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第11章+功和机械能练习题2022年江苏省物理中考模拟题选编
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这是一份第11章+功和机械能练习题2022年江苏省物理中考模拟题选编，共27页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第11章 功和机械能练习题
一、单选题
1．（2022·江苏·模拟预测）在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是（ ）
A．运动员上升到最高点时重力势能为零
B．运动员下降过程中机械能增大
C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
2．（2022·江苏镇江·模拟预测）小亮踢足球，球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面，不计空气阻力，关于足球离开脚后的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．上升过程中，足球受力方向是竖直向下的
B．上升过程中，小亮对足球做功
C．下落过程中，足球机械能总量增大
D．下落过程中，足球重力势能增大
3．（2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模）如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下
A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2
C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2
4．（2022·江苏无锡·模拟预测）今年6月1日，我国引进的首架波音787客机飞赴广州交付使用．当波音787客机加速起飞上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能增大
5．（2022·江苏·江阴初级中学一模）日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（ ）
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦
B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功
C．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
D．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用
6．（2022·江苏南通·模拟预测）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
7．（2022·江苏苏州·模拟预测）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．时刻小球的动能最大
B．时刻小球的重力势能最大
C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
8．（2022·江苏·模拟预测）牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，由此判断下列说法正确的是（ ）
A．物体受到力的作用，运动状态一定改变
B．物体在平衡力的作用下，机械能可能不变
C．只有运动的物体才具有惯性
D．加速、减速的物体运动状态一定是改变了，但匀速转动的物体运动状态没有改变
9．（2022·江苏南通·模拟预测）足球运动员用脚把足球踢向空中时的情境中，以下说法中错误的是（ ）
A．足球被踢出说明力能改变物体的运动状态
B．由于惯性，足球离开脚后继续运动
C．足球在空中运动时，脚一直对它做功
D．足球在上升过程中，动能减小，重力势能增大
10．（2022·江苏扬州·一模）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究影响动能大小的因素”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（ ）
A．为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑
B．甲实验中，小球刚开始下滑时具有的机械能相等，乙实验中，木块被撞得越远，说明小球对木块做的功越多
C．甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动，是因为它受到惯性作用
D．甲、乙两个实验中，小球的质量越大，其到达水平面的速度越大
11．（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（ ）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．从地面斜向上踢出的足球
D．从肩上斜向上投掷出去的铅球
二、填空题
12．（2022·江苏盐城·一模）2022北京冬奥会开幕式完美再现了“黄河之水天上来”的意境。如图所示，代表着黄河之水的奥运五环在匀速上升的过程中，奥运五环的动能______（增大/减小/不变，下同），重力势能______，机械能______。
13．（2022·江苏连云港·模拟预测）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
14．（2022·江苏无锡·一模）2016年8月，我国成功发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在火箭携带卫星加速升空的过程中，以火箭为参照物，卫星是_____的，卫星的机械能_____（增大/减小/不变）．
15．（2022·江苏盐城·一模）“马力”是一种功率单位，它是怎样产生的呢？200多年前，工程师根据瓦特的设计，制造出了第一批改良蒸汽机。一个啤酒厂订购了一台，想代替马匹去牵动抽水机。啤酒厂主想确定一下蒸汽机的生产能力是否能够抵得上一匹马。于是，他从自己的马群中选了一匹最强壮的马，让它不住脚地连续干了8个小时。经过折算得出：一匹马每秒能够把75千克的水提高1米。请你计算：1马力=______W，故事中的马8小时做功______J，这些功如果由功率为12kW的机器完成，需要______h（取g=10N/kg）。
16．（2022·江苏·灌南县实验中学一模）小明去商场购物时，站在匀速上升的自动扶梯上（如图所示），以扶梯的扶手为参照物时，小明是___的；若扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N。扶梯用10s把小明从一楼送到二楼，扶梯对小明做功___J；扶梯对小明做功的功率是___W；小明运动的速度是___m/s。
17．（2022·江苏无锡·一模）某班级组织了一次物理课外实践活动，比较全班同学中从一楼爬上三楼过程中谁的爬楼功率最大。为了简便获得比赛结果，则活动中至少测量的物理量是：人体的体重和______。实验结束后，有位质量为50kg同学进行爬杆训练，当他沿竖直杆匀速上爬时，人受到的摩擦力大小为______N，方向______。
18．（2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模）如图所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板让自己上升的更高，若运动员从离开跳板到入水的过程中_______（填离开跳板、最高点或入水）时机械能最大，离开跳板上升过程中，动能将______、重力势能将______（填变大、变小或不变）
19．（2022·江苏连云港·模拟预测）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 ___________好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 ___________能转化为箭的 ___________能。
20．（2022·江苏连云港·模拟预测）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力______（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
21．（2022·江苏无锡·一模）小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示．已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍．（g取10N/kg）
（1）在0～10s内，水平推力_____（大于/小于/等于）阻力，阻力大小为_____N．
（2）10～20s内水平推力做了多少功_______？
（3）10～20s内水平推力的功率多大_________？
三、实验题
22．（2022·江苏扬州·模拟预测）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）实验时用木块被撞击后移动的______来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小______（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的______有关。
23．（2022·江苏无锡·一模）如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mB＜mC， hA=hC>hB。
（1）实验中，探究的动能是指______（填序号）
A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系。
（3）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图1中的A所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek，则EK______W（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，如图2中的甲，记录小球在不同表面上滑行到静止的距离（如图乙），根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理，______（合理/不合理）。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小球运动距离
最近
较远
最远
24．（2022·江苏·江阴初级中学一模）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。
（1）此实验是通过___________来反映动能的大小；
（2）比较场景①和②，可探究动能大小与___________（选填“质量”或“速度”）的关系，结论是：__________。该结论可用来解释汽车___________（选填“超速”或“超载”）的危害；
（3）若实验装置的水平面绝对光滑，_________（填“能”或“不能”）得出实验结论；
（4）移去木块后，进行场景③和④实验时，其中场景④小车上加一钩码，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1________W2（选填“>”、“=”或“＜”）。
25．（2022·江苏南通·模拟预测）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的，这里用到的实验方法是___________（选填“转换法”或“控制变量法”）；
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；
（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；
（4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径___________（选填：“有关”或“无关”）；
（5）不计空气阻力，小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为___________能。小球这种能的增加量___________小球重力势能的减小量。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
26．（2022·江苏扬州·一模）服从疫情防控是我们的责任，因此健身爱好者扬扬同学选择了居家健身的方式，于是请求家长网购了一款自动回弹健腹轮锻炼腹肌，在家长的监护下，扬扬按照使用说明慢慢尝试起来如图甲所示，平时喜好探究的他发现：健腹轮推出后能自动回来。经过思考，他想到了物理课后小实验制作过的“魔罐”也能自动回来。于是，找出之前自制的魔罐，再次探究了起来。
（1）如图乙是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来，然而自制的魔罐并非都能自动回来，请提出制作过程导致魔罐不能自动回来的可能原因有：_________（写出一点即可）
（2）好奇的扬扬在家长的协助下拆开了健腹轮如图丙所示，里面主要材料是弹簧，当手握防滑手柄向前推动，松手后也能自动回来，自动回来是将_________能转化为_________能。
27．（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）如图是小明探究”动能大小与哪些因素有关”的实验装置。在探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车________不变，使小车多次从________（选填“相同”或“不同”）高度下滑进行实验。小明两次实验操作，第一次木块被撞得近，木块受到的摩擦力为f1；第二次木块被撞得远，木块受到的摩擦力为f2，则f1________f2（选填“>”“=”或“<”）。
28．（2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景，其中hA>hB=hC，mA=mB
（2）比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为W1，图乙中木块克服摩擦力所做的功为W2，则W1______W2。（选填“>”“<”或“=”）；
（3）如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验；
（4）结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车“超载”和“超速”有关，为探究“超载”的安全隐患，应选择______两图的实验来进行比较。
29．（2022·江苏扬州·模拟预测）江苏广播电台在2019年3•15期间对某知名汽车品牌E级轿车连续出现减震器断裂事故（××减震门）进行了跟踪报道。汽车悬架系统上都装有减震器（如图甲），减震器一般和弹簧配合使用进行共同减震（结构简图如图乙），当汽车压下时弹簧被压缩，同时减震器中活塞向下运动，挤压减震器内部注入的油液，由于挤压作用，油液会在上下两个工作缸内上下流动，从而产生一定的阻力，减弱汽车的上下振动，改善汽车行驶的平顺性和舒适性。如果来自外界的力过大时，弹簧迅速压至最低位置，减震器压到底部，出现减震器断裂造成汽车底盘触及地面等严重交通事故。
（1）为避免减震器变形，车主采取的规避风险方法中，不可行的是____________；
A．过颠簸路段时尽量加速通过
B．适当降低汽车轮胎的胎压，提高轮胎的弹性空间
C．换用普通轮胎，避免使用强度大的防爆胎，缓解减震器压力
D．尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩
（2）在一般召回处理策略中，有些厂商采用更换减震弹簧的方式去加以巩固。通过查阅资料发现，对于某种材质的弹簧在压缩或伸长时其形变量的影响因素及实验数据如表。
试验次数
弹簧长度L/m
横截面积S/cm2
所受拉力F/N
伸长量L/cm
1
1
0.05
500
0.8
2
1
0.10
500
0.4
3
2
0.05
500
1.6
4
2
0.05
1000
3.2
5
4
0.10
1000
3.2
6
4
0.20
1000
1.6
在一次对汽车的减震测试中，对汽车轮胎都使用了一套这样的组合减震器。使用的减震器内部自平衡状态向下移动的最大长度为10cm，外部配备由该材质制作了长度为0.5m，横截面积为0.08cm2的减震弹簧。在经过某颠簸路段时，对某个减震器产生了2.5×104N的压力，恰好将其推到了底端。
①该材料发生形变时，伸长量的表达式为___________（比例常数可用k表示，不用求出）。
②通过分析数据，减振弹簧受到的最大压力为___________N。
③这个减震器在此过程中产生的平均阻力至少为多大？( )
（3）某次低速测试时，该研究小组绘制了汽车行驶中牵引力与速度的关系图象（如图），试求在本次测试中汽车发动机每分钟所做的功的大小。( )
30．（2022·江苏无锡·模拟预测）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度．
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示．
实验序号
铁块质量
铁块距桌面高度
桌腿进入沙子的深度
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）实验中通过比较_____来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中_____（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：_____．
四、计算题
31．（2022·江苏盐城·一模）一辆小货车运货，满载后总质量是6×103kg，轮胎与地面总接触面积为0.5m2。在平直的公路上以60km/h的速度匀速行驶10min，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，（g=10N/kg）。求：
（1）满载后小货车的总重；
（2）满载后小货车静止时对路面的压强；
（3）小货车匀速行驶过程中牵引力做的功。
32．（2022·江苏·江阴初级中学一模）人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），获全国汽车创新设计大赛最高奖项。这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵。（g取10N/kg，ρ水 =1.0×103kg/m3）
（1）如果“都市蚂蚁”车乘载两人后，总质量为500kg，轮胎与地面接触的总面积为0.02m2，则车停在地面上时，对地面的压强是多大？
（2）若上述（1）中“都市蚂蚁”车乘载两人后（总质量仍为500kg），以5m/s的速度在城市中行驶1min，在行驶过程中受到的阻力是总重的0.4倍，则发动机的实际功率是多大？
（3）航模社的同学将此概念车改进成水陆两栖蚂蚁车。若改装后车的总体积为0.75m3，当车载人后在水面漂浮时，有三分之一的体积露出水面，此时车受到的浮力是多大（假设车内不进水）？
33．（2022·江苏·模拟预测）晓光同学酷爱自行车运动，他测量并记录了自己在一段平直路面上匀速骑行的有关数据。晓光的质量50 kg，自行车的质量15 kg，骑行1.5km用时5min；车子行驶时受到的阻力30N，车轮与地面接触的总面积为25 cm2（g取10 N/kg）。求：
（1）晓光骑行时，自行车对地面的压强是多少？
（2）晓光骑行的速度是多少？
（3）晓光在这段路程骑行时，所做的功和功率各是多少？
34．（2022·江苏无锡·一模）如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景。500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg，运动员总质量为1500kg，比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟作匀速直线运动，且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，g取10N/kg。求：
（1）龙舟的重力；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
35．（2022·江苏盐城·模拟预测）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为，在牵引力的驱使下，匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取。
求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
参考答案：
1．C
【解析】
A．运动员上升过程高度变大，重力势能增加，在最高点时重力势能最大，故A错误；
BC．运动员在空中下落过程中（未接触蹦床前），不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能不变，故B错误，C正确；
D．运动员离开蹦床后上升过程中，上升的过程中动能转化为重力势能，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
A．不计空气阻力，球离开脚之后，球只受到重力作用，重力方向竖直向下，故A正确；
B．球在上升过程中，球离开脚之后，球不再受脚的作用力，脚对篮球不做功，球上升是依靠惯性完成的，故B错误；
C．下落过程中，重力势能转化为动能，不计空气阻力，足球机械能总量不变，故C错误；
D．球在下落过程中，球的质量不变，高度减小，重力势能减小，故D错误。
故选A。
3．A
【解析】
（1）斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，
（2）不考虑摩擦的情况下，斜面光滑，使用光滑的斜面没有额外功；根据功率的计算公式，结合做功的多少和所用时间的多少分析所做的功的功率大小．
由于斜面AC倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1 ＜F2；拉力在两斜面上做的有用功相同，即都等于克服物体重力所做的功，又因为不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，所以，拉力做功相同，即W1 =W2，所用时间相同，由P=W/t知道，拉力做功的功率相同，即P1 =P2，故选A．
本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功．
4．C
【解析】
由于飞机在加速，其速度在增大，故其动能增大；又由于飞机在上升，故其高度增加，重力势能增大。
故选C。
5．C
【解析】
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故A错误；
B．做功包括两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的作用下通过一段距离。铅球空中飞行是由于惯性，只有距离没有力，在这种情况下没有做功，故B错误；
C．高压锅的密封性强，使用时可以增大锅内气压，提高水的沸点，食物在高温下短时间内容易熟，故C正确；
D．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是由于运动员具有惯性，惯性是物体的一种性质不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选C。
6．A
【解析】
A．a到b的过程中，运动员用手推球，运动员对球做功，b到d的过程中，运动员对球没有施加力的作用，运动员对球没有做功，故A错误，符合题意；
B．铅球从b到d的过程中，只受到重力作用，机械能守恒，故B正确，不符合题意；
C．铅球从c到d的过程中，只受到重力作用，机械能守恒。高度减小，重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意；
D．b到d的过程中，机械能守恒，b点机械能等于d点机械能。b点高度比d点高，b点的重力势能大于d点的重力势能，所以铅球在b点的动能小于d点的动能，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【解析】
AB．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；
C．时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；
D．从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。
故选D。
8．B
【解析】
A．当物体受到力，但所受合力为零时物体运动状态不变，故A错误；
B．物体在平衡力的作用下静止时，其机械能不变，故B正确；
C．惯性是物体本身的一种性质，任何物体在任何情况下都具有惯性，故C错误；
D．匀速转动的物体运动方向随时间发生了改变，所以运动状态改变了，故D错误。
故选B。
9．C
【解析】
A．将足球踢了出去，球从静止变为运动，运动状态发生了改变，故A正确，不符合题意；
B．足球原来是运动的，虽然不受力，但是由于惯性，仍保持原来的运动状态，向前运动，故B正确，不符合题意；
C．足球在空中运动时，脚的踢力已消失，虽然移动距离，但没有力，不做功，故C错误，符合题意；
D．足球在上升的过程中，速度越来越慢，说明动能减小，高度越来越高，说明重力势能越来越大，动能转化成了重力势能，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【解析】
A．实验时三次实验中水平面的粗糙程度需适当的有所差异，太过粗糙时不易观察到木块的移动距离，太过光滑时木块移动距离太远，故A错误；
B．小球撞击木块时小球对木块做功，向右滑动的过程中摩擦力对木块做功，当摩擦力做功与小球的机械能相等时木块静止，三次实验中摩擦力相等，由W=Fs可知木块滑行的越远，小球的机械能越大，故B正确。
C．惯性是物体本身的一种属性，不能说受到惯性的作用，而是小球具有惯性，故C错误。
D．小球从斜面滑下时重力势能转化为动能，影响动能大小的因素有质量和速度，影响重力势能大小的因素有质量和高度，故虽然小球质量不同，到达水平面时的速度相同，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
A．由静止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动能始终在增大，与图象不符。故A不合题意：
B．竖直向上垫起的排球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动能为0，与图象不符。B不合题意；
C．从地面斜向上踢出的足球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零。从离开脚到最高点过程中速度减小，动能减小：在下落的过程中，速度增大，动能增大。整个过程动能先减小再增大。但由于足球从地面开始向上运动，最终落回地面，故其最后的动能不可能大于初始的动能，与图象不符。C不符合题意：
D．斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零（处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0)。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小：在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。与图象中动能先减小再增大不符。D符合题意。
故选D。
12． 不变 增大 增大
【解析】
[1][2][3] 奥运五环在匀速上升的过程中，速度不变、质量不变，动能不变；质量不变、高度变大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的和，动能不变，势能增大，机械能增大。
13． 360 24
【解析】
[1]小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
[2]上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
14． 静止 增大
【解析】
（1）判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则是静止的；
（2）物体加速上升，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，总机械能增大；
火箭携带卫星加速升空的过程中，以火箭为参照物，两者的位置关系没发生变化，卫星是静止的；卫星在发射升空过程中，加速上升，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，机械能增大．
15． 750 2.16×107 0.5
【解析】
[1]由题意知，马在1s内提高的水的重力
G=mg=75kg×10N/kg=750N
那么马在1s内对水所做的功
W=Gh=750N×1m=750J
即马的功率为750W。所以
1马力=750W
[2]这匹马8h所做的功
W总=Pt=750W×8×3600s=2.16×107J
[3]这些功由机器完成需要的时间
16． 静止 3000 300 0.7
【解析】
[1]小明站在匀速上升的自动扶梯上，以扶梯的扶手为参照物，小明和扶梯的扶手没有发生位置的变化，因此，小明是静止的。
[2][3]扶梯对小明做功为
W=Gh=600N×5m=3000J
扶梯对小明做功的功率为
[4]小明运动的速度是
17． 爬楼时间 500 竖直向上
【解析】
[1]根据功率的计算公式，要比较功率的大小，所做的功及做功的时间，在高度相同时，需要测量出人体的质量及爬楼时间。
[2][3]沿竖直杆匀速上爬时，在竖直方向上，人受二力平衡，重力与摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力的大小为
方向与重力方向相反，即竖直向上。
18． 离开跳板 变小 变大
【解析】
[1]运动员在离开跳板时，跳板的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，运动员在上升或下降的过程中与空气摩擦，一部分机械能转化为了内能，故离开跳板时机械能最大。
[2][3]离开跳板上升过程中，受重力作用，运动员的速度减小，高度不断增加，由于质量不变，动能将变小、重力势能将变大。
19． 弹性 弹性势 机械
【解析】
[1]弓的弦需要发生弹性形变，用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝弹性好。
[2][3]拉弯的弓具有弹性势能，拉弯的弓把箭射出去，将弹性势能转化为机械能。
20． 不 减小
【解析】
[1]过山车从高处加速滑下的过程中，受到的支持力的方向和运动方向垂直，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功。
[2]过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能减小。
21． 大于 45 360J 36W
【解析】
（1）由v﹣t图象，可知在0～10s内，小推车加速运动，据此分析解答，根据f＝0.15G可求；（2）由v﹣t图象，可知在10～20s内，小推车做匀速运动，处于平衡状态，推力等于阻力，根据s＝vt求出路程，再根据W＝Fs求功；（3）根据P＝求出10～20s内水平推力的功率．
(1)由v−t图象可知，在0∼10s内小推车做加速运动，处于非平衡状态，水平推力大于阻力；
阻力的大小：f=0.15G总=0.15×(m物品g+G车)=0.15×(17kg×10N/kg+130N)=45N，
(2)由v−t图象可知，在10∼20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力F=f=45N，
由v=可得，10∼20s内小推车运动的距离：s=vt=0.8m/s×10s=8m，
10∼20s内水平推力做的功：W=Fs=45N×8m=360J；
(3)10∼20s内水平推力的功率：P===36W.
22． 距离 相等 质量
【解析】
（1）[1]通过木块运动距离大小来反映小车动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大。
（2）[2][3]因为从斜面顶部由静止开始下滑，所以达到底部速度相同，装有钩码的小车质量大，将木块推得较远，说明速度相同时动能的大小与物体的质量有关。
23． B 速度 大于 不合理
【解析】
（1）[1]实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能。
（2）[2]使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，题中质量相同，高度不同，会使小球到达水平面的速度不同，所以是为了研究动能大小与速度的关系。
（3）[3]小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块时，会有能量损失，所以EK大于W。
（4）[4]该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，高度不同，接触面粗糙程度不同，所以摩擦力不同，没有做到控制变量，所以不合理。
24． 木块移动的距离 速度 质量一定时，速度越大，动能越大 超速 不能 ＜
【解析】
（1）[1]此实验探究斜面上的小车动能大小跟哪些因素有关，小车的动能大小是通过小车碰撞木块移动的距离来反映动能的大小，物理学中把这种研究方法叫转换法。
（2）[2][3][4]场景①和②，同一小车质量相等，小车从不同高度静止释放，到达斜面底端的速度不同，探究动能大小跟速度的关系。由图可知，质量一定时，速度越大，动能越大；汽车超速是因为汽车的速度大，动能大，出现事故时破坏性大；汽车超载是因为汽车的质量大，重力大，对路面的压强大，容易压坏公路。故场景①和②可以解释汽车超速时的危害。
（3）[5]探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，木块将永远运动下去，则无法通过木块移动的距离来比较小车动能的大小，故不能得出实验结论。
（4）[6]移去木块后，进行场景③和④实验，小车从同一高度静止释放，场景④小车上加一钩码时，小车的质量大，对水平面的压力大，则小车与水平面之间的摩擦力大。当小车在水平木板上滑行相同的距离时，由W=Fs可知，小车质量越大，克服摩擦力做功越多，故W1＜W2。
25． 铅球下陷的深度 转换法 当物体的高度一定时，质量越大，重力势能越大 当物体的质量一定时，高度越大，重力势能越大 无关 动 等于
【解析】
（1）[1][2]本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的，采用了转换法。
（2）[3]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙中的深度更大，说明最初B球的重力势能更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。
（3）[4]比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙中的深度更大，说明最初C球的重力势能更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）[5]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙中的深度相同，说明最初C、D两球的重力势能相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
（5）[6][7]铅球在下落过程陷入沙面之前，其高度减小，速度增加，将重力势能转化为动能；不计空气阻力，则铅球的机械能是守恒的，动能的增加量等于重力势能的减小量。
26． 见解析 弹性势 动
【解析】
（1）[1]魔罐不能自动回来，可能是配重自重太小使得橡皮筋无法发生弹性形变或系配重的线过长等。
（2）[2][3]当手握防滑手柄向前推动，松手后也能自动回来，自动回来，弹簧的弹性势能减小，健腹轮动能增大，将弹性势能转化为动能。
27． 质量 不同 =
【解析】
[1][2]物体的动能大小与物体的质量和速度大小有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。在探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车质量不变，只改变速度大小。因小车下滑到水平面的速度大小取决于小车从斜面自由下滑的高度，故要使小车多次从斜面不同高度下滑进行实验。
[3]影响滑动摩擦力大小的因素为压力大小和接触面的粗糙程度。小明两次实验操作中因木块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，故两次实验中木块受到的摩擦力大小相同。
28． 钢球 木块移动的距离 > 不能 乙丙
【解析】
（1）[1][2]该实验研究的主体是钢球，实验中探究的是钢球的动能大小，其动能的大小是通过观察木块被撞开的距离来判断的，采用了转换法。
（2）[3]甲乙图中，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，所受摩擦力相等；甲中木块移动的距离大于乙中木块移动的距离，根据W=fs可知，甲中木块克服摩擦力所做的功要大，即W1>W2。
（3）[4]如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小，所以不能完成本实验。
（4）[5]超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；应选择到达水平面的速度相等，质量不同的乙丙图进行对比。
29． A 2×104 5×103N 2×105J
【解析】
（1）[1]由于弹力是两个相互接触的物体之间发生形变产生的；所以，为避免减震器变形，应减小弹力的作用；则
A．若过颠簸路段时尽量加速通过，减震器会发生较大的变形，故A符合题意；
B．若适当降低汽车轮胎的胎压，提高轮胎的弹性空间，可以减小减震器的变形，故B可行，不符合题意；
C．若换用普通轮胎，避免使用强度大的防爆胎，缓解减震器压力，可以减小减震器的变形，故C可行，不符合题意；
D．若尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩，可以减小减震器的变形,故D可行，不符合题意。
故选A。
（2）[2]由表格中的数据可得：当弹簧的横截面积S、所受拉力F不变时，材料的伸长量与长度L成正比；当弹簧的横截面积S、长度L不变时，材料的伸长量与所受拉力F成正比；当弹簧的长度L、所受拉力F不变时，材料的伸长量与横截面积S成反比；综上所述，设比例系数为k，则所求的弹簧伸长量满足的关系为
[3]取
L1=1m，S1=0.05cm2=5×10-6m2，F1=500N，=0.8cm=8×10-3m
代入上式得
k=8×10-11m2/N
当
L=0.5m，S=0.08cm2=8×10-6m2， =10cm=0.1m
时，根据
可得减振弹簧受到的最大压力为
[4]由于在经过某颠簸路段时，对某个减震器产生了2.5×104N的压力，恰好将其推到了底端。所以阻力为
F阻=F压-F弹=2.5×104N-2×104N=5×103N；
（3）[5]低速测试时，由图象可知，速度为2km/h，牵引力为6×103N，在本次测试中汽车发动机的功率不变，根据
可得，汽车发动机每分钟所做的功为
30． 桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体，位置越高，具有的重力势能越大
【解析】
（1）根据能量的定义，物体具有的重力势能越大能够对小桌做的功越多，能够使桌腿陷入沙子的深度越大，故而本实验比较的是桌腿进入沙子的深度．
（2）根据控制变量法，为了验证猜想一，要控制物体的高度不变，质量改变，从表格中数据可以看出，①④⑤高度相同，质量不同；
（3）从表格中①②③数据可以看出，当物体质量相同时，随着物体的高度增大，小桌桌腿陷入的深度也在增加，即质量相同的物体，位置越高，具有的重力势能越大．
31．（1）6×104N；（2）1.2×105Pa；（3）3×107J
【解析】
解：（1）满载后小货车的总重为
G=mg=6×103kg×10N/kg==6×104N
（2）满载后小货车静止时对路面的压强为
（3）小货车匀速行驶过程中牵引力为
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×6×104N=3000N
小车在平直的公路上行驶的路程
小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为
W=Fs=3000N×1×104m=3×107J
答：（1）满载后小货车的总重6×104N；
（2）满载后小货车静止时对路面的压强1.2×105Pa；
（3）小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为3×107J。
32．（1）2.5×105Pa；（2）104W；（3）5000N
【解析】
解：（1）车和人的总重力为
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
地面受到的压力
F压=G=5000N
地面受到的压强
（2）车在行驶过程中受到的牵引力
F=f=0.4G=0.4×5000N=2000N
发动机的输出功率
P=Fv=2000N×5m/s=1×104W
（3）车受到的浮力
答：（1）车停在地面上时对地面压强为2.5×105Pa；
（2）发动机的输出功率至少为1×104W；
（3）车受到的浮力为5×103N。
33．（1）；（2）5m/s；（3）45000J，150W
【解析】
解：（1）自行车对地面的压力为
根据可知，自行车对地面的压强是
（2）由可知，晓光骑行的速度
（3）因为自行车匀速直线运动，根据二力平衡知识可知
自行车所做的功为
功率为
答：（1）晓光骑行时，自行车对地面的压强是；
（2）晓光骑行的速度是5m/s；
（3）晓光在这段路程骑行时，所做的功为45000J，功率为150W。
34．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）龙舟的质量为300kg，龙舟的重力
（2）运动员总质量为1500kg，运动员的重力
运动员和龙舟的总重
由漂浮的特点，运动员坐上龙舟后龙舟受到的浮力等于运动员和龙舟的总重，根据阿基米德原理，龙舟排开水的体积
（3）龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，故阻力大小
因比赛中龙舟作匀速直线运动，根据二力平衡知识，比赛过程中龙舟获得的动力
所用时间
t=2min30s=150s
比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
答：（1）龙舟的重力为；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为。
35．（1）54.72N；（2）；（3）5000:19
【解析】
解：（1）“祝融号”，质量为240kg，受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，祝融号所受的阻力为
（2）30min匀速运动了100m，根据二力平衡，牵引力与阻力相等，为54.72N，因此在这段时间内牵引力做的功为
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为
答：（1）祝融号所受的阻力为；
（2）在这段时间内牵引力做的功为；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000:19。
第11章 功和机械能练习题
一、单选题
1．（2022·江苏·模拟预测）在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是（ ）
A．运动员上升到最高点时重力势能为零
B．运动员下降过程中机械能增大
C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
2．（2022·江苏镇江·模拟预测）小亮踢足球，球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面，不计空气阻力，关于足球离开脚后的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．上升过程中，足球受力方向是竖直向下的
B．上升过程中，小亮对足球做功
C．下落过程中，足球机械能总量增大
D．下落过程中，足球重力势能增大
3．（2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模）如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下
A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2
C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2
4．（2022·江苏无锡·模拟预测）今年6月1日，我国引进的首架波音787客机飞赴广州交付使用．当波音787客机加速起飞上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能增大
5．（2022·江苏·江阴初级中学一模）日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（ ）
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦
B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功
C．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
D．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用
6．（2022·江苏南通·模拟预测）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
7．（2022·江苏苏州·模拟预测）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．时刻小球的动能最大
B．时刻小球的重力势能最大
C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
8．（2022·江苏·模拟预测）牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，由此判断下列说法正确的是（ ）
A．物体受到力的作用，运动状态一定改变
B．物体在平衡力的作用下，机械能可能不变
C．只有运动的物体才具有惯性
D．加速、减速的物体运动状态一定是改变了，但匀速转动的物体运动状态没有改变
9．（2022·江苏南通·模拟预测）足球运动员用脚把足球踢向空中时的情境中，以下说法中错误的是（ ）
A．足球被踢出说明力能改变物体的运动状态
B．由于惯性，足球离开脚后继续运动
C．足球在空中运动时，脚一直对它做功
D．足球在上升过程中，动能减小，重力势能增大
10．（2022·江苏扬州·一模）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究影响动能大小的因素”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（ ）
A．为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑
B．甲实验中，小球刚开始下滑时具有的机械能相等，乙实验中，木块被撞得越远，说明小球对木块做的功越多
C．甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动，是因为它受到惯性作用
D．甲、乙两个实验中，小球的质量越大，其到达水平面的速度越大
11．（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（ ）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．从地面斜向上踢出的足球
D．从肩上斜向上投掷出去的铅球
二、填空题
12．（2022·江苏盐城·一模）2022北京冬奥会开幕式完美再现了“黄河之水天上来”的意境。如图所示，代表着黄河之水的奥运五环在匀速上升的过程中，奥运五环的动能______（增大/减小/不变，下同），重力势能______，机械能______。
13．（2022·江苏连云港·模拟预测）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
14．（2022·江苏无锡·一模）2016年8月，我国成功发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在火箭携带卫星加速升空的过程中，以火箭为参照物，卫星是_____的，卫星的机械能_____（增大/减小/不变）．
15．（2022·江苏盐城·一模）“马力”是一种功率单位，它是怎样产生的呢？200多年前，工程师根据瓦特的设计，制造出了第一批改良蒸汽机。一个啤酒厂订购了一台，想代替马匹去牵动抽水机。啤酒厂主想确定一下蒸汽机的生产能力是否能够抵得上一匹马。于是，他从自己的马群中选了一匹最强壮的马，让它不住脚地连续干了8个小时。经过折算得出：一匹马每秒能够把75千克的水提高1米。请你计算：1马力=______W，故事中的马8小时做功______J，这些功如果由功率为12kW的机器完成，需要______h（取g=10N/kg）。
16．（2022·江苏·灌南县实验中学一模）小明去商场购物时，站在匀速上升的自动扶梯上（如图所示），以扶梯的扶手为参照物时，小明是___的；若扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N。扶梯用10s把小明从一楼送到二楼，扶梯对小明做功___J；扶梯对小明做功的功率是___W；小明运动的速度是___m/s。
17．（2022·江苏无锡·一模）某班级组织了一次物理课外实践活动，比较全班同学中从一楼爬上三楼过程中谁的爬楼功率最大。为了简便获得比赛结果，则活动中至少测量的物理量是：人体的体重和______。实验结束后，有位质量为50kg同学进行爬杆训练，当他沿竖直杆匀速上爬时，人受到的摩擦力大小为______N，方向______。
18．（2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模）如图所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板让自己上升的更高，若运动员从离开跳板到入水的过程中_______（填离开跳板、最高点或入水）时机械能最大，离开跳板上升过程中，动能将______、重力势能将______（填变大、变小或不变）
19．（2022·江苏连云港·模拟预测）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 ___________好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 ___________能转化为箭的 ___________能。
20．（2022·江苏连云港·模拟预测）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力______（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
21．（2022·江苏无锡·一模）小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示．已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍．（g取10N/kg）
（1）在0～10s内，水平推力_____（大于/小于/等于）阻力，阻力大小为_____N．
（2）10～20s内水平推力做了多少功_______？
（3）10～20s内水平推力的功率多大_________？
三、实验题
22．（2022·江苏扬州·模拟预测）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）实验时用木块被撞击后移动的______来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小______（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的______有关。
23．（2022·江苏无锡·一模）如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mB＜mC， hA=hC>hB。
（1）实验中，探究的动能是指______（填序号）
A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系。
（3）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图1中的A所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek，则EK______W（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，如图2中的甲，记录小球在不同表面上滑行到静止的距离（如图乙），根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理，______（合理/不合理）。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小球运动距离
最近
较远
最远
24．（2022·江苏·江阴初级中学一模）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。
（1）此实验是通过___________来反映动能的大小；
（2）比较场景①和②，可探究动能大小与___________（选填“质量”或“速度”）的关系，结论是：__________。该结论可用来解释汽车___________（选填“超速”或“超载”）的危害；
（3）若实验装置的水平面绝对光滑，_________（填“能”或“不能”）得出实验结论；
（4）移去木块后，进行场景③和④实验时，其中场景④小车上加一钩码，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1________W2（选填“>”、“=”或“＜”）。
25．（2022·江苏南通·模拟预测）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的，这里用到的实验方法是___________（选填“转换法”或“控制变量法”）；
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；
（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；
（4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径___________（选填：“有关”或“无关”）；
（5）不计空气阻力，小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为___________能。小球这种能的增加量___________小球重力势能的减小量。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
26．（2022·江苏扬州·一模）服从疫情防控是我们的责任，因此健身爱好者扬扬同学选择了居家健身的方式，于是请求家长网购了一款自动回弹健腹轮锻炼腹肌，在家长的监护下，扬扬按照使用说明慢慢尝试起来如图甲所示，平时喜好探究的他发现：健腹轮推出后能自动回来。经过思考，他想到了物理课后小实验制作过的“魔罐”也能自动回来。于是，找出之前自制的魔罐，再次探究了起来。
（1）如图乙是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来，然而自制的魔罐并非都能自动回来，请提出制作过程导致魔罐不能自动回来的可能原因有：_________（写出一点即可）
（2）好奇的扬扬在家长的协助下拆开了健腹轮如图丙所示，里面主要材料是弹簧，当手握防滑手柄向前推动，松手后也能自动回来，自动回来是将_________能转化为_________能。
27．（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）如图是小明探究”动能大小与哪些因素有关”的实验装置。在探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车________不变，使小车多次从________（选填“相同”或“不同”）高度下滑进行实验。小明两次实验操作，第一次木块被撞得近，木块受到的摩擦力为f1；第二次木块被撞得远，木块受到的摩擦力为f2，则f1________f2（选填“>”“=”或“<”）。
28．（2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景，其中hA>hB=hC，mA=mB
（2）比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为W1，图乙中木块克服摩擦力所做的功为W2，则W1______W2。（选填“>”“<”或“=”）；
（3）如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验；
（4）结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车“超载”和“超速”有关，为探究“超载”的安全隐患，应选择______两图的实验来进行比较。
29．（2022·江苏扬州·模拟预测）江苏广播电台在2019年3•15期间对某知名汽车品牌E级轿车连续出现减震器断裂事故（××减震门）进行了跟踪报道。汽车悬架系统上都装有减震器（如图甲），减震器一般和弹簧配合使用进行共同减震（结构简图如图乙），当汽车压下时弹簧被压缩，同时减震器中活塞向下运动，挤压减震器内部注入的油液，由于挤压作用，油液会在上下两个工作缸内上下流动，从而产生一定的阻力，减弱汽车的上下振动，改善汽车行驶的平顺性和舒适性。如果来自外界的力过大时，弹簧迅速压至最低位置，减震器压到底部，出现减震器断裂造成汽车底盘触及地面等严重交通事故。
（1）为避免减震器变形，车主采取的规避风险方法中，不可行的是____________；
A．过颠簸路段时尽量加速通过
B．适当降低汽车轮胎的胎压，提高轮胎的弹性空间
C．换用普通轮胎，避免使用强度大的防爆胎，缓解减震器压力
D．尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩
（2）在一般召回处理策略中，有些厂商采用更换减震弹簧的方式去加以巩固。通过查阅资料发现，对于某种材质的弹簧在压缩或伸长时其形变量的影响因素及实验数据如表。
试验次数
弹簧长度L/m
横截面积S/cm2
所受拉力F/N
伸长量L/cm
1
1
0.05
500
0.8
2
1
0.10
500
0.4
3
2
0.05
500
1.6
4
2
0.05
1000
3.2
5
4
0.10
1000
3.2
6
4
0.20
1000
1.6
在一次对汽车的减震测试中，对汽车轮胎都使用了一套这样的组合减震器。使用的减震器内部自平衡状态向下移动的最大长度为10cm，外部配备由该材质制作了长度为0.5m，横截面积为0.08cm2的减震弹簧。在经过某颠簸路段时，对某个减震器产生了2.5×104N的压力，恰好将其推到了底端。
①该材料发生形变时，伸长量的表达式为___________（比例常数可用k表示，不用求出）。
②通过分析数据，减振弹簧受到的最大压力为___________N。
③这个减震器在此过程中产生的平均阻力至少为多大？( )
（3）某次低速测试时，该研究小组绘制了汽车行驶中牵引力与速度的关系图象（如图），试求在本次测试中汽车发动机每分钟所做的功的大小。( )
30．（2022·江苏无锡·模拟预测）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度．
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示．
实验序号
铁块质量
铁块距桌面高度
桌腿进入沙子的深度
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）实验中通过比较_____来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中_____（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：_____．
四、计算题
31．（2022·江苏盐城·一模）一辆小货车运货，满载后总质量是6×103kg，轮胎与地面总接触面积为0.5m2。在平直的公路上以60km/h的速度匀速行驶10min，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，（g=10N/kg）。求：
（1）满载后小货车的总重；
（2）满载后小货车静止时对路面的压强；
（3）小货车匀速行驶过程中牵引力做的功。
32．（2022·江苏·江阴初级中学一模）人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），获全国汽车创新设计大赛最高奖项。这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵。（g取10N/kg，ρ水 =1.0×103kg/m3）
（1）如果“都市蚂蚁”车乘载两人后，总质量为500kg，轮胎与地面接触的总面积为0.02m2，则车停在地面上时，对地面的压强是多大？
（2）若上述（1）中“都市蚂蚁”车乘载两人后（总质量仍为500kg），以5m/s的速度在城市中行驶1min，在行驶过程中受到的阻力是总重的0.4倍，则发动机的实际功率是多大？
（3）航模社的同学将此概念车改进成水陆两栖蚂蚁车。若改装后车的总体积为0.75m3，当车载人后在水面漂浮时，有三分之一的体积露出水面，此时车受到的浮力是多大（假设车内不进水）？
33．（2022·江苏·模拟预测）晓光同学酷爱自行车运动，他测量并记录了自己在一段平直路面上匀速骑行的有关数据。晓光的质量50 kg，自行车的质量15 kg，骑行1.5km用时5min；车子行驶时受到的阻力30N，车轮与地面接触的总面积为25 cm2（g取10 N/kg）。求：
（1）晓光骑行时，自行车对地面的压强是多少？
（2）晓光骑行的速度是多少？
（3）晓光在这段路程骑行时，所做的功和功率各是多少？
34．（2022·江苏无锡·一模）如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景。500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg，运动员总质量为1500kg，比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟作匀速直线运动，且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，g取10N/kg。求：
（1）龙舟的重力；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
35．（2022·江苏盐城·模拟预测）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为，在牵引力的驱使下，匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取。
求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
参考答案：
1．C
【解析】
A．运动员上升过程高度变大，重力势能增加，在最高点时重力势能最大，故A错误；
BC．运动员在空中下落过程中（未接触蹦床前），不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能不变，故B错误，C正确；
D．运动员离开蹦床后上升过程中，上升的过程中动能转化为重力势能，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
A．不计空气阻力，球离开脚之后，球只受到重力作用，重力方向竖直向下，故A正确；
B．球在上升过程中，球离开脚之后，球不再受脚的作用力，脚对篮球不做功，球上升是依靠惯性完成的，故B错误；
C．下落过程中，重力势能转化为动能，不计空气阻力，足球机械能总量不变，故C错误；
D．球在下落过程中，球的质量不变，高度减小，重力势能减小，故D错误。
故选A。
3．A
【解析】
（1）斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，
（2）不考虑摩擦的情况下，斜面光滑，使用光滑的斜面没有额外功；根据功率的计算公式，结合做功的多少和所用时间的多少分析所做的功的功率大小．
由于斜面AC倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1 ＜F2；拉力在两斜面上做的有用功相同，即都等于克服物体重力所做的功，又因为不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，所以，拉力做功相同，即W1 =W2，所用时间相同，由P=W/t知道，拉力做功的功率相同，即P1 =P2，故选A．
本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功．
4．C
【解析】
由于飞机在加速，其速度在增大，故其动能增大；又由于飞机在上升，故其高度增加，重力势能增大。
故选C。
5．C
【解析】
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故A错误；
B．做功包括两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的作用下通过一段距离。铅球空中飞行是由于惯性，只有距离没有力，在这种情况下没有做功，故B错误；
C．高压锅的密封性强，使用时可以增大锅内气压，提高水的沸点，食物在高温下短时间内容易熟，故C正确；
D．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是由于运动员具有惯性，惯性是物体的一种性质不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选C。
6．A
【解析】
A．a到b的过程中，运动员用手推球，运动员对球做功，b到d的过程中，运动员对球没有施加力的作用，运动员对球没有做功，故A错误，符合题意；
B．铅球从b到d的过程中，只受到重力作用，机械能守恒，故B正确，不符合题意；
C．铅球从c到d的过程中，只受到重力作用，机械能守恒。高度减小，重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意；
D．b到d的过程中，机械能守恒，b点机械能等于d点机械能。b点高度比d点高，b点的重力势能大于d点的重力势能，所以铅球在b点的动能小于d点的动能，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【解析】
AB．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；
C．时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；
D．从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。
故选D。
8．B
【解析】
A．当物体受到力，但所受合力为零时物体运动状态不变，故A错误；
B．物体在平衡力的作用下静止时，其机械能不变，故B正确；
C．惯性是物体本身的一种性质，任何物体在任何情况下都具有惯性，故C错误；
D．匀速转动的物体运动方向随时间发生了改变，所以运动状态改变了，故D错误。
故选B。
9．C
【解析】
A．将足球踢了出去，球从静止变为运动，运动状态发生了改变，故A正确，不符合题意；
B．足球原来是运动的，虽然不受力，但是由于惯性，仍保持原来的运动状态，向前运动，故B正确，不符合题意；
C．足球在空中运动时，脚的踢力已消失，虽然移动距离，但没有力，不做功，故C错误，符合题意；
D．足球在上升的过程中，速度越来越慢，说明动能减小，高度越来越高，说明重力势能越来越大，动能转化成了重力势能，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【解析】
A．实验时三次实验中水平面的粗糙程度需适当的有所差异，太过粗糙时不易观察到木块的移动距离，太过光滑时木块移动距离太远，故A错误；
B．小球撞击木块时小球对木块做功，向右滑动的过程中摩擦力对木块做功，当摩擦力做功与小球的机械能相等时木块静止，三次实验中摩擦力相等，由W=Fs可知木块滑行的越远，小球的机械能越大，故B正确。
C．惯性是物体本身的一种属性，不能说受到惯性的作用，而是小球具有惯性，故C错误。
D．小球从斜面滑下时重力势能转化为动能，影响动能大小的因素有质量和速度，影响重力势能大小的因素有质量和高度，故虽然小球质量不同，到达水平面时的速度相同，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
A．由静止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动能始终在增大，与图象不符。故A不合题意：
B．竖直向上垫起的排球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动能为0，与图象不符。B不合题意；
C．从地面斜向上踢出的足球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零。从离开脚到最高点过程中速度减小，动能减小：在下落的过程中，速度增大，动能增大。整个过程动能先减小再增大。但由于足球从地面开始向上运动，最终落回地面，故其最后的动能不可能大于初始的动能，与图象不符。C不符合题意：
D．斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零（处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0)。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小：在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。与图象中动能先减小再增大不符。D符合题意。
故选D。
12． 不变 增大 增大
【解析】
[1][2][3] 奥运五环在匀速上升的过程中，速度不变、质量不变，动能不变；质量不变、高度变大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的和，动能不变，势能增大，机械能增大。
13． 360 24
【解析】
[1]小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
[2]上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
14． 静止 增大
【解析】
（1）判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则是静止的；
（2）物体加速上升，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，总机械能增大；
火箭携带卫星加速升空的过程中，以火箭为参照物，两者的位置关系没发生变化，卫星是静止的；卫星在发射升空过程中，加速上升，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，机械能增大．
15． 750 2.16×107 0.5
【解析】
[1]由题意知，马在1s内提高的水的重力
G=mg=75kg×10N/kg=750N
那么马在1s内对水所做的功
W=Gh=750N×1m=750J
即马的功率为750W。所以
1马力=750W
[2]这匹马8h所做的功
W总=Pt=750W×8×3600s=2.16×107J
[3]这些功由机器完成需要的时间
16． 静止 3000 300 0.7
【解析】
[1]小明站在匀速上升的自动扶梯上，以扶梯的扶手为参照物，小明和扶梯的扶手没有发生位置的变化，因此，小明是静止的。
[2][3]扶梯对小明做功为
W=Gh=600N×5m=3000J
扶梯对小明做功的功率为
[4]小明运动的速度是
17． 爬楼时间 500 竖直向上
【解析】
[1]根据功率的计算公式，要比较功率的大小，所做的功及做功的时间，在高度相同时，需要测量出人体的质量及爬楼时间。
[2][3]沿竖直杆匀速上爬时，在竖直方向上，人受二力平衡，重力与摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力的大小为
方向与重力方向相反，即竖直向上。
18． 离开跳板 变小 变大
【解析】
[1]运动员在离开跳板时，跳板的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，运动员在上升或下降的过程中与空气摩擦，一部分机械能转化为了内能，故离开跳板时机械能最大。
[2][3]离开跳板上升过程中，受重力作用，运动员的速度减小，高度不断增加，由于质量不变，动能将变小、重力势能将变大。
19． 弹性 弹性势 机械
【解析】
[1]弓的弦需要发生弹性形变，用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝弹性好。
[2][3]拉弯的弓具有弹性势能，拉弯的弓把箭射出去，将弹性势能转化为机械能。
20． 不 减小
【解析】
[1]过山车从高处加速滑下的过程中，受到的支持力的方向和运动方向垂直，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功。
[2]过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能减小。
21． 大于 45 360J 36W
【解析】
（1）由v﹣t图象，可知在0～10s内，小推车加速运动，据此分析解答，根据f＝0.15G可求；（2）由v﹣t图象，可知在10～20s内，小推车做匀速运动，处于平衡状态，推力等于阻力，根据s＝vt求出路程，再根据W＝Fs求功；（3）根据P＝求出10～20s内水平推力的功率．
(1)由v−t图象可知，在0∼10s内小推车做加速运动，处于非平衡状态，水平推力大于阻力；
阻力的大小：f=0.15G总=0.15×(m物品g+G车)=0.15×(17kg×10N/kg+130N)=45N，
(2)由v−t图象可知，在10∼20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力F=f=45N，
由v=可得，10∼20s内小推车运动的距离：s=vt=0.8m/s×10s=8m，
10∼20s内水平推力做的功：W=Fs=45N×8m=360J；
(3)10∼20s内水平推力的功率：P===36W.
22． 距离 相等 质量
【解析】
（1）[1]通过木块运动距离大小来反映小车动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大。
（2）[2][3]因为从斜面顶部由静止开始下滑，所以达到底部速度相同，装有钩码的小车质量大，将木块推得较远，说明速度相同时动能的大小与物体的质量有关。
23． B 速度 大于 不合理
【解析】
（1）[1]实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能。
（2）[2]使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，题中质量相同，高度不同，会使小球到达水平面的速度不同，所以是为了研究动能大小与速度的关系。
（3）[3]小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块时，会有能量损失，所以EK大于W。
（4）[4]该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，高度不同，接触面粗糙程度不同，所以摩擦力不同，没有做到控制变量，所以不合理。
24． 木块移动的距离 速度 质量一定时，速度越大，动能越大 超速 不能 ＜
【解析】
（1）[1]此实验探究斜面上的小车动能大小跟哪些因素有关，小车的动能大小是通过小车碰撞木块移动的距离来反映动能的大小，物理学中把这种研究方法叫转换法。
（2）[2][3][4]场景①和②，同一小车质量相等，小车从不同高度静止释放，到达斜面底端的速度不同，探究动能大小跟速度的关系。由图可知，质量一定时，速度越大，动能越大；汽车超速是因为汽车的速度大，动能大，出现事故时破坏性大；汽车超载是因为汽车的质量大，重力大，对路面的压强大，容易压坏公路。故场景①和②可以解释汽车超速时的危害。
（3）[5]探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，木块将永远运动下去，则无法通过木块移动的距离来比较小车动能的大小，故不能得出实验结论。
（4）[6]移去木块后，进行场景③和④实验，小车从同一高度静止释放，场景④小车上加一钩码时，小车的质量大，对水平面的压力大，则小车与水平面之间的摩擦力大。当小车在水平木板上滑行相同的距离时，由W=Fs可知，小车质量越大，克服摩擦力做功越多，故W1＜W2。
25． 铅球下陷的深度 转换法 当物体的高度一定时，质量越大，重力势能越大 当物体的质量一定时，高度越大，重力势能越大 无关 动 等于
【解析】
（1）[1][2]本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的，采用了转换法。
（2）[3]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙中的深度更大，说明最初B球的重力势能更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。
（3）[4]比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙中的深度更大，说明最初C球的重力势能更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）[5]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙中的深度相同，说明最初C、D两球的重力势能相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
（5）[6][7]铅球在下落过程陷入沙面之前，其高度减小，速度增加，将重力势能转化为动能；不计空气阻力，则铅球的机械能是守恒的，动能的增加量等于重力势能的减小量。
26． 见解析 弹性势 动
【解析】
（1）[1]魔罐不能自动回来，可能是配重自重太小使得橡皮筋无法发生弹性形变或系配重的线过长等。
（2）[2][3]当手握防滑手柄向前推动，松手后也能自动回来，自动回来，弹簧的弹性势能减小，健腹轮动能增大，将弹性势能转化为动能。
27． 质量 不同 =
【解析】
[1][2]物体的动能大小与物体的质量和速度大小有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。在探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车质量不变，只改变速度大小。因小车下滑到水平面的速度大小取决于小车从斜面自由下滑的高度，故要使小车多次从斜面不同高度下滑进行实验。
[3]影响滑动摩擦力大小的因素为压力大小和接触面的粗糙程度。小明两次实验操作中因木块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，故两次实验中木块受到的摩擦力大小相同。
28． 钢球 木块移动的距离 > 不能 乙丙
【解析】
（1）[1][2]该实验研究的主体是钢球，实验中探究的是钢球的动能大小，其动能的大小是通过观察木块被撞开的距离来判断的，采用了转换法。
（2）[3]甲乙图中，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，所受摩擦力相等；甲中木块移动的距离大于乙中木块移动的距离，根据W=fs可知，甲中木块克服摩擦力所做的功要大，即W1>W2。
（3）[4]如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小，所以不能完成本实验。
（4）[5]超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；应选择到达水平面的速度相等，质量不同的乙丙图进行对比。
29． A 2×104 5×103N 2×105J
【解析】
（1）[1]由于弹力是两个相互接触的物体之间发生形变产生的；所以，为避免减震器变形，应减小弹力的作用；则
A．若过颠簸路段时尽量加速通过，减震器会发生较大的变形，故A符合题意；
B．若适当降低汽车轮胎的胎压，提高轮胎的弹性空间，可以减小减震器的变形，故B可行，不符合题意；
C．若换用普通轮胎，避免使用强度大的防爆胎，缓解减震器压力，可以减小减震器的变形，故C可行，不符合题意；
D．若尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩，可以减小减震器的变形,故D可行，不符合题意。
故选A。
（2）[2]由表格中的数据可得：当弹簧的横截面积S、所受拉力F不变时，材料的伸长量与长度L成正比；当弹簧的横截面积S、长度L不变时，材料的伸长量与所受拉力F成正比；当弹簧的长度L、所受拉力F不变时，材料的伸长量与横截面积S成反比；综上所述，设比例系数为k，则所求的弹簧伸长量满足的关系为
[3]取
L1=1m，S1=0.05cm2=5×10-6m2，F1=500N，=0.8cm=8×10-3m
代入上式得
k=8×10-11m2/N
当
L=0.5m，S=0.08cm2=8×10-6m2， =10cm=0.1m
时，根据
可得减振弹簧受到的最大压力为
[4]由于在经过某颠簸路段时，对某个减震器产生了2.5×104N的压力，恰好将其推到了底端。所以阻力为
F阻=F压-F弹=2.5×104N-2×104N=5×103N；
（3）[5]低速测试时，由图象可知，速度为2km/h，牵引力为6×103N，在本次测试中汽车发动机的功率不变，根据
可得，汽车发动机每分钟所做的功为
30． 桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体，位置越高，具有的重力势能越大
【解析】
（1）根据能量的定义，物体具有的重力势能越大能够对小桌做的功越多，能够使桌腿陷入沙子的深度越大，故而本实验比较的是桌腿进入沙子的深度．
（2）根据控制变量法，为了验证猜想一，要控制物体的高度不变，质量改变，从表格中数据可以看出，①④⑤高度相同，质量不同；
（3）从表格中①②③数据可以看出，当物体质量相同时，随着物体的高度增大，小桌桌腿陷入的深度也在增加，即质量相同的物体，位置越高，具有的重力势能越大．
31．（1）6×104N；（2）1.2×105Pa；（3）3×107J
【解析】
解：（1）满载后小货车的总重为
G=mg=6×103kg×10N/kg==6×104N
（2）满载后小货车静止时对路面的压强为
（3）小货车匀速行驶过程中牵引力为
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×6×104N=3000N
小车在平直的公路上行驶的路程
小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为
W=Fs=3000N×1×104m=3×107J
答：（1）满载后小货车的总重6×104N；
（2）满载后小货车静止时对路面的压强1.2×105Pa；
（3）小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为3×107J。
32．（1）2.5×105Pa；（2）104W；（3）5000N
【解析】
解：（1）车和人的总重力为
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
地面受到的压力
F压=G=5000N
地面受到的压强
（2）车在行驶过程中受到的牵引力
F=f=0.4G=0.4×5000N=2000N
发动机的输出功率
P=Fv=2000N×5m/s=1×104W
（3）车受到的浮力
答：（1）车停在地面上时对地面压强为2.5×105Pa；
（2）发动机的输出功率至少为1×104W；
（3）车受到的浮力为5×103N。
33．（1）；（2）5m/s；（3）45000J，150W
【解析】
解：（1）自行车对地面的压力为
根据可知，自行车对地面的压强是
（2）由可知，晓光骑行的速度
（3）因为自行车匀速直线运动，根据二力平衡知识可知
自行车所做的功为
功率为
答：（1）晓光骑行时，自行车对地面的压强是；
（2）晓光骑行的速度是5m/s；
（3）晓光在这段路程骑行时，所做的功为45000J，功率为150W。
34．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）龙舟的质量为300kg，龙舟的重力
（2）运动员总质量为1500kg，运动员的重力
运动员和龙舟的总重
由漂浮的特点，运动员坐上龙舟后龙舟受到的浮力等于运动员和龙舟的总重，根据阿基米德原理，龙舟排开水的体积
（3）龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，故阻力大小
因比赛中龙舟作匀速直线运动，根据二力平衡知识，比赛过程中龙舟获得的动力
所用时间
t=2min30s=150s
比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
答：（1）龙舟的重力为；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为。
35．（1）54.72N；（2）；（3）5000:19
【解析】
解：（1）“祝融号”，质量为240kg，受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，祝融号所受的阻力为
（2）30min匀速运动了100m，根据二力平衡，牵引力与阻力相等，为54.72N，因此在这段时间内牵引力做的功为
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为
答：（1）祝融号所受的阻力为；
（2）在这段时间内牵引力做的功为；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000:19。
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