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班级 姓名 学号 分数
第十一章 《功和机械能》测试卷（A 卷）
（时间：60分钟，满分：100分）
一.选择题（每题只有一个选项符合题目要求，共16小题，每小题2分，本大题共32分）
1.（2020 北京）如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）
A ．用力搬石头没 B．人将重物从地 C．人推一块大石 D．人使箱子沿水平
有搬动 面拉到高处 头没推动 方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】A．人用力搬石头但没有搬动，有力，但物体没有在力的方向上通过距离，没有做功，不符合题
意；
B．人将重物从地面拉到高处，对物体有向上的拉力，物体在拉力的方向上通过了距离，所以拉力对物体
做了功，符合题意；
C．人推一块大石头没推动，有力，但物体没有在力的方向上通过距离，没有做功，不符合题意；
D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动，人给箱子一个向上的力，箱子向上没有移动距离，人对箱子没
有做功，不符合题意。故选B。
2.（2020江西）如图所示，小华从课桌上拿起一个常见的医用外科口罩，对其相关数据进行了估测，其中
最符合实际的是（ ）
A. 口罩的质量约为30g
B. 口罩的厚度约为0.5cm
C. 对口罩所做的功约为10J
D. 口罩正面受到的大气压力约为1700N
【答案】D
【解析】A．口罩的质量约为3g，故A不符合题意；
B．口罩的厚度约为0.5mm，故B不符合题意；
C．口罩的重力：G=mg=3×10-3kg×10N/kg=0.03N。拿起口罩的高度约为50cm，对口罩所做的功约为：
1 / 11W=Gh=0.03N×0.5m=0.015J。故C不符合题意；
D．口罩正面的面积约为：S=15cm×12cm=180cm2。口罩正面受到的大气压力约为：
F=pS=1×105Pa×180×10-4m2=1800N故D符合题意。故选D。
3.（2020沈阳）打篮球是同学们喜欢的体育运动。关于它的描述正确的是（ ）
A．篮球抛出后，由于受到惯性力继续向前运动
B．篮球离手后在空中飞行过程中，人对篮球做了功
C．篮球下落过程中，重力做功的功率不变
D．篮球由运动到静止，说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】A．篮球抛出后，由于篮球具有惯性，继续向前运动，故A错误；
B．篮球离手后在空中飞行过程中，人对篮球没有力的作用，所以对篮球不做功，故B错误；
C．篮球在下落过程中，重力不变，速度越来越快，由
P=Fv=Gv。可知，该过程中重力做功的功率变大，故C错误；
D．篮球由运动到静止，篮球的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。故选D。
4.（2020淮安）小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，
比较两次爬楼过程（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
【答案】B
【解析】AC．由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由 可知，两次所做的功
相同，故AC错误；
BD．两次所做的功相同，由 可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选B。
5.（2020湘潭）功与完成这些功所用时间之比叫功率，下列哪个不是功率的单位（ ）
A．千瓦时 B．焦/秒 C．瓦特 D．千瓦
【答案】A
【解析】A、千瓦时是电功的单位，1千瓦时＝3.6×106焦耳。故A不是功率单位。
B、根据功率的定义：功与时间之比，可得出功率单位是焦/秒。故B是功率单位。
C、瓦特是功率的国际单位，故C是功率的单位。
D、千瓦是功率的常用单位，1千瓦＝1000瓦，故D是功率单位。故选：A。
6.（2020长沙）小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时
30s，以下符合实际的是（ ）
A．电梯对小杰做功约3.6×103J
B．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C．电梯对小杰做功的功率约1200W
D．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W
2 / 11【答案】C
【解析】A、小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度h＝20×3m＝60m，
电梯对小杰做功W＝Gh＝600N×60m＝3.6×104J，故A不符合实际；
B、小杰乘坐电梯上升时，书包在力的方向上移动了距离，所以对书包做功，故B不符合实际；
C、电梯对小杰做功的功率P＝ ＝ ＝1200W，故C符合实际；
D、小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合实际。故选：C。
7.（2020福建）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹
的（ ）
A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能增加，重力势能减少
【答案】B
【解析】无人机携带包裏匀速上升时，包裏的质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加。
故选B。
8.（2020 湘西）在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（ ）
A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．始终不变
【答案】D
【解析】影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。在常吉高速某段平直路面
上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。故选：D。
9.（2020大连）体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的（ ）
A．重力势能变大，速度变小 B．重力势能变小，速度变小
C．重力势能变大，速度变大 D．重力势能变小，速度变大
【答案】D
【解析】铅球在空中下落时，其高度降低、速度不断增大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能
不断向动能转化。故选D。
10.（2020牡丹江）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方
沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药。此过程中，喷药无人机的（ ）
A．升力大于重力
B．空气阻力和重力是一对平衡力
C．动能减小、重力势能减小
D．动能不变、重力势能减小
【答案】C
【解析】A．喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，在竖直方向受力平衡，即升力等于重力，故A不
3 / 11符合题意；
B．空气阻力和重力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
CD．喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药时，重量变小，速度不变、高度不变，
故动能与重力势能都将减小，故C符合题意、D不符合题意。故选C。
11.（2020株洲）今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠
物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物过程中，下坠的物体（ ）
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能不变
【答案】A
【解析】高空坠物过程中，下坠的物体高度减小，
12.（2020鄂州）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，
如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．铁锁摆回时会打到鼻子
B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C．铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
【答案】B
【解析】A．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆
回时不会打到鼻子，A错误；
B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能相互转化,同时克服空气阻力做功，转化为内能，B正确；
C．铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能，C错误；
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，D错误。
故选B。
13.（2020十堰）高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下
落过程，下列分析正确的是（ ）
A．只受重力作用 B．动能越来越大
C．重力势能全部转化为动能 D．机械能总量保持不变
【答案】B
【解析】A．高空物体在下落过程中，除了受到重力的作用，还受到空气阻力的作用，故A错误；
B．高空物体下落时，质量不变，其速度越来越快，则动能越来越大，故B正确；
CD．高空物体下落过程中，受到空气的阻力，所以机械能不守恒，那么重力势能除了转化为动能外，还有
一小部分转化为内能，故CD错误。故选B。
14.（2020 大连）体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的（ ）。
4 / 11A. 重力势能变大，速度变小 B. 重力势能变小，速度变小
C. 重力势能变大，速度变大 D. 重力势能变小，速度变大
【答案】D。
【解析】铅球在空中下落时，其高度降低、速度不断增大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能
不断向动能转化。故选D。
15．（2020 临沂）2019年10月27日7时35分，临沂国际马拉松赛鸣枪开赛。本次赛事使用无人机（如
图）进行了航拍，无人机匀速下降的过程中（ ）。
A．失去了惯性 B．重力不做功 C．动能减小 D．机械能减小
【答案】D。
【解析】A、任何物体都有惯性，无人机匀速下降的过程中具有惯性，故A错误；
B、无人机匀速下降的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故B错误；
CD、无人机匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越小，重力势能越来越小；所
以机械能减小，故C错误，D正确。故选：D。
16.（2020荆州）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人
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到水平面。下列说法正确的是（
）
A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能
B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化
C．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面
D．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去
【答案】C
【解析】A．罐子从斜面滚下，要克服摩擦力做功而使重力势能转化为内能，故A错误；
B．罐子从斜面滚下的过程中，重力势能转化为动能和内能，故B错误；
C．罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则
罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，即该过程中罐子的重力势能会转化为
动能和橡皮筋的弹性势能；发生形变的橡皮筋由于要恢复原状，故罐子可能再次滚上斜面，故C正确；
D．罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守
恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。故选C。
二．填空题(每空1分,共20个空，本大题共20分)
5 / 1117.（2020咸宁）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
3/5，则她上半身的重力约为___N。她在一段时间内做了40个仰卧起华，每次时起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。
【答案】（1）300； （2）3600.
【解析】[1]她上半身的重力：G = G= mg= ×50kg×10N/kg=300N；上半身的重力为300N。
上
[2]每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她每一次克服重力做的功：W=G h=300N×0.3 m =90J
上
她在这段时间克服重力做的功：W =90J×40=3600J
总
她在这段时间克服重力做的功3600J。
18.（2020湘潭）用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。在此过程中，购物
车的重力做功________J，水平推力对购物车做功________J。
【答案】（1）0 ； （2）100
【解析】（1）购物车在水平地面上移动5m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做
功为0J；
（2）推力对购物车做功：W＝Fs＝20N×5m＝100J。
19.（2020内江）子弹离开枪口后已经失去了向前的推力，仍然能够继续飞行，是因为子弹具有___，子弹
在空中下落过程中，重力对它___（选填“做了功”或“没有做功”）。
【答案】 (1). 惯性 (2). 做了功
【解析】[1]子弹离开枪膛后，由于子弹具有惯性，会继续向前飞行。
[2]子弹在空中下落过程中，重力的方向竖直向下，子弹在重力的方向上通过一定距离，重力对它做了功。
20.（2020 广安）放在水平地面上的物体，质量为5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了
10m，所用时间为20s，那么重力做功______J，拉力的功率是______W（g=10N/kg）｡
【答案】(1)0；(2)15。
【解析】物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做
功，即重力做功为0J。
拉力做的功：W=Fs=30N×10m=300J； 拉力的功率： 。
21.（2020益阳）一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0×104N。卡
车行驶1min后发动机做的功是_______J，发动机做功的功率为________W。
【答案】（1）1.2×107 ； （2） 2×105
【解析】（1）
发动机牵引力做的功：
6 / 11（2）发动机做功的功率：P=Fv=1.0×104N×20m/s= 2×105W
22.（2020海南省）椰子从树上下落的过程中，动能越来越_______，重力势能越来越______｡
【答案】 (1). 大 (2). 小。
【解析】[1]根据动能大小影响因素可知，椰子从树上下落的过程中，质量不变，速度变大，椰子的动能
变大。
[2]根据重力势能大小影响因素可知，椰子从树上下落的过程中，质量不变，距地面高度变小，椰子的重
力势能变小。
23.（2020襄阳）在练习立定跳远时，当你双脚离开地面后，由于______你仍然要继续向前运动；在上升
的过程中，你所具有的动能将逐渐______（选填“增加”“减小”或“不变”）。
【答案】 (1). 惯性 (2). 减小
【解析】[1]立定跳远时，当你双脚离开地面后，由于惯性，在空中仍然保持向前的运动状态。
[2]在上升的过程中，质量不变，速度减小，动能将减小。
24.（2020自贡）如图所示，小朋友在玩荡秋千时，当从最高位置向下荡的过程中，小朋友的______能转
化为______能。
【答案】 (1). 重力势 (2). 动
【解析】[1][2]当从最高位置向下荡的过程中，高度减小，质量不变，重力势能减少；质量不变、速度增
大，动能增大，重力势能转化为动能。
25.（2020海南省）椰子从树上下落的过程中，动能越来越_______，重力势能越来越______｡
【答案】 (1). 大 (2). 小
【解析】(1)根据影响动能大小因素，椰子从树上下落的过程中，质量不变，速度变大，椰子的动能变大。
(2)根据重力势能大小影响因素可知，椰子从树上下落的过程中，质量不变，距地面高度变小，椰子的重
力势能变小。
26．（2019 宿迁）会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆时，
身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为 能；而从最低点向上摆时，
用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了 能。如此循环往复，机械能
越积越多，秋千就越荡越高。
【答案】（1）动；（2）机械（重力势）
【解析】由题意可知，当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，可以获得更大
的速度，将更多的重力势能转化为动能；
而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，此时高度增加，重力势能
增大，从而增加了机械（重力势）能。
三.简答题（27题6分、28题4分，本大题共10分）
7 / 1127.（2020 温州）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。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 。
（2）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 。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
【答案】(1). 运动员和跳伞设备的总重力大于阻力 (2). ③ ； (3).
【解析】(1)[1]由图甲可知，跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力
大于空气阻力。
(2)[2]①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC
阶段，故①不符合题意；
②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意；
③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③
符合题意；
④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，
故④不符合题意。
(3)[3]由图甲可知，运动员在AB段的速度为v=50m/s，时间为：t=40s-20s=20s
由速度公式得，运动员在AB段下降的高度：h=s=vt=50m/s×20s=1000m
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为：W=Gs=700N×1000m=7×105J
28.（2020宁夏）如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释：为什么在同一道路上，对
不同车型设定不一样的最高行驶速度？
【答案】机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速
行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越
大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
【解析】动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，速度越大动能越大；速度相同时，质量越大，动能
越大，所以，机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要
8 / 11限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距
离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
四．实验题（ 29题14分， 30题6分。本大题共20分）
29.（2020营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙
所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球
与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的______相同，为了达到这一目的所采
取的具体操作方法是使小球______；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，______；
（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图______（选填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是
______；
（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，
比较在不同表面滑行的距离（如下表），小车在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相
等”）；若水平面绝对光滑，小车将做______运动。
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距
最近 较远 最远
离
【答案】 (1). 速度 (2). 从斜面的同一高度由静止滚下 (3). 速度越大，动能越大 (4). 丙 (5).
纸盒被推动的距离最小 (6). 相等 (7). 匀速直线
【解析】(1)[1][2]要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不
同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球到达水平面的速度相同。
(2)[3]由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底
端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，
它具有的动能就越大。
(3)[4][5]三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能大小的，这种方法是转换法，丙
图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小。
(4)[6]让同一小车从同一斜面、同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，
下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转化为内能，克服
摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同。
[7]铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速
直线运动。
9 / 1130.（2020无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m＝m＜m，实
1 2 3
验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图
所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______，比较a、b可知：物体重力势能的大小与
物体的______有关；比较______可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
【答案】 (1). 多 (2). 高度 (3). a、c
【解析】（1）物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，
木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；
（2）由a、b两图可知，物体的质量m＝m，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体
1 2
的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；
比较a、c两图可知，物体的质量m＜m，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势
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能与质量有关。故答案为：多；高度；a、c。
五．计算题（31题、32题，每题9分，本大题共18分）
31.（2020南宁）无人机从某一高处开始竖直下降，下过程的s-t图像如图所示｡若该无人机整机质量是
1.6kg，求∶
(1)无人机所受的重力；
(2)0-1s内无人机受到重力做的功；
(3)0-4s内无人机下降的平均速度｡
【答案】(1) 16N；(2)96J；(3)3m/s
【解析】(1)无人机所受重力：G=mg=1.6kg×10N/kg=16N
(2)由图可知，0-1s内无人机下降的距离h=6m，由W=Fs得重力做功：W=Gh=16N×6m=96J
(3)由图可知，0-4s内无人机运动的路程s=12m，平均速度：
答：(1)无人机所受重力16N。
(2)重力做功96J。
(3)平均速度为3m/s。
10 / 1132.（2020 孝感）如图所示，水平地面上M点有一质量为60kg的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直
线匀速推至N点，所用时间30s，MN间的距离为15m（g=10N/kg）。求：
(1)箱子所受的重力；
(2)箱子运动的速度；
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
【答案】（1） ；（2） ；（3）60W。
【解析】(1)箱子受到的重力：
(2)箱子运动的速度：
(3)箱子所受阻力：
箱子向左匀速直线运动，由二力平衡可得推力的大小：
推力做的功：
推力做功的功率： 。
答：(1)箱子所受的重力是600N；(2)箱子运动的速度是 ；(3)推力对箱子做功的功率是60W。
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