第30頁（共30頁）第十一章功和機械能B卷一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?惠山區期末）一位同學用20s從一樓走到三樓，他上樓的功率可能是（）A．5瓦 B．15瓦 C．150瓦 D．1500瓦2．（2024秋?海淀區期末）如圖所示，一個小球以初速度v沿著粗糙曲面從A點向D點運動，其中B點和D點的高度相同。下列說法正確的是（）A．小球在B點和D點的動能相等 B．小球在A點和C點的機械能相等 C．小球從A點運動到C點的過程中，其重力勢能增大 D．小球從C點運動到D點的過程中，其機械能減小3．（2024秋?邗江區校級期中）如圖是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置。下列有關敘述正確的是（）A．使用甲、丙兩圖，是為了研究動能大小與高度的關系 B．通過乙、丙兩圖，可以探究動能大小與物體質量的關系 C．如圖丁，若將質量相同的小球壓縮同一彈簧到不同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊可探究小球的動能大小與速度的關系 D．如圖丁，若將質量不同的小球壓縮同一彈簧相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊可探究小球的動能大小與質量的關系4．（2024?冷水江市校級模擬）如圖所示是每0.3s拍攝一次的頻閃照片，它記錄了極限跳傘運動員從懸上跳下到打開降落傘之前的運動過程。若空氣阻力忽略不計，在ab段運動員所受重力做功為W1，做功功率為P1；在cd段重力做功為W2，做功功率為P2，下列判斷正確的是（）A．W1＝W2P1＝P2 B．W1＜W2P1＜P2 C．W1＞W2P1＝P2 D．W1＜W2P1＝P25．（2024春?上杭縣期末）如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動，0～6s內拉力隨時間變化的規律如圖乙，速度隨時間變化的規律如圖丙，則在2～4s內，物體克服摩擦力做功的功率為（）A．5W B．15W C．25W D．30W6．（2024秋?阜寧縣期中）如圖甲所示為一個“魔罐”，圖乙為其截面圖。如圖丙所示，小明將該罐子從斜面A點由靜止釋放，罐子滾到水平面D點停止，然后自動返回，再滾上斜面的B點，停止后又滾下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列說法正確的是（）A．罐子從A點滾動到C點的過程中，機械能保持不變 B．罐子在A點的重力勢能最大，橡皮筋在D點的彈性勢能最大 C．若罐內沒有橡皮筋和小鐵塊，罐子也能自動返回滾上斜面 D．向上滾動的過程中，罐子整體在C點時的機械能小于在B點時的機械能7．（2024春?武漢期末）關于物體是否做功，下列說法不正確的是（）A．圖甲中，人提著滑板在水平路面上勻速前行，人對滑板做了功 B．圖乙中，湍急的流水推動水車，流水對水車做了功 C．圖丙中，重錘落下，把樁打入地里，重錘對樁做了功 D．圖丁中，網球拍將網球彈出，網球拍對網球做了功二．多選題（共4小題）（多選）8．（2024春?長清區期末）根據你的生活經驗判斷，下列數據最接近生活實際的是（）A．某一中學生跳繩一次做的功約為25J B．某一中學生游泳時所受浮力約為100N C．某一中學生站立時對地面壓強約104Pa D．某一中學生騎自行車的功率約為70W（多選）9．（2024?金水區模擬）兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的路程（s）﹣時間（t）圖象如圖。根據圖象，下列判斷正確的是（）A．兩次物體運動的速度：v1＜v2 B．兩次物體所受的拉力：F1＞F2 C．0﹣8s兩次拉力對物體做功的功率：P1＞P2 D．0﹣8s兩次拉力對物體所做的功：W1＝2W2（多選）10．（2024春?哈爾濱月考）靜止在粗糙程度相同的水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t圖象分別如圖甲和乙所示。下列有關拉力做功及其功率的分析正確的是（）A．9～12s內拉力做的功為18J B．0～3s內拉力做的功為9J C．3～6s內拉力的功率逐漸變大 D．第4s時，拉力的功率為36W（多選）11．（2024春?長清區期末）2024年6月6日，在西昌衛星發射中心，我國成功發射TEE﹣01B星、納星三號A星、B星三顆衛星。如圖1所示是衛星在隨火箭加速上升的情景。人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行時，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點，如圖2所示。下列說法正確的是（）A．圖1中衛星加速上升的過程中，衛星的重力勢能變大，動能變大 B．圖2中衛星由遠地點向近地點運行過程中，重力勢能轉化為動能 C．圖2中衛星由近地點向遠地點運行過程中，重力勢能轉化為動能 D．圖1中衛星運行時機械能變小，圖2中衛星運行時機械能不變三．填空題（共9小題）12．（2024秋?儀征市期末）小明用30N的水平推力，0.5min將重為150N的購物車沿水平地面向前推動了20m，在此過程中，支持力對購物車做功J，推力的功率為W。13．（2024秋?錫山區期末）甲、乙、丙是三個完全相同的網球，如圖所示，在同一高度同時以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出，丙球水平拋出，不計空氣阻力，拋出時三球機械能（相等/不相等）；在落地前的運邊過程中，甲球的動能（增大/不變/減小），落地時三球的速度大小關系為。14．（2024秋?靖江市期末）如圖，輕質彈簧頂端固定，下端連接一個大小不計的重物。用手托住重物向上擠壓彈簧到點a，松手后重物下落依次經過點b、c到最低點d，其中點b是彈簧不掛重物靜止時下端的位置，c是重物連接在彈簧下端靜止時的位置。則重物從a運動到d的過程中，在點重力勢能最大，在點動能最大，彈簧的彈性勢能（填“增大”或“減小”或“不變”或“先增大后減小”或“先減小后增大”）。（不計空氣阻力）15．（2024秋?玄武區期末）2024年5月12日，我國研制的AG600水陸兩棲飛機完成夜航飛行實驗。如圖所示，當飛機在同一高度勻速飛行時（忽略燃油的質量變化），飛機的動能（選填“變大”、“不變”或“變小”，下同）；進行滅火工作時，飛機保持同一高度在著火區域灑水，飛機的重力勢能，機械能。16．（2024秋?阜寧縣期中）某班級課外活動，從一樓登上三樓，看誰的功率大。測算過程中涉及以下物理量：①一樓地面到三樓地面的高度h；②從一樓到達三樓所用的時間t；③上樓同學的重力G；④一樓到三樓樓梯的總長度L。（1）若小明想測出自己準確的上樓功率，他必須要測的物理量是（填序號）。（2）請寫出小明計算自己上樓功率時的表達式P＝（用題中字母表示）。（3）若要比較誰的功率大，必須要測的物理量是（填序號）。17．（2023秋?旬邑縣期末）2023年9月23日，杭州亞運會在中國杭州隆重舉行。本屆亞運會各種自動化科技應用悉數亮相，機器人技術成亮點，例如自動捕蚊燈、仿真鋼琴家和無人駕駛冰淇淋攤車等，如圖是一款智能送餐機器人的重力是400N，如果機器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直線勻速運動20m，它所受到的阻力為50N。機器人的重力做功J，牽引力對機器人做功J，功率為W。18．（2023秋?禮泉縣期末）某城市的鐵路車站的設計方案如圖所示，進站和出站的軌道都與站臺構成一個緩坡，從能量利用的角度看，進站時，車輛駛上站臺，能轉化為能，機械能（選填“增大”“減小”“不變”）。19．（2024秋?南京期中）在做“探究物體的重力勢能與哪些因素有關”的實驗時，三個完全相同的木樁被從正上方由靜止釋放的鐵塊撞擊后，陷入沙坑中的情況如圖所示。不計空氣阻力，鐵塊在下落過程撞擊木樁之前，將重力勢能轉化為能。若B、C兩個鐵塊被釋放時的重力勢能分別為EB和EC，則EBEC（選填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B兩個鐵塊質量相同，則兩個鐵塊下落的高度hAhB。20．（2024秋?丹陽市校級期中）如圖所示，15L的圓柱形塑料桶裝滿水，水的高度為0.5m，在高為0.75m的桶的頂部安裝一個電動抽水器，抽水器工作時，10s能抽出500mL的水。將這桶水全部抽出，要克服水的重力做功J，抽水器克服水的重力做功的功率為W。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）四．簡答題（共1小題）21．（2023春?黔東南州期末）如圖所示為某段道路的交通標志牌，從標志牌可知，不同車輛有不同的限速，從能量的角度分析：（1）為什么要對機動車限速？（2）為什么對重載車限制速度小？五．實驗探究題（共2小題）22．（2024秋?肇慶校級期中）如圖所示，小軍同學從一樓跑到三樓，他想通過登樓梯來估測自己的功率。為此：（1）測量功率的原理是；（2）小軍同學設計的測量步驟如下，其中多余的是；A．測出自己的質量mB．測出樓梯的總長度LC．測出一樓到三樓的豎直高度hD．測出自己從一樓登上三樓所用的時間t（3）小軍需要的器材有：體重計、、；（4）下表是小軍設計的實驗記錄表格，根據要記錄的數據，請把表格表頭補充完整小軍的質量m/kg登樓的高度h/m登樓梯的功率P/W（5）利用上面所測的物理量，寫出計算功率的表達式P＝。23．（2024秋?江都區校級月考）李燁在探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗中，選擇了質量不同的兩個小球、斜面和木塊等器材。（1）甲圖實驗中，探究的“動能”是指；A.小球在斜面上時的動能B.小球撞擊木塊時的動能C.小球撞擊木塊后的動能D.小球在剛釋放時的動能（2）為控制小球到達水平面時的速度相等，李燁應讓不同質量的小球從斜面的（不同/相同）高度處釋放；用甲圖中的裝置（能/不能）探究動能大小與速度的關系，將得到的結論是；實驗過程中是通過來反映小球的動能大小；（3）若水平面絕對光滑，則本實驗將不能達到實驗探究目的，其原因是。（4）被碰撞的木塊在水平木板上滑行一段距離后停下，設木塊克服摩擦力做功為Wf，碰撞后木塊獲得的動能為Ek，忽略空氣阻力，則WfEk（＞/＜/＝）；（5）李燁還想用質量不同的小球將同一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究小球的動能大小與質量的關系，如乙圖所示，這個設計方案（可行/不可行），理由是。六．計算題（共2小題）24．（2024?商河縣一模）我市中考體育測試有跳繩的項目，在訓練的時候，同學們結合所學的物理知識進行了如下研究：質量為50kg的某同學在1min內跳了180次，每次跳的高度大約為5cm，整個過程中，求：（1）她每跳一次克服重力做功約多少J；（2）克服重力做功的功率約為多少W。25．（2024春?金灣區期末）如圖甲所示，智能配送機器人從倉庫的仁和站出發，將醫療物資送到了武漢第九醫院。若機器人以恒定的功率在某段平直的路面上由靜止開始運動，共用時12s，如圖乙是速度v隨時間t變化的關系圖象，圖丙是動力F隨時間t變化的關系圖象。求：（1）7～12s內機器人運動的距離；（2）7～12s內機器人動力做功的功率；（3）0～7s內機器人動力做的功。

第十一章功和機械能B卷參考答案與試題解析題號1234567答案CDCBBBA一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?惠山區期末）一位同學用20s從一樓走到三樓，他上樓的功率可能是（）A．5瓦 B．15瓦 C．150瓦 D．1500瓦【分析】該同學上樓時，克服自身重力做功，他的重力約為500N，上樓的高度約為6m，根據P=W【解答】解：該同學上樓時，克服自身重力做功，他的重力約為500N，上樓的高度約為6m，他上樓的功率約為：P=Wt=G故選：C。【點評】本題考查功率的估算，正確估計同學的重力和上樓的高度是關鍵。2．（2024秋?海淀區期末）如圖所示，一個小球以初速度v沿著粗糙曲面從A點向D點運動，其中B點和D點的高度相同。下列說法正確的是（）A．小球在B點和D點的動能相等 B．小球在A點和C點的機械能相等 C．小球從A點運動到C點的過程中，其重力勢能增大 D．小球從C點運動到D點的過程中，其機械能減小【分析】（1）影響重力勢能大小的因素有：質量和高度；質量越大，高度越高，則重力勢能越大；機械能等于動能和重力勢能之和；（2）如果考慮摩擦阻力，則動能和勢能相互轉化時，物體的機械能是不守恒的，一部分機械能會轉化為內能，機械能減小。【解答】解：A、小球從B運動到D的過程中，有一部分機械能會轉化為內能，故小球在B點的機械能大于在D點的機械能，已知B和D兩點的高度相同，即兩位置小球的重力勢能相同，根據“機械能＝動能+勢能”可知，小球在B點的動能大于在D點的動能，故A錯誤；B、小球從A點到C點過程中，由于小球在滾動的過程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，機械能會轉化為內能，小球的機械能會減小，所以小球在A點和C點的機械能不相等，故B錯誤；C、小球從A點到C點過程中，小球的質量不變，高度變小，則重力勢能變小，故C錯誤；D、小球從C點到D點過程中，由于小球在滾動的過程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，機械能會轉化為內能，小球的機械能會減小，故D正確。故選：D。【點評】本題考查動能和勢能的大小變化，注意：物體在粗糙的表面上運動時，其機械能不守恒。3．（2024秋?邗江區校級期中）如圖是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置。下列有關敘述正確的是（）A．使用甲、丙兩圖，是為了研究動能大小與高度的關系 B．通過乙、丙兩圖，可以探究動能大小與物體質量的關系 C．如圖丁，若將質量相同的小球壓縮同一彈簧到不同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊可探究小球的動能大小與速度的關系 D．如圖丁，若將質量不同的小球壓縮同一彈簧相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊可探究小球的動能大小與質量的關系【分析】（1）動能的影響因素：質量和速度，利用控制變量法進行分析；（2）彈性勢能與彈簧的形變量有關。【解答】解：A．甲、丙兩圖，小球質量相同，釋放的高度不同，使得到達水平面的初始速度不同，所以研究的是動能大小與物體速度的關系，故A錯誤；B．乙、丙兩圖，小球的質量不同，釋放的高度不同，使得到達水平面的初始速度也不同，沒有控制變量，無法探究動能大小與物體質量的關系。故B錯誤；C．如圖丁，若將質量相同的小球壓縮同一彈簧到不同程度后由靜止釋放，則小球剛離開彈簧時具有的動能不相同，撞擊同一木塊移動的距離也不相同，可探究小球的動能大小與速度的關系，故C正確；D．如圖丁，若將質量不同的小球壓縮同一彈簧相同程度后由靜止釋放，則小球剛離開彈簧時具有的動能相同，撞擊同一木塊移動的距離也相同，不可探究小球的動能大小與質量的關系，故D錯誤。故選：C。【點評】本題探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗，利用控制變量法以及轉換法進行分析。4．（2024?冷水江市校級模擬）如圖所示是每0.3s拍攝一次的頻閃照片，它記錄了極限跳傘運動員從懸上跳下到打開降落傘之前的運動過程。若空氣阻力忽略不計，在ab段運動員所受重力做功為W1，做功功率為P1；在cd段重力做功為W2，做功功率為P2，下列判斷正確的是（）A．W1＝W2P1＝P2 B．W1＜W2P1＜P2 C．W1＞W2P1＝P2 D．W1＜W2P1＝P2【分析】運動員重力不變，運動員下落過程中在相同時間內通過的距離不同，根據W＝Gh即可判斷做功的情況；根據相同時間做功的多少，比較功率的大小。【解答】解：運動員重力一定，由圖知，運動員在ab段比在cd段通過的距離短，根據W＝Gh可知，ab段重力對運動員做的功比cd段小，即W1＜W2，ab段與cd段所用時間相同，由P=Wt可知，ab段重力對運動員做功的功率比cd段小，即P1＜P2，故B正確，故選：B。【點評】本題以極限跳傘為內容，考查了功和功率大小的比較，要求學生能正確計算功和功率。5．（2024春?上杭縣期末）如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動，0～6s內拉力隨時間變化的規律如圖乙，速度隨時間變化的規律如圖丙，則在2～4s內，物體克服摩擦力做功的功率為（）A．5W B．15W C．25W D．30W【分析】分析圖丙可知，在2～4s內，物體做勻速運動以及速度大小，根據二力平衡條件求出摩擦力，利用s＝vt求物體運動的距離；由圖乙可知，在2～4s內，拉力F大小，利用W＝Fs求物體克服摩擦力所做的功，根據P=W【解答】解：由圖乙可知，在2～4s內，拉力F＝3N，由圖丙可知，在2～4s內，物體做勻速運動，v＝5.0m/s，此時摩擦力與拉力是一對平衡力，大小相等，f＝F＝3N，由速度公式可得，物體運動的距離：s＝vt＝5.0m/s×2s＝10m，物體克服摩擦力所做的功：W＝fs＝3N×10m＝30J，物體克服摩擦力做功的功率P=Wt故選：B。【點評】本題考查了速度、功和功率的計算，分析圖象得出相關信息是關鍵。6．（2024秋?阜寧縣期中）如圖甲所示為一個“魔罐”，圖乙為其截面圖。如圖丙所示，小明將該罐子從斜面A點由靜止釋放，罐子滾到水平面D點停止，然后自動返回，再滾上斜面的B點，停止后又滾下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列說法正確的是（）A．罐子從A點滾動到C點的過程中，機械能保持不變 B．罐子在A點的重力勢能最大，橡皮筋在D點的彈性勢能最大 C．若罐內沒有橡皮筋和小鐵塊，罐子也能自動返回滾上斜面 D．向上滾動的過程中，罐子整體在C點時的機械能小于在B點時的機械能【分析】動能的大小與質量、速度有關；重力勢能的大小與質量、高度有關；彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關；罐子最后停在水平面上，罐子的機械能變小了，這說明罐子在運動的過程中，機械能轉化為了其他形式的能。【解答】解：A、罐子從A點滾動到C點的過程中，質量不變，高度變小，重力勢能變小，質量不變，速度變大，動能變大；由于罐子最后停在水平面上，罐子的機械能變小了，這說明罐子在運動的過程中，罐子克服摩擦做功，機械能轉化為了內能；此過程中，橡皮筋發生了彈性形變，具有彈性勢能，所以罐子從A點滾動到C點的過程中，重力勢能轉化為了動能、彈性勢能和內能，故A錯誤；B、罐子在整個運動過程中的質量不變，在A點時的高度最高，重力勢能最大；罐子從A點運動到D點，橡皮筋發生了彈性形變，在D點時的形變程度最大，所以在D點的彈性勢能最大，故B正確；C、若罐內沒有橡皮筋和小鐵塊，罐子的重力勢能轉化為內能和罐子的動能，罐子不具有彈性勢能，所以不會返回斜面，故C錯誤；D、第一次返回斜面，向上滾動的過程中，由于一部分機械能轉化為了內能，所以罐子整體在C點時的機械能大于在B點時的機械能，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查機械能的轉化，包含了動能和彈性勢能、重力勢能的轉化，細化整個過程的分析是解題的關鍵。7．（2024春?武漢期末）關于物體是否做功，下列說法不正確的是（）A．圖甲中，人提著滑板在水平路面上勻速前行，人對滑板做了功 B．圖乙中，湍急的流水推動水車，流水對水車做了功 C．圖丙中，重錘落下，把樁打入地里，重錘對樁做了功 D．圖丁中，網球拍將網球彈出，網球拍對網球做了功【分析】做功的兩個必要因素：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。【解答】解：A、人提著滑板在水平路面上勻速前行，此時滑板通過了距離，但受到的力與運動方向垂直，故人對滑板不做功，故A錯誤；B、湍急的流水推動水車，流水對水車施加了力的作用，水車在該力的方向上通過了距離，流水對水車做了功，故B正確；C、重錘落下，給樁一個作用力，樁在該力的方向上通過了距離，重錘對樁做了功，故C正確；D、網球拍將網球彈出，網球在離開網球拍之前，受到網球拍的作用力，且在該力的方向上通過了距離，拍對網球做了功，故D正確。故選：A。【點評】此題考查力是否做功的判斷，明確三種情況不做功：一是有力無距離（例如：推而未動），二是有距離無力（靠慣性運動），三是力的方向與運動方向垂直。二．多選題（共4小題）（多選）8．（2024春?長清區期末）根據你的生活經驗判斷，下列數據最接近生活實際的是（）A．某一中學生跳繩一次做的功約為25J B．某一中學生游泳時所受浮力約為100N C．某一中學生站立時對地面壓強約104Pa D．某一中學生騎自行車的功率約為70W【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解，對于選項中的數據，可根據需要進行相應的換算或轉換，排除與生活實際相差較遠的選項，找出符合生活實際的答案。【解答】解：A.某一中學生跳繩一次做的功約為W＝Gh＝500N×0.05m＝25J，故A符合實際；B.某一中學生游泳時所受浮力約為F浮＝G＝500N，故B不符合實際；C.某一中學生站立時對地面壓強約p=FS=GS=D.某一中學生騎自行車的功率約為70W，故D符合實際。故選：ACD。【點評】對日常生活中的速度、質量、長度、時間等進行準確的估測，是初中學生需要掌握的一種基本能力，平時注意觀察，結合所學知識多加思考，逐漸培養這方面的能力。（多選）9．（2024?金水區模擬）兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的路程（s）﹣時間（t）圖象如圖。根據圖象，下列判斷正確的是（）A．兩次物體運動的速度：v1＜v2 B．兩次物體所受的拉力：F1＞F2 C．0﹣8s兩次拉力對物體做功的功率：P1＞P2 D．0﹣8s兩次拉力對物體所做的功：W1＝2W2【分析】（1）比較相同時間內物體兩次通過的路程，或者比較物體通過相同路程兩次所用時間得出速度的大小；（2）根據力的平衡和摩擦力大小的影響因素分析兩次物體所受的拉力的大小；（3）從圖中得出0﹣8s物體兩次通過的路程的大小關系，然后利用W＝Fs分析兩次拉力對物體所做的功的大小。知道做功大小，利用P=W【解答】解：A、由圖象可知，在相同時間內，物體第一次通過的路程大于第二次通過的路程，所以v1＞v2；故A錯誤；B、同一物體的重力不變，對水平面的壓力不變；在同一水平面上運動，接觸面的粗糙程度相同，故兩次拉動物體時，物體受到的摩擦力相等；由圖象可知，兩次物體都做勻速直線運動，說明物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以，兩次物體所受的拉力：F1＝F2＝f；故B錯誤；CD、由圖象可知，0～8s物體第一次通過的路程為0.8m，第二次通過的路程為0.4m，又知兩次拉力相等，根據W＝Fs可知W1＝2W2；0～8s，時間相同，且W1＞W2；根據P=Wt可知，0～8s兩次拉力對物體做功的功率：P1＞P2；故故選：CD。【點評】根據圖象或圖表探究物質的規律是近兩年來出現較多的題目，圖象可以使我們建立更多的感性認識，從表象中去探究本質規律，體驗知識的形成過程。此題涉及到的知識點較多，綜合性很強。（多選）10．（2024春?哈爾濱月考）靜止在粗糙程度相同的水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t圖象分別如圖甲和乙所示。下列有關拉力做功及其功率的分析正確的是（）A．9～12s內拉力做的功為18J B．0～3s內拉力做的功為9J C．3～6s內拉力的功率逐漸變大 D．第4s時，拉力的功率為36W【分析】（1）由圖甲可知，9～12s內拉力為6N，由圖乙可知，這個時間段內物體以1m/s的速度做勻速直線運動，根據速度公式求物體運動的距離，根據W＝Fs求拉力做的功；（2）由圖乙可知，0～3s內物體處于靜止狀態，拉力沒有做功；（3）由圖甲可知，3～6s內拉力保持9N不變，由圖乙可知，該時間段內物體速度逐漸變大，根據公式P=Wt（4）第6s時物體速度為3m/s，根據P＝Fv可得此時物體的功率，3～6s內物體在做加速運動，所以第4s時的速度一定小于第6s時的速度，所以第4s時的功率小于第6s時的功率。【解答】解：A．由圖甲可知，9～12s內拉力為6N，由圖乙可知，這個時間段內物體以1m/s的速度做勻速直線運動，物體運動的距離為s＝vt＝1m/s×3s＝3m，拉力做的功為W＝Fs＝6N×3m＝18J，故A正確；B．由圖乙可知，0～3s內物體處于靜止狀態，拉力沒有做功，即拉力做功為0J，故B錯誤；C．由圖甲可知，3～6s內拉力保持9N不變，由圖乙可知，該時間段內物體速度逐漸變大，根據公式P=Wt=FsD．第6s時物體速度為3m/s，此時物體的功率為P＝Fv＝9N×3m/s＝27W，3～6s內物體在做加速運動，所以第4s時的速度一定小于第6s時的速度，所以第4s時的功率一定小于27W，故D錯誤。故選：AC。【點評】本題考查速度、功和功率公式的應用，根據圖像得出相關信息是關鍵。（多選）11．（2024春?長清區期末）2024年6月6日，在西昌衛星發射中心，我國成功發射TEE﹣01B星、納星三號A星、B星三顆衛星。如圖1所示是衛星在隨火箭加速上升的情景。人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行時，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點，如圖2所示。下列說法正確的是（）A．圖1中衛星加速上升的過程中，衛星的重力勢能變大，動能變大 B．圖2中衛星由遠地點向近地點運行過程中，重力勢能轉化為動能 C．圖2中衛星由近地點向遠地點運行過程中，重力勢能轉化為動能 D．圖1中衛星運行時機械能變小，圖2中衛星運行時機械能不變【分析】（1）影響動能的影響因素是物體的質量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度，其中動能和勢能統稱為機械能。在分析各個能量的變化時，根據各自的影響因素進行分析。（2）不計空氣阻力時，機械能沒有轉化為內能，機械能守恒。【解答】解：A、衛星加速上升的過程中，衛星質量不變，速度變大、高度增加，動能和重力勢能都變大，故A正確；B、衛星從遠地點向近地點運行，質量不變，高度降低，速度增大，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能，故B正確；C、衛星從近地點向遠地點運動時，質量不變，速度變小，高度增加，動能減小，重力勢能增加，動能轉化為重力勢能，故C錯誤；D、由圖1知，衛星在隨火箭加速上升的過程中，動能和重力勢能都變大，所以機械能變大；如圖2，由于人造地球衛星在大氣層外運行，不受空氣阻力，機械能是守恒的，故D錯誤。故選：AB。【點評】掌握動能、勢能大小的影響因素，掌握動能、勢能的大小變化情況。同時知道衛星在繞地球運動時，沒有任何物質和衛星摩擦，機械能沒有消耗，機械能是守恒的。三．填空題（共9小題）12．（2024秋?儀征市期末）小明用30N的水平推力，0.5min將重為150N的購物車沿水平地面向前推動了20m，在此過程中，支持力對購物車做功0J，推力的功率為20W。【分析】（1）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離，二者缺一不可；（2）知道推力和在推力方向上移動的距離，利用W＝Fs求推力做的功，利用P=W【解答】解：購物車在水平地面上移動20m，支持力的方向豎直向上，購物車沒有在支持力的方向上移動距離，所以支持力不做功，即購物車的支持力做功為0J；推力對購物車做功：W＝Fs＝30N×20m＝600J，推力做功的功率：P=Wt故答案為：0；20。【點評】本題考查了功、功率的計算、做功的兩個必要因素，明確力是否做功是關鍵。13．（2024秋?錫山區期末）甲、乙、丙是三個完全相同的網球，如圖所示，在同一高度同時以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出，丙球水平拋出，不計空氣阻力，拋出時三球機械能相等（相等/不相等）；在落地前的運邊過程中，甲球的動能增大（增大/不變/減小），落地時三球的速度大小關系為相等。【分析】（1）動能大小的影響因素：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大。（2）重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度。質量越大，高度越高，重力勢能越大。（3）機械能＝動能+勢能。（4）由于不計空氣阻力，則小球的機械能是守恒的，據此分析即可。【解答】解：拋出時甲、乙、丙三球質量相等，速度相等，動能相等；高度相同，重力勢能相同，故機械能相同；甲球在空中下落時，甲球質量不變，速度增大，動能增大；甲、乙、丙三球整個運動過程中，不計空氣阻力，機械能是守恒的，故落地時三球的速度大小相等。故答案為：相等；增大；相等。【點評】（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素。（2）能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。14．（2024秋?靖江市期末）如圖，輕質彈簧頂端固定，下端連接一個大小不計的重物。用手托住重物向上擠壓彈簧到點a，松手后重物下落依次經過點b、c到最低點d，其中點b是彈簧不掛重物靜止時下端的位置，c是重物連接在彈簧下端靜止時的位置。則重物從a運動到d的過程中，在a點重力勢能最大，在c點動能最大，彈簧的彈性勢能增大（填“增大”或“減小”或“不變”或“先增大后減小”或“先減小后增大”）。（不計空氣阻力）【分析】動能的影響因素是物體的質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大；重力勢能的影響因素是物體的質量和高度，質量越大，位置越高，重力勢能越大。分析重物從a運動到d的過程中，質量、速度、高度的變化，確定哪點的重力勢能最大、動能最大。彈性勢能的大小與彈簧的形變程度有關。【解答】解：①重物從a運動到d的過程中，質量不變，在a點時高度最大，重力勢能最大；②c是重物連接在彈簧下端靜止時的位置，此時重物受到的拉力和重力相等；點b是彈簧不掛重物靜止時下端的位置，即點b是彈簧處于原長的位置；從a運動到b的過程中，重物受到向下的重力和向下的彈力，合力向下，重物做加速運動；從b點到d的過程中，重物在c點之前，重物受到的向上拉力小于重力；重物在c點之后，重物受到的向上拉力大于重力；所以，重物從c點以后做減速運動，即在c點時速度最大，動能最大；重物從a運動到d的過程中，彈簧的形變程度不斷變大，所以其彈性勢能增大。故答案為：a；c；增大。【點評】本題考查了物體動能、重力勢能的變化分析，確定重物在c點前后的速度變化是本題的關鍵。15．（2024秋?玄武區期末）2024年5月12日，我國研制的AG600水陸兩棲飛機完成夜航飛行實驗。如圖所示，當飛機在同一高度勻速飛行時（忽略燃油的質量變化），飛機的動能不變（選填“變大”、“不變”或“變小”，下同）；進行滅火工作時，飛機保持同一高度在著火區域灑水，飛機的重力勢能減小，機械能減小。【分析】（1）動能是指物體由于運動而具有的能量，動能的大小和物體的質量、運動速度大小有關，據此分析；（2）重力勢能是指物體由于被舉高而具有的能量，重力勢能的大小和物體的質量、被舉得高度有關，質量越大、高度越高。物體的重力勢能越大；機械能等于動能和重力勢能之和。【解答】解：當飛機在同一高度勻速飛行時（忽略燃油的質量變化），質量不變，速度不變，故動能不變；進行滅火工作時，飛機保持同一高度在著火區域灑水，飛機的質量變小，速度不變，高度不變，故重力勢能變小，機械能等于動能和重力勢能之和，故機械能變小。故答案為：不變；變小；變小。【點評】在分析動能和重力勢能的變化時，同學們往往考慮到速度、高度的變化，而忽略質量的變化，這是學生最容易出錯的地方。16．（2024秋?阜寧縣期中）某班級課外活動，從一樓登上三樓，看誰的功率大。測算過程中涉及以下物理量：①一樓地面到三樓地面的高度h；②從一樓到達三樓所用的時間t；③上樓同學的重力G；④一樓到三樓樓梯的總長度L。（1）若小明想測出自己準確的上樓功率，他必須要測的物理量是①②③（填序號）。（2）請寫出小明計算自己上樓功率時的表達式P＝Ght（3）若要比較誰的功率大，必須要測的物理量是②③（填序號）。【分析】（1）（2）自己上樓功率為P=W（2）根據P=Wt=Gh【解答】解：（1）（2）根據P=Wt=Ght，要測量：①一樓地面到三樓地面的高度h；②從一樓到達三樓所用的時間（3）根據P=Wt=Ght，因比較功率大小，而h相同，故要測量②從一樓到達三樓所用的時間故答案為：（1）①②③；（2）Ght；（3）【點評】本題比較功率大小和求功率大小，關鍵是根據P=W17．（2023秋?旬邑縣期末）2023年9月23日，杭州亞運會在中國杭州隆重舉行。本屆亞運會各種自動化科技應用悉數亮相，機器人技術成亮點，例如自動捕蚊燈、仿真鋼琴家和無人駕駛冰淇淋攤車等，如圖是一款智能送餐機器人的重力是400N，如果機器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直線勻速運動20m，它所受到的阻力為50N。機器人的重力做功0J，牽引力對機器人做功1000J，功率為30W。【分析】（1）根據做功的兩個必要條件分析機器人的重力做功；（2）根據二力平衡條件求出機器人所受的牽引力，根據W＝Fs求出牽引力對機器人做功；（3）利用P=Wt【解答】解：（1）由于機器人在水平路面上做勻速直線運動，沒有在重力的方向上移動距離，由做功的兩個必要條件可知，此過程中機器人的重力沒有做功，即機器人的重力做功為0J；（2）機器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直線勻速運動，處于平衡狀態，受到平衡力的作用，大小相等，所以所受的牽引力：F＝f＝50N，則牽引力對機器人做功：W＝Fs＝50N×20m＝1000J；（3）牽引力對機器人做功的功率：P=Wt=Fst=Fv＝故答案為：0；1000；30。【點評】本題考查做功的兩個必要條件、功的公式和功率公式的應用，注意在運用功的公式計算之前應先判斷力是否做功。18．（2023秋?禮泉縣期末）某城市的鐵路車站的設計方案如圖所示，進站和出站的軌道都與站臺構成一個緩坡，從能量利用的角度看，進站時，車輛駛上站臺，動能轉化為重力勢能，機械能減小（選填“增大”“減小”“不變”）。【分析】當物體的高度升高時，物體的重力勢能就會增加，動能就會減小，當高度減小時，物體的重力勢能會轉化為動能。【解答】解：進站時，車輛駛上站臺，速度變小，質量不變，所以動能變小，由于高度增加，所以重力勢能增大，將動能轉化為重力勢能，由于與地面之間存在摩擦，克服摩擦做功，機械能減小。故答案為：動；重力勢；減小。【點評】本題利用生活中某一實例，較全面地考查了物理知識的應用，要求學生對物理知識有一個全面的了解并能學以致用。揭示了物理來源于生活又應用于生活的物理意識，是中考的常見題型。19．（2024秋?南京期中）在做“探究物體的重力勢能與哪些因素有關”的實驗時，三個完全相同的木樁被從正上方由靜止釋放的鐵塊撞擊后，陷入沙坑中的情況如圖所示。不計空氣阻力，鐵塊在下落過程撞擊木樁之前，將重力勢能轉化為動能。若B、C兩個鐵塊被釋放時的重力勢能分別為EB和EC，則EB＞EC（選填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B兩個鐵塊質量相同，則兩個鐵塊下落的高度hA＜hB。【分析】（1）下落過程中，高度減小，重力勢能減少，動能增大；（2）重力勢能的大小與物體的質量，物體被舉起的高度有關，當高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大；當質量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大，結合圖象進行分析判斷。【解答】解：不計空氣阻力，鐵塊下落的過程，質量不變，高度減小，速度增大，重力勢能轉化為它的動能；由圖可知，B木樁陷入沙子更深，所以重力勢能EB＞EC；根據觀察圖象可知B撞擊木樁陷入沙坑的深度大，說明B重力勢能大，若A、B兩鐵塊質量相等，則A下落的高度小于B。故答案為：動；＞；＜。【點評】（1）用控制變量法和轉換法研究動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素；（2）掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素。20．（2024秋?丹陽市校級期中）如圖所示，15L的圓柱形塑料桶裝滿水，水的高度為0.5m，在高為0.75m的桶的頂部安裝一個電動抽水器，抽水器工作時，10s能抽出500mL的水。將這桶水全部抽出，要克服水的重力做功75J，抽水器克服水的重力做功的功率為0.25W。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【分析】由題知，10s內能抽出500mL的水，可求抽出15L水需要的時間；由圖知水的高度，其重心在中點處，抽水器提升水的高度等于從水的重心到出水口的垂直高度；已知水的體積，利用m＝ρV求出水的質量，根據W＝Gh＝mgh求出克服重力做的功，再利用P=W【解答】解：將這桶水全部抽出時需要的時間：t=15×103mL抽水器提升水的高度：h＝0.75m-12×0.5m由ρ=mm＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×15×10﹣3m3＝15kg，需克服水的重力做功：W′＝Gh＝mgh＝15kg×10N/kg×0.5m＝75J。抽水器克服水的重力做功的功率：P=W'故答案為：75；0.25。【點評】本題考查了密度公式、重力公式、功的公式和功率公式的應用，求出抽水器提升水的高度（從水的重心到出水口的垂直距離）是關鍵。四．簡答題（共1小題）21．（2023春?黔東南州期末）如圖所示為某段道路的交通標志牌，從標志牌可知，不同車輛有不同的限速，從能量的角度分析：（1）為什么要對機動車限速？（2）為什么對重載車限制速度小？【分析】動能大小的影響因素：質量、速度；質量越大，速度越大，動能越大。據此利用控制變量法分析解答。【解答】答：（1）汽車的質量一定，速度越大，動能就越大，越不容易剎車，制動距離越長，越容易造成交通事故，所以要對機動車限速。（2）汽車速度一定時，質量越大，動能就越大，越不容易剎車，制動距離越長，越容易造成交通事故，所以對重載車限制速度小。【點評】本題考查影響物體的動能因素，重點考查學生利用所學知識解決實際問題的能力，有現實意義！五．實驗探究題（共2小題）22．（2024秋?肇慶校級期中）如圖所示，小軍同學從一樓跑到三樓，他想通過登樓梯來估測自己的功率。為此：（1）測量功率的原理是P=Wt（2）小軍同學設計的測量步驟如下，其中多余的是B；A．測出自己的質量mB．測出樓梯的總長度LC．測出一樓到三樓的豎直高度hD．測出自己從一樓登上三樓所用的時間t（3）小軍需要的器材有：體重計、秒表、刻度尺；（4）下表是小軍設計的實驗記錄表格，根據要記錄的數據，請把表格表頭補充完整小軍的質量m/kg登樓的高度h/m登樓梯時間t/s登樓梯的功率P/W（5）利用上面所測的物理量，寫出計算功率的表達式P＝mght【分析】（1）（2）實驗的原理是：P=W（3）根據實驗原理和步驟，可判斷需要的測量工具；（4）設計實驗記錄表格就是要把實驗中所涉及的數據畫成表格的形式記錄下來；（5）根據P=Wt得出小【解答】解：（1）此實驗測量功率的原理依據了功率的基本公式：P=W（2）根據功率的計算公式可得：P=W其中m為人的質量，h為一樓的高度，t為上樓所用時間，所以，實驗不需要測量樓梯的總長度，故選B。（3）由上述分析可知，除了體重計測自己的質量外，還需要用秒表測量上樓所用的時間，用刻度尺測量一樓到三樓的豎直高度。（4）根據上述分析，實驗數據的記錄表格需要登樓梯時間，故需要補充的內容為：登樓梯時間t/s。（5）利用上面所測的物理量，可得計算功率的表達式為P=mg故答案為：（1）P=Wt；（2）B；（3）秒表；刻度尺；（4）登樓梯時間t/s；（5）【點評】此題是功率的一個實驗測量題。功率是無法直接測量的，知道實驗原理是正確解題的關鍵。23．（2024秋?江都區校級月考）李燁在探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗中，選擇了質量不同的兩個小球、斜面和木塊等器材。（1）甲圖實驗中，探究的“動能”是指B；A.小球在斜面上時的動能B.小球撞擊木塊時的動能C.小球撞擊木塊后的動能D.小球在剛釋放時的動能（2）為控制小球到達水平面時的速度相等，李燁應讓不同質量的小球從斜面的相同（不同/相同）高度處釋放；用甲圖中的裝置能（能/不能）探究動能大小與速度的關系，將得到的結論是在質量相同時，速度越大，物體的動能就越大；實驗過程中是通過木塊移動的距離來反映小球的動能大小；（3）若水平面絕對光滑，則本實驗將不能達到實驗探究目的，其原因是無法比較木塊移動的距離，不能比較動能大小。（4）被碰撞的木塊在水平木板上滑行一段距離后停下，設木塊克服摩擦力做功為Wf，碰撞后木塊獲得的動能為Ek，忽略空氣阻力，則Wf＝Ek（＞/＜/＝）；（5）李燁還想用質量不同的小球將同一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究小球的動能大小與質量的關系，如乙圖所示，這個設計方案不可行（可行/不可行），理由是彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關，故彈簧彈性勢能相同，轉化出的動能相同，質量不同，則速度不同，因而不能探究與質量的關系。【分析】（1）實驗中通過觀察木塊被撞擊后移動的距離來判斷小球動能的大小；（2）動能大小跟質量和速度有關；在探究