中小学教育资源及组卷应用平台
2023年八年级下册单元精准达标AB卷（人教版物理）
09.《功和机械能》单元精准达标A卷
（试卷满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（本道大题有10道小题，每小题3分，共计30分）
1. （2022吉林省）下列关于力学知识的描述中，说法正确的是（ ）
A. 静止在地面上的人受到的重力和人对地面的压力是一对平衡力
B. 太空中的空间站受到浮力
C. 用注射器注射药液时利用了大气压强
D. 雨滴下落过程中重力对其做功
【答案】D
【解析】A．人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力，故A错误；
B．太空中没有空气，故空间站没有受到浮力，故B错误；
C．注射器注射药物是由于活塞受到了推力的原因，与大气压无关，故C错误；
D．雨滴下落时受到了重力的作用，并且沿着重力的方向运动了一段距离，所以该过程重力做了功。故D正确。故选D。
2.（2022山东潍坊）如图所示，某同学用锤子敲击钉子，将钉子钉入木板中，下列分析正确的是（ ）
A. 钉尖很尖锐是为了减小压强 B. 钉入木板后的钉子没有惯性
C. 敲击过程中钉子对锤子无作用力 D. 敲击过程中锤子对钉子做功
【答案】D
【解析】A．钉尖很尖锐，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误；
B．一切物体都有惯性，钉入木板后的钉子有惯性，故B错误；
C．敲击过程中，锤子对钉子有作用力，由力的作用相互性可知，钉子对锤子也有作用力，故C错误；
D．敲击过程中锤子对钉子有力的作用，钉子在力的方向上通过一定的距离，锤子对钉子做功，故D正确。故选D。
3. （2022湖北荆州）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（ ）
A. 用斜面可以省力也可以省功
B. 匀速推动重物的速度越大，推力越大
C. 匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D. 匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
【答案】D
【解析】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；
B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体速度无关，故B错误；
C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误；
D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正确。故选D。
4. （2022北京）图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱的动能不变 B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变 D. 返回舱所受重力不做功
【答案】A
【解析】A．因为返回舱是匀速运动，且质量未改变，所以返回舱的动能不变，故A正确；
B．返回舱的质量未变，但其高度在不断减小，所以返回舱的重力势能变小，故B错误；
C．机械能等于动能和势能之和，动能不变，势能减小，所以机械能减小，故C错误；
D．重力竖直向下，返回舱在重力的方向上移动了距离，所以返回舱所受重力做功，故D错误。
故选A。
5. （2022湖南邵阳）2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员耀志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（ ）
A. 返回舱下落过程中，动能转化为重力势能
B. 返回舱加下落过程中其动能增大
C. 返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加
D. 返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的
【答案】A
【解析】A．返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；
B．返回舱加下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。故选A。
6. （2022广西北部湾）2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降过程中（ ）
A. 动能增大，重力势能减小
B. 动能减小，机械能不变
C 动能增大，重力势能增大
D. 动能减小，机械能减小
【答案】D
【解析】飞机在减速下降过程中，质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度变小，重力势能减小，则飞机的机械能减小，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
7. （2022山西）2022年北京冬奥会，山西运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图所示，是他在比赛中的情景。下列对他加速下滑过程分析正确的是（ ）
A. 运动状态始终保持不变 B. 相对于地面他是静止的
C. 高度下降重力势能减小 D. 受到惯性作用持续下滑
【答案】C
【解析】A．他加速下滑过程，速度变大，所以运动状态发生改变，故A错误；
B．相对于地面他的位置在不断改变，所以相对于地面他是运动的，故B错误；
C．下滑过程中他的高度减小，则重力势能减小，故C正确；
D．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。故选C。
8. （2022凉山州）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A. 小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
B. 小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C. 小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D. 小球在B点时受到平衡力作用
【答案】A
【解析】AB．小球从A点下落到B点的过程中，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度下降，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故A正确，B错误；
C．小球从B点下落到C点的过程中，弹力逐渐变大，但还是小于重力，合外力向下，小球做加速运动，直到BC之间某一点时，重力等于弹力，过了这一点，弹力大于重力，合外力向上，小球才做减速运动，所以小球从B点下落到C点的过程中，小球先加速后减速，故C错误；
D．小球在B点时仅受到重力，物体做加速运动，没有受到平衡力的作用，故D错误。故选A。
9. （2022山东泰安）如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上，并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（ ）
①匀速上升阶段，物体相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体的机械能不变
③匀速下降阶段，物体的重力势能转化为动能
④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
【答案】C
【解析】①匀速上升阶段，物体相对于地面的位置发生了变化，故物体相对于地面是运动的，故①符合题意；
②匀速上升阶段，物体的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，故机械能变大，故②不符合题意；
③匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，物体的重力势能没有转化为动能，故③不符合题意；
④根据已知条件，物体匀速上升的速度大于下降的速度，故物体匀速上升时的动能大，即物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能，故④符合题意。
故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
10. （2020黑龙江绥化）人造地球卫星绕地球从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 势能变小 B. 动能不变
C. 动能转化为重力势能 D. 机械能变小
【答案】C
【解析】人造地球卫星从近地点向远地点运动的过程中，卫星的质量不变，速度减小，动能减小；卫星的质量不变，高度增加，重力势能增大，动能转化为重力势能；此时的机械能是守恒的，保持不变。
二、填空题（本道大题有10小题，每空1分，共23分）
1. （2022辽宁沈阳）某品牌抽取式面巾纸，表面有褶皱或压痕，对折成形，叠套压实，封装在塑料袋里。使用时打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是______现象。抽出第一张面巾纸，就会顺利地带起第2张、第3张，……，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的______力。沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸的重力______（选填“做”或“不做”）功。
【答案】 扩散 摩擦力 不做
【解析】打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是扩散现象，是分子在不停地做无规则运动的结果。
根据题意知道，抽取式面巾纸是叠套压实，表面有褶皱或压痕，说明接触面粗糙且有压力，当抽出第一张面巾纸时，两张纸之间则存在相对运动，所以，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的摩擦力。
整袋面巾纸的重力方向竖直向下，当沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸没有在重力的方向运动，故不做功。
2.如（2022重庆B）图所示，是我国神舟号载人飞船返回舱于年月日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能______选填“增大”或“减小”。若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平是______选填“运动”或“静止”的。
【答案】减小 运动
【解析】返回舱下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小；若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平与地面之间发生了位置的改变，是运动的。
3. （2022四川广安）2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于________继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力___________（选填“做功”或“不做功”）。
【答案】 惯性 不做功
【解析】一切物体都具有保持原来运动状态的性质，这种性质兼作惯性，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于惯性继续向前运动。
冰壶运动过程中，水平冰面对冰壶的支持力竖直向上，冰壶在水平面上运动，冰壶没有在支持力的方向上移动距离，因此支持力不做功。
4. （2022湖南郴州）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。
【答案】 0 20
【解析】做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。
物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为
W=Fs=40N×5m=200J
拉力对物体做功的功率为
5. （2022甘肃金昌）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
【答案】 360 24
【解析】小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
6. （2022江苏徐州）“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时，如果身体匀速竖直上升，则所受的拉力_______重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；上升过程中，身体的重力势能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。选考这个项目有优势的身体条件是________（写出一点）。
【答案】 等于 变大 体重小或者双臂有力量
【解析】身体匀速竖直上升，所受的重力与拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。
上升过程中，质量不变，高度变大，所以身体的重力势能变大。
在“引体向上”项目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以选考这个项目有优势的身体条件是体重小，双臂有力量。
7. （2022江苏扬州）2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，其动能___________，机械能___________。
行驶里程 行驶时间 油耗
不走快速路 9.1km 30min 9.0L/100km
走快速路 14.0km 20min 5.5L/100km
【答案】 汽油 减小 减小
【解析】不走快速路的油耗为
走快速路的油耗为
故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。
下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。
8. （2022甘肃兰州）2022年3月29日，我国成功发射长征六号改运载火箭，搭载了“浦江二号”和“天鲲二号”卫星。在火箭加速升空的过程中，若以发射台为参照物，该火箭是______的，卫星的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 运动 增大
【解析】在火箭加速升空的过程中，火箭相对于发射台发生了位置的变化，故若以发射台为参照物，该火箭是运动的。
重力势能与物体的质量和高度有关，动能与物体的质量和速度有关，机械能为动能和势能的总和。在火箭加速升空的过程中，卫星的质量不变，高度增加，重力势能增大，速度增加，动能增大；卫星没有发生弹性形变，故弹性势能为0，因此卫星的机械能增大。
9. （2022四川乐山）2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛，17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌，成为冬奥历史上该项目最年轻金牌获得者。比赛场地简化如图所示，AC为助滑道，B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中（不考虑一切阻力），重力势能转化___________能，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 动 不变
【解析】运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中，运动员质量保持不变，高度变小，重力势能能变小；速度增大，动能变大，重力势能转化动能。
因不考虑一切阻力，故机械能守恒，即机械能不变。
10. （2021湖北鄂州）2021年5月15日，“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星，实现了中国航天史无前例的突破。着陆前，祝融号与环绕器分离。分离后，环绕器飞行在距火星最近200余km、最远12000余km的大椭圆轨道上，在地球和祝融号之间提供信号中继服务，当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，能量的转化情况是______转化为______（均选填“动能”或“势能”）。祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是______（选填“运动”或“静止”）的。目前人类已知火星表面引力约为地球的38%，假设未来人类登上了火星，某质量为100kg的运动员站在火星的水平表面上，鞋底与火星表面的总接触面积为500cm2，则站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为______Pa。
【答案】 ① 动能 ② 势能 ③ 运动 ④ 7600
【解析】当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，高度变高，重力势能变大，所以是将动能转化为重力势能。
祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是位置发生变化，故相对于地球是运动的。
站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为
故站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为。
三、简答题（本道大题有2小题，共10分）
1. （6分）（2022辽宁营口）北京冬奥会中国代表团获得9枚金牌，创造冬奥征战史最佳战绩。跳台滑雪运动员由高处急速滑下，到达赛道底部顺势跃向空中，向前滑翔，最终稳稳地落在地面。请用所学的物理知识回答下列问题：
（1）冲出跳台的运动员为什么能在空中继续飞行？
（2）运动员在下降过程中动能和重力势能是怎样转化的？
（3）滑雪板为什么又宽又长？
【答案】（1）运动员具有惯性；（2）重力势能转化为动能；（3）压力一定，增大受力面积减小压强。
【解析】（1）一切物体都具有惯性，惯性是指物体保持原来的运动状态不变的性质。运动员冲出跳台后，继续保持原来的运动状态不变，所以运动员冲出跳台后还能在空中继续运动是因为运动员具有惯性。
（2）运动员在下降过程中，高度逐渐降低，所以重力势能逐渐减小，运动员的速度越来越快，所以动能逐渐增大。所以运动员的重力势能转化为动能。
（3）根据压强的影响因素可知，减小压强的方法是减小压力或增大受力面积，运动员的重力不变，所以对雪地的压力不变，只能通过增大受力面积来减小压强，所以把滑雪板做的又宽又长。
2.（4分）（2021贵州黔东南州）如图所示为课本中的插图，图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题，并做出简要的回答，不得与示例重复。
示例：
问题：为什么叉车能把货物提起？
回答：力可以改变物体的运动状态。
（1）问题：_________________；回答：______________。
（2）问题：_________________；回答：______________。
【答案】 ①. 叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗 ②. 做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且移动了距离 ③. 货物的重力势能增加了吗 ④. 增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加
【解析】（1）对物体做功的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动距离。工人用叉车把货物从地面提升到某一高度，物体受到力的作用，物体也移动了距离，所以提出的问题是：叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗？回答：做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且移动了距离。
（2）重力势能的大小与质量和高度有关。把货物从地面提升到某一高度，所以提出的问题:货物的重力势能增加了吗？回答：增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。
四、实验探究题（本道大题有3小题，共17分）
1. （6分）（2022贵阳）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速___________（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的___________反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随___________的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时___________还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害；
①操作：___________；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？___________。
【答案】 （1）会 距离 （2）质量 速度 （3）见详解 见详解
【解析】（1）小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，说明速度越大的物体具有动能越大，动能过大的货车会造成追尾事故。
危害程度不能直观体现，只能运用转换法，用木块被撞击的距离间接体现。
（2）逐次增加砝码个数重复实验，增加砝码质量越大，造成小车的动能越大。
影响动能的因素除了质量，还有速度，所以考虑可能是速度还不够大。
（3）将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离。
若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
2.（6分）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
实验序号 铁块质量m/g 铁块距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。
【答案】桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体，高度越大，重力势能越大
【解析】（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；
（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；
故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。
（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。
3. （5分）（2022黑龙江绥化）为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
（1）该实验中所探究物体的动能是指___________的动能；（选填“钢球”或“木块”）
（2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）如甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的___________由静止滚下，目的是___________，可得出结论：___________；
（4）若斜面下方水平面光滑，本实验___________达到实验目的。（选填“能”或“不能”）
【答案】 （1）钢球 （3）同一高度 使钢球运动到水平面时速度相同 当物体速度相同时，质量越大，动能越大 （4）不能
【解析】（1）实验中通过比较滚下的钢球撞击木块移动的距离，来比较钢球动能的大小，这里用到了转换法。
（3）用不同质量的两个钢球从同一斜面的相同高度自由滚下，钢球到达水平面的速度是相同的；探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，质量不同，故需要比较甲、丙两次实验，根据实验现象可知，当物体速度相同时，质量越大，动能越大。
（4）若斜面下方水平面光滑，根据牛顿第一定律，钢球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的，即此时达不到实验目的。
五、综合应用题（本道大题有3小题，共20分）
1. （6分）（2022广西玉林）如图所示，质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑，图中显示小车到达A、B、C三处的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。问：
（1）小车通过段、段的路程分别为多少m？
（2）小车通过段的平均速度为多少m/s？
（3）小车重力在段所做的功比在段所做的功多几分之几？
【答案】（1）0.40m，0.50m；（2）0.3m/s；（3）四分之一
【解析】（1）由图可知
sAB=10.0dm-6.0dm=4.0dm=40cm=0.40m
sBC=6.0dm-1.0dm=5.0dm=0.50m
（2）由图可知
sAC=10.0dm-1.0dm=9.0dm=0.90m
tAC=23s-20s=3s
小车通过AC段的平均速度为
（3）设斜面的角度为α，小车重力在BC段所做的功
W1= G×hBC =G×sBC×sinα=0.5Gsinα
小车重力在AB段所做的功
W2= G×hAB=G×sAB×sinα=0.4Gsinα
小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多
ΔW=W1-W2=0.5Gsinα-0.4Gsinα=0.1Gsinα
小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多
答：（1）小车通过AB段、BC段的路程分别为0.400m和0.500m；
（2）小车通过AC段的平均速度为0.3m/s；
（3）小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多四分之一。
2. （6分）（2022贵州黔东南州）据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为1.5t，四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因车发生故障，当车停在水平应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强；
（2）若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s，此过程小汽车牵引力的功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）汽车和人的总质量
汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力
汽车静止时对地面的压强
（2）车在某平直路段匀速行驶，牵引力等于摩擦阻力
此过程小汽车牵引力的功
汽车牵引力做功的功率
答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5x10 Pa；
（2）此过程中汽车牵引力所做的功。
3. （8分）（2022四川内江）车速过快是造成交通事故的重要原因之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，由于减速带、小汽车制动等因素的影响，使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，g=10N/kg）则：
（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少？
（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小汽车通过相邻减速带的时间
由题意，小汽车通过全部减速带的时间
（2）小汽车下降的高度
小汽车重力
重力做功
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2023年八年级下册单元精准达标AB卷（人教版物理）
09.《功和机械能》单元精准达标A卷
（试卷满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（本道大题有10道小题，每小题3分，共计30分）
1. （2022吉林省）下列关于力学知识的描述中，说法正确的是（ ）
A. 静止在地面上的人受到的重力和人对地面的压力是一对平衡力
B. 太空中的空间站受到浮力
C. 用注射器注射药液时利用了大气压强
D. 雨滴下落过程中重力对其做功
【答案】D
【解析】A．人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力，故A错误；
B．太空中没有空气，故空间站没有受到浮力，故B错误；
C．注射器注射药物是由于活塞受到了推力的原因，与大气压无关，故C错误；
D．雨滴下落时受到了重力的作用，并且沿着重力的方向运动了一段距离，所以该过程重力做了功。故D正确。故选D。
2.（2022山东潍坊）如图所示，某同学用锤子敲击钉子，将钉子钉入木板中，下列分析正确的是（ ）
A. 钉尖很尖锐是为了减小压强 B. 钉入木板后的钉子没有惯性
C. 敲击过程中钉子对锤子无作用力 D. 敲击过程中锤子对钉子做功
【答案】D
【解析】A．钉尖很尖锐，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误；
B．一切物体都有惯性，钉入木板后的钉子有惯性，故B错误；
C．敲击过程中，锤子对钉子有作用力，由力的作用相互性可知，钉子对锤子也有作用力，故C错误；
D．敲击过程中锤子对钉子有力的作用，钉子在力的方向上通过一定的距离，锤子对钉子做功，故D正确。故选D。
3. （2022湖北荆州）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（ ）
A. 用斜面可以省力也可以省功
B. 匀速推动重物的速度越大，推力越大
C. 匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D. 匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
【答案】D
【解析】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；
B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体速度无关，故B错误；
C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误；
D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正确。故选D。
4. （2022北京）图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱的动能不变 B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变 D. 返回舱所受重力不做功
【答案】A
【解析】A．因为返回舱是匀速运动，且质量未改变，所以返回舱的动能不变，故A正确；
B．返回舱的质量未变，但其高度在不断减小，所以返回舱的重力势能变小，故B错误；
C．机械能等于动能和势能之和，动能不变，势能减小，所以机械能减小，故C错误；
D．重力竖直向下，返回舱在重力的方向上移动了距离，所以返回舱所受重力做功，故D错误。
故选A。
5. （2022湖南邵阳）2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员耀志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（ ）
A. 返回舱下落过程中，动能转化为重力势能
B. 返回舱加下落过程中其动能增大
C. 返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加
D. 返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的
【答案】A
【解析】A．返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；
B．返回舱加下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。故选A。
6. （2022广西北部湾）2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降过程中（ ）
A. 动能增大，重力势能减小
B. 动能减小，机械能不变
C 动能增大，重力势能增大
D. 动能减小，机械能减小
【答案】D
【解析】飞机在减速下降过程中，质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度变小，重力势能减小，则飞机的机械能减小，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
7. （2022山西）2022年北京冬奥会，山西运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图所示，是他在比赛中的情景。下列对他加速下滑过程分析正确的是（ ）
A. 运动状态始终保持不变 B. 相对于地面他是静止的
C. 高度下降重力势能减小 D. 受到惯性作用持续下滑
【答案】C
【解析】A．他加速下滑过程，速度变大，所以运动状态发生改变，故A错误；
B．相对于地面他的位置在不断改变，所以相对于地面他是运动的，故B错误；
C．下滑过程中他的高度减小，则重力势能减小，故C正确；
D．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。故选C。
8. （2022凉山州）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A. 小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
B. 小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C. 小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D. 小球在B点时受到平衡力作用
【答案】A
【解析】AB．小球从A点下落到B点的过程中，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度下降，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故A正确，B错误；
C．小球从B点下落到C点的过程中，弹力逐渐变大，但还是小于重力，合外力向下，小球做加速运动，直到BC之间某一点时，重力等于弹力，过了这一点，弹力大于重力，合外力向上，小球才做减速运动，所以小球从B点下落到C点的过程中，小球先加速后减速，故C错误；
D．小球在B点时仅受到重力，物体做加速运动，没有受到平衡力的作用，故D错误。故选A。
9. （2022山东泰安）如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上，并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（ ）
①匀速上升阶段，物体相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体的机械能不变
③匀速下降阶段，物体的重力势能转化为动能
④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
【答案】C
【解析】①匀速上升阶段，物体相对于地面的位置发生了变化，故物体相对于地面是运动的，故①符合题意；
②匀速上升阶段，物体的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，故机械能变大，故②不符合题意；
③匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，物体的重力势能没有转化为动能，故③不符合题意；
④根据已知条件，物体匀速上升的速度大于下降的速度，故物体匀速上升时的动能大，即物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能，故④符合题意。
故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
10. （2020黑龙江绥化）人造地球卫星绕地球从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 势能变小 B. 动能不变
C. 动能转化为重力势能 D. 机械能变小
【答案】C
【解析】人造地球卫星从近地点向远地点运动的过程中，卫星的质量不变，速度减小，动能减小；卫星的质量不变，高度增加，重力势能增大，动能转化为重力势能；此时的机械能是守恒的，保持不变。
二、填空题（本道大题有10小题，每空1分，共23分）
1. （2022辽宁沈阳）某品牌抽取式面巾纸，表面有褶皱或压痕，对折成形，叠套压实，封装在塑料袋里。使用时打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是______现象。抽出第一张面巾纸，就会顺利地带起第2张、第3张，……，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的______力。沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸的重力______（选填“做”或“不做”）功。
【答案】 扩散 摩擦力 不做
【解析】打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是扩散现象，是分子在不停地做无规则运动的结果。
根据题意知道，抽取式面巾纸是叠套压实，表面有褶皱或压痕，说明接触面粗糙且有压力，当抽出第一张面巾纸时，两张纸之间则存在相对运动，所以，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的摩擦力。
整袋面巾纸的重力方向竖直向下，当沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸没有在重力的方向运动，故不做功。
2.如（2022重庆B）图所示，是我国神舟号载人飞船返回舱于年月日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能______选填“增大”或“减小”。若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平是______选填“运动”或“静止”的。
【答案】减小 运动
【解析】返回舱下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小；若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平与地面之间发生了位置的改变，是运动的。
3. （2022四川广安）2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于________继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力___________（选填“做功”或“不做功”）。
【答案】 惯性 不做功
【解析】一切物体都具有保持原来运动状态的性质，这种性质兼作惯性，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于惯性继续向前运动。
冰壶运动过程中，水平冰面对冰壶的支持力竖直向上，冰壶在水平面上运动，冰壶没有在支持力的方向上移动距离，因此支持力不做功。
4. （2022湖南郴州）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。
【答案】 0 20
【解析】做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。
物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为
W=Fs=40N×5m=200J
拉力对物体做功的功率为
5. （2022甘肃金昌）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
【答案】 360 24
【解析】小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
6. （2022江苏徐州）“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时，如果身体匀速竖直上升，则所受的拉力_______重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；上升过程中，身体的重力势能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。选考这个项目有优势的身体条件是________（写出一点）。
【答案】 等于 变大 体重小或者双臂有力量
【解析】身体匀速竖直上升，所受的重力与拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。
上升过程中，质量不变，高度变大，所以身体的重力势能变大。
在“引体向上”项目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以选考这个项目有优势的身体条件是体重小，双臂有力量。
7. （2022江苏扬州）2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，其动能___________，机械能___________。
行驶里程 行驶时间 油耗
不走快速路 9.1km 30min 9.0L/100km
走快速路 14.0km 20min 5.5L/100km
【答案】 汽油 减小 减小
【解析】不走快速路的油耗为
走快速路的油耗为
故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。
下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。
8. （2022甘肃兰州）2022年3月29日，我国成功发射长征六号改运载火箭，搭载了“浦江二号”和“天鲲二号”卫星。在火箭加速升空的过程中，若以发射台为参照物，该火箭是______的，卫星的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 运动 增大
【解析】在火箭加速升空的过程中，火箭相对于发射台发生了位置的变化，故若以发射台为参照物，该火箭是运动的。
重力势能与物体的质量和高度有关，动能与物体的质量和速度有关，机械能为动能和势能的总和。在火箭加速升空的过程中，卫星的质量不变，高度增加，重力势能增大，速度增加，动能增大；卫星没有发生弹性形变，故弹性势能为0，因此卫星的机械能增大。
9. （2022四川乐山）2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛，17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌，成为冬奥历史上该项目最年轻金牌获得者。比赛场地简化如图所示，AC为助滑道，B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中（不考虑一切阻力），重力势能转化___________能，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 动 不变
【解析】运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中，运动员质量保持不变，高度变小，重力势能能变小；速度增大，动能变大，重力势能转化动能。
因不考虑一切阻力，故机械能守恒，即机械能不变。
10. （2021湖北鄂州）2021年5月15日，“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星，实现了中国航天史无前例的突破。着陆前，祝融号与环绕器分离。分离后，环绕器飞行在距火星最近200余km、最远12000余km的大椭圆轨道上，在地球和祝融号之间提供信号中继服务，当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，能量的转化情况是______转化为______（均选填“动能”或“势能”）。祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是______（选填“运动”或“静止”）的。目前人类已知火星表面引力约为地球的38%，假设未来人类登上了火星，某质量为100kg的运动员站在火星的水平表面上，鞋底与火星表面的总接触面积为500cm2，则站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为______Pa。
【答案】 ① 动能 ② 势能 ③ 运动 ④ 7600
【解析】当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，高度变高，重力势能变大，所以是将动能转化为重力势能。
祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是位置发生变化，故相对于地球是运动的。
站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为
故站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为。
三、简答题（本道大题有2小题，共10分）
1. （6分）（2022辽宁营口）北京冬奥会中国代表团获得9枚金牌，创造冬奥征战史最佳战绩。跳台滑雪运动员由高处急速滑下，到达赛道底部顺势跃向空中，向前滑翔，最终稳稳地落在地面。请用所学的物理知识回答下列问题：
（1）冲出跳台的运动员为什么能在空中继续飞行？
（2）运动员在下降过程中动能和重力势能是怎样转化的？
（3）滑雪板为什么又宽又长？
【答案】（1）运动员具有惯性；（2）重力势能转化为动能；（3）压力一定，增大受力面积减小压强。
【解析】（1）一切物体都具有惯性，惯性是指物体保持原来的运动状态不变的性质。运动员冲出跳台后，继续保持原来的运动状态不变，所以运动员冲出跳台后还能在空中继续运动是因为运动员具有惯性。
（2）运动员在下降过程中，高度逐渐降低，所以重力势能逐渐减小，运动员的速度越来越快，所以动能逐渐增大。所以运动员的重力势能转化为动能。
（3）根据压强的影响因素可知，减小压强的方法是减小压力或增大受力面积，运动员的重力不变，所以对雪地的压力不变，只能通过增大受力面积来减小压强，所以把滑雪板做的又宽又长。
2.（4分）（2021贵州黔东南州）如图所示为课本中的插图，图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题，并做出简要的回答，不得与示例重复。
示例：
问题：为什么叉车能把货物提起？
回答：力可以改变物体的运动状态。
（1）问题：_________________；回答：______________。
（2）问题：_________________；回答：______________。
【答案】 ①. 叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗 ②. 做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且移动了距离 ③. 货物的重力势能增加了吗 ④. 增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加
【解析】（1）对物体做功的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动距离。工人用叉车把货物从地面提升到某一高度，物体受到力的作用，物体也移动了距离，所以提出的问题是：叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗？回答：做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且移动了距离。
（2）重力势能的大小与质量和高度有关。把货物从地面提升到某一高度，所以提出的问题:货物的重力势能增加了吗？回答：增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。
四、实验探究题（本道大题有3小题，共17分）
1. （6分）（2022贵阳）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速___________（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的___________反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随___________的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时___________还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害；
①操作：___________；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？___________。
【答案】 （1）会 距离 （2）质量 速度 （3）见详解 见详解
【解析】（1）小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，说明速度越大的物体具有动能越大，动能过大的货车会造成追尾事故。
危害程度不能直观体现，只能运用转换法，用木块被撞击的距离间接体现。
（2）逐次增加砝码个数重复实验，增加砝码质量越大，造成小车的动能越大。
影响动能的因素除了质量，还有速度，所以考虑可能是速度还不够大。
（3）将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离。
若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
2.（6分）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
实验序号 铁块质量m/g 铁块距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。
【答案】桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体，高度越大，重力势能越大
【解析】（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；
（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；
故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。
（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。
3. （5分）（2022黑龙江绥化）为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
（1）该实验中所探究物体的动能是指___________的动能；（选填“钢球”或“木块”）
（2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）如甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的___________由静止滚下，目的是___________，可得出结论：___________；
（4）若斜面下方水平面光滑，本实验___________达到实验目的。（选填“能”或“不能”）
【答案】 （1）钢球 （3）同一高度 使钢球运动到水平面时速度相同 当物体速度相同时，质量越大，动能越大 （4）不能
【解析】（1）实验中通过比较滚下的钢球撞击木块移动的距离，来比较钢球动能的大小，这里用到了转换法。
（3）用不同质量的两个钢球从同一斜面的相同高度自由滚下，钢球到达水平面的速度是相同的；探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，质量不同，故需要比较甲、丙两次实验，根据实验现象可知，当物体速度相同时，质量越大，动能越大。
（4）若斜面下方水平面光滑，根据牛顿第一定律，钢球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的，即此时达不到实验目的。
五、综合应用题（本道大题有3小题，共20分）
1. （6分）（2022广西玉林）如图所示，质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑，图中显示小车到达A、B、C三处的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。问：
（1）小车通过段、段的路程分别为多少m？
（2）小车通过段的平均速度为多少m/s？
（3）小车重力在段所做的功比在段所做的功多几分之几？
【答案】（1）0.40m，0.50m；（2）0.3m/s；（3）四分之一
【解析】（1）由图可知
sAB=10.0dm-6.0dm=4.0dm=40cm=0.40m
sBC=6.0dm-1.0dm=5.0dm=0.50m
（2）由图可知
sAC=10.0dm-1.0dm=9.0dm=0.90m
tAC=23s-20s=3s
小车通过AC段的平均速度为
（3）设斜面的角度为α，小车重力在BC段所做的功
W1= G×hBC =G×sBC×sinα=0.5Gsinα
小车重力在AB段所做的功
W2= G×hAB=G×sAB×sinα=0.4Gsinα
小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多
ΔW=W1-W2=0.5Gsinα-0.4Gsinα=0.1Gsinα
小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多
答：（1）小车通过AB段、BC段的路程分别为0.400m和0.500m；
（2）小车通过AC段的平均速度为0.3m/s；
（3）小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多四分之一。
2. （6分）（2022贵州黔东南州）据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为1.5t，四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因车发生故障，当车停在水平应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强；
（2）若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s，此过程小汽车牵引力的功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）汽车和人的总质量
汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力
汽车静止时对地面的压强
（2）车在某平直路段匀速行驶，牵引力等于摩擦阻力
此过程小汽车牵引力的功
汽车牵引力做功的功率
答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5x10 Pa；
（2）此过程中汽车牵引力所做的功。
3. （8分）（2022四川内江）车速过快是造成交通事故的重要原因之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，由于减速带、小汽车制动等因素的影响，使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，g=10N/kg）则：
（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少？
（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小汽车通过相邻减速带的时间
由题意，小汽车通过全部减速带的时间
（2）小汽车下降的高度
小汽车重力
重力做功
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
