（浙教版）科学 九上 3.2机械能、功和功率同步练习
一、选择题
1．（2025九上·余杭期末）2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能增大
B．运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的
C．北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用
D．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变大，机械能守恒
2．在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其动能变化的说法中正确的是 ( )
A．动能不变 B．动能减小 C．动能增大 D．无法确定
3．小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，对于此过程中能量变化的分析，正确的是 ( )
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大
C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
4．立定跳远时的动作分解如图所示，在此过程中，运动员（ ）。
A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大
5．（2025九上·海曙开学考）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则（ ）
A．t1~t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下
B．在t1~t2间的某个时刻小球动能最大
C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大
D．t1~t2这段时间内，小球速度一直变大
6．（2025九上·海曙开学考）下列关于功、功率、能量的说法，正确的是 （ ）
A．若一个物体具有能量，则这个物体一定正在对外做功
B．做相同的功，所用时间越长，功率越大
C．若一个物体的机械能保持不变，则物体一定不受力的作用
D．若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功
7．（2025九上·江北期末）如图所示，质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三，他在1min中内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为（ ）
A．W=6000J，P=100W B．W=600J，P=10W
C．W=3600J，P=60W D．W=360J，P=6W
8．（2025九上·衢州期末）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为木板重的。若在板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功（ ）
A．1.6焦 B．0.8焦 C．0.6焦 D．0.4焦
9．（2024九上·上虞期末）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法错误的是
A．功和能量的单位都是焦耳
B．运动的物体不一定具有能量
C．做功的本质是能量的转化
D．物体受到力的作用，力不一定对物体做功
10．（2025九上·南湖期末）杭州湾跨海大桥的桥面很高，因此设计了很长很缓的引桥，有人认为引桥应该设计得更短更陡。小嘉将该问题简化为如图所示的物理模型，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC>BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做的功分别为WA、WB，则下列判断中正确的是（ ）
A．FA>FB，WA
FB，WA=WB
C．FAWB D．FA11．（2025九上·诸暨期末）如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2025九上·越城期末）如图，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点且速度逐渐增大，已知AB=BC，物体在AB段重力做功 W1，功率为 P1；在 BC段重力做功 W2，功率为P2。则
A． B．
C． D．
13．（2025九上·西湖期末）如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB=CD，则下列说法正确的是
A．AB段拉力做功较多
B．CD段拉力做功较多
C．AB段与CD段拉力做的功一样多
D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
14．（2023九上·南湖期中）2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的大致图像是（ ）
A． B．
C． D．
15．（2024九上·杭州期中）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度）。若不计空气阻力，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
二、填空题
16．（2025九上·慈溪期末）将同一小球以相同的速度 v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计)。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）小球能到达最高点的高度h1 h2(填“大于”“小于”或“等于”)。
17．（2025九上·海曙开学考）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A点下滑，仅依靠滑行，滑到与A点高度相同的B点时静止，已知运动员质量为m，A点到O点的垂直高度差为H。请回答下列问题：
（1）整个过程中，动能最大的位置是 点（填“A”“O”或“B”），A到B点重力对运动员做功 （选填“＞”、“＜”或“=”）mgH；
（2）若想滑到C点，小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在 （填“A”“O”或“B”）点起跳有可能达到该目的。
18．（2024九上·萧山期中）如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点（整个过程忽略空气阻力）。
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同），从A点到C点的过程中，运动员的动能 ；
（2）从O点到C点的过程中，在 点处运动员的动能最大。（选填“A”、“B”或“C”）
19．（2024九上·南湖期中）甲站在0.5米/秒匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7米/秒匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能 （填“增加”“不变”或“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 （填“大于”“等于”或“小于”，下同）乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。
20．（2025九上·衢州期末）如图所示为四旋翼无人机，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为 焦，整个过程中，无人机克服摄像机重力做功的功率为 瓦。
21．（2024九上·东阳期末）如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析：
（1）F1、F2的大小关系为：F1 F2（填“＞”“＜”或“=”，下同）；
（2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1 W2；
（3）若F1、F2的功率分别为P1、P2，则P1 P2。
22．（2025九上·西湖期末）滑雪是冬奥会的项目之一，如图所示，若某段坡面的高度为 H、长度为 L、粗糙程度相同，重为 G 的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑至坡底，不计空气阻力。
（1）重力对运动员做的功W= (用题中的字母表示)。
（2）运动员从顶端滑下，他的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）运动员在坡面上下滑时受到的摩擦力 f为 (用题中的字母表示)。
23．（2024九上·南湖期中）某同学用120N的水平拉力将重250N的木箱在水平地面上推动了6m，然后再用肩膀将木箱扛肩上5m高的楼上，接着肩扛着木箱在平直的走廊上走了8m，这位同学对木箱共做功
三、实验与探究题
24．（2025九上·金华月考）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关；
【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（1）【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
（2）【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因；
（3）【评估交流】如果换用图丁所示装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系；
（4）他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
25．（2025九上·上虞期末）某科学实验小组在探究“重力势能大小的影响因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如右图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：
（1）小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的___________相同。
A．根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
C．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
D．借助无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生
（2）为验证猜想一，可以通过比较 两球的实验。
（3）通过本实验可知，猜想 是正确的。
（4）小虞认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究 对动能大小的影响。
26．（2021九上·诸暨期中）斜面在生活生产中常见，在科学实验中也常有，以下科学实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
四、综合题
27．如图所示，桥吊是码头上用于进行装卸作业的起重机，其作业能力决定着一个码头的货物吞吐能力。(g 取 10 N/ kg)
（1）某桥吊一次最多能起吊65 t 的货物，65 t货物的重力为多大
（2）若将65 t的货物竖直吊起 20 m，用时200 s，则桥吊对货物做了多少功 功率为多大
28．（2024九上·金华月考）小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量是60千克，假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
（1）车轮上刻花纹的目的是 ；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做了多少功？
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）（4）物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）物体受平衡力的作用处于平衡状态。
【解答】A、火箭加速上升的过程中，质量不变，速度变大、高度增加，所以，动能和重力势能都变大，故A正确，不符合题意；
B、火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；
C、火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受的力不是平衡力，故C正确，不符合题意；
D、卫星从近地点向远地点运行过程时，势能增大，动能减小，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
2．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】物体动能大小于物体的质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能越大。
【解答】一边匀速行驶一边向道路洒水，车的质量减小，速度不变，可知动能逐渐减小。
故答案为：B。
3．【答案】D
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】小球上升时，速度逐渐减小，高度变高，动能转化为重力势能，可知动能减小，重力势能增大；下落时，高度变低，速度增大，重力势能转化为动能，可知重力势能减小，动能增大。不计空气阻力，只有机械能内部的转化，可知机械能守恒。
故答案为：D。
4．【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】 动能和势能是能量中的两种分类，其中势能分为弹性势能和重力势能。1、动能：物体因为运动而具有的能量称为动能。物体只要运动就有动能。影响动能的因素有：速度和质量。当物体质量不变时，速度越快，动能越大；当物体速度不变时，物体质量越大，动能越大。2、弹性势能：物体因为发生弹性形变而具有的能量。影响弹性势能的因素有：弹性形变，物体弹性形变越大，弹性势能就越大。3、重力势能：物体因为被举高而具有的能量。只要物体被举高，它就具有重力势能。影响重力势能的因素有：被举高度，质量。当物体质量不变时，被举得越高，重力势能越大；当被举高度不变时，质量越大重力势能越大。
【解答】A. 上升时，动能减小，势能增加，A错误；
B. 上升时，动能减小，势能增大，B错误；
C. 下落时，势能减小，动能增大，C错误；
D. 下落时，势能减小，动能增大 ，D正确；
故答案为：D。
5．【答案】B
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化；势能的影响因素
【解析】【分析】ABD.当合力的方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力与运动方向相反时，做减速运动；
C.弹性势能大小与弹性形变的程度大小有关。
【解答】ABD．根据题意可知，t1时刻小球刚接触弹簧，此时弹力为0；小球继续向下运动，弹力逐渐变大，开始时弹力小于重力，所以小球先做加速运动，动能变大；当弹力等于重力时，此时的速度最大，动能最大；继续向下运动，弹力大于重力，则小球做减速运动；在t2时刻弹力最大，弹簧的形变程度最大（小球在最低点），此时小球的速度为0，所以小球动能最大处在t1时刻到t2时刻之间，故B正确， AD错误；
C．t2时刻弹簧的形变程度最大，弹性势能最大，故C错误。
故选B。
6．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】A.根据能量的定义判断；
B.根据公式分析判断；
C.若一个物体的机械能保持不变，可能因为外力做功为零，并非不受力的作用。
D.根据能量守恒定律判断。
【解答】 A. 若一个物体具有能量，则这个物体能够对外做功 ，但是不一定正在做功，故A错误；
B.根据可知，做相同的功，所用时间越长，功率越小，故B错误；
C.一个物体的机械能保持不变，其可能受到外力作用，如忽略空气阻力，自由下落的球只受重力作用，其机械能保持不变，故C错误；
D.根据能量守恒定律，若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功，故D正确；
故选D。
7．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据W=Gh=mgh求克服重力做的功，根据求相应的功率。
【解答】根据题意可知，一次仰卧起坐克服重力做功；
1min内克服重力做的功为
则克服重力做功的功率为。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据计算木板受到的滑动摩擦力，根据平衡力的知识计算木板受到的推力，确定好木板被推动的距离，最后根据W=Fs计算推力做的功。
【解答】根据题意可知，木板受到的滑动摩擦力。
木板始终做匀速直线运动，那么它受到的推力等于摩擦力，即F=4N；
因当重心到达桌子的边缘时，木板将翻转，
所以推力作用的距离：，
推力做功为，
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．【答案】B
【知识点】力是否做功的判断；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）一切物体都具有能量；物体由于运动而具有的能量叫动能；
（2）做功的两个条件是力和物体在力的方向上通过的距离；
（3）做功改变内能是能量的转化过程，热传递改变内能是能量的转移过程；
（4）在物理学中，功和各种能量的基本单位都是焦耳。
【解答】A、为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故A正确。
B、运动的物体具有动能，故B正确；
C、做功和热传递都可以改变物体的内能，做功的本质是能量的转化，故C正确；
D、有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，力没有对物体做功，故D错误；
故答案为：B。
10．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】斜面倾斜角度越小，越省力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，所以斜面AB更省力，
斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同，AB＞BC，所以物体沿斜面AC用时较少，根据公式，可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，该过程中拉力做的功等于克服物体的重力做功，因此两次做功大小相等；因为AC>BC，根据可知，，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
11．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功；根据得到功率的大小。
【解答】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即W1 =W2
由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1 =P2
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
12．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs比较做功大小，根据P=Fv比较功率大小。
【解答】根据题意可知，物体的重力相等，且AB=BC，根据W=Gh可知，重力做功W1=W2。
物体做加速运动，即vAB故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs比较拉力做功大小即可。
【解答】根据题意可知，AB和CD段距离相等，且受到的拉力相等，根据W=Fs可知，拉力在AB段和CD段做功一样多，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
14．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】vv【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变大小有关。
（2）在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦、空气阻力等因素，机械能保持不变，若考虑摩擦、空气阻力等，机械能将变小。
【解答】图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的机械能最小，从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，这段时间内它的机械能增大。从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故ACD错误，B正确。
故答案为： B。
15．【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；
（2）弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
（3）在只有重力和弹力做功的系统内，机械能可以相互转化，总量保持不变。
【解答】A、小球从 A 点运动到 B 点的过程中，高度不断降低，重力势能一直在减少；但小球下落过程中，开始时重力大于弹簧的弹力，小球加速运动，动能增加，当重力等于弹簧弹力时，速度最大，动能最大，之后弹簧弹力大于重力，小球减速运动，动能减小，所以动能不是一直在增加，故该选项错误。
B、小球减少的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，并非全部转化为动能，故该选项错误。
C、小球下落过程中，弹簧的弹性形变程度不断增大，所以弹簧的弹性势能不断增大，故该选项正确。
D、小球运动到 B 点时，高度最低，重力势能最小；此时小球速度为 0，动能最小，故该选项错误。
故答案为：C。
16．【答案】（1）不变
（2）大于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】（1）只能机械能之间转化时，机械能守恒。
（2）做斜抛运动时，最高点速度不为零，动能不为零。
【解答】（1）斜面光滑且不计空气阻力，小车在运动过程中只有动能与势能间的相互转化，机械能守恒。
（2）将同一小球以相同的速度 v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，说明刚开始时，小球的机械能相等，整个过程中小球的机械能守恒，即任意时刻小球的机械能都相同，甲中小球到达最高点时，速度为零，即动能为零，所有的动能都转化为重力势能。图乙中小球在最高的速度不为零，即动能不为零，部分动能转化为重力势能，可知在最高点时，甲图中的小球重力势能更大，可知最高点的高度更高，即。
17．【答案】（1）O；＞
（2）A、O
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 （1）动能的大小与质量、速度有关；利用W=Gh=mgh计算A到B点重力对运动员做功；
（2）根据A、O、B点运动的运动状态分析。
【解答】（1）①运动员在下滑的过程中，是重力势能转化为动能，在O点时的重力势能最小，动能最大；
②已经运动员质量为m，A点到O点的垂直高度差为H，
则A到B点重力对运动员做功W=Gh=mgh=2mgH>mgH。
（2）运动员在B点时静止，用力竖直向上跳起一段高度，还会落在B点，不能到达C点；
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度，此时运动员的机械能变大，到达B点后有一定的速度，能到达C点。
（1）[1]运动员在下滑的过程中，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，在O点时的重力势能最小，动能最大。
[2]运动员在运动的过程中，会克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会逐渐变小，人在B点时全蹲，重心降低了，A点的重力势能要大于B点的重力势能，所以机械能最大点在A处。
（2）运动员在B点时静止，用力竖直向上跳起一段高度，还会落在B点，不能到达C点；运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度，此时运动员的机械能变大，到达B点后有一定的速度，能到达C点。
18．【答案】（1）不变；先增大后减少
（2）B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；机械能为动能和势能的和；根据运动员的运动状态分析。
（2）当重力大于弹性绳对运动员拉力时，运动员做加速运动；当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员做减速运动。
【解答】（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。
（2）从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中运动员的重力势能一直在减小，在B点处运动员的动能最大。
（1）[1]从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
[2]A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。
（2）从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中运动员的重力势能一直在减小，在B点处运动员的动能最大。
19．【答案】不变；等于；小于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大。
【解答】甲上行过程中质量不变，且因为扶梯匀速上行，甲上行中的速度不变，则动能不变。
甲、乙两人质量相等，且如图位置时，两人的高度相等，所以重力势能相等。
因为甲的上行速度小于乙的下行速度，所以甲的动能小于乙的动能，而机械能为动能与势能的和，所以甲的机械能小于乙的机械能。
20．【答案】20；0.9
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算无人机的重力，根据W=Gh计算无人机克服重力做功；
（2）根据W=Gh计算无人机克服重力做功，然后根据计算重力做功的功率。
【解答】（1）根据题意可知，无人机的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
则前10秒对摄像机做功：。
（2）根据题意可知，整个过程无人机对摄像机做功：，
则重力做功的功率为：。
21．【答案】（1）＜
（2）=
（3）＜
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面倾斜角度越小，拉动物体通过的距离越大，则越省力；
（2）首先根据W=Gh比较克服物体重力做的有用功大小，再根据斜面光滑不做额外功比较拉力做的总功大小；
（3）首先根据图像分别计算出甲和乙的速度，然后比较大小，再根据P=Fv比较拉力做功的功率大小。
【解答】（1）根据图片可知，左侧斜面的倾斜角度小，则更省力，即；
（2）根据题意可知，两斜面都是光滑的，那么不克服摩擦力做额外功，所以拉力所做的总功都等于克服物体重力做的有用功。而两物体的重力相等、上升高度也相等，由可知，克服物体重力做的功相等，则拉力做的功也相等，即。
（3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，
且甲的速度为，乙的速度为；
那么且；
根据可知，拉力做功的功率。
（1）由题意和图示可知，两物体的重力相等，左侧斜面的倾斜角度小，则更省力，即
（2）已知两斜面都是光滑的，则额外功为零，所以拉力所做的功（总功）都等于克服物体重力做的功（有用功），而两物体的重力相等、上升高度也相等，由可知，克服物体重力做的功相等，则拉力做的功也相等，即
（3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，且
因为
且
所以根据可知
22．【答案】（1）GH
（2）减小
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据功的计算W=Fs分析计算；
（2）机械能=动能+重力势能；
（3）根据题意可知，运动员匀速下滑，则动能不变，那么减小的重力势能等于克服斜面摩擦力做功，据此计算即可。
【解答】（1）根据题意客舟，斜面的高度为H，重力为G，则重力对运动员做的功W=GH；
（2） 运动员从顶端滑下，质量不变，高度减小，则重力势能减小；速度不变，则动能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知，他的机械能减小；
（3）根据题意可知，运动员匀速下滑，则动能不变，那么减小的重力势能等于克服斜面摩擦力做功，
即GH=fL；
解得：。
23．【答案】1970J
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力与物体在该力的方向上移动距离的乘积，若物体在该力的方向上没有移动距离，则该力不对物体做功。
【解答】用120N的水平拉力将重250N的木箱在水平地面上推动的过程中，对木箱做功
W1=Fs=120N×6m=720J，
再用肩膀将木箱扛肩上5m高的楼上的过程中，对木箱做功
W2=Gh=250N×5m=1250J，
接着肩扛着木箱在平直的走廊上走的过程中，木箱在竖直方向上没有移动距离，对木箱不做功，则这位同学对木箱共做功
W=W1+W2=720J+1250J=1970J。
24．【答案】（1）速度一定时，物体的质量越大，动能越大
（2）超速
（3）速度
（4）小于
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【解答】（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P1（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P125．【答案】（1）A；D
（2）A、B
（3）一、二
（4）速度
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（3）根据四个实验的现象，将相关实验对照，确定影响重力势能大小的因素；
（4） 影响动能的因素是物体的质量和速度， 据此结合图片信息分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这里使用转换法。
A．根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少，采用的是转换法，故A符合题意；
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同，采用控制变量法，故B不符合题意；
C． 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙，属于模拟实验，故C不符合题意；
D．利用无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生，采用的是转换法，故D符合题意。
故选AD。
（2）根据控制变量法的要求可知，研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度相同，改变物体质量，故选AB。
（3）根据图片可知，A、B两球下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球处弹簧形变较大，说明猜想一正确；
A、C两球质量相同，C球下落高度大于A球，发现C球处弹簧形变较大，说明猜想二正确。
（4）研究物体的动能与速度的大小，需保持物体的质量不变，改变物体是速度，比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，则两球速度不同，故可探究速度对动能大小的影响。
（1）小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法叫转换法；
A．食物含有能量的多少不能直接观察，根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少，采用的是转换法，故A符合题意；
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同，属于控制变量法，故B不符合题意；
C．在研究分子间存在间隙的实验中，比较黄豆和芝麻混合前后的体积，根据体积减小得出分子之间有空隙，属于模拟实验，故C不符合题意；
D．酸碱反应有时不能直接观察，利用无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生，采用的是转换法，故D符合题意。
故选AD。
（2）实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度相同，改变物体质量，A、B两球下落高度相同，B球质量大于A球质量，故可验证猜想一。
（3）弹簧的形变程度反映了小球具有的重力势能的大小，比较A、B两球，下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球处弹簧形变较大，说明猜想一正确；比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，发现C球处弹簧形变较大，说明猜想二正确。
（4）影响动能的因素是物体的质量和速度，研究物体的动能与速度的大小，需保持物体的质量不变，改变物体是速度，比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，则两球速度不同，故可探究速度对动能大小的影响。
26．【答案】（1）减小
（2）W1=W2=W3
（3）速度
【知识点】功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）斜面的坡度越小，小车滑下时的速度越小，而运动时间更长，这样更便于测量运动时间，从而准确计算出平均速度。
（2）根据能量转化的知识分析；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，小车的速度越大。
【解答】（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以减小斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）小车从斜面上滑下后，克服水平面上的阻力做功，当小车静止下来时，小车的动能全部转化为内能。由于小车的动能相同，所以克服阻力做的功也相等，即W1=W2=W3；
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系。
27．【答案】（1）
（2）功
功率。
【知识点】重力的大小；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体的重力根据G=mg进行计算，其中质量的单位是千克。
（2）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，功率等于功与之间的比值。
28．【答案】（1）增大接触面粗糙程度以增大摩擦力
（2）人和车的总重力：G总=（m车+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，
车受到的阻力：f=0.08G=0.08×1000N=80N，
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功：W=fs=80N×10×103m=8×105J
（3）因为电动车在水平的路面上匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以电动车受到的牵引力：F=f=80N，
匀速行驶时的车速：
【知识点】增大或减小摩擦的方法；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）增大摩擦的方法有：在压力一定时，通过增大接触面的粗糙度来增大摩擦；在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。
（2）根据G=mg求得人和车的总重力，利用f=0.08G求得阻力大小，根据W=fs算出克服阻力做的功；
（3）电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f求出电动车受到的牵引力，根据P=Fv算出匀速行驶时的车速。
【解答】 （1）车轮上刻花纹，其目的是通过增大接触面的粗糙度来增大摩擦。
1 / 1（浙教版）科学 九上 3.2机械能、功和功率同步练习
一、选择题
1．（2025九上·余杭期末）2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能增大
B．运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的
C．北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用
D．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变大，机械能守恒
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）（4）物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）物体受平衡力的作用处于平衡状态。
【解答】A、火箭加速上升的过程中，质量不变，速度变大、高度增加，所以，动能和重力势能都变大，故A正确，不符合题意；
B、火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；
C、火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受的力不是平衡力，故C正确，不符合题意；
D、卫星从近地点向远地点运行过程时，势能增大，动能减小，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
2．在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其动能变化的说法中正确的是 ( )
A．动能不变 B．动能减小 C．动能增大 D．无法确定
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】物体动能大小于物体的质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能越大。
【解答】一边匀速行驶一边向道路洒水，车的质量减小，速度不变，可知动能逐渐减小。
故答案为：B。
3．小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，对于此过程中能量变化的分析，正确的是 ( )
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大
C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
【答案】D
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】小球上升时，速度逐渐减小，高度变高，动能转化为重力势能，可知动能减小，重力势能增大；下落时，高度变低，速度增大，重力势能转化为动能，可知重力势能减小，动能增大。不计空气阻力，只有机械能内部的转化，可知机械能守恒。
故答案为：D。
4．立定跳远时的动作分解如图所示，在此过程中，运动员（ ）。
A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大
【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】 动能和势能是能量中的两种分类，其中势能分为弹性势能和重力势能。1、动能：物体因为运动而具有的能量称为动能。物体只要运动就有动能。影响动能的因素有：速度和质量。当物体质量不变时，速度越快，动能越大；当物体速度不变时，物体质量越大，动能越大。2、弹性势能：物体因为发生弹性形变而具有的能量。影响弹性势能的因素有：弹性形变，物体弹性形变越大，弹性势能就越大。3、重力势能：物体因为被举高而具有的能量。只要物体被举高，它就具有重力势能。影响重力势能的因素有：被举高度，质量。当物体质量不变时，被举得越高，重力势能越大；当被举高度不变时，质量越大重力势能越大。
【解答】A. 上升时，动能减小，势能增加，A错误；
B. 上升时，动能减小，势能增大，B错误；
C. 下落时，势能减小，动能增大，C错误；
D. 下落时，势能减小，动能增大 ，D正确；
故答案为：D。
5．（2025九上·海曙开学考）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则（ ）
A．t1~t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下
B．在t1~t2间的某个时刻小球动能最大
C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大
D．t1~t2这段时间内，小球速度一直变大
【答案】B
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化；势能的影响因素
【解析】【分析】ABD.当合力的方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力与运动方向相反时，做减速运动；
C.弹性势能大小与弹性形变的程度大小有关。
【解答】ABD．根据题意可知，t1时刻小球刚接触弹簧，此时弹力为0；小球继续向下运动，弹力逐渐变大，开始时弹力小于重力，所以小球先做加速运动，动能变大；当弹力等于重力时，此时的速度最大，动能最大；继续向下运动，弹力大于重力，则小球做减速运动；在t2时刻弹力最大，弹簧的形变程度最大（小球在最低点），此时小球的速度为0，所以小球动能最大处在t1时刻到t2时刻之间，故B正确， AD错误；
C．t2时刻弹簧的形变程度最大，弹性势能最大，故C错误。
故选B。
6．（2025九上·海曙开学考）下列关于功、功率、能量的说法，正确的是 （ ）
A．若一个物体具有能量，则这个物体一定正在对外做功
B．做相同的功，所用时间越长，功率越大
C．若一个物体的机械能保持不变，则物体一定不受力的作用
D．若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】A.根据能量的定义判断；
B.根据公式分析判断；
C.若一个物体的机械能保持不变，可能因为外力做功为零，并非不受力的作用。
D.根据能量守恒定律判断。
【解答】 A. 若一个物体具有能量，则这个物体能够对外做功 ，但是不一定正在做功，故A错误；
B.根据可知，做相同的功，所用时间越长，功率越小，故B错误；
C.一个物体的机械能保持不变，其可能受到外力作用，如忽略空气阻力，自由下落的球只受重力作用，其机械能保持不变，故C错误；
D.根据能量守恒定律，若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功，故D正确；
故选D。
7．（2025九上·江北期末）如图所示，质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三，他在1min中内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为（ ）
A．W=6000J，P=100W B．W=600J，P=10W
C．W=3600J，P=60W D．W=360J，P=6W
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据W=Gh=mgh求克服重力做的功，根据求相应的功率。
【解答】根据题意可知，一次仰卧起坐克服重力做功；
1min内克服重力做的功为
则克服重力做功的功率为。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．（2025九上·衢州期末）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为木板重的。若在板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功（ ）
A．1.6焦 B．0.8焦 C．0.6焦 D．0.4焦
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据计算木板受到的滑动摩擦力，根据平衡力的知识计算木板受到的推力，确定好木板被推动的距离，最后根据W=Fs计算推力做的功。
【解答】根据题意可知，木板受到的滑动摩擦力。
木板始终做匀速直线运动，那么它受到的推力等于摩擦力，即F=4N；
因当重心到达桌子的边缘时，木板将翻转，
所以推力作用的距离：，
推力做功为，
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．（2024九上·上虞期末）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法错误的是
A．功和能量的单位都是焦耳
B．运动的物体不一定具有能量
C．做功的本质是能量的转化
D．物体受到力的作用，力不一定对物体做功
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）一切物体都具有能量；物体由于运动而具有的能量叫动能；
（2）做功的两个条件是力和物体在力的方向上通过的距离；
（3）做功改变内能是能量的转化过程，热传递改变内能是能量的转移过程；
（4）在物理学中，功和各种能量的基本单位都是焦耳。
【解答】A、为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故A正确。
B、运动的物体具有动能，故B正确；
C、做功和热传递都可以改变物体的内能，做功的本质是能量的转化，故C正确；
D、有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，力没有对物体做功，故D错误；
故答案为：B。
10．（2025九上·南湖期末）杭州湾跨海大桥的桥面很高，因此设计了很长很缓的引桥，有人认为引桥应该设计得更短更陡。小嘉将该问题简化为如图所示的物理模型，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC>BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做的功分别为WA、WB，则下列判断中正确的是（ ）
A．FA>FB，WAFB，WA=WB
C．FAWB D．FA【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】斜面倾斜角度越小，越省力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，所以斜面AB更省力，
斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同，AB＞BC，所以物体沿斜面AC用时较少，根据公式，可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，该过程中拉力做的功等于克服物体的重力做功，因此两次做功大小相等；因为AC>BC，根据可知，，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
11．（2025九上·诸暨期末）如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功；根据得到功率的大小。
【解答】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即W1 =W2
由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1 =P2
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
12．（2025九上·越城期末）如图，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点且速度逐渐增大，已知AB=BC，物体在AB段重力做功 W1，功率为 P1；在 BC段重力做功 W2，功率为P2。则
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs比较做功大小，根据P=Fv比较功率大小。
【解答】根据题意可知，物体的重力相等，且AB=BC，根据W=Gh可知，重力做功W1=W2。
物体做加速运动，即vAB故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．（2025九上·西湖期末）如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB=CD，则下列说法正确的是
A．AB段拉力做功较多
B．CD段拉力做功较多
C．AB段与CD段拉力做的功一样多
D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs比较拉力做功大小即可。
【解答】根据题意可知，AB和CD段距离相等，且受到的拉力相等，根据W=Fs可知，拉力在AB段和CD段做功一样多，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
14．（2023九上·南湖期中）2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的大致图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】vv【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变大小有关。
（2）在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦、空气阻力等因素，机械能保持不变，若考虑摩擦、空气阻力等，机械能将变小。
【解答】图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的机械能最小，从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，这段时间内它的机械能增大。从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故ACD错误，B正确。
故答案为： B。
15．（2024九上·杭州期中）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度）。若不计空气阻力，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；
（2）弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
（3）在只有重力和弹力做功的系统内，机械能可以相互转化，总量保持不变。
【解答】A、小球从 A 点运动到 B 点的过程中，高度不断降低，重力势能一直在减少；但小球下落过程中，开始时重力大于弹簧的弹力，小球加速运动，动能增加，当重力等于弹簧弹力时，速度最大，动能最大，之后弹簧弹力大于重力，小球减速运动，动能减小，所以动能不是一直在增加，故该选项错误。
B、小球减少的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，并非全部转化为动能，故该选项错误。
C、小球下落过程中，弹簧的弹性形变程度不断增大，所以弹簧的弹性势能不断增大，故该选项正确。
D、小球运动到 B 点时，高度最低，重力势能最小；此时小球速度为 0，动能最小，故该选项错误。
故答案为：C。
二、填空题
16．（2025九上·慈溪期末）将同一小球以相同的速度 v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计)。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）小球能到达最高点的高度h1 h2(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】（1）不变
（2）大于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】（1）只能机械能之间转化时，机械能守恒。
（2）做斜抛运动时，最高点速度不为零，动能不为零。
【解答】（1）斜面光滑且不计空气阻力，小车在运动过程中只有动能与势能间的相互转化，机械能守恒。
（2）将同一小球以相同的速度 v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，说明刚开始时，小球的机械能相等，整个过程中小球的机械能守恒，即任意时刻小球的机械能都相同，甲中小球到达最高点时，速度为零，即动能为零，所有的动能都转化为重力势能。图乙中小球在最高的速度不为零，即动能不为零，部分动能转化为重力势能，可知在最高点时，甲图中的小球重力势能更大，可知最高点的高度更高，即。
17．（2025九上·海曙开学考）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A点下滑，仅依靠滑行，滑到与A点高度相同的B点时静止，已知运动员质量为m，A点到O点的垂直高度差为H。请回答下列问题：
（1）整个过程中，动能最大的位置是 点（填“A”“O”或“B”），A到B点重力对运动员做功 （选填“＞”、“＜”或“=”）mgH；
（2）若想滑到C点，小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在 （填“A”“O”或“B”）点起跳有可能达到该目的。
【答案】（1）O；＞
（2）A、O
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 （1）动能的大小与质量、速度有关；利用W=Gh=mgh计算A到B点重力对运动员做功；
（2）根据A、O、B点运动的运动状态分析。
【解答】（1）①运动员在下滑的过程中，是重力势能转化为动能，在O点时的重力势能最小，动能最大；
②已经运动员质量为m，A点到O点的垂直高度差为H，
则A到B点重力对运动员做功W=Gh=mgh=2mgH>mgH。
（2）运动员在B点时静止，用力竖直向上跳起一段高度，还会落在B点，不能到达C点；
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度，此时运动员的机械能变大，到达B点后有一定的速度，能到达C点。
（1）[1]运动员在下滑的过程中，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，在O点时的重力势能最小，动能最大。
[2]运动员在运动的过程中，会克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会逐渐变小，人在B点时全蹲，重心降低了，A点的重力势能要大于B点的重力势能，所以机械能最大点在A处。
（2）运动员在B点时静止，用力竖直向上跳起一段高度，还会落在B点，不能到达C点；运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度，此时运动员的机械能变大，到达B点后有一定的速度，能到达C点。
18．（2024九上·萧山期中）如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点（整个过程忽略空气阻力）。
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同），从A点到C点的过程中，运动员的动能 ；
（2）从O点到C点的过程中，在 点处运动员的动能最大。（选填“A”、“B”或“C”）
【答案】（1）不变；先增大后减少
（2）B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；机械能为动能和势能的和；根据运动员的运动状态分析。
（2）当重力大于弹性绳对运动员拉力时，运动员做加速运动；当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员做减速运动。
【解答】（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。
（2）从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中运动员的重力势能一直在减小，在B点处运动员的动能最大。
（1）[1]从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
[2]A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。
（2）从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中运动员的重力势能一直在减小，在B点处运动员的动能最大。
19．（2024九上·南湖期中）甲站在0.5米/秒匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7米/秒匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能 （填“增加”“不变”或“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 （填“大于”“等于”或“小于”，下同）乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。
【答案】不变；等于；小于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大。
【解答】甲上行过程中质量不变，且因为扶梯匀速上行，甲上行中的速度不变，则动能不变。
甲、乙两人质量相等，且如图位置时，两人的高度相等，所以重力势能相等。
因为甲的上行速度小于乙的下行速度，所以甲的动能小于乙的动能，而机械能为动能与势能的和，所以甲的机械能小于乙的机械能。
20．（2025九上·衢州期末）如图所示为四旋翼无人机，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为 焦，整个过程中，无人机克服摄像机重力做功的功率为 瓦。
【答案】20；0.9
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算无人机的重力，根据W=Gh计算无人机克服重力做功；
（2）根据W=Gh计算无人机克服重力做功，然后根据计算重力做功的功率。
【解答】（1）根据题意可知，无人机的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
则前10秒对摄像机做功：。
（2）根据题意可知，整个过程无人机对摄像机做功：，
则重力做功的功率为：。
21．（2024九上·东阳期末）如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析：
（1）F1、F2的大小关系为：F1 F2（填“＞”“＜”或“=”，下同）；
（2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1 W2；
（3）若F1、F2的功率分别为P1、P2，则P1 P2。
【答案】（1）＜
（2）=
（3）＜
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面倾斜角度越小，拉动物体通过的距离越大，则越省力；
（2）首先根据W=Gh比较克服物体重力做的有用功大小，再根据斜面光滑不做额外功比较拉力做的总功大小；
（3）首先根据图像分别计算出甲和乙的速度，然后比较大小，再根据P=Fv比较拉力做功的功率大小。
【解答】（1）根据图片可知，左侧斜面的倾斜角度小，则更省力，即；
（2）根据题意可知，两斜面都是光滑的，那么不克服摩擦力做额外功，所以拉力所做的总功都等于克服物体重力做的有用功。而两物体的重力相等、上升高度也相等，由可知，克服物体重力做的功相等，则拉力做的功也相等，即。
（3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，
且甲的速度为，乙的速度为；
那么且；
根据可知，拉力做功的功率。
（1）由题意和图示可知，两物体的重力相等，左侧斜面的倾斜角度小，则更省力，即
（2）已知两斜面都是光滑的，则额外功为零，所以拉力所做的功（总功）都等于克服物体重力做的功（有用功），而两物体的重力相等、上升高度也相等，由可知，克服物体重力做的功相等，则拉力做的功也相等，即
（3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，且
因为
且
所以根据可知
22．（2025九上·西湖期末）滑雪是冬奥会的项目之一，如图所示，若某段坡面的高度为 H、长度为 L、粗糙程度相同，重为 G 的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑至坡底，不计空气阻力。
（1）重力对运动员做的功W= (用题中的字母表示)。
（2）运动员从顶端滑下，他的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）运动员在坡面上下滑时受到的摩擦力 f为 (用题中的字母表示)。
【答案】（1）GH
（2）减小
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据功的计算W=Fs分析计算；
（2）机械能=动能+重力势能；
（3）根据题意可知，运动员匀速下滑，则动能不变，那么减小的重力势能等于克服斜面摩擦力做功，据此计算即可。
【解答】（1）根据题意客舟，斜面的高度为H，重力为G，则重力对运动员做的功W=GH；
（2） 运动员从顶端滑下，质量不变，高度减小，则重力势能减小；速度不变，则动能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知，他的机械能减小；
（3）根据题意可知，运动员匀速下滑，则动能不变，那么减小的重力势能等于克服斜面摩擦力做功，
即GH=fL；
解得：。
23．（2024九上·南湖期中）某同学用120N的水平拉力将重250N的木箱在水平地面上推动了6m，然后再用肩膀将木箱扛肩上5m高的楼上，接着肩扛着木箱在平直的走廊上走了8m，这位同学对木箱共做功
【答案】1970J
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力与物体在该力的方向上移动距离的乘积，若物体在该力的方向上没有移动距离，则该力不对物体做功。
【解答】用120N的水平拉力将重250N的木箱在水平地面上推动的过程中，对木箱做功
W1=Fs=120N×6m=720J，
再用肩膀将木箱扛肩上5m高的楼上的过程中，对木箱做功
W2=Gh=250N×5m=1250J，
接着肩扛着木箱在平直的走廊上走的过程中，木箱在竖直方向上没有移动距离，对木箱不做功，则这位同学对木箱共做功
W=W1+W2=720J+1250J=1970J。
三、实验与探究题
24．（2025九上·金华月考）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关；
【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（1）【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
（2）【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因；
（3）【评估交流】如果换用图丁所示装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系；
（4）他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）速度一定时，物体的质量越大，动能越大
（2）超速
（3）速度
（4）小于
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【解答】（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P1（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P125．（2025九上·上虞期末）某科学实验小组在探究“重力势能大小的影响因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如右图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：
（1）小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的___________相同。
A．根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
C．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
D．借助无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生
（2）为验证猜想一，可以通过比较 两球的实验。
（3）通过本实验可知，猜想 是正确的。
（4）小虞认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究 对动能大小的影响。
【答案】（1）A；D
（2）A、B
（3）一、二
（4）速度
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（3）根据四个实验的现象，将相关实验对照，确定影响重力势能大小的因素；
（4） 影响动能的因素是物体的质量和速度， 据此结合图片信息分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这里使用转换法。
A．根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少，采用的是转换法，故A符合题意；
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同，采用控制变量法，故B不符合题意；
C． 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙，属于模拟实验，故C不符合题意；
D．利用无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生，采用的是转换法，故D符合题意。
故选AD。
（2）根据控制变量法的要求可知，研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度相同，改变物体质量，故选AB。
（3）根据图片可知，A、B两球下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球处弹簧形变较大，说明猜想一正确；
A、C两球质量相同，C球下落高度大于A球，发现C球处弹簧形变较大，说明猜想二正确。
（4）研究物体的动能与速度的大小，需保持物体的质量不变，改变物体是速度，比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，则两球速度不同，故可探究速度对动能大小的影响。
（1）小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法叫转换法；
A．食物含有能量的多少不能直接观察，根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少，采用的是转换法，故A符合题意；
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同，属于控制变量法，故B不符合题意；
C．在研究分子间存在间隙的实验中，比较黄豆和芝麻混合前后的体积，根据体积减小得出分子之间有空隙，属于模拟实验，故C不符合题意；
D．酸碱反应有时不能直接观察，利用无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生，采用的是转换法，故D符合题意。
故选AD。
（2）实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度相同，改变物体质量，A、B两球下落高度相同，B球质量大于A球质量，故可验证猜想一。
（3）弹簧的形变程度反映了小球具有的重力势能的大小，比较A、B两球，下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球处弹簧形变较大，说明猜想一正确；比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，发现C球处弹簧形变较大，说明猜想二正确。
（4）影响动能的因素是物体的质量和速度，研究物体的动能与速度的大小，需保持物体的质量不变，改变物体是速度，比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，则两球速度不同，故可探究速度对动能大小的影响。
26．（2021九上·诸暨期中）斜面在生活生产中常见，在科学实验中也常有，以下科学实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
【答案】（1）减小
（2）W1=W2=W3
（3）速度
【知识点】功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）斜面的坡度越小，小车滑下时的速度越小，而运动时间更长，这样更便于测量运动时间，从而准确计算出平均速度。
（2）根据能量转化的知识分析；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，小车的速度越大。
【解答】（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以减小斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）小车从斜面上滑下后，克服水平面上的阻力做功，当小车静止下来时，小车的动能全部转化为内能。由于小车的动能相同，所以克服阻力做的功也相等，即W1=W2=W3；
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系。
四、综合题
27．如图所示，桥吊是码头上用于进行装卸作业的起重机，其作业能力决定着一个码头的货物吞吐能力。(g 取 10 N/ kg)
（1）某桥吊一次最多能起吊65 t 的货物，65 t货物的重力为多大
（2）若将65 t的货物竖直吊起 20 m，用时200 s，则桥吊对货物做了多少功 功率为多大
【答案】（1）
（2）功
功率。
【知识点】重力的大小；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体的重力根据G=mg进行计算，其中质量的单位是千克。
（2）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，功率等于功与之间的比值。
28．（2024九上·金华月考）小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量是60千克，假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
（1）车轮上刻花纹的目的是 ；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做了多少功？
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
【答案】（1）增大接触面粗糙程度以增大摩擦力
（2）人和车的总重力：G总=（m车+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，
车受到的阻力：f=0.08G=0.08×1000N=80N，
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功：W=fs=80N×10×103m=8×105J
（3）因为电动车在水平的路面上匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以电动车受到的牵引力：F=f=80N，
匀速行驶时的车速：
【知识点】增大或减小摩擦的方法；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）增大摩擦的方法有：在压力一定时，通过增大接触面的粗糙度来增大摩擦；在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。
（2）根据G=mg求得人和车的总重力，利用f=0.08G求得阻力大小，根据W=fs算出克服阻力做的功；
（3）电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f求出电动车受到的牵引力，根据P=Fv算出匀速行驶时的车速。
【解答】 （1）车轮上刻花纹，其目的是通过增大接触面的粗糙度来增大摩擦。
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