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【章节训练】第11章+功和机械能-1


【章节训练】第 11 章 功和机械能-1
一、选择题(共 20 小题) 1.如图所示,物体分别从三个光滑的斜面顶端自由滑到斜面底端时(不计空气 阻力) ,关于物体速度的大小说法正确的是( )

A.沿斜面 AB 滑下时的最大 B.沿斜面 AC 滑下时的最大 C.沿斜面 AD 滑下时最大 D.一样大 )

2.如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的(

A.重力势能减小,动能增大

B.重力势能减小,机械能减小

C.动能不变,机械能不变 D.重力势能不变,机械能减小 3.如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )

A.甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做功了 B.乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了 C.丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了 D.丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做功了 4. 2017 年 5 月 21 日, 在长春举行的国际马拉松比赛中, 当运动员加速冲刺时, 运动员的( A.动能增大 ) B.惯性增大 C.所受重力增大 D.运动状态不变

5.射箭时,拉开的弓弦能将箭射出,箭离开弓弦后还能继续飞行,小明根据这 一现象得出了以下结论:①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态:②弓弦的弹
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性势能转化为箭的动能; ③箭由于惯性作用仍能继续飞行;④在空中飞行的箭 若不受任何力作用,将处于静止状态,其中说法正确的是( A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确 ) D.瓦特 ) )

6.在国际单位制中,功的单位是( A.牛顿 B.千克 C.焦耳

7.电梯匀速上升过程中,电梯的( A.动能保持不变 B.机械能保持不变

C.重力势能保持不变 D.动能转化为重力势能 8.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的( )

A.动能增加,重力势能增加 C.动能减少,重力势能增加

B.动能不变,机械能减少 D.动能不变,机械能增加 )

9.下列情景中,重力对物体做功的是( A.篮球由高处落下 B.在水平面上做匀速直线运动的小车 C.足球在水平地面上滚动 D.悬挂在天花板上的照明灯

10.如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,此过程(



A.小明对箱子没有做功 B.重力对箱子做了功 C.小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力 D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力 11.下列物体具有动能的是( )
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A.静止不动的课桌 B.挂在树上的椰子 C.拉长了的橡皮筋 D.正在行驶的汽车 12.下列说法正确的是 ( )

A.运动的物体具有的能量叫做动能 B.甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,则甲的功率大 C.功就是能,因为它们的单位相同 D.用 50N 的水平力拉着重 100N 的小车沿着水平地面前进 5m,则此过程拉力做 的功比重力做的功多 13. 一年一度的中考体育测试将在 5 月初进行, 下列与中考体育加试相关的物理 知识,分析正确的是( )

A.抛出去的实心球离开手后继续运动过程中,手的推力做了功 B.抛出去的实心球在空中运动到最高点时,速度为零 C.立定跳远时,脚要用力向后蹬地,利用物体间力的作用是相互的 D.做俯卧撑时,手只是施力物体 14.在国际单位制中,功的单位是( A.牛顿 B.帕斯卡 C.焦耳 )

D.瓦特

15.2017 年 4 月 20 日 19 时 41 分 35 秒,“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射 中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空.在它们加速升空的过程中,关于 火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是( A.机械能的总量不变 B.机械能的总量变小 C.动能不变 D.重力势能变大 )

16.扬州城区的高层建筑越来越多,但高空抛物却存在巨大的安全隐患,因为高 处的物体具有较大的( A.弹性势能 ) C.体积 D.阻力 )

B.重力势能

17.将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是( A.0.2J B.2J C.20J D.200J )

18.下列生活实例中,力对物体做功的有(

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A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁 19.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )

A. 举着杠铃不动

B. 将货物从地面搬到车上

C. 大力士支撑着大轮胎静止不动

D. 小静背着书包在等车 20.2016 年 8 月 16 日,我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实 验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空,如图所示,火箭在加速上升的过 程中( )

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A.动能不变,重力势能增加,机械能增加 B.动能增加,重力势能不变,机械能增加 C.动能增加,重力势能增加,机械能增加 D.动能不变,重力势能不变,机械能不变

二、填空题(共 20 小题) (除非特别说明,请填准确值) 21.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,已知汽车行驶时所受阻力是 1000N,当其 行驶 500m 时,汽车牵引力所做的功为 仍会向前运动一段距离才停下. 22.在 2017 年 5 月举行的湖北省中学生运动会上,荆州男子足球队团结拼搏, 荣获冠军.足球在场地上滚动时,足球的机械能 或“不变”) ,相对滚动的足球,球门是 (选填“增大”、“减小” J .关闭发动机后,汽车由于

的(选填“运动”或“静止”) .运动员 ,足球在空中飞行时,

头球攻门时,足球运动方向发生改变,说明力能 不计空气浮力,足球还受 个力的作用.

23.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球 A 从 斜面上不同的高度由静止滚下, 撞到同一木块 B 上. 实验中, 通过观察 判断钢球动能的大小;本实验用到的科学研究方法是 (说出一种即可) . 来

24.如图,用测力计拉动木块,使它沿同一水平路面运动.AB 段,木块受水平 拉力 F1 作用做匀速直线运动.CD 段,改用另一大小不变的水平力 F2 拉动木块继 续运动.两力大小如图. (1)F2 为 N. CD 段 F2 做的功(选填“>”“=”“<”) .

(2)若 sAB=sCD,AB 段 F1 做的功

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(3)CD 段,木块受到的摩擦力大小为

N.

25 .火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,动能 能 ,卫星的机械能是由火箭燃料的 能转化而来的.

,重力势

26.某工人在水平地面上,用 100N 的水平推力推动重为 500N 的物体匀速直线 前行了 2m,则此过程中推力做的功为 J.

27.建在布伦特冰架上的英国“哈雷六号”南极科考站,是世界上第一个可移动的 科考站.2017 年 1 月,该科考站所在的冰川出现了大裂口,将危及科考站,该 站决定搬迁.如图是搬迁过程中的照片. (1 )布伦特冰架虽然与陆地上的冰相连,但每年会远离大陆向大海漂移 400 米.以陆地为参照物,布伦特冰架漂移的速度为 到 0.1 米/天) (2)为了便于移动,需要使用液压装置将舱体抬高,以确保科考站可以进行整 体移动.在缓慢上升过程中,舱体的重力势能逐渐 “不变“) (3)牵引车的轮胎有很深的斜花纹,是为了在行驶过程中增大 滑. ,防止打 . (填“增大““减小“或 米/天. (计算结果精确

28. 如图一重力为 120N 的物体在大小为 20N 的水平拉力作用下向右做匀速直线 运动,如果物体运动了 6m,则拉力所做的功为 为 J. J,重力对物体所做的功

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29.在水平地面上,用 20N 的力沿水平方向拉着重为 50N 的小车前进了 5m,拉 力做功是 J,重力做功是 J.

30.一颗子弹从枪膛里水平射出,子弹在枪膛里受到的气体作用力为 600N,枪 膛长为 60cm,射出的子弹在空中飞行了 50m,则气体在枪膛里对子弹做的功为 J.

31.邵阳市在创建文明卫生城市期间,每天洒水车都清洁街道.匀速行驶的洒水 车在洒水的过程中,洒水车的动能 . (选填“增大”、“不变”或“减小”)

32. 如图所示, 古时候, 有端午节吃桃子的习俗. 桃子从树上落下, 先后经过 A、 B、C 三点,且 AB=BC,在 AB 和 BC 过程中桃子受到的重力方向是 若重力所做的功分别为 W1、W2,则有 Wl 的,

W2(选填“>”、“<”或“=”) .

33. 在探究动能大小与质量关系的两次实验中,小球从同一高度由静止开始释放 时的场景如图所示,木板固定在水平面上.该实验中小球的动能由 而来的,实验时通过比较木块在木板上滑行的 错误的操作是 以得出结论 . 转化

来比较动能大小的.图中

.改正错误后进行实验,发现乙图木块滑出的远些,则可

34. 图为某蹦床运动员从床面上 A 点起跳后腾空瞬间的照片, 根据照片信息估测 此时运动员脚尖到床面的距离为 (选填“0.8m”“1.8m”或“3.8m”) ;运动员
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在空中下落的过程中,他的

能转化为动能.

35.2017 年 4 月 3 日,如罗斯圣彼得堡地铁接连发生两起爆炸,炸弹产生的冲 击力导致地铁严重变形如图所示,这种现象说明力的作用效果是 在通过楼梯逃离到地面的过程中,重力是否做功? 做功”) ,人们

. (选填“做功”或“不

36.斜坡长 10m,顶端与底端的竖直高度为 6m,当小莉沿着斜坡用 F=100N 的 力把一质量为 10 kg 的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中,她对货厢 做的功为 J,货厢克服斜坡的摩擦力做的功是 J. (g 取 10N/kg)

37.如图为四旋翼无人机,质量为 1.2 千克,下方悬挂着一个质量为 0.1 千克的 摄像机. 在 10 秒内无人机从地面竖直上升了 20 米, 然后边摄像边斜向上飞行了 30 秒, 仪表盘上显示离地面高度为 36 米. 无人机前 10 秒对摄像机做功 整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为 瓦. 焦,

38.在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若不考 虑空气阻力,则实心球从离开手后到达最高点的过程中,球受 用,球的机械能 能 个力的作

(选填“增大”、“减小”或“不变”) ,在最高点时,球的动

(选填“大于”或“等于”)零.
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39.起重机匀速吊起重为 1000N 的物体沿竖直方向提升 3m,又使物体沿水平方 向匀速移动 2m,则起重机对物体的拉力是 物体做的功是 J. N,在整个过程中,拉力对

40. 跳绳是一种健身运动, 李强同学对此作了专门研究: 跳绳者的质量 m=60kg, 跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示. 根据所给条件可估算出此跳绳者 每跳一次克服重力所做的功是 W. (g 取 10N/kg) J,在 1min 内克服重力做功的平均功为

三、多选题(共 20 小题) 41.“秋千”是我国民间一种常见的体育娱乐活动,当秋千从最高处向下荡的过程 中下列说法正确的是( )

A.机械能转化为内能 B.动能转化为重力势能 C.重力势能转化为动能 D.内能转化为机械能

42.如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并 没有随塑料片飞出.关于这个过程,下列说法中正确的是( )

A.弹性钢片被拉弯,说明力可以改变物体的形状 B.弹性钢片恢复原位的过程中,动能转化为弹性势能
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C.塑料片被弹出,说明力可以改变物体的运动状态 D.小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性 43.如图所示,运动员被形变的撑杆弹起来,一些说法正确的是( )

A.运动员是施力物体 B.撑杆是施力物体 C.运动员具有弹性势能 D.撑杆具有弹性势能

44.如图所示,游乐场中,从高处 A 到水面 B 处有两条长度相等的光滑轨道.体 重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处,若不计空气阻 力,下列说法中正确的是( )

A.甲、乙在下滑过程中所受重力做功相等 B.甲从 A 到 B,重力势能一定减小 C.甲、乙在下滑过程中机械能守恒 D.甲、乙到达 B 点时的动能相同 45.体育运动场上有许多地方用到了物理知识,下列分析正确的是( A.跳板跳水运动员起跳后,在上升过程中势能不断转化为动能 B.跳远运动员助跑是为了利用身体的惯性力作用 C.掷出去的铅球总是沿曲线落到地面上,是由于受到重力的作用 D.4×100m 接力赛中,为保证交接棒顺利进行,交接棒时两运动员应尽可能做 到相对静止 46.功率相同的两辆汽车,各自在水平公路上做匀速直线运动,汽车甲在半小时
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内行驶 15km,汽车乙在 2min 内行驶 1200m,则(



A.两车牵引力之比为 5:6 B.两车发动机做功之比为 15:1 C.两车速度之比为 5:6 D.两车所受阻力之比为 6:5

47.许多同学头看过杂技演员表演的“水流星”,一根细绳系着盛水的杯子,演员 抡起绳子,杯子就做圆周运动,不管演员怎样抡,水都不从杯里洒出,甚至杯子 在竖直面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来.演员的 精彩表演, 每每博得观众的热烈掌声, 如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水 流星”,杯子在竖直面内做匀速圆周运动,则下列关于其中的一只杯子说法正确 的是( )

A.受平衡力作用

B.重力势能保持不变

C.机械能在不断改变 D.运动状态发生改变 48.以下单位中,表示功率单位的是( A.焦耳 B.牛顿 C.瓦特 )

D.焦耳/秒

49.如图所示,材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面,将小球置于轨道的顶端 A 点,小球具有的机械能为 100J.让小球从 A 点由静止开始滚动,到右侧所能达 到的最高位置 B 点时,具有的机械能为 80J,随即小球向左侧滚动,则关于此小 球运动过程中的各种描述正确的是(不计空气阻力) ( )

A.小球最后将静止在轨道最低处 B.小球在运动过程中,轨道对小球的支持力是变化的 C.小球从 B 点滚回左侧所能达到的最高位置点时,具有的机械能一定小于 80J D.小球在运动过程中机械能守恒 50.人们在生活和工作中,常常会碰到与物理学相关的问题.下列分析正确的是 ( )
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A.骑车下坡时速度越来越快,是因为重力势能不断地转化为动能 B.拦河大坝修建的上窄下宽,是为了减小液体对坝底的压强 C.在高原旅行时会感到不适,是因为高原地区的气压比平原要大 D.打乒乓球时能拉出“弧圈球”,是利用了流体压强与流速的关系 51.甲图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置;乙图是探究“阻力对物体 运动的影响”的实验装置.关于这两个实验下列说法正确的是( )

A.甲实验可得出物体的高度一定时,质量越大,动能越大 B.乙实验可以推理出如果运动的物体不受力它将做匀速直线运动 C.甲、乙实验中物体从斜面上滚下来的过程中,重力势能转化为动能 D.两个实验都控制物体从同一高度自由下滑,是为了保证物体到水平面时的初 速度相同 52.在学过的以下单位中,表示功单位的是( A.焦耳 B.瓦特 C.牛顿 D.牛?米 ) )

53.下列关于物理概念的说法中,错误的是( A.做功用的时间越少,功率越大 B.功率大说明在一段时间内做的功多 C.物体的位置越高,重力势能越大 D.大约每升高 10m,大气压减小 100Pa

54.相传在 1665 年秋天,22 岁的牛顿坐在自家院中的苹果树下思考问题.一个 熟透了的苹果落下来,正好打在牛顿的头上.牛顿想:苹果为什么不向上跑而向 下落呢?他刨根问底,发现了万有引力定律,对当时正在加速下落的苹果而言, 不断发生改变的物理量是( )

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A.质量

B.动能

C.重力势能

D.密度

55.如图所示,斜面与水平面在 M 点通过小圆弧平滑相连,弹簧左端固定,原 长时右端在 N 点,小物块从斜面上 P 点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到 P 点.则( )

A.小物块从 P 向 M 运动的过程中,动能增加 B.小物块从 P 向 M 运动的过程中,机械能减少 C.小物块从 N 向 P 运动的过程中,机械能减少 D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大 56.下列过程中,将机械能转化为内能的是( )

A.水泥路面被晒热了 B.水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程 D.流星在大气层中穿行的过程 57.如图所示,运动员进行蹦床比赛.下列说法中正确的是( )

A.运动员离开蹦床后上升过程中,蹦床对运动员不做功 B.运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,动能一直减小 C.在下落过程中,运动员由于具有惯性,所以速度越来越大 D.运动员在空中下落过程中(未接触蹦床前) ,重力势能转化为动能 58.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
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他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法正确的是(



A.木块两次受到的摩擦力相等 B.第 2 次木块受到的拉力较大 C.第 1 次拉力做功的功率较大 D.第 2 次木块的速度较大 59. 洒水车在水平公路上匀速行驶, 行驶中不断洒水, 在此过程中洒水车 ( A.动能不变 B.动能减小 C.机械能减小 D.机械能不变 )

60. 在水平路面上某人用 300N 的水平力, 拉着重 1200N 的车在 30s 内前进了 10m, 在这一过程中( ) B.人对车做的功是 1200J

A.人对车做的功是 3000J

C.人对车做功的功率是 100W D.人对车做功的功率是 400W

四、作图题(共 3 小题) (选答题,不自动判卷) 61.如图所示,将一个单摆小球拉至 A 点放手后,经最低点 B 荡至另一侧的 C 点, 若不考虑能量损失, 请在图中画出 C 点所在位置和小球在 C 点时所受重力示 意图.

62.如图所示,小球从 a 点释放,请标出小球重力势能最大的位置并涂黑.

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63.一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力,请 在图中画出石块的动能 Ek 随着时间 t 变化的大致图象.

五、实验探究题(共 20 小题) (选答题,不自动判卷) 64.在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三 个实验,将小球沿着同一斜面由静止释放,并与同一水平面上的同一木块相碰, 木块在水平面上移动一段距离后静止.请回答下列问题:

( 1 )实验中所探究的 “ 物体的动能 ” 是指 (选填“A”、“B”或“C”)位置的动能; (2)由实验 和实验

(选填 “ 小球 ” 或 “ 木块 ” )在

(选填“甲”、“乙”或“丙”)可知:物体的动能

大小与物体的速度大小有关. 65. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患, 小明选用小车、 斜面、 木板、 钩码、木块等器材进行如下的实验探究:

(1)为了研究汽车超速问题,实验中应选择

两个图进行比较,得到的结

论是:小车的质量一定时,速度越大,则动能越大; (2)为了研究汽车超载问题,实验中应选择乙、丙两个图进行比较,得到的结 论是 .

66 . 如 图 甲 所 示 是 小 张 “ 探 究 物 体 的 动 能 与 哪 些 因 素 有 关 ” 的 实 验 装

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置. (1)小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水 平面上运动并推动木块移动,是为了探究动能大小与 的关系;

(2)同班同学小红发现,木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显, 认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成.为了验证猜测,小红设计了如 图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,当接触面粗糙程度不变,用 弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时,通过多次实验得到了表格中的相关数据, 请你根据表中数据帮她分析并得出,滑动摩擦力 f 与压力 F 之间的数量关系式 为 . 实验次数 木块对木板压力 F/N 弹簧测力计读数 f/N 1 2 0.6 2 3 0.9 3 4 1.2 4 5 1.5 5 6 1.8

67.在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中,小明先探究“物体的动 能与质量是否有关”,所用的器材有:一个用长木板搭成的斜面;三个质量不同 的实心铁球;一个木块,各器材的组装示意图如图所示. (1) 每次实验时, 都要将铁球从斜面的 (2)铁球动能的大小是通过 (3)该实验在操作时很难操控的是 由静止释放, 其目的是 .

来间接反映的. .

68.如图是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验图.

(1)实验中通过观察木块 B 被钢球撞出距离的长短,来判断钢球动能大小,这 种实验方法叫 (选填”控制变量法“、”转换法“或”理想模型法“) .
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(2)让同一钢球 A 分别从不同的高度由静止开始滚下,高度 h 越高,钢球运动 到水平面时速度越大,木块 B 被撞得越远,所以质量相同时,钢球的速度越大, 动能就 .改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,

的钢球将木块 B 撞得越远,其动能就越大. 69.在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,让小球从斜面上由静止释放, 下滑后撞击斜面底部的纸盒. (1)本实验研究的是 的动能大小. . .

(2)比较图甲和图乙,可初步得出实验结论为

(3)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,需要添加一个器材是

(4)若利用如图所示器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”.为完成探究任 务,某同学还选用了毛巾和棉布进行实验,其目的是 .

70. 小江同学利用一个弹珠、 三根材料和厚度相同、 长宽不同的橡皮条, 探究“橡 皮条的弹性势能与长度、宽度的关系.”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所 示, 在弹性范围内, 拉伸相同的伸长量, 将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去, 测得弹射的水平距离,数据如下表: 次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平 距离/m 1 2 3 请回答以下问题: (1)实验中,是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小; a b c 0.50 0.50 1.00 20.00 30.00 20.00 10.10 8.20 14.00

(2)比较第 1 次和第 2 次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与 橡皮条的 有关;

(3)比较第 1 次和第 3 次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还
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与橡皮条的

有关;

(4)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条 是 A、窄面长的 宽面短的. B、宽面长的 C、窄面短的 D、

71.图 1 是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道, 将两小球①、②从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、 ②发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等. (1)为完成实验,应使两个质量 放(均选填“相同”或“不同”) (2)由图 1 场景可知,碰撞木块前瞬间,小球 A、B 两点处所受的滑动摩擦力大小分别为 fA、fB,则 fA 的动能转化成 能; 的动能较大,两木块通过 fB,滑行中,木块 的小球从轨道上 高度由静止释

(3)图 2 是某次实验的场景:将两小球从图中 E、F 处静止释放,最终木块①从 水平木板的右端滑出, 小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将 两小球仍从图中 E、F 处由静止释放,木块③未滑出木板,小丽的实验改进有一 处遗漏,它是 .

72 . 如 图 所 示 是 “ 探 究 物 体 动 能 的 大 小 与 哪 些 因 素 有 关 ” 的 实 验 装

置. (1)实验中,小球从斜面滚下撞击木块,通过观察 填“小球”或“木块”)动能的大小,该实验利用了
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来判断 法.

(选

(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探 究动能的大小与 的关系.

73.动能的大小与哪些因素有关呢?小雨用相同的斜面、长木板和纸盒,两个不 同质量的小球,设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验,测量出每次实验中纸盒 移动的距离,再通过比较分析得出结论. (1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究 的方法与以下选项中的 A.研究磁场时用磁感线表示 B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙 C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同 D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是 否发光去确定 (2)要探究动能与质量的关系,应选图甲和图 进行实验. 相同.

(3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,则纸盒的移动的距离会偏小,请分 析解释原因 .

74. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中 静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示. (1) 在此实验中, 研究对象是 比较各铁块重力势能的大小. (2)若 A、B 两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是 hA (3)若 A、C 两铁块下落的高度相同,则两铁块的质量关系是 mA
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(铁块、 木桩) , 我们是通过观察



hB. mC .

75.为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展 了如图所示的活动.

(1)实验中通过比较木块

来判断钢球动能的大小.

(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目 的是使钢球撞击木块时的 相同; 比较甲、 乙两图, 得到的结论是 .

76.如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置.实验中让小球从斜面上 某个高度由静止沿斜面滚下, 在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿 水平向右运动直至停止.小明一共做了甲、乙、丙三次实验,图中虚线位置是木 块最后停止的位置.

(1)实验中怎么比较小球动能的大小? (2)分析甲、乙实验,得出的结论是 (3)要探究动能与速度的关系,应比较实验 (选填实验序号)

(4)由实验现象分析可知,速度与质量两个因素,对动能影响更大的是 (5)小球的机械能最后转化为 能.

77.在研究动能大小影响因素的实验课上,如图某同学用同一小球从斜面 AO 的
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不同高度处自由释放,观察在水平面 OB 上静止的木块被撞击后移动的距离 S. (1)小球从斜面 A 点滚落后到达水平面上 B 点,问小球从斜面 A 点到水平面上 O 点的过程中(不考虑斜面摩擦)机械能的变化是 水平面 B 点的过程中,其动能 ,小球从 A 点滚落到

. (以上两空选填序号)

①保持不变;②一直减小;③先增大后减小;④一直增大;⑤先减小后增大 (2)实验中铺设斜面 AO 和水平面 OB 的材料中, 面材料不能过于光滑. , (选填“AO”或“OB”)

78.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验,实验步骤如下: Ⅰ、 让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下, 观察木块被撞击后移动的距离. Ⅱ、 让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动 的距离. 回答下列问题: (1) 步骤Ⅰ是为了研究动能大小与 与 的关系. 来判断的. 的关系,步骤Ⅱ是为了研究动能大小

(2)该实验物体动能的大小是通过

(3)从滚下撞击,到最终静止过程中,钢球的能量实现了一次“转移”和一次“转 化”,具体分析其中的“转移”和“转化”. “转移”是指 “转化”是指 . .

79.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,A、B 表示质量不同的两个 小球. (1)本实验用到的实验方法有 ;
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(2)在甲、乙两次实验中,木块总是被小球推动到了长木板的末端之外,在不 更换实验器材的条件下,你解决的办法是 ;

(3)如果在甲中将木块去掉,在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板,还可以完 成的实验:探究 究 ;若水平面上没有摩擦,能不能用此装置继续探

. (选填“能”或“不能”)

80.如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同 一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块.

(1)本实验探究的是 验中是通过观察

(木块/小车/斜面)的动能与 来比较动能大小的;

的关系,实

(2 )第一次实验的情景如图甲所示,在进行第二次实验前,应先将撞出的木 块 ;

(3 )若操作正确,第二次实验木块最终的位置如图乙所示,则此实验的结论 是: .

81 .实验小组的同学用如图所示的装置探究 “ 物体动能大小与质量和速度的关 系”.将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的 木块,将木块撞了出一段距离. 实 验 钢球 质量/g 钢球下 摆 木块滑 行距离
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次 数 1 2 3 20 40 60

高度 /cm 20 20 20

/cm

30 58

(1)本实验钢球动能的大小是通过观察

来判断的.

(2)在第 3 次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第 3 次实验,甲同学建 议换用同样较长的木板, 乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下 摆的高度.你认为应当采用 的建议. .

(3)由上述实验数据和现象可得出结论:

82.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图 a、b、c 所示,让质量为 m、2m 的两个小球分别从斜面上由静止滚下,小球撞击放在水平木板上的木块,使木块 滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置. (1)小球动能是由 (2)实验中通过 (3)比较 (填某种能量)转化来的. 反映小球动能的大小. 两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系. .

(4)比较 a、b 两图进行的实验,可以得到小球的动能随质量增大而

83.如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图. (1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 质量不变) (2)该实验中所探究物体的动能是指物体
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的关系(物体 A、B

(选填“A”或“B”)的动能

(3)该实验物体动能的大小是通过

来反映的

(4)该实验物体的速度是指物体 A 从斜面上由静止滚下与物体 B 即将碰撞时的 速度,它是通过 (选填“高度”或“质量”)来改变的

(5)实验表明,同一物体 A 从斜面高处滚下,高度越大,物体 B 被撞得越远, 可得结论 (6) 若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面 由静止滚下,并观察记录. 高度

六、计算题(共 17 小题) (选答题,不自动判卷) 84.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的 0.1 倍,货车(含驾驶员)空载时重为 2.5×104N. (1)货车空载行驶时所受的阻力是 牛.

(2)求货车空载匀速行驶 1 千米,牵引力做的功是多少? (3)有同学发现一般发动机功率大的汽车最高时速就会比较高,那么若汽车的 牵引力用 F 表示, 速度用 v 表示, 汽车的输出机械功率用 P 表示, 请你推导出 F、 v 与 P 之间的关系式 P=Fv. 85.物体在 20 牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5 秒内前进了 10 米.求此过程中拉力做的功 W 和功率 P. 86.一个物体重 50N,在水平向右的拉力 F 的作用下,沿水平地面向右匀速直线 运了 0.5m,所用的时间为 10s,拉力 F 的大小为 10N,求: (1)拉力 F 做的功为多少? (2)拉力 F 做功的功率为多少? 87.把重为 20 牛的物体匀速提升到 5 米高处,用时 40 秒.求: ①拉力所做的功 W. ②拉力所做功的功率 P. 88.第 16 届广州亚运会举重比赛由东莞市承办,11 月 19 日中国选手杨哲在男 子 105 公斤级的比赛中夺得金牌. 如图是杨哲在抓举比赛中, 在 3 秒内成功的将
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185kg 的杠铃举高 2m.求: (1)杨哲对杠铃做功为多少焦? (2)对杠铃做功的功率为多大?(g 取 10N/kg)

89.2011 年 5 月 15 日,在国际田联钻石联赛上海站男子 110m 栏比赛中,刘翔 首次采用七步上栏技术,并以 13.07s 获得冠军,创造了该项目今年世界最好成 绩! (1)比赛中,刘翔消耗体内的化学能 他获得的机械能. (2)若体重为 87kg 的刘翔在跨栏时重心上升了 0.32m,则他每跨过一个栏需要 克服重力做功多少焦耳. (g 取 10N/kg) 90.一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为 2×105W,速度为 20m/s,汽车行 驶 3600s,请你计算: (1)发动机所做的功是多少? (2)卡车受到的摩擦力是多少? 91.推导公式 P=Fv. 92.一列火车以 450kW 的功率在平直轨道上匀速行驶,速度为 50m/s.求: (1)机车的牵引力多大? (2)火车行驶 1min,机车牵引力做了多少功? 93.如图所示,小王站在高 3 米、长 6 米的斜面上,将重 200 牛的木箱 A 沿斜 面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为 120 牛,所花时间是 10 秒.求: ①小王对木箱所做的功. ②小王对木箱做功的功率. (选填“大于”、“小于”或“等于”)

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94. 物体在 50 牛的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动, 5 秒内前进了 3 米.求此过程中拉力做的功 W 和功率 P. 95.一列火车以 450kW 的功率在平直轨道上匀速行驶,速度为 50m/s.求: (1)火车的牵引力多大?火车的阻力多大? (2)火车行驶 1min,牵引力做功是多少? 96.某建筑工地上的起重机要将重为 1×104 牛的钢筋水泥板匀速提升到楼顶, 提升的高度为 10 米,所用时间为 50 秒,求: ①起重机对钢筋水泥板所做的功. ②起重机的功率. 97.一辆汽车在平直公路上匀速行驶 160m,在此过程中,汽车牵引力做功 8.0 ×104J,这辆汽车的牵引力有多大? 98. 一辆卡车匀速行驶时发动机的功率为 200kW, 速度为 72km/h, 汽车行驶 2h, 求在这个过程中: (1)发动机做的功为多少? (2)卡车的牵引力为多少? 99.某物体在 30 牛的水平拉力作用下沿水平地面作匀速直线运动,10 秒内通过 的距离为 20 米.求: (1)拉力所做的功. (2)拉力的功率. 100.如图所示,用水平向右的拉力 F 拉动物体,使其沿直线匀速运动了 5m,时 间为 10s,F 做功的功率是 100W,求这段时间内: (1)拉力 F 做的功; (2)拉力 F 大小; (3)物体受到的摩擦力.
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【章节训练】第 11 章 功和机械能-1
参考答案与试题解析

一、选择题(共 20 小题) 1.如图所示,物体分别从三个光滑的斜面顶端自由滑到斜面底端时(不计空气 阻力) ,关于物体速度的大小说法正确的是( )

A.沿斜面 AB 滑下时的最大 B.沿斜面 AC 滑下时的最大 C.沿斜面 AD 滑下时最大 D.一样大

【分析】根据动能和势能的相互转化及机械能守恒分析. 【解答】解:由于接触面是光滑的且不计空气阻力,则物体在下滑的过程中,没 有外力做功,故物体的机械能是守恒的;同一物体在 A 点的重力势能相同,到达 斜面底端时重力势能全部转化为动能,则物体的动能相同,速度也相同. 故选 D.

2.如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的(



A.重力势能减小,动能增大

B.重力势能减小,机械能减小

C.动能不变,机械能不变 D.重力势能不变,机械能减小 【分析】 根据影响动能和势能大小的因素判断动能和势能的变化,根据克服摩擦 做功分析机械能的变化. 【解答】解:木块在匀速下滑的过程中,速度不变,动能不变;高度减小,重力 势能减小;木块在下滑过程中,受到摩擦力的作用;木块要克服摩擦力做功,机 械能减少. 故选:B.
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3.如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,正确的是(



A.甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做功了 B.乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了 C.丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了 D.丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做功了 【分析】力对物体做功的两个条件:1、力.2、物体沿力的方向通过的距离.两 个条件缺一不可. 【解答】解:A、运动员举着杠铃不动,有力但是没有在力的方向上移动距离, 所以没有做功,故 A 错误. B、人推车,车没动,有力的作用,但是没有在力的方向上移动距离,所以没有 做功,故 B 错误. C、起重机吊着重物上升,钢丝对重物有向上的拉力,同时重物在力的作用下沿 力的方向移动了距离,所以做功了,故 C 正确. D、足球在水平地面上滚动,足球受重力的作用,但是并没有在重力的方向上移 动距离,所以重力没有对足球做功,故 D 错误. 故选 C.

4. 2017 年 5 月 21 日, 在长春举行的国际马拉松比赛中, 当运动员加速冲刺时, 运动员的( A.动能增大 ) B.惯性增大 C.所受重力增大 D.运动状态不变

【分析】利用以下知识分析解答: (1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度; (2)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速 度等都没有关系,质量越大,惯性越大. (3)运动员加速冲刺时,质量不变,重力不变.
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(4)运动状态的改变包括运动方向和速度大小的改变. 【解答】解:A、运动员加速冲刺时,质量不变,速度变大,动能增大,故 A 正 确; B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,运动员加速冲刺时,质量不变,惯性大 小不变.故 B 错误; C、运动员加速冲刺时,质量不变,重力不变.故 C 错误; D、运动状态的改变包括运动方向和速度大小的改变,所以运动员加速冲刺时, 运动状态改变.故 D 错误. 故选 A.

5.射箭时,拉开的弓弦能将箭射出,箭离开弓弦后还能继续飞行,小明根据这 一现象得出了以下结论:①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态:②弓弦的弹 性势能转化为箭的动能; ③箭由于惯性作用仍能继续飞行;④在空中飞行的箭 若不受任何力作用,将处于静止状态,其中说法正确的是( A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确 )

【分析】 (1)力可以使物体发生形变,拉弓的力改变了弓的形状. (2)拉弓射箭时,弓弦发生了弹性形变,弓具有了弹性势能,箭射出去就是因 为弓的弹性势能转化为了箭的动能; (3)惯性是物体本身的一种性质,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质; (4)根据牛顿第一定律分析解答. 【解答】解: ①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动,改变了箭的运动状态,故①正确; ②箭射出时,弓弦的弹性形变程度变小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动 能增大;所以,弓弦的弹性势能转化为箭的动能,故②正确; ③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动, 是箭由于惯性仍然保持原来的运动 状态; 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质, 不是力, 不能说由于惯性作用, 故③错误; ④在空中飞行的箭若不受任何力作用,将保持原来的运动状态,继续做匀速直线 运动,故④错误.
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综上分析可知,只有①②正确. 故选 B.

6.在国际单位制中,功的单位是( A.牛顿 B.千克 C.焦耳

) D.瓦特

【分析】在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘 积.在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J. 【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J. 故选:C.

7.电梯匀速上升过程中,电梯的( A.动能保持不变 B.机械能保持不变



C.重力势能保持不变 D.动能转化为重力势能 【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. 【解答】解:电梯匀速上升的过程中,速度不变,动能不变,高度增大,重力势 能增大;机械能等于动能和势能的和,故机械能变大. 故选 A.

8.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的(



A.动能增加,重力势能增加 C.动能减少,重力势能增加

B.动能不变,机械能减少 D.动能不变,机械能增加

【分析】 动能与物体的质量和运动速度有关, 质量越大, 速度越快, 动能就越大. 重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能就越大.
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机械能是动能和势能的总和. 【解答】解:缆车是匀速上山,速度不变,故动能不变;缆车在上山过程中高度 不断增加,故重力势能增大;动能不变,重力势能增加,故其总和机械能也在增 大. 故选 D.

9.下列情景中,重力对物体做功的是( A.篮球由高处落下 B.在水平面上做匀速直线运动的小车 C.足球在水平地面上滚动 D.悬挂在天花板上的照明灯



【分析】做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过 的距离.据此分析判断. 【解答】解: A、篮球由高处落下,重力竖直向下,篮球竖直向下移动了距离,重力对篮球做 功.故 A 符合题意. B、在水平面上做匀速直线运动的小车,小车受到的重力竖直向下,竖直向下没 有移动距离,重力没有做功.故 B 不符合题意. C、 足球在水平地面上滚动, 足球受到的重力竖直向下, 竖直向下没有移动距离, 重力没有做功.故 C 不符合题意. D、悬挂在天花板上的照明灯,受重力,但没有移动距离,重力不做功,故 D 不 符合题意. 故选 A.

10.如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,此过程(



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A.小明对箱子没有做功 B.重力对箱子做了功 C.小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力 D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力 【分析】①做功包含两个必要因素:作用在物体上的力,物体在这个力的方向上 通过一定的距离; ②在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态; ③作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在一条直线上, 这两个力就是一对平衡力. 【解答】解: A、 小明推箱子虽然用了力, 但箱子仍然静止在原位置, 即有推力没有移动距离, 所以小明对箱子没有做功,故 A 正确; B、重力的方向是竖直向下的,箱子虽然受重力,但箱子在竖直方向没有移动距 离,所以重力不做功.故 B 错误; C、小明推箱子时,在水平方向上箱子受到推力和地面的阻力作用,在这两个力 的作用下箱子保持静止,说明这两个力是一对平衡力,这两个力大小相等.故 C 错误; D、二力平衡的条件之一是两个力的方向相反,箱子所受的重力与箱子对地面的 压力方向都是竖直向下的,所以不可能是平衡力.故 D 错误. 故选 A.

11.下列物体具有动能的是(



A.静止不动的课桌 B.挂在树上的椰子 C.拉长了的橡皮筋 D.正在行驶的汽车 【分析】机械能包括动能和势能;物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于 高度而具有的能量叫重力势能;物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能. 【解答】解:A、物体由于运动而具有的能量叫动能;静止的课桌不具有动能; 故 A 错误; B、 物体由于运动而具有的能量叫动能; 挂在树上的椰子是静止的, 不具有动能;
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故 B 错误; C、物体由于运动而具有的能量叫动能;拉长的橡皮筋不具有动能,具有弹性势 能;故 C 错误; D、物体由于运动而具有的能量叫动能;正在行驶的汽车具有动能;故 D 正确. 故选 D.

12.下列说法正确的是 (



A.运动的物体具有的能量叫做动能 B.甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,则甲的功率大 C.功就是能,因为它们的单位相同 D.用 50N 的水平力拉着重 100N 的小车沿着水平地面前进 5m,则此过程拉力做 的功比重力做的功多 【分析】 (1)根据动能的定义分析; (2)功率的大小与功、时间有关; (3)能是状态量,功是过程量; (4)根据做功的两个条件分析. 【解答】解: A、物体由于运动而具有的叫作动能,故 A 错误; B、甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,表明甲用的时间少,虽然上升的高度相 同,当不能确定甲乙二人的重力大小,就无法比较做功的大小,从而无法判定功 率的大小,故 B 错误; C、功和能是两个不同的物理量,功是过程量,能是状态量,所以不能说能就是 功,功就是能,虽然单位相同,但物理意义不同,故 C 错误; D、用 50N 的水平力拉着重 100N 的小车沿着水平地面前进 5m,拉力做了功,而 重力没有做功,故则此过程拉力做的功比重力做的功多,故 D 正确. 故选 D.

13. 一年一度的中考体育测试将在 5 月初进行, 下列与中考体育加试相关的物理 知识,分析正确的是( )
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A.抛出去的实心球离开手后继续运动过程中,手的推力做了功 B.抛出去的实心球在空中运动到最高点时,速度为零 C.立定跳远时,脚要用力向后蹬地,利用物体间力的作用是相互的 D.做俯卧撑时,手只是施力物体 【分析】 (1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上 移动的距离,据此分析判断; (2)抛出去的实心球做曲线运动,整个过程速度不为零; (3)物体间力的作用是相互的; (4)一个物体对另一个物体施力时,也一定会受到另一个物体的反作用力. 【解答】解:A、抛出去的实心球离开手后继续运动过程中,不再受到推力的作 用,所以手的推力不再做功,故 A 错误; B、抛出去的实心球做曲线运动,在空中运动到最高点时,速度不为零,故 B 错 误; C、 立定跳远时, 脚要用力向后蹬地, 利用物体间力的作用是相互的, 故 C 正确; D、 做俯卧撑时, 手是施力物体, 由于力的作用是相互的, 同时手也是受力物体, 故 D 错误. 故选 C.

14.在国际单位制中,功的单位是( A.牛顿 B.帕斯卡 C.焦耳



D.瓦特

【分析】在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘 积.在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J. 【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J. 牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,瓦特是功率的单位,均不合题意. 故选 C.

15.2017 年 4 月 20 日 19 时 41 分 35 秒,“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射 中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空.在它们加速升空的过程中,关于 火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是(
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A.机械能的总量不变 B.机械能的总量变小 C.动能不变 D.重力势能变大

【分析】 (1)分析火箭的动能、重力势能大小的变化,从动能和重力势能大小的 影响因素考虑. 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. 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. (2)火箭升空过程中,没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,所以机械能=动能 +重力势能.从动能和重力势能大小的变化判断机械能的变化. 【解答】解: “天舟一号”飞船在加速升空的过程中,质量不变,速度增大,动能增大;高度增 大,重力势能增大;由“机械能=动能+重力势能”可知,飞船的机械能增大. 故选 D.

16.扬州城区的高层建筑越来越多,但高空抛物却存在巨大的安全隐患,因为高 处的物体具有较大的( A.弹性势能 ) C.体积 D.阻力

B.重力势能

【分析】 物体由于被举高而具有的能叫重力势能,重力势能的大小与物体的质量 和高度有关. 【解答】解: 由题意可知, 高空抛物现象只所以会造成危害,是因为物体被举高后具有了重力 势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能越大.因此高空抛物会造成很 大的危害. 故选 B.

17.将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是( A.0.2J B.2J C.20J D.200J



【分析】本题主要考查三个方面的内容: (1)对课桌高度的估测能力; (2)对物 理课本重力大小的估测能力; (3)对机械功的计算能力.
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【解答】解:课桌的高度约为 0.7m,物理课本的重力约为 3N, ∴将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功为: W=Fs=Gh=0.7m×3N=2.1J 故选 B.

18.下列生活实例中,力对物体做功的有(



A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁 【分析】做功的两个必要条件是:一是物体受到力的作用;二是物体在这个力的 方向上通过一定的距离. 【解答】解: 甲、推着小车前进,人对小车有推力的作用,小车在推力的方向上通过了距离, 所以推力对小车做了功; 乙、用力提着滑板在水平路面上前行,此过程中,拉力与距离的方向垂直,故拉 力没有做功; 丙、绳子对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物 体做了功; 丁、人用力搬石头但没有搬动,有力作用在石头上,但石头没有通过距离,故力 对物体没有做功. 所以做了功的是甲和丙. 故选 B.

19.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是(



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A. 举着杠铃不动

B. 将货物从地面搬到车上

C. 大力士支撑着大轮胎静止不动

D. 小静背着书包在等车 【分析】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. 【解答】解:A、运动员举着杠铃不动,运动员给杠铃一个向上的力,而杠铃向 上没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功.不符合题意; B、将货物从地面搬到车上,人给货物一个力,货物移动了距离,所以人对货物 做功,符合题意; C、 大力士支撑大轮胎静止不动, 有力但没有距离, 所以没有做功, 不符合题意; D、小静背着书包在等车,书包静止,所以没有力对书包做功,不符合题意. 故选 B.

20.2016 年 8 月 16 日,我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实 验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空,如图所示,火箭在加速上升的过
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程中(



A.动能不变,重力势能增加,机械能增加 B.动能增加,重力势能不变,机械能增加 C.动能增加,重力势能增加,机械能增加 D.动能不变,重力势能不变,机械能不变 【分析】动能大小的影响因素:质量、速度;重力势能大小的影响因素:质量、 高度;动能和势能合称为机械能. 【解答】解:火箭在加速上升的过程中,速度变快,动能变大;高度增加,重力 势能变大;动能和势能统称为机械能,所以机械能变大. 故选:C.

二、填空题(共 20 小题) (除非特别说明,请填准确值) 21.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,已知汽车行驶时所受阻力是 1000N,当其 行驶 500m 时, 汽车牵引力所做的功为 性 仍会向前运动一段距离才停下. 【分析】 (1)汽车在平直公路上匀速行驶,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡 力,大小相等,可求牵引力,再利用 W=Fs 求牵引力做功; (2)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,一切物体都有惯性. 【解答】解: (1)因为汽车在平直公路上匀速行驶,所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平 衡力,大小相等, 则牵引力:F=f=1000N, 牵引力做功:W=Fs=1000N×500m═5×105J; (2)汽车关闭发动机后,汽车由于惯性,要保持原来的运动状态,仍能向前运 动. 故答案为:5×105; 惯性.
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5×105

J. 关闭发动机后, 汽车由于



22.在 2017 年 5 月举行的湖北省中学生运动会上,荆州男子足球队团结拼搏, 荣获冠军.足球在场地上滚动时,足球的机械能 或“不变”) ,相对滚动的足球,球门是 运动 减小 (选填“增大”、“减小”

的(选填“运动”或“静止”) .运动 改变物体的运动状态 个力的作用. ,足

员头球攻门时,足球运动方向发生改变,说明力能 球在空中飞行时,不计空气浮力,足球还受 两

【分析】①机械能包括动能和势能.动能与质量和速度有关,重力势能和质量和 高度有关; ②一个物体相对于参照物的位置有变化,这个物体是运动的;没有变化,这个物 体是静止的; ③力的作用效果有二:改变物体的形状、改变物体的运动状态.物体运动状态的 改变包括速度和方向两个方面; ④空中飞行的物体,受到重力和空气阻力的作用. 【解答】解:足球在场地上滚动过程中,质量不变,高度不变,所以重力势能不 变;速度变小,动能变小,所以机械能变小; 足球在场地上滚动时,以此时的足球为参照物,球门的位置不断变化,所以是运 动的; 力可以改变物体的运动状态,运动员头球攻门时,头对球有力的作用,所以使足 球运动方向发生改变; 足球在空中飞行过程中,不考虑空气浮力,还受到重力和空气阻力的作用. 故答案为:减小;运动;改变物体的运动状态;两.

23.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球 A 从 斜面上不同的高度由静止滚下,撞到同一木块 B 上.实验中,通过观察 被撞的距离 来判断钢球动能的大小;本实验用到的科学研究方法是 控制变量法 (说出一种即可) . 木块 B

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【分析】实验过程要采用控制变量法,当研究动能大小与质量的关系时,要让钢 球沿斜面的同一高度下落, 这样保证下落速度相同;此实验把动能的大小转换为 木块被撞击后运动的距离,距离越远表明小球的动能越大. 【解答】解:让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块,这是 控制了质量相同,目的是探究物体的动能与速度的关系,采用的是控制变量法; 实验中通过观察木块 B 被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小; 故答案为:木块 B 被撞的距离;控制变量法.

24.如图,用测力计拉动木块,使它沿同一水平路面运动.AB 段,木块受水平 拉力 F1 作用做匀速直线运动.CD 段,改用另一大小不变的水平力 F2 拉动木块继 续运动.两力大小如图. (1)F2 为 2.8 N. CD 段 F2 做的功(选填“>”“=”“<”) . 2.2 N.

(2)若 sAB=sCD,AB 段 F1 做的功 < (3)CD 段,木块受到的摩擦力大小为

【分析】 (1)根据测力计的分度值读数; (2)根据 W=Fs 判定做功的大小; (3)摩擦力大小与速度大小无关,压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力不 变. 【解答】解: (1)由图可知,测力计的分度值为 0.2N,则测力计示数 F2 为 2.8N; (2)由图可知,F1 为 2.2N;F1<F2,运动的路程相同,根据公式 W=Fs 可知,AB 段 F1 做的功小于 CD 段 F2 做的功; (3)AB 段,木块受水平拉力 F1 作用做匀速直线运动,此时的摩擦力与拉力 F1 为平衡力,摩擦力为 2.2N,摩擦力大小与速度大小无关,压力不变,接触面粗 糙程度不变,摩擦力不变,故 CD 段,木块受到的摩擦力大小为 2.2N.
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故答案为: (1)2.8; (2)<; (3)2.2.

25.火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,动能 变大 ,卫星的机械能是由火箭燃料的 化学

变大

,重力势能

能转化而来的.

【分析】①在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化; ②动能和势能合称机械能.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;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. 【解答】解: 火箭加速升空过程中,卫星的质量不变,速度增大,所以动能变大;卫星的质量 不变,高度增大,所以重力势能变大; 卫星的动能和重力势能都变大, 则卫星的机械能变大;卫星增加的机械能是由火 箭燃料的化学能首先转化为内能,然后内能又转化为机械能得到的. 故答案为:变大;变大;化学.

26.某工人在水平地面上,用 100N 的水平推力推动重为 500N 的物体匀速直线 前行了 2m,则此过程中推力做的功为 200 J.

【分析】知道推力的大小和物体在推力方向上移动的距离,根据 W=Fs 求出推力 做的功. 【解答】解:由题意可知,推力 F=100N,物体在推力方向上移动的距离 s=2m, 则此过程中推力做的功: W=Fs=100N×2m=200J. 故答案为:200.

27.建在布伦特冰架上的英国“哈雷六号”南极科考站,是世界上第一个可移动的 科考站.2017 年 1 月,该科考站所在的冰川出现了大裂口,将危及科考站,该 站决定搬迁.如图是搬迁过程中的照片. (1 )布伦特冰架虽然与陆地上的冰相连,但每年会远离大陆向大海漂移 400 米.以陆地为参照物,布伦特冰架漂移的速度为
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1.1

米/天. (计算结果精确

到 0.1 米/天) (2)为了便于移动,需要使用液压装置将舱体抬高,以确保科考站可以进行整 体移动.在缓慢上升过程中,舱体的重力势能逐渐 “不变“) (3)牵引车的轮胎有很深的斜花纹,是为了在行驶过程中增大 打滑. 摩擦 ,防止 增大 . (填“增大““减小“或

【分析】 (1)根据速度的计算公式求出速度; (2)重力势能的大小与质量和高度有关; (3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力; 在压力一定时,增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力. 【解答】解: (1)布伦特冰架漂移的速度为 v= = =1.1m/天;

(2)在缓慢上升过程中,舱体的高度增加,重力势能逐渐增大; (3)轮胎上有花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦. 故答案为: (1)1.1; (2)增大; (3)摩擦.

28. 如图一重力为 120N 的物体在大小为 20N 的水平拉力作用下向右做匀速直线 运动,如果物体运动了 6m,则拉力所做的功为 为 0 J. 120 J,重力对物体所做的功

【分析】 (1)利用 W=Fs 求出拉力做的功; (2)物体在重力的方向上,没有移动距离,重力不做功. 【解答】解: (1)拉力做功 W=Fs=20N×6m=120J; (2)物体在重力的方向上,没有移动距离,重力不做功. 故答案为:120;0.
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29.在水平地面上,用 20N 的力沿水平方向拉着重为 50N 的小车前进了 5m,拉 力做功是 100 J,重力做功是 0 J.

【分析】 (1)根据 W=Fs 求出拉力做的功; (2)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. 【解答】解: (1)拉力做的功 W=Fs=20N×5m=100J; (2)重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了 5m,没有在重力 方向上移动距离,所以重力做功为 0J. 故答案为:100;0.

30.一颗子弹从枪膛里水平射出,子弹在枪膛里受到的气体作用力为 600N,枪 膛长为 60cm,射出的子弹在空中飞行了 50m,则气体在枪膛里对子弹做的功为 360 J.

【分析】已知推力和枪膛长,利用公式 W=FS 即可计算出气体对子弹做的功. 【解答】 解: 已知子弹在枪膛里受到的气体作用力为 600N, 枪膛长为 60cm=0.6m, 气体在枪膛里对子弹做的功:W=Fs=600N×0.6m=360J; 故答案为:360.

31.邵阳市在创建文明卫生城市期间,每天洒水车都清洁街道.匀速行驶的洒水 车在洒水的过程中,洒水车的动能 减小 . (选填“增大”、“不变”或“减小”)

【分析】影响动能大小的因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大; 【解答】解: 在水平路面上匀速行驶的洒水车,在洒水过程中,速度不变,质量在减小,所以 动能减小.
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故答案为:减小.

32. 如图所示, 古时候, 有端午节吃桃子的习俗. 桃子从树上落下, 先后经过 A、 B、 C 三点, 且 AB=BC, 在 AB 和 BC 过程中桃子受到的重力方向是 若重力所做的功分别为 W1、W2,则有 Wl = 竖直向下 的,

W2(选填“>”、“<”或“=”) .

【分析】重力的方向是竖直向下的;比较两个阶段的重力和距离,根据 W=Gh 比较两个阶段的重力做功大小. 【解答】解:重力的方向是竖直向下的;因为 AB=BC,重力相同,根据 W=Gh, 重力做功相同,所以 W1=W2. 故答案为:竖直向下;=.

33. 在探究动能大小与质量关系的两次实验中,小球从同一高度由静止开始释放 时的场景如图所示,木板固定在水平面上.该实验中小球的动能由 转化而来的,实验时通过比较木块在木板上滑行的 的.图中错误的操作是 未保持木块初始位置相同 距离 重力势能

来比较动能大小

.改正错误后进行实验,发

现乙图木块滑出的远些,则可以得出结论 能越大 .

在速度相同的情况下,质量越大,动

【分析】小球在下落过程中,重力势能转化为动能; 通过木块在木板上移动的距离来判断动能的大小; 因为动能大小与质量和速度有关,若探究动能与质量的关系,根据控制变量法, 要保证质量不同而速度相同, 让不同质量的两个小球从同一高度滚下就是为了使
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小球滚到水平面时速度相同. 【解答】解:小球在下落过程中,高度减小,速度增加,重力势能转化为动能; 小球撞击木块,通过比较木块在木板上滑行的距离来比较动能大小;距离越远, 动能越大; 图中错误的操作是两次实验中未保持木块初始位置相同; 乙图木块滑出的远些,则表面小球的动能大,可以得出结论:在速度相同的情况 下,质量越大,动能越大. 故答案为:重力势能;距离;未保持木块初始位置相同;在速度相同的情况下, 质量越大,动能越大.

34. 图为某蹦床运动员从床面上 A 点起跳后腾空瞬间的照片, 根据照片信息估测 此时运动员脚尖到床面的距离为 员在空中下落的过程中,他的 1.8m (选填“0.8m”“1.8m”或“3.8m”) ;运动 能转化为动能.

重力势

【分析】根据人的高度判定距离的大小; 重力势能的大小与质量和高度有关,据此分析. 【解答】解:由图可知,脚尖与床面的距离大约为运动员的高度,运动的高度约 为 1.8m,故运动员脚尖到床面的距离为 1.8m;运动员在空中下落的过程中,高 度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,他的重力势能转化为动能. 故答案为:1.8m;重力势.

35.2017 年 4 月 3 日,如罗斯圣彼得堡地铁接连发生两起爆炸,炸弹产生的冲 击力导致地铁严重变形如图所示, 这种现象说明力的作用效果是 的形状 , 人们在通过楼梯逃离到地面的过程中, 重力是否做功? 填“做功”或“不做功”)
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可以改变物体 做功 . (选

【分析】力的作用效果:一是力可以改变物体的形状,二是力可以改变物体的运 动状态;根据做功的条件分析. 【解答】 解: 炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形, 这说明力改变了物体的形状; 人们在通过楼梯逃离到地面的过程中, 在重力的方向上通过了距离, 故重力做功. 故答案为:可以改变物体的形状;做功.

36.斜坡长 10m,顶端与底端的竖直高度为 6m,当小莉沿着斜坡用 F=100N 的 力把一质量为 10 kg 的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中,她对货厢 做的功为 1000 J,货厢克服斜坡的摩擦力做的功是 400 J. (g 取 10N/kg)

【分析】小莉对货厢做的功为总功,等于推力乘以斜坡的长;货厢克服斜坡的摩 擦力做的功为额外功,等于总功减去有用功,所以要先求有用功,有用功等于物 体重力乘以斜面的高. 【解答】解:小莉对货厢做的功:W 总=FS=100N×10m=1000J; 有用功 W 有用=Gh=mgh=10kg×10N/Kg×6m=600J; 货厢克服斜坡的摩擦力做的功:W 额=W 总﹣W 有用=1000J﹣600J=400J. 故答案为:1000J、400J.

37.如图为四旋翼无人机,质量为 1.2 千克,下方悬挂着一个质量为 0.1 千克的 摄像机. 在 10 秒内无人机从地面竖直上升了 20 米, 然后边摄像边斜向上飞行了 30 秒, 仪表盘上显示离地面高度为 36 米. 无人机前 10 秒对摄像机做功 整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为 0.9 瓦. 20 焦,

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【分析】根据 W=Gh 求出对摄像机做的功;根据 P= 求出功率. 【解答】解:摄像机的重力为:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N; 无人机前 10 秒对摄像机做功为:W=Gh=1N×20m=20J; 整个过程中对摄像机所做的功为:W'=Gh'=1N×36m=36J; 无人机对摄像机做功的功率为为:P= 故答案为:20;0.9. = =0.9W.

38.在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若不考 虑空气阻力, 则实心球从离开手后到达最高点的过程中, 球受 一 个力的作用, 大

球的机械能 不变 (选填“增大”、 “减小”或“不变”) , 在最高点时, 球的动能 于 (选填“大于”或“等于”)零.

【分析】地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用; 不考虑能量损失,动能和势能转化过程中,机械能总量守恒; 球到达最高点时,仍有向前运动的速度. 【解答】解: 不考虑空气阻力,实心球离开手后,手的作用力消失,实心球靠惯性向前飞行, 此过程中只受到竖直向下的重力; 离开手后的实心球斜向上方运动过程中动能转化为重力势能; 从最高点向下运动 的过程中重力势能转化为动能. 如果不考虑空气阻力, 球的机械能总量保持不变; 球在最高点时,仍有向前的速度,所以动能大于零. 故答案为:一;不变;大于.

39.起重机匀速吊起重为 1000N 的物体沿竖直方向提升 3m,又使物体沿水平方 向匀速移动 2m,则起重机对物体的拉力是 物体做的功是 3000 J.
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1000

N,在整个过程中,拉力对

【分析】 (1)由于匀速吊起货物,可判定重物在竖直方向受平衡力,即施加的拉 力与重力平衡,它们大小相等. (2)在整个过程中,拉力对物体做的功根据功的公式可知就等于拉力与物体在 拉力方向竖直方向上通过的距离的乘积. 【解答】解:物体匀速提升时,物体处于平衡状态,起重机对物体的拉力和物体 本身的重力是一对平衡力,故大小相等,所以拉力是 1000N; 当物体匀速水平移动时, 物体处于平衡状态,钢丝绳对重物的拉力和物体本身的 重力仍是一对平衡力, 故大小相等, 故拉力大小仍为 1000N; 所以在整个过程中, 拉力对物体只是在物体竖直向上提起时对物体做了功, 则大小为 W=Gh=1000N×3m=3000J. 故答案为:1000;3000J.

40. 跳绳是一种健身运动, 李强同学对此作了专门研究: 跳绳者的质量 m=60kg, 跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示. 根据所给条件可估算出此跳绳者 每跳一次克服重力所做的功是 162 W. (g 取 10N/kg) 54 J,在 1min 内克服重力做功的平均功为

【分析】 求解克服重力所做的功可利用公式 W=Gh 求解计算功的大小, 利用功率 的公式 P= 计算功率的大小. 【解答】 解: 跳绳者每跳一次克服重力所做的功 W=Gh=60kg×10N/kg×0.09m=54J; 由图分析可知, 每 s 跳一次, 即每秒跳 3 次, 则在 lmin 内可跳跃 3×60=180 (次) , 故 lmin 内克服重力做功的平均功率 P= = 故答案为:54;162. =162W;

三、多选题(共 20 小题)
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41.“秋千”是我国民间一种常见的体育娱乐活动,当秋千从最高处向下荡的过程 中下列说法正确的是( )

A.机械能转化为内能 B.动能转化为重力势能 C.重力势能转化为动能 D.内能转化为机械能

【分析】动能和势能可以相互转化,在只有动能和势能转化时,机械能守恒.如 果有摩擦或阻力,则机械能会一部分转化为内能. 【解答】解:AD、当秋千从最高处向下荡的过程中,由于空气阻力的作用,秋 千与空气摩擦做功, 一部分机械能转化为内能, 使得秋千会越荡越低, 故 A 正确、 D 错误; BC、当秋千从最高处向下荡的过程中,质量不变,高度降低,同时速度增大,即 重力势能减小,动能增大,所以是重力势能转化为动能,故 B 错误、C 正确. 故选 AC.

42.如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并 没有随塑料片飞出.关于这个过程,下列说法中正确的是( )

A.弹性钢片被拉弯,说明力可以改变物体的形状 B.弹性钢片恢复原位的过程中,动能转化为弹性势能 C.塑料片被弹出,说明力可以改变物体的运动状态 D.小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性 【分析】 (1)力可以使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态; (2)物体由于惯性要保持原来的运动状态,继续静止或做匀速直线运动; (3)发生弹性形变的物体具有弹性势能,在物体恢复形变的过程中,弹性势能 可以转化为动能. 【解答】解:A.弹性钢片在力的作用下发生弯曲,说明了力可以使物体发生形 变,故 A 正确;
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B.弹性钢片恢复原位的过程中,形变变小,速度变大,弹性势能转化为动能, 故 B 错误; C.塑料片在力的作用下被弹出,说明力可以改变物体的运动状态,故 C 正确; D.由于小钢球具有惯性,要保持原来的静止状态,所以小钢球不会随塑料片飞 出,故 D 正确. 故选 ACD.

43.如图所示,运动员被形变的撑杆弹起来,一些说法正确的是(



A.运动员是施力物体 B.撑杆是施力物体 C.运动员具有弹性势能 D.撑杆具有弹性势能

【分析】 从运动员被弹起可以判断运动员的运动状态改变了, 运动员是受力物体, 则施力物体是撑杆.物体发生弹性形变,则具有弹性势能. 【解答】解:运动员被形变的撑杆弹起来的过程,撑杆由于发生弹性形变对运动 员施力,所以撑杆是施力物体,运动员是受力物体,故 A 错误,B 正确. 撑杆发生了弹性形变,具有弹性势能;而运动员没有发生弹性形变,不具有弹性 势能,故 C 错误,D 正确. 故选 BD.

44.如图所示,游乐场中,从高处 A 到水面 B 处有两条长度相等的光滑轨道.体 重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处,若不计空气阻 力,下列说法中正确的是( )

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A.甲、乙在下滑过程中所受重力做功相等 B.甲从 A 到 B,重力势能一定减小 C.甲、乙在下滑过程中机械能守恒 D.甲、乙到达 B 点时的动能相同 【分析】由于轨道时光滑的,不计空气阻力,所以机械能是守恒的;根据 W=Gh 比较重力做功的大小;根据影响动能和势能大小的因素比较动能、势能的大小. 【解答】解:A、甲、乙在下滑过程中的高度是相同的,根据 W=Gh 可知,重力 不同,重力做功不相等,故 A 错误; B、甲从 A 到 B,高度减小,重力势能一定减小,故 B 正确; C、由于轨道时光滑的,不计空气阻力,故甲、乙在下滑过程中机械能守恒,故 C 正确; D、由图可知,甲、乙在 A 点时,由于重力不同,故重力势能不同,根据机械能 守恒可知,他们到达 B 点时的动能也是不同的,故 D 错误. 故选:BC.

45.体育运动场上有许多地方用到了物理知识,下列分析正确的是( A.跳板跳水运动员起跳后,在上升过程中势能不断转化为动能 B.跳远运动员助跑是为了利用身体的惯性力作用 C.掷出去的铅球总是沿曲线落到地面上,是由于受到重力的作用



D.4×100m 接力赛中,为保证交接棒顺利进行,交接棒时两运动员应尽可能做 到相对静止 【分析】 (1)物体上升过程中质量不变,高度增大,重力势能增大,速度不断减 小,动能不断减小,动能转化为重力势能. (2)惯性是一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质. (3)掷出的铅球由于惯性要保持原来的运动状态,由于受到重力作用,重力要
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改变铅球的运动状态. (4)运动员之间保持相对静止状态,容易传递交接棒. 【解答】解:A、跳板跳水运动员起跳后,在上升过程中,运动员的质量不变, 高度增大, 重力势能增大, 速度不断减小, 动能不断减小, 动能转化为重力势能. 故 A 错误. B、跳远运动员在起跳前助跑获得一定的速度,由于惯性,起跳后身体保持原来 的速度继续前行,跳得更远;惯性是一种性质,不能说惯性力作用.故 B 错误. C、掷出去的铅球由于惯性要保持原来的运动状态,由于受到重力的作用,重力 改变了铅球的运动状态,铅球进行曲线运动最终落向地面.故 C 正确. D、在 4×100m 接力赛中,两运动员相对静止,容易传递交接棒.故 D 正确. 故选:CD.

46.功率相同的两辆汽车,各自在水平公路上做匀速直线运动,汽车甲在半小时 内行驶 15km,汽车乙在 2min 内行驶 1200m,则( )

A.两车牵引力之比为 5:6 B.两车发动机做功之比为 15:1 C.两车速度之比为 5:6 D.两车所受阻力之比为 6:5

【分析】已知两辆汽车的功率相同,还知道行驶的时间,根据公式 W=Pt 可求做 功的大小之比;汽车做匀速直线运动,已知行驶的速度和距离,再利用公式 V= 求出两车的速度之比;再利用公式 W=FS 求出牵引力之比;牵引力等于所受到的 阻力. 【解答】解:两车做功的大小之比 = = = ;故 B 正确;

两车速度之比

=

=

=

= ;故 C 正确;

两车牵引力之比为

=

=

=

= ;故 A 错误;

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所受阻力之比等于牵引力之比;故 D 正确. 故选 BCD.

47.许多同学头看过杂技演员表演的“水流星”,一根细绳系着盛水的杯子,演员 抡起绳子,杯子就做圆周运动,不管演员怎样抡,水都不从杯里洒出,甚至杯子 在竖直面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来.演员的 精彩表演, 每每博得观众的热烈掌声, 如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水 流星”,杯子在竖直面内做匀速圆周运动,则下列关于其中的一只杯子说法正确 的是( )

A.受平衡力作用

B.重力势能保持不变

C.机械能在不断改变 D.运动状态发生改变 【分析】 (1)动能大小的影响因素:质量和速度. (2)重力势能大小的影响因素:质量和高度. (3)机械能等于动能与势能的和. (4)物体运动状态的改变包括:速度大小的变化和方向的变化. 【解答】解:A、由于水杯做圆周运动,运动状态不断改变,所以一定受非平衡 力的作用,故 A 错误; B、C、水杯在做匀速圆周运动,质量不变,速度不变,动能不变,而高度不停变 化,重力势能变化,所以机械能在不断改变,故 B 错误、C 正确; D、速度不变,方向不停变化,运动状态不断变化,故 D 正确. 故选 CD.

48.以下单位中,表示功率单位的是( A.焦耳 B.牛顿 C.瓦特



D.焦耳/秒

【分析】 功率是指物体在单位时间内所做的功, 即功率是描述做功快慢的物理量,
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用 P 表示. 【解答】解: 在国际单位制中: 焦耳是功的单位,符号:J; 牛顿是力的单位,符号:N; 瓦特是功率的单位,符号:W; 故根据公式 P= , 焦耳是功的单位, 秒是时间单位, 可得功率的单位是焦耳/秒. 故选 CD.

49.如图所示,材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面,将小球置于轨道的顶端 A 点,小球具有的机械能为 100J.让小球从 A 点由静止开始滚动,到右侧所能达 到的最高位置 B 点时,具有的机械能为 80J,随即小球向左侧滚动,则关于此小 球运动过程中的各种描述正确的是(不计空气阻力) ( )

A.小球最后将静止在轨道最低处 B.小球在运动过程中,轨道对小球的支持力是变化的 C.小球从 B 点滚回左侧所能达到的最高位置点时,具有的机械能一定小于 80J D.小球在运动过程中机械能守恒 【分析】动能和重力势能之间可以相互转化,在转化过程中,由于与轨道摩擦, 机械能逐渐减小,不计空气阻力,根据对摩擦力的分析可做出解答. 【解答】解:AD、小球在滚动过程中,克服摩擦力作用,机械能转化为内能, 机械最终为 0,故小球最后将静止在轨道最低处,故 A 正确,D 错误; B、 支持力的大小与与小球对轨道的压力有关, 小球在运动过程中压力是变化的, 故支持力也变化,故 B 正确; C、小球在与轨道摩擦的过程中,其机械能转化为内能,逐渐减小.不计空气阻 力,小球从 A 点到达 B 点时,机械能从 100J 减小为 80J,减少了 20J.而从 B 点 再到达左侧所能达到的最高位置时,其通过轨道的长度应该比第一次短,所以机
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械能减少的大小应该小于 20J,即小球的机械能小于 80J,故 C 正确; 故选:ABC.

50.人们在生活和工作中,常常会碰到与物理学相关的问题.下列分析正确的是 ( )

A.骑车下坡时速度越来越快,是因为重力势能不断地转化为动能 B.拦河大坝修建的上窄下宽,是为了减小液体对坝底的压强 C.在高原旅行时会感到不适,是因为高原地区的气压比平原要大 D.打乒乓球时能拉出“弧圈球”,是利用了流体压强与流速的关系 【分析】 (1)机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能 大小与质量和高度有关; (2)液体的压强公式是 p=ρgh;可见液体深度越大,压强就越大; (3)大气压的大小随高度的增大而减小; (4)流体压强与流速的关系是通过实验探究得到的,流体包括液体和气体,流 速越快的地方压强反而越小. 【解答】解: A、骑车下坡时,高度减小,重力势能减小;车速越来越快,说明动能增大;这 是因为重力势能不断地转化为动能,故 A 正确; B、 拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状, 是因为水的压强随深度增加而增大, “下宽“能承受更大的液体压强,并不能减小液体对坝底的压强,故 B 错误; C、大气压的大小随高度的增大而减小;高原旅行时会感到不适,是因为高原地 区的气压比平原要小,故 C 错误; D、打乒乓球时能拉出“弧圈球”,利用了流体压强与流速的关系.故 D 正确; 故选 AD.

51.甲图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置;乙图是探究“阻力对物体 运动的影响”的实验装置.关于这两个实验下列说法正确的是( )

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A.甲实验可得出物体的高度一定时,质量越大,动能越大 B.乙实验可以推理出如果运动的物体不受力它将做匀速直线运动 C.甲、乙实验中物体从斜面上滚下来的过程中,重力势能转化为动能 D.两个实验都控制物体从同一高度自由下滑,是为了保证物体到水平面时的初 速度相同 【分析】 (1)物体的动能大小与物体的质量和速度有关; (2)在图甲中,通过接触面的粗糙程度反映阻力的大小,又通过小车运动的距 离远近反映“阻力对物体运动的影响”, 由图知: 阻力越小, 小车运动的距离越远; 可以科学推理:如果物体不受力,它将做匀速直线运动; (3)根据影响动能和势能大小的因素分; (4)甲、乙实验中物体运动时,都受到摩擦阻力的作用,据此分析回答. 【解答】解: A、图甲让不同钢球从同一高度滚下(速度相同) ,发现钢球的质量越大、木块被 撞击的越远,说明物体的速度一定时,质量越大,动能越大,故 A 正确; B、乙实验中,如果水平面越来越光滑,则小车运动的距离就会越来越远,可以 推理出:如果运动的物体不受力,它将以恒定不变的速度一直运动下去;故 B 正确; C、物体从斜面上滚下来的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能 变大,重力势能转化为动能,故 C 正确; D、两实验中,都控制物体从同一高度自由下滑,是为了保证物体到水平面时的 初速度相同,这样才符合控制变量法的研究要求,故 D 正确. 故选 ABCD.

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52.在学过的以下单位中,表示功单位的是( A.焦耳 B.瓦特 C.牛顿 D.牛?米



【分析】在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘 积.在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J. 【解答】解:A、焦耳是功的单位,故 A 符合题意; B、瓦特是功率的单位,故 B 不符合题意; C、牛顿是力的单位,故 C 不符合题意; D、根据功的计算公式 W=Fs,1 焦=1 牛?米,因此牛顿?米也是功的单位,故 D 符合题意. 故选 AD.

53.下列关于物理概念的说法中,错误的是( A.做功用的时间越少,功率越大 B.功率大说明在一段时间内做的功多 C.物体的位置越高,重力势能越大 D.大约每升高 10m,大气压减小 100Pa



【分析】根据:①功的公式 W=Pt、功率的物理意义分析解答此题; ②重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就 越大; ③大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低.在海拔 3000m 之内,每上升 10m 大气压强约减小 100Pa. 【解答】解: A、功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大做功越快,做相同的功,时间 少的功率大,故 A 错误,符合题意; B、 由公式 W=Pt 知做功多少取决于功率与做功时间的乘积, 功率大, 时间一定, 做的功多,故 B 正确,不符合题意; C、重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量不变、高度越高,重力势能 就越大,故 C 正确,不符合题意; D、大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低.在海拔 3000m 之内,每上升
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10m 大气压强约减小 100Pa.故 D 错误,符合题意. 故选 AD.

54.相传在 1665 年秋天,22 岁的牛顿坐在自家院中的苹果树下思考问题.一个 熟透了的苹果落下来,正好打在牛顿的头上.牛顿想:苹果为什么不向上跑而向 下落呢?他刨根问底,发现了万有引力定律,对当时正在加速下落的苹果而言, 不断发生改变的物理量是( )

A.质量

B.动能

C.重力势能

D.密度

【分析】质量、密度都是物质本身的一种属性,与运动状态无关;苹果下落过程 中,高度减小,速度变大. 【解答】解:质量、密度都是物质本身的一种属性,与运动状态无关,故下落过 程中质量和密度不变,故 AD 错误; 苹果下落过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大动能变大,动能和重力势 能都发生了改变,故 BC 正确. 故选:BC.

55.如图所示,斜面与水平面在 M 点通过小圆弧平滑相连,弹簧左端固定,原 长时右端在 N 点,小物块从斜面上 P 点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到 P 点.则( )

A.小物块从 P 向 M 运动的过程中,动能增加
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B.小物块从 P 向 M 运动的过程中,机械能减少 C.小物块从 N 向 P 运动的过程中,机械能减少 D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大 【分析】影响动能大小的因素:质量、速度,质量越大,速度越大,动能越大; 影响重力势能大小的因素:质量、高度,即物体的质量越大,高度越高,其重力 势能越大; 弹性势能的影响因素:弹性形变的大小.动能和势能统称机械能.三者之间可以 相互转化. 【解答】解: A、小物块从 P 向 M 运动过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变 大,动能变大,故 A 正确; BC、由题可知,小物块从斜面上 P 点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到 P 点, 这说明在运动过程中小物块的机械能没有损失,也表明水平面和斜面是光滑的; 故小木块小物块从 P 向 M 运动和从 N 向 P 运动的过程中,机械能是守恒的,即 机械能保持不变,故 BC 错误; D、弹簧被压缩到最短时,其弹性形变程度最大,所以弹簧的弹性势能最大,故 D 正确. 故选 AD.

56.下列过程中,将机械能转化为内能的是(



A.水泥路面被晒热了 B.水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程 D.流星在大气层中穿行的过程 【分析】 (1)自然界的能量既不会消失,也不会创生,只会从一种形式转化为另 一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上. (2)生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象.内燃机是内能转化为 机械能; 气体膨胀对外做功是内能转化为机械能;摩擦生热是机械能转化为内能 等等. 【解答】解:A、水泥路面晒热,是通过热传递的方法改变内能的,A 不符合题 意.
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B、水蒸气顶起水壶盖,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,B 不符合题意. C、小孩沿滑梯下滑的过程,需克服摩擦做功,机械能转化为内能,C 符合题意. D、流星在大气层中穿行的过程中与空气摩擦,是摩擦生热,是机械能转化为内 能,D 符合题意. 故选 CD.

57.如图所示,运动员进行蹦床比赛.下列说法中正确的是(



A.运动员离开蹦床后上升过程中,蹦床对运动员不做功 B.运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,动能一直减小 C.在下落过程中,运动员由于具有惯性,所以速度越来越大 D.运动员在空中下落过程中(未接触蹦床前) ,重力势能转化为动能 【分析】 (1)做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上通过的距离; (2)根据运动员在蹦床上的运动状态及影响动能的因素来做出分析; (3)力是改变物体运动状态的原因; (4)根据影响动能势能的因素分析解答. 【解答】解:A、运动员离开蹦床后上升过程中,是由于惯性向上运动,没有力 对运动员做功,故 A 错误; B、运动员上升到最高点时,速度为零,但仍受到重力的作用,因此所受合力不 为零,故 B 错误; C、运动员在下落过程中,由于受到重力作用,速度越来越大,故 C 错误; D、运动员在空中下落过程中(未接触蹦床前) ,质量不变,速度越来越大,动 能变大,高度变小,重力势能变小,重力势能转化为动能,故 D 正确. 故选 AD.

58.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象.下列说法正确的是(
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A.木块两次受到的摩擦力相等 B.第 2 次木块受到的拉力较大 C.第 1 次拉力做功的功率较大 D.第 2 次木块的速度较大 【分析】 (1)先判断木块两次的运动状态,然后根据二力平衡的条件分析拉力和 摩擦力的关系; (2)根据速度的计算公式:v= 利用图象形状可以确定物体的运动状态. (3)根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析. (4)分析物体运动时的路程、时间图象,确定物体的运动状态; 【解答】解:A、木块的运动速度虽然不同,但前后两次受到的拉力和摩擦力都 是一对平衡力.由于木块对水平板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木 块受到的摩擦力不变.故 A 正确. B、从图象上可以看出,木块两次都是作匀速直线运动,而做匀速直线运动的物 体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等,故 B 错误; C、从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据 公式 P= = =Fv 可知,拉力第一次做功的功率大;故 C 正确.

D、由图乙知,两次的路程、时间图线都是过原点的直线,可知第 1 次和第 2 次 都是做匀速直线运动, 并且在相同时间内第一次通过的量程较大, 所以速度较大, 故 D 错误. 故选 AC.

59. 洒水车在水平公路上匀速行驶, 行驶中不断洒水, 在此过程中洒水车 ( A.动能不变 B.动能减小 C.机械能减小 D.机械能不变



【分析】动能大小的影响因素是物体的质量和速度,质量越大、速度越大,物体 的动能越大; 重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度,质量越大、位置越高,物体的重 力势能越大.
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【解答】解:因为洒水车在水平街道上匀速行驶,所以速度和高度都不变,但洒 水过程中, 质量减小, 所以动能和重力势能都减小, 机械能等于动能、 势能之和, 因此机械能也减小. 故选 BC.

60. 在水平路面上某人用 300N 的水平力, 拉着重 1200N 的车在 30s 内前进了 10m, 在这一过程中( ) B.人对车做的功是 1200J

A.人对车做的功是 3000J

C.人对车做功的功率是 100W D.人对车做功的功率是 400W 【分析】 解决此题的关键排除题目中的干扰力﹣﹣重力, 然后利用功的公式 W=Fs 和功率的公式 P= 求解即可. 【解答】 解: 因为车在人拉力作用下沿水平方向, 在路面上前进了 10m 的距离; 所以在这一过程中人对车做功,大小为 W=Fs=300N×10m=3000J, 由功率的公式 P= = 故选 A、C. =100W;

四、作图题(共 3 小题) (选答题,不自动判卷) 61.如图所示,将一个单摆小球拉至 A 点放手后,经最低点 B 荡至另一侧的 C 点, 若不考虑能量损失, 请在图中画出 C 点所在位置和小球在 C 点时所受重力示 意图.

【分析】 (1)不考虑能量损失,小球经最低点 B 荡至另一侧的 C 点,C 点与 A 点 关于小球在 B 时的竖直线对称; (2) 小球在 A 点时重力竖直向下, 重力的示意图起点在重心上, 方向竖直向下.
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【解答】解: (1)小球从 A 到 B 的过程中,重力势能转化为动能;从 B 到 C 的 过程中,动能转化为重力势能.不计能量损失,小球在 C 点和在 A 点具有的重 力势能相同,所以 C 点与 A 点在同一水平线.画出小球在 A 位置时的悬挂点关 于竖直线的对称位置,这一位置就是 C 的位置,如图所示. (2) 小球在 A 点受的重力竖直向下, 用一条竖直向下且带箭头的线段表示重力, 起点表示重力的作用点,箭头表示方向,小球所受重力的示意图如图所示.

62.如图所示,小球从 a 点释放,请标出小球重力势能最大的位置并涂黑.

【分析】 (1)重力势能的大小与物体的质量有关、物体的高度有关; (2)由于空气摩擦的作用,机械能是有损失的,即一部分机械能转化为内能. 【解答】解:小球从 a 点释放,在运动过程中由于小球受到空气阻力的作用,所 以小球运动到 d 点的高度比 a 点低;在质量不变时,小球在 a 点的高度最大,其 重力势能最大,如下图所示:

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63.一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力,请 在图中画出石块的动能 Ek 随着时间 t 变化的大致图象.

【分析】动能的大小与质量和速度有关;速度越大,动能越大. 【解答】解: 动能的大小与质量和速度有关,质量一定时,速度越大,则物体的动能越大; 小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,下落过程中速度越来越快,动 能越来越大,则动能 Ek 随时间 t 的增加而增加得越来越快,如图所示:



五、实验探究题(共 20 小题) (选答题,不自动判卷) 64.在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三 个实验,将小球沿着同一斜面由静止释放,并与同一水平面上的同一木块相碰, 木块在水平面上移动一段距离后静止.请回答下列问题:

(1)实验中所探究的“物体的动能”是指 (选填“A”、“B”或“C”)位置的动能; (2)由实验 甲 和实验

小球

(选填“小球”或“木块”)在

C

乙 (选填“甲”、“乙”或“丙”)可知:物体的动能大

小与物体的速度大小有关. 【分析】 (1)在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,“物体动能”指
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的是小球刚滚到水平面时的动能; (2)要探究动能大小与物体速度的关系,需保持物体的质量相同;则需使小球 从同一斜面的不同高度由静止开始运动. 【解答】解: (1)在“探究物体的动能大小与哪些因素有关 ”的实验中,“物体动能”指的是小 球刚滚到水平面 C 处时的动能; (2)由图示实验可知,甲、乙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度小于乙 滚下的高度,乙将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得:质量相同的物体,运 动速度越大,它具有的动能就越大. 故答案为: (1)小球;C; (2)甲;乙.

65. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患, 小明选用小车、 斜面、 木板、 钩码、木块等器材进行如下的实验探究:

(1)为了研究汽车超速问题,实验中应选择

甲、乙

两个图进行比较,得到

的结论是:小车的质量一定时,速度越大,则动能越大; (2)为了研究汽车超载问题,实验中应选择乙、丙两个图进行比较,得到的结 论是 小车的速度一定时,质量越大,动能越大 .

【分析】动能大小的影响因素:质量和速度.根据控制变量法可进行实验并得出 结论:质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大. 【解答】解: (1)超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大.实验中应选 择甲、乙两个图进行比较,得到的结论是:小车的质量一定时,速度越大,则动 能越大; (2)为了研究汽车超载问题,实验中应选择乙、丙两个图进行比较,得到的结 论是:小车的速度一定时,质量越大,动能越大. 故答案为: (1)甲、乙; (2)小车的速度一定时,质量越大,动能越大.

66 . 如 图 甲 所 示 是 小 张 “ 探 究 物 体 的 动 能 与 哪 些 因 素 有 关 ” 的 实 验 装
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置. (1)小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水 平面上运动并推动木块移动,是为了探究动能大小与 质量 的关系;

(2)同班同学小红发现,木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显, 认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成.为了验证猜测,小红设计了如 图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,当接触面粗糙程度不变,用 弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时,通过多次实验得到了表格中的相关数据, 请你根据表中数据帮她分析并得出,滑动摩擦力 f 与压力 F 之间的数量关系式为 f=0.3F . 实验次数 木块对木板压力 F/N 弹簧测力计读数 f/N 1 2 0.6 2 3 0.9 3 4 1.2 4 5 1.5 5 6 1.8

【分析】 (1)要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同.则让质量不同的 小球从同一高度滚下. (2)由表格中的数据分析得出. 【解答】解: (1)影响动能大小的两个因素是质量和速度,小明选用大小不同钢 球,故质量不同,从同一斜面的同一高度由静止滚下,那么它们的速度相同,故 该实验是为了探究动能大小与质量的关系. (2) 根据表格中数据 F=2N 时, f1=0.6N, 当 F=3N 时, f1=0.9N, 则由此知 f1=0.3F; 滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即弹簧测力计的示数大小,故滑动摩擦力的 大小与压力之间的表达式为:f=0.3F. 故答案为: (1)质量; (2)f=0.3F.

67.在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中,小明先探究“物体的动 能与质量是否有关”,所用的器材有:一个用长木板搭成的斜面;三个质量不同 的实心铁球;一个木块,各器材的组装示意图如图所示. (1) 每次实验时, 都要将铁球从斜面的 相同高度 由静止释放, 其目的是 控

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制小球的速度相同

. 木块移动的距离 来间接反映的.

(2)铁球动能的大小是通过

(3)该实验在操作时很难操控的是 行的方向直线运动 .

铁球撞击木块时,使木块沿与木板长边平

【分析】 (1)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,若要研究动能 大小与质量的关系,应控制其运动的速度相同; (2)动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来; (3)为了正确得出实验规律,木块移动时要做直线运动. 【解答】解: (1)根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速 度相同,该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系; (2)实验中,是通过观察木块移动的距离的大小,来说明铁球对木块做功的多 少,从而判断出铁球具有的动能的大小,这是转换法的运用; (3)该实验在操作时很难做到的是铁球撞击木块时,使木块沿与木板长边平行 的方向直线运动. 故答案为: (1)相同高度;控制小球的速度相同; (2)木块移动的距离; (3)铁 球撞击木块时,使木块沿与木板长边平行的方向直线运动.

68.如图是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验图.

(1)实验中通过观察木块 B 被钢球撞出距离的长短,来判断钢球动能大小,这 种实验方法叫 转换法 (选填”控制变量法“、”转换法“或”理想模型法“) .

(2)让同一钢球 A 分别从不同的高度由静止开始滚下,高度 h 越高,钢球运动 到水平面时速度越大,木块 B 被撞得越远,所以质量相同时,钢球的速度越大,
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动能就

越大

.改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,

质量大 的钢球将木块 B 撞得越远,其动能就越大. 【分析】 (1)掌握转换法的应用,实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示小 球动能的大小; (2)掌握控制变量法的应用:动能的大小与物体的速度和质量有关,要探究动 能和速度的关系, 需保持质量相同, 要探究动能和质量的关系, 需保持速度相等; 【解答】解: (1)比较木块移动的距离是为了比较钢球具有动能的大小,物理学 称这种实验方法为转换法. (2)钢球放置位置越高,滑到水平面的速度越大,将木块撞击的更远,这表明 质量相同时,速度越大,物体的动能越大. 不同小球从同一斜面同一高度滑下,滑到水平面的速度相同,质量大的将木块撞 击的更远,这表明速度相同时,质量越大,物体动能越大. 故答案为: (1)转换法; (2)越大;质量大.

69.在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,让小球从斜面上由静止释放, 下滑后撞击斜面底部的纸盒. (1)本实验研究的是 小球 的动能大小. 质量相同时, 物体的速度越大,

(2) 比较图甲和图乙, 可初步得出实验结论为 动能越大 .

(3)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,需要添加一个器材是 同的小球 .

质量不

(4)若利用如图所示器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”.为完成探究任 务,某同学还选用了毛巾和棉布进行实验,其目的是 小 . 改变物体所受阻力的大

【分析】 (1)据题意可知,此实验中研究的对象是小球;
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(2)当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一小球,这样可以保证小球的 质量相同; (3)接触面不同,摩擦力不同. 【解答】解: (1)实验中研究的对象是小球; (2)甲乙图中的小球质量相同,但高度不同,故探究的是动能与速度的关系, 由图可知,高度越高,速度越大,纸盒被撞击的越远,故结论为:质量相同时, 物体的速度越大,动能越大; (3) 要探究动能大小与质量关系时, 要控制小球的速度相同, 改变小球的质量, 因此要添加一个器材是不同质量的小球; (4)同学还选用了毛巾和棉布进行实验,则毛巾和棉布的接触面的粗糙程度不 同,毛巾比棉布粗糙一些,小球收到的阻力就不同. 故答案为: (1)小球; (2)质量相同时,物体的速度越大,动能越大; (3)质量 不同的小球; (4)改变物体所受阻力的大小.

70. 小江同学利用一个弹珠、 三根材料和厚度相同、 长宽不同的橡皮条, 探究“橡 皮条的弹性势能与长度、宽度的关系.”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所 示, 在弹性范围内, 拉伸相同的伸长量, 将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去, 测得弹射的水平距离,数据如下表: 次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平 距离/m 1 2 3 请回答以下问题: (1)实验中,是通过比较 势能大小; (2)比较第 1 次和第 2 次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与 橡皮条的 长度 有关; 弹珠被弹射的水平距离 来间接反映橡皮条的弹性 a b c 0.50 0.50 1.00 20.00 30.00 20.00 10.10 8.20 14.00

(3)比较第 1 次和第 3 次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还
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与橡皮条的 宽度

有关;

(4)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条 是 D A、窄面长的 宽面短的. B、宽面长的 C、窄面短的 D、

【分析】 (1)具有弹性的物体发生弹性形变时,具有弹性势能.弹性势能的大小 跟物体发生弹性形变大小有关,弹性形变越大,具有的弹性势能越大. (2) (3) (4)根据表格中的数据,利用控制变量法分析. 【解答】解: (1)弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示,射出的越 远,弹弓的弹性势能越大. (2)比较第 1 次和第 2 次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条宽度相同,长 度不同,弹珠射出的距离不同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关; (3)比较第 1 次和第 3 次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮长度相同,条宽 不同,弹珠射出的距离不同,故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关; (4) 由以上可知, 弹性势能的大小与宽度、 长度有关; 在拉伸相同的伸长量时, 宽度越宽,弹性势能越大,长度越短,弹性势能越大,故弹性势能最大的橡皮条 是宽面短的,故选 D. 故答案为: (1)弹珠被弹射的水平距离; (2)长度; (3)宽度; (4)D.

71.图 1 是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道, 将两小球①、②从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、 ②发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等. (1)为完成实验,应使两个质量 释放(均选填“相同”或“不同”) (2)由图 1 场景可知,碰撞木块前瞬间,小球 ① 的动能较大,两木块通过 = fB,滑行中,木块的 相同 的小球从轨道上 不同 高度由静止

A、B 两点处所受的滑动摩擦力大小分别为 fA、fB,则 fA 动能转化成 内 能;
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(3)图 2 是某次实验的场景:将两小球从图中 E、F 处静止释放,最终木块①从 水平木板的右端滑出, 小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将 两小球仍从图中 E、F 处由静止释放,木块③未滑出木板,小丽的实验改进有一 处遗漏,它是 没有将木块②也更换为与木块③相同的木块 .

【分析】 (1)探究动能大小与速度关系时,应控制质量不变,改变速度; (2) 动能的大小与速度有关; 摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关; 木块克服摩擦做功,动能转化为内能; (3)根据实验的目的和控制变量法分析. 【解答】解: (1)探究动能大小与速度关系时,应控制质量不变,改变速度,故 应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放; (2)碰撞木块前瞬间,小球①是从高度滑下的,速度较大,动能较大,两木块 通过 A、B 两点处所受的滑动摩擦力大小分别为 fA、fB,由于压力大小和接触面 的粗糙程度相同,故摩擦力相同,即 fA=fB,滑行中,木块克服摩擦做功,木块的 动能转化成内能; (3)由图可知,图 2 实验探究的是动能大小与速度的关系,此时应控制质量相 同,故实验的遗漏为:没有将木块②也更换为与木块③相同的木块. 故答案为: (1)相同;不同; (2)①;=;内; (3)没有将木块②也更换为与木 块③相同的木块.

72 . 如 图 所 示 是 “ 探 究 物 体 动 能 的 大 小 与 哪 些 因 素 有 关 ” 的 实 验 装

置. (1)实验中,小球从斜面滚下撞击木块,通过观察 木块移动的距离 转换 来判断

小球 (选填“小球”或“木块”)动能的大小,该实验利用了
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法.

(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探 究动能的大小与 速度 的关系.

【分析】 (1)本实验通过比较小球推动木块运动距离的大小,判断小球动能的大 小. (2)动能大小跟质量和速度有关.在探究动能大小跟速度关系时,控制质量大 小不变. 【解答】解: (1)实验中,通过小球推动木块运动距离的大小来反映小球动能的 大小;该实验采用了转换法; (2) 实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关; 若探究速度对动能的影响, 应使小球的质量相同, 速度不同,所以需使同一小球的小车从斜面的不同高度由 静止滑下; 故答案为: (1)木块移动的距离;小球;转换; (2)速度.

73.动能的大小与哪些因素有关呢?小雨用相同的斜面、长木板和纸盒,两个不 同质量的小球,设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验,测量出每次实验中纸盒 移动的距离,再通过比较分析得出结论. (1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究 的方法与以下选项中的 D 相同.

A.研究磁场时用磁感线表示 B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙 C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同 D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是 否发光去确定 (2)要探究动能与质量的关系,应选图甲和图 乙 进行实验.

(3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,则纸盒的移动的距离会偏小,请分 析解释原因 纸盒的形变需要消耗部分机械能 .

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【分析】 (1)在物理学中,我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的 物理量,这就是我们所说的转换法,即在该实验中,动能的大小不易观察,于是 我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离 来观察,即小球推动 纸盒距离越远,小球所具有的动能就越大;在物理学中经常用的转换法,请同学 们注意区分和理解. (2)动能的决定因素有两个:质量和速度,要研究动能与质量的关系,必须保 证速度相同,而质量不同. (3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,小球撞击纸盒,纸盒要发生形变, 需要消耗部分机械能,因而纸盒的移动的距离会偏小. 【解答】解: (1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这 种科学研究的方法叫转换法, A、磁感线实际不存在,是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的,属于建立 模型法.此选项不符合题意; B、在研究分子间存在间隙的实验中,比较黄豆和芝麻混合前后的体积,根据体 积减小得出分子之间有空隙,是通过实际实验得出的,所以不符合题意; C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同,属于控制变 量法,此选项不符合题意; D、电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是 否发光去确定,属于转换法,此选项符合题意; 故选 D. (2)要研究动能与质量的关系,要保持两球的速度相等,即处于相同的高度滚
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下,我们应选择甲图和乙图来进行比较. (3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,小球撞击纸盒,纸盒要发生形变, 需要消耗部分机械能,因而纸盒的移动的距离会偏小. 故答案为: (1)D; (2)乙; (3)纸盒的形变需要消耗部分机械能.

74. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中 静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示. (1)在此实验中,研究对象是 陷入沙坑中的深度 铁块 (铁块、木桩) ,我们是通过观察 木桩

来比较各铁块重力势能的大小. < hB. < mC .

(2)若 A、B 两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是 hA

(3)若 A、C 两铁块下落的高度相同,则两铁块的质量关系是 mA

【分析】 (1) 本题是把铁块的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块 重力势能的大小的,这种研究问题的方法叫转换法; (2) (3)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: (1)在此实验中,铁块的重力势能转化为木桩的动能,故研究对象是铁块;铁 块的重力势能就越大,说明木桩获得的能量就越多,木桩陷入沙坑越深; (2)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; (3)若 A、C 两铁块下落的高度相等,C 撞击木桩陷入沙坑的深度大,则铁块 A 的质量小于 C 的质量. 故答案为: (1)铁块;木桩陷入沙坑中的深度; ( 2)<; (3)<.

75.为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展
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了如图所示的活动.

(1)实验中通过比较木块

被推动的距离

来判断钢球动能的大小.

(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目 的是使钢球撞击木块时的 速度 . 相同;比较甲、乙两图,得到的结论是 质量

相同时,速度越大,动能越大

【分析】 (1)动能的影响因素有两个:质量和速度.根据控制变量法的思路,去 分析解决,球把木块推出的距离长,说明的动能大;这是一种转换的方法. (2)实验目的是研究动能的大小,需要控制球的速度要相同;根据控制变量法 分析甲、乙两图得出绪论. 【解答】解: (1)球对木块做功的多少反映球的动能的多少,而做功的多少可由木块被推动 距离的长短来确定. (2)球从同一高度滚下,是为了使球滚到水平面上时的速度相同. 在甲、乙的两个实验中,控制了质量相同,速度不同,甲图中球速度越大,木块 被球撞击后移动的距离的越长, 所得到的结论是: 物体的质量相同时, 速度越大, 动能越大. 故答案为: (1)被推动的距离; (2)速度;质量相同时,速度越大,动能越大.

76.如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置.实验中让小球从斜面上 某个高度由静止沿斜面滚下, 在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿 水平向右运动直至停止.小明一共做了甲、乙、丙三次实验,图中虚线位置是木 块最后停止的位置.

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(1)实验中怎么比较小球动能的大小? (2)分析甲、乙实验,得出的结论是

比较木块移动的距离 速度相同时,质量越大,动能越大 甲和丙 (选填实验序号) 速度

(3)要探究动能与速度的关系,应比较实验

(4)由实验现象分析可知,速度与质量两个因素,对动能影响更大的是 (5)小球的机械能最后转化为 内能 能.

【分析】 (1)掌握转换法在实验中的应用,通过对木块做功的多少,来体现小球 动能的大小; (2)根据甲、乙的相同点和不同点,利用控制变量法分析; (3)要探究动能与速度的关系,应控制质量相同,速度不同; (4) 对比图象中质量不同和速度不同时木块运动的距离比较影响动能大的因素; (5)小球在滚动的过程中克服摩擦力做功. 【解答】解; (1)该实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这 种方法是转换法; (2)分析甲、乙实验可知,高度相同,即小球到达平面的速度相同,质量不同, 质量大的推动木块运动的距离远, 故结论为: 速度相同时, 质量越大, 动能越大; (3)要探究动能与速度的关系,应控制质量相同,速度不同,让相同的小球从 斜面的不同高度滚下,故选甲和丙; (4)由图可知,当速度相同、质量 2m 的小球推动木块运动的距离要小于质量 为 m、速度为 2v 的小球推动木块运动的距离,由此可知,速度对物体的动能的 影响大; (5)小球在滚动的过程中克服摩擦力做功,机械能转化为内能. 故答案为: (1)比较木块移动的距离; (2)速度相同时,质量越大,动能越大; (3)甲和丙; (4)速度; (5)内能.
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77.在研究动能大小影响因素的实验课上,如图某同学用同一小球从斜面 AO 的 不同高度处自由释放,观察在水平面 OB 上静止的木块被撞击后移动的距离 S. (1)小球从斜面 A 点滚落后到达水平面上 B 点,问小球从斜面 A 点到水平面上 O 点的过程中(不考虑斜面摩擦)机械能的变化是 水平面 B 点的过程中,其动能 ③ 不变 ,小球从 A 点滚落到

. (以上两空选填序号)

①保持不变;②一直减小;③先增大后减小;④一直增大;⑤先减小后增大 (2)实验中铺设斜面 AO 和水平面 OB 的材料中, 面材料不能过于光滑. OB , (选填“AO”或“OB”)

【分析】 (1)不考虑斜面摩擦,则小球的机械能是守恒的;根据影响动能和势能 大小的因素分析动能的变化; (2)本题中通过木块被撞击移动的距离来判定动能的大小,据此分析. 【解答】解: (1)不考虑斜面摩擦,则小球从斜面 A 点到水平面上 O 点的过程 中机械能是守恒的,故机械能保持不变;小球向下滚动时,重力势能减小,重力 势能转化为动能,动能变大;当小球在平面上滚动时,由于受到摩擦力的作用, 机械能转化为内能,机械能减小,动能变小,故选③; (2)动能的大小是通过木块被撞击移动的距离来判定的,如果平面过于光滑, 在木块移动的距离太大,无法得出结论,故 OB 面材料不能过于光滑. 故答案为: (1)不变;③; (2)OB.

78.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验,实验步骤如下: Ⅰ、 让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下, 观察木块被撞击后移动的距离. Ⅱ、 让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动 的距离. 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与 小与 质量 的关系.
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速度

的关系,步骤Ⅱ是为了研究动能大

(2)该实验物体动能的大小是通过

木块被推动距离 s 的大小

来判断的.

(3)从滚下撞击,到最终静止过程中,钢球的能量实现了一次“转移”和一次“转 化”,具体分析其中的“转移”和“转化”. “转移”是指 “转化”是指 同一个物体的能量变化 不同物体之间的能量变化 . .

【分析】 (1)掌握控制变量法的应用:动能的大小与物体的速度和质量有关,要 探究动能和速度的关系,需保持质量相同,要探究动能和质量的关系,需保持速 度相等; (2)实验中采用转换法,通过木块被推动距离的大小,比较钢球对木块做功的 多少,判断钢球动能的大小 (3)在判断能量的转化和转移中,先看清该情况下初始状态的能量和末了状态 的能量,故据此即可分清该过程的能量转化和转移. 【解答】解: (1)步骤Ⅰ让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,小球的质 量相同,撞击木块时的速度不同,是为了研究动能大小与速度的关系; 步骤Ⅱ让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下, 小球撞击木块前的速 度相同,质量不同,可以研究动能大小与质量的关系; (2)实验中采用转换法,通过木块被推动距离 s 的大小,比较钢球对木块做功 的多少,判断钢球动能的大小 (3)从能量转化的角度看,钢球下落时,其质量不变,高度减小,故其重力势 能减小;同时,其质量不变,速度变快,故其动能变大,所以该过程是将重力势 能转化为动能的过程; 故转化是同一个物体的能量变化; 而打击木块做功的过程, 实质是一个能量转移的过程,故转移是不同物体的能量之间的变化. 故答案为: (1)速度;质量; (2)木块被推动距离 s 的大小; (3)同一个物体的 能量变化;不同物体之间的能量变化.

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79.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,A、B 表示质量不同的两个 小球. (1)本实验用到的实验方法有 转换法、控制变量法 ;

(2)在甲、乙两次实验中,木块总是被小球推动到了长木板的末端之外,在不 更换实验器材的条件下,你解决的办法是 降低小球开始下落时的高度 ;

(3)如果在甲中将木块去掉,在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板,还可以完 成的实验:探究 阻力对物体运动的影响 装置继续探究 不能 ;若水平面上没有摩擦,能不能用此

. (选填“能”或“不能”)

【分析】动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究.研究 与速度关系时要保证质量相同, 速度不同. 研究与质量关系时, 要保证速度相同, 质量不同. 【解答】解: (1)物体的动能与质量和速度有关,在探究过程中需要控制一个量不变,改变 另一个量, 采用了控制变量法; 实验中通过观察木块移动的距离来判断动能的大 小,采用的是转换法; (2)如果实验中,木块运动到了长木板的末端之外,说明小球的速度太快、动 能太大,在不更换实验器材的条件下,可以使小球的速度变慢,应降低小球开始 下落时的高度. (3)如果在甲中将木块去掉,在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板,我们还可 以探究阻力对物体运动的影响; 若水平面上没有摩擦,小球滑到水平面后将做匀 速直线运动,不能探究阻力对物体运动的影响.
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故答案为: (1)转换法、控制变量法; (2)降低小球开始下落时的高度; (3)阻力对物体运动的影响;不能.

80.如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同 一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块.

(1)本实验探究的是 实验中是通过观察

小车

(木块/小车/斜面)的动能与 来比较动能大小的;

速度

的关系,

木块移动的距离

(2)第一次实验的情景如图甲所示,在进行第二次实验前,应先将撞出的木块 恢复到原位置 ; (3) 若操作正确, 第二次实验木块最终的位置如图乙所示, 则此实验的结论是: 在质量相同的情况下,速度越大,动能越大 .

【分析】 (1 ) 动能大小与物体的质量和速度有关, 在探究过程中应用控制变量法, 并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小; (2) 在实验的过程中, 通过木块滑动的距离来判定动能的大小, 故重新实验时, 应控制木块的初始位置相同; (3)根据图中木块移动的距离分析. 【解答】解: (1)由图知,两相同小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下,小 车的质量相同,初速度不同,所以可探究动能与小车的初速度关系; 实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小; (2) 在实验的过程中, 通过木块滑动的距离来判定动能的大小, 故重新实验时, 应把木块恢复到原位置; (3)由图可知,甲撞击木块移动的距离远,故结论为:在质量相同的情况下, 速度越大,动能越大. 故答案为: (1)小车;速度;木块移动的距离; (2)恢复到原位置; (3)在质量 相同的情况下,速度越大,动能越大.

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81 .实验小组的同学用如图所示的装置探究 “ 物体动能大小与质量和速度的关 系”.将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的 木块,将木块撞了出一段距离. 实 验 次 数 1 2 3 20 40 60 钢球 质量/g 钢球下 摆 高度 /cm 20 20 20 木块移动的距离 来判断的. 30 58 木块滑 行距离 /cm

(1)本实验钢球动能的大小是通过观察

(2)在第 3 次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第 3 次实验,甲同学建 议换用同样较长的木板, 乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下 摆的高度.你认为应当采用 甲 的建议. .

(3) 由上述实验数据和现象可得出结论: 速度一定时, 质量越大动能越大

【分析】 (1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;一个物体能够做 功就说这个物体具有能量,若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大. (2)由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木块 移动距离的大小表现出来的; (3)运用控制变量法,通过数据得出结论. 【解答】解: (1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的 大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示 钢球的动能越大; (2)上面的两次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小,动 能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采用乙 的建议;
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(3)根据表中的数据,可知,速度相同时,质量大的推动木块运动的距离远, 故得出结论:速度一定时,质量越大动能越大. 故答案为: (1) 木块移动的距离; (2)甲; (3) 速度一定时,质量越大动能越大.

82.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图 a、b、c 所示,让质量为 m、2m 的两个小球分别从斜面上由静止滚下,小球撞击放在水平木板上的木块,使木块 滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置. (1)小球动能是由 (2)实验中通过 (3)比较 重力势能 (填某种能量)转化来的. 反映小球动能的大小.

木块滑动的距离

a、c 两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系. 增大 .

(4)比较 a、b 两图进行的实验,可以得到小球的动能随质量增大而

【分析】 (1)小球从高处滑下,重力势能转化为动能; (2)物体的动能不同,推动木块移动的距离不同; (3) (4)根据图片中的相同点和不同点,利用控制变量法分析. 【解答】解: (1)实验中,小球从高处滑下,重力势能转化为动能; (2)实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小. (3)探究小球的动能与速度的关系,应控制质量相同,速度不同,应使质量相 同的小球从不同的高度滚下,故选 a、c 两图; (4)比较 a、b 两图进行的实验,质量不同的小球从相同高度滚下,质量大的小 球推动木块运动的距离远,故结论为:小球的动能随质量增大而增大. 故答案为: (1)重力势能; (2)木块滑动的距离; (3)a、c; (4)增大.

83.如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图. (1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体
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速度

的关系(物体 A、B

质量不变) (2)该实验中所探究物体的动能是指物体 (3)该实验物体动能的大小是通过 A (选填“A”或“B”)的动能 来反映的

物体 B 移动的距离

(4)该实验物体的速度是指物体 A 从斜面上由静止滚下与物体 B 即将碰撞时的 速度,它是通过 高度 (选填“高度”或“质量”)来改变的

(5)实验表明,同一物体 A 从斜面高处滚下,高度越大,物体 B 被撞得越远, 可得结论 当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大 (6)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面 度由静止滚下,并观察记录. 相同 高

【分析】 (1) 动能的决定因素有两个: 质量和速度, 要利用控制变量法去研究. 研 究与速度关系时要保证质量相同,速度不同.研究与质量关系时,要保证速度相 同,质量不同. (2)运动的物体具有动能,小球从高处滑下时具有动能; (3)根据转换法分析; (4)高度不同,小球滑到平面时的速度不同; (5)根据实验现象分析实验结论; (6)研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同. 【解答】解: (1)动能的大小与物体的质量和速度都有关系,因此探究“物体动 能的大小与什么因素有关?”的实验中,要探究的是物体动能的大小与物体质量 和速度的关系; (2)该实验研究的主体是小球 A,研究的是小球 A 动能的大小与速度和质量的 关系; (3) 该实验中小球动能的大小是通过物体 B 移动的距离体现的, B 被撞的越远, 说明小球的动能越大,被撞的越近,说明小球的动能越小,这里采用了转换法的 思想; (4)该实验物体的速度是指物体 A 从斜面上静止滚下与物体 B 碰撞时碰撞前 A 的速度,这个速度的大小是通过控制小球 A 在斜面上的高度改变的;
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(5)同一物体 A 从斜面高处滚下,高度越大,物体 B 被撞得越远,说明动能越 大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大; (6)为了研究物体动能与物体质量的关系,实验中多次让不同质量的物体从斜 面同一高度上静止滚下时,控制了小球的速度相同,应改变物体 A 的质量. 故答案为: (1)速度; (2)A; (3)B 被撞的距离大小; (4)高度; (5)当 物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大; (6)相同.

六、计算题(共 17 小题) (选答题,不自动判卷) 84.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的 0.1 倍,货车(含驾驶员)空载时重为 2.5×104N. (1)货车空载行驶时所受的阻力是 2500 牛.

(2)求货车空载匀速行驶 1 千米,牵引力做的功是多少? (3)有同学发现一般发动机功率大的汽车最高时速就会比较高,那么若汽车的 牵引力用 F 表示, 速度用 v 表示, 汽车的输出机械功率用 P 表示, 请你推导出 F、 v 与 P 之间的关系式 P=Fv. 【分析】 (1)知道货车空载时重 G,利用 f=0.1G 求货车空载行驶时所受的阻力大 小; (2)知道货车空载时速度和行驶时间,利用 s=vt 求行驶路程,货车匀速行驶牵 引力 F=f,再利用 W=Fs 求 1s 内货车牵引力做的功; (3)将功的计算式和速度的计算式代入功率公式化简可得. 【解答】解: (1)货车空载行驶时所受的阻力大小:f=0.1G=0.1×2.5×104N=2500N; (2)因为货车匀速行驶,所以牵引力与阻力是一对平衡力,即 F=f=2500N, 匀速行驶 1 千米,牵引力做的功:W=Fs=2500N×1000m=2.5×106J; (3)功率:P= ,功:W=Fs,速度:v= , 发动机的功率为 P= = 答: (1)2500; (2)货车空载匀速行驶 1 千米,货车牵引力做的功为 2.5×106J; =Fv.

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(3)发动机的功率为 P= =

=Fv.

85.物体在 20 牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5 秒内前进了 10 米.求此过程中拉力做的功 W 和功率 P. 【分析】知道水平拉力的大小和前进的距离,根据 W=Fs 求出拉力做的功,根据 P= 求出功率的大小. 【解答】解:拉力做的功:W=Fs=20N×10m=200J; 拉力的功率: P= = =40W.

答:此过程中拉力做的功为 200J,功率为 40W.

86.一个物体重 50N,在水平向右的拉力 F 的作用下,沿水平地面向右匀速直线 运了 0.5m,所用的时间为 10s,拉力 F 的大小为 10N,求: (1)拉力 F 做的功为多少? (2)拉力 F 做功的功率为多少? 【分析】 (1)知道拉力的大小和移动的距离,根据 W=Fs 求出拉力做的功; (2)知道拉力做的功和时间,根据 P= 求出拉力 F 做功的功率. 【解答】解: (1)拉力 F 做的功: W=Fs=10N×0.5m=5J; (2)拉力 F 做功的功率: P= = =0.5W.

答: (1)拉力 F 做的功为 5J; (2)拉力 F 做功的功率为 0.5W.

87.把重为 20 牛的物体匀速提升到 5 米高处,用时 40 秒.求: ①拉力所做的功 W. ②拉力所做功的功率 P. 【分析】①匀速提升物体时,拉力等于物体的重力,利用 W=Fs 求拉力做的功;
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②知道时间,利用 P= 求拉力的做功功率. 【解答】解: ①匀速提升物体时,拉力:F=G=20N, 拉力做的功:W=Fs=20N×5m=100J; ②拉力做功的功率: P= = =2.5W.

答:①拉力所做的功为 100J; ②拉力所做功的功率为 2.5W.

88.第 16 届广州亚运会举重比赛由东莞市承办,11 月 19 日中国选手杨哲在男 子 105 公斤级的比赛中夺得金牌. 如图是杨哲在抓举比赛中, 在 3 秒内成功的将 185kg 的杠铃举高 2m.求: (1)杨哲对杠铃做功为多少焦? (2)对杠铃做功的功率为多大?(g 取 10N/kg)

【分析】 (1)利用物体的质量,根据公式 G=mg 求物体受到的重力;利用 W=Gh 求杨哲做的功. (2)利用功率的计算公式 P= 求做功的功率. 【解答】解: (1)杠铃受到的重力: G=mg=185kg×10N/kg=1.85×103N, 举起杠铃通过的距离 h=2m, 克服重力对杠铃做的功: W=Gh=1.85×103N×2m=3.7×l03J; (2)所用时间 t=3s,做功功率:

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P= =

≈1233.3W.

答: (1)杨哲对杠铃做功为 3.7×l03J; (2)对杠铃做功的功率为 1233.3W

89.2011 年 5 月 15 日,在国际田联钻石联赛上海站男子 110m 栏比赛中,刘翔 首次采用七步上栏技术,并以 13.07s 获得冠军,创造了该项目今年世界最好成 绩! (1) 比赛中, 刘翔消耗体内的化学能 他获得的机械能. (2)若体重为 87kg 的刘翔在跨栏时重心上升了 0.32m,则他每跨过一个栏需要 克服重力做功多少焦耳. (g 取 10N/kg) 【分析】 (1)人在运动的过程中,化学能转化为机械能和内能; (2)根据公式 W=Gh 求出克服重力所做的功. 【解答】解: (1)比赛中,刘翔消耗了体内的化学能,转化为他的机械能和内能(人体温度 升高、内能增大) ,所以,消耗的化学能大于转化成的机械能; (2)每跨过一个栏需要克服重力做功为: W=Gh=mgh=87kg×10N/kg×0.32m=278.4J. 答: (1)大于; (2)需要克服重力做功 278.4J. 大于 (选填“大于”、 “小于”或“等于”)

90.一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为 2×105W,速度为 20m/s,汽车行 驶 3600s,请你计算: (1)发动机所做的功是多少? (2)卡车受到的摩擦力是多少? 【分析】 (1)根据 W=Pt 求出发动机做的功; (2) 根据 P= = 【解答】解: (1)由题知,发动机的功率 P=2×105W,行驶时间 t=3600s,车速 v=20m/s; =Fv 求汽车牵引力, 根据二力平衡条件求出卡车所受的摩擦力.

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由 P= 得发动机所做的功: W=Pt=2×105W×3600s=7.2×108J, (2)由 P= = F= = =Fv 可得卡车的牵引力: =1×104N;

因为卡车匀速行驶, 所以卡车所受的摩擦力:f=F=1×104N. 答: (1)发动机做的功是 7.2×108J; (2)卡车所受的摩擦力是 1×104N.

91.推导公式 P=Fv. 【分析】根据 W=Fs 和 P= 进行推导. 【解答】解: 推力 F 做的功 W=Fs,做功时间为 t,物体运动的速度为 v= , 则 P= = =Fv.

92.一列火车以 450kW 的功率在平直轨道上匀速行驶,速度为 50m/s.求: (1)机车的牵引力多大? (2)火车行驶 1min,机车牵引力做了多少功? 【分析】 (1)知道火车的功率和行驶的速度,根据 P= = 小; (2)根据 W=Pt 求出火车行驶 1min 机车牵引力做的功. 【解答】解: (1)由 P= = F= = =9×103N; =Fv 可得,牵引力的大小: =Fv 求出牵引力的大

(2)由 P= 可得,火车行驶 1min 机车牵引力做的功: W=Pt=450×103W×60s=2.7×107J. 答: (1)机车的牵引力为 9×103N;
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(2)火车行驶 1min,机车牵引力做了 2.7×107J 的功.

93.如图所示,小王站在高 3 米、长 6 米的斜面上,将重 200 牛的木箱 A 沿斜 面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为 120 牛,所花时间是 10 秒.求: ①小王对木箱所做的功. ②小王对木箱做功的功率.

【分析】 ①知道拉力的大小和斜面的长度, 根据 W=Fs 求出小王对木箱所做的功; ②根据 P= 可得,小王对木箱做功的功率. 【解答】解:①小王对木箱所做的功: W=Fs=120N×6m=720J; ②小王对木箱做功的功率: P= = =72W.

答:①小王对木箱所做的功为 720J; ②小王对木箱做功的功率为 72W.

94. 物体在 50 牛的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动, 5 秒内前进了 3 米.求此过程中拉力做的功 W 和功率 P. 【分析】知道拉力的大小和前进的距离,根据 W=Fs 求出此过程中拉力做的功, 又知道运动的时间,根据 P= 求出拉力的功率. 【解答】解:此过程中拉力做的功: W=Fs=50N×3m=150J, 拉力的功率: P= = =30W.
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答:此过程中拉力做的功为 150J,功率为 30W.

95.一列火车以 450kW 的功率在平直轨道上匀速行驶,速度为 50m/s.求: (1)火车的牵引力多大?火车的阻力多大? (2)火车行驶 1min,牵引力做功是多少? 【分析】 (1)知道火车的功率和速度,根据 P= = 车的牵引力; 然后根据二力平衡条件求出火车的阻力; (2)知道火车的功率和行驶时间,根据 W=Pt 求出火车牵引力做的功. 【解答】解: (1)火车的功率 P=450kW=4.5×105W, 由 P= = F= = =Fv 得,火车的牵引力: =9000N. =Fv 的变形公式 F= 求出火

火车在平直轨道上匀速行驶, 火车所受的牵引力和阻力是一对平衡力, 大小相等, 即:f=F=9000N. (2)火车行驶时间 t=1min=60s, 由 P= 得,火车牵引力做的功: W=Pt=4.5×105W×60s=2.7×107J. 答: (1)火车的牵引力为 9000N,火车的阻力为 9000N; (2)火车行驶 1min,牵引力做功是 2.7×107J.

96.某建筑工地上的起重机要将重为 1×104 牛的钢筋水泥板匀速提升到楼顶, 提升的高度为 10 米,所用时间为 50 秒,求: ①起重机对钢筋水泥板所做的功. ②起重机的功率. 【分析】①由 W=Gh 计算起重机对钢筋水泥板所做的功. ②由 P= 计算起重机的功率. 【解答】解: ①起重机对钢筋水泥板所做的功:
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W=Gh=1×104N×10m=1×105J; ②起重机的功率: P= = =2000W.

答:①起重机钢筋水泥板所做功 1×105J. ②起重机的功率为 2000W.

97.一辆汽车在平直公路上匀速行驶 160m,在此过程中,汽车牵引力做功 8.0 ×104J,这辆汽车的牵引力有多大? 【分析】已知牵引力所做的功和汽车行驶路程,由 W=Fs 计算牵引力的大小. 【解答】解: 由题知,牵引力所做的功:W=8.0×104J,汽车行驶路程:s=160m, 由 W=Fs 可得,牵引力: F= = =500N.

答:汽车的牵引力为 500N.

98. 一辆卡车匀速行驶时发动机的功率为 200kW, 速度为 72km/h, 汽车行驶 2h, 求在这个过程中: (1)发动机做的功为多少? (2)卡车的牵引力为多少? 【分析】 (1)知道发动机的功率和工作时间,根据 W=Pt 求出发动机做的功; (2)知道发动机行驶的速度和路程,根据 v= 求出汽车行驶的路程,又知道发 动机做的功,根据 W=Fs 求出牵引力的大小. 【解答】解: (1)由 P= 可得,发动机做的功: W=Pt=200×103W×2×3600s=1.44×109J; (2)由 v= 可得,汽车行驶的路程: s=vt=72km/h×2h=144km=1.44×105m, 由 W=Fs 可得,牵引力的大小:

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F= =

=1×104N.

答: (1)发动机做的功为 1.44×109J; (2)卡车的牵引力为 1×104N.

99.某物体在 30 牛的水平拉力作用下沿水平地面作匀速直线运动,10 秒内通过 的距离为 20 米.求: (1)拉力所做的功. (2)拉力的功率. 【分析】 (1)已知拉力 30N,物体在拉力方向上通过的距离是 20m,根据 W=Fs 可求出拉力做的功; (2)又知时间 10s,根据 P= 求出拉力的功率 【解答】解: (1)拉力所做的功: W=Fs=30N×20m=600J; (2)拉力做功功率: P= = =60W.

答: (1)拉力所做的功为 600J; (2)拉力的功率为 60W.

100.如图所示,用水平向右的拉力 F 拉动物体,使其沿直线匀速运动了 5m,时 间为 10s,F 做功的功率是 100W,求这段时间内: (1)拉力 F 做的功; (2)拉力 F 大小; (3)物体受到的摩擦力.

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【分析】 (1 ) 知道拉力的功率和物体运动的时间, 根据 W=Pt 求出拉力 F 做的功; (2)知道拉力做的功和匀速行驶的距离,根据 W=Fs 求出拉力的大小; (3) 物体做匀速直线运动时处于平衡状态, 受到的摩擦力和拉力是一对平衡力, 二力大小相等. 【解答】解: (1)由 P= 可得,拉力 F 做的功: W=Pt=100W×10s=1000J; (2)由 W=Fs 可得,拉力 F 大小: F= = =200N;

(3)因物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡 力, 所以,物体受到的摩擦力: f=F=200N. 答: (1)拉力 F 做的功为 1000J; (2)拉力 F 大小为 200N; (3)物体受到的摩擦力为 200N.

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