1、1 功和机械能 题一： 刘明在 0.5min 内，用 20N 的水平推力使重 120N 的超市购物车在水平路面上匀速前进 了 15m， 在此过程中购物车受到的摩擦力等于 做 的功是 J N， 他做的功率是 W， 购物车重力 题二：小明用 10N 的水平推力推重为 100N的箱子， 箱子纹丝不动， 这时小明对物体 （选填“有”或“没有”） 做功， 小明再用 30N 的水平推力推着箱子在 10s 内沿水平地面匀 速前进 10m， 则小明做了 J 功，这个过程中推力对物体做功的功率为 题 三：下列说法中正确的是（） A 做 功 快 的 机 械 ， 做 功 一 定 多 B 正 在 下 落 的 苹 果
2、， 如 果 所 受 的 力 全 部 消 失 ， 苹 果 将 做 匀 速 直 线 运 动 C 小 明 用 力 推 地 上 的 木 箱 ， 没 有 推 动 ， 是 因 为 推 力 小 于 摩 擦 力 D 起 重 机 吊 着 重 物 匀 速 上 升 的 过 程 中 ， 拉 力 对 重 物 不 做 功 题四：下列说法错误的是（） A 放 在 水 平 地 面 上 的 弹 簧 ， 不 一 定 有 弹 性 势 能 B 同 一 块 水 泥 瓦 ， 在 房 上 比 在 地 上 的 重 力 势 能 大 C 匀 速 下 落 的 小 雨 滴 ， 动 能 不 变 ， 机 械 能 不 断 减 小 D 上 坡 的 汽 车
3、一 定 比 水 平 路 面 上 的 汽 车 的 机 械 能 大 W 题五： 一个质量为 400g 的苹果， 从高为 2.5m 的树上落下， 重力做功为 J ；举重运动 员在 5s 内将 1500N 的杠铃匀速举高 2m， 则他对杠铃做的功为 J ， 功率是 W （取 g=10N/kg ） 题 六 ： 小 王 同 学 的 质 量 为 50kg ， 他 用 20s 的时间从一楼跑到三楼（一 楼 到 三 楼 高 8m） ， 通 过了 36m长的楼梯，如图所示。（ g 取 10N/kg ） （ 1） 小 王 同 学 的 重 力 是 多 少 N？ （ 2） 在这个过程中，该同学跑楼梯的平均速度是多少？
4、（ 3） 此同学在这段时间内做的功的功率是多少？ 题七：汽车匀速上坡的过程中机械能如何变化？（不计燃油损耗） 答：在上坡过程中，汽车质量 ，速度 ，所以动 2 能 ，高度 ，重力势 能 ，机械能 。 题八： 小明乘超市的电梯匀速下降的过程中， 重力势能 ， 动能 ， 机械能 。 （均选填“变大”、“变小”或“不变”） 题九： 如图所示， 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中， 让同一铁球从同一 斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题： （1） 该实验目的是研究动能与 的关系； （2） 该实验是通过观察 来说明物体动能的大小； （3） 实验中铁球从同一斜面的不同高度由静
5、止释放的目的是 ； （4） 如果木块上和小球撞击处没有加垫泡沫塑料，那同样的条件下小球撞击木块，木块被 小球撞击后和小球一起滑行的距离将 （填“变大”或“变小”或“不变”） ； （5） 若水平面绝对光滑，该实验能得出结论吗？ （填“能”或“不能”） 。 3 题十：图（ a） 是探究“物体动能的大小与哪些因素有关 ”的实验装置，实验中让同一钢球 从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上；图（ b）是探究“牛顿第一定律”的实验 装置， 实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下， 在粗糙程度不同的平面上运动， 请回答以下问题： （ 1） 图（ a）实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系。通
6、过木块被推动距离的大 小， 说明钢球对木块做功的多少， 从而判断钢球动能的大小， 这种常用的实验方法是 。 （ 2） 图（ b） 实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是： 。 水平面越光滑，小车受到的摩擦力越 （填“大”或“小”） ，根据小车运动距离的远 近，推理得出：运动的物体如果不受外力作用，将永远做 。 （ 3） 小明同学想在图 （ a） 基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，请你帮他设计实 验， 写出简要的实验步骤及论证方法： 。 题十一： 掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。 掷出去的实心球从 a 处出手后， 在空中 运动 的轨迹如图所示，球最终停在水平地面 e
7、点处（不计空气阻力） 。则实心球（） 4 A. 在 a 处重力势能最小 B. 在 b 处动能为零 C. 在 a、 b、 c 三处的机械能相等 D. 在 d 处动能为零 题十二：我们小时候都玩过秋千吧， 闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞 ，你知道 其中能量的转化吗？对于图中荡秋千的小孩，下列分析错误的是（） A. 小孩在 A 点具有最大动能 B. 小孩在 B 点势能最小 C. 小孩从 B 荡到 C的过程中，动能转化为势能 D. 如果没有能量损失，他将一直荡下去 5 题十三：如图所示， 金属小球从 a 处沿粗糙斜面自由下滑，经过 b 处， 最后到达另一个斜面 的 c 处时，恰好停下，则（） A
8、. 小球由 a b 时，动能增加，重力势能减小，机械能减小 B. 小球在 b 点的机械能大于 a 点的机械能 C. 小球由 b c 时，动能减小，重力势能增加，机械能不变 D. 在整个过程中的 a、 c 两个位置，小球动能相等 题十四：如图所示，一个小皮球以初速度 v 沿着粗糙的路面从 a 点向 d 点运动，其中 b 和 d 两点在同一水平高度。则下列说法中正确的是（） A 小球加速下滑，是由于它具有惯性 B 小皮球减速上坡，主要由于它受到路面的阻力 C 小皮球从 c 到 d 重力势能增加，机械能不变 D 小皮球在 b 和 d 重力势能相等，动能不相等 题十五： 小明和他所骑的自行车总重为 6
9、00N， 路面对车的阻力约是总重的 0.05 倍 ， 在 1min 内匀速前进了 300m， 则通过该段公路时，小明骑车的功率约为（ ） A 150W B 300W C 1500W D 3000W 题十六：某人正常骑自行车时受到的阻力约 20N， 请估算他正常骑车时的功率，最接近的是 （） A 0.8W B 8W C 80W D 800W 题十七：小叶猜想： 动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。 因此，他设计了如下 两种实验方案： 6 A 让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑， 与放在水平面上的木块相碰， 比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示） 。 B 让不同质量的小
10、车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块 相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示） 。 上述两种实验方案中： （1） A 方案是为了探究动能大小与 的关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小 车对木块的推力 越多，小车撞击木块时的动能 。 7 乙 甲 乙 （2） 小叶想用 B 方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？ （ A、合理 /B、 不合理） ， 理由是 。 （3） 小叶完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小叶解决这个问题， 你的结论是 （ A、能 /B、不能），你的依据是 。 题十八： （ 1） 在“探究物体动能大小与物体的速度、质量
11、关系”的实验中， 让小车从斜面的 不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图所示。 实验的研究对象是 ，甲、乙两次实验中，木块受到的滑动摩擦力分别为 f 甲 、 f ，则 f f ； （填“”“ =”或“”） 小车放置的位置越高， 木块被撞击得越远。 研究表明： 当 一定时， 物体动能的大小 与物体的 有关。 （2） 小明由上面的实验想到了上学途中骑自行车经过一段上坡路时发生的现象：车子的初 始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越 （填“长”或“短”） 。这是因为车子的初始 速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的 就越大。 8 参考答案 题一： 20；10； 0 详解： （ 1）
12、购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态， 受到的阻力和拉力是一对平衡 力， 购物车受到的摩擦力 f =F=20N； （ 2）拉力做的功： W=Fs=20N 15m=300，运动 的时间： t =0.5min=30s ， 他做的功率： P W t 300J 30s 10W ； （3） 购 物 车 受 重 力 ， 在 水 平 面 上 匀 速 前 进 ， 在 重 力 的 方 向 上 没 有 移 动 距 离 ， 所 以 重 力 没 做 功 ， 为 0J 题二：没有； 300； 30 详解：（1）用 10N 的水平推力推箱子，箱子纹丝不动，有力作用在箱子上，但是箱子没有在力的 方向上移动距离，这时小明
13、对物体没有做功； （ 2） 小明用 30N 的水平推力推着箱子在 10s 内沿水平地面匀速前进 10m时， 小明做的功： W=Fs=30N 10m=300， 这个过程中推力对物体做功的功率： 题三： B P W 300J t 10s 30W 详 解 ： A、 功 率 是 表 示 做 功 快 慢 的 物 理 量 ， 做 功 快 的 机 械 ， 功 率 一 定 大 ， 但 做 功 不 一 定 多 ， 此选 项错误； B、苹果原来是运动的，当外力全部消失时，苹果将保持原来的方向和速度不变，做匀速直线运 动，此选项正确； C、 木 箱 不 动 处 于 静 止 状 态 ， 是 因 为 它 受 到 的 是
14、 平 衡 力 的 作 用 ， 即 推 力 和 摩 擦 力 是 一 对 平 衡 力，所 以大小相等，推力等于摩擦力，此选项错误； D、 吊 着 重 物 匀 速 上 升 ， 则 拉 力 的 方 向 沿 运 动 的 方 向 ， 因 此 拉 力 对 重 物 做 功 ， 此 选 项 错 误 。 故 选 B 题 四 ： D 详解： A、放在地面上的弹簧若没有发生弹性形变，则没有弹性势能，所以 A 说法正确，不 符合题意； B、同一块水泥瓦的质量相等，在房上的比在地上的高度大，所以房上的重力势能比地上的 大， 9 所以 B 说法正确，不符合题意； C、小雨滴质量不变，匀速下落说明速度不变，所以动能不变，由于
15、不断下落，所以重力势 能减小，机械能等于动能和势能之和，因此机械能减小，所以 C说法正确，不符合题意 ； D、两汽车的质量大小不明确，速度大小也不明确，所以动能和势能的大小无法比较，机械 能也无法比较，所以 D 说法错误，符合题意。故选 D 题五： 10； 3000； 600 详解： （ 1） 苹果的质量 m=400g=0.4kg ， 苹果的重力 G=mg=0.4kg 10N/kg=4N 苹果重力做功 W=Gh=4N 2.5m=10J （ 2）运动员对杠铃做的功 W=Gh=1500N 2m=3000； 运动员的功率 P W t 3000J 5s 600W . 题六：不变；不变；不变；增加；增加
16、；增加 10 详解：汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大； 机械能增大。 题 七 ： （ 1） 500N； （ 2） 1.8m/s ； （ 3） 200W 详解： （ 1） 小王同学的重力： G=mg=50kg10N/kg=500N； （2）小王同学跑楼梯的平均速度： v s 36m t 20s 1.8m/s ； （ 3）小王同学做的功： W=Gh=500N 8m=4000， 小王同学做功功率： P W t 4000J 20s 200W 题八：变小；不变；变小 详解：小明乘坐超市电梯匀速下降的过程中，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小， 所以机
17、械能减小。 题九： （ 1） 速度； （ 2） 木块被推动的距离； （ 3） 使铁球获得不同的速度； （ 4） 变大； （ 5） 不能。 详解： （ 1） 由题意知， 同一铁球的质量相同， 从不同的高度滚下时， 到达水平面的速度不同， 可以探究动能大小与物体速度的关系； （2） 实验中通过木块被铁球推动的距离来比较动能的大小； （3） 实 验 中 铁 球 从 同 一 斜 面 的 不 同 高 度 由 静 止 释 放 ， 为 的 是 使 小 球 到 达 水 平 面 获 得 不 同 的 速度； （4） 铁 球 撞 击 加 垫 泡 沫 塑 料 的 木 块 时 ， 一 部 分 能 量 转 化 被 泡 沫
18、 塑 料 所 吸 收 ， 对 木 块 做 功 减 少； 去掉泡沫塑料后，对木块做功多，木块移动的距离将变大； （5） 若 水 平 面 绝 对 光 滑 ， 则 木 块 不 受 摩 擦 力 作 用 ， 将 做 匀 速 直 线 运 动 ， 因 此 无 法 显 示 被 推 动的 距离，不能得出结论。 题十： （ 1） 运动速度；转换法； （ 2） 使小车在水平面运动的起始速度相同；小；匀速直线运动； （ 3） 实验步骤： 让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下， 观察木块被推动距离的大小； 论证方法： 如果两次实验中木块被推动距离相同， 说明动能和物体的质量无关； 如果两次实 验中木块被推动距离不同，说
19、明动能和物体的质量有关。 详解：（ 1）图（ a）让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量不变，改变高 度，改变了小球的运动速度，所以图（ a） 实验的目的是探究钢球动能的大小与运动速度 的 关 系；实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小； （2） 让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使小车在水平面运动的起始速度相同；水平面 11 越光滑，小车受到的摩擦力越小，根据小车运动距离的远近， 推理得出：运动的物体如果不 受 外力作用，将永远做匀速直线运动； （3） 小明同学想在图 （ a） 基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，必须控制小球的 速度 不变，改变
20、质量，即让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下； 实验步骤：让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小； 论证方法： 如果两次实验中木块被推动距离相同， 说明动能和物体的质量无关； 如果两次实 验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关。 题十一： C 详解： A、重力势能的大小与物体的质量、高度有关，据图可知， d、 e 两点高度最小，重力 势能最小，故 A 错误； B、据图可知，球在 b 点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动 能不是零，故 B 错误； 12 C、不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在 a、 b、 c 三处的机械能相等
21、，故 C正确； D、据图可知，球达到 d 点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故 D 错误。故选 C 题十二： A 详解： 从 A 到 B 的下降过程和从 C到 B 的下降过程、 都是将重力势能转化为动能的过程， 在 这个过程中， A、 C 两点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，所以动能为零； B 点的动能最大， 由于位置最低， 所以重力势能最小， 从 B 到 C的上升过程和从 B 到 A 的上升过 程是将动能转化为重力势能的过程。 A、小孩在 A 点的重力势能最大，动能为零，故 A 的说法错误； B、小孩在 B 点的动能最大，重力势能最小，故 B 的说法正确； C、从 B 到
22、 C的上升过程中，小孩的动能转化为重力势能，故 C 的说法正确； D、在现实中，小孩的高度是越来越低，最后停下来，那是因为在运动的过程中有能量的损 失； 若没有能量的损失，他将一直运动下去，故 D的说法正确。故选 A 题十三： AD 详解： A、小球由 a b 时，质量不变，速度变大，故动能变大；同时高度减小，故重力势能 减小， 但由于摩擦会损失掉一部分机械能，故机械能减小，故 A 正确； B、小球由 a b 时， 由于摩擦会损失掉一部分机械能，故机械能减小， 故小球在 b 点的机械 能小于 a 点的机械能，故 B 错误； C、小球由 b c 时，动能减小，重力势能增加，但由于摩擦会损失掉一部
23、分机械能，故机械 能减 小，故 C 错误； D、在 ac 两点的速度都是零，所以动能相等，所以 D 正确。故选 AD 题十四： D 详解： A、小皮球加速下滑，是由于受到重力作用，故 A 错误； B、小皮球减速上坡，是由于动能减小，转化为了重力势能，故 B 错误； C、小皮球从 c 到 d 高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，由于过程中需要克服 摩擦 阻力，所以机械能减少，故 C 错误； D、小皮球在 b 和 d 高度相等，重力势能相等，速度不相等，动能不相等，故 D 正确。故选 D 题十五： A 详解：由题知，小明骑自行车受路面的阻力： f =0.05 G=0.05 13 600N=
24、30N，因为小明匀速骑车， 所以小明骑车的动力： F=f =30N， 小明做的功： W=Fs=30N 300m=9000， 小明骑车的功率： P W t 题十六： C 9000J 60s 150W 故选 A 详解：当车子正常速度前进时，动力等于阻力，即 F=f =20N， 结合生活常识可知，人骑车的速度大约 v=5m/s， 他骑车的功率： P W t Fs Fv t 20N 5m/s 100W ， 和 C 比较接近。故选 C 题十七： （ 1） 速度；做功；越大； （ 2） B 不合理；没有控制小车到达水平面时的速度相同； （3） B 不能；小车将一直做匀速直线运动。 14 详解：（1）实验中
25、，让小车处在不同的高度，反映了速度不同，这样设计的目的是为了研究动能 与速度的关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力所做的功越多， 小车撞击木 块时的动能越大； （ 2） 要 探 究 动 能 大 小 与 质 量 的 关 系 ， 应 该 控 制 小 车 的 速 度 相 同 ， 让 小 车 从 斜 面 的 同 一 高 度 滑下； （ 3） 若 水 平 面 光 滑 ， 木 块 不 受 摩 擦 力 ， 由 牛 顿 第 一 定 律 可 知 物 体 将 永 远 运 动 下 去 ， 物 体 通 过的 距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球动能的大小就无法比较。 题十八：（ 1）小车； =；质量；速度； （ 2）长；重力势能 详解： （ 1） 本实验研究的是小车， 甲、乙两次实验木块移动过程中因没有改变木块和接触面， 所 以受到的摩擦力相同，即 f 甲 =f 乙 。让小车从斜面的不同高度滑下，那么小车到达水平面 时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大。所以根据控制变量 法可得结论是：当质量一定时，物体动能的大小与物体的速度有关。 （2）车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转 化为重力势能，所以上升的高度就越高。
