第十一章 功和机械能（巩固培优）-2024-2025学年八年级下册物理人教版（2024）

单元培优 功和机械能 一．选择题（共12小题） 1．（2025春•通州区期末）在国际单位制中，功率的单位是（　　） A．kg B．J C．W D．kW 2．（2025•西安校级一模）学校运动会上，篮球比赛火热进行中。如图所示的是运动员投篮时的场景。下列分析正确的是（　　） A．篮球在空中飞行时，所受重力的方向改变 B．离开手的篮球没有惯性 C．离开手的篮球在上升过程中动能减小，重力势能增大 D．运动员起跳到最高点时受平衡力作用 3．（2025•双流区校级模拟）在中考体能测试中，某同学跳远运动的几个阶段如图所示，则该同学（　　） A．助跑阶段速度增加，但机械能不变 B．从最高点向下落的过程中，重力势能转化为动能 C．经过最高点时动能为0 D．起跳到最高点的过程中，动能增加 4．（2025春•通州区期末）热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内，挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，情境如图所示。关于此次比赛，下列说法正确的是（　　） A．挖掘机做功多，做功快，功率大 B．挖掘机做功多，做功慢，功率小 C．工人做功多，做功慢，功率大 D．工人做功少，做功快，功率小 5．（2025春•唐山期末）如图是冰壶比赛场地的示意图，运动员从A点推动冰壶前进，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．从A到C的过程中，冰壶始终受到推力的作用 B．冰壶从A到C的过程中，运动员始终对冰壶做功 C．冰壶运动到B点时，若所受外力全部消失，冰壶将做匀速直线运动 D．冰壶从B到C的过程中，速度越来越慢，说明力是维持物体运动状态的原因 6．（2025春•蔡甸区校级期末）下列生产、生活和体育中的场景，说法错误的是（　　） A．图甲，叉车举高货物的过程中，叉车对物体做了功 B．图乙，吊车将构件竖直吊起到一定高度后，在水平方向移动的过程中对构件做了功 C．图丙，小红推车在水平方向上前行，她对小车做了功 D．图丁，运动员在推动冰壶前进的过程中对冰壶做了功 7．（2025春•蒸湘区期末）下列所示现象中，力对物体做功的是（　　） A．搬石头但未搬动 B．提着滑板水平匀速前行 C．推小车但未推动 D．拉着重物使其向上运动 8．（2025春•莱山区期末）下列有关物理量的估测，符合实际的是（　　） A．人站立时对地面的压强约4×106Pa B．一个鸡蛋所受重力约为0.5N C．泰山山顶上的大气压约为1.01×105Pa D．完成一次引体向上做的功约为2000J 9．（2025春•莱山区期末）2025年2月16日，中国选手吕先景在泰国举行的2025年亚洲公路自行车锦标赛上勇夺男子精英大组赛冠军。选手骑着自行车在路面上行驶的过程中，说法正确的是（　　） A．加速下坡时，选手的重力势能转化为动能 B．轮胎被压扁说明力可以改变物体的运动状态 C．选手骑自行车下坡时，自行车的惯性增大了 D．骑行过程中，自行车的重力和地面对自行车的支持力是一对平衡力 10．（2025春•蔡甸区校级期末）在2022年世界举重锦标赛中，我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中，平均用1710N的力抓住杠铃，使杠铃升高1.0m，随后站起，又使杠铃继续升高0.8m。其中举起杠铃大约用了3s，杠铃在头顶停止3s不动，那么该选手在整个比赛过程中，对杠铃做的功和平均功率分别是（　　） A．3078J 513W B．1710J 456W C．3078J 1026W D．1710J 570W 11．（2025春•德惠市校级期末）甲起重机功率小于乙起重机，当两台机器正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．甲起重机做功慢 B．甲起重机做功快 C．甲起重机用时短 D．甲起重机做功少 12．（2025春•开福区校级月考）如图是投掷实心球的场景，实心球脱手后继续向前运动直至落地。若不计空气阻力，则下列描述该过程中实心球的动能、重力势能和机械能的大小随时间变化的图象中，正确的是（　　） A．①④ B．③④ C．①③④ D．②③④ 二．填空题（共8小题） 13．（2025春•衡山县期末）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了5m，用时4s，在此过程中，推力对购物车做功 　 　 J，推力对购物车做功功率 　 　 W。 14．（2025春•庐阳区校级期末）如图，重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用的时间为20s，则拉力做功的功率为 　 　 W。 15．（2025春•赵县期末）一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机沿竖直方向匀速上升48m，用了40s；接着又沿水平方向匀速飞行80m，又用了40s。无人机在水平飞行过程中需要克服重力做功 　 　 J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 　 　 W。 16．（2025春•庐阳区校级期末）如图所示，斜面高h＝0.7m，长s＝1.5m。建筑工人将重G＝300N的货物箱，用绳子沿斜面向上的拉力F＝200N，将物体从地面匀速拉到顶端。物体沿斜面向上运动的过程中受到的摩擦力大小为 　 　 N。 17．（2025春•东平县期末）“超载行驶，危险如影随行”，因为当车的速度一定时，　 　 越大，动能越大，行驶时就越危险。 18．（2025春•蔡甸区校级期末） 2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，快速移动，旋转手绢等高难度动作惊艳全场，如图所示。若一个机器人的质量约为50kg，单脚站立时与水平舞台的接触面积约为0.02m2，在舞台上5s沿直线匀速移动4m。机器人双脚站立时对舞台的压强为 　 　 Pa；若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，则5s内机器人在水平方向上移动的功率为 　 　 W，机器人的重力做功为 　 　 J。 19．（2025•綦江区一模）中国新一代载人飞船“梦舟”将与月面着陆器“揽月”一起计划2030年前实现中国人首次登录月球探测的任务，在飞船加速上升时，飞船的机械能　 　 （选填“增大”、“减小”）；“揽月”着陆月球表面时，以地球为参照物，“揽月”是　 　 的（选填“静止”、“运动”）。 20．（2025春•开福区校级月考）某仓库人员用设备运送货物，载货箱从地面上升到二楼，装上货物后再上升到三楼。在此过程中设备做的功与时间的关系图象如图所示。载货箱的质量为60kg，在上升过程的速度始终不变。仓库人员将货物袋入载货箱用时 　 　 s；若不计绳重和摩擦，则装货前和装货后设备的功率之比Pa：Pb＝ 　 　 ，货物的质量为 　 　 kg。 三．实验探究题（共1小题） 21．（2025春•北京期末）小明为了探究“动能的大小与哪些因素有关”，他设计了如图所示的实验：让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处静止开始滚下，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图所示。 （1）判断小球动能大小的方法是 　 　 ； （2）让不同质量的两个小球从同一高度由静止开始滚下的目的是让小球撞击纸盒时的 　 　 相同； （3）从实验可以得出的结论是 　 　 。 四．计算题（共1小题） 22．（2025春•唐山期末）在麦收时节，小明用小车将刚收割的小麦沿水平路面从甲地运往乙地，甲、乙两地间距离为176m，运动路径如图所示。装满小麦后，小车和小麦的总质量为50kg，车轮与路面的总接触面积是0.1m2，小明用水平推力将装满小麦的小车从甲地匀速推到乙地，用时160s，运动过程中小车受到的阻力是总重的0.2倍（g取10N/kg）。求： （1）小车从甲地到乙地的平均速度； （2）小车静止时对路面的压强； （3）从甲地到乙地小明对小车做功的功率。 功和机械能 参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题） 1．（2025春•通州区期末）在国际单位制中，功率的单位是（　　） A．kg B．J C．W D．kW 【考点】功率的单位． 【专题】质量及其测量；功、功率、机械效率；理解能力． 【答案】C 【分析】功率是单位时间内做功的多少，单位是瓦特，简称瓦，用字母W表示。 【解答】A．kg是质量的国际单位，不是功率的国际单位，故A不符合题意； B．J是功的国际单位，不是功率的国际单位，故B不符合题意； C．W是国际单位制中功率的单位，读作瓦特或瓦，用字母W表示，故C符合题意； D．kW是功率的单位，但不属于国际单位制，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了物理学里几个物量的常用单位。 2．（2025•西安校级一模）学校运动会上，篮球比赛火热进行中。如图所示的是运动员投篮时的场景。下列分析正确的是（　　） A．篮球在空中飞行时，所受重力的方向改变 B．离开手的篮球没有惯性 C．离开手的篮球在上升过程中动能减小，重力势能增大 D．运动员起跳到最高点时受平衡力作用 【考点】重力势能大小与高度的关系；重力的方向总是竖直向下；惯性的普遍性；平衡状态与平衡力的概念；动能大小与速度的关系． 【专题】应用题；其他综合题；分析、综合能力． 【答案】C 【分析】（1）重力的方向总是竖直向下的； （2）任何物体在任何情况下都具有惯性； （3）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度； （4）运动员起跳到最高点时的受力情况，判断是否是平衡力。 【解答】解：A．篮球在空中飞行时，所受重力的方向始终竖直向下，方向不变，故A错误； B．任何物体在任何情况下都具有惯性，离开手的篮球也具有惯性，故B错误； C．离开手的篮球在上升过程中质量不变，速度减小，高度变大，所以动能减小，重力势能增大，故C正确； D．运动员起跳到最高点时，受到竖直向下的重力的作用和向后的阻力的作用，二力的方向不是相反的，不是平衡力，故D错误。 故选：C。 【点评】本题所考查的内容都是基本的力学规律，是我们解决力学相关问题的基础，我们必须熟知并深入领会其意义。 3．（2025•双流区校级模拟）在中考体能测试中，某同学跳远运动的几个阶段如图所示，则该同学（　　） A．助跑阶段速度增加，但机械能不变 B．从最高点向下落的过程中，重力势能转化为动能 C．经过最高点时动能为0 D．起跳到最高点的过程中，动能增加 【考点】机械能的概念；动能和重力势能的相互转化；动能大小与速度的关系． 【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力． 【答案】B 【分析】A、助跑阶段速度增加，动能变大； B、从最高点向下落的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，据此分析； C、经过最高点时，有水平向前的速度，据此分析； D、起跳到最高点的过程中，高度变大，而速度变小，据此确定动能变化。 【解答】解：A、助跑阶段速度增加，动能变大，机械能变大，故A错误； B、从最高点向下落的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确； C、经过最高点时，有水平向前的速度，动能不为0，故C错误； D、起跳到最高点的过程中，速度变小，动能变小，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查影响动能、重力势能大小的因素及机械能之间的转化。 4．（2025春•通州区期末）热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内，挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，情境如图所示。关于此次比赛，下列说法正确的是（　　） A．挖掘机做功多，做功快，功率大 B．挖掘机做功多，做功慢，功率小 C．工人做功多，做功慢，功率大 D．工人做功少，做功快，功率小 【考点】功率的大小比较；功的比较大小． 【答案】A 【分析】单位时间内做的功多，做功快，功率大，由此说明。 【解答】解：在1min内，掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，说明挖掘机做功较多，做功快，功率大，由此可以：故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查了功与功率的概念。 5．（2025春•唐山期末）如图是冰壶比赛场地的示意图，运动员从A点推动冰壶前进，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．从A到C的过程中，冰壶始终受到推力的作用 B．冰壶从A到C的过程中，运动员始终对冰壶做功 C．冰壶运动到B点时，若所受外力全部消失，冰壶将做匀速直线运动 D．冰壶从B到C的过程中，速度越来越慢，说明力是维持物体运动状态的原因 【考点】力是否做功的判断；牛顿第一定律的应用；力与运动的关系． 【专题】运动和力；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】C 【分析】（1）力是物体对物体的作用； （2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可； （3）一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律； （4）力是改变物体运动状态的原因。 【解答】解：A、力是物体对物体的作用，冰壶离开手以后，不再受手的推力，所以冰壶在AB段受推力，在BC段不受推力，故A错误； B、冰壶在BC段不受推力，做惯性运动，运动员对冰壶不做功，故B错误； C、冰壶滑行到C点静止，由牛顿第一定律可知，冰壶运动到B点时，若所受外力全部消失，冰壶将做匀速直线运动，故C正确； D、冰壶从B到C的过程中，速度越来越慢，是因为冰壶受到了阻力作用，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了对力的理解、牛顿第一定律的应用、做功的两个必要因素、力和运动的关系，属于基础题。 6．（2025春•蔡甸区校级期末）下列生产、生活和体育中的场景，说法错误的是（　　） A．图甲，叉车举高货物的过程中，叉车对物体做了功 B．图乙，吊车将构件竖直吊起到一定高度后，在水平方向移动的过程中对构件做了功 C．图丙，小红推车在水平方向上前行，她对小车做了功 D．图丁，运动员在推动冰壶前进的过程中对冰壶做了功 【考点】力是否做功的判断． 【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】B 【分析】物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。 【解答】解：A．叉车举高货物的过程中，叉车对物体施加了竖直向上的力，并且物体在竖直向上的方向移动了距离，所以叉车对物体做了功，故A正确； B．吊车吊着构件在水平方向移动的过程中，吊车对构件的力是竖直向上的，构件在水平方向上移动了距离，没有在竖直方向上移动距离，所以在水平方向移动的过程中吊车对构件没有做功，故B错误； C．小红推车在水平方向上前行过程中，小红对车沿水平方向，车在水平方向上移动了一段距离，所以小红对小车做了功，故C正确； D．运动员在推动冰壶前进的过程中，运动员对冰壶有推力的作用，并且冰壶在推力做用下移动了一段距离，所以运动员做了功，故D正确。 故选：B。 【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。 7．（2025春•蒸湘区期末）下列所示现象中，力对物体做功的是（　　） A．搬石头但未搬动 B．提着滑板水平匀速前行 C．推小车但未推动 D．拉着重物使其向上运动 【考点】力是否做功的判断． 【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】D 【分析】判断人做没做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。 【解答】解：A、人对石头有一个向上的力，但石头没有在该力的方向上通过距离，所以力没有做功，故A不符合题意； B、提着滑板水平匀速前行，人对滑板车的是竖直向上，但滑板车没有在该力的方向上通过距离，所以力没有做功，故B不符合题意； C、人对小车一个向前的力，但小车没有在该力的方向上通过距离，所以力没有做功，故C不符合题意； D、拉着重物使其向上运动，人给重物一个向上的拉力，重物在该力的方向上通过了距离，所以力对重物做了功，故D符合题意。 故选：D。 【点评】对四个选择项中提到的物理过程分析，结合做功的两个必要因素来突破此题。 8．（2025春•莱山区期末）下列有关物理量的估测，符合实际的是（　　） A．人站立时对地面的压强约4×106Pa B．一个鸡蛋所受重力约为0.5N C．泰山山顶上的大气压约为1.01×105Pa D．完成一次引体向上做的功约为2000J 【考点】功的估算；重力的估测；压强的估测；大气压强与高度的关系． 【专题】估算综合应用题；应用能力． 【答案】B 【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。 【解答】解：A、根据生活实际可知，成年人的体重为G＝600N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右，成年人站立时对地面的压强约为p1.5×104Pa，故A不符合实际； B、一个鸡蛋质量约为50g＝0.05kg，所受重力约为：G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，故B符合实际； C、海平面的大气压约为一标准大气压，约为1.013×105Pa，大气压随高度增大而减小，泰山海拔约1500m，泰山山顶上的大气压要比一标准大气压小得多，约为8.4×104Pa，故C不符合实际； D、做一次引体向上上升的高度约为h＝0.5m，中学生的质量约为50kg，其重力约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，做功约为W＝Gh＝500N×0.5m＝250J，远小于2000J，故D不符合实际。 故选：B。 【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出合理的选项即可。 9．（2025春•莱山区期末）2025年2月16日，中国选手吕先景在泰国举行的2025年亚洲公路自行车锦标赛上勇夺男子精英大组赛冠军。选手骑着自行车在路面上行驶的过程中，说法正确的是（　　） A．加速下坡时，选手的重力势能转化为动能 B．轮胎被压扁说明力可以改变物体的运动状态 C．选手骑自行车下坡时，自行车的惯性增大了 D．骑行过程中，自行车的重力和地面对自行车的支持力是一对平衡力 【考点】动能和重力势能的相互转化；力可以使物体发生形变；惯性大小的影响因素；平衡力的判断． 【专题】运动和力；机械能及其转化． 【答案】A 【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关； （2）力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态； （3）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大； （4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。 【解答】解：A、加速下坡时，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确； B、轮胎被压扁说明力可以改变物体的形状，故B错误； C、惯性只与质量有关，下坡时惯性不变，故C错误； D、自行车和人总重力与地面对自行车支持力是平衡力，而非自行车单独重力，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了动能和势能的转化、力作用的相互性、惯性、力的作用效果等多个知识点，综合性很强，但难度不是很大。 10．（2025春•蔡甸区校级期末）在2022年世界举重锦标赛中，我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中，平均用1710N的力抓住杠铃，使杠铃升高1.0m，随后站起，又使杠铃继续升高0.8m。其中举起杠铃大约用了3s，杠铃在头顶停止3s不动，那么该选手在整个比赛过程中，对杠铃做的功和平均功率分别是（　　） A．3078J 513W B．1710J 456W C．3078J 1026W D．1710J 570W 【考点】功率的计算；功的简单计算． 【专题】功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】A 【分析】已知该选手对杠铃的力和杠铃上升的高度，根据W＝Gh求该选手对杠铃做的功； 已知整个比赛中所用的时间，根据P求平均功率。 【解答】解：选手在整个比赛过程中对杠铃做的功： W＝Fs＝1710N×（1.0m+0.8m）＝3078J； 在整个比赛过程中所用的时间：t＝3s+3s＝6s， 则整个比赛过程中的平均功率：，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查功和功率的计算，属于基本公式的应用。 11．（2025春•德惠市校级期末）甲起重机功率小于乙起重机，当两台机器正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．甲起重机做功慢 B．甲起重机做功快 C．甲起重机用时短 D．甲起重机做功少 【考点】功率的概念． 【专题】功、功率、机械效率；理解能力． 【答案】A 【分析】AB.做功的快慢用功率来比较，功率越大，做功越快；C.没有说做功的多少，无法说明用时；D.做功的多少与做功快慢和做功时间有关。 【解答】解：AB.做功的快慢用功率来比较，做功功率越大做功越快，甲起重机功率小于乙起重机，所以甲做比乙慢，故A正确，乙错误； C.起重机的做功用时与做功多少有关，没有做功多少，无法比较做功用时，故C正确； D.起重机做功多少与做功时间有关，没有做功时间，无法比较做功多少，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了功与功率的概念。 12．（2025春•开福区校级月考）如图是投掷实心球的场景，实心球脱手后继续向前运动直至落地。若不计空气阻力，则下列描述该过程中实心球的动能、重力势能和机械能的大小随时间变化的图象中，正确的是（　　） A．①④ B．③④ C．①③④ D．②③④ 【考点】机械能的概念；动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系． 【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力． 【答案】D 【分析】影响动能的因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大影响重力势能的因素是物体的质量和高度，质量越大、高度越大，重力势能越大；不计空气阻力，动能和重力势能的相互转化过程中，机械能守恒。 【解答】解：实心球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小；当上升到最高点时，水平方向上速度不为零，仍然具有动能，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。所以，动能是先减小，上升到最高点动能达到最小值但不为0，然后又增大；故图①错误，图②正确；实心球脱手时有一定的高度，实心球上升的过程中，高度越来越大，则势能越来越大；当上升到最高点时势能最大；下落的过程中，高度越来越小，则重力势能越来越小；当实心球落地后，重力势能为0。所以，实心球自脱手至落地的过程中势能是先变大，然后减小，最后为0。故图③正确；实心球自脱手至落地的过程中，由于不计空气摩擦，没有能量的损失，则机械能守恒，即机械能保持不变，故图④正确；故A错误，BCD正确。 故选：D。 【点评】本题考查影响动能和重力势能大小的因素及机械能守恒的知识。 二．填空题（共8小题） 13．（2025春•衡山县期末）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了5m，用时4s，在此过程中，推力对购物车做功 　100　 J，推力对购物车做功功率 　25　 W。 【考点】功率的计算；功的简单计算． 【专题】功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】100；25 【分析】已知推力大小和推动的距离，根据W＝Fs求推力对购物车做的功；根据P求推力对购物车做功的功率。 【解答】解：推力对购物车做的功： W＝Fs＝20N×5m＝100J； 推力对购物车做功的功率： 。 故答案为：100；25。 【点评】本题考查功和功率的计算，属于基本公式的应用，难度不大。 14．（2025春•庐阳区校级期末）如图，重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用的时间为20s，则拉力做功的功率为 　20　 W。 【考点】功率的计算；功的简单计算． 【专题】功、功率、机械效率；理解能力． 【答案】20 【分析】知道拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离，利用公式W＝Fs求拉力所做的功； 知道做功时间，再利用公式P求拉力做功的功率。 【解答】解：物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m， 拉力做的功：W＝Fs＝40N×10m＝400J， 拉力做功的功率：。 故答案为：20。 【点评】本题考查了功和功率的计算，属于基础题。 15．（2025春•赵县期末）一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机沿竖直方向匀速上升48m，用了40s；接着又沿水平方向匀速飞行80m，又用了40s。无人机在水平飞行过程中需要克服重力做功 　0　 J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 　12　 W。 【考点】功率的计算；重力的计算；功的简单计算． 【专题】功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】0；12 【分析】无人机在水平飞行过程中，在竖直方向上没有移动距离，由此判断无人机克服重力做功的多少； 根据W＝Gh＝mgh求出无人机在上升过程中克服重力做的功；由题意可知总时间，根据P求在整个飞行过程中克服重力做功的功率。 【解答】解：无人机在水平飞行过程中，在竖直方向上没有移动距离，所以此过程中无人机克服重力做的功为0J； 无人机在上升过程中克服重力做的功：W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×48m＝960J， 整个飞行过程中用的总时间：t＝t1+t2＝40s+40s＝80s， 则整个飞行过程中克服重力做功的功率：。 故答案为：0；12。 【点评】本题考查了重力和功、功率的计算，难度不大。 16．（2025春•庐阳区校级期末）如图所示，斜面高h＝0.7m，长s＝1.5m。建筑工人将重G＝300N的货物箱，用绳子沿斜面向上的拉力F＝200N，将物体从地面匀速拉到顶端。物体沿斜面向上运动的过程中受到的摩擦力大小为 　60　 N。 【考点】有用功、额外功与总功；额外功的计算． 【答案】60 【分析】（1）建筑工人将货物箱沿斜面向上拉动的过程中，存在做功关系，即绳子拉力做功为总功，货物箱自身重力做功为有用功，物体所受摩擦力做功为额外功。 （2）根据题意可分别求得有用功W有用＝Gh及总功W总＝Fs，然后由W额外＝W总﹣W有用，W额外＝fs，即可求出物体沿斜面向上运动的过程中受到的摩擦力大小。 【解答】解：货物箱重力做功为有用功W有用＝Gh＝300N×0.7m＝210J 绳子拉力做功为总功W总＝Fs＝200N×1.5m＝300J 此时，物体所受摩擦力做功为额外功W额外＝W总﹣W有用＝300J﹣210J＝90J 又因为W额外＝fs（f是摩擦力，s是斜面长），故物体沿斜面向上运动的过程中受到的摩擦力大小。 故答案为：60。 【点评】本题主要考查学生对于有用功与额外功在问题情境中的概念理解程度及其相关做功关系的运用程度，适合于在能够清楚地辨析斜面机械中提升重物做功为有用功，克服摩擦阻力做功为额外功的情况下用于巩固所学。 17．（2025春•东平县期末）“超载行驶，危险如影随行”，因为当车的速度一定时，　质量　 越大，动能越大，行驶时就越危险。 【考点】动能大小与质量的关系． 【专题】机械能及其转化；应用能力． 【答案】质量。 【分析】本题考查影响动能的因素，当速度一定时，质量越大动能越大，当质量一定时，速度越大动能越大。 【解答】解：影响动能的因素是质量和速度，当速度一定时，质量越大动能越大。 故答案为：质量。 【点评】本题考查影响动能的因素，需要理解影响动能的因素是质量和速度，运用控制变量法，当速度一定时，质量越大动能越大，当质量一定时，速度越大动能越大。 18．（2025春•蔡甸区校级期末） 2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，快速移动，旋转手绢等高难度动作惊艳全场，如图所示。若一个机器人的质量约为50kg，单脚站立时与水平舞台的接触面积约为0.02m2，在舞台上5s沿直线匀速移动4m。机器人双脚站立时对舞台的压强为 　1.25×104　 Pa；若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，则5s内机器人在水平方向上移动的功率为 　20　 W，机器人的重力做功为 　0　 J。 【考点】功率的计算；压强的公式的应用；功的简单计算． 【专题】压强、液体的压强；功、功率、机械效率；理解能力． 【答案】1.25×104；20；0。 【分析】（1）根据G＝mg求出机器人的重力，根据p得到机器人双脚站立时对舞台的压强； （2）根据平均阻力为重力的0.05倍得到阻力，机器人沿直线匀速运动，牵引力和阻力是一对平衡力，其大小相等；根据v求出机器人匀速运动的速度，根据PFv求出5s内机器人在水平方向上移动的功率； 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 【解答】解：机器人的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 双脚站立时与舞台的总接触面积为S＝2×0.02m2＝0.04m2， 则机器人双脚站立时对舞台的压强为：； 由题意可知，机器人在水平方向上受到的平均阻力为：f ＝0.05G＝0.05×500N ＝25N， 因为机器人沿直线匀速运动，所以牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件看到牵引力F牵＝ f＝ 25N， 机器人匀速运动的速度为：， 根据PFv可得牵引力的功率：P＝F牵v＝25N×0.8m/s＝20W； 机器人在水平方向上运动，没有在重力的方向上（竖直向下）移动距离，所以重力不做功，即重力做的功为0J。 故答案为：1.25×104；20；0。 【点评】本题考查了压强、功和功率的计算，属于综合题。 19．（2025•綦江区一模）中国新一代载人飞船“梦舟”将与月面着陆器“揽月”一起计划2030年前实现中国人首次登录月球探测的任务，在飞船加速上升时，飞船的机械能　增大　 （选填“增大”、“减小”）；“揽月”着陆月球表面时，以地球为参照物，“揽月”是　运动　 的（选填“静止”、“运动”）。 【考点】机械能的概念；运动和静止的相对性． 【专题】机械能及其转化；理解能力． 【答案】增大；运动。 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能＝动能+势能； （2）运动和静止是相对的，要研究某一个物体的运动情况，必须先选定参照物，参照物的选取不同则物体的运动状态不同；根据题目中所描述的运动情况可得出参照物或判断运动与静止。 【解答】解：飞船加速上升的过程中，质量不变，速度变大，高度变大，动能变大，重力势能变大。机械能为动能和势能的和，所以机械能增大； “揽月”着陆月球表面时，以地球为参照物，“揽月”的位置不断的变化，是运动的。 故答案为：增大；运动。 【点评】本题考查了机械能的变化及运动与静止的相对性，属于基础题。 20．（2025春•开福区校级月考）某仓库人员用设备运送货物，载货箱从地面上升到二楼，装上货物后再上升到三楼。在此过程中设备做的功与时间的关系图象如图所示。载货箱的质量为60kg，在上升过程的速度始终不变。仓库人员将货物袋入载货箱用时 　20　 s；若不计绳重和摩擦，则装货前和装货后设备的功率之比Pa：Pb＝ 　1：2　 ，货物的质量为 　60　 kg。 【考点】功率的比值计算；功的简单计算． 【专题】功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】（1）20；（2）1：2；（3）60。 【分析】（1）根据图乙和题意可知货物装入箱子的过程中耗时； （2）由图乙可知，装货物前，绳子拉力的功率，知第二阶段绳子对货物做功，由W＝Pt可知装货物后，绳子拉力的功率，从而可得绳子拉力的功率之比； （3）由W＝Gh知楼层高，根据第二阶段绳子对货物做功W2＝（M+m）gh可得总质量，从而可知货物的质量。 【解答】解：（1）由题意可知，货物由二楼运送到三楼，由图甲可知，设备从一楼上升，到二楼装好货物之后，匀速上升，则货物装入箱子的过程中耗时：t＝40s﹣20s＝20s； （2）由图乙可知，装货物前，绳子拉力的功率：Pa150W， 第二阶段绳子对货物做功：W2＝9000J﹣3000J＝6000J， 装货物后，绳子拉力的功率：Pb300W， 故绳子拉力的功率之比：Pa：Pb＝150W：300W＝1：2； （3）由W＝Gh知楼层高：h5m， 第二阶段绳子对货物做功：W2＝（M+m）gh 可得：总质量m总＝M+m120kg， 货物的质量：M＝m总﹣m＝120kg﹣60kg＝60kg； 故答案为：（1）20；（2）1：2；（3）60。 【点评】本题考查了做功公式、功率公式以及重力公式的应用，难度适中。 三．实验探究题（共1小题） 21．（2025春•北京期末）小明为了探究“动能的大小与哪些因素有关”，他设计了如图所示的实验：让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处静止开始滚下，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图所示。 （1）判断小球动能大小的方法是 　通过纸箱移动的距离反映小球动能大小　 ； （2）让不同质量的两个小球从同一高度由静止开始滚下的目的是让小球撞击纸盒时的 　速度　 相同； （3）从实验可以得出的结论是 　速度一定时，质量越大，动能越大　 。 【考点】探究影响物体动能大小的因素；探究影响物体动能大小的因素﹣斜面高度与速度的关系；探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系；探究影响物体动能大小的因素﹣动能大小的现象表现． 【专题】机械能及其转化；分析、综合能力． 【答案】（1）通过纸箱移动的距离反映小球动能大小；（2）速度；（3）速度一定时，质量越大，动能越大。 【分析】（1）小球的动能越大，小球对外做功本领越强，碰撞后，纸盒移动的距离越远； （2）小球下滑到斜面底的速度大小与下滑的高度有关，高度越高，速度越大； （3）图中，小球的质量不同，小球下滑的高度相同，纸箱移动的距离不同，根据控制变量法的思想进行分析。 【解答】解：（1）实验中，小球的动能越大，小球对外做功本领越强，碰撞后，纸盒移动的距离越远，所以可根据纸箱移动的距离来比较小球的动能大小； （2）小球下滑到斜面底的速度大小与下滑的高度有关，高度相同时，速度相同，所以让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：使小球到达水平面时的速度相同； （3）由图知，小球的速度一定时，质量大的小球与纸盒碰撞后，纸盒移动的距离越远，所以得到的结论是：速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 故答案为：（1）通过纸箱移动的距离反映小球动能大小；（2）速度；（3）速度一定时，质量越大，动能越大。 【点评】探究动能大小的影响因素实验，应用了控制变量法和转换法，需对这两种方法有深刻的理解，题目难度不大。 四．计算题（共1小题） 22．（2025春•唐山期末）在麦收时节，小明用小车将刚收割的小麦沿水平路面从甲地运往乙地，甲、乙两地间距离为176m，运动路径如图所示。装满小麦后，小车和小麦的总质量为50kg，车轮与路面的总接触面积是0.1m2，小明用水平推力将装满小麦的小车从甲地匀速推到乙地，用时160s，运动过程中小车受到的阻力是总重的0.2倍（g取10N/kg）。求： （1）小车从甲地到乙地的平均速度； （2）小车静止时对路面的压强； （3）从甲地到乙地小明对小车做功的功率。 【考点】功率的计算；平均速度；压强的公式的应用． 【专题】长度、时间、速度；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】（1）小车从甲地到乙地的平均速度为1.1m/s； （2）小车静止时对路面的压强为5000Pa； （3）从甲地到乙地小明对小车做功的功率为110W。 【分析】（1）已知甲、乙两地间的距离和运动时间，根据v求小车从甲地到乙地的平均速度； （2）小车静止时对路面的压力等于小车和小麦的总重力，根据F＝G＝mg求小车对地面的压力，地面的受力面积等于车轮与路面的总接触面积，根据p求小车静止时对路面的压强； （3）小车做匀速直线运动，受到的推力与阻力平衡，大小相等，根据F＝f＝0.2G求小车受到的推力，根据PFv求小明对小车做功的功率。 【解答】解：（1）小车从甲地到乙地的平均速度：v1.1m/s； （2）小车静止时对路面的压力等于小车和小麦的总重力，即： F压＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 地面的受力面积等于车轮与路面的总接触面积， 则小车静止时对路面的压强：； （3）小车做匀速直线运动，受到的推力与阻力平衡，根据二力平衡条件可得， 小车受到的推力：F＝f＝0.2G＝0.2×500N＝100N， 故小明对小车做功的功率：PFv＝100N×1.1m/s＝110W。 答：（1）小车从甲地到乙地的平均速度为1.1m/s； （2）小车静止时对路面的压强为5000Pa； （3）从甲地到乙地小明对小车做功的功率为110W。 【点评】本题考查速度、重力和压强、功率的计算，难度一般。 学科网（北京）股份有限公司 $$