第十一章 功和机械能 单元测试
（满分：100分 时间：60分钟）
一、单项选择题（36分）
1. 人对物体没有做功的是（ ）
A．人提着水桶在水平路面上匀速前进 B．人抱着木箱子登上三楼
C．举重比赛中，运动员从地面举起杠铃 D．人背着背包登上泰山
2. 如图是2024年10月30日神舟十九号发射加速升空的情景，神舟十九号上的宇航员（ ）
A．动能不变 B．重力势能不变 C．机械能不变 D．机械能增大
3. 引体向上是体育课健身项目之一，小明在30s内完成9个标准的引体向上，他引体向上的功率约为（ ）
A．6W B．60W C．600W D．6000W
4. 电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104J
B．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103J
C．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能
D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能
5. “六•一”期间，小莉和同学们到七星峰旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是（ ）
A．用时最短的功率最大 B．速度最快的功率最大
C．体重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大
6. 班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大，为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（ ）
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
A．①② B．①④ C．①②③ D．②③
7．汽车驶上陡坡时，司机通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度。这样做的目的是（ ）
A．增大爬坡的牵引力 B．安全 C．增大摩擦力 D．省油
8. 质量相同的甲、乙两个小球，从同一高度自由下落经过如图所示的位置，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．此时甲、乙两球的动能相等
B．此时甲球的速度大于乙球的速度
C．此时甲、乙两球的重力势能相等
D．此时甲球的重力势能大于乙球的重力势能
9. 苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
10．如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。关于小球下列说法正确的是（ ）
A．在C点的动能大于在F点的动能
B．从C点到F点的过程中，机械能不变
C．在C点的机械能等于在F点的机械能
D．在E点的动能为零
11. 如图a，水平地面粗糙程度相同，用水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过A、B、C、D段时“s﹣t”图像如图b，其中，物体经过各点的时刻在图像中已标注。与AB段相比，CD段（ ）
A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多
C．拉力F较小 D．水平拉力F做功的功率较小
12. 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，弹簧自由伸长时右端刚好在A点处。物体M沿光滑无阻力的水平面向左运动，压缩弹簧运动到B点时，M速度为 0，然后物体M向右运动。以下说法正确的是（ ）
A．物体M由A点运动到B点时，物体M的动能增加
B．物体M由A点运动到B点时，弹簧的弹性势能减小
C．物体M离开弹簧向右运动时弹簧一直对它做功
D．物体M离开弹簧后将向右一直运动下去
二、填空题（每空1分，共计24分）
13．如图甲所示，人用力推车，车未动，则人的推力对车 功；如图乙所示，汽车的牵引力使汽车沿水平方向移动一段距离，则汽车的牵引力对汽车 功，汽车的重力对汽车 功。（以上均选填“做了”或“没做”）。
14. 如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。
15．“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时，如果身体匀速竖直上升，则所受的拉力 重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；上升过程中，身体的重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。选考这个项目有优势的身体条件是 （写出一点）。
16．篮球在空中向上运动，最后落回地面。在空中，球先后经过O、P、Q三点（其中，O、P两点高度䀔同）。球在O、Q两点的动能和重力势能如图所示。则：
（1）由图判断：球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”），依据是： ；
（2）在图中大致画出：篮球在P点的动能和重力势能的柱状图。
17. 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，喷药无人机的动能 ，重力势能 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出此过程中发动机的功率为 W。
18．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”射得越远，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”）。
19．在跳绳比赛中，老师记录了李强的跳绳成绩：时间t＝1min，跳绳次数n＝180，质量m＝50kg，每次跳起的高度约为h＝0.06m，g＝10N/kg，则李强跳绳的功率表达式为：P＝ （用题中字母表示），根据数据计算他1min跳绳的功率是 W，由于体力消耗跳绳的速度会越来越慢，则他的跳绳功率会变 （选填“大”或“小”）。
20. 球竖直向上运动到最高处并自由下落，这过程中经过A、B两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，在A点的机械能是 J，球从A点到B点的过程需要克服空气阻力做功 J；假设球在最高点时所受的所有外力消失，球将 （选填“向上做匀速直线运动”或“保持静止”或“向下加速运动”）。
三、作图题（每题2分，共4分）
21. 如图所示，摆球从a位置由静止释放，先后经过b、c两个位置，请在摆球动能最大位置的圆圈内标上数字1，重力势能最大位置的圆圈内标上数字2。
22．如题图甲所示，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上与海平面齐平的粗糙水平轨道MN，最终停在C点，在题图乙中画出小球从O点运动到C点的过程中的“机械能—时间”的大致图像。
四、实验题（每空2分，共22分）
23．为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学利用如图所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关。
（1）本实验所探究物体的动能是指 （选填“小球”或“木块”）的动能，实验中通过观察 反映该物体碰撞时的动能大小。
（2）每次实验前 （选填“需要”或“不需要”）将木块放到同一位置。
（3）如图甲、丙所示，同一小球从同一斜面的不同高度由静止释放，观察到甲图中木块被推出的距离较远，由此可得到的结论是：当质量一定时， ，物体的动能越大。图丁、戊两个交通标志中， 图运用到了该结论。
24. 小明利用实验小桌、装有细砂的容器、质量不同的物体A、B和C，探究重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，将物体从高处（图中水平虚线处）由静止释放，物体自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动。已知甲、乙、丙、丁四次实验中初始时桌腿陷入细砂中的深度相同，图中所画出的状态是桌腿最终静止在细砂中的位置。观察各次实验中桌腿陷入细砂中的深度情况，便可知物体释放前的重力势能大小的关系。已知实验中三个物体的质量关系为mA （1）设乙实验中物体A释放前的重力势能为EA，丁实验中物体C释放前的重力势能为EC，则EA EC（选填“>”“<”或“=”）； （2）比较 两次的实验结果可知，物体的重力势能与物体被举高的高度有关； （3）比较甲、丙、丁三次的实验结果可知， 相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。 25．某物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程： （1）物体M从P点运动到Q点过程中，物体M的动能变化情况： ； （2）弹簧弹性势能的大小是通过比较 来判断的； （3）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用相同弹簧进行实验，先改变 之间的距离，再测出物体M静止时的位置，然后重复实验，测量多组数据并记录。 五、计算题（每题7分，共14分） 26．如图所示为我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时1min到达农田，行驶过程中受到阻力为500N。进入到农田进行深耕的过程中，拖拉机发动机的功率为50kW，连续工作了2h。请通过计算回答： （1）在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度是多少？ （2）在平直公路上行驶过程中，发动机的牵引力做功是多少？ （3）进入到农田深耕的过程中，发动机做的功是多少？ 27. 如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为，求： （1）小东骑行的距离； （2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（g=10N/kg，车对地面的压力等于人和车受到的总重力） （3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。