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第十一章　功與機(jī)械能
(考試時(shí)間：90分鐘　　滿分：100分　　得分：________)
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分。在給出的四個(gè)備選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)
1．下列四個(gè)實(shí)例中，人對(duì)物體做了功的是（B）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．汽車未被推動(dòng) 　　　　
B．提著沙袋上升
C．運(yùn)動(dòng)員踢出去的足球在草坪上滾動(dòng) 　　　　
D．石頭搬而未起
2．兩臺(tái)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力之比是1 ∶3，勻速直線行駛時(shí)的速度之比是5 ∶6，那么此時(shí)這兩臺(tái)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率之比是（A）
A.5 ∶18 B．5 ∶2
C．18 ∶5 D．2 ∶5
3．周末，小麗和媽媽一起爬山，她們沿相同路線，從山腳爬到山頂，小麗用時(shí)更短。媽媽體重比小麗大，則下列說(shuō)法正確的是（A）
A.爬到山頂時(shí)，媽媽做的功比小麗做的功多
B．爬到山頂時(shí)，小麗做的功比媽媽做的功多
C．小麗做功的功率一定比媽媽做功的功率大
D．媽媽做功的功率一定比小麗做功的功率大
4．如圖是甲、乙兩機(jī)械的參數(shù)。下列說(shuō)法正確的是（B）
A．甲總功較大 B．甲有用功較小
C.乙額外功較小 D．乙機(jī)械效率較高
5．如圖所示，甲、乙兩裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將重為G1和G2的兩物體勻速提升相同的高度。所用豎直方向上的拉力F1＝F2，兩裝置的機(jī)械效率分別為和η1，η2(不計(jì)繩重和一切摩擦)，則下列選項(xiàng)正確的是（A）
A．G1>G2；η1>η2 B．G1>G2；η1<η2
C．G1＝G2；η1>η2 D．G1＝G2；η1＝η2
6．如圖所示的小型起重機(jī)，某次吊起重為6×103 N的物體，電動(dòng)機(jī)的拉力為4×103 N，用時(shí)20 s，物體上升了5 m。則動(dòng)滑輪（B）
A．做的有用功為6×104 J
B．拉力功率為2×103 W
C．做的總功為2×104 J
D．機(jī)械效率為66.7%
7．球豎直向上運(yùn)動(dòng)并落回地面的過程中，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)。小球在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　C　)
A．小球在 A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能相等
B．從A點(diǎn)到B點(diǎn)小球的機(jī)械能不變
C．小球在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)小
D．小球在B點(diǎn)的離地高度比在A點(diǎn)高
8．如圖是小龍“測(cè)量斜面機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，將重6 N的物體以1 m/s的速度勻速拉到斜面頂端，測(cè)得斜面的機(jī)械效率為75%。下列說(shuō)法正確的是（D）
A．拉力做功為3 J
B．物體受到摩擦力為1.5 N
C．在勻速拉動(dòng)過程中，物體的機(jī)械能不變
D．若以2 m/s的速度勻速拉動(dòng)物體，斜面的機(jī)械效率仍為75%
9．在一水平地面上，小明沿水平方向推重400 N的木箱做直線運(yùn)動(dòng)，木箱速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知在4～8 s內(nèi)木箱受到的推力恒為150 N。下列說(shuō)法正確的是（A）
A．4～8 s內(nèi)，木箱受到的推力的功率是150 W
B．8～10 s內(nèi)，木箱受到的摩擦力大于150 N
C．4～8 s內(nèi)，木箱克服摩擦力做功是1 200 J
D．4～8 s內(nèi)，木箱重力做功為1 600 J
10．使用如圖滑輪組勻速提升重力不同的物體時(shí)，除了動(dòng)滑輪的重力導(dǎo)致的額外功外，其他因素導(dǎo)致的額外功與總功之比為一定值。已知?jiǎng)踊喼亓? N，繩子能承受的最大拉力為50 N。當(dāng)勻速提升重為9 N的物體時(shí)，滑輪組機(jī)械效率為81%，則使用該滑輪組勻速提升物體時(shí)的最大機(jī)械效率為（B）
A.90% B．89% C．88% D．87%
二、多項(xiàng)選擇題(本大題共2小題，每小題4分，共8分。在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得 4分，選對(duì)但不全得 2分，有選錯(cuò)得0分)
11．某次跳水比賽中，運(yùn)動(dòng)員站立在跳臺(tái)上的A點(diǎn)，然后保持直立姿勢(shì)從跳臺(tái)上豎直向上彈跳后騰空，至最高點(diǎn)B處后自由下落，至C點(diǎn)落入水中。關(guān)于上述運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員騰空后的機(jī)械能，下列分析正確的是(不計(jì)空氣阻力)（BC）
A.運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最大
B．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒
C．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，動(dòng)能逐漸減小
D．運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能逐漸增大
12．工人用如圖滑輪組將重800 N的物體在 5 s 內(nèi)勻速提升
2 m，其中動(dòng)滑輪重100 N(不計(jì)繩重和摩擦)，下列判斷正確的是(　CD　)
A．繩端移動(dòng)的距離為8 m
B．此滑輪組的機(jī)械效率為80%
C．拉力做功的功率為360 W
D．若工人對(duì)繩子最大拉力為500 N，則他最多可提起重為1 400 N的物體
三、填空題(本大題共6小題，每空1分，共12分)
13．如圖所示的單擺，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球的重力做功，細(xì)線對(duì)小球的拉力不做功。(均選填“做功”或“不做功”)
14．小明玩彈弓時(shí)發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，相同彈丸射得越遠(yuǎn)，則橡皮筋對(duì)彈丸做的功越多，由此說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與彈性形變程度有關(guān)。
15．某無(wú)人機(jī)在一定的高度勻速直線飛行給小麥噴灑農(nóng)藥(不計(jì)空氣阻力)，噴灑農(nóng)藥的過程中，飛機(jī)的動(dòng)能減小，機(jī)械能減小。(均選填“增大”“減小”或“不變”)
16．某架無(wú)人機(jī)重330 N，在一次試飛中從高空豎直下降1 000 m，無(wú)人機(jī)所受重力做的功為3.3×105J，在此過程中無(wú)人機(jī)的重力勢(shì)能將減小。
17．如圖所示，人向下拉繩提升重物，已知物體重400 N，動(dòng)滑輪重100 N，不計(jì)繩重及摩擦，將重物勻速提升0.5 m，該滑輪組的機(jī)械效率為80%；若增加提升的物重，滑輪組的機(jī)械效率會(huì)提高(選填“提高”“不變”或“降低”)。
18．某電動(dòng)玩具汽車重20 N，在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力與速度的關(guān)系如圖所示。該玩具汽車所提供的水平推力為300 N時(shí)，勻速直線運(yùn)動(dòng)3 s，水平推力做功540J；該玩具汽車在水平地面上以
0.5 m/s 的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)4 s時(shí)，水平推力做功的功率為75W
。
四、作圖題(本大題共1小題，共6分)
19．(1)(3分)如圖，在探究影響動(dòng)能大小的實(shí)驗(yàn)中，銅球的質(zhì)量大于鋼球的質(zhì)量。請(qǐng)你用虛線框表示圖乙中木塊停止的大致位置。
(2)(3分)小明正在探究“滑輪組的機(jī)械效率和繞線方式是否有關(guān)”時(shí)，先測(cè)量出圖甲裝置的機(jī)械效率，為了完成該探究，請(qǐng)你幫小明補(bǔ)全圖乙的裝置。
五、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共4小題，共25分)
20．(5分)體育課上，三位同學(xué)為了比較誰(shuí)做功快，做了如下實(shí)驗(yàn)：他們分別測(cè)出各自連續(xù)做5次“引體向上”的時(shí)間，身體向上移動(dòng)的距離。然后將數(shù)據(jù)記錄在表格中。
序號(hào) 學(xué)生 重力/N 身體向上移動(dòng)的距離/m 完成5次做的功/J 完成5次所用的時(shí)間/s
1 甲 500 0.48 1 200 5.4
2 乙 480 0.45 1 080 5.4
3 丙 600 0.40 1 200 6.5
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2中的數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論：當(dāng)做功所用的時(shí)間相同時(shí)，做功越多，做功越快。
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與3中的數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論；做相同的功，所用時(shí)間越少的做功越快。
(3)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與3中的數(shù)據(jù)，若要比較乙、丙兩位同學(xué)做功的快慢，應(yīng)在表格中添加的欄目是做的功與所用時(shí)間的比值/(J·s－1)，因此為了比較做功快慢，物理學(xué)中引入了物理量功率。
(4)由上分析可知，甲、乙、丙三位同學(xué)做功最快的是甲。
21．(6分)(1)如圖甲在“探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面同一高度由靜止?jié)L下，在水平面上推動(dòng)木塊滑行一段距離，通過比較木塊滑行的距離可探究鋼球(選填“鋼球”或“木塊”)動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系。
(2)如圖乙，在探究“彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過比較木塊移動(dòng)的距離來(lái)衡量彈性勢(shì)能的大小，用到的科學(xué)研究方法是轉(zhuǎn)換法。
(3)在探究“重力勢(shì)能跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，選用一塊厚泡沫、三個(gè)相同的鐵釘和三個(gè)金屬塊(m1＝m2＜m3)，做了a、b、c三次實(shí)驗(yàn)。先將鐵釘插入泡沫相同的深度，再分別將三個(gè)金屬塊從空中靜止釋放后撞擊鐵釘，金屬塊釋放時(shí)的位置和撞擊后鐵釘進(jìn)入泡沫深度如圖丙。比較a、b實(shí)驗(yàn)可得出重力勢(shì)能大小與高度關(guān)系；圖中鐵塊m2 的重力勢(shì)能最大。
22．(7分)在探究“彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；
猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)；
猜想三：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的長(zhǎng)度有關(guān)；
猜想四：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)。
(1)為驗(yàn)證猜想一，他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)將同一彈簧壓縮不同(選填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度(彈簧被壓縮后未超過其彈性限度)，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，分析比較木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，從而比較彈性勢(shì)能的大小。
(2)為驗(yàn)證猜想二，需選用長(zhǎng)度和粗細(xì)相同、材料不同的兩根彈簧，實(shí)驗(yàn)時(shí)將兩根彈簧壓縮相同(選填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時(shí)，若木塊被推動(dòng)的距離不同，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。
(3)為驗(yàn)證猜想三，需選用材料和粗細(xì)相同而長(zhǎng)度不同的兩根彈簧。
(4)若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將不能(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。
23．(7分)提高機(jī)械效率能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，一組同學(xué)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，滑輪組如圖甲，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。
次數(shù) 物體的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離s/m 機(jī)械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中加速向上提升重物，所測(cè)滑輪組的機(jī)械效率會(huì)偏小。
(2)分析第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出此時(shí)的機(jī)械效率是74.1%。
(3)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個(gè)滑輪組提升重物時(shí)，被提升的物體越重，機(jī)械效率越高，分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。
(4)小紅用均為G0的滑輪，組裝了如圖乙、丙兩個(gè)滑輪組(兩個(gè)滑輪組都不計(jì)繩重和摩擦)，在相同時(shí)間內(nèi)把重物G提升相同高度，拉力F1＝F2，則F1、F2做功的功率P1<(選填“>”“<”或“＝”)P2，滑輪組的機(jī)械效率之比η1∶η2＝4∶3。
六、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，共19分。解答時(shí)要求寫出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案，未寫出主要演算過程的，不得分)
24．(7分)某新型太陽(yáng)能汽車的動(dòng)力完全由安裝在車頂?shù)碾姵匕迨占奶?yáng)能提供。接收太陽(yáng)能的電池板面積為 6 m2。某次試車過程中，該車在水平路面上以恒定功率P做直線運(yùn)動(dòng)，v－t圖像如圖。已知汽車(包括司乘人員)的總質(zhì)量為480 kg，汽車行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍，g取10 N/kg。
(1)求汽車的功率P；
(2)求在0～15 s內(nèi)汽車牽引力做的功；
(3)若電池板吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能的效率為20%，求太陽(yáng)光照射到電池板單位面積上的功率。(假設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中太陽(yáng)光照情況不變)
解：(1)汽車勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，則汽車牽引力：
F＝f＝0.02G＝0.02mg＝0.02×480 kg×10 N/kg＝96 N，
因?yàn)樾旭倳r(shí)功率恒定，故汽車的功率：
P＝＝＝Fv＝96 N×10 m/s＝960 W；
(2)在前15 s內(nèi)汽車牽引力做功：
W＝Pt＝960 W×15 s＝14 400 J；
(3)15 s內(nèi)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為汽車機(jī)械能為14 400 J，則其吸收的太陽(yáng)能：
E＝＝＝72 000 J，
其照射到電池板單位面積上的功率：
P1＝＝＝800 W/m2。
25．(12分)小車是現(xiàn)在家庭出行或旅游的一種重要交通工具，下表是某家庭所用小車的部分參數(shù)，當(dāng)該小車滿載時(shí)以72 kW的恒定功率從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)25 s達(dá)到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)35 s后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)(失去牽引力)滑行15 s停下來(lái)，小車整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的v－t圖像如圖所示，g取10 N/kg。
(1)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功；
(2)求小車運(yùn)動(dòng)的最大速度。
空車質(zhì)量 1.6 t
最大載貨量 0.4 t
車輪個(gè)數(shù) 4
最大額定功率 72 kW
勻速行駛受到的,阻力與總重力之比 6 ∶25
解：(1)由題意可知，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間：
t＝25 s＋35 s＝60 s，
小車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功：
W＝Pt＝72×103 W×60 s＝4.32×106 J；
(2)小車滿載時(shí)的總重力：
G＝mg＝(1.6＋0.4)×103 kg×10 N/kg＝2×104 N，
小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的阻力：
f＝×G＝×2×104 N＝4 800 N，
當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到牽引力與阻力平衡大小相等，即F＝f＝4 800 N，根據(jù)P＝＝＝Fv可得，小車運(yùn)動(dòng)的最大速度：
v＝＝＝15 m/s。第十一章　功與機(jī)械能
(考試時(shí)間：90分鐘　　滿分：100分　　得分：________)
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分。在給出的四個(gè)備選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)
1．下列四個(gè)實(shí)例中，人對(duì)物體做了功的是（ ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．汽車未被推動(dòng) 　　　　
B．提著沙袋上升
C．運(yùn)動(dòng)員踢出去的足球在草坪上滾動(dòng) 　　　　
D．石頭搬而未起
2．兩臺(tái)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力之比是1 ∶3，勻速直線行駛時(shí)的速度之比是5 ∶6，那么此時(shí)這兩臺(tái)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率之比是（ ）
A.5 ∶18 B．5 ∶2
C．18 ∶5 D．2 ∶5
3．周末，小麗和媽媽一起爬山，她們沿相同路線，從山腳爬到山頂，小麗用時(shí)更短。媽媽體重比小麗大，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.爬到山頂時(shí)，媽媽做的功比小麗做的功多
B．爬到山頂時(shí)，小麗做的功比媽媽做的功多
C．小麗做功的功率一定比媽媽做功的功率大
D．媽媽做功的功率一定比小麗做功的功率大
4．如圖是甲、乙兩機(jī)械的參數(shù)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．甲總功較大 B．甲有用功較小
C.乙額外功較小 D．乙機(jī)械效率較高
5．如圖所示，甲、乙兩裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將重為G1和G2的兩物體勻速提升相同的高度。所用豎直方向上的拉力F1＝F2，兩裝置的機(jī)械效率分別為和η1，η2(不計(jì)繩重和一切摩擦)，則下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A．G1>G2；η1>η2 B．G1>G2；η1<η2
C．G1＝G2；η1>η2 D．G1＝G2；η1＝η2
6．如圖所示的小型起重機(jī)，某次吊起重為6×103 N的物體，電動(dòng)機(jī)的拉力為4×103 N，用時(shí)20 s，物體上升了5 m。則動(dòng)滑輪（ ）
A．做的有用功為6×104 J
B．拉力功率為2×103 W
C．做的總功為2×104 J
D．機(jī)械效率為66.7%
7．球豎直向上運(yùn)動(dòng)并落回地面的過程中，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)。小球在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　 　)
A．小球在 A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能相等
B．從A點(diǎn)到B點(diǎn)小球的機(jī)械能不變
C．小球在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)小
D．小球在B點(diǎn)的離地高度比在A點(diǎn)高
8．如圖是小龍“測(cè)量斜面機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，將重6 N的物體以1 m/s的速度勻速拉到斜面頂端，測(cè)得斜面的機(jī)械效率為75%。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．拉力做功為3 J
B．物體受到摩擦力為1.5 N
C．在勻速拉動(dòng)過程中，物體的機(jī)械能不變
D．若以2 m/s的速度勻速拉動(dòng)物體，斜面的機(jī)械效率仍為75%
9．在一水平地面上，小明沿水平方向推重400 N的木箱做直線運(yùn)動(dòng)，木箱速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知在4～8 s內(nèi)木箱受到的推力恒為150 N。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．4～8 s內(nèi)，木箱受到的推力的功率是150 W
B．8～10 s內(nèi)，木箱受到的摩擦力大于150 N
C．4～8 s內(nèi)，木箱克服摩擦力做功是1 200 J
D．4～8 s內(nèi)，木箱重力做功為1 600 J
10．使用如圖滑輪組勻速提升重力不同的物體時(shí)，除了動(dòng)滑輪的重力導(dǎo)致的額外功外，其他因素導(dǎo)致的額外功與總功之比為一定值。已知?jiǎng)踊喼亓? N，繩子能承受的最大拉力為50 N。當(dāng)勻速提升重為9 N的物體時(shí)，滑輪組機(jī)械效率為81%，則使用該滑輪組勻速提升物體時(shí)的最大機(jī)械效率為（ ）
A.90% B．89% C．88% D．87%
二、多項(xiàng)選擇題(本大題共2小題，每小題4分，共8分。在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得 4分，選對(duì)但不全得 2分，有選錯(cuò)得0分)
11．某次跳水比賽中，運(yùn)動(dòng)員站立在跳臺(tái)上的A點(diǎn)，然后保持直立姿勢(shì)從跳臺(tái)上豎直向上彈跳后騰空，至最高點(diǎn)B處后自由下落，至C點(diǎn)落入水中。關(guān)于上述運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員騰空后的機(jī)械能，下列分析正確的是(不計(jì)空氣阻力)（ ）
A.運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最大
B．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒
C．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，動(dòng)能逐漸減小
D．運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能逐漸增大
12．工人用如圖滑輪組將重800 N的物體在 5 s 內(nèi)勻速提升
2 m，其中動(dòng)滑輪重100 N(不計(jì)繩重和摩擦)，下列判斷正確的是(　 　)
A．繩端移動(dòng)的距離為8 m
B．此滑輪組的機(jī)械效率為80%
C．拉力做功的功率為360 W
D．若工人對(duì)繩子最大拉力為500 N，則他最多可提起重為1 400 N的物體
三、填空題(本大題共6小題，每空1分，共12分)
13．如圖所示的單擺，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球的重力 ，細(xì)線對(duì)小球的拉力 。(均選填“做功”或“不做功”)
14．小明玩彈弓時(shí)發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，相同彈丸射得越遠(yuǎn)，則橡皮筋對(duì)彈丸做的功越 ，由此說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與 有關(guān)。
15．某無(wú)人機(jī)在一定的高度勻速直線飛行給小麥噴灑農(nóng)藥(不計(jì)空氣阻力)，噴灑農(nóng)藥的過程中，飛機(jī)的動(dòng)能 ，機(jī)械能 。(均選填“增大”“減小”或“不變”)
16．某架無(wú)人機(jī)重330 N，在一次試飛中從高空豎直下降1 000 m，無(wú)人機(jī)所受重力做的功為 J，在此過程中無(wú)人機(jī)的重力勢(shì)能將 。
17．如圖所示，人向下拉繩提升重物，已知物體重400 N，動(dòng)滑輪重100 N，不計(jì)繩重及摩擦，將重物勻速提升0.5 m，該滑輪組的機(jī)械效率為 ；若增加提升的物重，滑輪組的機(jī)械效率會(huì) (選填“提高”“不變”或“降低”)。
18．某電動(dòng)玩具汽車重20 N，在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力與速度的關(guān)系如圖所示。該玩具汽車所提供的水平推力為300 N時(shí)，勻速直線運(yùn)動(dòng)3 s，水平推力做功 J；該玩具汽車在水平地面上以
0.5 m/s 的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)4 s時(shí)，水平推力做功的功率為 W
。
四、作圖題(本大題共1小題，共6分)
19．(1)(3分)如圖，在探究影響動(dòng)能大小的實(shí)驗(yàn)中，銅球的質(zhì)量大于鋼球的質(zhì)量。請(qǐng)你用虛線框表示圖乙中木塊停止的大致位置。
(2)(3分)小明正在探究“滑輪組的機(jī)械效率和繞線方式是否有關(guān)”時(shí)，先測(cè)量出圖甲裝置的機(jī)械效率，為了完成該探究，請(qǐng)你幫小明補(bǔ)全圖乙的裝置。
五、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共4小題，共25分)
20．(5分)體育課上，三位同學(xué)為了比較誰(shuí)做功快，做了如下實(shí)驗(yàn)：他們分別測(cè)出各自連續(xù)做5次“引體向上”的時(shí)間，身體向上移動(dòng)的距離。然后將數(shù)據(jù)記錄在表格中。
序號(hào) 學(xué)生 重力/N 身體向上移動(dòng)的距離/m 完成5次做的功/J 完成5次所用的時(shí)間/s
1 甲 500 0.48 1 200 5.4
2 乙 480 0.45 1 080 5.4
3 丙 600 0.40 1 200 6.5
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào) 中的數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論：當(dāng)做功所用的時(shí)間相同時(shí)，做功越多，做功越快。
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與3中的數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論；做相同的功，所用時(shí)間越 的做功越快。
(3)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與3中的數(shù)據(jù)，若要比較乙、丙兩位同學(xué)做功的快慢，應(yīng)在表格中添加的欄目是 ，因此為了比較做功快慢，物理學(xué)中引入了物理量 。
(4)由上分析可知，甲、乙、丙三位同學(xué)做功最快的是 。
21．(6分)(1)如圖甲在“探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面同一高度由靜止?jié)L下，在水平面上推動(dòng)木塊滑行一段距離，通過比較木塊滑行的距離可探究 (選填“鋼球”或“木塊”)動(dòng)能的大小與 的關(guān)系。
(2)如圖乙，在探究“彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過比較 的距離來(lái)衡量彈性勢(shì)能的大小，用到的科學(xué)研究方法是 。
(3)在探究“重力勢(shì)能跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，選用一塊厚泡沫、三個(gè)相同的鐵釘和三個(gè)金屬塊(m1＝m2＜m3)，做了a、b、c三次實(shí)驗(yàn)。先將鐵釘插入泡沫相同的深度，再分別將三個(gè)金屬塊從空中靜止釋放后撞擊鐵釘，金屬塊釋放時(shí)的位置和撞擊后鐵釘進(jìn)入泡沫深度如圖丙。比較a、b實(shí)驗(yàn)可得出重力勢(shì)能大小與 關(guān)系；圖中鐵塊 的重力勢(shì)能最大。
22．(7分)在探究“彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；
猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)；
猜想三：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的長(zhǎng)度有關(guān)；
猜想四：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)。
(1)為驗(yàn)證猜想一，他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)將同一彈簧壓縮 (選填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度(彈簧被壓縮后未超過其彈性限度)，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，分析比較 ，從而比較彈性勢(shì)能的大小。
(2)為驗(yàn)證猜想二，需選用 的兩根彈簧，實(shí)驗(yàn)時(shí)將兩根彈簧壓縮 (選填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時(shí)，若 ，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。
(3)為驗(yàn)證猜想三，需選用 的兩根彈簧。
(4)若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將 (選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。
23．(7分)提高機(jī)械效率能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，一組同學(xué)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，滑輪組如圖甲，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。
次數(shù) 物體的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離s/m 機(jī)械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中加速向上提升重物，所測(cè)滑輪組的機(jī)械效率會(huì) 。
(2)分析第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出此時(shí)的機(jī)械效率是 。
(3)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個(gè)滑輪組提升重物時(shí)，被提升的物體越重，機(jī)械效率越高，分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，機(jī)械效率與物體上升的高度 (選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。
(4)小紅用均為G0的滑輪，組裝了如圖乙、丙兩個(gè)滑輪組(兩個(gè)滑輪組都不計(jì)繩重和摩擦)，在相同時(shí)間內(nèi)把重物G提升相同高度，拉力F1＝F2，則F1、F2做功的功率P1 (選填“>”“<”或“＝”)P2，滑輪組的機(jī)械效率之比η1∶η2＝ 。
六、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，共19分。解答時(shí)要求寫出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案，未寫出主要演算過程的，不得分)
24．(7分)某新型太陽(yáng)能汽車的動(dòng)力完全由安裝在車頂?shù)碾姵匕迨占奶?yáng)能提供。接收太陽(yáng)能的電池板面積為 6 m2。某次試車過程中，該車在水平路面上以恒定功率P做直線運(yùn)動(dòng)，v－t圖像如圖。已知汽車(包括司乘人員)的總質(zhì)量為480 kg，汽車行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍，g取10 N/kg。
(1)求汽車的功率P；
(2)求在0～15 s內(nèi)汽車牽引力做的功；
(3)若電池板吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能的效率為20%，求太陽(yáng)光照射到電池板單位面積上的功率。(假設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中太陽(yáng)光照情況不變)
25．(12分)小車是現(xiàn)在家庭出行或旅游的一種重要交通工具，下表是某家庭所用小車的部分參數(shù)，當(dāng)該小車滿載時(shí)以72 kW的恒定功率從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)25 s達(dá)到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)35 s后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)(失去牽引力)滑行15 s停下來(lái)，小車整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的v－t圖像如圖所示，g取10 N/kg。
(1)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功；
(2)求小車運(yùn)動(dòng)的最大速度。
空車質(zhì)量 1.6 t
最大載貨量 0.4 t
車輪個(gè)數(shù) 4
最大額定功率 72 kW
勻速行駛受到的,阻力與總重力之比 6 ∶25

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