?人教版 八年級物理下冊 第11章 《功和機械能》
單元測試（A卷）
（時間：90min 滿分：100分）
姓名： 學校： 分數(shù)：
題型
選擇題
填空作圖題
實驗題
計算題
總計
題數(shù)
12
10
3
3
28小題
分數(shù)
36
20
22
22
100分
得分





一、選擇題（每小題只有一個選項最符合題意，每小題3分，共12小題，共計36分）：
1.關(guān)于功和功率，下列說法正確的是（　?。?br /> A.做功越快的機器，功率一定大B.功率越大的機器，做功一定越多
C.做功時間越多的機器，做功一定快D.做功越多的機器，功率一定大
【答案】A
【解析】功率是描述物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)所做的功，功率大則做功快。
解：A、功率是反映物體做功快慢的物理量，功率大則做功快，功率小則做功慢，故A正確；
B、機器的功率大，說明做功快，但不能說明做功多，故B錯誤；
C、功率等于功和做功時間的比值，由于做功的多少不確定，所以，不能說做功時間越多的機器，做功一定快，故C錯誤；
D、功率等于功和做功時間的比值，由于做功時間不確定，所以，不能說做功越多的機器，做功率一定大，故D錯誤。
故選：A。
2.關(guān)于舉重運動員在挺舉比賽中，下列說法錯誤的是（　?。?br /> A.杠鈴慣性很大，不容易控制
B.運動員在挺舉過程中，對杠鈴做了功
C.運動員在挺舉過程中，對杠鈴的支持力和杠鈴受到的重力是一對相互作用力
D.運動員在舉起杠鈴后保持穩(wěn)定的那段時間里，沒有對杠鈴做功
【答案】C
【解析】（1）慣性是指物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，任何物體都具有慣性，慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)。
（2）根據(jù)做功的兩個必要條件判斷：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上有通過的距離。
（3）相互作用力的條件：二力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，作用在兩個物體上。
解：A、由于杠鈴的質(zhì)量很大，所以其慣性很大，不容易改變它的運動狀態(tài)，即不容易控制，故A正確。
B、運動員在挺舉過程中，運動員給杠鈴一個向上的力，杠鈴在這個力的方向上通過了距離，所以運動員在挺舉過程中對杠鈴做了功，故B正確。
C、運動員在挺舉過程中，對杠鈴的支持力和杠鈴受到的重力都作用在杠鈴上，所以二力不是一對相互作用力，故C錯誤。
D、運動員在舉起杠鈴后保持穩(wěn)定的那段時間里，運動員給杠鈴一個向上的力，但杠鈴沒有在這個力的方向上通過距離，所以運動員沒有對杠鈴做功，故D正確。
故選：C。
3.從起跳到越過橫桿過程中以下有關(guān)能量轉(zhuǎn)換正確說法的是（　?。?br /> A.起跳時動能全部轉(zhuǎn)換成重力勢能
B.撐桿跳高比普通跳高跳的高的原因主要是撐桿跳高在空中還消耗了人體更多的化學能最終轉(zhuǎn)換成了人體的機械能
C.人體在最高點時動能為0
D.若忽略空氣的阻力，人在撐桿跳高的過程中人體的機械能是守恒的
【答案】B
【解析】（1）動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；重力勢能與質(zhì)量和被舉高度有關(guān)；機械能為動能和勢能的和；不計空氣阻力，人和撐桿的機械能是守恒的。
（2）撐桿跳高的過程中，人會消耗化學能。
解：A、起跳時，撐桿發(fā)生了彈性形變，人的動能會轉(zhuǎn)化為重力勢能和撐桿的彈性勢能，故A錯誤；
B、撐桿跳高比普通跳高跳的高，其原因主要是人在起跳時，人體更多的化學能轉(zhuǎn)為了撐桿的彈性勢能，撐桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的機械能，故B正確；
C、人體在最高點時在水平方向上有一定的速度，動能不為0，故C錯誤；
D、若忽略空氣的阻力，人在撐桿跳高的過程中人體的機械能會轉(zhuǎn)化為撐桿的彈性勢能，所以人的機械能是不守恒的，故D錯誤。
故選：B。
4.下列實例中，有力對下面劃橫線物體做功的是（　?。?br />


A.蘋果從樹上自由的落到地面B.背著書包在水平路面上行走
C.推著油桶不動阻止其向下滾動D.小球在光滑水平面上勻速運動
【答案】A
【解析】做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離，二者缺一不可，據(jù)此分析判斷。
解：A、蘋果從樹上下落，受重力的作用，并且在重力的方向移動了距離，做功，故A符合題意。
B、背著書包在水平路面上前進，移動的方向和受力方向垂直，在力的方向上沒有移動距離，不做功，故B不符合題意。
C、推著油桶不動阻止其向下滾動，有力作用在物體上，但是沒有移動距離，沒有力做功，故C不符合題意。
D、小球在光滑水平面上勻速運動，依靠的是小球的慣性，水平方向上雖然移動了距離，但是沒有力的作用，不做功，故D不符合題意。
故選：A。
5.如圖是臺球比賽中的情景，白球和黑球靜止在水平球臺上，運動員手推球桿撞擊白球，白球運動后再撞擊黑球。下列說法正確的是（　?。?br /> A.擊球后，白球離開球桿向前滾動時，球桿對白球做了功
B.白球在水平球臺上滾動時，白球的重力對它做了功
C.白球撞擊黑球后，黑球滾動時，白球?qū)谇蜃隽斯?br /> D.運動員手推動球桿前進時，手對球桿做了功
【答案】D
【解析】做功包括兩個必要的因素，一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離，二者缺一不可。
解：A、擊球后，白球離開球桿向前滾動時，白球由于慣性向前運動，不再受到球桿的推力，球桿對白球沒有做功，故A錯誤；
B、白球在水平球臺上滾動時，沒有在重力的方向上通過距離，因此，白球的重力對它沒有做功，故B錯誤；
C、白球撞擊黑球后，黑球由于慣性向前滾動，因此，黑球滾動時，白球?qū)谇驔]有做功，故C錯誤；
D、運動員手推動球桿前進時，手對球桿有力的作用，球桿在力的方向上通過了距離，因此，手對球桿做了功，故D正確。
故選：D。
6.2020年6月23日，我國完成了北斗全球衛(wèi)星平航系統(tǒng)收官衛(wèi)星的發(fā)射，全面建成了北斗系統(tǒng)。關(guān)于如圖所示的情景，說法正確的是（　　）
A.衛(wèi)星加速上升的過程中動能變小，勢能變大
B.星箭分離前，衛(wèi)星相對于運載火箭是靜止的
C.北斗衛(wèi)星繞軌道運行時受到平衡力的作用
D.北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠地點運行時，動能增大，勢能減小
【答案】B
【解析】（1）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度；質(zhì)量越大，速度越大，則物體的動能越大；
重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉的高度；質(zhì)量越大，高度越高，則物體的重力勢能越大。
（2）判斷一個物體相對于另一個物體是運動還是靜止的，關(guān)鍵是看這兩個物體間的位置有無變化，如果位置發(fā)生變化就說明是運動的，如果位置沒有變化就說明是靜止的；
（3）物體受平衡力的作用時處于平衡狀態(tài)（即靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)）。
解：A、衛(wèi)星加速上升的過程中，質(zhì)量不變，速度增大，則動能增大；同時高度增大，其重力勢能增大，故A錯誤；
B、星箭分離前，衛(wèi)星相對于運載火箭并沒有位置的變化，所以衛(wèi)星相對于運載火箭是靜止的，故B正確；
C、北斗衛(wèi)星繞橢圓軌道運行時，其運動狀態(tài)不斷改變，所以衛(wèi)星受到的力不是平衡力，故C錯誤；
D、北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠地點運行時，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度減小，動能減小，相對于地球的高度增加，重力勢能增大，故D錯誤。
故選：B。
7.如圖，用測力計拉動木塊，使它沿同一水平路面運動。AB段，木塊受水平力F1作用做勻速直線運動。CD段，改用另一大小不變的水平力F2拉動木塊繼續(xù)運動。兩力大小如圖所示。已知sAB＝sCD，運動時間tAB＞tCD，下列說法中正確的是（　?。?br /> A.木塊在AD段一直做勻速直線運動
B.CD段，木塊受到的摩擦力大小為2.8N
C.AB段F1做的功等于CD段F2做的功
D.AB段F1做的功的功率小于CD段F2做的功的功率
【答案】D
【解析】（1）根據(jù)測力計的分度值讀出兩力的大小，然后根據(jù)木塊做勻速直線運動得出在AB段受到的摩擦力大小，根據(jù)摩擦力大小的影響因素可得木塊在CD段受到的摩擦力大小，與拉力比較，根據(jù)力與運動的關(guān)系得出木塊的運動狀態(tài)；
（2）根據(jù)W＝Fs判定做功的大?。?br /> （3）根據(jù)P=Wt判定功率大小。
解：AB、由圖可知，測力計的分度值為0.2N，則測力計示數(shù)F1為2.2N，F(xiàn)2為2.8N。AB段，木塊受水平力F1作用做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，則拉力等于摩擦力，即f1＝F1＝2.2N；CD段，木塊對水平路面壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，所以木塊受到的摩擦力f2不變，仍為2.2N，因為F2大于f2，所以木塊做加速運動，故AB錯誤。
C、已知sAB＝sCD，由AB知，F(xiàn)1＜F2，根據(jù)公式W＝Fs可知，AB段F1做的功小于CD段F2做的功，故C錯誤。
D、運動時間tAB＞tCD，由C知，AB段F1做的功小于CD段F2做的功，根據(jù)P=Wt可知，AB段F1做的功的功率小于CD段F2做的功的功率，故D正確。
故選：D。
8.如圖所示的單擺，擺球從A點靜止釋放、經(jīng)過最低點B到達C點后返回（不考慮空氣阻力），下列說法正確的是（　?。?br /> A.細繩對球的拉力是球的形變產(chǎn)生的
B.球在A、B兩點的機械能相等
C.球在B點時，若受到的力突然全部消失，球?qū)⒇Q直下落
D.球在C點時處于平衡狀態(tài)
【答案】B
【解析】（1）物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫彈力。
（2）在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中，若不計摩擦、空氣阻力等因素，機械能保持不變，若考慮摩擦、空氣阻力等，機械能將變小。
（3）物體不受力時，總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
（4）物體受到平衡力作用時，處于平衡狀態(tài)。
解：A、細繩對球的拉力是細繩的形變產(chǎn)生的，故A錯誤；
B、球在A、B兩點的機械能相等，因為球由A到B點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，由于不考慮空氣阻力，機械能保持不變，故B正確；
C、球在B點時，若受到的力突然全部消失，球?qū)⑾蛴宜絼蛩僦本€運動，故C錯誤；
D、球在C點時受到拉力和重力的作用，兩個力不共線所以是一對非平衡力，所以球不能處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。
故選：B。
9.如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知AB＞AC，施加的力分別為F1、F2，拉力做的功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則它們的關(guān)系正確的是（　?。?br /> A.F1＝F2，W1＞W(wǎng)2，P1＞P2
B.F1＝F2，W1＞W(wǎng)2，P1＝P2
C.F1＜F2，W1＝W2，P1＝P2
D.F1＜F2，W1＝W2，P1＜P2
【答案】D
【解析】斜面的傾斜角度越小，越省力；
斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有做額外功。
從底部勻速拉到頂點A物體的速度相同，且F1＜F2，根據(jù)公式P=Wt=Fst=Fv可判斷拉力所做功的功率大小。
解：（1）由圖知，斜面AB的傾斜角度小于斜面AC，且分別拉動同一物體，所以物體沿AB運動時拉力F1較小，即：F1＜F2；
（2）斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有做額外功，所以拉力在兩斜面上做功都等于克服物體重力做的功，由W＝Gh可知，拉力做的功相同，即：W1＝W2；
（3）從底部勻速拉到頂點A物體的速度相同，且F1＜F2，根據(jù)公式P=Wt=Fst=Fv可知，物體沿AB運動時拉力F1的功率較小，即P1＜P2。
故選：D。
10.小虎用如圖所示裝置探究影響動能大小的因素，在高度為h的光滑斜槽頂端，將質(zhì)量不同的鋼球由靜止釋放，觀察長木板上的木塊被撞后移動的距離，則下列說法正確的是（　?。?br /> A.質(zhì)量大的鋼球到達水平木板的初速度大
B.本實驗必須選擇光滑的長木板
C.本實驗可探究木塊的動能跟質(zhì)量大小的關(guān)系
D.實驗中用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法
【答案】D
【解析】（1）鋼球下滑的高度相同，則到達水平面時的速度是相同的；
（2）實驗中，通過觀察木塊移動的距離來表示動能的大?。?br /> （3）動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)；探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系時，需要控制速度相同，質(zhì)量不同；
（4）根據(jù)控制變量法和轉(zhuǎn)換法分析。
解：A、質(zhì)量不同的鋼球由相同斜面的同一高度由靜止釋放，則到達水平面時的速度是相同的，故A錯誤；
B、實驗中通過觀察水平長木板上的木塊被撞動的距離來表示動能的大小，若水平面光滑，則木塊會做勻速直線運動，不能比較距離的大小，故B錯誤；
C、實驗中無法改變木塊的質(zhì)量，所以不能探究木塊的動能與質(zhì)量的關(guān)系，故C錯誤；
D、實驗中通過觀察水平長木板上的木塊被撞動的距離來表示動能的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法；動能的影響因素有兩個，實驗中采用的是控制變量法，故D正確。
故選：D。
11.在中國科技館的展廳里，擺著一個如圖所示叫做“最速降線”的展品：兩個并排軌道的起點高度一樣，終點高度也一樣；一個是傾斜的直軌道，另一個是向下彎曲的弧形軌道；將甲、乙兩個完全相同的小球同時分別從直軌道和弧形軌道的起點釋放，弧形軌道上的乙球先到達終點。若不計一切摩擦阻力，則關(guān)于兩小球從起點至終點的運動過程中，下列說法正確的是（　　）
A.甲球所受重力對甲球做的功比乙球所受重力對乙球做的功少
B.甲球所受重力對甲球做功比乙球所受重力對乙球做功快
C.甲球的動能一直變大，機械能守恒
D.乙球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能不守恒
【答案】C
【解析】（1）功等于力與距離的乘積，據(jù)此判斷其做功的多少；
（2）根據(jù)路程和運動時間可判斷其速度的大小，進而判斷功率大??；
（3）動能的影響因素是質(zhì)量和速度；重力勢能的影響因素是質(zhì)量和高度；據(jù)此判斷動能和重力勢能的大?。蝗舨挥嬕磺心Σ磷枇?，機械能是守恒的。
解：由題意可知，兩球的重力相同，最初的高度相同；
A、兩球的重力相同，在起點處小球甲與小球乙的高度相同，因此它們的重力勢能相同，到最低點時重力所做的功相同，故A錯誤；
B、下降過程中，乙先到達終點，則乙的速度大，兩球的重力相同，根據(jù)P＝Fv可知，重力對小球乙做功的功率比對小球甲做功的功率大，故B錯誤；
C、下降過程中甲球、乙球的高度不斷減小，勢能一直減小，動能一直增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，不計阻力和摩擦，機械能守恒，故C正確，D錯誤。
故選：C。
12.如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點，到C點滑出下落至D點。A和B，C和D之間的垂直距離均為h，則木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（　?。?br /> A.D點與C點相比，機械能不變
B.B點的動能一定大于A點的動能
C.B點的動能可能等于D點的動能
D.A點到B點減少的重力勢能小于C點到D點減少的重力勢能
【答案】C
【解析】（1）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大。
（2）重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。
（3）機械能＝動能+勢能。物體沒有發(fā)生彈性形變時，不具有彈性勢能，勢能只考慮重力勢能。不計空氣阻力，機械能守恒；考慮空氣阻力，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減小，內(nèi)能增大。
解：A、木塊從C點到D點由于與空氣存在摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能減小，故A錯誤；
B、木塊以一定的速度滑過AB點，若AB是粗糙的，木塊可能進行勻速直線運動，B點的動能可能等于A點的動能，故B錯誤；
C、若BC段粗糙或受到空氣阻力作用，B的速度一定大于C的速度，所以，B點的動能等于A點的動能，但是在木塊從C到D運動過程中，木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，可能使木塊在D點的動能等于在B點的動能，故C正確；
D、A和B、C和D之間的垂直距離均為h，則A點到C點減少的重力勢能等于C點到D點減少的重力勢能，故D錯誤。
故選：C。
二、填空題（每空1分，共10小題，共計20分）：
13.火箭在大氣層中高速飛行時，外殼與空氣劇烈摩擦，將　　能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能會使外殼溫度升高。為防止內(nèi)部溫度過高，火箭采用　　（選填“導熱性”或“隔熱性”）好的新型陶瓷作為防護層。
【答案】機械；隔熱性。
【解析】（1）火箭與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，克服摩擦做功，物體內(nèi)能會增加，溫度升高。
（2）火箭的外殼涂有一層特殊物質(zhì)，根據(jù)該物質(zhì)的隔熱性來分析。
解：（1）火箭在大氣層中高速飛行時，外殼與空氣劇烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使外殼溫度升高。
（2）火箭在大氣層中高速飛行時，外殼與空氣劇烈摩擦，會產(chǎn)生大量的熱，從而使火箭的溫度升高，為防止內(nèi)部溫度過高，火箭應(yīng)該采用隔熱性好的新型陶瓷作為防護層。
故答案為：機械；隔熱性。
14.2021年4月13日，東京奧運會女足亞洲區(qū)預(yù)選附加賽第二回合比賽中，中國女足兩回合總比分4：3戰(zhàn)勝韓國女足，獲得東京奧運會入場券。踢出去的足球由于受到　　的作用會落回地面，落回地面的足球在草地上滾動的過程中腳對足球　?。ㄟx填“做功”或“不做功”）。

【答案】重力；不做功。
【解析】（1）力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體由于重力會落回地面；
（2）做功的兩個必要因素：有力作用在物體上，并且在力的方向上運動了一段距離。
解：足球最后落了下來，是因為足球受到了重力的作用，重力的方向是豎直向下的；
落回地面的足球在草地上滾動的過程中，腳的作用力已消失，雖然移動距離，但沒有力，所以腳對足球不做功。
故答案為：重力；不做功。
15.一輛汽車在水平路面上勻速行駛，發(fā)動機的功率是60kW，若汽車的速度為72km/h，汽車的牽引力在5min內(nèi)做的功為　　J，這輛汽車受到的牽引力為　N。
【答案】1.8×107；3000。
【解析】（1）汽車的發(fā)動機功率和時間已知，由P=Wt可求得汽車的牽引力在5min內(nèi)做的功；
（2）汽車的速度已知，由P=Wt=Fst=Fv可求得汽車受到的牽引力。
解：（1）由題可知，汽車的發(fā)動機功率P＝60kW＝6×104W，時間t＝5min＝300s，
由P=Wt得，汽車的牽引力在5min內(nèi)做的功為：
W＝Pt＝6×104W×300s＝1.8×107J
（2）由題可知，汽車的速度v＝72km/h＝20m/s，
由P=Wt=Fst=Fv得，汽車受到的牽引力為：F=Pv=6×104W20m/s=3000N
故答案為：1.8×107；3000。
16.3月28日，遼寧省第三批援鄂返遼醫(yī)療隊隊員乘坐的包機在沈陽桃仙國際機場受到“水門禮”迎接。“過水門”儀式是由兩輛消防車在飛機兩側(cè)噴射水柱，形成一個“水門”，這項民航中高級別的禮儀寓意“接風洗塵”。從消防車噴水口噴出的水在上升的過程中，動能　　，重力勢能　　（以上兩空均選填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】減?。辉龃?。
【解析】（1）動能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大。
（2）重力勢能大小跟質(zhì)量、被舉得高度有關(guān)。被舉得高度一定時，質(zhì)量越大，重力勢能越大；質(zhì)量一定時，高度越高，重力勢能越大。
解：從消防車噴水口噴出的水在上升的過程中，水的質(zhì)量不變，速度減小，動能減?。?br /> 從消防車噴水口噴出的水在上升的過程中，水的質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增大。
故答案為：減?。辉龃?。
17.物理圖像是研究物理問題的有效方法之一，若如圖中橫坐標表示時間t，縱坐標表示功率P，則陰影部分的面積表示的物理量是　??；若圖中橫坐標表示距離s，縱坐標表示力F，則陰影部分的面積表示的物理量是　　。（均填寫物理量的名稱）

【答案】功；功。
【解析】（1）W＝Pt，功等于功率和時間的乘積；（2）W＝Fs，功等于力和距離的乘積。
解：如圖，當兩個物理量的乘積等于另一個物理量時，這兩個物理量分別為橫坐標和縱坐標時，陰影部分的面積就可以表示另一個物理量。
（1）如果橫坐標表示時間t，縱坐標表示功率P，功等于功率和時間的乘積，即W＝Pt，則陰影部分的面積表示功；
（2）如果橫坐標表示距離s，縱坐標表示力F，功等于力和距離的乘積，即W＝Fs，則陰影部分的面積表示功。
故答案為：功；功。
18.如圖是用頻閃照相機拍攝的記錄一只網(wǎng)球落地后運動過程的照片，照片中位置1和位置3高度相等，該網(wǎng)球從位置1運動到位置2的過程中，網(wǎng)球的動能　　（選填“增大”“減小”或“不變”），網(wǎng)球在位置1處的重力勢能　　位置3處的重力勢能（選填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】減??；等于。
【解析】動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。
解：網(wǎng)球從位置1運動到位置2的過程中速度不斷減小，因此網(wǎng)球從位置1運動到位置2的過程中，動能減小；網(wǎng)球在位置1和位置3高度相等，則網(wǎng)球重力勢能相等。
故答案為：減?。坏扔?。
19.用測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s﹣t圖像如圖所示，其對應(yīng)的測力計示數(shù)分別為F1和F2，功率分別為P1和P2，則F1　　F2；P1　　P2。（選填“＞“、“＜“或“＝“）。

【答案】＝；＞。
【解析】首先根據(jù)路程時間圖像判斷出物體兩次的運動情況，并判斷出兩次速度的大?。换瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
由二力平衡條件的知識得出兩次拉力的大小不變；根據(jù)公式P=Wt=Fst=Fv判斷出兩次功率的大小關(guān)系。
解：由圖像知，
前后兩次物體通過的路程與時間都成正比，也就是物體都做勻速直線運動，壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，則所以兩次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不變，拉力不變。因此F1＝F2；
由圖像知，在相同時間內(nèi)，①經(jīng)過的路程大，所以①的速度大于②的速度，根據(jù)公式P=Wt=Fst=Fv知，拉力相同，P1＞P2。
故答案為：＝；＞。
20.如圖甲所示，踢毽子是一項有益的傳統(tǒng)健身體育活動。踢毽子時，若在同一高度以大小相同的初速度v0分別沿豎直向上和斜向上方向?qū)㈦ψ犹叱?。如圖乙所示，忽略空氣阻力，毽子上升到最高點時到地面的高度分別為h1和h2，則h1　　h2（選填“＞”“＜”或“＝”）；你判斷的依據(jù)是　　。


【答案】＞；斜向上的小球運動到最高點時，動能沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能。
【解析】兩個小球在運動的過程中，只有重力做功，機械能都守恒，由機械能守恒定律分析動能勢能關(guān)系。
解：根據(jù)機械能守恒定律，兩個完全相同的小球，在同一高度處以相同大小的初速度，他們的動能和重力勢能相同，故兩球拋出時的機械能相同，忽略空氣阻力，兩球拋出后上升到最高點時斜向上的小球運動到最高點時，動能沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，因此兩球拋出后上升到最高點時到地面的高度h1＞h2；
故答案為：＞；斜向上的小球運動到最高點時，動能沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能。
21.在自由下落過程中，物體運動速度會越來越快，一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，已知AB＝BC.如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則W1　　W2，P1　P2（兩空均選填“＞”、“＜”或“＝”）。

【答案】＝；＜。
【解析】已知AB＝BC，根據(jù)W＝Gh可知這兩段物體做的功相等；因小球在自由下落時做加速下落運動，所以根據(jù)速度公式可知經(jīng)過相同路程的時間關(guān)系，再根據(jù)功率公式得出它們的功率關(guān)系。
解：由題AB＝BC，
根據(jù)W＝Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落時做加速運動，
由v=st可得t=sv，小球在BC段運動的時間短，根據(jù)公式P=Wt可知，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故答案為：＝；＜。
22.如圖所示，小陶子用水平向左的推力F推著總質(zhì)量為50kg的木箱在水平面上做勻速直線運動，若木箱受到的阻力是木箱總重力的0.1倍，木箱勻速直線運動的速度為2m/s，運動了10s，則小陶子的推力F為　　N，推力做功為　　J。

【答案】50；1000。
【解析】根據(jù)G＝mg木箱的重力，因木箱勻速直線運動，故木箱所受推力和阻力為平衡力，大小相等，且木箱受到的阻力是木箱總重力的0.1倍，
據(jù)此得出阻力，進而得出小陶子的推力；
根據(jù)s＝vt木箱移動的距離，根據(jù)W＝Fs得出推力做功。
解：木箱的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
因木箱勻速直線運動，故木箱所受推力和阻力為平衡力，大小相等，且木箱受到的阻力是木箱總重力的0.1倍，
故小陶子的推力F＝f＝0.1G＝0.1×500N＝50N；
木箱移動的距離s＝vt＝2m/s×10s＝20m，
推力做功W＝Fs＝50N×20m＝1000J。
故答案為：50；1000。
三、實驗探究題（每空1分，共3小題，共計22分）：
23.在探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系的兩次實驗中，小球從同一高度由靜止開始釋放時的場景如圖所示，木板固定在水平面上。
（1）該實驗中的研究對象是　　（選填“小球”或“木塊”），通過比較木塊在木板上滑行的　　來比較動能大小的，這種研究方法是　　法。
（2）圖中錯誤的操作是　　。改正錯誤后進行實驗，發(fā)現(xiàn)乙圖木塊滑出的遠些，則可以做出判斷，在　　相同的情況下，　　越大，動能越大。
（3）木塊與小球分離后，在水平木板上繼續(xù)向前滑行，此時木塊在水平方向受到摩擦力作用，這個力對木塊運動狀態(tài)的影響是　　。

【答案】（1）小球；距離；轉(zhuǎn)換；（2）木塊的初始位置不同；速度；質(zhì)量；（3）木塊由運動變?yōu)殪o止。
【解析】（1）探究物體的動能的大小與什么因素有關(guān)實驗中，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，小球的動能大小是通過木塊被推的距離大小來反應(yīng)的，據(jù)此分析小該實驗研究的主體；
（2）根據(jù)控制變量法分析；
（3）力可以改變物體的運動狀態(tài)和形狀。
解：（1）探究物體的動能的大小與什么因素有關(guān)實驗中，小球的動能大小是通過木塊被推的距離大小來反應(yīng)的，小該實驗研究的主體是小球；
該實驗中小車動能的大小是通過木塊被推的距離體現(xiàn)的，木塊被撞的越遠，說明小球的動能越大，被撞的越近，說明小球的動能越小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用；
（2）探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系時需要控制小球的速度相同，質(zhì)量不同，小球去撞擊木板上相同位置的木塊；由圖可知，木塊的初始位置不同，是錯誤的；
改正錯誤后進行實驗，發(fā)現(xiàn)乙圖木塊滑出的遠些，這說明乙中的小球的動能大；則可以做出判斷，在速度相同的情況下，質(zhì)量越大，動能越大；
（3）木塊在水平方向受到摩擦力作用，摩擦力改變了木塊的運動狀態(tài)，木塊最終會靜止在木板上。
故答案為：（1）小球；距離；轉(zhuǎn)換；（2）木塊的初始位置不同；速度；質(zhì)量；（3）木塊由運動變?yōu)殪o止。
24.小紅猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運動的速度有關(guān)，于是她設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗來探究動能的大小與哪些因素有關(guān)。

A.如圖甲所示，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一斜面分別從不同高度處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止。
B.如圖乙所示，讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一斜面分別從h2高度處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止。
由上述甲、乙兩組實驗：
（1）乙圖中讓質(zhì)量不同的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的　　。
（2）選用圖甲探究的是動能與　　的關(guān)系，得出的結(jié)論是　　。
（3）選用圖乙探究的是動能與　　的關(guān)系，得出的結(jié)論是　　。
（4）物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法。本實驗中運用了兩種研究方法，一種是　　；另一種是轉(zhuǎn)換法，就是用　　來表示小球動能的大小。
【答案】（1）速度；（2）速度；物體質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大；（3）質(zhì)量；物體運動速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大；（4）控制變量法；小球推動紙盒移動的距離。
【解析】（1）小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時具有相同的速度；
（2）探究動能跟速度關(guān)系時，控制質(zhì)量不變；質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；
（3）探究動能跟質(zhì)量的關(guān)系時，控制速度不變；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大；
（4）動能大小跟質(zhì)量大小和速度大小有關(guān)，探究時運用了控制變量法；
物體動能大小不能直接觀察，而是通過物體推動紙盒移動的距離來反映，紙盒移動越遠，物體具有動能越大；運用了的轉(zhuǎn)換法。
解：（1）乙圖兩個小球的質(zhì)量相等，小球從不同高度自由下滑，到達斜面底部的速度不同，所以小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時具有相同的速度；
（2）甲圖中小球的質(zhì)量不變，高度不同，小球所處的位置越高，到達斜面底部獲得的速度越大，所以探究動能與速度的關(guān)系；觀察到小球質(zhì)量相同時，小球速度越大，推動紙盒移動越遠；故得出的結(jié)論是物體質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大。
（3）乙圖中兩個不同質(zhì)量的小球從同一斜面同一高度滑下，到達斜面底部時速度相同，質(zhì)量不同，所以實驗探究動能跟質(zhì)量的關(guān)系；觀察到小球速度相同時，小球質(zhì)量越大，推動紙盒移動越遠；故得出的結(jié)論是物體運動速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大。
（4）動能大小跟質(zhì)量大小和速度大小有關(guān)，探究時運用了控制變量法；通過物體推動紙盒移動的距離來反映物體動能大小，運用了的轉(zhuǎn)換法。
故答案為：（1）速度；（2）速度；物體質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大；（3）質(zhì)量；物體運動速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大；（4）控制變量法；小球推動紙盒移動的距離。
25.在探究動能大小與哪些因素有關(guān)的實驗中：
（1）如圖甲所示，小紅先探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系，應(yīng)讓小車從斜面的　?。ㄌ睢跋嗤?、“不同”）高度靜止下滑，目的是　　，通過比較　　，可以比較小車具有的動能。
（2）小磊認為去掉木塊，利用粗糙且足夠長的木板，通過比較小車在木板上運動的距離也能比較小車動能的大小，即運動的距離越遠說明物體的動能越大，于是小磊通過在小車上加砝碼來改變質(zhì)量，得到如圖乙所示的實驗情形，據(jù)此他得出在速度相同的條件下，物體的動能與質(zhì)量　?。ā坝嘘P(guān)”或“無關(guān)”），該結(jié)論是　　的。（“正確”或“錯誤”）
（3）小剛在探究“動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”時將實驗裝置改成如圖丙所示，利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)椯潐嚎s相同程度靜止釋放，撞擊同一木塊。該實驗方案是否可行？答：　　，理由是：　　。若按此方案操作，他會看到的現(xiàn)象是　　。

【答案】（1）相同；控制小車剛到水平面時的速度相同；小車推動木塊距離的遠近；（2）無關(guān)；錯誤；（3）不可行；沒有控制小球的速度相同；木塊移動的距離相同。
【解析】（1）若一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說該物體具有能量，在實驗中我們一般將物體具有能量的多少轉(zhuǎn)化為其能對外做功的多少，故此實驗把物體具有動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小車的動能越大。
（2）①在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的條件下，物體的質(zhì)量越大，說明克服摩擦做功會更多，運動較長的距離，然后推理出質(zhì)量與動能的關(guān)系。
②該實驗中小車的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，存在能量轉(zhuǎn)化；
③物體由于運動具有的能叫動能，影響動能的因素是質(zhì)量和速度；
（3）結(jié)合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關(guān)變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實驗要求。
解：（1）讓同一小車從斜面相同高度滑下，他控制小車的質(zhì)量速度不變，讓小車從斜面的相同高度下滑，目的是控制小車剛到水平面時的速度相同。通過比較小車推動木塊距離的遠近，來比較小車具有的動能；
（2）如圖乙所示的實驗情形，據(jù)此她得出在速度相同的條件下，質(zhì)量越大，物體具有的動能越小，該結(jié)論是錯誤的，因為小車在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此無法根據(jù)小車通過路程比較小車動能大??；
（3）觀察圖乙的裝置可知，若用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關(guān)，故彈簧勢能相同，轉(zhuǎn)化出的動能相同，因此，木塊最終移動的距離相同；在小球離開彈簧時，兩個小球的速度和質(zhì)量都不同，沒有控制小球的速度相同，無法探究“動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”。
故答案為：（1）相同；控制小車剛到水平面時的速度相同；小車推動木塊距離的遠近；（2）無關(guān)；錯誤；（3）不可行；沒有控制小球的速度相同；木塊移動的距離相同。
四、計算題（26小題6分，27小題8分，28小題8分，共3小題，共計22分）：
26.小陶子發(fā)現(xiàn)重慶市九龍坡區(qū)重慶醫(yī)科大學附屬康復醫(yī)院里建了機械式立體停車樓，如圖所示，它占地僅190平方米，可以同時停放42輛汽車，極大提升了醫(yī)院停車服務(wù)能力。當車輛到達停車場后就由機械裝置移動車輛，該停車樓共5層，上下相鄰車位高度差為2m，每上下移動一個車位需要20s。求：
（1）機械裝置豎直移動車位的速度；
（2）將一輛質(zhì)量為1.5t的小汽車勻速提升6m時，機械裝置對小汽車所做的功。

【答案】（1）0.1m/s；（2）9×104J。
【解析】（1）根據(jù)v=st得出機械裝置豎直移動車位的速度；
（2）根據(jù)G＝mg得出小車的重力，根據(jù)W＝Gh得出機械裝置對小汽車所做的功。
解：（1）機械裝置豎直移動車位的速度v=st=2m20s=0.1m/s；
（2）小車的重力G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，
機械裝置對小汽車所做的功W＝Gh＝1.5×104N×6m＝9×104J。
答：（1）機械裝置豎直移動車位的速度為0.1m/s；
（2）將一輛質(zhì)量為1.5t的小汽車勻速提升6m時，機械裝置對小汽車所做的功為9×104J。
27.如圖所示，某斜面的傾角為θ，斜邊長為5m，高為1.6m，木箱的重為G。要想讓木箱沿斜面勻速向上運動需要對木箱施加平行于斜面的力F。求：
（1）畫出木箱沿粗糙斜面勻速向上運動時的受力示意圖；
（2）若木箱質(zhì)量為100kg，所用拉力為F＝400N，求木箱所受摩擦力的大??？（g取10N/kg）

【答案】（1）見解答圖；（2）80N。
【解析】（1）首先對木箱進行受力分析，然后按照力的示意圖的畫法畫出各個力；
（1）利用W＝Gh求出有用功，利用W＝Fs求出總功，然后用總功減去有用功可得額外功，即克服摩擦力做的功，再利用W＝fs計算摩擦力。
解：（1）木箱沿粗糙斜面勻速向上運動時，受到豎直向下的重力、垂直于接觸面的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，作用點都在木箱的重心。如圖所示：

（2）木箱重力：G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
則克服木箱重力做的有用功：W有＝Gh＝1000N×1.6m＝1600J，
拉力做的總功：W總＝Fs＝400N×5m＝2000J，
則克服摩擦力做的功，即額外功：W額＝W總﹣W有＝2000J﹣1600J＝400J，
根據(jù)W＝fs可得，木箱所受摩擦力：f=W額s=400J5m=80N。
答：（1）見解答圖；（2）木箱所受摩擦力的大小為80N。
28.電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好。如圖所示，某電動汽車有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，在一次測試過程中，該車以額定功率在水平地面上360秒內(nèi)勻速直線行駛了8000米。求：
（1）該車的速度是多少千米/小時？
（2）該車在這次測試過程中牽引力所做的功W；
（3）該車受到的水平阻力f。
車輛類型
電動車
電池類型
磷酸鐵鋰電池
續(xù)航里程
XX千米
整車質(zhì)量
1720千克
額定功率
100000瓦

【答案】（1）80km/h；（2）3.6×107J；（3）4.5×103N。
【解析】（1）利用v=st計算該車的速度；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知電動汽車的額定功率，根據(jù)W＝Pt求出牽引力所做的功；
（3）根據(jù)W＝Fs求出牽引力的大小，電動汽車勻速直線行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，二力大小相等。
解：（1）該車行駛的時間：t＝360s＝0.1h，路程：s＝8000m＝8km，
該車的速度：v=st=8km0.1h=80km/h；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電動汽車的額定功率：P＝105W，
由P=Wt可得，牽引力所做的功：W＝Pt＝105W×360s＝3.6×107J；
（3）由W＝Fs可得，牽引力的大小：F=Ws=3.6×107J8000m=4.5×103N，
因電動汽車勻速直線行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，
所以，該車受到的水平阻力：f＝F＝4.5×103N。
答：（1）該車的速度是80km/h；
（2）該車在這次測試過程中牽引力所做的功為3.6×107J；
（3）該車受到的水平阻力為4.5×103N。

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