《功和机械能》-2021年中考物理三轮冲刺专项复习（原卷版+解析）

备战2021年中考物理三轮冲刺专项复习

专题11《功和机械能》

一、单选题

1,关于功率，下列说法中正确的是（）

A.从P=?可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大

B.从P=?可知，功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大

C.功率大的机器比功率小的机器做功多

D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大

2.下列数据中最接近实际情况的是（）

A.小冬同学站立时对水平地面的压强约为lOOPa

B.中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，约1200Pa

C.小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J

D.小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W

3.小球由轻质绳拉着从A位置由静止开始释放，在B位置上方0,处有一钉子，小

球经过B点后会绕（T转动，运动轨迹如图所示，不计空气阻力与摩擦，在此过

程中下列说法正确的是

A.从A到B,小球的重力势能减小，动能增加，重力在做功

B.从B到C,由于小球变快，动能增加，重力势能也增加

C.小球运动到C点所处的高度应该比A点略低

D.小球从C点往回运动是不可以到达A点的

4.某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km"的速度匀速行驶了6km,消耗汽油1.5L（1L=

3337

ldm）o已知汽油的密度为P汽油=0.7x10kg/m,热值q汽油=4.5x10J/kgo假设燃油完全燃烧，

汽油机的效率为40%,在此过程中（）

A.汽油的热值减小

B.消耗汽油1.5kg

C.汽油完全燃烧放出热量3,5x1010J

D.汽车受到3.15xltPN的阻力

5.如图，弧形轨道ab段光滑，be段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。

下列分析正确的是（）

A.从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能

B.经过b点时，小球动能最大

C.从b到c的过程中，小球动能增大

D.从a到c的过程中，小球机械能守恒'

6.如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1,

重力的功率为Pi；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是（）

A.Wi>W2,Pi>P2B.Wi=W2,Pi=P2

C.Wi=W2,Pl<P2D.Wi<W2,Pl<P2

7.如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定。右端连接一金属小球，。点是弹簧保持原长时小球

的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）。小球

从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是爸;

A0B

A.小球的动能不断增加

B.弹簧的弹性势能不断减少

C.小球运动到。点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等

D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

8.一支步枪枪膛长80cm,火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口在空中

飞行400m后落在地上，则高压气体对子弹做的功是（）

A.1.6x103JB.1.6x105JC.8.016x105JD.8x105J

9.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵

引力是2000N,燃油的热值为4.6xl（fj/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）

①汽车行驶速度是20km"②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9x107J

③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%

A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④

10.如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是（）

A.实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下

B.当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失

C.如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动

D.木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持

11.如图，斜面上s=3m,h=0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速

拉到顶端，拉力是150NC忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）

A.克服斜面摩擦力所做的功是150JB.拉力的功率是50W

C.拉力所做的功是300JD.斜面的机械效率是80%

12.如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h,若借助滑轮组用F2的力把物体B

匀速提升相同高度。下列说法正确的是（）

A.使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍

B.Fi一定大于F2

滑轮组的机械效率为今

c.3卜2

D.F2做功的功率比Fi做功的功率大

13.原长为1的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，

钢球运动到A点后开始向上返回，0、A两点间距离为21,如图所示。则能反映月°

钢球从。点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是椽皮/、：

（）

A.B.C.D.A•—

二、填空题

14.如图所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着。点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力

F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的

大小将（选填“增大”、“不变”或“减小”），力F所做的功为J.

15.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲

球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能选填「

“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能_____（选填“增大”、“不o6\

变”或“减小”），乙球的机械能（选填“增大”“先增大后减小”“不变”或］乙I

“减小”）

16.如图甲，质量为m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），

斜面长L、高H。物块上升高度h与时间t关系图像如图乙，0至G时间内的拉力为F「7包77京7

L至t2时间内拉力为F?。已知H>4%o，t2=2tv不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。

（1）0至t2时间内拉力做的有用功是o

（2）0至。时间内的拉力Fi做功的功率为P「L至t2时间内的拉力F2做功的功率为P2,则PiP2oF］时斜

面的机械效率为％,F2时斜面的机械效率为屯，则％____112（注：两空均填“>”、或“=”）。

17.如图甲所示，光滑的斜面甲与粗糙水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放质量为m的小球，

小球运动到B点静止；如图乙，在AB上的C点平滑连接另一光滑的斜面乙。（不计空气阻力）

（1）图甲中，摩擦力对小球做功（用题中的字母表示）；

（2）图乙中，如果小球从斜面甲高H处静止释放，小球在乙斜面到达的最高高度h,那么h与H的关系

是：hH；（填“>”、或“=”）

（3）若将轨道换成如图丙的AOB完全光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h,让小球在A点由静

止开始自由滑下，到达B点后离开，则小球离开B点后的运动轨迹为(填“a"、"b”或“c”)

18.如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于。点.小幅度向左或向右改变

小球位置，小球仍能静止.现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放.

⑴小球向右运动过程中速度最大点出现在________(选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都

有可能”)；

(2)小球第一次向右经过。点至到达最右端B的过程中能量转化情况为；

(3)小球最终静止的位置是(选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点，也

可能偏左或是偏右”).

三、实验探究题

19.如图，用小球和木块来探究“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；

(2)比较图A、B是为了研究动能大小与有关；

(3)本实验研究的动能是指；(填字母序号)

A.小球在斜面上时的动能

B.小球刚撞击木块时刻的动能

C.小球撞击木块后木块的动能

(4)忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别

为WA和WB，则WA(大于/小于/等于)WB.

(5)如图C所示，某同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块,

探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是(选填“正确”或“错误”)的.

20.在探究“物体的动能和哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：

猜想一：物体动能大小与物体的质量有关；猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关。

乙

(1)物体动能是指(填序号)

A.小球在斜面上时的动能B.小球撞击木块前的动能

C.小球撞击木块后的动能D.木块的动能

(2)为了便于验证猜想一，小明设计了一个此项探究的实验记录表格。请完成表头待填写的a处:

(a)----------；

序号小球的质量m/kg小球开始滑下的高度h/cm(a)

1

2

3

(3)小丽发现，在第三次实验中，最终木块从水平木板的右端滑出，于是小丽用质量更大的木块替换后

继续完成此次实验探究，结果木块未滑出木板右端，于是小丽总结3次实验得出结论。小丽的做法显

然有一定的问题，请你帮助小丽给出解决问题的办法(木板长度无法改变

)------------------------------°

(4)小球从斜面滚下的过程中重力势能—，在水平面运动时动能(前两空选填“变大”或“变

小”);

(5)若水平面绝对光滑，本实验将(选填“能”或“不能”)达到探究目的；(6)小华用质量为mi和

tn2的甲乙两小球，分别放在同一斜面的不同高度由静止释放，如图所示，hr<h2,st>s2,由此实验

可以推断出mim2(填“<”、“>"或"=")

四、计算题

21.一辆小汽车以46kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶10min,消耗汽油1.5kg,已知汽油的热值

q=4.6xl()7j/kg,求：

(1)牵引力所做的功；

(2)汽油完全燃烧放出的热量;

(3)小汽车发动机的效率。

22.南阳市中心城区东环路(袁庄至双铺段)是规划中的南阳市外环路的一部分，南北贯穿南阳新城区，连接

高铁片区，全长10km,主路设计行车速度为100km"。一辆家用轿车按设计时速从袁庄匀速行驶到

双铺消耗汽油0.8kg,汽油热值q=4.6x107J/kg,＜：水=4.2x103J/(kg-°C)求：

(1)轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出多少热量？

(2)这些汽油完全燃烧放出的热量如果全部被水吸收，可使常温下多少质量的水温度升高509?

(3)轿车在该段行驶中所受阻力为1200N,则轿车克服阻力做功的功率为多大？轿车消耗汽油行驶做功

的效率是多少？

23.将一质量为0.5kg小球P从高度为4m,长为6m的斜面上，由静止下滑至水平面，小球在下滑过程中,

重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球P动能的变化量。(已知动能表达式为Ek=|mv2)求:

(1)小球到达水平面的速度为4m/s时的动能；

(2)小球P在整个下滑过程，克服摩擦力做的功。

24.如图所示，斜面长s=8m,高Zi=3m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由

斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s。求：

(1)有用功W有；

(2)拉力做功的功率P；

(3)物体受到的摩擦力f；

(4)该斜面的机械效率口。

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专题11《功和机械能》

一、单选题

25.关于功率，下列说法中正确的是（）

A.从P=:可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大

B.从P=?可知，功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大

C.功率大的机器比功率小的机器做功多

D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大

【答案】D

【解析】A.功率的大小是做功的多少和做功的时间共同影响；仅做功多功率不一定大，故A项错误；

B.功率的大小是做功的多少和做功的时间共同影响，仅时间短功率不一定大，故B项错误；

C.功率是表示物体做功快慢的不是表示做功多少的，故C项错误；

D.由公式P=],已知做功的时间相同，甲做的功多，乙做的功少，所以甲的功率比乙的功率大，故D项正

确。

故选D。

26.下列数据中最接近实际情况的是（）

A.小冬同学站立时对水平地面的压强约为lOOPa

B.中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，约1200Pa

C.小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J

D.小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W

【答案】C

【解析】A.小冬同学站立时对水平地面的压力大约为500N,接触面积为500cm2=0.05m2；所以对地面压

强大约为：p=（==104Pa,故A错误；

厂S0.05m2

B.中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，即p=pgh=13,6x103kg/m3xlON/kgx

0.12m=16320Pa,故B错误；

CD,小冬同学从一楼走到三楼的高度约为6m,重力为500N,W=G/i=500NX6m=3000J,从一楼到三

楼大约需要10s,P=?=嘿=300W,故C正确，D错误。

故选Co

27.小球由轻质绳拉着从A位置由静止开始释放，在B位置上方0'处有一钉子，小

球经过B点后会绕0,转动，运动轨迹如图所示，不计空气阻力与摩擦，在此过

程中下列说法正确的是

A.从A到B,小球的重力势能减小，动能增加，重力在做功

B.从B到C,由于小球变快，动能增加，重力势能也增加

C.小球运动到C点所处的高度应该比A点略低

D.小球从C点往回运动是不可以到达A点的

【答案】A

【解析】A.小球整个运动过程中，不计空气阻力与摩擦，则小球的机械能守恒，所以小球从A到B的过程

中，重力做功，小球的重力势能转化为动能，故A正确；

B.从B到C,小球的质量不变，高度增加，小球的重力势能增加，动能转化为重力势能，则动能减小，速

度减小，故B错误；

C.由于机械能守恒，小球在C点和A点的速度都为零，则动能为零，所以小球在A点和C点的重力势能相

等，即C点与A点应该处于同一高度，故C错误；

D.整个过程机械能守恒，所以小球还会回到A点，故D错误。

28.某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km,消耗汽油1.5L（1L=

3337

ldm）o已知汽油的密度为P汽油=0.7X10kg/m,热值q汽油=4.5X10J/kgo假设燃油完全燃烧，

汽油机的效率为40%,在此过程中（）

A.汽油的热值减小

B.消耗汽油1.5kg

C,汽油完全燃烧放出热量3,5x1010J

D.汽车受到3.15xICPN的阻力

【答案】D

【解析】A.汽油的热值与汽油的质量无关，汽车在车型测试中，消耗汽油1.5L,剩余汽油的热值不变，故A

错误；

B.已知消耗汽油的体积V=1.5L=1.5x10-3m3,由密度公式pEI?得消耗的汽油的质量：

m=p汽油V=0.7x103kg/m3x1.5x10-3m3=1.05kg,故B错误；

C.由热值公式q=4可求耗的汽油完全燃烧放出的热量：

77

Q放=mq汽油=1.05kgx4.5x10J/kg=4.725x10J,故C错误；

D.根据汽油机效率为40%和汽油完全燃烧放出的热量，由效率公式n团£x100%得机械功:W=nQ=40%x

4.725X107J=1.89X107J,

再根据功的计算式W=Fs,求出力的大小F=也=竺理2=3.15x103N,由平衡力的知识求出阻力f=F=

s6000m

3.15X103N,故D正确。

29.如图，弧形轨道ab段光滑，be段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。工、

下列分析正确的是（）\

A.从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能\（V-

B.经过b点时，小球动能最大\7c

C.从b到c的过程中，小球动能增大

D.从a到c的过程中，小球机械能守恒'

【答案】B

【解析】A、从a到b的过程中，小球质量不变，高度降低，速度变大，故重力势能减少，动能增大，属于

重力势能转化为动能，故A错误。

B、小球从a运动到b动能增大；从b运动到c动能减小，则在b点处小球动能最大，故B正确。

C、小球从b到c的过程中，高度增加，同时克服摩擦力做功，速度减小，则小球的动能减小，故C错误。

D、be段弧形轨道粗糙，因此小球在be段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，则机

械能会减小，故D错误。

故选：Bo

30.如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1

重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是（）

A.Wi>W2,Pi>P2B.Wt=W2,Pi=P2

C.W1=W2,Pl<P2D.Wi<W2,Pl<P2

【答案】c

【解析】解：

物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知AB=BC,所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块

的重力不变，由W=G/i可知Wi=W2；

物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度，

又因为AB=BC,所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即t1>t2，

由P=:可知P]<P2.故C正确。

故选：Co

31.如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定。右端连接一金属小球，。点是弹簧保持原长时小球

的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）。小球

从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是撇…G…C

A0B

A.小球的动能不断增加

B.弹簧的弹性势能不断减少

C.小球运动到。点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等

D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

【答案】D

【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状

态；

小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，

小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；

到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；

小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，

此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；

则小球从A位置运动到B位置的过程中：

A、小球的动能先增加后减少，故A错误；

B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误；

C、小球运动到。点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故c错误；

D、水平台面光滑，且AO=OB,说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在

任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确。

故选D。

32.一支步枪枪膛长80cm,火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口在空中

飞行400m后落在地上，则高压气体对子弹做的功是（）

A.1.6X103JB.1.6x105JC.8.016x105JD.8x105J

【答案】A

【解析】解：由题知，子弹受到高压气体的平均推力F=2000N,

子弹离开枪口后由于惯性在空中飞行400m,此过程中并没有受到推力作用，

子弹在枪膛内沿推力方向移动的距离：s=80cm=0.8m,

高压气体对子弹所做的功：W=Fs=2000Nx0.8m=1.6xl03J.故A正确，BCD错误。

故选：Ao

33.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵

引力是2000N,燃油的热值为4.6xKfj/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）

①汽车行驶速度是20km"②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9x107J

③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%

A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④

【答案】D

【解析】（1）汽车的行驶速度：

v=[=-=72km",故①错误；

、J3600

（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：

（1放=mq=1.5kgx4.6x107J/kg=6.9x107J,故②正确；

（3）该汽车牵引力所做的功：

W=Fs=2x103Nx6.9x103m=1.38x107J,

该汽车牵引力所做功的功率：

P=-=138xl°7）=40000W=40kW,故③错误；

t5X60+45SJ

（4）该汽车的效率：

W1.38X1071«ccc/rcc/,,.

9=藐=有行义100%=20%,故④正确。

故选D。

34.如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是（）

A.实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下

B.当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失

C.如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动

D.木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持

【答案】C

【解析】解：

A、研究动能大小与质量的关系的实验中，要控制速度相同，故要控制钢球在同一高度由静止滚下，A错误;

B、一切物体在任何情况下都有惯性，当木块最终静止时，木块的惯性不会随之消失，B错误；

C、如果木块滑行时所受的外力全部消失，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，C正确；

D、木块滑行一段距离后停止运动，说明力是改变物体运动的原因，D错误。

故选：Co

35.如图，斜面上s=3m,h=0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速

拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）

C.拉力所做的功是300JD.斜面的机械效率是80%

【答案】A

【解析】解：

AC、拉力F做的总功：=Fs=150NX3m=450J；

有用功：W有用=Gh=500Nx0.6m=300J,

克服斜面摩擦力所做的功：w额=四总一\¥有用=450J-300J=150J,故A正确、C错误;

B、拉力的功率：P="=M§21=75W，故B错；

t6s

D、斜面的机械效率：

9=#=瑞乂100%"66.7%,故D错。

W总450J

故选：Ao

36.如图所示，用FI的力将物体B匀速提升h,若借助滑轮组用F2的力把物体B

匀速提升相同高度。下列说法正确的是（）

A.使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍

B.FI一定大于F2

C.滑轮组的机械效率为今

3f2

D.F2做功的功率比Fi做功的功率大

【答案】C

【解析】解：

A.由图可知n=3,则使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍（即s=3h），故A错误；

B.用Fi的力将物体B匀速提升h,由于物体做匀速运动，所以F1=G,

若不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为：F2=9=乜詈，但如果动滑轮很重、摩擦较大，则Fi不一定大

于F2,故B错误；

C.滑轮组的机械效率为1凯=念=崇^=最，故C正确;

D.F2做的功为总功，所以F2比F］做的功多，但不知将物体提升相同高度的时间关系，则根据P=?知无法确

定两个拉力做功的功率大小，故D错误。

故选：Co

37.原长为1的橡皮筋一端固定在。点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从。点释放，钢

球运动到A点后开始向上返回，0、A两点间距离为21,如图所示。则能反映钢球从

0点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（）椽皮筋

21

A.B.C.D.

【答案】DA

【解析】解：橡皮筋长为1,小球从初始状态下降至1过程中，重力势能减小，动能增大，

小球做加速运动，动能逐渐变大；

小球从1继续下降至21过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速,

动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零；

对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。

故选：D。

二、填空题

38.如图所示，长为40cm、重为ION的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力

F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的

大小将（选填“增大"、“不变”或“减小”）,力F所做的功为J.

【答案】增大；1

【解析】（1）在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30。的位置拉至水平位置的过程中,动力臂L的长度没有变化,

阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F」I=G12，当L、G不变时,

L2越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐增大；

（2）物体重心上升的高度：

111

h=2Lsin300=2*40cmX2=l0cm=0,1m；

拉力做的功：W=Gh=IONx0.1m=1J。

故答案为：增大；1。|\

39.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲QO!

球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能选填甲［乙

“相等”或“不相等”）;落地前的运动过程中，甲球的动能（选填“增大”、"不'

变”或“减小”），乙球的机械能（选填“增大”“先增大后减小”“不变”或

“减小”）!

【答案】相等增大不变〃如“乐

【解析】解：抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，动能相等；高度相同，重力势能相同，

故机械能相同；甲球在空中下落时，甲球质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小；乙

球上升过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的。

故答案为：相等；增大；不变。

40.如图甲，质量为m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H。

物块上升高度h与时间t关系图像如图乙，0至L时间内的拉力为F「匕至t2时间内拉力为F2。己知H>

4h0，t2=2t1；不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。

(1)0至t2时间内拉力做的有用功是

(2)0至0时间内的拉力F1做功的功率为P1，。至t2时间内的拉力F2做功的功率为P2,则P1P2oFl时斜

面的机械效率为％，F2时斜面的机械效率为屯，则％____方(注：两空均填“>”、"V”或)。

【答案】⑴4mgM

(2)>;=o

【解析】(1)\¥有=6物卜=1118*4110=41118110；

(2)由物体上升高度与时间的关系图乙可知，物体在0〜ti和ti~t2时间内做匀速直线运动，由于斜面的倾斜

程度和粗糙程度相同，.田尸F2,

根据P=Fv,・.・V1>V2,故P1>P2；

物物九

W后Gx37i（）W有Gx0

mn二­X100%x100%=

W总F]XLi总F?XL2

3九0九0T7T?

,FI=F2,•••r)i=T]2。

L1L2

故答案为：(1)4mgh0;(2)>;=。

41.如图甲所示，光滑的斜面甲与粗糙水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放质量为m的小球,

小球运动到B点静止；如图乙，在AB上的C点平滑连接另一光滑的斜面乙。(不计空气阻力)

(1)图甲中，摩擦力对小球做功(用题中的字母表示)；

(2)图乙中，如果小球从斜面甲高H处静止释放，小球在乙斜面到达的最高高度h,那么h与H的关系

是：hH；(填“>”、或“=”)

(3)若将轨道换成如图丙的AOB完全光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h,让小球在A点由静

止开始自由滑下，到达B点后离开，则小球离开B点后的运动轨迹为(填“a"、"b”或“c”)

【答案】(l)mgH；

(2)<(3)c

【解析】(1)光滑的斜面甲与粗糙水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球的重力势能转

化为动能，小球运动到B点静止，摩擦力对小球做功等于小球在H处的重力势能，是mgH；

(2)如图乙，在AB上的C点平滑连接另一光滑的斜面乙，AC段粗糙，有机械能转化为内能，如果小球从斜

面甲高H处静止释放，小球在乙斜面到达的最高高度h,小球在h高度处的机械能小于小球在H高度处的

机械能，最高点动能为0,小球在h高度处的重力势能小于小球在H高度处的重力势能，所以h<H；

(3)根据题意，若将轨道换成如图丙AOB的完全光滑轨道，则机械能守恒；小球从A点由静止滑下，所以

小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这

是不可能的；

b虚线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线所示的机械能

大于A点的机械能，也是不可能的；

c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际。

故答案为：(l)mgH；

(2)<;

(3)co

42.如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于0点.小幅度向左或向右改变

小球位置，小球仍能静止.现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放.

(1)小球向右运动过程中速度最大点出现在_______(选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都

有可能”)；

(2)小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为；

(3)小球最终静止的位置是(选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点，也

可能偏左或是偏右”).

【答案】(1)0点左侧;

(2)动能转化为内能和弹性势能；

(3)可能是。点，也可能偏左或是偏右。

【解析】(1)由题意“小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止”可知，水平杆是粗糙的，小球在摩

擦力和弹力作用下也能处于静止状态。

小球向右运动过程中，始终受水平向左的摩擦力；开始一段时间内，向右的弹力大于向左的摩擦力，小球

做加速运动；弹簧的压缩量逐渐减小，弹力逐渐减小，当向右的弹力等于向左的摩擦力时，小球的速度达

到最大，此时弹簧仍处于压缩状态，故速度最大点出现在O点左侧；小球继续向右运动，小球将做减速运

动(其中，。处弹力为ON,摩擦力向左，此时小球在做减速运动，速度不是最大)。

综上，小球向右运动过程中速度最大点出现在0点左侧。

(2)小球从0点向右运动到最右端过程中，小球的速度减小，动能减小；弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹

性势能增大；该过程中，小球要克服摩擦力做功，内能增大。

所以，此过程中小球的动能转化为内能和弹性势能；

(3)最初只有弹簧的弹性势能，若弹性势能全部转化内能(即弹簧最终处于原长)，则小球将停在0点；

若弹性势能没有全部转化内能(还有少量的弹性势能)，小球将停在。点的左侧或右侧，此时小球在摩擦力

和弹力作用下处于静止状态；

综上，小球最终静止的位置：可能是。点，也可能偏左或是偏右。

故答案为：

(1)0点左侧；

(2)动能转化为内能和弹性势能；

(3)可能是。点，也可能偏左或是偏右。

三、实验探究题

43.如图，用小球和木块来探究“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；

(2)比较图A、B是为了研究动能大小与有关；

(3)本实验研究的动能是指；(填字母序号)

A.小球在斜面上时的动能

B.小球刚撞击木块时刻的动能

C.小球撞击木块后木块的动能

(4)忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别

为WA和WB，则叫(大于/小于/等于)WB.

(5)如图C所示，某同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块,

探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是(选填“正确”或“错误”)的.

【答案】(1)木块移动的距离(2)速度(3)B(4)<(5)错误

44.在探究“物体的动能和哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：

猜想一：物体动能大小与物体的质量有关；猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关。

(1)物体动能是指(填序号)

A.小球在斜面上时的动能B.小球撞击木块前的动能

C.小球撞击木块后的动能D.木块的动能

(2)为了便于验证猜想一，小明设计了一个此项探究的实验记录表格。请完成表头待填写的a处:

Q)---------；

序号小球的质量m/kg小球开始滑下的高度h/cm(a)

1

2

3

(3)小丽发现，在第三次实验中，最终木块从水平木板的右端滑出，于是小丽用质量更大的木块替换后

继续完成此次实验探究，结果木块未滑出木板右端，于是小丽总结3次实验得出结论。小丽的做法显

然有一定的问题，请你帮助小丽给出解决问题的办法(木板长度无法改变

)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0

(4)小球从斜面滚下的过程中重力势能—，在水平面运动时动能(前两空选填“变大”或“变

小”)；

⑸若水平面绝对光滑，本实验将(选填“能”或“不能”)达到探究目的；(6)小华用质量为n和

tn2的甲乙两小球，分别放在同一斜面的不同高度由静止释放，如图所示，hr<h2,S1>s2,由此实验

可以推断出mim2(填“<”、">"或"=")

【解析】(1)动能的大小是指撞击木块前的动能，故B正确；

(2)探究物体动能大小与物体的质量有关，应控制速度相同，改变小球的质量，通过观察木块移动的距离来

判定动能的大小，故表头处(a)的内容为：木块被撞开的距离s/cm；

(3)为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，可以：减小小球的质量、或降低小球在斜面上的

起始高度等；

(4)小球从斜面滚下的过程中，质量不变，高度减小，重力势能变小，在水平面运动时，速度减小，动能变

小；

(5)若水平面绝对光滑且不计空气阻力，小球与木块将一直做匀速直线运动下去，无法比较其距离的大小，

也就无法得出其动能的大小，因此，实验无法得出结论；

(6)根据转化法，S]>S2，释放时甲的动能大于乙的动能；由于动能的大小与质量、速度有关，由图可知，

h1<h2,甲的速度小于乙的速度，又因为甲的动能大于乙的动能，所以甲的质量大于乙的质量，据此可以

推断m1>m2o

故答案为：(1)B；(2)木块被撞开的距离s/cm；(3)降低小球的高度；(4)变小；变小；(5)不能；(6)>。

四、计算题

45.一辆小汽车以46kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶10min,消耗汽油1.5kg,已知汽油的热值

q=4.6Xl()7j/kg,求：

(1)牵引力所做的功；

(2)汽油完全燃烧放出的热量；

(3)小汽车发动机的效率。

【答案】解：(1)牵引力做功：W=Pt=4,6X104WX600s=2.76x107J；