
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
初中物理人教版八年级下册11.1 功精品课时练习
展开一、单选题
1.在2025年阳江中考体育考试中有一个排球选项,如图所示,是八年级学生小明在练习“跳发球”,可简化为小明“抛球、腾空、击球、落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有( )
A.小明拿着球往上抛球一小段距离B.小明跳起腾空做出要击球动作
C.小明击球过程手刚碰到球瞬间D.小明完成击球过程后落地
2.2023年5月23日,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大的队员一定( )
A.做功越多B.功率越大
C.做功越少D.功率越小
3.自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示。关于乒乓球从A运动到D的过程中,以下说法正确的是( )
A.A点乒乓球的重力势能最小
B.B点到C点过程中,重力势能只转化为动能
C.乒乓球在B点的动能等于在D点的动能
D.D点乒乓球的机械能最小
4.如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,长时间后滚摆停止上下滚动下列说法正确的是( )
A.滚摆下降时,重力势能增大,动能减小
B.滚摆到最低点后又上升,重力势能转化为动能
C.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能减小
D.滚摆整个运动过程中,机械能总量不变
5.小明的爸爸去超市购买大米,下列情景中他没有对大米做功的是( )
A.他将一袋大米从货柜水平拉出B.然后将袋子从地上提起放肩上
C.接着扛着袋子水平走进电梯D.最后扛着袋子随电梯一起上升
6.小亮在夏天的某个周末参加实践活动,利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜,下列说法正确的是( )
A.推小推车的力越大,对小推车做的功越多
B.推小推车的距离越远,对小推车做的功越多
C.推力做的功越多,表示做功越快
D.推力做功的功率越大,做功不一定越多
7.2024年1月5日,中国运动员在世界乒乓球职业大联盟男子总决赛中获得单打冠军,图为比赛时的场景,关于乒乓球在离开球拍上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能不变B.重力势能增大
C.重力势能转化为动能D.机械能增大
8.抽水蓄能电站白天时放出山上的水用来发电,下列关于水向下流动时能量转化分析正确的是( )
A.水的重力势能增加B.水的动能减少
C.水的重力势能转化为动能D.水的动能转化为重力势能
9.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时的高度和重力势能,下列说法正确的是( )
A.落在A处的篮球初始高度高,初始重力势能大
B.落在B处的篮球初始高度高,初始重力势能大
C.两个篮球初始时的高度和重力势能一样
D.两个篮球初始时的高度和重力势能无法比较大小
10.根据如图所示的几个情景,下列说法正确的是( )
A.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子做了功
B.司机费了很大的力也未能推动汽车,但司机对汽车做了功
C.吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对货物做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功
11.2023年5月30日,神舟十六号载人飞船成功发射。在发射过程中,载人飞船随火箭加速上升,在加速上升阶段飞船的( )
A.动能不变B.重力势能增大C.机械能减小D.机械能不变
12.如图所示,在“探究动能大小与质量关系”的实验中。下列分析正确的是( )
A.沿斜面滚动过程中,小球的动能不变
B.整个过程中,小球的能量守恒
C.木块推出的距离越远,说明小球的动能越大
D.该装置不能“探究重力势能和高度的关系”
13.如图,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做功分别为W1、W2,下列选项正确的是( )
A.F1
C.F1>F2 W1>W2D.F1
A.①B.②C.③D.①②③
15.苹果由静止开始下落,每隔0.1s记录一次苹果的位置,如图所示。关于苹果下落的过程,下列说法中正确的是( )
A.苹果的重力势能变大
B.苹果的动能转化为苹果的重力势能
C.相等的时间间隔内,苹果所受的重力做功增大
D.苹果所受的重力做功的功率不变
16.一同学在体育课上进行实心球投掷训练,如图所示:B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.实心球从A→B的过程中,只有重力对它做功
B.实心球从B→C→D过程中,没有力对它做功
C.实心球从C→D过程中,动能不变,重力势能减小
D.实心球到达最高点C时,若重力突然消失实心球将做匀速直线运动
17.同一水平地面上甲、乙两物体,甲的动能比乙的动能大。则下列说法中正确的是( )
A.甲的质量一定比乙的大B.甲的速度一定比乙的大
C.甲的质量和速度都比乙的大D.甲做功本领比乙强
18.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.木块第1次受到的拉力较大B.木块两次的动能一样多
C.两次拉力对木块做的功一样大D.第1次拉力对木块做功的功率大
二、计算题
19.近年来,房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势,这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然,在旅途中享受自由、我国制造的“长城”房车(如图所示)的总重为,在一段平直公路上匀速行驶了56km,受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)该房车牵引力所做的功;
(2)若该房车的总功率,该房车以20m/s的速度匀速行驶,求此时该房车的牵引力。
20.一辆质量为的小货车,已知小货车在的牵引力作用下沿平直公路匀速行驶,所用的时间为400s(g取10N/kg)求:
(1)小货车所受的重力;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
21.我市中考体育测试有跳绳的项目,在训练的时候,同学们结合所学的物理知识进行了如下研究:质量为50kg的某同学在1min内跳了180次,每次跳的高度大约为5cm,整个过程中,求:
(1)她每跳一次克服重力做功约多少J;
(2)克服重力做功的功率约为多少W。
22.质量为70kg的骑车者,骑着质量为5kg自行车沿着平直的水平路面,以5m/s的速度匀速行驶了5min,骑行过程中受到的阻力为人和车总重力的0.02倍。(g=10N/kg)。求:
(1)匀速行驶时自行车受到的牵引力;
(2)匀速行驶时牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
三、实验题
23.如图1所示,小明利用小球从斜面滚下撞击木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过比较 来比较动能大小的;
(2)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
(3)比较图A、B是为了研究动能大小与 的关系;
(4)小明在探究动能大小与质量的关系时,他先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s1,接着他又立即让质量为2m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s2,如图C所示,发现s2大于s1。由此他得出:速度一定时,质量越大,动能越大。请指出在实验操作中的不合理之处 ;
(5)小华设计的实验装置如图2所示,弹簧左端固定,当探究动能大小与速度的关系时,松开手,去撞击水平面上的木块,用不同质量的小球将弹簧压缩相同长度,松开手,该方案无法探究动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系,理由是 。
24.小明同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
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的下落高度有关;
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。
为此小明设计了如图所示的实验,他的做法是:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属小球,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处由静止下落,C球从距沙表面高2H处由静止下落,D球从距沙表面高2H处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时的能量损失不计)实验中测得A、B两球陷入沙中深度分别为h1和h2,而C、D两球陷入沙中深度均为h3,且。
(1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的;
(2)实验中B球比A球陷入沙中的深度更大,由此可验证猜想 ;
(3)为验证猜想二,应比较 (选ABCD)两球,可得出结论,当物体 相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大;
(4)由B、C两球不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是 ;
(5)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出结论,物体的重力势能与物体运动的路径 (填“有关”或“无关”)。
25.如图所示是某学习小组探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m).
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的 。
(2)实验中通过比较 来判断小球具有动能的大小。
(3)A同学认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为他的观点是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 。
(4)通过比较步骤 和 可以判断动能大小与物体质量的关系。
26.如图,在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,让A、B两个质量不同的铅球从沙坑表面上方由静止释放,通过比较 来判断铅球重力势能的大小。分析实验现象得出结论:当高度一定时,物体的质量越 ,重力势能越大。
27.学习了功率的知识后,甲和乙两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率,他们测量前设计了如下问题,请你帮忙补充完整。
(1)实验原理: ;
(2)需要的测量器材有磅秤、 、 ;
(3)为了更好实验,两位同学设计的实验方案如下,其中多余的是 ;
A.测出自身的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出上楼所用的时间t
E.算出上楼功率P
(4)甲和乙都觉得测功率需要多次实验求平均值,主要目的是为了 ,他们给出了以下2种方法:
甲:每天测1次自己正常爬楼的功率,一星期后把测得的所有值取平均值;
乙:在2h内不间断地爬楼n次,最后求出n次爬楼的平均值。
(5)其中, ,(选填“甲”或“乙”)同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率,若换用另一种方法,最终求得的值将比通常情况下的功率值 (选填“偏大”或“偏小”)
28.小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球(m
(3)小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是 (写出一种即可);
(4)如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量为m1、m2和m3的三个金属块(m1=m2
29.我国无人机技术世界领先,应用广泛.如题图所示,送快递的无人机匀速下降时,快递的重力势能 ,动能 ,机械能 .(均选填“增大”“减小”或“不变”)
30.小明将重为200N的“卧雲”饮用纯净水从地面缓慢提升0.5m,然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了8m,一共用时20s,则提升物体过程中,小明对物体做了 J的功;提着物体水平行走过程中,小明对物体做了 J的功,整个过程的功率是 W。
31.图是某城市铁路车站的设计方案,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡、火车进站时靠惯性就能冲上缓坡,把 能转化成重力势能,使速度 (选填“增大”“减小”或“不变”);出站时,又把储存的 能转化成动能,有效地利用了能量。
32.《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,这是利用蚕丝的弹性好。拉弯的弓发生 ,对箭有弹力作用;放手后,弓恢复形变过程中,弓的 能转化为箭的 能。
33.某工人在水平地面上,用100N水平推力以1m/s的速度匀速推动重600N的物体,使它沿水平方向移动100cm,该过程中重力所做的功是 J,推力做功是 J,推力的功率是 W。
34.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于它们之间的大小关系是 。
35.如图所示的滚摆实验中,图中反映的是滚摆的 过程(填“上升”或“下降”),在此过程中 能转化为 能。
36.如图所示,钢珠在竖直平面上的轨道ABCDE上运动(忽略一切阻力)。
(1)钢珠从A点运动到B点加速下落过程中,重力势能 ,动能 。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
(2)钢珠从A点静止释放,钢珠 (选填“能”或“不能”)通过E点冲出轨道。
37.如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程,这个过程中弹簧的弹性势能的变化情况是 ,要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系,需分别让质量不同的小球从 自由下落,压缩同一弹簧,并分别测出 通过比较,从而得出结论。
38.如图所示,质量为m的小球从某一高度O由静止释放,下落过程中经过P、Q两点,OP=PQ。忽略空气阻力,在下落过程中,小球从O点到P点重力势能减小 从P点到Q点重力势能减小;小球经过P点机械能 经过Q点的机械能;小球从O到P过程重力做功的功率 从P到Q重力做功的功率。(均选填“大于/等于/小于”)
39.开学典礼上用无人机进行航拍,其质量为1.2kg,下方挂着一质量为0.3kg的摄像机, 10s 内无人机匀速上升了25m,达到指定高度,然后水平飞行进行航拍,无人机在前10s对摄像机所做的功为 J,在水平飞行60m的过程中,无人机对摄像机做功为 J,在抓拍某个镜头时,无人机处于悬停姿态,无人机的升力 (做功/不做功)。g取10N/kg。
40.甲汽车发动机的功率为78千瓦,以此功率运行时,表示每秒钟做功 焦。乙汽车发动机的功率为66千瓦,两台发动机正常工作时,甲机器做功 比乙慢,甲机器做功 比乙多。(后两格均选填“一定”、“可能”或“不可能”)
41.如图所示是一幅简单的过山车漫画,在关闭动力系统的情况下,过山车在轨道上滑行。过山车在轨道上从A点向右运动,如果B、D两处高度相同,则过山车在这两处的重力势能大小关系是 (选填“B处大”、“D处大”或“一样大”),动能大小关系是 (选填“B处大”、“D处大”或“一样大”)。
42.“蹦极”是一种年轻人喜欢挑战的极限运动,如图是一名游客蹦极过程中的图像(蹦极过程视为在竖直方向的运动,不计空气的阻力),其中时刻弹性绳处于自然伸直状态,时刻游客达到最低点。则时间段,游客的机械能 (填“增大”、“不变”或“减小”),时间段,游客的重力势能 (填“增大”、“不变”或“减小”),弹性绳的弹性势能在 (填“”、“”或“”)时刻最大。
五、科普阅读题
43.阅读材料,回答问题。
悬在城市上空的痛
随着新农村建设的开展,很多居民住进了宽敞明亮的楼房。生活越来越舒适的同时,一种“高空抛物”现象时有发生。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害。一天下午,陈某出门忘记了带钥匙,其妻从6楼将一串钥匙抛下,不小心砸到陈某头部造成重伤。
通过物理计算可知:一个的鸡蛋从6楼抛下来其具有的能量就可以砸破行人的头骨,从12楼抛下可使人当场死亡。
《民法通则》第126条也有规定,建筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、悬挂物发生倒堨、脱落、坠落造成他人损害的,它的所有人或者管理人应当承担民事责任。
(1)重力势能大小与 、 有关;
(2)重物在下落过程中将 能转化为 能;
(3)请列举一种生活中有可能造成“高空抛物”伤害的现象 ;
(4)一个的鸡蛋重力为 ;假设每层楼高度为,此鸡蛋从六楼掉下来重力做功为 。
参考答案:
1.A
【详解】A.拿着球向上抛,手对球施加了力,球在力的方向上移动了距离,手对球做了功。故A符合题意;
B.此时小明未对球施加力,所以没有对球做功。故B不符合题意;
C.手刚碰到球时,球未在力的方向上移动距离,所以没有对球做功。故C不符合题意;
D.完成击球后,手不再接触球,不再对球施加力,不再对球做功。故D不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】运动员从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大,重力越大,由可知,队员克服重力做的一定功越多,由于不知道每位队员的登顶时间,无法利用判断队员做功的功率,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A.乒乓球在A点时高度最高,具有重力势能最大,故A错误;
B.B点到C点过程中,乒乓球质量不变、高度减小,重力势能减小,有部分重力势能只转化为内能,故B错误;
C.B点和D点在同一高度,则重力势能相等,但由于阻力作用,从B点到D点运动的过程中,部分机械能会转化为内能,所以B点的机械能大于D点的机械能,由于机械能等于动能和重力势能的总和,则B点的动能大于D点的动能,故C错误;
D.由于阻力作用,乒乓球运动的过程中,部分机械能会转化为内能,机械能不断减小,图中四点中D点乒乓球的机械能最小,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】A.滚摆在下降过程中,位置降低,速度增大,重力势能减小,动能增大,故A错误;
B.滚摆由最低点上升过程中,位置升高,速度减小,动能转化为重力势能,故B错误;
CD.由题意知,滚摆运动过程中,滚摆每次上升的高度逐渐减小,长时间后停止上下滚动,说明滚摆要克服阻力做功,有一部分机械能转化为内能,所以滚摆的机械能减小,故C正确,D错误。
故C。
5.C
【详解】A.他将一袋大米从货柜水平拉出,拉力方向是水平的,大米在水平方向上通过一段距离,满足做功的条件,此时他对大米做功了,故A不符合题意;
B.将袋子从地上提起放肩上,提力方向向上,袋子在提力的方向上通过了一段距离,他对大米做功了,故B不符合题意;
C.扛着袋子水平走进电梯,他对大米的支持力方向是竖直的,大米在水平方向上通过一段距离,此时力的方向与运动方向垂直,他没有对大米做功,故C符合题意;
D.扛着袋子随电梯一起上升,他对大米的支持力方向是竖直的,大米在竖直方向上通过一段距离,他对大米做功,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A根据W=Fs可知,推力大,但是小车运动的距离未知,无法判断做功的多少,故A错误;
B.根据W=Fs可知,小车运动距离远,但是推力未知,无法判断做功的多少,故B错误;
C.根据可知,做的功多,但是时间未知,无法判断做功快慢,故C错误;
D.根据W=Pt可知,推力做功的功率大,但是时间未知,做的功不一定越多,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】乒乓球上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大;速度减小,动能减小;动能转化为重力势能,机械能不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】水从山上向下流动的过程中,水的重力势能转化为动能,水重力势能减小,动能增大。
故选C。
9.B
【详解】B处印迹大,说明落在B处的球形变大,即转化得来的弹性势能大。球在接触地面时,动能转化为弹性势能,则这个球在落地时的动能大。球在下落过程中是重力势能转化为动能,说明这个球开始时的重力势能大。重力势能与质量与高度有关,两个相同的球质量相等,则落在B处的球初始高度大。故B正确,ACD错误。
故选B。
10.A
【详解】A.女孩搬起一个箱子,女孩给箱子一个向上的力,箱子在力的方向上移动了距离,女孩对箱子做了功,故A正确.
B.司机费了很大的力也未能推动汽车,人对汽车有推力作用,但是汽车没有在力的方向上移动距离,所以人对汽车没有做功,故B错误.
C.吊车对货物施加一个竖直向上的力,吊车吊着货物水平移动一段距离,没有在力的方向上移动距离,所以吊车没对货物做功,故C错误.
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球没有力的作用,对足球不做功,故D错误.
【点睛】有力作用在物体上,力对物体不一定做功;物体运动了一段距离,可能没有力对物体做功;做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.
11.B
【详解】载人飞船随火箭加速上升,在加速上升阶段,飞船速度变大,动能增大,高度升高,重力势能增大,机械能是动能和势能的总和,故机械能增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.C
【详解】A.小球沿斜面向下滚动过程中,质量不变,速度变大,则动能变大,故A错误;
B.由于小球A在滚动的过程中受摩擦力的作用,小球克服摩擦力做功,所以一部分机械能会转化为内能,当小球撞击木块时,小球的一部分机械能转化为木块的动能,小球的机械能减小,小球的能量不守恒,故B错误;
C.实验中通过木块滑行距离的远近来体现小球动能的大小,如果木块滑行的距离越远,说明小球的动能越大,故C正确;
D.该装置能探究重力势能和高度的关系,根据控制变量法可知,需让同一小球从不同高度滚下,故D错误。
故选C。
13.D
【详解】斜面高度一定,斜面倾斜角度越大,越费力,斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即
斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即
故ABC错误,D正确。
故选D。
14.A
【详解】①沿斜面匀速直线向上拉木块,木块质量不变,速度不变,所以木块的动能不变,即动能不随时间变化,故①正确;
②沿斜面匀速直线向上拉木块,木块质量不变,高度变大,所以木块的重力势能变大,即重力势能随时间的增加而变大,故②错误;
③木块动能不变,重力势能变大,所以机械能变大,即机械能随时间的增加而变大,故③错误。
故选A。
15.C
【详解】AB.由图可知,苹果下落过程中,相同时间内通过的路程变大,根据速度公式可知速度变大,质量不变,动能变大;苹果的高度减小,质量不变,重力势能减小,所以此过程中重力势能转化为动能,故AB错误;
CD.相等的时间间隔内,通过的路程变大,根据W=Gh可知,苹果所受的重力做功增大,根据可知,功率变大,故C正确,故D错误。
故选C。
16.D
【详解】A.由题意可知,实心球在人手的推力作用下从A运动到B,此过程人手的推力对实心球做功,故A错误;
BC.实心球从B→C→D过程中,忽略空气阻力,实心球运动过程中机械能守恒。从B→C过程中,实心球的质量不变,高度变大,重力势能变大,动能转化为重力势能;从C→D过程中,实心球的质量不变,高度变小,重力势能变小,重力势能转化为动能,则动能增大,此过程实心球在重力的方向上移动了距离,则重力对实心球做了功。故BC错误;
D.实心球到达最高点C时,竖直方向的速度为0,但水平方向有速度,此时实心球只受重力的作用,若此时重力突然消失,由牛顿第一定律可知,实心球将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
17.D
【详解】ABC.影响动能的因素有质量和速度,虽然甲的动能比乙的动能大,但不能比较甲、乙的速度和质量的大小关系,故ABC错误;
D.甲、乙两物体在同一水平地面上,甲的动能大,所以甲对外做功的本领越大,故D正确。
故选D。
18.D
【详解】A.从图像上可以看出,木块两次都是做匀速直线运动,而做匀速直线运动的物体受平衡力作用,即拉力等于滑动摩擦力,因为压力和接触面粗糙程度都没有变化,所以滑动摩擦力大小不变,所以两次木块受到的拉力相等,故A错误;
B.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,而木块的质量不变,所以第一次木块具有的动能多,故B错误;
C.从图中可以看出,在相同拉力作用下,木块两次运动的距离不同,所以木块两次所做的功不一样大,故C错误;
D.从图中可以看出第次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据公式可知,拉力第次做功的功率大,故D正确。
故选D。
19.(1);(2)
【详解】解:(1)房车匀速行驶时牵引力等于阻力,故牵引力为
F1=f=3×104N×0.1=3×103N
该房车牵引力所做的功为
(2)此时该房车的牵引力为
答:(1)该房车牵引力所做的功;
(2)此时该房车的牵引力为。
20.(1)2.5×104N;(2)2×106J;(3)5×103W
【详解】解:(1)小货车所受的重力
(2)牵引力做的功
(3)牵引力的功率
答:(1)小货车所受的重力为2.5×104N;
(2)牵引力做的功为2×106J;
(3)牵引力的功率为5×103W。
21.(1)25J;(2)75W
【详解】解:(1)同学的重力
她每跳一次克服重力做功
(2)由题意可知,5min内同学做的总功
则克服重力做功的功率
答:(1)她每跳一次克服重力做功约为25J;
(2)克服重力做功的功率约为75W。
22.(1)15N;(2);(3)75W
【详解】解:(1)自行车与人的总重力为
人和车受到的阻力为
由于是做匀速直线运动,自行车与人受到的是平衡力作用,所以自行车受到的牵引力为
(2)根据可得,自行车行驶的路程为
根据W=Fs可得,匀速行驶时牵引力所做的功为
(3)根据可得,牵引力做功的功率为
答:(1)匀速行驶时自行车受到的牵引力为15N;
(2)匀速行驶时牵引力所做的功为;
(3)牵引力做功的功率为75W。
23. 木块移动的距离 B 速度 第二次实验时没有把木块放回原处 质量 没有控制速度相同
【详解】
(1)[1]由图知,小球从斜面滚下,将木块推得越远,动能就越大,因此实验中通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小。
(2)[2]小球动能的大小是指撞击木块时的动能,小球部分动能转化为木块的动能。
故选B。
(3)[3]由图知,两个小球从不同高度滚下,速度不相同,速度大的将木块推得较远,动能较大,此实验为了研究动能大小与速度的关系。
(4)[4]要探究小球动能与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即不同质量的小球从同一高度滚下,而B、C两图虽然让小球从同一高度滚下,也控制小球到达斜面的速度相同,但是在撞击时,由于质量为2m的物体先运动了s1路程,在撞击木块时速度减小,故不合理,每次撞击时应保证木块在同一位置。
(5)[5][6]若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,离开弹簧后由于质量不同,速度不同,因没有控制小球速度相同,故无法探究动能大小与质量的关系。
24. 小球陷入沙中的深度 一 A、C 质量 没有控制下落高度相同 无关
【详解】(1)[1]本实验中,根据转换法,小球重力势能的大小是通过小球陷入沙中的深度来反映的。
(2)[2]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,说明当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大,由此可验证猜想一。
(3)[3]为验证猜想二,即研究重力势能与下落高度的关系,需要保持小球的质量和运动路径相同,改变下落的高度,由图可知应比较A、C两球。
[4]由图可知,C球比A球陷入沙中的深度更大,说明当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)[5]研究物体重力势能与质量的关系时,需要保持物体下落高度和运动路径相同,改变物体的质量;而B、C两球下落的高度不同(即没有控制下落高度相同),所以不能研究物体重力势能与质量的关系。
(5)[6]比较C、D两球,两球的质量相同,下落高度也相同,而两球的运动路径不同,发现两球陷入沙中的深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。
25. 速度 木块 B移动的距离 错误 未保证质量一定 甲 乙
【详解】(1)[1]小球从同一全面的同一高度由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度是相同的。我们在实验中可以用这种方法控制物体的运动速度。
(2)[2]能量的大小不易直接测量,具有动能的物体撞击木块B,它将木块B撞得越远,它对木块做得功就越多,说明它具有的动能就越多。
(3)[3][4]乙与丙中,两个小球的质量不等,由斜面不同高度向下运动到达斜面底端的速度也不同,那么,就无法判定两种情况下动能不同是哪个因素造成的。即在实验中没有控制小球的质量相同,所以这个观点是错误的。
(4)[5][6]要探究动能大小与质量的关系,就要控制小球到达斜面底端时的速度相同,即要求小球从斜面的同一高度向下运动,同时改变小球的质量进行对比研究。甲与乙中,小球的质量不同,但是从斜面的同一高度向下运动的。故通过甲与乙的情况可以研究动能与质量的关系。
26. 铅球陷入沙坑的深度 大
【详解】[1]本实验中,铅球的重力势能大小是用转换法,通过球陷入沙面的深度来反映。
[2]由图可知,球下落高度相同,B球质量大于A球质量,发现B球陷入沙深度更大,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。
27. 刻度尺 秒表 B 减小误差 甲 偏小
【详解】(1)[1]上楼的过程就是克服重力做功的过程,爬楼的功率
所以该实验的原理是。
(2)[2][3]由实验原理可知,需要称量人的质量m、测量楼梯的高度h和上楼需要的时间t,所以需要的测量器材除了磅秤,还需要刻度尺和秒表。
(3)[4]由可知,实验需要测出人自身的质量m、测出楼梯竖直高度h和上楼所用的时间t,计算出上楼功率P,不需要测出楼梯的总长度,所以测量楼梯的总长度L的步骤是多余的,故ACDE不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[5]在测量功率的实验中,多次测量的目的是减小误差,求出做功的功率。
(5)[6][7]乙同学的方案是在2h内不间断地爬楼n次,由于在多次爬楼的过程中人会感到疲惫,爬楼需要的时间可能会相对增长,则计算得出的功率会偏小。甲同学的方案是每天测1次自己正常爬楼的功率,一星期后把测得的所有值取平均值,减小了体力损耗带来的误差,所以甲同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。
28. 重力势 木块移动的距离 大 换一个质量更大钢球 高度 m2较大
【详解】(1)[1]小球静止在斜面上时,具有重力势能,撞击木块时,对木块做功,将重力势能转化为动能。
[2]小球的动能不同,对木块做功不同,木块移动的距离也不同,所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。
(2)[3]图甲、乙中,不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放,到达水平面时速度相同,乙中小球质量大,撞击木块移动的距离大,说明速度相同时,质量越大,动能越大。
(3)[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大,可能是两个小球的质量比较接近,可换用一个质量更多的钢球进行实验。
(4)[5]图丙的a、b实验中,金属块的质量相同,高度不同,b中金属块的高度更大,撞击铁钉进入泡沫的深度更深,说明重力势能大小与高度有关。
[6]实验中金属块的重力势能不同,撞击铁钉进入泡沫的深度也不同,铁钉进入泡沫的深度越深,说明金属块的重力势能越大。图丙中,b的铁钉进入泡沫的深度最深,金属块的重力势能最大,所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。
29. 减小 不变 减小
【详解】[1][2][3]送快递的无人机匀速下降时,快递的质量不变,高度减小,快递的重力势能减小;快递匀速下降,速度不变,动能不变;机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能减小。
30. 100 0 5
【详解】[1]提升物体过程中,小明对物体做功为
[2]提着物体水平行走过程中,小明对物体的拉力竖直向上,而沿水平方向,小明对物体不做功。
[3]用时,则整个过程的功率是
31. 动 减小 重力势
【详解】[1][2][3]在进站时,列车的质量不变、高度升高,把列车的动能转化成了列车的重力势能,列车的动能减小,速度减小;当出站时,从斜坡上下来,高度减小,又把列车的重力势能转化成了动能,提高了车速,从而有效节约能量。
32. 弹性形变 弹性势 动
【详解】[1]人用力将弓弦拉弯,弓弦受力发生了形状的改变,弓弦发生形变,拉力解除后,弓弦能恢复原状,故它发生的是弹性形变。
[2] [3] 在拉弓时,弦会发生弹性形变,拉弯的弓具有弹性势能,箭射出去后具有动能,这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
33. 0 100 100
【详解】[1]物体沿水平方向运动,而重力方向竖直向下,在重力的方向上物体没有移动距离,重力做功为0。
[2]推力做功
W=Fs=100N×1m=100J
[3]推力的功率
34.
【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs;即
W1=W2=W3
35. 上升 动 重力势
【详解】
[1][2][3]由图可知,滚摆转动时绳子缠绕更多,所以滚摆上升,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能。
36. 变小 变大 不能
【详解】(1)[1][2]钢珠从A点运动到B点过程中,钢珠的质量不变,高度减小,重力势能变小,速度增大,动能变大。
(2)[3]忽略一切阻力,机械能是守恒的,AE的高度是相同的,所以钢珠从A点静止释放,当球到达E点时速度刚好为零,故不能冲出轨道。
37. 变大 同一高度 弹簧的最大压缩量
【详解】(1)[1]由题意知,小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,弹簧的形变程度变大,弹簧的弹性势能变大。
(2)[2][3]要探究弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系,采用控制变量法进行实验,即使用质量不同的小球,控制它们从同一高度自由下落,压缩同一弹簧,分别测出弹簧的最大压缩量进行比较。若最大压缩量不同,则说明最大压缩量与小球的质量有关,并得出最大压缩量与小球的质量的关系。
38. 等于 等于 小于
【详解】[1][2]小球下落过程中经过P、Q两点,由于不计空气阻力,机械能是守恒的,即小球经过P点机械能等于经过Q点的机械能。小球下落过程中经过P、Q两点,OP=PQ,根据W=Gh=mgh,故O到P过程和P到Q过程,重力做的功相等;做功的过程就是能量转化或转移的过程,做了多少功就有多少能量发生转化或转移,即O到P过程和P到Q过程转化成的动能相等,根据机械能守恒,故小球从O点到P点重力势能减小等于从P点到Q点重力势能减小。
[3]小球在下落的过程中,速度逐渐变大,而小球的重力不变,根据
故小球从O到P过程重力做功的功率小于从P到Q重力做功的功率。
39. 375 0 不做功
【详解】[1]无人机在前10s对摄像机所做的功为
[2]在水平飞行60m的过程中,无人机对摄像机的作用力竖直向上,无人机运动的方向在水平方向,力的方向和距离方向垂直,无人机对摄像机不做功,即做的功为0J。
[3]无人机处于悬停姿态即处于静止状态,没有在无人机的升力方向上移动一段距离,所以无人机的升力不做功。
40. 78000J 不可能 可能
【详解】[1]由题可知
甲汽车以此功率运行时,由可得,甲汽车每秒钟做功为
[2]功率是表示物体做功快慢的物理量,即单位时间内做功多少的物理量,由于甲汽车的功率78kW大于乙汽车的功率66kW,故甲机器做功不可能比乙慢。
[3]由可知,物体做功的多少与功率大小和做功时间都有关系,在不知道甲、乙机器做功时间的情况下,仅凭功率大小不能判断甲机器与乙机器谁做功多。故两台发动机正常工作时,甲做功有可能比乙多。
41. 一样大 B处大
【详解】[1]如果B、D两处高度相同,过山车的质量不变,则过山车在这两处的重力势能大小关系是一样大。
[2]整个过山车在运行过程中,总的机械能是逐渐减小的,所以B处的动能大。
42. 不变 减小
【详解】
(1)[1]在时间段,不计空气的阻力,游客自由下落,游客的重力势能转化为动能,机械能大小不变。
(2)[2]在时间段,游客高度减小,质量不变,游客的重力势能减小。
(3)[3]弹性绳在时刻弹性形变最大,弹性势能最大。
43. 质量 高度 重力势 动 从较高的楼层扔垃圾,砸伤路人 0.5 7.5
【详解】(1)[1][2]重力势能与质量和物体被举高的高度都有关,物体的质量越大、高度越高,重力势能越大。
(2)[3][4]在下落过程中,质量不变,高度降低,势能减小,同时速度变大,动能增大,重力势能转化为动能。
(3)[5]从较高的楼层扔垃圾,砸伤路人。
(4)[6][7]一个的鸡蛋重力为
此鸡蛋从六楼掉下来重力做功为
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