2026年中考物理复习易错集训二轮复习---专练13：功和机械能

易错专练13：功和机械能 易错点一：不能正确理解做功的两个必要因素，误认为沿斜面滚下的长度是物体重力做功时通过的距离。 典例1：如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为 J，分析数据可知利用斜面 （能/不能）省功，斜面的机械效率是 。 【错解】2.4；不能；150%，理由：克服物体重力所做的功：W有 =GL=3N×0.8m=2.4J，W总 =FS=2N×0.8m=1.6J，再由η=。 【析错】（1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功； （2）使用任何机械都不省功，拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值。 【正解】1.2；不能；75%。理由：（1）已知G=3N，h=0.4m，所以克服物体重力所做的功是有用功： W有=Gh=3N×0.4m=1.2J；（2）已知F=2N，s=0.8m，拉力做的功： W总=Fs=2N×0.8m=1.6J； 分析数据可知利用斜面不能省功，斜面的机械效率：η=。 针对训练1：如图所示，小明在3s内将一个重100N的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F为75N，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3m，则人对物体做的功是________J，机械效率是________%；物体在斜面上受到的摩擦力为________N． 解：（1）人对物体做的功（总功）： W总=Fs=75N×5m=375J； （2）克服物体重力所做的功为有用功，则有用功为： W有=Gh=100N×3m=300J； 斜面的机械效率：； （3）由W额=fs可得摩擦力：。 【答案】故答案为：375；80；15。 易错点二：不理解楼高的算法。 典例2：电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高2.8m，放学后，乘电梯回家： （1）电梯在10s内将小明送到家所在的6楼，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？ （2）已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？ 【错解】答案为：1.68m/s；840W。理由：从一楼到六楼（走了六个楼层），上楼高度：h=2.8m×6=16.8m，电梯上升的平均速度：。 （2）电梯对小明做功的功率：。 【析错】（1）一楼到六楼，经过了5个楼高，根据算出电梯上升的平均速度； （2）根据算出电梯对小明做功的功率； 【正解】答案为：（1）电梯上升的平均速度是1.4m/s；（2）电梯对小明做功的功率为700W。 理由：（1）一楼到六楼，经过了5个楼高，s=5×2.8m=14m， 电梯上升的平均速度： （2）电梯对小明做功的功率：。 针对训练2 小明同学家住北园小区3号楼7楼，每层楼高3m，放学后，他从一楼到五楼共用了30s，若小明的质量是50kg，书包的质量为10kg，则他上楼时对书包做的功为________J，上楼的功率为________W. 解：（1）每层楼高3m，放学后，他从一楼到五楼，h=4×3m=12m， 小明上楼过程中对书包所做的功： W=Gh=mgh=10kg×10N/kg×12m=1200J； （2）小明上楼过程中所做的功： W′=G′h=m′gh=50kg×10N/kg×12m=6000J； 小明上楼做的总功， W总=W+W′=1200J+6000J=7200J， 小明上楼过程中做功的功率：； 【答案】1200；240。 易错点三：不理解功、功率关系。 典例3：关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，物体移动的距离越大，力做的功一定越大 B．一个力做的功越多，则它的功率越大 C．一个力做功时间越长，则功率越小 D．一个力做功越快，则功率越大 【错解】选C，理由：一个力做功时间越长，则功率越小。 【析错】 （1）本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。 （2）功率表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快。功率等于功与时间之比。 【正解】选D，理由：A、在物体上的力越大，且物体沿力的方向移动的距离越大，力做的功才越大，故A错误。 B、力做的功越多，但时间长短不知，故它的功率不一定越大，故B错误。 C、力做功时间越长，但做功的多少不知，故功率不一定越小，故C错误。 D、功率是表示做功快慢的物理量，力做功越快，则功率越大，故D正确。 故选：D。 针对训练3：下列说法中，正确的是（　　） A．做功多的机械，做功快 B．功率大的机器，做功快 C．做功时间短的机械，做功快 D．功率大的机械，机械效率高 解：A、做功多的机械，做功不一定快，还要看做功的时间多少，故A错误。 B、功率表示做功的快慢，所以功率大的机器，做功快，故B正确。 C、做功时间短的机械，做功不一定快，还要看做功的多少，故C错误。 D、功率的大小与机械效率的大小无关，所以功率大的机械，机械效率不一定高，故D错误。 故选：B。 【答案】B 易错点四：在分析动能和势能变化时，容易忽略质量的变化而出错。 典例4：为了杀灭美国白蛾调动了直升飞机，在灾区上空喷洒生物农药，飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能不变 C．动能减小，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大 【错解】选B，理由：空中直升机某一高度水平匀速飞行喷酒农药的过程中，则直升机质量不变，速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变. 【析错】 （1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； （2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大。 【正解】选A。 理由：飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的质量变小，速度不变，所以动能减小；质量减小，高度不变，所以重力势能减小。 故选：A。 针对训练4：在3对3篮球赛中，小兵将篮球投出，篮球画出一条弧线，投中3分。在篮球上升过程中，篮球的________能转化为________能；一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车在洒水的过程中，机械能________。（选填“增大”“减小”或“不变”） 解：在篮球上升过程中，质量不变、高度增大，重力势能增大；质量不变、速度减小，动能减小，篮球的动能转化为重力势能； 在水平路面上匀速行驶洒水车在洒水的过程中，速度不变、高度不变、质量减小，动能和重力势能都减小，机械能减小。 【答案】动；重力势；减小。 易错点五：在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。 典例5：如图所示情景是一种蹦极游戏。游戏者将一根极有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下后就会上、下运动。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所能到达的最低点。关于游戏者离开跳台至最低点的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为自身的动能 C．游戏者通过a点之后，绳子因被拉伸而具有弹性势能 D．游戏者到b点时，他的动能最大 【错解】选A，理由：从高处跳下后速度增大，人的动能增加. 【析错】 从游戏者的动能和重力势能大小的影响因素考虑，从弹性绳的弹性势能考虑。 动能大小的影响因素：质量和速度，质量不变时，速度越大，动能越大。 重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量不变时，高度越小，重力势能越小。 弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小。 【正解】选C，理由：A、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大。从a点到b点的过程中，开始时弹力小于重力，速度越来越快，动能越来越大；当弹力等于重力时，速度最大；继续向下运动，弹力大于重力，游戏者做减速运动，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零。所以整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零。故A错误。 B、游戏者在下落的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大，由于绳子发生了弹性形变，具有弹性势能，所以重力势能一部分转化为动能，一部分转化为了绳子的弹性势能，故B错误； C、游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，发生了弹性形变，具有弹性势能，故C正确。 D、游戏者到达最低点B时，速度为零，则动能为零。故D错误。 故选：C。 针对训练5：“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图所示，人将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。人从跳台跳下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功的功率增大 B．到达C点时，人的动能为零，受到的合力为零 C．从B点到C点，人的重力势能转化为动能 D．从B点到C点，人的动能一直在减小 解：A、蹦极者从最高点到A时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大；从A点到B点的过程中，受到向下的合力做加速运动，所以速度越来越快，动能越来越大；在B点时，合力为零；在B点以下，受到向上的合力做减速运动，速度越来越小，动能越来越小，最低点时速度为零。所以蹦极者从A到B过程中，动能增大；在B到C的过程中动能减少，在C点动能为零。 综上所述，从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功变快，即重力做功的功率增大，A正确； B、到达C点时，人的动能为零，但受到的合力不为零，B错误； C、从B点到C点，动能减少，故不是重力势能转化为动能，C错误； D、从B点到C点，人的动能一直在减少，D正确。 故选：AD。 【答案】AD 易错点六：不理解机械能转化和守恒。 典例6：掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（　　） A．小球在1位置和2位置的动能相同 B．在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程机械能是守恒的 【错解】选A，理由：小球在1位置和2位置的速度相同动能相同，A说法正确。 【析错】（1）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素是质量和速度；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度。 机械能包括动能和势能。在一定条件下，不同形式的能力之间可以相互转化，但总量保持不变。 （2）小球克服摩擦做功，使部分机械能转化为内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变。 【正解】B。理由：由图可知，小球弹起的高度越来越低，说明小球的机械能减少，因为在小球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能； 所以小球在1位置的机械能大于2位置的机械能，而小球在1位置和2位置的高度相同，重力势能相等，机械能为动能和势能之和，所以小球在1位置的动能大于在2位置的动能。 小球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变。 综上分析可知，选项B正确，ACD错误。 故选：B。 【答案】B。 针对训练6：如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁靠近自己鼻子（没有和鼻子接触），松手后，铁锁向前摆动又摆回来，有关铁锁的摆动过程，下列说法正确的是（　　） A．人保持不动，铁锁回摆后能碰到鼻子 B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能 C．铁锁上升到最高点，重力势能最小 D．铁锁下降到最低点，动能最小 解：A、铁锁回摆后不能碰到鼻子，因为铁锁和空气摩擦，机械能转化为内能，机械能减小。故A不符合题意。 B、铁锁下降过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能。故B符合题意。 C、铁锁上升到最高点，重力势能最大，动能为零。故C不符合题意。 D、铁锁下降到最低点，质量不变，高度最小，重力势能最小。质量不变，速度最大，动能最大。故D不符合题意。 故选：B. 【答案】B 探究影响动能大小的因素 1．教材实验原理图 2．实验结论 物体质量一定，动能大小与速度有关，速度越大动能越大；物体速度一定时，动能大小与质量有关，质量越大物体的动能越大。 3．实验拓展 (1)拓展：在实验中，让不同的铁球在同一位置自由释放的目的是：为了让不同的铁球在撞击木块时速度相同；由于铁球质量不同，会看到质量大的铁球将木块撞得远。 (2)拓展：在同一平面上，木块被撞得越远，物体运动越大，用了转换法。 (3)拓展：控制变量法的应用：探究动能大小与质量有关时，使用质量不同的小球，从斜面同一高度滚下，保持速度相同；探究动能大小与速度有关时，使用同一小球，保持质量相同，从斜面不同高度滚下。 典例7：图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题： （1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与________的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受________的关系。 （2）甲实验是通过木块被推动________的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果________，将永远作匀速直线运动。 （3）两个实验都涉及到同一种物理方法，叫________。 解：（1）甲图，实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，“同一钢球”控制了钢球的质量不变，钢球的高度不同，运动到斜面底端时的速度也就不同，因此该实验探究的是钢球动能与速度的关系； 乙实验中的水平面的粗糙程度不同，小球运动时受到的阻力大小不同，所以是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力大小的关系； （2）甲实验是通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小； 乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上滑行的距离，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果不受力的作用，将永远做匀速直线运动； （3）两个实验都用到了控制变量法。 【答案】（1）速度； 阻力；（2）距离；不受力；（3）控制变量法。 探究影响重力势能大小的因素 1．教材实验原理图 2．实验结论 物体质量一定，重力势能大小与高度有关，高度越大重力势能越大；物体高度一定时，动能大小与质量有关，质量越大物体的动能越大。 3．实验拓展 (1)拓展：通过观察物体落下时沙地或海绵的凹陷程度间接反映物体重力势能的大小，用了转换法。 (2)拓展：控制变量法的应用：探究重力势能大小与质量有关时，使用质量不同的小球，从同一高度落下；探究重力势能大小与高度有关时，使用同一小球，保持质量相同，从同一高度落下。 典例8：如图是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程（容器中装有沙子，A和B为实心铁球，A的质量比B的质量小）。 （1）本实验是通过观察________来判断重力势能大小的。 （2）由________两图可探究物体重力势能的大小与物体质量的关系。 （3）由甲、丙两图________（填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是________。 解：（1）在此实验中，通过观察铁钉陷入沙子中的深度来比较各块铁块重力势能的大小的，这种方法叫做转换法； （2）为了探究重力势能的大小与质量的关系，则应改变质量，让小球从同一高度下落，所以应选择乙图和丙图； （3）比较甲、丙两图可知，两球质量不同、高度不同，不能探究重力势能的大小与高度的关系，原因是没有控制两球的质量相同。 【答案】（1）铁钉陷入沙子中的深度；（2）乙、丙；（3）不能；没有控制两球的质量相同。 强化训练： 一、单选题 1．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．以上都不是 2．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力 F 的作用，其 F—t 和 v—t 图像分别如图乙、丙所示，下列说法错误的是（　　） A．当 t=2s时，物体处于静止状态，但所受摩擦力不为0 B．当t=3s时，物体受到的摩擦力是5N C．内，拉力F做的功是20J D．内，物体的机械能保持不变 3．国际单位制中压强的单位是 A．帕斯卡 B．牛顿 C．焦耳 D．瓦特 4．下列四种情境中，人对物体做功的是（　　） A．举着杠铃原地不动 B．扛着米袋慢慢爬上楼梯 C．用力推汽车，汽车没动 D．提着水桶在水平地面上匀速前进 5．如图所示的几个过程中，人对物体做功的是（　　） A．女孩把一箱报刊搬起来 B．运动员将杠铃举在头顶不动 C． 人背书包在水平地面上行走，人对书包做了功 D． 足球离开脚后滚了一段距离 6．物体在水平面上做匀速直线运动（　　） A．动能增大 B．势能增大 C．机械能增大 D．机械能不变 7．早晨锻炼身体后，李星同学用时10s从地面上到了三楼自己家。李星同学这次上楼梯的功率大约是（　　） A．3W B．30W C．300W D．3000W 8．图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则 A．FA＜FB，WA＝WB B．FA＝FB，WA＝WB C．FA＜FB，WA＜WB D．FA＞FB，WA＞WB 9．一台机器的功率是0.8kW，它表示的意思是（   ） A．这台机器1min做的功是800W           B．这台机器1min做的功是800J C．这台机器1s做的功是800J        D．这台机器1s做的功是800W 10．某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是（ ） A．刚下坡时，是动能转化为重力势能 B．匀速下行时，是重力势能转化为动能 C．匀速下行时，机械能保持不变 D．刹车片发烫，是做功改变了内能 二、多选题 11．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度和弹簧被压缩的长度之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点，不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．运动过程中机械能不变 B．运动过程中动能先增大后减小 C．在点时动能最大 D．运动过程中重力势能一直增大 12．当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（　　） A．做功多B．做同样多的功所用的时间少C．做功快D．相同的时间内做功多 13．长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射。关于被火箭搭载的卫星在加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．卫星的动能增加，机械能增加 B．卫星的动能不变，机械能不变 C．卫星的重力势能增加，机械能增加 D．卫星的重力势能不变，机械能不变 14．下列数据中接近生活实际的有（ ） A．一名初中生的质量约为50kg B．一本八年级物理教科书大约20N C．成年人站立时对地面的压强约1.5×104pa D．用手把两个鸡蛋匀速举高1m，手对鸡蛋做的功大约是1J 三、填空题 15．如图是无人机飞行消毒时的情景。无人机旋翼推动空气时，由于力的作用是______的，空气也会反向推动旋翼，实现无人机能够上上下下。消毒作业中的无人机匀速飞行时，其动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。居民能闻到消毒液的气味是一种______现象。 16．物理学中做功的两个必要因素：一是_____，二是____。 17．在水平地面上，用的水平拉力拉着重为的木箱沿拉力的方向前进，木箱与地面的接触面积为。则拉力做的功为______，木箱对地面的压强为______。 18．如图所示为一辆正在匀速行驶喷射水雾的环保车，它的动能____ （选填“增大”、“减小”或“不变”），水雾喷出后会儿就消失了，这个物态变化过程需要_____热。 19．如图所示，木球从斜槽滚入水平槽，接触弹簧片时把弹簧片压弯。紧接着，弹簧片恢复原状，把木球弹回，在这一过程中弹簧片的________转化为木球的________。 20．1W的物理含义:________________。 四、实验题 21．某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大，为此，小明列出了以下需要测量的一些物理量：①一楼到三楼楼梯的总长度L；②一楼地面到三楼地面的高度h；③从一楼到达三楼所用的时间t；④每个同学的质量m。问： (1)小明的计划中必须要测的物理量是：______（填序号）； (2)小明还想测出自己准确的上楼功率，需要的器材有：体重计、______、______； (3)请帮小明完成测功率时记录数据的表格； 自身的质量m/kg ______ ______ 上楼的功率P/W (4)小明测出自己准确的上楼功率的表达式为______。 22．在探究“动能大小与物体质量有关”的实验中，所用的实验装置如图所示，A为小球，B为木块。小明共做了三次实验。 (1)为了便于实验分析，小明设计了一个此项探究的实验记录表格。请完成表头待填写的空格： (a)______； 序号 小球质量m/kg 小球开始滑下的高度h/cm (a) 1 2 3 (2)为了研究物体动能与物体质量的关系，让物体从斜面______（选填“同一”或“不同”）高度上静止滚下时，应改变______（选填“物体A”或“物体B”）的质量； (3)若在刚开始做实验时发现木块运动到了长木板的末端之外．在不更换和不增加实验器材的条件下，解决的办法是：______； (4)该实验运用了______法和转换法，通过观察______来判断小球动能的大小。 五、综合题 23．请根据上述材料，回答下列问题。 能源再生制动器 目前汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以摩擦发热形式排放掉，形成能源的浪费，现有一种汽车能源再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。 再生制动系统，又称再生回馈制动系统，主要由能量转换装置、能量储存装置以及控制部分组成，其中能量转换装置采用集成电机或者轮毂电机，电机既是电动机起驱动作用，又是发电机起再生制动作用，再生制动系统的结构按驱动电机的布置形式大致可分为中央电机式再生制动系统、轮边电机式再生制动系统和轮毂电机式再生制动系统这三类。 在汽车上的能量回收主要是指把将要耗散的能量转变为电能或者其他形式的能量进行存储再利用，为车上电器设备提供电能以及驱动汽车等。传统汽车在能量上的浪费比较明显，例如在一些运行情况下频繁刹车及下坡刹车进行制动时能量的浪费，汽车振动时悬架耗散掉的能量以及发动机随废气带走的热量等，有研究表明制动过程中制动器消耗能量占以上，而在一般的城市中，制动能量可以占到总驱动能量的，再生制动，回收一些传统的汽车浪费的能量，提高能量利用率，提升汽车的续航能力。 实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表： 时间 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 再生刹车阻力 8.0 8.1 8.4 9.0 10.0 10.0 10.0 7.5 5.0 (1)汽车刹车时机械能______（选填增大、减小或不变）；关闭发动机后汽车仍能继续运动一段距离，是因为汽车______； (2)汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是______； A．先增大后不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先增大后不变再减小 (3)如果某汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为，时油压制动器还需产生______N的刹车阻力； (4)在满足(3)的情况下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所示，则在内汽车克服刹车阻力所做功的平均功率为______kW。 六、计算题 24．建筑工地上，起重机将重为8000N的货物在30s内匀速提升6m的高度，它的电动机所做的总功是1.2105J。请计算： (1)起重机提升货物所做的有用功是多少？ (2)电动机的功率是多少？ 25．如图所示小明同学在小区附近的广场游玩时，对停在广场的电动平衡车产生了兴趣，在征求车主同意后，小明过了把隐，骑着平衡车在水平路面上潇酒走一回，在20s内通过了100m的路程，此过程中车的牵引力为90N，通过计算回答上述过程中： (1)小明骑平衡车的平均速度是多少？ (2)该过程中牵引力做的功是多少？ (3)该过程中牵引力做功的功率是多少？ 七、简答题 26．世界冠军李娜《来吧！冠军》节目中，她用球拍将网球瞬间高速击出，准确将对方场地设立的木板击碎，请解释 (1)发球时网球被李娜抛起，说明力可以产生什么作用效果？ (2)网球离开球拍后为什么还会继续飞行？ (3)请用能量知识解释，高速飞行的网球为什么能将木板击碎？ 试卷第1页，总3页 1 学科网（北京）股份有限公司 一、单选题 1．如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，以下过程中运动员对铅球做了功的是（ ） A．a到b的过程 B．b到c的过程 C．c到d的过程 D．a到d整个过程 2．小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m，所用时间2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，所用的时间1.5s，比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是（　　） A．W1＞W2 P1＜P2 B．W1＞W2 P1＞P2 C．W1＜W2 P1＜P2 D．W1＜W2 P1＞P2 3．弹弓比赛时，弹弓大师指哪打哪，据说平时用弹弓打苍蝇一打一个准，下面关于打弹弓过程的分析不正确的是（　　） A．将弹弓打出的过程是机械能转化为内能的过程 B．橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远，说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关 C．弹弓对准不同的方向能击中不同的目标，说明力的作用效果与力的方向有关 D．橡皮筋拉的越长需要的力越大，说明橡皮筋产生弹力的大小与弹性形变大小有关 4．如图所示，小黄用10N拉力拉着重为50N的小木块在水平桌面上沿直线匀速运动，此时小木块所受桌面的摩擦力为f1.此后小黄增大拉力仍拉着小木块在桌面上沿直线运动，此时小木块所受摩擦力f2.则下列说法中正确的是（　　） A．f1小于f2 B．f1等于f2 C．整个过程中拉力没有做功 D．整个过程中重力做了功 5．雅加达亚运会跳水迎来首个比赛日，中国队曹缘和其队友发挥稳定，顺利夺冠，如图所示，现假设他的质量为m，他在空气中的阻力不计，他进入水中后，设水对它的浮力和其他阻力大小恒为f，他在水中下降高度为h后速度为零，则（　　） A．他在离开跳板至落水之前，动能增加，重力势能减少，机械能不变 B．他在离开跳板至落水之前，动能减小，重力势能增加，机械能减少 C．他在进入水中后至速度为零，重力做的功是mgh D．他在离开跳板至速度为零，他的重力势能减少，机械能减少 6．在抗震救灾中，要空投救灾物资．物资在加速下落的过程中（　　） A．动能不变，重力势能变小 B．动能不变，重力势能不变 C．动能变大，重力势能变小 D．动能变小，重力势能变小 7．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将一个小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后用力推，使它沿水平地面滚出，观察到的现象是（　　） A．罐子滚动不远便很快停止运动 B．罐子滚出一段距离后又滚回原处停止运动 C．罐子一直在水平地面上来回滚 D．罐子在水平地面上来回滚动，直到停止运动 8．我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙运载火箭”，将“天链二号01星”送入太空，卫星成功进入地球同步轨道．图是点火后火箭加速升空过程中的一个画面．下列说法中正确的是（　　） A．火箭升空过程中，动能减小，机械能不变 B．火箭升空过程中，动能增大，势能减小 C．升空过程中“长征三号乙运载火箭”相对于“天链二号01星”是运动的 D．“天链二号01星”进入轨道后，通过电磁波实现与地面的联系 9．下列说法中，正确的是（　　） A．做功多的机械，做功快 B．功率大的机器，做功快 C．做功时间短的机械，做功快 D．功率大的机械，机械效率高 10．如图所示，体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都是把物体斜向上抛出的运动．不计空气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中（　　） A．物体的动能一直增大，重力势能一直减小 B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大 C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 二、多选题 11．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧为原长时右端在N点．小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后小物块又返回到斜面上，最高到达Q点．下列说法正确的是（ ） A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大 B．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少 C．小物块从N向M运动过程中，它的动能增加 D．小物块从M向Q运动过程中，它的机械能减少 12．关于力学知识下列说法正确的是（ ） A．火车进站时人们都站在安全线以外，是因为行驶的火车附近空气流速快压强小 B．在平直的路面匀速行驶的洒水车，正在洒水的过程中动能不变 C．人造地球卫星由近地点向远地点运动的过程中动能转化为势能 D．用力推木块，木块会运动，而不用力就会停下来，说明力是维持物体运动的原因 13．如图所示，将重为G的摆球从A点静止释放运动到C，B为最低点，C为最高点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点到B点，机械能增大 B．从A点到B点，重力做功为Gh C．摆球在所经各点的机械能均相等 D．摆球在B点的机械能最大 14．下列说法中正确的是（　　） A．做匀速直线运动的物体机械能保持不变 B．苹果在加速下落过程中，苹果运动状态保持不变 C．减速上升的电梯动能变小，重力势能变大 D．小孩沿滑梯匀速直线滑下，运动状态保持不变 15．关于机械能，下列说法正确的是(   ) A．飞行中的子弹能够做功，所以它具有机械能 B．被举高的铁锁并没有做功，但它也具有机械能 C．放在三楼地面上的物体具有的机械能一定比放在五楼地面上的物体具有的机械能小 D．公路上行驶的小轿车比大卡车的速度大，所以小轿车具有的机械能比大卡车具有的机械能要大 三、填空题 16．乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中，乘客的重力势能______，机械能______。为了节能，在扶梯底端前1.5m安装了图1所示红外系统：乘客通过时，红外传感开关被触发，扶梯启动，同时计时器开始计时，若在设定时间t内无乘客通过，扶梯将停止运行，已知扶梯长10m，从启动到匀速运行的v﹣t图象如图2所示，若乘客步行速度在0.5m/s～1.5m/s之间，为确保安全，设定时间t应至少为______s。 17．沈阳东北大学家属楼发生火灾造成6人死亡，两名东北大学在读博士双双遇难．楼道里的垃圾燃烧将化学能转化为_____能．消防车在加速开往现场后，消防员用高压水枪喷水灭火时，喷出的水柱上升过程中动能_____，势能_____．（选填“增大”“减小”或“不变”）生命诚可贵，大火亦无情，请大家增强消防意识． 18．如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重180N，动滑轮和桶总重重20N，绳重和摩擦均不计．则在此过程中工人做的有用功为_____J，该装置的机械效率为_____%，就如何提高该装置的效率提出一点建议_____． 19．某运动员身系弹性绳自高空P点自由下落，如图所示a点是弹性绳的原长位置，b 点是运动员静止悬吊着时的位置，c 点是运动员所到达的最低点，运动员在从P点落下到最低点c的过程中，速度最大是____点；从a点到b点运动员具有的机械能___________（增大/不变/减小）；运动员达到最低点c时_______（是/不是）处于平衡状态。 20．一桥头立着如图（甲）所示的标志牌，它表示过往车辆的最大______ 不得超过 20t，观察图（乙）发现，将滑动变为______ 的方式可以减小摩擦；打桩机的重锤落下将木桩打 入地中，如图（丙）所示，这说明被举高的物体具有______ 能． 21．如图所示，用12N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为20N的物体，物体上升1m所用时间为4s．此过程中拉力的功率为______W，动滑轮的机械效率为______；将物重逐渐增大，假设动滑轮始终能正常工作，此过程中，它的机械效率范围是____________． 四、实验题 22．如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，让同一小球从斜面的不同高度上静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与_________的关系；换用质量不同的小球，从斜面的相同高度由静止滚下，到达水平面时它们的速度___（选填“相同”或“不同”）。若小球在如图乙AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是________（选填“a”“b”“c”或“d”）。 23．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从同一斜面上一定的高度由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中hA=hC>hB，mA=mB＜mC。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中，它的______转化为动能。到达水平面时，其动能的大小是通过______来反映的，这种研究方法叫______法； (2)分析比较______和______两组实验可得出物体的动能与质量的关系； (3)某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，如何改进呢？同学们展开了讨论：甲同学建议换用表面相同但长度较长的木板；乙同学建议换质量较大的木块；丙同学建议换用质量比前两次实验较小的钢球。其中______同学的建议是不正确的。 五、综合题 24．如图所示，“擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg） （1）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）． （2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大______？ （3）擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s，它克服摩擦力做功的功率是多大________？ 六、计算题 25．下表中所列的是某品牌汽车的部分技术参数： 该汽车满载时，在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了50km，车受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该汽车的行驶速度 （2）该汽车对地面的压强 （3）该汽车牵引力所做功的功率 （4）该汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率。（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.3×107J/kg，g取10N/kg） 26．如图，质量为0.1kg的铁球从高为2.3m的斜面顶端无摩擦下滑后，撞击到水平地面上的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被自己吸收（c铁=0.46×103J/（kg•℃），假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力）。 （1）求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少J？ （2）求铁球升高的温度为多少℃？ 七、简答题 27．阅读： 美铁501号列车发生脱轨事件 美国70多名乘客乘坐当天首次运行的美铁501号列车，前往各自的目的地。然而，就在列车行驶到一半路程要过弯道时，这趟列车的“首秀”伴随着奇怪的声响戛然而止。造成14节车厢中的13节车厢在一座高架桥上出轨的严重事故，至少一节车厢掉落在5号州际公路上，并导致至少3人死亡，超过百人受伤，5辆汽车和2辆半拖挂式卡车被砸。 事后，美国国家运输安全委员会将此事列为“重大意外”，其发言人称，根据从列车尾部机车雷达记录器中获取的数据，该列车发生脱轨事故时，以约129km/h的速度行驶，而其行驶路段的限速为48km/h。 当时在列车上的一位乘客事后称：“列车脱轨之后，车厢内全是灰，为了逃生，我们不得不用安全锤砸开救生窗的玻璃，因为紧急车门打不开。” 一名当时正在公路上开车的目击者回忆说：“我们所有的车都尽全力刹车以免撞到彼此。”他表示自己无法接近现场，不过似乎有脱轨的车厢压住了下面行驶的汽车。 回答下列问题： (1)车厢从高架桥上掉落过程中重力势能和动能的转化情况？ (2)逃生用的安全锤前端做的很尖锐的原理是什么？ (3)列车发生脱轨事故的主要原因是什么？ 试卷第1页，总3页 19 学科网（北京）股份有限公司 强化训练 参考答案与试题解析 1．B 解： “高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大。故选B。 2．D 解： A．由图丙可知，物体前2s的速度为零，物体处于静止状态，所以受到平衡力，拉力等于摩擦力，所以摩擦力不为0，故A正确，A不符合题意； B．当t=3s时，物体受到的是滑动摩擦力，物体做匀速直线运动，此时的摩擦力等于拉力等于5N，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关，所以当t=3s时，物体受到的滑动摩擦力也是5N，故B正确，B不符合题意； C．物体做匀速直线运动，通过的路程 内，拉力F做的功 故C正确，C不符合题意； D．内，物体速度变大，质量不变，所以动能变大，高度不变，所以重力势能不变，所以机械能变大，故D错误，D符合题意。 故选D。 3．A 解： A、帕斯卡是压强的单位，符合题意； B、牛顿是力的单位，不合题意； C、焦耳是功的单位，不合题意； D、瓦特是功率的单位，不合题意． 故选A． 4．B 解： A．举着杠铃原地不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故A不符合题意； B．扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋一个向上的力，米袋在力的作用下向上移动的距离，人对米袋做功，故B符合题意； C．用力推汽车，汽车没动，人给汽车一个向前的力，汽车向前没有移动距离，人对汽车没有做功，故C不符合题意； D．提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功，故D不符合题意。 故选B。 5．A 解： A．女孩把一箱报刊搬起来，人对物体有向上的力的作用，物体在力的方向上移动了距离，所以人对物体做了功，故A符合题意； B．运动员将杠铃举在头顶不动，人对物体有向上的力的作用，但物体在力的方向上没有移动距离，所以人对物体不做功，故B不符合题意； C．人背书包在水平地面上行走，人对书包有向上的力的作用，但书包在水平方向移动了距离，力的方向与距离垂直，所以人对书包不做功，故C不符合题意； D．足球离开脚后滚了一段距离，是因为足球具有惯性，此时足球不受到脚对它的力的作用，所以脚对足球不做功，故D不符合题意。 故选A。 6．D 解： A．在水平面上做匀速直线运动，物体质量不变，速度也不变，所以物体的动能不变，故A不符合题意； B．物体质量不变，高度不变，重力势能不变，故B不符合题意； C．物体的机械能等于动能与势能之和，动能与势能都不变，因此机械能大小不变，故C不符合题意； D．物体的机械能等于动能与势能之和，动能与势能都不变，因此机械能大小不变，故D符合题意。 故选D。 7．C 解： 一名中学生的重力约500N，地面到三楼的高度约6m，李星同学这次上楼梯的功率大约是 故选C。 8．A 解： 斜面AC倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时拉力较小(省力),即<；斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,由于物体匀速运动,所以拉力F不变,拉力所做的功为：W＝Fs＝Gh,所以拉力在两斜面上做功相同,即.故A正确，BCD错误．故选A. 9．C 解：功率等于功与时间的比值，0.8kW＝800W，故0.8kW表示的意思是这台机器1秒钟做的功是800J.只有选项C的说法正确。故选C. 10．D 解：A、刚下坡时，是重力势能转化为动能；故A错误； B、匀速下行时，动能不变，所以不是重力势能转化为动能，故B错误； C、匀速下行时，动能不变，重力势能转化为内能；故C错误； D、刹车时，刹车片和轮胎互相克服摩擦做功，内能增加，这一过程中机械能转化成了内能，但能的总量不变．故D正确． 故选D． 本题考查能量转化的有关问题，相对比较简单，属于基础题． 11．BC 解： A．小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，故A不符合题意； B．在小球向下运动过程中，受到竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，即在点时，两力是一对平衡力，合力为零，此时的速度是最大的；小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小，动能减小，故B符合题意； C．由选项B可知，当弹力与重力相等时，即在点时，两力是一对平衡力，合力为零，此时的速度是最大的，动能是最大的，故C符合题意； D．小球的高度一直减小，重力势能一直减小，故D不符合题意。 故选BC。 12．BCD 解： 功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做同样多的功所用的时间少，或者是说做功快，或者是相同的时间内做功多．故选BCD. 【点睛】 根据功、功率关系分析．功率是单位时间内做的功的多少 13．AC 解： 卫星在加速升空的过程中，高度增加、速度增加，故重力势能、动能、机械能均增加。 故选AC。 14．ACD 解：A、初中生的质量约50kg，所以A正确 B、一个苹果的质量在200g=0.2kg左右，物理课本的质量与苹果的质量差不多． 所以B错误； C、一个成年人的质量大约是60kg，每只脚的底面积为200cm2， 人对地面的压力：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N， 当此人站立时，他对地面的压强：所以C正确 D、两个鸡蛋的重力大约是1N，则用手匀速托起两个鸡蛋升高1米，手对鸡蛋做的功W=F•S=1N×1m=1J； 所以D正确 15．相互 变小 扩散 解： [1]无人机旋翼推动空气时，对空气有力的作用，由于力的作用是相互的，所以空气对无人机产生反作用力，也会反向推动旋翼，实现无人机能够上上下下。 [2]无人机匀速飞行喷酒消毒液的过程中，无人机的速度不变，但质量变小，故其动能变小。 [3]喷洒消毒液时，居民能闻到消毒液的气味，是因为消毒液的分子在不停地做无规则运动，进入居民的鼻子引起嗅觉，属于扩散现象。 16．有力作用在物体上 物体在力的方向上移动的距离 解： [1][2]做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动的距离。 17． 解： [1]拉力做的功为： W=Fs=50N20m=1000J； [2] 木箱对水平地面的压力等于它的重力， F=G=200N， 木箱对地面的压强是： ===1000。 18．减小 吸 解： [1]水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水，速度不变，质量减小，所以动能减小。 [2]水雾喷出后一会儿就消失了，是由于水吸热后汽化变为水蒸气了。 19．弹性势能 动能 解： 动能的大小与物体的质量和运动的速度有关；弹性势能的大小和弹性物体发生弹性形变的程度有关；当弹簧片将木球弹回的过程中，弹簧片逐渐回复，说明弹性势能逐渐减少，而小球的速度越来越快，说明动能在增加，所以在这一过程中是弹簧片的弹性势能转化为小球的动能。 20．物体每秒内所做的功为1J 解： 1W的物理含义是物体一秒钟做功为1J。 21．③④ 秒表 刻度尺（卷尺） 一楼地面到三楼地面的高度h/m 从一楼到达三楼所用的时间t/s 解： (1)[1]学生爬楼的功率等于克服重力所做的功与所用时间之比，因为楼的高度是一定的，由公式 可知，测出学生的质量和爬楼用的时间可以比较功率的大小。 (2)[2][3]小明还想测出自己准确的上楼功率，则需要体重计测出体重，秒表测出时间，刻度尺测出楼的高度。 (3)[4][5]表中需要测量并记录的数据是一楼地面到三楼地面的高度和从一楼到达三楼所用的时间。 (4)[6]小明测出自己准确的上楼功率的表达式为 22．木块移动的距离s/cm 同一 物体A 降低小球开始滑下的高度 控制变量 木块移动距离 解： (1)[1]在探究“动能大小与物体质量有关”的实验中，用到了控制变量法和转换法，A小球动能大小，要通过推动B木块的距离来体现，故此项探究的实验记录表格的空缺处应填写木块移动的距离s/cm。 (2)[2][3]要研究物体动能与物体质量的关系，就应该控制物体的速度，让物体从斜面同一高度上静止滚下，使其进入水平面的初速度相等；因为研究的是物体动能与物体质量的关系，质量是变量，研究对象是物体A，故应改变物体A的质量。 (3)[4]若在刚开始做实验时发现木块运动到了长木板的末端之外，说明物体的动能太大，在不更换和不增加实验器材的条件下，可以适当的减小物体的动能，解决的办法是降低小球开始滑下的高度。 (4)[5][6] 在探究“动能大小与物体质量有关”的实验中，用到了控制变量法和转换法；A小球动能大小，要通过推动B木块的距离来判断小球动能的大小。 23．减小 具有惯性 D 200 解： (1)[1][2]汽车刹车时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会减小；任何物体在任何情况下都具有惯性，关闭发动机后，汽车由于具有惯性，还会继续前进一段距离。 (2)[3]汽车刹车时，根据表格中的数据可知，再生制动器所产生的刹车阻力大小先变大后减小。 故选D。 (3)[4]时，再生刹车阻力，要想产生恒定为的刹车阻力，油压制动器还需产生的刹车阻力为 (4)[5]由图象可知，在内汽车通过的距离为10m，则汽车克服摩擦力所做的功为 汽车克服刹车阻力所做功的平均功率为 24．(1)4.8104J；(2)4104W 解： (1)匀速直线运动状态下，有用功为货物重力势能的增加量 W有=Gh=8000N6m= 4.8104J (2)功率表示单位时间内所做的功，已知电动机所做的总功及其时间，则 答：(1)起重机提升货物所做的有用功是4.8104J； (2)电动机的功率是4104W。 25．(1)5m/s；(2)9000J；(3)450W 解： (1)根据速度计算公式，可知小明骑平衡车的平均速度为 (2)根据功的计算公式，可知牵引力做功为 W=Fs=90N100m=9000J (3)由功率计算公式可知，该过程中牵引力做功的功率为 答：(1)小明骑平衡车的平均速度是5m/s； (2)该过程中牵引力做的功是9000J； (3)该过程中牵引力做功的功率是450W。 26．见解析 解： (1)发球时网球被抛起，网球的运动状态发生变化，说明力可以改变物体的运动状态。 (2)网球离开球拍后还会继续飞行，是因为网球具有惯性，还会有保持原来运动状态的趋势。 (3)高速飞行的网球能将木板击碎，是因为网球速度很快，具有很大的动能，转化为对木板做功较大。 技能提升练 参考答案与试题解析 1．A 解：解此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功． 解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功，故选项A正确； B、在b到c的过程中，铅球已经离开人手，铅球不再受到手的推力，铅球是靠惯性向前运动一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球没有做功； C、在c到d的过程中，铅球始终受到重力作用，且铅球在重力作用下向下运动，所以在这个阶段，重力在对铅球做功，但运动员对铅球没做功； D、在a到d的过程中，只有a到b的过程，运动员对铅球做了功． 故选A． 2．A 解： 小丽做的功 W1=F1S1=40N×1m=40J 小丽做功的功率 P1===20W 由于物体被匀速提起，则向上提箱子的力 F2=G=90N 小宇做的功 W2=F2×S2=90N×0.4m=36J 小宇做功的功率 P2===24W 通过以上计算可知：W1＞W2，P1＜P2，故A正确，故BCD错误。 故选A。 3．A 解：A、将弹弓打出的过程是弹性势能转化为动能的过程，故A错误，符合题意； B、橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远，说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关，故B正确，不符合题意； C、弹弓对准不同的方向能击中不同的目标，即力的作用效果与力的方向有关，故C正确，不符合题意； D、橡皮筋拉的越长需要的力越大，故产生弹力的大小与弹性形变大小有关，故D正确，不符合题意． 故选A． 4．B 解：小黄用10N拉力拉着重为50N的小木块在水平桌面上沿直线匀速运动，木块处于平衡状态，摩擦力和拉力大小相等，所以f1=10N 。此后小黄增大拉力仍拉着小木块在桌面上沿直线运动，由于压力大小和接触面粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变f2=f1=10N，木块受非平衡力的作用，做加速直线运动。故A错误，B正确。 整个过程中，物体受拉力的作用且在力的方向上通过了距离，所以拉力做了功，故C错误。 整个过程中，没有在重力的方向上通过距离，所以重力不做功，故D错误。 答案为B。 5．C 解： A. B. 运动员在离开跳板至落水之前，高度先升高后降低，所以重力势能先增大后减小，动能先减小，后增大，不计空气阻力时，机械能不变，故AB错误； C. 他在进入水中后至速度为零过程中，重力大小不变，方向竖直向下，且向下运动的距离为h，所以重力做的功是，故C正确； D. 他在离开跳板至速度为零，他的重力势能先增大后减小，机械能减少，故D错误； 故选C。 6．C 解： 根据影响动能和势能大小的因素分析，空投物资在加速下落的过程中： 质量不变，速度增大，动能增大，高度降低，重力势能减小． 故ABD错误，C正确． 故选C． 7．D 解： 罐子开始滚动时具有动能，滚动的过程中，动能转化为弹性势能，当动能为0时，罐子停止运动，此时弹性势能最大，然后罐子开始向回滚动，此时弹性势能转化为动能，来回滚动的过程中，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以最后会停止运动。 故选D。 8．D 解： A．B．在火箭加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；火箭上升时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能的变化，动能增大，重力势能增大，机械能增大．故AB错误； C．升空过程中“长征三号乙运载火箭”相对于“天链二号01星”的位置没有发生变化，所以升空过程中“长征三号乙运载火箭”相对于“天链二号01星”是静止的，故C错误； D．由于真空不能传声，而电磁波能传递信息且能在真空中传播，所以“天链二号01星”进入轨道后，通过电磁波实现与地面的联系．故D正确． 9．B 解： A．做功多的机械，做功不一定快，还要看做功的时间多少，故A错误； B．功率表示做功的快慢，所以功率大的机器，做功快，故B正确； C．做功时间短的机械，做功不一定快，还要看做功的多少，故C错误； D．功率的大小与机械效率的大小无关，所以功率大的机械，机械效率不一定高，故D错误。 故选B。 10．C 解：物体斜向上抛出的运动．不计空气阻力时，仍受到重力的作用，所以物体由于惯性会先升高，最终落到地面，升高时，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小； 落向地面时，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大； 即物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，故C符合题意。 选C。 11．ABD 解： 试题分析：弹簧弹性势能与弹簧发生的弹性形变有关，形变量越大，弹簧的弹性势能越大，所以弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，A对；小物块从P向M运动过程中，高度降低，重力势能减少，B对；小物块从N向M运动过程中，先是弹簧弹性势能转化为物块动能和热能，物块和弹簧脱离后，物块动能转化为热能，所以物块的动能先增加后减小，C错；小物块从M向Q运动过程中，摩擦力做功，物块机械能转化为内能，物块机械能减少，D对；故选ABD． 12．AC 解： 试题分析：当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，故A正确；在平直的路面匀速行驶的洒水车，正在洒水的过程中，速度不变，质量变小，故动能变小，故B错误；人造地球卫星由近地点向远地点运动的过程中，质量不变，高度增大，故动能减小，同时势能变大，所以是将动能转化为势能的过程，故C正确；用力推木块，木块会运动，而木块最终会停下来，这是由于受到摩擦力的作用，即说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误，故选AC． 13．BC 解： A．从A点到B点，不计空气阻力，重力势能只转化为动能，机械能不变，故A错误； B．由功的计算公式可得，从A点到B点，重力做功为 故B正确； CD．由于不计空气阻力，摆球的动能和势能在运动过程中相互转化，其机械能不变，所以摆球在所经各点的机械能均相等。故C正确，D错误。 故选BC。 14．CD 解：A、若物体匀速上升或匀速下降，则动能不变，重力势能改变，物体的机械能改变，故A错误； B、苹果在加速下落过程中，速度越来越大，苹果的运动状态发生了改变，故B错误； C、减速上升的电梯，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，故C正确； D、小孩沿滑梯匀速直线滑下，速度不变，运动路线是直线，所以其运动状态保持不变，故D正确。 故选CD。 15．AB 解：空中飞行的子弹由于运动而具有动能，并且能够做功，所以具有机械能，故A正确；被举高的铁锁，具有做功的本领，即具有重力势能，所以具有机械能，故B正确；决定重力势能大小的因素是质量和被举得高度，图中所述物体的质量没有确定，故无法比较它们重力势能的大小，故C错误；影响动能的因素是质量和速度，公路上行驶的小轿车和大卡车，由于质量没有确定，故无法比较它们的机械能，故D错误，故选AB。 16．增大 增大 23 解： [1][2]乘客乘超市的自动扶梯匀速上升的过程中，乘客的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；机械能＝动能重力势能，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大。 [3]扶梯底端前1.5m安装了图1所示红外系统，为确保安全，速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到顶端；人步行的最小速度是0.5m/s，此时人从红外杆走到扶梯所用的时间 t1＝＝3s 据图2可知，1s后扶梯匀速运动的速度是0.5m/s，由图1可知扶梯的长度10m，故扶梯匀速运动的时间为 t2＝＝20s 故整个过程的总时间 t＝t1t2＝3s20s＝23s 即设定时间t应至少为23s。 17．内 减小 增加 解：楼道里的垃圾燃烧将化学能转化为内能． 喷出的水柱上升过程中质量不变，速度减小，所以动能减小，同时高度增大，势能增加． 故答案为内；减小；增加． 18．360 90 增加物体的重 解： 试题分析：（1）动滑轮可看做是绳子股数为2的滑轮组，绳重和摩擦均不计时， 工人做的有用功：， 绳子末端的拉力，工人做总功：， 该装置的机械效率； （2）在提升的重物相同时，可以减小动滑轮的重力、减轻桶重或加润滑油，提高机械效率； 在机械装置不变时，可以增加提起的沙子的重，提高机械效率． 19．b 减小 不是 解： [1]由图当运动员由P点到a点的过程中，弹性绳的弹力为零，运动员重力和空气阻力的作用，合力方向向下，与运动方向相同，则向下做加速运动，速度越来越大；当运动员由a点到b点的过程中，弹性绳伸长，弹力增大，此时运动员受重力、阻力，弹性绳的弹力作用，重力仍然大于弹力与空气阻力之和，仍然做加速运动，当到达b点时，重力等于弹力与空气阻力之和，合力为零，则此时，速度达到最大。 [2]由[1]分析知，当运动员由a点到b点的过程中，要克服空气阻力做功，重力势能转化为弹性势能和内能，故机械能减小。 [3]从b点到c点的过程中，运动员受重力、弹性绳的弹力和空气阻力的作用，此时弹力增大，运动员所受的重力小于弹力与空气阻力之和，运动员做减速运动，当到c点时，速度为零，弹力最大，运动员所受力的合力最大，不为零，故不是平衡状态。 20．质量 滚动 重力势 解：（1）图中标志牌上的单位是t，所以表示的意思是过往车辆的最大质量不得超过20t； （2）由图甲可知，将滑动变为滚动，小车更容易被拉动，是变滑动为滚动来减小摩擦力； （3）打桩机的重锤落下将木桩打入地中，说明举高的重锤具有能量，它具有重力势能． 故答案为(1). 质量 (2). 滚动 (3). 重力势 【点睛】此题考查对标志牌的认识、减小摩擦力的方法、重力势能的概念．需要学生熟练掌握相关知识，并能够灵活应用． 21．6 83.3% 83.3%～100% 解： 试题分析：（1）利用动滑轮将重物提到高处，绳子自由端通过距离：s=2h=2×1m=2m，此过程中拉力做的总功：W总=Fs=12N×2m=24J，此过程中拉力的功率：； （2）拉力做有用功：W有=Gh=20N×1m=20J，机械效率：； （3）由可知，动滑轮重不变，当物体重力增大时，机械效率随之增大，但总小于100%，所以它的机械效率范围是83．3%≤η＜100%．故答案为 6；83.3%；83.3%≤η＜100%． 22．速度 相同 c 解： 第一空．让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，即小球的质量相同，但滚到斜面低端的速度不同，目的是为了探究动能的大小与速度的关系； 第二空．为使小球的速度相同，需使质量不同的小球从斜面的相同高度由静止滑下。 第三空．根据题意，轨道AOB是光滑轨道，所以小球运动过程中机械能守恒； 小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的； b虚线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线所示的机械能大于A点的机械能，也是不可能的； c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际； d虚线小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，d虚线不可能。 23．重力势能 木块移动的距离 转换 甲 丙 乙 解： (1)[1]小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度降低、速度增大，则重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。 [2][3]小钢球滚下后，推动一小木块向前移动一段距离后停下，小木块被推的越远，说明小钢球的动能越大，即小钢球的动能大小是通过小木块的移动距离大小来反映的，物理上将这种研究方法叫做转换法。 (2)[4][5]由图可知，甲和丙两组实验中小球的质量不同，高度相同即到达水平面时的速度相同，由这两组实验可以得出物体的动能与质量的关系。 (3)[6]做丙实验时小木块被撞后滑出木板，是因为丙实验中小球的动能太大，为了避免这种情况发生，可以将丙实验中的木板换用表面(摩擦力)相同但长度更长的木板；也可以减小小球的动能，即换用比之前质量小的钢球，故甲和丙同学的方法合理。乙同学建议换用质量较大的木块，这样会改变木块与木板间的摩擦力，没有控制变量，故乙同学的建议不正确。 24．（1）不变； （2）吸盘对玻璃的压力是180N； （3）它克服摩擦力做功的功率是2W． 解：（1）“擦窗机器人”的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N； 因为“擦窗机器人”处于静止状态，所以竖直方向上的摩擦力和重力平衡，则摩擦力f=G=20N； 若真空泵继续向外抽气，“擦窗机器人”仍然处于静止状态，由于吸盘内部的空气重力非常小，则机器人的重力不变，所以机器人受到的摩擦力不变； （2）由p=可得，吸盘对玻璃的压力： F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N； （3）擦窗机器人8s通过的路程：s=vt=0.1m/s×8s=0.8m， 克服摩擦力做的功：W=fs=20N×0.8m=16J， 克服摩擦力做功的功率：P===2W． 答：（1）不变； （2）吸盘对玻璃的压力是180N； （3）它克服摩擦力做功的功率是2W． 25．（1）100km/h； （2）5×105Pa； （3）166666.7W； （4）8.6×108J； 34.9%。 解： （1）汽车的行驶速度：； （2）汽车对地面的压力：受力面积：，该汽车对地面的压强：。 （3）汽车受到的阻力：，因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力：，该汽车牵引力所做的功：，该汽车牵引力所做功的功率：； （4）由表格数据可知，该汽车每百公里油耗为50L，则汽车行驶50km消耗燃油的体积：，由 可得消耗燃油的质量： 这一过程中消耗的总能量：， 该汽车的效率：。 答：（1）该汽车的行驶速度为100km/h； （2）该汽车对地面的压强为5×105Pa； （3）该汽车牵引力所做功的功率为166666.7W； （4）汽车发动机在这一过程中消耗的总能量为8.6×108J，该汽车的效率为34.9%。 26．（1）2.3J；（2）0.01℃ 解： （1）铁球的重力： 铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功： ； （2）由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑，所以该过程中铁球的机械能没有损失，则撞击时铁球的机械能等于重力做的功，即； 根据可得，铁球升高的温度： 。 解： (1)车厢从高架桥上掉落过程中质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。 (2)逃生用的安全锤前端做的很尖锐，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。 (3)惯性大小只跟物体的质量大小有关，质量越大，惯性越大，因此列车发生脱轨事故的主要原因火车质量大，惯性大，运动状态不易发生改变，拐弯处速度较大，故很容易发生脱轨事故。（出现“惯性”、“质量大，惯性大’、“离心现象”、“质量大，运动状态不易改变”等均可）。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 27 学科网（北京）股份有限公司 $ 易错专练13：功和机械能 易错点一：不能正确理解做功的两个必要因素，误认为沿斜面滚下的长度是物体重力做功时通过的距离。 典例1：如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为 J，分析数据可知利用斜面 （能/不能）省功，斜面的机械效率是 。 针对训练1：如图所示，小明在3s内将一个重100N的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F为75N，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3m，则人对物体做的功是________J，机械效率是________%；物体在斜面上受到的摩擦力为________N． 易错点二：不理解楼高的算法。 典例2：电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高2.8m，放学后，乘电梯回家： （1）电梯在10s内将小明送到家所在的6楼，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？ （2）已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？ 针对训练2 小明同学家住北园小区3号楼7楼，每层楼高3m，放学后，他从一楼到五楼共用了30s，若小明的质量是50kg，书包的质量为10kg，则他上楼时对书包做的功为________J，上楼的功率为________W. 易错点三：不理解功、功率关系。 典例3：关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，物体移动的距离越大，力做的功一定越大 B．一个力做的功越多，则它的功率越大 C．一个力做功时间越长，则功率越小 D．一个力做功越快，则功率越大 针对训练3：下列说法中，正确的是（　　） A．做功多的机械，做功快 B．功率大的机器，做功快 C．做功时间短的机械，做功快 D．功率大的机械，机械效率高 易错点四：在分析动能和势能变化时，容易忽略质量的变化而出错。 典例4：为了杀灭美国白蛾调动了直升飞机，在灾区上空喷洒生物农药，飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能不变 C．动能减小，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大 针对训练4：在3对3篮球赛中，小兵将篮球投出，篮球画出一条弧线，投中3分。在篮球上升过程中，篮球的________能转化为________能；一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车在洒水的过程中，机械能________。（选填“增大”“减小”或“不变”） 易错点五：在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。 典例5：如图所示情景是一种蹦极游戏。游戏者将一根极有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下后就会上、下运动。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所能到达的最低点。关于游戏者离开跳台至最低点的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为自身的动能 C．游戏者通过a点之后，绳子因被拉伸而具有弹性势能 D．游戏者到b点时，他的动能最大 针对训练5：“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图所示，人将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。人从跳台跳下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功的功率增大 B．到达C点时，人的动能为零，受到的合力为零 C．从B点到C点，人的重力势能转化为动能 D．从B点到C点，人的动能一直在减小 易错点六：不理解机械能转化和守恒。 典例6：掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（　　） A．小球在1位置和2位置的动能相同 B．在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程机械能是守恒的 针对训练6：如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁靠近自己鼻子（没有和鼻子接触），松手后，铁锁向前摆动又摆回来，有关铁锁的摆动过程，下列说法正确的是（　　） A．人保持不动，铁锁回摆后能碰到鼻子 B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能 C．铁锁上升到最高点，重力势能最小 D．铁锁下降到最低点，动能最小 探究影响动能大小的因素 1．教材实验原理图 2．实验结论 物体质量一定，动能大小与速度有关，速度越大动能越大；物体速度一定时，动能大小与质量有关，质量越大物体的动能越大。 3．实验拓展 (1)拓展：在实验中，让不同的铁球在同一位置自由释放的目的是：为了让不同的铁球在撞击木块时速度相同；由于铁球质量不同，会看到质量大的铁球将木块撞得远。 (2)拓展：在同一平面上，木块被撞得越远，物体运动越大，用了转换法。 (3)拓展：控制变量法的应用：探究动能大小与质量有关时，使用质量不同的小球，从斜面同一高度滚下，保持速度相同；探究动能大小与速度有关时，使用同一小球，保持质量相同，从斜面不同高度滚下。 典例7：图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题： （1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与________的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受________的关系。 （2）甲实验是通过木块被推动________的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果________，将永远作匀速直线运动。 （3）两个实验都涉及到同一种物理方法，叫________。 探究影响重力势能大小的因素 1．教材实验原理图 2．实验结论 物体质量一定，重力势能大小与高度有关，高度越大重力势能越大；物体高度一定时，动能大小与质量有关，质量越大物体的动能越大。 3．实验拓展 (1)拓展：通过观察物体落下时沙地或海绵的凹陷程度间接反映物体重力势能的大小，用了转换法。 (2)拓展：控制变量法的应用：探究重力势能大小与质量有关时，使用质量不同的小球，从同一高度落下；探究重力势能大小与高度有关时，使用同一小球，保持质量相同，从同一高度落下。 典例8：如图是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程（容器中装有沙子，A和B为实心铁球，A的质量比B的质量小）。 （1）本实验是通过观察________来判断重力势能大小的。 （2）由________两图可探究物体重力势能的大小与物体质量的关系。 （3）由甲、丙两图________（填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是________。 强化训练： 一、单选题 1．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．以上都不是 2．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力 F 的作用，其 F—t 和 v—t 图像分别如图乙、丙所示，下列说法错误的是（　　） A．当 t=2s时，物体处于静止状态，但所受摩擦力不为0 B．当t=3s时，物体受到的摩擦力是5N C．内，拉力F做的功是20J D．内，物体的机械能保持不变 3．国际单位制中压强的单位是 A．帕斯卡 B．牛顿 C．焦耳 D．瓦特 4．下列四种情境中，人对物体做功的是（　　） A．举着杠铃原地不动 B．扛着米袋慢慢爬上楼梯 C．用力推汽车，汽车没动 D．提着水桶在水平地面上匀速前进 5．如图所示的几个过程中，人对物体做功的是（　　） A．女孩把一箱报刊搬起来 B．运动员将杠铃举在头顶不动 C． 人背书包在水平地面上行走，人对书包做了功 D． 足球离开脚后滚了一段距离 6．物体在水平面上做匀速直线运动（　　） A．动能增大 B．势能增大 C．机械能增大 D．机械能不变 7．早晨锻炼身体后，李星同学用时10s从地面上到了三楼自己家。李星同学这次上楼梯的功率大约是（　　） A．3W B．30W C．300W D．3000W 8．图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则 A．FA＜FB，WA＝WB B．FA＝FB，WA＝WB C．FA＜FB，WA＜WB D．FA＞FB，WA＞WB 9．一台机器的功率是0.8kW，它表示的意思是（   ） A．这台机器1min做的功是800W           B．这台机器1min做的功是800J C．这台机器1s做的功是800J        D．这台机器1s做的功是800W 10．某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是（ ） A．刚下坡时，是动能转化为重力势能 B．匀速下行时，是重力势能转化为动能 C．匀速下行时，机械能保持不变 D．刹车片发烫，是做功改变了内能 二、多选题 11．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度和弹簧被压缩的长度之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点，不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．运动过程中机械能不变 B．运动过程中动能先增大后减小 C．在点时动能最大 D．运动过程中重力势能一直增大 12．当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（　　） A．做功多B．做同样多的功所用的时间少C．做功快D．相同的时间内做功多 13．长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射。关于被火箭搭载的卫星在加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．卫星的动能增加，机械能增加 B．卫星的动能不变，机械能不变 C．卫星的重力势能增加，机械能增加 D．卫星的重力势能不变，机械能不变 14．下列数据中接近生活实际的有（ ） A．一名初中生的质量约为50kg B．一本八年级物理教科书大约20N C．成年人站立时对地面的压强约1.5×104pa D．用手把两个鸡蛋匀速举高1m，手对鸡蛋做的功大约是1J 三、填空题 15．如图是无人机飞行消毒时的情景。无人机旋翼推动空气时，由于力的作用是______的，空气也会反向推动旋翼，实现无人机能够上上下下。消毒作业中的无人机匀速飞行时，其动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。居民能闻到消毒液的气味是一种______现象。 16．物理学中做功的两个必要因素：一是_____，二是____。 17．在水平地面上，用的水平拉力拉着重为的木箱沿拉力的方向前进，木箱与地面的接触面积为。则拉力做的功为______，木箱对地面的压强为______。 18．如图所示为一辆正在匀速行驶喷射水雾的环保车，它的动能____ （选填“增大”、“减小”或“不变”），水雾喷出后会儿就消失了，这个物态变化过程需要_____热。 19．如图所示，木球从斜槽滚入水平槽，接触弹簧片时把弹簧片压弯。紧接着，弹簧片恢复原状，把木球弹回，在这一过程中弹簧片的________转化为木球的________。 20．1W的物理含义:________________。 四、实验题 21．某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大，为此，小明列出了以下需要测量的一些物理量：①一楼到三楼楼梯的总长度L；②一楼地面到三楼地面的高度h；③从一楼到达三楼所用的时间t；④每个同学的质量m。问： (1)小明的计划中必须要测的物理量是：______（填序号）； (2)小明还想测出自己准确的上楼功率，需要的器材有：体重计、______、______； (3)请帮小明完成测功率时记录数据的表格； 自身的质量m/kg ______ ______ 上楼的功率P/W (4)小明测出自己准确的上楼功率的表达式为______。 22．在探究“动能大小与物体质量有关”的实验中，所用的实验装置如图所示，A为小球，B为木块。小明共做了三次实验。 (1)为了便于实验分析，小明设计了一个此项探究的实验记录表格。请完成表头待填写的空格： (a)______； 序号 小球质量m/kg 小球开始滑下的高度h/cm (a) 1 2 3 (2)为了研究物体动能与物体质量的关系，让物体从斜面______（选填“同一”或“不同”）高度上静止滚下时，应改变______（选填“物体A”或“物体B”）的质量； (3)若在刚开始做实验时发现木块运动到了长木板的末端之外．在不更换和不增加实验器材的条件下，解决的办法是：______； (4)该实验运用了______法和转换法，通过观察______来判断小球动能的大小。 五、综合题 23．请根据上述材料，回答下列问题。 能源再生制动器 目前汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以摩擦发热形式排放掉，形成能源的浪费，现有一种汽车能源再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。 再生制动系统，又称再生回馈制动系统，主要由能量转换装置、能量储存装置以及控制部分组成，其中能量转换装置采用集成电机或者轮毂电机，电机既是电动机起驱动作用，又是发电机起再生制动作用，再生制动系统的结构按驱动电机的布置形式大致可分为中央电机式再生制动系统、轮边电机式再生制动系统和轮毂电机式再生制动系统这三类。 在汽车上的能量回收主要是指把将要耗散的能量转变为电能或者其他形式的能量进行存储再利用，为车上电器设备提供电能以及驱动汽车等。传统汽车在能量上的浪费比较明显，例如在一些运行情况下频繁刹车及下坡刹车进行制动时能量的浪费，汽车振动时悬架耗散掉的能量以及发动机随废气带走的热量等，有研究表明制动过程中制动器消耗能量占以上，而在一般的城市中，制动能量可以占到总驱动能量的，再生制动，回收一些传统的汽车浪费的能量，提高能量利用率，提升汽车的续航能力。 实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表： 时间 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 再生刹车阻力 8.0 8.1 8.4 9.0 10.0 10.0 10.0 7.5 5.0 (1)汽车刹车时机械能______（选填增大、减小或不变）；关闭发动机后汽车仍能继续运动一段距离，是因为汽车______； (2)汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是______； A．先增大后不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先增大后不变再减小 (3)如果某汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为，时油压制动器还需产生______N的刹车阻力； (4)在满足(3)的情况下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所示，则在内汽车克服刹车阻力所做功的平均功率为______kW。 六、计算题 24．建筑工地上，起重机将重为8000N的货物在30s内匀速提升6m的高度，它的电动机所做的总功是1.2105J。请计算： (1)起重机提升货物所做的有用功是多少？ (2)电动机的功率是多少？ 25．如图所示小明同学在小区附近的广场游玩时，对停在广场的电动平衡车产生了兴趣，在征求车主同意后，小明过了把隐，骑着平衡车在水平路面上潇酒走一回，在20s内通过了100m的路程，此过程中车的牵引力为90N，通过计算回答上述过程中： (1)小明骑平衡车的平均速度是多少？ (2)该过程中牵引力做的功是多少？ (3)该过程中牵引力做功的功率是多少？ 七、简答题 26．世界冠军李娜《来吧！冠军》节目中，她用球拍将网球瞬间高速击出，准确将对方场地设立的木板击碎，请解释 (1)发球时网球被李娜抛起，说明力可以产生什么作用效果？ (2)网球离开球拍后为什么还会继续飞行？ (3)请用能量知识解释，高速飞行的网球为什么能将木板击碎？ 试卷第1页，总3页 1 学科网（北京）股份有限公司 一、单选题 1．如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，以下过程中运动员对铅球做了功的是（ ） A．a到b的过程 B．b到c的过程 C．c到d的过程 D．a到d整个过程 2．小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m，所用时间2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，所用的时间1.5s，比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是（　　） A．W1＞W2 P1＜P2 B．W1＞W2 P1＞P2 C．W1＜W2 P1＜P2 D．W1＜W2 P1＞P2 3．弹弓比赛时，弹弓大师指哪打哪，据说平时用弹弓打苍蝇一打一个准，下面关于打弹弓过程的分析不正确的是（　　） A．将弹弓打出的过程是机械能转化为内能的过程 B．橡皮筋拉的越长弹丸飞的越远，说明弹性势能的大小与弹性形变大小有关 C．弹弓对准不同的方向能击中不同的目标，说明力的作用效果与力的方向有关 D．橡皮筋拉的越长需要的力越大，说明橡皮筋产生弹力的大小与弹性形变大小有关 4．如图所示，小黄用10N拉力拉着重为50N的小木块在水平桌面上沿直线匀速运动，此时小木块所受桌面的摩擦力为f1.此后小黄增大拉力仍拉着小木块在桌面上沿直线运动，此时小木块所受摩擦力f2.则下列说法中正确的是（　　） A．f1小于f2 B．f1等于f2 C．整个过程中拉力没有做功 D．整个过程中重力做了功 5．雅加达亚运会跳水迎来首个比赛日，中国队曹缘和其队友发挥稳定，顺利夺冠，如图所示，现假设他的质量为m，他在空气中的阻力不计，他进入水中后，设水对它的浮力和其他阻力大小恒为f，他在水中下降高度为h后速度为零，则（　　） A．他在离开跳板至落水之前，动能增加，重力势能减少，机械能不变 B．他在离开跳板至落水之前，动能减小，重力势能增加，机械能减少 C．他在进入水中后至速度为零，重力做的功是mgh D．他在离开跳板至速度为零，他的重力势能减少，机械能减少 6．在抗震救灾中，要空投救灾物资．物资在加速下落的过程中（　　） A．动能不变，重力势能变小 B．动能不变，重力势能不变 C．动能变大，重力势能变小 D．动能变小，重力势能变小 7．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将一个小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后用力推，使它沿水平地面滚出，观察到的现象是（　　） A．罐子滚动不远便很快停止运动 B．罐子滚出一段距离后又滚回原处停止运动 C．罐子一直在水平地面上来回滚 D．罐子在水平地面上来回滚动，直到停止运动 8．我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙运载火箭”，将“天链二号01星”送入太空，卫星成功进入地球同步轨道．图是点火后火箭加速升空过程中的一个画面．下列说法中正确的是（　　） A．火箭升空过程中，动能减小，机械能不变 B．火箭升空过程中，动能增大，势能减小 C．升空过程中“长征三号乙运载火箭”相对于“天链二号01星”是运动的 D．“天链二号01星”进入轨道后，通过电磁波实现与地面的联系 9．下列说法中，正确的是（　　） A．做功多的机械，做功快 B．功率大的机器，做功快 C．做功时间短的机械，做功快 D．功率大的机械，机械效率高 10．如图所示，体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都是把物体斜向上抛出的运动．不计空气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中（　　） A．物体的动能一直增大，重力势能一直减小 B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大 C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 二、多选题 11．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧为原长时右端在N点．小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后小物块又返回到斜面上，最高到达Q点．下列说法正确的是（ ） A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大 B．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少 C．小物块从N向M运动过程中，它的动能增加 D．小物块从M向Q运动过程中，它的机械能减少 12．关于力学知识下列说法正确的是（ ） A．火车进站时人们都站在安全线以外，是因为行驶的火车附近空气流速快压强小 B．在平直的路面匀速行驶的洒水车，正在洒水的过程中动能不变 C．人造地球卫星由近地点向远地点运动的过程中动能转化为势能 D．用力推木块，木块会运动，而不用力就会停下来，说明力是维持物体运动的原因 13．如图所示，将重为G的摆球从A点静止释放运动到C，B为最低点，C为最高点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点到B点，机械能增大 B．从A点到B点，重力做功为Gh C．摆球在所经各点的机械能均相等 D．摆球在B点的机械能最大 14．下列说法中正确的是（　　） A．做匀速直线运动的物体机械能保持不变 B．苹果在加速下落过程中，苹果运动状态保持不变 C．减速上升的电梯动能变小，重力势能变大 D．小孩沿滑梯匀速直线滑下，运动状态保持不变 15．关于机械能，下列说法正确的是(   ) A．飞行中的子弹能够做功，所以它具有机械能 B．被举高的铁锁并没有做功，但它也具有机械能 C．放在三楼地面上的物体具有的机械能一定比放在五楼地面上的物体具有的机械能小 D．公路上行驶的小轿车比大卡车的速度大，所以小轿车具有的机械能比大卡车具有的机械能要大 三、填空题 16．乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中，乘客的重力势能______，机械能______。为了节能，在扶梯底端前1.5m安装了图1所示红外系统：乘客通过时，红外传感开关被触发，扶梯启动，同时计时器开始计时，若在设定时间t内无乘客通过，扶梯将停止运行，已知扶梯长10m，从启动到匀速运行的v﹣t图象如图2所示，若乘客步行速度在0.5m/s～1.5m/s之间，为确保安全，设定时间t应至少为______s。 17．沈阳东北大学家属楼发生火灾造成6人死亡，两名东北大学在读博士双双遇难．楼道里的垃圾燃烧将化学能转化为_____能．消防车在加速开往现场后，消防员用高压水枪喷水灭火时，喷出的水柱上升过程中动能_____，势能_____．（选填“增大”“减小”或“不变”）生命诚可贵，大火亦无情，请大家增强消防意识． 18．如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重180N，动滑轮和桶总重重20N，绳重和摩擦均不计．则在此过程中工人做的有用功为_____J，该装置的机械效率为_____%，就如何提高该装置的效率提出一点建议_____． 19．某运动员身系弹性绳自高空P点自由下落，如图所示a点是弹性绳的原长位置，b 点是运动员静止悬吊着时的位置，c 点是运动员所到达的最低点，运动员在从P点落下到最低点c的过程中，速度最大是____点；从a点到b点运动员具有的机械能___________（增大/不变/减小）；运动员达到最低点c时_______（是/不是）处于平衡状态。 20．一桥头立着如图（甲）所示的标志牌，它表示过往车辆的最大______ 不得超过 20t，观察图（乙）发现，将滑动变为______ 的方式可以减小摩擦；打桩机的重锤落下将木桩打 入地中，如图（丙）所示，这说明被举高的物体具有______ 能． 21．如图所示，用12N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为20N的物体，物体上升1m所用时间为4s．此过程中拉力的功率为______W，动滑轮的机械效率为______；将物重逐渐增大，假设动滑轮始终能正常工作，此过程中，它的机械效率范围是____________． 四、实验题 22．如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，让同一小球从斜面的不同高度上静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与_________的关系；换用质量不同的小球，从斜面的相同高度由静止滚下，到达水平面时它们的速度___（选填“相同”或“不同”）。若小球在如图乙AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是________（选填“a”“b”“c”或“d”）。 23．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从同一斜面上一定的高度由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中hA=hC>hB，mA=mB＜mC。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中，它的______转化为动能。到达水平面时，其动能的大小是通过______来反映的，这种研究方法叫______法； (2)分析比较______和______两组实验可得出物体的动能与质量的关系； (3)某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，如何改进呢？同学们展开了讨论：甲同学建议换用表面相同但长度较长的木板；乙同学建议换质量较大的木块；丙同学建议换用质量比前两次实验较小的钢球。其中______同学的建议是不正确的。 五、综合题 24．如图所示，“擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg） （1）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）． （2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大______？ （3）擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s，它克服摩擦力做功的功率是多大________？ 六、计算题 25．下表中所列的是某品牌汽车的部分技术参数： 该汽车满载时，在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了50km，车受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该汽车的行驶速度 （2）该汽车对地面的压强 （3）该汽车牵引力所做功的功率 （4）该汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率。（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.3×107J/kg，g取10N/kg） 26．如图，质量为0.1kg的铁球从高为2.3m的斜面顶端无摩擦下滑后，撞击到水平地面上的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被自己吸收（c铁=0.46×103J/（kg•℃），假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力）。 （1）求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少J？ （2）求铁球升高的温度为多少℃？ 七、简答题 27．阅读： 美铁501号列车发生脱轨事件 美国70多名乘客乘坐当天首次运行的美铁501号列车，前往各自的目的地。然而，就在列车行驶到一半路程要过弯道时，这趟列车的“首秀”伴随着奇怪的声响戛然而止。造成14节车厢中的13节车厢在一座高架桥上出轨的严重事故，至少一节车厢掉落在5号州际公路上，并导致至少3人死亡，超过百人受伤，5辆汽车和2辆半拖挂式卡车被砸。 事后，美国国家运输安全委员会将此事列为“重大意外”，其发言人称，根据从列车尾部机车雷达记录器中获取的数据，该列车发生脱轨事故时，以约129km/h的速度行驶，而其行驶路段的限速为48km/h。 当时在列车上的一位乘客事后称：“列车脱轨之后，车厢内全是灰，为了逃生，我们不得不用安全锤砸开救生窗的玻璃，因为紧急车门打不开。” 一名当时正在公路上开车的目击者回忆说：“我们所有的车都尽全力刹车以免撞到彼此。”他表示自己无法接近现场，不过似乎有脱轨的车厢压住了下面行驶的汽车。 回答下列问题： (1)车厢从高架桥上掉落过程中重力势能和动能的转化情况？ (2)逃生用的安全锤前端做的很尖锐的原理是什么？ (3)列车发生脱轨事故的主要原因是什么？ 27 学科网（北京）股份有限公司 $