第十一章 功和机械能 章末综合测试题 2024--2025学年初中物理人教版八年级下册（新教材）
文档属性
| 名称 | 第十一章 功和机械能 章末综合测试题 2024--2025学年初中物理人教版八年级下册（新教材） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 981.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-19 17:55:04 | ||
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文档简介
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功和机械能 章末综合测试题 2024--2025学年初中物理人教版八年级下册（新教材）
一、单选题
1．小明从地上将一本物理书拿到课桌上，此过程小明对物理书做的功大约是（ ）
A．0.5J B．2J C．10J D．30J
2．甲、乙两机器，甲的功率比乙的功率小，则甲做功一定比乙（ ）
A．快 B．慢 C．多 D．少
3．快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳模，在以下工作中宋学文对货物做了功的是（ ）
A．搬货物但未搬起 B．抱着货物在原地等待签收
C．用力搬货物从地上到车厢 D．提着货物在水平路上匀速前进
4．我国的“嫦娥五号”探测器携带月球“特产”安全返回地球，探测器受空气阻力匀速下降过程中，它的（ ）
A．动能减少，势能不变 B．动能增加，势能减少
C．动能不变，势能减少 D．动能不变，势能增加
5．如图，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙斜面和光滑斜面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A．AB段做功较多 B．AB段与CD段的功一样多
C．AB段功率较大 D．AB段与CD段的功率一样大
6．打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
7．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果的重力势能变大
B．苹果的动能转化为苹果的重力势能
C．相等的时间间隔内，苹果所受的重力做功增大
D．苹果所受的重力做功的功率不变
8．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是
A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
9．如图甲所示，重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法错误的是（ ）
A．在0-2s内铁块做匀速运动 B．在2-6s内铁块经过的路程为12m
C．在2-6s内拉力F做的功为120J D．在2-6s内拉力F的功率是30W
10．苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
11．如图甲所示，用力F将小球压至D点（弹簧始终处于弹性限度内），再撤去力F，小球从静止开始向上运动，如图乙所示，到达C位置时小球所受弹力大小等于其重力大小，B位置是弹簧原长的位置，A位置是小球上升的最高点，整个过程不计空气阻力，则小球从D点上升过程中下列说法正确的是（ ）
A．从D到C位置过程中小球重力势能保持不变
B．从D到B位置过程中小球动能先增大后减小
C．从D到A位置过程中小球机械能减小
D．小球在B位置时，弹簧弹性势能最大
二、多选题
12．2022年8月14日，山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心跳水馆完美收官，为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示，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点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，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，重力势能逐渐增大
13．如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是（ ）
A．下降时滚摆的重力势能在增大
B．该现象表明滚摆动能和势能可以相互转化
C．下降时减少的重力势能等于增加的动能
D．上升的最大高度逐渐降低，说明机械能不守恒
三、填空题
14．在足球比赛中，如图所示，小星同学一脚将足球踢出，足球离脚后，脚对足球 。足球在空中下落过程中，重力对足球 。（均选填“做功”或“不做功”）
15．如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。
16．甲机器10秒内做功6000焦，其功率为 瓦。乙机器的功率为800瓦，它表示乙机器做功比甲机器 （选填“多”或“快”）。
17．在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是 W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是 N（忽略空气阻力）。
18．如图所示是中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。人们拉弓使弓弦发生了 形变，产生了弹力，放手后弓把箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的 。
19．如图是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示。质量为40kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以0.5m/s的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W。（取10N/kg）
20．“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 J。
21．图是用吸管喝饮料的情景，假设吸管竖直，忽略杯中液面的变化，当吸管内液面上升h时，饮料的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；若饮料的密度为ρ，吸管的横截面积为S，则此过程中克服饮料的重力做的功为 （写出表达式）。
四、实验题
22．小明设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”；摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2；
（1）本实验通过观察木块C 判断小球动能的大小；
（2）根据乙、丙两图所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（3）根据 两图所示的探究过程，可得出结论：小球的动能大小与质量有关；
（4）若水平面绝对光滑，本实验 （选填“能”或“不能”）达到探究目的，原因是 ；
（5）同一辆汽车，行驶的速度增大时，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若小轿车和大货车均满载，且以相同的速度行驶，则动能较大的是 。
23．小龙在研学时发现，强夯机（如图a所示）在打夯时，夯锤的质量越大，被提升得越高，地面被砸出的坑就越深。由此，小龙猜想，物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确，小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量，实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中。
(1)物体下落过程中，重力势能转化为 能，可以通过比较 来判断物体重力势能的大小，由图b可判断：物体 （选填“甲”“乙”或“丙”）释放前的重力势能最小；
(2)通过图b中、两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论： ；
(3)通过图b中 两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论：物体下落的高度一定时，质量越大，具有的重力势能越大；
(4)由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同， （选填“能”或“不能”）说明物体乙、丙释放前的重力势能相同，你的理由是 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C C B C C C A B
题号 11 12 13
答案 B AB BD
1．B
【详解】一本物理书的质量约为m=250g=0.25kg
课桌高度约为0.8m，则将书捡起来放在课桌上，人对物理书做的功约为W=Gh=mgh=0.25kg×10N/kg×0.8m=2J
故选B。
2．B
【详解】功率是描述做功快慢的物理量，甲的功率比乙的功率小，则甲做功一定比乙慢。由W=Pt可知，做功多少与功率、时间有关，时间未知时，无法判断做功的多少。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．C
【详解】A．宋学文搬货物但未搬起，对货物有力的作用，货物没有在力的方向上通过一定的距离，没有对货物做功，故A不符合题意；
B．抱着货物在原地等待签收，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以宋学文对货物不做功，故B不符合题意；
C．用力搬货物从地上到车厢，对货物有力的作用，货物在该力的方向上通过了距离，所以宋学文对货物做了功，故C符合题意；
D．提着货物在水平路上匀速前进，货物受到了力，在力的方向上没有移动距离，所以宋学文对货物不做功，故D不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】探测器受空气阻力匀速下降过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减少，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．B
【详解】AB．因为拉力相等，并且运动的距离也相等，根据可得，AB段与CD段的拉力做的功一样多，故A不符合题意，B符合题意；
CD．根据可得，AB段与CD段拉力所做的功是相等的，由于运动时间tAB>tCD，故CD段拉力所做的功的功率较大，故CD不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】AD．由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；
B．由图可知，篮球在最高点时，竖直方向速度为0，但在水平方向上速度不为0，所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0，故B错误；
C．篮球在B点的机械能大于在E点的机械能，由图可知，B点比E点高，所以B点的重力势能大于E点的重力势能，机械能是物体动能和势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。
故选C。
7．C
【详解】AB．由图可知，苹果下落过程中，相同时间内通过的路程变大，根据速度公式可知速度变大，质量不变，动能变大；苹果的高度减小，质量不变，重力势能减小，所以此过程中重力势能转化为动能，故AB错误；
CD．相等的时间间隔内，通过的路程变大，根据W=Gh可知，苹果所受的重力做功增大，根据可知，功率变大，故C正确，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误．
B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮球第一次反弹后到达最高点P点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误；
C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小．C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确．
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大．M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误．
9．A
【详解】A．由图乙可知，在0~2s中，速度越来越大，做加速运动，故A错误，符合题意；
B．在2~6s内铁块的速度是3m/s，运动的时间为
在2~6s内铁块经过的路程为
故B正确，不符合题意；
C．由于铁块在2~6s内做匀速直线运动，铁块在竖直方向上受到了向下的重力、向下摩擦力和向上的拉力F，故拉力F的大小为，拉力F做的功为
故C正确，不符合题意；
D．在2~6s内拉力F的功率是
故D正确，不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】A．若不计空气阻力，运动员从a处到b处的过程中，机械能守恒，运动员位置升高，重力势能增加，动能减小，减小的动能全部转化为重力势能，故A错误；
B．如图，a处和c处的高度相同，运动员的质量不变，因此运动员在a处和c处的重力势能相等，故B正确；
C．运动员运动过程中不计空气阻力，机械能守恒，因此运动员在b处时的机械能与其他各点的机械能相同，故C错误；
D．运动员从b处到d处的过程中，高度降低，重力势能减小，机械能守恒，因此减小的重力势能全部转化为动能，运动员的速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】在D位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，但此时为瞬间静止；到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，此时小球的速度是最大的；之后BC段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，BA段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动；
A．从D到C位置过程中小球的质量不变、高度增加，重力势能增加，故A错误；
B．从D到B位置过程中小球，质量不变，速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，故B正确；
C．不计空气阻力，D到B是弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球的机械能变大；B到A的过程中小球的动能转化为重力势能，机械能不变，故C错误；
D．B位置是弹簧原长的位置，所以小球在B位置时，弹簧弹性势能最小，故D错误。
故选B。
12．AB
【详解】AB．运动员从A点运动到C点的过程中，只有重力做功，因此机械能守恒；从A点运动到C点的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减少；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。因此在C点时，运动员的动能最大、重力势能最小。故AB正确；
C．运动员从A点运动到B点的过程中，运动员的质量不变，高度增加，重力势能增大；速度减小，动能减少。故C错误；
D．运动员从B点运动到C点的过程中，运动员的质量不变，高度逐渐减小，重力势能逐渐减少。故D错误。
故选AB。
13．BD
【详解】AB．滚摆下降时，质量不变，速度变大，高度减小，即动能变大，重力势能减小，将重力势能转化为动能；滚摆上升 时，质量不变，速度变小，高度增大，即动能变小，重力势能增大，将动能转化为重力势能；该现象表明滚摆动能和势能可以相互转化，故A错误，B正确；
C．由于存在摩擦，存在能量损失，因此下降时减少的重力势能大于增加的动能，故C错误；
D．上升的最大高度逐渐降低，说明机械能转化为其他形式的能，故机械能不守恒，故D正确。
故选BD。
14． 不做功 做功
【详解】[1]足球离脚后，足球不受脚施加的力，因此脚对足球不做功。
[2]足球在空中下落过程中，受到重力的作用，且沿重力方向移动一段距离，因此重力对足球做功。
15． 弹性势 动 惯性
【详解】[1][12]将橡皮筋拧紧，使其发生形变，产生弹性势能，松手后橡皮筋的弹性势能使扇叶转动，转化为扇叶的动能。
[3]当扇叶停止转动，小车由于惯性要保持继续向前的运动状态，仍能继续向前运动，因为小车具有惯性。
16． 600 快
【详解】[1]甲机器的功率
[2]甲机器的功率为600W，乙机器的功率为800W，可见乙机器的功率大于甲机器的功率，表明乙机器做功比甲机器快。
17． 150 150
【详解】（1）[1]由图可知，在4~8s内，推力F=150N；由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且v=1m/s，则推力做工的功率为
[2]由图可知，在4~8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的摩擦力
f=F=150N
由图可知，木箱在8s~10s内做减速运动，由于压力大小，接触面粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力大小不变，还是150N。
18． 弹性 动能
【详解】[1][2]用力拉弓的过程中，弓弦发生了弹性形变，因此拉弯的弓具有弹性势能，被拉弯的弓可以对外做功，将弓的弹性势能转化为箭的动能。
19． 1200 120
【详解】[1]扶梯对它做的功是克服人的重力做功，则扶梯对他做的功是
[2]由勾股定理可知，小华沿着扶梯向上移动的距离是
小华沿着扶梯竖直上升3m所用的时间是
则扶梯对他做功的功率是
20． 相同 1500
【详解】[1]作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和，方向与其中任一力的方向相同，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须相同。
[2]两人的合力大小为
F=F1+F2=200N+100N=300N
在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为
W=Fs=300N×5m=1500J
21． 增大
【详解】[1]当吸管内液面上升h时，饮料的质量不变，高度升高，重力势能增大。
[2]若饮料的密度为ρ，吸管的横截面积为S，则此过程中饮料的重心升高，相当于高度升高了，则此过程中克服饮料的重力做的功为
22． 移动的距离 速度 甲、乙 不能 木块C将做匀速直线运动 增大 大货车
【详解】（1）[1]小球撞击木块对木块做功，动能越大的小球对小木块做的功越多，木块移动的距离越大。本实验通过观察木块C移动的距离来反映小球的动能大小，这是转换法的应用。
（2）[2]根据乙、丙两图可知，小球的质量相同，下摆的高度不同，到达竖直位置时速度不同，高度越高，小球的速度越大，木块C被撞得越远，说明小球的动能大小与速度有关。
（3）[3]根据控制变量法，要探究小球的动能大小与质量有关，应控制小球速度相同，即小球下摆的高度相同，质量不同，甲、乙两图满足实验要求。
（4）[4][5]若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞后将做匀速直线运动，永远运动下去。因无法比较木块C移动的距离，故不能达到探究目的。
（5）[6]同一辆汽车，质量不变，行驶的速度增大时，动能增大。
[7]若小轿车和大货车均满载，大货车的质量大于小轿车，当速度相同时，质量越大，动能越大，故动能较大的是大货车。
23．(1) 动 木桩被打入沙中的深度 甲
(2)当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大
(3)A、C
(4) 能 物体乙、丙对木桩做的功相同
【详解】（1）[1]物体下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是将重力势能转化为动能。
[2]根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的。
[3]图b中，甲物体将木桩下压的深度最小，说明甲释放前的重力势能最小。
（2）图b中A木桩被打入的深度小，B木桩被打入的深度大，说明乙物体的重力势能大于甲物体的重力势能，由于甲乙两物体的质量相同，乙物体的高度高，因此可得结论为：当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。
（3）探究物体的重力势能与质量的关系，需要控制高度相同，质量不同，因此选择A、C两木桩。
（4）B、C两木桩被打入沙中的深度相同，说明物体乙、丙对木桩做的功相同，因此能够说明物体乙、丙释放前的重力势能相同。
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功和机械能 章末综合测试题 2024--2025学年初中物理人教版八年级下册（新教材）
一、单选题
1．小明从地上将一本物理书拿到课桌上，此过程小明对物理书做的功大约是（ ）
A．0.5J B．2J C．10J D．30J
2．甲、乙两机器，甲的功率比乙的功率小，则甲做功一定比乙（ ）
A．快 B．慢 C．多 D．少
3．快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳模，在以下工作中宋学文对货物做了功的是（ ）
A．搬货物但未搬起 B．抱着货物在原地等待签收
C．用力搬货物从地上到车厢 D．提着货物在水平路上匀速前进
4．我国的“嫦娥五号”探测器携带月球“特产”安全返回地球，探测器受空气阻力匀速下降过程中，它的（ ）
A．动能减少，势能不变 B．动能增加，势能减少
C．动能不变，势能减少 D．动能不变，势能增加
5．如图，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙斜面和光滑斜面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A．AB段做功较多 B．AB段与CD段的功一样多
C．AB段功率较大 D．AB段与CD段的功率一样大
6．打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
7．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果的重力势能变大
B．苹果的动能转化为苹果的重力势能
C．相等的时间间隔内，苹果所受的重力做功增大
D．苹果所受的重力做功的功率不变
8．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是
A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
9．如图甲所示，重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法错误的是（ ）
A．在0-2s内铁块做匀速运动 B．在2-6s内铁块经过的路程为12m
C．在2-6s内拉力F做的功为120J D．在2-6s内拉力F的功率是30W
10．苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
11．如图甲所示，用力F将小球压至D点（弹簧始终处于弹性限度内），再撤去力F，小球从静止开始向上运动，如图乙所示，到达C位置时小球所受弹力大小等于其重力大小，B位置是弹簧原长的位置，A位置是小球上升的最高点，整个过程不计空气阻力，则小球从D点上升过程中下列说法正确的是（ ）
A．从D到C位置过程中小球重力势能保持不变
B．从D到B位置过程中小球动能先增大后减小
C．从D到A位置过程中小球机械能减小
D．小球在B位置时，弹簧弹性势能最大
二、多选题
12．2022年8月14日，山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心跳水馆完美收官，为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示，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点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，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，重力势能逐渐增大
13．如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是（ ）
A．下降时滚摆的重力势能在增大
B．该现象表明滚摆动能和势能可以相互转化
C．下降时减少的重力势能等于增加的动能
D．上升的最大高度逐渐降低，说明机械能不守恒
三、填空题
14．在足球比赛中，如图所示，小星同学一脚将足球踢出，足球离脚后，脚对足球 。足球在空中下落过程中，重力对足球 。（均选填“做功”或“不做功”）
15．如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。
16．甲机器10秒内做功6000焦，其功率为 瓦。乙机器的功率为800瓦，它表示乙机器做功比甲机器 （选填“多”或“快”）。
17．在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是 W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是 N（忽略空气阻力）。
18．如图所示是中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。人们拉弓使弓弦发生了 形变，产生了弹力，放手后弓把箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的 。
19．如图是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示。质量为40kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以0.5m/s的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W。（取10N/kg）
20．“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 J。
21．图是用吸管喝饮料的情景，假设吸管竖直，忽略杯中液面的变化，当吸管内液面上升h时，饮料的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；若饮料的密度为ρ，吸管的横截面积为S，则此过程中克服饮料的重力做的功为 （写出表达式）。
四、实验题
22．小明设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”；摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2；
（1）本实验通过观察木块C 判断小球动能的大小；
（2）根据乙、丙两图所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（3）根据 两图所示的探究过程，可得出结论：小球的动能大小与质量有关；
（4）若水平面绝对光滑，本实验 （选填“能”或“不能”）达到探究目的，原因是 ；
（5）同一辆汽车，行驶的速度增大时，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若小轿车和大货车均满载，且以相同的速度行驶，则动能较大的是 。
23．小龙在研学时发现，强夯机（如图a所示）在打夯时，夯锤的质量越大，被提升得越高，地面被砸出的坑就越深。由此，小龙猜想，物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确，小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量，实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中。
(1)物体下落过程中，重力势能转化为 能，可以通过比较 来判断物体重力势能的大小，由图b可判断：物体 （选填“甲”“乙”或“丙”）释放前的重力势能最小；
(2)通过图b中、两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论： ；
(3)通过图b中 两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论：物体下落的高度一定时，质量越大，具有的重力势能越大；
(4)由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同， （选填“能”或“不能”）说明物体乙、丙释放前的重力势能相同，你的理由是 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C C B C C C A B
题号 11 12 13
答案 B AB BD
1．B
【详解】一本物理书的质量约为m=250g=0.25kg
课桌高度约为0.8m，则将书捡起来放在课桌上，人对物理书做的功约为W=Gh=mgh=0.25kg×10N/kg×0.8m=2J
故选B。
2．B
【详解】功率是描述做功快慢的物理量，甲的功率比乙的功率小，则甲做功一定比乙慢。由W=Pt可知，做功多少与功率、时间有关，时间未知时，无法判断做功的多少。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．C
【详解】A．宋学文搬货物但未搬起，对货物有力的作用，货物没有在力的方向上通过一定的距离，没有对货物做功，故A不符合题意；
B．抱着货物在原地等待签收，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以宋学文对货物不做功，故B不符合题意；
C．用力搬货物从地上到车厢，对货物有力的作用，货物在该力的方向上通过了距离，所以宋学文对货物做了功，故C符合题意；
D．提着货物在水平路上匀速前进，货物受到了力，在力的方向上没有移动距离，所以宋学文对货物不做功，故D不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】探测器受空气阻力匀速下降过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减少，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．B
【详解】AB．因为拉力相等，并且运动的距离也相等，根据可得，AB段与CD段的拉力做的功一样多，故A不符合题意，B符合题意；
CD．根据可得，AB段与CD段拉力所做的功是相等的，由于运动时间tAB>tCD，故CD段拉力所做的功的功率较大，故CD不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】AD．由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；
B．由图可知，篮球在最高点时，竖直方向速度为0，但在水平方向上速度不为0，所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0，故B错误；
C．篮球在B点的机械能大于在E点的机械能，由图可知，B点比E点高，所以B点的重力势能大于E点的重力势能，机械能是物体动能和势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。
故选C。
7．C
【详解】AB．由图可知，苹果下落过程中，相同时间内通过的路程变大，根据速度公式可知速度变大，质量不变，动能变大；苹果的高度减小，质量不变，重力势能减小，所以此过程中重力势能转化为动能，故AB错误；
CD．相等的时间间隔内，通过的路程变大，根据W=Gh可知，苹果所受的重力做功增大，根据可知，功率变大，故C正确，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误．
B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮球第一次反弹后到达最高点P点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误；
C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小．C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确．
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大．M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误．
9．A
【详解】A．由图乙可知，在0~2s中，速度越来越大，做加速运动，故A错误，符合题意；
B．在2~6s内铁块的速度是3m/s，运动的时间为
在2~6s内铁块经过的路程为
故B正确，不符合题意；
C．由于铁块在2~6s内做匀速直线运动，铁块在竖直方向上受到了向下的重力、向下摩擦力和向上的拉力F，故拉力F的大小为，拉力F做的功为
故C正确，不符合题意；
D．在2~6s内拉力F的功率是
故D正确，不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】A．若不计空气阻力，运动员从a处到b处的过程中，机械能守恒，运动员位置升高，重力势能增加，动能减小，减小的动能全部转化为重力势能，故A错误；
B．如图，a处和c处的高度相同，运动员的质量不变，因此运动员在a处和c处的重力势能相等，故B正确；
C．运动员运动过程中不计空气阻力，机械能守恒，因此运动员在b处时的机械能与其他各点的机械能相同，故C错误；
D．运动员从b处到d处的过程中，高度降低，重力势能减小，机械能守恒，因此减小的重力势能全部转化为动能，运动员的速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】在D位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，但此时为瞬间静止；到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，此时小球的速度是最大的；之后BC段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，BA段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动；
A．从D到C位置过程中小球的质量不变、高度增加，重力势能增加，故A错误；
B．从D到B位置过程中小球，质量不变，速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，故B正确；
C．不计空气阻力，D到B是弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球的机械能变大；B到A的过程中小球的动能转化为重力势能，机械能不变，故C错误；
D．B位置是弹簧原长的位置，所以小球在B位置时，弹簧弹性势能最小，故D错误。
故选B。
12．AB
【详解】AB．运动员从A点运动到C点的过程中，只有重力做功，因此机械能守恒；从A点运动到C点的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减少；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。因此在C点时，运动员的动能最大、重力势能最小。故AB正确；
C．运动员从A点运动到B点的过程中，运动员的质量不变，高度增加，重力势能增大；速度减小，动能减少。故C错误；
D．运动员从B点运动到C点的过程中，运动员的质量不变，高度逐渐减小，重力势能逐渐减少。故D错误。
故选AB。
13．BD
【详解】AB．滚摆下降时，质量不变，速度变大，高度减小，即动能变大，重力势能减小，将重力势能转化为动能；滚摆上升 时，质量不变，速度变小，高度增大，即动能变小，重力势能增大，将动能转化为重力势能；该现象表明滚摆动能和势能可以相互转化，故A错误，B正确；
C．由于存在摩擦，存在能量损失，因此下降时减少的重力势能大于增加的动能，故C错误；
D．上升的最大高度逐渐降低，说明机械能转化为其他形式的能，故机械能不守恒，故D正确。
故选BD。
14． 不做功 做功
【详解】[1]足球离脚后，足球不受脚施加的力，因此脚对足球不做功。
[2]足球在空中下落过程中，受到重力的作用，且沿重力方向移动一段距离，因此重力对足球做功。
15． 弹性势 动 惯性
【详解】[1][12]将橡皮筋拧紧，使其发生形变，产生弹性势能，松手后橡皮筋的弹性势能使扇叶转动，转化为扇叶的动能。
[3]当扇叶停止转动，小车由于惯性要保持继续向前的运动状态，仍能继续向前运动，因为小车具有惯性。
16． 600 快
【详解】[1]甲机器的功率
[2]甲机器的功率为600W，乙机器的功率为800W，可见乙机器的功率大于甲机器的功率，表明乙机器做功比甲机器快。
17． 150 150
【详解】（1）[1]由图可知，在4~8s内，推力F=150N；由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且v=1m/s，则推力做工的功率为
[2]由图可知，在4~8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的摩擦力
f=F=150N
由图可知，木箱在8s~10s内做减速运动，由于压力大小，接触面粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力大小不变，还是150N。
18． 弹性 动能
【详解】[1][2]用力拉弓的过程中，弓弦发生了弹性形变，因此拉弯的弓具有弹性势能，被拉弯的弓可以对外做功，将弓的弹性势能转化为箭的动能。
19． 1200 120
【详解】[1]扶梯对它做的功是克服人的重力做功，则扶梯对他做的功是
[2]由勾股定理可知，小华沿着扶梯向上移动的距离是
小华沿着扶梯竖直上升3m所用的时间是
则扶梯对他做功的功率是
20． 相同 1500
【详解】[1]作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和，方向与其中任一力的方向相同，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须相同。
[2]两人的合力大小为
F=F1+F2=200N+100N=300N
在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为
W=Fs=300N×5m=1500J
21． 增大
【详解】[1]当吸管内液面上升h时，饮料的质量不变，高度升高，重力势能增大。
[2]若饮料的密度为ρ，吸管的横截面积为S，则此过程中饮料的重心升高，相当于高度升高了，则此过程中克服饮料的重力做的功为
22． 移动的距离 速度 甲、乙 不能 木块C将做匀速直线运动 增大 大货车
【详解】（1）[1]小球撞击木块对木块做功，动能越大的小球对小木块做的功越多，木块移动的距离越大。本实验通过观察木块C移动的距离来反映小球的动能大小，这是转换法的应用。
（2）[2]根据乙、丙两图可知，小球的质量相同，下摆的高度不同，到达竖直位置时速度不同，高度越高，小球的速度越大，木块C被撞得越远，说明小球的动能大小与速度有关。
（3）[3]根据控制变量法，要探究小球的动能大小与质量有关，应控制小球速度相同，即小球下摆的高度相同，质量不同，甲、乙两图满足实验要求。
（4）[4][5]若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞后将做匀速直线运动，永远运动下去。因无法比较木块C移动的距离，故不能达到探究目的。
（5）[6]同一辆汽车，质量不变，行驶的速度增大时，动能增大。
[7]若小轿车和大货车均满载，大货车的质量大于小轿车，当速度相同时，质量越大，动能越大，故动能较大的是大货车。
23．(1) 动 木桩被打入沙中的深度 甲
(2)当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大
(3)A、C
(4) 能 物体乙、丙对木桩做的功相同
【详解】（1）[1]物体下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是将重力势能转化为动能。
[2]根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的。
[3]图b中，甲物体将木桩下压的深度最小，说明甲释放前的重力势能最小。
（2）图b中A木桩被打入的深度小，B木桩被打入的深度大，说明乙物体的重力势能大于甲物体的重力势能，由于甲乙两物体的质量相同，乙物体的高度高，因此可得结论为：当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。
（3）探究物体的重力势能与质量的关系，需要控制高度相同，质量不同，因此选择A、C两木桩。
（4）B、C两木桩被打入沙中的深度相同，说明物体乙、丙对木桩做的功相同，因此能够说明物体乙、丙释放前的重力势能相同。
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