第十一章综合素质评价
一、选择题(每题3分，共36分)
1.重为2 N的皮球自10 m高处下落3 m的过程中，重力所做的功为( )
A.6 J B.14 J C.20 J D.26 J
2.如图所示的是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
3.2023年9月22日，中国女足在杭州亚运会女足小组赛首轮中，以16∶0占胜蒙古女足，取得首胜。如图所示的是中国女足队员射门瞬间，下列说法中正确的是( )
A.球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
B.球的运动方向只与脚用力的大小有关
C.球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D.球运动到最高点时受到的力是平衡力
4.如图甲所示，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，它运动的路程随时间的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2 N
B.木块第一次和第二次速度之比为1∶2
C.木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1
D.相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶1
5.如图所示，运动着的子弹能轻易射穿苹果，是因为子弹具有较大的( )
A.弹性势能 B.动能
C.重力势能 D.光能
(第5题) (第6题) (第7题)
6.[2023·河南]踢毽子是一项常见的健身运动。如图所示的是一同学踢毽子的情景，毽子在向上运动的过程中，下列关于毽子的说法正确的是( )
A.重力势能减小 B.运动状态改变
C.受到惯性作用 D.在最高点时受力平衡
7.2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐“神舟十六号”载人飞船，成功进入中国空间站，与“神舟十五号”航天员乘组会师天宫，如图所示。下列说法正确的是( )
A.飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B.漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零
C.空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D.空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
8.[2023·眉山]2023年4月7日，全国航空航天模型(无人机项目)锦标赛暨中国无人机国家队选拔赛开幕式在上海市金山区体育中心举行。下列说法中正确的是( )
A.无人机升空主要靠空气对它的浮力
B.无人机升空时相对于地面是运动的
C.无人机匀速上升时，动能转化为重力势能
D.无人机加速上升时，始终受到平衡力的作用
9.踢毽子是一项有益的体育活动。毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1；下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2，则( )
A.Ek2＞Ek1 B.Ek2＜Ek1
C.Ep2＞Ep1 D.Ep2＜Ep1
10.如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
(第10题) (第11题)
11.乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个相同的乒乓球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )
A.va＞vb＞vc B.vb＞vc＞va
C.va＞vc＞vb D.va＝vb＝vc
12.一小球从某高度由静止释放后，利用安装在手机中具有录音和显示声音波形的APP(软件)，记录小球碰撞地面发出的声音随时间变化的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.每次下落过程重力做功均相同
B.每次弹起时的动能逐渐减小
C.每次碰撞的最大形变程度逐渐增大
D.下落过程中重力势能全部转化为动能
二、填空题(每空2分，共32分)
13.滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具，使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进。蹬地时人对车 (填“做功”或“不做功”)；蹬地的脚离地后，人和车由于 一起继续向前滑行，滑行时以人为参照物，滑板车是 (填“运动”或“静止”)的。
14.物体A静止在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1＝4 m/s的速度向右匀速运动。在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v2＝6 m/s的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1 W2，两次拉力的功率P1 P2。(均填“＞”“＜”或“＝”)
15.如图所示，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程球的动能 (填“增大”“不变”或“减小”)，N (填“可能”或“不可能”)比M高。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P (填“可能”“不可能”)比N高。
(第15题) (第16题)
16.蹦极是一种运动游戏。图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向A点运动的过程中(忽略空气阻力)，其重力势能逐渐转化为 能；游戏者从A点到B点的过程中，绳子具有的 能逐渐增加；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在B点时 (填“是”或“不是”)处于平衡状态。
17.在如图所示的实验中，被压缩的弹簧一旦放松，就能将它上面的砝码举起，观察由图甲到图乙的变化过程。图甲中，弹簧被压缩得越紧，弹簧的 越大，弹性势能 ，放松时对砝码做的功 。图乙中，砝码的 能增大，这时弹簧的 能减小。
三、实验与探究题(18题8分，19题6分，20题3分，共17分)
18.现代生活中，健身已成为一种时尚，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己爬楼的功率，可是不知道怎么做。请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案。
(1)实验器材：电子秤、 、 ；
(2)实验步骤：①用电子秤测出小明的质量m，
② ，
③ ；
(3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式P＝ 。
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯，测得功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得功率为P2，则P1 (填“＞”“＝”或“＜”)P2。
19.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，用质量不同的两个小球m和M(M的质量大于m)，分别从不同的高度h和H(H＞h)由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图(a)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 (填“控制变量法”或“转换法”)。若水平面绝对光滑，本实验将 (填“能”或“不能”)达到探究目的；
(2)由图(a)甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关；
(3)小明根据图(a)甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？答： (填“正确”或“错误”)，理由是 ；
(4)某同学用图(b)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 (填“正确”或“错误”)的。
20.小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了以下猜想：
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所在高度有关。
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和
刻度尺进行实验，如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，
把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示：
实验 序号 铁块质 量m/g 铁块距桌面 高度H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
(1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小；
(2)为了验证猜想一，需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析；
(3)分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是 。
四、综合运用题(21题6分，22题9分，共15分)
21.我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10 kg，小明用10 N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4 m，用时4 s，g取10 N/kg。求：
(1)购物车的重力；
(2)推力所做的功；
(3)推力的功率。
22.已知055型驱逐舰长174 m，宽23 m，吃水深度8 m，满载排水量12 300 t，最大航速32节。求：(1节＝0.5 m/s，海水密度为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)该驱逐舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为7.21×104 Pa，此时舰底所处的深度；
(2)该驱逐舰满载时受到的浮力；
(3)该驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，若所受海水阻力是其总重力的0.1，它的动力功率。
答案
一、1.A 2.D 3.A
4.C 点拨：弹簧测力计的分度值为0.2 N，示数为3.4 N，则木块受到的拉力为3.4 N，故A错误；由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，第一次10 s运动路程为50 cm，第二次10 s运动路程为25 cm；因为时间一定，速度与路程成正比，则木块第一次和第二次速度之比为2∶1，故B错误；两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，则滑动摩擦力相同，即木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1，故C正确；由于木块两次都做匀速直线运动，则两次木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，因为滑动摩擦力相同，故拉力也相同，由图乙知相同时间内的路程之比s1∶s2＝2∶1，由公式W＝Fs可得W1∶W2＝2∶1，故D错误。
5.B 6.B
7.C 点拨：飞船在升空过程中，要克服空气的阻力做功，并不是只存在动能和势能的相互转化，故A错误；漂浮在空间站中的宇航员具有一定的高度，重力势能不为零，故B错误；空间站组合体在轨运行过程中，环境是真空的，不会受到空气阻力，只存在机械能的相互转化，机械能守恒，故C正确；飞船在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，由远地点到近地点的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，到达近地点时，动能最大，重力势能最小，故D错误。
8.B
9.B
10.C 点拨：小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力对小球做功；由于弧形轨道粗糙，小球受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，故A错误；克服摩擦力做功使小球的机械能减小，小球在A、B两点时具有的动能不同，故B错误；小球运动过程中，质量不变，机械能减小，小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC，故C正确；小球克服摩擦力做功，机械能减小，在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。
11.D 点拨：乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于高度和速度都相同，则乒乓球机械能相同；不计空气阻力，三个乒乓球的机械能守恒，因此三个乒乓球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则乒乓球动能相同，速度相同。
12.B 点拨：由图象可知，小球每次发声的时间逐渐变短，这说明小球在空中运动的时间变短，小球上升的高度逐渐变小。由W＝Gh可知，每次下落过程重力做功不相同，故A错误；由波形图可知，小球每次发声时的振幅变小，小球每次与台面碰撞的最大形变程度变小，这说明弹性势能在减小，小球的弹性势能变小，转化为每次弹起时的动能逐渐变小，下落过程中，小球克服阻力做功，机械能逐渐减小，故下落过程中重力势能没有全部转化为动能，故B正确，C、D错误。
二、13.做功；惯性；静止 14.＝；＜
15.减小；可能；不可能 点拨：将球从M点竖直向下以某一速度抛出，此时具有的机械能为动能和重力势能之和，球经静止在位置a的台面反弹后，在上升过程，球的速度减小，球的动能减小；小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，其机械能减小，若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能，到达的最高点N比M高；若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能，到达的最高点N比M低，若克服摩擦阻力做功等于最开始的动能，到达的最高点N与M一样高。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，其机械能减小，到达的最高点P比N低。
16.动；弹性势；不是 点拨：游戏者从跳台到A点过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；从A点到B点的过程中，绳子逐渐伸长，弹性形变程度变大，弹性势能变大；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，合力不为零，所以游戏者在B点时不是处于平衡状态。
17.形变量；越大；越多；重力势；弹性势
三、18.(1)刻度尺；停表 (2)②用刻度尺测出一级楼梯的高度h0，数出楼梯的级数n，计算出爬楼梯的高度h＝nh0；③用停表测出爬楼梯所需的时间t
(3) (4)＜
19.(1)转换法；不能 (2)速度 (3)错误；没有控制速度一定 (4)错误
20.(1)桌腿进入沙子的深度 (2)①④⑤
(3)质量相同的物体，高度越大，重力势能越大
四、21.解：(1)购物车的重力G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N。
(2)推力所做的功W＝Fs＝10 N×4 m＝40 J。
(3)推力的功率P＝＝＝10 W。
22.解：(1)此时舰底所处的深度h＝＝＝7 m。
(2)驱逐舰满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝12 300×103 kg×10 N/kg＝1.23×108 N。
(3)驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，速度v＝32节＝32×0.5 m/s＝16 m/s，
驱逐舰的总重力G＝F浮＝1.23×108 N，驱逐舰受到的动力F＝f＝0.1G＝0.1×1.23×108 N＝1.23×107 N，以最大航速匀速直线航行，功率P＝Fv＝1.23×107 N×16 m/s＝1.968×108 W。
