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能量转化的量度填空题
参考答案与试题解析
1、小华同学在如图所示的装置上拴一质量为m的小球，在细绳的拉力作用下做速度大小不变且半径为r的匀速圆周运动，则小球的运动状态 有 （选填“有”或“没有”）改变；细绳的拉力对小球 没有 （选填“有”或“没有”）做功。
【解答】解：（1）由图可知，在细绳的拉力作用下，小球做匀速圆周运动，其速度不变，但方向不停变化，因此运动状态改变；（2）由图知，细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向始终垂直，小球没有在拉力的方向上移动距离，故细绳对小球的拉力不做功。故答案为：有；没有。
2、如下图所示的小球从A点由静止释放。它从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球 做功 （选填“做功“或“不做功”），当小球运动到B点时。它受到的力是 不平衡 （选填“平衡“或“不平衡”）的。
【解答】解：如图，小球从A点向B点摆动的过程中，小球在重力的方向上通过了距离，因此它受到的重力对小球做了功；当小球运动到B点时，既不是静止状态，也不是匀速直线运动状态，即不处于平衡状态，所以它受到的力是不平衡的。故答案为：做功；不平衡。
3、如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。
（1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是 B 。
A．将纸团瞄准纸篓
B．用力将纸团抛出
C．纸团在空中飞行
D．纸团进入纸篓
（2）从纸团出手到入篓的过程中下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关系的是D。
【解答】解：（1）A．将纸团瞄准纸篓，有力但无距离，不做功，故A错误；B．用力将纸团抛出，有力，且纸团在力的方向上通过了距离，故做功，故B正确；CD．纸团在空中飞行、纸团进入纸篓是纸团具有惯性，人与纸团间没有力的作用，不做功，故CD错误；
（2）纸团离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后纸团向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于纸团在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故D图符合题意。故答案为：（1）B；（2）D。
4、如图所示是某同学扔实心球的四个分解动作，其中人对实心球不做功的是分解动作 ②④ （选填序号）。分解动作④中，实心球被抛出后，球落地前相对于人是 运动 （选填“运动”或“静止”），实心球的惯性 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：①中把球捡起来，力的方向是向上的，在力的方向上通过了距离，所以做了功；②停在空中时，虽然有力，但没有通过距离，不做功；③挥动球时，球在力的方向上通过了距离，做了功；④球飞出去是因为球具有惯性，人对球没有力的作用，所以不做功；故选②④；实心球被抛出后，球落地前相对于人来说有位置的变化，是运动的；惯性大小只与质量有关，所以惯性不变。故答案为：②④；运动；不变。
5、小强同学在踢足球时，用力踢向足球，足球受力后腾空而起，如图所示，球离开脚后能在空中继续飞行，是由于足球具有 惯性 ，此过程，脚对足球 没有 做功（选填“有”或“没有”）；若足球运动到最高处时所有的力全部都消失，足球将 做匀速直线运动 （选填“保持静止”、“做匀速直线运动”或“竖直向下加速运动”）。
【解答】解：足球离开脚后能在空中继续飞行，是因为足球具有惯性仍会保持原来的运动状态向前运动；足球在空中飞行过程中，脚对足球没有力的作用，所以脚对足球没有做功；足球运动到最高处时仍然处于运动状态（其速度不为零），若所有的力全部都消失，由牛顿第一定律可知，足球将做匀速直线运动。故答案为：惯性；没有；做匀速直线运动。
6、如里所示，小球从A处落下，在B处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到D处停下，其中C点为BD之间的中点，此过程中斜面对小球的支持力 没有 做功（选填“有”或“没有”），从A到D，小球的机械能 减少 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。BC段的木块受到的摩擦力功率为P1，CD段的木块受到的摩擦力功率为P2，大小关系是P1 ＞ P2（选填“＞”“＜”或“=”）
【解答】解：由于支持力与小球运动的方向是垂直的，故支持力没有做功；从A到D，由于存在摩擦，小球的机械能转化为内能，机械能减小。BC和CD段的压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，BC段速度大于CD段速度，由P===Fv可知，BC段木块受到的摩擦力功率为P1大于CD段的木块受到的摩擦力功率P2。故答案为：没有；减少；＞。
7、如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以v1速度在水平地面上匀速运动了s，拉力F1所做的功为W1，功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以v2（v2＞v1）的速度在同一水平地面上匀速运动了s，拉力F2所做的功为W2，功率为P2。则W1 = W2，P1 ＜ P2（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）。
【解答】解：（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；（2）物体运动的距离都为s，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；因为v1＜v2，且F1=F2，由P===Fv可知，P1＜P2。故答案为：=；＜。
8、甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，甲对木箱做的功 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙对木箱做的功；甲、乙两人中 甲 （选填“甲”或“乙”）做功的功率更大。
【解答】解：由题可知，相同的木箱在相同的水平路面上受到的摩擦力相同，因为均做匀速直线运动，所以对木箱的推力相等（等于摩擦力）；且木箱运动的距离相等，由W=Fs可知，甲、乙两人对木箱做功相等；甲的速度大于乙的速度，由P===Fv可知，甲的功率大于乙的功率。
故答案为：等于；甲。
9、如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了5m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了5m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则F1 = F2，W1 = W2，P1 ＜ P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
【解答】解：（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，所以根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；（2）物体运动的距离都为5m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；因为v1＜v2，且F1=F2，所以，由P===Fv可知，P1＜P2。故答案为：=；=；＜
10、如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的，则她上半身的重力约为 300 N，她在一段时间内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为 3600 J。
【解答】解：该同学的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
她上半身的重力：G上=G=×500N=300N，
做一次仰卧起坐克服重力做的功：W=G上h=300N×0.3m=90J，
做了40个仰卧起坐克服重力做的功：W′=40W=40×90J=3600J。故答案为：300；3600。
11、如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s推力F大小为 2 N，3～6s物体所受摩擦力大小为 4 N，6～9s内推力F对物体所做的功为 24 J。
【解答】解：（1）由图乙可知，在0～3s内，物体相对于水平地面没有发生运动，处于静止状态；由F﹣t图象可知，此时物体受到的推力F=2N；（2）由v﹣t图象可知，在6s～9s物体做匀速直线运动，处于平衡状态；由F﹣t图象可知，在6s～9s内拉力F′=4N，由二力平衡条件可得滑动摩擦力f=F′=4N，由v﹣t图象可知，第3秒到第6秒物体速度增大，做匀加速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，虽然速度变化，但压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，因此物体受到的摩擦力仍是4N；（3）在6～9s内，物体做匀速直线运动，v=2m/s，由v=可得，物体移动距离：s=vt=2m/s×3s=6m，推力F对物体所做的功：W=F′s=4N×6m=24J。
故答案为：2；
4；24。
12、如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为 0.2 J：在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 0.12J .
【解答】解：小球的重力：G=mg=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N，小球从a到b的过程中，重力做功：W=Gh=0.4N×0.5m=0.2J；小球克服导轨摩擦消耗的机械能：△E=G（ha﹣hd）=0.4N×（0.5m﹣0.2m）=0.12J。故答案为：0.2，0.12J。
13、宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直；用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次。小明同学体重600N，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m，他在某次测试中，1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功240J，整个测试过程中做功的平均功率最小是 40 W。
【解答】解：由题意可知，小明做引体向上的过程中上升的高度至少为0.4m，小明完成1次引体向上至少做功：W=Gh=600N×0.4m=240J；1min内完成了10次引体向上，则整个测试过程中做的功：W总=10W=10×240J=2400J；整个测试过程中做功的平均功率的最小值：P===40W。
故答案为：240；40。
14、小华用50N的水平力推重为400N的物体沿水平面做匀速直线运动物体在5s内移动5m，在此过程中，小华对物体所做的功是 250 J，小华对物体做功的功率是 50 W，重力做功的功率是 0 W。
【解答】解：（1）小华对物体做的功：W=Fs=50N×5m=250J，小华对物体做功的功率：P===50W。（2）重力的方向竖直向下，物体在水平方向上通过了距离，而没有在竖直方向上通过距离，所以重力对物体没有做功，则重力做功的功率为0W。
故答案为：250；50；0
15、用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置弹簧的弹性势能增加量为 Gh 。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 小于 （选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
【解答】解：从A位置到C位置，铁球的重力做功W=Gh；因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗，所以，根据机械能守恒定律可知，弹性势能增加量为E=W=Gh。铁球在C位置受力不平衡，在弹力的作用下有向上运动的趋势，故B到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力。故答案为：Gh；小于。
16、如图所示是某考生参加一分钟跳绳时重心高度的变化量随时间变化的情况，已知该考生的质量为60kg，根据所给条件可估算出此考生跳一次绳所做的功为 36 J；功率为 90 W．（g取10N/kg）
【解答】解：由图可知，每次跳绳重心提高h=6cm=0.06m，则此考生跳一次绳所做的功为W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.06m=36J；一分钟跳绳约为150次，则W总=150×36J=5400J，功率P===90W。故答案为：36；90。
17、如图所示，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动。物体由于 惯性 继续向前运动了0.2m，最后掉到地面C处。在此过程中，推力对物体做功 10 J；重力对物体做功 16 J。
【解答】解：（1）一切物体都有惯性，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动，物体由于惯性继续向前运动了0.2m；（2）物体在10N的推力作用下前进的距离是1m，由于惯性前进的0.2m没有推力的作用，所以这0.2m的距离推力没有做功；所以推力做功：W推=FS=10N×1m=10J。物体在竖直方向移动了0.8m，因此重力做的功为W=Gh=20N×0.8m=16J。故答案为：惯性；10；16。
18、如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与弹簧测力计上升的高度h之间的关系如图乙所示。
（1）钩码所受的重力为 4.5 N。
（2）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功为 0.45 J。
【解答】解：（1）由图乙可知，测力计上升的高度h超过6cm后，测力计的示数不变为4.5N，此时钩码离开桌面，测力计的示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N；（2）由图乙可知，钩码向上移动的距离s=16cm﹣6cm=10cm=0.1m，从开始提升到h=16cm，测力计对钩码所做的功：W=Fs=Gh=4.5N×0.1m=0.45J。故答案为：4.5；0.45。
19、如图所示，已测得小车的重G=1.0N，沿斜面提升小车，测得拉力F=0.5N，测出A、B两点间距离s=40cm，A点离地高度h1=8cm，B点离地高度h2=28cm，则将小车从A点拉到B点，小车被提升了0.2 m，拉力做了 0.2 J的功，若沿竖直方向匀速提升小车，使小车上升同样的高度，拉力要做 0.2 J的功，由此实验可推断，利用斜面提升物体时，不能 省功 （选填“省力”或“省功”）。
【解答】解：小车被提升的高度h=h2﹣h1=28cm﹣8cm=20cm=0.2m，将小车从A点拉到B点，拉力做工W=Fs=0.5N×0.4m=0.2J；若沿竖直方向匀速提升小车，使小车上升同样的高度，拉力要做功W′=Gh=1.0N×0.2m=0.2J，由此可知，利用斜面提升物体时，不能省功。
故答案为：0.2；0.2；0.2；省功。
20、如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1～3s木箱所受摩擦力的大小为 200 N；整个过程木箱前进了3.5m远，则前6s内木箱克服摩擦力一共做功是 700 J。
【解答】解：（1）由F﹣t图象可知，在3～5s内木箱受到的推力F=200N；由v﹣t图象可知，3～5s木箱做匀速直线运动，所以木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的滑动摩擦力大小f=F=200N；因为滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关，压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以1～3s木箱所受的滑动摩擦力等于在3～5s内木箱受到的滑动摩擦力，大小为200N；（2）整个过程木箱前进了3.5m远，则推力对木箱做的功：W=Fs=200N×3.5m=700J。故答案为：200；700。
21、在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s，则运动员在整个下降过程中的平均速度是 8 m/s，重力做的功为 1.6×105 J；运动员在匀速下降过程中的能量转化是机械能转化为 内能 。
【解答】解：（1）由题可知，运动员在0～20s下落的路程为s前=220m，由图象可知，20s后运动员以5m/s的速度做匀速直线运动，运动的时间为20s，
由v=可得，匀速运动的过程中运动的距离：s后=vt后=5m/s×20s=100m，
则运动员通过的总路程为：s=s前+s后=220m+100m=320m，
所以，整个过程中运动员下落的平均速度：v'===8m/s。
（2）重力做的功：W=Gh=Gs=500N×320m=1.6×105J。
（3）由于空气阻力做功，运动员的机械能转化为内能，使运动员的机械能减少。
故答案为：8；1.6×105；内能。
22、如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距离地面30cm，小球在A点的动能 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；若小球的质量为100g，它从A点落到地面，一部机械能转化为地面的 内 能，重力做功 0.3 J（g=10N/kg）。
【解答】解：小球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在A、B两点的重力势能相等；由于小球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，皮球在A、B两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能。因此，在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热。根据能量守恒定律可知，小球在运动过程中有一部分机械能转化为内能。小球的重力G=mg=100g×10﹣3kg×10N/kg=1N，重力做功W=Gh=1N×30×10﹣2m=0.3J。故答案为：大于；内；
0.3。
23、健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
（1）图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为 150 焦。（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装 A （填“A”或“B”）型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
【解答】解：（1）身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功：W=Gh=500N×0.3m=150J；（2）弹性势能的变化图可知，A型钢圈弹性形变大，所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。故答案为：（1）150；（2）A。
24、如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为 30 N（g取10N/kg，下同）。
【解答】解：小强做的有用功：W有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J；做的总功：W总=Fs=150N×5m=750J，绳重不计，小强做的额外功：W额外=W总﹣W有用=750J﹣600J=150J，木块与斜面间的摩擦力：f===30N。故答案为：30。
25、如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F=50N，将重为100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力对物体做的有用功为 150 J，拉力做总功 200J，物体受到的摩擦力 12.5N。
【解答】解：拉力对物体做的有用功：W有用=Gh=100N×1.5m=150J，
拉力做的总功：W总=Fs=50N×4m=200J，
克服摩擦力所做的额外功：W额=W总﹣W有用=200J﹣150J=50J，
由W额=fs可得物体受到的摩擦力：f===12.5N。故答案为：150；200；12.5
26、一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则W1 = W2，P1 ＜ P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解答】解：∵AB=BC，∴根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即W1=W2；
∵小球在自由下落时做加速运动，即在BC段的运动速度大于AB段的运动速度，
∴根据t=可知，小球在BC段运动的时间短，∴根据公式P=可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，P1＜P2。故答案为：=；＜。
27、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变，现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。
（1）小球被释放瞬间，所受重力 小于 （填“大于““等于”或“小于”）弹簧弹力。运动至最高点时，受 非平衡力 （填“平衡力”成“非平衡力”）作用。
（2）从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率 C 。（填字母）
A．增大
B．减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
【解答】解：（1）由题意可知，把小球压至图中A位置后由静止释放，在开始一段时间内小球将加速向上运动，这说明在释放瞬间小球所受重力小于弹簧的弹力；分析可知，小球运动至最高点时只受重力的作用，不是平衡状态，故受非平衡力的作用。（2）不计空气阻力，从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动；即小球的速度先增大后减小，根据P===Gv可知，小球所受重力的功率先增大后减小。故应选C。故答案为：（1）小于；非平衡力；（2）C。
28、如图为新一代四旋翼快递无人机，其下方悬挂着一个质量为3kg的货物。无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了10m，用时 5 s，它对货物做的功是 300 J，功率是 60 W。
【解答】解：无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了10m，根据v=可知，无人机所用的时间为：t===5s；对货物做的功为：W=Gh=mgh=3kg×10N/kg×10m=300J；做功的功率为：P===60W。故答案为：5；300；60.
29、一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0×104N．卡车行驶1min后发动机做的功是 1.2×107 J，发动机做功的功率为 2×105 W。
【解答】解：由v=可得，卡车通过的距离为：s=vt=20m/s×60s=1200m；
在这段时间内卡车牵引力所做的功：W=Fs=1.0×104N×1200m=1.2×107J，
卡车的牵引力做功的功率：P===Fv=1.0×104N×20m/s=2×105W。
故答案为：1.2×107；2×105。
30、放在水平地面上的物体，质量为5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了10m，所用时间为20s，那么重力做功 0 J，拉力的功率是 15 W（g=10N/kg）。
【解答】解：物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。拉力做的功：W=Fs=30N×10m=300J；拉力做功的功率：P===15W。故答案为：0；15。
31、质量为3kg的清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平推力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为150 N，推力所做功为750J；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是180 W。
【解答】解：（1）因为机器人在水平地面上匀速运动，所以，机器人所受的阻力：f=F=150N；
由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度v=0.5m/s，根据v=可得，匀速直线运动通过的路程：s=vt=0.5m/s×10s=5m，推力做的功：W=Fs=150N×5m=750J；
（2）由图象可知，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力F′=300N，
则水平推力的功率：P′=F′v′=300N×0.6m/s=180W。故答案为：150；750；180。
32、如图甲，小雅用细线将太阳能小车固定在转轴上，点燃蜡烛，使小车在水平桌面上做匀速圆周运动，其运动路程与时间关系如图乙所示。
（1）小车运动过程中，蜡烛的一部分化学能最终转变为小车的 机械 能。
（2）小车运动过程中，受力始终不平衡，其依据是 小车在水平桌面上做匀速圆周运动，其运动方向不断发生变化 。
（3）若运动过程中，小车的牵引力恒为0.3牛，且方向始终与物体运动方向相同，则运动时，牵引力做功的功率为 0.06 瓦。
【解答】解：（1）点燃蜡烛，蜡烛的一部分化学能转化为光能，光能通过太阳能电池板转化为电能，然后电动机带动小车转动，电能转化为机械能，故小车运动过程中，蜡烛的一部分化学能最终转变为小车的机械能；（2）小车在水平桌面上做匀速圆周运动，其运动方向不断发生变化，所以小车的受力是不平衡的；（3）由图象可知，小车在10s时间内通过的路程为2m，其速度为：v===0.2m/s；牵引力做功的功率为：P=Fv=0.3N×0.2m/s=0.06W。
故答案为：（1）机械；（2）小车在水平桌面上做匀速圆周运动，其运动方向不断发生变化；
（3）0.06。
33、我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行．该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW．若在水中匀速航行时，最大速度为18km/h，此时受到的阻力为 8.4×104N ．
【解答】解：坦克在水中航行时，最大速度v=18km/h=5m/s，发动机的最大功率P=420kW=420000W，由P===Fv得，坦克的牵引力：F===8.4×104N，因为坦克是匀速航行，坦克受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以，坦克受到的阻力：f=F=8.4×104N．
故答案为：8.4×104N．
34、国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力，能以2﹣3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日，雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW，向前破冰行驶速度是3.6km/h，则破冰船产生的向前推力大约是 6×106 N。
【解答】解：破冰船匀速航行时，破冰行驶速度是v=3.6km/h=1m/s，此次破冰所用功率P=6000kW=6×106W，由P===Fv得，破冰船产生的向前推力为：F===6×106N。
故答案为：6×106。
35、学完（功率）一节后，老师布置了一项实践性作业：利用生活中的测量工具，设计一种测量自己上楼功率的方案。请补充未完成的步骤（需要测量的物理量用相应的字母表示）：
（1）用台秤测出自身的质量为m ；
（2）用皮尺测出所上楼梯的总高度h；
（3）用秒表测量出上楼所用的时间t；
（4）上楼功率的表达式P=（g值用该字母表示即可）。
【解答】解：（1）用台秤测出自身的质量为m；（2）用皮尺测出所上楼梯的总高度h；
（3）用秒表测量出上楼所用的时间t；（4）上楼功率的表达式：P===。
故答案为：（1）用台秤测出自身质量为m；（3）用秒表测量出上楼所用的时间t；（4）。
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精品试卷·第
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能量转化的量度
填空题
1、小华同学在如图所示的装置上拴一质量为m的小球，在细绳的拉力作用下做速度大小不变且半径为r的匀速圆周运动，则小球的运动状态
（选填“有”或“没有”）改变；细绳的拉力对小球
（选填“有”或“没有”）做功。
第1题图
第2题图
2、如图所示的小球从A点由静止释放。它从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球
（选填“做功“或“不做功”），当小球运动到B点时。它受到的力是
（选填“平衡“或“不平衡”）的。
3、如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。
（1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是
。
A．将纸团瞄准纸篓
B．用力将纸团抛出
C．纸团在空中飞行
D．纸团进入纸篓
（2）从纸团出手到入篓的过程中，下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关系的是 。
第3题图
4、如图所示是某同学扔实心球的四个分解动作，其中人对实心球不做功的是分解动作 （选填序号）。分解动作④中，实心球被抛出后，球落地前相对于人是 （选填“运动”或“静止”），实心球的惯性 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
第4题图
第5题图
5、小强同学在踢足球时，用力踢向足球，足球受力后腾空而起，如图所示，球离开脚后能在空中继续飞行，是由于足球具有
，此过程，脚对足球
做功（选填“有”或“没有”）；若足球运动到最高处时所有的力全部都消失，足球将
（选填“保持静止”、“做匀速直线运动”或“竖直向下加速运动”）。
6、如里所示，小球从A处落下，在B处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到D处停下，其中C点为BD之间的中点，此过程中斜面对小球的支持力 做功（选填“有”或“没有”），从A到D，小球的机械能 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。BC段的木块受到的摩擦力功率为P1，CD段的木块受到的摩擦力功率为P2，大小关系是P1 P2（选填“＞”“＜”或“=”）
第6题图
第7题图
7、如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以v1速度在水平地面上匀速运动了s，拉力F1所做的功为W1，功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以v2（v2＞v1）的速度在同一水平地面上匀速运动了s，拉力F2所做的功为W2，功率为P2。则W1
W2，P1
P2（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）。
8、甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，甲对木箱做的功
（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙对木箱做的功；甲、乙两人中
（选填“甲”或“乙”）做功的功率更大。
9、如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了5m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了5m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则F1
F2，W1
W2，P1
P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
第9题图
第10题图
10、如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的，则她上半身的重力约为
N，她在一段时间内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为
J。
11、如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s推力F大小为
N，3～6s物体所受摩擦力大小为
N，6～9s内推力F对物体所做的功为
J。
第11题图
12、如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为 J：在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 .
第12题图
13、宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直；用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次。小明同学体重600N，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m，他在某次测试中，1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功 J，整个测试过程中做功的平均功率最小是 W。
14、小华用50N的水平力推重为400N的物体沿水平面做匀速直线运动物体在5s内移动5m，在此过程中，小华对物体所做的功是 J，小华对物体做功的功率是 W，重力做功的功率是 W。
15、用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置弹簧的弹性势能增加量为
。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力
（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
第15题图
第16题图
16、如图所示是某考生参加一分钟跳绳时重心高度的变化量随时间变化的情况，已知该考生的质量为60kg，根据所给条件可估算出此考生跳一次绳所做的功为
J；功率为
W．（g取10N/kg）
17、如图所示，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动。物体由于
继续向前运动了0.2m，最后掉到地面C处。在此过程中，推力对物体做功
J；重力对物体做功
J。
第18题图
第18题图
18、如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与弹簧测力计上升的高度h之间的关系如图乙所示。
（1）钩码所受的重力为
N。
（2）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功为
J。
19、如图所示，已测得小车的重G=1.0N，沿斜面提升小车，测得拉力F=0.5N，测出A、B两点间距离s=40cm，A点离地高度h1=8cm，B点离地高度h2=28cm，则将小车从A点拉到B点，小车被提升了 m，拉力做了 J的功，若沿竖直方向匀速提升小车，使小车上升同样的高度，拉力要做 J的功，由此实验可推断，利用斜面提升物体时，不能 （选填“省力”或“省功”）。
第19题图第20题图
20、如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1～3s木箱所受摩擦力的大小为
N；整个过程木箱前进了3.5m远，则前6s内木箱克服摩擦力一共做功是
J。
21、在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s，则运动员在整个下降过程中的平均速度是
m/s，重力做的功为
J；运动员在匀速下降过程中的能量转化是机械能转化为
。
第21题图
第22题图
22、如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距离地面30cm，小球在A点的动能
（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；若小球的质量为100g，它从A点落到地面，一部机械能转化为地面的
能，重力做功
J（g=10N/kg）。
23、健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
（1）图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为
焦。
（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装
（填“A”或“B”）型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
24、如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为 N（g取10N/kg，下同）。
第24题图
第25题图
第26题图
25、如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F=50N，将重为100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力对物体做的有用功为 J，拉力做总功 J，物体受到的摩擦力 N。
26、一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则W1
W2，P1
P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
27、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变，现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。
（1）小球被释放瞬间，所受重力
（填“大于““等于”或“小于”）弹簧弹力。运动至最高点时，受
（填“平衡力”成“非平衡力”）作用。
（2）从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率
。（填字母）
A．增大
B．减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
第27题图
第28题图
28、如图为新一代四旋翼快递无人机，其下方悬挂着一个质量为3kg的货物。无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了10m，用时
s，它对货物做的功是
J，功率是
W。
29、一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0×104N．卡车行驶1min后发动机做的功是
J，发动机做功的功率为
W。
30、放在水平地面上的物体，质量为5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了10m，所用时间为20s，那么重力做功
J，拉力的功率是
W（g=10N/kg）。
31、质量为3kg的清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平推力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为 N，推力所做功为
J；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是
W。
第31题图
第32题图
32、如图甲，小雅用细线将太阳能小车固定在转轴上，点燃蜡烛，使小车在水平桌面上做匀速圆周运动，其运动路程与时间关系如图乙所示。
（1）小车运动过程中，蜡烛的一部分化学能最终转变为小车的
能。
（2）小车运动过程中，受力始终不平衡，其依据是
。
（3）若运动过程中，小车的牵引力恒为0.3牛，且方向始终与物体运动方向相同，则运动时，牵引力做功的功率为
瓦。
33、我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行．该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW．若在水中匀速航行时，最大速度为18km/h，此时受到的阻力为 ．
34、国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力，能以2﹣3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日，雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW，向前破冰行驶速度是3.6km/h，则破冰船产生的向前推力大约是 N。
35、学完（功率）一节后，老师布置了一项实践性作业：利用生活中的测量工具，设计一种测量自己上楼功率的方案。请补充未完成的步骤（需要测量的物理量用相应的字母表示）：
（1）
；
（2）用皮尺测出所上楼梯的总高度h；
（3）
；
（4）上楼功率的表达式P=
（g值用该字母表示即可）。
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