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浙教版九上專題7機械能和功
知識點一、能量及其能量
1. 能量：物體能夠對外做功，我們就說它具有能量。能量也簡稱能。
2. 能量的多種形式：根據能量的特點，大致可分為機械能、電磁能、內能、化學能、光能、核能、聲能等。
知識點二、機械能
1. 動能：（1）定義：物體由于運動而具有的能叫動能。
（2）大小因素：物體質量越大、速度越大，動能就越大。可利用公式進行記憶（E=）
2. 勢能：（1）重力勢能：①定義：物體由于被舉高而具有的能。
②大小因素：質量越大舉得越高，重力勢能就越大。（E=mgh）
（2）彈性勢能：①定義：物體由于發生彈性形變而具有的能。
②大小因素：對于同一物體，彈性形變遠越大，彈性勢能就越大。
3. 機械能：（1）定義：動能和勢能統稱為機械能。
（2）機械能守恒：動能和勢能在一定的條件下可以互相轉化，如果只有動能和勢能的轉化，則機械能的總量保持不變，也就是機械能守恒。
（3）如圖滾擺和單擺，如果不考慮摩擦和空氣阻力等其他外力，則它們機械能守恒。
知識點三、能量轉化的量度
1. 功：（1）物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力做了功。
（2）做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力②物體在力的方向上通過了的距離。
（3）不做功的三種情況：①有力沒有距離②有距離沒有力③力的方向和運動方向垂直。
用力推車車沒動屬于有力沒有距離，人對汽車不做功。
踢出去的足球由于慣性在滾動屬于有距離沒有力，人對足球不做功。
背著書包在水平地面行走屬于力和運動方形垂直，人對書包不做功。
2. 功的計算：（1）規定：功等于力跟物體在這個力的方向上通過的距離的乘積。
（2）公式：。
（3）單位：焦耳，簡稱焦（J）1J=1N·m。
（4做功的實質：做功的過程實質上就是能量轉化的過程。力對物體做了多少功，就有多少能量發生轉化。因此可以用功來量度能量轉化的多少，能量的單位與功的單位一樣，也是焦耳。
3. 功率：（1）定義：單位時間內完成的功。
（2）物理意義：表示物體做功快慢的物理量。
（3）功率是反映做功的快慢，不能表示做功的多少，功率大的做功不一定多，因為做工時間可能很反之做功多的不一定功率大。
（4）功率的單位：在國際單位之中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。1W1=1J/m。常用單位還有千瓦kW，兆瓦MW。
（5）公式：。功率的公式是指平均功率，而不是某一時刻的功率。
（6），由推導可知，功率的公式，還有這種形式。由可以知道，汽車以恒定的功率上坡時減慢速度，是為了增大上坡時的牽引力，這樣有利于上坡。
重點題型精煉
題型一、機械能
1．第二十四屆“冬奧會”在北京和張家口成功舉辦。以下四圖是運動員在本屆“冬奧會”上參加不同比賽項目時的情景，關于他們比賽時所涉及的科學知識，下列說法正確的是（　　）
A．甲圖：擦刷冰面是為了增大摩擦
B．乙圖：花樣滑冰運動員的重力和對冰面的壓力是一對平衡力
C．丙圖：跳臺滑雪運動員在下落過程中運動狀態不變
D．丁圖：速度滑冰運動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，其機械能增加
2．如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在t1、t2、t3三個時刻具有的動能分別是E動1、E動2、E動3，具有的機械能分別是E機1、E機2、E機3，不考慮下落過程中雨滴的質量變化，則動能和機械能的大小關系正確的是（　?。?br/>A．E動1C．E機13．如圖所示，一根質量不計的彈簧，上端固定，下端掛一個小g球，小球靜止時距地面高度為h，現用力向下拉小球使其與地面接觸，然后從靜止釋放小球，不計空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內，則下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．小球上升到最高點時受力方向豎直向下
B．小球上升到距離地面高度為h時，速度最大
C．小球上升過程中，整個系統的勢能不斷增大
D．小球運動過程中，整個系統的機械能守恒
4．如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(形變在彈性限度內)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，不計空氣阻力。下列說法正確的是（　　）
A．運動過程中小球的機械能守恒
B．t1~t2這段時間內，小球的動能與重力勢能一直在增加
C．t2時刻小球的速度最大
D．t2~t3這段時間內，小球的動能先增加后減少
5．如圖，甲乙完全相同的小球，以同樣的速度v沿著與水平方向均成角斜向上拋出，甲球沿光滑斜面，乙球拋向空中，不計空氣阻力，甲乙小球能到達的最高點分別為a點與b點，離地高度為h1和h2。下列說法正確的是（ ）
A．a點時，小球所受重力和支持力是一對平衡力
B．B點時，小球所受重力和慣性力不是一對平衡力
C．h1=h2
D．h1>h2
6．某同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質量、下落高度和運動路徑有關。于是設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球，其中A、C、D三球的質量為m，B求質量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H處靜止下落，C球從距沙表面高2H處靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。實驗測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過　 　來反映的；
（2）比較A、B兩球，發現B球陷入沙深度更大，由此可得出結論：　 ；
（3）比較C、D兩球，發現兩球運動的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結論：物體的重力勢能與物體運動的路徑　 ?。ㄟx填：“有關”或“無關”）
7．如圖甲輕質彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質量為m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到靜止時，彈簧長度為L。如圖乙現將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5L的光滑水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后釋放，P開始沿軌道運動，問：
（1）從豎直放置在地面上的彈簧頂端，靜止釋放物塊P，至彈簧被壓縮后靜止，物塊P的重力勢能轉化為彈簧的　 　。（填能量形式）
（2）將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運動，能否到達“D”點？　 ?。ㄌ睢澳堋被颉胺瘛保Ｎ飰KP達到最高點時的機械能大小為　 　焦耳。
8．小科同學利用一個彈珠、三根材料和厚度都相同的橡皮條等器材探究“橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關系”。如圖所示，他將橡皮條依次固定在彈弓上，在彈性范圍內，將橡皮條拉伸相同的長度，將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去，測得彈珠被彈射的水平距離，數據如表：
次數 橡皮條 橡皮條寬/cm 橡皮條長/cm 彈珠被彈射的水平距離/m
1 a 0.50 20.00 10.10
2 b 0.50 30.00 8.20
3 c 1.00 20.00 14.00
（1）實驗中，是通過比較　 　來間接反映橡皮條的彈性勢能大小的。
（2）比較第1次和第2次實驗可得出的結論是　 　。
（3）同種材料、相同厚度的橡皮條，拉伸相同的長度，彈性勢能最大的橡皮條是____。
A．窄而長的 B．寬而長的 C．窄而短的 D．寬而短的
9．為研究動能大小的影響因素有哪些，小明進行了如下實驗：
Ⅰ.取一根塑料管，沿中間軸均勻地切成兩個半凹型的塑料管；
Ⅱ.將兩根半凹型的塑料管連接起來，如圖所示，塑料管外標上刻度；
Ⅲ.將一顆鋼珠從管口靜止釋放，觀察并記錄鋼珠推動木塊的距離。
（1）實驗中是通過 　 　來判斷鋼珠的動能大??；
（2）用半凹型的塑料管代替書本上的斜面進行實驗，其好處是 　 　；
（3）小明用不同質量的小球在斜面上不同高度下滑，并記錄木塊距離，數據如表：
組別 1 2 3 4 5 6
小球質量/克 1 2 5 5 5 20
小球下滑高度/厘米 10 10 10 20 30 5
木塊移動距離/厘米 2 4 10 20 30 ？
①根據1、2、3組實驗得到的結論是：　 　。
②根據表中數據，推測第6組時，木塊移動的距離應為 　 　厘米。
題型二、是否做功判斷
10．功是能量轉化的量度。下列實例中力對物體沒有做功的是（　?。?br/>A．人用力搬石頭，沒有搬動
B．叉車把貨物從地面抬升到一定高度
C．人拎著書包沿樓梯走上二樓
D．人推小車通過一段距離
11．如圖所示是孩子們在練習足球繞桿射球的場景。下列說法中正確的是（　?。?br/>A．小明帶球繞桿的過程中，人對足球沒有做功
B．小科在繞桿的時候因球速過快，造成慣性過大
C．小軍射出的球撞到門柱后反彈，說明力能改變物體的運動狀態
D．小軒踢出的球在減速運動過程中，球受到的摩檳力一直在變小
12．現有三個質量相同的物體，在相等的恒力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s ，如圖甲、乙，丙所示。以下過程中，重力沒有做功的是（　?。?br/>A．甲圖 B．乙圖 C．丙圖 D．無法選擇，三種情況下重力均做功
13．寧波市各中小學響應“雙減”政策，積極開展“課后托管”服務。某中學在“課后托管”課堂中增設了游泳、羽毛球等多項體育運動。下列對于各項運動的敘述中，正確的是（　?。?br/>A．游泳時，使人向前運動的力的施力物體是手
B．羽毛球拍握柄處纏繞手膠是為了減小摩檫力
C．踢足球過程中，足球離開腳后，腳仍對足球做功
D．籃球運動中的扣籃動作說明力可以改變物體的運動狀態
14．2023年2月11日，中國選手閆文港(體重約為80 kg)在北京冬奧會男子鋼架雪車比賽中獲得一枚銅牌，這是我國在該項目上獲得的首枚獎牌。下列說法正確的是（　?。?br/>A．運動員受到的重力約為80N
B．鋼架雪車水平運行時，它的重力做了功
C．運動員運動時通過同化作用釋放能量
D．運動員跳上雪車后，雪車對冰面的壓強增大
15．2023年7月，國家教育部出臺“雙減"政策以來，寧波市各中小學積極響應政策，開展“課后托管”服務﹐在服務中增設了籃球、乒乒球等各項活動。下列有關各項活動的敘述中正確的是（　?。?br/>A． 羽毛球拍握柄處纏繞手膠是為了美觀
B．踢足球過程中，球在空中飛行，腳仍在對球做功
C．跑步沖到終點時，由于運動員受到慣性的作用，繼續前進一段路程
D．當乒乓球癟了，放入熱水中-燙，就會恢復原狀，這是利用氣體的熱脹冷縮原理
16．常用Hippo roller（中間有轉軸的塑料桶）運水。下列選項中，小華分別用背背，手抱、平拉、滾拉的方式運滿桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，她對滿桶水做功最多的是（　?。?br/>A．B．C．D．
17．如圖是某同學扔實心球的四個分解動作，其中人對實心球做功的是分解動作　 　(選填序號)。分解動作④完成后，球下落過程中重力勢能　 　(選填“增大”、“減小”或“不變”，下同，忽略空氣阻力)，重力做功的功率　 　。
題型三、功的計算
18．如圖甲所示，重為5N的鐵塊吸附在豎直放置的足夠長的磁性平板上，在豎直向上拉力F的作用下鐵塊沿直線豎直向上運動，鐵塊運動過程中速度v的大小隨時間t變化的圖像如圖乙所示，若鐵塊受到的摩擦力為2N。下列說法中正確的是（　　）
A．磁性平板對鐵塊的吸引力等于5N
B．0~2s內拉力F等于7N
C．2~6s內拉力F等于5N
D．2~6s內拉力F做了84J的功
19．完全相同的A和B兩物體，在相同的力F作用下分別沿粗糙地面和不計摩擦的光滑冰面移動了相同的距離s。如圖，力F對A、B兩物體做的功分別為W1和W2，功率分別為P1和P2。下列的大小比較一定正確的是（　　）
A．W1＜W2 B．W1=W2 C．P1=P2 D．P1＞P2
20．現有甲、乙、丙三個質量不同的物體(m甲＞m乙＞m丙)，在相等的拉力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s，如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（　?。?br/>A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
21．如圖所示，放在水平桌面上的勻質長直木板長度L為50厘米，質量為2千克，它的右端與桌面相齊，與桌面間的滑動摩擦力為4牛。若在長木板左端用一水平力F將其勻速推下桌子，水平推力至少要做功（　　）
A．0.5J B．1.0J C．2.0J D．5.0J
22．有一斜面長L=4m，高h=2.5m。工人用平行于斜面向上的150N的拉力F，將重200N的物體從底端勻速拉到斜面頂端。那么工人做的功為　 　J；物體沿斜面勻速向上運動時所受的摩擦阻力為　 　N.
23．將制作好的水火箭豎直立于地面如圖甲所示。用打氣筒向瓶內打氣，瓶內壓強足夠大時，瓶內的水向下噴出，水火箭豎直向上飛起。
（1）瓶內的水向下噴出而水火箭向上運動，這是因為　 　。
（2）水火箭瓶體質量為0.5千克。當水火箭豎直上升至15米高時，瓶體克服自身重力做功　 　。
（3）圖乙是水火箭發射后的速度隨時間變化的圖像，請選出水火箭發射后受到平衡力的時刻　 　。（選填“t1”、“t2”或“t3”）
24．長度均為20厘米的相同均質木塊A、B平放在水平桌面上，從圖示位置開始推木塊。當F為3牛時，木塊靜止；當F為6牛時，木塊A、B開始沿桌面做勻速直線運動，2秒后木塊A掉落；繼續推木塊B使其仍做勻速直線運動直到掉落。
（1）推力為3牛時，AB整體受到摩擦力為 　 　牛。
（2）A掉落后，B受到的摩擦力為 　 　N。
（3）從開始推動到木塊B掉落的過程中，推力共做功 　 　焦。
25．某跳傘運動員從飛機上跳下，沿豎直方向降落，一段時間后打開降落傘，最后安全著地。已知運動員和跳傘設備的總重力為700牛，跳傘過程中下降的速度與時間的關系如圖甲所示。
（1）求圖甲中AB段重力對運動員做了多少功。
（2）圖乙屬于圖甲四個階段中的　 　階段。(請用字母表示)
26．東京奧運會61公斤級舉重比賽中，冠軍獲得者李發彬在完成挺舉166公斤時，由于重心不穩，做出了金雞獨立的高難度動作，轟動了全世界。已知比賽時李發彬體重為60公斤，每只舉重專用鞋鞋底面積約為200cm2，挺舉時他用了10s時間將杠鈴舉高了2m并保持靜止，如圖所示。請回答：
（1）舉重運動員上臺比賽前雙手涂抹白色鎂粉的目的是　 　
（2）杠鈴的重力為多少？
（3）李發彬將杠鈴舉高的功率是多少？
（4）金雞獨立時，李發彬對地面的壓強有多大？
27．如圖是一款升降燈，重力錘約為3kg燈的質量約為2kg通過調節重力錘位置可調節燈的高度，從面滿足人們的個性化需求。忽略繩重和所有摩擦。請回答以下問題：
（1）動滑輪A的重力是多少？
（2）小科在書房安裝此燈后，覺得距離書桌太遠，想將燈降下50cm，請問重力錘的重力勢能將增加多少？
（3）在(2)的基礎上，燈與重力錘的能量轉化效率是多少？
題型四、功率的計算
28．“建設美麗城市，優化市內交通”，寧波市計劃建設地鐵五號線。地鐵的建造過程需要大型機械——盾構機。如圖是地鐵建設施工挖隧道的盾構機正面，下列關于工作中的盾構機說法正確的是（　?。?br/>A．做的功越多，機械效率越高
B．做功多的盾構機，功率大
C．延長工作時間，可提高機械效率
D．做功越快的盾構機，功率越大
29．小明的質量為50kg，俯臥撐和跳繩是他熱愛的兩項運動。俯臥撐時他所受的重力可視為集中在A點，靜止支撐時如圖甲所示，此時地面對雙手的支持力為F；跳繩時重心高度隨時間變化的情況如圖乙所示，若他跳繩1分鐘克服重力做功的平均功率為P。則F和P分別為（　?。?br/>A．295N，168.75W B．295N，135W C．715N，168.75W D．715N，135W
30．如圖所示小科用5N的水平拉力F拉動裝置，使重為80N的物體A在5s內沿水平地面運動了1m，物體B重50N（物體B與A始終接觸），彈簧測力計的示數恒為2N。下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．物體A與物體B之間的摩擦力大小為2N
B．拉力F做的功為5J
C．拉力F做功的功率為1W
D．物體A受到地面的摩擦力為3N，方向為水平向左
31．如圖所示，為了把兩件相同的貨物搬運到平板貨車上，工人用相同材質的木板搭建了AB、CD兩個斜面(ABA．沿斜面AB推動更省力
B．沿斜面CD推動更省功
C．無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功一定相同
D．無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同
32．如圖所示，用大小相等的拉力F分別沿斜面和水平面拉同一個木箱，拉力方向和運動方向始終一致。斜面AB粗糙，長度為SAB，水平面CD光滑，長度為SCD，運動時間分別為tAB、tCD，運動速度分別為vAB、vCD 。則（　?。?br/>A．若SAB=SCD，則拉力在AB段做功較多
B．若SAB>SCD且tAB=tCD，則拉力在AB段做功較快
C．若SAB=SCD且tAB>tCD，則拉力在AB段做功較快
D．若vAB=vCD，則拉力在AB段和CD段做功一樣多
33．如圖，一個重為G的物體在大小不變的力F作用下先后經過粗糙程度相同的水平面和斜面，斜面傾角為，其中AB和CD段距離均為L。
（1）物體在CD段運動時，物體所受重力的方向是　 　。
（2）物體通過AB和CD段時，克服摩擦力做功分別為W1和W2，則W1　 　W2（選填“＞”、““<”或“=”）
（3）若已知物體在斜面上勻速運動，則斜面CD段物體所受的摩擦力大小為　 ?。ㄓ妙}中字母表示）。
34．如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，物體到達O點時馬上改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO=LOB，用頻閃相機每隔相同時間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，消耗的功率為P1，拉力F2在OB段所做的功為W2，消耗的功率為P2，則W1　 　W2，P1　 　P2。（均填“<”“>”或“=”）
35．步行是一種簡易的健身運動，深受運動愛好者的喜愛。
（1）步行時，落地緩沖階段鞋底發生形變，離地蹬伸時鞋底恢復原狀，這一過程中動能與 　相互轉化。
（2）如圖為步行示意圖。當兩腳一前一后著地時重心降低，而單腳著地邁步時重心升高，每走一步要克服重力做功。小科質量為 60kg，每分鐘行走 100 步，他步行所消耗的功率是　 　W。
（3）人步行時消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是　 　。（答一點即可）
36．2023年12月28日臺州市域鐵路S1線開通后，大大方便了市民的出行。其部分運行路線如圖甲所示。
（1）學院路站位于臺州火車站站的　 　方向。
（2）“站在安全線外排隊候車”是我們的常識。如圖乙所示，當列車駛過時，安全線與列車之間空氣的流速較大，越靠近列車，空氣壓強越　 　（選填“大”或“小”），也就越危險。
（3）某列車整車車廂的總質量為3×105千克，它由2節帶動力的車廂和2節不帶動力的車廂組成，其中第一節和最后一節帶動力，它們的額定功率分別為1×107瓦和0.6×107瓦，列車在行駛過程中阻力恒為總重的0.1倍。當兩節動力車廂同時以額定功率工作，使列車以40米/秒的速度勻速前進，列車牽引力為多少牛？此時該車理論上一次最多能運載多少人？（假設每人平均體重500牛）
答案
1．D
【解析】A.隊員在冰壺前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是通過使接觸面脫離的方法來減小冰壺與冰面間的摩擦力，不符合題意；
B.花樣滑冰運動員的重力和對冰面的壓力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，不符合題意；
C.跳臺滑雪運動員在下落過程中運動速度和方向都發生改變，運動狀態改變，不符合題意；
D. 速度滑冰運動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，運動員的質量不變，速度變大，動能變大；高度不變，重力勢能不變，因此機械能增加，符合題意。故選：D。
2．B
【解析】雨滴的速度v1E機2>E機3
3．C
【解析】A.小球上升到最高點時，受到彈簧向下的彈力和小球自身的重力，受力方向豎直向下，故A不符合題意。
B.釋放小球時，小球受彈簧的拉力大于自身的重力，方向豎直向上，小球做加速運動；距離地面為h高度時，彈簧拉力等于重力；與C.地面距離大于h時，小球受到豎直向下的彈力和重力，做減速運動。故在h處速度最大，B不符合題意。
小球上升過程中，速度先變大后變小，動能則先變大后變小，又因系統的機械能守恒，所以系統的勢能先變小后變大，故C符合題意。
D.整個系統的機械能為小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和，不計空氣阻力，故運動過程中系統的機械能守恒，故D不符合題意。
4．D
【解析】A.運動過程不僅受重力，還有彈力作用，故機械能不守恒；
B. t1~t2這段時間內，小球的動能先增大后減小，重力勢能一直在減??；
C. t2時刻小球的速度最小；D. t2~t3動能先增加后減少；故答案為：D
5．D
【解析】A.根據圖片可知，a點時小球的重力豎直向下，而斜面對它的支持力與斜面垂直向上，二者沒有在同一直線上，肯定不是平衡力，故A錯誤；
B.慣性是物體的一種性質，而不是力的作用，故B錯誤；
CD.在甲中，當小球到達最高點a時，它的動能為零，即此時的重力勢能等于小球的機械能。在乙圖中，當小球到達最高點b時，它的速度不為零，即動能不為零，那么此時的重力勢能小于小球的機械能。比較可知，a點的重力勢能大于b點的重力勢能，那么高度h1>h2，故C錯誤，D正確。故選D。
6．（1）球陷入沙面的深度（2）當所處高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大（3）無關
【解析】（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過球陷入沙面的深度來反映的；
（2）比較A、B兩球可知，二者高度相同，B的質量更大，B球陷入沙深度更大，由此可得出結論：當所處高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大；
（3）比較C、D兩球，發現兩球運動的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結論：物體的重力勢能與物體運動的路徑無關。
7．（1）彈性勢能（2）否；mgL
【解析】（1）彈簧被壓縮后發生彈性形變，從而產生彈性勢能，因此物體的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能。
（2）①根據甲圖可知，當彈簧長度縮短L時，物體向下運動距離為L，那么彈簧的彈性勢能等于物體減小的重力勢能mgL。在乙圖中，彈簧被壓縮長度為L，則彈簧的彈性勢能為mgL，轉化為物塊的機械能，那么物體此時的機械能為mgL。圓弧的半徑為L，則D點高度為2L，那么D點時物體的重力勢能為2mgL。比較可知，物體獲得的機械能小于D點的重力勢能，因此不能達到D點；
②表面是光滑的，則物塊沒有機械能損失，那么到達最高點時的機械能為mgL。
8．（1）彈珠被彈射的水平距離（2）在寬度不變時，橡皮條的彈性勢能與長度有關，長度越長，彈性勢能越大；（3）D
【解析】(1)從表格種可以看出是通過比較彈珠被彈射的水平距離來間接反應橡皮條的彈性勢能大小的；
(2) 比較第1次和第2次實驗可得出的結論是在寬度不變時，橡皮條的彈性勢能與長度有關，長度越長，彈性勢能越大；
(3) 分析表格數據可以知道： 同種材料、相同厚度的橡皮條，拉伸相同的長度，彈性勢能最大的橡皮條是寬而短的；
9．（1）木塊移動的距離（2）便于控制小球的運動方向
（3）小球速度一定時，動能大小與小球質量成正比；20
【解析】（1）根據轉換法可知，實驗中通過鋼珠推動木塊運動距離來反映動能的大??；
（2）研究動能大小的影響因素有哪些時，用半凹型的塑料管代替書本上的斜面進行實驗，其好處是便于控制小球的運動方向，即讓小球準確撞擊木塊；
（3）分析第1、2兩次實驗數據可知，小球釋放的高度相同，小球的質量變為原來的2.5倍，木塊移動的距離變為原來的2.5倍；分析第2、3兩次實驗數據可知，小球的質量不變，釋放的高度變為原來的2倍，木塊移動的距離變為原來的2倍；說明小球速度一定時，動能大小與小球質量成正比；第5組實驗數據相對于第1組實驗數據，下滑的高度變為原來的一半，則木塊移動的距離變為原來的倍，質量變為原來的10倍，所以第5組實驗時紙盒移動的距離應為4cm×5=20cm。
10．A
【解析】做功的概念是物體受到力的作用，并在力的方向上移動一段距離；所以A中只有力，沒有在力的方向上移動一段距離，A不做功；故答案為：A.
11．C
【解析】A. 做功的條件是物體受到力的作用，并且在力的方向上移動一段距離，所以小明帶球繞桿的過程中，人對足球有做功，A錯誤；
B. 慣性只和物體的質量有關，所以小科在繞桿的時候因球速過快，但是他的慣性不會變，B錯誤；
C. 小軍射出的球撞到門柱后反彈，說明力能改變物體的運動狀態 ，正確；
D. 小軒踢出的球在減速運動過程中，球受到的摩檳力一直不變，因為滑動摩擦力的大小與接觸的粗糙程度和壓力大小有關，和運動速度無關，D錯誤；故答案為：C.
12．A
【解析】根據圖片可知，三幅圖中物體都受到豎直向下的重力，
甲：物體在水平方向上移動，即沒有在豎直方向上移動，因此重力不做功；
乙：物體在斜面上向上運動時，物體在豎直向上的方向上通過距離，因此重力做功；
丙：物體在豎直方向上向上運動，因此重力對物體做功。故選A。
13．D
【解析】A.游泳時，使人向前運動的力的施力物體是水，故A錯誤；
B.羽毛球拍握柄處纏繞手膠是為了通過增大接觸面粗糙程度的方式增大摩檫力，故B錯誤；
C.踢足球過程中，足球離開腳后，腳沒有力作用在足球上，對足球不做功，故C錯誤；
D.籃球運動中的扣籃動作說明力可以改變物體的運動狀態，故D正確。故選D。
14．D
【解析】A.運動員的體重：G=mg=80kg×10N/kg=800N，故A錯誤；
B.鋼架雪車水平運動時，重力的方向豎直向下，它沒有在這個方向上通過距離，因此重力不做功，故B錯誤；
C.運動員運動時，通過異化作用釋放能量，故C錯誤；
D.運動員跳上雪車后，雪車的重力增大，則對雪地的壓力增大，那么對冰面的壓強增大，故D正確。
故選D。
15．D
【解析】A. 羽毛球拍握柄處纏繞手膠是通過增大接觸面粗糙程度的方式增大摩擦，故A錯誤；
B.踢足球過程中，球在空中飛行，腳沒有力作用在球上，則對球不做功，故B錯誤；
C.跑步沖到終點時，由于運動員具有慣性，繼續前進一段路程，故C錯誤；
D.當乒乓球癟了，放入熱水中-燙，就會恢復原狀，這是利用氣體的熱脹冷縮原理，故D正確。故選D。
16．C
【解析】由圖可知，AB中小華是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移動的距離，即沿向上的方向沒有移動距離，因此不做功；
在其他條件相同時，滑動摩擦力大于滾動摩擦力，則C中滑動摩擦力大于D中的滾動摩擦力。又因為勻速拉動水桶向前運動，所以由二力平衡條件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移動的距離s相同，根據W=Fs可知C做功最多，故A、B、D不合題意，C符合題意。故選C。
17．①③；減??；增大
【解析】（1）①撿起球時，球受到向上的托力，且在這個方向上通過距離，因此對球做功；
②當球停在空中時，它只受到向上的托力，但是沒有在力的方向上通過距離，因此對球不做功；
③當揮動球時，球受到一個推力，且在這個方向上通過距離，因此對球做功；
④當球飛出后，它不再受到人的推力，因此對球不做功。
故選①③。
（2）球在下落的過程中，質量不變高度減小，則重力勢能減小；
（3）在下落過程中，速度不斷增大，根據P=Fv=Gv可知，重力做功的功率增大。
18．D
【解析】A.磁性平板對鐵塊的吸引力在水平方向，而鐵塊的重力在豎直方向，二者肯定不是平衡力，那么二者之間應該沒有關系，即暫時無法確定吸引力的大小，故A錯誤；
C.2-6s內鐵塊豎直向上做勻速直線運動，它受到向上的拉力，向下的重力和摩擦力。根據平衡力的知識得到：F=G+f=5N+2N=7N，故C錯誤；
B.0-2s內鐵塊做加速運動，此時它受到的合力向上，即拉力F>G+f，那么F>7N，故B錯誤；
D.2-6s內鐵塊移動的距離s=vt=3m/s×4s=12m，則拉力對鐵塊做功：W=Fs=7N×12m=84J，故D正確。
故選D。
19．B
【解析】分析可知，兩種情況下物體受到的拉力相等，且在力的方向上通過的距離相等，根據W=Fs可知，拉力對物體做的功相等，故A錯誤，B正確；
物體在光滑冰面上受到的阻力肯定小于在粗糙地面上的阻力，因此物體在冰面上的速度肯定大于在地面上的速度。根據P=Fv可知，功率P120．C
【解析】根據W=Fs可知，拉力做功的大小只與拉力的大小和物體在力的方向上通過的距離有關，與接觸面是否水平、物體的重力、運動方向或接觸面粗糙程度無關。因為三個拉力相等，且運動距離相等，所以做功相等，即W甲=W乙=W丙。故選C。
21．B
【解析】當木板水平向右做勻速直線運動時，它受到的推力與摩擦力相互平衡，即F=f=4N。
當木板水平向右移動時，一旦它的重心到達桌面以外，它就會從桌面上掉下來。
而均勻直木板的重心在25cm處，則水平推力做功W=Fs=4N×0.25m=1J。故選B。
22．600；25
【解析】 工人做的功 =FS=150N·4m=600J；
摩擦力做的功加上物體重力做的負功=拉力所做的功，故Wf+WG=W總即600J=f·L+G·h，f=25N
23．（1）力的作用是相互的（2）75焦（3）t1
【解析】（1） 瓶內的水向下噴出而水火箭向上運動 ，說明火箭受到一個水對它向上的反作用力，故原因為： 力的作用是相互的 ；
（2）W=GH=0.5kg·10N/kg·15m=75J；
（3） 一開始的時候推力大于其重力，先加速，后推力逐漸變小，當推力等于重力時，此時速度最大為平衡狀態，受到平衡力，故時刻為： t1
24．（1）3（2）3（3）1.2
【解析】（1）當推力為3N時，AB保持靜止狀態，則它們受到的摩擦力與推力平衡，那么整體受到的摩擦力f=F=3N。
（2）當推力為6N時，整體做勻速直線運動，則此時受到的摩擦力與推力相互平衡，即f'=F'=6N。摩擦力與壓力大小成正比，當A掉落后，B對桌面的壓力變成原來的一半，則此時B受到的摩擦力也變成原來的一半，即f''=6N×=3N。
（3）對于AB來說，當它們的重心到達桌面邊緣時，再推物體就會下落。
當A下落時，AB共同向左移動10cm，這段推力做功W=Fs=6N×0.1m=0.6J；
當B下落時，B再向左移動20cm，這段推力做功W'=F's'=3N×0.2m=0.6J；
則推力功做功W總=W+W'=0.6J+.0.6J=1.2J。
25．（1）解：運動路程s=vt=50m/s×20s=1000m
做的功W=Gs=700N×1000m=7×105J（2）BC
【解析】（1） AB降落傘和人一起做勻速直線運動；
解：運動路程s=vt=50m/s×20s=1000m
做的功W=Gs=700N×1000m=7×105J
（2）如乙中阻力大于重力，所以跳傘運動運和降落傘儀器做減速下降的運動，所以符合BC段的圖像；
26．（1）增大摩擦
（2）解：杠鈴的重力G杠=m杠g=166kg×10N/kg=1660N
（3）解：將杠鈴舉高的功W=Fs=G杠h=1660N×2m=3320J
功率P==332W
（4）解：G=m人g=60kg×10N/kg=600N
p==1.13×105Pa
27．（1）G燈=mg=2kg×10N/kg=20N
G錘=mg=3kg×10N/kg=30N
GA=2×20N-30N=10N
（2）重力錘重力勢能=Gh=30N×(0.5m/2)=7.5J
（3）動滑輪A重力勢能=Gh=10N×(0.5m/2)=2.5J
η=W有/W總=7.5J/(7.5J+2.5J)=75%
或η=W有/W總=W有/G燈·h=7.5J/20N×0.5m=75%
28．D
【解析】根據可知，當盾構機做的總功相同時，有用功越多，則機械效率越高，故A錯誤；
根據可知，當做功時間相同時，做功越多，則功率越大，故B錯誤；
工作時間對機械效率沒有影響，故C錯誤；功率是表示物體做功快慢的物理量，故D正確。故選D。
29．B
【解析】（1）人的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
將人體看作一個杠桿，腳尖處為支點，重力為阻力，地面對手的支持力為動力，
根據杠桿的平衡條件F1L1-F2L2可得：F支×L1=G×L2，
即：F支×（1m+0.7m）=500N×1m，
解得：F支≈294N，即地面對雙手的支持力F至少為294N；
（2）由圖乙可知跳一次所用時間s，
1min內所跳的次數：，
起跳的最大高度h=0.09m；
克服重力做功：W=G nh=500N×180×0.09m=8100J；
1min內克服重力做功的平均功率：。 故選B。
30．D
【解析】A.由圖可知，物體B處于靜止狀態，水平方向受到測力計向右的拉力和A對B向左的摩擦力是一對平衡力，所以物體A與物體B之間的摩擦力f=F示=2N，故A正確不合題意；
B.拉力F做的功：W=Fs=5N×1m=5J，故B正確不合題意；
C.拉力F做功的功率：，故C正確不合題意；
D.若物體A做勻速直線運動時，受到水平向左的拉力和B對A向右的摩擦力、地面對A向右的摩擦力處于平衡狀態，則地面對A水平向左的摩擦力：f地=F-fB對A=5N-2N=3N。但題中未提供物體A做勻速直線運動時拉力F的大小，因此無法求出物體A受到地面的摩擦力大小，故D錯誤符合題意。故選D。
31．C
【解析】A.根據圖片可知，斜面CD更長，則斜面CD更省力，故A錯誤；
B.克服物體重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的額外功更大。根據“W總=W有+W額”可知，在斜面AB上做的總功要小一些，故B錯誤；
C.根據W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正確；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根據P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D錯誤。
故選C。
32．B
【解析】A.若SAB=SCD，且FAB=FCD，根據W=Fs可知，則拉力做功一樣多，故A錯誤；
B.若SAB>SCD且tAB=tCD，根據公式可知，速度vAB>vCD。根據P=Fv可知，拉力在AB段做功快，故B正確；
C..若SAB=SCD且tAB>tCD，根據公式可知，速度vABD.若vAB=vCD，但是不知道運動時間的大小，因此無法確定運動距離s的大小。根據W=Fs可知，無法比較做功的大小，故D錯誤。故選B。
33．（1）豎直向下（2）>（3）f=F-sinθ
【解析】（1）物體在CD段運動時，物體所受重力的方向是豎直向下的。
（2）根據圖片可知，AB段物體對接觸面的壓力等于重力，而CD段對接觸面的壓力小于重力，那么受到的摩擦力fAB>fCD。根據W=fs可知，克服摩擦做功WAB>WCD。
（3）在斜面上做的總功：W總=FL；
在斜面上做的有用功W有=Gh=G×L×sin30°；
在斜面上做的額外功：W額=fL；
根據W總=W有+W額得到：FL=G×L×sin30°+fL；解得：f=F-sin30°G。
34．如小于；小于
【解析】從圖中可以看出F1做的是勻速直線運動；F2做的是加速運動，在粗糙程度相同的水平桌面上，說明滑動摩擦力相同，所以F1小于F2， LAO=LOB ，所以W1=F1 LAO；W2=F2LOB，所以W1＜W2；
時間上可以看出，t1=3t2；P=W/t，所以可知P1＜P2；故答案為：小于；小于
35．（1）(彈性)勢能（2）50
（3）四肢運動需要消耗能量；身體肌肉的收縮和拉伸需要消耗能量；心臟推動血液循環需要消能量；人體向外散熱需要消耗能量
【解析】（1）步行時，落地緩沖階段鞋底發生形變，離地蹬伸時鞋底恢復原狀，這一過程中動能與彈性勢能相互轉化。
（2）如下圖所示，人邁步時重心到地面的距離：;
行走一步重心上升高度：△h=65cm-60cm=5cm=0.05m；
那么每分鐘克服重力做功：W總=nW=nGh=60kg×10N/kg×0.05m×100=300J；
他步行的功率：。
（3）人步行時消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是：四肢運動需要消耗能量；身體肌肉的收縮和拉伸需要消耗能量；心臟推動血液循環需要消能量；人體向外散熱需要消耗能量。
36．（1）東南
（2）小
（3）解：
∵
∴
∵
∴
答：列車牽引力為4×105牛，此時該車理論上一次最多能運載2000人
【解析】（1）根據甲圖可知，學院路站在臺州火車站的右下角，根據“上北下南，左西右東”的知識可知，學院路站在臺州火車站的東南方向。
（2）“站在安全線外排隊候車”是我們的常識。如圖乙所示，當列車駛過時，安全線與列車之間空氣的流速較大，越靠近列車，空氣壓強越小，也就越危險。
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