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第十一章 功和机械能
选拔卷
（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．如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（ ）
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
2．小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ）
A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J
3．如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．弹簧在运动过程
中，有哪些机械能发生了转化（ ）
A．只有动能和重力势能
B．只有动能和弹性势能
C．只有重力势能和弹性势能
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D．动能、重力势能和弹性势能都发生了转化
4．如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F 、F ，功率
1 2
分别为P 、P ，在不考虑摩擦的情况下（ ）
1 2
A．F ＜F ，P ＝P B．F ＞F ，P ＞P
1 2 1 2 1 2 1 2
C．F ＝F ，P ＝P D．F ＜F ，P ＜P
1 2 1 2 1 2 1 2
5．高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间
匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中（ ）
A．动能一直增大，机械能守恒
B．动能先增大后不变，机械能守恒
C．动能先增大后不变，机械能一直减小
D．动能先减小后不变，机械能一直减小
6．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图
所示），F所做的功分别为W 和W ，则（ ）
1 2
A．W ＝ W B．W ＝W C．W ＝2W D．W ＝4W
1 2 1 2 1 2 1 2
7．球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球
在M点的（ ）
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A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的
C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低
8．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图
乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（ ）
A．10J B．30J C．50J D．80J
9．在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示（b，d在同一高度），如果不计空气阻力，下列说
法错误的是（ ）
A．从a点向b点运动的过程中，动能增加
B．从b点向c点运动的过程中，重力势能增加
C．b点的动能等于d点的动能
D．c点和d点的机械能相等
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10．频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，
不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大
B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在ab段做功比在cd段多
D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢
11．如图所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后最高
返回到T点。则下列说法中正确的是（ ）
A．小物块从P向M运动过程中，机械能减小
B．小物块从P向M运动过程中，重力势能增大
C．弹簧被压缩到最短时，小物块动能最大
D．小物块从M向T运动过程中，速度变快
12．一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（ ）
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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
13．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体
验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从 A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，
经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
14．汽车在平直公路上以速度V 匀速行驶，发动机功率为P ，牵引力为F ，t 时刻开始，司机减小了油门，使汽
0 0 0 1
车保持恒定功率P行驶，到t 时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒
2
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定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（ ）
A．t 至t 时间内，汽车做加速运动
1 2
B．F ＝2f
0
C．t 时刻之后，汽车将保持功率P 行驶
2 0
D．v＝ v
0
二、填空题（每空1分，共18分）
15．小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走廊水平走了5m到达实验室。每层楼高
3m，小龙对实验器材做功 J．若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500J，则小龙自身体重
kg．（g＝10N/kg）
16．如图所示的单摆，让小球从 A点静止释放，小球从 A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球
功，细绳对小球的拉力 功（均选填“做”或“不做”）。
17．如图所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t
图象分别是图乙中的图线①②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F 、F ，两次拉力的功率分别为P 、P ，
1 2 1 2
则F F ，P P （均选填“＜”、“＝”或“＞”）
1 2 1 2
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18．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球
竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能 选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，
甲球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的机械能 （选填“增大”“先增大
后减小”“不变”或“减小”）
19．如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松
手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的 势能。增加钢锯条被下压
的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的 越大，它的弹性势能越大。
20．在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手
后到达最高点的过程中，球受 个力的作用，球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不
变”），在最高点时，球的动能 （选填“大于”或“等于”）零。
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21．如图所示，一木块（不计大小）沿固定光滑斜面下滑，木块的重力为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。
22．在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、质量分别为m 和m 的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度
A B
由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断：m m （选填“大于”、
A B
“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量 （选
填“不变”、“减少”或“增大”）。
三、实验探究题（每空1分，共18分）
23．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功
率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的 （填物理量与其对应字母）；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）。
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 。
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A．频率相同，体重大的功率大
B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小
D．体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议： 。
（7）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如上图所示。根据图中所给条件，可估算
出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W．（g取10N/kg）
24．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于
m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所
示 。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变
量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。
（3）小丽根据图1甲、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）某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h ＞h ）由静
2 1
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止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 （选填“正
确的”或“错误的”）。
25．小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止
释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不
计）。
实验数据如下表：
实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m
① A 200 0.5 0.1
② B 400 0.5 0.25
③ C 200 1 0.2
④ D 200 1 0.2
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（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 。（写出一种方法即可）
（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
（3）为验证猜想二，应比较 （填实验序号），得到的结论是：当物体质量相同时， 。
（4）比较③④，得到的结论是 。
（5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（E ）的表达式“E ＝mgh”，并去办公室询问了老师，得
p p
以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为
J．（忽略空气阻力，g＝10N/kg）
四、计算题（26题10分，27题12分，共22分）
26．（10分）我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米。
潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。（g＝10N/kg）问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升
12米。
（1）（3分）牵引机械对潜水器的拉力有多大？
（2）（3分）牵引机械对潜水器所做的功是多少？
（3）（4分）假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？
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27．（12分）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N
的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开
始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）（3分）运动员下落的平均速度；
（2）（4分）重力做的功；
（3）（5分）匀速下降时重力做功的功率。
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