《功和机械能》一、单选题1.(2021·北京市)在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是()A.排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性B.排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力C.排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小D.排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小2.(2021·江苏省南京市)2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图。分析可知，足球()A.在B点时受力平衡B.在A、D两点动能可能相等C.在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变D.在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化3.(2021·浙江省温州市)一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠(如图)，同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能()A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和1
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和4.(2021·浙江省湖州市)一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如图所示)，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球()A.重力势能变化量不相同B.获得的动能相同C.在食用油中重力做功慢D.机械能不变5.(2021·浙江省嘉兴市)如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1–t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是()A.E1<E2<E3B.E1>E2>E3C.E1<E2=E3D.E1=E2<E36.(2021·安徽省)图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中()A.动能减小B.重力势能不变C.机械能增大D.机械能不变
7.(2021·江西省)如图所示是物理爱好者小明同学在实验时观察到的情景，则下列分析正确的是()A.小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦B.小球从斜面滚下的过程中，动能转化为势能C.小球在水平桌面上运动时，竖直方向受到平衡力的作用D.小球在水平桌面上做曲线运动，说明力可以改变物体的形状8.(2021·山东省潍坊市)体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在()A.a、c两点的动能相等B.a点的机械能比d点机械能大C.a点动能比d点动能大D.b点的动能最大9.(2021·山东省泰安市)在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是()A.运动员上升到最高点时重力势能为零B.运动员下降过程中机械能增大C.运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能D.运动员弹离蹦床后，上升的过程中，弹性势能转化为动能3
10.(2021·湖北省十堰市)某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲<v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是()A.F甲<F乙，W甲<W乙B.F甲>F乙，W甲>W乙C.F甲=F乙，W甲<W乙D.F甲=F乙，W甲=W乙11.(2021·湖南省郴州市)2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是()A.天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒B.天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能C.天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能D.对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态12.(2021·湖南省常德市)下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是()A.使小车向前运动了一段距离的推力B.搬石头但没有搬动，手对石头的力C.托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力D.提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
13.(2021·四川省成都市)牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是()A.重力势能转化为动能，动能增加B.动能转化为重力势能，动能减小C.动能转化为重力势能，重力势能增加D.无能量的转化，重力势能和动能不变14.(2021·陕西省)如图所示为拉弓射箭的情景。下列说法正确的是()A.用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状B.箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能C.射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用D.斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变15.(2021·黑龙江省大庆市)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)−时间(t)关系如图所示，下列正确的是()A.物体20s时的速度大于8s时的速度B.0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力C.0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功D.0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率二、多选题16.(2021·山东省潍坊市)中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆，激发了很多同学的研究兴趣。某同学用无人机模拟火星着陆器的着陆过程，无人机从悬停到竖直下落至地面的v—t图象，如图所示，则无人机()5
A.在0−1s内不受力B.在1−3s内的重力势能增加C.在3−6s内下落了12mD.在6−7s内做减速运动17.(2021·湖南省长沙市)2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步，对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是()A.动能减小B.重力势能增大C.重力势能转化为动能D.机械能增加三、填空题18.(2021·河北省)如图所示是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，回答下列问题。(1)问题：运动员对竿的力的作用效果是什么？回答：______。(2)请从机械能角度提出一个问题并回答。问题：______？回答：______。19.(2021·江苏省连云港市)小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功______J，支持力对购物车做功______J。20.(2021·浙江省杭州市)如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h(忽略空气阻力)(1)物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为______。(2)物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温
度升高了______。(物体比热容用c表示)(3)C点距离水平面的高度为______。21.(2021·浙江省温州市)2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为-55℃，绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是______。A.表面平均温度比地球低B.公转周期比地球长C.大气中氧气含量比地球低D.雨、雪天数比地球多（2）图乙中t1~t2时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是______。（不计大气阻力）（3）着陆巡视器在火星上总重为4888牛，其重力在t2~t4时段做功______焦。22.(2021·湖北省宜昌市)如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能______，机械能______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)23.(2021·湖南省常德市)如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的______。滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面反向向上滚动，则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会______(填“增大”“减小”或“不变”)。7
24.(2021·海南省)中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为______能，重力对鸡蛋所做的功为______J。25.(2021·重庆市)中国的高铁已成为亮丽的“中国名片”。我们听见列车鸣笛声是通过______传播的；列车减速进站时动能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。26.(2021·四川省攀枝花市)如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力______(选填“不”或“要”)做功，过山车重力势能______(选填“增加”、“减少”或“不变”)。27.(2021·四川省达州市)如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，∠CAB=30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能______(选填“增大”“减少”“不变”)，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1______F2，P1______P2(选填“>”“<”或“=”)。28.(2021·四川省乐山市)如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)，重力势能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。29.(2021·黑龙江省七台河市)在高速公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后不能立即停下来，是因为汽车具有______；交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大，______(选填“动能”或“势能”)越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。
30.(2021·黑龙江省七台河市)如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块(不计大小)的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______J，支持力做功为______J。四、实验探究题31.(2021·天津市)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______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关。【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：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。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______。【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______。【实践应用】用甲、乙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”)行驶时危险性大的原因。32.(2021·湖北省荆州市)体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水12平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv，重力势能大小2Ep=mgh，不计空气阻力，g=10N/kg，则：(1)若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足9
球在最高点时具有的动能是______；2v2sinθcosθ(2)若足球的射程x与抛出速度、抛射角θ之间满足公式x=，当足球以20m/s的速度且与g水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______；(3)足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。(小数点后保留2位数字)五、计算题33.(2021·山西省)2021年5月15日，“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记，如图甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N，其速度v与时间t的关系图象如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面接触的总面积约为0.2m2。(空气阻力忽略不计，g取10N/kg)求：(1)火星车静止时，对水平地面的压强。(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。
34.(2021·安徽省)如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求：(1)小明完成1次引体向上所做的功；(2)10s内小明做引体向上的功率。35.(2021·山东省临沂市)2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t，罐体有效容积为8m3，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：(1)所用的时间。(2)牵引力所做的功。(3)对水平地面的压强。36.(2021·湖北省荆州市)经过三年的紧张施工建设，荆州复兴大道主线于2020年12月31日贯通，如图甲，为荆州市居民出行带来极大的方便。图乙为复兴大道高架桥的部分路段示意图，水平路面AB长400m、斜坡BC长200m、坡高CD高4m。总质量m为1.5t的小汽车，每个轮胎与水平路面接触面积11
为0.1m2，当它以大小不变的速度v通过AB段和BC段，共用时36s；小汽车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，小汽车通过AB段时，牵引力的功率为P1，通过BC段时，牵引力的功率为P2，g=10N/kg。求：(1)小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是多大？(2)小汽车的速度v是多少km/h？(3)小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少？(4)小汽车牵引力的功率P1与P2之比是多少？37.(2021·湖南省长沙市)总部位于湖南省长沙市岳麓区的某股份有限公司，是一家持续创新的全球化企业。如图是这个公司生产的高空作业平台，它重心低，运行高效。求：(1)作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程；(2)作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功；(3)质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，此时作业平台对水平地面的压强。(取g=10N/kg)
38.(2021·重庆市)2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。(1)求火车的平均速度；(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。39.(2021·四川省成都市)“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组(如图)从成都东站驶出，用时54min抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是135km。求：(1)该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？(2)该动车组在平直铁路上以5×104N的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？40.(2021·四川省内江市)现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车，汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g=10N/kg。求：(1)从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？13
(2)如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？41.(2021·云南省昆明市)“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为240kg，在牵引力的驱使下，30min匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知g火=0.38N/kg，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取10N/kg。求：(1)祝融号所受的阻力；(2)在这段时间内牵引力做的功；(3)同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。42.(2021·云南省)自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)求骑行时车对水平地面的压强；(2)该压强相当于多高水柱产生的压强？
(3)求骑行过程中动力做的功及功率。43.(2021·黑龙江省绥化市)水槽的底面积S=9×10−3m2，装有5cm深的水，将其置1于水平面上。有一重力是9N，底面积S=4×10−3m2、高L=10cm的圆柱体。如图2所示，用弹簧测力计将其由水面位置缓慢放入水槽中，当其刚好接触水槽底部时，弹簧测力计的示数为5.4N。(两接触面之间的水忽略不计，且水没有溢出)求：(1)圆柱体刚好接触水槽底部时，受到的浮力是多少？(2)整个过程中，圆柱体的重力做功是多少？(3)圆柱体静止后，撤走弹簧测力计，与放入圆柱体前相比，水槽对水平面的压强增加多少？(4)圆柱体静止后，水对槽底的压强是多少？44.(2021·内蒙古自治区通辽市)抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km，用30min。请解答下列问题：(1)救护车匀速行驶36km牵引力做的功；(2)救护车所受的阻力；(3)按照卫生标准，负压仓内外气压差应为10～38Pa之间。经测量发现，该负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。15
六、综合题（45.(2021·甘肃省武威市·历年真题)机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已成为现实。如图所示，一个机器人用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功，而乙同学却说它对盘子没有做功。请问，你支持谁的观点？为什么？46.(2021·黑龙江省七台河市·历年真题)许多同学玩过有趣的蹦床游戏，如图所示。当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的动能和势能是如何转化的？人从接触蹦床到下落至最低点的过程中，人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化？(不计空气阻力)
答案和解析1.【答案】D【解析】解：AB、排球在脱离胳膊后能继续上升，是因为排球具有惯性，仍然要保持原来的运动状态，惯性不是力；球在空中运动的过程中，只受到重力、空气的阻力，故AB错误；CD、排球在脱离胳膊后的上升过程中，球的质量不变，高度变大，重力势能逐渐变大；质量不变，速度变小，动能变小，故C错误，D正确。故选：D。我们把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，惯性是一种性质，不是力；重力势能的大小与质量、高度有关；动能的大小与质量、速度有关。本题考查了惯性、影响动能和重力势能的因素，难度不大。2.【答案】B【解析】解：A、在B点时，小球既不是静止，也不是匀速直线运动状态，不是平衡状态，所以受力不平衡，故A错误；B、图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和。D点比A点低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确；C、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故C错误；D、在运动过程中，其机械能在减小，因此不只存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故D错误。故选：B。图中小球的高度越来越小，即说明有机械能的损失；重力势能大小的影响因素：质量、被举起的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；据此判断动能和势能的变化。本题中，首先确定机械能是减小的，再根据机械能包括动能和势能，并根据它们的不同影响因素做出分析与判断。3.【答案】B17
【解析】解：番茄从开始下落至刚好浸没时，此时番茄仍有较大速度，末状态与初状态相比，番茄的速度增大，其动能增大；番茄的高度减小，重力势能减小；同时溅起许多水珠，则这些水珠的动能和重力势能都增大(即所有溅起的水珠的机械能增大)；不计一切机械能损耗，根据机械能守恒定律可知，此过程中番茄减少的势能=番茄增加的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和，所以番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。故选：B。番茄从开始下落至刚好浸没时，此时番茄仍有较大速度，末状态与初状态相比，番茄的速度增大，其动能增大；番茄的高度减小，重力势能减小；同时溅起许多水珠，则这些水珠的动能和重力势能都增大(即所有溅起的水珠的机械能增大)；不计一切机械能损耗，根据机械能守恒定律即可判断出结果。本题考查机械能的概念，动能与势能之间的相互转换以及机械能守恒，只要正确选择研究对象和研究过程，即可得出结果。4.【答案】C【解析】解：A、两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，下落的高度相同，小球的质量相同，则小球的重力势能变化量相同，故A错误；B、小球在食用油中下落的时间更长，则小球在食用油中的速度小，质量相同，小球在食用油中的动能小，故B错误；WGhC、小球的质量相同，重力相同，根据P===Gv可知，小球在食用油中重力做功慢，故C正确；ttD、小球在运动过程中受到液体的阻力，克服阻力做功，机械能会变小，故D错误。故选：C。动能的大小与速度和质量有关，重力势能的大小与高度和质量有关；机械能为动能和势能的和；根据P=Gv判定重力做功的快慢。本题考查了动能和势能的转化、机械能的变化、重力做功的快慢，难度不大。5.【答案】C【解析】解：根据图像可知，雨滴在t1–t2时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以E1<E2，雨滴在t2–t3时刻中，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以E2=E3，故动能的大小关系是：E1<E2=E3。故选：C。动能的大小与质量和速度有关；根据图像分析速度的变化，从而得出动能的变化。
本题考查了图像的识别、动能的大小，明确动能的影响因素是解题的关键。6.【答案】C【解析】解：A.摩天轮运转速度大小不变，说明小红的速度大小不变，而小红质量也不变，所以她的动能大小不变。故A错误。B.她从最低点上升到最高点的过程中，质量不变，高度增大，所以其重力势能增大。故B错误。C、D.小红的机械能等于动能与重力势能之和。小红的动能不变，重力势能变大，所以她的机械能将增大。故C正确，D错误。故选：C。(1)物体的动能大小由其质量与速度大小决定；(2)物体的动能大小由其质量与高度决定。(3)某一物体的机械能等于其动能与势能之和。不同能量的影响因素是不同的，我们在分析某种能量是增大还是减小时，就要从影响它的与因素出发，而不能只从能量转化的角度出发。7.【答案】C【解析】解：A、小球在斜面上滚动，与斜面之间的摩擦是滚动摩擦，故A错误；B、小球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程，故B错误；C、小球在水平桌面上运动时，竖直方向受到的重力和支持力是一对平衡力，大小相等，故C正确；D、小球在水平桌面上做曲线运动，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态，故D错误。故选：C。(1)根据小球的运动情况判定摩擦力的种类；(2)动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；(3)二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上；(4)力可以改变物体的运动状态；力可以改变物体的形状。该题考查了能量的转化判断、力的作用效果、摩擦力、二力平衡的判断，是一道综合题，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。8.【答案】A19
【解析】解：篮球的质量不变，则重力势能大小取决于高度，由图知hb>ha=hc>hd，所以篮球在b点的重力势能最大，a点和c点的重力势能相等，d点的重力势能最小；不计空气阻力，篮球在a、b、c、d各点的机械能相等；篮球在空中运动时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，b点的重力势能最大，则b点的动能最小；d点的重力势能最小，则d点的动能最大；a、c两点的高度相等，重力势能相等，且机械能相等，所以a、c两点的动能相等，故A正确，BCD错误。故选：A。(1)动能大小跟质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。(2)不计空气阻力，篮球在运动过程中机械能保持不变；篮球在空中运动时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和；据此解答。本题考查了动能和重力势能大小的影响因素，关键要知道：在不计空气阻力的情况下，篮球的机械能是守恒的。9.【答案】C【解析】解：A、运动员上升到最高点时，有一定的高度，重力势能不为零，故A错误；B、运动员下降过程中，会克服空气阻力做功，机械能减小，故B错误；C、运动员从高处下落到蹦床前，高度变小，质量不变，重力势能减小；速度变大，质量不变，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；D、运动员弹离蹦床后只有重力势能和动能的转化，上升的过程中，高度变大、速度变大，质量不变，则动能和重力势能变大，动能转化为重力势能，故D错误。故选：C。弹性势能的大小与物体的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。通过运动员蹦床时，考查了动能和势能的相互转化，体现了体育运动中包含了很多的物理知识，你可以试着分析一下其它的体育运动中的物理知识。
10.【答案】C【解析】解：(1)在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲=f甲，F乙=f乙；甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲=f乙，所以牵引力F甲=F乙；s(2)因为v=t，v甲<v乙，所以在相同的时间内路程关系：s甲<s乙，F甲=F乙。根据W=Fs可知，W甲<W乙。故选：C。(1)影响摩擦力大小的因素是：接触面所受压力、接触面的粗糙程度，通过分析接触面所受压力和接触面粗糙程度的关系得出摩擦力大小的关系；而两辆汽车都做匀速直线运动，都受平衡力的作用，即牵引力和摩擦力平衡；进而确定牵引力大小关系；(2)知道v甲<v乙，可得在相同的时间内的路程关系，再根据W=Fs比较做功大小关系。本题难点在牵引力大小关系的判断，要掌握：①物体静止或匀速直线运动时受到平衡力的作用；②平衡力的特点；③影响摩擦力大小的因素。11.【答案】D【解析】解：ABC、天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势能的相互转化，故ABC错误；D、对接成功后，天舟二号货运飞船与天和核心仓之间没有位置的变化，处于相对静止状态，故D正确。故选：D。(1)机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；(2)研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物，与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态。21
本题考查了机械能的变化、运动和静止的判断，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。12.【答案】A【解析】解：A、小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以做了功，故A符合题意；B、用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功，故B不符合题意；C、托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故C不符合题意；D、提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故D不符合题意。故选：A。做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。掌握做功的两个必要因素，有力有距离不一定做功，力对物体做功，一定是在该力的方向上移动了距离。13.【答案】A【解析】解：苹果加速下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，质量不变，高度变小，重力势能变小，故A正确。故选：A。(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。本题考查动能和势能的影响因素，对于判断能量转化的题目，可从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。14.【答案】A【解析】解：A、拉弓时，弓的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状，故A正确；B、箭被射出的过程中，弓的形变变小，箭的速度增加，因此弓的弹性势能转化为箭的动能，故B错误；C、离开弓的箭会继续向前运动，是因为箭具有惯性，仍要保持原来的运动状态，不能说受到惯性，故C错误；D、斜向上射出的箭在空中飞行时，质量不变，高度增加，所以重力势能增大，故D错误。故选：A。
(1)力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；(2)动能转化为弹性势能的特点是物体的弹性形变变大，弹性势能变大；速度减小，动能减小；(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性；(4)重力势能的大小与物体质量和高度有关。此题考查惯性、力的作用效果、能量的转化，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。15.【答案】C【解析】解：A、从图象上看，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～12s过程中的速度大于12～24s的过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；B、由图象可知，物体在0～12s和12s～24s均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故B错误；C、由AB知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过路程，由W=Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正确；WD、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P=可知，0～12s拉力做功的t功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D错误。故选：C。(1)从图象上分别读出0～12s和12～24s过程中通过的距离，然后根据比较物体运动快慢的方法分析解答(运动相同的路程比时间，时间越短，速度越快；相同时间比路程，路程越长，速度越快)；(2)根据处于平衡状态的物体受到的力是平衡力得出0～12s和12s～24s两段中拉力和摩擦力的关系，然后根据摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关得出0～12s和12s～24s两段的摩擦力关系，进而可得两段中的拉力关系；(3)根据W=Fs比较拉力做功；W(4)根据P=比较拉力做功的功率。t此题考查速度、功和功率的大小比较，读懂图像，并能从图像中获取相关信息是解答此题关键。16.【答案】CD23
【解析】解：A、由图像可知，在0−1s内无人机的速度为0，处于悬停状态，此时无人机受到竖直向下的重力、竖直向上的升力的作用，且二力平衡，故A错误；B、在1−3s内无人机下落过程中，高度变小，质量不变，其重力势能变小，故B错误；C、由图像可知在3−6s内无人机匀速下落的速度为4m/s，运动的时间为3s，则无人机下落的高度为：h=vt=4m/s×3s=12m，故C正确；D、由图像可知，在6−7s内无人机的速度变小，即在做减速运动，故D正确。故选：CD。(1)无人机悬停时受力平衡；(2)重力势能的大小与质量和高度有关；(3)根据图像得出在3−6s内无人机下落的速度，根据速度公式求出该过程中通过的路程；(4)根据图像分析在6−7s内无人机的速度变化。本题考查了对v−t图像的分析、速度公式的应用、影响重力势能大小的因素、受力分析，难度不大。17.【答案】BD【解析】解：探测器在离地加速上升的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能变大；因机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大，不是重力势能和动能之间的相互转化，故BD正确。故选：BD。(1)动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。(3)动能和势能统称为机械能。本题考查了学生对动能、重力势能、机械能的了解与掌握，分析物体的质量、速度和高度的变化是关键。18.【答案】改变了撑杆的形状当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中，运动员的重力势能怎样变化当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中，重力势能不断减小【解析】解：(1)运动员对撑杆施力的时候，受力物体撑杆，撑杆变弯，说明运动员对竿的力的作用效果改变了撑杆的形状；(2)当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中，运动员的质量不变，但高度不断降低，所以重力势能不断减小。故答案为：改变了撑杆的形状；当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中，运动员的重力势能怎样变
化；当运动员从越过横杆从最高点后下落的过程中，重力势能不断减小。(1)力的作用效果：一是力可以改变物体的形状，二是力可以改变物体的运动状态；(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度；在分析力的作用效果时，一定要明确研究对象，不要盲目答题，此题得难点开放性问答的方式，使学生不知如何提出问题和回答问题。19.【答案】2000【解析】解：(1)推力对购物车做功：W=Fs=20N×10m=200J；(2)购物车在水平地面上移动10m，支持力的方向竖直向上，购物车没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力不做功，即购物车的支持力做功为0J。故答案为：200；0。(1)知道推力和在推力方向上移动的距离，利用W=Fs求推力做的功；(2)做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。据此分析支持力是否做功，若做功，利用W=Gh计算。本题考查了功的计算、做功的两个必要因素，明确力是否做功是关键，易错点！g(H−h)η20.【答案】mgH2h−Hc【解析】解：(1)质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W=GH=mgH；(2)A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能(重力势能的减少量)为：△E=G△h=mg(H−h)，机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能(吸收的热量)：Q吸=△Eη=mg(H−h)η，Q吸mg(H−h)ηg(H−h)η物体到达B点时温度升高了：△t===；cmcmc(3)再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能(此时只有重力势能)：EC=EB−△E=mgh−mg(H−h)=mg(2h−H)，WCECmg(2h−H)由W=Gh可得C点距离水平面的高度为：hC====2h−H。GGmg25
g(H−h)η故答案为：(1)mgH；(2)；(3)2h−H。c(1)由重力公式可得质量为m的物体的重力，根据公式W=GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功；(2)根据W=Gh可得物体从A点滑到B点的过程中损失的机械能，根据能量转化效率公式可计算物体增加的内能，根据吸热公式可计算物体到达B点时升高的温度；(3)再次滑下的过程损失的机械能不变，则达到C点时物体的机械能为物体在B点的机械能与损失的机械能之差，根据做功公式计算C点距离水平面的高度。本题考查了重力公式、做功公式、能量转化效率公式、吸热公式的灵活运用，关键要知道：一、损失的机械能等于重力势能的减少量；二、再次滑下的过程损失的机械能不变。521.【答案】DF>G4.88×10【解析】解：（1）根据题意可知火星表面平均温度为-55℃，地球表面平均温度大约为15℃，故A正确；火星绕日公转周期为687天，地球公转周期为365天，故B正确；火星大气中氧气含量为0.15%，地球大气中的氧气含量约为21%，故C正确；火星大气中没有液态水，且平均气温低至-55℃，火星上的水大多以冰雾和固体出现，难以形成雨、雪天气，故D错误。故选：D。（2）巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反，即F>G；（3）由乙图像可知：在t2~t4时段，巡视器的重力G=4888N，下落的高度h=100m，5重力做的功为：W=Gh=4888N×100m=4.88×10J.5故答案为：（1）D；（2）F>G；（3）4.88×10.（1）根据题意可知火星表面平均温度、公转周期、大气中的氧气含量；火星大气中没有液态水，且气温低于0℃，火星上的水大多以冰雾和固体出现；（2）巡视器在竖直向上的推力和竖直向下的重力的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反；（3）由乙图像可知重力大小和下落高度，根据公式W=Gh可求得重力做功的大小。本题考查学生获取信息的能力，以及运动与力的关系、功的计算，难度不大。22.【答案】减小减小【解析】解：小东和小红从顶端滑到底端的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度变小，质量不变，重力势能变小；由于轨道存在摩擦，在滑动的过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能，使得机械
能减小。故答案为：减小；减小(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。(3)机械能等于动能和势能之和；物体克服摩擦做功，机械能转化为内能。影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。23.【答案】弹性势能增大【解析】解：金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；金属罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能。在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去，质量不变，高度变大，重力势能变大。故答案为：弹性势能；增大。利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个金属罐，其质量一定，只通过比较金属罐的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、重力势能和弹性势能的变化。本题考查金属罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析。24.【答案】动10【解析】解：鸡蛋下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增加，动能增大，重力势能转化为动能；重力对鸡蛋所做的功为：W=Gh=0.5N×20m=10J。故答案为：动；10。(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的；(2)利用W=Gh计算重力对鸡蛋所做的功。此题考查动能和重力势能的转化、功的计算，难度不大，掌握动能和重力势能的影响因素是关键。25.【答案】空气减小27
【解析】解：生活中听到的声音大多数是依靠空气来传声的；列车鸣笛发出的声音，经空气传入人耳；列车减速进站时，车质量不变，速度减小，动能减小。故答案为：空气；减小。(1)声音的传播需要介质，空气可以传声；(2)物体的动能与质量和速度有关，当车减速进站时车的速度越来越小，质量不变，动能减小。本题结合列车考查声音的传播和影响动能的因素等知识，是一道基础题目。26.【答案】不减少【解析】解：过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但过山车没有在支持力的方向上通过距离，所以轨道对车的支持力不做功；过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度变小，所以过山车重力势能减少。故答案为：不；减少。(1)物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；(2)重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大。此题以过山车为载体，考查了力是否做功的判断，动能和势能的大小变化，难度不大，掌握基础知识即可正确解题。27.【答案】增大<=【解析】解：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，AC>BC，∠CAB=30°，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1<F2；由题知，AC和BC是两个光滑的斜面，额外功为0，根据W=Gh可知拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2，W所用时间相等，根据功率公式P=可知P1=P2。t故答案为：增大；<；=。物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，斜面倾斜角度越大，越费力。斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，W斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，根据做功公式W=Gh和功率公式P=分析。t本题考查斜面的省力情况、功率大小的比较，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
28.【答案】不变减小【解析】解：跳伞运动员正在匀速下降，在此过程中，质量和速度不变，高度减小，所以运动员和伞的动能不变，重力势能减小。故答案为：不变；减小。(1)动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能大小的影响因素。掌握各种形式能的变化。29.【答案】惯性动能【解析】解：(1)刹车前，汽车是在高速行驶；刹车后，由于汽车具有惯性，它还要保持原来的运动状态，所以无法立即停下，从而造成恶性交通事故；(2)质量一定时，速度越大，动能越大，越不容易刹车，所以汽车速度越大动能越大，出事故时破坏越严重。故答案为：惯性；动能。(1)牛顿第一定律告诉我们，一且物体都有保持运动状态不变的性质。造成汽车无法立即停下的原因，就是因为物体具有惯性；(2)影响动能大小的因素是质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大。本题考查了惯性、动能大小的影响因素，属于基础性题目。30.【答案】0.60【解析】解：木块由斜面顶端滑到底端的过程中，受到重力和支持力的作用，在重力的方向上通过了距离，在支持力的方向没有通过距离，所以重力对木块做功，支持力对木块不做功，即做功为0J。木块在重力的方向上通过的距离：h=6cm=0.06m，则重力做功：W=Gh=10N×0.06m=0.6J。故答案为：0.6；0。(1)物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；(2)根据做功的两个必要条件判断重力和支持力是否做功，如果做功，利用W=Gh或W=Fs计算。此题考查功的计算，难度不大，掌握做功的两个必要条件是解答此题关键。29
31.【答案】速度质量大质量一定时，物体的速度越大，动能越大超载【解析】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。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。此题考察影响物体动能大小的因素，实验过程中应注意控制变量32.【答案】100J40m3.33【解析】解：(1)取地面为零势能面，从地面踢出时足球具有的动能EK1=120J，具有的重力势能EP1=0J，足球踢出后能达到的最大高度是5m，具有的重力势能EP2=mgh=0.4kg×10N/kg×5m=20J，因不计空气阻力时足球的机械能守恒，所以，有E1=E2，即EK1+EP1=EK2+EP2，则足球在最高点时具有的动能EK2=EK1+EP1−EP2=120J+0J−20J=100J；(2)当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，222足球的射程x=2v2sinθcosθ2×(20m/s)×2×2==40m；g10N/kg(3)若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，2则水平方向的速度vx=v'cos45°=102m/s×=10m/s，2因足球在空中飞行时，水平速度保持不变，vx10m/s203所以，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，小球的速度v″=∘=3=3m/s，cos302因不计空气阻力时足球的机械能守恒，1212所以，有EK1'+EP1'=EK2'+EP2'，即m(v')+0=m(v″)+mgh'，2222(102)2−(203m/s)2此时足球距地面的高度h'=(v')−(v″)=310m≈3.33m。2g2×10N/kg3
故答案为：(1)100J；(2)40m；(3)3.33。(1)当只有重力做功或弹簧的弹力做功时，物体的机械能守恒，取地面为零势能面可知足球具有的重力势能，足球踢出后能达到的最大高度是5m，根据EP=mgh求出此时足球具有的重力势能，不计空气阻力时足球的机械能守恒，据此得出等式即可求出足球在最高点时具有的动能；(2)当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角踢出，根据射程公式求出足球的射程；(3)若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，根据三角函数关系求出水平方向的速度，根据“足球在空中飞行时，水平速度保持不变”可知当足球的速度与水平方向夹角为30°角时水平方向的速度，再根据三角函数关系求出此时小球的速度，不计空气阻力时足球的机械能守恒，据此结合动能和重力势能的表达式得出等式即可求出此时足球距地面的高度。本题重点考查了学生获取信息解决问题的能力，利用好机械能守恒和足球在空中飞行时水平速度保持不变是关键，有一定的难度。33.【答案】解：(1)火星车静止时，对水平地面的压力：F=G=mg=240kg×10N/kg=2400N，对水平地面的压强：F2400N4p===1.2×10Pa；S0.2m2(2)因火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，所以，牵引力F'=f=200N，由图乙可知，火星车做匀速直线运动时的速度v=20cm/s=0.2m/s，运动的时间t=40s−10s=30s，s由v=可得，火星车匀速直线运动的距离：ts=vt=0.2m/s×30s=6m，牵引力做的功：W=F's=200N×6m=1.2×103J。答：(1)火星车静止时，对水平地面的压强为1.2×104Pa；(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功为1.2×103J。F【解析】(1)火星车静止时，对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=S求出对水平地面的压强；(2)火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出牵引力，根据图乙读出火星车做匀速直线运动时的速度和时间，根据s=vt求出火星车匀速直线运动的距离，利用W=Fs求出牵引力做的功。31
本题考查了重力公式和压强公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用，从图像中获取有用的信息和知道物体对水平面的压力等于自身的重力是关键。34.【答案】解：(1)做引体向上时需要克服重力做功，已知小明体重：G=500N，每次上升距离：h=0.6m，小明完成一次引体向上做的功为：W=Gh=500N×0.6m=300J；(2)小明10s内做的总功：W总=4×300J=1200J；W总1200J小明做功的功率：P===120W．t10s答：(1)小明完成1次引体向上所做的功为300J；(2)10s内小明做引体向上的功率为120W．【解析】(1)做引体向上时需要克服重力做功，在已知重力大小和上升高度时，可利用公式W=Gh求得小明做的功；W(2)已知所做的功和做功时间时，利用公式P=求得小明做功的功率。t本题考查功和功率的简单计算，难度不大。35.【答案】解：(1)路程s=2.7km=2.7×103m，由速度公式得，洒水车从水源地到目的地所用的时间：s2.7×103mt===180s；v15m/s=f=1.5×104N，(2)洒水车沿平直公路匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵则汽车牵引力所做的功：W=Fs=1.5×104N×2.7×103m=4.05×107J；牵=6t=6×103kg，(3)洒水车的质量：m车=ρV=1.0×103kg/m3×8m3=8×103kg，由密度公式得，水的质量：m水汽车对水平地面的压力：F=G=(m+m)g=(6×103kg+8×103kg)×10N/kg=1.4×105N压车水汽车对水平地面的压强：F压1.4×105N5p===3.5×10Pa。S0.4m2答：(1)所用的时间是180s；(2)牵引力所做的功4.05×107J；(3)对水平地面的压强为3.5×105Pa。
s【解析】(1)知道洒水车行驶的路程和速度，根据t=求出喷洒车从水源地到目的地所用的时间；v(2)洒水车沿平直公路匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，据此求出牵引力，然后根据W=Fs求出牵引力所做的功；(3)根据密度公式求出水的质量，根据G=mg求出洒水车的总重力，在水平地面洒水车对地面的压力等于F洒水车的总重力，根据p=求出喷洒车对水平地面的压强。S本题考查了速度公式及应用，压强的大小及计算，功的计算，综合性较强，属于高频考题。36.【答案】解：(1)小汽车静止在水平地面时对地面的压力为：F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，已知轮胎与水平路面总接触面积S=4×0.1m2=0.4m2，小汽车静止在水平地面时对地面的压强：F1.5×104N4p===3.75×10Pa；S0.4m2(2)小汽车的速度为：s400m+200m50v===m/s=60km/h；t36s3(3)公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力：f=0.01G=0.01×1.5×104N=1.5×102N，因为匀速行驶，所以牵引力：F=f=1.5×102N，1牵引力F1的功率：WFs250P1===F1v=1.5×10N×m/s=2500W；tt3s(4)根据v=得BC段的时间为：tsBC200mtBC==50=12s；vm/s3由题知，公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等，公交车通过BC段时，克服阻力做的额外功：W=fs=1.5×102N×200m=3×104J；额外BC克服重力做的有用功：W=Gh=1.5×104N×4m=6×104J；有用CD公交车通过BC段时牵引力做的功：W=W+W=3×104J+6×104J=9×104J，BC有用额外33
小汽车通过BC段时牵引力的功率P2为：WBC9×104JP2===7500W，tBC12s小汽车牵引力的功率P1与P2之比为：P12500W1==。P27500W3答：(1)小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是3.75×104Pa；(2)小汽车的速度v是60km/h；(3)小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是2500W；(4)小汽车牵引力的功率P1与P2之比是1：3。【解析】(1)小汽车静止在水平地面时对地面的压力等于其总重，已知轮胎与水平路面总接触面积，利用压强公式计算；s(2)已知AB段和BC段，的总路程和总时间，根据v=算出小汽车的速度；t(3)已知小汽车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。利用二力平衡条件可知牵引力WFs的大小，根据P===Fv求出牵引力的功率P1；tt(4)由功的公式，根据题意求出小汽车通过BC段时阻力的功和重力的功，从而得出小汽车通过BC段时牵W引力的功，根据速度公式算出BC段的时间，由P=算出小汽车通过BC段时牵引力的功率P2，进而算出小t汽车牵引力的功率P1与P2之比。本题考查了压强、速度公式、功率推导公式以及二力平衡条件的综合应用，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是关键。s37.【答案】解：(1)由v=可得，作业平台在平直的路面上匀速行驶的路程：ts=vt=2m/s×20s=40m；(2)支持力对货物所做的功：W=Fh=104N×10m=105J；支持(3)质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，对水平地面的压力：F=G=(m+m)g=(3150kg+850kg)×10N/kg=4×104N，总12此时作业平台对水平地面的压强：F4×104N6p===1×10Pa。S0.04m2答：(1)作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程为40m；
(2)作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功为105J；(3)质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，作业平台对水平地面的压强为1×106Pa。【解析】(1)知道作业平台在平直路面上匀速行驶的速度和时间，根据s=vt求出行驶的路程；(2)知道作业平台对货物的支持力和货物缓慢举高的高度，根据W=Fh求出支持力对货物所做的功；(3)质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时对水平地面的压力等于作业平台F和货物的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，利用p=求出此时作业平台对水平地面的压强。S本题考查了速度公式和做功公式、重力公式、压强公式的应用，要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。38.【答案】解：(1)从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：s3080kmv===77km/h；t40h(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：W=Gh=500Nx1600m=8×105J。答：(1)求火车的平均速度为77km/h；(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。s【解析】(1)根据公式v=即可求出；t(2)根据公式W=Gh可求出克服小海重力做的功。本题考查了平均速度和功的计算公式的应用，难度适中。39.【答案】解：(1)两站间的路程s=135km，时间t=54min=0.9h，s135km平均速度：v===150km/h．t0.9h(2)牵引力F=5×104N，通过的距离s'=1.5km=1500m，牵引力做的功：W=Fs'=5×104N×1500m=7.5×107J.答：(1)动车组从成都东站到乐山站的平均速度是150km/h；(2)牵引力做的功为7.5×107J.s【解析】(1)利用速度公式v=求平均速度；t(2)利用功的公式W=Fs求牵引力做的功。35
本题考查速度和功的计算，直接应用公式分析、解决问题，难度不大。s40.【答案】解：(1)根据v=t可知：汽车司机的反应时间内汽车运动的路程s1=v1t1=30m/s×0.5s=15m，刹车后汽车运动的路程s2=v2t2=15m/s×10s=150m，从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程s=s1+s2=15m+150m=165m；(2)汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，=f=0.3G=0.3mg=0.3×3×103kg×10N/kg=9000N，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，则F牵s=9000N×15m=1.35×105J。汽车在反应时间内牵引力做的功W=F牵1答：(1)从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；(2)如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。s【解析】(1)根据v=的变形式可分别得出汽车司机的反应时间内汽车运动的路程和刹车后汽车运动的路t程，二者相加即为汽车运动的路程；(2)汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，根据F=f=0.3G=0.3mg得出牵引力大小，根据W=Fs得出汽车在反应时间内牵引力做的功。本题考查速度和功的有关计算问题，并考查了二力平衡的知识，综合性较强。41.【答案】解：(1)祝融号在火星上的重力为：G火=mg火=240kg×0.38N/kg=92.1N；所受的阻力为：f=0.06G火=0.06×92.1N=5.526N；(2)祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F=f=5.526N；牵引力做功为：W=Fs=5.526N×100m=552.6J；(3)火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，即ρ火=0.01ρ地，V排=V物；物体在地球大气中受到的浮力为：F地=ρ地V排g地，在火星大气中受到的浮力为：F火=ρ火V排g火，F地ρ地V物g地1×1×10N/kg50000故浮力之比为：====50000：19。FρVg0.01×1×0.38N/kg19火火物火答：(1)祝融号所受的阻力为5.526N；(2)在这段时间内牵引力做的功为552.6J；
(3)同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为50000：19。【解析】(1)根据阻力与重力之间的关系，可求出阻力大小。(2)运用二力平衡知识得出牵引力大小，再运用W=Fs，可求出功的多少。(3)运用阿基米德原理，可得出浮力之比。熟练运用重力、功、阿基米德原理的计算公式，理解二力平衡，可解答此题。42.【答案】解：(1)小明的重力为：G小明=mg=55kg×10N/kg=550N，小明和自行车对地面的压力为：F=G小明+G自行车=550N+150N=700N，自行车前后轮与地面的总接触面积为：S=20cm2=2×10−3m2；F700N5骑行时自行车对地面的压强为：p===3.5×10Pa；S2×10−3m2p3.5×105Pa(2)根据液体压强公式p=ρ液gh可知：h=ρg=1×103kg/m3×10N/kg=35m；水(3)骑行时自行车受到的阻力为：f=0.03(G小明+G自行车)=0.03×700N=21N，由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F=f=21N，所以骑行过程中动力做的功为：W=Fs=21N×100m=2100J，W2100J骑行过程中动力做的功的功率为：P===105w。t20s故答案为：(1)求骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；(2)该压强相当于35m高水柱产生的压强；(3)骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105w。F【解析】(1)小明和自行车对水平地面的压力等于他们的重力；由压强公式p=可以求出自行车对地面的S压强；(2)根据液体压强公式p=ρ液gh进行计算；(3)自行车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W=Fs求W出此过程中动力做的功；再根据功率公式P=求出功率。t本题主要考查了压强公式、液体压强公式以及做功公式和功率公式的应用，难度不大。43.【答案】解：(1)圆柱体刚好接触水槽底部时，受到的浮力：F=G−F=9N−5.4N=3.6N；浮拉(2)圆柱体下降的距离h=5cm=0.05m，37
圆柱体重力做功：W=Gh=9N×0.05m=0.45J；(3)水槽对水平面压力增加量：△F=G=9N，受力面积S=S=9×10−3m2，1水槽对水平面压强增加量：△F9N△p===1000Pa；S9×10−3m2(4)由F浮=ρ水V排g可得圆柱体排开水的体积：F浮3.6N−43V排=ρg=1.0×103kg/m3×10N/kg=3.6×10m，水圆柱体浸入水中的深度：V排3.6×10−4m3h===0.09m，浸S24×10−3m2此时，圆柱体没入水中深度小于圆柱体的高度，圆柱体没有浸没水中，水槽中水的深度h'=h浸=0.09m，水对水槽底部的压强：p=ρgh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa。水答：(1)圆柱体刚好接触水槽底部时，受到的浮力是3.6N；(2)整个过程中，圆柱体的重力做功是0.45J；(3)圆柱体静止后，撤走弹簧测力计，与放入圆柱体前相比，水槽对水平面的压强增加1000Pa；(4)圆柱体静止后，水对槽底的压强是900Pa。【解析】(1)圆柱体刚好接触水槽底部时，受到的浮力等于圆柱体的重力减去拉力(此时弹簧测力计的示数)；(2)圆柱体下降的距离等于原来水槽内水的深度，利用W=Gh求圆柱体重力做功；F(3)水槽对水平面压力增加量等于圆柱体的重力，受力面积等于水槽底面积，利用p=求水槽对水平面压S强增加量；(4)利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求圆柱体排开水的体积，再利用V=Sh求圆柱体浸入水中的深度，此时，圆柱体没入水中深度小于圆柱体的高度，圆柱体没有浸没水中，水槽中水的深度等于圆柱体浸入水中的深度，再利用p=ρgh求水对水槽底部的压强。本题考查了功的公式、压强定义式、液体压强公式、阿基米德原理的应用。要求认真审题、灵活应用相关
公式。44.【答案】解：(1)救护车的功率：P=60kW=6×104W，救护车行驶的时间：t=30min=1800s，救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J；(2)救护车运动的距离：s=36km=3.6×104m，W1.08×108J由W=Fs可得，牵引力：F===3000N；s3.6×104J因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f=F=3000N；(3)负压仓内外气压差：△F18N△p===20Pa，S0.9m2按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10～38Pa之间，而负压仓内外气压差是20Pa，符合标准。答：(1)救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；(2)救护车所受的阻力是3000N；(3)通过计算负压仓内外气压差为20Pa符合标准。【解析】(1)已知救护车的功率和行驶时间，根据公式W=Pt可求救护车匀速行驶36km牵引力做的功；(2)利用公式W=Fs求出牵引力大小，救护车匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡条件可知阻力的大小；F(3)根据p=可判断负压仓内外气压差是否符合标准。S本题主要考查压强、功和功率的公式以及计算，是一道综合题。45.【答案】答：支持乙同学的观点；机器人沿水平方向做匀速直线运动，手托托盘力方向竖直向上，沿力的方向通过的距离为0，故不做功。【解析】做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。该题考查了做功的必要条件，注意三种不做功的情况：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。46.【答案】答：当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大，人的重力势能转化为动能；人从接触蹦床到下落到最低处的过程中，开始人的重力大于弹力，继续向下做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；继续运动，弹力大于重力，人做减速运动，直至速度变为0；此过程中速度先增大后最终减小为0，动能先变大后减小，同时高度变小，重力势能变小，蹦床的弹性形变变大，弹性势能增大，重39
力势能先转化为动能和弹性势能，达到最大速度继续向下运动的过程中，是动能和重力势能转化为弹性势能。【解析】(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。(3)弹性势能大小的影响因素：弹性形变的程度。物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关，根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。
