2026年广东省部编版初中物理上册第12章课后习题

2026年广东省部编版初中物理上册第12章课后习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在学习第12章《机械能及其转化》时，小明同学通过实验探究动能大小与哪些因素有关。实验中，他让同一辆小车从不同高度滑下，分别撞击同一沙箱。实验现象表明，小车从较高处滑下时，对沙箱做的功（）A.更大，因为小车速度更大B.更小，因为小车质量不变C.相同，因为高度相同D.无法确定，需要更多实验数据解析：根据动能公式E_k=½mv²，动能大小取决于质量m和速度v。实验中，同一辆小车质量不变，但从较高处滑下时，重力势能E_p=mgh转化为动能更多，导致速度v更大，因此动能和做功均增大。选项A正确，选项B错误，选项C忽略速度变化，选项D不必要。2.第12章提到“动能和势能可以相互转化”，小华同学设计了如下实验：用橡皮筋弹射木块，木块在水平面上运动一段距离后停下。此过程中（）A.动能转化为弹性势能B.重力势能转化为动能C.机械能转化为内能D.机械能守恒解析：橡皮筋弹射时储存弹性势能，释放后转化为木块动能。木块在水平面上运动受摩擦力作用，动能逐渐转化为内能（热能），最终停下。选项A描述橡皮筋回弹过程，选项B未涉及重力势能变化，选项D忽略摩擦力做功，选项C正确。3.第12章习题中提到“水电站利用水的势能发电”，若某水电站水库水面海拔200米，下游水坝处海拔50米，每秒有1000立方米水通过水轮机（水的密度1.0×10³kg/m³）。若重力加速度g取10N/kg，水轮机效率为80%，则发电功率最接近（）A.1.6×10⁷WB.1.0×10⁸WC.1.2×10⁸WD.1.5×10⁹W解析：每秒水重力势能变化量ΔE_p=ρghV=1.0×10³×10×(200-50)×1000=1.5×10⁹J，实际发电功率P=ηΔE_p/1s=80%×1.5×10⁹=1.2×10⁸W。选项C正确，选项A、B、D计算错误。4.第12章“机械能守恒”部分提到“自由落体运动中机械能守恒”，若某物体从高度h自由下落，不计空气阻力，落地时速度v为（）A.√(2gh)B.√(gh)C.2ghD.gh²解析：根据机械能守恒E_p=mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。选项A正确，选项B漏乘2，选项C错误，选项D错误。5.第12章习题分析“过山车运动”，当过山车从高处向低处运动时（）A.势能减小，动能增大，机械能增大B.势能减小，动能增大，机械能不变C.势能增大，动能减小，机械能减小D.势能增大，动能减小，机械能不变解析：过山车下落时，势能转化为动能，若忽略摩擦，机械能守恒，总能量不变。选项B正确，选项A、C、D错误。6.第12章“功”的计算中，某人用50N水平力推重200N的箱子，在水平面上移动2m，若箱子受摩擦力30N，则人对箱子做的功为（）A.100JB.200JC.140JD.80J解析：人对箱子做功W=Fs=50N×2m=100J，与摩擦力无关。选项A正确，选项B错误，选项C错误，选项D错误。7.第12章实验探究“斜面省力”，若斜面长L=4m，高h=2m，将重100N的物体沿斜面匀速向上推，不计摩擦，所需最小推力为（）A.50NB.25NC.100ND.75N解析：斜面省力原理F=(Gh)/L=100N×2m/4m=50N。选项A正确，选项B错误，选项C错误，选项D错误。8.第12章“功率”计算中，某同学爬楼从一楼到四楼（高度12m），共用时60s，体重50kg，则爬楼平均功率最接近（）A.500WB.1000WC.1500WD.2000W解析：爬楼克服重力做功W=Gh=50kg×10N/kg×12m=6000J，功率P=W/t=6000J/60s=1000W。选项B正确，选项A、C、D错误。9.第12章习题讨论“动能定理”，物体质量为2kg，速度从5m/s增加到10m/s，则合力对物体做功为（）A.50JB.100JC.150JD.200J解析：根据动能定理W_合=ΔE_k=½mv₂²-½mv₁²=½×2kg×(100-25)J=75J，选项均错误，需重新计算。正确答案应为75J，但题目选项无正确值。10.第12章“机械能转化”实验中，小华用弹簧测力计拉着物体沿光滑斜面匀速上滑，弹簧测力计读数为2N，斜面倾角30°，则物体克服重力做功为（）A.1NB.2NC.√3ND.4N解析：物体沿斜面匀速运动时，重力分力F_gsinθ=2N×sin30°=1N，克服重力做功W=F_gsinθ×L=1N×2m=2J。选项B正确，选项A、C、D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.第12章实验中，用打点计时器研究自由落体运动，纸带某段打点间隔逐渐变大，说明物体（______）参考答案：加速度逐渐增大解析：自由落体加速度恒定，若打点间隔变大，说明物体在相同时间间隔内位移增大，即加速度增大，可能是实验误差或非自由落体条件。2.第12章提到“水电站利用势能发电”，若某水电站水头（落差）为50m，流量为每秒500m³，若重力加速度g=10N/kg，水轮机效率80%，则理论上输出功率为（______）kW参考答案：4000解析：理论功率P=ρghQη=1.0×10³×10×50×500×80%=4000kW。3.第12章习题分析“过山车”，若过山车在最高点速度为5m/s，质量为500kg，轨道高度20m，则此时过山车机械能（______）J（g=10N/kg）参考答案：1.25×10⁵解析：机械能E=½mv²+mgh=½×500×25+500×10×20=1.25×10⁵J。4.第12章实验探究“动能大小与速度关系”，若质量为2kg的小球以4m/s速度运动，其动能与质量为1kg、速度为8m/s的小球动能（______）参考答案：相等解析：动能均为½mv²=32J。5.第12章“功”的计算中，某人用20N水平力推重物，物体沿力方向移动3m，同时受摩擦力10N，则人对物体做功为（______）J参考答案：60解析：W=Fs=20N×3m=60J，与摩擦力无关。6.第12章习题讨论“斜面”，若斜面长4m，高2m，将重物沿斜面匀速向上推，若斜面不光滑，摩擦力为20N，则推力为（______）N参考答案：60解析：推力F=f+Gh/L=20N+200N/2m=60N。7.第12章“功率”计算中，某人爬楼从一楼到三楼（高度9m），共用时45s，体重50kg，则爬楼平均功率为（______）W参考答案：1000解析：W=Gh=50kg×10N/kg×9m=4500J，P=W/t=4500J/45s=1000W。8.第12章实验探究“机械能守恒”，若某物体从高度h自由下落，不计空气阻力，落地时速度为（______）m/s（g=10N/kg）参考答案：√(20h)解析：v=√(2gh)=√(20h)。9.第12章习题分析“动能定理”，物体质量为3kg，速度从0增加到6m/s，则合力对物体做功为（______）J参考答案：54解析：W_合=½mv²=½×3×36=54J。10.第12章“功”的计算中，某人提重物沿水平方向匀速行走10m，提力方向与水平面夹角30°，若提力为100N，则提力做功为（______）J参考答案：500√3解析：W=Fs=100N×10cos30°=500√3J。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.第12章提到“动能和势能可以相互转化”，若不计空气阻力，自由落体运动中机械能守恒。（______）参考答案：正确解析：自由落体只有重力做功，机械能守恒。2.第12章习题分析“斜面”，若斜面越光滑，则将物体沿斜面推上时所需推力越小。（______）参考答案：正确解析：摩擦力减小，推力减小。3.第12章实验探究“功率”，某同学爬楼速度越快，则爬楼功率越大。（______）参考答案：正确解析：功率P=W/t，爬楼做功W不变，速度越快时间越短，功率越大。4.第12章“功”的计算中，若力F与位移s方向垂直，则力F对物体做功为0。（______）参考答案：正确解析：W=Fscosθ，θ=90°时W=0。5.第12章习题讨论“过山车”，若过山车在最高点速度不为0，则其机械能一定大于在最低点时的机械能。（______）参考答案：错误解析：若考虑空气阻力，机械能不守恒，最高点机械能可能小于最低点。6.第12章实验探究“动能大小与质量关系”，若两球速度相同，质量越大，动能越大。（______）参考答案：正确解析：动能与质量成正比。7.第12章“机械能守恒”部分提到，若物体在水平面上匀速运动，则其机械能守恒。（______）参考答案：错误解析：水平匀速运动若受摩擦力，机械能不守恒。8.第12章习题分析“功”，若力F对物体做正功，则物体动能一定增大。（______）参考答案：错误解析：若同时有其他力做负功，动能可能减小。9.第12章实验探究“斜面”，若斜面倾角增大，则将物体沿斜面推上时所需推力不变。（______）参考答案：错误解析：重力沿斜面分力增大，推力增大。10.第12章“功率”计算中，某同学爬楼时，爬楼功率等于其体重乘以爬楼速度。（______）参考答案：正确解析：P=W/t=Gh/t≈Gv（若h≈vt）。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.第12章实验探究“动能大小与速度关系”，若用同一钢球从不同高度滚下，如何设计实验验证“质量相同时，速度越大，动能越大”？请简述实验步骤。参考答案：（1）准备同一钢球，不同高度（如20cm、40cm、60cm）的斜面；（2）让钢球从各高度由静止滚下，分别测量钢球撞击挡板后移动的距离；（3）记录数据，分析距离与速度关系（距离越大，速度越大，动能越大）。解析：通过控制变量法，保持质量不变，改变速度，观察动能（通过运动距离间接反映）变化。2.第12章习题分析“水电站”，若某水电站水头为30m，流量为每秒400m³，水轮机效率75%，求理论上输出功率。参考答案：理论功率P=ρghQη=1.0×10³×10×30×400×75%=9×10⁷W解析：公式P=ρghQη直接计算，注意单位换算。3.第12章实验探究“机械能守恒”，若某物体从高度h自由下落，不计空气阻力，落地时速度为多少？请说明依据。参考答案：落地时速度v=√(2gh)，依据：自由落体机械能守恒E_p=mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。解析：重力势能完全转化为动能。4.第12章习题讨论“斜面”，若斜面长L=6m，高h=3m，将重物沿斜面匀速向上推，若斜面不光滑，摩擦力为30N，求推力大小。参考答案：推力F=f+Gh/L=30N+150N/6m=40N解析：推力等于摩擦力加上克服重力分力。5.第12章实验探究“功率”，某同学爬楼从一楼到四楼（高度12m），共用时50s，体重50kg，求爬楼平均功率。参考答案：W=Gh=50kg×10N/kg×12m=6000J，P=W/t=6000J/50s=120W解析：先计算爬楼做功，再计算功率。6.第12章习题分析“过山车”，若过山车在最高点速度为4m/s，质量为500kg，轨道高度20m，求此时过山车机械能（g=10N/kg）。参考答案：E=½mv²+mgh=½×500×16+500×10×20=1.08×10⁵J解析：机械能等于动能加势能。7.第12章实验探究“功”，某人用20N水平力推重物，物体沿力方向移动3m，同时受摩擦力10N，求人对物体做功和摩擦力做功。参考答案：人对物体做功W_人=Fs=20N×3m=60J；摩擦力做功W_摩=fL=10N×3m=30J（摩擦力方向与位移相反，做负功）。解析：推力做正功，摩擦力做负功。8.第12章习题讨论“动能定理”，物体质量为4kg，速度从3m/s增加到7m/s，求合力对物体做功。参考答案：W_合=½mv₂²-½mv₁²=½×4×(49-9)J=80J解析：合力做功等于动能变化量。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）1.第12章实验探究“机械能守恒”，某同学用打点计时器研究自由落体运动，纸带某段打点间隔逐渐变大，分析原因并说明如何改进实验。参考答案：原因：若非自由落体（如受空气阻力），加速度减小导致打点间隔变大；改进：①减小纸带与打点计时器摩擦；②使用更轻的物体；③在真空环境中进行实验。解析：分析非自由落体条件，提出改进措施。2.第12章习题分析“水电站”，某水电站水头为40m，流量为每秒600m³，水轮机效率70%，若发电机输出电压为3000V，电流为200A，求发电机输出功率及水轮机理论功率。参考答案：输出功率P=UI=3000V×200A=6×10⁵W；理论功率P_理=ρghQη=1.0×10³×10×40×600×70%=1.68×10⁷W。解析：分别计算实际输出功率和理论功率。3.第12章实验探究“斜面”，若斜面长L=8m，高h=4m，将重物沿斜面匀速向上推，若斜面不光滑，摩擦力为25N，求推力大小及斜面机械效率。参考答案：推力F=f+Gh/L=25N+200N/8m=37.5N；机械效率η=W_有用/W_总=(Gh)/Fs=(200N×4m)/(37.5N×8m)=83.3%。解析：计算推力和机械效率。4.第12章习题讨论“过山车”，若过山车在最高点速度为5m/s，质量为600kg，轨道高度25m，求此时过山车机械能（g=10N/kg）。若过山车在最低点速度为15m/s，求最低点机械能，并分析机械能是否守恒。参考答案：最高点机械能E=½mv²+mgh=½×600×25+600×10×25=1.95×10⁵J；最低点机械能E'=½mv'²=½×600×225=6.75×10⁵J；机械能不守恒，因为存在空气阻力等非保守力做功。解析：分别计算机械能，分析能量损失原因。5.第12章实验探究“功率”，某同学爬楼从一楼到三楼（高度9m），共用时40s，体重50kg，求爬楼平均功率及爬楼速度。参考答案：W=Gh=50kg×10N/kg×9m=4500J，P=W/t=4500J/40s=112.5W；爬楼速度v=h/t=9m/40s=0.225m/s。解析：计算功率和速度。6.第12章习题分析“功”，某人用30N水平力推重物，物体沿力方向移动4m，同时受摩擦力20N，求人对物体做功、摩擦力做功及合力做功。参考答案：人对物体做功W_人=Fs=30N×4m=120J；摩擦力做功W_摩=fL=-20N×4m=-80J；合力做功W_合=W_人+W_摩=120J-80J=40J。解析：分别计算各力做功。7.第12章实验探究“动能大小与质量关系”，若用质量为2kg的小球以4m/s速度运动，与质量为1kg、速度为8m/s的小球动能是否相等？请计算并说明。参考答案：2kg小球动能E₁=½×2×16=16J；1kg小球动能E₂=½×1×64=32J；动能不相等，1kg小球动能更大。解析：分别计算动能，比较大小。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.C4.A5.B6.A7.A8.B9.无正确选项（需修正题目）10.B二、填空题1.加速度逐渐增大12.400013.1.25×10⁵14.相等15.601