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机械功和机械能
选择题
1.许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子
就做圆周运动。不管演员怎样抡，水都不从杯里洒出。甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来。演员的精彩表演，每每博得观众的热烈掌声，如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”。假设杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（▲）
A.受平衡力作用
B.重力势能保持不变
C.机械能在不断改变
D.运动状态保持不变
【答案】C
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度；（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度；（3）机械能等于动能与势能的和；（4）物体运动状态的改变包括：速度大小的变化和方向的变化。
【分析】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素；（2）平衡力不能改变物体的运动状态。
【详解】（1）水在做匀速圆周运动，质量不变，速度不变，动能不变；（2）一个水杯，质量不变，高度不停变化，重力势能变化；（3）速度不变，方向不停变化，运动状态不断变化，一定受到非平衡力的作用．故选C。
2.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目，小丽同学荡秋千时的情景如图所示，从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（▲）
A.动能一直增大，重力势能一直减小
B.动能一直减小，重力势能一直增大
C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
【答案】 A
【解析】分析动能和重力势能的变化，关键看速度和高度如何变化，从右侧最高点荡到中间最低点这一过程中，速度增大，高度减小，所以，动能增大，势能减小。
【分析】分析动能和重力势能的变化，关键看速度和高度如何变化。
【详解】A、速度逐渐增大，动能就一直增大；高度逐渐减小，势能就一直减小，正确；B、因为高度减小，所以，重力势能减小，故不对；C、速度一直增大，所以，动能不会减小，故不对；D、速度一直增大，所以，动能不会先增大后减小，所以，不对；故选A。
3.在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（▲）
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大
【答案】B
【解析】【分析】【详解】因为在甲、乙两图中，两个物体受到的力均为F，在力的方向上前进的距离也相同，由功的大小等于力与在力的方向上移动的距离的乘积，所以甲图中F做的功等于乙图中F做的功。故选B。
4.如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（▲）
A.他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用
B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C.他的重力势能转化成了动能和内能
D.他的重力势能减小，动能增大，机械能不变
【答案】B
【解析】（1）不计能量损失时，机械能守恒；（2）过山车运动时，过山车没有发生弹性形变，不考虑过山车的弹性势能。判断动能、重力势能的大小及其变化，从动能和重力势能大小的影响因素进行考虑：动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【分析】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
【详解】 小朋友之所以下滑是因为受到了重力和支持力的作用，没有什么下滑力，所以 是错误的；小朋友匀速下滑，重力势能减小，动能不变，克服摩擦力做功，内能增加，重力势能转化为内能，故 错误； 小朋友下滑，重力势能减小，动能不变，机械能减小，所以 错误的；小朋友受到三个力的作用，重力、支持力和摩擦力，所以 正确的；故选B。
5.足球运动员用200牛的作用力，将重为4.7牛的足球踢出，足球沿水平地面向前运动的最大距离为30米，则运动员对足球所做的功为（▲）
A.6000焦 B.141焦 C.6141焦 D.都不正确
【答案】D
【解析】对物体做功的依据是：有力作用在物体上并且物体在力的方向上移动了距离。
【分析】本题考查力对物体做功的条件，解此题的关键是移动的距离，在力的方向上移动的距离不知道，只知道向前移动的距离，这个距离还包括滚动的距离，滚动的距离不做功。
【详解】足球沿水平场地向前运动的距离已知，但这个距离是在力的作用下移动的距离还是滚动的距离不得而知，在力的作用下移动的距离是多少不知道，滚动时不做功，所以无法判断运动员对足球做功的多少，故选D。
6.如图所示，用水平力F拉着重为100牛的物体，在水平地面上向左匀速移动了5米，物体所受地面的摩擦力大小为20牛，则（▲）
A.重力做的功为500焦
B.拉力大小为100牛
C.拉力大小为120牛
D.拉力做的功为100焦
【答案】D
【解析】【分析】【详解】物体做匀速运动，水平方向合外力为0，拉力等于摩擦力，F=f=20N，故B、C错误，物体在重力的方向上没有运动距离，所以重力做功为0，故A错误，拉力做的功为W=FS=20N×5m=100J，故D正确；故选D。
7.如图所示，盛有水的小车在光滑的水平面上做匀速直线运动，现在打开小车底部的排水孔，排出车内的水，在排水过程中，关于小车的运动速度、小车和车内剩下水的动能的变化，下列判断正确的是（▲）
A.速度增加、动能不变
B.速度不变、动能减少
C.速度增加、动能减少
D.速度减少、动能减少
【答案】 B
【解析】影响动能大小的因素：质量、速度．同时具备以上两个因素，就具有动能．且质量不变，速度不变动能就不变．通过判断质量和速度的变化即可判断动能大小的变化。
【分析】本题主要考查了动能大小的判断，只要知道影响动能大小的因素即可解答。
【详解】由于小车在光滑的水平面上作匀速直线运动，小车在水平方向不受力，在排水过程中，小车的运动速度不会改变，但车内剩下的水质量变小，所以小车和车内剩下水的动能变小；故选B。
8.设在平直公路上以一定速度匀速行驶的自行车所受阻力约为车与人总重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（▲）
A.5瓦 B.50瓦 C.500瓦 D.1千瓦
【答案】B
【解析】【分析】【详解】估算：P== mg×0.02×2。故选B
9.如图所示，是上海世博会中国馆“ -----东方之冠”。在一次参观中，李先生乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，李先生的（▲）
A.动能不断增大
B.重力势能不断增大
C.动能转化为重力势能
D.重力势能转化为动能
【答案】B
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）甲种形式的能转化为乙种形式的能，甲种形式的能减小，乙种形式能增大。
【分析】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，根据能量的影响因素判断动能、重力势能、弹性势能大小的变化；（2）重力势能、动能、弹性势能之间是可以相转化的．转化过程中，一种形式的能增加，另一种形式的能减小。
【详解】A、李先生匀速上楼，质量不变，速度不变，动能不变．不符合题意；B、李先生上楼，质量不变，高度增大，重力势能增大．符合题意；C、李先生上楼时，动能没有减小，动能不会转化为重力势能．不符合题意；D、李先生上楼时，动能没有增大，重力势能不会转化为动能．不符合题意，故选B。
10.能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是（▲）
【答案】 B
【解析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。
【分析】 能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键，例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能，该类题目比较简单，要掌握做题的思路与方法。
【详解】A、水果电池通过化学反应得到了电能，故将化学能转化为了电能，故A正确；B、电磁感应，闭合电路中的部分导体切割磁感线运动，得到了电流，故将机械能转化为电能，故B错误；C、光合作用，在光照的条件下，发生了化学反应，因此将光能转化为了化学能，故C正确；D、钻木取火，克服摩擦做功得到了内能，故将机械能转化为内能，故D正确；故选B。
11.如图所示，放在水平桌面上的匀质长木板L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力是压力的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功（g=10牛／千克）（▲）
A.1.6焦
B.0.8焦
C.0.6焦
D.0.4焦
【答案】B
【解析】（1）用一水平推力F将匀质长直木板匀速推下桌子，均匀木板的重心在中心，当木板的重心到达桌子边时，木板就会在重力的作用下自己落下，所以只需将木板向右推动20cm即可。
（2）已知木板质量2kg，可求出重力，又知木板与桌面间的动摩擦因数为0.2，可求出摩擦力，因为匀速推动．推力与摩擦力是平衡力大小相等，可知推力大小，然后根据W=FS求出推力做的功。
【分析】本题正确求出推力大小和木块移动的距离是解题的关键，本题有一个易错点：把木块的长度当成木块移动的距离，这一点要注意。
【详解】木块的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N，木块受到的摩擦力：f=0.2G=0.2×20N=4N．因为匀速推动．推力与摩擦力是平衡力大小相等，推力：F=f=4N，S=20cm=0.2m。推力做功：W=FS=4N×0.2m=0.8J。故选B。
12.如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（▲）
A. 在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左
B. 乒乓球弹跳时机械能守恒
C. 乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能
D. 乒乓运动过程中重力势能一直减小
【答案】C
【解析】动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．机械能包括物体的动能和势能．乒乓球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少。
【分析】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，机械能的相互转化过程中是有能量消耗的，这样造成动能和势能的总和会减少。
【详解】A、从图可知，乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低，所以在图中乒乓球的弹跳方向为自左向右，故A说法错误，不符合题意；B、由于与空气的摩擦，在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能，所以机械能逐渐减小，故B说法错误，不符合题意；C、不计摩擦，乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能应等于此过程最高点时的重力势能，由于与空气的摩擦，上升过程中存在能量的损耗，所以弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能，故C说法正确，符合题意；D、由于与空气的摩擦，乒乓球运动过程中机械能一直减小，而不是重力势能一直减小，故D说法错误，不符合题意，故选C。
如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞下端位于水面，面积为1厘米2，质量不计，大气压强为1. 0×105帕。现将活塞缓慢提高15米，则在该过程中外力对活塞做功为（▲）
A.50焦
B.100焦
C.150焦
D.200焦
【答案】 B
【解析】（1）由于大气压强的限制根据P=ρgh的变形式求出活塞上升时，管内、外水位差的最大值，由于河水体积很大且水管的内径很细，故管内水位上升时，管外水位的降低量h外可以忽略不计，得出管内水面（或活塞）相对于河岸的升高量和真空部分的高度；（2）水上升阶段：以活塞为研究对象，它受到向上的力F、向下的大气压力和管内的水向上的压力，根据力的平衡条件得出任意时刻管内、外水位差为h时拉力的表达式，进一步求出力F的平均值，根据W=Fs求出此阶段拉力做的功；（3）水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，根据F=PS和W=Fs求出此阶段拉力做的功；整个过程中，力F做的功等于两者之和。
【分析】本题考查了压强公式和做功公式的计算；关键是知道活塞上升时会分两个阶段，即水上升阶段和水不上升阶段；难点是会对活塞进行受力分析得出水上升阶段拉力的大小。
【详解】（1）由于大气压强的限制，活塞上升时，管内、外水位差存在一个最大值h0==10m,所以管内水面（或活塞）相对于河岸的升高量等于管内、外水位差，即h1=h0=10m；活塞继续上升了h2=H-h1=5m时，水面不动，活塞与水之间是真空。
（2）水上升阶段：设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为F下、F上，管内、外水位差为h，则：则有F下=p0S，F上=（p0-ρgh）S，由于活塞始终平衡，故F-F下+F上=0，即F-p0S+（p0-ρgh）S=0，解得：F=ρghS，可见，力F跟h成正比，F在h1距离上的平均值为F=ρgh1S。F在h1距离上的功为WF=Fh1=ρgh1Sh1=×1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10-4m2×10m=50J。
（3）水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，故WF′=p0Sh2=1.0×105Pa×1×10-4m2×5m=50J，所以整个过程中，力F做的功等于WF+WF′=50J+50J=100J，故选B。
14.过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动，过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下。不计能量损失，下列说法正确的是（▲）
A.a点机械能小于b点机械能
B.a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C.由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D.由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
【答案】 C
【解析】【分析】【详解】过山车的运动过程是能量转化的过程，在整个过程中，重力势能和动能之间相互转化，机械能守恒。在高处的时候势能大，动能小，而在低处的时候动能大，势能小。
15.如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是（▲）
A.FL/2
B.FL+πD
C.2FL
D.2FL+πD
【答案】C
【解析】要明确力F做的功分成了两部分一部分是对木板做功，一部分是对球做功，关键是移动距离的确定：①第一部分移动的距离就是在力F的方向上移动了木板的长度；②第二部分移动的距离就是球转动的圈数，实际也是木板的长度。
【分析】本题的难点在于确定球的位移，由于木板和球、球和地面没有滑动摩擦 只有滚动摩擦，所以球的位移就等于转动的圈数，球转动的圈数又等于木板的长度L.
【详解】力F做功可以看成：对木板的功加上对球做的功：（1）对木板的做的功：位移s1等于木板的长度L，由W=Fs，得W1=FL；（2）再看对球做的功：①木板和球、球和地面没有滑动摩擦，只有滚动摩擦，所以球的位移s2就等于球转动的圈数，球转动的圈数又等于木板的长度L；②由于推动过程是匀速运动，所以木板和球的受力都是平衡的．木板的推力F等于球对木板的摩擦力，木板对球和球对木板的摩擦力是一对相互作用力，两力是相等的，所以球受到的力也为F；由W=Fs，得 w 2 =FL； （3）F做得总功 W=w 1 + w 2 L=2FL；故选C。
16.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一根弹性橡皮绳一端系住人的腰部，另一端系于跳台。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（▲）
A.不变 B.变大 C.变小 D.先变大后变小
【答案】D
【解析】影响动能的因素有：质量和速度，人的质量在下落过程中不会改变，因此只需考虑速度的变化情况，这就要从人的受力分析入手解答,当人越过Q点后，绳子伸长，产生的弹力由小到大，当绳子的拉力与人的自重大小关系不同时，产生的合力方向会有所不同，从而直接影响到运动状态和速度的大小变化，因此需分段来讨论。
【分析】此题难度较大，关键是对人的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，是一道力学综合题。
【详解】越过Q点后，由绳子被拉长，发生弹性形变产生弹力，即对人的拉力；因此人共受两个力的作用，即：人的自重G，绳子的拉力F；分三个过程讨论：①如图①，刚越过Q时，G＞F，此时人受到的合力方向向下，加速运动，速度不断增加；在人的质量不变时，速度越大，则动能越大；②如图②，当人刚好下落到 G=F 时，人受到的合力为零；人不再做加速运动，速度达到最大，动能也最大；③如图③，当人继续下落，且处于 G＜F 时，人受到的合力方向向上，人做减速运动，此时的速度逐渐减小，动能也逐渐减小，直到下落到最低点，动能为零；综上所述，人的动能先增大，达到最大后逐渐减小，直至为零；故选D。
17.同学们都玩过秋千吧，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是怎样的吗？对于如图中荡秋千的小孩，下列分析正确的是（▲）
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能
C.小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
D.小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能
【答案】 C
【解析】将小孩荡秋千的过程分解成如下过程：从A到B的下降过程、从B到C的上升过程、从C到B的下降过程、从B到A的上升过程．然后再对每个过程中的能量转化去分析，从而得到答案。
【分析】本题考查了动能与重力势能的转化与守恒，动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关。
【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点的位置最高，重力势能最大，动能为零．故A的说法错误；B、小孩从C荡到B的过程中，高度降低，重力势能减少；速度增加，动能增大，是重力势能转化动能，故B是错误的；C、小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减少，是动能转化为重力势能，故C是正确的；D、小孩从A荡到B的过程中，虽然动能和重力势能之间发生了转化，但机械能的总量是保持不变的，故D是错误的，故选C。
18.如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2焦。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2焦，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2对物块做功为2焦；①F1和F2对物块所做的总功为2焦；⑤物块的重力势能增加了2焦，其中正确的是（▲）
A.①⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②④⑤
【答案】D
【解析】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功。
【分析】本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况。
【详解】由受力分析知，支持力F1的方向是垂直于木板向上的，物体的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力F2方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由动能定理可知，WN-mgh=0，故支持力F1做功为mgh=2J，则物块的重力势能增加了2J，所以②④⑤正确。故选D。
19.如图所示，速度υ的方向是小强同学在“原地掷实心球”体育测试项目中球出手时的飞行方向，下列说法中正确的是（空气阻力忽略不计）（▲）
A.球刚出手时动能最大
B.球刚出手时势能最大
C.球出手后的机械能不断增加
D.球从出手后到落地前，机械能一直保持不变
【答案】 D
【解析】由小球的速度变化分析动能的变化，由高度的变化可分析重力势能的变化；同时掌握，若不计空气阻力，小球只受重力的情况下，小球的机械能保持不变。
【分析】本题考查机械能守恒及动能和势能的相互转化，应掌握机械能守恒的条件：物体在运动过程中只有重力做功，则机械能守恒。
【详解】从球出手到落地的过程中，球先上升后下降，上升过程中，动能转化为重力势能，最高点动能为零，重力势能最大；下降过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大；当小球落到地面上时，动能最大；整个过程动能先减小后增大．重力势能先增大后减小；不计空气摩擦，动能和重力势能的总和机械能不变，故选D。
20.在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块，在图甲中，每块砖的质量为m,长为a,宽为b,厚为c。若要将这n块砖按图乙所示叠放在最右边的砖块上，则至少要给砖块做的功为（▲）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为将地面上的砖块叠放，使每一块砖提升的高度不同，所做的功也不同，所以利用W=Gh分别求出对每一块砖所做的功，然后求其和即可。
【分析】本题直接利用功的公式求解即可，关键是弄清人做功时对每一块砖所提升的高度，最后利用等差数列求和公式得出代数式。
【详解】利用W=Gh，求出对每一块砖所做的功，∵第一块砖提升高度为：h1=0；第二块砖提升高度为：h2=c；第三块砖提升高度为：h2=2c；...第n块砖提升高度为：hn=（n-1）c，∴对第一块砖所做的功为：W1=Gh1=mg×0=0，对第二块砖所做的功为：W2=Gh2=mg×c=mgc，对第三块砖所做的功为W3=Gh3=mg×2c=2mgc， ...对第n块砖所做的功为：Wn=Gn=mg×（n-1）c=（n-1）mgc， ∴W总=W1+W2+W3+…+Wn=0+mgc+mg2c+…+（n-1）mgc=〔1+2+…+（n-1）〕mgc =，故选A。
二、简答题
21.撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落。到达最高点的过程中是动能和 ▲ 转化为 ▲ ；下落过程中 ▲ 能逐渐增加。
【答案】弹性势能；重力势能；动
【解析】（1）弹性势能大小跟物体弹性形变的程度有关，弹性形变越大，弹性势能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）物体下落时，重力势能转化为动能，重力势能越多，转化为的动能越多。
【分析】本题考查动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，会根据这些因素变化判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
【详解】（1）运动员在起跳前先要快速助跑，使自己具有较大动能，撑杆弯曲，杆发生了弹性形变，具有大量的弹性势能；起跳后到达最高点的过程中是动能和弹性势能都减小，运动员在上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，即动能和弹性势能转化成了弹性势能；（2）运动员越过横杆下落过程中，运动员的高度下降，速度增加，是重力势能转化为动能。故答案为：弹性势；重力势能；动。
22.如图所示是2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标，该图标生动地说明运动员要想击中靶心，都要闭上一只眼，然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上，这是利用了 ▲ 的原理；如果枪膛长40厘米，火药在枪膛内对子弹的平均推力是200牛，子弹离开枪膛后前进了100米击中靶心，试计算火药对子弹所做的功是 ▲ 焦。
【答案】光沿直线传播；30
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，利用这一特点，人们可以看到许多自然象，例如日食月食等等，物体对外界做功需要满足两个条件，一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离。
【分析】本题考查学生对光沿直线传播的应用，并且要掌握做功的条件和具体计算．
【详解】眼、枪上的准星和靶心在同一直线上时，子弹可以准确的射中靶心，是利用光在同种均匀介质中沿直线传播这一原理．火药在枪膛中对子弹做功，当子弹离开枪膛后，是依靠自身惯性继续向前飞行，而不再受火药的推力，根据功的公式，得：30cm=0.3m，W=FS=100N×0.3m=30J；故答案为：光的直线传播；30。
23.跳绳是一种简便易行的锻炼方式，如图描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图像可知，他的重心移动的最大高度为 ▲ 厘米。若该同学的体重为500牛，则他1分钟内克服重力做功的功率为 ▲ 瓦。
【答案】6；75
【解析】从图中可以看出他的重心移动的最大高度；已知物体的质量，根据公式G=mg可求他的体重；克服重力所做的功可利用公式W=Gh求解计算功的大小，从图中可以看出跳一次所用的时间，利用功率的公式P=计算功率的大小。
【分析】本题考查高度、重力和功率的计算，关键是能从图中获取最大高度与跳一次所用的时间，这是本题的难点。
【详解】由图象可知，他的重心移动的最大高度为6cm；跳绳者每跳一次克服重力所做的功W=Gh=500N×0.06m=30J；由图分析可知，跳一次的时间为0.4s，故克服重力做功的平均功率P===75W；故答案为：6；75。
24.甲站在0.5米／秒匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7米／秒匀乙速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能 ▲ （选填“增加”“不变”或“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 ▲ 乙的重力势能，甲的机械能 ▲ （选填“大于”“等于”或“小于”）乙的机械能。若此时上行的扶梯突然停止运动，甲会向前倾，原因是 ▲ 。
【答案】不变；等于；小于；甲脚受到摩擦力立即停止，而上身由于惯性继续向前运动
【解析】因为影响动能的因素是质量和速度，由题意可知，甲质量不变，速度不变，由此可判定动能不变，因为重力势能只与距离参考面的垂直高度有关，而这目前距离地面高度一致，再根据机械能=动能+重力势能，二者重力势能相同，而乙的速度快，因此可判断甲的机械能与乙的机械能的大小．甲向前倾斜是因为惯性。
【分析】将题目中提到的物理情景与对应的动能、重力势能、机械能的定义决定因素联系起来即可解决此题。
【详解】甲在上行过程中，甲的质量和速度都不变，动能的大小由质量和速度决定，两者都不变，所以甲的动能不变，在图示位置中，甲乙两人的高度相同，质量相等，根据物体重力势能的大小由质量和举高的高度这两个因素来决定可知，所以两人的重力势能相同。由题意知，甲的速度小于乙的速度，两人质量相等，结合动能的决定因素可知，甲的动能小于乙的动能．根据机械能包括动能和势能结合两人的势能相等，甲的动能小于乙的动能，所以可以判断，甲的机械能小于乙的机械能．
因为一切物体都具有惯性，若此时上行的扶梯突然停止运动，甲的脚受到摩擦力立即停止，而甲的上身由于惯性要保持运来的运动状态，所以身体会向前倾。故答案为：不变；等于；小于；甲脚受到摩擦力立即停止，而上身由于惯性继续向前运动。
25.如图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4千克，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 ▲ （选填“也改变”或“不变”）。若2.4秒内脚腕将A物体匀速提起0.3米，则对物体A所做的功为 ▲ 焦，功率为 ▲ 瓦。
【答案】 不变；12；5
【解析】根据定滑轮的使用特点：不省力也不费距离，但可以改变力的方向；可以判断脚腕对细绳拉力的特点；再利用功和功率的公式计算。
【分析】本题考查定滑轮的工作特点，知道定滑轮不省力，注意功和功率计算的单位统一。
【详解】健身运动的过程中，滑轮是定滑轮，所以脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小不变；
脚腕将A物体提起0.3m，所做的功是W=Gh=mgh=4kg×10N/kg×0.3m=12J；功率是P===5W，故答案为：不变；12；5。
26.如图所示为一上细下粗的容器，上部横截面积为S,下部横截面积为2S,装有水（密度为ρ）,容器底部有高度为h的气泡（液柱原来高度为L）,当气泡上升并从细部升出液面时（液面仍在细部），重力做功为 ▲ 焦。
【答案】2ρShg（l-）
【解析】全部气泡排出去，相当于上端与气泡等体积的水向下移动到了气泡处，先求出液体的质量，再求出液体下降的高度，根据做功公式求解。
【分析】本题考查的是公的计算，解题的关键是明确重力做功的多少等于水所受重力与在重力作用下移动距离的积。
【详解】气泡上升到液面时，液面下降高度x=2h，如题图（b）所示；相当于上方高x的液柱下落到容器底部，其质量m=2ρSh；其重心下降Δh=l+h--=l-，则重力做功为mgΔh=2ρShg×(l-)，
故答案为：2ρShg（l-）。
27.一粗细不均匀的软铁链AB长1米，重为120牛。摊放在水平地面上，把它的A端缓缓提起，使B端刚离开地面，拉力做功48焦；若将它的B端缓缓提起，使A端刚离开地面，拉力做功焦。
【答案】 72
【解析】【分析】【详解】hB==0.4米，当A端缓缓提起时，hA=0.6米，W=Gh=120牛×0.6米=72焦。
三、实验探究题
28.如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）实验中通过观察 ▲ 的大小，来判断小球动能的大小。
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系，要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是 ▲ 。
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
表一（钢球撞击时的速度为υ=8厘米／秒） 表二（钢球的质量为m=100克）
序号 钢球质量m/克 木块滑行距离s/厘米
1 1000 10
2 200 20
3 300 30
序号 钢球撞击速度υ/（厘米·秒－1） 木块滑行距离s/厘米
1 8 10
2 16 40
3 24 90
分析这两组据可以得出： ▲ 对物体的动能影响较大，依据是 ▲ 。
【答案】（1）木块移动的距离；（2）（2）让小球从同一高度滚下 ；（3）速度；质量增加一倍，动能变为原来的两倍，速度增加一倍，动能变为原来的四倍或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大
【解析】（1）功是能量转化的量度，对外做的功多说明它具有的能量大，小球动能的大小通过它对木块做功的多少来反映；（2）在实验中采用了控制变量法分别研究动能与运动速度和质量的关系；
（3）分析表一可知动能大小随质量的变化情况，分析表二可知动能大小随速度的变化情况，通过比较可以判断质量和速度之中谁对动能大小影响更大。
【分析】（1）用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；（2）不同质量的物体，在同一高度自由落下，到达地面的速度相同，越高自由落下时，到达地面的速度越大；（3）分析数据时，一定注意不变量，看改变量如何变化，结论如何变化。
【详解】（1）实验时是利用转换法，通过观察球把木块推出距离的远近判断球的动能大小；（2）球的高度在题中代表了速度的大小，因此要控制小球撞击时的速度不变，必须让小球从同一度自由滚下；（3）由表一可知：质量增加一倍，动能变为原来的两倍；由表二可知：速度增加一倍，动能变为原来的四倍；所以在质量和速度增加相同的倍数时，速度对动能大小的变化影响较大；故答案为：（1）木块移动的距离；（2）让小球从同一高度滚下 ；（3）速度；质量增加一倍，动能变为原来的两倍，速度增加一倍，动能变为原来的四倍或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大。
分析计算题
29.压路机是一种利用碾轮的碾压作用，把土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×104千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛／千克。求：
（1）如图所示该压路机在碾压沥青路面时，压路机对水平路面的压强为2×105帕，压路机对水平路面的压力为多少牛？压路机与路面的接触面积为多少米2？
（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为多少焦？
（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米／秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？
【答案】（1）压路机对水平路面的压力为3×105牛，压路机与路面的接触面积为1.5 米2；（2）发动机所做的功为6×107J；（3）压路机的牵引力为3×104牛，压路机受到的阻力为3×104牛
【解析】（1）压路机对水平路面的压力等于压路机的重力，知道压强，应用压强公式求压路机与路面的接触面积；（2）知道发动机的功率和做功时间，利用W=Pt求发动机所做的功；（3）知道压路机的速度和时间，应用速度公式求出压路机行驶的路程，求出了做功大小，再利用W=Fs求压路机的牵引力，因为压路机匀速直线行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，可求压路机受到的阻力．
【分析】本题为力学综合题，考查了学生对速度公式、压强公式、功的公式、二力平衡条件的掌握和运用，灵活运用相关公式是关键．注意两个隐含条件的使用：①在水平地面上的物体对地面的压力等于物体的重力，②压路机在水平面上匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力为平衡力。
【详解】（1）压路机对路面的压力 F=mg=3×104千克×10（牛/千克）=3×105牛，根据p=F/S 压路机与路面的接触面积S=F/p=3×105/牛（2×105帕）=1.5米2 ；（2）发动机所做的功W=Pt=1.2×105瓦×500秒=6×107焦；（3）根据P=Fv 压路机的牵引力F=P/v=1.2×105瓦/（4米/秒）=3×104牛 根据二力平衡条件压路机受到的阻力f=F=3×104牛。
30.如图所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用，力F的大小以及物体A的运动速度大小υ随时间t的变化情况如图乙所示。
（1）当t=7s时，物体A受到的摩擦力f的大小为 ▲ N,方向为 ▲ 。
（2）根据图乙有关信息，请用公式P=Fυ,求F=10N时该力的功率。
（3）如图丙所示，在A的两侧分别挂上柱状重物B、C,且C的一部分浸入水中。已知GB=20N,G=50N,C的横截面积为30c㎡,长度足够，水够深。则当物体A不受摩擦力作用时，C的下底面受到的水的压强是多少？若物体A移动就会触发报警装置（图中未画出），当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是多少？（g取10N/kg）
【答案】（1）10；水平向左；（2）50W；（3）1×104Pa ；0.8m
【解析】（1）当 t =7s时，物体 A 受到的力是12N，物体在加速运动，故由此判断不出物体所受摩擦力的大小，但知道此时物体受到的摩擦力是滑动摩擦力，又由于当时间大于8s时，物体在力10N的情况下物体做匀速直线运动，故可知物体的摩擦力也是10N，滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，故当 t =7s时，物体 A 受到的摩擦力也是10N，方向与物体的运动方向相反，故水平向左；（2）由于当拉力 F =10N时，拉力与滑动摩擦力相等，故物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故功率就可能有两个，速度的大小分别为0和5m/s；（3）当物体 A 不受摩擦力时， A 受到左右两侧的拉力是相等的，由 B 、 C 的重力即可计算 C 受到的浮力，然后通过浮力就是下底面的压力，再除 C 的底面积得压强，也可以由浮力求排开液体的体积，再由面积得浸入水中的深度，最后再由液体压强公式计算得出压强来，这样麻烦些；当物体 A 受到摩擦力时，由图乙可知，物体 A 的最大静摩擦力是12N，要保证物体 A 不移动，最大静摩擦力的方向或向左或向右，故物体 C 受到的浮力差值为12N×2=24N；由此可计算排开水体积的变化，进而得出液面高低的变化量，这就是最高水位与最低水位的差。
【分析】【详解】（1）由乙图可知，当F=10N时，物体A以5m/s做匀速直线运动，该力的功率P=Fv=10N×5m/s=50W；（2）当物体A不受摩擦力时，物体C受到的浮力：F浮=GC-GB=50N-20N=30N，
根据浮力产生的原因F浮=pS可得，C的下底面受到的水的压强： p===1×104Pa；
（3）当物体A静止受摩擦力时，物体C受到的浮力：受到水平向右的静摩擦力为12N时，物体受到的浮力：F浮′=f+GC-GB=12N+50N-20N=42N，受到水平向左的静摩擦力为12N时，物体受到的浮力：
F浮″=GC-GB-f=50N-20N-12N=18N，物体C所受浮力的最大变化量：△F浮=F浮′-F浮″=42N-18N=24N，
∵F浮=ρgV排，V=Sh，∴最高水位与最低水位的差：△h====0.8m。答：（1）F=10N时该力的功率为50W；（2）当物体A不受摩擦力作用时，C的下底面受到的水的压强是1×104Pa；（3）当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是0.8m。故答案为：（1）10；水平向左；（2）50W；（3）1×104Pa ；0.8m。
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机械功和机械能
选择题
1.许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子
就做圆周运动。不管演员怎样抡，水都不从杯里洒出。甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来。演员的精彩表演，每每博得观众的热烈掌声，如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”。假设杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（ ）
A.受平衡力作用
B.重力势能保持不变
C.机械能在不断改变
D.运动状态保持不变
2.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目，小丽同学荡秋千时的情景如图所示，从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（ ）
A.动能一直增大，重力势能一直减小
B.动能一直减小，重力势能一直增大
C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
3.在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大
4.如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A.他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用
B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C.他的重力势能转化成了动能和内能
D.他的重力势能减小，动能增大，机械能不变
5.足球运动员用200牛的作用力，将重为4.7牛的足球踢出，足球沿水平地面向前运动的最大距离为30米，则运动员对足球所做的功为（ ）
A.6000焦 B.141焦 C.6141焦 D.都不正确
6.如图所示，用水平力F拉着重为100牛的物体，在水平地面上向左匀速移动了5米，物体所受地面的摩擦力大小为20牛，则（ ）
A.重力做的功为500焦
B.拉力大小为100牛
C.拉力大小为120牛
D.拉力做的功为100焦
7.如图所示，盛有水的小车在光滑的水平面上做匀速直线运动，现在打开小车底部的排水孔，排出车内的水，在排水过程中，关于小车的运动速度、小车和车内剩下水的动能的变化，下列判断正确的是（ ）
A.速度增加、动能不变
B.速度不变、动能减少
C.速度增加、动能减少
D.速度减少、动能减少
8.设在平直公路上以一定速度匀速行驶的自行车所受阻力约为车与人总重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（ ）
A.5瓦 B.50瓦 C.500瓦 D.1千瓦
9.如图所示，是上海世博会中国馆“ -----东方之冠”。在一次参观中，李先生乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，李先生的（ ）
A.动能不断增大
B.重力势能不断增大
C.动能转化为重力势能
D.重力势能转化为动能
10.能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是（ ）
11.如图所示，放在水平桌面上的匀质长木板L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力是压力的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功（g=10牛／千克）（ ）
A.1.6焦
B.0.8焦
C.0.6焦
D.0.4焦
12.如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ）
A. 在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左
B. 乒乓球弹跳时机械能守恒
C. 乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能
D. 乒乓运动过程中重力势能一直减小
如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞下端位于水面，面积为1厘米2，质量不计，大气压强为1. 0×105帕。现将活塞缓慢提高15米，则在该过程中外力对活塞做功为（ ）
A.50焦
B.100焦
C.150焦
D.200焦
14.过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动，过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下。不计能量损失，下列说法正确的是（ ）
A.a点机械能小于b点机械能
B.a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C.由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D.由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
15.如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是（ ）
A.FL/2
B.FL+πD
C.2FL
D.2FL+πD
16.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一根弹性橡皮绳一端系住人的腰部，另一端系于跳台。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（ ）
A.不变 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
17.同学们都玩过秋千吧，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是怎样的吗？对于如图中荡秋千的小孩，下列分析正确的是（ ）
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能
C.小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
D.小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能
18.如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2焦。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2焦，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2对物块做功为2焦；①F1和F2对物块所做的总功为2焦；⑤物块的重力势能增加了2焦，其中正确的是（ ）
A.①⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②④⑤
19.如图所示，速度υ的方向是小强同学在“原地掷实心球”体育测试项目中球出手时的飞行方向，下列说法中正确的是（空气阻力忽略不计）（ ）
A.球刚出手时动能最大
B.球刚出手时势能最大
C.球出手后的机械能不断增加
D.球从出手后到落地前，机械能一直保持不变
20.在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块，在图甲中，每块砖的质量为m,长为a,宽为b,厚为c。若要将这n块砖按图乙所示叠放在最右边的砖块上，则至少要给砖块做的功为（ ）
A. B.
C. D.
二、简答题
21.撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落。到达最高点的过程中是动能和 转化为 ；下落过程中 能逐渐增加。
22.如图所示是2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标，该图标生动地说明运动员要想击中靶心，都要闭上一只眼，然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上，这是利用了 的原理；如果枪膛长40厘米，火药在枪膛内对子弹的平均推力是200牛，子弹离开枪膛后前进了100米击中靶心，试计算火药对子弹所做的功是 焦。
23.跳绳是一种简便易行的锻炼方式，如图描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图像可知，他的重心移动的最大高度为 厘米。若该同学的体重为500牛，则他1分钟内克服重力做功的功率为 瓦。
24.甲站在0.5米／秒匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7米／秒匀乙速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能 （选填“增加”“不变”或“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙的机械能。若此时上行的扶梯突然停止运动，甲会向前倾，原因是 。
25.如图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4千克，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 （选填“也改变”或“不变”）。若2.4秒内脚腕将A物体匀速提起0.3米，则对物体A所做的功为 焦，功率为 瓦。
26.如图所示为一上细下粗的容器，上部横截面积为S,下部横截面积为2S,装有水（密度为ρ）,容器底部有高度为h的气泡（液柱原来高度为L）,当气泡上升并从细部升出液面时（液面仍在细部），重力做功为 焦。
27.一粗细不均匀的软铁链AB长1米，重为120牛。摊放在水平地面上，把它的A端缓缓提起，使B端刚离开地面，拉力做功48焦；若将它的B端缓缓提起，使A端刚离开地面，拉力做功焦。
三、实验探究题
28.如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球动能的大小。
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系，要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是 。
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
表一（钢球撞击时的速度为υ=8厘米／秒） 表二（钢球的质量为m=100克）
序号 钢球质量m/克 木块滑行距离s/厘米
1 1000 10
2 200 20
3 300 30
序号 钢球撞击速度υ/（厘米·秒－1） 木块滑行距离s/厘米
1 8 10
2 16 40
3 24 90
分析这两组据可以得出： 对物体的动能影响较大，依据是 。
分析计算题
29.压路机是一种利用碾轮的碾压作用，把土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×104千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛／千克。求：
（1）如图所示该压路机在碾压沥青路面时，压路机对水平路面的压强为2×105帕，压路机对水平路面的压力为多少牛？压路机与路面的接触面积为多少米2？
（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为多少焦？
（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米／秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？
30.如图所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用，力F的大小以及物体A的运动速度大小υ随时间t的变化情况如图乙所示。
（1）当t=7s时，物体A受到的摩擦力f的大小为 N,方向为 。
（2）根据图乙有关信息，请用公式P=Fυ,求F=10N时该力的功率。
如图丙所示，在A的两侧分别挂上柱状重物B、C,且C的一部分浸入水中。已知GB=20N,G=50N,C的横截面积为30c㎡,长度足够，水够深。则当物体A不受摩擦力作用时，C的下底面受到的水的压强是多少？若物体A移动就会触发报警装置（图中未画出），当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是多少？（g取10N/kg）
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