周周测03 第2章能的转化与能量守恒 第1节 科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 聚焦“能的转化与能量守恒”，以亚残运会吉祥物做功、嫦娥六号返回等真实情境为载体，融合科学观念与科学思维，实现基础巩固与能力提升的周测目标。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/30|做功判断、功率计算、机械能转化|嫦娥六号返回情境考查机械能守恒，新能源汽车加速时间关联动能变化| |填空题|7/38|斜面做功、能量转化、机械能变化|滚摆实验分析势能与动能转化，蹦极过程能量转化及重力做功计算| |探究题|4/32|功率测量、动能影响因素、弹性势能探究|风车功率测定培养探究实践，跳绳功率估算结合生活提升应用能力|

2026-2027学年九年级科学周周测 第二章 周测3 能的转化与能量守恒 第1节 （时间:75分钟 分数：100分） 一、选择题(本题共10小题，每题3分，共30分) 1．杭州第4届亚残运会吉祥物飞飞在如图情景中，飞飞有对物体做功的是（ ） A．举着杠铃不动 B．划动船桨 C．乒乓球离拍后飞行 D．拉弓弦瞄准中 2．如图所示，小科用100N的水平推力，推着重800N的桌子沿水平方向匀速前进2m，则下列说法正确的是（ ） A．推力所做的功是200J B．地面支持力做功200J C．地面摩擦力做功1800J D．重力所做的功是1600J 3．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，所提供推力与速度关系如图乙所示，则该机器人在水平地面上以1.8km/h速度匀速直线运动时，水平推力的功率是（　　） A．180 B．100 C．75 D．60 4．工人用平行于斜面的300N恒力，10s钟内将重为500N的物体从斜面底端匀速推到了顶端，已知斜面高为1.5m，长为3m。下列讨论正确的是（ ） A．物体受到的摩擦力为50N B．克服物体重力做功为1500J C．推物体时，推力的功率为45W D．使用斜面可以省力也可以省功 5． 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）−时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1<v2 B．两次物体所受的拉力：F1>F2 C．0−6s两次拉力对物体所做的功：W1>W2 D．0−6s两次拉力对物体做功的功率： 6．为了减少车祸及其带来的危害，工信部新发布的新能源汽车国家标准征求意见中提出，车辆启动时，从0-100千米/小时的加速时间不能少于5秒。其原理是避免（ ） A．动能快速增大 B．动能快速减小 C．重力势能快速增大 D．重力势能快速减小 7．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是 （　 　） A．滚摆上升时，重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大 C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小 D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止 8．如图是网球单人回弹训练器，网球通过弹性绳与底座连接。运动员将网球从a点击出，经b点(绳最长)运动到c点(绳恢复原长)，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　） A．a→b，网球机械能守恒 B．b→c，网球动能增大 C．c→d，网球重力势能减小 D．c→d，绳的弹性势能为零 9．如图是游乐场过山车轨道的设计方案。若不计摩擦和阻力，过山车在第一关山头由静止下滑，一定能实现越过后面山头的设计是（　　） A． B． C． D． 10．2024 年6 月 25 日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　） A．从A 到B，返回器动能变大 B．从B到C，返回器机械能守恒 C．从C到D，返回器重力势能变小 D．返回器的机械能在 A 点时大于 D点 二、填空题（本题7小题，每空2分，共38分） 11．如右图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力 F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动(的速度和时间关系如图乙。据图分析： （1） F1、F2的大小关系为： F1　 　F2(填“>”“<”或“=”， 下同) ； （2）若F1、F2所做的功分别为 W1、W2， 则 W1　 　W2； （3） 若F1、F2的功率分别为P1、P2， 则 P1　 　P2。 12．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s，A、C两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力) （1）物体从A点滑到B点的过程中，机械能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。 （2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为　 　。(用字母表示，下同) （3）物体在水平面上所受摩擦力大小为　 　。 13．如图所示，一物块以200J的初动能从斜面底端A 点沿斜面向上滑动，上滑到 B 点时动能减少150J，机械能减少30J。第一次到达最高点时的势能为　 　J；若回到 A 点时和挡板相碰无能量损失，则第二次到达最高点时的势能为　 　J。 14．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，动能最大是在　 　点。根据图乙的能量柱状图，可知篮球处在B和D点的高度　 　(填“一定”或“不一定”)相同，而且在B点的机械能　 　(填“大于”“等于”或“小于”)在D点的机械能。 15．蹦极是一种运动游戏。如图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能到达的最低点。已知OA间的高度差为h1， AB间的高度差为h2，游戏者的重力为G，则从O位置到B位置：游戏者和绳子之间的能量转化情况是　 　，游戏者的重力做功是　 　，游戏者的动能变化情况　 　。(整个过程中不计能量损耗，不计绳重)。 16．以下过程忽略空气阻力。如图1物体从A点水平飞出，先碰B点，再至C点，后沿水平面滑到F点。从离开A点到碰B点前的过程，物体的重力垫能　 　，动能　 　(均填“变小”“变大”或“不变”)，据图2 数据，碰撞B 点过程损失的机械能为　 　J。 17．小科用水平推力F，推动重为300牛的物体。在3秒内，水平推力F 与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在此过程中，水平推力做的功为　 　焦，推力做功的功率为　 　瓦。 三、探究题（本题4小题，每空2分，共32分） 18．风车是利用风力做功的装置。小科制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。 （1） 观察实验装置，小科是通过测量细线对　 　做功的功率来测定风车做功的功率的； （2） 除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　 　和秒表； （3） 实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量为m，则风车做功的功率表达式为 P=　 　； （4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值　 　(填“偏大” “偏小”或“不变”) 。 19．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。 用体重计测量自己的质量m。 用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。 10° 20° 30° 40° 50° 60° 大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89 用秒表记录跳n次所用的时间t。 （1）计算出跳绳时克服重力的平均功率P=　 　(用字母表示)。 （2）两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，则____。(填字母) A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 （3）小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：　 　。 （4）小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。(填字母) A．3600W B．6000W C．500W D．60W 20．小明探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用教材实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的H1高度处静止下滑，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图，虚线纸盒为纸盒的停留位置。 （1）实验中将小球放置相同高度的目的是　 　。 （2）甲、乙实验中，可通过比较　 　来反映物体动能的大小。 （3）根据实验甲、乙的结果，得出的实验结论是　 　。 （4）接着小明设计了实验丙进行替代，让金属块从光滑斜面的H1高处静止下滑，测量其在水平桌面上滑行距离。改用材质相同、质量不同的金属块，重复实验丙，记录数据，实验结果如表。小明发现根据此方案得出的实验结论与教材实验不同，请从能量转换角度分析原因　 　 质量 m/ kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 滑行距离 s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 21．在探究弹性势能的大小跟弹簧被压缩的程度有关时，小舟选用同一弹簧、小球、木块和长刻度尺等器材，设计如图所示的实验装置进行了探究。 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现，本实验中也用到此方法的是　 　(填序号)。 ①探究“杠杆的平衡条件” ②研究“电热跟哪些因素有关” ③探究“影响导体电阻大小的因素” ④探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” （2）小舟的实验数据记录如下表，若实验结果为　 　(比较s1、s2、s3的大小)，则说明弹簧被压缩的程度越大，弹性势能也越大。 序号 弹簧被压缩的长度/cm 木块移动距离s/cm ① 2 S1 ② 5 S2 ③ 8 S3 （3）若要研究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，应将不同材料的弹簧压缩到　 　(选填“相同”或“不同”)长度进行实验。 （4）小舟继续用该装置来探究物体动能大小与质量的实验，设计了如下实验方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度，静止释放，撞击相同位置的同一木块，比较木块被撞击后移动的距离。小普同学从能量转化的角度分析，认为该方案不可行，其理由是　 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级科学周周测 第二章 周测3 能的转化与能量守恒 第1节 （时间:75分钟 分数：100分） 一、选择题(本题共10小题，每题3分，共30分) 1．杭州第4届亚残运会吉祥物飞飞在如图情景中，飞飞有对物体做功的是（ ） A．举着杠铃不动 B．划动船桨 C．乒乓球离拍后飞行 D．拉弓弦瞄准中 【答案】B 【解析】 A.运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃施加了力的作用，但是杠铃没有在该力的方向上通过了距离，所以运动员不对杠铃做功，故A不符合题意； B.滑动船桨时，运动员给船桨施加了力的作用，船桨在该力的方向上通过了距离，所以运动员对船桨做了功，故B符合题意； C.乒乓球离开球拍后继续飞行，乒乓球不再受到球拍的力的作用，则对乒乓球不做功，故C符合题意； D.运动员将弓拉弯瞄准的过程中，给弓施加了力的作用，但是弓没有在该力的方向上通过距离，所以运动员对弓没有做功，故D不合题意。 2．如图所示，小科用100N的水平推力，推着重800N的桌子沿水平方向匀速前进2m，则下列说法正确的是（ ） A．推力所做的功是200J B．地面支持力做功200J C．地面摩擦力做功1800J D．重力所做的功是1600J 【答案】A 【解析】 A、推力做的功，故A正确； BD、物体没有在重力以及支持力的方向上移动距离，可知重力和支持力没有做功，故BD错误； C、物体做匀速直线运动，摩擦力等于推力，可知摩擦力做功等于推力做的功等于200J ，故C错误。 3．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，所提供推力与速度关系如图乙所示，则该机器人在水平地面上以1.8km/h速度匀速直线运动时，水平推力的功率是（　　） A．180 B．100 C．75 D．60 【答案】C 【解析】根据图乙可知，当速度v=1.8km/h=0.5m/s时，机器人受到的水平推力F=150N；那么水平推力的功率为：P=Fv=150N×0.5m/s=75W。 4．工人用平行于斜面的300N恒力，10s钟内将重为500N的物体从斜面底端匀速推到了顶端，已知斜面高为1.5m，长为3m。下列讨论正确的是（ ） A．物体受到的摩擦力为50N B．克服物体重力做功为1500J C．推物体时，推力的功率为45W D．使用斜面可以省力也可以省功 【答案】A 【解析】总功：W总​=Fs=300N×3m=900J，有用功：W有​=Gh=500N×1.5m=750J，额外功：W额​=W总​−W有​=900J−750J=150J，摩擦力：，推力功率：。 A、由计算可知，物体受到的摩擦力为50N，故该选项正确。 B、克服物体重力做功（有用功）为750J，不是1500J，故该选项错误。 C、推力的功率为90W，不是45W，故该选项错误。 D、使用斜面可以省力，但根据功的原理，使用任何机械都不省功，故该选项错误。 5． 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）−时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1<v2 B．两次物体所受的拉力：F1>F2 C．0−6s两次拉力对物体所做的功：W1>W2 D．0−6s两次拉力对物体做功的功率： 【答案】C 【解析】 A.根据公式可知，当时间相同时，速度与路程成正比。当运动时间为4s时，①的路程为0.4m，②的路程为0.2m，即s1>s2，那么v1>v2，故A错误； B.同一物体在同一水平面上运动，那么压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力相等。两次物体都做匀速直线运动，那么它受到的拉力都等于摩擦力，因此两次物体所受的拉力相等，即F1=F2，故B错误； C.根据W=Fs可知，当拉力相等时，对物体做的功与路程成正比。在0~6s内，物体受到的拉力相等，①的路程为0.6m，②的路程为0.3m，即s1>s2，那么做的功W1>W2，故C正确； D.根据可知，当时间相同时，功率与功成正比。在0~6s内，时间相等，W1>W2，那么P1>P2，故D错误。 6．为了减少车祸及其带来的危害，工信部新发布的新能源汽车国家标准征求意见中提出，车辆启动时，从0-100千米/小时的加速时间不能少于5秒。其原理是避免（ ） A．动能快速增大 B．动能快速减小 C．重力势能快速增大 D．重力势能快速减小 【答案】A 【解析】车启动时速度过快，在质量一定时，具有较大的动能，在发生意外撞击时危害更大。 7．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是 （　　） A．滚摆上升时，重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大 C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小 D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止 【答案】C 【解析】 A、滚摆上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故A错误； B、下降时，高度减小，重力势能减小，由于最终会停下来，说明机械能在逐渐减小，故B错误； C、由于机械能在逐渐减小，所以每次到达的最高点的重力势能都小于上次在最高点的重力势能，故C正确； D、在最低点时，速度不为零，由牛顿第一定律可知，若一切外力消失，它将做匀速直线运动，故D错误。 8．如图是网球单人回弹训练器，网球通过弹性绳与底座连接。运动员将网球从a点击出，经b点(绳最长)运动到c点(绳恢复原长)，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　） A．a→b，网球机械能守恒 B．b→c，网球动能增大 C．c→d，网球重力势能减小 D．c→d，绳的弹性势能为零 【答案】A 【解析】 A、从a到b，弹性绳的长度变长，形变量变大，弹性势能变大，网球的部分机械能转化为绳子的弹性势能，可知网球的弹性势能减小，故A错误，符合题意； B、从b到c，绳子的形变量减小，部分弹性势能转化为网球的机械能，网球的高度减小，重力势能减小，可知动能增大，故B正确，不符合题意； C、从c到d，网球的高度减小，重力势能减小，故C正确，不符合题意； D、从c到d，弹簧没有内拉伸，没有发生弹性形变，可知没有弹性势能，故D正确，不符合题意。 9．如图是游乐场过山车轨道的设计方案。若不计摩擦和阻力，过山车在第一关山头由静止下滑，一定能实现越过后面山头的设计是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据题意可知， 过山车要越过后续山头，需要在到达该山头时具有足够的速度（动能），即其高度要低于初始高度。 10．2024 年6 月 25 日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　） A．从A 到B，返回器动能变大 B．从B到C，返回器机械能守恒 C．从C到D，返回器重力势能变小 D．返回器的机械能在 A 点时大于 D点 【答案】A 【解析】 A、由图可知，从A到B，返回器的高度变高，可知重力势能增大，动能转化为重力势能，所以动能减小，故A错误，符合题意； B、BC之间返回器在大气层以外，由题中信息可知，这个过程中返回器不受空气阻力，可知机械能守恒，故B正确，不符合题意； C、从C到D，高度变低，重力势能减小，故C正确，不符合题意； D、在AB和CD之间，返回器克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，可知机械能不守恒，所以A点的机械能大于D点的机械能，故D正确，不符合题意。 二、填空题（本题6小题，每空2分，共38分） 11．如右图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力 F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动(的速度和时间关系如图乙。据图分析： （1） F1、F2的大小关系为： F1　 　F2(填“>”“<”或“=”， 下同) ； （2）若F1、F2所做的功分别为 W1、W2， 则 W1　 　W2； （3） 若F1、F2的功率分别为P1、P2， 则 P1　 　P2。 【答案】（1）< （2）= （3）< 【解析】 （1）斜面光滑，没有摩擦，没有额外功，总功等于有用功，AB完全相同，竖直高度变化量相同，有用功W=Gh大小相等，可知总功相同，由图可知，A移动距离更远，由W=Fs可知，A受到的拉力更小，即。 （2）由（1）可知，两个力做的功大小相等，即。 （3）由甲可知，A的速度为，由图乙可知，B的速度为4m/s，由可知，。 12．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s，A、C两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力) （1）物体从A点滑到B点的过程中，机械能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。 （2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为　 　。(用字母表示，下同) （3）物体在水平面上所受摩擦力大小为　 　。 【答案】（1）减小 （2）mgH （3） 【解析】 （1） 物体从A点滑到B点的过程中， 水平面是粗糙的，因此物体在水平面上运动时会受到摩擦力，导致部分机械能转化为内能，即机械能减小。 （2） 物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为重力势能的减少量。A点距离水平面的高度为H ，因此重力势能减少量为：W=GH=mgH； （3） 物体从A点滑到B点，再滑回C点的过程中，机械能的损失是由于摩擦力做功。水平面长度为s，物体从A到B和从B到C两次经过水平面，总共通过的水平距离为2s 。则摩擦力做功为：mgH-mgh=mg（H-h）；则摩擦力大小为：。 13．如图所示，一物块以200J的初动能从斜面底端A 点沿斜面向上滑动，上滑到 B 点时动能减少150J，机械能减少30J。第一次到达最高点时的势能为　 　J；若回到 A 点时和挡板相碰无能量损失，则第二次到达最高点时的势能为　 　J。 【答案】160；96 【解析】动能初始量为200J，在B点动能减小150J，机械能减小30J，可知动能减小量与机械能减小量（转化为内能）的比值为150J：30J=5：1。在最高点，动能减为零，转化为重力势能和内能，动能减小量为200J，可知机械能减小量（即内能）为，可知最高点的重力势能为200J-40J=160J。下滑时接触面的粗糙程度及压力大小都不变，可知克服摩擦做功的大小不变，也为40J，可知回到A点时，动能为160J-40J=120J。由于动能减小量与机械能减小量的比值为5：1，可知再次到达最高点时，机械能的减小量为，则最高点的重力势能为120J-24J=96J。 14．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，动能最大是在　 　点。根据图乙的能量柱状图，可知篮球处在B和D点的高度　 　(填“一定”或“不一定”)相同，而且在B点的机械能　 　(填“大于”“等于”或“小于”)在D点的机械能。 【答案】A；一定；一定 【解析】篮球离手后，动能和重力势能相互转化。动能最大的点通常是速度最大的点，即篮球刚离手时（A点）。随着篮球上升，速度减小，动能转化为重力势能；下落时，重力势能又转化为动能。因此，动能最大在 A点；根据图乙的能量柱状图，篮球在B点和D点的重力势能相同，但由于机械能可能因空气阻力而减少，高度 不一定 相同（可能D点略低于B点）；由于空气阻力的存在，篮球的机械能会逐渐减少，因此B点的机械能 大于 D点的机械能。 15．蹦极是一种运动游戏。如图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能到达的最低点。已知OA间的高度差为h1， AB间的高度差为h2，游戏者的重力为G，则从O位置到B位置：游戏者和绳子之间的能量转化情况是　 　，游戏者的重力做功是　 　，游戏者的动能变化情况　 　。(整个过程中不计能量损耗，不计绳重)。 【答案】重力势能转化为弹性势能；G（h1+ h2）；先变大后变小 【解析】 （1）能量转化情况：从 O 到 A，游戏者的重力势能转化为动能；从 A 到 B，游戏者的重力势能和动能转化为弹性绳的弹性势能。整体来看，游戏者的重力势能最终转化为弹性绳的弹性势能 （2）重力做功：游戏者从 O 到 B 下落的总高度为 h1​+h2​，根据重力做功公式 W=G⋅h，可得重力做功为G（h1+ h2）。 （3）动能变化情况：从 O 到 A，速度不断增大，动能变大；从 A 到 B，速度先增大后减小，因此动能先变大后变小，最终在 B 点动能为零。整体来看，动能先变大后变小。 16．以下过程忽略空气阻力。如图1物体从A点水平飞出，先碰B点，再至C点，后沿水平面滑到F点。从离开A点到碰B点前的过程，物体的重力垫能　 　，动能　 　(均填“变小”“变大”或“不变”)，据图2 数据，碰撞B 点过程损失的机械能为　 　J。 【答案】变小；变大；80 【解析】AB段： 物体从A点水平飞出后，高度逐渐降低，重力势能变小， 忽略空气阻力，只有重力做功，重力势能转换成动能，速度变大，动能变大。 BC段：动能转换成重力势能。 在碰B前，机械能；在碰B后，机械能； 则损失的机械能。 17．小科用水平推力F，推动重为300牛的物体。在3秒内，水平推力F 与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在此过程中，水平推力做的功为　 　焦，推力做功的功率为　 　瓦。 【答案】120；40 【解析】从 F-s 图像中读出，水平推力 力牛 ，物体沿推力方向移动距离s=2m；根据功的计算公式W=Fs，代入数据： ，因此推力做功 120 焦。已知做功时间为3秒，可得推力做功的功率 三、探究题（本题4小题，每空2分，共32分） 18．风车是利用风力做功的装置。小科制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。 （1） 观察实验装置，小科是通过测量细线对　 　做功的功率来测定风车做功的功率的； （2） 除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　 　和秒表； （3） 实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量为m，则风车做功的功率表达式为 P=　 　； （4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值　 　(填“偏大” “偏小”或“不变”) 。 【答案】（1）回形针 （2）刻度尺 （3） （4）偏小 【解析】 （1）由实验装置可知，回形针随风车的转动会上升，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率，这用到了转换法； （2）由W=Gh=mgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h， 由可得，要测出细线对回形针做功的功率，还需要秒表测出所用的时间t； （3）若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m， 则风车做功的功率：； （4）测定风车在一定风速下做功的功率，其功率是一定的，线本身有质量，风车对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的线做实验时，对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功，则测出细线对回形针做的功偏小。 19．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。 用体重计测量自己的质量m。 用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。 10° 20° 30° 40° 50° 60° 大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89 用秒表记录跳n次所用的时间t。 （1）计算出跳绳时克服重力的平均功率P=　 　(用字母表示)。 （2）两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，则____。(填字母) A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 （3）小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：　 　。 （4）小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。(填字母) A．3600W B．6000W C．500W D．60W 【答案】（1） （2）A （3）降低跳起高度 （4）D 【解析】 （1）自己所受的重力是：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，则平均功率； （2）AB.频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A正确，B错误；C.体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C错误；D.根据可知，体重相同，由于n不知道，不能根据跳的时间长短来判断功率的大小，故D错误。 （3）相同时间里，跳的次数越多成绩越好。在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的。每次做的功越少，相同时间里跳的次数才越多，成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥减轻体重等。 （4）小明的质量大约50kg，则克服重力做功的功率为： 20．小明探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用教材实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的H1高度处静止下滑，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图，虚线纸盒为纸盒的停留位置。 （1）实验中将小球放置相同高度的目的是　 　。 （2）甲、乙实验中，可通过比较　 　来反映物体动能的大小。 （3）根据实验甲、乙的结果，得出的实验结论是　 　。 （4）接着小明设计了实验丙进行替代，让金属块从光滑斜面的H1高处静止下滑，测量其在水平桌面上滑行距离。改用材质相同、质量不同的金属块，重复实验丙，记录数据，实验结果如表。小明发现根据此方案得出的实验结论与教材实验不同，请从能量转换角度分析原因　 　 质量 m/ kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 滑行距离 s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 【答案】（1）控制小球到达斜面底端时的速度相同 （2）纸盒被撞击后滑行的距离 （3）在速度相同时，质量越大，物体的动能越大 （4）金属块的动能转化为内能，金属块的质量不同，压力大小不变，摩擦力不同，根据W=Fs，不能通过移动距离表示动能大小 【解析】 （1）将小球从相同高度静止释放，利用重力势能转化为动能的原理，确保不同质量的小球到达斜面底端时具有相同的速度，从而排除速度变量对动能的影响，便于研究质量与动能的关系。 （2）实验中通过纸盒滑行的距离反映小球动能的大小，因为动能越大，对纸盒做的功越多，纸盒克服摩擦力滑行的距离越远（转换法）。 （3）甲（铜球）比乙（钢球）质量大，撞击后纸盒滑行更远，说明铜球动能更大。因此结论为：速度一定时，质量与动能成正比。 （4）金属块与水平桌面之间的摩擦为滑动摩擦力，接触面的粗糙程度相同，金属块的重力不变，所以压力大小不变，摩擦力大小不同，由W=Fs可知，不能用移动距离来比较动能大小。 21．在探究弹性势能的大小跟弹簧被压缩的程度有关时，小舟选用同一弹簧、小球、木块和长刻度尺等器材，设计如图所示的实验装置进行了探究。 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现，本实验中也用到此方法的是　 　(填序号)。 ①探究“杠杆的平衡条件” ②研究“电热跟哪些因素有关” ③探究“影响导体电阻大小的因素” ④探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” （2）小舟的实验数据记录如下表，若实验结果为　 　(比较s1、s2、s3的大小)，则说明弹簧被压缩的程度越大，弹性势能也越大。 序号 弹簧被压缩的长度/cm 木块移动距离s/cm ① 2 S1 ② 5 S2 ③ 8 S3 （3）若要研究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，应将不同材料的弹簧压缩到　 　(选填“相同”或“不同”)长度进行实验。 （4）小舟继续用该装置来探究物体动能大小与质量的实验，设计了如下实验方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度，静止释放，撞击相同位置的同一木块，比较木块被撞击后移动的距离。小普同学从能量转化的角度分析，认为该方案不可行，其理由是　 。 【答案】（1）②③④ （2） （3）相同 （4）弹簧压缩相同程度时弹性势能相同，转化为钢球的动能相同，导致木块移动距离相同，无法比较动能与质量的关系 【解析】 （1）弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现，使用了转换法。 ①探究“杠杆的平衡条件” 直接测量力和力臂，未使用转换法； ②电热通过温度计示数变化或液柱高度变化体现，使用了转换法； ③电阻大小通过电流表示数或灯泡亮度体现，使用了转换法； ④电磁铁磁性强弱通过吸引大头针的数量体现，使用了转换法。 （2）弹簧被压缩的程度越大，弹性势能也越大，则木块移动距离越大，可知实验结果为：。 （3）研究弹性势能与弹簧材料的关系时，需控制其他变量相同（如压缩长度），只改变材料。因此应将不同材料的弹簧压缩到相同长度。 （4）小舟的方案中，用同一弹簧压缩相同程度，说明弹性势能相同。释放后弹性势能转化为钢球的动能，因此不同质量的钢球获得的动能相同，会导致木块移动距离相同，可知无法比较动能与质量的关系。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $