11.1 功 同步练--2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 以“功”为核心，通过基础概念辨析、实验探究到综合应用的三层递进设计，覆盖做功条件、机械效率等知识点，融合生活情境与科学思维，适配新授课分层巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|做功条件、惯性、力与运动关系|以羽毛球比赛、智能机器狗等生活情境命题，考查物理观念| |中档|实验探究（阻力影响、摩擦力测量）、简单功计算|通过“阻力对运动影响”实验题，培养科学探究与科学论证能力| |提升|浮力与功综合计算、实际问题解决|结合模型浸入水中、飞艇推动功等复杂情境，考查科学推理与质疑创新|

功 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．4月12日，2026 亚洲羽毛球锦标赛在宁波奥体中心圆满落幕，我国羽毛球队斩获2金2银2铜。如图是比赛时的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．球拍击球过程中，羽毛球只是受力物体，不是施力物体 B．运动员将羽毛球打到对手场地，说明力可以改变物体的运动状态 C．离开球拍的羽毛球可以继续运动，是因为羽毛球受到惯性的作用 D．羽毛球在空中飞行时，球拍的弹力对羽毛球做功 2．适度运动有利身体健康。下列对运动情景分析正确的是（　　） A．跳绳时，人下落过程中重力不做功 B．跑步时，人对地面压强比双脚站立时小 C．投篮时，离手的篮球仍能往前飞，是因为受到惯性力 D．游泳时，向后划水人会前进，是因为力的作用是相互的 3．如图，五岳之首的泰山景区最先配备了“智能挑夫”机器狗，正式“上岗”当起了“挑山工”，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是（　　） A．驮着物资上山 B．物资从机器狗背上掉落 C．驮着物资在水平路上匀速前行 D．驮着物资蹲着不动 4．下列关于物理量的估测，符合实际的是（　　） A．将两枚鸡蛋匀速举高1m做的功约为1J B．中学生从一楼走到二楼做功约为200J C．标准大气压的大小约为760mm水柱产生的压强 D．g取9.8N/kg表示 5．学生课余玩投掷沙包游戏有利于身体健康，若空气阻力不可忽略，以下说法正确的是（　　） A．竖直上抛沙包，沙包向上运动时所受合力方向为竖直向上，说明力使物体运动状态发生改变。 B．沙包被投掷后在空中飞行，说明物体受到力的作用才能运动。 C．斜向上投掷沙包，沙包运动到最高点时，所受力全部消失，沙包将做匀速直线运动。 D．学生投掷沙包后，沙包在空中运动，说明学生还在对沙包做功。 6．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．冰壶在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力 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，该同学对冰壶做功了 D．冰壶从B到C的过程一直在做减速运动 7．下列情境中，人对物体做功的是（　　） A．小雨推汽车但没有推动 B．小星背着书包在水平路面行走 C．小红将掉在地上的树叶捡起来 D．小亮投出篮球后，篮球在空中飞行 8．如题图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　） A．克服摩擦力做功一定为40J B．克服重力做功一定为80J C．物体一定运动了2m D．物体一定受到了两对平衡力作用 9．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示（），水的密度是则如下分析不正确的是（　　）     A．当时，物块M在水中处于漂浮状态 B．当时，水对容器底部的压力大小是13N C．图乙中a的值是为8cm D．40s~140s的时间内， 浮力对物体做功0.32J 10．小智同学制作了一个模型，该模型由同种材料制成的实心圆柱体A、B紧密连接组成，已知hA=10cm， SB=2SA=200cm2。如图甲，用细线与模型中心相连，将一个重8N、底面积400cm2、高度未知的薄壁柱形容器放在水平升降台上，其内装有23cm深的水，B的下表面距离水面2cm。现将升降台上升使模型逐渐浸入水中（整个过程B未触底，模型不吸水），该过程中细线的拉力F与升降台上升的高度h的关系如图乙，已知h=7cm时，B刚浸没。则下列说法中正确的结论有几个（　　） ①物体B的高度为5cm ②该模型的密度为 3.6×103kg/m3 ③当h=14cm时，容器对升降台的压强为3200Pa ④升降台上升高度由0~7cm，升降台对容器做功7.5J A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 二、实验与探究题 11．探究“阻力对物体运动的影响”： (1)实验过程中，应先后将毛巾、棉布平整地铺在木板上，让小车每次从斜面顶端由静止自由滑下，如图所示可得到结论：表面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小得越__________，从而说明力是__________物体运动状态的原因。 (2)该小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力做功分别为和，则__________（选填“>”、“<”、“=”） 12．为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小夏设计了如图所示实验。 (1)实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动，根据______知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 (2)比较甲、乙两次实验，可得结论是______。 (3)比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小夏由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______的（选填“正确”或“错误”），理由是______。 (4)小夏对实验装置进行改进后，如图戊所示，当他再进行实验时，发现效果更好。此时______（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。 (5)某次实验拉动木块运动的过程中，弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如图乙所示，物体运动的v－t图像如图丙所示。第1秒时，物体受到的摩擦力为______N；第3－5s，拉力F对物体做功______J。 13．在“测量物体运动的平均速度”实验中，实验装置如图所示： 路程 运动时间 平均速度 (1)测量平均速度的原理是________。 (2)实验中，小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短，不便于测量时间，为了解决这一问题，可以只将木块向________适当移动；也可以将小车倒置滑下，这是因为用________代替滚动可以增大摩擦。 (3)改进后，进行实验并记录数据在表格中，计算出小车通过AC段路程的平均速度是________m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度________。 (4)小车在运动过程中，支持力对小车是否做功？________。 (5)小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，说明力可以改变物体的________。 14．周末，阳阳一家乘坐小轿车外出游玩。随着小轿车的启动，他发现小轿车加速比公交车加速要快得多，阳阳想：是什么因素影响了汽车加速的快慢呢？对此，他提出了如下猜想： A．汽车加速的快慢与汽车所受的合力大小有关； B．汽车加速的快慢与汽车的质量有关。 为了验证猜想，他设计了如下的实验装置： ①甲、乙两辆完全相同的小车并排放在足够长的桌面上，前端各系一条细线，绳的另一端跨过定滑轮并各挂一个相同的小盘，盘中可以放置砝码（如图甲所示）。小车受到的牵引力大小可认为等于小盘和盘中砝码的总重力； ②甲、乙两辆小车后端各系上一条细线，用两块完全相同的黑板擦把两条细线同时按在桌面上，使小车静止（如图乙所示）。抬起黑板擦，两辆小车同时运动，再按下黑板擦，两辆小车同时停下； (1)若要探究猜想A，实验中可以改变______的个数来改变小车所受牵引力的大小，在这一步操作中应注意保持甲、乙两车质量相同； (2)当小车在桌面上运动的过程中，请判断：重力对小盘和盘中砝码所做的功______（选填“>”、“<”或“=”）小车动能的增加量，说明理由______； (3)为了探究猜想B，阳阳保持与两车连接的盘中砝码质量相同，保持甲车质量不变，通过在乙车上叠放砝码，增大乙车的质量，重复步骤②的实验过程，发现甲车加速较快。于是他得出结论：小车加速的快慢与小车的质量有关，他的结论是否可信？______。原因是：______。 三、综合与应用题 15．图所示，将一个重为的物体，沿倾角为、高度为的斜面由底端匀速向上拉到顶端，已知沿斜面向上的拉力大小为，此斜面的机械效率为________（精确到0.1%），物体所受斜面的滑动摩擦力为___________。 16．如图所示，为某酒店智能送餐机器人，其外壳一般选用强度高、密度小、耐磨的新型合成材料制成。相同体积下，这种材料比传统金属材料质量更______，便于机器人灵活移动。某次送餐时，机器人以200N的恒定牵引力在水平走廊上匀速直线行驶30m将餐品推送到客房门口，此过程中牵引力做功为______J。 17．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图甲所示，一辆总重为的汽车匀速从斜坡底端爬上顶端，用时20s，斜坡长200m，高20m（如图乙所示）。求：汽车爬坡时克服自身重力所做的功。 解：汽车爬坡时克服重力做功      错误之处： _________________ 错因分析： ________________ 正确解答： ______________ 18．阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。 当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。 飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。 空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 4200m3 发动机额定输出功率 3×105W 辅助功的功率 5×104W 发动机效率 36% 最大速度 70km/h (1)气囊采用轻质材料制作是为了减小___________。 (2)飞艇的发电机利用___________的原理发电。 (3)将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为___________N，飞艇最多可载___________位乘客升空。 （每位乘客质量，，，g =10N/kg） (4)飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则 W1： W2=__________。 19．我国成功研制新款自供电心脏起搏器，结构示意图如图甲所示。起搏器正常工作电压为1.2V、电流为，每一次起搏器脉冲工作时间。人体心脏每一次跳动，“能量再生模块”能捕获的机械能，并将捕获机械能中的24%转化为电能供给下一次起搏使用，实现终身无需额外电池供电。求： (1)每一次起搏器脉冲消耗的电能； (2)起搏器每一次工作时，其能量流向如图乙所示，其他耗电模块还需消耗的电能，请通过计算说明该装置为何能实现无额外电池供电； (3)图丙为心脏输送血液的简化示意图，心脏对血液的平均推力F等于输送血液平均压强p与血管内横截面积S的乘积。若某患者心脏输送血液一次平均压强为，血管横截面积为，单次输送血液体积V为。 ①请计算该患者心脏跳动一次对血液做的功； ②若患者平静时心率低于40次/min需要安装起搏器。该患者的心脏每分钟对血液做的总功为32.76J，通过计算判断该患者是否需要安装心脏起搏器。 20．某兴趣小组进行探究活动时，将不计外壁厚度、内壁不附水且足够高的圆柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为，将一边长为10cm、密度为且质地均匀的正方体物块M（不吸水）放在容器底，如图所示。当缓慢沿容器壁向容器中注入4cm深的水时，求： (1)物块M所受浮力； (2)物块M对容器底的压强； (3)若继续沿容器壁向容器中缓慢注入4.2kg水，直至物块M重新静止时，此过程中浮力对物块M所做的功。 学科网（北京）股份有限公司 $ 功 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．4月12日，2026 亚洲羽毛球锦标赛在宁波奥体中心圆满落幕，我国羽毛球队斩获2金2银2铜。如图是比赛时的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．球拍击球过程中，羽毛球只是受力物体，不是施力物体 B．运动员将羽毛球打到对手场地，说明力可以改变物体的运动状态 C．离开球拍的羽毛球可以继续运动，是因为羽毛球受到惯性的作用 D．羽毛球在空中飞行时，球拍的弹力对羽毛球做功 【答案】B 【详解】A．力的作用是相互的，球拍击球时，羽毛球既是受力物体，也是施力物体，对球拍施加反作用力，故A错误； B．运动员击球后，羽毛球的运动速度和方向发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．惯性是物体本身的固有属性，不能说“受到惯性作用”，离开球拍的羽毛球继续运动是因为羽毛球具有惯性，故C错误； D．羽毛球在空中飞行时，已经离开球拍，不再受到球拍的弹力，因此球拍的弹力不对羽毛球做功，故D错误。 故选B。 2．适度运动有利身体健康。下列对运动情景分析正确的是（　　） A．跳绳时，人下落过程中重力不做功 B．跑步时，人对地面压强比双脚站立时小 C．投篮时，离手的篮球仍能往前飞，是因为受到惯性力 D．游泳时，向后划水人会前进，是因为力的作用是相互的 【答案】D 【详解】A.人下落过程中，重力方向竖直向下，且人沿重力方向移动了距离，因此重力做功，故A错误； B.跑步时人单脚着地，站立时双脚着地，人对地面的压力都等于自身重力，压力大小不变，跑步时受力面积更小，根据可知，跑步时人对地面压强比双脚站立时更大，故B错误； C.惯性是物体本身固有的性质，不是力，不能说“受到惯性力”，故C错误； D.游泳时向后划水，人对水施加向后的力，根据力的作用是相互的，水会对人施加向前的反作用力，因此人会前进，故D正确。 故选D。 3．如图，五岳之首的泰山景区最先配备了“智能挑夫”机器狗，正式“上岗”当起了“挑山工”，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是（　　） A．驮着物资上山 B．物资从机器狗背上掉落 C．驮着物资在水平路上匀速前行 D．驮着物资蹲着不动 【答案】A 【详解】ABCD．做功的条件是对物体施加力并且在力的方向上移动一段距离；不做功的几种情形：劳而无功，即有力无距离（选项D情形）；不劳无功，即不对物体施加力（选项B情形）；力与运动方向垂直（选项C情形，支持力竖直向上，沿水平方向运动）。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．下列关于物理量的估测，符合实际的是（　　） A．将两枚鸡蛋匀速举高1m做的功约为1J B．中学生从一楼走到二楼做功约为200J C．标准大气压的大小约为760mm水柱产生的压强 D．g取9.8N/kg表示 【答案】A 【详解】A．两枚鸡蛋总质量约100g，总重力约 匀速举高1m做功为，故A符合题意； B．中学生体重约500N，一楼到二楼高度约3m，上楼做功约 远大于200J，故B不符合题意； C．标准大气压等于760mm水银柱产生的压强，约等于10.3m水柱产生的压强，故C不符合题意； D．的物理意义是：质量为1kg的物体受到的重力为9.8N；质量和力是不同物理量，不能直接相等，故D不符合题意。 故选A。 5．学生课余玩投掷沙包游戏有利于身体健康，若空气阻力不可忽略，以下说法正确的是（　　） A．竖直上抛沙包，沙包向上运动时所受合力方向为竖直向上，说明力使物体运动状态发生改变。 B．沙包被投掷后在空中飞行，说明物体受到力的作用才能运动。 C．斜向上投掷沙包，沙包运动到最高点时，所受力全部消失，沙包将做匀速直线运动。 D．学生投掷沙包后，沙包在空中运动，说明学生还在对沙包做功。 【答案】C 【详解】A．竖直上抛沙包向上运动时，重力竖直向下，空气阻力阻碍运动也竖直向下，因此合力方向竖直向下。故A错误； B．力不是维持物体运动的原因，沙包投掷后能继续飞行是因为沙包具有惯性，不是因为必须受力才能运动。故B错误； C．斜向上投掷沙包，运动到最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向仍有速度；根据牛顿第一定律，若此时所有力消失，沙包将保持原来的水平速度做匀速直线运动。故C正确； D．做功需要满足两个条件：对物体施加力且物体在力的方向上通过距离。沙包在空中运动时，学生已经不对沙包施加力，因此不做功。故D错误。 故选C。 6．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．冰壶在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力 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，该同学对冰壶做功了 D．冰壶从B到C的过程一直在做减速运动 【答案】D 【详解】A．影响滑动摩擦力的因素有接触面粗糙程度和压力大小，冰壶运动过程中这两点均不变，故冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力，故A错误； B．冰壶能够从B运动到C，是由于冰壶具有惯性，惯性不是力，不能说受到了惯性作用，故B错误； C．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶不再施加力，根据做功的条件，该同学对冰壶没有做功，故C错误； D．冰壶从B到C的过程，由于受到摩擦力的作用，摩擦力方向与运动方向相反，所以冰壶一直在做减速运动，故D正确。 故D正确。 7．下列情境中，人对物体做功的是（　　） A．小雨推汽车但没有推动 B．小星背着书包在水平路面行走 C．小红将掉在地上的树叶捡起来 D．小亮投出篮球后，篮球在空中飞行 【答案】C 【详解】A．汽车没有运动，故没有做功。故A不符合题意； B．小星对书包有着向上的支持力，但书包没有向上运动。故小星没有对书包做功。故B不符合题意； C．小红对树叶施加一个向上的力，树叶向上运动，小红对树叶做了功。故C符合题意； D．篮球在空中飞行时，人没有对篮球施加力。故小亮没有对篮球做功。故D不符合题意。 故选C。 8．如题图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　） A．克服摩擦力做功一定为40J B．克服重力做功一定为80J C．物体一定运动了2m D．物体一定受到了两对平衡力作用 【答案】C 【详解】C．根据W=Fs可得，物体运动的距离，故C符合题意； AD．由题意可知，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，物体不一定做匀速直线运动，则物体不一定受到了平衡力作用，故摩擦力不一定是20N，则克服摩擦力做功不一定为40J，故AD不符合题意； B．物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故B不符合题意。 故选C。 9．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示（），水的密度是则如下分析不正确的是（　　）     A．当时，物块M在水中处于漂浮状态 B．当时，水对容器底部的压力大小是13N C．图乙中a的值是为8cm D．40s~140s的时间内， 浮力对物体做功0.32J 【答案】B 【详解】A．物块M的体积 物块M的质量 物块M的密度 即物块的密度小于水的密度，当时，大于立方体物块M的边长，根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮，故A正确，不符合题意； B．当时，注入的水的体积 注入水的重力 所以液体对底部的压力 故B错误，符合题意； C．当时，正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态，则 根据可得 所以深度 图乙中a的值是为8cm，故C正确，不符合题意； D．40s~140s的时间内，物块M上升的高度为 则浮力对物体做功 故D正确，不符合题意。 故选B。 10．小智同学制作了一个模型，该模型由同种材料制成的实心圆柱体A、B紧密连接组成，已知hA=10cm， SB=2SA=200cm2。如图甲，用细线与模型中心相连，将一个重8N、底面积400cm2、高度未知的薄壁柱形容器放在水平升降台上，其内装有23cm深的水，B的下表面距离水面2cm。现将升降台上升使模型逐渐浸入水中（整个过程B未触底，模型不吸水），该过程中细线的拉力F与升降台上升的高度h的关系如图乙，已知h=7cm时，B刚浸没。则下列说法中正确的结论有几个（　　） ①物体B的高度为5cm ②该模型的密度为 3.6×103kg/m3 ③当h=14cm时，容器对升降台的压强为3200Pa ④升降台上升高度由0~7cm，升降台对容器做功7.5J A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】B 【详解】①由题知，原来B的下表面距离水面2cm，由图像可知，当升降台上升的高度时，模型的B部分恰好浸没在水中，为便于分析，可认为升降台不动，整个模型向下运动，即模型向下移动7cm时，模型的B部分恰好浸没在水中，设此过程中水面升高的高度，则模型从刚接触水面到B部分恰好浸没时，模型下降的距离 根据的两种计算方法，可得 则有 解得。所以B部分的高度为 所以①错误； ②由图乙可得，模型的总重力，所以模型的总质量为 A的体积为 B的体积为 总体积为 则模型的密度为 所以②错误； ③水的体积 水的质量 水的重力 容器重力。容器和水总重力 升降台上升时，模型的A部分开始浸入水中，时，排开体积开始不变，即开始有水溢出，为便于分析，可认为升降台不动，整个模型向下运动，即模型向下移动时，模型的B部分恰好浸没在水中，设此过程中水面升高的高度，则模型从刚接触水面到排开体积不变时，根据的两种计算方法，可得 则有 解得。所以A浸入的深度为 则上升中，浸入的体积包括A的体积与B的体积之和，且 根据阿基米德原理，浮力 根据力的相互作用，模型对水的压力 升降台上升的高度为时，开始有水溢出，排出的水的重力等于物体的浮力，因此对平台的作用力不变，则容器对升降台的总压力 容器底面积 压强 因此③正确； 升降台上升的高度为时，升降台对容器做功 物体B浸没时受到浮力为 升降台上升的高度时，升降台对容器的作用力由100N变化到120N，根据功得，升降台对容器做功 则上升高度为时，升降台对容器做功 因此④正确。 故正确的有2个，故选B。 二、实验与探究题 11．探究“阻力对物体运动的影响”： (1)实验过程中，应先后将毛巾、棉布平整地铺在木板上，让小车每次从斜面顶端由静止自由滑下，如图所示可得到结论：表面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小得越__________，从而说明力是__________物体运动状态的原因。 (2)该小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力做功分别为和，则__________（选填“>”、“<”、“=”） 【答案】(1) 慢 改变 (2)= 【详解】（1）[1][2]由图中可知，小车在木板表面滑行的距离最长，在毛巾表面滑行的距离最短，故可知表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远，速度减小得越慢。小车滑行时，受到阻力的作用，运动速度逐渐变小，说明力是改变物体运动状态的原因。 （2）让小车从斜面同一位置静止滑下，小车在水平面上的速度相同，根据影响动能大小的因素，小车到达水平面上时的动能大小相同，最后速度为0，动能为0，故小车减小的动能是相同的，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾和棉布表面上克服阻力做功相等，即。 12．为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小夏设计了如图所示实验。 (1)实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动，根据______知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 (2)比较甲、乙两次实验，可得结论是______。 (3)比较甲、丁两次实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小夏由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______的（选填“正确”或“错误”），理由是______。 (4)小夏对实验装置进行改进后，如图戊所示，当他再进行实验时，发现效果更好。此时______（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。 (5)某次实验拉动木块运动的过程中，弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如图乙所示，物体运动的v－t图像如图丙所示。第1秒时，物体受到的摩擦力为______N；第3－5s，拉力F对物体做功______J。 【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 (2)当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 (3) 错误 没有控制压力大小相同 (4)不需要 (5) 1 12 【详解】（1）[1]实验中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动； [2]根据二力平衡知识，此时滑动摩擦力与拉力大小相等，故滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。 （2）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙中压力更大，弹簧测力计示数更大，可得结论：当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[1][2]结论是错误的，理由是：甲、丁两次实验中，切去物块A的一半，接触面积减小的同时，物块对接触面的压力也减小了，没有控制压力大小不变。 （4）图戊装置中，木块相对于地面静止，受到的摩擦力与弹簧测力计拉力始终是平衡力，因此不需要匀速拉动长木板。 （5）[1]由图丙可知，第1秒时物体处于静止状态，受到的是静摩擦力，与拉力平衡；结合图乙，此时拉力为1N，故摩擦力为1N。 [2]第3-5s，由图乙知拉力，由图丙知物体速度，时间，则物体移动的距离 拉力做功 13．在“测量物体运动的平均速度”实验中，实验装置如图所示： 路程 运动时间 平均速度 (1)测量平均速度的原理是________。 (2)实验中，小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短，不便于测量时间，为了解决这一问题，可以只将木块向________适当移动；也可以将小车倒置滑下，这是因为用________代替滚动可以增大摩擦。 (3)改进后，进行实验并记录数据在表格中，计算出小车通过AC段路程的平均速度是________m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度________。 (4)小车在运动过程中，支持力对小车是否做功？________。 (5)小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，说明力可以改变物体的________。 【答案】(1) (2) 右 滑动 (3) 0.2 小 (4)否 (5)运动状态 【详解】（1）在“测量物体运动的平均速度”实验中，利用物体运动的路程与时间之比间接测量运动的速度，则测量平均速度的原理是。 （2）[1]斜面的坡度越大，小车在斜面上运动的时间越短，不便于测量时间，因此为了便于测量时间，应将木块向右适当移动，使斜面保持较小的坡度。 [2]将小车倒置滑下，小车的顶部与斜面直接接触，用滑动代替滚动可以增大摩擦。 （3）[1]路程，所用时间，小车通过AC段路程的平均速度 [2]已知AB段路程与BC段路程相同，则 BC段的时间 BC段平均速度 由于，则 （4）小车在运动过程中，支持力的方向上没有移动距离，所以支持力对小车不做功。 （5）小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，小车由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态。 14．周末，阳阳一家乘坐小轿车外出游玩。随着小轿车的启动，他发现小轿车加速比公交车加速要快得多，阳阳想：是什么因素影响了汽车加速的快慢呢？对此，他提出了如下猜想： A．汽车加速的快慢与汽车所受的合力大小有关； B．汽车加速的快慢与汽车的质量有关。 为了验证猜想，他设计了如下的实验装置： ①甲、乙两辆完全相同的小车并排放在足够长的桌面上，前端各系一条细线，绳的另一端跨过定滑轮并各挂一个相同的小盘，盘中可以放置砝码（如图甲所示）。小车受到的牵引力大小可认为等于小盘和盘中砝码的总重力； ②甲、乙两辆小车后端各系上一条细线，用两块完全相同的黑板擦把两条细线同时按在桌面上，使小车静止（如图乙所示）。抬起黑板擦，两辆小车同时运动，再按下黑板擦，两辆小车同时停下； (1)若要探究猜想A，实验中可以改变______的个数来改变小车所受牵引力的大小，在这一步操作中应注意保持甲、乙两车质量相同； (2)当小车在桌面上运动的过程中，请判断：重力对小盘和盘中砝码所做的功______（选填“>”、“<”或“=”）小车动能的增加量，说明理由______； (3)为了探究猜想B，阳阳保持与两车连接的盘中砝码质量相同，保持甲车质量不变，通过在乙车上叠放砝码，增大乙车的质量，重复步骤②的实验过程，发现甲车加速较快。于是他得出结论：小车加速的快慢与小车的质量有关，他的结论是否可信？______。原因是：______。 【答案】(1)钩码 (2) > 小车运动过程中，重力对盘和钩码所做的功是总功。其中一部分转化为小车的动能，一部分转化盘子和盘中砝码的动能；另一部分要克服小车所受到的摩擦力做功，这是额外功。由于总功等于有用功加额外功，因此重力对盘和钩码所做的总功大于小车动能的增加量 (3) 不可信 未保持汽车所受的合力大小不变 【详解】（1）图a中，甲、乙两辆完全相同的小车并排放在足够长的桌面上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮并各挂一个相同的小盘，盘中放置钩码，则小车受到向左的拉力，实验中可以改变钩码的数量来改变钩码的重力，从而改变小车所受牵引力的大小；根据控制变量法可知，改变钩码的个数的同时要控制甲、乙两个小车的质量相同。 （2）[1][2]小车运动过程中，重力对盘和钩码所做的功是总功。其中一部分转化为小车的动能，一部分转化盘子和盘中砝码的动能；另一部分要克服小车所受到的摩擦力做功，这是额外功。由于总功等于有用功加额外功，因此重力对盘和钩码所做的总功大于小车动能的增加量。 （3）[1][2]阳阳的结论不可靠，因为两车的质量不同，所受的重力不同，对桌面的压力不同，受到桌面对它们的摩擦力不同，导致两车在水平方向上受到的合力不同，所以没有控制合力相同。 三、综合与应用题 15．图所示，将一个重为的物体，沿倾角为、高度为的斜面由底端匀速向上拉到顶端，已知沿斜面向上的拉力大小为，此斜面的机械效率为________（精确到0.1%），物体所受斜面的滑动摩擦力为___________。 【答案】 83.3% 100 【详解】根据三角函数关系，斜面的长度 物体从斜面底端被匀速拉到顶端，拉力所做的总功 克服物体的重力所做的有用功 则斜面的机械效率 同时，克服物体与斜面间的滑动摩擦力所做的额外功 于是，滑动摩擦力 16．如图所示，为某酒店智能送餐机器人，其外壳一般选用强度高、密度小、耐磨的新型合成材料制成。相同体积下，这种材料比传统金属材料质量更______，便于机器人灵活移动。某次送餐时，机器人以200N的恒定牵引力在水平走廊上匀速直线行驶30m将餐品推送到客房门口，此过程中牵引力做功为______J。 【答案】 小 6000 【详解】新型合成材料密度小，根据公式，当体积V相同时，这种材料比传统金属材料质量更小。 此过程中牵引力做功 17．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图甲所示，一辆总重为的汽车匀速从斜坡底端爬上顶端，用时20s，斜坡长200m，高20m（如图乙所示）。求：汽车爬坡时克服自身重力所做的功。 解：汽车爬坡时克服重力做功      错误之处： _________________ 错因分析： ________________ 正确解答： ______________ 【答案】 重力上升的高度错误 将斜坡的长度看成上升高度 汽车爬坡时克服重力做功 【详解】[1][2][3]解析中汽车上升的高度错误，汽车上升的高度是20m，不是斜坡的长度200m，将斜坡的长度弄成高度，正确的解答：汽车爬坡时克服重力做功 18．阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。 当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。 飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。 空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 4200m3 发动机额定输出功率 3×105W 辅助功的功率 5×104W 发动机效率 36% 最大速度 70km/h (1)气囊采用轻质材料制作是为了减小___________。 (2)飞艇的发电机利用___________的原理发电。 (3)将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为___________N，飞艇最多可载___________位乘客升空。 （每位乘客质量，，，g =10N/kg） (4)飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则 W1： W2=__________。 【答案】(1)质量 (2)电磁感应 (3) 5.04×104 7 (4)1：4 【详解】（1）轻质材料密度更小，气囊体积固定，根据，体积一定时密度越小质量越小，因此用轻质材料制作气囊是为了减小质量。 （2）发电机的发电原理是电磁感应，工作过程中将机械能转化为电能。 （3）根据阿基米德原理，飞艇排开空气的体积等于气囊容积，因此浮力 飞艇漂浮时浮力等于总重力，因此总质量 氦气的质量 可承载乘客的总质量 乘客数量取整数，因此最多可载7位乘客。 （4）由图乙可知，空气阻力与速度成正比，可得 匀速飞行时推动功 飞行时间相同，因此 即 19．我国成功研制新款自供电心脏起搏器，结构示意图如图甲所示。起搏器正常工作电压为1.2V、电流为，每一次起搏器脉冲工作时间。人体心脏每一次跳动，“能量再生模块”能捕获的机械能，并将捕获机械能中的24%转化为电能供给下一次起搏使用，实现终身无需额外电池供电。求： (1)每一次起搏器脉冲消耗的电能； (2)起搏器每一次工作时，其能量流向如图乙所示，其他耗电模块还需消耗的电能，请通过计算说明该装置为何能实现无额外电池供电； (3)图丙为心脏输送血液的简化示意图，心脏对血液的平均推力F等于输送血液平均压强p与血管内横截面积S的乘积。若某患者心脏输送血液一次平均压强为，血管横截面积为，单次输送血液体积V为。 ①请计算该患者心脏跳动一次对血液做的功； ②若患者平静时心率低于40次/min需要安装起搏器。该患者的心脏每分钟对血液做的总功为32.76J，通过计算判断该患者是否需要安装心脏起搏器。 【答案】(1) (2)该装置转化得到的电能大于总消耗电能，因此能实现无额外电池供电。 (3)0.91J；该患者心率为36次/min，低于40次/min，需要安装心脏起搏器。 【详解】（1）根据电功公式，可得每一次起搏器脉冲消耗的电能为 （2）已知捕获的机械能 ，转化效率，根据效率公式，可得转化的电能为 已知其他耗电模块消耗电能，计算总消耗电能为 因为，转化得到的电能满足消耗需求，因此可以实现无额外电池供电。 （3）①由题意得，推力，单次输送血液体积，可得血液移动距离，代入功的公式，推导得 代入数据，得 ②已知每分钟心脏总做功，计算每分钟心跳次数 因为，心率低于标准，因此该患者需要安装心脏起搏器。 20．某兴趣小组进行探究活动时，将不计外壁厚度、内壁不附水且足够高的圆柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为，将一边长为10cm、密度为且质地均匀的正方体物块M（不吸水）放在容器底，如图所示。当缓慢沿容器壁向容器中注入4cm深的水时，求： (1)物块M所受浮力； (2)物块M对容器底的压强； (3)若继续沿容器壁向容器中缓慢注入4.2kg水，直至物块M重新静止时，此过程中浮力对物块M所做的功。 【答案】(1)4N (2)200Pa (3)1.2J 【详解】（1）正方体物块边长 底面积 注入水的深度 物块排开水的体积 物块M所受浮力为 （2）物体M的体积为 物块的重力为 物块对容器底的压力为 物块对容器底的压强为 （3）物块漂浮时，浮力等于重力 由可得，物块M漂浮时的浸入深度 注入4.2kg水的体积为 初始注入水的体积为 总水体积为 由于物体的密度为，根据和可得 物体排开液体的体积为 水和物体M浸入水中的总体积为 液体的深度为 由 可得物体浸入液体的深度为 物体上升的高度为 浮力对物块M所做的功为 学科网（北京）股份有限公司 $