第10講功和機(jī)械能（典題精練）-2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)

第10講—功和機(jī)械能2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．如圖所示事例中，人對(duì)物體做功的是（）A．中學(xué)生背著書(shū)包水平行走 B．大人用力提一箱水果卻沒(méi)有提起C．小孩子從地上撿起玩具車 D．運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴原地不動(dòng)【答案】C【詳解】A．中學(xué)生背著書(shū)包水平行走，人給書(shū)包一個(gè)向上的力，但書(shū)包向上沒(méi)有移動(dòng)距離，則人對(duì)書(shū)包沒(méi)有做功，故A不符合題意。B．大人提水果卻沒(méi)有提起，人給袋子一個(gè)向上的力，這袋水果向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以人對(duì)水果不做功，故B不符合題意。C．小孩從地上撿起玩具車，小孩給玩具一個(gè)向上的力，玩具向上移動(dòng)了距離，所以小孩對(duì)玩具做功，故C符合題意。D．運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴原地不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員給杠鈴一個(gè)向上的力，但杠鈴向上沒(méi)有移動(dòng)距離，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴沒(méi)有做功，故D不符合題意。故選C。2．一個(gè)物體受力作用并在力的方向上移動(dòng)，其作用力F與移動(dòng)的距離s關(guān)系如圖所示，則（）A．施力3N時(shí)做功最多B．施力5N時(shí)做功最多C．施力8N時(shí)做功最多D．全程共做功50J【答案】C【詳解】ABC．由圖象可知力F1=3N時(shí)，移動(dòng)的距離s1=10m5m=5m力做的功W1=F1s1=3N×5m=15J力F2=5N時(shí)，移動(dòng)的距離s2=2m，力做的功W2=F2s2=5N×2m=10J力F3=8N時(shí)，移動(dòng)的距離s3=5m2m=3m力做的功W3=F3s3=8N×3m=24J故C符合題意，AB不符合題意；D．全程做的總功W=W1+W2+W3=15J+10J+24J=49J故D不符合題意。故選C。3．跳繩是一種簡(jiǎn)便易行的鍛煉方式。如圖所示描繪了小明同學(xué)某次跳繩時(shí)重心的高度為6cm。若小明身體質(zhì)量為50kg，則他1min內(nèi)克服重力做功的功率為（）W。A．75 B．180 C．60 D．66【答案】A【詳解】由題意可知，小明的重力為跳一次克服重力做功為由題圖可知，跳一次的時(shí)間為0.4s，則小明1min內(nèi)跳的次數(shù)為150次，1min內(nèi)做的總功為則他1min內(nèi)克服重力做功的功率為故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。4．物理課上，小劉和小陳討論了關(guān)于籃球的一些問(wèn)題，說(shuō)法正確的一組（）①投籃時(shí)，籃球離開(kāi)手后繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榛@球具有慣性②籃球從籃筐中下落，其重力勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能③投籃時(shí)，籃球拋到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，此時(shí)受平衡力④靜止在地上的籃球，它所受的重力與籃球?qū)Φ孛娴膲毫κ且粚?duì)相互作用力。A．只有① B．只有①②C．只有①②③ D．①②③④都正確【答案】B【詳解】投籃時(shí)，籃球離開(kāi)手后，因?yàn)榫哂袘T性，要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，①說(shuō)法正確；籃球下落過(guò)程，質(zhì)量不變，速度變大，高度變小，動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變小，是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，②說(shuō)法正確；籃球拋到最高點(diǎn)時(shí)，速度雖然為0，但不是處于靜止，不是處于平衡狀態(tài)，受到的力不平衡。③說(shuō)法錯(cuò)誤；靜止在地上的籃球，受到的重力的方向向下，籃球?qū)Φ孛娴膲毫Γ饔迷诘孛?，方向也向下，而相互作用力方向相反，所以籃球的重力和籃球?qū)Φ孛娴膲毫Σ皇且粚?duì)相互作用力，④說(shuō)明錯(cuò)誤。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5．如圖所示為乒乓球在水平地面上彈跳時(shí)產(chǎn)生的軌跡的一部分，該圖表明（）A．在圖中乒乓球的彈跳方向?yàn)樽杂蚁蜃驜．乒乓球彈跳時(shí)機(jī)械能守恒C．乒乓球某次彈起過(guò)程中，彈起瞬間的動(dòng)能大于此過(guò)程中最高點(diǎn)的動(dòng)能D．乒乓球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能一直減小【答案】C【詳解】A．從圖可知，乒乓球的彈跳高度自左向右越來(lái)越低，所以在圖中乒乓球的彈跳方向?yàn)樽宰笙蛴?，故A不符合題意；B．由于與空氣的摩擦，在彈跳的過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，所以機(jī)械能逐漸減小，故B不符合題意；C．若不計(jì)摩擦，乒乓球某次彈起過(guò)程中，彈起瞬間的動(dòng)能應(yīng)等于此過(guò)程最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能；由于乒乓球與空氣的摩擦，在上升過(guò)程中存在機(jī)械能的損失，所以彈起瞬間的動(dòng)能大于此過(guò)程最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，故C符合題意；D．由于與空氣的摩擦，乒乓球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直減小，而不是重力勢(shì)能一直減小，故D不符合題意。故選C。6．如圖所示，光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)后落到地面，又被多次彈起，圖中虛線為小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)，描述正確的是（）A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中速度增大B．小球反彈經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零C．若將彈性小球表面涂黑，則會(huì)在C、F兩點(diǎn)留下等大的黑色圓斑D．小球經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的機(jī)械能大于經(jīng)過(guò)G點(diǎn)的機(jī)械能【答案】D【詳解】A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，因光滑桌面沒(méi)有摩擦阻力，小球處于平衡狀態(tài)，其速度大小不變，故A錯(cuò)誤；B．從軌跡來(lái)看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度，小球在最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，則小球在D點(diǎn)的動(dòng)能不為零，故B錯(cuò)誤；C．彈性勢(shì)能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反映小球彈性形變程度，圓斑越大，形變?cè)酱?，在C點(diǎn)與在F點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能都為零，而每次小球反彈到的最高點(diǎn)都比上一次的最高點(diǎn)低，說(shuō)明小球受到空氣阻力作用，機(jī)械能逐漸變小，所以小球在C點(diǎn)的機(jī)械能大于在F點(diǎn)的機(jī)械能，故小球在C點(diǎn)的彈性勢(shì)能大于在F點(diǎn)的彈性勢(shì)能，小球在C點(diǎn)的圓要大于在F點(diǎn)的圓斑，故C錯(cuò)誤；D．小球在多次彈起過(guò)程中，機(jī)械能逐漸變小，而E點(diǎn)在G點(diǎn)之前，故小球在G點(diǎn)的機(jī)械能小于在E點(diǎn)的機(jī)械能，故D正確。故選D。7．汽車勻速上坡，關(guān)于它的動(dòng)能與重力勢(shì)能下列說(shuō)法正確的是（）A．重力勢(shì)能變小 B．重力勢(shì)能不變C．動(dòng)能變小 D．動(dòng)能不變【答案】D【詳解】汽車勻速上坡過(guò)程中，汽車的質(zhì)量和速度都不變，則它的動(dòng)能不變；汽車勻速上坡過(guò)程中，汽車的質(zhì)量不變，但高度增大，其重力勢(shì)能增大，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。8．若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定，當(dāng)汽車在加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力（）A．增大 B．減小 C．不變 D．無(wú)法確定【答案】B【詳解】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定，由P＝Fv知道，當(dāng)汽車在加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力減小，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。9．八年級(jí)四班的小剛同學(xué)因擔(dān)心上課遲到，一口氣從一樓跑到三樓，用時(shí)10s，則他上樓過(guò)程中克服自身重力做功的功率最接近于（）A．3W B．30W C．300W D．3000W【答案】C【詳解】彬彬同學(xué)大約重500N，他一口氣從一樓跑到三樓，一共爬了約6m，克服自己重力做功的功率故C符合題意；ABD不符合題意。故選C。10．?dāng)S實(shí)心球是中考體育加試項(xiàng)目之一。圖為擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡，球最終停在水平地面e處。則實(shí)心球（a點(diǎn)、c點(diǎn)高度相同，不計(jì)空氣阻力）（）A．在a處重力勢(shì)能最小B．在b處動(dòng)能為零C．在d處動(dòng)能為零D．在a、b、c三處機(jī)械能相等【答案】D【詳解】A．不計(jì)空氣阻力，小球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒，在d處時(shí)高度最低，重力勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，所以小球在d處時(shí)的動(dòng)能最大，而不是在a處動(dòng)能最大，故A不符合題意；B．小球在b處時(shí)具有一定的速度，動(dòng)能不為0；在e處時(shí)，小球的速度為0，動(dòng)能為0，所以在e處動(dòng)能最小，故B不符合題意；C．由A項(xiàng)解答可知小球在d處時(shí)動(dòng)能不為零，而是動(dòng)能最大，故C不符合題意；D．因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力，所以，在動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，小球的機(jī)械能沒(méi)有損失（即機(jī)械能守恒），則小球在a、b、c三處機(jī)械能相等，故D符合題意。故選D。二、填空題11．?dāng)S實(shí)心球是我省中考體育考試的選項(xiàng)之一。小安同學(xué)在中考體育考試中用100N的力投出的實(shí)心球在空中劃出了一條優(yōu)美的弧線，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。若實(shí)心球重20N，不計(jì)空氣阻力，則球從最高點(diǎn)到落地的過(guò)程中，實(shí)心球所受的重力做功為_(kāi)_______J?！敬鸢浮?6【詳解】實(shí)心球重20N，實(shí)心球從最高點(diǎn)到落地過(guò)程中受到重力作用，在重力方向上移動(dòng)了2.8m，則重力做功12．“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳臺(tái)的是一根彈性橡皮繩。當(dāng)人下落至圖中A點(diǎn)時(shí)，橡皮繩剛好被拉直，那么，O點(diǎn)到A點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能_____，在人越過(guò)A點(diǎn)繼續(xù)向下的過(guò)程中，人的動(dòng)能將會(huì)_____，橡皮繩的彈性勢(shì)能將_____。（填“變大”、“變小”“先變大后變小”、“先變小后變大”或“不變”）【答案】

變小

先變大后變小

變大【詳解】[1]運(yùn)動(dòng)員在到達(dá)A點(diǎn)之前，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并克服空氣阻力做功，消耗一部分機(jī)械能，所以從O點(diǎn)到A點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能變小。[2][3]過(guò)A點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，橡皮繩彈性形變的程度變大，則橡皮繩的彈性勢(shì)能增加；過(guò)A點(diǎn)后下落過(guò)程中人先加速后減速運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增加后減小。13．2022年2月8日北京冬奧會(huì)自由式滑雪大跳臺(tái)女子組決賽中，中國(guó)選手谷愛(ài)凌以最后一跳的超高難度動(dòng)作逆轉(zhuǎn)對(duì)手奪得冠軍。如圖所示，人與裝備的總質(zhì)量約為80千克，從空中最高處下落10米，用時(shí)約2秒。下落過(guò)程中，重力的方向________（選填“不變”或“改變”），重力做功約為_(kāi)_______焦，重力的功率約為_(kāi)_______瓦?！敬鸢浮?/p>

不變

8000

4000【詳解】[1]重力的方向始終豎直向下，因此下落過(guò)程中，重力的方向不變。[2]由題知重力做的功為W=Gh=mgh=80kg×10N/kg×10m＝8000J[3]重力的功率為14．京滬高速鐵路客運(yùn)專線總長(zhǎng)度1318公里。列車在勻速行駛時(shí)，它的動(dòng)能大小______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；若列車以300千米/小時(shí)的速度勻速行駛2小時(shí)，通過(guò)的路程為_(kāi)_____千米，座位上的乘客相對(duì)窗外的建筑物是______的（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）?！敬鸢浮?/p>

不變

600

運(yùn)動(dòng)【詳解】[1]動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)。列車在勻速行駛時(shí)，質(zhì)量不變，速度不變，所以，列車的動(dòng)能大小不變。[2]列車2小時(shí)通過(guò)的路程[3]列車在勻速行駛時(shí)，座位上的乘客相對(duì)窗外的建筑物之間的位置發(fā)生了變化，所以乘客是運(yùn)動(dòng)的。15．火箭加速上升過(guò)程中，相對(duì)于地面是_______；火箭的重力勢(shì)能_______，慣性______。（不考慮質(zhì)量變化）【答案】

運(yùn)動(dòng)的

增大

不變【詳解】[1]火箭加速上升過(guò)程中，其相對(duì)于地面的位置在不斷發(fā)生變化，則火箭相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。[2]火箭加速上升的過(guò)程中，其質(zhì)量不變，高度增大，所以火箭的重力勢(shì)能增大。[3]慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，因火箭的質(zhì)量不變，則它的慣性不變。16．在水平地面上放一個(gè)重40N的物體，在15N的水平推力下勻速前進(jìn)了4m，撤去推力后，物體又前進(jìn)了1m后停止。則這一過(guò)程中推力做的功是_________J，物體的重力做的功是________J?！敬鸢浮?/p>

60

0【詳解】[1]推力做的功等于推力與在推力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，在15N的水平推力下勻速前進(jìn)了4m，推力做的功為（撤去推力后，物體又前進(jìn)了1m，推力沒(méi)有做功）[2]重力的方向豎直向下，因物體在重力方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，重力不做功，重力做功為0。17．某電梯公寓的送水工人坐電梯把一桶20kg的礦泉水從1樓勻速送到8樓的住戶家，克服水的重力做功約_____J（水桶質(zhì)量不計(jì)，g=10N／kg）?！敬鸢浮?200【詳解】電梯對(duì)水做的功為18．將一個(gè)鉛球斜向上拋出，它在上升過(guò)程中將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成______能；當(dāng)鉛球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能______（選填“大于”或“等于”）零；在鉛球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能______（選填“變大”“變小”或“不變”）。（不計(jì)空氣阻力）【答案】

重力勢(shì)

大于

不變【詳解】[1][2][3]由題意知，鉛球被斜向上拋出，上升過(guò)程中鉛球的質(zhì)量不變，但其速度變小，則鉛球的動(dòng)能變小，又因?yàn)殂U球的高度變大，則鉛球的重力勢(shì)能變大，所以上升時(shí)鉛球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能；當(dāng)鉛球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，其速度不為零，所以其動(dòng)能大于零；不計(jì)空氣阻力，在鉛球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，所以機(jī)械能不變。19．小明同學(xué)用40N的水平推力推著重120N的書(shū)箱在水平地面上前進(jìn)了2m，松開(kāi)手后，書(shū)箱仍向前滑行了1m，整個(gè)過(guò)程書(shū)箱的重力做功______J?！敬鸢浮?【詳解】書(shū)箱在水平面上運(yùn)動(dòng)，在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力沒(méi)做功，故重力做功為0。20．某起重機(jī)將1000N的重物沿豎直方向提起，重物由靜止開(kāi)始先向上做變速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知重物在做變速運(yùn)動(dòng)的30s內(nèi)上升了16m，在接著的10s內(nèi)又勻速上升了8m，若空氣的阻力不計(jì)，則在勻速直線運(yùn)動(dòng)中起重機(jī)對(duì)重物做功的功率是________W。【答案】800【詳解】在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，起重機(jī)對(duì)重物的拉力與重物的重力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以起重機(jī)對(duì)重物的拉力為F=G=1000N在勻速直線運(yùn)動(dòng)中起重機(jī)對(duì)重物做的功為W=Fs=1000N×8m=8000J功率是三、實(shí)驗(yàn)題21．如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止開(kāi)始滾下，推動(dòng)同一小木塊在木板上向前移動(dòng)一段距離s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn)，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。（1）實(shí)驗(yàn)中小球的動(dòng)能是由__________能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，其大小是通過(guò)__________來(lái)反映的；（2）分析比較步驟__________兩組實(shí)驗(yàn)可得出物體的動(dòng)能與物體速度的關(guān)系；分析比較甲、丙兩組實(shí)驗(yàn)可得的結(jié)論是速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能__________（選填“越大”或“越小”），這里主要采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________；（3）若水平面絕對(duì)光滑且足夠長(zhǎng)，木塊被撞擊后，它將做__________（選填“減速”“勻速”或“加速”）直線運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮?/p>

重力勢(shì)

木塊移動(dòng)的距離

甲乙

越大

控制變量法

勻速【詳解】（1）[1][2]小球從斜面滾下過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度減小，故重力勢(shì)能減小，同時(shí)速度增大，動(dòng)能增大，所以是將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程；其動(dòng)能大小是通過(guò)小木塊移動(dòng)的距離大小來(lái)反映的，小木塊移動(dòng)的距離越大，動(dòng)能越大。（2）[3]探究物體的動(dòng)能與物體速度的關(guān)系，保持小球的質(zhì)量相同，滾下的高度不同，到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，選擇圖甲和圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[4]由圖甲和圖丙可知，滾下的高度相同，達(dá)到水平面的速度相同，丙圖中小球的質(zhì)量較大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大，可以得到速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大。[5]動(dòng)能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，在探究一個(gè)因素時(shí)，需要控制另一個(gè)因素不變，所以本實(shí)驗(yàn)主要采用了控制變量法。（3）[6]若水平面絕對(duì)光滑且足夠長(zhǎng)，木塊被撞擊后，木塊水平方向不受力的作用，由牛頓第一定律可知，木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。22．探究動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量、速度的關(guān)系的示意圖。（1）在探究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，要保持小球的______不變讓小球從______（選填“相同”或“不同”）的高度滾下，以不同的速度推動(dòng)木塊；（2）在探究動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓質(zhì)量不同的小球從斜面的相同高度滾下，這樣操作的目的是使小球撞擊木塊的______相同；（3）物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對(duì)比法、控制變量法等。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種研究方法：一是______法；二是轉(zhuǎn)換法，就本題來(lái)說(shuō)，用小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的______來(lái)表示小球動(dòng)能大小的方法就是轉(zhuǎn)換法?！敬鸢浮?/p>

質(zhì)量

不同

速度

控制變量

距離【詳解】（1）[1][2]動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若要探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量相同，速度不同，所以應(yīng)選質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，使兩球在斜面的不同高度滾下來(lái)。（2）[3]若要探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，需控制小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以應(yīng)選質(zhì)量不同的兩個(gè)小球，使兩球從斜面的相同高度滾下來(lái)，這樣控制速度相同。（3）[4]當(dāng)要研究的物理量與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，通常要采用控制變量法，動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)用控制變量法分別探究。[5]動(dòng)能大小體現(xiàn)在對(duì)外做功的多少，可以通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)比較動(dòng)能的大小。23．興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下探究：提出問(wèn)題：汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)？猜想假設(shè)：（1）由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟______有關(guān)；（2）由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟______有關(guān)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開(kāi)始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。（3）實(shí)驗(yàn)中超載、超速帶來(lái)的危害程度是通過(guò)__________來(lái)表現(xiàn)的，使用的物理方法是：________（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；分析論證：（4）分析甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：_________；實(shí)踐應(yīng)用：（5）用甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車______（選填“超載”或“超速”）行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因；（6）若本實(shí)驗(yàn)中水平面絕對(duì)光滑，則______（選填“能”或“不能”）得出正確結(jié)論。【答案】

速度

質(zhì)量

物塊被推動(dòng)的距離

轉(zhuǎn)換法

質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大

超載

不能【詳解】（1）[1]“十次車禍九次快”說(shuō)的是車禍的發(fā)生與車的速度過(guò)大有關(guān)，故可猜想汽車的動(dòng)能與速度有關(guān)。（2）[2]“安全駕駛莫超載”說(shuō)的是車輛不能超過(guò)核定的載重，故可猜想汽車的動(dòng)能可能與質(zhì)量有關(guān)。（3）[3][4]根據(jù)題意知道，實(shí)驗(yàn)中讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開(kāi)始滾下，當(dāng)碰到水平面上的物塊時(shí)，物塊被撞出一段距離，距離越大則說(shuō)明金屬球到達(dá)水平面上時(shí)的動(dòng)能就越大，所以實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來(lái)的危害程度可用物塊被推動(dòng)的距離來(lái)表示。用物塊移動(dòng)距離的長(zhǎng)短來(lái)表示金屬球動(dòng)能的大小，這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。（4）[5]分析甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，金屬球的質(zhì)量相同，所處高度不同，高度越大，到達(dá)水平面時(shí)的速度越大，物塊被撞的距離越遠(yuǎn)，說(shuō)明動(dòng)能更大。則可得出結(jié)論是質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大。（5）[6]分析甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。說(shuō)明動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)，故可解釋汽車超載行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因。（6）[7]若本實(shí)驗(yàn)中水平面絕對(duì)光滑，金屬球碰到物塊后，物塊將獲得一定的速度，并保持這個(gè)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故無(wú)法通過(guò)物塊被撞出的距離判斷動(dòng)能的大小，則無(wú)法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。24．如圖所示，小華在“探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有透明容器、細(xì)沙、木質(zhì)小桌，質(zhì)量不同的兩個(gè)鐵塊，讓鐵塊從小桌正上方的某一高度處自由下落將小桌打入沙中。（1）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察______來(lái)判斷重力勢(shì)能大小的；（2）讓質(zhì)量不同的鐵塊從同一高度自由下落，鐵塊的質(zhì)量越大，小桌陷入沙中越深，由此得出重力勢(shì)能的大小與______有關(guān)；（3）探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇讓質(zhì)量______的鐵塊從不同高度自由下落；（4）鐵塊在空中下落時(shí)減少的重力勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____?！敬鸢浮?/p>

桌腿陷入的深度

質(zhì)量

相同

動(dòng)能【詳解】（1）[1]重力勢(shì)能越大，對(duì)桌子做功越多，桌腿陷入沙子越深，故可以根據(jù)桌腿陷入的深度來(lái)判斷重力勢(shì)能的大小。（2）[2]從同一高度自由下落，鐵塊的質(zhì)量越大，小桌陷入沙中越深，質(zhì)量大的鐵塊重力勢(shì)能越大，故結(jié)論為重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量有關(guān)。（3）[3]探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇改變高度，控制鐵塊的質(zhì)量相同，故可以選擇相同質(zhì)量的鐵塊，從不同的高度靜止下落。（4）[4]鐵塊在空中下落時(shí)，速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大，故減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。25．在探究“物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn)，讓鐵球從斜面上某處由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的木塊相碰。鐵球推動(dòng)木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，圖中的s1、s2、s3分別是三次實(shí)驗(yàn)中木塊在鐵球推動(dòng)下前進(jìn)的距離，已知木塊的質(zhì)量m1＝m2≠m3。不計(jì)鐵球受到的摩擦力。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用______（選填“光滑”或“粗糙”）水平面；（2）實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察______來(lái)判斷______（選填“木塊”或“小球”）的動(dòng)能大小，下列實(shí)驗(yàn)中也用到此種方法的是______；①比較質(zhì)量相同的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量；②探究杠桿平衡的條件；（3）對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論是______；（4）分析乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，小球從斜面滾落過(guò)程中重力做功______（選填“乙大”、“丙大”或“相等”）；兩次實(shí)驗(yàn)中s2＞s3，則m2______m3（選填“＞”或“＜”）。【答案】

粗糙

木塊被撞擊后移動(dòng)的距離

小球

①

物體的速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，具有的動(dòng)能就越大

相等

＜【詳解】（1）[1]若水平面絕對(duì)光滑，則木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)木塊移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小，所以本實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到探究目的，所以應(yīng)該選用粗糙的水平面。（2）[2][3][4]實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離的大小來(lái)間接判斷小球動(dòng)能的大小，采用的方法是轉(zhuǎn)換法；①比較質(zhì)量相同的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量；利用了轉(zhuǎn)換法；②探究杠桿平衡的條件，沒(méi)有采用轉(zhuǎn)換法；故①符合題意，②不符合題意。故選①。（3）[5]對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，小球從同一高度由靜止滑下，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，甲實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量大于乙次實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量，甲實(shí)驗(yàn)中木塊移動(dòng)的距離s1、大于乙實(shí)驗(yàn)中木塊移動(dòng)的距離s2，由此可得出的結(jié)論是：物體的速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，具有的動(dòng)能就越大。（4）[6][7]分析乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，乙實(shí)驗(yàn)中重力做功甲實(shí)驗(yàn)中重力做功故乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)中小球從斜面滾落過(guò)程中重力做功相等；小球在下落過(guò)程中通過(guò)重力做功將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則兩小球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能相同，若兩次實(shí)驗(yàn)中則說(shuō)明四、計(jì)算題26．中國(guó)已成為機(jī)器人與智能裝備產(chǎn)業(yè)全球最大應(yīng)用市場(chǎng)；如圖所示是送餐機(jī)器人工作時(shí)的情景，某次送餐時(shí)，機(jī)器人1min內(nèi)在水平路面勻速直線移動(dòng)20m，送餐機(jī)器人總質(zhì)量60kg，與地面接觸的總面積為100cm2，牽引力功率恒為90W；（g取10N/kg）求：（1）機(jī)器人送餐時(shí)所受的總重力；（2）機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）機(jī)器人所受的阻力?！敬鸢浮浚?）600N；（2）6×104Pa；（3）270N【詳解】解：（1）送餐機(jī)器人的總重力為G=mg=60kg×10N/kg=600N（2）機(jī)器人對(duì)水平地面的壓力為F壓=G=600N機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)為（3）由可知，牽引力做的功為W=Pt=90W×1×60s=5400J由W=Fs可知，牽引力為因?yàn)闄C(jī)器人做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以，由二力平衡條件可知，機(jī)器人所受的阻力為f=F=270N答：（1）機(jī)器人送餐時(shí)所受的總重力為600N；（2）機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×104Pa；（3）機(jī)器人所受的阻力為270N。27．近年來(lái)，我國(guó)鐵路進(jìn)行了多次大提速，部分主要干線上的客運(yùn)列車速度已提高到200km/h。質(zhì)量為4000t的列車，以200km/h的速度沿平直軌道從甲地勻速運(yùn)行到乙地用了1h，受到的阻力為4×106N，列車的車輪跟鐵軌接觸的總面積為0.8m2（g=10N/kg）。求：（1）甲、乙兩地間的距離；（2）列車對(duì)鐵軌的壓強(qiáng)；（3）列車從甲地勻速運(yùn)行到乙地，牽引力所做的功?！敬鸢浮浚?）2×105m；（2）5×107Pa；（3）8×1011J【詳解】解：（1）列車的速度v=200km/h，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=1h，則列車行駛的路程s=vt=200km/h×1h=200km（2）列車質(zhì)量m=4000t=4×106kg列車所受的重力G=mg=4×106kg×10N/kg=4×107N列車在平直軌道上勻速運(yùn)行，鐵軌對(duì)列車的支持力F與列車重力G是一對(duì)平衡力，由平衡條件得F=G=4×107N列車對(duì)鐵軌的壓力F′與鐵軌對(duì)列車的支持力F，是作用力與反作用力，所以