第十一章 功和机械能（专项训练）物理新教材人教版八年级下册

第十一章 功和机械能（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、功的概念及其做功的必要因素（常考点） 1 题型二、功的计算（常考点） 2 题型三、功的比较（难点） 3 题型四、功率的概念 ..................................................................................................................................................5 题型五、功率的简单计算（常考点） 6 题型六、功率的比值计算（难点） 7 题型七、功率的测量（常考点）................................................................................................................................8 题型八、能量的理解 9 题型九、动能的理解 ..........10 题型十、探究影响物体动能的因素（难点常考点） .11 题型十一、重力势能的理解 11 题型十二、探究影响重力势能大小的因素 （难点常考点）................................................................................12 题型十三、弹性势能的概念及其影响弹性势能的因素（难点常考点）...................................................................13 题型十四、机械能及其转化与机械能守恒（常考点）...............................................................................................14 B综合攻坚・能力跃升 题型一、功的概念及其做功的必要因素 1、在国际单位制中，功的单位是（　　） A．牛顿 B．焦耳 C．瓦特 D．帕斯卡 【答案】B 【解析】A．牛顿是力的单位，不是功的单位，故A不符合题意； B．焦耳是功和能量的单位，在国际单位制中，功的单位是焦耳，故B符合题意； C．瓦特是功率的单位，不是功的单位，故C不符合题意； D．帕斯卡是压强的单位，不是功的单位，故D不符合题意。 故选B。 2、做功有两个必要因素：一是作用在物体上的 ；二是物体在力的方向上通过的 。 【答案】力；距离 【解析】解： 做功有两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了距离。 故答案为：力；距离。 3、下列所述情境中，人没对物体做功的是（　　） A．把一箱报刊搬起来 B．足球被踢出后，在地面上滚动 C．背着书包乘坐电梯由1楼到3楼 D．费了很大的力气将车推动很小的距离 【答案】B 【解析】 解：A、把一箱报刊搬起来，人给报刊一个向上的力，报刊在力的方向上通过了一段距离，人对这箱报刊做了功，故A不符合题意； B、足球被踢出后，不再受踢力的做功，在地面上滚动时，人对足球没有做功，故B符合题意； C、背着书包乘坐电梯由1楼到3楼，人给书包一个向上的力，书包在力的方向上通过了一段距离，人对书包做了功，故C不符合题意； D、费了很大的力气将车推动很小的距离，人给车一个力的作用，车在力的方向上通过了一段距离，人对车做了功，故D不符合题意。 故选：B。 题型二、功的计算 1、放学后，小刚背着重50N的书包，先从一楼匀速走到三楼教室（每层楼高约3m），然后在水平走廊走了30m到座位（水平行走时忽略书包高度变化）。整个过程中他对书包做的功约为（　　） A．0J B．150J C．300J D．1500J 【答案】C 【解析】解：小刚从一楼匀速走到三楼，对书包的力竖直向上，书包在竖直方向移动的距离为：h=2×3m=6m, 可得做功为：W=Gh=50N×6m=300J， 小刚在水平走廊行走时，对书包的力是竖直向上的，而书包在水平方向移动，在力的方向（竖直方向）上没有移动距离，所以此过程不做功。 综上，整个过程中他对书包做的功约为300J，故ABD错误，C符合题意。 故选：C。 2、一只木箱放在水平地面上，对木箱施加水平向右的推力F（如图甲），F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系（如图乙）。下列选项说法正确的是（　　） A．在0-2s内木箱所受摩擦力为1N B．在0-2s内推力F对木箱所做的功为2J C．在2-4s内木箱所受摩擦力为3N D．在4-6s内推力F对木箱做的功为8J 【答案】A 【解析】解：A、由v-t图像可知，在0-2s内木箱处于静止状态； 再由F-t图像可知，第一个2s内木箱受到的推力为1 N，因此，静摩擦力与推力平衡，则静摩擦力也为1 N，故A正确。 B、由v-t图像可知，在0-2s内木箱处于静止状态，即在0-2s内有力无距离，因此，推力F不做功，故B错误； C、由v-t图像可知，在4-6s内木箱处于匀速直线运动状态；再由F-t图像可知，4-6s内木箱受到的推力为2 N，因此，推力与滑动摩擦力平衡，则滑动摩擦力也为2 N，在2-4s,木箱处于加速状态，但压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为2 N，而不是3N,故C错误； D、在4-6s内木箱移动的距离s=vt=4m/s×2s=8m,F对木箱做的功为W=Fs=2N×8m=16J，故D错误。 故选：A。 3、一颗质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1000m,则气体对子弹做的功是（　　） A．480J B．0.18J C．120J D．6×105J 【答案】A 【解析】解：子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度，子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力，子弹飞行1000米过程中，气体推力不再做功； 所以，气体对子弹做功：W=Fs=600N×0.8m=480J。 故选：A。 题型三、功的比较 1、如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3，则它们之间的关系是（　　） A．W1＞W2＞W3 B．W3＞W2＞W1 C．W1＞W2=W3 D．W1=W2=W3 【答案】D 【解析】解：由题可知，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s,力相同，物体在力的方向上移动的距离也相同，根据W=Fs可知，力所做的功也相同，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 2、如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内拉力所做的功分别是W1、W2，则F1 F2，W1 W2．（均填“＞”、“=”或“＜”） 【答案】=；＞ 【解析】 解：（1）两次在水平面上拉动同一木块，压力大小和接触面的粗糙程度均不变，故木块受到的滑动摩擦力大小不变； 木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，由s-t图象可知，木块两次都做匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，则拉力也相等，即F1=F2。 （2）由图乙可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即s1＞s2；拉力相等，由公式W=Fs可知，拉力所做的功的关系为：W1＞W2。 故答案为：=；＞。 3、“双11”期间，两快递小哥同时送货到同一单元。甲提着5kg的货物从1楼爬到5楼，然后在5楼水平地面走了4m；乙提着10kg的货物从1楼爬到3楼，然后在3楼水平地面走了3m。若按对货物做功多少计算运费，则（　　） A．甲的运费高 B．乙的运费高 C．甲、乙运费相同 D．无法确定 【答案】C 【解析】解：甲、乙水平行走时，拉力是竖直向上的，而货物在水平方向上移动距离，此过程中人对货物不做功； 甲、乙爬楼时克服物体重力做的功，则甲对货物做的功： W甲=G甲货h甲=m甲货gh甲=5kg×10N/kg×（5-1）×3m=600J， 乙对货物做的功： W乙=G乙货h乙=m乙货gh乙=10kg×10N/kg×（3-1）×3m=600J， 由于甲、乙对货物做的功一样多，若按对货物做功多少计算运费，则甲、乙运费相同， 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 题型四、功率的概念 1、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（　　） A．功率大的机械做的功多 B．功率大的机械做功时用的时间少 C．单位时间内完成的功越多，则功率越大 D．省力多的机械功率大 【答案】C 【解析】解：A、由公式P=W/t可得，W=Pt,所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关，故A错误； B、由公式P=W/t可得，t=W/P，所以做功时用的时间不仅与功率有关还与功有关，故B错误； C、物体单位时间内所做的功叫功率，所以单位时间内完成的功越多，则功率越大，故C正确； D、功率大小与是否省力无关，故D错误； 故选：C。 2、某机器的功率是150W，表示该机器（　　） A．能做150 J的功 B．1 s能做150 J的功 C．每秒内做功150 J/s D．1 s的功率是150 J 【答案】B 【解析】解：某机器的功率P=150W=150J/s,它表示这台机器1s做的功是150J，故ACD错、B正确。 故选：B。 3、在学校里，小明和小森分别将不同数量的课本从一楼搬运至二楼教室。在搬运过程中，小明对课本做功的功率较大，则小明比小森（　　） A．做功一定快 B．用的时间一定少 C．做的功一定多 D．做功与所用时间的比值一定小 【答案】A 【解析】解：A、功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故A正确； B、根据公式P=W/t可知，只有在做功相同时，功率越大，做功时间越少，故B错误； C、根据公式W=Pt可知，做功的多少还与时间有关，功率越大不一定做功越多，故C错误； D、功率越大，做功多少与做功时间的比值越大，故D错误。 故选：A。 题型五、功率的简单计算 1、小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m,松开手后，又滑行2m,在整个过程中重力做功 J，推力做功 J，推力做功的功率为 W。 【答案】0；150；15。 【解析】解：购物车在水平地面上运动，购物车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J。松手后购物车由于惯性继续滑行2米，此过程推力不做功，则在整个过程中推力做功W=Fs=15N×10m=150J。推力做功的功率P=W/t=150J/10s=15W。 故答案为：0；150；15。 2、跳绳是多地中小学体能测试项目之一，根据中小学体能测试评分标准，初中学生1min跳绳不低于160次可得满分。小智同学今年参加中考，他的质量为50kg,每次跳起高度约6cm。要想获得满分，小智1min跳绳的功率至少是（　　） A．0.8W B．8W C．80W D．800W 【答案】C 【解析】解：小智重力G=mg=50kg×10N/kg=500N， 跳绳一次克服重力做的功W=Gh=500N×6×10-2m=30J， 小智要得满分，1min跳绳不低于160次，做的功不少于W′=160×30J=4800J， 功率至少为P=W/t=4800/60=80W。 故选：C。 3、如图所示是某快递公司使用的一款无人智能配送车。若该无人配送车某次装运快递后的总重为6000N，在一段平直道路上匀速行驶了60m,所用时间为12s。此过程中无人配送车受到的水平牵引力恒为车重的0.1倍。求该无人配送车在这段时间内： （1）牵引力做的功； （2）牵引力做功的功率。 【答案】（1）牵引力做的功是36000J；（2）牵引力做功的功率是3000W。 【解析】解：（1）此过程中无人配送车受到的水平牵引力F=0.1G=0.1×6000N=600N， 牵引力做的功W=Fs=600N×60m=36000J； （2）牵引力做功的功率P=W/t=36000J/12s=3000W。 答：（1）牵引力做的功是36000J；（2）牵引力做功的功率是3000W。 题型六、功率的比值计算 1、一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时10s.若甲、乙两人体重8：9，则他们爬竿功率之比为（　　） A．5：4 B．8：9 C．10：9 D．9：10 【答案】C 【解析】解：甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，爬杆上升的高度h相同， 又因为W=Gh , G甲：G乙=8：9， 甲、乙两同学爬杆做功的比： 由题知，甲、乙两同学爬杆所用时间： t甲：t乙=8s：10s=4：5， 所以甲、乙两同学爬杆做功功率： 故选：C。 2、物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1：F2和P1：P2分别为（　　） A．3：5 9：25 B．1：1 1：1 C．3：5 3：5 D．1：1 3：5 【答案】D 【解析】解：同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不变，物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，则两次推力相等，故有F1：F2=1：1 由图甲可知，第一次的运动速度v1=s/t=6/2=3m/s 由图乙可知，v2=5m/s, 由 P=W/t=Fs/t=Fv 可知两次推力的功率之比P1：P2=F1v1：F2v2=v1：v2=3m/s：5m/s=3：5 故选：D。 题型七、功率的测量 1、小明和小华想测量自己通常情况下爬楼的功率。实验原理是 ； 需要的测量器材有磅秤、米尺、 。他们给出了以下2种方法：小明认为每天测1次自己正常爬楼的功率，一个星期后把测得的功率求平均值；小华认为在1h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼功率的平均值。其中 （选填“小明”或“小华”）求得的平均功率值，能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。 【答案】P=W/t；秒表；小明。 【解析】解：测量爬楼功率的实验原理是功率的计算公式P=W/t。人爬楼时要克服自身重力做功，W=Gh=mgh,其中m为人体质量，h为爬楼高度，t为爬楼所用时间，通过测量m、h、t,即可根据公式算出功率。 根据实验原理，需要用磅秤测量人的质量m,用米尺测量楼的高度h,还需要用秒表来测量爬楼所用的时间t。小明每天测1次自己正常爬楼的功率，一个星期后求平均值，每次测量时，小明的身体状态相对正常，且爬楼速度也可保持在日常水平，测量结果能较好地反映通常情况。 而小华在1h内不间断地爬楼n次，随着体力消耗，后续爬楼速度会变慢，功率会变小，测得的平均值会比通常情况下的功率偏小，不能准确反映其通常情况下爬楼的功率。所以小明求得的平均功率值，能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。 故答案为：P=W/t；秒表；小明。 2、“1分钟跳绳”是多地体育测试的自选项目之一，小南想估测自己跳绳时的功率（不计绳重），将下列步骤补充完整。 （1）用体重秤测量自己的 ；（填物理量及其符号） （2）估测自己每次跳起的平均高度h； （3）用 测量跳n次绳所用的 （填物理量及其符号）； （4）小南跳绳的功率P= ；（用物理量符号表示） （5）若要比较小南和其他同学跳绳的功率大小，（设跳起的平均高度相同）则 。 A.跳绳快的功率一定大 B.跳绳的快慢相同时，体重大的功率大 C.体重相同时，跳的个数越多的功率越大 D.体重相同时，跳的时间越长的功率越大 【答案】（1）质量m；（3）秒表；时间t；（4）nmgh/t；（5）B。 【解析】解：（1）实验中需要用体重秤测量自己的质量m； （3）用秒表测量跳n次绳所用的时间t； （4）自己所受的重力为G=mg；每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,则跳n次所做的总功W总=nmgh, 则跳绳的平均功率P=nmgh/t； （5）A、起跳的高度相同，不知道体重的大小，无法根据跳绳的快慢比较功率的大小，故A错误； B、起跳的高度相同，跳绳的快慢相同，体重越大，所做的功越多，时间相同，根据P=W/t可知，体重大的功率大，故B正确； C、体重相同，起跳的高度相同，跳的个数越多的功越多，但不知道时间，无法判定功率的大小，故C错误； D、体重相同，起跳的高度相同，由于不知道跳绳的个数无法判定功的大小，所以根据跳的时间无法判定功率的大小，故D错误。 故选：B。 故答案为：（1）质量m；（3）秒表；时间t；（4）nmgh/t；（5）B。 题型八、能量的理解 1、下列关于能量的说法中，正确的是（　　） A．具有能量的物体，一定在做功 B．具有能量的物体，已经做了功 C．没有做功的物体，一定不具有能量 D．具有能量的物体，一定具有做功的本领 【答案】D 【解析】解：ABD、物体能够对外做功，则这个物体具有能量，能够对外做功，说明物体有做功的本领，但此时不一定正在做功，也不一定必须做功或已经做了功，故AB错误，D正确； C、没有做功的物体，不一定就没有做功的本领，可能具有能量，故C错误。 故选：D。 题型九、动能的理解 1、物体由于 而具有的能叫做动能。 【答案】运动 【解析】解：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 故答案为：运动。 2、下列物体具有动能的是（　　） A．被拉长的弹簧 B．悬停在天花板上的吊扇 C．空中飞行的炮弹 D．静止在草坪上的足球 【答案】C 【解析】解：A．被拉长的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能，故A不正确； B．悬停在天花板上的吊扇，有一定高度，具有重力势能，故B不正确； C．空中飞行的炮弹，具有速度和高度，具有动能和重力势能，故C正确； D．静止在草坪上的足球，物体保持静止，速度为零，不具有动能，故D不正确。 故选：C。 题型十、探究影响物体动能的因素 1、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。 （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在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，如图甲所示。 （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在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，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中： ①选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：由于 ②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ，选用图乙探究的是动能与 的关系，得出结论。 ③物理研究方法有许多，本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是 ，即用 来判断小球动能的大小。 【答案】①速度；由于小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同；②速度；质量；③转换；纸盒在水平面上移动的距离。 【解析】解：①在图甲中，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动。由于小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同，所以该实验是在控制质量不变的情况下，改变小球的速度。根据控制变量法的思想，该实验探究的是动能与速度的关系； ②乙图中让小球从同一高度滚下是为了使小球到达水平面时的速度相同； 乙图中两小球从斜面同一高度下滑，速度相同，质量大的小球推动纸盒运动的距离远，表明质量大的小球的动能大。实验可得出的结论是：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大； ③本实验中，小球动能的大小无法直接测量，而是通过观察纸盒在水平面上移动的距离来间接反映，这种研究方法叫转换法。 小球动能越大，对纸盒做的功就越多，纸盒在水平面上移动的距离就越远，所以用纸盒在水平面上移动的距离来判断小球动能的大小。 故答案为：①速度；由于小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同；②速度；质量；③转换；纸盒在水平面上移动的距离。 2、行驶的货车因为质量大而具有较大的动能。下列四次实验中，小车均从图示位置静止释放，对比哪两次实验能说明其道理（　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】B 【解析】解：观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小，动能的大小与质量、速度有关，说明行驶的货车因为质量大而具有较大的动能，应该控制速度不变改变质量，而实验①和②改变速度而质量不变，是验证动能与速度的关系，所以A错误，实验②和③改变质量而速度不变，故②③两次实验能说明行驶的货车因为质量大而具有较大的动能，B正确。实验②和④改变了速度和质量所以C错误，实验③和④也改变了速度和质量所以D错误。故选：B。 题型十一、重力势能的理解 1、 我们周围很多物体都具有能量，物体由于被 而具有的能叫重力势能 【答案】举高 【解析】解：物体由于被举高而具有的能叫重力势能， 故答案为：举高。 2、观察如图所示的两幅漫画，该现象主要说明高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 【答案】C 【解析】 解：由图可知，物体处在高处时，由于其位置较高，具有较大的重力势能；物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大，下落后造成的破坏力也就越大。 故选：C。 题型十二、探究影响重力势能大小的因素 1、小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验中通过比较 　来判断物体重力势能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中　 　（填实验序号）三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：　 　。 【答案】1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 【解析】解：（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大； （2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验； 故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。 （3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更大，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 故答案为：（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 2、在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。 为此他设计了如图甲所示的实验装置。将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示） 请你帮助小雨回答下列问题： （1）探究“猜想一”时，应使用质量　 　（选填“相同”或“不同”）的钩码从　 （选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量　 　；从而比较出重力势能的大小。 （2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。 【答案】（1）不同；相同；泡沫塑料块下移的距离。（2）见解析。 【解析】解：（1）要探究物体的重力势能与质量的关系，根据控制变量法的思路，就要控制钩码的高度不变，钩码的质量变化。通过泡沫塑料块下移的距离来反映钩码重力势能的多少。 故答案为：不同；相同；泡沫塑料块下移的距离。 （2）由于实验是在物体质量一定时，研究物体的重力势能与高度的关系，所以要使物体的质量一定，改变物体的高度，通过泡沫塑料块下移的距离来反映物体重力势能的多少。因此表格中包含的栏目有：物体的质量、物体的高度、泡沫塑料块下移的距离。由于是通过多次实验来比较物体的重力势能的大小的，所以表格中要包括实验次数。故设计表格如下表： 实验次数 钩码的质量（g） 钩码下落的高度 （cm） 泡沫塑料块下移的距离（cm） 1 2 3 题型十三、弹性势能的概念及其影响弹性势能的因素 1、下列物体中不具有弹性势能的是（　　） A．形变的蹦床 B．拉开的弓 C．压弯的撑杆 D．处于原长状态的弹簧 【答案】D 【解析】A．形变的蹦床发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A不符合题意； B．拉开的弓发生弹性形变，具有弹性势能，故B不符合题意； C．被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故C不符合题意； D．被压紧或拉伸的弹簧发生了弹性形变，才具有弹性势能；处于原长状态的弹簧没有发生弹性形变，不具 有弹性势能，故D符合题意。 故选 D。 2、探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 （1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而比较弹性势能的大小。 （2）为验证猜想二，在其他因素相同时，实验时将两根弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若 ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了，你认为小明的观点是 （正确或不正确），理由是 。 【答案】（1）不同；木块被撞击后移动的距离； （2）相同；木块被撞击后移动的距离不同； （3）不正确；能量是不会消失的，机械能转化为了内能。 【解析】解：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2） 为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； （3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了。故小明的观点是错误的。 故答案为：（1）不同；木块被撞击后移动的距离；（2）相同；木块被撞击后移动的距离不同； （3）不正确；能量是不会消失的，机械能转化为了内能。 题型十四、机械能及其转化与机械能守恒 1、用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（　　） A．速度变小，动能变小 B．速度变小，动能变大 C．速度变大，重力势能变小 D．速度变大，重力势能变大 【答案】C 【解析】解：小球从A点摆动到B点的过程中，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，故ABD错误，C正确。 故选：C。 2、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 　（选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能　 　（选填“增大”、“减小”、“不变”）。 【答案】减小；增大。 【解析】解：当人造卫星由近地点向远地点运行时，其运行速度减小，故动能减小；卫星的高度在增大故重力势能在增大； 人造卫星由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能； 故答案为：减小；增大。 3、长征二号遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十四号载人飞行器送入太空。神舟十四号加速升空的过程中（忽略燃料质量变化），它的（　　） A．动能减小，重力势能增大，机械能减小 B．动能增大，重力势能增大，机械能增大 C．动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．动能减小，重力势能增大，机械能不变 【答案】B 【解析】神舟十四号加速升空的过程中，神舟十四号的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，故神舟十四号的机械能增大，B符合题意，ACD不符合题意。 故答案为：B。 4、如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。当你用手按着“魔罐”在水平地面上滚出后，松手后它能自动滚回来的原因是 能转化为 能。“魔罐”滚回来后不能回到原释放点的位置，主要原因是魔罐离开手后，它的机械能 （选填“减小”或“增大”），其主要原因是 。 【答案】弹性势 动 减小 克服阻力做功 【解析】魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能；“魔罐”在运动过程受到地面的阻力，要克服阻力做功，所以罐的机械能会减小，即一部分机械能会转化为内能，故魔罐滚回来后不能回到原释放点的位置。 5、 《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦。经验表明，弦拉得越长，弓拉得越弯，弓具有的 （选填“动能”或“弹性势能”）就越大。忽略空气阻力，箭在空中飞行时，忽略空气阻力 （选填“动能”“势能”或“机械能”）保持不变。 【答案】弹性势能；机械能 【解析】解：弹性势能的大小与弹性形变的程度的大小有关，弦拉得越长，弓拉得越弯，弓的弹性形变较大，弓具有的弹性势能就越大。 箭在空中飞行时，忽略空气阻力，机械能守恒，即箭的机械能不变。 故答案为：弹性势能；机械能。 1、 单选题 1、下列情况中，力对物体做功的是（　　） A．将书包从地面提到书桌上 B．提着水桶水平匀速行走 C．举着杠铃静止不动 D．用力推车但车未动 【答案】A 【解析】 解：A．将书包从地面提到书桌上时，人对书包施加竖直向上的力，书包在该力的方向上移动了距离，力对物体做功，故A符合题意； B．提着水桶水平匀速行走时，人对水桶的力竖直向上，水桶运动的方向与力的方向垂直，力对物体不做功，故B不符合题意； C．举着杠铃静止不动时，虽然施加了力，但杠铃没有移动距离，力对物体不做功，故C不符合题意； D．用力推车但车未动时，虽然施加了力，但车没有移动距离，力对物体不做功，故D不符合题意。 故选：A。 2、在体育课上，小明同学练习投篮，篮球进入篮筐。估算篮球从篮筐处落到地面的过程中，篮球的重力所做的功最接近于（篮球质量约为0.6kg,篮筐高度约为3m）（　　） A．2J B．20J C．200J D．0.2J 【答案】B 【解析】 解：篮球的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；篮球的重力所做的功约为W=Gh=6N×3m=18J，篮球的重力所做的功最接近于20J，故B正确，ACD错误。 故选：B。 3、据报道，我国动力电池企业国轩高科所研发的“金石”固态电池，一次充电6分钟，可将能量补充至60%，满电续航预计超过1000公里，其能量密度达525W•h/kg。其中“W•h”是下列哪个物理量的单位（　　） A．力 B．速度 C．功（能） D．功率 【答案】C 【解析】解：“W”是电功率的单位，“h”是时间的单位，由公式W=Pt知，“W•h”是电功的单位，因此“W•h”指功和能的单位，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选：C。 4、用大小相同的力F作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（　　） A．W1=0.5W2 B．W1=4W2 C．W1=2W2 D．W1=W2 【答案】D 【解析】 解：两个物体受到的力都是F，通过的距离都是s,根据W=Fs可以判断两个力做功相等，即W1=W2。 故选：D。 5、甲推土机的功率比乙推土机的功率大，以下说法正确的是（　　） A．甲推土机做功比乙推土机多 B．甲推土机做功比乙推土机少 C．甲推土机做功比乙推土机快 D．甲推土机做功比乙推土机慢 【答案】C 【解析】解：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快；甲推土机的功率比乙推土机的功率大，则甲推土机做功比乙推土机快，根据W=Pt可知，由于做功的时间不确定，所以做功的多少不确定，故C正确，ABD错误。 故选：C。 6、手握两枚鸡蛋，用时1s将其匀速举高1m,手对鸡蛋做功的功率约为（　　） A．0.1W B．1W C．10W D．1kW 【答案】B 【解析】解：两个鸡蛋的质量约为100g=0.1kg, 其重力：G=mg=0.1kg×10N/kg=1N， 把两个鸡蛋匀速举高1m做的功：W=Gh=1N×1m=1J， 做功功率：P=W/t=1/1=1W。 故选：B。 7、如图所示，世界女子攀岩大赛中，中国选手先登顶。若两位选手体重相同，整个过程中国选手和瑞士选手克服重力做功分别为W1，W2，对应的功率分别为P1，P2，则（　　） A．W1=W2，P1=P2 B．W1＞W2，P1＞P2 C．W1＞W2，P1=P2 D．W1=W2，P1＞P2 【答案】D 【解析】解：两位选手体重相同，上升的高度相同，根据W=Gh可知克服重力做功相同； 中国选手先登顶，则中国选手所用时间少，根据P=W/t可知，中国选手功率较大，即P1＞P2。 故选：D。 8、《天工开物》中记载的筒车如图所示，利用流动的河水冲击轮叶转动，将低处的水提升到高处的水槽。筒车能转动的主要原因是流动的河水（　　） A．具有重力势能 B．对轮叶放热 C．对轮叶有浮力 D．具有动能 【答案】D 【解析】解：A．重力势能是物体由于被举高而具有的能量，河水流动时高度变化不大，主要依靠动能而非重力势能推动筒车，故A不符合题意； B．河水推动筒车时主要依靠机械作用，放热不是筒车转动的主要原因，故B不符合题意； C．筒车转动需要的是水平方向的动力，浮力的方向总是竖直向上的，浮力对轮叶转动影响很小，故C不符合题意； D．流动的河水具有动能，冲击轮叶时能将动能传递给筒车，这是筒车能够持续转动的主要原因，故D符合题意。 故选：D。 9、.高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的伤害，因为高处的物体具有较大的（　　） A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．重力 【答案】B 【解析】解：由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此，高空抛物会造成很大的危害。 故选：B。 10、《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断中正确的是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 【答案】C 【解析】解：荡秋千时，秋千（包括上面的人）的质量不变，从最低点运动到最高点的过程中，速度减小，动能减小，随着秋千向最高点的运动，它的高度是在逐渐增加的，重力势能逐渐增大。 故选：C。 11、汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是（　　） A．省力 B．安全 C．增大摩擦 D．增大爬坡的牵引力 【答案】D 【解析】解：根据P=W/t=FS/t=Fv可知，汽车牵引力F=P/v，由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力。 故选：D。 12、超市进了一批洗衣粉，每箱10kg,搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率P与他所搬运物体的质量m的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．6个 【答案】B 【解析】解：由P-m图象可知，搬运30kg物体时，功率最大为70W，此时做功最快。 每箱洗衣粉质量为10kg,所以每次搬30/10=3箱，搬运最快。 故选：B。 13、如图甲所示，在水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．2～4s,物体所受的合力为0N B．2～4s,物体受到的摩擦力是3N C．4～6s,物体受到的推力做功16J D．4～6s,物体受到的推力做功的功率为16W 【答案】C 【解析】解：A、由图乙中v-t图象可知，2～4s物体的速度随时间的变化而增大，所以物体做加速直线运动，处于非平衡状态，合力不为0，故A错误； B、由v-t图象可知，在4s～6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F-t图象可知在4s～6s可知拉力F=2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N，由v-t图象可知，物体在2～4s做匀加速运动，因物体受到的摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与运动的速度无关，因此物体受到的摩擦力不变，是2N，故B错误； C，由图乙中的v-t图像可知，4～6s内，物体通过的路程为s=vt=4m/s×（6s-4s）=8m,推力所做的功为W=F推s=2N×8m=16J，故C正确； D，4～6s,物体受到的推力做功的功率为P=W/t=16J/（6s-4s）=8W，故D错误。 故选：C。 二、填空题 1、运动有快慢，做功也有快慢。就像用速度来表示运动的快慢一样，物理学中，我们可以用 来表示做功的快慢，其在数值上等于 ，其在国际单位制中的单位是 。 【答案】 功率 单位时间内所做的功 瓦特 【解析】功率是指单位时内做功的多少，其在数值上等于单位时间内所做的功，因此用功率表示物体做功的快慢，功率的国际单位是瓦特，用符号W表示。 2、如图所示，体重相同的甲、乙两人同时沿着两条长度相同的光滑轨道由静止下滑，其中乙比甲先到达B点，若不计空气阻力，重力对甲做的功 重力对乙做的功；乙所受重力做功的功率 甲所受重力做功的功率。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】等于，大于。 【解析】解：甲、乙两人体重相同，说明他们的重力G相等，两人从同一高度A下滑到B，在重力方向上移动的距离h相同，根据重力做功的公式W=Gh,因为G和h都相等，所以重力对甲做的功等于重力对乙做的功； 乙比甲先到达B点，说明乙做功的时间t乙小于甲做功的时间t甲，根据功率P=W/t可知，当重力做功W相同时，做功时间t越小，功率P越大，t乙＜t甲，所以乙所受重力做功的功率大于甲所受重力做功的功率。 故答案为：等于，大于。 3、如图是某无人机投送快递的情景。该无人机先用5s的时间将1kg的快递沿竖直方向匀速提升到20m高处，再用5s的时间使快递沿水平方向匀速移动30m送到七楼的窗口。则在竖直提升过程中无人机对快递做功的功率为 W；在水平运动过程中，无人机对快递做功为 J。（不计空气阻力，g取10N/kg） 【答案】40；0 【解析】解：在竖直提升过程中无人机对快递做的功： W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×20m=200J， 无人机对快递做功的功率：P=W/t=200J/5s=40W； 无人机对快递的力竖直向上，在水平运动过程中，快递没有在竖直向上的方向上移动距离， 在水平运动过程中，无人机对快递不做功，即做功为0J。 故答案为：40；0。 4、运动员参加跳高比赛时通过助跑使速度不断增大，是为了获得较大的 能（选填“动能”或“势能”）；起跳后的上升过程中，他的重力势能将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】动能；变大。 【解析】解：动能的大小和物体的质量、速度有关，运动员参加跳高比赛时通过助跑使速度不断增大，所以运动员是为了获得较大的动能。 起跳后的上升过程中，运动员的高度增加，他的重力势能随高度增大而变大。 故答案为：动能；变大。 5、射箭运动中，弓被拉弯时具有 能。拉弓时，弓的形变程度越 （选填“大”或“小”），箭射出时的 能越大。 【答案】弹性势；大；动。 【解析】解：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。弓被拉弯时，弓的形状发生了弹性形变，因此具有弹性势能。 弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关：在弹性限度内，形变程度越大，弹性势能越大。拉弓时，弓的形变程度越大，储存的弹性势能就越多。 箭射出时，弓的弹性形变逐渐恢复，储存的弹性势能会转化为箭的动能。由于形变程度大时弹性势能更多，转化出的动能也更大，箭的运动速度会更快。 故答案为：弹性势；大；动。 6、掷实心球是中考体育抽测项目之一，如图是某同学投掷实心球的场景，若不计空气阻力，在上升过程中，实心球的重力势能 ；从抛出到落地的过程中，实心球的机械能总量 （以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】增大；不变。 【解析】解：掷出去的实心球从离开手上升的过程中，质量不变，速度变小，所以动能减小；高度增加，所以重力势能增大，因为不受空气阻力的作用，所以机械能总量不变。 故答案为：增大；不变。 7、如图，为体育中考男生选考项目：引体向上，能有效引导学生加强上肢力量的训练。某同学的重力为G，每次上升的高度为h,某次测试时总共做了n个，用时为t,则该同学做功为 功率为 。（均用题中已知字母表示） 【答案】nGh；nGh/t 【解析】解：每次引体向上所做的功为：W0=Gh, 某次测试时总共做了n个，用时为t,则该同学做的功为W=nW0=nGh； 功率为：P=W/t=nGh/t。 故答案为：nGh；nGh/t 8、如图甲所示，水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示。若0～2s,两次推力分别为F1、F2，则F1 F2；若两次推力做功的功率分别为P1、P2，则P1 P2。（均选填“＞”“＜”或“=”） 【答案】=；＜。 【解析】解：据乙图s-t图像可知，物体做匀速直线运动，速度v1=S/t=6/2=3m/s此时物体处于平衡状态，推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等；丙图中物体做匀速直线运动，速度v2=5m/s,处于平衡状态，推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，由于两次运动过程中物体与地面间的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，则两次推力大小相等，即F1=F2。两次推力大小相等，v1＜v2，根据P=W/t=FS/t==Fv可知，P1＜P2。 故答案为：=；＜。 三多选题 1、如图，商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．用两种电梯上楼，电梯对人做功的多少相等 B．乘甲电梯过程中，人受到的摩擦力方向向右 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 【答案】AD 【解析】解：A．电梯对人做的功均等于人克服重力做的功。人的重力G相同、被提高的高度h也相同，由W有=Gh可知，两种方法做的功相等，故A正确； B．根据题意可知，甲图中人与电梯之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，根据摩擦力产生的条件可知，与电梯之间没有摩擦力，故B错误； C．甲中，支持力竖直向上，人在支持力方向上移动了距离，所以支持力做功，故C错误； D．乙中支持力垂直于电梯向上，人在支持力方向上没有移动距离，所以支持力不做功，故D正确。 故选：AD。 2、关于机械能，下列说法正确的是（　　） A．一个物体只具有动能，不具有重力势能 B．一个物体只具有重力势能，不具有动能 C．一个物体可能同时具有动能和重力势能 D．静止的物体也可能有机械能 【答案】CD 【解析】解：A．运动的物体具有动能，高处的物体具有重力势能，空中的运动物体，既具有动能，也具有重力势能，故A错误； B．静止在高山上的石头，只有重力势能；但如果是运动的高处物体（如下落的苹果），会同时具有动能和重力势能，故B错误； C．空中飞行的飞机，既有速度（动能），又有高度（重力势能），同时具有动能和重力势能，故C正确； D．静止在高楼上的花盆，虽静止时动能为0，但因有高度而具有重力势能，所以具有机械能，故D正确。 故选：CD。 3、如图所示是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析正确的是（　　） A．小孩上升到最高点时的动能为零 B．小孩在空中上升的过程中重力势能转化为动能 C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大 D．小孩下落到最低点时的动能最大 【答案】AC 【解析】解：A、小孩上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，动能最小，为0，故A正确； B、小孩在空中上升的过程中重力势能增加，动能减小，故动能转化为重力势能，故B错误； C、小孩下落到最低点时蹦蹦床的形变最大，弹性势能最大，故C正确； D、小孩下落到最低点时速度为0，动能最小，故D错误； 故选：AC。 4、如图所示，一辆卡车在平直公路上匀速行驶，速度为72km/h,发动机的实际功率为180kW，行驶的时间为2h。这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．发动机做的功为360J B．卡车的牵引力为9×103N C．卡车行驶的路程为144m D．卡车受到的阻力为9×103N 【答案】BD 【解析】解：A．发动机做的功为W=Pt=180×103W×2×3.6×103s=1.296×109J，故A错误； B．卡车的速度为v=72km/h=20m/s,根据功率的推导式P=Fv可得，卡车的牵引力为F=P/v=180×103W/20m/s=9×103N，故B正确； C．卡车行驶的路程为s=vt=20m/s×2×3600s=1.44×105m,故C错误； D．卡车匀速行驶，处于平衡状态，根据二力平衡条件可得，卡车受到的阻力为f=F=9×103N，故D正确。 故选：BD。 5、如图甲所示，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是（    ） A．图甲中木块受到的拉力为3.4N B．木块第一次和第二次速度之比为1∶2 C．木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1 D．相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶1 【答案】AC 【解析】A．弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.4N，则木块受到的拉力为3.4N，故A正确； B．由图乙知道，木块两次都做匀速直线运动，第一次10s运动路程为50cm，第二次10s运动路程为25cm；因为时间一定，速度与路程成正比，则木块第一次和第二次速度之比为2∶1，故B错误； C．两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，则滑动摩擦力相同，即木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1，故C正确 D．由于木块两次都做匀速直线运动，则两次木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，因为滑动摩擦力相同，故拉力也相同；由图乙知，相同时间内的路程之比为2:1，由公式W=Fs知道，相同时间内拉力两次对木块做功之比为2:1，故D错误。 故选AC。 四、综合题 1、如图所示，小宇妈妈体重较大，一爬楼就上气不接下气，这是为什么呢？询问了老师后，小宇才知道，原来爬楼的过程就是将自己举高的过程，自己的体重越大，在同等条件下相对别人而言需要做的功就越多，难怪妈妈老是觉得爬楼比别人辛苦。 【问题】小宇想知道自己与妈妈爬楼时的功率到底有多大。 【证据】实验原理， 。 （1）利用 （选填“磅秤”或“天平”）测自身质量； （2）利用皮卷尺测出楼 （选填“长度”或“高度”）； （3）利用秒表测出爬楼所需时间； （4）功率的表达式： 【答案】P=W/t；（1）磅秤；（2）高度；（3）秒表；（4）P=mgh/t 【解析】解：测量功率，需要测量物体所做的功和做功所用的时间，利用P=W/t计算得出，因此测量功率的原理是P=W/t； （1）成人的质量超过天平的量程，因此需要用磅秤测自身质量m。 （2）爬楼时，克服自身重力做功，因此需要测量楼的高度h。 （3）物理实验室中用秒表测量时间。 （4）爬楼时，克服自身重力做功，因此爬楼时的功率P=W/t=Gh/t=mgh/t 故答案为：P=W/t；（1）磅秤；（2）高度；（3）秒表；（4）P=mgh/t 2、如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。 （1）本实验小钢球的动能大小是通过 填“高度h”或“距离s”）大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ； （3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大； 速度； （4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ； （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 选填（“增大”“不变”或“减小”）；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 【答案】（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。 【解析】解：（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平面时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大； （3）研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低； （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小； 若本实验装置中的水平面绝对光滑，则小球和木块将做匀速直线运动，不能达到探究的目的。 故答案为：（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。 3、如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 【答案】见解析 【解析】解：（1）货物所受的重力：G＝mg＝800kg×10N/kg＝8×103N； （2）机器人提升货物的功率：。 答：（1）货物所受的重力为8×103N； （2）机器人提升货物的功率为1.6×103W。 4、热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。 （1）做实验①②③是为了探究 　 　（选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 　 　是否有关； （3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 　 　。 【答案】（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 【解析】解：（1）实验①②受力面积相同，压力不同，所以探究的是压力的作用效果与压力大小的关系；②③的压力相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；所以①②③探究的是问题一； （2）实验④⑤中，物体落下的高度相同，物体的质量不同，质量越大，下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以实验④⑤探究重力势能大小与质量是否有关； （3）实验⑤⑥中，物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故结论为：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 故答案为：（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 5、2025年4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松在北京开跑。天工UItra机器人以2h40min挑战21km赛道夺得冠军。天工UItra机器人的质量为55kg,匀速运动时受到的力为重力的0.1倍。（g取10N/kg） （1）求机器人受到的重力； （2）求比赛过程中机器人克服阻力做功； （3）若机器人在某一段公路上以7.2km/h的速度匀速奔跑，求此时机器人动力做功的功率。 【答案】（1）机器人受到的重力为550N； （2）比赛过程中机器人克服阻力做功1.155×106J； （3）此时机器人动力做功的功率为110W。 【解析】解：（1）机器人重力G=mg=55kg×10N/kg=550N （2）根据题意可得，机器人受到的阻力：f=0.1G=0.1×550N=55N， 所以机器人克服阻力做的功：W=fs=55N×21×103m=1.155×106J。 （3）机器人的速度为：v=7.2km/h=2m/s；天工Ultra做匀速直线运动时，所受牵引力与阻力平衡，大小相等，即：F牵=f=55N， 牵引力的功率：P=W/t=FS/t=F牵v=55N×2m/s=110W。 答：（1）机器人受到的重力为550N；（2）比赛过程中机器人克服阻力做功1.155×106J； （3） 此时机器人动力做功的功率为110W。 6、一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m,恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其v-t图像如图所示，已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍。（g取10N/kg）求： （1）整个过程中发动机所做的功。 （2）汽车运动的最大速度vm。 【答案】（1）整个过程中发动机所做的功为3.2×106J； （2）汽车运动的最大速度Vm为20m/s。 【解析】解：（1）全程中汽车的所受阻力：f=0.2G=0.2mg=0.2×2×103kg×10N/kg=4×103N； 由题意可知，整个过程中发动机的工作时间t=15s+25s=40s,且在这段时间内发动机的功率不变， 整个过程中发动机做的功：W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J； （3）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，汽车的牵引力F=f=4×103N， 由P=W/t=FS/t=Fv可得，汽车的最大速度：vm=P/F=80×103/4×103=20m/s。 答：（1）整个过程中发动机所做的功为3.2×106J； （2）汽车运动的最大速度Vm为20m/s。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 功和机械能（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、功的概念及其做功的必要因素（常考点） 1 题型二、功的计算（常考点） 2 题型三、功的比较（难点） 3 题型四、功率的概念 ..................................................................................................................................................5 题型五、功率的简单计算（常考点） 6 题型六、功率的比值计算（难点） 7 题型七、功率的测量（常考点）................................................................................................................................8 题型八、能量的理解 9 题型九、动能的理解 10 题型十、探究影响物体动能的因素（难点常考点） 11 题型十一、重力势能的理解 11 题型十二、探究影响重力势能大小的因素（难点常考点）.......................................................................................12 题型十三、弹性势能的概念及其影响弹性势能的因素（难点常考点）................................................................13 题型十四、机械能及其转化与机械能守恒（常考点）...............................................................................................14 B综合攻坚・能力跃升 题型一、功的概念及其做功的必要因素 1、在国际单位制中，功的单位是（　　） A．牛顿 B．焦耳 C．瓦特 D．帕斯卡 2、做功有两个必要因素：一是作用在物体上的 ；二是物体在力的方向上通过的 。 3、下列所述情境中，人没对物体做功的是（　　） A．把一箱报刊搬起来 B．足球被踢出后，在地面上滚动 C．背着书包乘坐电梯由1楼到3楼 D．费了很大的力气将车推动很小的距离 题型二、功的计算 1、放学后，小刚背着重50N的书包，先从一楼匀速走到三楼教室（每层楼高约3m），然后在水平走廊走了30m到座位（水平行走时忽略书包高度变化）。整个过程中他对书包做的功约为（　　） A．0J B．150J C．300J D．1500J 2、一只木箱放在水平地面上，对木箱施加水平向右的推力F（如图甲），F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系（如图乙）。下列选项说法正确的是（　　） A．在0-2s内木箱所受摩擦力为1N B．在0-2s内推力F对木箱所做的功为2J C．在2-4s内木箱所受摩擦力为3N D．在4-6s内推力F对木箱做的功为8J 3、一颗质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1000m,则气体对子弹做的功是（　　） A．480J B．0.18J C．120J D．6×105J 题型三、功的比较 1、如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3，则它们之间的关系是（　　） A．W1＞W2＞W3 B．W3＞W2＞W1 C．W1＞W2=W3 D．W1=W2=W3 2、如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内拉力所做的功分别是W1、W2，则F1 F2，W1 W2．（均填“＞”、“=”或“＜”） 3、“双11”期间，两快递小哥同时送货到同一单元。甲提着5kg的货物从1楼爬到5楼，然后在5楼水平地面走了4m；乙提着10kg的货物从1楼爬到3楼，然后在3楼水平地面走了3m。若按对货物做功多少计算运费，则（　　） A．甲的运费高 B．乙的运费高 C．甲、乙运费相同 D．无法确定 题型四、功率的概念 1、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（　　） A．功率大的机械做的功多 B．功率大的机械做功时用的时间少 C．单位时间内完成的功越多，则功率越大 D．省力多的机械功率大 2、某机器的功率是150W，表示该机器（　　） A．能做150 J的功 B．1 s能做150 J的功 C．每秒内做功150 J/s D．1 s的功率是150 J 3、在学校里，小明和小森分别将不同数量的课本从一楼搬运至二楼教室。在搬运过程中，小明对课本做功的功率较大，则小明比小森（　　） A．做功一定快 B．用的时间一定少 C．做的功一定多 D．做功与所用时间的比值一定小 题型五、功率的简单计算 1、小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m,松开手后，又滑行2m,在整个过程中重力做功 J，推力做功 J，推力做功的功率为 W。 2、跳绳是多地中小学体能测试项目之一，根据中小学体能测试评分标准，初中学生1min跳绳不低于160次可得满分。小智同学今年参加中考，他的质量为50kg,每次跳起高度约6cm。要想获得满分，小智1min跳绳的功率至少是（　　） A．0.8W B．8W C．80W D．800W 3、如图所示是某快递公司使用的一款无人智能配送车。若该无人配送车某次装运快递后的总重为6000N，在一段平直道路上匀速行驶了60m,所用时间为12s。此过程中无人配送车受到的水平牵引力恒为车重的0.1倍。求该无人配送车在这段时间内： （1）牵引力做的功； （2）牵引力做功的功率。 题型六、功率的比值计算 1、一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时10s.若甲、乙两人体重8：9，则他们爬竿功率之比为（　　） A．5：4 B．8：9 C．10：9 D．9：10 2、物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1：F2和P1：P2分别为（　　） A．3：5 9：25 B．1：1 1：1 C．3：5 3：5 D．1：1 3：5 题型七、功率的测量 1、小明和小华想测量自己通常情况下爬楼的功率。实验原理是 ； 需要的测量器材有磅秤、米尺、 。他们给出了以下2种方法：小明认为每天测1次自己正常爬楼的功率，一个星期后把测得的功率求平均值；小华认为在1h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼功率的平均值。其中 （选填“小明”或“小华”）求得的平均功率值，能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。 2、“1分钟跳绳”是多地体育测试的自选项目之一，小南想估测自己跳绳时的功率（不计绳重），将下列步骤补充完整。 （1）用体重秤测量自己的 ；（填物理量及其符号） （2）估测自己每次跳起的平均高度h； （3）用 测量跳n次绳所用的 （填物理量及其符号）； （4）小南跳绳的功率P= ；（用物理量符号表示） （5）若要比较小南和其他同学跳绳的功率大小，（设跳起的平均高度相同）则 。 A.跳绳快的功率一定大 B.跳绳的快慢相同时，体重大的功率大 C.体重相同时，跳的个数越多的功率越大 D.体重相同时，跳的时间越长的功率越大 题型八、能量的理解 1、下列关于能量的说法中，正确的是（　　） A．具有能量的物体，一定在做功 B．具有能量的物体，已经做了功 C．没有做功的物体，一定不具有能量 D．具有能量的物体，一定具有做功的本领 题型九、动能的理解 1、物体由于 而具有的能叫做动能。 2、下列物体具有动能的是（　　） A．被拉长的弹簧 B．悬停在天花板上的吊扇 C．空中飞行的炮弹 D．静止在草坪上的足球 题型十、探究影响物体动能的因素 1、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。 （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在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，如图甲所示。 （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在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，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中： ①选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：由于 ②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ，选用图乙探究的是动能与 的关系，得出结论。 ③物理研究方法有许多，本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是 ，即用 来判断小球动能的大小。 2、行驶的货车因为质量大而具有较大的动能。下列四次实验中，小车均从图示位置静止释放，对比哪两次实验能说明其道理（　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 题型十一、重力势能的理解 1、 我们周围很多物体都具有能量，物体由于被 而具有的能叫重力势能 2、观察如图所示的两幅漫画，该现象主要说明高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 题型十二、探究影响重力势能大小的因素 1、小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验中通过比较 　来判断物体重力势能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中　 　（填实验序号）三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：　 　。 2、在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。 为此他设计了如图甲所示的实验装置。将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示） 请你帮助小雨回答下列问题： （1）探究“猜想一”时，应使用质量　 　（选填“相同”或“不同”）的钩码从　 （选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量　 　；从而比较出重力势能的大小。 （2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。 题型十三、弹性势能的概念及其影响弹性势能的因素 1、下列物体中不具有弹性势能的是（　　） A．形变的蹦床 B．拉开的弓 C．压弯的撑杆 D．处于原长状态的弹簧 2、探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 （1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而比较弹性势能的大小。 （2）为验证猜想二，在其他因素相同时，实验时将两根弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若 ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了，你认为小明的观点是 （正确或不正确），理由是 。 题型十四、机械能及其转化与机械能守恒 1、用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（　　） A．速度变小，动能变小 B．速度变小，动能变大 C．速度变大，重力势能变小 D．速度变大，重力势能变大 2、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 　（选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能　 　（选填“增大”、“减小”、“不变”）。 3、长征二号遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十四号载人飞行器送入太空。神舟十四号加速升空的过程中（忽略燃料质量变化），它的（　　） A．动能减小，重力势能增大，机械能减小 B．动能增大，重力势能增大，机械能增大 C．动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．动能减小，重力势能增大，机械能不变 4、如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。当你用手按着“魔罐”在水平地面上滚出后，松手后它能自动滚回来的原因是 能转化为 能。“魔罐”滚回来后不能回到原释放点的位置，主要原因是魔罐离开手后，它的机械能 （选填“减小”或“增大”），其主要原因是 。 5、 《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦。经验表明，弦拉得越长，弓拉得越弯，弓具有的 （选填“动能”或“弹性势能”）就越大。忽略空气阻力，箭在空中飞行时， （选填“动能”“势能”或“机械能”）保持不变。 1、 单选题 1、下列情况中，力对物体做功的是（　　） A．将书包从地面提到书桌上 B．提着水桶水平匀速行走 C．举着杠铃静止不动 D．用力推车但车未动 2、在体育课上，小明同学练习投篮，篮球进入篮筐。估算篮球从篮筐处落到地面的过程中，篮球的重力所做的功最接近于（篮球质量约为0.6kg,篮筐高度约为3m）（　　） A．2J B．20J C．200J D．0.2J 3、据报道，我国动力电池企业国轩高科所研发的“金石”固态电池，一次充电6分钟，可将能量补充至60%，满电续航预计超过1000公里，其能量密度达525W•h/kg。其中“W•h”是下列哪个物理量的单位（　　） A．力 B．速度 C．功（能） D．功率 4、用大小相同的力F作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（　　） A．W1=0.5W2 B．W1=4W2 C．W1=2W2 D．W1=W2 5、甲推土机的功率比乙推土机的功率大，以下说法正确的是（　　） A．甲推土机做功比乙推土机多 B．甲推土机做功比乙推土机少 C．甲推土机做功比乙推土机快 D．甲推土机做功比乙推土机慢 6、手握两枚鸡蛋，用时1s将其匀速举高1m,手对鸡蛋做功的功率约为（　　） A．0.1W B．1W C．10W D．1kW 7、如图所示，世界女子攀岩大赛中，中国选手先登顶。若两位选手体重相同，整个过程中国选手和瑞士选手克服重力做功分别为W1，W2，对应的功率分别为P1，P2，则（　　） A．W1=W2，P1=P2 B．W1＞W2，P1＞P2 C．W1＞W2，P1=P2 D．W1=W2，P1＞P2 8、《天工开物》中记载的筒车如图所示，利用流动的河水冲击轮叶转动，将低处的水提升到高处的水槽。筒车能转动的主要原因是流动的河水（　　） A．具有重力势能 B．对轮叶放热 C．对轮叶有浮力 D．具有动能 9、.高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的伤害，因为高处的物体具有较大的（　　） A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．重力 10、《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断中正确的是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 11、汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是（　　） A．省力 B．安全 C．增大摩擦 D．增大爬坡的牵引力 12、超市进了一批洗衣粉，每箱10kg,搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率P与他所搬运物体的质量m的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．6个 13、如图甲所示，在水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．2～4s,物体所受的合力为0N B．2～4s,物体受到的摩擦力是3N C．4～6s,物体受到的推力做功16J D．4～6s,物体受到的推力做功的功率为16W 二、填空题 1、运动有快慢，做功也有快慢。就像用速度来表示运动的快慢一样，物理学中，我们可以用 来表示做功的快慢，其在数值上等于 ，其在国际单位制中的单位是 。 2、如图所示，体重相同的甲、乙两人同时沿着两条长度相同的光滑轨道由静止下滑，其中乙比甲先到达B点，若不计空气阻力，重力对甲做的功 重力对乙做的功；乙所受重力做功的功率 甲所受重力做功的功率。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 3、如图是某无人机投送快递的情景。该无人机先用5s的时间将1kg的快递沿竖直方向匀速提升到20m高处，再用5s的时间使快递沿水平方向匀速移动30m送到七楼的窗口。则在竖直提升过程中无人机对快递做功的功率为 W；在水平运动过程中，无人机对快递做功为 J。（不计空气阻力，g取10N/kg） 4、运动员参加跳高比赛时通过助跑使速度不断增大，是为了获得较大的 能（选填“动能”或“势能”）；起跳后的上升过程中，他的重力势能将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 5、射箭运动中，弓被拉弯时具有 能。拉弓时，弓的形变程度越 （选填“大”或“小”），箭射出时的 能越大。 6、掷实心球是中考体育抽测项目之一，如图是某同学投掷实心球的场景，若不计空气阻力，在上升过程中，实心球的重力势能 ；从抛出到落地的过程中，实心球的机械能总量 （以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 7、如图，为体育中考男生选考项目：引体向上，能有效引导学生加强上肢力量的训练。某同学的重力为G，每次上升的高度为h,某次测试时总共做了n个，用时为t,则该同学做功为 功率为 。（均用题中已知字母表示） 8、如图甲所示，水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示。若0～2s,两次推力分别为F1、F2，则F1 F2；若两次推力做功的功率分别为P1、P2，则P1 P2。（均选填“＞”“＜”或“=”） 三多选题 1、如图，商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．用两种电梯上楼，电梯对人做功的多少相等 B．乘甲电梯过程中，人受到的摩擦力方向向右 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 2、关于机械能，下列说法正确的是（　　） A．一个物体只具有动能，不具有重力势能 B．一个物体只具有重力势能，不具有动能 C．一个物体可能同时具有动能和重力势能 D．静止的物体也可能有机械能 3、如图所示是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析正确的是（　　） A．小孩上升到最高点时的动能为零 B．小孩在空中上升的过程中重力势能转化为动能 C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大 D．小孩下落到最低点时的动能最大 4、如图所示，一辆卡车在平直公路上匀速行驶，速度为72km/h,发动机的实际功率为180kW，行驶的时间为2h。这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．发动机做的功为360J B．卡车的牵引力为9×103N C．卡车行驶的路程为144m D．卡车受到的阻力为9×103N 5、如图甲所示，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是（    ） A．图甲中木块受到的拉力为3.4N B．木块第一次和第二次速度之比为1∶2 C．木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1 D．相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶1 四、综合题 1、如图所示，小宇妈妈体重较大，一爬楼就上气不接下气，这是为什么呢？询问了老师后，小宇才知道，原来爬楼的过程就是将自己举高的过程，自己的体重越大，在同等条件下相对别人而言需要做的功就越多，难怪妈妈老是觉得爬楼比别人辛苦。 【问题】小宇想知道自己与妈妈爬楼时的功率到底有多大。 【证据】实验原理， 。 （1）利用 （选填“磅秤”或“天平”）测自身质量； （2）利用皮卷尺测出楼 （选填“长度”或“高度”）； （3）利用秒表测出爬楼所需时间； （4）功率的表达式： 2、如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。 （1）本实验小钢球的动能大小是通过 填“高度h”或“距离s”）大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ； （3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大； 速度； （4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ； （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 选填（“增大”“不变”或“减小”）；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 3、如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 4、热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。 （1）做实验①②③是为了探究 　 　（选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 　 　是否有关； （3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 　 　。 5、2025年4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松在北京开跑。天工UItra机器人以2h40min挑战21km赛道夺得冠军。天工UItra机器人的质量为55kg,匀速运动时受到的力为重力的0.1倍。（g取10N/kg） （1）求机器人受到的重力； （2）求比赛过程中机器人克服阻力做功； （3）若机器人在某一段公路上以7.2km/h的速度匀速奔跑，求此时机器人动力做功的功率。 6、一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m,恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其v-t图像如图所示，已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍。（g取10N/kg）求： （1）整个过程中发动机所做的功。 （2）汽车运动的最大速度vm。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $