2024年八年级物理讲义（人教版）第11章《功和机械能》单元测试卷（培优卷）（解析版）

第十一章《功和机械能》单元测试卷（培优卷）（解析版）（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．测试范围：人教版八年级下册第11章。第Ⅰ卷选择题一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．（2023春•河西区期末）《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中我们更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是因为高处的物体具有较大的（）A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能【答案】C【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，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：C。2．（2023春•淄川区期末）下列单位，哪项不属于功的单位（）A．kW B．J C．W•s D．N•m【答案】A【解答】解：在物理学中，A、kW是功率的单位。故A符合题意；B、J是功的基本单位。故B不符合题意；C、W是功率的基本单位，s是时间的基本单位，根据W＝Pt知，W•s是功的单位。故C不符合题意；D、N是力的基本单位，m是长度的基本单位，根据W＝Fs知，N•m是功的单位。故D不符合题意。故选：A。3．（2023春•中宁县期末）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A．用力搬石头但没有搬动 B．用力拉使小车水平移动 C．用力推箱子但没有推动 D．背着书包在水平面上移动【答案】B【解答】解：A、人用力搬石头但没有搬动，有力，但物体没有通过距离，没有做功。故A不合题意。B、用力拉使小车水平移动，人给小车一个拉力，小车在拉力的方向上通过了一段距离，做了功。故B符合题意；C、用力推箱子但没有推动，有力，但物体没有通过距离，没有做功，故C不合意题。D、背背着书包在水平面上移动，人给书包一个竖直力，而书包没有在力的方向上通过的距离，所以没有做功。故D不合题意。故选：B。4．（2023春•荥阳市期末）下列关于功和功率的说法正确的是（）A．力做功时间越长，力做的功就越多 B．做功时间越长，功率不一定越大 C．功率大的机器所做的功一定比功率小的机器所做的功多 D．力越大，对物体做功越快【答案】B【解答】解：AC．由W＝Pt可知，做功的多少与功率和时间都有关系，不能说做功时间越长，力做的功就越多，也不能说功率大的机器所做的功一定比功率小的机器所做的功多，故AC错误；B．由可知，功率与做功的多少和时间的长短两个物理量有关，只知道一个物理量，无法确定功率的大小，故B正确；D．由P＝Fv可知，做功快慢与力和速度都有关系，所以力越大，对物体做功不一定越快，故D错误。故选：B。5．（2023秋•黄埔区期末）如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．拉力在B区不做功 B．拉力在C区所做的功为20J C．拉力在A区做功的功率为30W D．拉力在A、C区做功的功率相同【答案】D【解答】解：A、在2s～3s内在区域B上做匀速运动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力等于摩擦力，物体在拉力的方向上通过一定的距离，拉力做功，故A错误；B、在区域C做减速运动，拉力在C区所做的功为：WC＝FsC＝10N×3m＝30J，故B错误；C、拉力在A区做的功：WA＝Fs＝10N×3m＝30J，拉力在A区做功的功率：PA＝＝15W，故C错误；D、拉力在C区所做功的功率：PC＝＝15W，拉力在A、C区做功的功率相同，故D正确。故选：D。6．（2023春•永春县期末）如图甲用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速直线滑动，图乙是两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（）A．木块第1次受到的拉力大 B．木块第1次运动的动能大 C．木块第1次受到的摩擦力大 D．拉力第2次对木块做功的功率大【答案】B【解答】解：AC、从图像上可以看出，木块两次都是做匀速直线运动，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，而滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力和粗糙程度都是不变，因而摩擦力相同，故AC错误；B、从图中可以看出第一次木块相同时间内的路程大，运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故B正确；D、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D错误；故选：B。7．（2023春•青龙县期末）做为青龙的我们要积极践行“文明出行”的各项规定，比如对骑摩托车或电瓶车的规定为：出行要戴头盔（头盔外部材料坚硬，内部材料松软），不带12岁以上的人，不超速行驶，下面对以上解释错误的是（）A．头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，增大压强 B．超速行驶的摩托车在紧急刹车时不容易停下，需要更长的制动距离，容易导致交通事故的发生 C．头盔外部材料坚硬，能抵抗一定程度来自外部的力量，减小对头部的伤害 D．电瓶车总质量越大、速度越大时，动能越大，发生交通事故时将造成更大的伤害【答案】A【解答】解：A、头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，根据p＝可知，可以减小对头部的压强。故A错误；B、超速行驶的摩托车的动能较大，在紧急刹车时，克服摩擦做的功越多，在摩擦力一定时，由W＝fs可知，制动距离越长，容易导致交通事故的发生，故B正确；C、头盔外部材料坚硬，硬度大，能抵抗一定程度来自外部的力量，从而能够减小对头部的伤害，故C正确；D、电瓶车总质量越大、速度越大时，电瓶车的动能越大，发生交通事故时对外做功越多，将造成更大的伤害，故D正确。故选：A。8．（2023秋•新沂市期末）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示。则下列说法正确的是（）A．较高处落下的球留下圆斑A，说明越高重力势能越大 B．较高处落下的球留下圆斑A，说明越高重力势能越小 C．较高处落下的球留下圆斑B，说明越高重力势能越大 D．较高处落下的球留下圆斑B，说明越高重力势能越小【答案】C【解答】解：使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球形变大，说明它原来所具有的重力势能大，即其所处的高度较高，故ABD错误，C正确。故选：C。9．（2023秋•东莞市校级期末）如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（）A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变 B．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大 C．舰载机着舰时，减速运动，其运动状态发生改变 D．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变【答案】C【解答】解：A、舰载机加速升空的过程中，质量不变，由于速度增大所以动能变大，由于高度增大，所以重力势能变大，故它的机械能变大，故A错误；B、舰载机的着舰速度越快，它的惯性不变，因为惯性只与质量有关，故B错误；C、舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态，使舰载机由运动变为静止，故C正确；D、空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，由于舰载机的质量变大，所以舰载机动能变大，故D错误。故选：C。10．（2022春•临汾期末）如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始自由下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度L之间的关系如乙图所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（）A．小球所受重力等于弹簧的弹力 B．小球的重力势能先减小后增大 C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 D．小球的速度一直减小【答案】C【解答】解：在小球向下压缩弹簧的过程中，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；在ab段，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；小球再向下运动（bc段），弹力大于重力，合力向上，小球速度减小；A、整个过程中，小球所受重力先大于弹簧的弹力，然后等于弹簧的弹力，最后小于弹簧的弹力，故A错误；B、小球从a至c的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错误；C、小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，整个装置的机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，故C正确；D、由图乙可知，小球的速度先增大后减小，故D错误。故选：C。11．（2023春•玉林期末）如图所示，用大小相同的恒力F，分别使甲、乙两物体在不同的水平面上前进了相同的距离s，甲做加速直线运动，乙做匀速直线运动，力F做的功分别为W甲和W乙，下列结论正确的是（）A．W甲＞W乙 B．W甲＝W乙 C．W甲＜W乙 D．条件不足，无法确定【答案】B【解答】解：由题知，甲、乙两物体在大小不变的力F作用下前进了相同的距离，根据W＝Fs可知，力F对甲物体做的功等于对乙物体做的功，即W甲＝W乙；故选：B。12．（2023秋•蒙城县校级期末）跳远运动的各阶段如图所示，则运动员（）A．经过最高点时动能为零 B．落地点时重力势能最小 C．起跳后升空的过程中，重力势能转化为动能 D．起跳点处的机械能小于最高点处的机械能【答案】B【解答】解：A、经过最高点时，运动员的速度并不为零（还具有水平方向的速度），因此动能不为零，故A错误；B、落地点时高度最小，则重力势能最小，故B正确；C、起跳后升空的过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故C错误；D、起跳后升空的过程中，要克服空气阻力做功，所以机械能减小，则起跳点处的机械能大于最高点处的机械能；故D错误。故选：B。13．（2023秋•庐江县期末）如图所示，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁贴着自己的鼻子后松手，头保持不动，铁锁向前摆去。下列说法中正确的是（）A．铁锁摆回时会打到鼻子 B．铁锁摆动到最低点时动能最小 C．绳子对铁锁的拉力一直不做功 D．铁锁在摆动的过程中机械能守恒【答案】C【解答】解：AD、铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，故AD错误；B、铁锁摆动到最低点时速度最大，所以动能最大，故B错误；C、铁锁在摆动过程中，运动方向始终与拉力的方向垂直，所以绳子对铁锁的拉力一直不做功，故C正确。故选：C。14．（2023春•渠县期末）如图所示，2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员身体状态良好，标志着神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功。下列关于飞船返回舱返回过程的说法正确的是（）A．返回舱进入大气层后舱体的质量增大 B．返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”，在此过程中内能转化为机械能 C．返回舱距地面10千米左右，降落伞依次打开开始减速下降，其机械能保持不变 D．返回舱距地面1.2米时发动机点火反推直至落地，此时返回舱机械能最小【答案】D【解答】解：A、返回舱进入大气层后，舱体的质量不变，故A错误；B、返回舱进入大气层，返回舱和空气摩擦，机械能转化为内能，温度升高，故B错误；C、返回舱开始减速下降以后，质量不变，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，机械能是动能和势能的总和，所以返回舱机械能减小，故C错误；D、返回舱距地面1.2米，反推发动机点火“刹车”过程中，其质量不变，高度变小，重力势能减小，速度减小，动能减小，当速度减小为0时，此时机械能最小，故D正确。故选：D。15．（2023秋•柳州期末）在校运会中获得男子跳高冠军的小明一步踏上了0.5m高的领奖台，在这个过程中，小明做的功最接近（）A．250J B．25J C．2.5J D．0.25J【答案】A【解答】解：中学生的体重大约是G＝500N，通过的距离大约为h＝0.5m；小明做的功最接近W＝Gh＝500N×0.5m＝250J；故选：A。16．（2023秋•礼泉县期末）小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动图象如图所示。若两次均拉动了距离s1时，下列判断正确的是（）A．两次克服摩擦所做的功W1＞W2 B．两次拉力对物体所做的功W′1＜W′2 C．两次拉力对物体做功的功率P1＝P2 D．两次拉力对物体做功的功率P1＞P2【答案】D【解答】解：A、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，则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，即f1＝f2；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W＝fs可知，两次克服摩擦所做的功W1＝W2，故A错误；B、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；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W＝Fs可知，两次拉力对物体所做的功W1′＝W2′；CD、拉动到距离s1时，第一次所用时间小于第二次所用时间，所以根据P＝可知，拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2，故C错误，D正确。故选：D。第Ⅱ卷非选择题二、填空题（本题共6小题，每题2分，共12分）17．（2023春•思明区校级期末）如图所示，在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，从3s到5s内，推力对木块所做的功400J，第2秒时木块受到的合力为100N。【答案】400；100。【解答】解：（1）由图象可知在3～5s内的运动速度v3＝1m/s，推力F3＝200N，由v＝可得，在3﹣5s内移动的距离为：s3＝v3t3＝1m/s×2s＝2m，推力做功：W＝F3s3＝200N×2m＝400J；（2）由图丙知，3到5s时间内，物体做匀速直线运动，由图乙可知，此时f＝F3＝200N；而第2s末F＝300N，由于在1～3s物体做加速运动，物体与地面间的摩擦是滑动摩擦力，物体对地面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以1～3s和3～5s物体与地面间的摩擦力相等，所以2s末木块所受的合力为F合＝F﹣f＝300N﹣200N＝100N。故答案为：400；100。18．（2023春•锦江区期末）如图所示，把一个小球用细绳悬挂起来，做成一个摆。让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，运动状态改变（填“不变”或“改变”），细绳对小球的拉力不做功（填“做”或“不做”）。【答案】改变；不做。【解答】解：（1）小球摆动过程中运动方向不断变化，运动速度也不断发生变化，也就是运动状态在改变；（2）细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的方向上移动距离，故细绳对小球的拉力不做功。故答案为：改变；不做。19．（2023秋•凤山县期末）清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，动力所做功为750J；该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力300N。【答案】750；300。【解答】解：由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度：v＝0.5m/s，匀速直线运动通过的路程：s＝vt＝0.5m/s×10s＝5m，推力做的功：W＝Fs＝150N×5m＝750J；由图象可知，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力F′＝300N，则水平推力的功率：P′＝F′v′＝300N×0.6m/s＝180W，所以该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力为300N。故答案为：750；300。20．（2023春•新民市期末）如图所示是一幅简单的过山车漫画，假如在以下的情形中过山车已经关闭动力系统，若在光滑轨道上滑行，从最高点A向B点滑行时，能量的转化情况是：重力势能转化为动能，用能量的观点分析，实际上过山车最后会在最低点停下来的原因是：机械能转化为内能。【答案】见试题解答内容【解答】解：过山车已经关闭动力系统，在轨道上滑行，则从最高点A向B点滑行时，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，能量的转化情况是重力势能转化为动能；滑到底停下来时，是因为受到阻力的作用，克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能。故答案为：重力势能转化为动能；机械能转化为内能。21．（2023春•船营区校级期末）小华在操场进行爬杆锻炼，当他匀速竖直向上攀爬时，重力势能在增大；若他匀速竖直向上运动时受到的摩擦力大小为f1，匀速竖直向下运动时受到的摩擦力大小为f2，则f1＝f2（选填“＞”“＝”或“＜”）。【答案】重力势；＝。【解答】解：当他匀速竖直向上攀爬时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度升高，重力势能增大。当他匀速竖直向上运动时，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，f1＝G；当他匀速竖直向下运动时，受到的摩擦力和重力仍是一对平衡力，f2＝G，所以f1＝f2。故答案为：重力势；＝。22．（2023春•鄂伦春自治旗期末）第33届鄂伦春族篝火节于2023年6月18日﹣6月24日期间胜利召开了，鄂伦春族篝火节是广大群众共同参与的重要活动，并已成为自治旗对外宣传的文旅品牌。活动期间还举办了“押加”“拉棍”“本布力”“射箭”等传统体育竞技项目。如图运动员射箭时，先用手把弓拉开，主要是为了改变弓的形状，使弓具有里弹性势能；箭从弓里射出后仍能继续运动，是由于箭具有惯性。【答案】弹性势；惯性。【解答】解：被拉弯的弓发生弹性形变，故拉弯的弓具有弹性势能；箭射出去后，由于惯性，箭会继续向前运动。故答案为：弹性势；惯性。三．实验题（本题共3小题，共19分）23．（2023春•湖北期末）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。（1）用体重计测量质量m（填物理量名称及对应字母）；（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（3）用计时器记录跳n次所用的时间t（填物理量名称及对应字母）；（4）小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P＝（用以上的字母表示）（5）若两位同学想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（B）A.跳的时间短的功率大B.相同时间完成相同次数，体重大的功率大C.体重相同，跳的时间长的功率大D.条件不足，无法比较（6）跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在1min内运动员总共跳绳180次，克服重力做功的平均功率为135W。（g＝10N/kg）【答案】（1）质量m；（3）时间t；（4）；（5）B；（6）180；135【解答】解：（1）根据P＝＝＝，实验中要用体重计测量小华的质量m；（3）用秒表记录跳n次所用的时间t；（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝＝＝；（5）两人跳起的平均高度相同，h相同；A、跳的时间短的，起跳的次数不一定多，不知道体重，也无法比较功率的大小，故A错误；BD、相同时间完成相同次数，起跳的高度相同，体重大的做功多，时间相同，根据P＝可知，体重大的功率大，故B正确，D错误；C、体重相同，跳的时间长的，次数不一定多，功不一定大，无法比较功率大小，故C错误；故选B；（6）跳绳者的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，跳绳一次做的功为W＝Gh＝500N×0.09m＝45J；由图像可得，跳绳一次所用的时间为s，所以1min钟跳绳的次数为n＝＝180次；1min做的总功为W'＝180W＝180×45J＝8100J；克服重力做功的平均功率为：P＝＝＝135W。故答案为：（1）质量m；（3）时间t；（4）；（5）B；（6）180；135。24．（2023春•正定县期末）探究与斜面相关的实验。（1）如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离增大，在水平面上两次滑行的全过程中，小车速度的减小量相等。伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越慢。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将做匀速直线运动。（2）如图乙所示，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，这种研究方法是转换法（填“控制变量法”或“转换法”）。实验发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较多。由此可知：速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。【答案】（1）相等；慢；做匀速直线运动；（2）转换法；多；速度。【解答】解：（1）小车在水平面上的初速度相等，末速度都为零，因此，小车速度的减小量相等；运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越慢；由此进行科学推理得到：如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将做匀速直线运动；（2）让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，这种研究方法是转换法；质量较大的钢球将小木块推得较远，即小木块克服摩擦力做功较大，这表明它对小木块做的功较多，说明它具有的动能越大；所以结论为：速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。故答案为：（1）相等；慢；做匀速直线运动；（2）转换法；多；速度。25．（2023秋•东莞市校级期末）科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。（Ⅰ）探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系：交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。（1）实验中，当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时，是为了控制小球到达水平面的速度相同。（2）实验中用木块移动的距离表示小球动能的大小。（3）该小组同学记录的部分实验数据如下表。实验次数12345小球质量m/g1020301010小球释放的高度h/cm5551015木块移动距离s/cm1018293886①分析第1、4、5（填数字）三次实验数据，可以得出的探究结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大；②分析表中数据可知，汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是超速10%。（Ⅱ）探究物体具有的重力势能是否与高度有关：所用的器材有篮球、水等。让沾有水的篮球分别从0.7m、1m和1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录球与地面接触面积的大小分别为S1、S2和S3，如图乙中的a、b、c所示。（1）该实验中，小明用球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小。（2）由小明的三次实验可以得到的结论是在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，重力势能越大。（3）从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，篮球经历了重力势能先转化为动能，再转化为弹性势能的过程。【答案】（Ⅰ）（1）到达水平面的速度；（2）木块移动的距离；（3）①1、4、5；②超速10%。（Ⅱ）（1）球与地面接触面积的大小；（2）在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，重力势能越大；（3）弹性势。【解答】解：（Ⅰ）（1）让不同质量的小球沿同一斜面的同一高度由静止自由释放，是为了控制小球到达底端时的速度一定；（2）通过木块被推出距离的多少可看出小球动能的大小；（3）①要探究动能与速度的关系，需要保持质量一定，改变物体的运动速度（也就是小球释放的高度），所以选择1、4、5三次实验数据；②由表格中对应的实验数据可知，速度和质量增大相同的幅度2倍时，速度增大的小球滑行的距离增大约为4倍，质量增大的小球滑行的距离增大约为2倍，则可知汽车超载10%与超速10%相比，超速10%的危害更大。（Ⅱ）（1）篮球从空中下落时，篮球的重力势能转化为动能，篮球与地面接触后会留下痕迹，根据球与地面接触面积的大小来反应重力势能的大小，采用的是转换法；（2）实验一和实验二中，篮球的质量是相同的，下落的高度不同，高度越高，球与地面接触面积就越大，所以结论为：在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，重力势能越大；（4）篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，当篮球与地面接触后，篮球的动能会转化为篮球的弹性势能。故答案为：（Ⅰ）（1）到达水平面的速度；（2）木块移动的距离；（3）①1、4、5；②超速10%。（Ⅱ）（1）球与地面接触面积的大小；（2）在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，重力势能越大；（3）弹性势。五．解答题（本题共5小题，共37分）26．（2023秋•永修县期末）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。【答案】（1）她每跳一次克服重力做功约为25J；（2）克服重力做功的功率约为75W。【解答】解：（1）同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，她每跳一次克服重力做功：W＝Gh＝500N×5×10﹣2m＝25J；（2）由题意可知，1min内同学做的总功：W总＝180W＝180×25J＝4500J，则克服重力做功的功率：P＝＝＝75W。答：（1）她每跳一次克服重力做功约为25J；（2）克服重力做功的功率约为75W。27．（2023春•盐湖区校级期末）天安门广场上的国旗每天都会准时同太阳一同升起，这是护卫国旗的战士们“一天一个两万步，两年一个新长征”的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总质量为17.5kg，升旗时，国旗上升高度约为30m。求解下列问题：（g＝10N/kg）（1）国旗所受重力为多少？（2）当国旗沿竖直方向被匀速升高30m时，拉力对国旗做的功是多少？（3）若某战士站立时与地面的总接触面积约0.06m2，估算该战士站立时对地面的压强。【答案】（1）国旗所受重力为175N；（2）拉力对国旗做的功为5250J；（3）该战士站立时对水平地面的压强为1.2×104Pa。【解答】解：（1）国旗所受重力：G＝mg＝17.5kg×10N/kg＝175N；（2）国旗匀速上升，受力平衡，拉力等于国旗的重力，则拉力对国旗做的功：W＝Fs＝Gh＝175N×30m＝5250J；（3）战士双脚站立时与地面的接触面积约为：S＝0.06m2，战士对地面的压力约为：F＝G＝700N，该战士站立时对水平地面的压强：p＝≈1.2×104Pa。答：（1）国旗所受重力为175N；（2）拉力对国旗做的功为5250J；（3）该战士站立时对水平地面的压强为1.2×104Pa。28．（2023秋•舒城县期末）如图为某路段的示意图，水平路面AB＝200m、斜坡BC＝120m、坡高CD＝6m，有一辆装载货物后总质量m＝5t的货车，当它以恒定功率P1＝1.5×104W在AB段匀速直线行驶时，用时t1＝20s，以恒定功率P2在BC段匀速直线行驶时，用时t2＝16s，货车在AB段和BC段行驶时受到的阻力恒定，求（1）货车行驶时受到的阻力。（2）货车通过BC段时克服重力做的功。（3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率P2。【答案】（1）货车行驶时受到的阻力1500N；（2）货车通过BC段时克服重力做的功为3×105J；（3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率为3×104W。【解答】解：（1）货车在AB段匀速直线行驶时的速度为：，货车在AB段行驶时受到的牵引力为：＝1500N；货车匀速直线行驶，受力平衡，阻力f＝F＝1500N；（2）货车的总重力为：G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，货车通过BC段时克服重力做的功为：W有＝W＝Gh＝5×104N×6m＝3×105J；（3）货车通过BC段时所做的额外功为：W额＝fs2＝1500N×120m＝1.8×105J；货车通过BC段时所做的总功，即牵引力做的功为：w总＝w有+w额＝3×105J+1.8×105J＝4.8×105J；牵引力做功的功率为：＝3×104W。答：（1）货车行驶时受到的阻力1500N；（2）货车通过BC段时克服重力做的功为3×105J；（3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率为3×104W。29．（2023春•顺德区期末）小明家利用离心式水泵将河里的水抽到鱼塘中，图甲是离心式水泵结构示意图。离心式水泵的抽水高度称为扬程，扬程等于吸水扬程和压水扬程的总和，吸水扬程是水泵能把水从水源抽吸到水泵轴线的垂直高度，压水扬程是水泵能把水从水泵轴线往上压到排水管出水口的垂直高度。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）水泵启动时，叶轮带动水泵里的水高速旋转，水被压入排水管，叶轮附近水的压强减小（选填“增大”或“减小”），河里的水在大气压的作用下进入水泵。（2）水泵的功率越大，相同时间抽上鱼塘的水越多（选填“多”或“少”）。（3）在标准大气压（1×105Pa）下，吸水扬程最大为10m，如图乙所示，离心式水泵应放在位置A（选填“A”或“B”）。（4）已知水泵扬程为12m，圆柱形排水管的直径为0.4m，排水管出水的流速为0.25m/s，抽水30min的过程，克服水的重力做功为6.48×106J。（π取3）【答案】（1）减小；大气压；（2）多；（3）10；A；（4）6.48×106。【解答】解：（1）叶轮高速运动，带动水流高速运动，根据流体流速大压强小的特点，叶轮附近水的压强减小；离心式水泵是利用大气压原理工作，使河水在大气压的作用下进入水泵；（2）功率的物理意义为做功的快慢，公式为P＝，相同时间，功率