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第十一章 功和机械能
提分卷
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列说法中正确的是（ ）
A．用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功
B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功
C．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功
D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
2．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速
缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（ ）
A．木箱受到重力做功的大小为800J
B．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100J
C．木箱受到合力做功的大小为125J
D．木箱受到斜面的支持力做功大小为200J
3．滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翘起。如图所示，飞行员
驾驶舰载机由静止开始一直加速直至离舰的过程中，下列说法正确的是（ ）
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A．飞行员的动能先增加后减少
B．飞行员的机械能一直增加
C．飞行员的机械能一直减少
D．飞行员的机械能先不变后增加
4．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程——时间图像如图所示，则根据
图像分析可知（ ）
A．两次物体运动的速度：v ＜v
1 2
B．两次物体所受的拉力：F ＞F
1 2
C．0～4s两次拉力对物体所做的功：W ＜W
1 2
D．0～4s两次拉力对物体做功的功率：P ＞P
1 2
5．人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，如图所示。卫星
在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化。关于运行的卫星，下列说法中正确的是
（ ）
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A．卫星绕地球运行的过程中，不受力的作用
B．卫星从近地点向远地点运动的过程中，动能增加
C．卫星从远地点向近地点运动的过程中，势能转化为动能
D．卫星在远地点和近地点的机械能不相等
6．从地面竖直上抛一小球，小球的动能和重力势能随着离地面高度的变化图线如图所示，下列说法正确的是（
）
A．小球的最大动能是4J
B．甲是小球动能变化的图线
C．小球上升过程中机械能不守恒
D．小球上升3m时动能和重力势能之比7：3
7．投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．在最高点b点时，铅球的重力势能最大，动能为零
B．在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的动能先减小后增大
C．在从a点到b点的过程中，铅球的动能增大，重力势能减小
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D．在从b点到c点的过程中，铅球的重力势能增大，动能减小
8．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，下落点到地面之间距离用虚线划分，相邻虚线间
距相等。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球经过M、N两点。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲球在P点的动能比它在Q点的动能大
B．乙球在M点与N点距离最高点、最低点距离相等，故重力势能相等
C．两球在Q点和M点的机械能相等
D．甲球在Q点的速度小于乙球在 N 点的速度
9．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能相等
C．在b的动能等于在c的动能
D．d点机械能小于c点机械能
10．如图所示，是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能为120J，当小球由A点运动到B点时，机械能变
为100J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为（ ）
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A．120J B．100J C．90J D．80J
11．2020年12月17日，嫦娥五号返回器采用“打水漂”的方式返回并成功着陆。如图为“打水漂”模拟路径图，
图中的A、B、C是返回器飞行轨迹上的三个点，其中A和C高度相同，以下说法正确的是（ ）
A．返回器在C点的机械能大于A点机械能
B．返回器在C点的速度小于A点的速度
C．返回器在B点的势能小于C点的势能
D．返回器在B点的速度大于C点的速度
12．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的
最高点，且A、C两点的高度h ＞h ，在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A C
A．小球的运动状态保持不变
B．小球的机械能总量逐渐减小
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C．绳的拉力对小球做了功
D．从B到C，小球的动能全部转化为重力势能
13．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿
过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。
下列说法正确的是（ ）
A．罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中，机械能守恒
B．罐子滚动过程速度为零时，橡皮筋的弹性势能最大
C．罐子向下滚时主要是重力势能转化为动能和橡皮筋的弹性势能
D．罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于罐子具有惯性
14．如图甲所示。小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从 a处开始接触弹簧，压缩至c处时
弹簧最短。从a至c的过程中，小球在b处速度最大，小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙
所示，不计空气阻力，则从a至c的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．在a处时小球受到的弹力等于自身重力
B．小球在c处速度为零，处于平衡状态
C．在ab段小球所受弹力小于重力，处于加速运动阶段
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D．在bc段弹簧的弹性势能由小球的重力势能转化而来
二、填空题（每空1分，共20分）
15．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。
16．如图，滚摆下降过程中，滚摆的 能转化为 能。滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达
到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
17．如图是上海”明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样
的设计可以让列车无动力滑行进站时将 能转化为 能储存起来，此过程中机械能总量 。
（选填“减小”“变大”“不变”）
18．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止
释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，
（选填“a”、“b”或“c”）点的动能最大，从b点到c点，弹簧的弹性势能 （选填“减小”、
“增大”或“不变”）。
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19．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 ，这说明橡皮筋的弹
性势能与物体发生 大小有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速
度也 （选填“相同”或“不相同”）。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 （选填“相同”
或“不相同”）。
20．在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由 A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝
BC．如图所示，物体在 AB段重力做功 W ，做功功率 P ；在BC段重力做功 W ，做功功率 P ，则W
1 1 2 2 1
W ，P P （两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
2 1 2
21．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞
设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。图乙是跳伞过程中部分阶段的情景
及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是 （填对应序号）；运动员和跳伞设备的总重力在
AB段所做的功 J。
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22．王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg。王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。
如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，为了尽可能快地将
这批书籍搬上新家，他每次应搬 捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回
原地，所用的总时间为 s（g＝10N/kg）。
三、实验探究题（每空1分，共15分）
23．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小华让小球从同一光滑斜面上由静止释放，在水平面上
撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图所示。其中，m ＝m ＜m ，h ＝h ＞h 。
A B C A C B
（1）该实验是通过观察 来反映小球的动能大小；
（2）通过比较甲、乙两图的实验，可研究小球的动能大小与 （选填“质量”或“速度“）的关系；
（3）小华根据乙、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？ （选填“正确
“或“错误”），理由是： 。
（4）A、C两球到达底部时的速度分别为以v 、v ；则v v （选填“＞”、“＜”或“＝”）。小强
A B A B
对此结论有疑惑，于是她设计了如图丁所示的实验：让小球AC同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，
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她想，若C球相对于A球 （选填“运动”或“静止”），就可以说明小球从斜面上滚下时，任一位置
处速度相等。
24．在学习了弹性势能的物理知识之后小丽想自己设计实验探究弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关，实验前她
先提出了以下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
为实验探究小丽准备了多根弹簧，还有小球、木块和长刻度尺.请你帮助小丽一起完成下面的实验。
（1）在验证猜想一时，小丽用同一根弹簧设计了如图甲、乙所示的实验。实验中弹性势能的大小可以间接比较
来实现，这里用到了研究方法叫 。
（2）为验证猜想二，需选用粗细 的两根弹簧，将两根弹簧压缩 （均填“相同”或“不同”）
的长度，再让小球碰到同一位置的相同木块比较木块运动的距离来得出结论。
（3）如图丙所示，为更好地研究弹性势能与动能的之间的转化，小丽将弹簧的左端固定，右端连接小球，把它
们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长的位置，c点是小球到达最右
端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中小球速度最大的位置是 （选填“a”“b”或“c”）。由
a点运动到b点的过程中能量转化的过程是 。
25．小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三
个铝块A、B和C（质量为m ＝m ＜m ），他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由
A B C
空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫如图所示。
（1）在这个实验中，可以通过观察 来比较铝块重力势能的大小。
（2）甲、乙实验说明 ；比较 实验的情况，说明铝块位置相同时，质量越大，铝块的重力势能越
大。
（3）分析上述实验，得出的结论是： ，它的重力势能越大。
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四、计算题（26题11分，27题12分，共23分）
26．（10分）近年来，房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势。这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然，
在旅途中享受自由。我国制造的“长城”房车（如图所示）的总质量为 3×103kg，在一段平直公路上匀速行驶
了56km，用时0.5h，受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）（2分）该房车的行驶速度；
（2）（4分）该房车牵引力所做的功；
（3）（4分）若将该房车改装成并联混合动力型，由汽油发动机与电动机同时提供动力，其功率分别为40kW
和60kW，该房车以72km/h的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。
27．（12分）一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到
最大速度，接着匀速运动20s关闭发动机，滑行156.25m停下。其ν﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中
受到的阻力恰为车重的0.2倍，（g取10N/kg）求：
（1）（2分）在运动过程中受到的阻力；
（2）（2分）整个过程中发动机所做的功的大小；
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（3）（4分）汽车运动的最大速度v；
（4）（4分）整个过程中克服阻力所做的功的大小。
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