第十一章 功和机械能 单元练习 2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理力学核心内容，涵盖功、功率、动能势能及机械能转化，通过抗战胜利纪念、长征发电机、冬奥会等真实情境，融合选择、填空、计算及实验探究题型，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|55题|功的计算、功率公式、动能影响因素|结合无人机救灾、蹦极运动等情境，考查能量观念| |填空题|16题|W=Fs应用、机械能转化|通过跳绳测试、汽车牵引力图像，培养科学推理| |计算题|5题|重力做功、功率计算|以驱逐舰航行、汽车发动机为背景，强化模型建构| |实验探究题|3题|动能与速度关系|设计斜面小球碰撞实验，落实科学探究要素|

第十一章 浮力 命题点一 功 一．选择题（共8小题） 1．如图是一辆汽车在一恒定不变的牵引力作用下，沿水平面匀速直线运动，在下列图象中，能反映这个牵引力所做的功W与时间t的关系是（　　） A． B． C． D． 【考点】功的概念．版权所有 【分析】汽车沿水平面匀速直线运动，速度v不变，牵引力F恒定不变，由P＝Fv可知，功率P大小不变，再根据W＝Pt判断牵引力所做的功W与时间t的关系，选出合适的图象。 【解答】解：由题意可知，汽车受到的牵引力大小不变，沿水平面匀速直线运动的速度不变，由P＝Fv可知，该汽车运动时的功率P不变；牵引力所做的功为W＝Pt，所以牵引力所做的功与运动时间成正比；故B正确。 故选：B。 【点评】解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，知道当汽车在水平面上运动时，牵引力不变，运动速度不变，其功率不变。 2．关于功，下列说法正确的是（　　） A．力越大做功越多 B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多 C．做功所用的时间越长做功越多 D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积 【考点】功由F和s共同决定；功的概念．版权所有 【分析】功等于力与在力的方向上移动距离的乘积，可用公式W＝Fs来计算功的大小； 根据W＝Pt可知，做功的多少与功率和做功时间两个因素有关；据此分析答题。 【解答】解： A、力越大，物体在力的方向上移动的距离未知，由W＝Fs可知，不能判断做功的多少，故A错误； B、物体在力的方向上移动的距离越大，力的大小未知，由W＝Fs可知，不能判断做功的多少，故B错误； C、做功所用的时间越长，功率的大小未知，由W＝Pt可知，不能判断做功的多少，故C错误； D、根据功的定义可知，功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，故D正确。 故选：D。 【点评】理解功的概念和功的计算公式的意义，是解答此题的关键。 3．2025年9月3号在北京举行了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会，如图所示。关于图中涉及到的物理知识，下列判断正确的是（　　） A．运输车水平匀速直线行驶时对载着的“DF﹣5C”没有做功 B．军人们行走蹬地时，地面对脚的作用力大于脚对地面的作用力 C．国旗被挥出是因为受到了惯性的作用 D．士兵举着枪静止时，士兵受到的重力和地面对士兵的支持力是一对平衡力 【考点】力做功的必要因素；相互作用力的大小相等、方向相反；惯性的概念；平衡力的判断．版权所有 【分析】（1）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。 （2）相互作用力的特点：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。 （3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 （4）二力平衡的条件：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。 【解答】解：A、运输车水平匀速直线行驶时，对载着的“DF﹣5C”的支持力竖直向上，“DF﹣5C”运动的方向与支持力的方向垂直，所以没有做功，故A正确。 B、军人们行走蹬地时，地面对脚的作用力与脚对地面的作用力是一对相互作用力，大小相等，故B错误。 C、国旗被挥出，是因为国旗具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误。 D、士兵举着枪静止时，地面对士兵的支持力等于士兵和枪的总重力，则士兵受到的重力和地面对士兵的支持力大小不等，不是一对平衡力，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了力学的多个知识点，具有较强的综合性，解答时需要准确区分各物理知识点及其应用，这些知识点中考出现概率很高。 4．如图是小明推着爸爸滑冰的示意图。小明从A点水平向右以大小不变的力推动爸爸前进，到B点时松手，爸爸和冰车滑行到C点停下。下列说法正确的是（　　） A．A到B的过程中，小明始终对爸爸做功 B．B到C的过程中，冰车不受摩擦力的作用 C．A到C的过程中，冰车始终受到推力的作用 D．B到C的过程中，冰车受到的压力与支持力是平衡力 【考点】力是否做功的判断；力的概念；平衡力与相互作用力的辨析；摩擦力的产生条件．版权所有 【分析】（1）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，二者缺一不可； （2）根据摩擦力的产生条件可判断是否存在摩擦力； （3）根据题意，小明“到B点时松手”，据此判断； （4）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。 【解答】解：A．A到B的过程中，小明始终对爸爸施加了推力，爸爸在推力的方向上通过了距离，所以小明始终对爸爸做功，故A正确； B．B到C的过程中，冰车在冰面的滑动，受到摩擦力的作用，故B错误； C．由题意知，小明推动爸爸前进，到B点时松手，因此，B到C的过程中，冰车不受到推力的作用，故C错误 D．B到C的过程中，冰车受到的压力等于人的重力，冰车受到的支持力大小等于人与冰车的重力之和，二者大小不相等，既不是平衡力，也不是相互作用力，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了对做功的判断、摩擦力与推力的分析、平衡力的理解等，属基础题。 5．如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，对其施加竖直向上的拉力F（F从零开始变化），板擦最终向上运动。整个过程中板擦所受摩擦力f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．板擦的重力为2N B．整个过程中拉力F一直增大 C．板擦所受滑动摩擦力的大小为3.5N D．整个过程中拉力F做的功为0.7J 【考点】功的简单计算；s﹣t图像描述物体的运用；力与图像的结合；平衡状态下的摩擦力分析．版权所有 【分析】影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度； 根据乙图分析运动状态，根据静止或匀速直线运动的物体受力平衡分析。 【解答】解：A.由乙图可知：当t＝0s时，F＝0N，f＝1.5N，板擦受到重力和摩擦力是一对平衡力，则板擦受到重力G＝1.5N，故A错误； B.分析图像丙可知，板擦在0﹣1s是静止的，受到静摩擦力作用，此时板擦受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力和竖直向上的拉力，F＝G﹣f，此过程中摩擦力逐渐减小，所以拉力变大；1﹣2s板擦仍静止，此时板擦受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的拉力，F＝G+f，此过程摩擦力逐渐增大，所以拉力变大；2﹣3s板擦做匀速直线运动，此时板擦受到竖直向下的重力，竖直向下的滑动摩擦力和竖直向上的拉力，F＝G+f，根据乙图像可知，此段滑动摩擦力不变，所以拉力不变。综上所述，整个过程中拉力先变大后不变，故B错误； C.由乙丙图可知：2—3s板擦做匀速直线运动，板擦所受滑动摩擦力的大小为2N，故C错误； D.由丙图可知：2—3s板擦做匀速直线运动，F＝G+f＝1.5N+2N＝3.5N（f和G保持不变），则2—3s拉力大小不变，由丙图可知：0—2s板擦静止，不做功；2—3s板擦做匀速直线运动，所做的功w＝Fs＝3.5N×0.2m/s×1s＝0.70J，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查学生对物体要会受力分析；能看懂和理解路程与时间图像，会计算功，此题难度较大。 6．下列物理量最接近实际的是（　　） A．家庭入户门的高度约为1m B．两个鸡蛋的重力约为100N C．中学生所受的空气浮力约为500N D．一名中学生上一层楼克服重力做功约1500J 【考点】功的估算；常见的长度及估测；重力的估测；利用物体的浮沉条件求浮力的大小．版权所有 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A．家庭入户门的高度要高于人的身高，约为2m，故A不符合实际； B．两个鸡蛋的质量约为0.1kg，重力约为G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，故B不符合实际； C．空气密度约为1.29kg/m3，中学生身体的体积约为0.05m3，则中学生所受的空气浮力约为F浮＝ρ空气gV排＝1.29kg/m3×10N/kg×0.05m3×＝0.645N，故C不符合实际； D．一名中学生重力约为500N，一层楼的高度约为3m，则一名中学生上一层楼克服重力做功为W＝Gh＝500N×3m＝1500J，故D符合实际。 故选：D。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 7．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．W2＞W1＞W3 C．W1＞W2＝W3 D．W1＝W2＝W3 【考点】功的比较大小．版权所有 【分析】已知拉力和移动距离可求做的功。 【解答】解：拉力相同，移动距离相同，所以力F做的功W1＝W2＝W3＝FS。 故选：D。 【点评】本题考查功的计算和大小的比较。 8．工人用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运送同一圆柱形木材，在相同水平地面上匀速通过相同路程的过程中，对该木材做功最多的是（　　） A． B． C． D． 【考点】功的比较大小．版权所有 【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断。 【解答】解：由图可知，AB中某同学背、抱，即力的方向向上，木材是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功； 在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力；又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W＝Fs可知C做功最多，故C符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）。 二．填空题（共7小题） 9．在物理图像中，纵坐标和横坐标分别表示某个物理量，而图线的倾斜程度、图线围成的面积等也具有特定的物理意义．如图中阴影部分面积表示的物理量是 　功　 ． 【考点】功的概念．版权所有 【分析】根据横坐标、纵坐标表示的物理量，结合公式W＝Fs分析解答． 【解答】解：由图可知，横坐标表示距离s，纵坐标表示力F，则阴影部分的面积等于力和距离的乘积，所以图中阴影部分的面积表示的物理量是功． 故答案为：功． 【点评】当两个物理量的乘积等于另一个物理量时，这两个物理量分别为横坐标和纵坐标时，阴影部分的面积就可以表示另一个物理量，这是解决本题的关键． 10．如图所示，中考体跳绳育测试时，小红1min跳了150次，则每一次起跳过程中，小红所受重力　做　 （选填“做”或“不做”）功，她起跳之前先蹬地是利用　物体间力的作用是相互　 的原理。 【考点】力是否做功的判断；力的相互性．版权所有 【分析】（1）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，二者缺一不可。 （2）物体间力的作用是相互的。 【解答】解：每一次起跳过程中，小红竖直方向移动一定的距离，所受重力做功； 起跳时用力蹬地，身体向上跃起是因为力的作用是相互的，人也受到地面的反作用力。 故答案为：做；物体间力的作用是相互。 【点评】本题考查做功的必要因素和力的概念，属于综合题。 11．一个箱子很重，为了把它抬起，小明竖直向上提，提力大小为200N，同时小刚竖直向上托，托力为250N，则他们对箱子的力的合力大小为　450　 N，如果箱子沿竖直方向上升0.8m，小明对箱子做了　160　 J的功。 【考点】功的简单计算；力的合成与应用．版权所有 【分析】（1）同一直线上方向相同的两个力，其合力的大小等于两个力的和，且方向与两个力的方向相同；同一直线上相反的两个力，其合力的大小等于两个力的差，且方向与较大力的方向相同； （2）利用W＝Fs计算小明对箱子做的功。 【解答】解：（1）小明竖直向上提，小刚竖直向上托，二人施加的力在一条直线上，方向相同，他们对箱子的力的合力大小：F合＝F小明+F小刚＝200N+250N＝450N； （2）小明对箱子做的功：W＝F小明s＝200N×0.8m＝160J。 故答案为：450；160。 【点评】本题考查了同一直线上二力的合成、功的计算，属于基础题目。 12．大型客机是重要的现代交通工具。 （1）飞机获得的升力F与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比，即F＝kv2，k为定值，飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到一定值时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等，已知飞机重力为G，则飞机在平直跑道上滑行的最大速度为　　 （用G、k表示）； （2）升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为1.0×105N，则： ①升空后飞机在上述这0.5h内通过的距离为　400　 km； ②升空后飞机在上述这0.5h内水平方向牵引力做的功　4×1010 J。 【考点】功的简单计算；速度公式的应用．版权所有 【分析】（1）利用F＝kv2可计算出飞机在平直跑道上滑行的最大速度； （2）利用s＝vt求出0.5h内通过的距离；水平方向牵引力做的功W＝Fs。 【解答】解：（1）飞机所受升力与重力相等，由F＝kv2可得飞机在平直跑道上滑行的最大速度：； （2）①升空后飞机在0.5h内通过的距离为：s＝vt＝800km/h×0.5h＝400km； ②升空后飞机在0.5h内水平方向牵引力做的功为：W＝Fs＝1.0×105N×400×103m＝4×1010J。 故答案为：（1）；（2）400；4×1010。 【点评】本题考查功的简单计算，难度不大。 13．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和 v﹣t的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知：0～3s内，推力对物体做功　0　 J；9～12s内，推力对物体做功　54　 J；t＝11s时，物体受到的摩擦力是　6　 N。 【考点】功的简单计算；v﹣t图像描述物体的运用；力与图像的结合；平衡状态下的摩擦力分析．版权所有 【分析】（1）从速度图象中分析0﹣3s时物体的速度大小可得出物体此时所处的状态，然后根据做功的两个必要条件分析解答； （2）首先从速度图象中9﹣12s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出推力； 利用s＝vt求出物体通过的距离，再利用计算公式W＝Fs计算做的功； （3）根据物体的二力平衡求出物体受到的摩擦力大小。 【解答】解：（1）由丙图知：0﹣3s内物体的速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功0J。 （2）由丙图知，9﹣12s时，物体匀速运动，v＝3m/s，由乙图知，9﹣12s时，F＝6N， 则物体通过的距离：s＝vt＝3m/s×（12s﹣9s）＝9m， 此过程中拉力F做的功为：W＝Fs＝6N×9m＝54J； （3）由于物体匀速运动，受力平衡，所以t＝11s时，摩擦力与推力F平衡，大小为6N。 故答案为：0；54；6。 【点评】本题考查学生对图象的认识及力的合成的应用，要求能熟练读图，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。 14．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到水平拉力F的作用，F﹣t和v﹣t图象分别如图乙所示。则第3s时受到的摩擦力大小为 　8　 N，4～6s拉力F所做的功为 　16　 J。 【考点】功的简单计算；力与图像的结合．版权所有 【分析】（1）对物体进行受力分析；由F﹣t图象求出各时刻物体所受到的拉力F； 由v﹣t图象判断物体的运动状态，根据物体的运动状态，由平衡条件求出物体所受的摩擦力。 （2）由F﹣t图象可知4s～6s内物体受到的拉力，由v﹣t图象可知4s～6s内物体做匀速直线运动的速度，根据速度公式求出物体通过的路程，根据W＝Fs求出拉力F所做的功。 【解答】解：（1）由图乙中v﹣t图象知在4～6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F﹣t图象知此时拉力F＝8N，由二力平衡条件得滑动摩擦力f＝F＝8N，在t＝3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与拉力大小无关，因此在t＝3s时，物体受到的摩擦力不变，仍为8N。 （2）由F﹣t图象可知4s～6s内物体受到的拉力F＝8N， 由v﹣t图象可知，4s～6s内物体做匀速直线运动的速度v＝1m/s， 由v可得，4s～6s内物体通过的路程为： s＝vt＝1m/s×2s＝2m， 则该过程中拉力F所做的功： W＝Fs＝8N×2m＝16J。 故答案为：8；16。 【点评】将v﹣t图象、F﹣t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。 15．小强用100N的力竖直向上提静止在水平地面上重力为300N的木箱，则木箱所受合力为　0　 N，接着小强用100N的水平力推木箱在水平地面上前进，前一段路面比较光滑，小强用了20s就将木箱推动10m所做的功为W1，后一段路面比较粗糙，小强同样用100N用了30s将木箱推动10m所做的功为W2，则W1　＝　 W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。（g＝10N/kg）。 【考点】功的比较大小；力的合成与应用．版权所有 【分析】（1）比较重力和向上拉力的大小关系来确定木箱的状态，从而求出木箱受到的合力。 （2）功的大小等于力与距离的乘积，与地面的粗糙程度无关。 【解答】解： 木箱的重力G＝300N＞100N，所以小强用100N的力竖直向上提木箱时，木箱处于静止状态，则木箱受到的合力为0N。 后一段路面比较粗糙，小强同样用100N的水平推力将木箱推动10m，推力相同、移动的距离也相同，由W＝Fs可知，后一段与前一段推力所做的功相等。 故答案为：0；＝。 【点评】本题考查了力的合成、功的计算，注意当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受平衡力作用，其合力为零。 三．计算题（共1小题） 16．如图是为了纪念老红军谢宝金等人长征期间携带党中央唯一一台68kg的发电机和发报机完成长征而立的铜像。若谢宝金和发电机的总质量是132kg，求： （1）谢宝金和发电机的总重力； （2）谢宝金背着68kg的发电机登上垂直高度约2km的夹金山时，他对发电机做的功。 【考点】功的简单计算；重力的计算．版权所有 【分析】（1）根据公式G＝mg计算谢宝金和发电机的总重力； （2）根据W＝Gh计算做功多少。 【解答】解：（1）谢宝金和发电机的总重力G＝mg＝132kg×10N/kg＝1320N； （2）谢宝金背着68kg的发电机登上垂直高度约2km的夹金山时，他对发电机做的功W＝Gh＝mgh＝68kg×10N/kg×2000m＝1.36×106J。 答：（1）谢宝金和发电机的总重力是1320N； （2）他对发电机做的功是1.36×106J。 【点评】本题考查重力和功的计算，属于中档题。 命题点二 功率 一．选择题（共17小题） 1．下列关于功率的说法中，正确的是（　　） A．做的功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率就越大 C．功率越大，做功越快 D．功率越大，做功越多 【考点】功率的概念．版权所有 【分析】功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快；功率的大小跟做功的多少和所用的时间有关。 【解答】解：A、做的功多，可能用的时间也多，不代表功率大，故A错误； B、做功的时间短，可能做的功也少，不表示功率大，故B错误； C、功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故C正确； D、功率大，是做功快，不一定做功多，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了功率的概念，要正确理解功率是指做功的快慢。 2．比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性能越好。实践证明，比功率越大，汽车可以达到的最高速度也会越高。在国际单位制中，“比功率”的单位是（　　） A．J/kg B．g/W C．W/kg D．kg/W 【考点】功率的单位．版权所有 【分析】根据题意概括出比功率的定义，然后推断出它的单位。 【解答】解：根据题意可知，，功率的单位是瓦特（符号W），质量的单位是千克（符号kg），因此比功率的单位为W/kg，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】本题考查了比功率的单位，属于基础题。 3．一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程，从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张如图所示的记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。若运动员从a点到d点视为沿竖直方向运动，以下关于该过程的分析中正确的是（　　） A．运动员下落过程中受力平衡 B．运动员的速度越来越快，惯性越来越大 C．运动员所受重力做的功在ab 段等于在cd 段 D．运动员所受重力做的功在ab 段比在cd 段慢 【考点】比较做功的快慢；惯性的概念；平衡状态的判断；功的比较大小．版权所有 【分析】如图所示，运动员跳下过程每隔0.3s曝光一次，距离cd＞bc＞ab，可知运动员跳下时速度越来越快，根据W＝FS，P求解即可。 【解答】解： A.跳下过程受到重力作用运动员加速下落，不是平衡状态，所以受力不平衡，故A错误。 B.惯性只与质量有关，与速度无关，故速度变快惯性不变，故B错误。 C.根据W＝FS，由于距离cd＞ab，Wcd＝cd×G＞Wab＝ab×G，故运动员所受重力做的功在ab 段小于在cd 段，故C错误。 D.根据P，P＝Gv，由于ab 段比在cd 段速度慢，故重力做的功在ab 段比在cd 段慢，故D正确。 故答案为：D。 【点评】考察学生对W＝FS，P的掌握情况。 4．如图是一个大人和一个小孩爬二楼楼梯过程中某一瞬间的情形，若他们均从一楼到二楼，关于他们克服重力做功的说法正确的是（　　） A．大人做的功一定多 B．大人、小孩做功一样多 C．大人做功一定快 D．小孩做功一定快 【考点】比较做功的快慢；功的比较大小．版权所有 【分析】利用W＝Gh比较做功多少，利用P比较做功快慢。 【解答】解：AB．由生活实际可知，大人重力大于小孩的重力，当他们均从一楼到二楼，克服重力上升的高度相同，由W＝Gh可知，大人比小孩做功一定多。故A正确，B错误； CD．由知，做功快慢决定于做功的多少与做功所用时间的长短，题目中条件不足，无法判断谁做功快，故CD错误。 故选：A。 【点评】此题考查功和功率的大小比较，属于基础题目，难度不大。 5．一小球从水平台面上滚落地面的过程中，经历了A、B、C三个位置，它们的位置关系如图所示设小球在AB段重力做功为W1，重力的平均功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的平均功率为P2．则下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＞W2，P1＜P2 C．W1＝W2，P1＝P2 D．W1＝W2，P1＜P2 【考点】功率的大小比较；功的比较大小．版权所有 【分析】根据图示得出小球在AB段和BC段，在重力的方向上通过的距离关系；然后根据W＝Gh判断这两段重力做功大小；因小球在下落时做加速运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。 【解答】解： 由图可知，AB段，小球在重力的方向上通过的距离为0.8m﹣0.6m＝0.2m；BC段，小球在重力的方向上通过的距离为0.6m﹣0.4m＝0.2m； 则小球在重力的方向上通过的距离相等，同一小球，其重力一定， 所以由W＝Gh可知，重力做功W1＝W2； 由于小球在下落时做加速运动， 根据v可知，小球在BC段运动的时间短， 根据P可知，小球在BC段重力做功的功率较大，即P1＜P2。 故选：D。 【点评】此题难易程度适中，涉及到的知识点不是很多，但有一定的拔高难度，关键是知道自由下落物体的运动是加速下落，从而得到AB和BC段的时间关系。 6．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，两次拉动同一木块得到的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、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（　　） A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＞F2 P1＞P2 C．F1＜F2 P1＝P2 D．F1＝F2 P1＝P2 【考点】功率的大小比较；影响摩擦力大小的因素．版权所有 【分析】（1）弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，其大小相等。滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，分析摩擦力的大小变化，可知两次拉力的大小关系； （2）根据P＝Fv判断拉力的功率。 【解答】解： BC、由图乙可知，两次木块都做匀速直线运动，则拉力等于滑动摩擦力；同一个木块对水平面的压力一定，接触面的粗糙程度相同，所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等，则两次测力计的拉力也相等，即F1＝F2，故BC错误； AD、由s﹣t图象可知，第①次木块运动的速度v较大，且两次拉力的大小相等，由公式P＝Fv可知，第①次拉力的功率较大，即P1＞P2，故A正确，D错误。 故选：A。 【点评】本题通过图象可以判断木块做匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据二力平衡条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P＝Fv判断功率大小的变化。 7．2024年5月21日，我国登山爱好者汪健带领5名队员组成的科研队伍成功登顶珠穆朗玛，当他们到达最高点的整个过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．做功相同 C．功率越大 D．做功越慢 【考点】功率的大小比较；功的比较大小．版权所有 【分析】登山时，克服自身（含装备）重力做功，做功大小与自身（含装备）重力和到达的高度有关，功率表示做功的快慢的物理量。 【解答】解：各科考队员上升的高度是相同的，根据公式W＝Fs＝Gh可知，体重（含装备）越大的队员，做功越多； 因为从山脚到山顶各科考队员所用的时间未知，根据公式可知，功率的大小无法比较。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查的是功和功率的基本概念，属于基础题目。 8．班里组织一次比赛活动，大家都登楼20秒，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　） ①同学们各人登楼的高度 ②登上每层楼所用的时间 ③每个同学的质量或体重 ④同学们各自登上楼梯的长度。 A．①② B．②④ C．①②③ D．①③ 【考点】功率的大小比较．版权所有 【分析】功率的计算公式为P，根据公式分析测量的物理量。 【解答】解：登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为P。 由于大家都登楼20秒，时间已知，所以必须测量的量：同学们各人登楼的高度、每个同学的质量或体重。 故选项BC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题是考查生活中功率的测量，要求我们知道功率的计算公式以及要测量的物理量。 9．如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝20N的水平向右的推力作用在B物块上，使A、B一起向右做匀速直线运动，经过3s，两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中（　　） ①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力 ②物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右 ③地面对物块B的摩擦力大小是20N，方向向左 ④推力F的功率为4W A．只有②④正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 【考点】功率的计算；平衡力的判断；平衡状态下的摩擦力分析．版权所有 【分析】（1）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。 （2）摩擦力产生的条件：物体发生相对运动或相对运动趋势； （3）以B为研究对象，对其进行受力分析，然后做出判断； （4）利用W＝Fs求出功，然后利用P计算功率。 【解答】解：①地面对B的支持力等于A和B的重力之和，故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等，不是一对平衡力，故①错误。 ②A、B一起向左做匀速直线运动，它们之间没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，所以A、B之间没有摩擦力的作用，即物块A对B的摩擦力大小为0N，故②错误； ③以B为研究对象，B向右做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，且A对B没有摩擦力的作用，此时B受到地面对它的摩擦力作用，其方向水平向左，由二力平衡条件可知地面对物块B的摩擦力大小f＝F＝20N，故③正确。 ④物块A对B的推力做的功：W＝Fs＝20N×0.6m＝12J， 则推力F的功率为：P4W，故④正确。 故选：B。 【点评】此题考查平衡力的辨别、摩擦力的大小和方向、功和功率的计算，对物体进行正确的受力分析是解答此题关键。 10．跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能。提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为500N的同学跳绳时，重心上升的高度h随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．下降过程中，该同学所受的重力不做功 B．该同学1min内跳绳225次 C．该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为100J D．该同学跳绳的平均功率为150W 【考点】功率的计算；时间的估测；力是否做功的判断；功的简单计算．版权所有 【分析】（1）下降过程中，该同学沿重力的方向运动，根据做功的条件可知重力是否做功； （2）由图可知该同学跳绳的周期，从而可知该同学1min内跳绳的次数； （3）由图可知，跳绳时重心上升的高度，根据W＝Gh求该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功； （4）根据P求该同学跳绳的平均功率。 【解答】解：A．下降过程中，该同学沿重力的方向运动，即在重力的方向上通过了一段距离，所以该同学所受的重力做了功，故A错误； B．由图可知，该同学跳绳的周期为，因此1min内跳绳次数为次，故B错误； C．由图可知，跳绳时重心上升的高度为h＝0.1m，跳一次自身所受的重力做的功： W＝Gh＝500N×0.1m＝50J，故C错误； D．1min内克服自身所受的重力做的总功：W总＝nW＝180×50J＝9000J， 该同学跳绳的平均功率：，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查功和功率的计算，根据图像得出相关信息是关键之一，难度一般。 11．跳绳测试，1min跳绳不低于160次可得满分。质量为50kg的小明，每次跳起高度约6cm。要想获得满分，他跳绳的功率至少是（g取10N/kg）（　　） A．0.8W B．8W C．80W D．800W 【考点】功率的计算．版权所有 【分析】根据G＝mg得到人的重力，根据W＝Gh得到跳绳一次克服重力做的功，1min跳绳不低于160次可得满分，据此先计算得满分小明1min最少做的功，再根据P得到小明1min跳绳的功率。 【解答】解：小明重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 跳绳一次克服重力做的功W＝Gh＝500N×6×10﹣2m＝30J， 要获得满分，一分钟内做的总功至少为W′＝160×30J＝4800J， 跳绳的功率至少为。 故选：C。 【点评】本题考查功和功率的计算，难度适中。 12．甲、乙两辆功率相同的汽车，在相等的时间内，它们通过的路程之比为1：3，则甲、乙两辆汽车做功和牵引力之比分别为（　　） A．W甲：W乙＝1：3 F甲：F乙＝3：1 B．W甲：W乙＝3：1 F甲：F乙＝1：3 C．W甲：W乙＝1：1 F甲：F乙＝3：1 D．W甲：W乙＝1：1 F甲：F乙＝1：3 【考点】功率的推导式P＝Fv；功的简单计算．版权所有 【分析】根据P求出做功之比，利用速度计算公式求得两车的速度之比，再根据由可得两车牵引力之比。 【解答】解：由于甲、乙两车功率相同，时间相同，根据W＝Pt可知，两车做功相等，即W甲：W乙＝1：1， 利用速度计算公式可知两车的速度之比， 由可得，两车牵引力之比，故C正确，ABD不正确。 故选：C。 【点评】此题主要考查的是学生对功率和功的计算公式的理解和掌握，基础性题目。 13．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用（　　） A．0﹣3s内拉力做功9J B．3﹣6s内拉力的功率逐渐变小 C．3～6s物体受到的摩擦力为9N D．9﹣12s内拉力做功18J 【考点】功率的推导式P＝Fv；力与图像的结合；平衡状态下的摩擦力分析；影响摩擦力大小的因素；功的简单计算．版权所有 【分析】（1）首先根据图判断0～3s时物体的运动状态，判断出拉力F和距离s，再根据计算公式W＝Fs计算做的功； （2）物体运动速度逐渐增大，由P＝Fv可知，拉力的功率逐渐变大； （3）根据公式PFv判断3～6s内拉力的功率的变化； （4）根据图乙，利用速度公式求出9～12s内物体通过的距离，根据甲图可得9﹣12s 内拉力的大小，然后利用计算公式W＝Fs计算做的功。 【解答】解：A．由图乙v﹣t图象知，0～3s内，物体速度为0，处于静止状态，物体没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故A错误； B．由图甲可知，3～6s内，拉力为F＝9N，由图乙知，3～6s内，物体运动速度逐渐增大，由P＝Fv可知，拉力的功率逐渐变大，故B错误； C．在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，9～12s物体匀速运动，物体所受摩擦力和拉力是平衡力，大小相等，则物体所受滑动摩擦力为6N。3～6s物体做加速运动，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力不变，仍为6N。故C错误； D．由图甲可知，9～12s内，拉力为F＝6N，由图乙知，9～12s内，物体做匀速直线运动，v＝1m/s。9～12s内物体移动的距离s＝vt＝1m/s×3s＝3m，则拉力做功W＝Fs＝6N×3m＝18J，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查学生对图象的认识，v﹣t图象、F﹣t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。 14．一次体育课上，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 【考点】功率的比值计算．版权所有 【分析】爬竿运动是克服自身重力做功，甲、乙两人从同一位置匀速爬到竿顶则h相同，先计算出两同学爬杆做功的关系；又知道两同学的做功时间，根据功率公式得出他们的功率之比。 【解答】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。 【点评】本题理解爬竿运动是克服自身重力做功是解答本题的关键，求比值是难点。 15．小聪同学两次用水平方向的力F1和F2拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，其运动的s﹣t图像如图所示，则两次拉力做功的功率之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1 【考点】功率的比值计算．版权所有 【分析】物体两次在同一水平面上做匀速直线运动，则物体两次受到的摩擦力相等，根据二力平衡可知，摩擦力f等于拉力F，物体两次受到的拉力也相等，即F1＝F2；根据W＝Fs，可求出两次拉力做功之比为W1：W2；根据P，可求出两次拉力做功的功率之比为P1：P2。 【解答】解：由图可知，物体两次在同一水平面上做匀速直线运动，则物体两次受到的摩擦力相等，根据二力平衡可知，摩擦力f等于拉力F，物体两次受到的拉力也相等，即F1＝F2； 由s﹣t图像可知，当物体运动的时间t1＝t2＝8s时，物体运动的路程为s1＝8m，s2＝4m； 由W＝Fs可知，两次拉力做功之比为W1：W22：1； 由P可知，两次拉力做功的功率之比为P1：P2：W1：W2＝2：1。 故选：A。 【点评】此题考查功率的比值计算，属于典型的图像题，涉及到二力平衡、影响滑动摩擦力大小的因素、从图像读取有用信息、功率的计算等知识点，综合性很强。 16．通过一学期的学习，以下说法不符实际的是（　　） A．一名中学生站立时对地面压强为1×104Pa B．将500g鸡蛋从一楼提至三楼，对鸡蛋做功大约为30J C．游泳时受到的浮力约为500N D．某同学用20s从一楼登上三楼的功率约为10W 【考点】功率的估测；压强的估测；利用物体的浮沉条件求浮力的大小；功的估算．版权所有 【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。 【解答】解：A、中学生对地面的压力等于自己的重力，约为500N，双脚站立时与地面的接触面积约为0.05m2，中学生对地面的压强p1×104Pa，故A符合实际； B、500g鸡蛋的重力G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，将500g鸡蛋从一楼提至三楼，上升高度约为6m，对鸡蛋做功大约为W＝Gh＝5N×6m＝30J，故B符合实际； C、中学生的重力约为500N，游泳时受到的浮力与其重力相等，约为500N，故C符合实际； D、中学生的重力约为500N，一楼登上三楼上升高度约为6m，某同学用20s从一楼登上三楼的功率约为P150W，故D不符合实际。 故选：D。 【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。 17．如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉力在B区不做功 B．拉力在C区所做的功为20J C．拉力在A区做功的功率为30W D．拉力在A、C区做功的功率相同 【考点】功、功率的图像问题；力是否做功的判断；功的简单计算；功率的计算．版权所有 【分析】在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态，在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变；运用以上规律，结合题目和图像，可知物块在0～2s内在区域A做加速运动，在2s～3s内在区域B上做匀速运动，在区域C做减速运动，根据W＝Fs得到区域C做的功，根据W＝Fs得到区域A做的功，根据P得到拉力在A区做功的功率。 【解答】解：A、在2s～3s内在区域B上做匀速运动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力等于摩擦力，物体在拉力的方向上通过一定的距离，拉力做功，故A错误； B、在区域C做减速运动，拉力在C区所做的功为：WC＝FsC＝10N×3m＝30J，故B错误； C、拉力在A区做的功：WA＝Fs＝10N×3m＝30J，拉力在A区做功的功率：PA15W，故C错误； D、拉力在C区所做功的功率：PC15W，拉力在A、C区做功的功率相同，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查功和功率的计算，结合运动图像和速度﹣时间图像得到有价值的信息，是解答此题的关键。 二．填空题（共2小题） 18．现有30包大米，每包质量为6kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。 （1）由图可知他可以提供的最大功率为 　50　 W； （2）他将大米全部搬上库房总共做功 　18000　 J； （3）为了尽可能快地将大米搬上库房，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为 　540　 s。（g＝10N/kg） 【考点】功、功率的图像问题；功的简单计算；功率的计算．版权所有 【分析】（1）图中曲线最高点的坐标为（12、50），其物理意义是：当搬动质量为12kg物体时，他提供的最大功率（最大输出功率）为50W； （2）根据W＝Gh可得，他将大米全部搬上库房总共做功； （3）为了尽可能快地将大米搬上库房，他应提供的功率最大，他每次应搬2包大米；根据W＝Gh可得每次做功，由P得每次上楼所用时间，根据下楼时间是上楼时间的一半，可求一个来回需要的时间，根据搬30包大米需要15个来回，即得总时间。 【解答】解：（1）图中曲线最高点的坐标为（12、50），其物理意义是：当搬动质量为12kg物体时，他提供的最大功率（最大输出功率）为50W； （2）他将大米全部搬上库房总共做功：W＝Gh＝mgh＝6kg×30×10N/kg×10m＝18000J； （3）30包大米总质量为180kg，一包大米的质量为6kg，为了尽可能快地将大米搬上库房，他应提供的功率最大，他每次应搬12kg（2包）的大米； 每次搬运的大米的重力：G1＝m1g＝12kg×10N/kg＝120N， 每次做功：W1＝G1h＝120N×10m＝1200J，每次上楼所用时间： t124s， 下楼时间是上楼时间的一半，每次下楼所用的时间是12s， 一个来回需要的时间是：24s+12s＝36s， 搬30包大米需要15个来回，总共所用时间为：36s×15＝540s。 故答案为：50；18000；540。 【点评】本题考查了从图像提取信息的能力，以及公式W＝Gh、P的应用，有难度。 19．质量为3kg的清洁机器人（如图甲所示）在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平推力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，推力所做的功为 　750　 J；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是 　180　 W。 【考点】功、功率的图像问题；功的简单计算；功率的推导式P＝Fv．版权所有 【分析】（1）由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度，根据s＝vt求出匀速直线运动通过的路程，根据W＝Fs求出此时推力做的功； （2）根据图象读出该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时推力的大小，利用PFv求出此时水平推力的功率。 【解答】解：（1）由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度v＝0.5m/s， 根据v可得，匀速直线运动通过的路程： s＝vt＝0.5m/s×10s＝5m， 推力做的功： W＝Fs＝150N×5m＝750J； （2）由图象可知，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力F′＝300N， 则水平推力的功率： P′＝F′v′＝300N×0.6m/s＝180W。 故答案为：750；180。 【点评】本题以扫地机器人为载体考查了路程、功、功率的计算，关键是从图象中获取有用信息。 三．计算题（共2小题） 20．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103t，当驱逐舰以20m/s的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。海水密度近似取1×103kg/m3，g＝10N/kg。求： （1）船底在水面下3m深处，船底受到的海水的压强p； （2）驱逐舰满载时，受到的浮力F浮； （3）驱逐舰满载时，排开海水的体积V排； （4）驱逐舰满载时以20m/s的速度匀速航行，驱逐舰的功率P。 【考点】功率的推导式P＝Fv；液体压强的公式及计算；阿基米德原理的理解；利用阿基米德原理进行简单计算；功率的计算．版权所有 【分析】（1）船底在水面下3m深处，根据p＝ρ海水gh得出船底受到的海水的压强； （2）驱逐舰满载时，根据F浮＝G排＝m排g得出受到的浮力； （3）根据阿基米德原理可知，驱逐舰满载时，根据V排得出排开海水的体积； （4）驱逐舰满载漂浮，根据G＝F浮得出所受重力，驱逐舰做匀速直线运动，处于平衡状态，根据F＝f＝0.01G得出所受牵引力，根据PFv可知驱逐舰的功率。 【解答】解：（1）船底在水面下3m深处，船底受到的海水的压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104 Pa； （2）驱逐舰满载时，受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝7×103×1000kg×10N/kg＝7×107N； （3）根据阿基米德原理可知，驱逐舰满载时，排开海水的体积V排7000m3； （4）驱逐舰满载漂浮，所受重力G＝F浮＝7×107N， 驱逐舰做匀速直线运动，处于平衡状态，所受牵引力F＝f＝0.01G＝0.01×7×107N＝7×105N， 根据PFv可知驱逐舰的功率P＝Fv＝7×105N×20m/s＝1.4×107W。 答：（1）船底在水面下3m深处，船底受到的海水的压强p为3×104 Pa； （2）驱逐舰满载时，受到的浮力F浮为7×107N； （3）驱逐舰满载时，排开海水的体积V排为7000m3； （4）驱逐舰满载时以20m/s的速度匀速航行，驱逐舰的功率P为1.4×107W。 【点评】本题考查压强、浮力、功率的计算，并考查阿基米德原理的应用，综合性强，难度适中。 21．某型号汽车发动机的额定功率为54kW，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）汽车行驶10min牵引力所做的功； （2）汽车行驶速度的大小。 【考点】功率的推导式P＝Fv；功的简单计算．版权所有 【分析】（1）已知额定功率以及工作时间5min，直接由W＝Pt可求得牵引力所做的功； （2）物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，根据平衡力的大小相等、方向相反即可得出牵引力的大小； 已知的条件有：牵引力的大小以及发动机的额定功率，求速度可由功率的推导式：PFv得出。 【解答】解：（1）汽车匀速行驶10min牵引力所做的功W＝Pt＝54×103W×10×60s＝3.24×107J （2）汽车在水平路面上匀速行驶，处于平衡状态，所受牵引力 F＝f＝1800N 汽车行驶速度的大小 答：（1）汽车行驶10min牵引力所做的功为3.24×107J； （2）汽车行驶速度的大小30m/s。 【点评】本题考查了平衡力的应用、速度公式、功率公式以及功的计算公式的应用，属于综合性题目。 命题点三 动能和势能 一．选择题（共13小题） 1．流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。那么关于功和能，下列说法正确的是（　　） A．静止的物体不具有能 B．没有做功的物体不具有能 C．具有能的物体一定在做功 D．能够做功的物体一定具有能 【考点】能量的概念．版权所有 【分析】（1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 （2）理解： ①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 【解答】解：A.静止的物体能够做功也具有能，故A错误； B.没有做功的物体但又做功的本领也具有能，故B错误； C.具有能的物体不一定在做功，故C错误； D.能够做功的物体一定具有能，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查能量的概念，属于基础题。 2．以下物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B．如图乙所示的实验可以直接验证牛顿第一定律 C．如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关，物体B是研究对象 D．如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系 【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣减小坡度的优点；实验 测量平均速度；测量平均速度实验的斜面选择；探究阻力对物体运动的影响；探究影响物体动能大小的因素．版权所有 【分析】（1）如果斜面太高，物体运动时间太短，不容易计时； （2）生活中不受力的物体不存在，牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理归纳概括出来的； （3）在该实验中，动能的大小不易观察，于是我们将小车的动能的大小转换为小车推动木块移动的距离来观察，即小车推动木块距离越远，小车所具有的动能就越大；在物理学中经常用的转换法； （4）动能的大小与质量和速度有关。小车前后两次质量相同，控制小车的质量相同，不同高度，反映了小车的运动速度不同，由控制变量法可知，是研究动能与速度的关系。 【解答】解：A、在利用斜面测平均速度时，斜面的坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间越长，便于计时，故A错误； B、牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理归纳概括出来的，故B错误； C、物体能够对外做的功越多，物体具有的能量越大。在探究动能与物体质量和速度的关系实验时，利用转换法将小车的动能转换为木块移动的距离，研究对象是小车A，故C错误； D、实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的运动速度，这样设计的目的是为了研究动能与运动速度的关系，故D正确。 故选：D。 【点评】实现中主要运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法，难度不大。 3．金色的田野，麦浪翻滚，机械轰鸣，如图所示，大型联合收割机和装载车并肩作业，收割、脱粒、装车同步完成，若两车工作时保持不变的速度前进，则关于装载车的动能分析正确的是（　　） A．装载车的动能不变 B．装载车的动能变小 C．装载车的动能变大 D．无法判断装载车的动能变化 【考点】动能大小与质量的关系．版权所有 【分析】动能与质量和速度有关，据此分析。 【解答】解：装载车工作时保持不变的速度前进，速度不变，但质量增加，因此装载车的动能增加，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查动能的影响因素，难度不大。 4．科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，N球一定（　　） A．到达终点时的动能更大 B．整个过程重力做功更多 C．到达终点时的惯性更大 D．整个过程重力做功更快 【考点】动能大小与速度的关系；惯性大小的影响因素；功的比较大小；功率的大小比较．版权所有 【分析】M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，两小球具有的重力势能相同。不考虑摩擦和空气阻力，在下滑过程中，由重力势能转化为动能，到达终点时的两小球具有的动能相同。质量不变，到达终点时的惯性不变。 根据P可知比较做功的快慢。 【解答】解：M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，两小球具有的重力势能相同。不考虑摩擦和空气阻力，在下滑过程中，由重力势能转化为动能，到达终点时的两小球具有的动能相同，质量不变，到达终点时的惯性不变，根据P可知，N球先到达终点，整个过程重力做功更快，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查动能、惯性、功、功率大小的比较，属于基础题。 5．如图所示是我国古代运动“蹴鞠”，其规则与足球运动相似。下列说法正确的是（　　） A．踢球时只有球被踢开，所以脚不受力 B．被踢飞的球在空中最高点时受平衡力 C．球离开脚后可以在空中继续飞行，是因为球具有惯性 D．球从被踢飞到落地的过程中，动能一直在增大 【考点】动能大小与速度的关系；力的相互性；运用惯性判断物体的运动；平衡状态的判断．版权所有 【分析】（1）物体间力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施力的同时，也受到另一个物体对它的作用力； （2）根据球的受力情况判定其是否受到平衡力的作用； （3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性； （4）一切物体在不受力时总保持静止或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、物体间力的作用是相互的，所以踢球时脚也受力，故A错误； B、球在最高点时受重力和空气阻力，不处于平衡状态，故B错误； C、球离开脚后可以在空中继续飞行，是因为球具有惯性，故C正确； D、球从被踢飞到落地的过程中，动能先减小（到达最高点前），后增大，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查物体受力分析、惯性和牛顿第一定律的应用，难度不大，正确、全面理解基本规律是解答的关键。 6．如图所示，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球从A点运动到最低点B的过程中，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球动能一直增加 B．小球动能一直不变 C．小球动能先变大再变小 D．小球动能先变小再变大 【考点】动能大小与速度的关系．版权所有 【分析】小球下落过程中受到竖直向上的弹力和竖直向下的拉力，分析下落过程小球所受合力的方向，根据力与运动的关系判断其运动状态，再根据动能的影响因素分析解答。 【解答】解：小球在下落过程中，重力不变，弹力不断增大，开始一段时间内弹力较小，重力和弹力的合力方向向下，小球加速向下运动，当重力和弹力的合力方向向上时，小球减速向下运动，所以小球速度先先变大再变小，小球质量不变，所以小球动能先先变大再变小，故选项ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】此题考查动能大小与速度的关系，对小球进行正确的受力分析，并根据力与运动的关系判断其运动状态是关键。 7．如图所示，A、B、C是三个高度相同而倾角不同的光滑斜面，让质量相同的小球沿斜面从顶端运动到底端，比较小球滚到底端时动能的大小为（　　） A．在A斜面的动能最大 B．在C斜面的动能最大 C．三个斜面的动能一样大 D．无法判断 【考点】比较动能的大小．版权所有 【分析】不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。据此结合影响动能和重力势能的因素，及其转化分析解答。 【解答】解：由于斜面光滑，所以小球在斜面上运动时，机械能守恒， 三个小球的质量相同，最初的高度相同，所以重力势能相同， 小球向下滚动时，其质量不变，速度增加，高度减小，将重力势能转化为动能，到达斜面底端后，小球的全部重力势能都转化为动能，所以小球滚到底端时动能的大小都相等，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】此题考查动能的大小比较，掌握机械能守恒条件、动能和重力势能的影响因素是关键。 8．小宁同学两次水平拉动同一物体，使它在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．物体第一次运动的速度为1m/s，第二次运动的速度为2m/s B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．0～8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．两次物体在运动过程中，动能的大小相同 【考点】比较动能的大小；s﹣t图像描述物体的运用；平衡状态下的摩擦力分析；功的简单计算．版权所有 【分析】（1）根据图像，利用速度公式分别求得它们的速度大小； （2）匀速直线运动的物体，拉力与摩擦力为平衡力，两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，故受到的滑动摩擦力大小相等，与物体运动速度无关；两物受到的摩擦力大小相等，据此得出拉力大小关系； （3）结合图像上的数据，利用W＝Fs可得0～8s拉力关系； （4）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。 【解答】解：A．由图像可知，0～8s内，物体第一次运动了8m，第二次运动了4m，则第一次速度为：，第二次速度为：，故A错误； B．匀速直线运动过程中，拉力与摩擦力为平衡力，两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，故受到的滑动摩擦力大小相等，与物体运动速度无关；两物受到的摩擦力大小相等，故拉力大小也相等，即F1＝F2，f1＝f2，故B错误； C．0～8s拉力第一次拉力移动的距离为8m，第二次拉力移动的距离为4m，由W＝Fs可知，0～8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍，故C正确； D．两次为同一物体，质量相同，但第一次的速度大于第二次的速度，所以，两次物体在运动过程中，第一次的动能大于第二次的动能，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了通过图像来分析运动物体的速度关系、受力情况等，关键是从图中得出有用信息并利用好二力平衡、摩擦力和动能的影响因素。 9．生命安全高于一切，下列警示标志中主要为了防止物体的重力势能造成危害的是（　　） A． B． C． D． 【考点】重力势能的概念．版权所有 【分析】重力势能与物质高度及质量有关。 【解答】解：A、禁止鸣笛是减弱噪声的危害，故A错误； B、减速慢性是防止物体由于惯性带来的危害，故B错误； C、禁止吸烟是分子运动，故C错误； D、禁止高空抛物是防止重力势能造成的危害，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了重力势能，属于基础题。 10．如图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处，下列分析错误的是（　　） A．小明在A处的重力势能比B处大 B．A处的大气压比B处小 C．水在A处的沸点比B处低 D．小明的质量为60kg，其重力所做的功为6×103J 【考点】比较重力势能的大小；沸点及气压影响液体沸点；大气压强与高度的关系；功的简单计算．版权所有 【分析】（1）重力势能与高度和质量有关，质量一定，高度升高，重力势能增大； （2）大气压强随着海拔高度升高而减小； （3）水的沸点随着海拔高度升高而降低； （4）重力做功的计算W＝Gh。 【解答】解：ABC.如图是一座高山的等高线图，A处比B处高，所以小明在A处的重力势能比B处大，A处的大气压比B处小，水在A处的沸点比B处低，故ABC正确，不符合题意； D.小明从A处到达B处，下降高度是1000m，重力做功为：W＝Gh＝60kg×10N/kg×1000m＝6×105J，故D错误，符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查重力势能、大气压强、沸点与高度的关系，以及重力做功的计算。 11．如图是足球落地后又弹的示意图。ABCD四点相比较，B点位置最高，D点位置最低，AC位置等高，分析可知，足球（　　） A．在B点时动能为零 B．在A、C两点动能相等 C．A点的重力势能大于D点的重力势能 D．C点的动能大于D点的动能 【考点】比较重力势能的大小；比较动能的大小．版权所有 【分析】A．足球在B点的速度大于0，受到动能大于零； B．足球运动过程中质量不变，A、C两点等高，重力势能相等，足球运动过程中不断克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，机械能等于重力势能与动能的总和； C．足球在A点的高度高于D点的高度，则A点的重力势能大于D点的重力势能； D．足球在C点的速度小于D点的速度，则足球在C点的动能大于D点的动能。 【解答】解：A．动能的影响因素是质量和速度，足球在B点的速度大于0，受到动能大于零，故A不符合题意； B．重力势能的影响因素是质量和高度，足球运动过程中质量不变，A、C两点等高，重力势能相等，足球运动过程中不断克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，机械能等于重力势能与动能的总和，则足球在A、C两点的动能不相等，故B不符合题意； C．重力势能的影响因素是质量和高度，足球在A点的高度高于D点的高度，则A点的重力势能大于D点的重力势能，故C符合题意； D．足球在C点的速度小于D点的速度，则足球在C点的动能小于D点的动能，故D不符合题意。 故选C。 【点评】本题中首先确定机械能是减小的，再根据机械能包括动能和势能，并根据它们的不同影响因素做出分析与判断。 12．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 【考点】弹性势能的影响因素；弹力的概念；动能大小与速度的关系．版权所有 【分析】影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 弹力是物体发生了弹性形变，由于要恢复原状对使它发生形变的物体施加的力。 【解答】解：A、弹簧的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。小球在A点时，弹簧被压缩到最大程度，形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误。 B、从A点释放小球后，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，当小球运动到O点时，弹簧恢复原长，弹性势能全部转化为动能，此时小球的动能最大，故B正确。 CD、因为小球在AB之间来回运动，则小球在O点左、右侧运动时，弹簧处于压缩或拉伸状态，这个弹力与小球的运动方向无法确定相同，因此也无法确定是动力还是阻力，故CD错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查了有关弹力的知识。 13．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度不为零 C．皮球在D点时的重力势能大于在C点时的重力势能 D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小不等的黑色圆斑 【考点】比较弹性势能的大小；比较动能的大小；比较重力势能的大小．版权所有 【分析】（1）由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同； （2）从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有水平方向的速度； （3）物体由于被抬高而具有的能为重力势能； （4）弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。 【解答】解：A、由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在AB两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；故A错误； B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度；故B正确； C、重力势能与高度有关，高度越大重力势能越大，因为D点的高度大于C点的高度，故D点的势能大于C点的势能，故C正确； D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D正确。 故选：A。 【点评】本题考查了机械能的相互转化的相关知识，难度不大。 二．填空题（共6小题） 14．如图所示是小明在罚球线上练习定点投篮并投中，篮球在空中运动轨迹类似一条抛物线。当篮球上升到最高点时，篮球的动能　不为零　 （填“为零”或“不为零”）。 【考点】动能大小与速度的关系．版权所有 【分析】物体的动能大小由两个因素：物体的质量、物体的速度来确定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大，据此分析。 【解答】解：小明将篮球抛出后，篮球上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，故最高点仍然有动能，动能不为零。 故答案为：不为零。 【点评】本题考查动能大小与速度的关系，难度适中。 15．如图甲所示，某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）则： （1）图像AB段，人的动能变化情况是　增大　 ，图像B点的速度　大于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度； （2）人的重力大小为　　 。 【考点】动能大小与速度的关系；力与图像的结合．版权所有 【分析】（1）动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。 重力势能的大小与物体的质量和高度有关：物体质量越大、高度越大，具有的重力势能越大。 人下落过程中，人受到空气阻力，机械能减小，B、C两点的高度相同，据此分析。 （2）当运动员静止时，重力等于拉力，由图可知最后运动员受到的拉力，即运动员重力大小。 【解答】解：（1）在AB段，拉力大于重力，人加速上升，动能增加。 由图可知，下落过程中，人受到空气阻力，机械能减小，B、C两点的高度相同，B点动能大于C点的动能，所以图像点B的速度大于点C的速度。 （2）当运动员静止时，由二力平衡可知，重力等于拉力，由图可知，最后运动员受到的拉力为，即运动员重力大小为。 故答案为：（1）增大；大于； （2）。 【点评】本题考查动能大小与速度的关系，难度适中。 16．如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹细线OB系于O点，（OA＜OB），先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、W乙，两球在C点时的动能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲　＝　 W乙，E甲　＜　 E乙。 【考点】比较动能的大小；功的比较大小．版权所有 【分析】两球质量相等，下落的高度也相等，则两球下落过程中重力做功相等； 两球开始下落时的重力势能相同，下落到C的过程中，甲球重力势能转化为动能和弹性势能，乙球重力势能全部转化为动能。 【解答】解：①由于甲、乙两球完全相同（即质量相等），且都从水平位置由静止开始释放，到达C点时橡皮筋与细线长度恰好相等，说明两球下落的高度也相等。则两球重力做功都是W＝Gh，即两球下落到C点的过程中重力做功相等； ②乙球系的是无弹性细线，所以重力势能全部转化为动能； 甲球系的橡皮筋，重力势能转化为动能和弹性势能； 两球开始下落时的重力势能相同，所以两球到达C点时，甲球的动能比乙小。 故答案为：＝；＜。 【点评】本题考查机械能的转化，难度不大。 17．小明在操场上投实心球，如图是实心球在空中运动轨迹的示意图。a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。则球在a点的动能　大于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）b点的动能。 【考点】比较动能的大小．版权所有 【分析】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，机械能为动能和势能的和；考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。 【解答】解：空气阻力不可忽略，实心球克服摩擦做功，实心球整个运动过程机械能减小，所以b点的机械能小于a点的机械能，a、b两点高度相同，则重力势能相同，机械能为动能和势能之和，所以a点的动能大于b点的动能。 故答案为：大于。 【点评】此题主要考查了动能的大小比较，难度不大。 18．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能 　等于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的重力势能，小球在A点的动能 　大于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的动能；若小球的重力为1N，它从A点落到地面，重力做功 　0.3　 J。（g取10N/kg） 【考点】比较重力势能的大小；功的简单计算；比较动能的大小．版权所有 【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题。皮球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少。 【解答】解：小球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：小球在A、B两点的重力势能相等； 由于小球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，皮球在A、B两位置时的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能。因此，在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。 重力做功W＝Gh＝1N×30×10﹣2m＝0.3J。 故答案为：等于；大于；0.3。 【点评】机械能的相互转化过程中是有能量消耗的，这样造成动能和势能的总和会减少；要熟练掌握影响能量大小的因素。 19．如图所示是挑战者进行蹦极运动的情景，弹性橡皮绳一端系住人的腰部，另一端系于跳台上，当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，从Q点继续下落到最低点的过程中，弹性势能 　增大　 ，重力势能 　减小　 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【考点】弹性势能的影响因素；重力势能大小与高度的关系．版权所有 【分析】影响弹性势能的因素是弹性形变的大小，弹性形变越大、弹性势能越大。重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 【解答】解：从Q点到最低点的过程中，弹性绳的伸长量逐渐变大，弹性形变程度增加，因此弹性势能增大。 人体的重力势能与人体的质量有关，与人体所处的高度有关。质量一定高度越大，重力势能越大。此过程中，人的高度不断降低，而质量不变，因此重力势能减小。 故答案为：增大；减小。 【点评】此题考查了重力势能、弹性势能大小的影响因素。 三．实验探究题（共3小题） 20．小红为了“探究动能的大小与哪些因素有关”，设计了如下实验：将小球从斜面上由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞，其情形如图所示。 （1）在实验中，通过观察比较 　木块被推动的距离大小　 就可以反映 　小球　 （选填“小球”或“木块”）的动能的大小； （2）选用图甲探究的是动能与 　速度　 的关系； （3）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 　使小球到达水平面的速度相同　 。 （4）若水平面光滑，本实验将 　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 【考点】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．版权所有 【分析】（1）本实验木块被推动的距离越远，说明小球到达水平面时具有的动能越大，这里利用的是转换法； （2）图甲中，小球的质量相同，沿斜面的不同高度由静止滚下，小车到达水平面时的速度不同，利用控制变量法进行分析； （3）乙图中两个小球的质量不同，从同一高度滚下，这样它们到达斜面底端的运动速度相等，利用控制变量法进行分析； （4）根据牛顿第一定律，若水平面光滑，则木块被撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，据此进行分析。 【解答】解：（1）小球到达水平面时具有的动能越大，则木块被推动的距离越远，因此通过比较木块被推动的距离大小来判断小球在水平面上撞击木块时动能的大小，这里利用的是转换法； （2）选用图甲，让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下，小车到达水平面时的速度不同，让小车撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系； （3）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下，这样它们到达斜面底端的运动速度相等，此实验可以探究动能与质量的关系； （4）根据牛顿第一定律，若水平面光滑，则木块被撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，就无法通过比较木块被推动的距离大小来判断小球在水平面上撞击木块时动能的大小。 故答案为：（1）木块被推动的距离大小；小球； （2）速度；（3）使小球到达水平面的速度相同； （4）不能。 【点评】本题探究动能的大小与哪些因素有关实验，掌握控制变量法和转换法是解题关键。 21．如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，小球质量mA＝mB＜mC，由静止开始释放的高度hA＜hB＝hC。 （1）动能是指钢球碰撞 　前　 （选填“前”或“后”）动能；三次实验中，图中　丙　 钢球上述动能最大。 （2）通过比甲、乙两次实验，可以得到：　①③　 （选填序号：①动能与速度的关系，②动能与高度的关系，③重力势能与高度的关系）。 （3）做丙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改进丙图实验，再与乙图实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下方法 　A　 （填写正确选项前的字母）。 A．换用质量比B小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球的初始高度 D．换用一个较结实的木块 （4）做乙图实验时，钢球撞硬纸盒后继续向前运动，硬纸盒在水平木板上滑动0.4m后停下，硬纸盒在滑动过程中受到0.5N的摩擦力，则硬纸盒克服摩擦力所做的功W＝　0.2　 J，设钢球与硬纸盒碰撞前的动能为E1，则E1　大于　 W（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣小车相较于小球的优点；探究影响物体动能大小的因素．版权所有 【分析】（1）物体的动能与质量和速度有关。 （2）物体的重力势能与质量和高度有关。 （3）适当减小钢球的质量可以减小它的机械能。 （4）功的计算公式是W＝Fs。 【解答】解：（1）动能是指钢球碰撞前动能；三次实验中，丙的质量越大，在斜面上的高度较大，滚到水平面的速度较大，所以图中丙钢球上述动能最大。 （2）通过比甲、乙两次实验，质量相同，速度不同，高度不同，可以探究动能与速度的关系，重力势能与高度的关系，可以得到①③。 （3）做丙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改进丙图实验，再与乙图实验对比。在不改变木板长度的情况下，可以适当减小钢球的质量，故A符合题意，BCD不符合题意。 （4）硬纸盒克服摩擦力所做的功为：W＝Fs＝fs＝0.5N×0.4m＝0.2J；钢球在木板上滚动时，由于摩擦力的存在，存在机械能的损失，所以设钢球与硬纸盒碰撞前的动能为E1，则E1大于W。 故答案为：（1）前；丙；（2）①③；（3）A；0.2；（4）大于。 【点评】知道影响动能和重力势能大小的因素。知道控制变量法在本实验中的应用。 22．在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）钢球从某一高度由静止释放后，钢球的 　重力势　 能转化为动能，同一钢球从不同高度由静止释放，是为了探究钢球动能与 　速度　 的关系； （2）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 　速度　 的关系； （3）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）。 【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣小车相较于小球的优点；探究影响物体动能大小的因素．版权所有 【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关；影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法； （2）（3）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要要求。 【解答】解：（1）小钢球由静止释放后，小钢球的重力势能转化为小钢球的动能；同一钢球从不同高度由静止释放，钢球的质量相同而速度不同，是探究动能与速度的关系； （2）质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此时质量相同，速度不相同，所以可以研究铁球的动能大小与速度的关系； （3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。 故答案为：（1）重力势；速度；（2）速度；（3）错误。 【点评】本题考查探究“物体动能与质量和速度的关系”的实验，用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；采用控制变量法研究实验时，一定注意相同因素和不同因素。 命题点四 机械能及其转化 一．选择题（共17小题） 1．用科技为民生“解渴”，我国研发的“翼龙”系列无人机在抗旱救灾过程中，携带饮用水、药品等物资，先竖直升空至一定高度，再水平匀速飞行至投放点上空并将物资投放到地面。下列说法正确的是（　　） A．无人机竖直升空时，机械能不变 B．无人机水平匀速飞行时，动能减少 C．无人机水平匀速飞行时，重力不做功 D．匀速向下投放物资过程中，物资的重力对物资不做功 【考点】机械能的概念；力是否做功的判断；动能大小与质量的关系．版权所有 【分析】（1）机械能包括动能和势能，动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是高度和质量； （2）做功需要满足的条件：作用在物体上的力和在力的方向上移动的距离。 【解答】解：A．无人机竖直升空时，重力势能在不断增加，机械能增加，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，质量不变，速度不变，动能不变，故B错误； C．做功需要满足的条件：作用在物体上的力和在力的方向上移动的距离，无人机水平匀速飞行时，在竖直方向上高度没有发生变化，重力不做功，故C正确； D．匀速向下投放物资过程中，物资在重力方向上移动了距离，重力对物资做功，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了对动能、机械能、做功的条件的理解，属于基础题，难度不大。 2．小明用手机的“连拍功能”拍摄了一个网球从高处掉落在地上又反复弹起的过程。图中所标记的四个位置中，网球的机械能最小的是（　　） A．点A B．点B C．点C D．点D 【考点】机械能的概念．版权所有 【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大，机械能包括物体的动能和势能，小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小。 【解答】解：由图可知，网球弹起的高度逐渐减小，说明网球在弹跳的过程中需要克服摩擦和空气阻力做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，所以，从位置A到位置D，网球的机械能是逐渐减小的，D位置机械能最小，故D正确，ABC错误； 故选：D。 【点评】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小。 3．如图是摆球从A点静止释放，经过B、O、C三点，到达最高点D的示意图，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（　　） A．摆球在O点时动能等于零 B．摆球在A、D两点的重力势能相等 C．摆球从A点到O点的过程中机械能减少 D．摆球在B、C两点的动能相等 【考点】机械能的概念；比较动能的大小；比较重力势能的大小．版权所有 【分析】机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。 【解答】解：A、摆球在O点时速度不为零，所以动能不等于零，故A错误。 B、摆球在A、D两点的高度不同，所以重力势能不相等，故B错误。 C、球由A点到O点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以摆球从A点到O点的过程中机械能减少，故C正确。 D、球由B点运动到C点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以B点的机械能大于C点的机械能，BC的高度相同、重力势能相同，所以B点的动能大于C点的动能，故D错误。 故选：C。 【点评】深入理解影响动能和重力势能的因素，明确动能和势能转化过程中机械能的变化情况，是解答此题的关键。 4．如图所示，小球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止的a台面第一次向反弹后，到达最高点N；然后球从N点下降时，台面已升至b位置并保持静止，球经台面第二次反弹后，到达最高点P，小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是（　　） A．第一次反弹在上升过程中，突然撤去所有外力，小球将保持静止 B．第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能 C．小球在N点的机械能等于在M点的机械能 D．点P的高度一定比点N低 【考点】动能和重力势能的相互转化；牛顿第一定律的应用；重力势能大小与高度的关系；机械能的概念．版权所有 【分析】（1）物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大； （2）物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大； （3）小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功。 【解答】解：A、小球反弹上升过程中具有一定的速度，突然撤去所有外力，根据牛顿第一定律可知，小球将保持匀速直线运动，故A错误； B、第二次反弹上升过程中，由于要克服摩擦阻力做功，所以部分动能转化为重力势能，部分动能用来克服摩擦力做功，故B错误； CD、小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，所以小球的机械能减小，若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点高；若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点低；若克服摩擦阻力做功等于最开始的动能，到达的最高点为N点与M点一样高；球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，小球的机械能减小，到达的最高点P比N点低，故C错误，D正确； 故选：D。 【点评】此题考查了动能和势能的转化，小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，机械能不守恒。 5．如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是（　　） A．A球的速度大 B．B球的速度大 C．A、B球的速度大小相等 D．无法判定 【考点】动能和重力势能的相互转化．版权所有 【分析】弄清楚物体运功过程中的功能转化关系是解决本题的关键，分析清楚A、B两物体运动过程中的共同点和不同点是解题的突破口，两球运动中重力做功相同，但是B球运动中，弹簧弹力对其做负功，因此功能的转化是不同的。 【解答】解： 由图和题意可知，两球运动过程中初末位置的高度差相同，两球的质量相同，故重力做功相同； 左图用不可伸长的轻质细线连接小球，右图用轻质弹簧连接小球； 所以，A球下落过程中，重力势能全部转化为动能；而B球下落过程中，重力势能除转化为动能之外还有一部分转化为弹簧的弹性势能，故在最低点A球的动能大于B球的动能，因此A球的速度大，故BCD错误，A正确。 故选：A。 【点评】分析物体运动过程中的功能转化时，要看哪些力做功，做功有什么特点，不能漏掉力或者混淆功能关系。 6．四十六载冰雪路，辉映绚丽中国红。米兰冬奥会中国健儿再创历史。如图为单板滑雪运动员苏翊鸣在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能 B．运动员在a处和c处的重力势能相等 C．运动员在b处时处于平衡状态 D．运动员从b处到d处动能逐渐减小 【考点】动能和重力势能的相互转化；平衡状态的判断．版权所有 【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大； 重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大； 机械能等于动能和势能的和。 （2）平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态时，物体受到的合力为零。 【解答】解：A．若不计空气阻力，运动员从a处到b处的过程中，机械能守恒，运动员质量不变，位置升高，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中动能转化为重力势能，故A错误； B．如图，a处和c处的高度相同，运动员的质量不变，因此运动员在a处和c处的重力势能相等，故B正确； C．不计空气阻力，运动员在b处时只受到重力作用，不是处于平衡状态，故C错误； D．不计空气阻力，运动员在空中运动过程中机械能守恒，运动员从b处到d处，质量不变，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能增大，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了机械能的转化和物体平衡状态的判断，属于基础题。 7．跳台滑雪运动中，运动员从A点由静止开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了不同的位置，如图所示（不考虑摩擦和空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．运动员在A点时，重力势能最大 B．运动员在B点的动能大于在D点的动能 C．运动员从A点到B点过程中，速度增大，动能减小 D．运动员从B点到C点过程中，重力势能转化为动能 【考点】动能和重力势能的相互转化．版权所有 【分析】A．重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大，据此分析； B．不考虑摩擦和空气阻力，机械能守恒。机械能＝动能+势能，利用动能和重力势能的影响因素进行分析。 C．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，据此分析； D．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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 【解答】解：A．由图可知A点是最高点，下落过程，运动员质量不变，故A点运动员重力势能最大，故A正确； B．在不考虑摩擦和空气阻力的情况下，从B点到D点过程中，B点高于D点，即B点重力势能较大，根据机械能守恒，运动员在B点的动能小于D点的动能，故B错误； C．运动员从A点到B点过程中，重力势能转化为动能，速度增大，动能增大，故C错误； D．运动员从B点到C点过程中，速度减小，高度增加，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查动能和重力势能的相互转化，难度适中。 8．如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，判断正确的是（　　） A．小球的动能不断增加 B．弹簧的弹性势能不断减少 C．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 D．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 【考点】动能和弹性势能的相互转化；动能和重力势能的相互转化．版权所有 【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关，即质量越大，速度越大，所以动能越大。 （2）弹性势能的大小与物体的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大； （3）水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，整个系统能量守恒。 【解答】解： 由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态； 小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小， 小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能； 到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大； 小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大， 此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能； 则小球从A位置运动到B位置的过程中： A、小球的动能先增加后减少，故A错误； B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误； C、水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故C正确； D、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查动能和势能的转化与守恒，知道并理解小球在该过程中的速度变化是解决该题的关键。 9．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球最远到达B点。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球运动到B点时，小球受两个力处于静止状态 D．小球从O点运动到B点过程中，弹性势能转化为动能 【考点】动能和弹性势能的相互转化．版权所有 【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。 （2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。形变越大，弹性势能越大。 【解答】解：A、弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大。小球在A点时，弹簧被压缩到最短，形变程度最大，此时弹性势能最大，故A错误。 B、水平面光滑，没有摩擦力。从A到O的过程中，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，小球做加速运动；过了O点后，弹簧被拉长，小球受到向左的弹力，开始做减速运动。所以在O点时，小球的速度达到最大，动能也最大，故B正确。 C、小球在B点时，速度为0，但弹簧处于伸长状态，会对小球施加向左的弹力，同时小球还受到竖直方向的重力和支持力，此时小球共受3个力，且合力不为0，不是静止状态（只是瞬时速度为0，接下来会向O点运动），故C错误。 D、从O到B的过程中，小球的速度减小，动能减小，弹簧被拉长，弹性势能增加，是动能转化为弹性势能，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了动能、弹性势能的转化，属于基础题。 10．如图所示，是用金属罐制作的“魔罐”，橡皮筋的两头固定在罐子的两端，中间系一个钩码。当将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来。下列说法中正确的是（　　） A．“魔罐”滚动过程中，动能保持不变 B．滚出去的过程中，“魔罐”的动能转化为钩码的重力势能 C．滚出去的过程中，“魔罐”的动能转化为橡皮筋的弹性势能 D．滚回来的过程中，钩码的动能转化为“魔罐”的动能 【考点】动能和弹性势能的相互转化；动能大小与速度的关系．版权所有 【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；弹性势能的大小与弹性形变程度有关；机械能为动能和势能的和。 （2）考虑摩擦阻力，一部分机械能转化为内能，机械能不守恒。 【解答】解：A、魔罐滚动时，一开始依靠初始的动能前进，同时橡皮筋逐渐被缠绕绷紧，动能会转化为弹性势能，速度会变慢，动能减小；往回滚动时，弹性势能又转化为动能，速度变快，动能增大。所以整个滚动过程中动能是不断变化的，故A错误。 B、魔罐滚出去时，钩码随着罐体一起运动，高度并没有明显变化，重力势能几乎不变。实际上是魔罐的动能转化为了橡皮筋被拉伸产生的弹性势能，故B错误。 C、魔罐向前滚动时，罐内的钩码由于惯性会保持相对静止，从而带动橡皮筋缠绕在轴上，橡皮筋被拉长产生弹性形变，魔罐的动能逐渐转化为橡皮筋的弹性势能，魔罐的速度也会越来越慢，直到动能为0，故C正确。 D、魔罐往回滚动时，是橡皮筋的弹性势能释放，转化为魔罐和钩码的动能，带动罐体反向滚动，而不是钩码的动能转化为魔罐的动能，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查魔罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能的转化，应细化整个过程的分析。 11．蹦极是一种具有刺激性的运动项目。如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B。若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（　　） A．到达A点前，人的重力势能全部转化为动能 B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大 C．从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒 D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性势能 【考点】机械能的守恒；动能和重力势能的相互转化．版权所有 【分析】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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大。 机械能为动能和势能的和。 【解答】解：A、弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变小，人的重力势能减小，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的重力势能转化成动能，故A正确； B、弹性绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动，当弹力等于人的重力时，速度最大，动能最大，故B错误； C、下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故C错误； D、从A点运动到B点过程中，人的重力势能不仅转化为弹性势能，还转化为人的动能，故D错误。 故选：A。 【点评】掌握动能、重力势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化。 12．如图甲是北京冬奥会自由式滑雪大跳台，运动员从60m高的A点静止滑下，从B点冲出。A点和C点在同一高度，阻力不可忽略。下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．从A点到B点的过程中机械能减少 B．从B点冲出至落地机械能不变 C．在空中能到达C点 D．不能到达C点，说明能量不守恒 【考点】机械能的守恒；机械能的概念．版权所有 【分析】（1）从A点到B点的过程中，运动员需要克服阻力做功，机械能会转化为内能，因此机械能减少。 （2）从B点冲出至落地的过程中，运动员同样需要克服空气阻力做功，机械能会持续减少。 （3）由于存在阻力，机械能不断损失，而A点和C点高度相同，若到达C点则机械能与A点相等，这与机械能损失的事实矛盾，因此运动员在空中不能到达C点。 （4）运动员不能到达C点是因为机械能转化为了其他形式的能，这并不违反能量守恒定律，能量的总量仍然是守恒的。 【解答】解：A．从A点到B点的过程中，运动员需要克服滑道的阻力做功，机械能转化为内能，所以机械能减少，故A正确； B．从B点冲出至落地，运动员要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，机械能是减少的，并非不变，故B错误； C．因为从A点到B点机械能已经减少，A点和C点在同一高度，所以运动员在空中不能到达C点，故C错误； D．运动员不能到达C点是因为机械能转化为了其他形式的能，能量的总量仍然守恒，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了机械能及其转化、能量守恒定律的应用，属于基础题目。 13．如图是小球在水平地面弹跳过程的频闪照片，其中P处和Q处等高。关于该弹跳过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断减小 C．小球弹跳高度不同说明能量是不守恒的 D．小球在P处时的机械能等于在Q处时的机械能 【考点】机械能的守恒．版权所有 【分析】（1）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。 （2）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，不同形式的能量之间可以相互转化，但总量保持不变。 【解答】解：在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能； 小球质量不变，运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小；小球速度越来越慢，说明动能越来越小；机械能等于动能和势能的总和，则小球的机械能减少；小球在P处时的机械能小于在Q处时的机械能；小球从右向左运动； 机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，守恒的。 故ACD错误，故B正确。 故选：B。 【点评】本题掌握动能、重力势能的影响因素，以及机械能的变化，难度不大。 14．2026年央视春晚《武BOT》节目中，宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出，机器人“从踏板起跳，跃至2.5米高空完成三连翻”，随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是（　　） A．上升过程中，相对于地面静止 B．在空中最高点时，重力势能最大，动能为零 C．落地会弯腿缓冲，是为了减小惯性带来的危害 D．从起跳离开踏板到落地前，机械能保持不变 【考点】机械能的守恒；运动和静止的相对性；惯性的危害；动能和重力势能的相互转化．版权所有 【分析】（1）物体的位置相对于参照物不断改变，则物体是运动的； （2）重力势能与质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；机器人在最高点时还有水平方向的速度，动能不为零； （3）机器人落地时弯腿缓冲，是为了通过延长作用时间来减小冲击力，减小惯性带来的危害； （4）物体克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，机械能总量减小。 【解答】解：A．机器人上升过程中，机器人的位置相对于地面不断改变，所以机器人是运动的，故A错误； B．重力势能与质量和高度有关，机器人在空中最高点时，高度最高，重力势能最大；但机器人在最高点还做翻转运动，有水平方向的速度，动能不为零，故B错误； C．机器人落地时弯腿缓冲，是为了通过延长作用时间来减小冲击力，避免由于惯性保持原来的运动状态摔倒，所以是为了减小惯性带来的危害，故C正确； D．从起跳离开踏板到落地前，机器人需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查运动和静止的相对性、重力势能和动能的影响因素、机械能守恒、惯性的概念等知识点，难度不大。 15．如图是一位运动员在蹦床比赛中的示意图，某时刻他从A点自由下落，与水平床面在B点接触，他能到达的最低点为C。下列说法正确的是（　　） A．运动员在C点时的动能最大 B．运动员在B点时的机械能最大 C．从A到B的过程，运动员的重力势能全部转化为动能 D．从A到C的过程，运动员减小的机械能大于蹦床增加的弹性势能 【考点】机械能与其他形式的能之间的转化；力与运动的关系；动能大小与速度的关系；动能和重力势能的相互转化．版权所有 【分析】重力势能的大小跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大； 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； 弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关。 【解答】解：A、运动员从B到C的过程中，一开始重力大于蹦床的弹力，速度还在增大，当重力等于弹力时速度达到最大，之后弹力大于重力，速度减小，到C点时速度为0，动能为0，所以C点动能不是最大，故A错误。 B、从A到B的过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能，在A点的机械能最大，故B错误。 C、从A到B的过程中，运动员下落时会受到空气阻力的作用，重力势能除了转化为动能，还有一小部分会因为克服空气阻力做功转化为内能，不是全部转化为动能，故C错误。 D、根据能量守恒定律，从A到C的过程中，运动员减小的机械能一部分转化为蹦床的弹性势能，另一部分因为克服空气阻力做功转化为内能，所以运动员减小的机械能等于蹦床增加的弹性势能加上转化的内能，也就是运动员减小的机械能大于蹦床增加的弹性势能，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了动能和势能的大小变化，难度不大。 16．如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功 B．冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用 C．冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能 D．冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 【考点】机械能与其他形式的能之间的转化；惯性与力的区别；影响摩擦力大小的因素；力是否做功的判断．版权所有 【分析】（1）是否做功需要满足，有力的作用，并且在力的方向上有移动距离； （2）惯性是物体的属性； （3）机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关； （4）影响滑动摩擦力的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。 【解答】解： A.冰壶从B到C的过程中，该同学没有对冰壶施加力，根据做功的两个必要因素，所以该同学对冰壶没有做功，故A错误； B.冰壶能够从B运动到C，是由于冰壶具有惯性，惯性是物体的一种属性，不是力，不能说“受到惯性作用”，故B错误； C.冰壶从B到C的过程中，由于受到摩擦力的作用，速度逐渐减小，动能转化为内能，机械能减小，故C错误； D.冰壶在AB段和BC段，压力大小（等于冰壶重力 ）和接触面的粗糙程度相同，根据摩擦力大小的影响因素，可知冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查力是否做功的判断、惯性、摩擦力大小的影响因素、机械能和其他形式能的转化。 17．“蹦极”就是跳跃着把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动），根据图像，下列说法正确的是（　　） A．0～2s过程中速度一直变大 B．2～3s过程中速度一直变大 C．运动员在第2s时刻速度为0，处于静止状态 D．运动员在第2s时刻的下落的高度比10s时刻下落的高度小 【考点】机械能与其他形式的能之间的转化；力与运动的关系．版权所有 【分析】（1）人自由下落，速度逐渐变大，当拉力大于重力后，合力方向向上，运动方向与合力方向相反，速度减小； （2）读图象可知，当跳跃者最终静止时，跳跃者所受拉力与重力相等，由图乙可知最后运动员受到的拉力即为重力； （3）整个过程人的机械能与弹性绳子的弹性势能相互转化。 【解答】解：A．2s时刻绳子的弹力最大，说明伸长最长，处于最低点，因而0～2s过程中，先是人自由下落，速度逐渐变大，一直增加到重力等于拉力，当拉力大于重力后，合力方向向上，运动方向与合力方向相反，速度减小，所以速度先变大后变小，故A错误； B．2～3s过程中，绳子从伸长量最长拉力最大，一直减小到拉力等于重力1.8F0（3s时刻），人先是从最低点被绳子往上拉，速度逐渐变大，一直增加到拉力等于重力，合力的方向向上，速度一直变大，故B正确； C．运动员在第2s时刻绳子的弹力最大，说明伸长最长，处于最低点，速度减小为0，合力向上，处于非平衡状态，故C错误； D．运动员做蹦极运动过程中，人的机械能与弹性绳子的弹性势能相互转化，故运动员的机械能不守恒，在第2s时刻，绳子的伸长量最长，运动员的下落的高度最大，第10s时刻，绳子拉力比第2s时刻要小，伸长量也小一些，下落的高度比第2s时刻小一些，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查力与运动的关系、机械能的转化、二力平衡的应用，属于综合题。 二．填空题（共1小题） 18．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，若A、B两点为图申中“①、②、③”点中的某两点，则B点可能是其中的 　①　 （选填“①”、“②”或“③”）点；整个过程中，小球的机械能 　不守恒　 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【考点】机械能与其他形式的能之间的转化；重力势能大小与高度的关系；机械能的概念．版权所有 【分析】（1）机械能为动能和势能的和，根据图乙求出B点的机械能；根据重力势能所占的比例分析重力势能的大小关系；根据小球起跳的高度分析机械能的变化； （2）根据小球在A、B点的机械能的大小分析B点的位置； 【解答】解：由图可知，小球起跳的高度越来越低，所以机械能是逐渐减小的，损失的机械能转化为内能，总能量守恒； 根据图乙可知，小球在A点时的机械能为：，重力势能为200J； 小球在B点时的机械能为：，重力势能为500J×40%＝200J；A、B两点的重力势能，即高度相同，小球在B点时的机械能大于在A点的机械能，因而B点是①位置。 故答案为：①；不守恒。 【点评】本题考查了机械能大小的比较、重力势能大小的比较、机械能的守恒，难度不大。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 浮力 命题点一 功 一．选择题（共8小题） 1．如图是一辆汽车在一恒定不变的牵引力作用下，沿水平面匀速直线运动，在下列图象中，能反映这个牵引力所做的功W与时间t的关系是（　　） A． B． C． D． 2．关于功，下列说法正确的是（　　） A．力越大做功越多 B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多 C．做功所用的时间越长做功越多 D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积 3．2025年9月3号在北京举行了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会，如图所示。关于图中涉及到的物理知识，下列判断正确的是（　　） A．运输车水平匀速直线行驶时对载着的“DF﹣5C”没有做功 B．军人们行走蹬地时，地面对脚的作用力大于脚对地面的作用力 C．国旗被挥出是因为受到了惯性的作用 D．士兵举着枪静止时，士兵受到的重力和地面对士兵的支持力是一对平衡力 4．如图是小明推着爸爸滑冰的示意图。小明从A点水平向右以大小不变的力推动爸爸前进，到B点时松手，爸爸和冰车滑行到C点停下。下列说法正确的是（　　） A．A到B的过程中，小明始终对爸爸做功 B．B到C的过程中，冰车不受摩擦力的作用 C．A到C的过程中，冰车始终受到推力的作用 D．B到C的过程中，冰车受到的压力与支持力是平衡力 5．如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，对其施加竖直向上的拉力F（F从零开始变化），板擦最终向上运动。整个过程中板擦所受摩擦力f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．板擦的重力为2N B．整个过程中拉力F一直增大 C．板擦所受滑动摩擦力的大小为3.5N D．整个过程中拉力F做的功为0.7J 6．下列物理量最接近实际的是（　　） A．家庭入户门的高度约为1m B．两个鸡蛋的重力约为100N C．中学生所受的空气浮力约为500N D．一名中学生上一层楼克服重力做功约1500J 7．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．W2＞W1＞W3 C．W1＞W2＝W3 D．W1＝W2＝W3 8．工人用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运送同一圆柱形木材，在相同水平地面上匀速通过相同路程的过程中，对该木材做功最多的是（　　） A． B． C． D． 二．填空题（共7小题） 9．在物理图像中，纵坐标和横坐标分别表示某个物理量，而图线的倾斜程度、图线围成的面积等也具有特定的物理意义．如图中阴影部分面积表示的物理量是 　 　 ． 10．如图所示，中考体跳绳育测试时，小红1min跳了150次，则每一次起跳过程中，小红所受重力　 　 （选填“做”或“不做”）功，她起跳之前先蹬地是利用　 　 的原理。 11．一个箱子很重，为了把它抬起，小明竖直向上提，提力大小为200N，同时小刚竖直向上托，托力为250N，则他们对箱子的力的合力大小为　 　 N，如果箱子沿竖直方向上升0.8m，小明对箱子做了　 　 J的功。 12．大型客机是重要的现代交通工具。 （1）飞机获得的升力F与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比，即F＝kv2，k为定值，飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到一定值时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等，已知飞机重力为G，则飞机在平直跑道上滑行的最大速度为　 　 （用G、k表示）； （2）升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为1.0×105N，则： ①升空后飞机在上述这0.5h内通过的距离为　 　 km； ②升空后飞机在上述这0.5h内水平方向牵引力做的功　 　 J。 13．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和 v﹣t的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知：0～3s内，推力对物体做功　 　 J；9～12s内，推力对物体做功　 　 J；t＝11s时，物体受到的摩擦力是　 　 N。 14．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到水平拉力F的作用，F﹣t和v﹣t图象分别如图乙所示。则第3s时受到的摩擦力大小为 　 　 N，4～6s拉力F所做的功为 　 　 J。 15．小强用100N的力竖直向上提静止在水平地面上重力为300N的木箱，则木箱所受合力为　 　 N，接着小强用100N的水平力推木箱在水平地面上前进，前一段路面比较光滑，小强用了20s就将木箱推动10m所做的功为W1，后一段路面比较粗糙，小强同样用100N用了30s将木箱推动10m所做的功为W2，则W1　 　 W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。（g＝10N/kg）。 三．计算题（共1小题） 16．如图是为了纪念老红军谢宝金等人长征期间携带党中央唯一一台68kg的发电机和发报机完成长征而立的铜像。若谢宝金和发电机的总质量是132kg，求： （1）谢宝金和发电机的总重力； （2）谢宝金背着68kg的发电机登上垂直高度约2km的夹金山时，他对发电机做的功。 命题点二 功率 一．选择题（共17小题） 1．下列关于功率的说法中，正确的是（　　） A．做的功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率就越大 C．功率越大，做功越快 D．功率越大，做功越多 2．比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性能越好。实践证明，比功率越大，汽车可以达到的最高速度也会越高。在国际单位制中，“比功率”的单位是（　　） A．J/kg B．g/W C．W/kg D．kg/W 3．一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程，从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张如图所示的记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。若运动员从a点到d点视为沿竖直方向运动，以下关于该过程的分析中正确的是（　　） A．运动员下落过程中受力平衡 B．运动员的速度越来越快，惯性越来越大 C．运动员所受重力做的功在ab 段等于在cd 段 D．运动员所受重力做的功在ab 段比在cd 段慢 4．如图是一个大人和一个小孩爬二楼楼梯过程中某一瞬间的情形，若他们均从一楼到二楼，关于他们克服重力做功的说法正确的是（　　） A．大人做的功一定多 B．大人、小孩做功一样多 C．大人做功一定快 D．小孩做功一定快 5．一小球从水平台面上滚落地面的过程中，经历了A、B、C三个位置，它们的位置关系如图所示设小球在AB段重力做功为W1，重力的平均功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的平均功率为P2．则下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＞W2，P1＜P2 C．W1＝W2，P1＝P2 D．W1＝W2，P1＜P2 6．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，两次拉动同一木块得到的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、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（　　） A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＞F2 P1＞P2 C．F1＜F2 P1＝P2 D．F1＝F2 P1＝P2 7．2024年5月21日，我国登山爱好者汪健带领5名队员组成的科研队伍成功登顶珠穆朗玛，当他们到达最高点的整个过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．做功相同 C．功率越大 D．做功越慢 8．班里组织一次比赛活动，大家都登楼20秒，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　） ①同学们各人登楼的高度 ②登上每层楼所用的时间 ③每个同学的质量或体重 ④同学们各自登上楼梯的长度。 A．①② B．②④ C．①②③ D．①③ 9．如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝20N的水平向右的推力作用在B物块上，使A、B一起向右做匀速直线运动，经过3s，两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中（　　） ①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力 ②物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右 ③地面对物块B的摩擦力大小是20N，方向向左 ④推力F的功率为4W A．只有②④正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 10．跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能。提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为500N的同学跳绳时，重心上升的高度h随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．下降过程中，该同学所受的重力不做功 B．该同学1min内跳绳225次 C．该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为100J D．该同学跳绳的平均功率为150W 11．跳绳测试，1min跳绳不低于160次可得满分。质量为50kg的小明，每次跳起高度约6cm。要想获得满分，他跳绳的功率至少是（g取10N/kg）（　　） A．0.8W B．8W C．80W D．800W 12．甲、乙两辆功率相同的汽车，在相等的时间内，它们通过的路程之比为1：3，则甲、乙两辆汽车做功和牵引力之比分别为（　　） A．W甲：W乙＝1：3 F甲：F乙＝3：1 B．W甲：W乙＝3：1 F甲：F乙＝1：3 C．W甲：W乙＝1：1 F甲：F乙＝3：1 D．W甲：W乙＝1：1 F甲：F乙＝1：3 13．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用（　　） A．0﹣3s内拉力做功9J B．3﹣6s内拉力的功率逐渐变小 C．3～6s物体受到的摩擦力为9N D．9﹣12s内拉力做功18J 14．一次体育课上，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 15．小聪同学两次用水平方向的力F1和F2拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，其运动的s﹣t图像如图所示，则两次拉力做功的功率之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1 16．通过一学期的学习，以下说法不符实际的是（　　） A．一名中学生站立时对地面压强为1×104Pa B．将500g鸡蛋从一楼提至三楼，对鸡蛋做功大约为30J C．游泳时受到的浮力约为500N D．某同学用20s从一楼登上三楼的功率约为10W 17．如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉力在B区不做功 B．拉力在C区所做的功为20J C．拉力在A区做功的功率为30W D．拉力在A、C区做功的功率相同 二．填空题（共2小题） 18．现有30包大米，每包质量为6kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。 （1）由图可知他可以提供的最大功率为 　 　 W； （2）他将大米全部搬上库房总共做功 　 　 J； （3）为了尽可能快地将大米搬上库房，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为 　 　 s。（g＝10N/kg） 19．质量为3kg的清洁机器人（如图甲所示）在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平推力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，推力所做的功为 　 　 J；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是 　 　 W。 三．计算题（共2小题） 20．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103t，当驱逐舰以20m/s的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。海水密度近似取1×103kg/m3，g＝10N/kg。求： （1）船底在水面下3m深处，船底受到的海水的压强p； （2）驱逐舰满载时，受到的浮力F浮； （3）驱逐舰满载时，排开海水的体积V排； （4）驱逐舰满载时以20m/s的速度匀速航行，驱逐舰的功率P。 21．某型号汽车发动机的额定功率为54kW，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）汽车行驶10min牵引力所做的功； （2）汽车行驶速度的大小。 命题点三 动能和势能 一．选择题（共13小题） 1．流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。那么关于功和能，下列说法正确的是（　　） A．静止的物体不具有能 B．没有做功的物体不具有能 C．具有能的物体一定在做功 D．能够做功的物体一定具有能 2．以下物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B．如图乙所示的实验可以直接验证牛顿第一定律 C．如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关，物体B是研究对象 D．如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系 3．金色的田野，麦浪翻滚，机械轰鸣，如图所示，大型联合收割机和装载车并肩作业，收割、脱粒、装车同步完成，若两车工作时保持不变的速度前进，则关于装载车的动能分析正确的是（　　） A．装载车的动能不变 B．装载车的动能变小 C．装载车的动能变大 D．无法判断装载车的动能变化 4．科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，N球一定（　　） A．到达终点时的动能更大 B．整个过程重力做功更多 C．到达终点时的惯性更大 D．整个过程重力做功更快 5．如图所示是我国古代运动“蹴鞠”，其规则与足球运动相似。下列说法正确的是（　　） A．踢球时只有球被踢开，所以脚不受力 B．被踢飞的球在空中最高点时受平衡力 C．球离开脚后可以在空中继续飞行，是因为球具有惯性 D．球从被踢飞到落地的过程中，动能一直在增大 6．如图所示，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球从A点运动到最低点B的过程中，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球动能一直增加 B．小球动能一直不变 C．小球动能先变大再变小 D．小球动能先变小再变大 7．如图所示，A、B、C是三个高度相同而倾角不同的光滑斜面，让质量相同的小球沿斜面从顶端运动到底端，比较小球滚到底端时动能的大小为（　　） A．在A斜面的动能最大 B．在C斜面的动能最大 C．三个斜面的动能一样大 D．无法判断 8．小宁同学两次水平拉动同一物体，使它在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．物体第一次运动的速度为1m/s，第二次运动的速度为2m/s B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．0～8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．两次物体在运动过程中，动能的大小相同 9．生命安全高于一切，下列警示标志中主要为了防止物体的重力势能造成危害的是（　　） A． B． C． D． 10．如图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处，下列分析错误的是（　　） A．小明在A处的重力势能比B处大 B．A处的大气压比B处小 C．水在A处的沸点比B处低 D．小明的质量为60kg，其重力所做的功为6×103J 11．如图是足球落地后又弹的示意图。ABCD四点相比较，B点位置最高，D点位置最低，AC位置等高，分析可知，足球（　　） A．在B点时动能为零 B．在A、C两点动能相等 C．A点的重力势能大于D点的重力势能 D．C点的动能大于D点的动能 12．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 13．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度不为零 C．皮球在D点时的重力势能大于在C点时的重力势能 D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小不等的黑色圆斑 二．填空题（共6小题） 14．如图所示是小明在罚球线上练习定点投篮并投中，篮球在空中运动轨迹类似一条抛物线。当篮球上升到最高点时，篮球的动能　 　 （填“为零”或“不为零”）。 15．如图甲所示，某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）则： （1）图像AB段，人的动能变化情况是　 　 ，图像B点的速度　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度； （2）人的重力大小为　 　 。 16．如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹细线OB系于O点，（OA＜OB），先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、W乙，两球在C点时的动能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲　 　 W乙，E甲　 　 E乙。 17．小明在操场上投实心球，如图是实心球在空中运动轨迹的示意图。a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。则球在a点的动能　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）b点的动能。 18．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的重力势能，小球在A点的动能 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的动能；若小球的重力为1N，它从A点落到地面，重力做功 　 　 J。（g取10N/kg） 19．如图所示是挑战者进行蹦极运动的情景，弹性橡皮绳一端系住人的腰部，另一端系于跳台上，当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，从Q点继续下落到最低点的过程中，弹性势能 　 　 ，重力势能 　 　 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 三．实验探究题（共3小题） 20．小红为了“探究动能的大小与哪些因素有关”，设计了如下实验：将小球从斜面上由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞，其情形如图所示。 （1）在实验中，通过观察比较 　 　 就可以反映 　 　 （选填“小球”或“木块”）的动能的大小； （2）选用图甲探究的是动能与 　 　 的关系； （3）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 　 　 。 （4）若水平面光滑，本实验将 　 　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 21．如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，小球质量mA＝mB＜mC，由静止开始释放的高度hA＜hB＝hC。 （1）动能是指钢球碰撞 　 　 （选填“前”或“后”）动能；三次实验中，图中　 　 钢球上述动能最大。 （2）通过比甲、乙两次实验，可以得到：　 　 （选填序号：①动能与速度的关系，②动能与高度的关系，③重力势能与高度的关系）。 （3）做丙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改进丙图实验，再与乙图实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下方法 　 　 （填写正确选项前的字母）。 A．换用质量比B小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球的初始高度 D．换用一个较结实的木块 （4）做乙图实验时，钢球撞硬纸盒后继续向前运动，硬纸盒在水平木板上滑动0.4m后停下，硬纸盒在滑动过程中受到0.5N的摩擦力，则硬纸盒克服摩擦力所做的功W＝　 　 J，设钢球与硬纸盒碰撞前的动能为E1，则E1　 　 W（选填“大于”“等于”或“小于”）。 22．在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）钢球从某一高度由静止释放后，钢球的 　 　 能转化为动能，同一钢球从不同高度由静止释放，是为了探究钢球动能与 　 　 的关系； （2）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 　 　 的关系； （3）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 　 　 （选填“正确”或“错误”）。 命题点四 机械能及其转化 一．选择题（共17小题） 1．用科技为民生“解渴”，我国研发的“翼龙”系列无人机在抗旱救灾过程中，携带饮用水、药品等物资，先竖直升空至一定高度，再水平匀速飞行至投放点上空并将物资投放到地面。下列说法正确的是（　　） A．无人机竖直升空时，机械能不变 B．无人机水平匀速飞行时，动能减少 C．无人机水平匀速飞行时，重力不做功 D．匀速向下投放物资过程中，物资的重力对物资不做功 2．小明用手机的“连拍功能”拍摄了一个网球从高处掉落在地上又反复弹起的过程。图中所标记的四个位置中，网球的机械能最小的是（　　） A．点A B．点B C．点C D．点D 3．如图是摆球从A点静止释放，经过B、O、C三点，到达最高点D的示意图，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（　　） A．摆球在O点时动能等于零 B．摆球在A、D两点的重力势能相等 C．摆球从A点到O点的过程中机械能减少 D．摆球在B、C两点的动能相等 4．如图所示，小球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止的a台面第一次向反弹后，到达最高点N；然后球从N点下降时，台面已升至b位置并保持静止，球经台面第二次反弹后，到达最高点P，小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是（　　） A．第一次反弹在上升过程中，突然撤去所有外力，小球将保持静止 B．第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能 C．小球在N点的机械能等于在M点的机械能 D．点P的高度一定比点N低 5．如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是（　　） A．A球的速度大 B．B球的速度大 C．A、B球的速度大小相等 D．无法判定 6．四十六载冰雪路，辉映绚丽中国红。米兰冬奥会中国健儿再创历史。如图为单板滑雪运动员苏翊鸣在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能 B．运动员在a处和c处的重力势能相等 C．运动员在b处时处于平衡状态 D．运动员从b处到d处动能逐渐减小 7．跳台滑雪运动中，运动员从A点由静止开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了不同的位置，如图所示（不考虑摩擦和空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．运动员在A点时，重力势能最大 B．运动员在B点的动能大于在D点的动能 C．运动员从A点到B点过程中，速度增大，动能减小 D．运动员从B点到C点过程中，重力势能转化为动能 8．如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，判断正确的是（　　） A．小球的动能不断增加 B．弹簧的弹性势能不断减少 C．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 D．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 9．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球最远到达B点。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球运动到B点时，小球受两个力处于静止状态 D．小球从O点运动到B点过程中，弹性势能转化为动能 10．如图所示，是用金属罐制作的“魔罐”，橡皮筋的两头固定在罐子的两端，中间系一个钩码。当将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来。下列说法中正确的是（　　） A．“魔罐”滚动过程中，动能保持不变 B．滚出去的过程中，“魔罐”的动能转化为钩码的重力势能 C．滚出去的过程中，“魔罐”的动能转化为橡皮筋的弹性势能 D．滚回来的过程中，钩码的动能转化为“魔罐”的动能 11．蹦极是一种具有刺激性的运动项目。如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B。若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（　　） A．到达A点前，人的重力势能全部转化为动能 B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大 C．从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒 D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性势能 12．如图甲是北京冬奥会自由式滑雪大跳台，运动员从60m高的A点静止滑下，从B点冲出。A点和C点在同一高度，阻力不可忽略。下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．从A点到B点的过程中机械能减少 B．从B点冲出至落地机械能不变 C．在空中能到达C点 D．不能到达C点，说明能量不守恒 13．如图是小球在水平地面弹跳过程的频闪照片，其中P处和Q处等高。关于该弹跳过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断减小 C．小球弹跳高度不同说明能量是不守恒的 D．小球在P处时的机械能等于在Q处时的机械能 14．2026年央视春晚《武BOT》节目中，宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出，机器人“从踏板起跳，跃至2.5米高空完成三连翻”，随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是（　　） A．上升过程中，相对于地面静止 B．在空中最高点时，重力势能最大，动能为零 C．落地会弯腿缓冲，是为了减小惯性带来的危害 D．从起跳离开踏板到落地前，机械能保持不变 15．如图是一位运动员在蹦床比赛中的示意图，某时刻他从A点自由下落，与水平床面在B点接触，他能到达的最低点为C。下列说法正确的是（　　） A．运动员在C点时的动能最大 B．运动员在B点时的机械能最大 C．从A到B的过程，运动员的重力势能全部转化为动能 D．从A到C的过程，运动员减小的机械能大于蹦床增加的弹性势能 16．如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功 B．冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用 C．冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能 D．冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 17．“蹦极”就是跳跃着把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动），根据图像，下列说法正确的是（　　） A．0～2s过程中速度一直变大 B．2～3s过程中速度一直变大 C．运动员在第2s时刻速度为0，处于静止状态 D．运动员在第2s时刻的下落的高度比10s时刻下落的高度小 二．填空题（共1小题） 18．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，若A、B两点为图申中“①、②、③”点中的某两点，则B点可能是其中的 　 　 （选填“①”、“②”或“③”）点；整个过程中，小球的机械能 　 　 （选填“守恒”或“不守恒”）。 学科网（北京）股份有限公司 $