功與機(jī)械能（測試）（原卷版+解析）-2022年中考物理二輪復(fù)習(xí)

專題05功和機(jī)械能（測試）（原卷版）

2021年中考物理二輪復(fù)習(xí)講練測

（時間60分鐘，共100分）

一、選擇題（每小題3分，共36分）

1.以下估測與實(shí)際情況相符的是（）o

A.人正常步行的平均速度是36km/h;

B.家用電飯煲正常工作時電流約為4A；

C.將一本九年級物理書從地面撿到課桌上對其做功大約20J；

D.最適宜的洗澡水的溫度大約是60℃

2.如圖所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千，他們的重力分別是G、G,且G〈G,某次從最

高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過程中，他們重力做功的大小分別為取法重力做功的快慢分別為4、2。則

（）。

A.盼眄B.右%C.P《PzD.PFPZ

3.如圖所示，重600N的物體在大小為100N的水平拉力作用下，以0.lm/s的速度沿水平地面向左勻

速直線運(yùn)動了10s,滑輪組的機(jī)械效率為60虬在此過程中下列選項(xiàng)正確的是（）。

A.物體與地面間的滑動摩擦力為100N；

B.拉力戶做的功為100J；

C.額外功的功率是8W；

D.繩子自由端移動的速度為0.3m/s

4.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等，用它們分別將相同質(zhì)量的鉤碼勻速豎直提升,

在相等時間內(nèi)繩子自由端A、B移動相同的距離（不計繩重和摩擦）。在此過程中，下列選項(xiàng)正確的是

（）。

A.兩鉤碼上升的速度相等B.兩套裝置繩子自由端的拉力相等

C.甲裝置做的總功比乙的多D.兩套裝置的機(jī)械效率不相等

5.周末，小麗跟媽媽去千佛山游玩,如圖所示，小麗和媽媽乘坐纜車勻速上山時，她們的（)o

A.勢能減小B.勢能增大動能增大

6.如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點(diǎn)向d點(diǎn)運(yùn)動，其中b和d兩點(diǎn)在同一水平高

度。下列說法中正確的是（）。

A.小球從a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能；

B.小球在b點(diǎn)的機(jī)械能大于在c點(diǎn)的機(jī)械能；

C.小球在b點(diǎn)的動能等于在d點(diǎn)的動能；

D.小球從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中，機(jī)械能一定全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

7.撐竿跳高是一項(xiàng)對壓竿和起跳技術(shù)要求很高的體育運(yùn)動。如圖所示是運(yùn)動員在一次比賽中的情

景，從竿處于最大彈性形變到運(yùn)動員松開竿的過程中（不考慮空氣阻力）（）。

A.竿的彈性勢能增大，運(yùn)動員的機(jī)械能減小;

B.竿的彈性勢能增大，運(yùn)動員的機(jī)械能增大;

C.竿的彈性勢能減小，運(yùn)動員的機(jī)械能減小;

D.竿的彈性勢能減小，運(yùn)動員的機(jī)械能增大

8.小球豎直向上運(yùn)動并落回地面的過程中，先后經(jīng)過48兩點(diǎn)。小球在這兩點(diǎn)的動能和重力勢能如

圖所示，則小球在萬點(diǎn)的（）。

能量/J

A.動能等于在/點(diǎn)的B.機(jī)械能大于在/點(diǎn)的

C.速度比在4點(diǎn)的大D.離地高度比在4點(diǎn)的高

9.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，”。時刻，將一重為G的金屬小球從彈簧正上方某一高

度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后被彈簧彈起，上升到一定高度后再下落，如此反

復(fù)，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力尸隨時間大變化的圖象如圖乙所示，則

()。

A.4時刻小球的動能最大;

B.%時刻小球的重力勢能最大；

C.?2時刻小球的機(jī)械能等于％時刻小球的機(jī)械能；

D.從開始下落到第一次到達(dá)最低點(diǎn)，小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機(jī)械能的減少量

10.如圖所示，擺球由/點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過最低點(diǎn)。到達(dá)8點(diǎn)，A,8兩點(diǎn)等高。關(guān)于擺球，下列說法

中正確的是()。

A.從4點(diǎn)到6點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒；

B.在6點(diǎn)時處于平衡狀態(tài)；

C.在。點(diǎn)時重力勢能最大；

D.從4點(diǎn)到。點(diǎn)動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

二、填空題（每空2分，共32分）

11.平直的公路上，一輛轎車重為2X10%,在轎車牽引力后4X10%的作用下前進(jìn)了200m,則轎車

做的功為J;轎車的發(fā)動機(jī)（熱機(jī)）在工作過程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是沖程。

12.如圖所示，水平地面上有一物塊，在水平向右的拉力尸=5N作用下向右勻速運(yùn)動，5s內(nèi)通過的路

程為10m,則物體運(yùn)動的速度為m/s,在這一過程中拉力尸對物體做的功為

13.如圖所示，在4200N的拉力作用下，物體A以2m/s的速度沿水平面做勻速直線運(yùn)動，若滑輪組

所做有用功的功率為960W,則地面對物體的摩擦力為N,滑輪組的機(jī)械效率為o（忽略繩子

和滑輪的重力）

14.用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內(nèi)豎直勻速提升4m,機(jī)械效率為80虬則有用功為

J,拉力的功率為W,若增大所提物體的質(zhì)量，則滑輪組械效率將（選填“增大”、“不

變”或“減小”）。

15.我國獨(dú)立自主研制的火星探測器“天間一號”沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動時，不考慮空氣阻力，只有

動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動時，探測器的動能，機(jī)械能

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

廠耍

遠(yuǎn)火點(diǎn)?、O，?近火點(diǎn)

------",

16.高仿真渦噴（指發(fā)動機(jī)類型）航模飛機(jī)（圖甲）的表演極具觀賞性。這種航模飛機(jī)需在跑道上加

速滑行一段距離，獲得足夠的升力后才能起飛。已知航模飛機(jī)在起飛離地前，平直跑道對它的支持力/支

與滑行距離s的關(guān)系如圖乙所示。發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力為300N,滑行中獲得的升力為尸升=c落式中比例系

數(shù)c=7.5N?s2/m2,/是航模飛機(jī)的滑行速度。g取10N/kg,根據(jù)圖像解答下列問題：

（1）航模飛機(jī)的質(zhì)量為kg,起飛過程中發(fā)動機(jī)做的功為J；

（2）航模飛機(jī)起飛離地時獲得的升力為N,速度為m/s；

（3）根據(jù)航模飛機(jī)在豎直方向的受力和圖乙的解析式，推導(dǎo)其滑行距離s與滑行速度/之間的關(guān)系

式。______

三、實(shí)驗(yàn)題（17分）

17.（8分）在“探究影響動能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，如圖a、b、c所示，讓質(zhì)量為m、2m的兩個小球

分別從斜面上由靜止?jié)L下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后

停止的位置。

（1）小球動能是由（填某種能量）轉(zhuǎn)化來的；

（2）實(shí)驗(yàn)中通過觀察反映小球動能的大小，這種研究方法稱為法，該實(shí)驗(yàn)還用

到的實(shí)驗(yàn)方法有法；

（3）比較兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以探究小球的動能與速度的關(guān)系，其結(jié)論為在質(zhì)量相等的情況下，

物體運(yùn)動的速度其動能越大；

（4）比較a、b兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以得到的結(jié)論為在相等的情況下，物體的越大其動能越

大。

18.（9分）小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。

猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)

猜想三：物體的重力勢能與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)

為此小夏設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度

處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能

量損失不計）。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m

①A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

④D20010.2

（1）本實(shí)驗(yàn)中，采用的研究問題的方法是彳F口法。

（2）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過來反映的。

（3）為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較和（填實(shí)驗(yàn)序號），得到的結(jié)論是：當(dāng)物質(zhì)量相同時，高度越高，

重力勢能越（選填“大”或“小”）。

（4）比較①②，可以驗(yàn)證猜想（選填“一”、“二”或"三，，）；

（5）比較③④，得到的結(jié)論是o

（6）經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析，小夏大膽給出重力勢能（及）的表達(dá)式“Ep=mgh”，并去辦公室詢問了老師，

得以證實(shí)，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球落到沙表面的動能，其中B球的動

能為Jo（忽略空氣阻力，g=10N/kg）

四、計算題（21分）

19.（12分）隨著國家發(fā)展改革委員會對《濟(jì)南市城市軌道交通第二期建設(shè)規(guī)劃（2020~2025年）》的

批復(fù)，我市地鐵建設(shè)步入快車道。如圖為濟(jì)南地鐵建設(shè)某工地，工人在20s內(nèi)用塔吊將質(zhì)量為2500kg的

混凝土預(yù)制件勻速提升了6m。若這個混凝土預(yù)制件的密度為2.2Xl（）3kg/m3。g取10N/kg,通過計算回

答:

(1)它受到的重力是多少牛？

(2)它的體積是多少米3?

(3)在提升它的過程中，塔吊對它做了多少焦的功？

(4)塔吊對它做功的功率是多少瓦？

20.(9分)如圖所示，記錄了兩輛汽車在平直的公路上行駛時，在相同的時間內(nèi)通過的路程。甲圖中

汽車做勻速運(yùn)動，受到的阻力為1200N；乙圖中汽車做加速運(yùn)動。求：

(1)甲圖中汽車的速度；

(2)乙圖中汽車在前30s內(nèi)的平均速度；

(3)甲圖中汽車牽引力在40s內(nèi)所做的功。

乙

專題05功和機(jī)械能（測試）（解析版）

2021年中考物理二輪復(fù)習(xí)講練測

（時間60分鐘，共100分）

一、選擇題（每小題3分，共36分）

1.以下估測與實(shí)際情況相符的是（）。

A.人正常步行的平均速度是36km/h；

B.家用電飯煲正常工作時電流約為4A；

C.將一本九年級物理書從地面撿到課桌上對其做功大約20J；

D.最適宜的洗澡水的溫度大約是60℃

【答案】Bo

【解析】A.人正常步行的平均速度是lm/s,單位換算后即3.6km/h,故A不符合題

忌；

B.家庭電路中的電壓為220V,家用電飯煲正常工作時的電功率為800W左右，由60

可得工作時電流約為3.6A,接近4A,故B符合題意；

C.課桌的高度約為0.7m,物理課本的重力約為3N,將一本九年級物理書從地面撿到

課桌做的功為

監(jiān)FMGFO.7mX3N=2.1J

故C不符合題意；

D.人的正常體溫在36-37℃之間，最適宜的洗澡水的溫度比體溫稍高一些，通常不超

過40℃,故D不符合題意。故選B。

2.如圖所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千，他們的重力分別是G、G,且

GKG,某次從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過程中，他們重力做功的大小分別為儂%,重力做

功的快慢分別為4、2。則（）o

A.斷〉％B.存％D.PFPZ

【答案】Co

【解析】AB.從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過程中，重力做的功為叱=@仙W2=G2h

因?yàn)槿讼嗤?，且G〈G,則叱〈嗎，故AB不符合題意；

CD.由尸=匕可知4=注，￡=喧

ttt

因?yàn)榇笙嗤常?,所以故C符合題意，D不符合題意。故選C。

3.如圖所示，重600N的物體在大小為100N的水平拉力作用下，以0.lm/s的速度沿

水平地面向左勻速直線運(yùn)動了10s,滑輪組的機(jī)械效率為60%。在此過程中下列選項(xiàng)正確的

是（）。

A.物體與地面間的滑動摩擦力為100N；

B.拉力尸做的功為100J；

C.額外功的功率是8W；

D.繩子自由端移動的速度為0.3m/s

【答案】Co

【解析】物體運(yùn)動的距離為s物=/=0.1m/sxl0s=lm

由圖可知，繩子的股數(shù)為2,則繩子端移動的距離為5=3^=2x1111=201

繩子端移動的速度為耍=：=瞪=0.2m/s

總功為叱總產(chǎn)尸S=100NX2m=200J

滑輪組的機(jī)械效率為60%,根據(jù)片學(xué)可知，有用功為%=〃％=60%X200J=120J

町

因?yàn)槲矬w克服摩擦力做功，所以摩擦力為f=上=Fa=120N

s物Im

額外功為%i=%-%=200J-120J=80J

額外功的功率為之=手=黑=8W；故選C。

4.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等，用它們分別將相同質(zhì)量的鉤碼勻

速豎直提升，在相等時間內(nèi)繩子自由端A、B移動相同的距離（不計繩重和摩擦）。在此過

程中，下列選項(xiàng)正確的是（）。

A.兩鉤碼上升的速度相等B.兩套裝置繩子自由端的拉力相等

C.甲裝置做的總功比乙的多D.兩套裝置的機(jī)械效率不相等

【答案】Co

【解析】A.圖甲使用的是動滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)〃甲=2；圖乙使用的是滑輪

組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)〃乙=3；因?yàn)槔Χ艘苿拥木嚯x戶助；所以拉力端移動的速度等

于物體升高速度的〃倍，己知在相等時間內(nèi)繩端A、B移動相同的距離,則由速度公式片-

可知繩端A、B移動的速度相等，設(shè)其大小為力則由『繩=〃丫物可知，鉤碼上升的速度分別

為：vv=^-v,/乙=：v,所以兩鉤碼上升的速度：故A錯誤；

23

B.提升鉤碼的質(zhì)量相同、重力相同，且滑輪的質(zhì)量相同、重力相同，不計繩重及摩

擦，拉力

片上（小G動）

n

ntf=2,〃乙=3,所以繩端的拉力分別為尸甲=5（G+G動）

F片3（創(chuàng)G動）

則繩端的拉力戶甲〉戶乙，故B錯誤；

C.繩端拉力尸甲＞尸乙，繩端A、B移動相同的距離，由聆云可知拉力做的總功

總，即甲滑輪組的總功比乙多，故C正確；

%用GhG

D.忽略繩重和摩擦，機(jī)械效率〃=/二I二「

*G/7+G動〃G+G動

因?yàn)樘嵘^碼的質(zhì)量相等、重力相等，所以動滑輪和滑輪組的機(jī)械效率相等，故D錯

誤。故選C。

5.周末，小麗跟媽媽去千佛山游玩，如圖所示，小麗和媽媽乘坐纜車勻速上山時，她

們的（）。

A.勢能減小B.勢能增大C.動能減小D.動能增大

【答案】Bo

【解析】纜車勻速上山的過程中，質(zhì)量不變，速度不變，但高度增大，所以動能不

變，重力勢能增大，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。

6.如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點(diǎn)向d點(diǎn)運(yùn)動，其中b和d兩點(diǎn)在

同一水平高度。下列說法中正確的是（）。

A.小球從a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能；

B.小球在b點(diǎn)的機(jī)械能大于在c點(diǎn)的機(jī)械能；

C.小球在b點(diǎn)的動能等于在d點(diǎn)的動能；

D.小球從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中，機(jī)械能一定全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【答案】Bo

【解析】A.由題意可知，小球從a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，要克服摩擦力做功，重力勢能會部

分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；

B.小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)時，克服摩擦力做功，會損失部分機(jī)械能，故小球在b點(diǎn)的

機(jī)械能大于在c點(diǎn)的機(jī)械能，故B正確；

C.小球從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)時，克服摩擦力做功，會損失部分機(jī)械能，小球在b點(diǎn)的機(jī)

械能大于在d點(diǎn)的機(jī)械能，其中b和d兩點(diǎn)在同一水平高度，重力勢能相等，故小球在b

點(diǎn)的動能大于在d點(diǎn)的動能，故C錯誤；

D.小球從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中，由于摩擦，機(jī)械能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。

故選B。

7.撐竿跳高是一項(xiàng)對壓竿和起跳技術(shù)要求很高的體育運(yùn)動。如圖所示是運(yùn)動員在一次

比賽中的情景，從竿處于最大彈性形變到運(yùn)動員松開竿的過程中（不考慮空氣阻力）

（）?

A.竿的彈性勢能增大，運(yùn)動員的機(jī)械能減小；

B.竿的彈性勢能增大，運(yùn)動員的機(jī)械能增大；

C.竿的彈性勢能減小，運(yùn)動員的機(jī)械能減??；

D.竿的彈性勢能減小，運(yùn)動員的機(jī)械能增大

【答案】D。

【解析】圖示中，不計空氣阻力，竿從彈性形變最大到運(yùn)動員松開竿的過程中，竿逐

漸恢復(fù)原狀，則竿的彈性勢能減小，減小的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的機(jī)械能，所以運(yùn)動員

的機(jī)械能增大，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。

8.小球豎直向上運(yùn)動并落回地面的過程中，先后經(jīng)過46兩點(diǎn)。小球在這兩點(diǎn)的動

能和重力勢能如圖所示，則小球在6點(diǎn)的（）o

能量/J

A.動能等于在4點(diǎn)的B.機(jī)械能大于在4點(diǎn)的

C.速度比在/點(diǎn)的大D.離地高度比在4點(diǎn)的高

【答案】Co

【解析】AC.由圖可知，小球在8點(diǎn)的動能大于4點(diǎn)的動能，動能大小跟物體的質(zhì)量

和速度有關(guān)，小球的質(zhì)量不變，所以小球在瓦點(diǎn)的速度大于4點(diǎn)速度，故A不符合題意，C

符合題意；

B.球在運(yùn)動過程中沒有發(fā)生彈性形變，所以機(jī)械能等于動能和重力勢能之和，由圖

知，球在4點(diǎn)動能和8點(diǎn)重力勢能相等，4點(diǎn)的重力勢能大于6點(diǎn)的動能，所以4點(diǎn)的機(jī)

械能大于6點(diǎn)的機(jī)械能，故B不符合題意；

D.4點(diǎn)的重力勢能大于6點(diǎn)的重力勢能，重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，球的質(zhì)

量不變，所以球在4點(diǎn)的高度大于夕點(diǎn)的高度，故D不符合題意。故選C。

9.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，,=0時刻，將一重為G的金屬小球從彈

簧正上方某一高度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后被彈簧彈起，上

升到一定高度后再下落，如此反復(fù)，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈

簧彈力廠隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）。

C.t2時刻小球的機(jī)械能等于乙時刻小球的機(jī)械能；

D.從開始下落到第一次到達(dá)最低點(diǎn)，小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機(jī)械能的

減少量

【答案】Do

【解析】AB.^時刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，開始一段時間內(nèi)彈力小于重

力，則小球仍然向下做加速運(yùn)動，其動能變大，剛釋放時高度最高，重力勢能最大，故AB

不符合題意；

C.L時刻彈簧具有彈性勢能，4時刻彈簧沒有彈簧彈性勢能，所以小球機(jī)械能變小，

故C不符合題意；

D.從開始下落到第一次到達(dá)最低點(diǎn)，這兩個時刻小球機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢

能增加量和小球內(nèi)能增加量，故小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機(jī)械能的減少量，

故D符合題意。故選D。

10.如圖所示，擺球由/點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過最低點(diǎn)。到達(dá)6點(diǎn)，A,8兩點(diǎn)等高。關(guān)于

擺球，下列說法中正確的是（）。

A.從4點(diǎn)到8點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒；

B.在6點(diǎn)時處于平衡狀態(tài)；

C.在。點(diǎn)時重力勢能最大；

D.從4點(diǎn)到。點(diǎn)動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

【答案】Ao

【解析】A.因?yàn)?、8兩點(diǎn)等高，可知小球在擺動過程中機(jī)械能沒有損耗，即機(jī)械能

守恒，故A正確；

B.小球擺到6點(diǎn)時，受到非平衡力的作用，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.在。點(diǎn)時為最低點(diǎn)，高度最低，而質(zhì)量不變，所以在。點(diǎn)時重力勢能最小，故C錯

誤；

D.小球從4點(diǎn)到。點(diǎn)的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，是將重力勢能轉(zhuǎn)化

為動能，故D錯誤。故選A。

二、填空題（每空2分，共32分）

11.平直的公路上，一輛轎車重為2X10%,在轎車牽引力產(chǎn)4X10%的作用下前進(jìn)了

200m,則轎車做的功為J；轎車的發(fā)動機(jī)（熱機(jī)）在工作過程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械

能的是沖程。

【答案】8X105；做功。

【解析】轎車做的功為X103NX200m=8X105J；

內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

12.如圖所示，水平地面上有一物塊，在水平向右的拉力尸=5N作用下向右勻速運(yùn)

動，5s內(nèi)通過的路程為10m,則物體運(yùn)動的速度為m/s,在這一過程中拉力尸對物體

做的功為Jo

【答案】2；50?

【解析】物體運(yùn)動的速度丫=￡=粵=2m/s

t5s

拉力尸對物體做的功胎通5NX10m=50J。

13.如圖所示，在4200N的拉力作用下，物體A以2m/s的速度沿水平面做勻速直線

運(yùn)動，若滑輪組所做有用功的功率為960W,則地面對物體的摩擦力為N,滑輪組的

機(jī)械效率為。（忽略繩子和滑輪的重力）

【答案】480；80%o

W

【解析】克服地面對物體A的摩擦力做的功為有用功，有用功率尸=巴=2=戶

tt

已知滑輪組所做有用功的功率為960W,物體A以2m/s的速度沿水平面做勻速直線運(yùn)

p960W

動，則地面對物體的摩擦力為/=—=<—=480N

v2m/s

滑輪組繩子的有效段數(shù)為3,繩子自由端移動的距離為A移動距離的3倍，滑輪組的

機(jī)械效率為

fsf480N

7=-----=—=--------=80%

Fx3s3F3x200No

14.用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內(nèi)豎直勻速提升4m,機(jī)械效率為

80%?則有用功為J,拉力的功率為W,若增大所提物體的質(zhì)量，則滑輪組械效

率將（選填“增大”、“不變”或“減小

〃〃/〃〃/〃/

【答案】800；100；增大。

【解析】拉力做的有用功例有用=67F200NX4nl=800J

由〃=瞿可得拉力做的總功/總=陛=要=ioo°J

rj80%

拉力的功率為a些=￥&W=ioow

t10s

若增大所提物體的質(zhì)量，有用功增加，而額外功一定，所以有用功在總功中所占的比

例增大，機(jī)械效率增大。

15.我國獨(dú)立自主研制的火星探測器“天間一號”沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動時，不考慮

空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動時，探測器的動能

機(jī)械能（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

_一—-4——r.

煤、、

遠(yuǎn)火點(diǎn)?、o，近火點(diǎn)

------",

【答案】變小；不變。

【解析】“天問一號”沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動時，不考慮空氣阻力，只有動能和勢能的

相互轉(zhuǎn)化，由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動時，探測器高度增加，重力勢能增加，探測器的動能將

變小，動能轉(zhuǎn)化成重力勢能。

因?yàn)檫\(yùn)動過程中，不考慮空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能守恒，由

近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動時，機(jī)械能不變。

16.高仿真渦噴（指發(fā)動機(jī)類型）航模飛機(jī)（圖甲）的表演極具觀賞性。這種航模飛

機(jī)需在跑道上加速滑行一段距離，獲得足夠的升力后才能起飛。已知航模飛機(jī)在起飛離地

前，平直跑道對它的支持力尸支與滑行距離s的關(guān)系如圖乙所示。發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力為

300N,滑行中獲得的升力為尸升=。落式中比例系數(shù)c=7.5N-s7m,，■是航模飛機(jī)的滑行

速度。g取10N/kg,根據(jù)圖像解答下列問題：

（1）航模飛機(jī)的質(zhì)量為kg,起飛過程中發(fā)動機(jī)做的功為J；

（2）航模飛機(jī)起飛離地時獲得的升力為N,速度為m/s；

（3）根據(jù)航模飛機(jī)在豎直方向的受力和圖乙的解析式，推導(dǎo)其滑行距離s與滑行速度

y之間的關(guān)系式。

【答案】108；9000；1080；12；s=—v2

240

【解析】（1）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)飛機(jī)靜止時，所受重力與支持力平衡，大小相等，即

信6支°=1080N

1080N

飛機(jī)的質(zhì)量為m=~=108kg

g10N/kg

根據(jù)圖乙可知，飛機(jī)起飛前的滑行的距離為盧30m,飛機(jī)發(fā)動機(jī)做的功為胎加300NX

30m=9000J

(2)飛機(jī)剛好離地時，獲得的升力大小等于飛機(jī)的重力，即尸升二行1080N

由尸升二cd

可得，飛機(jī)的速度為v=、恒=、口08?NI2m/s

VcV7.5N-s2/m2

(3)在乙中，設(shè)支持力/支與滑行距離s之間的關(guān)系為尸支="尹6

代入數(shù)據(jù)有1080N=AX0m+Z<D

0N=AX30m+Z<2)

由①②兩式可得A=-36,Z>=1080

即：支持力尸支與滑行距離s之間的關(guān)系為尸支=(1080-36s)N

滑行過程中飛機(jī)的受力關(guān)系為R6升+尸支

結(jié)合關(guān)系式F^=cv

可得1080N=cd+(1080-36s)N

代入c=7.5N”2/m2可得滑行距離s與滑行速度/之間的關(guān)系式為$=三丫2。

24

三、實(shí)驗(yàn)題(17分)

17.(8分)在“探究影響動能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，如圖a、b、c所示，讓質(zhì)量為m、

2m的兩個小球分別從斜面上由靜止?jié)L下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，

虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置。

(1)小球動能是由(填某種能量)轉(zhuǎn)化來的；

(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察反映小球動能的大小，這種研究方法稱為法,

該實(shí)驗(yàn)還用到的實(shí)驗(yàn)方法有法；

(3)比較兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以探究小球的動能與速度的關(guān)系，其結(jié)論為在質(zhì)量

相等的情況下，物體運(yùn)動的速度其動能越大；

(4)比較a、b兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以得到的結(jié)論為在相等的情況下，物體的

越大其動能越大。

m

【答案】（1）重力勢能；（2）木塊滑動的距離；轉(zhuǎn)換；控制變量；（3）ac；越大；（4）

速度；質(zhì)量。

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，小球從高處滑下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；

（2）實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊滑動的距離來反映小球動能的大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；

動能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中采用的是控制變量法；

（3）探究動能的大小與速度的關(guān)系時，需要控制質(zhì)量相同，讓小球從相同斜面的不同

高度由靜止?jié)L下，小球到達(dá)水平面的速度是不同的；故應(yīng)該對比ac兩圖；根據(jù)圖片可知，

高度越高，速度越大，推動木塊移動的距離越遠(yuǎn)，小球具有的動能越大；

（4）比較a、b兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可知，小球滾下的高度相同，速度相同，質(zhì)量不同,

質(zhì)量越大，推動木塊移動的距離遠(yuǎn)，動能大。

故答案為：（1）重力勢能；（2）木塊滑動的距離；轉(zhuǎn)換；控制變量；（3）ac；越大；（4）

速度；質(zhì)量。

18.（9分）小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生

了如下猜想。

猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)

猜想三：物體的重力勢能與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)

為此小夏設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距

離沙表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直

落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計）。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m

A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

④D20010.2

（1）本實(shí)驗(yàn)中，采用的研究問題的方法是和法。

（2）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過來反映的。

（3）為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較和（填實(shí)驗(yàn)序號），得到的結(jié)論是：當(dāng)物質(zhì)量相

同時，高度越高，重力勢能越（選填“大”或“小”）。

（4）比較①②，可以驗(yàn)證猜想（選填“一”、“二”或"三，，）；

（5）比較③④，得到的結(jié)論是=

（6）經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析，小夏大膽給出重力勢能（EP）的表達(dá)式“Ep=mgh”，并去辦

公室詢問了老師，得以證實(shí)，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球

落到沙表面的動能，其中B球的動能為J。（忽略空氣阻力，g=10N/kg）

【答案】（1）控制變量法；轉(zhuǎn)換；（2）鉛球陷入沙中的深度；（3）①；③；大；（4）一；

（5）當(dāng)質(zhì)量和下落高度相同時，重力勢能與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)；（6）2o

【解析】（1）（2）影響重力勢能的因素有物體的質(zhì)量和下落高度，研究重力勢能與某個

因素的關(guān)系時，需控制另一個因素不變，所以該實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法；

本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過鉛球陷入沙中的深度來反映，這就是我們常說的

轉(zhuǎn)換法；

（3）為了驗(yàn)證猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)，應(yīng)控制小球的質(zhì)量相

同，高度不同；結(jié)合圖示和表格信息可知，應(yīng)比較①和③兩次實(shí)驗(yàn)；

A、C兩球質(zhì)量相同，下落高度不同，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙中的深度更大，由此可得出結(jié)論：

當(dāng)物體質(zhì)量相同時，高度越高，重力勢能越大；

（4）比較①②可知，A、B兩球的質(zhì)量不同，下落高度相同，可以驗(yàn)證猜想一：物體的

重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)；

（5）比較③④可知，C、D兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動路徑不同，

發(fā)現(xiàn)兩球陷入沙中的深度相同，由此可得出結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量和下落高度相同時，重力勢能與物

體