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第十一章 功和机械能 单元综合达标测试卷
一、单选题
1．在今年春节期间抗击新冠肺炎的过程中，救援的医护人员乘坐的飞机抵达武汉上空，飞机在减速下降的过程中（　　）
A．动能变小，重力势能变大 B．动能变大，重力势能不变
C．动能变大，重力势能变小 D．动能变小，重力势能变小
2．下列有关机械能及其转化的说法正确的是（　　）
A．拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
B．弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
C．蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
3．甲，乙两个完全相同的小球，从同一位置以相同速度分别竖直上抛和斜上抛，空气对小球的阻力忽略不计。下列关于甲乙两球两次上抛过程的分析正确的是（　　）
A．小球的动能全部转化为重力势能
B．上升的高度不相同
C．最高点动能相同
D．最高点时所具有的机械能不相同
4．《中华诗词大会》聚焦于唐诗宋词，让海内外观众领略了中华传统文化之美．对以下四句古诗词中所包含的物理知识，认识正确的是（　　）
A．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，“飞流直下”的水的动能在增加
B．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，“潭清疑水浅”是因为发生了光的反射
C．“去年今日此门中，人面桃花相映红”，“人面桃花相映红”是因为桃花发出了红光
D．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，“会挽雕弓如满月”说明力可以改变物体的运动状态
5．跳伞运动员受平衡力作用，在空中匀速降落．关于他在下降过程中其机械能的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．动能减少，重力势能减少，机械能减少
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减少，重力势能不变，机械能减少
D．动能不变，重力势能减少，机械能不变
6．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后，使它从不太陡的斜面的最高处静止滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去，针对此现象的解释下列说法正确的是（　　）
A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能
C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能
7．下列单位中不是功的单位的是（　　）
A．J B． C． D．
8．关于电功和电功率以下说法正确的是（　　）
A．功率越大的用电器做功越多 B．做功越多的用电器功率越大
C．功率越大的用电器做功越快 D．电阻越大的用电器功率越大
9．下列说法不正确的是（　　）
A．足球离开脚之后在球场上继续滚动，在这一过程中脚对足球做了功
B．人匀速推小车水平运动一段距离，推力对小车做了功
C．人用了很大力气搬石头却没有搬动，人对石头没有做功
D．叉车用力托起货物，叉车对货物做了功
10．如图甲所示，为了探究机械能量的转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，如图乙所示，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去；铁罐上下滚动几次后最终停了下来。以下说法不正确的（　　）
A．铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢到快、后由快到慢
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是重力势能与动能之间的转化
C．铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中，是弹性势能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械能是不守恒的
二、填空题
11．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能　 　（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的动能　 　、乙球的机械能　 　（选填“增大”、“先增大后减小”、“先减小后增大”“不变”或“减小”）。
12．现代农业利用喷洒无人机喷洒农药，安全又高效，喷洒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，喷药无人机的动能　 　、重力势能　 　。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
13．如图所示，2021年8月6日，第32届夏季奥运会女子标枪决赛，中国选手刘诗颖投出66米34的成绩，为中国代表团取得此次奥运会第36枚金牌，这也是中国选手获得的首枚奥运会标枪金牌。标枪运动员通过助跑提高成绩，这是利用了　 　（填“运动员”或“标枪”）的惯性。标枪的把手处缠有多圈绳子，目的是用　 　的方法来增大手与标枪的摩擦力。标枪落地后，标枪的机械能转化成　 　能。
14．如图，小明用薄玻璃瓶和细玻璃管自制了一个简易气压计，往瓶中吹气时，水会沿玻璃管上升到瓶口以上。若用力挤压玻璃瓶，发现细玻璃管内水面升高，说明力可以改变玻璃瓶的 　 　，松手后，玻璃管中水面回到原来位置，说明被挤压的玻璃瓶具有 　 　能；若小明将该气压计从1楼缓慢移动到10楼，此过程细玻璃管中水面 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。
15．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为10s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是　 　J，总功是　 　J，拉力F的功率是　 　W．
16．宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直，用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次，小明同学体重600N，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m，他在某次测试中，
1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功　 　J， 整个测试过程中做功的平均功率最小是　 　W。
17．重20N的木块在大小为10N的水平拉力作用下，5s内在水平面上沿拉力方向前进5m，拉力做功为　 　J，功率为　 　W，在此过程中重力对木块做功为　 　J。
18．如图甲所示，物体A在拉力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动，拉力F与时间t关系如图乙所示，物体运动的速度v与时间t关系如图丙所示，则物体在0~2s内所受合力为　 　N，3~5s内拉力做功为　 　J，6~8s内所受拉力为　 　N（图乙中未画出）。在0~2s、2~3s、3~5s、5~6s和6~8s这五个时间段中，物体所受摩擦力大小相同的次数有　 　次。
三、作图题
19．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。画出铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线
20．儿童玩具的重要指标之一是安全。如图所示，技术人员正对某款遥控玩具汽车的性能做检测。已知遥控汽车的质量为2kg，在20N牵引力的作用下水平匀速运动50m，用时10s。求：
（1）遥控汽车的重力　 　；
（2）牵引力做的功　 　；
（3）遥控汽车的功率　 　。
21．如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能E，随时间t变化的大致曲线。
四、实验探究题
22．小伟同学猜想：物体动能的大小可能跟物体的质量和运动速度有关。于是，他设计了图所示的实验，让小球沿光滑斜面自由向下滚动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
（1）该实验的研究对象是　 　。（选填“小球”或“纸盒”）
（2）图甲是控制两球的　 　相等，探究的是物体动能跟　 　的关系。
（3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，他设计的实验如图乙所示。让质量不同的两个小球从同一斜面的同一　 　滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的　 　。
（4）通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，它的动能越　 　。
（5）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则　 　（选填“能”或“不能”）得出以上结论，其原因是纸盒被撞击后将　 　。
23．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如下图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mc，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度　 　；（选填“相等”或“不相等”）
（2）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患　 　；（选填“越大”、“不变”或“越小”）
（3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较；
（4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较；
（5）实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0　 　W（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
24．风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组的同学制作了一架小风车，想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，并想要探究“风车做功的功率与风速有什么关系”，实验装置如图所示。
电风扇挡位 钩码的重力/N 提升钩码到A点的时间/s
1 0.5 15
2 0.5 13
3 0.5 10
①将叶片安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用停表记录提升钩码到A点所需的时间；
③将电风扇调到不同挡位（电风扇挡位越高，风速越大），重复上述步骤。并将所得数据记录在表格中；
（1）实验中，通过比较　 　来比较风车做功功率的大小，这里用到的实验方法是　 　；
（2）实验时，若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的重力G，则风车对钩码做功的功率　 　（用含上述物理量符号的式子表示）；实验中还应该准备的测量工具有停表和　 　；
（3）由表格数据可初步得出：在其他条件相同时，风速越大，风车做功的功率　 　；
（4）兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢？”的问题，小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下表所示。根据表中数据分析，随着风速的增大，风车给风电场发电带来的经济效益　 　（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
风速/（） 4 6 8 10 12 14 16 18 20
输出功率/kW 0 75 200 360 540 740 730 650 550
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第十一章 功和机械能 单元综合达标测试卷
一、单选题
1．在今年春节期间抗击新冠肺炎的过程中，救援的医护人员乘坐的飞机抵达武汉上空，飞机在减速下降的过程中（　　）
A．动能变小，重力势能变大 B．动能变大，重力势能不变
C．动能变大，重力势能变小 D．动能变小，重力势能变小
【答案】D
【解析】【解答】飞机在减速下降的过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小；同时高度减小，所以重力势能变小。
故答案为：D。
【分析】物体的动能和物体的质量、速度有关，重力势能和物体的质量、高度有关。
2．下列有关机械能及其转化的说法正确的是（　　）
A．拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
B．弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
C．蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
【答案】A
3．甲，乙两个完全相同的小球，从同一位置以相同速度分别竖直上抛和斜上抛，空气对小球的阻力忽略不计。下列关于甲乙两球两次上抛过程的分析正确的是（　　）
A．小球的动能全部转化为重力势能
B．上升的高度不相同
C．最高点动能相同
D．最高点时所具有的机械能不相同
【答案】B
【解析】【解答】A．斜抛出的小球运动到最高点时，动能没有全部转化为势能，乙的速度不为零，故A错误；
B．乙在最高点仍有动能，重力势能小，上升的高度不相同，故B正确；
C．机械能守恒，甲在最高点没有动能，乙在最高点仍有动能，到最高点动能不相同，故C错误；
D．从同一位置以相同速度抛出，整个过程机械能守恒，故D错误。
故选B。
【分析】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关；
(2)重力势能与物体的质量和被举的高度有关，不计空气阻力，机械能总量保持不变。
4．《中华诗词大会》聚焦于唐诗宋词，让海内外观众领略了中华传统文化之美．对以下四句古诗词中所包含的物理知识，认识正确的是（　　）
A．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，“飞流直下”的水的动能在增加
B．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，“潭清疑水浅”是因为发生了光的反射
C．“去年今日此门中，人面桃花相映红”，“人面桃花相映红”是因为桃花发出了红光
D．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，“会挽雕弓如满月”说明力可以改变物体的运动状态
【答案】A
【解析】【解答】解：A、“飞流直下”说明了水在向下运动，高度减小，所以重力势能减小，水流速度增加，所以水的动能在增加，故A正确；
B、当光从水底斜射入空气时发生折射，当人逆着折射光线看时，看到的是水底的虚像，比实际位置偏高，所以看起来浅了，故B错误；
C、不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，“人面桃花相映红”是因为桃花反射了红光，不是桃花发出了红光，故C错误；
D、“会挽雕弓如满月”说明力可以改变物体的形状，不是运动状态，故D错误；
故选A．
【分析】（1）影响重力势能大小的因素是：质量和高度．影响动能大小的因素是质量和速度；（2）光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射现象；（3）不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的．（4）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态．
5．跳伞运动员受平衡力作用，在空中匀速降落．关于他在下降过程中其机械能的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．动能减少，重力势能减少，机械能减少
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减少，重力势能不变，机械能减少
D．动能不变，重力势能减少，机械能不变
【答案】B
【解析】【解答】解：跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变；跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小；动能不变，重力势能减小，故机械能减小．故选B．
【分析】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，高度越高，重力势能越大；动能和势能总称为机械能．
6．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后，使它从不太陡的斜面的最高处静止滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去，针对此现象的解释下列说法正确的是（　　）
A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能
C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能
【答案】D
【解析】【解答】AB.当铁罐从斜面顶部滚到底部时，铁罐的重力势能转化为动能，再转化为弹性势能，AB不符合题意；
CD.铁罐从斜面底部滚到最高处，是橡皮筋的弹性势能转化为重力势能，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】有高度变化时，重力势能有变化，物体发生弹性形变时，具有弹性势能。
7．下列单位中不是功的单位的是（　　）
A．J B． C． D．
【答案】C
8．关于电功和电功率以下说法正确的是（　　）
A．功率越大的用电器做功越多 B．做功越多的用电器功率越大
C．功率越大的用电器做功越快 D．电阻越大的用电器功率越大
【答案】C
9．下列说法不正确的是（　　）
A．足球离开脚之后在球场上继续滚动，在这一过程中脚对足球做了功
B．人匀速推小车水平运动一段距离，推力对小车做了功
C．人用了很大力气搬石头却没有搬动，人对石头没有做功
D．叉车用力托起货物，叉车对货物做了功
【答案】A
10．如图甲所示，为了探究机械能量的转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，如图乙所示，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去；铁罐上下滚动几次后最终停了下来。以下说法不正确的（　　）
A．铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢到快、后由快到慢
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是重力势能与动能之间的转化
C．铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中，是弹性势能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械能是不守恒的
【答案】B
二、填空题
11．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能　 　（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的动能　 　、乙球的机械能　 　（选填“增大”、“先增大后减小”、“先减小后增大”“不变”或“减小”）。
【答案】相等；增大；先减小后增大；不变
12．现代农业利用喷洒无人机喷洒农药，安全又高效，喷洒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，喷药无人机的动能　 　、重力势能　 　。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变小；变小
13．如图所示，2021年8月6日，第32届夏季奥运会女子标枪决赛，中国选手刘诗颖投出66米34的成绩，为中国代表团取得此次奥运会第36枚金牌，这也是中国选手获得的首枚奥运会标枪金牌。标枪运动员通过助跑提高成绩，这是利用了　 　（填“运动员”或“标枪”）的惯性。标枪的把手处缠有多圈绳子，目的是用　 　的方法来增大手与标枪的摩擦力。标枪落地后，标枪的机械能转化成　 　能。
【答案】标枪；增大接触面的粗糙程度；内
14．如图，小明用薄玻璃瓶和细玻璃管自制了一个简易气压计，往瓶中吹气时，水会沿玻璃管上升到瓶口以上。若用力挤压玻璃瓶，发现细玻璃管内水面升高，说明力可以改变玻璃瓶的 　 　，松手后，玻璃管中水面回到原来位置，说明被挤压的玻璃瓶具有 　 　能；若小明将该气压计从1楼缓慢移动到10楼，此过程细玻璃管中水面 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。
【答案】形状；弹性势；上升
15．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为10s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是　 　J，总功是　 　J，拉力F的功率是　 　W．
【答案】3×104；3.75×104；3.75×103
【解析】【解答】解：
有用功：
W有用=Gh=6000N×5m=3×104J；
由η= 得总功为：
W总= = =3.75×104J；
拉力功率为：P= = =3.75×103W．
故答案为：3×104；3.75×104；3.75×103．
【分析】利用W有用=Gh求出有用功；根据效率公式求出总功；利用P= 求出功率．
16．宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直，用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次，小明同学体重600N，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m，他在某次测试中，
1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功　 　J， 整个测试过程中做功的平均功率最小是　 　W。
【答案】240；40
【解析】【解答】完成1次引体向上至少做功 1min内完成了10次引体向上，整个测试过程中做功
整个测试过程中做功的的平均功率最小是
【分析】根据重力和高度的乘积计算功的大小，利用功和时间的比值计算功率。
17．重20N的木块在大小为10N的水平拉力作用下，5s内在水平面上沿拉力方向前进5m，拉力做功为　 　J，功率为　 　W，在此过程中重力对木块做功为　 　J。
【答案】50；10；0
18．如图甲所示，物体A在拉力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动，拉力F与时间t关系如图乙所示，物体运动的速度v与时间t关系如图丙所示，则物体在0~2s内所受合力为　 　N，3~5s内拉力做功为　 　J，6~8s内所受拉力为　 　N（图乙中未画出）。在0~2s、2~3s、3~5s、5~6s和6~8s这五个时间段中，物体所受摩擦力大小相同的次数有　 　次。
【答案】0；12；3；4
三、作图题
19．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。画出铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线
【答案】
20．儿童玩具的重要指标之一是安全。如图所示，技术人员正对某款遥控玩具汽车的性能做检测。已知遥控汽车的质量为2kg，在20N牵引力的作用下水平匀速运动50m，用时10s。求：
（1）遥控汽车的重力　 　；
（2）牵引力做的功　 　；
（3）遥控汽车的功率　 　。
【答案】（1）20N
（2）1000J
（3）100W
【解析】【解答】(1)遥控汽车所受的重力为 (2)牵引力所做的功为 (3)牵引力的功率为
【分析】（1）根据质量可以计算重力；（2）根据力和距离的乘积计算功的大小；（3）功和时间的比值计算功率。
21．如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能E，随时间t变化的大致曲线。
【答案】
【解析】【解答】根据题意可知，实心球的高度先上升后下降，则实心球的速度先减小后增大，那么它的动能先减小后增大。在最高点时，它水平方向上的速度不为零，因此动能最小不是零，如下图所示：
【分析】动能与质量和速度大小有关，根据题意分析动能的变化规律即可。
四、实验探究题
22．小伟同学猜想：物体动能的大小可能跟物体的质量和运动速度有关。于是，他设计了图所示的实验，让小球沿光滑斜面自由向下滚动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
（1）该实验的研究对象是　 　。（选填“小球”或“纸盒”）
（2）图甲是控制两球的　 　相等，探究的是物体动能跟　 　的关系。
（3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，他设计的实验如图乙所示。让质量不同的两个小球从同一斜面的同一　 　滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的　 　。
（4）通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，它的动能越　 　。
（5）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则　 　（选填“能”或“不能”）得出以上结论，其原因是纸盒被撞击后将　 　。
【答案】（1）小球
（2）质量；运动速度
（3）高度；初速度
（4）大
（5）不能；做匀速直线运动
【解析】【解答】（1）研究物体动能的影响因素实验中，研究对象是小球。
（2）通过控制变量法进行实验，图甲是控制两球的质量相等，小球从不同高度滚下，探究的是物体动能跟运动速度的关系。
（3）探究“物体动能跟质量的关系”时需要控制速度相同，质量不同，故让质量不同的两个小球从同一斜面的同一高度滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的初速度。
（4）通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，小球撞击纸盒后纸盒运动的距离越大，即小球的动能越大。
（5）若水平面足够光滑（完全没有阻力），根据牛顿第一定律，纸盒被撞击后将做匀速直线运动，故不能得出以上结论。
【分析】（1）根据转换法，本实验中通过小球推动放在水平面上的纸盒通过的距离长短表示小球的动能大小。
（2）动能大小与物体质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
（3）重力势能大小决定于物体的质量和举高的高度，动能大小决定于物体的质量和速度。
（4）分别分析甲乙图中实验中相同因素和不同因素，得出动能与变化量的关系。
（5）根据牛顿第一定律结合转换法分析。
23．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如下图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mc，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度　 　；（选填“相等”或“不相等”）
（2）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患　 　；（选填“越大”、“不变”或“越小”）
（3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较；
（4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较；
（5）实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0　 　W（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】相等；越大；甲、丙；甲、乙；＞
24．风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组的同学制作了一架小风车，想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，并想要探究“风车做功的功率与风速有什么关系”，实验装置如图所示。
电风扇挡位 钩码的重力/N 提升钩码到A点的时间/s
1 0.5 15
2 0.5 13
3 0.5 10
①将叶片安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用停表记录提升钩码到A点所需的时间；
③将电风扇调到不同挡位（电风扇挡位越高，风速越大），重复上述步骤。并将所得数据记录在表格中；
（1）实验中，通过比较　 　来比较风车做功功率的大小，这里用到的实验方法是　 　；
（2）实验时，若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的重力G，则风车对钩码做功的功率　 　（用含上述物理量符号的式子表示）；实验中还应该准备的测量工具有停表和　 　；
（3）由表格数据可初步得出：在其他条件相同时，风速越大，风车做功的功率　 　；
（4）兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢？”的问题，小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下表所示。根据表中数据分析，随着风速的增大，风车给风电场发电带来的经济效益　 　（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
风速/（） 4 6 8 10 12 14 16 18 20
输出功率/kW 0 75 200 360 540 740 730 650 550
【答案】（1）提升钩码到A点的时间；转换法
（2）；弹簧测力计
（3）越大
（4）先变大后变小
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