第十章 功与能
一、选择题(1～10题为单选，每题2分，11～15题为多选，每题3分，共35分)
1．下列四幅图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是( D )
第1题图
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犂擔”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力的
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
2．如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的，当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是( C )
第2题图
A．动能减小，重力势能增大
B．动能转化为重力势能
C．动能增大，重力势能减小
D．卫星的速度一直在减小
3．原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏，如图所示，下列关于游戏过程的分析正确的是( C )
第3题图
A．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力
B．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力
C．在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能
D．在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加
4．如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止．下列说法正确的是( C )
第4题图
A．小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能
B．小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小
D．小球最终静止在A点
5．如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落．从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的( B )
第5题图
A．动能一直增大
B．重力势能一直减小
C．机械能保持不变
D．机械能一直增大
6．抛实心球是初中学生体育测试的项目之一，小刚在测试时将实心球抛出后，实心球运动的轨迹如图所示．则下列说法正确的是( A )
第6题图
A．以运动中的实心球为参照物，地面是运动的
B．实心球在运动的过程中，运动状态保持不变
C．实心球运动到最高点时，受到平衡力的作用
D．实心球在下降的过程中，重力势能是增大的
7．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，如图乙所示为其截面图．做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面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，下列说法正确的是( A )
第7题图
A．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大
B．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能
C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面
D．第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
8．如图甲所示，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力．拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示．下列说法正确的是( B )
第8题图
A．4～6 s，物体运动路程为18 m
B．4～6 s，拉力F的功率为12 W
C．t＝1 s时，物体受到摩擦力大于2 N
D．拉力为6 N时，物体做匀速直线运动
9．某同学玩滑板车时的情境如图所示，一开始，人用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来．下列说法正确的是( D )
第9题图
A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功
B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用
C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用
D．人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变
10．如图所示，用F的力直接将物体A匀速提升h，做功300 J，若借助长5 m的斜面用100 N的力在3 s内把A匀速提升到相同高度，下列说法正确的是( D )
第10题图
A．借助斜面做的有用功为500 J
B．物体克服斜面摩擦力做的额外功是300 J
C．物体A受到斜面的摩擦力是400 N
D．斜面的机械效率是60%
11．如图甲所示，用弹簧测力计两次平拉同一块木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，如图乙所示是它运动的s t图像，下列说法正确的是( CD )
第11题图
A．木块第一次和第二次速度之比为1∶2
B．木块两次受到拉力之比为2∶1
C．木块两次受到的摩擦力之比为1∶1
D．拉力两次对木块做功的功率之比为2∶1
12．关于功和功率的说法正确的是( AD )
A．做功快的机器，它的功率一定大
B．做功多的机器，它的功率一定大
C．做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大
D．做功相同，所用时间短的机器功率一定大
13．如图所示，木板A放在一个水平面上，用10 N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3 N，若不计滑轮重，弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是( AC )
第13题图
A．木板A与地的摩擦力为2 N
B．滑轮向右移动的速度为0.2 m/s
C．物块B受到的摩擦力为3 N，方向水平向右
D．绳子拉木板A的功率为0.6 W
14．两个相同的小球a、b处于相同的高度，a在空中从静止开始自由下落，经时间t1落到地面；b沿光滑斜面从静止开始下滑，经时间t2滑到地面，t1＜t2.a、b从最高点到地面的过程中，重力做的功分别是W1、W2，重力的功率分别是P1、P2，它们到达地面的速度分别是v1、v2，忽略空气阻力，则以下关系成立的是( ABD )
A．W1＝W2 B．P1＞P2 C．v1＜v2 D．v1＝v2
15．为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修，爸爸专门请了一个小施工队．这个施工队利用3个相同的滑轮组成如图所示的滑轮组将材料运到6 m的高处．已知每个滑轮重50 N，绳子能够承受的最大拉力是1 000 N，拉绳工人重700 N．忽略绳重和机械之间的一切摩擦．下列说法中正确的是( AC )
第15题图
A．装置中有2个定滑轮，分别是a、b
B．工人用300 N的力可以拉起900 N的材料
C．当滑轮组的机械效率是80%时，拉起的材料重200 N
D．工人最多能拉起重2 950 N的材料
二、填空题(每空1分，共23分)
16．2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为船具有惯性 ，当船以10.8 km/h、合3m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的质量很大导致其动能很大，使得船将大桥撞毁．
第16题图
17．我国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一，把弓拉弯将箭射出的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能．
18．如图所示是中国女子网球单打运动员郑钦文的击球画面，球拍的网面在恢复原状的过程中将弹性势能转化为球的动能．
第18题图
19．一个小车往斜坡向上运动时，它的s t图像如图所示．它在30 s内通过的路程为90米，在此过程，小车的动能不变(填“变大”或“不变”或“变小”)的．若小车突然急刹车，则它的惯性不变(填“变大”或“不变”或“变小”)．
第19题图
20．如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力不变(填“增大”“减小”或“不变”)；匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力向上(填“向上”或“向下”)；匀速下滑时小明的机械能减小(填“增大”“减小”或“不变”)．
第20题图
21．放假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验．用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300 N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为100N；若绳子能承受的最大拉力为500 N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为90kg.(空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10 N/kg)
第21题图
22．如图所示，滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300 N，在F＝40 N的拉力作用下，物体0.2 m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为120N；在10 s内滑轮组对物体做的功是240J，拉力F的功率是24W.
第22题图
23．如图所示，将重为40 N的物体G沿水平方向匀速直线向左拉动2 m，用时5 s．已知滑轮组中动滑轮重为6 N，绳子自由端拉力F为10 N，F的功率为12W，该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和滑轮组的摩擦)．
第23题图
24．你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了形状，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的弹性势能转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去．
三、实验题(每空1分，共16分)
25．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义．某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究，用到的装置如图所示，数据记录如表所示：
第25题图
(1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
(2)第三次实验中，滑轮组的机械效率为70.2%(保留一位小数)．
(3)分析表中数据可知：第4次实验是用图丙(填“甲”“乙”或“丙”)所示装置来完成的．
(4)通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与钩码上升高度无关(填“有关”或“无关”)；通过比较1、3两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
(5)为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你认为可采取的措施有ABC．(多选，填写字母)
A．减轻动滑轮重量 B．增加所提物体重量
C．给机械加润滑油 D．增加重物上升高度
(6)实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法不正确(填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响．
(7)若将第4次实验滑轮组换一种绕绳方法，物重不变，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率不变(填“变大”“变小”或“不变”)．
26．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，小明设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．
第26题图
(1)此实验是研究碰撞前小球(填“碰撞前小球”“碰撞后小球”或“碰撞后木块”)的动能，通过木块在水平面运动距离的大小来反映动能的大小．
(2)图甲中两小球到达水平面时的速度相等(填“相等”或“不相等”)．
(3)木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力不变(填“变大”“变小”或“不变”)，克服摩擦力做功的功率变小(填“变大”“变小”或“不变”)．
(4)图乙探究的是动能大小与物体运动速度大小的关系，若图乙中，上图木块的质量小于下图，碰撞后的情景如图乙所示，则不能(填“能”或“不能”)完成该实验目的．
四、计算题(27题12分，28题14分，共26分)
27．如图甲所示，一个底面积为100 cm2的薄壁圆柱形容器中盛有深度为40 cm的水．电动机吊着一个底面积为50 cm2的圆柱形金属块，从金属块底面距水面20 cm高处开始竖直下降，然后进入水中，最后静止在容器底部，金属块运动过程中始终做匀速直线运动，水未溢出．整个过程中，电动机对金属块拉力的功率P与金属块运动时间t的关系如图乙所示．g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3，金属块下降过程中受到的阻力和绳子自重不计．求：
(1)金属块下降的速度大小；
(2)金属块浸没在水中时，受到的浮力大小；
(3)金属块静止在容器底部时，上表面受到水的压力大小．
第27题图
解：(1)由图乙知，前1 s内，功率不变，且最大，此过程中，金属块未浸入水中，
由图甲知，金属块下降的高度为h＝20 cm＝0.2 m，则金属块下降的速度：v＝＝＝0.2 m/s；
(2)根据P＝＝＝Fv可得，前1 s内金属块受到的拉力：F＝＝＝30 N，此过程中，金属块受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，所以金属块的重力：G＝F＝30 N，
由图乙可知，当功率为5 W时，且保持不变，说明金属块已当浸没在水中，根据P＝＝＝Fv可得，此时金属块受到的拉力：F′＝＝＝25 N，
此过程中，金属块受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，所以金属块浸没在水中时，受到的浮力：F浮＝G－F′＝30 N－25 N＝
5 N；
(3)金属块的体积等于金属块浸没在水中时排开水的体积，即V金＝V排＝＝＝5×10－4 m3＝500 cm3，金属块的高度：h金＝＝＝10 cm，金属块浸没在水中时，容器中水的总高度：h水′＝＝＝45 cm，
金属块静止在容器底部时上表面距水面的高度：h′＝h水′－h金＝45 cm－10 cm＝35 cm＝0.35 m，根据p＝ρ液gh和p＝可得，金属块上表面受到水的压力：F上＝ρ水ghS金＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.35 m×50×10－4 m2＝17.5 N.
28．如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N．在工人用力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处．不计绳重和机械之间的摩擦．求：
第28题图
(1)拉力做功的功率；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少？
解：(1)有用功为W有＝G物h＝1 000 N×6 m＝6 000 J，
额外功为W额＝G动h＝200 N×6 m＝1 200 J，
总功为W总＝W有＋W额＝6 000 J＋1 200 J＝7 200 J，
拉力做功的功率为P＝＝＝240 W；
(2)滑轮组的机械效率：η＝×100%＝≈83.3%；
(3)不计绳重和机械之间的摩擦，根据η＝＝＝可知，
机械效率达到90%时，有90%＝，解得：G′物＝1 800 N.第十章 功与能
一、选择题(1～10题为单选，每题2分，11～15题为多选，每题3分，共35分)
1．下列四幅图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是( )
第1题图
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犂擔”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力的
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
2．如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的，当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是( )
第2题图
A．动能减小，重力势能增大
B．动能转化为重力势能
C．动能增大，重力势能减小
D．卫星的速度一直在减小
3．原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏，如图所示，下列关于游戏过程的分析正确的是( )
第3题图
A．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力
B．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力
C．在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能
D．在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加
4．如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止．下列说法正确的是( )
第4题图
A．小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能
B．小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小
D．小球最终静止在A点
5．如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落．从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的( )
第5题图
A．动能一直增大
B．重力势能一直减小
C．机械能保持不变
D．机械能一直增大
6．抛实心球是初中学生体育测试的项目之一，小刚在测试时将实心球抛出后，实心球运动的轨迹如图所示．则下列说法正确的是( )
第6题图
A．以运动中的实心球为参照物，地面是运动的
B．实心球在运动的过程中，运动状态保持不变
C．实心球运动到最高点时，受到平衡力的作用
D．实心球在下降的过程中，重力势能是增大的
7．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，如图乙所示为其截面图．做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面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，下列说法正确的是( )
第7题图
A．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大
B．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能
C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面
D．第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
8．如图甲所示，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力．拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示．下列说法正确的是( )
第8题图
A．4～6 s，物体运动路程为18 m
B．4～6 s，拉力F的功率为12 W
C．t＝1 s时，物体受到摩擦力大于2 N
D．拉力为6 N时，物体做匀速直线运动
9．某同学玩滑板车时的情境如图所示，一开始，人用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来．下列说法正确的是( )
第9题图
A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功
B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用
C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用
D．人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变
10．如图所示，用F的力直接将物体A匀速提升h，做功300 J，若借助长5 m的斜面用100 N的力在3 s内把A匀速提升到相同高度，下列说法正确的是( )
第10题图
A．借助斜面做的有用功为500 J
B．物体克服斜面摩擦力做的额外功是300 J
C．物体A受到斜面的摩擦力是400 N
D．斜面的机械效率是60%
11．如图甲所示，用弹簧测力计两次平拉同一块木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，如图乙所示是它运动的s t图像，下列说法正确的是( CD )
第11题图
A．木块第一次和第二次速度之比为1∶2
B．木块两次受到拉力之比为2∶1
C．木块两次受到的摩擦力之比为1∶1
D．拉力两次对木块做功的功率之比为2∶1
12．关于功和功率的说法正确的是( AD )
A．做功快的机器，它的功率一定大
B．做功多的机器，它的功率一定大
C．做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大
D．做功相同，所用时间短的机器功率一定大
13．如图所示，木板A放在一个水平面上，用10 N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3 N，若不计滑轮重，弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是( AC )
第13题图
A．木板A与地的摩擦力为2 N
B．滑轮向右移动的速度为0.2 m/s
C．物块B受到的摩擦力为3 N，方向水平向右
D．绳子拉木板A的功率为0.6 W
14．两个相同的小球a、b处于相同的高度，a在空中从静止开始自由下落，经时间t1落到地面；b沿光滑斜面从静止开始下滑，经时间t2滑到地面，t1＜t2.a、b从最高点到地面的过程中，重力做的功分别是W1、W2，重力的功率分别是P1、P2，它们到达地面的速度分别是v1、v2，忽略空气阻力，则以下关系成立的是( ABD )
A．W1＝W2 B．P1＞P2 C．v1＜v2 D．v1＝v2
15．为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修，爸爸专门请了一个小施工队．这个施工队利用3个相同的滑轮组成如图所示的滑轮组将材料运到6 m的高处．已知每个滑轮重50 N，绳子能够承受的最大拉力是1 000 N，拉绳工人重700 N．忽略绳重和机械之间的一切摩擦．下列说法中正确的是( AC )
第15题图
A．装置中有2个定滑轮，分别是a、b
B．工人用300 N的力可以拉起900 N的材料
C．当滑轮组的机械效率是80%时，拉起的材料重200 N
D．工人最多能拉起重2 950 N的材料
二、填空题(每空1分，共23分)
16．2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为船具有惯性 ，当船以10.8 km/h、合3m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的质量很大导致其动能很大，使得船将大桥撞毁．
第16题图
17．我国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一，把弓拉弯将箭射出的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能．
18．如图所示是中国女子网球单打运动员郑钦文的击球画面，球拍的网面在恢复原状的过程中将弹性势能转化为球的动能．
第18题图
19．一个小车往斜坡向上运动时，它的s t图像如图所示．它在30 s内通过的路程为90米，在此过程，小车的动能不变(填“变大”或“不变”或“变小”)的．若小车突然急刹车，则它的惯性不变(填“变大”或“不变”或“变小”)．
第19题图
20．如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力不变(填“增大”“减小”或“不变”)；匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力向上(填“向上”或“向下”)；匀速下滑时小明的机械能减小(填“增大”“减小”或“不变”)．
第20题图
21．放假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验．用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300 N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为100N；若绳子能承受的最大拉力为500 N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为90kg.(空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10 N/kg)
第21题图
22．如图所示，滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300 N，在F＝40 N的拉力作用下，物体0.2 m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为120N；在10 s内滑轮组对物体做的功是240J，拉力F的功率是24W.
第22题图
23．如图所示，将重为40 N的物体G沿水平方向匀速直线向左拉动2 m，用时5 s．已知滑轮组中动滑轮重为6 N，绳子自由端拉力F为10 N，F的功率为12W，该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和滑轮组的摩擦)．
第23题图
24．你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了形状，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的弹性势能转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去．
三、实验题(每空1分，共16分)
25．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义．某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究，用到的装置如图所示，数据记录如表所示：
第25题图
(1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
(2)第三次实验中，滑轮组的机械效率为70.2%(保留一位小数)．
(3)分析表中数据可知：第4次实验是用图丙(填“甲”“乙”或“丙”)所示装置来完成的．
(4)通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与钩码上升高度无关(填“有关”或“无关”)；通过比较1、3两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
(5)为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你认为可采取的措施有ABC．(多选，填写字母)
A．减轻动滑轮重量 B．增加所提物体重量
C．给机械加润滑油 D．增加重物上升高度
(6)实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法不正确(填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响．
(7)若将第4次实验滑轮组换一种绕绳方法，物重不变，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率不变(填“变大”“变小”或“不变”)．
26．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，小明设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．
第26题图
(1)此实验是研究碰撞前小球(填“碰撞前小球”“碰撞后小球”或“碰撞后木块”)的动能，通过木块在水平面运动距离的大小来反映动能的大小．
(2)图甲中两小球到达水平面时的速度相等(填“相等”或“不相等”)．
(3)木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力不变(填“变大”“变小”或“不变”)，克服摩擦力做功的功率变小(填“变大”“变小”或“不变”)．
(4)图乙探究的是动能大小与物体运动速度大小的关系，若图乙中，上图木块的质量小于下图，碰撞后的情景如图乙所示，则不能(填“能”或“不能”)完成该实验目的．
四、计算题(27题12分，28题14分，共26分)
27．如图甲所示，一个底面积为100 cm2的薄壁圆柱形容器中盛有深度为40 cm的水．电动机吊着一个底面积为50 cm2的圆柱形金属块，从金属块底面距水面20 cm高处开始竖直下降，然后进入水中，最后静止在容器底部，金属块运动过程中始终做匀速直线运动，水未溢出．整个过程中，电动机对金属块拉力的功率P与金属块运动时间t的关系如图乙所示．g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3，金属块下降过程中受到的阻力和绳子自重不计．求：
(1)金属块下降的速度大小；
(2)金属块浸没在水中时，受到的浮力大小；
(3)金属块静止在容器底部时，上表面受到水的压力大小．
第27题图
解：(1)由图乙知，前1 s内，功率不变，且最大，此过程中，金属块未浸入水中，
由图甲知，金属块下降的高度为h＝20 cm＝0.2 m，则金属块下降的速度：v＝＝＝0.2 m/s；
(2)根据P＝＝＝Fv可得，前1 s内金属块受到的拉力：F＝＝＝30 N，此过程中，金属块受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，所以金属块的重力：G＝F＝30 N，
由图乙可知，当功率为5 W时，且保持不变，说明金属块已当浸没在水中，根据P＝＝＝Fv可得，此时金属块受到的拉力：F′＝＝＝25 N，
此过程中，金属块受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，所以金属块浸没在水中时，受到的浮力：F浮＝G－F′＝30 N－25 N＝
5 N；
(3)金属块的体积等于金属块浸没在水中时排开水的体积，即V金＝V排＝＝＝5×10－4 m3＝500 cm3，金属块的高度：h金＝＝＝10 cm，金属块浸没在水中时，容器中水的总高度：h水′＝＝＝45 cm，
金属块静止在容器底部时上表面距水面的高度：h′＝h水′－h金＝45 cm－10 cm＝35 cm＝0.35 m，根据p＝ρ液gh和p＝可得，金属块上表面受到水的压力：F上＝ρ水ghS金＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.35 m×50×10－4 m2＝17.5 N.
28．如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N．在工人用力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处．不计绳重和机械之间的摩擦．求：
第28题图
(1)拉力做功的功率；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少？
解：(1)有用功为W有＝G物h＝1 000 N×6 m＝6 000 J，
额外功为W额＝G动h＝200 N×6 m＝1 200 J，
总功为W总＝W有＋W额＝6 000 J＋1 200 J＝7 200 J，
拉力做功的功率为P＝＝＝240 W；
(2)滑轮组的机械效率：η＝×100%＝≈83.3%；
(3)不计绳重和机械之间的摩擦，根据η＝＝＝可知，
机械效率达到90%时，有90%＝，解得：G′物＝1 800 N.
