人教版八年级物理下册同步教学综合备课资源第十一章功和机械能单元测试题(原卷版+解析)

第十一章功和机械能单元测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列物理址最接近实际的是（）A．一只电脑鼠标的重力约为100NB．考场内大气压大约为C．教室内感觉比较舒适的温度约为35℃D．轿车的功率约200W2．如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（）A．小球从A点运动到B点的过程中速度增大B．小球反弹经过D点时动能为零C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能3．在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是（）A．A点时不具有机械能B．从A点滑行到C点的过程中重力不断变大C．滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦D．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度4．一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）A．在光滑地面上做功较少 B．在粗糙地面上做功较少C．两次做功一样多 D．条件不足，无法比较5．我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示，是我国近期发射的一颗人造地球卫星，它沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，在大气层外运行，不受空气阻力。关于此人造卫星的运行，下列说法正确的是（）A．卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大B．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能减小，速度增大C．卫星在远地点运行时的机械能大于近地点运行时的机械能D．卫星在远地点运行时的机械能小于近地点运行时的机械能6．如图所示，用10N的水平拉力F拉着物体A沿水平方向以的速度匀速运动了50cm，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）①物体A不受摩擦力②物体A受到摩擦力的大小是10N③力F对物体A做了1J的功④力F对物体A做功的功率是1WA．只有①③ B．只有②④C．只有②③ D．只有①④7．前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，根据运动情况绘制出物体运动的路程与时间图象如图所示。则下列判断中正确的是（）A．物体运动的速度：v1=v2 B．物体所受的拉力：F1<F2C．0∼6s内拉力对物体所做的功：W1>W2 D．0∼6s内拉力对物体做功的功率：P1<P2二、填空题8．一跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他开始匀速下降，此时他的重力势能将________，他的动能将________。（填“增大”“减小”或“不变”）9．如图所示的铁块重力，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当他在竖直方向上拉力的作用下向上运动，则铁块受到的摩擦力为___________N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示，4s内拉力F做的功是___________J。10．2022年9月22日，女篮世界杯在澳大利亚悉尼举行，首战中国女篮107比44大胜韩国队。如图所示是篮球落地后又弹起的示意图。则______（A/B）点的机械能较大，______（B/C/D）点的动能肯定小于A点。11．如图所示，某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s，整个过程木箱的平均速度为________m/s，推力的平均功率为_________W。12．“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能______，重力势能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图所示，当松手时，小球被弹簧弹起，弹簧的______能转化为小球的______能。13．如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中，木箱的重力做功______J，小明对木箱做功______J，功率是______W。14．如图所示，撑杆跳高运动员用压弯的撑杆把自己送上高处，这是因为压弯了的撑杆具有_______势能，最后转化为运动员的_______势能，使他越过横杆。三、实验题15．小江同学利用一个圆形玻璃弹珠、一个泡沫块、三根长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能除了跟橡皮的伸长量有关，是否跟橡皮条的长度、宽度有关？”。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，将弹珠沿水平方向射向用泡沫块做成的靶子，测得弹珠打靶的最远距离，数据如下表，请回答以下问题：次数橡皮条宽度/cm橡皮条长度/cm打靶的最远距离/m10.5020.0010.1020.5030.008.2031.0020.0014.00（1）实验中，是通过比较_____来间接反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠射出时将弹性势能转化为_____能；（2）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的_____有关；（3）根据以上实验数据可推理出，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条应是_____；A．窄而长的B．宽而长的C．窄而短的D．宽而短的（4）请结合所学物理知识猜想，橡皮条的弹性势能还可能与_____有关。（请写出一种合理猜想即可）16．小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指()A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。17．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1<h2<h3。（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过______来反映的；（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时，______；（3）比较______两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大；（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填：“有关”或“无关”）；（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能。四、计算题18．一辆汽车的总质量为2t，在平直公路上以恒定功率80kW从静止开始运动，经过15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，其中汽车在运动过程中受到的阻力恰为车总重的0.2倍。求：（g取10N/kg）（1）汽车所受的总重力G；（2）汽车匀速行驶时的牵引力大小F；（3）全程中汽车的平均速度v；（4）整个过程中发动机所做的功W。19．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长，距地面高。（1）货物在水平面上运动的速度为多少？（2）水平推力做功的功率为多少？（3）斜面对物体的摩擦力为多少？五、作图题20．如题图甲所示，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上与海平面齐平的粗糙水平轨道MN，最终停在C点，在题图乙中画出小球从O点运动到C点的过程中的“机械能--时间”的大致图像。21．如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。六、综合题22．阅读材料，回答问题。天问太阳系八大行星之一的火星，其直径约为地球的53%，质量为地球的14%，在火星上物体的重力与质量的比值g取4N/kg。2020年7月，我国发射了首个火星探测器“天问一号”。经过约7个月的飞行，探测器到达火星附近并绕火星飞行3个月后开始按计划进行火星着陆。2021年5月15日，着陆平台（如图甲）载着质量为240kg的“祝融号”火星车（如图乙）进入稀薄的火星大气上，在一顶面积达到200m2的降落伞的帮助下，着陆器的降落速度逐渐减小到100m/s内，当着陆器下降速度达到98m/s之后，7500的反推发动机开始工作，降落伞自动脱离，着陆器打开缓冲腿，当着陆器继续减速到2m/s时，发动机关闭，着陆器安全着陆，整个过程大19分钟，5月22日，“祝融号”火星车成功驶离着陆平台，到达火星表面，这是我国继探索月球后在太空科技领域取得的又一项重大成绩。（1）在飞向火星的大部分时间里。探测器的反推发动机处于______（选填“开启”或“关闭”）状态；（2）降落伞打开后，着陆平台的机械能逐渐______（选填“变大”“变小”或“不变”）。这个过程中它受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用；（3）降落伞面积巨大，这样设计的目的是为了______；根据文中信息可知，“祝融号”火星车在火星上所受的重力为______N，降落伞脱离着陆平台后，“祝融号”火星车的总质量不会超过______kg。23．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上360秒内匀速直线行驶了8000米。求：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是___________？（2）该车受到的水平阻力为多大___________？（3）若该汽车换由效率为的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗___________的汽油？（q汽油=4.5×107J/kg，结果保留一位小数）（4）近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度可达约9×107J/kg，可供使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶___________km；按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算，该电动车搭载了此电池后的百公里耗电量为___________J/100km。请大家思考并解释商家宣传的最大续航里程远大于我们通过测试计算出的里程的原因可能是：___________。车辆类型电动车电池类型磷酸铁锂电池续航里程XX千米最大功率1×105W24．打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明________、________；（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡？________；（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是________（选填序号）；①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大②位于最高点B时，网球的动能为零③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小（4）图丙小轿车静止时对地面的压强________高速行驶时对地面的压强（填“>”、“<”、“=”）；（5）在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为________。第十一章功和机械能单元测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列物理址最接近实际的是（）A．一只电脑鼠标的重力约为100NB．考场内大气压大约为C．教室内感觉比较舒适的温度约为35℃D．轿车的功率约200W【答案】B【详解】A．一只电脑鼠标的重力约为1N，故A不符合题意；B．考场内大气压大约为1个标准大气压，约，故B符合题意；C．教室内感觉比较舒适的温度约为25℃，故C不符合题意；D．轿车的功率约100kW，故D不符合题意。故选B。2．如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（）A．小球从A点运动到B点的过程中速度增大B．小球反弹经过D点时动能为零C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能【答案】D【详解】A．小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，故A错误；B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误；C．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误；D．小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。故选D。3．在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是（）A．A点时不具有机械能B．从A点滑行到C点的过程中重力不断变大C．滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦D．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度【答案】D【详解】A．在A点时，虽然静止，但是由于高度因此具有重力势能，所以具有机械能，故A错误；B．根据G＝mg，在滑行的过程中，运动员的质量不变，故重力不变，故B错误；C．滑雪板底面比较光滑是为了减小接触面粗糙程度来减小摩擦，故C错误；D．若空气阻力不可忽略，运动员整个运动过程中机械能减小，BD两点高度相同，重力势能相同，因此动能减小，运动员的质量不变，所以在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度，故D正确。故选D。4．一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）A．在光滑地面上做功较少 B．在粗糙地面上做功较少C．两次做功一样多 D．条件不足，无法比较【答案】C【详解】由题知，在光滑水平面上和粗糙水平面上拉力大小相同，移动距离相同，根据公式可知，两种情况下做功相同。故ABD错误；C正确。故选C。5．我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示，是我国近期发射的一颗人造地球卫星，它沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，在大气层外运行，不受空气阻力。关于此人造卫星的运行，下列说法正确的是（）A．卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大B．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能减小，速度增大C．卫星在远地点运行时的机械能大于近地点运行时的机械能D．卫星在远地点运行时的机械能小于近地点运行时的机械能【答案】A【详解】A．卫星从远地点运行到近地点，质量不变，高度减小，势能减小，势能转化为动能，动能增大，速度增大，故A正确；B．卫星从近地点运行到远地点，质量不变，高度变大，势能增大，动能转化为势能，动能减小，速度减小，故B错误；CD．太空中阻力几乎为零，只有动能与势能的转化，机械能是守恒的，卫星在远地点运行时的机械能等于近地点运行时的机械能，故CD错误。故选A。6．如图所示，用10N的水平拉力F拉着物体A沿水平方向以的速度匀速运动了50cm，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）①物体A不受摩擦力②物体A受到摩擦力的大小是10N③力F对物体A做了1J的功④力F对物体A做功的功率是1WA．只有①③ B．只有②④C．只有②③ D．只有①④【答案】B【详解】①用10N的水平拉力F拉着物体A沿水平方向以的速度匀速运动了50cm，物体和地面之间发生相对运动，物体和地面之间存在摩擦力，故①错误；②物体受到拉力作用，进行匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：物体A受到的摩擦力故②正确；③力F对物体A做的功故③错误；④力F对物体A做功的功率故④正确；综上分析及计算，只有②④正确，故B正确，ACD错误。故选B。7．前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，根据运动情况绘制出物体运动的路程与时间图象如图所示。则下列判断中正确的是（）A．物体运动的速度：v1=v2 B．物体所受的拉力：F1<F2C．0∼6s内拉力对物体所做的功：W1>W2 D．0∼6s内拉力对物体做功的功率：P1<P2【答案】C【详解】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，由可知故A错误；B．拉动同一物体在同一水平面上运动，则对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由于物体做匀速直线运动，则物体在水平方向上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故B错误；C．由图象可知，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据可知，两次拉力对物体所做的功故C正确；D．，时间相同，且根据可知，两次拉力对物体做功的功率故D错误。故选C。二、填空题8．一跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他开始匀速下降，此时他的重力势能将________，他的动能将________。（填“增大”“减小”或“不变”）【答案】

减小

不变【详解】[1][2]跳伞运动员匀速下降时，质量不变，速度不变，动能不变；运动员下降时，质量不变，高度减小，重力势能减小。9．如图所示的铁块重力，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当他在竖直方向上拉力的作用下向上运动，则铁块受到的摩擦力为___________N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示，4s内拉力F做的功是___________J。【答案】

2

4.8【详解】[1]由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用；铁块在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点可得铁块受到摩擦力大小[2]铁块在4s内升高的距离因此拉力F做的功10．2022年9月22日，女篮世界杯在澳大利亚悉尼举行，首战中国女篮107比44大胜韩国队。如图所示是篮球落地后又弹起的示意图。则______（A/B）点的机械能较大，______（B/C/D）点的动能肯定小于A点。【答案】

A

B【详解】[1]由图示知，篮球弹起的高度逐渐降低，则在这个过程中，要克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，机械能不守恒，所以B点的机械能小于A点的机械能。[2]由图示知，C、D两点的高度比A点低，B点高度比A高，若机械能守恒，则C、D两点的动能大于A点，B点的动能小于A点的，所以可判定，机械能不守恒时，B点的运动一定比A点的小。11．如图所示，某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s，整个过程木箱的平均速度为________m/s，推力的平均功率为_________W。【答案】

0.4

200【详解】[1]木箱的平均速度[2]推力的平均功率12．“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能______，重力势能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图所示，当松手时，小球被弹簧弹起，弹簧的______能转化为小球的______能。【答案】

变大

变小

弹性势

机械【详解】[1][2]当飞机在空中加速向下俯冲时，飞机的速度增大，则其动能增大；在向下俯冲的过程中，飞机高度不断减小，则其重力势能也不断减小。[3][4]由图可知，当松手时，弹簧由紧绷状态变成放松状态，其弹性势能减小；此时弹簧上的小球由静止变成运动状态，速度增大，则其动能增大，故小球被弹簧弹起，弹簧的弹性势能转化成小球的机械能（动能和重力势能）。13．如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中，木箱的重力做功______J，小明对木箱做功______J，功率是______W。【答案】

0

800

80【详解】[1]由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。[2]根据得，对木箱做功为木箱又向前自由滑行了1m，因为木箱具有惯性而滑动，没有力的作用，故不做功。[3]根据得，小明的功率为14．如图所示，撑杆跳高运动员用压弯的撑杆把自己送上高处，这是因为压弯了的撑杆具有_______势能，最后转化为运动员的_______势能，使他越过横杆。【答案】

弹性

重力【详解】[1][2]压弯的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能,运动员越过横杆时，撑杆恢复形变，弹性势能减小，他的位置升高，重力势能增加，所以是将撑杆的弹性势能最终转化为运动员的重力势能。三、实验题15．小江同学利用一个圆形玻璃弹珠、一个泡沫块、三根长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能除了跟橡皮的伸长量有关，是否跟橡皮条的长度、宽度有关？”。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，将弹珠沿水平方向射向用泡沫块做成的靶子，测得弹珠打靶的最远距离，数据如下表，请回答以下问题：次数橡皮条宽度/cm橡皮条长度/cm打靶的最远距离/m10.5020.0010.1020.5030.008.2031.0020.0014.00（1）实验中，是通过比较_____来间接反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠射出时将弹性势能转化为_____能；（2）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的_____有关；（3）根据以上实验数据可推理出，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条应是_____；A．窄而长的B．宽而长的C．窄而短的D．宽而短的（4）请结合所学物理知识猜想，橡皮条的弹性势能还可能与_____有关。（请写出一种合理猜想即可）【答案】

弹珠的打靶距离

机械

宽度

D

橡皮条的材料【详解】（1）[1]实验中，橡皮条具有的弹性势能越大，弹珠打靶的距离就越远，所以可通过比较弹珠的打靶距离来间接反映橡皮条的弹性势能的大小。[2]弹珠射出的过程，橡皮条在恢复原状时对弹珠做功，让弹珠由静止到运动，将弹性势能转化为弹珠的机械能。（2）[3]第1和第3次实验中，橡皮条的长度相同，橡皮条的宽度不同，且将橡皮条在弹性范围内拉伸相同伸长量，弹珠打靶距离不同，说明橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。（3）[4]由第1和第3次实验知，长度相同的橡皮条，宽度越宽，打靶距离越远，所具的弹性势能越大，所以第3次具有的弹性势能比第1次的大；由第1和第2次实验知，宽度相同的橡皮条，长度越长，打靶距离越近，具有的弹性势能越小，所以第2次具有的弹性势能比第1次的小，所以弹性势能最大的橡皮条是窄而短的第3次实验的橡皮条。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。（4）[5]在实验中，除了改变橡皮条的宽度、长度，还可选用不同材料的橡皮条进行实验，所以橡皮条的弹性势能还可能与橡皮条的材料有关。16．小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指()A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。【答案】

A

错误

没有控制钢球的速度一样

速度【详解】（1）[1]一个物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，本实验研究钢球动能的大小是通过钢球撞击木块时对木块做功，通过木块被推移的距离远近来反映做功的多少，所以本实验探究的是钢球在撞击木块时的动能大小，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。（2）[2][3]在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的。（3）[4]小红让同一钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了研究物体动能的大小与物体运动的速度大小关系。17．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1<h2<h3。（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过______来反映的；（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时，______；（3）比较______两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大；（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填：“有关”或“无关”）；（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能。【答案】

球陷入沙中的深度

质量越大，重力势能越大

A、C

无关

内【详解】（1）[1]铅球的重力势能大小无法直接测量，根据转换法，本实验中铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的深度来反映。（2）[2]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。（3）[3]要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定、改变下落的高度，所以选择的是A、C两球。（4）[4]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。（5）[5]当球陷入沙中，与沙子摩擦，产生热量，最终静止，将机械能转化为内能。四、计算题18．一辆汽车的总质量为2t，在平直公路上以恒定功率80kW从静止开始运动，经过15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，其中汽车在运动过程中受到的阻力恰为车总重的0.2倍。求：（g取10N/kg）（1）汽车所受的总重力G；（2）汽车匀速行驶时的牵引力大小F；（3）全程中汽车的平均速度v；（4）整个过程中发动机所做的功W。【答案】（1）；（2）；（3）16m/s；（4）【详解】解：（1）汽车所受的总重力为（2）由题意，汽车在运动过程中受到的阻力为汽车匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，其大小相等，则汽车匀速行驶时的牵引力为（3）由图像可知，汽车匀速行驶时的速度为20m/s，所用的时间为匀速运动的路程为整个过程所用的时间则全程中汽车的平均速度为（4）由题意和图像可知，整个过程中发动机的工作时间为由可得，整个过程中发动机做的功为答：（1）汽车所受的总重力为；（2）汽车匀速行驶时的牵引力大小为；（3）全程中汽车的平均速度为；（4）整个过程中发动机所做的功为。19．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长，距地面高。（1）货物在水平面上运动的速度为多少？（2）水平推力做功的功率为多少？（3）斜面对物体的摩擦力为多少？【答案】（1）；（2）24W；（3）100N【详解】解：（1）货物在水平面上运动的速度（2）水平推力做功的功率（3）在斜面上推力做的功推力做的有用功克服斜面对物体摩擦力所做的额外功则斜面对物体的摩擦力答：（1）货物在水平面上运动的速度为；（2）水平推力做功的功率为24W；（3）斜面对物体的摩擦力为100N。五、作图题20．如题图甲所示，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上与海平面齐平的粗糙水平轨道MN，最终停在C点，在题图乙中画出小球从O点运动到C点的过程中的“机械能--时间”的大致图像。【答案】【详解】小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，由于轨道光滑，不考虑摩擦力，小球下滑过程中重力势能转化为动能，机械能不变；滑上轨道MN后，小球克服摩擦做功，动能转化成内能，直到速度为0，小球的动能为0，机械能全部转化为内能，机械能--时间图像如图21．如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。【答案】【详解】摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，克服空气的阻力做功，一部分机械能转为内能，所以，在该过程中，摆球的机械能逐渐减小，所以，在A点的机械能是最大的，应标注“1”；摆球运动到B点时，摆球的质量不变，速度最小，动能最小，应标注“2”，如图所示：六、综合题22．阅读材料，回答问题。天问太阳系八大行星之一的火星，其直径约为地球的53%，质量为地球的14%，在火星上物体的重力与质量的比值g取4N/kg。2020年7月，我国发射了首个火星探测器“天问一号”。经过约7个月的飞行，探测器到达火星附近并绕火星飞行3个月后开始按计划进行火星着陆。2021年5月15日，着陆平台（如图甲）载着质量为240kg的“祝融号”火星车（如图乙）进入稀薄的火星大气上，在一顶面积达到200m2的降落伞的帮助下，着陆器的降落速度逐渐减小到100m/s内，当着陆器下降速度达到98m/s之后，7500的反推发动机开始工作，降落伞自动脱离，着陆器打开缓冲腿，当着陆器继续减速到2m/s时，发动机关闭，着陆器安全着陆，整个过程大19分钟，5月22日，“祝融号”火星车成功驶离着陆平台，到达火星表面，这是我国继探索月球后在太空科技领域取得的又一项重大成绩。（1）在飞向火星的大部分时间里。探测器的反推发动机处于______（选填“开启”或“关闭”）状态；（2）降落伞打开后，着陆平台的机械能逐渐______（选填“变大”“变小”或“不变”）。这个过程中它受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用；（3）降落伞面积巨大，这样设计的目的是为了______；根据文中信息可知，“祝融号”火星车在火星上所受的重力为______N，降落伞脱离着陆平台后，“祝融号”火星车的总质量不会超过______kg。【答案】

关闭

变小

非平衡力

使着陆器减速

960

240【详解】（1）[1]由材料中信息“当着陆器下降速度达到98m/s之后，7500的反推发动机开始工作”可知，在飞向火星的大部分时间里，探测器的反推发动机处于关闭状态。（2）[2]降落伞打开后，着陆器的降落速度逐渐减小，着陆平台的质量不变，高度减小、速度减小，所以重力势能和动能都减小，也就是机械能变小。[3]着陆器减速降落过程中，其速度大小不断变化，则受到非平衡力的作用。（3）[4]降落伞面积巨大，可以增大下落时的阻力，使着陆器减速，安全着陆。[5]“祝融号”火星车在火星上所受的重力为G=mg=240kg×4N/kg=960N[6]质量是物体本身的一种属性，不随位置的改变而改变，所以降落伞脱离后着陆平台与“祝融号”火星车的总质量不会超过240kg。23．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上360秒内匀速直线行驶了8000米。求：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是___________？（2）该车受到的水平阻力为多大___________？（3）若该汽车换由效率为的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗___________的汽油？（q汽油=4.5×107J/kg，结果保留一位小数）（4）近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度可达约9×107J/kg，可供使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶___________km；按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算，该电动车搭载了此电池后的百公里耗电量为___________J/100km。请大家思考并解释商家宣传的最大续航里程远大于我们通过测试计算出的里程的原因可能是：___________。车辆类型电动车电池类型磷酸铁锂电池续航里程XX千米最大功率1×105W【答案】