模块二 力学
第12讲 功和机械能【测试】（原卷版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分，共20分。每小题只有一个正确答案)
1．（24-25九年级上·陕西西安·期末）孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，小华帮妈妈搬运桶装水的过程中，小华对桶装水没有做功的是（ ）。
A．他将桶装水从地上抱起
B．他抱着桶装水匀速上楼
C．他抱着桶装水在水平楼道内匀速行走
D．他将桶装水抱得更高，安装在饮水机上
2．（24-25九年级下·重庆·开学考试）对下列物理量的认识中，最接近实际的是（ ）。
A．真空中的声速约为
B．人感觉舒适的环境温度为
C．人走路时对地面的压强约为5000Pa
D．自行车运动员骑车时候的功率约为150W
3．（24-25八年级下·全国·课后作业）一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（ ）。
A．小球在下落过程中受力平衡
B．小球在下落过程中重力做功
C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
4．（24-25八年级下·全国·单元测试）小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m，所用时间为2.5s。小明又将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶，所用时间为2s。小玲、小明所做的功和做功的功率之间的大小关系是（ ）。
A．； B．；
C．； D．；
5．（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）12月12日，身穿京剧服饰的俱乐部成员们在雪道上滑行，身后的“靠旗”与扬起的雪花一同在空中飞舞，京剧身段与单板特技的有机融合，展现出滑雪运动别样的“国潮”之美，如图所示，俱乐部成员在滑雪时从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．俱乐部成员从低处运动到高处时，动能不断增加
B．俱乐部成员运动到最高点时重力势能最大
C．俱乐部成员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能
D．俱乐部成员运动到最高点时动能最大
6．（24-25八年级下·全国·课后作业）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是（ ）。
A．该实验中，球甲的重力势能最大
B．球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越少
C．比较乙和丙，可知物体质量越大，其具有的重力势能越大
D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小
7．（24-25八年级下·安徽·课后作业）如图所示，老师在课堂上给同学们做了一个“过山车”的小实验。小钢球从A点处由静止状态开始下滑，依次经过B点、C点，最后到达轨道的最低点D。若不计空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（ ）。
A．小球在A点时，具有的机械能是0J
B．小球由A点到B点的过程中，重力势能转化为动能
C．小球由B点到C点的过程中，动能一直增大
D．小球由A点到D点的过程中，机械能减小
8．（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）2024年8月，我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。分析可知（ ）。
A．在B点时网球的动能为零
B．在A、D两点网球的重力势能相等
C．小球最终静止时，重力势能为零
D．网球在此运动过程中，只有动能和重力势能的相互转化
9．（24-25八年级下·全国·课后作业）如图所示，光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A点、C点在同一高度，B点为最低点，小球从A点由静止自由释放，不计空气阻力，则小球（ ）。
A．不能到达C点
B．到达C点时动能为0，机械能也为0
C．从A点运动到B点的过程中重力势能转化为动能，机械能守恒
D．从B点运动到C点的过程中动能转化为重力势能，机械能减小
10．（24-25九年级上·四川眉山·期末）如图所示用力F将小球压至D点弹簧始终处于弹性限度内，撤去力F后，小球从静止开始向上运动，到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A位置是小球到达的最高点，整个过程不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）。
A．在A位置小球不受力
B．在B位置小球处于平衡状态
C．从B到C位置过程中小球重力做功越来越快
D．从D到A位置过程中小球的动能先减小再增大后不变
二、多选题（共5小题，每题3分，共15分，答对但不全的得两分，答错不得分）
11．（24-25八年级下·全国·期末）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是（ ）。
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁擔”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压强的
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
12．（24-25八年级下·全国·课后作业）如下图所示，AB段与BD段为粗糙程度不同的水平路面。同一物体在水平拉力作用下沿直线运动，已知在AC段物体做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）。
A．物体在CD段所受的摩擦力比在BC段的大
B．在BC段拉力对物体所做的功等于在AB段拉力对物体所做的功
C．在BC段拉力对物体所做的功大于在CD段拉力对物体所做的功
D．在AB段拉力对物体所做的功小于在CD段拉力对物体所做的功
13．（24-25八年级下·全国·期末）如下图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点开始落入水中。关于上述运动过程中运动员入水前的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（ ）。
A．运动员在C点时，动能最大，重力势能最小
B．运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C．运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐增大
D．运动员从B点运动到C点的过程中，动能转化为重力势能
14．（24-25八年级下·全国·课后作业）自由式滑雪大跳台比赛中，某运动员的运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）。
A．该运动员从c点下落到d点的过程中，机械能保持不变
B．该运动员从b点运动到c点的过程中，机械能减小
C．该运动员从a点向b点运动的过程中，重力势能全部转化为动能
D．该运动员在e点的动能为零
15．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）如图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，hA>hC。下列说法中不正确的是（ ）。
A．小球在B点的动能最大
B．小球在最低点B点时，受力平衡
C．小球的机械能总量保持不变
D．小球的动能和重力势能可以相互转化
三、填空题（共5小题，每空2分，共22分）
16．（24-25九年级上·陕西渭南·期末）如图是女子攀岩大赛的比赛情景，当两位选手都登顶后，体重越大的选手做功越 （选填“多”或“少”）；最先登上峰顶的选手做功 （选填“一定”或“可能”）最快。
17．（24-25九年级上·陕西榆林·期末）在巴黎奥运会女子双人3米跳板决赛中，中国选手昌雅妮和陈艺文成功夺冠。如图所示，两位运动员离开跳板后跃起的过程中，若忽略空气阻力，则她们的动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
18．（24-25八年级下·全国·期末）如图，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力，水平拉力。B静止，A沿木板B以的速度向右匀速滑动。则拉力的功率为 W，地面对木板B的摩擦力方向向 。
19．（24-25八年级下·全国·课后作业）如图甲所示，某轿车在水平地面上行驶，25s的时间内其v-t和F-t的图像分别如图甲、乙所示。已知前15s轿车运动的路程为180m，则整个过程汽车发动机做的功 ，汽车匀速运动阶段发动机的功率为 kW。
20．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 点动能最大。图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在D点的机械能。
四、实验题（共3小题，共18分）
21．（24-25八年级下·全国·期末）【实验名称】探究物体动能的大小与运动的速度是否有关；
【证据】使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 （选填“相同”或“不同”）的；
（1）使小球从斜面顶端自由滚下（如图甲），观察到木块被撞出了一段距离；
（2）使小球从斜面中间自由滚下（如图乙），观察到木块被撞出的距离比图甲中的距离 （选填“长”或“短”）；
【解释】由上述实验现象，可以得出结论：同一物体， ，动能越大；
【交流】
（1）使小球从光滑斜槽轨道（OAB）上的O点自由滚下（如图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”、“<”或“=”）；当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，小球将 ；
A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动 D．保持静止
（2）为探究物体动能的大小与物体质量的关系，如图丁和图戊，让钢球从斜面上一定高度处自由滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离；
已知钢球A、B的质量的关系为，高度的关系为，距离的关系为；某同学由此得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，这种实验方法 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
22．（24-25八年级下·全国·单元测试）甲、乙、丙三位同学分别将质量不同的物体匀速竖直向上提升，所得的实验数据如下表所示：
同学 质量/kg 升高高度/m 时间/s
甲 4 1.5 2
乙 8 1 4
丙 10 0.5 5
(1)根据表中数据可知，甲、丙两位同学做的功分别为 J和 J。（g取）
(2)三位同学中做功最多的是 同学，做功最快的是 同学。
(3)为了表示做功的快慢，他们在表中增加了最后一栏项目，这个项目的内容是 。为此物理学引入了一个物理量叫 。
(4)后来三位同学想比较爬竿时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是______（填字母）。
①用相同的时间爬竿，测量出各自的体重和爬上竿的高度，即可比较功率大小；②都爬到竿顶，测量出各自的体重和爬竿用的时间，即可比较功率大小；③爬竿后，测量出各自的体重、爬竿用的时间和爬上竿的高度，算出功率进行比较。
A．① B．①② C．①③ D．①②③
23．（24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习）在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。
(1)实验中钢球撞击木块时的动能是由 能转化来的，钢球撞击木块时的动能大小根据 来判断；
(2)小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 的关系；
(3)小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案 （选填“正确”或“错误”）。
五、综合题（共3小题，共25分）
24．（6分）劳动节假期期间，也子一家驾驶汽车去仁风采摘富硒西瓜，全程大约30km，行驶过程中看到了如图所示的标志牌。已知车和人的总质量为1.5×103kg，轮胎与地面接触总面积为600cm2，汽车在行驶过程中受到的牵引力为1500N。（g＝10N/kg）求：
(1)在遵守交通法规的前提下，从标志牌到仁风至少多长时间？
(2)汽车静止时对水平地面的压强；
(3)从标志牌处到仁风这段时间内牵引力做功的功率。
25．（9分）如图，是我国自主设计建造的亚洲最大自航绞吸船“天鲲号”，该船用于挖掘水下泥土、沙石等。作业时，泥泵可通过排泥管将泥沙送到指定地点。已知水的密度为，g取10N/kg。
(1)“天鲲号”装载泥沙后，船底受到水的压强 （选填“变大”或“变小”）。
(2)某次作业后，“天鲲号”受到的总重力为N，此时它排开水的体积是多少？
(3)若某段时间内，泥泵输出功率恒为，每秒的排泥量为1.4，排泥管横截面积为0.7，则泥泵对排泥管内泥浆的推力是多大？
26．（10分）公共汽车作为人们出行的主要交通工具，物理知识在汽车的构造和使用中应用非常广泛，小倩学习物理知识后，对汽车中的部分知识点进行了整理，请你根据她的思路完成下列内容。
(1)汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧后产生的 能转化为机械能，在燃料燃烧的过程中，若汽车在减速，则燃料的热值 （选填“变大”、“不变”或“变小”），司机在汽车爬坡前往往加大速度目的是为了增大动能，从而转化为 能。
(2)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 的特点。
(3)小倩同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为 ；高温废气排放掉了，确实可惜，但同时也说明了能量的转化具有 。
(4)在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于开关），想要下车的乘客只要按下两个按钮中的其中一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光，提醒司机有乘客需要下车。下列设计中，最符合设计要求的电路图是_________。
A． B．
C． D．
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第12讲 功和机械能【测试】（解析版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分，共20分。每小题只有一个正确答案)
1．（24-25九年级上·陕西西安·期末）孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，小华帮妈妈搬运桶装水的过程中，小华对桶装水没有做功的是（ ）。
A．他将桶装水从地上抱起
B．他抱着桶装水匀速上楼
C．他抱着桶装水在水平楼道内匀速行走
D．他将桶装水抱得更高，安装在饮水机上
【答案】C。
【解析】A．他将桶装水从地上抱起，小华对桶装水施加了向上的力，且桶装水在向上的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以小华对桶装水做了功。故A不符合题意；
B．他抱着桶装水匀速上楼，小华对桶装水有向上的力，桶装水在向上的方向上通过了一段距离，符合做功条件，小华对桶装水做了功。故B不符合题意；
C．他抱着桶装水在水平楼道内匀速行走，小华对桶装水的力是竖直向上的，而桶装水是在水平方向上移动，力的方向与移动方向垂直，即在力的方向上没有通过距离，不满足做功的条件，小华对桶装水没有做功。故C符合题意；
D．他将桶装水抱得更高，安装在饮水机上，小华对桶装水施加向上的力，桶装水在向上的方向上移动了距离，小华对桶装水做了功。故D不符合题意。故选C。
2．（24-25九年级下·重庆·开学考试）对下列物理量的认识中，最接近实际的是（ ）。
A．真空中的声速约为
B．人感觉舒适的环境温度为
C．人走路时对地面的压强约为5000Pa
D．自行车运动员骑车时候的功率约为150W
【答案】D。
【解析】A．声音的传播需要介质，所以不能在真空中传播，故A不符合题意；
B．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右，故B不符合题意；
C．人的重力约为500N，每只脚的总面积约为0.025m ，人走路时一只脚着地，压力等于重力，为
根据公式可知，走路时对地面的压强约，故C不符合题意；
D．自行车运动员的重力约为600N，一个人以正常速度骑自行车时受到的阻力是总重力的0.02倍，匀速骑行时，动力与阻力是一对平衡力，大小相等，骑行速度约为12m/s，则骑车功率约为，与150W接近，故D符合题意。故选D。
3．（24-25八年级下·全国·课后作业）一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（ ）。
A．小球在下落过程中受力平衡
B．小球在下落过程中重力做功
C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
【答案】B。
【解析】A．小球在下落过程中，速度越来越大，其运动状态发生改变，受力不平衡，故A错误；
B．小球在下落过程中受到重力作用，且在重力方向上有距离，故重力做功，故B正确；
C．根据功的计算公式W=Fs，小球所受的重力不变，移动的距离相等，故重力在AB段做的功等于在BC段做的功，故C错误；
D．根据公式，小球所受的重力在AB段做功等于在BC段做的功，但在BC段的时间小，故重力在AB段的功率小于在BC段做功的功率，故D错误。故选B。
4．（24-25八年级下·全国·单元测试）小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m，所用时间为2.5s。小明又将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶，所用时间为2s。小玲、小明所做的功和做功的功率之间的大小关系是（ ）。
A．； B．；
C．； D．；
【答案】B。
【解析】小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m，则小玲所做的功W1=F1s1=50N×1m=50J
所用时间为2.5s，小玲做功的功率
小明将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶，小明所做的功W2=Gh=80N×0.5m=40J
小明做功的功率
通过以上计算可知W1>W2，P1=P2，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。
5．（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）12月12日，身穿京剧服饰的俱乐部成员们在雪道上滑行，身后的“靠旗”与扬起的雪花一同在空中飞舞，京剧身段与单板特技的有机融合，展现出滑雪运动别样的“国潮”之美，如图所示，俱乐部成员在滑雪时从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．俱乐部成员从低处运动到高处时，动能不断增加
B．俱乐部成员运动到最高点时重力势能最大
C．俱乐部成员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能
D．俱乐部成员运动到最高点时动能最大
【答案】B。
【解析】A．俱乐部成员从低处运动到高处时，速度越变越小，动能减小，故A错误；
B．俱乐部成员运动到最高点时，高度最大，重力势能最大，故B正确；
C．俱乐部成员从高处运动到低处时，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故C错误；
D．俱乐部成员运动到最高点时，速度最小，动能最小，故D错误。故选B。
6．（24-25八年级下·全国·课后作业）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是（ ）。
A．该实验中，球甲的重力势能最大
B．球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越少
C．比较乙和丙，可知物体质量越大，其具有的重力势能越大
D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小
【答案】A。
【解析】A．重力势能与质量和高度有关，铁的密度大于塑料，在体积相同时，甲丙质量相同，乙质量最小，甲球与乙球高度相同，甲质量更大，与丙质量相同，高度更大，故该实验中，球甲的重力势能最大，故A正确；
B．小球做功的能力难以直接观察，可以利用球在沙中陷入的深度间接反映，运用了转换法，球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越多，故B错误；
C．探究重力势能与质量关系，应保持高度相同，质量不同，比较乙和丙，质量不同，高度不同，根据控制变量法，无法得出重力势能与质量的关系，故C错误；
D．重力势能大小与质量和高度有关，甲乙两图高度相同，质量小的重力势能小，如果没有说明高度关系，质量小的物体具有的重力势能不一定小，故D错误。故选A。
7．（24-25八年级下·安徽·课后作业）如图所示，老师在课堂上给同学们做了一个“过山车”的小实验。小钢球从A点处由静止状态开始下滑，依次经过B点、C点，最后到达轨道的最低点D。若不计空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（ ）。
A．小球在A点时，具有的机械能是0J
B．小球由A点到B点的过程中，重力势能转化为动能
C．小球由B点到C点的过程中，动能一直增大
D．小球由A点到D点的过程中，机械能减小
【答案】B。
【解析】A．小球在A点时，速度为0，动能为0，高度最大，重力势能最大，具有的机械能不为0，故A错误；
B．小球由A点到B点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故B正确；
C．小球由B点到C点的过程中，高度先减小后增大，速度先增大，后减小，动能先增大，后减小，故C错误；
D．根据机械能守恒，若不计空气阻力和摩擦，小球由A点到D点的过程中，只有机械能的转化，机械能将保持不变。故D错误。故选B。
8．（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）2024年8月，我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。分析可知（ ）。
A．在B点时网球的动能为零
B．在A、D两点网球的重力势能相等
C．小球最终静止时，重力势能为零
D．网球在此运动过程中，只有动能和重力势能的相互转化
【答案】C。
【解析】A．在B点时，网球在竖直方向上的速度为0，水平方向的速度不为0，所示，网球在B点时的动能不为0，故A不符合题意；
B．网球在A点的高度大于在D点的高度，网球质量不变，所以，网球在A点的重力势能大于在D点的重力势能，故B不符合题意；
C．小球最终静止时，高度为零，故重力势能为零，故C符合题意；
D．网球在运动过程中，网球每次弹跳的最大高度逐渐降低，说明机械能不守恒，则网球在此运动过程中还需克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。
9．（24-25八年级下·全国·课后作业）如图所示，光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A点、C点在同一高度，B点为最低点，小球从A点由静止自由释放，不计空气阻力，则小球（ ）。
A．不能到达C点
B．到达C点时动能为0，机械能也为0
C．从A点运动到B点的过程中重力势能转化为动能，机械能守恒
D．从B点运动到C点的过程中动能转化为重力势能，机械能减小
【答案】C。
【解析】AB．轨道光滑，不计空气阻力，小球的机械能守恒，小球从A点由静止自由释放，A点、C点在同一高度，根据机械能守恒可知，小球能到达C点，到达C点时速度为0，所以动能为0，由于C点具有高度，所以小球在C点具有重力势能，则动能和势能的总和不为0，所以C点机械能不为0，故AB不符合题意；
C．从A点运动到B点的过程，做加速运动，速度增大，动能增大，高度不断减小，重力势能减小，所以重力势能转化为动能，整个过程无阻力，机械能守恒，故C符合题；
D．从B点运动到C点的过程，做减速运动，速度减小，动能减小，高度不断增大，重力势能增大，所以动能转化为重力势能，整个过程无阻力，机械能守恒，故D不符合题意。故选C。
10．（24-25九年级上·四川眉山·期末）如图所示用力F将小球压至D点弹簧始终处于弹性限度内，撤去力F后，小球从静止开始向上运动，到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A位置是小球到达的最高点，整个过程不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）。
A．在A位置小球不受力
B．在B位置小球处于平衡状态
C．从B到C位置过程中小球重力做功越来越快
D．从D到A位置过程中小球的动能先减小再增大后不变
【答案】C。
【解析】A．在A位置时，小球只受到重力作用，故A错误；
B．B位置是弹簧自身长度的位置，此时弹簧弹力为0，但小球由于惯性会继续向上运动，小球只受重力，不是平衡状态，故B错误；
C．从B到C位置过程中，小球速度越来越大，重力G不变，速度v增大，所以重力做功越来越快，故C正确；
D．从D到C过程中，开始时弹簧弹力大于重力，小球所受合力向上，小球速度增大，动能增大；当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，动能最大；从C到A过程中，小球所受合力向下，速度减小，动能减小，所以从D到A位置过程中小球的动能先增大再减小，故D错误。故选C。
二、多选题（共5小题，每题3分，共15分，答对但不全的得两分，答错不得分）
11．（24-25八年级下·全国·期末）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是（ ）。
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁擔”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压强的
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
【答案】CD。
【解析】A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁擔”匀速转动的过程中，速度大小不变，但方向在不断变化。因此运动状态在改变。故A错误；
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为稻粒具有惯性。当用力甩稻秆时，稻粒由于惯性会保持原来的静止状态而从稻秆上分离，在重力作用下落入木桶。惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，故B错误；
C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”设计得尖锐，是为了减小受力面积，从而增大压强，使耕地更为高效，故C正确；
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的高度降低，水流速度变快，水的重力势能转化为动能。故D正确。 故选CD。
12．（24-25八年级下·全国·课后作业）如下图所示，AB段与BD段为粗糙程度不同的水平路面。同一物体在水平拉力作用下沿直线运动，已知在AC段物体做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）。
A．物体在CD段所受的摩擦力比在BC段的大
B．在BC段拉力对物体所做的功等于在AB段拉力对物体所做的功
C．在BC段拉力对物体所做的功大于在CD段拉力对物体所做的功
D．在AB段拉力对物体所做的功小于在CD段拉力对物体所做的功
【答案】BC。
【解析】A．物体在CD段拉力示数为2.8N，由于BD段粗糙度相同，物体对接触面的压力不变，则摩擦力不变，即物体在CD段所受的摩擦力与在BC段受到的摩擦力相等，故A错误；
BCD．物体在AB段受到的拉力3N，物体在BC段受到的拉力2N，由于AC段物体做匀速直线运动，物体在AB段和在BC段摩擦力等于各自的拉力，则物体在AB段受到的摩擦力为3N，在BC段受到的摩擦力为2N；BC段拉力F2对物体所做的功为
AB段F1对物体所做的功为
则在BC段拉力对物体所做的功等于在AB段拉力对物体所做的功；CD段拉力F3对物体所做的功为
则BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功；在AB段拉力对物体所做的功大于在CD段拉力对物体所做的功。故BC正确，D错误。故选BC。
13．（24-25八年级下·全国·期末）如下图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点开始落入水中。关于上述运动过程中运动员入水前的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（ ）。
A．运动员在C点时，动能最大，重力势能最小
B．运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C．运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐增大
D．运动员从B点运动到C点的过程中，动能转化为重力势能
【答案】AB。
【解析】A．运动员在C点时，高度最低，不计空气阳力，重力势能全部转化为动能，即动能最大，重力势能最小，故A正确；
B．不计空气阻力，运动员从A 点运动到C点的过程中，只受重力作用，机械能守恒，故B正确；
C．运动员从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，故C错误；
D．运动员从B点运动到C点的过程中，质量不变，高度逐渐降低，重力势能减小，动能增大，故D错误。
故选AB。
14．（24-25八年级下·全国·课后作业）自由式滑雪大跳台比赛中，某运动员的运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）。
A．该运动员从c点下落到d点的过程中，机械能保持不变
B．该运动员从b点运动到c点的过程中，机械能减小
C．该运动员从a点向b点运动的过程中，重力势能全部转化为动能
D．该运动员在e点的动能为零
【答案】ABD。
【解析】A．从c点下落到d点的过程中，不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，保持不变，故A正确；
B．从b点运动到c点的过程中，因为受到雪地的摩擦力，因要克服摩擦力做功，消耗一部分机械能，所以该运动员的机械能减小，故B正确；
C．从a点向b点运动的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，由于受到雪地的摩擦力，其重力势能没有全部转化为动能，故C错误；
D．e点为停止点，速度为0，则动能为0，故D正确。故选ABD。
15．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）如图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，hA>hC。下列说法中不正确的是（ ）。
A．小球在B点的动能最大
B．小球在最低点B点时，受力平衡
C．小球的机械能总量保持不变
D．小球的动能和重力势能可以相互转化
【答案】BC。
【解析】AD．小球质量不变，在从A点向B点运动时，速度增加，高度降低，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；在从B点向C点运动时，速度减小，高度增加，则动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能，所以小球的动能和重力势能可以相互转化，小球在B点的动能最大，故AD正确，不符合题意；
B．小球在整个运动过程中做曲线运动，处于非平衡状态，所以小球在最低点B点时，受力不平衡，故B错误，符合题意；
C．小球在C点和A点速度均为零，动能均为零，C点高度较低，则重力势能较小，所以C点机械能小于A点机械能，所以小球的机械能总量变小，故C错误，符合题意。故选BC。
三、填空题（共5小题，每空2分，共22分）
16．（24-25九年级上·陕西渭南·期末）如图是女子攀岩大赛的比赛情景，当两位选手都登顶后，体重越大的选手做功越 （选填“多”或“少”）；最先登上峰顶的选手做功 （选填“一定”或“可能”）最快。
【答案】多；可能。
【解析】[1]从山脚到峰顶的过程中，同学们上升的高度是相同的，根据公式W=Fs=Gh可知，体重越大（含装备）越大的队员，做功越多。
[2]因为最先登上峰顶的同学的体重（含装备）未知，由 知道，功率的大小无法比较，则最先登上峰顶的同学做功可能最快。
17．（24-25九年级上·陕西榆林·期末）在巴黎奥运会女子双人3米跳板决赛中，中国选手昌雅妮和陈艺文成功夺冠。如图所示，两位运动员离开跳板后跃起的过程中，若忽略空气阻力，则她们的动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】减小；增大；不变。
【解析】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关。两位运动员离开跳板后跃起的过程中，因为在上升过程中受到重力作用，重力方向竖直向下，与运动方向相反，做减速运动，速度减小，而质量不变，所以动能减小。
[2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关。运动员在跃起过程中，质量不变，高度不断增大，所以重力势能增大。
[3]机械能是动能与势能（包括重力势能和弹性势能等，本题中只有重力势能）的总和。由于忽略空气阻力，在整个过程中只有动能和重力势能之间的相互转化，没有机械能与其他形式能量的转化，机械能不变。
18．（24-25八年级下·全国·期末）如图，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力，水平拉力。B静止，A沿木板B以的速度向右匀速滑动。则拉力的功率为 W，地面对木板B的摩擦力方向向 。
【答案】5；右。
【解析】[1]拉力F2的功率
[2]物体A做匀速直线运动，受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡，大小相等，即fBA=F2=50N。 由力的相互性可知，B对A水平向左的摩擦力与A对B水平向右的摩擦力大小相等，即fAB=fBA=50N。B静止，处于平衡状态，受到平衡力的作用，由于F1>fAB，则地面对木板B施加一个向右的摩擦力，大小为f=F1-fAB=70N-50N=20N
19．（24-25八年级下·全国·课后作业）如图甲所示，某轿车在水平地面上行驶，25s的时间内其v-t和F-t的图像分别如图甲、乙所示。已知前15s轿车运动的路程为180m，则整个过程汽车发动机做的功 ，汽车匀速运动阶段发动机的功率为 kW。
【答案】；60。
【解析】[1]前15s轿车运动的路程为180m， 则前15s牵引力做的功为
后10s匀速运动的距离
则匀速运动时做的功为
整个过程发动机做功为
[2]匀速运动阶段牵引力做功的功率为。
20．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 点动能最大。图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在D点的机械能。
【答案】A；大于。
【解析】[1]离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，篮球的质量不变，由于刚出手的篮球速度最大，则篮球在A点时速度最大，则在A点动能最大。
[2]根据篮球在等高点B和D的能量柱状图可知，篮球在B点和D点重力势能相等，在D点的动能小于在B点的动能，由于动能和势能统称为机械能，则篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。
四、实验题（共3小题，共18分）
21．（24-25八年级下·全国·期末）【实验名称】探究物体动能的大小与运动的速度是否有关；
【证据】使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 （选填“相同”或“不同”）的；
（1）使小球从斜面顶端自由滚下（如图甲），观察到木块被撞出了一段距离；
（2）使小球从斜面中间自由滚下（如图乙），观察到木块被撞出的距离比图甲中的距离 （选填“长”或“短”）；
【解释】由上述实验现象，可以得出结论：同一物体， ，动能越大；
【交流】
（1）使小球从光滑斜槽轨道（OAB）上的O点自由滚下（如图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”、“<”或“=”）；当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，小球将 ；
A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动 D．保持静止
（2）为探究物体动能的大小与物体质量的关系，如图丁和图戊，让钢球从斜面上一定高度处自由滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离；
已知钢球A、B的质量的关系为，高度的关系为，距离的关系为；某同学由此得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，这种实验方法 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
【答案】不同；短；运动速度越大；=；A；错误；没有控制钢球的速度相同。
【解析】[1]小球从斜面上不同的高度由静止滚下，由于小球的重力势能不同，则小球到达斜面底端时，小球的动能不同，故小球的速度不同。
（2）[2]由图乙可知，小球从斜面中间自由滚下，小球从斜面滚下的高度较小，木块被撞的距离比实验甲木块被撞的距离要短一些。
[3]由图甲、乙可知，两次实验中的小球的质量相同，滚下的高度不同，高度越低，到达水平面时的速度越小，推动木块移动的距离就越小，小球的动能越小，所以得出结论是同一物体，运动的速度越大，动能越大。
（1）[4]由于忽略空气阻力，轨道光滑，则小球从光滑斜槽轨道上自由滚下，小球不受摩擦力作用，经过A、B两点到达C点的过程中，没有外力对小球做功，则小球的机械能守恒，即EA=EB。
[5]当小球到达C点时，速度为水平向右运动，此时小球所受各个力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持这一状态，所以小球将沿a轨迹运动，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
（2）[6][7]由于探究物体的动能大小与物体的质量关系时，由控制变量法可知，应控制物体的速度相同，物体物体的质量不同，图丁和图戊中钢球A、B的质量和高度都不相同，所以不能得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，故这种实验方法错误。
22．（24-25八年级下·全国·单元测试）甲、乙、丙三位同学分别将质量不同的物体匀速竖直向上提升，所得的实验数据如下表所示：
同学 质量/kg 升高高度/m 时间/s
甲 4 1.5 2
乙 8 1 4
丙 10 0.5 5
(1)根据表中数据可知，甲、丙两位同学做的功分别为 J和 J。（g取）
(2)三位同学中做功最多的是 同学，做功最快的是 同学。
(3)为了表示做功的快慢，他们在表中增加了最后一栏项目，这个项目的内容是 。为此物理学引入了一个物理量叫 。
(4)后来三位同学想比较爬竿时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是______（填字母）。
①用相同的时间爬竿，测量出各自的体重和爬上竿的高度，即可比较功率大小；②都爬到竿顶，测量出各自的体重和爬竿用的时间，即可比较功率大小；③爬竿后，测量出各自的体重、爬竿用的时间和爬上竿的高度，算出功率进行比较。
A．① B．①② C．①③ D．①②③
【答案】(1)60；50；(2) 乙；甲；(3)功与时间的比值；功率；(4)D。
【解析】（1）[1]甲同学做的功为
[2]丙同学做的功为
（2）乙同学做的功为
比较可知，乙同学做的功最多。 三位同学做功的功率分别为，，
比较可知，甲同学做功最快。
（3）[1][2]为了比较做功的快慢，应该在表中增加一栏项目：功与时间的比值，即W/t（W）。功率的含义是功与时间的比值，是表示做功快慢的物理量。
（4） ①用相同的时间爬竿，测量出各自的体重和爬上竿的高度，即可比较功率大小。这个方案是可行的，因为功率是功与时间的比值，当时间相同时，功越大，功率越大。而功又与体重和高度有关，所以可以通过测量体重和高度来比较功率。
②都爬到竿顶，测量出各自的体重和爬竿用的时间，即可比较功率大小。这个方案也是可行的，因为当高度相同时，体重越大，做的功就越多。如果时间还更短，那么功率就越大。
③爬竿后，测量出各自的体重、爬竿用的时间和爬上竿的高度，算出功率进行比较。这个方案同样是可行的，因为直接测量了计算功率所需的各个物理量。
综上，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
23．（24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习）在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。
(1)实验中钢球撞击木块时的动能是由 能转化来的，钢球撞击木块时的动能大小根据 来判断；
(2)小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 的关系；
(3)小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案 （选填“正确”或“错误”）。
【答案】(1)重力势；木块移动的距离；(2)速度；(3)错误。
【解析】（1）[1]钢球从某一高度由静止释放后，质量不变，高度降低，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，故钢球的重力势能转化为动能。
[2]根据转换法，钢球撞击木块时的动能大小根据木块移动的距离来判断。
（2）质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，将木块撞出一段距离进行比较，弹簧压缩程度不同，则铁球获得的动能不同，铁球质量相同，则速度不相同，所以可以研究铁球的动能大小与速度的关系。
（3）若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，因此木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的，所以这个设计方案是错误的。
五、综合题（共3小题，共25分）
24．（6分）劳动节假期期间，也子一家驾驶汽车去仁风采摘富硒西瓜，全程大约30km，行驶过程中看到了如图所示的标志牌。已知车和人的总质量为1.5×103kg，轮胎与地面接触总面积为600cm2，汽车在行驶过程中受到的牵引力为1500N。（g＝10N/kg）求：
(1)在遵守交通法规的前提下，从标志牌到仁风至少多长时间？
(2)汽车静止时对水平地面的压强；
(3)从标志牌处到仁风这段时间内牵引力做功的功率。
【答案】(1)0.3h；(2)2.5×105Pa；(3)2.5×104W。
【解析】（1）在遵守交通法规的前提下，汽车的最快速度为60km/h，由得，从标志牌到仁风的时间至少为
（2）汽车静止时对水平地面的压力
汽车静止时对水平地面的压强为
（3）从标志牌处到仁风这段时间内牵引力做功的功率
25．（9分）如图，是我国自主设计建造的亚洲最大自航绞吸船“天鲲号”，该船用于挖掘水下泥土、沙石等。作业时，泥泵可通过排泥管将泥沙送到指定地点。已知水的密度为，g取10N/kg。
(1)“天鲲号”装载泥沙后，船底受到水的压强 （选填“变大”或“变小”）。
(2)某次作业后，“天鲲号”受到的总重力为N，此时它排开水的体积是多少？
(3)若某段时间内，泥泵输出功率恒为，每秒的排泥量为1.4，排泥管横截面积为0.7，则泥泵对排泥管内泥浆的推力是多大？
【答案】(1)变大；(2)；(3)；
【解析】（1）装载泥沙后与装载前相比，船的总重力增大，根据物体的浮沉条件可知，船受到的浮力增大，船下沉一些，船底的深度增大，由p=ρgh可知，船底受到水的压强变大。
（2）由于“天鲲号”漂浮在水面，所以它受到的浮力
由得，“天鲲号”排开水的体积为
（3）由得，泥泵每秒对外输出做功为
泥泉每秒推出泥浆的长度为
由得，泥泵对排泥管内泥浆的推力为。
26．（10分）公共汽车作为人们出行的主要交通工具，物理知识在汽车的构造和使用中应用非常广泛，小倩学习物理知识后，对汽车中的部分知识点进行了整理，请你根据她的思路完成下列内容。
(1)汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧后产生的 能转化为机械能，在燃料燃烧的过程中，若汽车在减速，则燃料的热值 （选填“变大”、“不变”或“变小”），司机在汽车爬坡前往往加大速度目的是为了增大动能，从而转化为 能。
(2)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 的特点。
(3)小倩同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为 ；高温废气排放掉了，确实可惜，但同时也说明了能量的转化具有 。
(4)在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于开关），想要下车的乘客只要按下两个按钮中的其中一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光，提醒司机有乘客需要下车。下列设计中，最符合设计要求的电路图是_________。
A． B．
C． D．
【答案】(1)内；不变；重力势；(2)比热容大；(3)30%；方向性；(4)B。
【解析】（1）[1]汽车发动机把燃料燃烧放出的内能转化为机械能，使汽车前进。
[2]燃料的热值只与燃料的种类有关，在燃料燃烧的过程中，若汽车在减速，不影响燃料的热值，燃料的热值不变。
[3]司机在汽车爬坡前往往加大速度，车的质量不变，如果提高车速，则车的动能会增大，使更多的动能转化为重力势能，使爬坡更容易。
（2）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机常用循环流动的水来帮助散热。
（3）[1]由图可知，该内燃机的效率为
[2]内燃机燃料燃烧产生的内能有相当一部分被高温废气排放掉了，不能再回收利用，确实可惜，但同时也说明了能量的转化具有方向性，因此应节约能源。
（4）只要按下任何一个按钮，指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响即为并联，然后与电源、灯泡串联组成电路，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
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