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第3章《能量的转化与守恒》第1-4节拓展性学习评价
答题卷
班级 姓名
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．（1） （2） （3）
17.（1） ；
（2） ；
（3）
18.（1） ；
（2） ；
（3）
19.
20．
21．（1）　 　（2）　 　
22．
三、探究题：（本大题有5小题，共40分）
23．（1）　 　
（2）　 　
（3）　
　
24．（4）　 　
（5）　 　。
（6）　 　。
（7）　 。
25．（1）　 　
（2）①　 ② 　。
（3）　
26．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
（4）　 　
27．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
（4）　 　 。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题6分，29小题5分，30、31、32小题各8分，共35分）
28．（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
29．（1）
（2）
（3）
30.（1）
（2）
（3）
31．（1）
（2）　 　
（1）
（2）/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
第3章《能量的转化与守恒》第1-4节拓展性学习评价
解析卷
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
1．出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的工具多种多样，使用的能也不尽相同。电力机车、油车所消耗能量的形式分别是（　　）
A．电能、电能 B．电能、化学能
C．化学能、化学能 D．化学、能电能
【答案】B
【解析】电力机车消耗能量的形式是电能，油车所消耗能量的形式是化学能，故B符合题意，ACD不符合题意。
2．物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。如图，下列关于能量的说法中错误的是（　　）
A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物具有化学能
C．雷达天线发射的信号具有核能 D．壮观的雷电爆发时具有光能
【答案】C
【解析】A、奔跑的猎豹具有机械能，故A正确；
B、人的食物具有化学能，故B正确；
C、雷达天线发射的信号具有电磁能，故C错误；
D、壮观的雷电爆发时具有光能，故D正确。
3．以下说法中能成立的是（　　）
A．甲图中，小球从A点静止滑下，沿光滑的ABCD运动过程中，小球在B点机械能最大
B．乙图中，将细绳绕轴转到A点后放手，滚摆从A到达B点过程中动能减小
C．丙图中，单摆从A点静止落下摆到B点，若在O点放一钉抵住细绳，小球能摆到C点
D．丁图AOB是光滑轨道，H＞h，由A点静止落下的小球会沿运动轨迹C离开轨道
【答案】D
【解析】A、甲图中，小球在光滑轨道上运动，忽略空气阻力，则小球的机械能（动能与势能之和）是守恒的；当小球从高处向低处滚动时，重力势能转化为动能，动能增大；当小球从低处向高处滚动时，动能转化为重力势能，动能减小；又因为B点是轨道的最低点，所以小球在B点的动能最大，故A是错误的。
B、乙图中，滚摆从A到达B点过程中，高度减小，重力势能减小，转化为动能，动能增加，故B是错误的。
C、丙图中，单摆在摆动过程中，因不受空气阻力、摩擦力，则单摆的机械能是守恒的，所以，当在O点放一小棒抵住细绳时，小球仍只能摆到B点，而不可能上升到更高的C点，故C是错误的。
D、丁图中，小球从A点沿光滑轨道自由落下，且不计空气阻力，所以，整个过程中小球的机械能守恒；小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；
a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍有向右运动的速度，所以b虚线表示此时小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；
c虚线的最高点低于A点，且在最高点时小球仍有向右运动的速度，其机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；
d虚线中小球离开轨道时，由于惯性应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能，所以符合实际的是c，故D是正确的。
4．如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．离开脚后在地上滚动的足球
D．从肩上斜向上投掷出去的铅球
【答案】D
【解析】分析图象可知，动能先减小再增大。
A、由静止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动能始终在增大，故A不合题意；
B、竖直向上垫起的排球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动能为0，故B不合题意；
C、离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动的越来越慢，动能越来越小，故C不合题意；
D、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（处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0）。
从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。故D符合题意；
5．体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（　　）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B点的机械能相等，则在A点弧线l的机械能大于弧线2
【答案】D
【解析】A、从A点到B点，运动过程中需要克服空气阻力做功，转化为内能机械能，机械能会减小，故A错误；B、动能与质量和速度有关，篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，故B错误；C．重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故C错误；
D．由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在B点的机械能相等，则在A点弧线l的机械能大于弧线2，故D正确。
6．下列有关如图所示四幅图的观点中（不计摩擦），分析合理的是（　　）
A．图甲中，起跳后上升到最高点时人的动能为零
B．图乙中，在下落过程中滚摆的动能转化为重力势能
C．图丙中，卫星从近地点到远地点机械能减小
D．图丁中，小球到④时的动能一定不为零
【答案】D
【解析】A、图甲中，起跳后上升到最高点时人在竖直方向上的速度为零，但在水平方向上速度不为零，由于惯性仍会向前运动，所以此时人的动能不为零，故A错误；
B、图乙中，在下降过程中滚摆的质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能减少，动能增加，重力势能转化为动能，故B错误；
C、卫星在太空，运行过程中没有受到阻力，没有能量的损失，机械能是守恒的，故C错误；
D、图丁中，小球从A到B的过程中质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能减少，动能增加，重力势能转化为动能，小球到④时的动能一定不为零，故D正确。
7．一个中学生（正常体重）在体育课上进行跳绳测试，他一分钟连续跳了120下，则他跳绳的平均功率接近于下面哪一个数值（　　）
A．5W B．50W C．500W D．1000W
【答案】B
【解答】解：正常体重500N；跳绳的高度为4cm；
∵G＝500N，h＝4cm＝0.04m，
∴跳一次克服重力做功为：W＝Gh＝500N×0.04m＝20J，
1min跳120次所做的总功为：W总＝120×20J＝2400J，
又∵t＝1min＝60s，
∴功率为：P40W。
8．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块受到的摩擦力为2N。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．磁性平板对铁块的吸引力等于8N
B．0～2s内铁块做匀速直线运动
C．2～6s内拉力F做的功是120J
D．2～6s内拉力F的功率是40W
【答案】C
【解析】A、题干中未提及磁性平板对铁块的吸引力相关信息，无法得出磁性平板对铁块的吸引力等于8N，故A错误；
B、由图乙可知，0～2s内铁块的速度随时间增大而增大，所以铁块做加速直线运动，故B错误；
C、由图乙可知，2～6s内铁块做匀速直线运动，速度v＝3m/s，根据v可得2～6s内铁块运动的距离为：
s＝vt＝3m/s×（6s﹣2s）＝12m；因为铁块匀速直线运动，处于平衡状态，在竖直方向上，拉力F、重力G和摩擦力f满足F＝G+f，已知G＝8N，f＝2N，则竖直向上拉力为：F＝8N+2N＝10N；根据功的计算公式W＝Fs可得2～6s内拉力F做的功为：W＝Fs＝10N×12m＝120J，故C正确；
D、根据功率的计算公式P可得2～6s内拉力F的功率为：
P30W，故D错误。
9．千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率P随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】物体浸没在水中时，拉力大小F＝G﹣F浮保持不变，根据PFv可知，由于F、v不变，所以拉力功率保持不变；
物体从上表面刚露出水面到物体下表面露出水面时，拉力F＝G﹣F浮＝G﹣ρ水gV排，由于物体的上部比下部大，上升过程中，浮力变化量先快后慢，拉力F变化量先快后慢，由于物体速度不变，根据P＝Fv可知，拉力的功率逐渐增大；
当物体完全露出水面后，拉力F＝G物，大小保持不变，根据P＝Fv可知，拉力的功率与物体上升的高度无关。
绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图像如图B所示。
10．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F（其他力未画出）使同一物体在相同时间内沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分别为Wa、Wb、Wc，功率分别为Pa、Pb、Pc。下列说法正确的是（　　）
A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＞Wc C．Pa＝Pb＝Pc D．Pa＜Pc＜Pb
【答案】D
【解析】a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体在相同时间t内沿不同的轨迹移动了相同的距离s；
如图a，力F在竖直方向上，移动的距离s在水平方向上，F对物体不做功，Wa＝0，做功的功率Pa＝0；
如图b，力F在水平方向上，物体在力的方向上移动的距离为s，F对物体做的功Wb＝Fs，做功的功率Pb；
如图a，力F在竖直方向上，物体在力F的方向上移动的距离h＜s，F对物体做的功Wc＝Fh＜Fs，做功的功率Pc，故Wa＜Wc＜Wb；
由P可知三种情况下拉力做功功率大小为Pa＜Pc＜Pb。
11．一次聚会中，小科看到餐桌上一个自动拾取牙签盒很有趣，如图甲所示，当按下顶上的圆柱体按钮，松手时，一根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出，于是他拆开发现内部结构示意图如图乙。下列说法错误的是（　　）
A．图乙中杆AOD可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧
B．当按下按钮时，按钮作用在B点使之绕着O点逆时针转动
C．当松开按钮时，D点处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出
D．将牙签送出时，杆AOD相当于省力杠杆
【答案】D
【解析】A．杆AOD可看作以O点为支点的杠杆，由题意可知，D处是可伸缩的弹簧，故A正确，不符合题意；B．由图乙可知，当按下按钮时，按钮作用在B点，杠杆绕着O点逆时针转动，故B正确，不符合题意；
C．松开按钮后，图乙中D处受到弹簧向下的力，使杠杆AOD绕O点顺时针转动，使A端翘起将牙签送出，故C正确，不符合题意；
D．将牙签送出时，D处受到弹簧向下的力为动力，动力臂小于阻力臂，杠杆AOD相当于费力杠杆，故D错误，符合题意。
12．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终沿水平方向的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中，动力F将（　　）
A．先变小后变大 B．逐渐变大 C．保持不变 D．逐渐减小
【答案】B
【解析】杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B错；
当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过转过一定角度后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大。
13．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．使用这个滑轮能省力
B．甲拉力大小等于乙拉力大小
C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【答案】B
【解析】A、由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B、定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，即甲、乙拉力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正确
C、由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移到的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据W＝Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C错误；
D、由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，绳子移动的时间和重物上升的时间相同，根据v可知，甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度，故D错误。
14．如图所示，当同一物体（m）以相同的速度匀速上升相同的高度h时，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做的功为W甲和W乙。若不计摩擦、绳重和动滑轮的重力，则F甲与F乙、W甲与W乙的大小关系是（　　）
A．F甲＜F乙、W甲＝W乙 B．F甲＞F乙、W甲＞W乙
C．F甲＞F乙、W甲＝W乙 D．F甲＜F乙、W甲＜W乙
【答案】C
【解析】不计摩擦、滑轮重和绳重，用同一个动滑轮先后提升同一物体，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，省一半的距离，即F甲＝2G，s甲h；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，费一半的距离，即F乙G，s乙＝2h。
则W甲＝F甲×s甲＝2Gh＝Gh，W乙＝F乙×s乙G×2h＝Gh，
所以，F甲＞F乙，W甲＝W乙，故ABD错误，C正确。
15．某同学用大小恒定的推力F＝300牛（方向如图所示），10秒钟内将重为500牛的物体从斜面底端匀速推到了顶端，已知斜面高为5米，长为10米。下列说法正确的是（　　）
A．使用斜面可以省力也可以省功
B．物体沿斜面运动的速度为0.5米/秒
C．物体受到的摩擦力为300牛
D．推物体时，推力的功率为300瓦
【答案】D
【解析】A．由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故A错误；
B．沿斜面上10秒钟走完10米，故物体沿斜面运动的速度为：，故B错误；
C．推物体所做的有用功为：W有＝Gh＝500N×5m＝2500J，所做的总功为：W总＝Fs＝300N×10m＝3000J，
克服物体受到斜面的摩擦力所做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝3000J﹣2500J＝500J，由W额＝fs得，物体所受到的摩擦力：，故C错误；
D．推力所做的总功3000J，用的时间为10s，其功率为：，故D正确。
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．“神舟十九号”航天飞船成功升空. 请在下列横线上填上合适的能的种类。
（1）运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，其中储存了　 　.
（2）火箭发射时发出巨大的声音具有　 　。
（3）升空过程中的火箭具有　 　。
【答案】（1）化学能（2）声能（3）机械能
【解析】能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能，电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统；在转化和传递中总能量始终不变。天然气，核能，风能，海洋温差能，水能，汽油，太阳能，电能，煤炭，氢能，煤气，蒸汽，柴油，石油，地热能，潮汐能，生物质能。
17．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小科玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。忽略空气阻力，在玩弹跳杆过程中，小科在　 　 （选填“b前”、“b时”或“b后”）具有的动能最大；在b→c的过程中，能量转化为　 　 。在a→b的过程中，小科的机械能　 　 （选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】b前；动能转化为重力势能，不守恒。
【解析】a→b的过程中，弹簧对小科做功，将弹簧的弹性势能转化为小科的机械能，因此小科的机械能变大，小科先加速后减速，在到达b之前，当弹簧的弹力等于人的重力时，小科的速度最大，动能最大，即b前某时的动能是最大的；
b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小科的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为重力势能。
18．蹦极是一项极其刺激的运动，图甲为蹦极运动的示意图，人通过一根弹性绳与O点连接，从O点开始由静止下落，分别经过过a、b、c三点；整个下落过程中，弹性绳所受弹力F与人下落高度h的关系如图乙所示；人的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。忽略一切摩擦阻力。
（1）人从a点运动到c点的过程中，小球下落速度大小的变化情况是 　 　 。
（2）当人从O点下落到速度达到最大时，人减少的重力势能转化为 　 　 。
（3）已知该弹性绳每受到50N的拉力就伸长1m，经测量某人从O点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha＝20m，hb＝32m，hc＝38m，则此人的质量为 　 　 kg。
【答案】（1）先增大后减小；（2）弹性绳的弹性势能；（3）60。
【解析】（1）由图丙人的速度v随下落高度h的变化图像可知，从a点到b点，速度v逐渐增大；从b点到c点，速度v逐渐减小，所以人从a点运动到c点的过程中，小球下落速度大小的变化情况是先增大后减小；
（2）当人从O点下落到速度达到最大时，此时人受到的重力和弹性绳的弹力大小相等，合力为零，速度不再增大。在这个过程中，人的高度降低，重力势能减少；弹性绳被拉长，弹性势能增加，所以人减少的重力势能转化为弹性绳的弹性势能；
（3）由图丙可知，当人下落到b点时速度达到最大，此时人受到的重力和弹性绳的弹力大小相等，即G＝Fb；
已知该弹性绳每受到50N的拉力就伸长1m，人从O点下落到b点的距离为hb＝32m，从O点下落到a点的距离为ha＝20m；
则弹性绳在b点的伸长量Δh＝hb﹣ha＝32m﹣20m＝12m；
则弹性绳在b点的弹力为：Fb＝50N/m×12m＝600N；则人的重力G＝Fb＝600N；
由重力公式G＝mg可得，人的质量为：m60kg。
19．小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲所示。经过A处4秒后在B处遇到小方，小方迅速取下小箱子，1秒后在C处小科调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。BC段的推力 　 　 摩擦力（填“＞”或“＝”或“＜”），BC段受到的摩擦力大小为 　 　 N，CD段小科推力所做的功为 　 　 J。
【答案】＞；80；600
【解析】箱子运动到B点时用时4s，从B点到C点用时1s，所以图丙中，4s～5s表示BC段的运动图像，即大箱子做加速运动，所以BC段的推力大于摩檫力；图丙中5s～10s表示CD的运动图像，大木箱从C点到D点做匀速直线运动，由图乙可知，此时的推力为80N；大箱子做匀速直线运动，推力与滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件得到摩擦力f＝F＝80N；大木箱在BC段做加速运动时，与CD段相比，地面受到的压力和接触面的粗糙程度均相同，故BC段大木箱受到的滑动摩擦力仍等于大木箱做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力，即为80N。
根据图丙可知，大木箱做匀速直线运动时的速度v＝1.5m/s。CD段的路程sCD＝vt＝1.5m/s×（10s﹣5s）＝7.5m。由图乙和题意可知CD段小明的推力为80N，则CD段小科推力所做的功W＝Fs＝80N×7.5m＝600J。
20．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象。按图象中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为 　 　 ，若他质量为50kg，则他的体重为 　 　 N，在此过程中，他克服重力做功的功率为 　 　 W．（g取10N/kg）
【答案】见试题解答内容
【解析】
（1）从图可知，跳一次所用时间t1＝0.4s，
而t＝1min＝60s，
∴1min内所跳的次数为：n150。
（2）∵m＝50kg，
∴小明的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N。
（3）从图可知，起跳的高度h＝6cm＝0.06m，
∴跳一次克服重力做的功为：W＝Gh＝500N×0.06m＝30J，
则1min内克服重力做的功为：W总＝nW＝150×30J＝4500J，
∴1min内克服重力做功的功率为：P75W。
21．如图甲为某品牌手动榨汁机。小舟放入半个橙子后，手握柄末端向下用力，带动盖子下压橙子，挤压出的橙汁流入漏斗。图乙为手动榨汁机模型图，其中OA＝40厘米，OB＝10厘米。
（1）如图乙，若要使整个榨汁过程中人手对A点的压力最小，则压力的方向应该为　 （选填“F1”或“F2”）。
（2）某次榨汁过程中，盖子M从E位置运动到F位置，整个榨汁过程M对水果的平均压力为30牛，不计摩擦、杠杆装置自重及其他能量损耗，人对手柄做的功是　 　 焦。
【答案】（1）F1；（2）0.9。
【解析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，最长动力臂是从支点到动力作用点的距离，即OA为力臂，因而最小动力垂直于OA，则压力的方向应该为F1。
（2）盖子M从E位置运动到F移动的距离s＝3cm＝0.03m；
盖子M对水果做的功WM＝Fs＝30N×0.03m＝0.9J；
由于不计摩擦、杠杆装置自重及其他能量损耗，根据功的原理，人为人对手柄做的功与盖子对水果做的功相等，即W人＝WM＝0.9J。
22．如图所示，小启同学正在用滑轮组匀速提升重为600N的物体S，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，小启同学所用的拉力大小为 　 　 N，此时滑轮组的机械效率为 　 　 （精确到0.1%），若小启同学体重为500N，绕滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为600N，利用该滑轮组能提起的最大物重为
　 　 N。
【答案】220；90.9%；1440。
【解析】由图可知，n＝3，不计绳重及摩擦，小启同学所用的拉力大小为：
F（G+G动）（600N+60N）＝220N；
不计绳重及摩擦，此时滑轮组的机械效率为：
η100%≈90.9%；
由于G人＝500N＜600N，所以，当人施加最大拉力为500N时，提升的物重最大，不计绳重及摩擦时，根据F'（G'+G动）可知，最大物重为：
G'＝nF'﹣G动＝3×500N﹣60N＝1440N。
三、探究题：（本大题有5小题，除23（3）小题4分外，其余均2分，共40分）
23．如图是小徐所做的课外兴趣实验，她将两个质量相同的小球从同一个位置分别以相同的速度抛出，其中A球竖直向上抛出，B球斜向上抛出。若不计空气阻力，请回答：
（1）小球A从抛出点到最高点的过程能量如何转化 　 　 。
（2）小球B从抛出点到最高点的过程中机械能 　 　 （填“守恒”或“不守恒”）。
（3）（4分）小球A和B到达的最高点分别为hA、hB，则hA和hB大小关系？请说明理由：　
　 。
【答案】（1）动能转化为重力势能；（2）守恒；（3）hA＞hB；若不计空气阻力，整个过程中，小球的机械能相同；小球开始的机械能相同，A球竖直向上抛出，A球到达最高点时的速度为0，动能全部转化为重力势能；B球斜向上抛出，B球在最高点时有一定的速度，B球的动能没有全部转化为重力势能，所以A球的重力势能大，由于质量相同，所以A球的高度高，即hA＞hB。
【解析】（1）小球A从抛出点到最高点的过程中，质量不变，速度变小，高度变大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
（2）若不计空气阻力，小球B从抛出点到最高点的过程中机械能守恒；
（3）若不计空气阻力，整个过程中，小球的机械能相同；小球开始的机械能相同，A球竖直向上抛出，A球到达最高点时的速度为0，动能全部转化为重力势能；B球斜向上抛出，B球在最高点时有一定的速度，B球的动能没有全部转化为重力势能，所以A球的重力势能大，由于质量相同，所以A球的高度高，即hA＞hB。
24．跳绳是南通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）用体重计测量自己的质量m。
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）。
（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＝ （用字母表示）。
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 　 　 。（填字母）
A.频率相同，体重大的功率大
B.频率相同，跳的时间长的功率大
C.体重相同，频率高的功率小
D.体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：　 　 。
（7）小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是 　 　 。（填字母）
A.3600W B.6000W C.500W D.60W．
【答案】（4）；（5）A；（6）降低跳起高度；（7）D。
【解析】（4）根据G＝mg可知小华所受的重力是mg；每次克服重力所做的功W＝Gh＝mgh，则跳n次所做的总功W总＝nmgh，则平均功率P；
（5）AB、频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A正确，B错误；
C、体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C错误；
D、根据P知体重相同，由于n不知道，不能根据跳的时间长短来判断功率的大小，故D错误，
故选：A；
（6）相同时间里，跳的次数越多成绩越好。在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的。每次做的功越少，相同时间里跳的次数才越多，成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥减轻体重等；
（7）由实际知中学生的重力约为500N，1min克服重力做的功约为：W＝nGh＝180×500N×4×10﹣2m＝3600J，
1min内克服重力做功的平均功率：P60W，故D正确，
故选：D。
25.在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2．67 2．67 2．67 2．75 2．88 2．97
小钢球 2．67 2．67 2．67 2．75 2．88 2．97
木球 2．67 2．67 2．67 2．67 2．74 2．89
分析表中数据：
①当斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度 ；
②要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A．15 B．25 C．35 D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
【答案】B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同 相同 D 塑料软片对不同体积的小球的阻力不同
【解析】(1)图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案。
(2)根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意。
(3)体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系。
26．小科在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，为此准备制作一个刻度均匀的密度计。经过查阅资料发现杆秤是质量称量工具，刻度是均匀的，于是利用杆秤的原理寻找可用材料自制密度测量装置。
可用器材：木棒、细线、刻度尺、大小不同的金属块、水、烧杯。按照下列步骤制作了此密度计秤。
①用绳子绑在木棒上，使悬挂时杆秤处于水平平衡，悬挂点即为秤纽位置。
②将金属块固定挂在杆秤左侧，提起秤纽，重物不放入烧杯中，移动秤砣，当杆秤处于水平平衡时，将秤砣的悬挂点A（未标出）标标记为“0”刻度。
③烧杯中装足量的水，将金属块浸没在水中，移动秤砣，当杆秤处于水平平衡时（如图乙），将秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度。（单位：g/cm）
④刻度标记：待填。
（1）若悬挂时，木棒静止在图甲位置，则应将秤纽向 　 　 移。
（2）有图丙三种金属块可供选择，从测量范围角度考虑，最合适的是 　 　 。
（3）步骤④要标出AB间其它刻度（精确到0.1g/cm3），请简要写出他的操作 　 　 。
（4）某次测量时，发现测量的液体密度比实际密度小，可能的原因是 　 　 。
A.测量过程中有水溢出
B.重物未完全浸没在待测液体中
C.秤砣的金属块生锈
D.测量时杆秤右端下沉但仍保持静止
【答案】（1）左；（2）③；（3）AB之间平均分为10等份，标出刻度；（4）B。
【解析】（1）若悬挂时，木棒静止在图甲位置，右侧偏高，左侧的力与力臂乘积较大，故应该把秤纽左移，使得杠杆平衡。
（2）金属块浸没时，如果浮力等于重力，所测液体的密度最大，此时液体密度等于金属的密度，从测量范围角度考虑，应该选择密度较大的金属块，
根据密度公式知，ρ11g/cm3；
ρ21.33g/cm3；
ρ32g/cm3；故选密度最大的③；
（3）重物不放入烧杯中，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得
m1g×l＝m2g×OA；
浸入液体中：
（m1g﹣ρ液gV）×l＝m2g×Ox；
可得，ρ液gV×l＝m2g×（OA﹣Ox），
说明液体的密度与测量时的点到A的距离成正比；因而刻度是均匀的，故步骤④要标出AB间其它刻度（精确到0.1g/cm3），把0﹣1g/cm3即AB之间平均分为10等份，标出刻度，即精确到0.1g/cm3；
（4）根据ρ液gV×l＝m2g×（OA﹣Ox）知，
AB、测量过程中有水溢出，只要浸没不影响测量结果，重物未完全浸没在待测液体中，则表达式中的V浸入的实际体积偏小，但按照浸没的计算，故使得测量的密度偏小；故A错误，B正确；
CD、秤砣的金属块生锈，使得m2变大，因而使得Ox变小，对应的密度值变大；测量时杆秤右端下沉但仍保持静止，此时杠杆平衡，与水平位置平衡测结果相同，故CD错误。故选：B。
27．在“探究滑轮组的机械效率”时，小启利用如图所示的滑轮组进行了3次测量，测得数据如表：
实验次数 动滑轮重G物/N 钩码总重G物/N 钩码上升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 0.5 2 0.1 1.4 0.3 47.6
2 0.5 2 0.2 1.4 0.6 47.6
3 0.5 4 0.1 2.2 0.3 60.6
（1）实验中应 　 　 拉动弹簧测力计。
（2）通过第1、2两组数据对比分析可以得出的结论为：　 　 。
（3）第3次实验的机械效率大于第1次，小启对此做出解释：由于第3次的有用功增加，额外功不变，机械效率增加，请根据上表数据判断小启的解释是否正确，并说明理由 　 　 。
（4）生活中汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。为提高效率，根据以上结论和生活经验，可采取的措施有 　 　 。
A.鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行；
B.加油时，尽量把油箱加满；
C.经常给汽车做保养，保持良好的润滑；
D.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；
【答案】（1）匀速竖直向上；（2）滑轮组的机械效率与物体被提高的高度无关；（3）不准确，动滑轮重不变，但物重增大，提升相同高度时，虽然克服动滑轮重力做的额外功不变，但克服摩擦力做的额外功增加；（4）ACD。
【解析】（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。
（2）分析第1、2次实验数据可知，使用的是同一滑轮组，物体被提高的高度不同，但机械效率相同，故可得结论：滑轮组的机械效率与物体被提高的高度无关；
（3）第3次实验的机械效率大于第1次，动滑轮重不变，但物重增大，提升相同高度时，虽然克服动滑轮重力做的额外功不变，但克服摩擦力做的额外功增加，故小启的解释是不正确；
（4）由表中数据可知，同一滑轮组将不同的重物提升相同的高度，提升物体越重，机械效率越高；即对同一滑轮组，额外功一定，增加提升物体的重力，增大有用功，可提高机械效率；
A、鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故A符合题意；
B、加油时，尽量把油箱加满，是通过增大额外功来增减小机械效率的，故B不符合题意；
C、经常给汽车做保养，保持良好的润滑，是通过减小摩擦来增加机械效率，故C符合题意；
D、汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故D符合题意。
故选：ACD。
四、综合题：（本大题有5小题，28小题6分，29、30、31小各题7分，32小题8分，共35分）
28．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。
（1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 　 　 （选填“变大”“变小”“不变”）。
（2）小球与水平杆之间 　 　 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。
（3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 　 　 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。
【答案】（1）变小；（2）存在；（3）AO之间。
【解析】（1）从A点弹到O点，弹性形变程度越小，弹性势能就越小，弹簧的弹性势能变小。
（2）小球与水平杆之间存在摩擦力，小球静止，在水平方向上受到平衡力的作用，即弹力与摩擦力是一对平衡力。
（3）小球从A到B向右运动的过程中，小球在A位置弹性势能最大，O点为弹簧的自由长度位置，在AO段由弹性势能转化为动能和内能，速度最大值出现在AO之间。
29．2023年1月1日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速（千米/小时） 25
整车质量（千克） 40
电动自行车最大功率（瓦） 400
（1）车轮上刻花纹的目的是 　 　 ；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
【答案】（1）通过增增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了8×105J的功；
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为5m/s。
【解析】（1）车轮上刻花纹，其目的是通过增大接触面的粗糙度来增大摩擦；
（2）人和车的总重力：G总＝（m车+m人）g＝（40kg+60kg）×10N/kg＝1000N，
车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×1000N＝80N，
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功：W＝fs＝80N×10×103m＝8×105J；
（3）因为电动车在水平的路面上匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以电动车受到的牵引力：F＝f＝80N，
根据PFv可得，匀速行驶时的车速：v5m/s。
30．智能制造融合到快递业，出现了智能快递车，如图甲。某次快递运送，该车在粗糙程度相同的平直路面上由静止开始运动，速度v随时间t变化关系如图乙。
（1）第7～15分钟，智能快递车移动的距离是多少米？
（2）该车轮胎与地面的总接触面积为0.02米2，轮胎能承受的最大压强为2×105帕，空载质量为250千克。求该车的最大载重量是多少千克？
（3）在7～15分钟内，该车动力做功的功率是150瓦。请在图丙中画出这段时间内动力F随时间t变化的关系图像。
【答案】（1）第7～15分钟，智能快递车移动的距离是2400米：
（2）该车的最大载重量是150kg；
（3）见解答图。
【解析】（1）由图知第7～15分钟，智能快递车移动的速度为5m/s，距离是：
s＝vt＝5m/s×（15﹣7）×60s＝2400m；
（2）该车对地面的最大压力为：F压＝pS＝2×105Pa×0.02m2＝4000N，
空载时的重力：G＝mg＝250kg×10N/kg＝2500N，
最大载重G载＝F压﹣G＝4000N﹣2500N＝1500N，
该车的最大载重量为：
m150kg；
（3）在7～15分钟内，该车动力做功的功率是150瓦，
根据PFv得动力为：
F30N，
这段时间内动力F随时间t变化的关系图像如下图所示：
答：（1）第7～15分钟，智能快递车移动的距离是2400米：
（2）该车的最大载重量是150kg；
（3）见解答图。
31．面馆大锅捞面条通常用长筷子（为避免被蒸汽烫伤），并辅以漏勺（图甲），家里捞面条通常只用筷子即可，为什么面馆需要漏勺呢？带着这样的问题，小金实地勘察并查阅资料后，建立了筷子横拿时的模型，如图乙所示，AC长度为40厘米，BC长度为36厘米，C、C1为面条所在位置。请回答下列问题：
（1）若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为多少牛？
（2）已知AB长度与A1B1长度相等，AC长度大于A1C1长度，请列式分析长筷子捞面条需要配漏勺，而短筷子不需要的原因。
【答案】（1）若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为20N；
（2）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
【解析】（1）由杠杆的平衡条件可知，FC×AC＝FB×AB，
若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为：
FB20N；
（2）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
答：（1）若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为20N；
（2）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
32．如图所示为提升物体的一个组合装置。杠杆在水平位置平衡，人的质量为50kg，人双脚站在地面上时，与地面的接触面积为500cm2，配重M1为1500N，OA：OB＝1：3，每个滑轮重为20N，重为200N的物体M2在拉力F的作用下匀速上升。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）g为10N/kg，求：
（1）此时，人对地面的压强。
（2）物体M1对水平地面的压力。
【答案】（1）此时，人对地面的压强是7800Pa。
（2）物体M1对水平地面的压力是450N。
【解析】（1）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F110N；
根据力的作用是相互的，绳子拉人的力也是110N，故人对地面的压力F'＝G﹣F＝mg﹣F＝50kg×10N/kg﹣110N＝390N；
压强p7800Pa；
（2）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：
F′B＝3F+G定＝3×110N+20N＝350N，
根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝350N，
根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，
即350N×3OA＝FB×OB，
故绳子对杠杆A端的拉力为：FA＝1050N，
力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FA′＝FA＝1050N，
根据力的平衡，地面对M1的支持力：
F支＝G1﹣FA′＝1500N﹣1050N＝450N；
由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：
F压＝F支＝450N。
答：（1）此时，人对地面的压强是7800Pa。
（2）物体M1对水平地面的压力是450N。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
第3章《能量的转化与守恒》第1-4节拓展性学习评价
试题卷
一、选择题：（本大题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分。）
1．出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的工具多种多样，使用的能也不尽相同。电力机车、油车所消耗能量的形式分别是（　　）
A．电能、电能 B．电能、化学能
C．化学能、化学能 D．化学、能电能
2．物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。如图，下列关于能量的说法中错误的是（　　）
A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物具有化学能
C．雷达天线发射的信号具有核能 D．壮观的雷电爆发时具有光能
3．以下说法中能成立的是（　　）
A．甲图中，小球从A点静止滑下，沿光滑的ABCD运动过程中，小球在B点机械能最大
B．乙图中，将细绳绕轴转到A点后放手，滚摆从A到达B点过程中动能减小
C．丙图中，单摆从A点静止落下摆到B点，若在O点放一钉抵住细绳，小球能摆到C点
D．丁图AOB是光滑轨道，H＞h，由A点静止落下的小球会沿运动轨迹C离开轨道
4．如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．离开脚后在地上滚动的足球
D．从肩上斜向上投掷出去的铅球
5．体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（　　）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B点的机械能相等，则在A点弧线l的机械能大于弧线2
6．下列有关如图所示四幅图的观点中（不计摩擦），分析合理的是（　　）
A．图甲中，起跳后上升到最高点时人的动能为零
B．图乙中，在下落过程中滚摆的动能转化为重力势能
C．图丙中，卫星从近地点到远地点机械能减小
D．图丁中，小球到④时的动能一定不为零
7．一个中学生（正常体重）在体育课上进行跳绳测试，他一分钟连续跳了120下，则他跳绳的平均功率接近于下面哪一个数值（　　）
A．5W B．50W C．500W D．1000W
8．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块受到的摩擦力为2N。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．磁性平板对铁块的吸引力等于8N
B．0～2s内铁块做匀速直线运动
C．2～6s内拉力F做的功是120J
D．2～6s内拉力F的功率是40W
9．千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率P随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（　　）
A．B．C．D．
10．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F（其他力未画出）使同一物体在相同时间内沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分别为Wa、Wb、Wc，功率分别为Pa、Pb、Pc。下列说法正确的是（　　）
A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＞Wc C．Pa＝Pb＝Pc D．Pa＜Pc＜Pb
11．一次聚会中，小科看到餐桌上一个自动拾取牙签盒很有趣，如图甲所示，当按下顶上的圆柱体按钮，松手时，一根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出，于是他拆开发现内部结构示意图如图乙。下列说法错误的是（　　）
A．图乙中杆AOD可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧
B．当按下按钮时，按钮作用在B点使之绕着O点逆时针转动
C．当松开按钮时，D点处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出
D．将牙签送出时，杆AOD相当于省力杠杆
12．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终沿水平方向的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中，动力F将（　　）
A．先变小后变大 B．逐渐变大 C．保持不变 D．逐渐减小
13．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．使用这个滑轮能省力
B．甲拉力大小等于乙拉力大小
C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
14．如图所示，当同一物体（m）以相同的速度匀速上升相同的高度h时，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做的功为W甲和W乙。若不计摩擦、绳重和动滑轮的重力，则F甲与F乙、W甲与W乙的大小关系是（　　）
A．F甲＜F乙、W甲＝W乙 B．F甲＞F乙、W甲＞W乙
C．F甲＞F乙、W甲＝W乙 D．F甲＜F乙、W甲＜W乙
15．某同学用大小恒定的推力F＝300牛（方向如图所示），10秒钟内将重为500牛的物体从斜面底端匀速推到了顶端，已知斜面高为5米，长为10米。下列说法正确的是（　　）
A．使用斜面可以省力也可以省功
B．物体沿斜面运动的速度为0.5米/秒
C．物体受到的摩擦力为300牛
D．推物体时，推力的功率为300瓦
二、填空题：（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16．“神舟十九号”航天飞船成功升空. 请在下列横线上填上合适的能的种类。
（1）运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，其中储存了　 　.
（2）火箭发射时发出巨大的声音具有　 　。
（3）升空过程中的火箭具有　 　。
17．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小科玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。忽略空气阻力，在玩弹跳杆过程中，小科在　 　 （选填“b前”、“b时”或“b后”）具有的动能最大；在b→c的过程中，能量转化为　 　 。在a→b的过程中，小科的机械能　 　 （选填“守恒”或“不守恒”）。
18．蹦极是一项极其刺激的运动，图甲为蹦极运动的示意图，人通过一根弹性绳与O点连接，从O点开始由静止下落，分别经过过a、b、c三点；整个下落过程中，弹性绳所受弹力F与人下落高度h的关系如图乙所示；人的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。忽略一切摩擦阻力。
（1）人从a点运动到c点的过程中，小球下落速度大小的变化情况是 　 　 。
（2）当人从O点下落到速度达到最大时，人减少的重力势能转化为 　 　 。
（3）已知该弹性绳每受到50N的拉力就伸长1m，经测量某人从O点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha＝20m，hb＝32m，hc＝38m，则此人的质量为 　 　 kg。
19．小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲所示。经过A处4秒后在B处遇到小方，小方迅速取下小箱子，1秒后在C处小科调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。BC段的推力 　 　 摩擦力（填“＞”或“＝”或“＜”），BC段受到的摩擦力大小为 　 　 N，CD段小科推力所做的功为 　 　 J。
20．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象。按图象中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为 　 　 ，若他质量为50kg，则他的体重为 　 　 N，在此过程中，他克服重力做功的功率为 　 　 W．（g取10N/kg）
21．如图甲为某品牌手动榨汁机。小舟放入半个橙子后，手握柄末端向下用力，带动盖子下压橙子，挤压出的橙汁流入漏斗。图乙为手动榨汁机模型图，其中OA＝40厘米，OB＝10厘米。
（1）如图乙，若要使整个榨汁过程中人手对A点的压力最小，则压力的方向应该为　 （选填“F1”或“F2”）。
（2）某次榨汁过程中，盖子M从E位置运动到F位置，整个榨汁过程M对水果的平均压力为30牛，不计摩擦、杠杆装置自重及其他能量损耗，人对手柄做的功是　 　 焦。
22．如图所示，小启同学正在用滑轮组匀速提升重为600N的物体S，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，小启同学所用的拉力大小为 　 　 N，此时滑轮组的机械效率为 　 　 （精确到0.1%），若小启同学体重为500N，绕滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为600N，利用该滑轮组能提起的最大物重为
　 　 N。
三、探究题：（本大题有5小题，除23（3）小题4分外，其余均2分，共40分）
23．如图是小徐所做的课外兴趣实验，她将两个质量相同的小球从同一个位置分别以相同的速度抛出，其中A球竖直向上抛出，B球斜向上抛出。若不计空气阻力，请回答：
（1）小球A从抛出点到最高点的过程能量如何转化 　 　 。
（2）小球B从抛出点到最高点的过程中机械能 　 　 （填“守恒”或“不守恒”）。
（3）（4分）小球A和B到达的最高点分别为hA、hB，则hA和hB大小关系？请说明理由：　
　 。
24．跳绳是南通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）用体重计测量自己的质量m。
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）。
（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＝ （用字母表示）。
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 　 　 。（填字母）
A.频率相同，体重大的功率大
B.频率相同，跳的时间长的功率大
C.体重相同，频率高的功率小
D.体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：　 　 。
（7）小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是 　 　 。（填字母）
A.3600W B.6000W C.500W D.60W．
25.在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2．67 2．67 2．67 2．75 2．88 2．97
小钢球 2．67 2．67 2．67 2．75 2．88 2．97
木球 2．67 2．67 2．67 2．67 2．74 2．89
分析表中数据：
①当斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度 ；
②要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A．15 B．25 C．35 D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
26．小科在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，为此准备制作一个刻度均匀的密度计。经过查阅资料发现杆秤是质量称量工具，刻度是均匀的，于是利用杆秤的原理寻找可用材料自制密度测量装置。
可用器材：木棒、细线、刻度尺、大小不同的金属块、水、烧杯。按照下列步骤制作了此密度计秤。
①用绳子绑在木棒上，使悬挂时杆秤处于水平平衡，悬挂点即为秤纽位置。
②将金属块固定挂在杆秤左侧，提起秤纽，重物不放入烧杯中，移动秤砣，当杆秤处于水平平衡时，将秤砣的悬挂点A（未标出）标标记为“0”刻度。
③烧杯中装足量的水，将金属块浸没在水中，移动秤砣，当杆秤处于水平平衡时（如图乙），将秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度。（单位：g/cm）
④刻度标记：待填。
（1）若悬挂时，木棒静止在图甲位置，则应将秤纽向 　 　 移。
（2）有图丙三种金属块可供选择，从测量范围角度考虑，最合适的是 　 　 。
（3）步骤④要标出AB间其它刻度（精确到0.1g/cm3），请简要写出他的操作 　 　 。
（4）某次测量时，发现测量的液体密度比实际密度小，可能的原因是 　 　 。
A.测量过程中有水溢出
B.重物未完全浸没在待测液体中
C.秤砣的金属块生锈
D.测量时杆秤右端下沉但仍保持静止
27．在“探究滑轮组的机械效率”时，小启利用如图所示的滑轮组进行了3次测量，测得数据如表：
实验次数 动滑轮重G物/N 钩码总重G物/N 钩码上升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 0.5 2 0.1 1.4 0.3 47.6
2 0.5 2 0.2 1.4 0.6 47.6
3 0.5 4 0.1 2.2 0.3 60.6
（1）实验中应 　 　 拉动弹簧测力计。
（2）通过第1、2两组数据对比分析可以得出的结论为：　 　 。
（3）第3次实验的机械效率大于第1次，小启对此做出解释：由于第3次的有用功增加，额外功不变，机械效率增加，请根据上表数据判断小启的解释是否正确，并说明理由 　 　 。
（4）生活中汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。为提高效率，根据以上结论和生活经验，可采取的措施有 　 　 。
A.鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行；
B.加油时，尽量把油箱加满；
C.经常给汽车做保养，保持良好的润滑；
D.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；
四、综合题：（本大题有5小题，28小题6分，29、30、31小各题7分，32小题8分，共35分）
28．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。
（1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 　 　 （选填“变大”“变小”“不变”）。
（2）小球与水平杆之间 　 　 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。
（3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 　 　 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。
29．2023年1月1日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速（千米/小时） 25
整车质量（千克） 40
电动自行车最大功率（瓦） 400
（1）车轮上刻花纹的目的是 　 　 ；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
30．智能制造融合到快递业，出现了智能快递车，如图甲。某次快递运送，该车在粗糙程度相同的平直路面上由静止开始运动，速度v随时间t变化关系如图乙。
（1）第7～15分钟，智能快递车移动的距离是多少米？
（2）该车轮胎与地面的总接触面积为0.02米2，轮胎能承受的最大压强为2×105帕，空载质量为250千克。求该车的最大载重量是多少千克？
（3）在7～15分钟内，该车动力做功的功率是150瓦。请在图丙中画出这段时间内动力F随时间t变化的关系图像。
31．面馆大锅捞面条通常用长筷子（为避免被蒸汽烫伤），并辅以漏勺（图甲），家里捞面条通常只用筷子即可，为什么面馆需要漏勺呢？带着这样的问题，小金实地勘察并查阅资料后，建立了筷子横拿时的模型，如图乙所示，AC长度为40厘米，BC长度为36厘米，C、C1为面条所在位置。请回答下列问题：
（1）若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为多少牛？
（2）已知AB长度与A1B1长度相等，AC长度大于A1C1长度，请列式分析长筷子捞面条需要配漏勺，而短筷子不需要的原因。
32．如图所示为提升物体的一个组合装置。杠杆在水平位置平衡，人的质量为50kg，人双脚站在地面上时，与地面的接触面积为500cm2，配重M1为1500N，OA：OB＝1：3，每个滑轮重为20N，重为200N的物体M2在拉力F的作用下匀速上升。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）g为10N/kg，求：
（1）此时，人对地面的压强。
（2）物体M1对水平地面的压力。

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