专题八 功和机械能-人教版初中物理八年级下册期末复习重难点必刷（原卷版+解析版）

这是一份专题八 功和机械能-人教版初中物理八年级下册期末复习重难点必刷（原卷版+解析版），共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2024·江苏南通·二模）健身教练经常通过改变音乐的节奏来控制学员的运动量．下列最能反映该“运动量”内涵的物理量是
A．质量B．效率C．功率D．能量
【答案】C
【详解】功率反映的是做功的快慢，等于功与时间的比值，健身教练通过改变音乐的节奏来控制学员的运动量，他改变节奏时改变健身运动员的做功快慢，即功率的大小，故C符合题意为答案．选项ABD错误．
2．（24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习）下列不属于功率单位的是（ ）
A．J/sB．WC．N·mD．N·m/s
【答案】C
【详解】瓦特（W）是功率的主单位；焦耳（J）是功的主单位；由公式知：1W=1J/s，所以J/s是功率的单位； 由公式W=Fs知，1J=1N·m，所以N·m是功的单位；由公式
知，1W=1N·m/s，所以N·m/s是功率的单位。综上，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．（2025·新疆·二模）如图，小刚将放置在教室地面上标有“17L”的一桶水安装到饮水机上，所做的功大约为（ ）
A．1.5JB．15JC．150JD．1500J
【答案】C
【详解】17L水的体积为V=17L=0.017m3
水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×0.017m3=17kg
其受到的重力为G=mg=17kg×10N/kg=170N
饮水机的高度接近学生的腰部，故饮水机的高度约为h=0.9m
学生把水桶安装到饮水机上做功约为W=Gh=170N×0.9m=153J
故选C。
4．（2025·北京丰台·二模）下列过程中，重力对物体做功的是（ ）
A．潜水艇在水中悬停B．足球在空中飞行
C．汽车在水平路面前进D．货物被起重机吊着沿水平方向移动
【答案】B
【详解】A．潜水艇在水中悬停，潜水艇静止，没有在重力的方向上移动距离，所以潜水艇所受到的重力没有对潜水艇做功，故A不符合题意；
B．足球在空中飞行过程中，足球在重力的方向上移动了距离，所以足球所受重力对足球有做功，故B符合题意；
C．汽车在水平路面前进，在重力的方向上没有移动了距离，所以汽车所受重力对汽车没有做功，故C不符合题意；
D．起重机吊着货物沿水平方向移动，在重力的方向上没有移动了距离，所以货物所受重力对货物没有做功，故D不符合题意。
故选B。
5．（23-24九年级上·江西新余·阶段练习）甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2:5，那么（ ）
A．它们的牵引力之比为2:5B．它们的牵引力之比为5:2
C．它们做的功之比为2:5D．它们做的功之比为5:2
【答案】B
【详解】相等的时间内匀速通过的路程之比为2:5，由s=vt可得速度之比为2:5，汽车功率相等，则由P=Fv可知牵引力之比为5:2，由W=Pt可知做功之比为1:1，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．（24-25八年级上·山东菏泽·期中）我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法正确的是（ ）
A．能量是与物体运动无关的物理量
B．物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系
C．不同形式的能量之间可以互相转化
D．能量不可以从一个地方转移到另一个地方
【答案】C
【详解】AB．能量与物体的运动形式有关，从宏观到微观，物质运动形式的多样性（如机械运动、分子运动、电磁运动等），决定了能量形式的多样性，即物质运动的多样性与能量形式的多样性之间有关系，故AB错误；
C．由能量守恒定律可知，不同形式的能量之间可以互相转化，故C正确；
D．由能量守恒定律可知，能量可以从一个地方转移到另一个地方，或者由一个物体转移到另一个物体，故D错误。
故选C。
7．（2025年辽宁省大连市中考一模物理试题）校园体育活动丰富多彩。同学们在大课间练习垫排球，当排球下落时（ ）
A．重力势能增大，动能减小B．重力势能减小，动能减小
C．重力势能增大，动能增大D．重力势能减小，动能增大
【答案】D
【详解】排球下落过程，质量不变，高度减小，所以排球重力势能减小；而质量不变，速度变快，所以排球动能增大。
故选D。
8．（24-25八年级下·全国·课后作业）有市民在高楼天台上种西瓜，一根藤蔓长到了外墙，结的西瓜悬挂在高楼外摇摇欲坠（如图所示），这引起了很多人的担心。下列有关说法错误的是（ ）
A．悬挂在高楼外的西瓜具有较大的重力势能
B．在西瓜坠落过程中，动能逐渐增大
C．在西瓜坠落过程中，重力势能转化为动能
D．若不计空气阻力，正在坠落的西瓜机械能增大
【答案】D
【详解】A．悬挂在高楼外的西瓜，质量一定，高度很高，具有较大的重力势能，故A正确，不符合题意；
B．在西瓜坠落过程中，质量一定，速度增大，动能增大，故B正确，不符合题意；
C．在西瓜坠落过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能主要转化为动能，故C正确，不符合题意；
D．若不计空气阻力，正在坠落的西瓜机械能守恒，即西瓜的机械能不变，故D错误，符合题意。
故选D。
9．（2025·山东烟台·一模）中国古代科技著作《天工开物》中提到“试弓定力”，如图所示将弓弦悬挂在杆秤的秤钩上，在弓把处悬挂重物直到弓弦拉满，下列说法不正确的是（ ）
A．所挂重物越多，弓的形变量越大，说明力的作用效果与力的大小有关
B．秤钩对弓弦的拉力和弓弦对秤钩的拉力是一对相互作用力
C．秤钩对弓弦的拉力大小等于弓把悬挂重物的重力大小
D．弓弦拉满时，弓具有的弹性势能最多
【答案】C
【详解】A．力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关，所挂重物越多，弓形变量越大，说明力的作用效果与力的大小有关，故A正确，不符合题意；
B．秤钩对弓弦的拉力和弓弦对秤钩的拉力是作用在不同物体的两个力，大小相等，方向相反，且在同一直线上，因此是一对相互作用力，故B正确，不符合题意；
C．秤钩对弓的拉力等于弓与重物的重力的和，要大于重物重力，故C错误，符合题意；
D．弹性势能的大小与弹性形变的大小有关，所以弓弦拉满时，弓发生的弹性形变最大，具有的弹性势能最多，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．（2024·湖南·模拟预测）抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A．蓄能时：电能转化机械能
B．发电时：水的机械能部分转化为电能
C．抽水蓄能电站选址时不需要考虑地理位置的问题
D．抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分利用能源
【答案】C
【详解】A．由题意知，蓄能时，电动机将水抽到高处，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．发电时，将水的机械能部分转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成，要求水资源丰沛、上下游有落差，因此选址时需要考虑地理位置的问题，故C错误，符合题意；
D．核电站需要利用水来对反应堆进行冷却，因此，抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分利用水资源，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．（2025·四川绵阳·二模）李阳在学习了“机械能及其转化”后，想试试教材上的实验。如图所示，他把一个铁锁用细绳悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。下列说法中正确的是（不考虑空气阻力）（ ）
A．铁锁摆回时会打到鼻子
B．铁锁在摆动过程中，受平衡力的作用
C．铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能
D．当铁锁摆至左侧最高点时，如果所受的力全部消失，铁锁将做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A．铁锁在摆动过程中，不考虑空气阻力，机械能守恒，所以铁锁摆回时到达鼻子附近，不会打到鼻子，故A错误；
B．铁锁在摆动过程中，运动状态发生变化，受非平衡力的作用，故B错误；
C．不考虑空气阻力，铁锁在下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；
D．当铁锁摆至左侧最高点时，铁锁的速度为零，铁锁瞬间处于静止状态，此时如果铁锁所受的力同时消失，由牛顿第一定律可知，铁锁将保持静止状态，故D错误。
故选C。
12．（2023·江苏南通·三模）如图所示，弹簧左端固定在挡板上，小车压紧弹簧，释放后被弹开最终静止，则小车从释放到静止的过程中，下列分析不正确的是（ ）
A．能探究阻力对物体运动的影响
B．能探究动能大小与速度的关系
C．能探究动能大小与质量的关系
D．小车运动过程中动能是先变大后变小
【答案】C
【详解】A．在弹簧的压缩程度相同时将同一小车由静止释放，改变水平面的粗糙程度，可以探究阻力对物体运动的影响，故A正确，不符合题意；
B．将弹簧压缩到不同的程度后将同一小车由静止释放，小车获得的动能不同，质量相同，则速度不同，可以探究动能大小与速度的关系，故B正确，不符合题意；
C．无法在控制小车速度相同时改变小车的质量，所以不能探究动能大小与质量的关系，故C错误，符合题意；
D．小车刚释放时，受到弹簧的弹力大于阻力，做加速运动，随着弹簧形变程度减小，受到弹簧的弹力变小，当弹力小于阻力时，做减速运动，则小车运动过程中动能是先变大后变小，故D正确，不符合题意。
故选C。
13．（24-25九年级上·江苏常州·期中）在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩在相同的初始状态下，分别被从高处由静止释放的重锤A、B、C撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示，重锤的质量关系。以下说法正确的是（ ）
A．本实验探究的是木桩的重力势能
B．重锤A的下落高度一定小于B的下落高度
C．重锤A的下落高度一定小于C的下落高度
D．本实验只用了控制变量法，没有用到转换法
【答案】B
【详解】A．本实验探究的是重锤的重力势能，故A错误；
B．根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，重锤的质量关系，B撞击木桩的深度比A撞击的深，B的重力势能较大，故重锤A的下落高度一定小于B的下落高度，故B正确；
C．根据控制变量法的思想，A、C的质量不同，下落的高度也不同，因此比较A、C不能得出重力势能与重物高度的关系，故C错误；
D．本实验用用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，应用了转换法，故D错误。
故选B。
14．（2025·江苏南京·模拟预测）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E四点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则下列说法正确的是（ ）
A．在D点时一切外力消失，过山车将保持静止状态
B．B、C、D、E四点中过山车的机械能在B点最小
C．B点到D点的过程中，过山车的机械能是守恒的
D．D点到E点的过程中，过山车的重力势能大部分转化为动能
【答案】D
【详解】A．由图乙可知，在D点时过山车的动能不为零，有一定速度，所以若此时一切外力消失，过山车将做匀速直线运动，故A错误；
BC．由图甲可知，D点比B点低，说明整个过程中，小车需克服阻力做功消耗一部分机械能，机械能逐渐变小，因此过山车的机械能在B点最大，在E点最小，故BC错误；
D．D点到E点的过程中，过山车高度降低，速度越来越快，结合图乙可知，过山车重力势能大部分转化为动能，故D正确。
故选D。
15．（2025·四川眉山·模拟预测）如图甲所示，工人师傅把放在水平地面上的箱子从工厂的一边推到另一边，在推动过程中，箱子受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和箱子运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。下列判断正确的是（ ）
A．时，箱子处于静止状态，受到的摩擦力是0 N
B．0~3 s内，推力F做功9 J
C．t=5 s时，箱子与地面间的滑动摩擦力为9 N
D．9 s~12 s内，推力F做功的功率是6 W
【答案】D
【详解】A．时，据丙图可知，此时箱子处于静止状态，受到的推力与静摩擦力大小相等，乙图中该时段内的推力是3N，则受到的静摩擦力为3N，故A错误；
B．0~3s内，物体静止，无距离，因此不做功，做功为0，故B错误；
C．9~12s内，据丙图物体做匀速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，且滑动摩擦力与推力为一对平衡力，大小相等，乙图中受到的推力是6N，则滑动摩擦力为6N，t=5s时，物体做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，仍为6N，故C错误；
D．9s~12s内，据丙图可知物体做匀速直线运动，速度为1m/s，推力为6N，则推力F做功的功率是，故D正确。
故选D。
二、填空题
16．（2025·重庆·二模）小语骑自行车从学校门口的小坡开始下坡，在不蹬踏板的情况下速度越来越快，此过程中 能逐渐转化为动能；到达坡底后，自行车仍继续滑行，是因为人和车具有 。
【答案】 重力势 惯性
【详解】[1]骑自行车下坡，高度越来越小，重力势能越来越小，减小的重力势能转化为自行车的动能，所以它的速度越来越快。
[2]由于人和车具有惯性，到达坡底后，自行车仍继续滑行。
17．（2025·河北石家庄·一模）掷实心球是中考体育抽测项目之一，如图是某同学投掷实心球的场景，若不计空气阻力，在上升过程中，实心球的重力势能 ；从抛出到落地的过程中，实心球的机械能总量 （以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 增大 不变
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在实心球上升过程中，其质量不变，高度增加，所以重力势能增大。
[2]因为不计空气阻力，在实心球从抛出到落地的过程中，只有动能和重力势能相互转化，没有机械能与其他形式能的转化，根据机械能守恒定律，机械能总量不变。
18．（2025·云南楚雄·三模）10月19日，“奔跑吧·少年”2024年陕西省青少年体育俱乐部射箭联赛总决赛在礼泉县袁家村举行。如图所示，用力将弓拉弯，说明力改变物体的 ，松手后箭被射出，射出的箭在空中下落的过程中，重力势能主要转化为 能。
【答案】 形状 动
【详解】[1]用力将弓拉弯，弓的形状发生变化，说明力可以改变物体的形状。
[2]射出的箭在空中下落的过程中，质量不变，高度越来越低，重力势能越来越小，速度越来越大，动能越来越大，因此重力势能主要转化为动能。
19．（2025·江西上饶·三模）祝融号火星车发现火星含水矿物，揭示火星“富水”历史。中国天问三号计划2028年发射，将率先实现火星采样返回。如图所示，当探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，若不受大气阻力，只发生动能和势能的相互转化，则当探测器由近火点向远火点运动时，其速度不断减小，这一过程中，探测器的动能 ，机械能 。（均填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】 减小 不变
【详解】[1][2]探测器由近火点向远火点运动时，不受大气阻力，只发生动能和势能的相互转化，则机械能守恒。探测器质量不变，速度减小，则动能减小。
20．（24-25八年级下·河南·随堂练习）一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，由此可知鸡蛋的重力势能与 有关；若每层楼高3m，则这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功为 J（g取10N/kg）。
【答案】 被举高度 21.6
【详解】[1]根据一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，可知高度越高，鸡蛋具有的重力势能就越大，由此可知，鸡蛋的重力势能与被举高度有关。
[2]一个鸡蛋的重力
25楼高度
这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功
21．（23-24九年级上·陕西西安·阶段练习）商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能 ，势能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度运行；载人时则以较高的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率 （选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率。
【答案】 不变 变大 变大 大于
【详解】[1][2][3]电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，速度是不变的，所以顾客的动能不变，高度增加，所以重力势能变大。机械能等于动能与势能之和，故机械能变大。
[4]电动扶梯载人时，重力大，上升相同高度做功多，速度快，用时又少，所以功率大，即自动调速扶梯载人时做功的功率大于不载人时做功的功率。
22．（24-25九年级上·云南楚雄·期末）某工人站在水平地面上，用竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体匀速上升，如图甲所示。已知物体重为900N，竖直向下的拉力，物体上升的高度随时间变化的规律如图乙所示。则绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力F做功的功率为 W。
【答案】 0.4 200
【详解】[1]物体上升的速度
由图甲知，承担物重的绳子的股数是
绳子自由端移动的速度
[2]拉力的功率
23．（24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习）小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P= 。（用实验步骤中的字母表示P，不要出现数字）
【答案】 秒表
【详解】（3）[1]由于实验室用秒表测量时间，所以估测自己跳绳时间，用秒表记录跳n次所用的时间t。
（4）[2]用体重计测量自己的质量m，则自己的重力
G=mg自己每次跳起的平均高度h，则每次跳起做功
跳n次所用的时间t，则跳绳时克服重力的平均功率
24．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）如图所示，弹簧一端与木块相连，另一端固定在左侧的墙壁上，木块放在粗糙的水平木板上。木块位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使木块到达B点；松手后，木块由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则木块从位置B运动至位置C的过程中，弹簧的弹性势能的变化情况是 （减小/增大/先减小后增大/先增大后减小/不变）；木块的速度达到最大值的位置在 （A点/A点左侧/A点右侧）。
【答案】 先减小后增大 A点左侧
【详解】[1]木块在从B点运动到A点的过程中弹簧弹性形变减小，弹性势能减小，从A到C的过程中弹簧被拉伸弹性形变增大，弹性势能增大，所以弹簧的弹性势能先减小后增大。
[2]木块从B到C运动的过程中受弹簧的弹力和水平向左的摩擦力，从B点开始运动的过程中起初弹力水平向右与运动方向一致，木块做加速运动，弹力逐渐减小，当弹力大小与摩擦力相等时速度达到最大，此后合力方向与木块运动方向相反，开始做减速运动，根据过程分析，木块的最大速度在A点左侧。
25．（17-18八年级下·辽宁抚顺·期末）武帅同学帮父母搬家，现有15捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg。武帅想尽快将它们搬上6m高的楼上。武帅对这些书籍至少需要做功 J。如图是武帅用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象。由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬到楼上，他每次应搬 捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为 s。
【答案】 4500 3 135
【详解】[1]武帅对书所做的功
W=mgh=5kg×15×10N/kg×6m=4500J
[2]由图像知，当搬动的物体质量为15kg时，搬动的功率最大为50W，所以要想尽可能快地搬书上楼，每次应搬书的捆数
[3]最快完成任务，搬书上楼所用的时间
则下楼的时间
所以搬书所用的最快时间
t总=t+t1=90s+45s=135s
三、实验题
26．（24-25九年级上·广西桂林·期末）如图所示，学习小组正在探究动能大小跟哪些因素有关，其中hA=hC>hB，mA=mB＜mC。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应该选 两图；
(2)实验中让小球从斜面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 ；
(3)实验中通过比较木块被小球撞击后 来判断小球具有动能的大小，若水平面绝对光滑，本实验 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
(4)选择甲、乙两图实验，由sA>sB可得到的初步结论是： 。
【答案】(1)甲、丙
(2)速度
(3) 移动的距离s 不能
(4)物体质量相同时，速度越大动能越大
【详解】（1）要探究动能大小与物体质量的关系，要控制物体到达水平面的速度相同，则物体从斜面下滑的高度相同，故应该选甲、丙两图。
（2）实验时将小车从斜面的同一高度由静止滑下，小车下滑时的重力势能相等，动能为0，下滑过程中，小车将重力势能转化为动能，则小车到达平面的动能相等，小车到达平面的速度相等。
（3）[1]实验中通过比较木块被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，木块移动的距离s越大，小球对木块做的功越多，说明小球具有的动能越大。
[2]若水平面绝对光滑，小球被撞击后，运动状态不变，将做匀速直线运动，则无法比较小球运动的远近，则本实验不能到探究目的。
（4）甲、乙两图实验控制小球的质量相同，甲图中小球下滑的高度较高，则甲图中小球到达水平面的速度较大
说明甲图小球的动能较大，由此可得到的初步结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
27．（24-25九年级上·江西景德镇·期末）如图所示，小宇妈妈体态臃肿，一爬楼就上气不接下气，这是为什么呢？询问了老师后，小宇才知道，原来爬楼的过程就是将自己举高的过程，自己的体重越大，在同等条件下相对别人而言需要做的功就越多，难怪妈妈老是觉得爬楼比别人辛苦。
【问题】小宇想知道自己与妈妈爬楼时的功率到底有多大？
【证据】实验原理：P= ；
（1）利用 （选填“磅秤”或“天平”）测自身质量m；
（2）利用皮卷尺测出楼的 （选填“长度L”或“高度h”）；
（3）利用 测出爬楼所需时间t；
（4） 功率的表达式：P= ；
（5）请再帮小宇设计一个实验记录表格 。
【答案】 磅秤 高度h 停表
【详解】[1]测量功率，需要测量物体所做的功和做功所用的时间，利用计算得出，因此测量功率的原理是。
（1）[2]学生的质量超过天平的量程，因此需要用磅秤测自身质量m。
（2）[3]学生爬楼时，克服自身重力做功，因此需要测量楼的高度h。
（3）[4]物理实验室中用秒表测量时间。
（4）[5]根据上述测量数据可得，小于爬楼的功率为
（5）[6]实验中需要测量小宇和妈妈的质量、爬楼所用的时间、爬楼楼层的高度、对应的功率，设计表格如下图所示：
28．（2025·广东深圳·二模）小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行探究。
【猜想假设】由“十次车祸九次快”猜想：动能大小可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”猜想：动能大小可能跟质量有关。
【设计实验】如图甲所示装置中，将一根橡皮筋的两端固定在水平长木板上，橡皮筋的中间连接在小车上，用来发射小车，小车被弹出后将木块撞出一段距离。
实验中用木块被撞后运动的距离来反映小车撞击木块前动能大小的物理依据是：碰撞时，小车将动能转移给木块，木块运动时克服 力做功而减速，根据公式 ，在力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服这个力做功越 ，即撞击前小车的动能越大。
【进行实验】通过给小车增加配重和调节橡皮筋被拉伸的长度来改变实验条件，多次实验后，收集数据如下表。
【评估交流】若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，可以采用的改进方法是： 。（写出一种方法即可）
【实践应用】综合分析表格中的数据，可以得出汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危害程度更大。
【答案】 速度 摩擦 W=fs 多 减小橡皮筋被拉伸的长度/增大小车的质量/增大木板表面的粗糙程度/增大木块的质量 超速
【详解】[1]“十次车祸九次快”，汽车运动快就是速度大，所以猜想动能大小可能跟速度有关。
[2][3][4]木块在长木板上运动时，受到滑动摩擦力的作用，所以碰撞时，小车将动能转移给木块，木块在水平面移动过程中克服摩擦力做功，根据W=fs可知，在摩擦力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服摩擦力做功越多，即撞击前小车的动能越大。
[5]若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，说明动能太大，可以橡皮筋被拉伸的长度减小；也可以考虑增大摩擦力以减小木块运动的距离，所以还可以增大小车的质量或增大木板表面的粗糙程度或增大木块的质量等。
[6]由表中实验数据可知，速度变为原来的2倍时，木块移动的距离变为原来的4倍，质量变为原来的1.5倍时，木块移动的距离变为原来的1.5倍，所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。
29．（24-25八年级下·福建福州·期中）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 （选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
(2)比较 两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：质量相同的物体，被提升的高度越高，重力势能越大；
(3)结合（2）中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度 （选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与其质量有关的结论；
(4)如图丙所示，是某一重物从某高度处由静止下落的过程中，下落高度与时间的关系图。在下面的四个选项中，描述重力对该重物做功大小与下落时间关系最接近的图线是______；
A．B．
C．D．
(5)结合本实验和所学知识，分析图丁所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）。
【答案】(1) 重物 转换法
(2)A、B
(3)能
(4)C
(5) D
【详解】（1）[1][2]物体重力势能的大小不能直接观察出来，可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重力势能的大小，陷入的深度越深，表明重力势能越大，这种研究物体的方法叫转换法。
（2）探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时，根据控制变量法可知，应控制物体的质量一定，改变物体下落的高度；所以应该比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度。由题意和图甲可知，重物A、B质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，由图乙可知，重物B将木桩打入沙中的深度大于重物A将木桩打入沙中的深度，所以可得出的结论是：物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大。
（3）由（2）得出的实验结论为，物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大。乙图中，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同，由（2）得出的实验结论可知，若将C提高到与B相同高度，C下方木桩打入沙中的深度将更大，大于B下方木桩打入沙中的深度；结合B、C质量相等可得，当高度一定时，物体的质量越大，将木桩打入沙中的深度越大，物体的重力势能越大。
（4）结合图丙下落高度与时间的关系图像，及重力做功公式
可知，物体下落速度越来越大，重力做功增大的速度也越来越快，故ABD不符合题意，故C符合题意。故选C。
（5）与上游相同水位高度相比较，在C、D点中，上游相对于D点的高度更高，具有的重力势能更大，水下降到D点时可以转化为现多的动能，发电时可以产生更多的电能，故发电机安装在D位置较为合理。
四、计算题
30．（2025·上海青浦·二模）小车在100N的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。求
(1)小车运动的速度v；
(2)5s拉力所做的功W及功率P。
【答案】(1)2m/s
(2)1000J；200W
【详解】（1）由图像可知，物体的速度为
（2）5s物体运动的距离为
5s拉力所做的功
功率为
31．（24-25八年级下·吉林·课后作业）下图是一款扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小，从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N，它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m（忽略灰尘质量和气流的影响），求：
(1)此过程中，该扫地机器人动力所做的功。
(2)此过程中，该扫地机器人动力的功率。
【答案】(1)120J
(2)24W
【详解】（1）该扫地机器人沿直线匀速清扫地面，动力，此过程中，扫地机器人动力所做的功
（2）此过程中该扫地机器人动力的功率
32．（2024·山西长治·二模）小明和父母参观车展时，试驾了一款小型房车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍，g取10N/kg。请你计算：
(1)该房车匀速行驶的时间；
(2)该房车静止在水平地面上时，对地面的压强；
(3)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。
【答案】(1)240s
(2)1×105Pa
(3)6×104W
【解析】【小题1】该房车匀速行驶的速度
v=54km/h=15m/s
该房车匀速行驶的时间
【小题2】该房车的总重力
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
该房车静止在水平地面上时，对地面的压力
F压=G=4×104N
对地面的压强
【小题3】房车匀速行驶时受到的阻力
f=0.1G=0.1×4×104N=4000N
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力
F=f=4000N
牵引力做功的功率
五、综合题
33．（22-23八年级下·湖北武汉·期末）冰壶比赛时，运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同：蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，而滑行脚的鞋底为塑料制成。如图所示，运动员用b脚蹬冰起步，只用a脚向前滑行。

（1）请画出a脚向前滑行时受到的摩擦力 ；
（2）掷出的冰壶继续向前滑行过程中，运动员对冰壶 （填“有”、“没有”）做功；比赛过程中运动员要手持冰刷一直“拖地”，其实运动员是在刷冰，刷冰会使冰面略微熔化， （填“增大”、“减小”）了冰壶与冰面间的摩擦力，从而使冰壶滑得更远。
【答案】 见解析如图 没有 减小
【详解】（1）[1]滑行时，a鞋相对于地面向前运动，故冰对a鞋的摩擦力向后，如图所示

（2）[2]冰壶离开手后，由于惯性会继续保持原来的运动状态，继续向前运动，此过程中运动员没有对冰壶施加力的作用，所以运动员没有对冰壶做功。
[3]比赛时队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。
34．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为500kg，机器人保持72km/h的速度匀速直线运动了10min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍（g取10N/kg），请回答下列问题：
(1)该消防机器人在水平地面匀速直线行驶的过程中始终在持续洒水，它具有的机械能将 ，动能将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
(2)求机器人前进过程中的牵引力；
(3)在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做了多少功和功率（此问忽略质量的变化）。
【答案】(1) 变小 变小
(2)
(3)2000W
【详解】（1）[1][2]该消防机器人在水平地面匀速直线行驶的过程中始终在持续洒水，消防机器人的质量减小，速度不变，动能减小；它的重心降低，重力势能减小，它具有的机械能将变小
（2）机器人匀速前进，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，机器人前进过程中的牵引力
（3）消防机器人牵引力做的功
消防机器人牵引力做功的功率
物理量
m/kg
h/m
t/s
P/W
小宇
小宇妈妈
物理量
m/kg
h/m
t/s
P/W
小宇
小宇妈妈
实验序号
小车的质量m/g
小车撞击木块前的速度
木块被撞后运动的距离s/cm
1
200
1
5
2
200
2
20
3
300
1
7.5