人教版八下物理第十一章 功和机械能单元检测（基础卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2020八下·北京期末）下列物理量中，以科学家瓦特的名字作为单位的是（ ）
A．压强 B．功率 C．力 D．功
【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A．压强的单位是帕斯卡，符号Pa，A不符合题意；
B．功率的单位是瓦特，符号W，B符合题意；
C．力的单位是牛顿，符合为N，C不符合题意；
D．功的单位是焦耳，符号J，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】国际单位中，功率的单位是瓦特。
2．下面关于功和功率的说法中正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．做功的时间越短，功率就越大
C．在相同的时间内，做功越多，功率越大
D．做相同的功，用的时间越长，功率就越大
【答案】C
【知识点】功
【解析】【解答】A、机器做功越多，不知道做功时间，它的功率不一定大，故错误．
B、机械所做的功一定时，所用的做功时间越短，它的功率就越大．光知道时间，不知道功的多少，不能判断．故错误．
C、时间一定时，所做的功与功率成正比，功越多，功率越大．故正确．
D、做功一定时，功率与时间成反比，时间越长，功率越小．故错误．
故选C．
【分析】（1）功率是表示做功快慢的物理量，机器的功率大，说明它做功快，即在相同的时间内做功多．
（2）功率是单位时间内做的功的多少．要想判断功率大小，就要知道所做的功，和所用的时间．
3．（2024八下·杞县期末）在滑雪运动员从山上往山下匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
B．运动员受到的摩擦力的方向沿山路向上
C．重力对运动员没有做功
D．运动员滑到山底不能立即停下来是因为受到惯性的作用
【答案】B
【知识点】惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；是否做功的判断
【解析】【解答】A．运动员下滑过程中，他受到的重力竖直向下，滑雪板对他的支持力垂直斜面向上，二力不是一对平衡力，故A错误；
B．运动员向下运动，则他受到的摩擦力方向沿山路向上，故B正确；
C．运动员时刻受到重力，运动员下滑的过程中在重力的方向上产生了距离，所以重力对运动员做了功，故C错误；
D．运动员滑到山底不能立即停下来是运动员具有惯性，故D错误。
故选B。
【分析】1、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、摩擦力的方向：与运动方向相反，本题中运动员向下运动，则他受到的摩擦力方向沿山路向上
3、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上
4．（2023八下·深圳期末）图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上运动的情景，由此可估算出他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约为（ ）
A．3J B．300J C．3×104J D．3×106J
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】学生的质量大约为50kg，根据重力公式可知学生的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N，
上升的高度约为0.6m，根据做功公式可知 完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约W=Gh=500N×0.6m=300J，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】做功：公式为W=Fs，本题中F=mg，根据常识可知，中学生的重力为500N，臂展为0.6m，据此计算重力做功。
5．（2024八下·谷城期末）如图所示，是读小学一年级的小英和爸爸回家上楼的场景。她们从地面开始走楼梯回到家里用时一样多，则她们( )
A．做的功一样多 B．小英的功率大一些
C．爸爸的功率大一些 D．小英做功快一些
【答案】C
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】二人回家时，由于上楼的高度相同，根据W=Gh，重力大的爸爸做功多，根据时间相同，根据，可知爸爸的功率大，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据W=Gh，计算做功多少的关系；根据，判断功率的大小。
6．（2024八下·三台期末）超市进了一批洗衣粉，每箱，搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率与他所搬运物体的质量的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为( )
A．个 B．个 C．个 D．个
【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】功率表示做功的快慢，为尽快完成搬运，使功率最大即可，根据图像，功率最大时，搬运的质量是30开关，因1箱质量为10kg，则每次搬运3箱，功率最大，搬运最快，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据质量不同，功率不同，功率越大，做功越快。
7．（2024八下·上杭期末）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力做功功率为（ ）
A．5W B．15W C．25W D．30W
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；力与图象的结合；探究影响摩擦力大小因素的实验；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图乙可知，在2~4s内，物体做匀速直线运动，速度为5m/s，此时根据二力平衡可知摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f=F=3N，根据P=Fv可知物体克服摩擦力做功的功率
故ACD错误；B正确。
故选B。
【分析】1、功率的计算：公式为P=Fv，平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上；
2、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以推力等于摩擦力。
8．（2024八下·南山期末）如图所示，小明连续做15个规范的引体向上，同学们测量小明做引体向上的功率，下列不需要测量的物理量是（ ）
A．小明的身高 B．手臂的长度
C．小明的质量 D．完成15个引体向上的时间
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】根据题意客舟，小明做引体向上的功率，
那么要测量功率需要测出小明的质量，手臂的长度和时间，而与小明的身高无关，故A符合题意，而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据功的计算式W=Gh和分析判断。
9．下列说法正确的是（ ）
A．甲物体比乙物体所处的位置高，则甲的势能比乙的势能大
B．甲物体比乙物体的速度大，则甲的动能比乙的动能大
C．一个物体能够做功，说明它具有能
D．一个物体具有能，说明它正在做功
【答案】C
【知识点】能
【解析】【解答】解：A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以势能的大小也是不确定的．
B、动能除了与速度有关之外，还与物体的质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以动能的大小也是不确定的．
C、一个物体能够做功，这个物体就具有能．
D、一个物体具有能，说明它有做功的能力，但它不一定做功．
故选C．
【分析】一个物体能够做功，就说明这个物体具有能量．“能够”表示具有做功的能力，但不一定做功．
影响动能大小的因素是质量和速度，在质量一定时，速度越大，动能越大．
影响重力势能大小的因素是质量和被举高度．质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大．
10．（2024八下·衡水期末）如图所示，是小球下落后压弹簧的示意图，a点是小球下落的最高点，b点是弹簧自然伸长点，c点是弹力与重力相等的点，d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是（ ）
A．a点的动能最大 B．b点的重力势能最大
C．c点为动能最大 D．d点为弹性势能为零
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．a点处速度很小，动能较小，故A错误；
B．a点高度大，重力势能大，故B错误；
C．小球所受合力为0，速度最大，动能最大，故C正确；
D．d点是弹簧形变程度最大，弹性势能最大，故D错误。
故选C。
【分析】(1)从动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析，动能的大小跟质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。弹性势能的大小跟弹性形变有关，弹性形变越大，弹性势能越大。
(2)弹力大小与弹性形变大小有关。
11．（2024八下·巴中期末）起重机吊起货物在匀速上升的过程中，下列关于货物的动能和势能变化情况的描述，正确的是( )
A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能增大
C．动能不变，势能增大 D．动能减小，势能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】起重机吊起货物在匀速上升的过程中，货物的质量不变，高度增大，重力势能增大，速度不变，动能不变，故ABD错误，C正确。
故选： C。
【分析】动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大，高度一定时，质量越大，重力势能越大。
12．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的（ ）
A．动能 B．重力势能
C．弹性势能 D．以上都不是
【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】解：“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大．故选B．
【分析】被举高的物体具有重力势能．重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，重力势能越大．
13．（2024八下·泰山期末）下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（ ）
①“探究液体压强与哪些因素有关”时，保持探头浸入液体的深度不变，改变液体密度
②“探究重力势能的大小与哪些因素有关”时，用桌腿陷入沙子的深度反映重物重力势能的大小
③“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，保持液体密度不变，改变物体浸入液体的体积
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律
A．①和④ B．②和③ C．①和③ D．②和④
【答案】C
【知识点】探究影响物体势能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验；探究液体压强的特点实验；探究浮力大小的实验
【解析】【解答】①使用了控制变量法，“探究液体压强与哪些因素有关”时，控制探头浸入液体的深度不变，改变液体密度；②使用了转换法，“探究重力势能的大小与哪些因素有关”时，重力势能大小无法直接得到，用桌腿陷入沙子的深度反映重物重力势能的大小；③使用了控制变量法，“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，控制液体密度不变，改变物体浸入液体的体积；④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，因物体完全不受阻力的情况无法得到，因此牛顿第一定律是在实验基础上推理得到的，使用了科学推理法。因此采用了相同研究方法的是①③，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】根据控制变量法：当研究多个因素之间的关系时，每次只改变其中的一个因素，而控制其他因素不变；转换法：将难以直观测量或观察的量转换成容易测量和观察的量；
实验推理法：在无法直接进行某种实验的情况下，通过逻辑推理来探索这些实验可能揭示的结果。
14．（2024八下·宝丰期末）我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧（jiàn，引水的竹、木管子）内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”这段文字描述的是筒车（如图甲）这样一种以水流为动力来取水的机械，其模型如图乙所示，筒车的转动速度不变，下列说法不正确的是（ ）
A．取水筒内的水，在取水处时动能最大
B．取水筒内的水，在倒水处时重力势能最大
C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，机械能一直在增大
D．筒车取水时转得越快，功率越大
【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】A．取水筒内的水，转动的速度和质量不变，动能不变，故A错误，符合题意；
B．图中，水筒内的水，在倒水处时高度最大，重力势能最大，故B正确，不符合题意；
C．从取水处到倒水处，位置升高，水的动能不变，重力势能增大，总的机械能一直增大，故C正确，不符合题意；
D．筒车取水时转得越快，在相同时间取水就越多，对水做功越大，功率越大，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】质量和速度一定时，动能一定；质量一定时，高度越大， 重力势能越大；做功的快慢是功率大小。
15．（2023八下·昌平期末）如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到男生鼻子附近的A点处，由静止释放，铁锁向前摆去，下列说法中正确的是（ ）
A．铁锁摆回时会打到鼻子
B．铁锁在往复摆动的过程中，机械能逐渐增大
C．铁锁从高处摆到低处的过程中，动能转化为重力势能
D．铁锁从低处摆到高处的过程中，重力势能增加
【答案】D
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A、铁锁摆回来时还会回到原来的地方，不会打到鼻子，故A错误。
B、铁锁在往复摆动的过程中，机械能保持不变，故B错误。
C、铁锁从高处摆到低处的过程中，重力势能转化为动能，故C错误。
D、铁锁从低处摆到最高处的过程中，动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，故D正确。
故答案为：D
【分析】（1）铁锁的机械能保持变，动能和重力势能相互转化。
（2）铁锁从高处到最低点时，重力势能减小，动能增大。
（3）铁锁从最低点到最高点时，动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大。
二、填空题（每空2分，共20分）
16．（2024八下·开州期末） 为了纪念 对物理学的巨大贡献，以他的名字作为功的单位。人用力推车，但车未被推动，则人对车 功。（填“做”或者“不做”）
【答案】焦耳；不做
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】功的单位为焦耳，车没有推动，有力无距离，推力不做功
综上第1空、焦耳；第2空、不做
【分析】做功的条件：对物体有力，物体在力的作用下产生了位移，计算公式为W=Fs
17．（2024八下·深圳期末）如图1所示，小华用水平推力F把木箱向前沿着粗糙水平面推动。此过程中，推力F和木块前进的路程随时间t的变化情况分别如图2甲乙所示。0～2s内，木箱所受摩擦力为 N，0～2s内木箱克服摩擦力做功大小为 J；2～5s内木箱运动速度为 m/s，2～5s内推力F对木箱做功的功率为 。
【答案】10；20；1；10W
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；力与图象的结合；探究影响摩擦力大小因素的实验；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据图甲、乙，在2~5s内，匀速直线运动受力平衡，推力为10N，摩擦力与推力平衡，大小相等，摩擦力是10N；0~2s物体加速运动，压力与接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故摩擦力为10N。
在0~2s内，木箱移动距离为2m，克服摩擦力做功：，
在2~5s内，时间，运动的路程
速度为：；
根据推力为10N，功率。
【分析】滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关；根据W=fs，计算克服摩擦力做功多少；根据，计算速度；利用P=Fv，计算功率的大小。
18．（2024八下·南充期末）打篮球时，当接住一个向你飞来的篮球，你的手会向后移动一段距离进行缓冲，来减小手受到的冲击力。假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，现让一个具有动能的篮球，推着你的手缓冲后静止，则手受到的冲击力约为 N；如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力约为 N。
【答案】100；3000
【知识点】动能的影响因素；功的计算及应用
【解析】【解答】假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，一个具有动能的篮球，对手做功W=E=30J，手受到的冲击力；如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力。
【分析】已知具有30J动能的篮球，推着你的手缓冲30cm后静止，由W=Fs可求得手受到的冲击力，同理可求得如果缓冲距离只有1cm，则手受到的冲击力。
19．（2024八下·贵阳月考）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30 g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与 有关，下落过程是重力势能转化为 。
【答案】高度； 动能
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】因为18楼和25楼的高度非常高，所以鸡蛋一开始具有很大的重力势能，在下落的过程中，质量不变，高度减小，速度不断增大，重力势能转化为动能，由此可知重力势能与高度有关。
故答案为：高度；动能。
【分析】根据重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，重力势能越大。
三、实验探究题（共3题，共20分）
20．（2024八下·南沙期末）如图1所示，小球在光滑无摩擦轨道的A点由静止开始运动（忽略空气阻力）。经过B点和C点时，小球的动能、重力势能如下表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高，则：
位置 动能/J 重力势能/J
B 2 4
C 6 0
（1）小球从A点到C点的运动过程中，小球的 能转化 能；
（2）经过D点时，小球的动能为 J；重力势能为 J；
（3）小球能否运动到F点？若能，请写出小球在该点的机械能大小；若不能，请写出一种能让小球释放后能够经过F点的做法。 （选填“能”或“不能”）， ；
（4）若小球越过最高点F后继续运动到水平轨道上，请在图2中大致画出小球在水平轨道GH段运动时的“速度-时间”图像 。
【答案】（1）重力势；动
（2）2；4
（3）不能；在A点将小球以一定的速度抛出
（4）
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】（1）小球从A点到C点的运动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
（2）轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，B和D高度相等，重力势能相等，B位置的重力势能是4J，D点的重力势能是4J，B和D点的机械能相等，D点的动能与B点的动能也相等，为2J。
（3）小球在A点只有重力势能，小球的机械能守恒，A点的机械能是6J，A和E高度相等，重力势能相等，所以小球在E点动能为零，速度为零，E点的机械能是6J，则小球运动的最高点是E点，不能向上运动到F点。如果让小球释放后能够经过F点，需要在A点将小球以一定的速度抛出。
（4）轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球水平轨道GH段运动时，在水平方向不受力的作用，由牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动，如图所示：
【分析】（1）质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。
（2）轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球的机械能守恒；
（3）小球在A点只有重力势能，小球的机械能守恒；
（4）在水平方向不受力的作用，由牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动。
21．（2023八下·南山期末）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）该实验中的研究对象是 （选填“小球”或“木块”），小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，小球动能的大小是通过 来反映的；
（2）分析比较甲乙两次实验，可探究出的结论是： ；
（3）在三次实验中，木块所受的摩擦力是 的（选填“相等”或“不相等”）；甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功 J；
（4）若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中，其机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果水平面绝对光滑，则 （选填“能” 或“不能”）完成本实验。
【答案】（1）小球；重力势；木块移动的距离
（2）质量一定时，物体速度越大动能越大
（3）相等；0
（4）不变；不能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】（1）①根据图片可知，小球从斜面上滚下来，撞击木块，木块克服摩擦力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则克服摩擦做功越多，那么小球的动能越大，因此研究对象为小球；
②小球滚下斜面的过程中， 质量不变，高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，那么重力势能转化为动能；
③小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的。
（2）根据图片可知，甲和乙中小球的质量相同，但是在斜面上的高度不同，即小球到达斜面底端时的速度大小不同，那么得到结论： 质量一定时，物体速度越大，动能越大 。
（3）①在三次实验中，小球对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的摩擦力相等；
②根据题意可知，木块在竖直方向上通过的距离为零，根据W=Gh可知，重力对木块做功0J。
（4）①若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中，不会克服摩擦造成机械能的损失，即其机械能不变；
②如果水平面绝对光滑， 那么木块不受摩擦力，那么无论动能大小，木块始终不停运动，因此不能用木块移动的距离反映动能大小，则不能完成本实验。
【分析】（1）①根据图片描述的实验过程确定研究对象；
②根据动能和重力势能的大小变化分析；
③小球撞击木块，木块克服摩擦做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则克服摩擦做功越多，那么小球动能越大。
（2）根据图片分析甲和乙中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（3）①根据影响滑动摩擦力大小的因素分析即可；
②根据W=Gh计算重力做功。
（4）①根据机械能守恒的知识分析；
②注意能否通过木块滑动的距离反映小球动能大小即可。
22．（2022八下·花都期末）如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。
（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是 能转化为 能；
（2）甲球在B点的机械能 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是 ；
（3）甲球在A点的速度 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。
【答案】（1）重力势；动
（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒
（3）＝
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
（2）斜面是光滑的，不计空气阻力，小球在滑下的过程中机械能是守恒的，开始滑下时，甲球和乙球的高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；所以甲球在B点的机械能等于乙球在C点的机械能。
（3） A点和D点的高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，所以甲球在A点的动能等于乙球在D点的动能，所以甲球在A点的速度等于乙球在D点的速度。
【分析】（1）质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；
（2）高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；
（3）高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，动能相等。
四、计算题（共2题，共15分）
23．（2024八下·蒸湘期末）某智能机器人的质量为，其轮子与水平地面接触的总面积为，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为，所受阻力是机器人重力的倍。
求：
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动，此过程中牵引力做的功。
【答案】（1）解：机器人对水平地面的压力等于重力，故压力为，
压强为；
答：机器人对水平地面的压强为；
（2）解：机器人在水平地面上匀速直线移动时，受力平衡，牵引力等于阻力，故牵引力为；
答：机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为；
（3）解：牵引力做的功。
答：牵引力做的功为。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用G=mg计算出机器人的重力；在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力大小等于机器人自身的重力大小；利用计算出机器人对水平地面的压强；
(2)根据题意求出机器人在水平地面受到的阻力；机器人匀速直线运动时，机器人的牵引力大小等于受到的阻力大小；
(3)利用s=vt求出机器人在水平地面上匀速直线移动30s通过的距离；利用W=Fs计算出此过程中牵引力做的功。
24．（2024八下·赤坎期末）如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车项安全标准。中考期间，城南中学的学生乘坐这种新型安全校车到外的考点参加考试，校车和学生总质量为，车轮与地面的接触总面积为，校车行驶了后安全到达考点。求：
（1）校车和学生的总重力；
（2）校车对水平路面的压强；
（3）若校车以的速度在某段平直路面上是匀速行驶，校车受到的牵引力是，求校车发动机牵引力做功的功率。
【答案】（1）解：校车和学生的总重力：
答：校车和学生的总重力是；
（2）解：校车对水平路面的压力：，
则校车对水平路面的压强：
答：校车对水平路面的压强是；
（3）解：校车发动机牵引力做功的功率：。
答：校车发动机牵引力做功的功率是。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【分析】1） 校车和学生总质量为 ，根据G=mg计算 校车和学生的总重力
2）车静止时，重力等于压力，所以 校车对水平路面的压力：， 车轮与地面的接触总面积为 ，根据P=F/s计算 校车对水平路面的压强
3）根据P=Fv可知求解功率需要计算车的速度，本题中车的速度为12m/s，牵引力为4500N，据此计算牵引力的功率
1 / 1人教版八下物理第十一章 功和机械能单元检测（基础卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2020八下·北京期末）下列物理量中，以科学家瓦特的名字作为单位的是（ ）
A．压强 B．功率 C．力 D．功
2．下面关于功和功率的说法中正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．做功的时间越短，功率就越大
C．在相同的时间内，做功越多，功率越大
D．做相同的功，用的时间越长，功率就越大
3．（2024八下·杞县期末）在滑雪运动员从山上往山下匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
B．运动员受到的摩擦力的方向沿山路向上
C．重力对运动员没有做功
D．运动员滑到山底不能立即停下来是因为受到惯性的作用
4．（2023八下·深圳期末）图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上运动的情景，由此可估算出他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约为（ ）
A．3J B．300J C．3×104J D．3×106J
5．（2024八下·谷城期末）如图所示，是读小学一年级的小英和爸爸回家上楼的场景。她们从地面开始走楼梯回到家里用时一样多，则她们( )
A．做的功一样多 B．小英的功率大一些
C．爸爸的功率大一些 D．小英做功快一些
6．（2024八下·三台期末）超市进了一批洗衣粉，每箱，搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率与他所搬运物体的质量的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为( )
A．个 B．个 C．个 D．个
7．（2024八下·上杭期末）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力做功功率为（ ）
A．5W B．15W C．25W D．30W
8．（2024八下·南山期末）如图所示，小明连续做15个规范的引体向上，同学们测量小明做引体向上的功率，下列不需要测量的物理量是（ ）
A．小明的身高 B．手臂的长度
C．小明的质量 D．完成15个引体向上的时间
9．下列说法正确的是（ ）
A．甲物体比乙物体所处的位置高，则甲的势能比乙的势能大
B．甲物体比乙物体的速度大，则甲的动能比乙的动能大
C．一个物体能够做功，说明它具有能
D．一个物体具有能，说明它正在做功
10．（2024八下·衡水期末）如图所示，是小球下落后压弹簧的示意图，a点是小球下落的最高点，b点是弹簧自然伸长点，c点是弹力与重力相等的点，d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是（ ）
A．a点的动能最大 B．b点的重力势能最大
C．c点为动能最大 D．d点为弹性势能为零
11．（2024八下·巴中期末）起重机吊起货物在匀速上升的过程中，下列关于货物的动能和势能变化情况的描述，正确的是( )
A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能增大
C．动能不变，势能增大 D．动能减小，势能减小
12．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的（ ）
A．动能 B．重力势能
C．弹性势能 D．以上都不是
13．（2024八下·泰山期末）下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（ ）
①“探究液体压强与哪些因素有关”时，保持探头浸入液体的深度不变，改变液体密度
②“探究重力势能的大小与哪些因素有关”时，用桌腿陷入沙子的深度反映重物重力势能的大小
③“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，保持液体密度不变，改变物体浸入液体的体积
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律
A．①和④ B．②和③ C．①和③ D．②和④
14．（2024八下·宝丰期末）我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧（jiàn，引水的竹、木管子）内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”这段文字描述的是筒车（如图甲）这样一种以水流为动力来取水的机械，其模型如图乙所示，筒车的转动速度不变，下列说法不正确的是（ ）
A．取水筒内的水，在取水处时动能最大
B．取水筒内的水，在倒水处时重力势能最大
C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，机械能一直在增大
D．筒车取水时转得越快，功率越大
15．（2023八下·昌平期末）如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到男生鼻子附近的A点处，由静止释放，铁锁向前摆去，下列说法中正确的是（ ）
A．铁锁摆回时会打到鼻子
B．铁锁在往复摆动的过程中，机械能逐渐增大
C．铁锁从高处摆到低处的过程中，动能转化为重力势能
D．铁锁从低处摆到高处的过程中，重力势能增加
二、填空题（每空2分，共20分）
16．（2024八下·开州期末） 为了纪念 对物理学的巨大贡献，以他的名字作为功的单位。人用力推车，但车未被推动，则人对车 功。（填“做”或者“不做”）
17．（2024八下·深圳期末）如图1所示，小华用水平推力F把木箱向前沿着粗糙水平面推动。此过程中，推力F和木块前进的路程随时间t的变化情况分别如图2甲乙所示。0～2s内，木箱所受摩擦力为 N，0～2s内木箱克服摩擦力做功大小为 J；2～5s内木箱运动速度为 m/s，2～5s内推力F对木箱做功的功率为 。
18．（2024八下·南充期末）打篮球时，当接住一个向你飞来的篮球，你的手会向后移动一段距离进行缓冲，来减小手受到的冲击力。假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，现让一个具有动能的篮球，推着你的手缓冲后静止，则手受到的冲击力约为 N；如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力约为 N。
19．（2024八下·贵阳月考）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30 g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与 有关，下落过程是重力势能转化为 。
三、实验探究题（共3题，共20分）
20．（2024八下·南沙期末）如图1所示，小球在光滑无摩擦轨道的A点由静止开始运动（忽略空气阻力）。经过B点和C点时，小球的动能、重力势能如下表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高，则：
位置 动能/J 重力势能/J
B 2 4
C 6 0
（1）小球从A点到C点的运动过程中，小球的 能转化 能；
（2）经过D点时，小球的动能为 J；重力势能为 J；
（3）小球能否运动到F点？若能，请写出小球在该点的机械能大小；若不能，请写出一种能让小球释放后能够经过F点的做法。 （选填“能”或“不能”）， ；
（4）若小球越过最高点F后继续运动到水平轨道上，请在图2中大致画出小球在水平轨道GH段运动时的“速度-时间”图像 。
21．（2023八下·南山期末）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）该实验中的研究对象是 （选填“小球”或“木块”），小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，小球动能的大小是通过 来反映的；
（2）分析比较甲乙两次实验，可探究出的结论是： ；
（3）在三次实验中，木块所受的摩擦力是 的（选填“相等”或“不相等”）；甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功 J；
（4）若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中，其机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果水平面绝对光滑，则 （选填“能” 或“不能”）完成本实验。
22．（2022八下·花都期末）如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。
（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是 能转化为 能；
（2）甲球在B点的机械能 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是 ；
（3）甲球在A点的速度 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。
四、计算题（共2题，共15分）
23．（2024八下·蒸湘期末）某智能机器人的质量为，其轮子与水平地面接触的总面积为，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为，所受阻力是机器人重力的倍。
求：
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动，此过程中牵引力做的功。
24．（2024八下·赤坎期末）如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车项安全标准。中考期间，城南中学的学生乘坐这种新型安全校车到外的考点参加考试，校车和学生总质量为，车轮与地面的接触总面积为，校车行驶了后安全到达考点。求：
（1）校车和学生的总重力；
（2）校车对水平路面的压强；
（3）若校车以的速度在某段平直路面上是匀速行驶，校车受到的牵引力是，求校车发动机牵引力做功的功率。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A．压强的单位是帕斯卡，符号Pa，A不符合题意；
B．功率的单位是瓦特，符号W，B符合题意；
C．力的单位是牛顿，符合为N，C不符合题意；
D．功的单位是焦耳，符号J，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】国际单位中，功率的单位是瓦特。
2．【答案】C
【知识点】功
【解析】【解答】A、机器做功越多，不知道做功时间，它的功率不一定大，故错误．
B、机械所做的功一定时，所用的做功时间越短，它的功率就越大．光知道时间，不知道功的多少，不能判断．故错误．
C、时间一定时，所做的功与功率成正比，功越多，功率越大．故正确．
D、做功一定时，功率与时间成反比，时间越长，功率越小．故错误．
故选C．
【分析】（1）功率是表示做功快慢的物理量，机器的功率大，说明它做功快，即在相同的时间内做功多．
（2）功率是单位时间内做的功的多少．要想判断功率大小，就要知道所做的功，和所用的时间．
3．【答案】B
【知识点】惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；是否做功的判断
【解析】【解答】A．运动员下滑过程中，他受到的重力竖直向下，滑雪板对他的支持力垂直斜面向上，二力不是一对平衡力，故A错误；
B．运动员向下运动，则他受到的摩擦力方向沿山路向上，故B正确；
C．运动员时刻受到重力，运动员下滑的过程中在重力的方向上产生了距离，所以重力对运动员做了功，故C错误；
D．运动员滑到山底不能立即停下来是运动员具有惯性，故D错误。
故选B。
【分析】1、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
2、摩擦力的方向：与运动方向相反，本题中运动员向下运动，则他受到的摩擦力方向沿山路向上
3、平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上
4．【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】学生的质量大约为50kg，根据重力公式可知学生的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N，
上升的高度约为0.6m，根据做功公式可知 完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约W=Gh=500N×0.6m=300J，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】做功：公式为W=Fs，本题中F=mg，根据常识可知，中学生的重力为500N，臂展为0.6m，据此计算重力做功。
5．【答案】C
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】二人回家时，由于上楼的高度相同，根据W=Gh，重力大的爸爸做功多，根据时间相同，根据，可知爸爸的功率大，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据W=Gh，计算做功多少的关系；根据，判断功率的大小。
6．【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】功率表示做功的快慢，为尽快完成搬运，使功率最大即可，根据图像，功率最大时，搬运的质量是30开关，因1箱质量为10kg，则每次搬运3箱，功率最大，搬运最快，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据质量不同，功率不同，功率越大，做功越快。
7．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；力与图象的结合；探究影响摩擦力大小因素的实验；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图乙可知，在2~4s内，物体做匀速直线运动，速度为5m/s，此时根据二力平衡可知摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f=F=3N，根据P=Fv可知物体克服摩擦力做功的功率
故ACD错误；B正确。
故选B。
【分析】1、功率的计算：公式为P=Fv，平衡力的特点为：大小相同，方向相反，作用在同一个物体上；
2、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以推力等于摩擦力。
8．【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】根据题意客舟，小明做引体向上的功率，
那么要测量功率需要测出小明的质量，手臂的长度和时间，而与小明的身高无关，故A符合题意，而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据功的计算式W=Gh和分析判断。
9．【答案】C
【知识点】能
【解析】【解答】解：A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以势能的大小也是不确定的．
B、动能除了与速度有关之外，还与物体的质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以动能的大小也是不确定的．
C、一个物体能够做功，这个物体就具有能．
D、一个物体具有能，说明它有做功的能力，但它不一定做功．
故选C．
【分析】一个物体能够做功，就说明这个物体具有能量．“能够”表示具有做功的能力，但不一定做功．
影响动能大小的因素是质量和速度，在质量一定时，速度越大，动能越大．
影响重力势能大小的因素是质量和被举高度．质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大．
10．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．a点处速度很小，动能较小，故A错误；
B．a点高度大，重力势能大，故B错误；
C．小球所受合力为0，速度最大，动能最大，故C正确；
D．d点是弹簧形变程度最大，弹性势能最大，故D错误。
故选C。
【分析】(1)从动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析，动能的大小跟质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。弹性势能的大小跟弹性形变有关，弹性形变越大，弹性势能越大。
(2)弹力大小与弹性形变大小有关。
11．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】起重机吊起货物在匀速上升的过程中，货物的质量不变，高度增大，重力势能增大，速度不变，动能不变，故ABD错误，C正确。
故选： C。
【分析】动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大，高度一定时，质量越大，重力势能越大。
12．【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】解：“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大．故选B．
【分析】被举高的物体具有重力势能．重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，重力势能越大．
13．【答案】C
【知识点】探究影响物体势能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验；探究液体压强的特点实验；探究浮力大小的实验
【解析】【解答】①使用了控制变量法，“探究液体压强与哪些因素有关”时，控制探头浸入液体的深度不变，改变液体密度；②使用了转换法，“探究重力势能的大小与哪些因素有关”时，重力势能大小无法直接得到，用桌腿陷入沙子的深度反映重物重力势能的大小；③使用了控制变量法，“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，控制液体密度不变，改变物体浸入液体的体积；④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，因物体完全不受阻力的情况无法得到，因此牛顿第一定律是在实验基础上推理得到的，使用了科学推理法。因此采用了相同研究方法的是①③，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】根据控制变量法：当研究多个因素之间的关系时，每次只改变其中的一个因素，而控制其他因素不变；转换法：将难以直观测量或观察的量转换成容易测量和观察的量；
实验推理法：在无法直接进行某种实验的情况下，通过逻辑推理来探索这些实验可能揭示的结果。
14．【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】A．取水筒内的水，转动的速度和质量不变，动能不变，故A错误，符合题意；
B．图中，水筒内的水，在倒水处时高度最大，重力势能最大，故B正确，不符合题意；
C．从取水处到倒水处，位置升高，水的动能不变，重力势能增大，总的机械能一直增大，故C正确，不符合题意；
D．筒车取水时转得越快，在相同时间取水就越多，对水做功越大，功率越大，故D正确，不符合题意。
故选A。
【分析】质量和速度一定时，动能一定；质量一定时，高度越大， 重力势能越大；做功的快慢是功率大小。
15．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A、铁锁摆回来时还会回到原来的地方，不会打到鼻子，故A错误。
B、铁锁在往复摆动的过程中，机械能保持不变，故B错误。
C、铁锁从高处摆到低处的过程中，重力势能转化为动能，故C错误。
D、铁锁从低处摆到最高处的过程中，动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，故D正确。
故答案为：D
【分析】（1）铁锁的机械能保持变，动能和重力势能相互转化。
（2）铁锁从高处到最低点时，重力势能减小，动能增大。
（3）铁锁从最低点到最高点时，动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大。
16．【答案】焦耳；不做
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】功的单位为焦耳，车没有推动，有力无距离，推力不做功
综上第1空、焦耳；第2空、不做
【分析】做功的条件：对物体有力，物体在力的作用下产生了位移，计算公式为W=Fs
17．【答案】10；20；1；10W
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；力与图象的结合；探究影响摩擦力大小因素的实验；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据图甲、乙，在2~5s内，匀速直线运动受力平衡，推力为10N，摩擦力与推力平衡，大小相等，摩擦力是10N；0~2s物体加速运动，压力与接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故摩擦力为10N。
在0~2s内，木箱移动距离为2m，克服摩擦力做功：，
在2~5s内，时间，运动的路程
速度为：；
根据推力为10N，功率。
【分析】滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关；根据W=fs，计算克服摩擦力做功多少；根据，计算速度；利用P=Fv，计算功率的大小。
18．【答案】100；3000
【知识点】动能的影响因素；功的计算及应用
【解析】【解答】假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，一个具有动能的篮球，对手做功W=E=30J，手受到的冲击力；如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力。
【分析】已知具有30J动能的篮球，推着你的手缓冲30cm后静止，由W=Fs可求得手受到的冲击力，同理可求得如果缓冲距离只有1cm，则手受到的冲击力。
19．【答案】高度； 动能
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】因为18楼和25楼的高度非常高，所以鸡蛋一开始具有很大的重力势能，在下落的过程中，质量不变，高度减小，速度不断增大，重力势能转化为动能，由此可知重力势能与高度有关。
故答案为：高度；动能。
【分析】根据重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，重力势能越大。
20．【答案】（1）重力势；动
（2）2；4
（3）不能；在A点将小球以一定的速度抛出
（4）
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】（1）小球从A点到C点的运动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
（2）轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，B和D高度相等，重力势能相等，B位置的重力势能是4J，D点的重力势能是4J，B和D点的机械能相等，D点的动能与B点的动能也相等，为2J。
（3）小球在A点只有重力势能，小球的机械能守恒，A点的机械能是6J，A和E高度相等，重力势能相等，所以小球在E点动能为零，速度为零，E点的机械能是6J，则小球运动的最高点是E点，不能向上运动到F点。如果让小球释放后能够经过F点，需要在A点将小球以一定的速度抛出。
（4）轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球水平轨道GH段运动时，在水平方向不受力的作用，由牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动，如图所示：
【分析】（1）质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。
（2）轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球的机械能守恒；
（3）小球在A点只有重力势能，小球的机械能守恒；
（4）在水平方向不受力的作用，由牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动。
21．【答案】（1）小球；重力势；木块移动的距离
（2）质量一定时，物体速度越大动能越大
（3）相等；0
（4）不变；不能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】（1）①根据图片可知，小球从斜面上滚下来，撞击木块，木块克服摩擦力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则克服摩擦做功越多，那么小球的动能越大，因此研究对象为小球；
②小球滚下斜面的过程中， 质量不变，高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，那么重力势能转化为动能；
③小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的。
（2）根据图片可知，甲和乙中小球的质量相同，但是在斜面上的高度不同，即小球到达斜面底端时的速度大小不同，那么得到结论： 质量一定时，物体速度越大，动能越大 。
（3）①在三次实验中，小球对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的摩擦力相等；
②根据题意可知，木块在竖直方向上通过的距离为零，根据W=Gh可知，重力对木块做功0J。
（4）①若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中，不会克服摩擦造成机械能的损失，即其机械能不变；
②如果水平面绝对光滑， 那么木块不受摩擦力，那么无论动能大小，木块始终不停运动，因此不能用木块移动的距离反映动能大小，则不能完成本实验。
【分析】（1）①根据图片描述的实验过程确定研究对象；
②根据动能和重力势能的大小变化分析；
③小球撞击木块，木块克服摩擦做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则克服摩擦做功越多，那么小球动能越大。
（2）根据图片分析甲和乙中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（3）①根据影响滑动摩擦力大小的因素分析即可；
②根据W=Gh计算重力做功。
（4）①根据机械能守恒的知识分析；
②注意能否通过木块滑动的距离反映小球动能大小即可。
22．【答案】（1）重力势；动
（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒
（3）＝
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
（2）斜面是光滑的，不计空气阻力，小球在滑下的过程中机械能是守恒的，开始滑下时，甲球和乙球的高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；所以甲球在B点的机械能等于乙球在C点的机械能。
（3） A点和D点的高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，所以甲球在A点的动能等于乙球在D点的动能，所以甲球在A点的速度等于乙球在D点的速度。
【分析】（1）质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；
（2）高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；
（3）高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，动能相等。
23．【答案】（1）解：机器人对水平地面的压力等于重力，故压力为，
压强为；
答：机器人对水平地面的压强为；
（2）解：机器人在水平地面上匀速直线移动时，受力平衡，牵引力等于阻力，故牵引力为；
答：机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为；
（3）解：牵引力做的功。
答：牵引力做的功为。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用G=mg计算出机器人的重力；在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力大小等于机器人自身的重力大小；利用计算出机器人对水平地面的压强；
(2)根据题意求出机器人在水平地面受到的阻力；机器人匀速直线运动时，机器人的牵引力大小等于受到的阻力大小；
(3)利用s=vt求出机器人在水平地面上匀速直线移动30s通过的距离；利用W=Fs计算出此过程中牵引力做的功。
24．【答案】（1）解：校车和学生的总重力：
答：校车和学生的总重力是；
（2）解：校车对水平路面的压力：，
则校车对水平路面的压强：
答：校车对水平路面的压强是；
（3）解：校车发动机牵引力做功的功率：。
答：校车发动机牵引力做功的功率是。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【分析】1） 校车和学生总质量为 ，根据G=mg计算 校车和学生的总重力
2）车静止时，重力等于压力，所以 校车对水平路面的压力：， 车轮与地面的接触总面积为 ，根据P=F/s计算 校车对水平路面的压强
3）根据P=Fv可知求解功率需要计算车的速度，本题中车的速度为12m/s，牵引力为4500N，据此计算牵引力的功率
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