资源简介

（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1 ．下列情况中，人对物体做功的是 ( )
A ．旅客提着行李慢慢上楼梯 B ．保洁员提着水桶静止不动
C ．同学用力推教学楼的外墙 D ．举重运动员举着杠铃不动
2 ．无人机拍照摄像已被广泛应用于生活。如图所示，无人机在匀速上升拍摄地面景物的过程中，以下分析正确的是 ( )
A ．动能不变，重力势能增大 B ．动能不变，重力势能不变
C ．动能减小，重力势能增大 D ．动能增大，重力势能减小
3 ．空中飞行的篮球先后经过 A 、B 两点时的重力势能相等，相比 B 点，篮球在 A 点时 ( )
A ．机械能相等，动能较大 B ．机械能较小，动能较小
C ．机械能较大，动能较大 D ．机械能相等，动能较小
4．如图所示，小球从高为 h 处的A 点静止释放，然后沿无摩擦轨道 ABC 运动，忽略一切阻力。下列说法正确的是 ( )
A ．在 AB 段，小球动能不断减少 B ．在 AB 段，小球重力势能不变
C ．在 BC 段，小球机械能不断减少 D ．在 BC 段，小球速度不变
5 ．如图所示，将把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是 ( )
第十一章 功和机械能 测试卷（学生版）
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A ．摆动过程中，铁锁的机械能保持不变
B ．若绳子突然断开，铁锁将做匀速直线运动
C ．摆动过程中，铁锁的运动状态一定发生变化
D ．摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力
6．2024 年 4 月，搭载“神舟十八号 ”载人飞船的长征二号运载火箭发射升空并取得圆满成功，如图所示。在火箭加速升空的过程中，下列关于“神舟十八号 ”载人飞船的说法中正确的是 ( )
A ．动能保持不变 B ．弹性势能增加 C ．重力势能增加 D ．机械能不变
7 ．如图所示，一运动员在高山滑雪时，在一缓坡处匀速下滑。关于运动员机械能变化情况的说法正确的是 ( )
A ．重力势能减小 B ．动能逐渐增大
C ．机械能越来越大 D ．机械能保持不变
8 ．如图所示。将一弹性小球沿一定角度斜地出去，小球落地后被弹出、依次经过 A 点、B 点、C点和 D 点后又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。则该弹性小球在运动过程中，下列说法正确的是 ( )
A ．小球经过相同高度的A 、D 两点时动能相等
B ．小球在 C 点时的机械能大于在 D 点时的机械能
C ．小球在 B 点时机械能为零
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D ．小球第一次反弹后到达最高点 C 时动能为零
9 ．汽车上坡时，驾驶员要换成低挡，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是 ( )
A ．省油 B ．省功 C ．增大爬坡的牵引力 D ．增大汽车的惯性
10．为提高学生体质，济南市把引体向上（如图）列入了初中体育学业水平考试项目。某初三学生1min 完成了6 次引体向上，以下相关估测符合实际的是 ( )
A ．学生双脚站在水平地面时，对地面的压强约为一万帕
B ．引体向上每次身体向上运动的高度约 50cm
C ．该学生向上的拉力约为 500N
D ．该学生做功的功率约为 200W
11 ．下列估测最接近实际的是 ( )
A ．物理课本的重力约为 20N
B ．教室内大气压的数值约为 1×103Pa
C ．机械经过技术改进后，效率可达到 110%
D ．中学生从一楼跑到三楼的过程中，克服重力做功大约 3000J
12 ．如图所示，货架上放着甲、乙、丙、丁四个体积相同的实心球，其中甲和乙为铁球，丙和丁为铜球（已知ρ铜>ρ 铁）。则四个球中势能最大的是 ( )
A ．甲球 B ．丙球 C ．丁球 D ．无法比较
二、填空题（本题共 6 小题，每空 1 分，共 16 分）
13 ．如图，水平地面上一个重为 100N 的物体，在大小为 30N 的水平拉力 F 的作用下向左做匀速直线运动，在 10s 的时间内通过的距离为 4m，物体运动过程中拉力 F 做功为 J，拉力 F做功的功率为 W。
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14．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球质量是2 kg ，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2．7 m ，用时约0．75 s 。则球的重力是 N ，球下降过程中重力做功为 J ，功率为 W。
15 ．如图所示是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同），若质量为 50kg 的登山运动员从 A 点匀速运动到 B 点，运动员在 A 点的动能 在 B 点的动能，在 A 点的重力势能 在 B 点的重力势能，在 A 点的机械能 在 B 点的机械能（均选填“大于 ”“等于 ”或“小于 ”）；此过程登山运动员做了 J 的功。（g 取 10N/kg）
16 ．如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从 A 点下落至 B 点的过程中，它的 能转化为 能；弹性小球从 B 点上升至 C 点又开始下落，小球在 B点的机械能 （选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”）它在 C 点的机械能。
17 ．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q 两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在P 点和 Q 点的机械能 。 （均选填“相等 ”或“不相等 ”）
18．我县今年体育中考于 4 月 8 日正式开始，多数同学选择排球项目。如图是某同学垫排球时的场景。排球离手上升的过程中，手对排球 施加力的作用（选填“有 ”、“没有 ”），排球
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的动能 （选填“增大 ”、“减小 ”、“不变 ”），排球下落的过程中机械能 （选填“增大 ”、“减小 ”、“不变 ”）（空气阻力忽略不计）。
三．实验题（本题共 4 小题，共 20 分）
19．合理使用各种交通工具为我们生活带来便利，但如果超载和超速将带来安全隐患，小张同学设计了如图所示的实验模拟探究超载和超速的危害：将 A 、B 、C 三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放，已知 mA=mBhB。
（1）实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块 来体现的，这种研究方法叫 法；
（2）在甲、丙两图所示的实验中，A 、C 两车到达水平面时的速度 vA vC；
（3）研究超速带来的安全隐患时，应选用图甲和图 进行实验。在质量相同的情况下，汽车的 越大，其动能就越大，发生交通事故时造成的伤害就越大。
20．全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学们猜想物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关，已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。小明和同学们提出如下猜想：猜想 1 ：与物体的质量有关；
猜想 2 ：与物体的入水快慢有关；
猜想 3 ：与物体的入水方向有关；
猜想 4 ：与物体的形状有关；
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（1）为了验证上述猜想 3 是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形分别从 a 、b 、c 三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放（如图乙），发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想 3 是 的（选填“正确 ”或“错误 ”）；
（2）小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形从不同高度自由下落水面，测出溅起水花的高度，进行多次实验。记录的部分数据如表：
实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度 h1 /cm 溅起水花高度h2 /cm
1 20 球形 20 6
2 20 柱形 20 4
3 20 锥形 20 9
4 50 柱形 20 9
5 100 柱形 20 18
6 90 柱形 25 22
①比较实验序号为 的数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关；
②比较实验序号为 2、4、5 的数据，可得出的结论是： ；
③比较实验序号为 5 、6 的数据， （选填“能 ”或“不能 ”）验证猜想 2 是否正确，如果能请写出你的结论，如果不能请写出你的理由 。
21 ．用一把刻度尺和一个弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示， A、B 分别为处于原长的一根弹性细绳的左、右两端，R1 和 R2 是固定在细绳上的两个标识，现将 A端固定，用弹簧测力计将 B 端沿着细绳所在直线向右拉，R1 、R2 和 B 三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示，已知细绳始终处于弹性限度内。
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（1）弹性细绳被拉伸后具有 （选填“弹性势能 ”或“重力势能 ”）；
（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （选填“均匀 ”或“不均匀 ”）伸长的，伸长量与所受拉力 （选填“成正比 ”或“不成正比 ”），用此原理可以制成仪器 ；
（3）当标识 R2 刚好位于刻度尺上 7.00cm 位置时，R1 将位于刻度尺上 cm 位置，现手持细绳两端，A 端向左、B 端向右，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现 R2 不动，则 A、B 两端的速度比为 。
22 ．某实验小组在用“模拟打桩 ”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为
m1 = m2 < m3 ，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。
（1）本实验是通过 来反映物体重力势能大小的；
（2）分析图 两次实验，得出结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大；
（3）比较图甲、丙两次实验，得出结论： ；
（4）对比图甲、乙、丙三次实验，具有的重力势能最大的是图 （选填“ 甲 ”“ 乙 ”或“丙 ”）中的物体。
四．计算题（本题共 3 小题，共 30 分）
23．如题图甲所示，智能配送机器人从仓库的仁和站出发，将医疗物资送到了武汉第九医院。若机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动，共用时 12s ，如图乙是速度 v 随时间 t 变化的关系图像，图丙是动力 F 随时间 t 变化的关系图像。求：
（1）7~ 12s 内机器人运动的距离；
（2）7~ 12s 内机器人动力做功的功率；
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（3）0~7s 内机器人动力做的功。
24 ．重为 200N 的物体受到 50N 的水平拉力作用，1min 内在水平方向上匀速移动了 120m 。求：
（1）重力对物体所做的功；
（2）拉力对物体所做的功及拉力的功率。
25．水环境质量是生态文明建设的重要篇章。如图所示，一艘保洁船正在开展湖上环卫作业。保洁船的总质量为 600kg ，该船以 1000N 的牵引力在湖上匀速行驶 9km 用时 30min 。求：
（1）某废弃物悬浮在水面下 1m 深处时所受水的压强；
（2）保洁船静止在湖面上时，排开水的体积；
（3）保洁船匀速行驶时牵引力做功的功率。
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五、解答题（共 1 小题，共 10 分）
26．物体在流体（气体或液体）中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关，速度越大，流体阻力越大；流体阻力大小还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，流体阻力越大；此外，流体阻力跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的流体阻力较小。物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。 （1）雨滴在高空形成后，由于受到方向 的重力作用，从静止开始下落。下落后，速度越来越大是由于重力 （选填“大于 ”“小于 ”或“等于 ”）阻力；
（2）雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大，受到的重力大小不变，但受到的阻力 ；（选填“增大 ”“减小 ”或“不变 ”）直至雨滴受到的阻力 （选填“大于 ”“小于 ”或“等于 ”）重力时，雨滴开始匀速直线下落；
（3）被雨滴砸到感觉不疼，而被冰雹砸到就有可能会受伤，这是因为虽然雨滴和冰雹下落的高度大致相同，但是冰雹因具有较大的 ，它所具有的重力势能也越大，造成的破坏力就更强。
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（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1 ．下列情况中，人对物体做功的是 ( )
A ．旅客提着行李慢慢上楼梯 B ．保洁员提着水桶静止不动
C ．同学用力推教学楼的外墙 D ．举重运动员举着杠铃不动
【答案】A
功的定义：必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功；功的两个要素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。
A．旅客提着行李上楼梯，有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，故 A 符合题意；
B ．保洁员提着水桶静止不动，有力的作用，但是没有在力的方向上通过的距离，故没有做功，故B 不符合题意；
C ．人用力推墙，墙没有动，墙受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功，故 C 不符合题意；
D ．举重运动员举着杠铃静止不动，物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功，故 D 不符合题意。
故选 A。
2 ．无人机拍照摄像已被广泛应用于生活。如图所示，无人机在匀速上升拍摄地面景物的过程中，
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以下分析正确的是 ( )
A ．动能不变，重力势能增大
C ．动能减小，重力势能增大
B ．动能不变，重力势能不变
D ．动能增大，重力势能减小
【答案】A
无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度增加，所以其重力势能增大。
故选 A。
3 ．空中飞行的篮球先后经过 A 、B 两点时的重力势能相等，相比 B 点，篮球在 A 点时 ( )
A ．机械能相等，动能较大 B ．机械能较小，动能较小
C ．机械能较大，动能较大 D ．机械能相等，动能较小
【答案】C
篮球在经过 A 点到达 B 点时，由于克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，所以篮球的机械能变小，篮球在 B 点的机械能小于在 A 点的机械能。机械能是动能和势能的总和，由于篮球在 A 与 B 点的重力势能相等，所以篮球在 B 点的动能小于在 A 点的动能。所以，相比 B 点，篮球在 A 点时，机械能较大，动能较大。故 C 符合题意，ABD 不符合题意。
故选 C。
4．如图所示，小球从高为 h 处的A 点静止释放，然后沿无摩擦轨道 ABC 运动，忽略一切阻力。下列说法正确的是 ( )
A ．在 AB 段，小球动能不断减少 B ．在 AB 段，小球重力势能不变
C ．在 BC 段，小球机械能不断减少 D ．在 BC 段，小球速度不变
【答案】D
AB ．由题意可知，小球在 A 点静止释放，然后沿无摩擦轨道 ABC 运动，忽略一切阻力，则小球在 AB 段下滑时重力势能转化为动能，所以重力势能减小，动能增大，故 AB 错误；
CD ．当小球到达水平面后，忽略一切阻力，在 BC 段，其不再有能量的转化，因此机械能不变，则小球运动的速度不变，故 C 错误，D 正确。
故选 D。
5 ．如图所示，将把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是 ( )
A ．摆动过程中，铁锁的机械能保持不变
B ．若绳子突然断开，铁锁将做匀速直线运动
C ．摆动过程中，铁锁的运动状态一定发生变化
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D ．摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力
【答案】C
A ．摆动过程中，铁锁因为受空气阻力的作用，机械能会转化为内能导致机械能会越来越小，故 A 错误；
B ．若绳子突然断开，铁锁只受到重力的作用，故铁锁运动状态将发生改变，故 B 错误；
C ．摆动过程中，铁锁的运动方向不断变化，故运动状态也不断发生变化，故 C 正确；
D ．绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对相互作用力，故 D 错误。
故选 C。
6．2024 年 4 月，搭载“神舟十八号 ”载人飞船的长征二号运载火箭发射升空并取得圆满成功，如图所示。在火箭加速升空的过程中，下列关于“神舟十八号 ”载人飞船的说法中正确的是 ( )
A ．动能保持不变 B ．弹性势能增加 C ．重力势能增加 D ．机械能不变
【答案】C
火箭在加速升空过程中，质量不变，弹性形变量不变，高度升高，速度增大，故动能变大，重力势能增加，弹性势能不变，机械能增大，故 ABD 错误，C 正确。
故选 C。
7 ．如图所示，一运动员在高山滑雪时，在一缓坡处匀速下滑。关于运动员机械能变化情况的说法
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正确的是 ( )
A ．重力势能减小
C ．机械能越来越大【答案】A
B ．动能逐渐增大
D ．机械能保持不变
运动员在一缓坡处匀速下滑时，质量不变，速度不变，所处的高度越来越小，则运动员的动能不变，重力势能减少，机械能减小。
故选 A。
8 ．如图所示。将一弹性小球沿一定角度斜地出去，小球落地后被弹出、依次经过 A 点、B 点、C点和 D 点后又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。则该弹性小球在运动过程中，下列说法正确的是 ( )
A ．小球经过相同高度的A 、D 两点时动能相等
B ．小球在 C 点时的机械能大于在 D 点时的机械能
C ．小球在 B 点时机械能为零
D ．小球第一次反弹后到达最高点 C 时动能为零
【答案】B
B ．小球运动过程中受到阻力，小球运动过程中，机械能不断减小，则小球在 C 点时的机械能大于在 D 点时的机械能，故 B 正确；
A．小球运动过程中，质量不变，D 点的机械能小于 A 点的机械能，AD 两点高度相同，AD 两点的重力势能相等，机械能为动能与势能的总和，则 D 点的动能小于 A 点的动能，故 A 错误；
C．C 点的小球的机械能大于 0，B 点的机械能大于 C 点的机械能，则小球在 B 点的机械能大于零，故 C 错误；
D ．小球第一次反弹后到达最高点 C 时竖直方向的速度为 0 ，水平方向的速度大于 0 ，则 C 点的动能大于零，故 D 错误。
故选 B。
9 ．汽车上坡时，驾驶员要换成低挡，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是 ( )
A ．省油 B ．省功 C ．增大爬坡的牵引力 D ．增大汽车的惯性
【答案】C
根据公式P Fv
可得F 由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力。故 C 符合题意，ABD 不符合题意。
故选 C。
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10．为提高学生体质，济南市把引体向上（如图）列入了初中体育学业水平考试项目。某初三学生1min 完成了6 次引体向上，以下相关估测符合实际的是 ( )
A ．学生双脚站在水平地面时，对地面的压强约为一万帕
B ．引体向上每次身体向上运动的高度约 50cm
C ．该学生向上的拉力约为 500N
D ．该学生做功的功率约为 200W
【答案】ABC
A ．中学生双脚面积 S=0.05m2
中学生的质量大约为 50kg ，压力为 F=G=mg=50kg×10N/kg=500N压强为 p Pa
故 A 符合题意；
B ．每次引体向上都使自己的整个身体升高半个手臂的高度，约为 50cm ，故 B 符合题意；
C ．中学生的体重约 500N ，引体向上时学生向上的拉力等于其重力，500N 左右，故 C 符合题意；
D ．中学生的体重约 500N ，引体向上高度约 0.5m ，一次克服重力做功在 W=Gh=500N×0.5m=250J 1min 完成了 6 次引体向上，1 次的时间为 10s ，学生做功的功率约为P W
故 D 不符合题意。
故选 ABC。
11 ．下列估测最接近实际的是 ( )
A ．物理课本的重力约为 20N
B ．教室内大气压的数值约为 1×103Pa
C ．机械经过技术改进后，效率可达到 110%
D ．中学生从一楼跑到三楼的过程中，克服重力做功大约 3000J
【答案】D
A ．一册物理课本的质量约 200g=0.2kg
所受的重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N故 A 不符合题意；
B ．教室内大气压的数值约为 1×105Pa ，故 B 不符合题意；
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C ．机械在工作过程中，有能量的损失，机械效率不可能达到 100% ，故 C 不符合题意；
D ．中学生的质量约 50kg ，中学生上三楼的高度约 6m ，克服重力做功约为
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J
故 D 符合题意。
故选 D。
12 ．如图所示，货架上放着甲、乙、丙、丁四个体积相同的实心球，其中甲和乙为铁球，丙和丁为铜球（已知ρ铜>ρ 铁）。则四个球中势能最大的是 ( )
A ．甲球 B ．丙球 C ．丁球 D ．无法比较
【答案】D
（1）如图所示，四个球体的高度关系为h甲 > h乙 = h丙 > h丁
（2）四个球体积相同，由于ρ铜＞ρ铁，所以相同体积的铜球质量大于铁球质量，即丙球和丁球的质量大于甲球和乙球的质量，为m甲 = m乙 < m丙 = m 丁
（3）甲、乙铁球的重力势能越大关系为 E 甲势能>E 乙势能
（4）丙、丁铜球的重力势能越大关系为 E 丙势能>E 丁势能
（5）由于铜球的质量大于铁球，且乙丙的高度相同，因此丙铜球的重力势能一定大于乙铁球的重力势能，即 E 丙势能>E 乙势能
（6）但是，因为m甲 < m丁 ，h甲 > h丁 ，所以甲球和丁球的重力势能无法比较。
综上所述，四个球中谁势能最大，无法比较。
故 ABC 不符合题意，D 符合题意。
故选 D。
二、填空题（本题共 6 小题，每空 1 分，共 16 分）
13 ．如图，水平地面上一个重为 100N 的物体，在大小为 30N 的水平拉力 F 的作用下向左做匀速直线运动，在 10s 的时间内通过的距离为 4m，物体运动过程中拉力 F 做功为 J，拉力 F做功的功率为 W。
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【答案】120 12
[ 1]物体运动过程中拉力 F 做功为W=Fs=30N × 4m= 120J
[2]拉力 F 做功的功率为PW
14．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球质量是2 kg ，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2．7 m ，用时约0．75 s 。则球的重力是 N ，球下降过程中重力做功为 J ，功率为 W。
【答案】20 54 72
[ 1]球的重力G = mg = 2kg× 10N/kg=20N
[2]球下降过程中重力做功W = Gh = 20N× 2.7m=54J
[3]重力做功的功率为P W
15 ．如图所示是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同），若质量为 50kg 的登山运动员从 A 点匀速运动到 B 点，运动员在 A 点的动能 在 B 点的动能，在 A 点的重力势能 在 B 点的重力势能，在 A 点的机械能 在 B 点的机械能（均选填“大于 ”“等于 ”或“小于 ”）；此过程登山运动员做了 J 的功。（g 取 10N/kg）
【答案】等于 小于 小于 5×105
[ 1]登山运动员从 A 匀速到达 B 点时，质量不变，速度不变，则动能不变，即运动员在 A点的动能等于在 B 点的动能。
[2] 由图可知，B 点比 A 点的高度大，由于质量不变，高度越高，重力势能越大，故 A 点的重力势能小于在 B 点的重力势能。
[3]动能和势能统称为机械能，动能不变，势能增大，故在 A 点的机械能小于 B 点的机械能。
[4]运动员的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N
由图可知，从 A 点到 B 点升高的高度为 h=2000m-1000m= 1000m此过程登山运动员克服重力做的功为 W=Gh=500N×1000m=5×105
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16 ．如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从 A 点下落至 B 点的过程中，它的 能转化为 能；弹性小球从 B 点上升至 C 点又开始下落，小球在 B点的机械能 （选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”）它在 C 点的机械能。
【答案】重力势 动 大于
[ 1][2]弹性小球从 A 点下落至 B 点的过程中，质量不变，高低降低，速度增大，可知重力势能减小，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
[3] 由于小球受到空气阻力，所以运动过程中机械能不断减小，故小球在 B 点的机械能大于它在 C点的机械能。
17 ．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q 两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在P 点和 Q 点的机械能 。 （均选填“相等 ”或“不相等 ”）
【答案】不相等 相等
[ 1]重力势能的影响因素有质量和高度，甲、乙两个小球，高度相同，质量不同，因此重力势能不相等。
[2]忽略空气阻力，小球不需要克服摩擦做功，无能量损失，因此其机械能是守恒的，即保持不变。所以甲球在 P 点和 Q 点的机械能相等。
18．我县今年体育中考于 4 月 8 日正式开始，多数同学选择排球项目。如图是某同学垫排球时的场景。排球离手上升的过程中，手对排球 施加力的作用（选填“有 ”、“没有 ”），排球的动能 （选填“增大 ”、“减小 ”、“不变 ”），排球下落的过程中机械能 （选填“增大 ”、“减小 ”、“不变 ”）（空气阻力忽略不计）。
【答案】没有 减小 不变
第十一章 功和机械能 测试卷（解析版）
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[ 1]排球离手上升的过程中，手和球不接触，手对排球没有施加力的作用。
[2]排球离手上升的过程中，排球的质量不变，速度减小，排球的动能减小。
[3]排球下落的过程中，若空气阻力忽略不计，排球只受重力作用，机械能保持不变。
三．实验题（本题共 4 小题，共 20 分）
19．合理使用各种交通工具为我们生活带来便利，但如果超载和超速将带来安全隐患，小张同学设计了如图所示的实验模拟探究超载和超速的危害：将 A 、B 、C 三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放，已知 mA=mBhB。
（1）实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块 来体现的，这种研究方法叫 法；
（2）在甲、丙两图所示的实验中，A 、C 两车到达水平面时的速度 vA vC；
（3）研究超速带来的安全隐患时，应选用图甲和图 进行实验。在质量相同的情况下，汽车的 越大，其动能就越大，发生交通事故时造成的伤害就越大。
【答案】（1）移动的距离 转换
（2）=
（3）乙 速度
（1）[ 1][2]实验中通过木块移动的距离大小判断动能大小，超载、超速带来的危害程度是通过木块移动的距离来体现的，这是转换法的应用。
（2）小车到达水平面的速度由小车滑下的高度决定，AC 的高度相同，所以在甲、丙两图所示的实验中，A 、C 两车到达水平面时的速度 vA=vC
（3）[ 1][2]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，根据控制变量法可知，选择质量相等到达水平面速度不同的 AB 小车，所以应选择甲、乙两图。
20．全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学们猜想物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关，已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。小明和同学们提出如下猜想：猜想 1 ：与物体的质量有关；
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猜想 2 ：与物体的入水快慢有关；
猜想 3 ：与物体的入水方向有关；
猜想 4 ：与物体的形状有关；
（1）为了验证上述猜想 3 是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形分别从 a 、b 、c 三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放（如图乙），发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想 3 是 的（选填“正确 ”或“错误 ”）；
（2）小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形从不同高度自由下落水面，测出溅起水花的高度，进行多次实验。记录的部分数据如表：
实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度 h1 /cm 溅起水花高度h2 /cm
1 20 球形 20 6
2 20 柱形 20 4
3 20 锥形 20 9
4 50 柱形 20 9
5 100 柱形 20 18
6 90 柱形 25 22
①比较实验序号为 的数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关；
②比较实验序号为 2、4、5 的数据，可得出的结论是： ；
③比较实验序号为 5 、6 的数据， （选填“能 ”或“不能 ”）验证猜想 2 是否正确，如果能请写出你的结论，如果不能请写出你的理由
。
【答案】（1）正确
（2）1 、2 、3 当物体的入水快慢、入水方向、物体的形状相同时，物体的质量越大，物体入
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水时浅起的水花高度越高 不能 没有控制物体的质量相同
（1）上述实验，改变物体的入水方向，发现溅起水花的高度不同，说明物体入水时溅起水花的高度与物体的入水方向有关，即说明猜想 3 正确。
（2）①[ 1] 比较实验序号为 1 、2 、3 的数据，发现物体的形状不同，溅起水花的高度不同，说明物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关。
②[2]分析实验序号为 2 、4 、5 的数据可知，控制了入水方向、物体形状和入水快慢相同，改变了物体质量，得出结论：当物体的入水快慢、入水方向、物体的形状相同时，物体的质量越大，物体入水时浅起的水花高度越高。
③[3][4]验证猜想 2 ：与物体的入水快慢有关，应改变物体的下落高度，使物体的入水快慢不同，
需要控制物体质量和物体形状相同，实验 5 、6 没有控制物体质量相同，故不能验证猜想 2 是否正确。
21 ．用一把刻度尺和一个弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示， A、B 分别为处于原长的一根弹性细绳的左、右两端，R1 和 R2 是固定在细绳上的两个标识，现将 A端固定，用弹簧测力计将 B 端沿着细绳所在直线向右拉，R1 、R2 和 B 三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示，已知细绳始终处于弹性限度内。
（1）弹性细绳被拉伸后具有 （选填“弹性势能 ”或“重力势能 ”）；
（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （选填“均匀 ”或“不均匀 ”）伸长的，伸长量与所受拉力 （选填“成正比 ”或“不成正比 ”），用此原理可以制成仪器 ；
（3）当标识 R2 刚好位于刻度尺上 7.00cm 位置时，R1 将位于刻度尺上 cm 位置，现手持细绳两端，A 端向左、B 端向右，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现 R2 不动，则 A、B 两端的速度比为 。
【答案】弹性势能 均匀 成正比 弹簧测力计 3.50 2 ︰ 1
（1）[ 1]弹性细绳被拉伸后发生弹性形变，由于发生弹性形变而具有弹性势能。
（2）[2][3][4] 由图可知，刻度尺的分度值为 1mm ，由甲图可知，弹性细绳原长为 3.00cm；图乙中，弹性细绳长度为 6.00cm，伸长了 3.00cm，测力计的示数为 1.6N，图丙中，弹性细绳长度为 9.00cm，伸长了 6.00cm ，测力计的示数为 3.2N ，图丁中，弹性细绳长度为 12.00cm ，伸长了 9.00cm ，测力
第十一章 功和机械能 测试卷（解析版）
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计的示数为 4.8N ，由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比，用此原理可以制成弹簧测力计。
（3）[5] 由图甲可知，R2 位于 2.00cm 时，R1 位于 1.00cm；由图乙可知，R2 位于 4.00cm 时，R1 位于 2.00cm；由图丙可知，R2 位于 6.00cm 时，R1 位于 3.00cm；由图丁可知，R2 位于 8.00cm 时，R1位于 4.00cm；综上可知，R1 的长度是 R2 长度的一半，则当标识 R2 刚好位于刻度尺上 7.00cm 位置时，R1 位于刻度尺上 3.50cm 位置。
[5] 由图甲可知，R2 左侧弹性细绳长度为 2.00cm ，右侧弹性细绳的长度为 1.00cm；由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为 4.00cm ，右侧弹性细绳的长度为 2.00cm；由图丙可知，R2 左侧弹性细绳长度为 6.00cm ，右侧弹性细绳的长度为 3.00cm；由图丁可知，R2 左侧弹性细绳长度为 8.00cm ，右侧弹性细绳的长度为 4.00cm；综上可知，左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的 2 倍，则 A 端向左B 端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识不动，由v 可知，A 、B 两端的速度之比为 2 ︰ 1。
22 ．某实验小组在用“模拟打桩 ”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为
m1 = m2 < m3 ，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。
（1）本实验是通过 来反映物体重力势能大小的；
（2）分析图 两次实验，得出结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大；
（3）比较图甲、丙两次实验，得出结论： ；
（4）对比图甲、乙、丙三次实验，具有的重力势能最大的是图 （选填“ 甲 ”“ 乙 ”或“丙 ”）中的物体。
【答案】木桩进入沙中的深度 甲、乙 当高度一定时，物体质量越大，重力势能越大 乙（1）[ 1]根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的。
（2）[2]根据控制变量法，应该控制质量一定，改变高度，故选甲、乙两次实验。
（3）[3] 比较图甲、丙两图，可知物体所处高度相同，质量大的，木桩进入沙中的深度更深，故得结论当高度一定时，物体质量越大，重力势能越大。
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（4）[4]对比图甲、乙、丙三次实验，乙图中木桩进入沙中的深度最深，故乙图中物体具有的重力势能最大。
四．计算题（本题共 3 小题，共 30 分）
23．如题图甲所示，智能配送机器人从仓库的仁和站出发，将医疗物资送到了武汉第九医院。若机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动，共用时 12s ，如图乙是速度 v 随时间 t 变化的关系图像，图丙是动力 F 随时间 t 变化的关系图像。求：
（1）7~ 12s 内机器人运动的距离；
（2）7~ 12s 内机器人动力做功的功率；
（3）0~7s 内机器人动力做的功。
【答案】（1）30m；（2）180W；（3）1260J
解：（1）由乙图可知，7~ 12s 内机器人速度为 6m/s ，7~ 12s 内机器人运动的距离
s = vt = 6m/s ×(12s-7s) =30m
（2）7~ 12s 内机器人动力为 30N ，机器人动力做功的功率P Fv = 30N× 6m/s=180W
（3）机器人功率不变，0~7s 内机器人动力做的功W = Pt = 180W × 7s=1260J答：（1）7~ 12s 内机器人运动的距离为 30m；
（2）7~ 12s 内机器人动力做功的功率为 180W；
（3）0~7s 内机器人动力做的功为 1260J。
24 ．重为 200N 的物体受到 50N 的水平拉力作用，1min 内在水平方向上匀速移动了 120m 。求：
（1）重力对物体所做的功；
（2）拉力对物体所做的功及拉力的功率。
【答案】（1）0J
（2）6000J ，100W
（1）重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向上移动，即没有在重力方向上移动距离，重力没有对物体做功，所以，重力对物体所做的功为 0J。
（2）拉力做功为 W=Fs=50N×120m=6000J拉力的功率为PW
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25．水环境质量是生态文明建设的重要篇章。如图所示，一艘保洁船正在开展湖上环卫作业。保洁船的总质量为 600kg ，该船以 1000N 的牵引力在湖上匀速行驶 9km 用时 30min 。求：
（1）某废弃物悬浮在水面下 1m 深处时所受水的压强；
（2）保洁船静止在湖面上时，排开水的体积；
（3）保洁船匀速行驶时牵引力做功的功率。
【答案】（1）104 Pa
（2）0.6m3
（3）5000W
（1）某废弃物悬浮在水面下 1m 深处时所受水的压强为
p = pgh = 1× 103kg / m3 × 10N / kg× 1m = 104 Pa
（2）保洁船静止在湖面上时，处于漂浮状态，则浮力为F浮 = G = mg = 600kg× 10N / kg = 6000N则排开水的体积为V排 m3
（3）保洁船匀速行驶时速度为v m / s
则保洁船匀速行驶时牵引力做功的功率为P = Fv = 1000N× 5m / s = 5000W
五、解答题（共 1 小题，共 10 分）
26．物体在流体（气体或液体）中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关，速度越大，流体阻力越大；流体阻力大小还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，流体阻力越大；此外，流体阻力跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的流体阻力较小。物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
（1）雨滴在高空形成后，由于受到方向 的重力作用，从静止开始下落。下落后，速度越来越大是由于重力 （选填“大于 ”“小于 ”或“等于 ”）阻力；
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（2）雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大，受到的重力大小不变，但受到的阻力 ；（选填“增大 ”“减小 ”或“不变 ”）直至雨滴受到的阻力 （选填“大于 ”“小于 ”或“等于 ”）重力时，雨滴开始匀速直线下落；
（3）被雨滴砸到感觉不疼，而被冰雹砸到就有可能会受伤，这是因为虽然雨滴和冰雹下落的高度大致相同，但是冰雹因具有较大的 ，它所具有的重力势能也越大，造成的破坏力就更强。
【答案】竖直向下 大于 增大 等于 质量
（1）[ 1][2]雨滴在高空形成后，由于受到竖直向下的重力作用，从静止开始下落。开始下落时重力大于阻力，合力方向向下，所以速度越来越大。
（2）[3][4]雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大，受到的重力大小不变，但受到的阻力增大，直至雨滴受到的阻力等于重力时，受到平衡力的作用，雨滴开始匀速直线下落。
（3）[5]高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。雨滴和冰雹下落的高度大致相同，由于冰雹的质量较大，它所具有的重力势能也较大。
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