專題02《第四章 機(jī)械和功》 第2-3節(jié) 機(jī)械功 機(jī)械能 （B卷提高篇）（解析版）

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1、 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 分?jǐn)?shù) 第四章《第2—3節(jié) 機(jī)械功 機(jī)械能》單元卷（B卷） （時(shí)間：60分鐘，滿分：100分） 一、選擇題（下列各題均只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共10小題，每小題2分，本大題共20分） 1．如圖1所示為運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過(guò)程示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　） A．在a到b的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功 B．在b到c的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球沒(méi)有做功 C．在c到d的過(guò)程中，沒(méi)有力對(duì)鉛球做功 D．在a到d的過(guò)程中，鉛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷改變 【答案】C 【解析】在a到b的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球有一

2、個(gè)推力的作用且鉛球在推力作用下移動(dòng)了一段距離，所以在這個(gè)階段，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功，故選項(xiàng)A正確；在b到c的過(guò)程中，鉛球已經(jīng)離開(kāi)人手，鉛球不再受到手的推力，鉛球是靠慣性向前運(yùn)動(dòng)一段距離，所以在這個(gè)階段，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球沒(méi)有做功，故選項(xiàng)B正確；在c到d的過(guò)程中，鉛球始終受到重力作用，且鉛球在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，所以在這個(gè)階段，重力在對(duì)鉛球做功，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在a到d的過(guò)程中，鉛球的運(yùn)動(dòng)速度和方向都在不斷發(fā)生變化，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷改變，故選項(xiàng)D正確。 故選C． 2．小明用照相機(jī)每隔相等的時(shí)間曝光一次拍下了建筑工地上的起重機(jī)起吊貨物過(guò)程中的照片，甲、乙是吊起同一貨物時(shí)兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的頻閃照片，如圖2所

3、示，照片的背景是磚的厚度相同的豎直墻壁，兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)起重機(jī)鋼繩對(duì)貨物的拉力分別為F甲與F乙，拉力的功率分別為P甲和P乙（不計(jì)空氣阻力），則它們的大小關(guān)系是（　　） A．F甲=F乙，P甲＜P乙B．F甲＞F乙，P甲=P乙 C．F甲=F乙，P甲＞P乙D．F甲＜F乙，P甲=P乙 【答案】A. 【解析】甲、乙是吊起同一貨物的照片，由圖可知，都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于重力F甲=F乙，升高相同的高度，那么做的功相同，即W甲=W乙。從照片看，乙的速度要明顯快于甲，即吊同一貨物乙用的時(shí)間少， t甲＞t乙，根據(jù)功率的公式P=W/t，那么P甲＜P乙。 所以選A。 3. 如圖3所示，一個(gè)物體由A點(diǎn)自由

4、下落時(shí)，相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，已知AB=BC，物體在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，則下列關(guān)系正確的是（　?。? A．W1=W2P1＜P2 B．W1=W2P1=P2 C．W1=W2P1＞P2 D．W 1≠W2P1≠P2 【答案】A 【解析】AB=BC，根據(jù)W=Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；小球在自由下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)t=s/v可知，小球在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。 所以選A。 4.小紅按照如圖4所示情景做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：她把一個(gè)懸掛

5、起來(lái)的鐵鎖拉到自己的面前并接觸鼻子，然后將鐵鎖由靜止釋放，保持頭的位置不變，鐵鎖擺回時(shí)不會(huì)撞擊她的鼻子。鐵鎖由接觸鼻子的位置a開(kāi)始，沿弧線abc向另一側(cè)的最高點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于它的動(dòng)能大小，下列說(shuō)法中正確的是（?。? A．鐵鎖在位置a有最大的動(dòng)能 B．鐵鎖在位置b有最大的動(dòng)能 C．鐵鎖在位置c有最大的動(dòng)能 D．鐵鎖在a、b、c三處的動(dòng)能相同 【答案】B 【解析】（1）從a→b的過(guò)程中，鐵鎖的質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，在b點(diǎn)動(dòng)能最大；（2）從b→c的過(guò)程中，鐵鎖的質(zhì)量不變，高度增大，速度減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，在c

6、點(diǎn)動(dòng)能為0；（3）鐵鎖從a點(diǎn)由靜止下落，速度為0，動(dòng)能為0。 所以選B. 5．如圖5所示，在A點(diǎn)靜止的同一鐵塊沿AB、AC、AD三個(gè)光滑斜面下滑到斜面底端，則（　?。? A．沿AB滑下時(shí)動(dòng)能大 B．沿AC滑下時(shí)動(dòng)能大 C．沿AD滑下時(shí)動(dòng)能大 D．沿三個(gè)斜面滑下時(shí)的動(dòng)能一樣大 【答案】D 【解析】光滑斜面說(shuō)明沒(méi)有摩擦力，鐵塊在從斜面上滑下時(shí)，只存在動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能是守恒的；小球從同一高度上滾下，重力勢(shì)能是相等的，滾下時(shí)轉(zhuǎn)化為相同的動(dòng)能。 故選D． 6. （上海市梅隴中學(xué)2021學(xué)年3月學(xué)業(yè)測(cè)試）如圖所示是“蹦極”的示意圖，a點(diǎn)是跳臺(tái)的位置，b點(diǎn)是彈性繩自

7、然下垂時(shí)繩下端的位置，c點(diǎn)是蹦極者下降的最低點(diǎn)。在蹦極者下降的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．從a到c過(guò)程，蹦極者的速度越來(lái)越大 B．從a到b過(guò)程，繩的彈性勢(shì)能越來(lái)越大 C．從b到c過(guò)程，蹦極者的動(dòng)能先變大后變小 D．從b到c過(guò)程，蹦極者的速度越來(lái)越小 【答案】C。 【解析】C 【解析】因?yàn)閏點(diǎn)是蹦極者下降的最低點(diǎn)，所以c點(diǎn)速度為零，故A錯(cuò)誤；因?yàn)閎點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位置，從a到b過(guò)程繩子沒(méi)有發(fā)生形變，所以沒(méi)有彈性勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；從b到c過(guò)程，開(kāi)始繩子對(duì)人的拉力小于人的重力，所以開(kāi)始還是加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能還是增加的，隨著繩子被拉伸，繩子對(duì)人的彈力越來(lái)越大，當(dāng)大于人的重

8、力時(shí)，人就做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能越來(lái)越小，故蹦極者的動(dòng)能先變大后變小，故C正確；從b到c過(guò)程中，開(kāi)始彈力小于重力，速度是增加的，隨著彈性繩的不斷伸長(zhǎng)，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，速度是減小的，所以D錯(cuò)誤。 由以上分析可知：選項(xiàng)C正確。 7. （徐匯中學(xué)2020學(xué)年期末）甲、乙兩人分別提重為60牛、40牛的貨物勻速登樓，他們同時(shí)從底樓出發(fā)，結(jié)果乙比甲先到達(dá)三樓。那么（ ） A. 甲對(duì)貨物做功可能快 B. 乙對(duì)貨物做功一定快 C. 乙對(duì)貨物做功可能多 D. 甲、乙對(duì)貨物做功一樣多 【答案】A 【解析】根據(jù)題意知G甲＞G乙 因兩人提著貨物的上升的高度相同，由W=Gh可得：W甲＞W(wǎng)乙 因t甲＜t

9、乙 由P=W/t知，當(dāng)兩個(gè)對(duì)貨物做功的功率相等時(shí) 則有 即當(dāng)甲、乙兩人做功時(shí)間之比為3∶2時(shí)，甲、乙兩人對(duì)貨物做功一樣快；當(dāng)甲、乙兩人做功時(shí)間之比小于3：2時(shí)，甲對(duì)貨物做功比乙快；當(dāng)甲、乙兩人做功時(shí)間之比大于3：2時(shí)，甲對(duì)貨物做功比乙慢。 故選A。 8. 兩個(gè)物體的重力之比為2：3，如果讓它們?cè)谙嗤母叨嚷湎?，著地時(shí)所用時(shí)間之比是2：1。則這個(gè)過(guò)程中，重力做的功之比及重力的功率之比分別為（ ） A．2：3，3：2 B．2：3，1：3 C．1：1，1：2 D．1：2，1：3 【答案】B。 【解析】重力做的功之比W1：W2=G1h:G2 h = G1:G2 =

10、2：3 功率之比P1：P2= W1/ t1 : W2/ t2= G1:G2 =1：3 所以選B. 9. （廊下中學(xué)2019期中）如圖7所示，人通過(guò)定滑輪拉住重為98牛的物體，當(dāng)人拉繩子從A點(diǎn)慢慢移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，人對(duì)繩子的拉力和拉力所做的功為（ ） A．拉力逐漸增大，拉力所做的功為98焦 B．拉力的大小不變，拉力所做的功為196焦 C．拉力的大小不變，拉力所做的功為294焦 D．拉力的大小不變，拉力所做的功為392焦 【答案】 B 【解析】滑輪為定滑輪，不省力，則拉力F=G=98N； 利用勾股定理計(jì)算繩子現(xiàn)在的長(zhǎng)度：a2+b2=c2 32+42=L2 L=5

11、m，則繩子被拉力拉長(zhǎng)了5m-3m=2m， W=FS=98N2m=196J 故答案為B。 10．（廊下中學(xué)2019期中）兩個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，下端固定有紙帶并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在拉力作用下兩鉤碼分別同時(shí)從同一位置開(kāi)始沿豎直向上方向運(yùn)動(dòng)，紙帶上留下的點(diǎn)跡如圖8（a）所示，它們的s—t圖像如圖8（b）所示。則（ ） A、甲的拉力大 B、甲的機(jī)械能小 C、乙的勢(shì)能小 D、無(wú)法判斷 【答案】C. 【解析】由s—t圖像可知，物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到平衡力的作用，拉力等于重力，是相等的； 由它們的s—t圖像可知，甲的速度大于乙的速度，所

12、以甲的動(dòng)能大于乙的動(dòng)能，且動(dòng)能不變； 物體同時(shí)從同一位置開(kāi)始沿豎直向上方向運(yùn)動(dòng)，甲的速度大于乙的速度，所以甲升高的高度大，重力勢(shì)能比乙的大； 機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和，所以甲的機(jī)械能大。 所以選C. 二、填空題 （第21、22、26空各2分，其余每空1分，本大題共29分) 11.（上海民辦永昌學(xué)校2020學(xué)年測(cè)試）今年入春以來(lái)，政府多次調(diào)動(dòng)直升飛機(jī)在蟲(chóng)災(zāi)重災(zāi)區(qū)上空噴灑生物農(nóng)藥。飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行并噴灑農(nóng)藥的過(guò)程中，動(dòng)能 （1） ，重力勢(shì)能（2） ，你判斷的依據(jù)是（3） 。（填“變大”、“變小”或“不變”） 【答案】變?。蛔冃?；飛機(jī)速度和高度不變，質(zhì)量變小。 【解

13、析】飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行并噴灑農(nóng)藥的過(guò)程中，速度不變，高度不變，但是質(zhì)量變小，所以動(dòng)能變小，重力勢(shì)能變小。 12. （2020學(xué)年徐匯中學(xué)期末）在3對(duì)3籃球賽中，小兵將籃球投出，籃球畫出一條弧線，投中3分。在籃球上升過(guò)程中，籃球的 （4） 能轉(zhuǎn)化為 （5） 能；一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)，該灑水車在灑水的過(guò)程中，機(jī)械能 （6） 。（填“變大”、“變小”或“不變”） 【答案】動(dòng)；重力勢(shì)；減小。 【解析】在籃球上升過(guò)程中，高度增大、速度減小，籃球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。 在水平路面上勻速行駛灑水車在灑水的過(guò)程中，速度不變、高度不變，質(zhì)量減小，動(dòng)能和重力勢(shì)能

14、都減小，則機(jī)械能減小。 13.（上海民辦永昌學(xué)校2020學(xué)年測(cè)試）正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約1.5W，那么在一天時(shí)間內(nèi)心臟做功 （7） J，這些功可把一個(gè)質(zhì)量為60kg的人勻速舉高 （8） m。(g=10N/kg) 【答案】129600；216。 【解析】在一天時(shí)間內(nèi)心臟做功 W=Pt=1.5W3600s24=129600J． 這些功可以把一個(gè)質(zhì)量為60千克的人勻速舉高 h=W/ mg=129600J/（60kg10N/kg）=216m． 14. （2020學(xué)年徐匯中學(xué)期末）用如圖9所示的滑輪沿水平方向勻速拉動(dòng)重為100牛的物體A，拉力F大小為10牛。則物體A所受到

15、水平地面對(duì)它的摩擦力為 （9） 牛；若5秒內(nèi)物體A被拉動(dòng)3米，則拉力F的功率為 （10） 瓦，A的重力做功為 （11） 焦。若拉力增大為12牛，則此時(shí)物體A所受合力的大小為 （12） 牛。 【答案】20；12；0；4。 【解析】①該滑輪為動(dòng)滑輪，所以物體A受到的拉力為F的兩倍即 FA=2F=210N=20N 此時(shí)物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力平衡，摩擦力等于拉力f=FA=20N ②5秒內(nèi)物體a被拉動(dòng)3米，則拉力F移動(dòng)的距離s為6米，力做的功為 W=Fs=10N6m=60J 拉力F的功率P為 P===12W ③因?yàn)槲矬wA在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力不做

16、功，即重力做功為0。 ④若拉力增大為12N，則物體A受到拉力為24N，而物體A受到的摩擦力不變?yōu)?0N，此時(shí)物體A所受合力的大小為拉力與摩擦力的差，即合力的大小為4N。 15． 如圖10所示的紙帶記錄了一個(gè)物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況，0為起始點(diǎn)，分析紙帶可知物體的動(dòng)能 （13） 變大，物體的重力勢(shì)能 （14） 變大（均選填“一定”或“不一定”） 。 【答案】一定；不一定。 【解析】分析紙帶可知物體的速度變大，因此動(dòng)能一定變大；因?yàn)椴荒芘袛辔矬w在豎直方向上是向上還是向下運(yùn)動(dòng)，所以不能判斷物體的重力勢(shì)能的變化情況

17、。 16. 慶“六一”趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)中，小敏和小王分別把圖11甲中三個(gè)重均為20N、邊長(zhǎng)為30cm的正方體泡沫塑料塊按圖乙堆疊起來(lái)，小敏和小王疊起這堆正方體泡沫塑料塊，每人至少要做功 （15） J，比賽中小敏快于小王完成堆疊，則堆疊過(guò)程中小敏做功的功率 （16） 小王（選填“大于”、“小于”或“等于”），這些塑料塊的重力勢(shì)能 （17） （選填“變大”、“變小”或“不變”）。 【答案】9；大于；變大. 【解析】將2放到1上，h2=30cm=0.3m；將3放到2上，h3 =230cm=60cm=0.6m； 分別做功：W2 =Gh2 =mgh2 =10N0.3m=3J，W3 =G

18、h3 =mgh3 =10N0.6m=6J， 小敏和小王疊起這堆正方體泡沫塑料塊，每人至少要做功：W=W2 +W3 =3J+6J=9J， ∵P= W/t；比賽中做功相同，小敏的做功時(shí)間短（t小）， ∴小敏的功率比小王的功率大． 17. 如圖12（a）所示為某座山峰的立體圖，其中的環(huán)狀線為海拔高度相等的相鄰各點(diǎn)所連成的閉合曲線，我們稱之為“等高線”。將等高線投影到平面圖上如圖（b）所示，其中射線與等高線垂直。 ① 若山坡表面光滑，則靜止的物體沿 （18） 方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能會(huì)增大。 ② 若將同一物體在山峰上重力勢(shì)能相等的相鄰各點(diǎn)連成閉合曲線構(gòu)成“等勢(shì)線

19、”，則“等勢(shì)線”可以看作圖（b）中的 （19） （選填“等高線”或“射線”）。理由是： （20） 。 【答案】①射線。②等高線；物體質(zhì)量不變，所處的高度相同時(shí)，重力勢(shì)能相同。 【解析】①若山坡表面光滑，則靜止的物體沿射線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大，動(dòng)能會(huì)增大。 ②若將同一物體在山峰上重力勢(shì)能相等的相鄰各點(diǎn)連成閉合曲線構(gòu)成“等勢(shì)線”，則“等勢(shì)線”可以看作圖（b）中的等高線。理由是：物體質(zhì)量不變，所處的高度相同時(shí)，重力勢(shì)能相同。 18．九年級(jí)物理課本中給出了一些物體的動(dòng)能，如下表所示： 行走的牛 約60J 跑百米的運(yùn)動(dòng)員 約3103J 飛行的步槍子彈 約5103J 請(qǐng)根據(jù)表

20、中的數(shù)據(jù)和所學(xué)的相關(guān)物理知識(shí)推斷： （1）在質(zhì)量和速度這兩個(gè)物理量中，對(duì)動(dòng)能影響較大的是 （21） （選填“質(zhì)量”或“速度”）。 （2）物體的動(dòng)能（E）與物體的質(zhì)量（m）和運(yùn)動(dòng)速度（v）的定量關(guān)系，你認(rèn)為正確的是 （22） （選填序號(hào)）。 ①E=mv ②E= ③E= 【答案】（1）速度，（2）③。 【解析】（1）子彈的質(zhì)量很小，約是運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量的1/6000，子彈的速度只是運(yùn)動(dòng)員的80倍，而它們的動(dòng)能卻差不多，說(shuō)明速度對(duì)物體動(dòng)能的影響更大。或者：運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量約是牛的1/10，運(yùn)動(dòng)員的速度是牛的速度的20倍，而運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能卻是牛動(dòng)能的50倍，這說(shuō)明速度對(duì)物體動(dòng)能的

21、影響更大。 （2）速度對(duì)物體動(dòng)能的影響大于質(zhì)量的影響，因此應(yīng)該突出速度的主要，所以公式為E= 19．檢測(cè)機(jī)構(gòu)為了檢測(cè)汽車的剎車性能，在同一場(chǎng)地做了如下實(shí)驗(yàn)： （1）某車以不同車速行駛時(shí)，測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示。其中反應(yīng)距離是指司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況，決定剎車到腳踩在剎車踏板上時(shí)，車通過(guò)的距離；剎車距離是指腳踩在剎車踏板上，使車減速，到車停時(shí)車通過(guò)的距離。如果司機(jī)以60千米/時(shí)的速度駕駛，從發(fā)現(xiàn)情況，決定剎車到車停止時(shí)，車通過(guò)的距離為 （23） 米。 （2）汽車的剎車方式有兩種： 方式一：剎車時(shí)，車輪不能滾動(dòng)，只能滑行，直至車停。 方式二：剎車時(shí)，車輪仍保持滾動(dòng)，但滾動(dòng)減慢，直至車停。

22、 圖乙反映的是以方式一和方式二剎車所產(chǎn)生的剎車距離的比較。從圖中可知，在車速相同時(shí)，采用 （24） （選填“剎車方式一”或“剎車方式二”）剎車方式剎車后，剎車距離較短。 （3）檢測(cè)中，相同的A、B兩車均以v1速度行駛，A車采取方式一剎車，B車采取方式二剎車，剎車時(shí)車與障礙物的距離相等（距離小于s1，如圖乙所示），則撞擊時(shí) （25） （選填“A”或“B”）車對(duì)障礙物的破壞程度更大，理由是 （26） （請(qǐng)結(jié)合圖乙中曲線說(shuō)明）。 【答案】（1）35；（2）剎車方式二；（3）B；由圖象可知，在撞擊時(shí)B車的車速較大，因此其動(dòng)能更大，破壞性更厲害。 【解析】（1）由圖可知，汽車的反

23、應(yīng)距離為15 m，剎車距離是20 m，因此汽車的停車距離 s=15 m+20 m=35 m； （2）由圖象可知，在兩車的車速相同的情況下，剎車方式二的剎車距離明顯比第一種方式短； （3）因障礙物與車的距離小于s1，所以此時(shí)B車的速度較大，因此具有的動(dòng)能較大，破壞性更強(qiáng)。 三、計(jì)算題（共30分） 20．身高1.7米，質(zhì)量為50千克的小明同學(xué)做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，此時(shí)將他視為一個(gè)杠桿如圖13所示，他的重心在Ａ點(diǎn)。則： （1）他的重力為多少牛？ （2）若他將身體撐起，地面對(duì)手的作用力至少要多大？ （3）將身體撐起,每次肩膀上升的距離均為0.3米，做一次功是多少焦? （4）若他在1分鐘內(nèi)做了

24、15個(gè)俯臥撐，他的功率是多少瓦？　　　　　　 圖13 【答案】(1) 490牛；(2) 294牛； (3) 88.2焦；（4）22瓦。 【解析】（1）G=mg=50千克9.8牛/千克=490牛 　　 （2）F地＝F1＝F2L2/L1＝490牛0.9米/1.5米＝294牛 （3）W1＝Fs＝294牛0.3米=88.2焦 　　　 （4）W=15W1 =1323焦 　　　　 P=W/t=1323焦/60秒=22瓦 21．（2018楊浦區(qū)期中）如圖14所示，用滑輪按甲和乙兩種方式拉同一重

25、為5牛物體在相同的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪與繩子的摩擦力，拉力分別為F甲和F乙、兩個(gè)拉力自由端的s-t圖像如圖15所示，已知F甲的大小為4牛，求： （1）按甲方式拉動(dòng)時(shí)，物體的速度。 （2）若物體運(yùn)動(dòng)3秒，F(xiàn)甲所做的功。 （3）若物體移動(dòng)了3.6米，F(xiàn)乙的功率。 【答案】(1) 0.4米/秒；(2) 4.8焦焦； (3) 1.2瓦 【解析】（1）V甲 =S甲/t甲 =2.4米/6秒= 0.4米/秒 （2） W甲= F甲S甲=4牛1.2米=4.8焦 （3） F乙=2F阻=2 F甲=24牛=8牛 W乙= F乙S乙=8牛（3.6米/

26、2）=14.4焦 P=W/t =14.4焦/12秒=1.2瓦 22.（2019上海梅隴中學(xué)期中）跨大步、快速行走，可以起到鍛煉身體的目的．人走路時(shí)，其重心會(huì)發(fā)生上下位置的變化．某人的重心大約位于肚臍上方7厘米處，質(zhì)量為50千克，腿長(zhǎng)為65厘米．若此人按40厘米的步距走路時(shí)，毎走一步，重心位置變化3厘米；若按50厘米的的步距走路時(shí)，每走一步，重心位置變化5厘米． （1）若此人按兩種步距各走100步時(shí)，他克服重力做的總功分別是多少？ （2）若按40厘米、50厘米的步距走完100步分別用時(shí)50秒和60秒，則他克服重力做功的功率分別是多少？ （3）請(qǐng)你根據(jù)上述資料和相關(guān)計(jì)算、解釋跨大步

27、、快速行走為什么可以起到鍛煉身體的目的． 【答案】(1)按40厘米、50厘米的步距走100步時(shí)，他克服重力做的總功分別為1500J、 2500J； (2)按40厘米、50厘米的步距走100步時(shí)，他克服重力做功的功率分別是30W、41.7W； (3)見(jiàn)解析． 【解析】 (1)若此人按40厘米的步距走100步時(shí)，他克服重力做的總功: W1=mgh100=50kg10N/kg0.03m100=1500J 若此人按50厘米的步距走100步時(shí)，他克服重力做的總功: W2=mgh100=50kg10N/kg0.05m100=2500J (2)若此人按40厘米的步距走100步時(shí)，他克服重力做

28、功的功率： P1===30W 若此人按50厘米的步距走100步時(shí)，他克服重力做功的功率： P2==41.7W (3)跨大步、快速行走時(shí)做功多，做功快，消耗的能量就多，可以起到鍛煉身體的目的． 五、實(shí)驗(yàn)題（第15、17空各2分，其余每空1分，共21分） 23．給你一塊秒表、10米長(zhǎng)的卷尺和體重計(jì)，測(cè)量你從底樓登上二樓時(shí)克服重力所做的功率。要求： ①寫出需要測(cè)量的物理量為 （1） ，你從底樓登上二樓時(shí)克服重力所做的功率的表達(dá)式為 P= （2） 。 ②如果一個(gè)同學(xué)的體重為500牛，樓層高為3米，所用時(shí)間為10秒。則該同學(xué)克服重力所做的功率為 （3） 。（不寫計(jì)算過(guò)程

29、） 【答案】① G、t、h，Gh/ t。② 300瓦。 【解析】① 根據(jù)P=W/t=Gh/t可知，需要測(cè)量的物理量有：重力G、時(shí)間t、高度h； ② W＝Gh＝500牛3米＝1500焦　 P=W∕t ＝1500焦∕5秒＝300瓦 24. 某同學(xué)“研究重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)：如圖16所示，是大小不同的鐵球從各自的高度由靜止落下，掉在裝有沙子的盤中。請(qǐng)根據(jù)圖片回答下列問(wèn)題: （1）根據(jù)圖片所示，通過(guò)觀察 （4） 來(lái)判斷小球重力勢(shì)能大小。 （2）比較A、B兩圖，可以探究重力勢(shì)能

30、大小與小球 （5） 有關(guān)；　　　 （3）比較B、C兩圖，可以得出： （6） 。 　 【答案】（1）在沙盤中的下陷深度；（2）舉的高度；（3）高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大. 【解析】（1）根據(jù)圖片所示，通過(guò)觀察在沙盤中的下陷深度來(lái)判斷小球重力勢(shì)能大小。 （2）比較AB兩圖，可以探究重力勢(shì)能大小與小球高度有關(guān)；　　　 （3）比較BC兩圖，可以得出：高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大. 25．在“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)“實(shí)驗(yàn)中，小麗同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖17所示甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)．讓鐵球從同一斜面上相同高度處由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，然后

31、與放在水平平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平平面上共同移動(dòng)一段距離后靜止（實(shí)驗(yàn)中S1＞S2）。 （1）讓鐵球從同一斜面上相同高度處由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)的目的是： （7） 。 （2）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察 （8） 來(lái)比較鐵球動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論的。 （3）通過(guò)兩次實(shí)驗(yàn)可以得出的初步結(jié)論是： （9） 。 【答案】（1）鐵球在水平平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相等；（2）鐵球與紙盒在水平平面上共同移動(dòng)的距離；（3）在速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。 【解析】（1）讓鐵球從同一斜面上相同高度處由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)

32、的目的是：鐵球在水平平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相等。 （2）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察鐵球與紙盒在水平平面上共同移動(dòng)的距離來(lái)比較鐵球動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論的。 （3）通過(guò)兩次實(shí)驗(yàn)可以得出的初步結(jié)論是：在速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。 26.小李同學(xué)利用一個(gè)彈珠、三根材料和厚度相同、長(zhǎng)寬不同的橡皮條，探究“橡皮條的彈性勢(shì)能與長(zhǎng)度、寬度的關(guān)系”。他依次將橡皮條固定在彈弓上，如圖18所示，在彈性范圍內(nèi)，拉伸相同的伸長(zhǎng)量，將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去，測(cè)得彈射的水平距離，數(shù)據(jù)如下表： 序號(hào) 橡皮條寬 （厘米） 橡皮條長(zhǎng) （厘

33、米） 彈射的水平距離（米） 1 0.50 20.00 10.10 2 0.50 30.00 8.20 3 1.00 20.00 14.00 （1）實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)比較 （10） 來(lái)間接反映橡皮條的彈性勢(shì)能大?。? （2）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2是為了探究橡皮條的彈性勢(shì)能與橡皮條的 （11） 的關(guān)系； （3）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3可知： （12） ； （4）用同種材料同厚度的橡皮條，拉伸相同的伸長(zhǎng)量，彈性勢(shì)能最大的橡皮條是 （13） 。 A. 寬而短 B. 寬而長(zhǎng) C. 窄而短 D. 窄而長(zhǎng)

34、 【答案】（1）彈射的水平距離；（2）長(zhǎng)度；（3）用同種材料同厚度和長(zhǎng)度的橡皮條，拉伸相同的伸長(zhǎng)量，寬度越大，橡皮條的彈性勢(shì)能越大；（4）A。 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)比較彈射的水平距離來(lái)間接反映橡皮條的彈性勢(shì)能大小； （2）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2，橡皮條厚度相同、橡皮條寬相同，長(zhǎng)度不同，所以是為了探究橡皮條的彈性勢(shì)能與橡皮條的長(zhǎng)度的關(guān)系； （3）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3可知：用同種材料同厚度和長(zhǎng)度的橡皮條，拉伸相同的伸長(zhǎng)量，寬度越大，橡皮條的彈性勢(shì)能越大； （4）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2和3可知：用同種材料同厚度的橡皮條，拉伸相同的伸長(zhǎng)量，彈性勢(shì)能最大的橡皮條是寬而短。 27．某小組同學(xué)為了探

35、究物體在水平面上移動(dòng)的距離與哪些因素有關(guān)，設(shè)計(jì)了如圖16所示的實(shí)驗(yàn)裝置。質(zhì)量為m的物體從斜面上滑下時(shí)，在水平面上移動(dòng)了一段距離s。實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)利用位移傳感器測(cè)出了物體剛到達(dá)水平面時(shí)的初始速度v、以及在水平面上移動(dòng)的距離s。相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表1中。 ①實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)改變 （14） 來(lái)改變初始速度v。 ②分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2或3與4或5與6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論： （15） 。 ③根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與3與5或2與4 與6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一水平面上，物體在水平面上移動(dòng)的距離隨初始速度v的增大而 （16） ，再進(jìn)一步定

36、量分析，發(fā)現(xiàn) （17） 。 ④該小組同學(xué)還想利用該實(shí)驗(yàn)探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)。根據(jù)數(shù)據(jù)中質(zhì)量不同的物體移動(dòng)的距離相等，有同學(xué)得出了物體動(dòng)能大小與質(zhì)量無(wú)關(guān)的結(jié)論。請(qǐng)你判斷：該結(jié)論是 （18） 的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是 （19） 。 【答案】①在斜面上的高度。②s與質(zhì)量m無(wú)關(guān)。③增大，物體移動(dòng)的距離與速度的平方成正比。④物體動(dòng)能的大小是通過(guò)做功體現(xiàn)的，該實(shí)驗(yàn)中物體在水平面上沒(méi)有對(duì)另外一個(gè)物體做功，無(wú)法比較動(dòng)能的大小。 【解析】①實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)改變物體在斜面上的高度來(lái)改變初始速度v；高度越高，初速度越大。 ②分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2或3與4或5與6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：s與質(zhì)量m無(wú)關(guān)。 ③根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與3與5或2與4 與6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一水平面上，物體在水平面上移動(dòng)的距離隨初始速度v的增大而增大，再進(jìn)一步定量分析，發(fā)現(xiàn)物體移動(dòng)的距離與速度的平方成正比。 ④該小組同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)中質(zhì)量不同的物體移動(dòng)的距離相等，有同學(xué)得出了物體動(dòng)能大小與質(zhì)量無(wú)關(guān)的結(jié)論。該結(jié)論是錯(cuò)誤的，理由是：物體動(dòng)能的大小是通過(guò)做功體現(xiàn)的，該實(shí)驗(yàn)中物體在水平面上沒(méi)有對(duì)另外一個(gè)物體做功，無(wú)法比較動(dòng)能的大小。