人教版八下物理第十一章 功和机械能（培优卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024八下·石景山期末）如图所示的情景中，人对物体施加的力对物体（加点的物体）做功的是（ ）
A．学生背着书包随车水平匀速运动
B．运动员举着杠铃静止不动
C．妈妈推着婴儿车在水平地面上前行
D．脱手后的冰壶继续向前滑行
【答案】C
【知识点】功；是否做功的判断
【解析】【解答】A、背书包随车水平匀速运动，给书包一个向上的力，书包没有在力的方向上移动距离，力对书包没有做功，故A错误；
B、举着杠铃原地不动，给杠铃一个向上的力，杠铃没有移动距离，力对杠铃没有做功推动汽车前进，给汽车一个力，汽车在力的方向移动了距离，力对汽车做了功，故B错误；
C、妈妈推着婴儿车在水平地面上前行，婴儿车在力的方向上移动了距离，力对婴儿车做了功，故C正确；
D、脱手后的冰壶，没有推力作用在冰壶上，人的推力没有做功，故D错误。
故选：C。
【分析】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的距离，据此分析判断。
2．（2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.3 做功了吗 同步练习（综合题））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，使木棒保持水平，用水平恒力F推木棒的A端，使圆柱体在水平地面上向前匀速滚动，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推至图乙位置时，推力F做的功为（ ）
A． B．F（L+πD）
C．2FL D．2F（L+2πD）
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】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 W2＝FL；（3）F做得总功 W＝W1+W2＝2FL；
故答案为：C。
【分析】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，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球转动的圈数，球转动的圈数又等于木板的长度L.
3．（2024八下·南沙期末）当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比，功率大的机器（ ）
A．做功一定多 B．做功一定慢
C．单位时间内做的功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A．做功的多少与功率和做功时间都有关系，没有指明时间，功率大的机器与功率小的机器相比，无法判断做功的多少，故A不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机器说明做功一定快，故B不符合题意；
C．根据可知，功率大的机器，单位时间内做的功一定多，故C符合题意；
D．根据可知，做相同的功，功率大的机器所用的时间一定少，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】功率表示单位时间内做的功，功率越大， 单位时间内做的功一定多 。
4．（2023八下·岳池期末）在登楼梯比赛中，60kg的小明同学从一楼匀速登上五楼，共用了24s，则他登楼时克服自身重力所做功的功率最接近于（ ）
A．3W B．150W C．300W D．3000W
【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】从一楼到五楼的高度：h=3m×（5-1）=12m；
小明登楼时克服重力做的功：W=Gh=60kg×10N/kg×12m=7200J；
则登楼的功率为：。
故选C。
【分析】根据W=Gh估算上楼做的功，再根据计算上楼的功率。
5．（2017八下·泰兴期末）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A．F1＞F2、P1＞P2 B．F1＝F2、P1＞P2
C．F1＞F2、P1＝P2 D．F1＜F2、P1＜P2
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F= f。因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】先根据图乙分析物体做匀速直线运动且v1＞v2，再根据力与运动的关系判断物体受到平衡力的作用，而物体受到的摩擦力不变，从而判断两次弹簧测力计的示数；根据P=Fv判断功率的大小。
6．（ 能）关于能的概念，以下说法正确的是（ ）
A．用线悬吊着的小球，从竖直方向偏开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能
B．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能
C．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
D．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大
【答案】B
【知识点】能；动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】解：A、用线悬吊着的小球，从竖直方向偏开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，该选项说法不正确；
B、在空中飞行的子弹，因为能够做功，所以具有能，该选项说法正确；
C、动能与质量和速度两个因素有关，不能单独从速度上判断动能的大小，该选项说法不正确；
D、重力势能与质量和高度两个因素有关，不能单独从高度上判断重力势能的大小，该选项说法不正确．
故选B．
【分析】（1）物体能够做功就说这个物体具有能，但是具有能的物体不一定在做功；（2）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素是质量和速度；（3）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度．
7．（2024八下·越秀期末）如图所示，把轻弹簧固定在水平地面上，小球从O处由静止自由下落到此轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触弹簧（P处）到将弹簧压缩到最短（Q处）．整个过程不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在P处弹簧的弹力最大
B．从O到P的过程中，小球的速度变大
C．从P到Q的过程中，弹簧的弹性势能变小
D．从O到Q的过程中，小球的机械能的大小不变
【答案】B
【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】A．在P处，弹簧的形变最小，弹力最小，故A错误；
B．从O到P的过程中，小球的重力势能转化为动能，小球的速度变大，故B正确；
C．从P到Q的过程中，弹簧的形变程度变大，弹簧的弹性势能变大，故C错误；
D．从O到Q的过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能减小，故D错误。
故答案为：B。
【分析】小球的重力势能转化为动能，小球的速度变大，下落过程小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。
8．（2024八下·桥西期末） 如图甲所示，踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。若在同一高度以大小相同的初速度v0分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出，如图乙所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．毽子到达最高点时，动能最大
B．毽子上升过程中，重力势能转化为动能
C．不论是否考虑空气阻力，两毽子在空中运动时机械能守恒
D．两毽子上升的最高点到地面的高度分别为h1和h2，则
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A.毽子到达最高点时，高度变大，速度减小，动能最小，A不符合题意；
B.毽子上升过程中，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，B不符合题意；
C.不考虑空气阻力时，没有能量损失，两毽子在空中运动时机械能守恒，考虑空气阻力，克服阻力消耗机械能，机械能减小，C不符合题意；
D.竖直上升时，毽子上升到最高点时没有速度，动能为零，重力势能最大，毽子斜向上运动到最高点时，仍有速度，动能不为零，重力势能小于竖直上升时的重力势能，高度较小，则h1>h2，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】物体的动能和质量和速度有关，重力势能和质量、高度有关。
9．（2023八下·紫金期末）如图所示是儿童乐园的摩天轮，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，关于小明的能量变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能转化为重力势能，机械能守恒
B．动能转化为重力势能，机械能变小
C．动能不变，重力势能变大，机械能变大
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】根据图片可知，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度增大，则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，摩天轮的机械能变大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】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。
10．（2024八下·石景山期末）2024年3月20日，搭载鹊桥二号中继卫星的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，如图所示。火箭加速升空过程中，关于卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．卫星动能不变，重力势能不变 B．卫星动能增大，重力势能减小
C．卫星动能减小，重力势能减小 D．卫星动能增大，重力势能增大
【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】 在火箭加速升空过程中，卫星加速升高，其质量不变，速度变大，高度变大，所以动能增大，重力增大；机械能等于动能和势能的总和，机械能增大；故ABC错误，D正确。
故选：D。
【分析】影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度；机械能等于动能和势能的总和。
11．（2021八下·枣阳期末）如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2＜m3），下列说法错误的是（ ）
A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大
B．比较a、b两图可知：物体被举的越高，重力势能越大
C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
【答案】C
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】A．木桩下陷的深度越深，说明重力对物体做功越多，重力势能越大，A正确，不符合题意；
B．比较a、b两图可知，当质量相同时，b物体下陷的深度深，对物体做功就多，重力势能大，B正确，不符合题意；
C．选择b、c两图物体高度与质量都不相同，无法得出重力势能与质量的关系，C错误，符合题意；
D．a、b控制了质量相同，研究的是高度与重力势能的关系，a、c控制了高度相同，研究的是质量与重力势能关系，体现的是控制变量法，实验中通过比较被撞击物体下陷的深度，比较重力势能大小，体现的是转换法，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的重力势能和质量、高度有关，探究重力势能和高度关系时，保持质量一定；探究重力势能和质量的关系时，保持高度一定。
12．（2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.6 合理利用机械能 同步练习（综合练习））如图所示的轨道AOB，A点的高度H大于B点的高度h，现让小球从A点由静止开始自由滑下，已知轨道无论是光滑还是粗糙，小球都能沿轨道AOB运动到达B点后离开轨道飞向空中（不计空气阻力）。下列关于小球离开B点后的运动轨迹分析最符合实际的是（ ）
A．若轨道光滑，则小球沿轨迹a运动
B．若轨道光滑，则小球沿轨迹b运动
C．若轨道粗糙，则小球沿轨迹c运动
D．若轨道粗糙，则小球沿轨迹d运动
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能与势能的应用
【解析】【解答】解：（1）若轨道光滑，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒。
a图象中的最高点超过了A点的高度，这是不可能的。
b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，也是不正确的。（2）若轨道粗糙，小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，D不符合题意。
综上分析，ABD不正确，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据现象判断不同情况下机械能的大小关系，利用机械能守恒定律及惯性知识分析即可.
13．（2023八下·江津期末）2023年5月10日，我国文昌航天发射场成功发射天舟六号货运飞船，下列对该过程描述正确的是（ ）
A．升空后的天舟六号能持续上升，是因为它受到惯性的作用
B．火箭加速升空的过程中，受到向上的动力大于向下的重力
C．进入太空，若火箭绕地球做匀速圆周运动，则受到平衡力的作用
D．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能
【答案】B
【知识点】动能与势能的应用；惯性及其现象；平衡状态的判断
【解析】【解答】A、升空后的天舟六号能持续上升是受到力的作用，不会受到惯性的作用，故A错误
B、火箭加速上升，则向上的动力大于向下的重力，故B正确
C、火箭做的是匀速圆周运动，不是匀速直线运动，所以受力不平衡，故C错误
D、火箭加速升空过程中，动能一部分转化为重力势能，另一部分由于收到阻力而损失，并且重力势能和动能都增大，故D错误
故答案为：B
【分析】物体受力平衡时将保持静止或匀速直线运动状态；本题考查了力与运动的关系、惯性、物体间力的作用是相互的
14．（2024八下·瑞金期末）如图所示为乒乓球在水平地面上连续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．乒乓球运动过程中重力势能一直减小
D．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
【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】AB.根据图像，乒乓球在地面上连续弹跳中，动能和势能的相互转化，由于球与地面碰撞时，运动中有空气阻力，小球的机械能逐渐变小；小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，球跳起的高度逐渐减小，AB不符合题意；
CD.乒乓球在向上运动时，高度变大，重力势能增大，下降时重力势能减小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】运动的物体克服阻力，机械能减小； 质量一定时，速度越大，动能越大，高度越大，重力势能越大。
15．（2022八下·巴彦期末）如图所示的情景中，关于能量的说法不正确的是（ ）
A．过山车从高处冲下，将重力势能转化为动能
B．水电站发电，将水的机械能转化为电能
C．自行车运动员奋力蹬车时，将人体的一部分化学能转化为动能
D．荡秋千时，动能和重力势能的相互转化，此过程中机械能守恒
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．过山车从高处冲下时，其质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，所以该过程中将重力势能转化为动能，A正确，不符合题意；
B．水力发电时，消耗了水的机械能，并转化为电能，即水的机械能转化为电能，B正确，不符合题意；
C．自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人体内的一部分化学能，并转化为动能，C正确，不符合题意；
D．荡秋千时，动能和重力势能可以相互转化；因为有摩擦阻力和空气阻力的作用，一部分机械能会转化为秋千和人的内能，所以秋千和人的机械能不守恒，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，该过程中将重力势能转化为动能；水力发电时，水的机械能转化为电能；自行车运动员奋力蹬车时，化学转化为动能；有摩擦阻力和空气阻力的作用，机械能不守恒。
二、填空题（每空2分，共26分）
16．（2024八下·大理期末）2024年巴黎残奥会坐式排球资格赛于4月3日至10日在大理成功举办。如图所示，某运动员将排球向上垫起，排球离开手臂后由于 继续向上运动；排球离开手臂上升过程中，手臂对排球 （选填“做功”或“不做功”）。
【答案】惯性；不做功
【知识点】惯性及其现象；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）在离开手臂后，没有受推力作用时仍然继续向上运动，是由于排球具有惯性；
（2）排球离开手臂上升过程中，手臂对排球不做功，因为手臂对排球没有力的作用。
【分析】（1）一起物体都有保持运动状态不变的性质叫惯性；
（2）做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
17．（2023八下·肇东期末） 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长 5m，高 2m，物体重 1000N，沿斜面向上的推力为 500N，则斜面对物体做的有用功为 J， 物体受到斜面的摩擦力为 N
【答案】2000；100
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】对物体做的有用功W有=Gh=1000N×2m=2000J；
对物体做的总功：W总=Fs=500N×5m=2500J；
则对物体做的额外功：W额=W总-W有=2500J-2000J=500J；
则物体受到的摩擦力：。
【分析】根据W有=Gh计算对物体做的有用功，根据W总=Fs计算对物体做的总功，接下来根据W额=W总-W有计算克服摩擦做的额外功，最后根据计算物体受到的摩擦力。
18．一根质量为 、长为 的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上， 另一半挂在桌边， 桌面足够高， 若在链条两端和中央各挂一个质量为 的小球， 如图 5.30 所示。由静止释放， 当链条刚离开桌面时，重力做功为 ， 系统重力势能变化量为 。
【答案】；
【知识点】势能大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】以桌面上那部分链条为研究对象采用“割补法”进行分析，可认为竖直部分不变将桌面上那部分链条接在竖直部分下面，如图所示：
重力势能的减少相当于桌面那部分链条重力势能的减少，故有。
【分析】以桌面上那部分链条为研究对象，采用“割补法”，根据重力势能的计算公式计算重力势能的减少。
19．（2023八下·无棣期末）如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐 （选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是 W。（g取10N/kg）
【答案】减小；4000
【知识点】功率计算公式的应用；势能的影响因素
【解析】【解答】 解：（1）在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小；
（2）运动员的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
运动员的重力做的功：W=Gh=600N×10m=6000J，
运动员的重力的功率：
故答案为：减小；4000。
【分析】 （1）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
（2）根据G=mg求运动员的重力，利用W=Gh求运动员的重力做的功；利用求运动员的重力的功率。
20．（2017八下·大石桥期末）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （A或B），这是因为在较高处的皮球 大。
【答案】B；重力势能
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】解：（1）使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，说明皮球发生了弹性形变，圆斑越大，皮球的弹性形变越大，具有的弹性势能越大，弹性势能是由动能转化而来的，说明皮球原来具有的动能较大，重力势能较大，皮球所处的高度较高。所以球从较高处下落形成的圆斑是图中的B.
（2）这是因为在较高处的皮球重力势能大.
故答案为：B；重力势能.
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能．
21．（2023八下·定远期末）如图所示，将铅球由处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落到地面处。飞行过程中，铅球所受重力的施力物体是 ，重力的作用效果是改变物体的 ；不考虑空气阻力，铅球的机械能 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】地球；运动状态；不变
【知识点】机械能守恒条件；力的概念及单位；力的作用效果
【解析】【解答】飞行过程中，铅球所受重力的施力物体是地球，重力的作用效果是改变物体的运动状态；不考虑空气阻力，铅球的机械能守恒，大小不变。
【分析】地球会对地球周围的物体施加重力；铅球在重力作用下，速度大小和方向发生改变；不考虑空气阻力，铅球的机械能守恒。
三、实验探究题（共12分）
22．（2020八下·普陀期中）测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验：
（1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是 ；
（2）下表是两位同学的实验数据：
实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦）
1 甲 30 6000
2 甲 60 120007
3 乙 30 4000
4 乙 50 6000
比较实验次数1和3可得到：当 相同时，做的功越多，做功越快；
（3）比较实验次数 可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快；
（4）当他们做功多少和做功时间均不相同时， ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。
【答案】（1）秒表
（2）所用时间
（3）1和4
（4）单位时间内做的功越多；做功/做功时间（焦/秒）；功率
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）人上楼时的功率
实验需要测出人的质量m、楼的高度h、上楼需要的时间t，需要的实验器材是体重秤、皮尺、秒表。
（2）比较实验次数1和3的数据，做功时间都是30s，甲同学做功6000J，乙同学做功4000J，分析数据可知，当所用时间相同时，做的功越多，做功越快。
（3）比较实验次数1和4的数据，甲、乙同学做功都是6000J，甲同学做功时间30s，乙同学做功时间50s，分析数据可知，当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快。
（4）当做功的多少和时间均不相同时，算出功和时间的比值进行比较，即单位时间内做的功越多，做功越快。
为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率，功率表示物体做功的快慢，故在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是功率。
【分析】（1）测量时间需要利用秒表；
（2）（3）比较物体做功快慢有两种定性方法，相同时间比做功，做功越多做功越快；相同做功比时间，时间越少做功越快；
（4）当做功和时间都不相同时，利用做功与时间的比值定义功率，利用功率大小比较做功快慢。
23．（2024八下·南山期末）小明看到高速公路旁的限速牌如图1所示，他猜想不同车型限速不同的原因可能是质量和速度影响车辆的动能大小，于是用钢球、木块和带有斜槽的长木板来开展探究，如图2所示。
（1）实验中小球的动能通过 来反映；
（2）小明调试器材时，发现被小球撞击的木块运动到长木板的末端之外，请列举一种解决办法： ；
（3）研究动能的大小与速度的关系时，应让同一小球从斜面上 （选填“相同”或“不同”）高度静止释放；
（4）甲、丙两次实验可以得到结论：速度相同时， 越大，动能越大。该结论可以用来解释车辆 （选填“超载”或“超速”）的安全隐患；
（5）图丁中用一个质量未知的小球撞击两个叠放的木块，分析丙、丁两次实验现象可知，图 中的小球的质量更大。
【答案】（1）木块运动的距离
（2）在木板上铺上毛巾，增大粗糙程度
（3）不同
（4）质量；超载
（5）丁
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】(1)实验中小球的动能通过木块运动的距离来反映；
(2)小明调试器材时，发现被小球撞击的木块运动到长木板的末端之外，此时可以增大木块受到的摩擦力，方法为：在木板上铺上毛巾，增大粗糙程度；
(3)研究动能的大小与速度的关系时，应让同一小球从斜面上不同高度静止释放；
(4)甲、丙两次实验中小球斜面上的高度相同，即速度大小相同，只有小球质量大小不同，那么可以得到结论：速度相同时，质量越大，动能越大。该结论可以用来解释车辆超载的安全隐患；
(5)丙、丁两次实验现象中木块移动的距离相等，而丁中木块对水平面的压力更大，即摩擦力更大。根据W=fs可知，丁中木块克服阻力做功越多，则对应小球的动能越大。小球在斜面上的高度相同，则速度大小相同，那么肯定是丁中小球的质量更大。
【分析】（1）在实验中，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，那么小球的动能越大；
（2）木块移动的距离太大，说明受到的阻力太小，根据影响滑动摩擦力大小的因素的质量分析；
（3）小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，速度越大；
（4）根据图片分析甲和丙中哪个因素不同即可。根据超载和超速的含义判断；
（5）根据W=fs比较克服摩擦做功大小，据此分析小球动能大小，最终判断小球质量大小。
四、计算题（共8分）
24．（2024八下·长沙期中）我国自主研发的长航程极地漫游机器人，质量为600kg，装有四条三角形履带，该机器人匀速行走时受到的阻力是重力的0.1倍。在南极内陆冰盖完成了30km的自主行走，g取10N/kg。求
（1）该机器人所受的重力是多少
（2）该机器人匀速行走时所受到向前的牵引力是多少
（3） 本次自主行走共耗时30min， 则它的平均速度为多少
【答案】（1）解： 6000N
（2）解： 600N
（3）解： 60km/h
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）运用重力与质量的关系公式，通过已知的机器人质量和重力加速度求出重力。
（2）利用物体匀速运动时牵引力与阻力平衡的特点，先根据重力求出阻力大小，从而得到牵引力大小。
（3）明确平均速度的定义，用行走的路程除以所用时间，这里需要注意时间单位的换算，将分钟换算成小时，最终得出平均速度。
五、综合题（共9分）
25．（2023八下·广州期末） 如图所示，水平地面点两侧粗糙程度不同，但各自的粗糙程度均匀，物体一直受到沿水平方向的力。物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在段做匀速直线运动。
（1）以方框内的黑点代表物体，在图中画出物体在段运动时在水平方向上的受力示意图。
（2）在和段中，物体所受的摩擦力大小相等吗？ 。
（3）力在、段做功分别为、，功率分别为、，则 ， 选填“”、“”或“”。
【答案】（1）
（2）不相等
（3）=；<
【知识点】功率的计算；力的三要素及力的示意图；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；增大或减小摩擦的方法；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，物在OQ段相同时间内通过的距离不断变大，则物体做加速运动，即拉力F大于摩擦力f。二者都作用在物体的重心上，摩擦力水平向左，拉力水平向右大小为3N，如下图所示：
（2）根据图片可知，物体在MO段相同时间内经过的距离相同，即做匀速直线运动，即处于平衡状态，那么此时摩擦力等于拉力3N。而OQ段摩擦力小于拉力3N，即物体受到的摩擦力不相等。
（3）根据图片可知，MN和OP段距离相等，拉力相等，根据W=Fs可知，做功WMN=WOP。根据图片可知，物体在MN段的速度小于在OP段的速度，根据P=Fv可知，功率PMN
【分析】（1）根据图片分析物体在OQ段的运动状态，根据力与运动的关系比较力的大小，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
（2）根据物体的运动状态，结合力与运动的关系比较摩擦力大小；
（3）根据W=Fs比较做功大小，根据P=Fv比较功率大小。
26．（2023八下·深圳期末）天问一号问天圆梦
2021年5月15日，我国“天问一号”着陆器进入火星大气层，经过减速至离火星地面100多米时，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速直到速度减为零，悬停后，着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，找准着陆点后再继续下降，最后平稳着落于火星表面，5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星地面，以约40m/h的巡航速度正式开启了火星探测之旅。
火星对物体的引力比地球小，物理学告诉我们，对每个星球来讲，下列公式成立：R2G=KM，这一关系式被称为“黄金变换”。其中：R为星球的半径，g为星球表面的引力常数（我们学过，g=10N/kg，M为星球的质量，K为常数， 。
（1）“祝融号”火星车在火星表面的巡航速度约为 m/s，这么慢的速度是因为火星表面坑洼不平，还有不少小山丘一样的沙砾堆积，若速度太快观察判断不到位，车轮不小心撞到石块，车轮停下，车身由于 继续运动易导致翻车。
（2）着陆平台通过向下喷燃气使它减速至悬停，包含一条物理知识是 。
（3）如图火星车从着陆平台顶上匀速行驶到火星表面时，火星车的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小” 。
（4）火星的半径是地球的一半，密度是地球的 。则火星车在火星表面上所受的引力G火与在地球地面所受的引力Ｇ地之比是 。（注：地球和火星可看成球体，球体体积公式为： ，地面附近引力可近似等于重力）
【答案】（1）0.01；惯性
（2）力的作用是相互的
（3）减小
（4）4：9
【知识点】动能与势能的应用；力的作用效果；惯性及其现象
【解析】【解答】
（1） 以约40m/h的巡航速度换算成米每秒即速度为大约为，车轮不小心撞到石块，车轮停下，车身由于具有惯性。
（2）着陆平台通过向下喷燃气使它减速至悬停，是利用力的作用是相互的性质。
（3）速度没有变化则动能不变，但是下落后高度变低重力势能变小，故机械能减小。
（4）由公式R2G= KM可知，故。
【分析】
（1）单位换算是进行具体的单位转化就可以。
（2）力的作用是相互的。
（3）机械能等于动能和势能之和。
（4）由公式R2G= KM可知。
1 / 1人教版八下物理第十一章 功和机械能（培优卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024八下·石景山期末）如图所示的情景中，人对物体施加的力对物体（加点的物体）做功的是（ ）
A．学生背着书包随车水平匀速运动
B．运动员举着杠铃静止不动
C．妈妈推着婴儿车在水平地面上前行
D．脱手后的冰壶继续向前滑行
2．（2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.3 做功了吗 同步练习（综合题））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，使木棒保持水平，用水平恒力F推木棒的A端，使圆柱体在水平地面上向前匀速滚动，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推至图乙位置时，推力F做的功为（ ）
A． B．F（L+πD）
C．2FL D．2F（L+2πD）
3．（2024八下·南沙期末）当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比，功率大的机器（ ）
A．做功一定多 B．做功一定慢
C．单位时间内做的功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多
4．（2023八下·岳池期末）在登楼梯比赛中，60kg的小明同学从一楼匀速登上五楼，共用了24s，则他登楼时克服自身重力所做功的功率最接近于（ ）
A．3W B．150W C．300W D．3000W
5．（2017八下·泰兴期末）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A．F1＞F2、P1＞P2 B．F1＝F2、P1＞P2
C．F1＞F2、P1＝P2 D．F1＜F2、P1＜P2
6．（ 能）关于能的概念，以下说法正确的是（ ）
A．用线悬吊着的小球，从竖直方向偏开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能
B．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能
C．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
D．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大
7．（2024八下·越秀期末）如图所示，把轻弹簧固定在水平地面上，小球从O处由静止自由下落到此轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触弹簧（P处）到将弹簧压缩到最短（Q处）．整个过程不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在P处弹簧的弹力最大
B．从O到P的过程中，小球的速度变大
C．从P到Q的过程中，弹簧的弹性势能变小
D．从O到Q的过程中，小球的机械能的大小不变
8．（2024八下·桥西期末） 如图甲所示，踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。若在同一高度以大小相同的初速度v0分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出，如图乙所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．毽子到达最高点时，动能最大
B．毽子上升过程中，重力势能转化为动能
C．不论是否考虑空气阻力，两毽子在空中运动时机械能守恒
D．两毽子上升的最高点到地面的高度分别为h1和h2，则
9．（2023八下·紫金期末）如图所示是儿童乐园的摩天轮，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，关于小明的能量变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能转化为重力势能，机械能守恒
B．动能转化为重力势能，机械能变小
C．动能不变，重力势能变大，机械能变大
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
10．（2024八下·石景山期末）2024年3月20日，搭载鹊桥二号中继卫星的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，如图所示。火箭加速升空过程中，关于卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．卫星动能不变，重力势能不变 B．卫星动能增大，重力势能减小
C．卫星动能减小，重力势能减小 D．卫星动能增大，重力势能增大
11．（2021八下·枣阳期末）如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2＜m3），下列说法错误的是（ ）
A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大
B．比较a、b两图可知：物体被举的越高，重力势能越大
C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
12．（2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.6 合理利用机械能 同步练习（综合练习））如图所示的轨道AOB，A点的高度H大于B点的高度h，现让小球从A点由静止开始自由滑下，已知轨道无论是光滑还是粗糙，小球都能沿轨道AOB运动到达B点后离开轨道飞向空中（不计空气阻力）。下列关于小球离开B点后的运动轨迹分析最符合实际的是（ ）
A．若轨道光滑，则小球沿轨迹a运动
B．若轨道光滑，则小球沿轨迹b运动
C．若轨道粗糙，则小球沿轨迹c运动
D．若轨道粗糙，则小球沿轨迹d运动
13．（2023八下·江津期末）2023年5月10日，我国文昌航天发射场成功发射天舟六号货运飞船，下列对该过程描述正确的是（ ）
A．升空后的天舟六号能持续上升，是因为它受到惯性的作用
B．火箭加速升空的过程中，受到向上的动力大于向下的重力
C．进入太空，若火箭绕地球做匀速圆周运动，则受到平衡力的作用
D．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能
14．（2024八下·瑞金期末）如图所示为乒乓球在水平地面上连续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．乒乓球运动过程中重力势能一直减小
D．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
15．（2022八下·巴彦期末）如图所示的情景中，关于能量的说法不正确的是（ ）
A．过山车从高处冲下，将重力势能转化为动能
B．水电站发电，将水的机械能转化为电能
C．自行车运动员奋力蹬车时，将人体的一部分化学能转化为动能
D．荡秋千时，动能和重力势能的相互转化，此过程中机械能守恒
二、填空题（每空2分，共26分）
16．（2024八下·大理期末）2024年巴黎残奥会坐式排球资格赛于4月3日至10日在大理成功举办。如图所示，某运动员将排球向上垫起，排球离开手臂后由于 继续向上运动；排球离开手臂上升过程中，手臂对排球 （选填“做功”或“不做功”）。
17．（2023八下·肇东期末） 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长 5m，高 2m，物体重 1000N，沿斜面向上的推力为 500N，则斜面对物体做的有用功为 J， 物体受到斜面的摩擦力为 N
18．一根质量为 、长为 的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上， 另一半挂在桌边， 桌面足够高， 若在链条两端和中央各挂一个质量为 的小球， 如图 5.30 所示。由静止释放， 当链条刚离开桌面时，重力做功为 ， 系统重力势能变化量为 。
19．（2023八下·无棣期末）如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐 （选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是 W。（g取10N/kg）
20．（2017八下·大石桥期末）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （A或B），这是因为在较高处的皮球 大。
21．（2023八下·定远期末）如图所示，将铅球由处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落到地面处。飞行过程中，铅球所受重力的施力物体是 ，重力的作用效果是改变物体的 ；不考虑空气阻力，铅球的机械能 选填“变大”、“变小”或“不变”。
三、实验探究题（共12分）
22．（2020八下·普陀期中）测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验：
（1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是 ；
（2）下表是两位同学的实验数据：
实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦）
1 甲 30 6000
2 甲 60 120007
3 乙 30 4000
4 乙 50 6000
比较实验次数1和3可得到：当 相同时，做的功越多，做功越快；
（3）比较实验次数 可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快；
（4）当他们做功多少和做功时间均不相同时， ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。
23．（2024八下·南山期末）小明看到高速公路旁的限速牌如图1所示，他猜想不同车型限速不同的原因可能是质量和速度影响车辆的动能大小，于是用钢球、木块和带有斜槽的长木板来开展探究，如图2所示。
（1）实验中小球的动能通过 来反映；
（2）小明调试器材时，发现被小球撞击的木块运动到长木板的末端之外，请列举一种解决办法： ；
（3）研究动能的大小与速度的关系时，应让同一小球从斜面上 （选填“相同”或“不同”）高度静止释放；
（4）甲、丙两次实验可以得到结论：速度相同时， 越大，动能越大。该结论可以用来解释车辆 （选填“超载”或“超速”）的安全隐患；
（5）图丁中用一个质量未知的小球撞击两个叠放的木块，分析丙、丁两次实验现象可知，图 中的小球的质量更大。
四、计算题（共8分）
24．（2024八下·长沙期中）我国自主研发的长航程极地漫游机器人，质量为600kg，装有四条三角形履带，该机器人匀速行走时受到的阻力是重力的0.1倍。在南极内陆冰盖完成了30km的自主行走，g取10N/kg。求
（1）该机器人所受的重力是多少
（2）该机器人匀速行走时所受到向前的牵引力是多少
（3） 本次自主行走共耗时30min， 则它的平均速度为多少
五、综合题（共9分）
25．（2023八下·广州期末） 如图所示，水平地面点两侧粗糙程度不同，但各自的粗糙程度均匀，物体一直受到沿水平方向的力。物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在段做匀速直线运动。
（1）以方框内的黑点代表物体，在图中画出物体在段运动时在水平方向上的受力示意图。
（2）在和段中，物体所受的摩擦力大小相等吗？ 。
（3）力在、段做功分别为、，功率分别为、，则 ， 选填“”、“”或“”。
26．（2023八下·深圳期末）天问一号问天圆梦
2021年5月15日，我国“天问一号”着陆器进入火星大气层，经过减速至离火星地面100多米时，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速直到速度减为零，悬停后，着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，找准着陆点后再继续下降，最后平稳着落于火星表面，5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星地面，以约40m/h的巡航速度正式开启了火星探测之旅。
火星对物体的引力比地球小，物理学告诉我们，对每个星球来讲，下列公式成立：R2G=KM，这一关系式被称为“黄金变换”。其中：R为星球的半径，g为星球表面的引力常数（我们学过，g=10N/kg，M为星球的质量，K为常数， 。
（1）“祝融号”火星车在火星表面的巡航速度约为 m/s，这么慢的速度是因为火星表面坑洼不平，还有不少小山丘一样的沙砾堆积，若速度太快观察判断不到位，车轮不小心撞到石块，车轮停下，车身由于 继续运动易导致翻车。
（2）着陆平台通过向下喷燃气使它减速至悬停，包含一条物理知识是 。
（3）如图火星车从着陆平台顶上匀速行驶到火星表面时，火星车的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小” 。
（4）火星的半径是地球的一半，密度是地球的 。则火星车在火星表面上所受的引力G火与在地球地面所受的引力Ｇ地之比是 。（注：地球和火星可看成球体，球体体积公式为： ，地面附近引力可近似等于重力）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】功；是否做功的判断
【解析】【解答】A、背书包随车水平匀速运动，给书包一个向上的力，书包没有在力的方向上移动距离，力对书包没有做功，故A错误；
B、举着杠铃原地不动，给杠铃一个向上的力，杠铃没有移动距离，力对杠铃没有做功推动汽车前进，给汽车一个力，汽车在力的方向移动了距离，力对汽车做了功，故B错误；
C、妈妈推着婴儿车在水平地面上前行，婴儿车在力的方向上移动了距离，力对婴儿车做了功，故C正确；
D、脱手后的冰壶，没有推力作用在冰壶上，人的推力没有做功，故D错误。
故选：C。
【分析】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的距离，据此分析判断。
2．【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】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 W2＝FL；（3）F做得总功 W＝W1+W2＝2FL；
故答案为：C。
【分析】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，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球转动的圈数，球转动的圈数又等于木板的长度L.
3．【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A．做功的多少与功率和做功时间都有关系，没有指明时间，功率大的机器与功率小的机器相比，无法判断做功的多少，故A不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机器说明做功一定快，故B不符合题意；
C．根据可知，功率大的机器，单位时间内做的功一定多，故C符合题意；
D．根据可知，做相同的功，功率大的机器所用的时间一定少，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】功率表示单位时间内做的功，功率越大， 单位时间内做的功一定多 。
4．【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】从一楼到五楼的高度：h=3m×（5-1）=12m；
小明登楼时克服重力做的功：W=Gh=60kg×10N/kg×12m=7200J；
则登楼的功率为：。
故选C。
【分析】根据W=Gh估算上楼做的功，再根据计算上楼的功率。
5．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F= f。因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】先根据图乙分析物体做匀速直线运动且v1＞v2，再根据力与运动的关系判断物体受到平衡力的作用，而物体受到的摩擦力不变，从而判断两次弹簧测力计的示数；根据P=Fv判断功率的大小。
6．【答案】B
【知识点】能；动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】解：A、用线悬吊着的小球，从竖直方向偏开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，该选项说法不正确；
B、在空中飞行的子弹，因为能够做功，所以具有能，该选项说法正确；
C、动能与质量和速度两个因素有关，不能单独从速度上判断动能的大小，该选项说法不正确；
D、重力势能与质量和高度两个因素有关，不能单独从高度上判断重力势能的大小，该选项说法不正确．
故选B．
【分析】（1）物体能够做功就说这个物体具有能，但是具有能的物体不一定在做功；（2）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素是质量和速度；（3）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度．
7．【答案】B
【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】A．在P处，弹簧的形变最小，弹力最小，故A错误；
B．从O到P的过程中，小球的重力势能转化为动能，小球的速度变大，故B正确；
C．从P到Q的过程中，弹簧的形变程度变大，弹簧的弹性势能变大，故C错误；
D．从O到Q的过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能减小，故D错误。
故答案为：B。
【分析】小球的重力势能转化为动能，小球的速度变大，下落过程小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。
8．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A.毽子到达最高点时，高度变大，速度减小，动能最小，A不符合题意；
B.毽子上升过程中，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，B不符合题意；
C.不考虑空气阻力时，没有能量损失，两毽子在空中运动时机械能守恒，考虑空气阻力，克服阻力消耗机械能，机械能减小，C不符合题意；
D.竖直上升时，毽子上升到最高点时没有速度，动能为零，重力势能最大，毽子斜向上运动到最高点时，仍有速度，动能不为零，重力势能小于竖直上升时的重力势能，高度较小，则h1>h2，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】物体的动能和质量和速度有关，重力势能和质量、高度有关。
9．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】根据图片可知，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度增大，则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，摩天轮的机械能变大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】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。
10．【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】 在火箭加速升空过程中，卫星加速升高，其质量不变，速度变大，高度变大，所以动能增大，重力增大；机械能等于动能和势能的总和，机械能增大；故ABC错误，D正确。
故选：D。
【分析】影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度；机械能等于动能和势能的总和。
11．【答案】C
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】A．木桩下陷的深度越深，说明重力对物体做功越多，重力势能越大，A正确，不符合题意；
B．比较a、b两图可知，当质量相同时，b物体下陷的深度深，对物体做功就多，重力势能大，B正确，不符合题意；
C．选择b、c两图物体高度与质量都不相同，无法得出重力势能与质量的关系，C错误，符合题意；
D．a、b控制了质量相同，研究的是高度与重力势能的关系，a、c控制了高度相同，研究的是质量与重力势能关系，体现的是控制变量法，实验中通过比较被撞击物体下陷的深度，比较重力势能大小，体现的是转换法，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的重力势能和质量、高度有关，探究重力势能和高度关系时，保持质量一定；探究重力势能和质量的关系时，保持高度一定。
12．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能与势能的应用
【解析】【解答】解：（1）若轨道光滑，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒。
a图象中的最高点超过了A点的高度，这是不可能的。
b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，也是不正确的。（2）若轨道粗糙，小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，D不符合题意。
综上分析，ABD不正确，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据现象判断不同情况下机械能的大小关系，利用机械能守恒定律及惯性知识分析即可.
13．【答案】B
【知识点】动能与势能的应用；惯性及其现象；平衡状态的判断
【解析】【解答】A、升空后的天舟六号能持续上升是受到力的作用，不会受到惯性的作用，故A错误
B、火箭加速上升，则向上的动力大于向下的重力，故B正确
C、火箭做的是匀速圆周运动，不是匀速直线运动，所以受力不平衡，故C错误
D、火箭加速升空过程中，动能一部分转化为重力势能，另一部分由于收到阻力而损失，并且重力势能和动能都增大，故D错误
故答案为：B
【分析】物体受力平衡时将保持静止或匀速直线运动状态；本题考查了力与运动的关系、惯性、物体间力的作用是相互的
14．【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】AB.根据图像，乒乓球在地面上连续弹跳中，动能和势能的相互转化，由于球与地面碰撞时，运动中有空气阻力，小球的机械能逐渐变小；小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，球跳起的高度逐渐减小，AB不符合题意；
CD.乒乓球在向上运动时，高度变大，重力势能增大，下降时重力势能减小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】运动的物体克服阻力，机械能减小； 质量一定时，速度越大，动能越大，高度越大，重力势能越大。
15．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．过山车从高处冲下时，其质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，所以该过程中将重力势能转化为动能，A正确，不符合题意；
B．水力发电时，消耗了水的机械能，并转化为电能，即水的机械能转化为电能，B正确，不符合题意；
C．自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人体内的一部分化学能，并转化为动能，C正确，不符合题意；
D．荡秋千时，动能和重力势能可以相互转化；因为有摩擦阻力和空气阻力的作用，一部分机械能会转化为秋千和人的内能，所以秋千和人的机械能不守恒，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，该过程中将重力势能转化为动能；水力发电时，水的机械能转化为电能；自行车运动员奋力蹬车时，化学转化为动能；有摩擦阻力和空气阻力的作用，机械能不守恒。
16．【答案】惯性；不做功
【知识点】惯性及其现象；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）在离开手臂后，没有受推力作用时仍然继续向上运动，是由于排球具有惯性；
（2）排球离开手臂上升过程中，手臂对排球不做功，因为手臂对排球没有力的作用。
【分析】（1）一起物体都有保持运动状态不变的性质叫惯性；
（2）做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
17．【答案】2000；100
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】对物体做的有用功W有=Gh=1000N×2m=2000J；
对物体做的总功：W总=Fs=500N×5m=2500J；
则对物体做的额外功：W额=W总-W有=2500J-2000J=500J；
则物体受到的摩擦力：。
【分析】根据W有=Gh计算对物体做的有用功，根据W总=Fs计算对物体做的总功，接下来根据W额=W总-W有计算克服摩擦做的额外功，最后根据计算物体受到的摩擦力。
18．【答案】；
【知识点】势能大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】以桌面上那部分链条为研究对象采用“割补法”进行分析，可认为竖直部分不变将桌面上那部分链条接在竖直部分下面，如图所示：
重力势能的减少相当于桌面那部分链条重力势能的减少，故有。
【分析】以桌面上那部分链条为研究对象，采用“割补法”，根据重力势能的计算公式计算重力势能的减少。
19．【答案】减小；4000
【知识点】功率计算公式的应用；势能的影响因素
【解析】【解答】 解：（1）在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小；
（2）运动员的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
运动员的重力做的功：W=Gh=600N×10m=6000J，
运动员的重力的功率：
故答案为：减小；4000。
【分析】 （1）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
（2）根据G=mg求运动员的重力，利用W=Gh求运动员的重力做的功；利用求运动员的重力的功率。
20．【答案】B；重力势能
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】解：（1）使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，说明皮球发生了弹性形变，圆斑越大，皮球的弹性形变越大，具有的弹性势能越大，弹性势能是由动能转化而来的，说明皮球原来具有的动能较大，重力势能较大，皮球所处的高度较高。所以球从较高处下落形成的圆斑是图中的B.
（2）这是因为在较高处的皮球重力势能大.
故答案为：B；重力势能.
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能．
21．【答案】地球；运动状态；不变
【知识点】机械能守恒条件；力的概念及单位；力的作用效果
【解析】【解答】飞行过程中，铅球所受重力的施力物体是地球，重力的作用效果是改变物体的运动状态；不考虑空气阻力，铅球的机械能守恒，大小不变。
【分析】地球会对地球周围的物体施加重力；铅球在重力作用下，速度大小和方向发生改变；不考虑空气阻力，铅球的机械能守恒。
22．【答案】（1）秒表
（2）所用时间
（3）1和4
（4）单位时间内做的功越多；做功/做功时间（焦/秒）；功率
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）人上楼时的功率
实验需要测出人的质量m、楼的高度h、上楼需要的时间t，需要的实验器材是体重秤、皮尺、秒表。
（2）比较实验次数1和3的数据，做功时间都是30s，甲同学做功6000J，乙同学做功4000J，分析数据可知，当所用时间相同时，做的功越多，做功越快。
（3）比较实验次数1和4的数据，甲、乙同学做功都是6000J，甲同学做功时间30s，乙同学做功时间50s，分析数据可知，当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快。
（4）当做功的多少和时间均不相同时，算出功和时间的比值进行比较，即单位时间内做的功越多，做功越快。
为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率，功率表示物体做功的快慢，故在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是功率。
【分析】（1）测量时间需要利用秒表；
（2）（3）比较物体做功快慢有两种定性方法，相同时间比做功，做功越多做功越快；相同做功比时间，时间越少做功越快；
（4）当做功和时间都不相同时，利用做功与时间的比值定义功率，利用功率大小比较做功快慢。
23．【答案】（1）木块运动的距离
（2）在木板上铺上毛巾，增大粗糙程度
（3）不同
（4）质量；超载
（5）丁
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】(1)实验中小球的动能通过木块运动的距离来反映；
(2)小明调试器材时，发现被小球撞击的木块运动到长木板的末端之外，此时可以增大木块受到的摩擦力，方法为：在木板上铺上毛巾，增大粗糙程度；
(3)研究动能的大小与速度的关系时，应让同一小球从斜面上不同高度静止释放；
(4)甲、丙两次实验中小球斜面上的高度相同，即速度大小相同，只有小球质量大小不同，那么可以得到结论：速度相同时，质量越大，动能越大。该结论可以用来解释车辆超载的安全隐患；
(5)丙、丁两次实验现象中木块移动的距离相等，而丁中木块对水平面的压力更大，即摩擦力更大。根据W=fs可知，丁中木块克服阻力做功越多，则对应小球的动能越大。小球在斜面上的高度相同，则速度大小相同，那么肯定是丁中小球的质量更大。
【分析】（1）在实验中，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，那么小球的动能越大；
（2）木块移动的距离太大，说明受到的阻力太小，根据影响滑动摩擦力大小的因素的质量分析；
（3）小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，速度越大；
（4）根据图片分析甲和丙中哪个因素不同即可。根据超载和超速的含义判断；
（5）根据W=fs比较克服摩擦做功大小，据此分析小球动能大小，最终判断小球质量大小。
24．【答案】（1）解： 6000N
（2）解： 600N
（3）解： 60km/h
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）运用重力与质量的关系公式，通过已知的机器人质量和重力加速度求出重力。
（2）利用物体匀速运动时牵引力与阻力平衡的特点，先根据重力求出阻力大小，从而得到牵引力大小。
（3）明确平均速度的定义，用行走的路程除以所用时间，这里需要注意时间单位的换算，将分钟换算成小时，最终得出平均速度。
25．【答案】（1）
（2）不相等
（3）=；<
【知识点】功率的计算；力的三要素及力的示意图；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；增大或减小摩擦的方法；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，物在OQ段相同时间内通过的距离不断变大，则物体做加速运动，即拉力F大于摩擦力f。二者都作用在物体的重心上，摩擦力水平向左，拉力水平向右大小为3N，如下图所示：
（2）根据图片可知，物体在MO段相同时间内经过的距离相同，即做匀速直线运动，即处于平衡状态，那么此时摩擦力等于拉力3N。而OQ段摩擦力小于拉力3N，即物体受到的摩擦力不相等。
（3）根据图片可知，MN和OP段距离相等，拉力相等，根据W=Fs可知，做功WMN=WOP。根据图片可知，物体在MN段的速度小于在OP段的速度，根据P=Fv可知，功率PMN【分析】（1）根据图片分析物体在OQ段的运动状态，根据力与运动的关系比较力的大小，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
（2）根据物体的运动状态，结合力与运动的关系比较摩擦力大小；
（3）根据W=Fs比较做功大小，根据P=Fv比较功率大小。
26．【答案】（1）0.01；惯性
（2）力的作用是相互的
（3）减小
（4）4：9
【知识点】动能与势能的应用；力的作用效果；惯性及其现象
【解析】【解答】
（1） 以约40m/h的巡航速度换算成米每秒即速度为大约为，车轮不小心撞到石块，车轮停下，车身由于具有惯性。
（2）着陆平台通过向下喷燃气使它减速至悬停，是利用力的作用是相互的性质。
（3）速度没有变化则动能不变，但是下落后高度变低重力势能变小，故机械能减小。
（4）由公式R2G= KM可知，故。
【分析】
（1）单位换算是进行具体的单位转化就可以。
（2）力的作用是相互的。
（3）机械能等于动能和势能之和。
（4）由公式R2G= KM可知。
1 / 1