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第十一章功和机械能单元测验
考试范围：功和机械能；考试时间：100分钟；分值：100分
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.下列各情景中，小阳对书包做功的是( )
A. 小阳背着书包站在车站等车 B. 小阳不慎将书包从手中脱落
C. 小阳把放在地面的书包向上拎起 D. 小阳背着书包匀速走在水平步道上
2.如图所示的四个情境中，有关力做功的说法中正确的是( )
A. 甲图中，把水桶从地面上提起来，人对水桶的拉力没有做功
B. 乙图中，推着购物车沿着水平路面匀速前进，推车的力做了功
C. 丙图中，茶杯静止在水平桌面上，茶杯受到的支持力做了功
D. 丁图中，挂钩上的毛巾静止时，毛巾受到的重力做了功
3.如图所示，大人和小孩分别将块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
4.如图所示，小球以初速度沿着凹凸不平的草地从运动到，其中点与点在同一高度。下列能正确表示小球在、两点时的动能和重力势能的是( )
A. B.
C. D.
5.一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力如图甲；的大小与时间的关系、木箱的运动速度与时间的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是( )
A. 在第一个内木箱所受摩擦力为 B. 在第一个内推力对木箱所做的功为
C. 在第二个内木箱所受摩擦力为 D. 在第三个内推力对木箱做功的功率为
6.一物体在水平拉力的作用下，沿力的方向匀速运动了，撤去拉力后又向前滑行了，拉力大小为，拉力做的功为( )
A. B. C. D.
7.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的( )
A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能减小、重力势能不变
C. 动能不变、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变
8.小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，、两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
A. 皮球由到过程，动能逐渐增大 B. 皮球在点时的机械能最大
C. 皮球由到过程，机械能一直减小 D. 皮球在、两点时动能相等
9.如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、，功率的大小分别为、，关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示，用力将小球压至点弹簧始终处于弹性限度内，撤去后，小球从静止开始向上运动，到达位置时小球所受弹力等于重力，位置是弹簧自身长度的位置，位置是小球到达的最高点。如果整个过程机械能守恒，下列说法中正确的是( )
A. 在位置小球受力平衡
B. 在位置小球动能最大
C. 从到位置过程中小球不断加速
D. 从到位置过程中小球受到的合力方向保持不变
二、填空题：本大题共12小题，每空1分，共29分。
11.跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是 ，在内克服重力做功的平均功率为 。取
12.水平地面上有一重为的物体，在的水平向右的拉力作用下，内向右运动了，在这个过程中拉力对物体做的功为 ，，拉力做功的功率为 ，，重力做的功为 ，。
13.某同学在内做了个“引体向上”，他的质量为，每次上升的高度为。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 ，内做功的功率为 。取
14.如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。卫星在远地点时______能最大，从远地点向近地点运动时，它的势能减小、______能增大，速度也就增大。
15.如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且，则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力；第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。均选填“大于”、“小于”或“等于”
16.体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示。、、、为轨迹上的点，其中、两点高度相同，不计空气阻力，则球在点的机械能______点机械能选填“大于”、“小于”、“等于”；球在、、、四点中______点的重力势能最大。
17.中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品。若将两个相同的小球和分别放在图中甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球先到达终点。则重力对小球、做功分别用、表示；功率用、表示。则它们关系是： ， 以上两空选填“”、“”或“”．
18.如甲图所示，粗糙程度不变的水平地面上有一物体，受到方向不变的推力的作用，其和的图象分别如图乙、如图丙所示。
内，物体受到的摩擦力是 ；
时，物体受到的摩擦力是 ；
内，物体机械能 选填“变大”，“变小”或“不变”；
内，推力对物体做功的功率是 。
19.如图所示，冬冬同学沿滑道从滑梯顶端加速下滑的过程中，冬冬同学的动能将 选填“变大”“不变”或“变小”。
20.听到信号出警时，消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，认为消防员是运动的，是以 为参照物。如果消防员重，下滑过程中，受到的摩擦力为 ，重力势能 填“变大”“变小”或“不变”。
21.年年初，哈尔滨冰雪大世界火热出圈，全国各地的游客纷纷去东北打卡，感受东北人民的热情。如图所示，当游客脚踏滑雪板从斜坡上滑下来时，其重力势能主要转化为 ；游客在雪地上滑行，匀速转弯的过程中，其运动状态 选填“改变”或“不改变”；滑过终点时，游客由于 很难立即停下来。
22.如图，轻质弹簧顶端固定并连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点，松手后重物下落依次经过点、到最低点，其中点是弹簧不挂重物静止时下端的位置，是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从运动到的过程中，在______点重力势能最大，在______点动能最大，在______点机械能最大。不计空气阻力
三、作图题：本大题共1小题，共3分。
23.如图为小刚同学用手击飞排球到落地的过程，请画出排球离开手后在空中运行直到落地时其重力势能随时间变化的关系图象。设排球刚离开手时重力势能为
四、实验探究题：本大题共2小题，每题12分，共24分。
24.学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼如图所示，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率．
测量所需要的器材有 、 和 ．
小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是( )
A.测出箱子所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小军上楼梯所用的时间
E.算出小军搬运箱子的功率
请你帮小丽设计一个实验记录表格．
25.用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。、为实心铁块让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。
实验中，铁块的重力势能是通过_______来反映的；
图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与_______是否有关”，此实验需要控制______不变；
小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是_______，合理的操作是_______。
五、计算题：本大题共3小题，共24分。
26.快递服务业务提升了我们的生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人重为，轮胎与地面的总接触面积为，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上以的速度匀速行驶了，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的倍，取。求此过程中：
求机器人对水平路面的压强？
匀速行驶时牵引力对机器人所做的功？
机器人匀速行驶时牵引力的功率？
27.年月，“成都造”飞行汽车在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为，仅耗时，取，求：
该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少？
若飞行汽车载着质量为的乘客竖直匀速上升，汽车对该乘客做功为多少？
28.年月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为，底部轮与地面接触总面积为，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。取
求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。
求智能机器人在内行走的距离和内的平均速度。
在内，智能机器人受到的水平阻力为重力的倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
第7页，共8页答案
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
11. 12. 13. 14. 势；动
15. 等于 等于 16. 等于 17. 18.
变小 19. 变大 20. 地面 变小
21. 动能 改变 惯性
22.
23.
24. 台秤或磅秤；米尺或卷尺 ；秒表； ；
箱子重 上楼梯所用 的时间 一楼到三楼的
竖直高度 搬运器材的功率

25. 桌腿陷入沙子的深度 高度 质量 没有控制高度相同； 让、铁块从同一高度由静止下落
26. 解：因为在水平地面上：，
机器人对水平路面的压强为：
；
因为机器人做水平匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，即，
机器人匀速运动运动的距离为：
；
匀速行驶时牵引力对机器人所做的功为：
；
机器人匀速行驶时牵引力的功率：
。
答：机器人对水平路面的压强为 ；
牵引力所做的功为；
机器人匀速行驶时牵引力的功率为。
27. 解：飞行时间，平均速度；
乘客的重力，
汽车对乘客做功。
答：该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是；
汽车对该乘客做功为。

28. 解：机器人的重力：，
机器人对地面的压力：，
对地面产生的压强：；
由图乙可知，匀速运动，速度为，
智能机器人在内行走的距离：，
由图乙可知，匀速运动，速度为，
智能机器人在内行走的距离：，
内的平均速度：；
在内，智能机器人受到的水平阻力：，
机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：，
此段时间内智能机器人牵引力做功的功率：。
答：智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是；
智能机器人在内行走的距离是，内的平均速度是；
在内，智能机器人受到的水平阻力为重力的倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是。
第2页，共2页第十一章功和机械能单元测验
考试范围：功和机械能；考试时间：100分钟；分值：100分
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.下列各情景中，小阳对书包做功的是( )
A. 小阳背着书包站在车站等车 B. 小阳不慎将书包从手中脱落
C. 小阳把放在地面的书包向上拎起 D. 小阳背着书包匀速走在水平步道上
【答案】C
【解析】A、小阳背着书包站在车站等车，有力，但没有通过距离，不做功，
故A错误；
B、小阳不慎将书包从手中脱落，书包在重力的方向上通过了距离，重力做功，但小阳没有施加力，不做功，
故B错误；
C、小阳把放在地面的书包向上拎起，书包在小阳的力的方向上通过了距离，做功，
故C正确；
D、小阳背着书包匀速走在水平步道上，力的方向是竖直向上的，运动的方向为水平方向，不是在力的方向上通过距离，不做功，
故D错误。
做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
2.如图所示的四个情境中，有关力做功的说法中正确的是( )
A. 甲图中，把水桶从地面上提起来，人对水桶的拉力没有做功
B. 乙图中，推着购物车沿着水平路面匀速前进，推车的力做了功
C. 丙图中，茶杯静止在水平桌面上，茶杯受到的支持力做了功
D. 丁图中，挂钩上的毛巾静止时，毛巾受到的重力做了功
【答案】B
【解析】解：、把水桶从地面上提起来，人给水桶一个向上的力，水桶在该力的方向上通过了距离，所以提水桶的拉力做功，故A错误；
B、用力推着购物车前进，购物车在推车的力的方向上通过了距离，所以推车的力做功，故B正确；
C、茶杯静止在水平桌面上，茶杯受到的支持力方向向上，茶杯没有在支持力的方向上通过一定的距离，支持力没有做功，故C错误；
D、挂钩上的毛巾静止时，重力的方向竖直向下，毛巾没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，故D错误。
故选：。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此判断。
明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
3.如图所示，大人和小孩分别将块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快 C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】解：两人分别将块完全相同的砖从一楼运到三楼，砖的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式可知，大人和小孩对砖所做的功相同；
运砖时上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，大人和小孩对砖所做的功相同，根据公式可知，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，大人对砖做功更快，故D正确。
故选：。
两人分别将块完全相同的砖从一楼运到三楼，根据公式比较大人和小孩对砖做功的多少；
根据功率的公式比较大人和小孩对砖做功的功率大小。
本题考查了功和功率的大小比较，属于基础题，难度不大。
4.如图所示，小球以初速度沿着凹凸不平的草地从运动到，其中点与点在同一高度。下列能正确表示小球在、两点时的动能和重力势能的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解：
同一小球的质量不变，点的高度与点的高度相同，则小球在、两点时的重力势能相同；
小球以初速度沿着凹凸不平的草地从运动到，小球在、两点时都具有一定速度，则小球的动能不为零；
小球在运动过程中受到摩擦力作用，要克服摩擦做功，一部分机械能会转化为内能，其机械能不断减小，因机械能等于动能与势能的总和，所以小球在点的动能要大于点的动能；
分析图示可知，B正确。
故选：。
动能大小跟质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
重力势能大小跟质量、高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；
小球在运动过程中受到摩擦力作用，要克服摩擦做功，一部分机械能会转化为内能，其机械能不断减小；机械能等于动能与势能的总和。
本题考查了动能、重力势能的大小变化，抓住影响动能、重力势能大小的因素是解题的关键。
5.一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力如图甲；的大小与时间的关系、木箱的运动速度与时间的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是( )
A. 在第一个内木箱所受摩擦力为
B. 在第一个内推力对木箱所做的功为
C. 在第二个内木箱所受摩擦力为
D. 在第三个内推力对木箱做功的功率为
【答案】D
【解析】【分析】
先由速度时间图象判断木箱的运动情况，然后根据木箱的运动状态判断物体是否受平衡力作用；由图象得到木箱受到的推力，然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。根据可求功；由可求功率。
本题考查了学生的识图能力，并能将图象和图象相结合，判断出木箱的运动状态，根据平衡状态由木箱的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
【解答】
A、由图象可知，第一个内，木箱静止，处于平衡状态，摩擦力等于推力等于，故A错误；
B、第一个内，木箱静止，推力对木箱所做的功为，故B错误；
C、由图象可知，在内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由图象可知在即在第三个内推力，由平衡条件可得滑动摩擦力，由图象可知，物体在第二个内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此木箱受到的摩擦力仍是，故C错误；
D、在第三个内推力对木箱做功的功率为：，故D正确。
故选：。
6.一物体在水平拉力的作用下，沿力的方向匀速运动了，撤去拉力后又向前滑行了，拉力大小为，拉力做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】略
【分析】
本题考查了做功的两个必要因素和功的计算，是一道基础题，解题时判断力是否做功是关键。
做功的两个必要因素为：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离；
知道拉力和在拉力作用下移动的距离，利用可求拉力做的功。
【解答】
物体匀速运动了，水平拉力做的功为：；
撤去拉力后，向前滑行了过程中拉力没有作用在物体上，根据做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离可知，此过程中拉力不做功；
因此整个过程中拉力做的功，故ABC错误，D正确。
7.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的( )
A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能减小、重力势能不变
C. 动能不变、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查的是动能和重力势能影响因素的应用，是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】
无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，喷药无人机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，、两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
A. 皮球由到过程，动能逐渐增大 B. 皮球在点时的机械能最大
C. 皮球由到过程，机械能一直减小 D. 皮球在、两点时动能相等
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查对动能、重力势能的影响因素及机械能的变化的认识，知道皮球和空气摩擦，会损失掉一部分机械能是解题关键。
动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，即质量越大，高度越高，重力势能越大；
动能和势能统称为机械能，由于皮球和空气摩擦，故损失掉一部分机械能，机械能是不守恒的。
【解答】
A、皮球由到过程，其质量不变，速度变慢，即动能变小，故A错误；
B、从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，所以相对来说，点的机械能最大，故B错误；
C、皮球由到过程，由于和空气摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，故C正确；
D、皮球在、两点时重力势能相等，从到机械能减小，可知小球在处的动能大于在处的动能，故D错误。
故选：。
9.如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、，功率的大小分别为、，关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了功和功率的大小的比较，属于基础题。
根据和进行判断。
【解答】
因为用相同的力移动相同的距离，由可知它们做功相等；又因为做功时间相同，由可知两次做功的功率相等，选项C正确。
10.如图所示，用力将小球压至点弹簧始终处于弹性限度内，撤去后，小球从静止开始向上运动，到达位置时小球所受弹力等于重力，位置是弹簧自身长度的位置，位置是小球到达的最高点。如果整个过程机械能守恒，下列说法中正确的是( )
A. 在位置小球受力平衡
B. 在位置小球动能最大
C. 从到位置过程中小球不断加速
D. 从到位置过程中小球受到的合力方向保持不变
【答案】B
【解析】解：、在位置小球到达最高点，速度为零，只受重力作用，受力不平衡，故A错误；
、在位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，小球加速上升，到达位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，之后段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动，所以小球在位置的速度最大，动能最大，故B正确，CD错误。
故选：。
根据小球的受力情况分析其状态；
在位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，小球加速上升；
在位置时，小球所受弹力大小等于重力，合力为零，速度最大；
在段，弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动；
在段只受重力，合力向下，合力等于重力，合力最大，小球做减速运动。
本题考查了小球上升过程中，通过重力和弹簧弹力的大小关系判断小球的合力和速度变化情况，是一道难题。
二、填空题：本大题共12小题，共29分。
11.跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是 ，在内克服重力做功的平均功率为 。取
【答案】

【解析】跳绳者每跳一次克服重力所做的功由图分析可知，每跳一次，即每秒跳次，则在内可跳跃次次，故内克服重力做功的平均功率。
跳绳者每跳一次克服重力所做的功由图分析可知，每跳一次，即每秒跳次，则在内可跳跃次次，故内克服重力做功的平均功率。
12.水平地面上有一重为的物体，在的水平向右的拉力作用下，内向右运动了，在这个过程中拉力对物体做的功为 ，，拉力做功的功率为 ，，重力做的功为 ，。
【答案】

【解析】在这个过程中拉力对物体做的功：；
拉力做功的功率：；
因为物体在水平面运动，重力的方向是竖直向下，重力不做功，即重力做的功为。
13.某同学在内做了个“引体向上”，他的质量为，每次上升的高度为。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 ，内做功的功率为 。取
【答案】

【解析】略
14.如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。卫星在远地点时______能最大，从远地点向近地点运动时，它的势能减小、______能增大，速度也就增大。
【答案】势；动
【解析】解：卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。
卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，速度增大。
故答案为：势；动。
在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。
势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
本题考查了影响动能和势能的因素以及机械能守恒的判断，要注意太空中由于物体之间有相对距离时，具有的是势能而不是重力势能。
15.如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且，则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力；第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。均选填“大于”、“小于”或“等于”
【答案】等于 等于
【解析】解：两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，滑动摩擦力相等；
两次都做匀速直线运动，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，因为摩擦力相同，故拉力也相等，同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。
故答案为：等于；等于。
滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系。
本题考查二力平衡条件的应用与滑动摩擦力的有关因素，属于中档题。
16.体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示。、、、为轨迹上的点，其中、两点高度相同，不计空气阻力，则球在点的机械能______点机械能选填“大于”、“小于”、“等于”；球在、、、四点中______点的重力势能最大。
【答案】等于
【解析】解：不计空气阻力，实心球从到的过程中，只有的动能和势能转化，故实心球的机械能守恒，在、点的机械能都相等；球在、、、四点中，点的高度最高，质量不变，所以点的重力势能最大。
故答案为：等于；。
动能大小跟质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大；
机械能为势能、动能的和。
本题考查了机械能的守恒和重力势能大小的影响因素，关键要知道：在不计空气阻力的情况下，实心球的机械能是守恒的。
17.中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品。若将两个相同的小球和分别放在图中甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球先到达终点。则重力对小球、做功分别用、表示；功率用、表示。则它们关系是： ， 以上两空选填“”、“”或“”．
【答案】

【解析】【分析】
本题考查功的计算和功率的计算，难度不大。
利用计算功的大小；利用计算功率。
【解答】
同一斜面高度相等，重力相等，由判断得重力做功相等，即；
在乙轨道上的小球先到达终点，即运动所用的时间短，由得，重力所做功相等，故。
故答案为：；。
18.如甲图所示，粗糙程度不变的水平地面上有一物体，受到方向不变的推力的作用，其和的图象分别如图乙、如图丙所示。
内，物体受到的摩擦力是 ；
时，物体受到的摩擦力是 ；
内，物体机械能 选填“变大”，“变小”或“不变”；
内，推力对物体做功的功率是 。
【答案】

变小

【解析】解：由丙图知，内物体的速度为零，物体处于静止状态，由图乙知，时的推力，而物体在水平方向上受到的静摩擦力与推力是一对平衡力，则此时受到的摩擦力；
由丙图知，内，物体做匀速直线运动，且，由图乙知，时的推力，而物体在水平方向上受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力，则此时受到的摩擦力；
由丙图知，在内，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以滑动摩擦力的大小不变，也为，则时，物体受到的滑动摩擦力为。
由丙图知，内，物体做减速直线运动，速度减小，动能减小，重力势能不变；因此机械能变小；
内推力做功的功率：
。
故答案为：；；变小；。
由图中信息可判断物体静止，物体做加速运动；物体做减速运动，物体做匀速直线运动，从而判断各阶段物体受到的摩擦力。
滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，与其他因素无关。
影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能大小的因素是质量和被举高的高度；机械能等于动能和重力势能的总和。
根据算出功率。
本题考查学生对滑动摩擦力和静摩擦力，机械能的转化、功率的计算，以及图象的认识等，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
19.如图所示，冬冬同学沿滑道从滑梯顶端加速下滑的过程中，冬冬同学的动能将 选填“变大”“不变”或“变小”。
【答案】变大
【解析】略
20.听到信号出警时，消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，认为消防员是运动的，是以 为参照物。如果消防员重，下滑过程中，受到的摩擦力为 ，重力势能 填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】地面
变小

【解析】【解答】解：消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，认为消防员是运动的，是以地面为参照物。如果消防员重，因做匀速直线运动，故下滑过程中，受到的摩擦力大小等于人的重力，为；因高度变小，故重力势能变小。故答案为：地面；；变小。
21.年年初，哈尔滨冰雪大世界火热出圈，全国各地的游客纷纷去东北打卡，感受东北人民的热情。如图所示，当游客脚踏滑雪板从斜坡上滑下来时，其重力势能主要转化为 ；游客在雪地上滑行，匀速转弯的过程中，其运动状态 选填“改变”或“不改变”；滑过终点时，游客由于 很难立即停下来。
【答案】动能
改变
惯性

【解析】略
22.如图，轻质弹簧顶端固定并连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点，松手后重物下落依次经过点、到最低点，其中点是弹簧不挂重物静止时下端的位置，是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从运动到的过程中，在______点重力势能最大，在______点动能最大，在______点机械能最大。不计空气阻力
【答案】
【解析】解：重物从运动到的过程中，质量不变，在点时高度最大，重力势能最大；
是重物连接在弹簧下端静止时的位置，此时重物受到的拉力和重力相等；点是弹簧不挂重物静止时下端的位置，即点是弹簧处于原长的位置；
从运动到的过程中，重物受到向下的重力和向下的弹力，合力向下，重物做加速运动；
从点到的过程中，重物在点之前，重物受到的向上拉力小于重力；重物在点之后，重物受到的向上拉力大于重力；所以，重物从点以后做减速运动，即在点时速度最大，动能最大；重物运动到点时，弹簧恢复原长，在点之后弹簧被逐渐拉长，其弹性势能逐渐增大，即点之后重物的机械能转化为弹簧的弹性势能，重物的机械能逐渐减小，所以在点时重物的机械能最大。
故答案为：；；。
动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，位置越高，重力势能越大。
分析重物从运动到的过程中，质量、速度、高度的变化，确定哪点的重力势能最大、动能最大。
本题考查了物体动能、重力势能的变化分析，确定重物在点前后的速度变化是本题的关键。
三、作图题：本大题共1小题，共3分。
23.如图为小刚同学用手击飞排球到落地的过程，请画出排球离开手后在空中运行直到落地时其重力势能随时间变化的关系图象。设排球刚离开手时重力势能为
【答案】
【解析】排球离开手后在空中运行直到落地时，排球的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先变大后变小，直至为，如下所示：

四、实验探究题：本大题共2小题，共24分。
24.学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼如图所示，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率．
测量所需要的器材有 、 和 ．
小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是( )
A.测出箱子所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小军上楼梯所用的时间
E.算出小军搬运箱子的功率
请你帮小丽设计一个实验记录表格．
【答案】台秤或磅秤；米尺或卷尺 ；秒表；
；
箱子重 上楼梯所用 的时间 一楼到三楼的
竖直高度 搬运器材的功率

【解析】【分析】
这是一道实验设计题目，要在充分理解功率的基础上自己设计实验并测量功率，这样体现了学有所用，理论联系实际的新理念。
解答此题要知道功率的计算公式，也就是该实验的原理：，公式中的功根据原理中的物理量来选择所需的器材，进行测量并记录数据。
设计实验记录表格就是要把实验中所涉及的数据画成表格的形式记录下来。【解答】
测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式；为箱子的重力，为一楼到三楼的竖直高度，为上楼所用的时间。所以需要台秤或磅秤测量箱子的重力、用米尺或卷尺测量一楼到三楼的竖直高度，用秒表测量上楼所用的时间。
由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度。
将实验中所要测量的这些物理量：箱子重、一楼到三楼的竖直高度、上楼梯所用的时间
，以及功率这四个内容逐一绘制在表格中便于记录分析。
25.用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。、为实心铁块让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。
实验中，铁块的重力势能是通过_______来反映的；
图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与_______是否有关”，此实验需要控制______不变；
小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是_______，合理的操作是_______。
【答案】桌腿陷入沙子的深度 高度 质量 没有控制高度相同； 让、铁块从同一高度由静止下落
【解析】铁块的重力势能越大，对桌子做功越多，桌腿陷入细沙中的深度越大，因此是通过看得见的桌腿陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。
图甲实验中，是同一个铁块，高度不同，因此是探究物体重力势能与物体高度是否有关。根据控制变量法，此实验需要控制物体的质量不变。
根据控制变量法，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”时，需要控制高度相同，而小力利用图乙所示的实验存在的问题是没有控制高度相同，合理的操作应是让、铁块从同一高度由静止下落。
五、计算题：本大题共3小题，共24分。
26.快递服务业务提升了我们的生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人重为，轮胎与地面的总接触面积为，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上以的速度匀速行驶了，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的倍，取。求此过程中：
求机器人对水平路面的压强？
匀速行驶时牵引力对机器人所做的功？
机器人匀速行驶时牵引力的功率？
【答案】解：因为在水平地面上：，
机器人对水平路面的压强为：
；
因为机器人做水平匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，即，
机器人匀速运动运动的距离为：
；
匀速行驶时牵引力对机器人所做的功为：
；
机器人匀速行驶时牵引力的功率：
。
答：机器人对水平路面的压强为 ；
牵引力所做的功为；
机器人匀速行驶时牵引力的功率为。
【解析】机器人完成所有配送任务后返回服务站过程中，机器人对水平路面的压力大小等于机器人的重力，根据求出机器人对水平路面的压强；
因为机器人做水平匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，即，由速度公式算出机器人匀速运动运动的距离，根据算出匀速行驶时牵引力对机器人所做的功；
根据算出机器人匀速行驶时牵引力的功率。
本题考查了二力平衡条件、重力公式、压强公式和功率公式的灵活运用，综合性较强。
27.年月，“成都造”飞行汽车在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为，仅耗时，取，求：
该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少？
若飞行汽车载着质量为的乘客竖直匀速上升，汽车对该乘客做功为多少？
【答案】解：飞行时间，平均速度；
乘客的重力，
汽车对乘客做功。
答：该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是；
汽车对该乘客做功为。

【解析】解：根据题意，知道飞行时间，根据，可求出平均速度；
根据，求出乘客的重力，因为乘客竖直匀速上升，，利用求出汽车对乘客做功。
28.年月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为，底部轮与地面接触总面积为，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。取
求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。
求智能机器人在内行走的距离和内的平均速度。
在内，智能机器人受到的水平阻力为重力的倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
【答案】解：机器人的重力：，
机器人对地面的压力：，
对地面产生的压强：；
由图乙可知，匀速运动，速度为，
智能机器人在内行走的距离：，
由图乙可知，匀速运动，速度为，
智能机器人在内行走的距离：，
内的平均速度：；
在内，智能机器人受到的水平阻力：，
机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：，
此段时间内智能机器人牵引力做功的功率：。
答：智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是；
智能机器人在内行走的距离是，内的平均速度是；
在内，智能机器人受到的水平阻力为重力的倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是。
【解析】根据得到机器人的重力，机器人对地面的压力等于它的重力，根据得到对地面产生的压强；
根据得到智能机器人在内行走的距离，根据得到的路程，求出的总路程，根据得到内的平均速度；
重力和阻力的关系得到阻力，机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力和阻力大小相等，根据得到牵引力做功的功率。
本题考查压强、速度和功率的计算，属于综合题。
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