班级____________ 姓名____________ 学号____________
题 号 一 二 三 四 五 总 分
得 分
一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28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．如图所示的情境中，人对物体做功的是()
2.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是()
A．有用功越多，机械效率越高
B．功率越大的机械，机械效率越高
C．机械效率越高的机械，功率越大
D．做相同的总功，额外功越少，机械效率越高
3．一个物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s，拉力F大小为5 N，4 s内拉力F做的功为()
A．1 J B．3 J
C．2 J D．4 J
4．在2022年2月8日举行的北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的决赛中，中国选手谷爱凌发挥出色，最后一跳锁定胜局，以188.25分的总成绩为中国代表团夺得本届冬奥会首枚雪上项目金牌．如图是她离开跳台向上滑行的某个瞬间．下列说法中正确的是()
A．她在沿跳台上滑的过程中，重力势能转化为动能
B．她离开跳台上升到最高点时动能为零
C．她离开跳台上升到最高点时重力势能最大
D．她在整个滑行的过程中机械能是不变的
5．在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动，如图是物体A两次运动的路程随时间变化的图象．下列判断正确的是()
A．物体A两次运动的速度：v1＜v2
B．物体A两次所受的拉力：F1＞F2
C．0～t1两人拉力对物体A所做的功：W1＝W2
D．0～t1两人拉力对物体A做功的功率：P1＞P2
6．如图所示，平行于斜面的拉力将重为400 N的物块由斜面底端匀速拉到顶端，已知拉力为250 N，物块沿斜面移动了2 m，升高了1 m．下列说法中正确的是()
A．此过程中拉力所做的总功为400 J
B．此过程中拉力所做的额外功为250 J
C．斜面的机械效率为62.5%
D．此过程物块所受的阻力为50 N
7．如图所示，一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C、D三点，已知B、C两点间的距离等于C、D两点间的距离，不计空气阻力，则下列说法正确的是()
A．小球在整个下落过程中，动能的增加量小于重力势能的减小量
B．小球在B点的机械能小于在C点时的机械能
C．小球所受的重力在BC段做的功小于在CD段做的功
D．小球所受的重力在BC段做功的功率小于在CD段做功的功率
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分．
8．小明用20 N的水平推力推重为100 N的箱子，箱子纹丝不动，这时小明对物体(选填“有”或“没有”)做功，小明再用40 N的水平推力推着箱子在10 s内沿水平地面匀速前进10 m，则小明做的功为J，这个过程中推力对物体做功的功率为W.
9．如图是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”．运动员从跳台顶部沿助滑道加速下滑时，运动员的转化为(前两空选填“动能”或“重力势能”)．在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5 m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259 m，所需时间是s.
10．两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间内所做的功之比为；机器甲的功率比机器乙的功率大，表示机器甲做功比机器乙(选填“快”或“多”)；某机器的功率是1.5 kW，表示的物理意义是.
11．如图所示，2022年6月5日，陈冬、刘洋、蔡旭哲三名宇航员乘坐神舟十四号飞船成功入驻中国空间站，他们在随火箭加速上升的过程中，重力势能，动能，机械能.(均选填“增大”“减小”或“不变”)
12．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100 N，滑轮重25 N，绳重和摩擦不计．图甲中F甲＝N，图乙装置的机械效率η乙＝；若图乙中再加挂一个物体，机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)．
13．如图是我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行．该坦克的质量为22 t，配备发动机的最大功率为420 kW，若在水中以最大速度18 km/h匀速航行0.5 h，则行驶的路程为m，此时受到的阻力为N.若在陆地上行驶，最大速度可达72 km/h，水陆两栖坦克以发动机的最大功率，分别在陆地上最快匀速行驶和在深水中最快匀速行驶时，受到的阻力之比为.
14．用如图所示滑轮组提升重物(不计绳重和摩擦)，重600 N的物体在10 s内匀速上升1 m．已知拉绳子的力F为400 N，则在这一过程中做的有用功是J，滑轮组的机械效率是.若利用该装置提升重为1 000 N的物体，则该滑轮组的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)．
三、实验题：本大题共3小题，第15小题9分，第16小题6分，第17小题7分，共22分．
15．小明在“探究物体动能的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＞m)，分别从不同的高度h和H(H＞h)由静止开始滚下，实验过程如图1所示．
(1)在实验中，小球动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越，木块被碰撞后滑行的距离越.这里用到的研究方法是.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)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：.
(3)若将木块移走，利用该实验装置还可探究对物体运动的影响．为提高实验结论的准确性，在原有装置的基础上，你所作的调整是.
(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(h2＞h1)由静止开始释放，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”)．
16．小明在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验．
①第一次实验时，小明让一个沾有水的篮球从1 m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1.
②第二次实验时，小明把同样的篮球从1.3 m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2.
根据实验过程，回答下列问题：
(1)该实验中，小明是用来反映重力势能的大小．
(2)如果小明记录的S1大小如图b所示，那么S2的大小应是图(选填“a”“b”或“c”)．
(3)从小明的两次实验中可以得出结论：当篮球的相同时，.
(4)从能量转化的角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球的重力势能先转化为能，再转化为能的过程．
17．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 0.5 10 30
2 1.5 10 0.8 30 62.5%
3 0.5 10 0.5 40 25.0%
4 1.5 10 0.7 40 53.6%
(1)根据表中数据可以判断出第1次实验所选择的是(选填“甲”或“乙”)滑轮组．
(2)在第1次实验中，当竖直向上拉动滑轮组时，弹簧测力计的示数如图丙所示，拉力F为N；该次实验滑轮组的机械效率是.(计算结果精确到0.1%)
(3)通过比较两次实验数据可以得出：同一滑轮组，物重越大，机械效率(选填“越大”“越小”或“不变”)．
(4)在忽略摩擦和绳重的前提下，通过第4次数据可算出动滑轮的总重为N.
四、计算题：本大题共2小题，第18小题9分，第19小题11分，共20分．
18．某型号汽车发动机的额定功率为4×104 W，在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是1 600 N.在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
(1)发动机所提供的牵引力大小；
(2)汽车行驶20 min牵引力所做的功；
(3)汽车行驶速度的大小．
19．雄安新区成立5年来多个重点项目相继开工建设，广大的雄安大地展示出如图甲所示塔吊林立的景象．在一处建设工地，工人师傅正在用塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物，如图乙所示，如果绳子自由端所用的拉力F为5×103 N，重物升高2 m，此过程中滑轮组的机械效率为95%，g取10 N/kg.
(1)求拉力做的总功；
(2)求有用功与物重；
(3)若摩擦和钢绳重忽略不计，求动滑轮重．
五、综合能力题：本题9分．
20．阅读下列短文，回答问题．
目前汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以摩擦发热的形式排放掉，造成能源的浪费．现有一种汽车能源再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来(通常所说的发电)，有效地利用了能量．实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求．若某汽车以72 km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表．
时间t/s 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
再生刹车阻力f/(×103 N) 8.0 8.1 8.4 9.0 10.0 10.0 10.0 7.5 5.0
(1)汽车刹车器均采用油压制动，造成能源的浪费的原因是.
(2)汽车匀速运动时动能(行驶过程油量损耗忽略不计)，刹车时机械能.(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(3)汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是
A．逐渐增大 B．先增大，后不变
C．先增大，后减小 D．先增大，后不变，再减小
(4)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104 N，t＝0.4 s时油压制动器还需产生N的刹车阻力．
(5)在满足(4)的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所示，则在0～0.5 s内汽车克服刹车阻力所做的功W＝J.
