2024-2025学年下学期初中物理八年级第十一章 功和机械能B卷

第30页（共30页）第十一章功和机械能B卷一．选择题（共7小题）1．（2024秋•惠山区期末）一位同学用20s从一楼走到三楼，他上楼的功率可能是（）A．5瓦 B．15瓦 C．150瓦 D．1500瓦2．（2024秋•海淀区期末）如图所示，一个小球以初速度v沿着粗糙曲面从A点向D点运动，其中B点和D点的高度相同。下列说法正确的是（）A．小球在B点和D点的动能相等 B．小球在A点和C点的机械能相等 C．小球从A点运动到C点的过程中，其重力势能增大 D．小球从C点运动到D点的过程中，其机械能减小3．（2024秋•邗江区校级期中）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。下列有关叙述正确的是（）A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系 B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系 C．如图丁，若将质量相同的小球压缩同一弹簧到不同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与速度的关系 D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与质量的关系4．（2024•冷水江市校级模拟）如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片，它记录了极限跳伞运动员从悬上跳下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计，在ab段运动员所受重力做功为W1，做功功率为P1；在cd段重力做功为W2，做功功率为P2，下列判断正确的是（）A．W1＝W2P1＝P2 B．W1＜W2P1＜P2 C．W1＞W2P1＝P2 D．W1＜W2P1＝P25．（2024春•上杭县期末）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力做功的功率为（）A．5W B．15W C．25W D．30W6．（2024秋•阜宁县期中）如图甲所示为一个“魔罐”，图乙为其截面图。如图丙所示，小明将该罐子从斜面A点由静止释放，罐子滚到水平面D点停止，然后自动返回，再滚上斜面的B点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（）A．罐子从A点滚动到C点的过程中，机械能保持不变 B．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大 C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面 D．向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能7．（2024春•武汉期末）关于物体是否做功，下列说法不正确的是（）A．图甲中，人提着滑板在水平路面上匀速前行，人对滑板做了功 B．图乙中，湍急的流水推动水车，流水对水车做了功 C．图丙中，重锤落下，把桩打入地里，重锤对桩做了功 D．图丁中，网球拍将网球弹出，网球拍对网球做了功二．多选题（共4小题）（多选）8．（2024春•长清区期末）根据你的生活经验判断，下列数据最接近生活实际的是（）A．某一中学生跳绳一次做的功约为25J B．某一中学生游泳时所受浮力约为100N C．某一中学生站立时对地面压强约104Pa D．某一中学生骑自行车的功率约为70W（多选）9．（2024•金水区模拟）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图象如图。根据图象，下列判断正确的是（）A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＞F2 C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2 D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2（多选）10．（2024春•哈尔滨月考）静止在粗糙程度相同的水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图象分别如图甲和乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（）A．9～12s内拉力做的功为18J B．0～3s内拉力做的功为9J C．3～6s内拉力的功率逐渐变大 D．第4s时，拉力的功率为36W（多选）11．（2024春•长清区期末）2024年6月6日，在西昌卫星发射中心，我国成功发射TEE﹣01B星、纳星三号A星、B星三颗卫星。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，如图2所示。下列说法正确的是（）A．图1中卫星加速上升的过程中，卫星的重力势能变大，动能变大 B．图2中卫星由远地点向近地点运行过程中，重力势能转化为动能 C．图2中卫星由近地点向远地点运行过程中，重力势能转化为动能 D．图1中卫星运行时机械能变小，图2中卫星运行时机械能不变三．填空题（共9小题）12．（2024秋•仪征市期末）小明用30N的水平推力，0.5min将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了20m，在此过程中，支持力对购物车做功J，推力的功率为W。13．（2024秋•锡山区期末）甲、乙、丙是三个完全相同的网球，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，丙球水平抛出，不计空气阻力，抛出时三球机械能（相等/不相等）；在落地前的运边过程中，甲球的动能（增大/不变/减小），落地时三球的速度大小关系为。14．（2024秋•靖江市期末）如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在点重力势能最大，在点动能最大，弹簧的弹性势能（填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力）15．（2024秋•玄武区期末）2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。如图所示，当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），飞机的动能（选填“变大”、“不变”或“变小”，下同）；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的重力势能，机械能。16．（2024秋•阜宁县期中）某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率大。测算过程中涉及以下物理量：①一楼地面到三楼地面的高度h；②从一楼到达三楼所用的时间t；③上楼同学的重力G；④一楼到三楼楼梯的总长度L。（1）若小明想测出自己准确的上楼功率，他必须要测的物理量是（填序号）。（2）请写出小明计算自己上楼功率时的表达式P＝（用题中字母表示）。（3）若要比较谁的功率大，必须要测的物理量是（填序号）。17．（2023秋•旬邑县期末）2023年9月23日，杭州亚运会在中国杭州隆重举行。本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点，例如自动捕蚊灯、仿真钢琴家和无人驾驶冰淇淋摊车等，如图是一款智能送餐机器人的重力是400N，如果机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动20m，它所受到的阻力为50N。机器人的重力做功J，牵引力对机器人做功J，功率为W。18．（2023秋•礼泉县期末）某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台，能转化为能，机械能（选填“增大”“减小”“不变”）。19．（2024秋•南京期中）在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力，铁块在下落过程撞击木桩之前，将重力势能转化为能。若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为EB和EC，则EBEC（选填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B两个铁块质量相同，则两个铁块下落的高度hAhB。20．（2024秋•丹阳市校级期中）如图所示，15L的圆柱形塑料桶装满水，水的高度为0.5m，在高为0.75m的桶的顶部安装一个电动抽水器，抽水器工作时，10s能抽出500mL的水。将这桶水全部抽出，要克服水的重力做功J，抽水器克服水的重力做功的功率为W。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）四．简答题（共1小题）21．（2023春•黔东南州期末）如图所示为某段道路的交通标志牌，从标志牌可知，不同车辆有不同的限速，从能量的角度分析：（1）为什么要对机动车限速？（2）为什么对重载车限制速度小？五．实验探究题（共2小题）22．（2024秋•肇庆校级期中）如图所示，小军同学从一楼跑到三楼，他想通过登楼梯来估测自己的功率。为此：（1）测量功率的原理是；（2）小军同学设计的测量步骤如下，其中多余的是；A．测出自己的质量mB．测出楼梯的总长度LC．测出一楼到三楼的竖直高度hD．测出自己从一楼登上三楼所用的时间t（3）小军需要的器材有：体重计、、；（4）下表是小军设计的实验记录表格，根据要记录的数据，请把表格表头补充完整小军的质量m/kg登楼的高度h/m登楼梯的功率P/W（5）利用上面所测的物理量，写出计算功率的表达式P＝。23．（2024秋•江都区校级月考）李烨在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。（1）甲图实验中，探究的“动能”是指；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.小球在刚释放时的动能（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，李烨应让不同质量的小球从斜面的（不同/相同）高度处释放；用甲图中的装置（能/不能）探究动能大小与速度的关系，将得到的结论是；实验过程中是通过来反映小球的动能大小；（3）若水平面绝对光滑，则本实验将不能达到实验探究目的，其原因是。（4）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则WfEk（＞/＜/＝）；（5）李烨还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，如乙图所示，这个设计方案（可行/不可行），理由是。六．计算题（共2小题）24．（2024•商河县一模）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。25．（2024春•金湾区期末）如图甲所示，智能配送机器人从仓库的仁和站出发，将医疗物资送到了武汉第九医院。若机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动，共用时12s，如图乙是速度v随时间t变化的关系图象，图丙是动力F随时间t变化的关系图象。求：（1）7～12s内机器人运动的距离；（2）7～12s内机器人动力做功的功率；（3）0～7s内机器人动力做的功。

第十一章功和机械能B卷参考答案与试题解析题号1234567答案CDCBBBA一．选择题（共7小题）1．（2024秋•惠山区期末）一位同学用20s从一楼走到三楼，他上楼的功率可能是（）A．5瓦 B．15瓦 C．150瓦 D．1500瓦【分析】该同学上楼时，克服自身重力做功，他的重力约为500N，上楼的高度约为6m，根据P=W【解答】解：该同学上楼时，克服自身重力做功，他的重力约为500N，上楼的高度约为6m，他上楼的功率约为：P=Wt=G故选：C。【点评】本题考查功率的估算，正确估计同学的重力和上楼的高度是关键。2．（2024秋•海淀区期末）如图所示，一个小球以初速度v沿着粗糙曲面从A点向D点运动，其中B点和D点的高度相同。下列说法正确的是（）A．小球在B点和D点的动能相等 B．小球在A点和C点的机械能相等 C．小球从A点运动到C点的过程中，其重力势能增大 D．小球从C点运动到D点的过程中，其机械能减小【分析】（1）影响重力势能大小的因素有：质量和高度；质量越大，高度越高，则重力势能越大；机械能等于动能和重力势能之和；（2）如果考虑摩擦阻力，则动能和势能相互转化时，物体的机械能是不守恒的，一部分机械能会转化为内能，机械能减小。【解答】解：A、小球从B运动到D的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在B点的机械能大于在D点的机械能，已知B和D两点的高度相同，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能＝动能+势能”可知，小球在B点的动能大于在D点的动能，故A错误；B、小球从A点到C点过程中，由于小球在滚动的过程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，机械能会转化为内能，小球的机械能会减小，所以小球在A点和C点的机械能不相等，故B错误；C、小球从A点到C点过程中，小球的质量不变，高度变小，则重力势能变小，故C错误；D、小球从C点到D点过程中，由于小球在滚动的过程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，机械能会转化为内能，小球的机械能会减小，故D正确。故选：D。【点评】本题考查动能和势能的大小变化，注意：物体在粗糙的表面上运动时，其机械能不守恒。3．（2024秋•邗江区校级期中）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。下列有关叙述正确的是（）A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系 B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系 C．如图丁，若将质量相同的小球压缩同一弹簧到不同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与速度的关系 D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与质量的关系【分析】（1）动能的影响因素：质量和速度，利用控制变量法进行分析；（2）弹性势能与弹簧的形变量有关。【解答】解：A．甲、丙两图，小球质量相同，释放的高度不同，使得到达水平面的初始速度不同，所以研究的是动能大小与物体速度的关系，故A错误；B．乙、丙两图，小球的质量不同，释放的高度不同，使得到达水平面的初始速度也不同，没有控制变量，无法探究动能大小与物体质量的关系。故B错误；C．如图丁，若将质量相同的小球压缩同一弹簧到不同程度后由静止释放，则小球刚离开弹簧时具有的动能不相同，撞击同一木块移动的距离也不相同，可探究小球的动能大小与速度的关系，故C正确；D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，则小球刚离开弹簧时具有的动能相同，撞击同一木块移动的距离也相同，不可探究小球的动能大小与质量的关系，故D错误。故选：C。【点评】本题探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，利用控制变量法以及转换法进行分析。4．（2024•冷水江市校级模拟）如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片，它记录了极限跳伞运动员从悬上跳下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计，在ab段运动员所受重力做功为W1，做功功率为P1；在cd段重力做功为W2，做功功率为P2，下列判断正确的是（）A．W1＝W2P1＝P2 B．W1＜W2P1＜P2 C．W1＞W2P1＝P2 D．W1＜W2P1＝P2【分析】运动员重力不变，运动员下落过程中在相同时间内通过的距离不同，根据W＝Gh即可判断做功的情况；根据相同时间做功的多少，比较功率的大小。【解答】解：运动员重力一定，由图知，运动员在ab段比在cd段通过的距离短，根据W＝Gh可知，ab段重力对运动员做的功比cd段小，即W1＜W2，ab段与cd段所用时间相同，由P=Wt可知，ab段重力对运动员做功的功率比cd段小，即P1＜P2，故B正确，故选：B。【点评】本题以极限跳伞为内容，考查了功和功率大小的比较，要求学生能正确计算功和功率。5．（2024春•上杭县期末）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力做功的功率为（）A．5W B．15W C．25W D．30W【分析】分析图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动以及速度大小，根据二力平衡条件求出摩擦力，利用s＝vt求物体运动的距离；由图乙可知，在2～4s内，拉力F大小，利用W＝Fs求物体克服摩擦力所做的功，根据P=W【解答】解：由图乙可知，在2～4s内，拉力F＝3N，由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，v＝5.0m/s，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f＝F＝3N，由速度公式可得，物体运动的距离：s＝vt＝5.0m/s×2s＝10m，物体克服摩擦力所做的功：W＝fs＝3N×10m＝30J，物体克服摩擦力做功的功率P=Wt故选：B。【点评】本题考查了速度、功和功率的计算，分析图象得出相关信息是关键。6．（2024秋•阜宁县期中）如图甲所示为一个“魔罐”，图乙为其截面图。如图丙所示，小明将该罐子从斜面A点由静止释放，罐子滚到水平面D点停止，然后自动返回，再滚上斜面的B点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（）A．罐子从A点滚动到C点的过程中，机械能保持不变 B．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大 C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面 D．向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能【分析】动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。【解答】解：A、罐子从A点滚动到C点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大；由于罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，罐子克服摩擦做功，机械能转化为了内能；此过程中，橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能，所以罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能转化为了动能、弹性势能和内能，故A错误；B、罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大，故B正确；C、若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面，故C错误；D、第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能，故D错误。故选：B。【点评】本题考查机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，细化整个过程的分析是解题的关键。7．（2024春•武汉期末）关于物体是否做功，下列说法不正确的是（）A．图甲中，人提着滑板在水平路面上匀速前行，人对滑板做了功 B．图乙中，湍急的流水推动水车，流水对水车做了功 C．图丙中，重锤落下，把桩打入地里，重锤对桩做了功 D．图丁中，网球拍将网球弹出，网球拍对网球做了功【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。【解答】解：A、人提着滑板在水平路面上匀速前行，此时滑板通过了距离，但受到的力与运动方向垂直，故人对滑板不做功，故A错误；B、湍急的流水推动水车，流水对水车施加了力的作用，水车在该力的方向上通过了距离，流水对水车做了功，故B正确；C、重锤落下，给桩一个作用力，桩在该力的方向上通过了距离，重锤对桩做了功，故C正确；D、网球拍将网球弹出，网球在离开网球拍之前，受到网球拍的作用力，且在该力的方向上通过了距离，拍对网球做了功，故D正确。故选：A。【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。二．多选题（共4小题）（多选）8．（2024春•长清区期末）根据你的生活经验判断，下列数据最接近生活实际的是（）A．某一中学生跳绳一次做的功约为25J B．某一中学生游泳时所受浮力约为100N C．某一中学生站立时对地面压强约104Pa D．某一中学生骑自行车的功率约为70W【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。【解答】解：A.某一中学生跳绳一次做的功约为W＝Gh＝500N×0.05m＝25J，故A符合实际；B.某一中学生游泳时所受浮力约为F浮＝G＝500N，故B不符合实际；C.某一中学生站立时对地面压强约p=FS=GS=D.某一中学生骑自行车的功率约为70W，故D符合实际。故选：ACD。【点评】对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测，是初中学生需要掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力。（多选）9．（2024•金水区模拟）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图象如图。根据图象，下列判断正确的是（）A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＞F2 C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2 D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2【分析】（1）比较相同时间内物体两次通过的路程，或者比较物体通过相同路程两次所用时间得出速度的大小；（2）根据力的平衡和摩擦力大小的影响因素分析两次物体所受的拉力的大小；（3）从图中得出0﹣8s物体两次通过的路程的大小关系，然后利用W＝Fs分析两次拉力对物体所做的功的大小。知道做功大小，利用P=W【解答】解：A、由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2；故A错误；B、同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由图象可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1＝F2＝f；故B错误；CD、由图象可知，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＝2W2；0～8s，时间相同，且W1＞W2；根据P=Wt可知，0～8s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2；故故选：CD。【点评】根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目，图象可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。此题涉及到的知识点较多，综合性很强。（多选）10．（2024春•哈尔滨月考）静止在粗糙程度相同的水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图象分别如图甲和乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（）A．9～12s内拉力做的功为18J B．0～3s内拉力做的功为9J C．3～6s内拉力的功率逐渐变大 D．第4s时，拉力的功率为36W【分析】（1）由图甲可知，9～12s内拉力为6N，由图乙可知，这个时间段内物体以1m/s的速度做匀速直线运动，根据速度公式求物体运动的距离，根据W＝Fs求拉力做的功；（2）由图乙可知，0～3s内物体处于静止状态，拉力没有做功；（3）由图甲可知，3～6s内拉力保持9N不变，由图乙可知，该时间段内物体速度逐渐变大，根据公式P=Wt（4）第6s时物体速度为3m/s，根据P＝Fv可得此时物体的功率，3～6s内物体在做加速运动，所以第4s时的速度一定小于第6s时的速度，所以第4s时的功率小于第6s时的功率。【解答】解：A．由图甲可知，9～12s内拉力为6N，由图乙可知，这个时间段内物体以1m/s的速度做匀速直线运动，物体运动的距离为s＝vt＝1m/s×3s＝3m，拉力做的功为W＝Fs＝6N×3m＝18J，故A正确；B．由图乙可知，0～3s内物体处于静止状态，拉力没有做功，即拉力做功为0J，故B错误；C．由图甲可知，3～6s内拉力保持9N不变，由图乙可知，该时间段内物体速度逐渐变大，根据公式P=Wt=FsD．第6s时物体速度为3m/s，此时物体的功率为P＝Fv＝9N×3m/s＝27W，3～6s内物体在做加速运动，所以第4s时的速度一定小于第6s时的速度，所以第4s时的功率一定小于27W，故D错误。故选：AC。【点评】本题考查速度、功和功率公式的应用，根据图像得出相关信息是关键。（多选）11．（2024春•长清区期末）2024年6月6日，在西昌卫星发射中心，我国成功发射TEE﹣01B星、纳星三号A星、B星三颗卫星。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，如图2所示。下列说法正确的是（）A．图1中卫星加速上升的过程中，卫星的重力势能变大，动能变大 B．图2中卫星由远地点向近地点运行过程中，重力势能转化为动能 C．图2中卫星由近地点向远地点运行过程中，重力势能转化为动能 D．图1中卫星运行时机械能变小，图2中卫星运行时机械能不变【分析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。（2）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。【解答】解：A、卫星加速上升的过程中，卫星质量不变，速度变大、高度增加，动能和重力势能都变大，故A正确；B、卫星从远地点向近地点运行，质量不变，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故B正确；C、卫星从近地点向远地点运动时，质量不变，速度变小，高度增加，动能减小，重力势能增加，动能转化为重力势能，故C错误；D、由图1知，卫星在随火箭加速上升的过程中，动能和重力势能都变大，所以机械能变大；如图2，由于人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的，故D错误。故选：AB。【点评】掌握动能、势能大小的影响因素，掌握动能、势能的大小变化情况。同时知道卫星在绕地球运动时，没有任何物质和卫星摩擦，机械能没有消耗，机械能是守恒的。三．填空题（共9小题）12．（2024秋•仪征市期末）小明用30N的水平推力，0.5min将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了20m，在此过程中，支持力对购物车做功0J，推力的功率为20W。【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；（2）知道推力和在推力方向上移动的距离，利用W＝Fs求推力做的功，利用P=W【解答】解：购物车在水平地面上移动20m，支持力的方向竖直向上，购物车没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力不做功，即购物车的支持力做功为0J；推力对购物车做功：W＝Fs＝30N×20m＝600J，推力做功的功率：P=Wt故答案为：0；20。【点评】本题考查了功、功率的计算、做功的两个必要因素，明确力是否做功是关键。13．（2024秋•锡山区期末）甲、乙、丙是三个完全相同的网球，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，丙球水平抛出，不计空气阻力，抛出时三球机械能相等（相等/不相等）；在落地前的运边过程中，甲球的动能增大（增大/不变/减小），落地时三球的速度大小关系为相等。【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。（3）机械能＝动能+势能。（4）由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的，据此分析即可。【解答】解：抛出时甲、乙、丙三球质量相等，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；甲、乙、丙三球整个运动过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，故落地时三球的速度大小相等。故答案为：相等；增大；相等。【点评】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。14．（2024秋•靖江市期末）如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在a点重力势能最大，在c点动能最大，弹簧的弹性势能增大（填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力）【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，位置越高，重力势能越大。分析重物从a运动到d的过程中，质量、速度、高度的变化，确定哪点的重力势能最大、动能最大。弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关。【解答】解：①重物从a运动到d的过程中，质量不变，在a点时高度最大，重力势能最大；②c是重物连接在弹簧下端静止时的位置，此时重物受到的拉力和重力相等；点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，即点b是弹簧处于原长的位置；从a运动到b的过程中，重物受到向下的重力和向下的弹力，合力向下，重物做加速运动；从b点到d的过程中，重物在c点之前，重物受到的向上拉力小于重力；重物在c点之后，重物受到的向上拉力大于重力；所以，重物从c点以后做减速运动，即在c点时速度最大，动能最大；重物从a运动到d的过程中，弹簧的形变程度不断变大，所以其弹性势能增大。故答案为：a；c；增大。【点评】本题考查了物体动能、重力势能的变化分析，确定重物在c点前后的速度变化是本题的关键。15．（2024秋•玄武区期末）2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。如图所示，当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），飞机的动能不变（选填“变大”、“不变”或“变小”，下同）；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的重力势能减小，机械能减小。【分析】（1）动能是指物体由于运动而具有的能量，动能的大小和物体的质量、运动速度大小有关，据此分析；（2）重力势能是指物体由于被举高而具有的能量，重力势能的大小和物体的质量、被举得高度有关，质量越大、高度越高。物体的重力势能越大；机械能等于动能和重力势能之和。【解答】解：当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），质量不变，速度不变，故动能不变；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的质量变小，速度不变，高度不变，故重力势能变小，机械能等于动能和重力势能之和，故机械能变小。故答案为：不变；变小；变小。【点评】在分析动能和重力势能的变化时，同学们往往考虑到速度、高度的变化，而忽略质量的变化，这是学生最容易出错的地方。16．（2024秋•阜宁县期中）某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率大。测算过程中涉及以下物理量：①一楼地面到三楼地面的高度h；②从一楼到达三楼所用的时间t；③上楼同学的重力G；④一楼到三楼楼梯的总长度L。（1）若小明想测出自己准确的上楼功率，他必须要测的物理量是①②③（填序号）。（2）请写出小明计算自己上楼功率时的表达式P＝Ght（3）若要比较谁的功率大，必须要测的物理量是②③（填序号）。【分析】（1）（2）自己上楼功率为P=W（2）根据P=Wt=Gh【解答】解：（1）（2）根据P=Wt=Ght，要测量：①一楼地面到三楼地面的高度h；②从一楼到达三楼所用的时间（3）根据P=Wt=Ght，因比较功率大小，而h相同，故要测量②从一楼到达三楼所用的时间故答案为：（1）①②③；（2）Ght；（3）【点评】本题比较功率大小和求功率大小，关键是根据P=W17．（2023秋•旬邑县期末）2023年9月23日，杭州亚运会在中国杭州隆重举行。本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点，例如自动捕蚊灯、仿真钢琴家和无人驾驶冰淇淋摊车等，如图是一款智能送餐机器人的重力是400N，如果机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动20m，它所受到的阻力为50N。机器人的重力做功0J，牵引力对机器人做功1000J，功率为30W。【分析】（1）根据做功的两个必要条件分析机器人的重力做功；（2）根据二力平衡条件求出机器人所受的牵引力，根据W＝Fs求出牵引力对机器人做功；（3）利用P=Wt【解答】解：（1）由于机器人在水平路面上做匀速直线运动，没有在重力的方向上移动距离，由做功的两个必要条件可知，此过程中机器人的重力没有做功，即机器人的重力做功为0J；（2）机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，大小相等，所以所受的牵引力：F＝f＝50N，则牵引力对机器人做功：W＝Fs＝50N×20m＝1000J；（3）牵引力对机器人做功的功率：P=Wt=Fst=Fv＝故答案为：0；1000；30。【点评】本题考查做功的两个必要条件、功的公式和功率公式的应用，注意在运用功的公式计算之前应先判断力是否做功。18．（2023秋•礼泉县期末）某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台，动能转化为重力势能，机械能减小（选填“增大”“减小”“不变”）。【分析】当物体的高度升高时，物体的重力势能就会增加，动能就会减小，当高度减小时，物体的重力势能会转化为动能。【解答】解：进站时，车辆驶上站台，速度变小，质量不变，所以动能变小，由于高度增加，所以重力势能增大，将动能转化为重力势能，由于与地面之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能减小。故答案为：动；重力势；减小。【点评】本题利用生活中某一实例，较全面地考查了物理知识的应用，要求学生对物理知识有一个全面的了解并能学以致用。揭示了物理来源于生活又应用于生活的物理意识，是中考的常见题型。19．（2024秋•南京期中）在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力，铁块在下落过程撞击木桩之前，将重力势能转化为动能。若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为EB和EC，则EB＞EC（选填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B两个铁块质量相同，则两个铁块下落的高度hA＜hB。【分析】（1）下落过程中，高度减小，重力势能减少，动能增大；（2）重力势能的大小与物体的质量，物体被举起的高度有关，当高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；当质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大，结合图象进行分析判断。【解答】解：不计空气阻力，铁块下落的过程，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为它的动能；由图可知，B木桩陷入沙子更深，所以重力势能EB＞EC；根据观察图象可知B撞击木桩陷入沙坑的深度大，说明B重力势能大，若A、B两铁块质量相等，则A下落的高度小于B。故答案为：动；＞；＜。【点评】（1）用控制变量法和转换法研究动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素；（2）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。20．（2024秋•丹阳市校级期中）如图所示，15L的圆柱形塑料桶装满水，水的高度为0.5m，在高为0.75m的桶的顶部安装一个电动抽水器，抽水器工作时，10s能抽出500mL的水。将这桶水全部抽出，要克服水的重力做功75J，抽水器克服水的重力做功的功率为0.25W。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【分析】由题知，10s内能抽出500mL的水，可求抽出15L水需要的时间；由图知水的高度，其重心在中点处，抽水器提升水的高度等于从水的重心到出水口的垂直高度；已知水的体积，利用m＝ρV求出水的质量，根据W＝Gh＝mgh求出克服重力做的功，再利用P=W【解答】解：将这桶水全部抽出时需要的时间：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'故答案为：75；0.25。【点评】本题考查了密度公式、重力公式、功的公式和功率公式的应用，求出抽水器提升水的高度（从水的重心到出水口的垂直距离）是关键。四．简答题（共1小题）21．（2023春•黔东南州期末）如图所示为某段道路的交通标志牌，从标志牌可知，不同车辆有不同的限速，从能量的角度分析：（1）为什么要对机动车限速？（2）为什么对重载车限制速度小？【分析】动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。据此利用控制变量法分析解答。【解答】答：（1）汽车的质量一定，速度越大，动能就越大，越不容易刹车，制动距离越长，越容易造成交通事故，所以要对机动车限速。（2）汽车速度一定时，质量越大，动能就越大，越不容易刹车，制动距离越长，越容易造成交通事故，所以对重载车限制速度小。【点评】本题考查影响物体的动能因素，重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力，有现实意义！五．实验探究题（共2小题）22．（2024秋•肇庆校级期中）如图所示，小军同学从一楼跑到三楼，他想通过登楼梯来估测自己的功率。为此：（1）测量功率的原理是P=Wt（2）小军同学设计的测量步骤如下，其中多余的是B；A．测出自己的质量mB．测出楼梯的总长度LC．测出一楼到三楼的竖直高度hD．测出自己从一楼登上三楼所用的时间t（3）小军需要的器材有：体重计、秒表、刻度尺；（4）下表是小军设计的实验记录表格，根据要记录的数据，请把表格表头补充完整小军的质量m/kg登楼的高度h/m登楼梯时间t/s登楼梯的功率P/W（5）利用上面所测的物理量，写出计算功率的表达式P＝mght【分析】（1）（2）实验的原理是：P=W（3）根据实验原理和步骤，可判断需要的测量工具；（4）设计实验记录表格就是要把实验中所涉及的数据画成表格的形式记录下来；（5）根据P=Wt得出小【解答】解：（1）此实验测量功率的原理依据了功率的基本公式：P=W（2）根据功率的计算公式可得：P=W其中m为人的质量，h为一楼的高度，t为上楼所用时间，所以，实验不需要测量楼梯的总长度，故选B。（3）由上述分析可知，除了体重计测自己的质量外，还需要用秒表测量上楼所用的时间，用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度。（4）根据上述分析，实验数据的记录表格需要登楼梯时间，故需要补充的内容为：登楼梯时间t/s。（5）利用上面所测的物理量，可得计算功率的表达式为P=mg故答案为：（1）P=Wt；（2）B；（3）秒表；刻度尺；（4）登楼梯时间t/s；（5）【点评】此题是功率的一个实验测量题。功率是无法直接测量的，知道实验原理是正确解题的关键。23．（2024秋•江都区校级月考）李烨在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。（1）甲图实验中，探究的“动能”是指B；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.小球在刚释放时的动能（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，李烨应让不同质量的小球从斜面的相同（不同/相同）高度处释放；用甲图中的装置能（能/不能）探究动能大小与速度的关系，将得到的结论是在质量相同时，速度越大，物体的动能就越大；实验过程中是通过木块移动的距离来反映小球的动能大小；（3）若水平面绝对光滑，则本实验将不能达到实验探究目的，其原因是无法比较木块移动的距离，不能比较动能大小。（4）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf＝Ek（＞/＜/＝）；（5）李烨还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，如乙图所示，这个设计方案不可行（可行/不可行），理由是弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，质量不同，则速度不同，因而不能探究与质量的关系。【分析】（1）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小；（2）动能大小跟质量和速度有关；在探究