?第11章《功和機(jī)械能》單元測(cè)試卷
一．選擇題（共16小題，每題3分，共48分）
1．根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴靜止不動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功
B．女孩從地面上搬起一個(gè)箱子，女孩對(duì)箱子做了功
C．司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車(chē)，但司機(jī)對(duì)汽車(chē)做了功
D．足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功
2．下列生活實(shí)例中，對(duì)圖片描述正確的有（　?。?br /> A．甲圖：不計(jì)阻力及能量損耗，網(wǎng)球從剛擊球拍到球拍形變最大過(guò)程中，網(wǎng)球機(jī)械能守恒
B．乙圖：鐵鎖來(lái)回?cái)[動(dòng)最終停下，在鐵鎖下降過(guò)程中，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C．丙圖：人造地球衛(wèi)星由于不受空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
D．丁圖：運(yùn)動(dòng)員從高處落下，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
3．甲、乙兩臺(tái)抽水機(jī)的功率分別為500W和800W，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br /> A．甲抽水機(jī)做功比較少 B．乙抽水機(jī)做功比較多
C．甲抽水機(jī)做功比較快 D．乙抽水機(jī)做功比較快
4．如圖所示，小華同學(xué)從地上拿起一只雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂。此過(guò)程小華對(duì)雞蛋大約做了多少功（　?。?br />
A．0.1J B．1J C．10J D．20J
5．北京世園會(huì)上，車(chē)身離地30cm高的電動(dòng)無(wú)人掃地車(chē)在平直路面上勻速前進(jìn)并將地面上的落葉吸入車(chē)內(nèi)，此過(guò)程中，掃地車(chē)整體的（　?。?br />
A．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變
B．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變大
C．動(dòng)能變大，重力勢(shì)能不變
D．動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變大
6．用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（　　）
A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
7．一輛汽車(chē)在平直公路上沿直線(xiàn)向前行駛，途中經(jīng)過(guò)一段坑洼路面，如果汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率始終保持不變，則汽車(chē)行駛路程s隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是（　?。?br /> A． B．
C． D．
8．如甲圖所示，小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊，使它先后兩次沿水平木板勻速滑動(dòng)相同的距離，乙圖是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)間變化的圖象。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．兩次木塊運(yùn)動(dòng)的速度相同
B．木塊第一次受到的摩擦力較大
C．兩次拉力對(duì)木塊做的功一樣多
D．兩次拉力對(duì)木塊做功的功率一樣大
9．三位同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行爬樓比賽，看看誰(shuí)的功率大。他們展開(kāi)了如下的討論：
甲：只有測(cè)出各自的體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，才能進(jìn)行比較；
乙：在爬樓的時(shí)間相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的高度，就可以進(jìn)行比較；
丙：在爬樓的高度相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的時(shí)間，就可以進(jìn)行比較。
正確的是（　?。?br /> A．甲、乙和丙 B．甲和乙 C．甲和丙 D．乙和丙
10．通過(guò)荊州的漢宜鐵路上運(yùn)營(yíng)的列車(chē)是CRH2A和諧號(hào)動(dòng)車(chē)組。CRH2A和諧號(hào)列車(chē)采取8節(jié)車(chē)廂編組，在運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)車(chē)牽引功率為4800KW，時(shí)速為200km/h．若一列從荊州站駛出的CRH2A和諧號(hào)列車(chē)在平直軌道上勻速行駛100km，則該列火車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)所做的功、機(jī)車(chē)受到的阻力分別是（　?。?br />
A．8.64×109J 4.8×104N
B．8.64×109J 8.64×104N
C．4.8×109J 4.8×104N
D．4.8×109J 8.64×104N
11．如圖所示，一個(gè)玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有哪些機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化（　?。?br />
A．只有動(dòng)能和重力勢(shì)能
B．只有動(dòng)能和彈性勢(shì)能
C．只有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能
D．動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化
12．如圖所示，水平地面G點(diǎn)兩側(cè)粗糙程度不同，物體一直受到沿水平方向5N的拉力F．物體經(jīng)過(guò)E點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過(guò)相同時(shí)間，用虛線(xiàn)框記錄物體的位置，物體在EG段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則：（　?。?br />
A．物體在EF段的速度大于GH段的速度
B．物體在GK段受到的摩擦力等于5N
C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功
D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
13．如圖所示，斜面與水平面在M點(diǎn)相連，彈簧左端固定。小物塊從斜面上P點(diǎn)由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點(diǎn)。則下列說(shuō)法中正確的是（　?。?br />
A．小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能減小
B．小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能增大
C．彈簧被壓縮到最短時(shí)，小物塊動(dòng)能最大
D．小物塊從M向T運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度變快
14．汽車(chē)在平直公路上以速度V0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力為F0，t1時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車(chē)保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車(chē)又開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度為v，已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力f恒定不變，汽車(chē)牽引力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，則（　?。?br />
A．t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)
B．F0＝2f
C．t2時(shí)刻之后，汽車(chē)將保持功率P0行駛
D．v＝v0
15．小紅在操場(chǎng)上將皮球斜向上拋出，皮球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，a．c兩點(diǎn)處于同一高度。則下列判斷正確的是（　?。?br />
A．b點(diǎn)重力勢(shì)能最大
B．a(chǎn)、c 兩點(diǎn)的動(dòng)能相等
C．d點(diǎn)的機(jī)械能小于e點(diǎn)
D．b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
16．掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低。如圖所示是小球彈跳的閃頻照片，小球在A、B位置的高度一樣，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．小球在A位置的動(dòng)能大于在B位置時(shí)的動(dòng)能
B．小球在A→C，D→B兩個(gè)過(guò)程時(shí)動(dòng)能均增大
C．小球在C位置的機(jī)械能等于D位置的機(jī)械能
D．小球分別在 A、B兩個(gè)位置時(shí)的動(dòng)能與勢(shì)能之和相等
二．填空題（共6小題，每空1分，共13分）
17．小明同學(xué)用20N的水平推力，將重為200N的購(gòu)物車(chē)沿水平地面向前推動(dòng)了10m，在此過(guò)程中，推力對(duì)購(gòu)物車(chē)做功　 　J，購(gòu)物車(chē)的重力做功　 　J。
18．如圖所示，在一個(gè)金屬罐的蓋和底各開(kāi)兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過(guò)蓋和底的小洞并固定起來(lái)，使小鐵塊懸于罐體內(nèi)。做好后將罐子從不太陡的斜面滾下，罐子和小鐵塊的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為橡皮筋的　 　，滾動(dòng)一段時(shí)間后罐子停下來(lái)，然后再沿斜面向上滾動(dòng)，此時(shí)罐子的重力勢(shì)能會(huì)　 　（選填“增大”“減小”或“不變”）。

19．第24屆冬奧會(huì)將于2022年在北京﹣張家口舉辦，高山滑雪是冬奧會(huì)的重要競(jìng)賽項(xiàng)目之一，如圖所示是滑雪運(yùn)動(dòng)員從山頂加速下滑訓(xùn)練的情境。在下滑過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能　 　，重力勢(shì)能　 ?。ňx填“減小”、“增大”或“不變”）。

20．如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員為獲得充足的空間滯留時(shí)間，都會(huì)在跳水前先用力下壓跳板，以便利用跳板的　 　讓自己上升得更高。不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員從離開(kāi)跳板到入水的過(guò)程中，　 ?。ㄌ睢半x開(kāi)跳板”、“最高點(diǎn)”或“入水”）時(shí)動(dòng)能最大。

21．王波同學(xué)幫父母搬家，現(xiàn)有30捆書(shū)籍。每捆書(shū)籍的質(zhì)量都為5kg。王波想盡快將它們搬上10m高處的新家。如圖是王波可以提供的用于搬運(yùn)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖象。由圖可知，為了盡可能快地將這批書(shū)籍搬上新家，他每次應(yīng)搬　 　捆。若每次下樓時(shí)間是上樓時(shí)間的一半，則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地，所用的總時(shí)間為　 　s（g＝10N/kg）。

22．自動(dòng)感應(yīng)門(mén)俯視圖如圖所示：當(dāng)有物體進(jìn)入半徑為2m的虛線(xiàn)圓（圓心處為O）內(nèi)時(shí)，寬度均為2m的兩扇感應(yīng)門(mén)立即向兩邊勻速開(kāi)啟，開(kāi)啟速度為0.1m/s，感應(yīng)門(mén)在物體離開(kāi)虛線(xiàn)圓后關(guān)閉，在水平地面上，人用100N的水平推力F推動(dòng)寬D＝40cm的貨物，使貨物的中央沿虛線(xiàn)s垂直地勻速通過(guò)該門(mén)，此過(guò)程中貨物受到的摩擦力大小為　 　N，從門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到貨物被推至門(mén)處的過(guò)程中，推力F做的功為　 　J；為能安全通過(guò)該感應(yīng)門(mén)，貨物運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)不超過(guò)　 　m/s。

三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題，每空2分，共24分）
23．在探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小陽(yáng)用同一實(shí)驗(yàn)裝置，讓從斜面上滾下的小鋼球鉆入水平面上的硬紙盒，完成以下實(shí)驗(yàn)。
（1）通過(guò)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中硬紙盒被推的遠(yuǎn)近，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)物體的　 　越大，動(dòng)能越大。對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)還可以得出：質(zhì)量相同時(shí)，物體位置越高，重力勢(shì)能　 　。在甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，硬紙盒所受滑動(dòng)摩擦力　 ?。ㄟx填“相同”或“不同”）
（2）如果做乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，硬紙盒被撞后滑出木板掉落，為防止因此造成硬紙盒損壞需改進(jìn)乙圖實(shí)驗(yàn)，再與甲圖實(shí)驗(yàn)對(duì)比。在不改變木板長(zhǎng)度的情況下，應(yīng)采用以下　 　方法（填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母）。
A．換用質(zhì)量更小的鋼球
B．給水平木板鋪上毛巾
C．適當(dāng)降低鋼球的高度
D．換用一個(gè)較重的硬紙盒
（3）若要探究影響動(dòng)能大小的另一因素，具體的操作方法是：選擇兩個(gè)　 　不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下。
（4）小陽(yáng)在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，設(shè)計(jì)了如圖丙所示實(shí)驗(yàn)，探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，通過(guò)比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可得出：滑動(dòng)摩擦力與　 　有關(guān)。

24．小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想：
猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。
按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
鐵塊質(zhì)量
m/g
鐵塊距桌面高度
H/cm
桌腿進(jìn)入沙子
的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較　 　來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大??；
（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中　 ?。ㄌ顚?shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：　 　。

25．小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢(shì)能可能與彈簧長(zhǎng)度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。
他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長(zhǎng)，水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點(diǎn)壓縮彈簧到P點(diǎn)，然后由靜止釋放，當(dāng)物體M運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與彈簧分開(kāi)，最終運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)靜止。請(qǐng)補(bǔ)充完成他們的探究過(guò)程：
（1）彈簧彈性勢(shì)能的大小是通過(guò)　 　來(lái)衡量的。
（2）探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用　 　（選填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并先后改變　 　之間的距離，測(cè)出OQ的距離，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量多組數(shù)據(jù)并記錄。
（3）小蘇的實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出了結(jié)論。在上面的實(shí)驗(yàn)中，他們運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換法和　 　兩種物理思想方法。

四．計(jì)算題（共2小題，共15分）
26．（7分）如圖，為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB＝200m、斜坡BC＝120m、坡高CD＝6m。搭載乘客后總重為G＝1.5×105N的公交車(chē)，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2．當(dāng)它以恒定功率P1勻速通過(guò)AB段時(shí)，用時(shí)t1＝20s；以恒定功率P2勻速通過(guò)BC段時(shí)，用時(shí)t2＝16s。公交車(chē)在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終是車(chē)總重的0.01倍。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
（1）求出公交車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)，以及通過(guò)BC段時(shí)的速度。
（2）公交車(chē)通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P1是多少瓦特？
（3）公交車(chē)通過(guò)BC段時(shí)，牽引力的大小為多少牛頓？

27．（8分）已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為EK＝mv2；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，將一質(zhì)量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計(jì)空氣阻力，物體從被拋出到落地的瞬間，整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒。求：
（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP和動(dòng)能EK1；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過(guò)程中，其重力所做的功W；
（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2。


試題解析
一．選擇題（共16小題）
1．根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴靜止不動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功
B．女孩從地面上搬起一個(gè)箱子，女孩對(duì)箱子做了功
C．司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車(chē)，但司機(jī)對(duì)汽車(chē)做了功
D．足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功
解：A、運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴靜止不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員給杠鈴一個(gè)向上的力，杠鈴向上沒(méi)有移動(dòng)距離。運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴沒(méi)有做功，故A錯(cuò)誤；
B、女孩從地面上搬起一個(gè)箱子，女孩給箱子施加了力的作用，箱子也在該力的方向上通過(guò)了距離，所以對(duì)箱子做了功，故B正確；
C、司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車(chē)。司機(jī)雖然給汽車(chē)施加了力的作用，但汽車(chē)沒(méi)有在該力的方向上通過(guò)距離，所司機(jī)沒(méi)有對(duì)汽車(chē)做功，故C錯(cuò)誤；
D、足球被踢出后在草地上能繼續(xù)滾動(dòng)是由于慣性，此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球沒(méi)有力的作用不再做功，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
2．下列生活實(shí)例中，對(duì)圖片描述正確的有（　?。?br /> A．甲圖：不計(jì)阻力及能量損耗，網(wǎng)球從剛擊球拍到球拍形變最大過(guò)程中，網(wǎng)球機(jī)械能守恒
B．乙圖：鐵鎖來(lái)回?cái)[動(dòng)最終停下，在鐵鎖下降過(guò)程中，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C．丙圖：人造地球衛(wèi)星由于不受空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
D．丁圖：運(yùn)動(dòng)員從高處落下，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
解：
A、不計(jì)阻力及能量損耗，網(wǎng)球與球拍的總能量是守恒的；但網(wǎng)球從剛撞擊球拍到球拍形變最大過(guò)程中，網(wǎng)球的機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為球拍的彈性勢(shì)能，所以網(wǎng)球的機(jī)械能減少，故A錯(cuò)誤；
B、鐵鎖來(lái)回?cái)[動(dòng)最終停下；在鐵鎖下降過(guò)程中，由于要克服空氣阻力做功，所以重力勢(shì)能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；
C、在大氣層外，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有阻力作用，沒(méi)有克服摩擦做功，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，故C正確；
D、運(yùn)動(dòng)員從高處落下，質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，則重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，所以重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
3．甲、乙兩臺(tái)抽水機(jī)的功率分別為500W和800W，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲抽水機(jī)做功比較少 B．乙抽水機(jī)做功比較多
C．甲抽水機(jī)做功比較快 D．乙抽水機(jī)做功比較快
解：甲機(jī)械的功率為500W，乙機(jī)械的功率為800W，甲的功率小于乙的功率，說(shuō)明乙做功比甲快，故C錯(cuò)誤，D正確；
不知道做功時(shí)間，無(wú)法比較功的大小，故AB錯(cuò)誤。
故選：D。
4．如圖所示，小華同學(xué)從地上拿起一只雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂。此過(guò)程小華對(duì)雞蛋大約做了多少功（　?。?br />
A．0.1J B．1J C．10J D．20J
解：一個(gè)雞蛋的質(zhì)量約為50g＝0.05kg，
雞蛋的重力：G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，
從地上拿起雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂，舉高的高度約為2m，
則對(duì)雞蛋做的功約為：W＝Gh＝0.5N×2m＝1J。
故選：B。
5．北京世園會(huì)上，車(chē)身離地30cm高的電動(dòng)無(wú)人掃地車(chē)在平直路面上勻速前進(jìn)并將地面上的落葉吸入車(chē)內(nèi)，此過(guò)程中，掃地車(chē)整體的（　　）

A．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變
B．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變大
C．動(dòng)能變大，重力勢(shì)能不變
D．動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變大
解：電動(dòng)無(wú)人掃地車(chē)在平直路面上勻速前進(jìn)并將地面上的落葉吸入車(chē)內(nèi)，此過(guò)程中，掃地車(chē)的總質(zhì)量變大，速度和高度不變，則動(dòng)能和重力勢(shì)能均變大。
故ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
6．用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（　?。?br /> A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
解：兩個(gè)物體受到的力都是F，通過(guò)的距離都是s，根據(jù)W＝Fs可以判斷兩個(gè)力做功相等，即W1＝W2。
故選：B。
7．一輛汽車(chē)在平直公路上沿直線(xiàn)向前行駛，途中經(jīng)過(guò)一段坑洼路面，如果汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率始終保持不變，則汽車(chē)行駛路程s隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是（　?。?br /> A． B．
C． D．
解：
汽車(chē)在泥濘的路面行駛時(shí)，受到的阻力變大了，需要增大其牽引力，所以汽車(chē)在整個(gè)行駛過(guò)程中，汽車(chē)的牽引力由小變大再變小，即經(jīng)過(guò)泥濘路面時(shí)牽引力變大，經(jīng)過(guò)泥濘路面后牽引力變小；
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率始終保持不變，經(jīng)過(guò)泥濘路面時(shí)牽引力變大，由P＝＝＝Fv可知，汽車(chē)經(jīng)過(guò)泥濘路面時(shí)的速度會(huì)變小，經(jīng)過(guò)泥濘路面后速度會(huì)變大，且在經(jīng)過(guò)泥濘路面前后速度是相同的。
在s﹣t圖象中，傾斜的直線(xiàn)表示s與t成正比，即物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；且圖線(xiàn)越靠近s軸（傾角越大），說(shuō)明物體速度越大。
A圖中，圖線(xiàn)是傾斜的直線(xiàn)，說(shuō)明汽車(chē)一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不符合題意；
B圖中，圖線(xiàn)表示汽車(chē)的速度先變大后變小，不符合題意；
C圖中，中間部分表示汽車(chē)往回行駛，不符合題意；
D圖中，圖線(xiàn)表示汽車(chē)的速度先變小后變大，且經(jīng)過(guò)泥濘路面前后速度是相同的，符合題意。
故選：D。
8．如甲圖所示，小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊，使它先后兩次沿水平木板勻速滑動(dòng)相同的距離，乙圖是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)間變化的圖象。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．兩次木塊運(yùn)動(dòng)的速度相同
B．木塊第一次受到的摩擦力較大
C．兩次拉力對(duì)木塊做的功一樣多
D．兩次拉力對(duì)木塊做功的功率一樣大
解：A、從圖象中可看出，相同時(shí)間第一次通過(guò)路程大于第二次，所以第一次實(shí)驗(yàn)的速度大于第二次的速度。故A錯(cuò)誤；
B、用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊沿水平木板勻速滑動(dòng)，木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不論其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力；故兩次實(shí)驗(yàn)的拉力和摩擦力均相等。故B錯(cuò)誤；
C、在相同拉力作用下，木塊兩次運(yùn)動(dòng)的距離相同，由W＝Fs可知，以木塊兩次所做的功一樣多。故C正確；
D、從圖中可以看出第一次木塊運(yùn)動(dòng)的速度較大，而木塊所受的拉力不變，根據(jù)公式P＝Fv可知，拉力第一次做功的功率大。故D錯(cuò)誤。
故選：C。
9．三位同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行爬樓比賽，看看誰(shuí)的功率大。他們展開(kāi)了如下的討論：
甲：只有測(cè)出各自的體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，才能進(jìn)行比較；
乙：在爬樓的時(shí)間相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的高度，就可以進(jìn)行比較；
丙：在爬樓的高度相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的時(shí)間，就可以進(jìn)行比較。
正確的是（　?。?br /> A．甲、乙和丙 B．甲和乙 C．甲和丙 D．乙和丙
解：根據(jù)P＝＝可知，在爬樓的時(shí)間相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的高度，就可以進(jìn)行比較；或在爬樓的高度相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的時(shí)間，就可以進(jìn)行比較。要計(jì)算功率的大小時(shí)，需要測(cè)出各自的體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，才能得出功率。故乙和丙符合題意?！　?br /> 故選：D。
10．通過(guò)荊州的漢宜鐵路上運(yùn)營(yíng)的列車(chē)是CRH2A和諧號(hào)動(dòng)車(chē)組。CRH2A和諧號(hào)列車(chē)采取8節(jié)車(chē)廂編組，在運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)車(chē)牽引功率為4800KW，時(shí)速為200km/h．若一列從荊州站駛出的CRH2A和諧號(hào)列車(chē)在平直軌道上勻速行駛100km，則該列火車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)所做的功、機(jī)車(chē)受到的阻力分別是（　　）

A．8.64×109J 4.8×104N
B．8.64×109J 8.64×104N
C．4.8×109J 4.8×104N
D．4.8×109J 8.64×104N
解：（1）火車(chē)行駛100km的時(shí)間t＝＝＝1.8×103s，
火車(chē)所做的功W＝Pt＝4800×103W×1.8×103s＝8.64×109J，
（2）機(jī)車(chē)的牽引力F＝＝＝8.64×104N，
由于火車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：
火車(chē)受到的阻力f＝F＝8.64×104N；
故選：B。
11．如圖所示，一個(gè)玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有哪些機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化（　?。?br />
A．只有動(dòng)能和重力勢(shì)能
B．只有動(dòng)能和彈性勢(shì)能
C．只有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能
D．動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化
解：玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾。
彈簧在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度變大，動(dòng)能變大；彈簧高度降低，重力勢(shì)能變?。煌瑫r(shí)彈簧要恢復(fù)原來(lái)的形狀，形變變小，故彈性勢(shì)能變小。
綜上分析可知，動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化。
故ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
12．如圖所示，水平地面G點(diǎn)兩側(cè)粗糙程度不同，物體一直受到沿水平方向5N的拉力F．物體經(jīng)過(guò)E點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過(guò)相同時(shí)間，用虛線(xiàn)框記錄物體的位置，物體在EG段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則：（　?。?br />
A．物體在EF段的速度大于GH段的速度
B．物體在GK段受到的摩擦力等于5N
C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功
D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
解：
A、由圖和題意可知，物體在EF段和GH段通過(guò)的路程相同，但所用時(shí)間tEF＝2tGH，由v＝可知，物體在EF段的速度小于GH段的速度，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，物體在GK段做變速運(yùn)動(dòng)，故物體在GK段所受的摩擦力不等于拉力，即不等于5N；故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知，sEF＝sGH，所用的拉力相同即F＝5N，由W＝Fs可知，所做的功相同，故C錯(cuò)誤；
D、由圖和題意可知，sEF＜sGK，所用時(shí)間t和拉力F均相同，由P＝＝可知，拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率，故D正確。
故選：D。
13．如圖所示，斜面與水平面在M點(diǎn)相連，彈簧左端固定。小物塊從斜面上P點(diǎn)由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點(diǎn)。則下列說(shuō)法中正確的是（　?。?br />
A．小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能減小
B．小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能增大
C．彈簧被壓縮到最短時(shí)，小物塊動(dòng)能最大
D．小物塊從M向T運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度變快
解：
A、小物塊從斜面上P點(diǎn)由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點(diǎn)，說(shuō)明接觸面不光滑，則小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，需要克服摩擦力做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小物塊的機(jī)械能減小，故A正確。
B、小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度變小，其重力勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；
C、彈簧被壓縮的過(guò)程，小物塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性形變達(dá)到最大，其彈性勢(shì)能最大，此時(shí)小物塊的動(dòng)能最小，故C錯(cuò)誤；
D、小物塊從M向T運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和內(nèi)能，所以小物塊的動(dòng)能減小、速度變慢，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
14．汽車(chē)在平直公路上以速度V0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力為F0，t1時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車(chē)保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車(chē)又開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度為v，已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力f恒定不變，汽車(chē)牽引力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，則（　?。?br />
A．t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)
B．F0＝2f
C．t2時(shí)刻之后，汽車(chē)將保持功率P0行駛
D．v＝v0
解：
由題知，在t1時(shí)刻以前，汽車(chē)以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力為F0，則：P0＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
在t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門(mén)，汽車(chē)的功率突然減小為P，在該瞬間汽車(chē)的速度不變（仍為v0），由圖象知牽引力由F0突然減小為F0，所以：P＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可知P＝P0（即汽車(chē)的功率突然減小為原來(lái)的一半）。
A．由圖可知，t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)受到的牽引力增大，功率不變，由P＝Fv可得，汽車(chē)行駛的速度減小，所以汽車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力平衡，所以F0＝f，故B錯(cuò)誤；
C．由題可知，t1時(shí)刻后汽車(chē)的功率保持恒定；由前面分析知，汽車(chē)的功率將保持P＝P0不變，故C錯(cuò)誤；
D．由題知，到t2時(shí)刻，汽車(chē)又開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度為v；
由圖可知，汽車(chē)再次做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力與最初做勻速運(yùn)動(dòng)的牽引力大小相等，均為F0；
根據(jù)P＝Fv可得第二次做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度：v＝＝＝＝v0，故D正確；
故選：D。
15．小紅在操場(chǎng)上將皮球斜向上拋出，皮球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，a．c兩點(diǎn)處于同一高度。則下列判斷正確的是（　?。?br />
A．b點(diǎn)重力勢(shì)能最大
B．a(chǎn)、c 兩點(diǎn)的動(dòng)能相等
C．d點(diǎn)的機(jī)械能小于e點(diǎn)
D．b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
解：A、由圖可知，b點(diǎn)的高度最高，重力勢(shì)能最大，A正確；
B、從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，當(dāng)球離開(kāi)手后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于存在阻力會(huì)使得一部分機(jī)械能損失掉，a、c點(diǎn)的高度相同，重力勢(shì)能相同，a點(diǎn)的機(jī)械能大于c點(diǎn)的機(jī)械能，故a點(diǎn)的動(dòng)能大，B錯(cuò)誤；
C、皮球由d點(diǎn)到e點(diǎn)時(shí)，由于受到阻力作用會(huì)損失掉一部分機(jī)械能，故機(jī)械能減小，d點(diǎn)的機(jī)械能大于e點(diǎn)，C錯(cuò)誤；
D、b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，D錯(cuò)誤。
故選：A。
16．掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低。如圖所示是小球彈跳的閃頻照片，小球在A、B位置的高度一樣，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．小球在A位置的動(dòng)能大于在B位置時(shí)的動(dòng)能
B．小球在A→C，D→B兩個(gè)過(guò)程時(shí)動(dòng)能均增大
C．小球在C位置的機(jī)械能等于D位置的機(jī)械能
D．小球分別在 A、B兩個(gè)位置時(shí)的動(dòng)能與勢(shì)能之和相等
解：A、掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低，說(shuō)明小球的機(jī)械能不斷減少，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不具有彈性勢(shì)能，A位置的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和大于B位置的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，小球的質(zhì)量不變，A位置和B位置小球的高度相同，重力勢(shì)能相同，所以A位置動(dòng)能大于B位置動(dòng)能，故選項(xiàng)正確。
B、小球在A→C，小球處于上升階段，小球速度不斷減小，小球質(zhì)量不變，動(dòng)能不斷減?。恍∏蛟贒→B，小球不斷下降，小球速度不斷增大，小球質(zhì)量保持不變，動(dòng)能不斷增大，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
C、掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低，說(shuō)明小球的機(jī)械能不斷減小，并且每一個(gè)時(shí)刻都比上一個(gè)時(shí)刻機(jī)械能小，所以C位置的機(jī)械能大于D位置的機(jī)械能，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
D、掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低，說(shuō)明小球的機(jī)械能不斷減少，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不具有彈性勢(shì)能，A位置的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和大于B位置的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，即A位置的動(dòng)能和勢(shì)能之和大于B位置的動(dòng)能和勢(shì)能之和，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選：A。
二．填空題（共6小題）
17．小明同學(xué)用20N的水平推力，將重為200N的購(gòu)物車(chē)沿水平地面向前推動(dòng)了10m，在此過(guò)程中，推力對(duì)購(gòu)物車(chē)做功　200　J，購(gòu)物車(chē)的重力做功　0　J。
解：
（1）推力對(duì)購(gòu)物車(chē)做功：
W＝Fs＝20N×10m＝200J；
（2）購(gòu)物車(chē)在水平地面上移動(dòng)10m，重力的方向豎直向下，購(gòu)物車(chē)沒(méi)有在重力的方向上移動(dòng)距離，所以重力不做功，即購(gòu)物車(chē)的重力做功為0J。
故答案為：200；0。
18．如圖所示，在一個(gè)金屬罐的蓋和底各開(kāi)兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過(guò)蓋和底的小洞并固定起來(lái)，使小鐵塊懸于罐體內(nèi)。做好后將罐子從不太陡的斜面滾下，罐子和小鐵塊的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為橡皮筋的　勢(shì)能　，滾動(dòng)一段時(shí)間后罐子停下來(lái)，然后再沿斜面向上滾動(dòng)，此時(shí)罐子的重力勢(shì)能會(huì)　增大　（選填“增大”“減小”或“不變”）。

解：金屬罐不太陡的斜面上滾下，是從最高處滾下時(shí)，金屬罐先由慢到快、后由快到慢滾到最低點(diǎn)，上面一段滾動(dòng)主要是重力勢(shì)能減小，金屬罐的動(dòng)能和橡皮筋的彈性勢(shì)能增加；下面一段滾動(dòng)主要是重力勢(shì)能和金屬罐的動(dòng)能減小，橡皮筋的彈性勢(shì)能增加；金屬罐在斜面上滾到最低處時(shí)，橡皮筋形變到最大程度，具有較大彈性勢(shì)能。
在橡皮筋恢復(fù)的過(guò)程中，金屬罐會(huì)由斜面底部自動(dòng)滾上去。從最低處滾上時(shí)，金屬罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點(diǎn)，下面一段向上滾動(dòng)主要是橡皮筋的彈性勢(shì)能減小，金屬罐的動(dòng)能和重力勢(shì)能增加；向上面一段滾動(dòng)主要是橡皮筋的彈性勢(shì)能和金屬罐的動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加。
故答案為：勢(shì)能；增大。
19．第24屆冬奧會(huì)將于2022年在北京﹣張家口舉辦，高山滑雪是冬奧會(huì)的重要競(jìng)賽項(xiàng)目之一，如圖所示是滑雪運(yùn)動(dòng)員從山頂加速下滑訓(xùn)練的情境。在下滑過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能　增大　，重力勢(shì)能　減小　（均選填“減小”、“增大”或“不變”）。

解：滑雪運(yùn)動(dòng)員從山頂加速下滑的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，速度變大，故動(dòng)能增大，同時(shí)高度變小，故重力勢(shì)能減小。
故答案為：增大；減小。
20．如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員為獲得充足的空間滯留時(shí)間，都會(huì)在跳水前先用力下壓跳板，以便利用跳板的　彈性勢(shì)能　讓自己上升得更高。不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員從離開(kāi)跳板到入水的過(guò)程中，　入水?。ㄌ睢半x開(kāi)跳板”、“最高點(diǎn)”或“入水”）時(shí)動(dòng)能最大。

解：
（1）在跳水前先用力下壓跳板，跳板發(fā)生彈性形變，具有彈性勢(shì)能，跳板恢復(fù)原狀時(shí)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板后動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，這樣可以使自己上升得更高；
（2）不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板上升、在落回到跳板相同高度時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能等于起跳離開(kāi)時(shí)的動(dòng)能；從該位置下落到入水前，重力勢(shì)能減小、動(dòng)能增加，到入水時(shí)的動(dòng)能最大。
故答案為：彈性勢(shì)能；入水。
21．王波同學(xué)幫父母搬家，現(xiàn)有30捆書(shū)籍。每捆書(shū)籍的質(zhì)量都為5kg。王波想盡快將它們搬上10m高處的新家。如圖是王波可以提供的用于搬運(yùn)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖象。由圖可知，為了盡可能快地將這批書(shū)籍搬上新家，他每次應(yīng)搬　3　捆。若每次下樓時(shí)間是上樓時(shí)間的一半，則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地，所用的總時(shí)間為　450　s（g＝10N/kg）。

解：（1）由坐標(biāo)圖可知：當(dāng)搬運(yùn)質(zhì)量為15kg物體時(shí)，人用于搬運(yùn)物體的功率（輸出）最大，其值為50W；
30捆書(shū)籍包，總質(zhì)量為150kg，每捆書(shū)籍的質(zhì)量是5kg，由于搬運(yùn)書(shū)籍所需要做的總功是一定的，
為了盡可能快地將這批書(shū)籍搬上新家，要求人始終在最大功率（輸出）狀態(tài)下工作，
因此每次應(yīng)搬運(yùn)質(zhì)量15kg的書(shū)籍，即他每次應(yīng)搬3捆。
（2）每次搬運(yùn)的書(shū)籍的重力：G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N；
重力做的功：W＝Gh＝150N×10m＝1500J；
由P＝得，每次上樓所用的時(shí)間：t＝＝＝30s，
每次下樓所用的時(shí)間：t′＝t＝×30s＝15s，
則一個(gè)來(lái)回需要的時(shí)間：t1＝t+t′＝30s+15s＝45s，
總共有30捆書(shū)籍，1次搬3捆，所以，要完成搬運(yùn)任務(wù)需要10個(gè)來(lái)回，
則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地所用的總時(shí)間：
t總＝10t1＝10×45s＝450s。
故答案為：3；450。
22．自動(dòng)感應(yīng)門(mén)俯視圖如圖所示：當(dāng)有物體進(jìn)入半徑為2m的虛線(xiàn)圓（圓心處為O）內(nèi)時(shí)，寬度均為2m的兩扇感應(yīng)門(mén)立即向兩邊勻速開(kāi)啟，開(kāi)啟速度為0.1m/s，感應(yīng)門(mén)在物體離開(kāi)虛線(xiàn)圓后關(guān)閉，在水平地面上，人用100N的水平推力F推動(dòng)寬D＝40cm的貨物，使貨物的中央沿虛線(xiàn)s垂直地勻速通過(guò)該門(mén)，此過(guò)程中貨物受到的摩擦力大小為　100　N，從門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到貨物被推至門(mén)處的過(guò)程中，推力F做的功為　200　J；為能安全通過(guò)該感應(yīng)門(mén)，貨物運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)不超過(guò)　1　m/s。

解：（1）由題可知，人用100N的水平推力F推動(dòng)寬D＝40cm的貨物使其勻速通過(guò)，因而所受的摩擦力與推力為一對(duì)平衡力，即：
貨物受到的摩擦力：f＝F＝100N；
（2）由題可知，F(xiàn)＝100N，在F的作用下貨物運(yùn)動(dòng)了2m，
所做的功：W＝Fs＝100N×2m＝200J；
（3）由題可知，貨物的寬度為D＝40cm，感應(yīng)門(mén)打開(kāi)的寬度至少為40cm，可知每扇運(yùn)動(dòng)的距離為s1＝0.2m，
感應(yīng)門(mén)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1＝＝＝2s
物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t2＝t1＝2s
貨物的運(yùn)動(dòng)速度：v2＝＝＝1m/s。
故答案為：100；200；1。
三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）
23．在探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小陽(yáng)用同一實(shí)驗(yàn)裝置，讓從斜面上滾下的小鋼球鉆入水平面上的硬紙盒，完成以下實(shí)驗(yàn)。
（1）通過(guò)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中硬紙盒被推的遠(yuǎn)近，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)物體的　速度　越大，動(dòng)能越大。對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)還可以得出：質(zhì)量相同時(shí)，物體位置越高，重力勢(shì)能　越大　。在甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，硬紙盒所受滑動(dòng)摩擦力　相同　（選填“相同”或“不同”）
（2）如果做乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，硬紙盒被撞后滑出木板掉落，為防止因此造成硬紙盒損壞需改進(jìn)乙圖實(shí)驗(yàn)，再與甲圖實(shí)驗(yàn)對(duì)比。在不改變木板長(zhǎng)度的情況下，應(yīng)采用以下　C　方法（填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母）。
A．換用質(zhì)量更小的鋼球
B．給水平木板鋪上毛巾
C．適當(dāng)降低鋼球的高度
D．換用一個(gè)較重的硬紙盒
（3）若要探究影響動(dòng)能大小的另一因素，具體的操作方法是：選擇兩個(gè)　質(zhì)量　不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下。
（4）小陽(yáng)在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，設(shè)計(jì)了如圖丙所示實(shí)驗(yàn)，探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，通過(guò)比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可得出：滑動(dòng)摩擦力與　壓力大小　有關(guān)。

解：（1）通過(guò)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中硬紙盒被推的遠(yuǎn)近，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)物體的速度越大，動(dòng)能越大。
重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)；對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)還可以得出：質(zhì)量相同時(shí)，物體位置越高，重力勢(shì)能越大。
在甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，硬紙盒對(duì)水平面的壓力和接觸面的粗糙程度相同，因此所受滑動(dòng)摩擦力相同。
（2）如果做乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止造成硬紙盒損壞掉落，可適當(dāng)降低鋼球的高度，這樣小球的動(dòng)能減小，撞擊紙盒后前進(jìn)的距離變小，就不會(huì)掉落了。
A．換用質(zhì)量更小的鋼球，不能與甲控制相同的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；
B．給水平木板鋪上毛巾，不能與甲控制相同的接觸面，故B錯(cuò)誤；
C．適當(dāng)降低鋼球的高度，小球的動(dòng)能減小，撞擊紙盒后前進(jìn)的距離變小，就不會(huì)掉落了，故C正確；
D．換用一個(gè)較重的硬紙盒，則可能推動(dòng)的距離過(guò)小，無(wú)法正確判斷動(dòng)能的大小，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（3）物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，若要探究影響動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，操作方法是：選擇兩個(gè)質(zhì)量不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下。
（4）小陽(yáng)在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。由于紙盒對(duì)水平面的壓力不同，所以通過(guò)比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可得出：滑動(dòng)摩擦力與壓力大小有關(guān)。
故答案為：（1）速度；越大；相同；
（2）C；（3）質(zhì)量；壓力大小。
24．小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想：
猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。
按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
鐵塊質(zhì)量
m/g
鐵塊距桌面高度
H/cm
桌腿進(jìn)入沙子
的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較　桌腿進(jìn)入沙子的深度　來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大??；
（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中?、佗堍荨。ㄌ顚?shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：　質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大　。

解：（1）通過(guò)小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以知道，他是通過(guò)比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來(lái)比較重力勢(shì)能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說(shuō)明物體做的功越多，它原來(lái)具有的重力勢(shì)能越大；
（2）根據(jù)控制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。
（3）比較表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢(shì)能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。
故答案為：（1）桌腿進(jìn)入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。
25．小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢(shì)能可能與彈簧長(zhǎng)度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。
他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長(zhǎng)，水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點(diǎn)壓縮彈簧到P點(diǎn)，然后由靜止釋放，當(dāng)物體M運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與彈簧分開(kāi)，最終運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)靜止。請(qǐng)補(bǔ)充完成他們的探究過(guò)程：
（1）彈簧彈性勢(shì)能的大小是通過(guò)　物體M被彈出的距離　來(lái)衡量的。
（2）探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用　相同?。ㄟx填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并先后改變　AP　之間的距離，測(cè)出OQ的距離，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量多組數(shù)據(jù)并記錄。
（3）小蘇的實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出了結(jié)論。在上面的實(shí)驗(yàn)中，他們運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換法和　控制變量法　兩種物理思想方法。

解：
（1）實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過(guò)物體M被彈出的距離來(lái)間接的反映，這用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）探究的是彈性勢(shì)能和彈簧長(zhǎng)度變化量之間的關(guān)系，必須控制彈簧的螺紋圈直徑、彈簧的材料相同（即相同的彈簧），改變彈簧長(zhǎng)度變化量，即AP間的距離；彈性勢(shì)能通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)，所以必須測(cè)出OQ間的距離；為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)改變彈簧長(zhǎng)度變化量，即AP間的距離，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；
（3）通過(guò)以上分析可以看出，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)彈性勢(shì)能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；同時(shí)，探究與多個(gè)量的關(guān)系時(shí)，還用到了控制變量法。
故答案為：（1）物體M被彈出的距離；（2）相同；AP；（3）控制變量法。
四．計(jì)算題（共2小題）
26．如圖，為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB＝200m、斜坡BC＝120m、坡高CD＝6m。搭載乘客后總重為G＝1.5×105N的公交車(chē)，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2．當(dāng)它以恒定功率P1勻速通過(guò)AB段時(shí)，用時(shí)t1＝20s；以恒定功率P2勻速通過(guò)BC段時(shí)，用時(shí)t2＝16s。公交車(chē)在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終是車(chē)總重的0.01倍。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
（1）求出公交車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)，以及通過(guò)BC段時(shí)的速度。
（2）公交車(chē)通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P1是多少瓦特？
（3）公交車(chē)通過(guò)BC段時(shí)，牽引力的大小為多少牛頓？

解：（1）公交車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力F＝G＝1.5×105N，已知輪胎與水平路面總接觸面積S＝0.4m2。
公交車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p＝＝＝3.75×105Pa；
BC段時(shí)的速度vBC＝＝＝7.5m/s；
（2）AB段時(shí)的速度vAB＝＝＝10m/s；
公交車(chē)在AB段行駛時(shí)受到的阻力f＝0.01G＝0.01×1.5×105N＝1.5×103N，
因?yàn)閯蛩傩旭偅誀恳1＝F2＝f＝1.5×103N，
則牽引力F1的功率：
P1＝＝＝F1vAB＝1.5×103N×10m/s＝1.5×104W；
牽引力F2的功率：P2＝＝＝F2vBC＝1.5×103N×7.5m/s＝1.125×104W；
（3）由題知，公交車(chē)在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力相等，
公交車(chē)通過(guò)BC段時(shí)，克服阻力做的額外功：
W額外＝fSBC＝1.5×103N×120m＝1.8×105J；
克服重力做的有用功：
W有用＝GhCD＝1.5×105N×6m＝9×105J；
公交車(chē)通過(guò)BC段時(shí)牽引力做的功：
WBC＝W有用+W額外＝9×105J+1.8×105J＝1.08×106J。
由W＝Fs可得，
牽引力F＝＝＝9×103N；
答：（1）公交車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為3.75×105Pa；通過(guò)BC段時(shí)的速度為7.5m/s；
（2）公交車(chē)通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P為1.5×104W；
（3）公交車(chē)通過(guò)BC段時(shí)，牽引力的大小為9×103N。
27．已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為EK＝mv2；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，將一質(zhì)量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計(jì)空氣阻力，物體從被拋出到落地的瞬間，整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒。求：
（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP和動(dòng)能EK1；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過(guò)程中，其重力所做的功W；
（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2。

解：
（1）由題知，物體質(zhì)量和被拋出時(shí)的高度和速度，
物體的重力勢(shì)能：Ep＝mgh＝0.4kg×10N/kg×1.5m＝6J；
動(dòng)能EK1＝mv2＝×0.4kg×（2m/s）2═0.8J；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過(guò)程中，其重力所做的功：
Gh＝mgh＝0.4kg×10N/kg×1.5m＝6J；
（3）物體下落時(shí)高度減小，速度增大，所以重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，落地時(shí)高度為0，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，
所以物體落地前瞬間的動(dòng)能：EK2＝EK1+Ep＝0.8J+6J＝6.8J。
答：（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP為6J，動(dòng)能EK1為0.8J；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過(guò)程中，其重力所做的功W為6J；
（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2為6.8J

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