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1.【新课标】【环境保护】(2023重庆九龙坡、綦江期末,4,★☆☆)“共建卫生
城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情境。假
设“雾炮车”在水平路面上匀速行驶,下列说法中正确的是 (　 )
A. “雾炮车”受到的重力对车做了功
B. “雾炮车”受到的支持力对车做了功
C. “雾炮车”受到的牵引力对车做了功
D. “雾炮车”受到的摩擦力没有对车做功
第十一章 功和机械能　素养提优测试卷
C
解析：
“雾炮车”在水平路面上匀速行驶,在重力方向上和支持力的方向上没有
移动距离,所以“雾炮车”受到的重力和支持力对车不做功,故A、B错误;“雾
炮车”受到的牵引力和地面对它的摩擦力是一对平衡力,由于“雾炮车”在水
平方向上移动了距离,所以“雾炮车”受到的牵引力和摩擦力对车做了功,故C
正确,D错误。
2.【跨学科·工程实践】(2023湖北武汉中考,15,★☆☆)电动叉车托着质量为100 kg的货物,在5 s内沿着水平方向行驶10 m,如图甲所示;接着在10 s内把货物匀速竖直提升1 m,如图乙所示。下列说法正确的是(g取10 N/kg) (　 )
　
A. 叉车水平行驶过程中,货物的重力做功为1×104 J
B. 叉车提升货物过程中,克服货物的重力做功为1×103 J
C. 叉车水平行驶过程中,叉车的重力势能转化为货物的动能
D. 叉车提升货物过程中,货物的动能转化为货物的重力势能
B
解析：
叉车水平行驶过程中,货物在重力方向上没有移动距离,重力不做功,故A错
误;叉车提升货物过程中,克服货物重力做功W=Gh=mgh=100 kg×10 N/kg×1 m=
1×103 J,故B正确;叉车水平行驶过程中,叉车的质量没有变化,高度也没有变化,因
此叉车的重力势能没有变化,所以不是叉车的重力势能转化为货物的动能,故C
错误;叉车提升货物过程中,货物匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变,高度变
大,重力势能变大,因此不是货物的动能转化为货物的重力势能,故D错误。
3.【新特色】【新独家原创】有市民在高楼天台上种西瓜,一根藤蔓长到了外墙,结
的西瓜悬挂在高楼外摇摇欲坠(如图所示),这引起了很多人的担心。下列有关说
法错误的是(　 )
A. 悬挂在高楼外的西瓜具有较大的重力势能
B. 在西瓜坠落过程中,动能逐渐增大
C. 在西瓜坠落过程中,重力势能转化为动能
D. 若不计空气阻力,正在坠落的西瓜机械能增大
D
解析：
悬挂在高楼外的西瓜离地面较高,具有较大的重力势能;在西瓜坠落过程中,
速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,若不计空气阻力,西瓜的机械能不变。
4.【新特色】【教材P65材料变式】甲、乙两人爬楼梯比赛,已知两人体重之比
为3∶2,爬完相同楼高所用的时间之比为4∶3,则甲、乙两人爬楼梯所做功的功
率之比为 (　 )
A. 9∶8　　 B. 8∶9　　 C. 2∶1　　 D. 1∶2
A
解析：
两人爬完相同楼高,由功率公式P= = 可得, = = = × = 。
5.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023广东广州番禺期末,9,★☆☆)某一物
体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线如图所示,该物体可能是 (　 )

A. 斜向上投掷出去的铅球
B. 被运动员向下重扣的篮球
C. 松手后由静止下落的乒乓球
D. 离开脚后在水平地面滚动的足球
A
解析：
斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中,质量不变,一直在运动,动能不
为零,从铅球离手到最高点过程中,速度减小,动能减小;由最高点下落过程中,速
度不断增大,动能增大,故A符合题意;被运动员向下重扣的篮球,受到自身的重力
作用,速度会越来越大,动能也越来越大,故B不符合题意;松手后由静止下落的乒
乓球,受到自身的重力作用,速度会越来越大,动能也越来越大,故C不符合题意;离
开脚后在水平地面滚动的足球,受到摩擦力的作用,速度会越变越小,最终动能变
为零,故D不符合题意。
6.【跨学科·数学】(2023湖南株洲中考,20改编,★☆☆)某建筑工地上,一台起重
机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g=10 N/kg)
(　 )

A. 两种材料总质量为1.5 t
B. 两种材料总质量为3 t
C. 吊到40 m高处的材料质量为2 t
D. 吊到40 m高处的材料质量为1.5 t
B
解析：
起重机提升材料所做的功为W1=300 kJ=3×105 J,两种材料的总重力G总= =
=3×104 N,两种材料的总质量为m总= = =3×103 kg=3 t,故A错误,B
正确;起重机提升材料所做的功W2=600 kJ-300 kJ=300 kJ=3×105 J,吊到40 m高处
的材料的总重力G2= = =1×104 N,材料质量m2= = =1×103 kg=1
t,故C、D错误。
7.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023安徽蚌埠期末,19,★★☆)如图甲所
示,用力F将小球压至D点(弹簧始终处于弹性限度内),再撤去力F,小球从静止开
始向上运动,如图乙所示,到达C位置时小球所受弹力大小等于其重力大小,B位
置是弹簧原长的位置,A位置是小球上升的最高点,整个过程不计空气阻力,则小
球从D点上升过程中下列说法正确的是(　 )
A. 从D到C位置过程中小球的重力势能保持不变
B. 从D到B位置过程中小球的动能先增大后减小
C. 从D到A位置过程中小球的机械能减小
D. 小球在B位置时,弹簧的弹性势能最大
B
解析：
从D到C位置过程中小球的质量不变、高度增加,重力势能增加,故A错误;
从D到B位置过程中小球的质量不变,速度先增大后减小,所以小球的动能先增大
后减小,故B正确;不计空气阻力,从D到B位置过程中弹簧的弹力对小球做了功,
小球的机械能增大;从B到A位置过程中小球的机械能不变,所以从D到A位置过
程中小球的机械能增大,故C错误;B位置是弹簧原长的位置,小球在B位置时,弹簧
的弹性势能最小,故D错误。
拓展延伸
小球在D位置时,弹簧弹性形变最大,弹力最大,弹力大于重力,两个力的合力向
上;到达C位置时小球所受弹力等于重力,合力为零,此时小球的速度是最大的;之
后CB段弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,BA段小球只受重力,合力向下,
小球继续做减速运动。
8.【新课标】【学科素养·科学思维】(2023山西运城盐湖期末,9,★★☆)小梦和
同学在实验室进行力学实验。在同一水平面上两次用测力计水平直线拉动同
一物体,其运动的s-t图像如图所示,根据图像判断下列不正确的是 (　 )

A. 两次物体运动的速度:v1>v2
B. 两次物体所受的拉力:F1=F2
C. 2~6 s内两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D. 4~8 s内两次拉力对物体做功的功率:P1D
解析：
在相同的时间内,实验①中物体移动的距离比实验②大,故两次物体运动的
速度关系为v1>v2,故A正确;由图像可知,物体在同一水平面上做匀速直线运动,拉
力与摩擦力为一对平衡力,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同,故
两次受到的滑动摩擦力大小相等,拉力大小也相等,即F1=F2,故B正确;拉力所做
的功为W=Fs,在2~6 s内,拉力大小相等,但实验①物体移动的距离大于实验②的,
两次拉力对物体做的功W1>W2,故C正确;根据P=Fv可知4~8 s内两次拉力对物体
做功的功率P1>P2,故D错误。
9.【新特色】【实验探究·分析论证】(2023黑龙江牡丹江中考,19,★☆☆)(6分)
如图所示的“橡皮筋动力车”,旋转扇叶,将橡皮筋拧紧。松手后,橡皮筋的
　 　 能转化为扇叶的　　　 能,扇叶快速转动,小车运动起来。当扇叶
停止转动,小车仍能继续向前运动,小车具有　　　 。
弹性势
动
惯性
解析：
将橡皮筋拧紧,松手后橡皮筋恢复原状,橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动
能;当扇叶停止转动,小车由于具有惯性要保持向前的运动状态,仍能继续向前
运动。
10.【跨学科·日常生活】(2022湖北随州中考,26,★☆☆)(6分)多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌,起源于中国北宋时期,由意大利传教士
带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型(如图甲),轻轻碰倒第一张骨
牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下(如图乙),多米诺骨牌效应的说法被
广泛用来比喻许多社会现象。

甲 乙
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析:
(1)在骨牌被依次击倒的过程中,骨牌的重心如何变化:　　 　 。
(2)骨牌被依次击倒,从能量的角度分析,涉及不同形式的能量间的转化,请分析其
中的能量转化情况:　　　　　　　　　　　　 。
降低
重力势能转化为动能
解析：
(1)骨牌的重心在骨牌的几何中心,在骨牌被依次击倒的过程中,骨牌的重心
降低;(2)骨牌倒下时质量不变,重心降低,所以其重力势能会减小;骨牌倒下的速
度增大,动能增大,重力势能转化为动能。
11.【新课标】【劳动教育】(2023山东日照中考,15,★☆☆)(4分)“兄弟齐心,其
利断金”,在某次劳动课上,李陆同学用F1=200 N的力水平向左推小车,刘湾同学
用F2=100 N的力作用在该小车上,要使两人作用在小车上的力的效果最大,两个
力的方向须　　 ,在两人共同作用下,10 s 内小车加速前行了5 m, 则此10 s内
两人作用在小车上的力做的总功为　　 J。
相同
1 500
解析：
作用在同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于两力之和,此时两人
作用在小车上的力的效果最大;两人的合力大小为F=F1+F2=200 N+100 N=300 N,
两人作用在小车上的力做的总功为W=Fs=300 N×5 m=1 500 J。
12.【新特色】【实验探究·设计实验】(2022辽宁大连沙河口期末,20,★☆☆)
(4分)小明按如图方案测量风车做功的功率。调整回形针的个数,当其总质量为m
时,回形针恰好匀速上升,上升高度为h、所用时间为t,则风车的功率P=　　 ;
若增大风速,风车的功率会　　　 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
增大
解析：
风车做功的功率P= = = ;若增大风速,风车转动的速度增大,细线拉
着回形针上升的速度也增大,故风车的功率会增大。
13.【跨学科·工程实践】【新独家原创】(14分)小龙在研学时发现,强夯机(如
图1所示)在打夯时,夯锤的质量越大,被提升得越高,地面被砸出的坑就越深。由
此,小龙猜想,物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜
想是否正确,小龙和科技小组的同学们设计了如图2所示的“模拟打桩”实验,探
究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量m甲=m乙物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中。
　
实验探究题
三
(1)物体下落过程中,重力势能转化为　　　 能,可以通过比较　　　　　　
　　　　　　 来判断物体重力势能的大小,由图2可判断:物体　　　 (选填
“甲”“乙”或“丙”)释放前的重力势能最小;
(2)通过图2中A、B两木桩被打入沙中的深度,可以得出初步结论:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;
(3)通过图2中　　　　　 两木桩被打入沙中的深度,可以得出初步结论:物体
下落的高度一定时,质量越大,具有的重力势能越大;
(4)由图2中B、C两木桩被打入沙中的深度相同,　　　 (选填“能”或“不
能”)说明物体乙、丙释放前的重力势能相同,你的理由是
　　　　　　　　 　　　　　 。
物体乙、丙对木桩做的功相同
动
木桩被打入
沙中的深度
甲
当物体的质量一定时,物体的高度越高,具有的重力势能越大
A、C
能
解析：
(1)物体下落过程中,重力势能转化为动能,重力势能越大,动能就越大,对木
桩做功就越多,木桩被打入沙中的深度越深,所以我们可以通过木桩被打入沙中
的深度来判断物体重力势能的大小;由图2知,A木桩被打入沙中最浅,说明物体
甲释放前的重力势能最小;(2)在甲、乙两物体的质量相等时,乙物体释放前更高,
B木桩被打入沙中更深,可以得出初步结论:在质量一定时,物体的高度越高,具有
的重力势能越大;(3)图2中m甲以得出初步结论:物体下落的高度一定时,质量越大,具有的重力势能越大;(4)虽
然乙和丙的质量不同、高度也不同,但图中B、C两木桩被打入沙中的深度相同,
说明乙、丙两物体对木桩做的功相同,仍能说明乙、丙释放前的重力势能相同。
14.【新课标】【学科素养·科学探究】(2023河北廊坊安次期末,24,★★☆)
(16分)如图所示是某学习小组探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实
验装置图,其中mA=mBhB。


(1)实验中,探究的动能是指　　　 (填序号);
A. 小球在斜面上的动能　 B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击的动能
(2)实验中通过观察木块被小球撞击后　　　　　 来判断小球的动能大小,这
种研究问题的物理方法叫　　　　 。
(3)由甲、乙两图可知,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了
探究物体动能的大小与　　　 的关系;通过实验现象得出结论:
　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2,则f1
　　 (选填“>”“=”或“<”)f2,该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为
W1和W2,则W1　　　 (选填“>”“=”或“<”)W2;
B
移动的距离
转换法
速度
物体的质量一定时,速度越大,物体的动能越大
=
>
(5)实验后,同学们联想到在交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”
与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更
大,于是利用实验器材进行了测定,得到数据如表:
实验 序号 小球的 质量m/g 小球自由滚下到水平面的速度v/(cm·s-1) 木块被撞后运动的
距离s/cm
1 30 2 4
2 30 4 16
3 60 2 8
分析表格中对应的数据可知,　　　 对物体的动能影响更大;
速度
解析：
(1)实验中探究的是小球撞击木块时的动能大小;(2)实验中通过比较木块被
小球撞击后移动的距离来判断小球的动能大小,这是转换法;(3)由甲、乙两图可
知:让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下,两球到达水平面时速度不相等,是
为了探究物体的动能大小与速度的关系,可得出初步结论:当物体的质量一定时,
速度越大,物体的动能越大;(4)因为在同一接触面上,压力不变时,摩擦力大小不
变,故f1=f2;sA>sB,根据W=fs,可知W1>W2;(5)实验2与实验1相比,小球的质量相同,实
验2的小球自由滚下到水平面的速度是实验1的2倍,实验2的木块被撞后移动的
距离是实验1的4倍;实验3与实验1相比,小球自由滚下到水平面的速度相同,实验
3的小球的质量是实验1的2倍,实验3的木块被撞后移动的距离为实验1的2倍。
而动能的大小可由木块被撞后移动的距离来体现,由此可知,在同等条件下,速度
对物体的动能影响更大。
15.【新课标】【劳动教育】(2023河南遂平期末,21,★★☆)学校为物理实验室
购买了30箱物理实验器材,每箱实验器材的质量为10 kg。某实验员需要把这批
实验器材搬运到7 m高的物理实验室。
(1)实验员至少要对实验器材做多少功 (g取=10 N/kg)
(2)假设他对实验器材做功的功率P取决于他每次所搬运物体的质量m,P与m的
关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的实验器
材箱数应为多少 请简述理由。
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间,他搬运这批实验器材的最短时间
是多少
计算题
四
解析：
(1)实验器材的总质量m=30m0=30×10 kg=300 kg,则这批实验器材的总重力
G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N,实验员搬运实验器材至少做的功W=Gh=3 000
N×7 m=2.1×104 J;
(2)由图像可知,实验员对实验器材做功的功率最大时,每次搬运的器材质量m'=3
0 kg,则一次需要搬运箱数n= = =3;
(3)要求搬运时间最短,则实验员对实验器材做功的功率应最大,由图像可知最大
功率P=70 W,搬运实验器材的最短时间t= = =300 s。

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