第3章 能量的转化与守恒（1-5节）综合练习（含解析）

九上科学第三单元1-5节综合练习
一、选择题
1．自然界中能量的形式多种多样，下列物体所具有能量形式表述错误的是（　　）
A．强度很大的爆炸，不仅有耀眼的光芒，并且伴随着巨响，这是因为爆炸声具有声能
B．我们平时吃的米饭中蕴含着化学能
C．汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油），燃料中储存的能量属于热能
D．在空中飞行的蒲公英种子具有机械能
2．如图所示，摆球由A 点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是 (　　)
A．从A 点到B点的过程中机械能守恒B．在B 点时处于平衡状态
C．在O 点时重力势能最大D．从A 点到O 点动能转化为重力势能
3．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．a→c，弹簧的弹性势能全部转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在c状态时小金的机械能达到最大
4．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭和飞船的说法中正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，动能变大，机械能守恒
B．火箭发射的能量转化主要是燃料的核能转化为机械能
C．神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为机械能
D．燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程
5．小金对身边的一些物理量进行了估测，其中最符合实际的是（　　）
A．一名初中生步行的速度大约为15km/h
B．一名初中生做一次引体向上所做的功约500J
C．一名初中生1分钟跳绳180个，克服重力做功的功率约150W
D．一名初中生用一个普通塑料水桶提一桶10kg的水上2楼，整个过程做功的效率约为90%
6．用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　）
A．B．C． D．
7．如甲图所示，小柯用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同--木块得到的距离随时间变化的图像，下列说法不正确的是（　　）
A．两次木块运动的速度不相同
B．整个过程中克服摩擦力做功一样多
C．相同时间内两次拉力对木块做的功一样多
D．两次拉力对木块做功的功率不相同
如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，松开手指后，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（　　）
A．气球的弹性势能增大 B．球内气体内能减小
C．喷出的气体热运动加剧 D．喷出的气体向外界传递热量
9．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（　　）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
10．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（　　）
A．丁图所示冲程属于压缩冲程
B．甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D．如果汽油能更充分燃烧，既能提高机械效率，也能提升汽油的热值
11．如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功 B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
12．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．该滑轮组的机械效率为90%B．滑轮组中动滑轮重10N
C．拉力的功率为50WD．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
13．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)—时间(t)关系如图所示，下列正确的是（　　）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度B．0~12s 物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C．0~ 12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功D．0~ 12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
14．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．物体做功越多，功率越大B．作用在物体上的力越大，物体所做的功越多
C．机械效率是表示物体做功快慢的物理量D．同一滑轮组，增加物重可以提高机械效率
15、如图，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，重物P相对于木板始终保持静止。匀速转动过程中，下列说法错误的是（　　）
A．外力对木板做了功B．木板对重物P做了功
C．重物P的机械能不断变大D．长木板和重物的总机械能保持不变
二、填空题
16．某跳伞运动员从飞机上跳下，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。OA段的动能　 　 (选填“增大”“减小”或“不变”)，AB段的机械能　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
17.将甲、乙两物体用细线相连并绕过定滑轮，使两物体距离地面相同高度。如图1所示当由静止自由释放后，甲物体下降，乙物体上升，如图2所示。若不计摩擦，则物体在运动过程中，乙的动能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），减少的重力势能　 　乙增大的动能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
18． 在立定跳远项目的测试时，体重为500牛的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。
（1） 此过程中人的重力做的功为　 　焦。
（2） 人的重力的平均功率为　 　瓦。
19．18世纪，瓦特利用一匹马匀速拉动1000磅（1磅约等于0.45千克）的重物，如图所示。马在1分钟内把重物提升了33英尺（1英尺约等于0.3米），瓦特就把这匹马1秒钟内做的机械功称1马力。不考虑绳重和摩擦。
(1)根据马拉重物的示意图，下列分析正确的有　 　；
A．B滑轮是动滑轮
B．B滑轮可以省力
C．A、B滑轮均可以用来改变力的方向
D．绳子自由端的移动的距离等于重物上升的高度
(2)“马力”其实是　 　（填写科学量的名称）的单位。通过计算分析“1马力”大约是多少瓦　 　？
20．如图所示，斜面高为2m，沿斜面向上大小为50N的拉力F，将重为120N的木箱由斜面底端以0.8m/s的速度匀速拉动，经过10s达到顶端，则拉力的功率是　 　W，该斜面的机械效率为　 　，物体与斜面间的摩擦力是　 　N。
21．如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
（1）橡皮筋在　 　点(选填字母)的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子　 　（选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
22．图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，通过两个水平杜杆组合实现脚踏翻盖，图乙为这两个杜杆和的示意图。已知桶盖重，重心位于中点的正上方，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆和竖直连接杆的质量不计。
（1）杜杆阻力臂长度为　 　；
（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板处的压力至少为　 　。
23．小明想比较铜和铝的比热容，设计了如下实验：
（1）将　 　相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；
（2）取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示；
一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。
实验中，用　 　间接反映两金属块吸收热量的多少。
（3）对比数据可判断，表明　 　的比热容大(填“铝”或“铜”)
三、实验探究题
24．在学习了“机械能”相关内容后，同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”，同时针对该模型的科学性设计了评价表。
“过山车模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，运行过程安全，体验感好。 能正常使用 不能正常运行
指标二 更好的利用地理优势，摆脱外界能源依赖。 适当使用外界能源 能量完全依靠外界
同学们利用凹槽，拼接软管，小车等器材设计了如下模型、注射器等材料制作了如图所示的模型。
（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程小车的机械能　 　（选填“增大”，“减小”或“不变”）
（2）该小组设计的作品，小车不借助外界能量，从A点静止下滑，不考虑能量损失，小车能否顺利通过点C　 　（选填“能”或“否”）
（3）根据评价表，该模型“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型提出更合理的设计方案：　 　。
25．由于弹簧秤的量程过小，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验方案去测量石块的重力以及液体的密度，当杠杆（自身重力不计）处于水平静止状态时，小明测量获取的实验数据如下表所示：
　 金属块的体积/厘米3 弹簧秤的示数/牛 OB的长度 OA的长度
物体处于空气中（如图甲） 150 1.8 30 10
物体浸没在液体中（如图乙） 150 1.2 30 10
（1）为了完成本实验，除弹簧秤外，还需要的测量工具有 　 　。
（2）根据图甲以及表中的数据可求得石块的重力为 　 　牛。
（3）根据图乙以及表中的实验数据，计算容器中液体的密度 　 　。（请写出计算过程）
26．项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式p=m/v，想到是否可以通过密度与质量 之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】
杆秤是我国古老的质量称量工具 (如图甲)，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽， 移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，秤花悬挂点对应的数值即为物体的质量。
（1）杆秤的工作原理是：　 　；
（2）【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、
金属块(代替秤花)。
步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时(如图乙)，将此时秤花的悬挂点A标记为“0”刻度；
含杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤花的悬挂点B标记为“？”刻度(单位g/cm3)；
③ ▲ 。
步骤②中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为　 　；
（3）如何在杆秤上标其它刻度(精确到0.1g/cm3)？请将步骤③的操作补充完整：　 　。
（4）【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。
A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动B．减小秤花的质量
C．减少加入杯中的液体体积D．换用更细的秤杆
27．小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以O为圆心、以OB为半径的圆盘(不影响杠杆的平衡)，如图。
步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的A点挂上一重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆在水平位置静止。
步骤二：将弹簧测力计从B点移到C点，拉力F2沿DC方向(CD是圆O的切线)，使杠杆再次在水平位置静止。
（1）在图甲中画出拉力F2的力臂L2
（2）判断：F1　 　 F2。(选填“>”、“<”或“=”)
（3）在图乙中的E点施加拉力F3 ， 使杠杆仍然在水平位置静止，且弹簧测力计的示数与F1相同，则施加的作用力的方向可能是　 　 。
A.① B.② C.③ D.④
四、解答题
28．跳绳看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件分析：
（1）跳绳者跳一次绳所做的功为多少焦
（2）在1分钟内做功的平均功率为多少瓦
29．为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。
压力 显示器读数/N
FA 3200
FB 2400
（1）雕像受到的重力为多少？
（2）雕像重心距脚后跟 B 处的距离是多少？
30．如图甲所示，某型号挖掘机的质量为3000kg，两履带与地面接触的总面积为1.5m2；挖掘机在 6s 内将装满铲斗、质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度 H=2m(如图乙所示)。 求：(g 取10 N/kg)
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时，对地面的压强。
（2）挖掘机每挖一次泥石并水平移送到岸边，对泥石做的功。
（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率。
31．如图是一款升降灯，重力锤约为3kg灯的质量约为2kg通过调节重力锤位置可调节灯的高度，从面满足人们的个性化需求。忽略绳重和所有摩擦。请回答以下问题：
（1）动滑轮A的重力是多少？
（2）小科在书房安装此灯后，觉得距离书桌太远，想将灯降下50cm，请问重力锤的重力势能将增加多少？
（3）在(2)的基础上，灯与重力锤的能量转化效率是多少？
32． 钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一。如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长40cm、宽25cm、高30cm，空箱时，整箱质量仅5kg，轻便易携，还可以安装遮阳伞等配件。
（1）小明把空箱向上搬 100cm后放到车上，向上搬 100cm的过程中小明对钓箱做了多少功
（2）空箱时，钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体，如图乙，试计算把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是多少牛。
（3）如图丙，若风从左往右吹，安装遮阳伞后，钓箱容易发生翻倒。除遮阳伞外，钓箱(包括箱内的物品)重心可近似看做在钓箱的几何中心。遮阳伞(包括伞杆)的质量为4kg，重心在M点下方30cm处。已知某时刻遮阳伞承受的水平风压为 20N/m2，遮阳伞承受该风压的等效垂直面积为1.5m2，风压的作用点可视为M点。为了使钓箱不翻倒，至少应该在钓箱内放多少千克的重物 (空气对遮阳伞的升力忽略不计)
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【分析】1.动能：是伴随著物质运动的能量；2.势能：物质静止时所具有的能量；它与物质所处的位置和状态有关；3.辐射能：各种电磁辐射，包括光和热的辐射能。能量的每种形式都可以转换为其它形式，但能量不能消灭或无中产生。能量的损失，常为转换成其它类型的能量。电能是一种动能；它可转换成热能或光能。4、分子势能（内能）分子势能是分子间由于存在相互的作用力，从而具有的与其相对位置有关的能。分子势能是内能的重要组成部分。5、光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量形式，光能是一种可再生性能源。6、磁能泛指与磁相联系的能量，严格地说应指磁场能。7、电能，是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。8、化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。9、核能是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc2 ，其中E=能量，m=质量，c=光速；
【解答】A. 强度很大的爆炸，不仅有耀眼的光芒，并且伴随着巨响，这是因为爆炸声具有声能，A正确；
B. 我们平时吃的米饭中蕴含着化学能 ，B正确；
C.汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油），燃料中储存的能量属于化学能，C错误；
D. 在空中飞行的蒲公英种子具有机械能，D正确；
故答案为：C
2．【答案】A
3．【答案】C
【解析】【分析】（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。
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。
物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
（3）人上升到最高点时对其进行受力分析，得出结论。
【解答】A、a→b的过程中，弹簧的形变程度减小，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加；
开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小金的速度达到最大，此时动能最大；弹力继续减小，当向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动；
所以，a→b的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大，故A错误。
B、b→c的过程中，即人离开地面上升的过程，小金的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为人的重力势能，故B错误。
C、a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大；故C正确。
D、b→c的过程中，小金需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不断减小；故在c状态时小金的机械能不是最大，故D错误。
故选：C。
4．【答案】D
【解析】【分析】 机械能守恒是指在只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。
【解答】A. 火箭加速升空时，动能变大，重力势能变大，机械能变大，A错误；
B. 火箭发射的能量转化主要是燃料的化学能能转化为机械能 ，B错误；
C. 神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化电能，电能转化为机械能，C错误；
D. 燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程，即将内能转化为机械能。D正确；
故答案为：D。
5．【答案】C
【解析】【分析】A.根据对常见速度的认识判断。
B.估测中学生的体重和引体向上的高度，根据W=Gh估算一次做功大小。
C.根据W=Gh估算跳绳做的功，根据P=计算跳绳的功率。
D.根据W=Gh计算出克服自身重力做的额外功，克服水桶重力做的有用功，二者相加得到总功，最后计算效率即可。
【解答】A.一名初中生步行的速度大约为1.1m/s≈4km/h，故A错误；
B.中学生的体重约G=500N，引体向上高度约h=0.5m，一次克服重力做功约为W=Gh=500N×0.5m=250J，故B错误；
C.跳一次绳克服重力做的功：W=Gh=500N×10×10-2m=50J，
跳绳180次克服重力做的总功：W总=180W=180×50J=900J，
跳绳时的功率：P===150W，故C正确；
D. 中学生的重力约为500N，上到位于二楼的教室，其上升的高度约为3m，其克服自身重力做功约为：W'=Gh'=500N×3m=1500J，
用一个普通塑料水桶提一桶10kg的水上2楼，
克服其重力做功约为：W''=Gh''=mgh''=10kg×10N/kg×3m=300J，
则机械效率η==×100%≈16.7%，故D错误。
故答案为：C。
6．【答案】D
【解析】【分析】（1）动滑轮在理想情况下可以省一半力。
（2）使用定滑轮不省力。
（3）根据杠杆的平衡条件进行分析。
（4）在忽略斜面摩擦的情况下，斜面长是斜面高的多少倍，所用的拉力就是物重的多少分之一。
【解答】
解：由题知，不计机械自重及摩擦；
A、动滑轮可以省一半力，即
B、使用定滑轮不省力，即F=G；
C、根据题图可知：此时的动力臂为：；阻力臂为：；
D、不计摩擦，根据功的原理可知：FL=Gh，则；
综上可知：最省力的是斜面，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
7．【答案】C
【解析】【分析】（1）比较木块两次相同时时间内通过的路程得出其运动的速度关系。
（2）根据摩擦力大小的影响因素分析两次木块受到的摩擦力大小关系，然后利用W=fs分析整个过程中克服摩擦力做功多少；
（3）先判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系，利用公式W=Fs比较两次做功的多少。
（4）根据公式P=Fv进行分析。【解答】A.从图象中可看出，相同时间第一次通过路程大于第二次，所以第一次实验的速度大于第二次的速度，故A正确不合题意；
B.两次拉动同一木块沿水平木板匀速滑动过程中，木块对水平木板的压力相等，接触面的粗糙程度相同，所以木块受到的摩擦力相等，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，则根据W=fs可知，整个过程中克服摩擦力做功一样多，故B正确不合题意；
C.用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，两次木块受到的拉力相等。相同时间内木块运动的距离不相同，由W=Fs可知，相同时间内两次拉力对木块做的功不一样多，故C错误符合题意；
D.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据公式P=Fv可知，拉力第一次做功的功率大，故D正确不合题意。
故选C。
8．【答案】B
【解析】【分析】（1）弹性势能大小与物体弹性形变的程度有关；
（2）根据能量转化的知识判断；
（3）分子运动的剧烈程度与温度有关；
（4）根据改变物体内能的方式判断。
【解答】松开手指后，球内气体向后喷出，气球的体积减小，即形变程度减小，那么弹性势能减小，故A错误；
球内气体的内能转化为气球的机械能，则气体内能减小，故B正确；
喷出的气体内能减小，温度降低，则热运动减弱，故C错误；
喷出气体的温度较低，会从外界吸收热量，故D错误。
故选B。
9．【答案】D
【解析】【分析】 A.温度越高，分子热运动越剧烈；
B.根据功是计算式W=fs判断；
C.活塞克服摩擦力做功，机械能减小；
D.四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】 A.活塞向左运动，对气体做功，气体内能增加，温度升高，分子运动速度增大，故A错误； B.若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为W=fs，其中f为摩擦力，故B错误；
C.恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误；
D.力F推动活塞向左运动，对气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能 量转化相同，故D正确。
故选D。
10．【答案】D
【解析】【分析】A.根据活塞的运行方向和气门的开合判断冲程名称；
B.压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能；
C.减小能量损耗，可以提高热机效率；
D.热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关。
【解答】A.丁图中两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故A正确不合题意；
B.甲中两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能，故B正确不合题意；
C. 加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率，故C正确不合题意；
D.汽油的热值与是否充分燃烧无关，故D错误符合题意。
故选D。
11．【答案】C
【解析】【分析】A.拉力做的功用来克服摩擦力的功和滑轮组拉力做的功；
B.重力做功等于重力大小x在重力方向上运动的距离；
C.拉力大小可以用滑轮组的特点求得；
D.动滑轮省力但却费距离。
【解答】A. 拉力F做的功大于物体B克服重力做的功；
B. 物体B克服重力做功等于（15x0.3）=4.5J；
C.
D. 物体A向右做匀速直线运动的速度为0.075m/s；
故答案为：C
12．【答案】A
【解析】【分析】根据乙图确定物体上升的高度和自由端移动的距离，根据s=nh确定滑轮组承担物重的绳子股数n。
A.用G=mg求提升物体的重力，根据计算滑轮组的机械效率；
B.不计绳重和摩擦，根据计算动滑轮的重力。
CD.利用速度公求绳子自由端移动速度，再利用P=Fv求拉力的做功功率。【解答】由图乙可知，在t=4s内，物体上升高度h=2m时，绳子自由端移动距离s=6m，
滑轮组承担物重的绳子股数：。
A.物体重力：G=mg=27kg×10N/kg=270N，
滑轮组的机械效率：；
故A正确；
B.根据可知，则动滑轮的重力：G动=3F-G=3×100N-270N=30N，故B错误；
CD.绳子自由端移动的速度：，
拉力的做功功率：P=Fv=100N×1.5m/s=150W，故C、D错误。
故选A。
13．【答案】C
【解析】【分析】（1）根据公式计算出速度，然后进行比较；
（2）根据二力平衡的知识判断；
（3）根据W=Fs比较做功的大小；
（4）根据P=Fv比较做功的功率大小。
【解答】A.8s时物体的速度为：；
20s时的速度为：；
则20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
B.根据图像可知，物体在两个时间段内都做匀速直线运动，它受到的拉力和摩擦力相互平衡。因为摩擦力保持不变，所以两个时间段内的拉力相等，故B错误；
C.0~12s内运动距离为6m，12~24s内运动距离为2m，且拉力相等，根据W=Fs可知，前者做的功大于后者做的功，故C正确；
D.0~12s内的速度大于12~24s内的速度，根据P=Fv可知，前者的功率大于后者的功率，故D错误。
故选C。
14．【答案】D
【解析】【分析】 A.根据公式判断；
B.根据公式W=Fs判断；
C.根据机械效率的定义判断；
D.根据公式分析判断。
【解答】 A.根据可知，功率的大小与功和时间有关，则物体做功越多，功率不一定大，故A错误；
B.根据W=Fs可知，作用在物体上的力越大，物体在只有在力的方向上移动的距离越大，做的功才一定越大，故B错误；
C.机械效率为有用功是总功的比值，表示机械性能的好坏，故C错误；
D.提升高度相同时，增大物重，有用功增大；而额外功几乎不变，根据可知，滑轮组的机械效率会增大，故D正确。
故选D。
15．【答案】D
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识分析；
（2）根据（1）中分析判断；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。
（4）根据（3）中的分析判断。
【解答】A、在木板旋转的过程中，木板的重心在不断升高，那么木板的机械能在不断增大，因此外力肯定克服木板的重力做了功，故A正确不合题意；
B、重物P的位置不断升高，那么它的机械能不断增多，因此木板对重物的力肯定做了功，故B正确不合题意；
C、重物P匀速转动，那么动能不变；由于高度增大，因此重力势能变大。根据机械能=动能+重力势能可知，它的机械能不断增大，故C正确不合题意；
D、长木板和重物的速度不变，那么动能不变；高度增大，那么重力势能增大。据机械能=动能+重力势能可知，它们的机械能不断增大，股D错误符合题意。
故选D。
16．【答案】增大；减小
【解析】【分析】动能和势能的影响因素主要包括物体的质量、物体的速度、物体被举高的高度、物体的弹性形变程度以及分子间的相互作用力等因素。动能与物体的质量和物体的速度有关。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。这表明动能的大小取决于物体的运动状态，即运动物体的质量和速度的乘积。势能包括重力势能和弹性势能。重力势能与物体的质量和物体被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。而弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。
【解答】动能和质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大，所以OA段的动能增大，AB段的机械能减小，因为往下运动，质量不变，速度不变，所以动能不变，但是高度减小，所以重力势能减小，机械能等于重力势能和动能，所以AB段的机械能减小；
故答案为：增大；减小
17．【答案】增大；大于
【解析】【分析】 根据甲、乙的运动情况判定甲、乙的重力、质量的大小关系；动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】 当由静止自由释放后，甲物体下降，乙物体上升，
这说明甲物体的重力大于乙物体的重力，
那么合力向上，则乙的速度逐渐变大；
根据G=mg可知，甲物体的质量大于乙物体的质量；
物体在运动过程中，乙的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大；
下降过程中，甲的重力势能转化为甲的动能、乙的动能、乙的重力势能，所以甲减少的重力势能大于乙增大的动能。
18．【答案】（1）150
（2）300
19．【答案】CD；功率；742.5W
【解析】【分析】定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。
【解答】(1)ABC、滑轮的轴固定不动的叫定滑轮，轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮；由图可知，滑轮A、B的转轴固定，则A、B为定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故AB错误，C正确；D、绳子自由端移动的距离等于重物上升的高度，故D正确；
故答案为：CD。
(2)[2]由题意可知，马力是单位时间内所做的机械功的单位，所以是功率的单位。
[3]由于A、B均是定滑轮，不考虑绳重和摩擦，所以马施加的拉力和物体的重力相等，即F=G=mg=1000×0.45kg×10N/kg=4.5×103N
拉力所做的功W=Fs=4.5×103N×33×0.3m=4.455×104J
拉力的功率为

20．【答案】40；60%；20
【解析】【分析】（1）根据P=Fv计算拉力的功率；
（2）根据W总=Pt计算出总功，根据W有=Gh计算有用功，根据计算斜面的机械效率；
（3）根据W额=W总-W有计算额外功，根据计算摩擦力。
【解答】（1）拉力的功率：P=Fv=50N×0.8m/s=40W；
（2）拉力做的总功：W总=Pt=40W×10s=400J；
拉力做的有用功：W有=Gh=120N×2m=240J；
斜面的机械效率：；
（3）斜面做的额外功：W额=W总-W有=400J-240J=160J；
斜面的长度：s=vt=0.8m/s×10s=8m；
物体受到斜面的摩擦力：。
21．【答案】（1）D
（2）不能；大于
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
（2）罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
【解答】（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
22．【答案】（1）
（2）
【解析】【分析】分析图乙，有两个杠杆AO1B和O2CD，O1和O2分别为支点，知道各力臂大小，知道桶盖的质量，利用重力公式求桶盖的重，分别利用杠杆平衡条件列出方程求出脚对踏板A处的压力。
【解答】 设顶杆对桶盖上C点的作用力为F2，EO2=EC+CO2=×50cm+5cm=30cm，
根据杠杆平衡条件可得：G×EO2=F2×CO2---------------②
根据力的作用是相互的可知：F1=F2，
则得：，所以，。
23．【答案】（1）质量
（2）水降低的温度值
（3）铝
【解析】【分析】 （1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；
（4）根据转换法，由Q=cmΔt可知，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少，等质量水的温度下降越多，表明放入的物质吸热越多；
（5）由已知条件分析甲、乙水的温度变化，根据Q=cmΔt和分析。
【解答】 （1）根据题意可知，将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；
（4）实验中，用等质量水降低的温度值间接反映两金属块吸收热量的多少；
（5）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温度变化大。根据Q=cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多；
根据，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。
24．【答案】（1）减小
（2）否
（3）将小车出发点A移至山体更高点
【解析】【分析】（1）机械能=动能+重力势能；
（2）根据动能和重力势能的转化分析；
（3）要使小车顺利通过C点，则要求小车到大C点时动能越大越好。而小车的动能由重力势能转化而来，因此可以想办法增大小车开始时的重力势能，据此分析解答。
【解答】（1） 在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程 ，小车的质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，小车的机械能减小。
（2）根据图片可知，A点和C点高度相同，则二者重力势能相同，那么小车到达C点时动能为零，即它不能顺利通过C点。
（3）为使该模型的“指标二”达到优秀水平，针对该模型提出更合理的设计方案：将小车出发点A移至山体更高点。
25．【答案】（1）刻度尺
（2）5.4
（3）1.2×103
【解析】【分析】（1）由表格数据判断出测量工具；
（2）物体在空气中时，根据杠杆的平衡条件G×LOA=F×LOB算出物体的重力；
（3）由图乙知当物体浸没在液体中时，根据杠杆的平衡条件（G-F浮）×LOA=F′×LOB算出物体受到的浮力，由F浮=ρ液gV排算出液体的密度。【解答】（1）由表格数据知实验中需要用弹簧秤测量物体在空气中和浸没在液体中示数，用刻度尺测量OA、OB的长度，所以除弹簧秤外，还需要的测量工具有刻度尺；
（2）物体在空气中时，根据杠杆的平衡条件知G×LOA=F×LOB，
解得：；
（3）由图乙知当物体浸没在液体中时，根据杠杆的平衡条件：（G-F浮）×LOA=F′×LOB，
解得：；
由F浮=ρ液gV排得液体的密度为：。
26．【答案】（1）F1L1=F2L2
（2）1
（3）测出AB的长度，以AB间的1/10为标准，在整根杠杆上均匀地刻上刻度
（4）A；B
【解析】【分析】（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识；
（2）杠杆上对应位置标注的应该是所测液体的密度；
（3）这个密度计的刻度是均匀的，量出从0~1g/cm3之间的长度，然后平均分成10份，每份就是0.1g/cm3；
（4）提高密度秤的测量精确度，其实就是密度变化相同时，两个刻度值之间的距离更大，根据杠杆的 平衡条件分析判断即可。【解答】（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理F1L1=F2L2；
（2）密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3，故在B的位置标记为1.0；
（3）在杆秤上标其它刻度(精确到0.1g/cm3)，步骤③的操作补充完整：测出AB的长度，以AB间的1/10为标准，在整根杠杆上均匀地刻上刻度。
（4）A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确；
B.减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确；
C.杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，G0×L1=G陀×LA；
杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，（G0+G水）×L1=G陀×LB；
联立两式可得：；
杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，
可得；
则：；
当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误；
D.由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误。
故选AB。
27．【答案】（1）
（2）=
（3）A，B
【解析】【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此完成作图；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（3）根据对力臂的认识分析判断。
【解答】（1）通过支点O做F2力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是它的力臂L2，如下图所示：
（2）根据图甲可知，F1和F2的方向都与这个圆相切，则两个力的作用线都与通过切点的半径垂直。根据力臂的定义可知，两个力的力臂都等于半径，即力臂相等。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，F1=F2；
（3）根据图乙可知，物体的重力竖直向下，要使杠杆保持平衡，拉力的方向必须是向上的，故④错误；
力①和②的作用线都与这个圆相切，则它们的力臂相等，即它们的大小都等于F1，故A、B正确，而C错误。
故选AB。
28．【答案】（1）G=mg=50kg×10N/kg=500N，起跳的最大高度h=0.09m，跳一次克服重力做功
（2）由图可知跳一次所用时间，所以一分钟内所跳次数为次
1min内克服重力做功为总
1min内克服重力做功的平均功率
【解析】【分析】功的定义：如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。功的计算公式：W=FS（其中W是功，F是力，S是在力的方向上的距离）；功率的定义：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功率的计算公式：P=W/S=FV（其中P是功率，W是功，S是距离，F是力的大小，V是速度）。
29．【答案】（1）解：方法一：假设雕像重心距脚后跟 B 距离为L，雕像长度为 L数，利用杠杆的平衡条件可知，当以 B 点为支点时， 175cm①
当以 A 点支点时，2400×175cm②
联立①②两式可得：G=5600N，L=100cm。
方法二：（1）由平衡力的知识得，雕像受到的重力
（2）假设雕像重心距脚后跟B距离为L，雕像长度为LB ，以B点为支点，由杠杆的平衡条件得：G·，即5600N×L=3200N×175cm，解得L=100cm。
【解析】【分析】（1）方法一：分别将B点和A点看作支点，将重力看作阻力，将显示器对应的示数看作动力，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列出两个方程，最后联立计算即可；
方法二：人处于静止状态，则它受到两个支持力和重力相互平衡，根据平衡力的知识列式计算重力即可。
（2） 以B点为支点， 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可。
30．【答案】（1）静止在地面上时，挖掘机对地面的压力
挖掘机对地面的压强
（2）泥石所受的重力
挖掘机对泥石做的功
（3）挖掘机做的总功
挖掘机的机械效率
31．【答案】（1）G灯=mg=2kg×10N/kg=20N
G锤=mg=3kg×10N/kg=30N
GA=2×20N-30N=10N
（2）重力锤重力势能=Gh=30N×(0.5m/2)=7.5J
（3）动滑轮A重力势能=Gh=10N×(0.5m/2)=2.5J
η=W有/W总=7.5J/(7.5J+2.5J)=75%
或η=W有/W总=W有/G灯·h=7.5J/20N×0.5m=75%
【解析】【分析】 （1）轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆（省力杠杆）。它不能改变力的方向，但最多能够省一半的力，但是不省功。
（2）重力势能=重力x所处的高度；
（3）η=W有/W总 ；
32．【答案】（1）空钓箱的重力为：G=mg=5kg×10N/kg=50N；
小明对钓箱做的功为：W=Gh=50N×1m=50J；
（2）钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体，把左侧底边稍微抬离地面时，要使施加的力最小，则动力臂应该是最大的，如下所示：
当AB为动力臂时，此时的动力臂最大；
；
钓箱重力的力臂为：L2=×40cm=20cm；
根据杠杆的平衡条件可知，所需的最小动力为：
（3）遮阳伞承受风压的面积为1.5m2，某时刻风压为20N/m2，则风力的大小为：F1=1.5m2×20N/m2=30N，
根据杠杆平衡条件可得G0L0=F1L1，即G0××40cm=30N×（105cm+30cm+5cm），
解方程可得G0=210N，
钓箱内放重物的质量：。
【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出所做的功；
（2）要想用最小的力让钓箱一边刚好离开地面，那么动力臂应该达到最大，根据杠杆平衡条件求出最小的力；
（3）首先计算风力的大小，根据杠杆平衡条件、重力公式计算当人离开钓箱后，为了使钓箱不翻倒，至少应该在钓箱内放多少kg的重物。