11.3功功率同步练习
一、单选题
1．2019年10月11日，甘肃省青少年校园足球联赛初中组总决赛在甘肃警察职业学院开幕。关于足球比赛中涉及的物理知识，下列分析错误的是（ ）
A．地面上的足球越滚越慢，说明物体的运切需要力来维持
B．用头顶足球，头感到痛，说明物体间力的作用是相互的
C．足球鞋底凹凸不平，是为了增大与地面间的摩擦力
D．足球在上升的过程中，重力势能变大
2．高速公路上，为了控制车速，常在某些路段设置减速带（在路面布有许多减速道钉让车辆减速）。现有一辆超速的小汽车经过一段水平的减速带后速度恢复了正常。则此过程中（ ）
A．小汽车的动能变小，机械能不变
B．小汽车的动能变小，机械能变小
C．小汽车的重力势能变大，机械能变大
D．小汽车一直在运动中所以没有惯性
3．我国的航空母舰“辽宁号”，已经下水服役．下列说法错误的是：
A．在军事演习时，舰艇之间要留有足够的距离，防止两艘舰艇之间流体流速过大压强过小而导致撞船事件
B．它和普通游轮行驶时相比，动能一定大
C．甲板上的飞机起飞前相对于航母本身是静止的
D．航母匀速行驶时，甲板上竖直向上跳起的人落回原处
4．下列说法中正确的是（ ）
A．举重运动员把杠铃举在空中静止时，运动员对杠铃的支持力做了功
B．苹果在下落过程中，苹果受到的重力不做功
C．匀速上升的电梯动能变小 ，重力势能变大
D．小孩从滑梯匀速滑下的过程中，重力势能变小，动能不变
5．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是：（ ）
A．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
B．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
C．小球在A、C处的势能最大
D．小球在B处只受重力作用
6．端午节，小明和小红去攀登棋盘山，二人同时出发，小红先到达山顶。下列说法正确的是（ ）
A．小红的功率大 B．小红做的功多
C．小红的速度大 D．小红的动能大
7．如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是
A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大
D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大
8．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小球从A点到C点的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在B点时的速度最大
B．从A点下落到B点的过程中，小球的动能不变
C．从B点下落到C点的过程中，橡皮筋的弹性势能增大
D．小球在C点时处于平衡状态
二、多选题
9．下列说法中不正确的是（ ）
A．探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时，物体密度是需要控制的变量
B．探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时，液体密度是需要控制的变量
C．探究物体所受浮力大小与物体密度的关系时，液体的密度是需要控制的变量
D．探究物体动能大小与物体运动速度的关系时，物体的质量是需要控制的变量
10．关于动能和重力势能，下列说法中正确的是 （ ）
A．汽车加速上坡的过程中，动能增大
B．小孩在滑梯上匀速下滑的过程中，动能减小
C．竖直上抛的石块在上升过程中，重力势能增大
D．跳伞运动员在匀速下降的过程中，重力势能减小
三、填空题
11．小朋友从滑梯上匀速下滑，质量不变，速度 ，因此他的动能 ，但是他的高度降低，因此重力势能 ，所以他的机械能 .
12．我们周围很多物体都具有能量，如被举高的铅球具有 势能；请举出具有弹性势能的物体 （一例即可）。
13．氢气球释放后，它的某一段运动可看成是匀速上升，则在这段运动过程中氢气球的动能将 ，重力势能将 ．(选填“变大”、“变小”或“不变”)
14．如图所示，“奉浦快线”公交车在力作用下从车站加速启动，主要表明力可以改变物体的 ，加速过程中，公交车的惯性将 ，动能将 （均选填“增大”、“不变”或“减小”。
15．势能包含 势能和 势能两种。物体由于被举高而具有的能叫做 势能，它与物体的 和 有关；物体由于发生 而具有的能叫做 势能，它的大小与 有关。
16．建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向提起，若不计空气阻力及摩擦力，则货物在匀速上升过程中，动能 ，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
四、作图题
17．如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能Ek，随时间t变化的大致曲线。若平时训时，某同学贪玩把实心球经直向上抛，请你在图丙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能Ek，随时间t变化的大致曲线。
( )( )
五、实验题
18．小雨在报纸上看到一则新闻：一户高层住户在开窗时，窗户把手脱落坠向地面，险些砸到楼下正在散步的邻居。于是小雨想要研究从高处坠落的物体造成的破坏和哪些因素有关，小雨猜想：从高处坠落的物体造成的破坏，可能与物体的质量和物体坠落的高度有关。如图所示，她找来一些泥土摊平，并让体积相同的实心钢球和实心玻璃球从高处自由下落到泥土上。（ρ钢球＞ρ玻璃球）
（1）该实验中通过 来反映物体造成的破坏；
（2）小雨想要探究从高处坠落的物体造成的破坏与物体的质量是否有关，应选用 两组实验进行比较。比较甲、丙两组实验可以得到的结论是 ；
（3）请你根据生活经验猜想：从高处坠落的物体造成的破坏还可能与 有关。（写出一种即可）
19．如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。；
（2）分析比较如图所示的甲和乙两个实验可得到的实验结论是什么？( )；
（3）请解释图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高速度的原因是什么？( )；
（4）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将怎样变化？( )
六、综合题
20．物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用EK表示，物体的动能EK与物体的质量m、速度v的关系为EK=1/2mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用EP表示，物体的重力势能EP与物体的质量m、高度h的关系为EP=mgh．
如图所示，一小球从斜面底端以初速度v沿光滑斜面向上运动（忽略外界阻力的影响）．
请利用机械能守恒定律推导：小球能运动到斜面上的最大高度h=
参考答案：
1．A
【详解】A．地面上滚动的足球越滚越慢，因为足球受到摩擦力的作用，摩擦力改变了足球的运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持，故A错误，符合题意；
B．用头顶足球时，头给足球一个力，由于力的作用是相互的，足球也给头施加了力，所以头感到痛，故B正确，不符合题意；
C．足球鞋底凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确，不符合题意；
D．足球在上升的过程中，质量一定，高度变大，重力势能变大，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】A．小汽车经过一段水平的减速带后速度恢复了正常，速度先变小，质量不变，故动能减小，由于在水平路上行驶，重力势能不变，故机械能减小，A选项不符合题意；
B．小汽车经过一段水平的减速带后速度恢复了正常，速度先变小，质量不变，故动能减小，由于在水平路上行驶，重力势能不变，故机械能减小，故B选项符合题意；
C．在水平路上行驶，重力势能不变，故C选项不符合题意；
D．任何物体都有惯性，故D选项不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】A、若两舰艇靠得比较近且并排前进，两舰艇之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两舰艇外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生相撞事故，故A正确，不符合题意；
B、不知道它和普通游轮的质量和速度关系，不能确定它们动能的大小关系，故B错误，符合题意；
C、甲板上的飞机起飞前和航母的位置没有发生改变，飞机相对于航母是静止的，故C正确，不符合题意；
D、航母匀速行驶时，甲板上竖直向上跳起的人由于惯性还要保持原来的运动状态，因此仍将落回原处，故D正确，不符合题意．
4．D
【详解】A．举重运动员把杠铃举在空中静止时，在运动员对杠铃的支持力方向上没有距离的移动，所以运动员对杠铃的支持力没有做功，故A错误；
B．苹果在下落过程中，受到重力的作用，在重力的方向上移动了距离，重力做功，故B错误；
C．匀速上升的电梯速度不变，动能不变 ，高度升高，重力势能变大，故C错误；
D．小孩从滑梯匀速滑下的过程中，高度降低，重力势能变小，速度不变，动能不变，故D正确。
故选D 。
5．D
【详解】A.小球由A到B过程中，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意；
B.小球运动到C处时，速度为0，如果受到的外力全部消失，将保持静止，故B正确，不符合题意．
C.小球在A、C处高度最大，重力势能最大，故C正确，不符合题意；
D.小球在B处受重力和悬线对小球拉力的作用，故D错误，符合题意；
故选D．
6．C
【详解】A．由于题中不知道小明和小红的重力是否相同，根据知道，不能比较两人爬山的功率大小，故A错误；
B．由于题中不知道小明和小红的重力是否相同，根据W=Gh知道，不能比较两人做功的多少，故B错误；
C．两人到达山顶的高度相同，路程相同，小红用的时间短，根据知道，小红的速度大，故C正确；
D．动能与质量和速度都有关，小红的速度大，不一定质量大，小红的动能不一定大，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】动能的大小与速度和质量有关，则在实验中应控制这两个变量以外的其其他变量相同即可，所以不需要平面光滑，木块向前滑动时需要克服摩擦力做功，能量有损耗，机械能不守恒，小球到达斜面底端的速度大小与高度有关，与质量无关，撞击同一个物块在同一个平面上滑行，则物块滑行越远说明获得的能量越大，说明小球具有的动能越大．
8．C
【详解】
A．小球到达B点时，弹力为0，重力大于弹力，小球加速，小球在B点的速度不是最大，故A错误；
B．从A点到B点，小球加速下落，质量不变，动能变大，故B错误；
C．从B点到C点，橡皮筋一直伸长，弹性形变增大，橡皮筋的弹性势能增大，故C正确；
D．在C点之前，小球做减速运动，弹力大于重力，在C点速度减小为0，弹力仍大于重力，受力不平衡，处于非平衡状态，故D错误。
故选C。
9．AC
【详解】A．探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时，改变物体的质量，测出对应重力，找出规律即可，不需要控制物体密度不变，故A错误，符合题意；
B．液体内部压强与液体的密度和液体的深度都有关系，探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时，应控制液体的密度和深度相同，故B正确，不符合题意；
C．浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关系，探究物体所受浮力大小与物体密度的关系时，需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，故C错误；符合题意；
D．物体动能大小与物体运动速度和质量有关，探究物体动能大小与物体运动速度的关系时，改变物体运动速度，保持物体的质量不变，故D正确，不符合题意。
故选AC。
10．ACD
【详解】A．汽车加速上坡的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故A正确；
B．小孩在滑梯上匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，故B错误；
C．竖直上抛的石块在上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，故C正确；
D．跳伞运动员在匀速下降的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，故D正确。
故选ACD。
11． 不变 不变 减小 减小
【详解】[1][2]动能大小的影响因素有速度和质量，小朋友从滑梯上是匀速下滑，即质量不变，速度不变，故他的动能不变；
[3][4]重力势能大小的影响因素是物体的质量和被举高的高度，因小朋友是下滑，质量不变，高度降低了，所以其重力势能减小，动能和势能统称为机械能，动能不变，重力势能减小，动能与重力势能的总和，即机械能减小．
12． 重力 被拉开的弹弓
【详解】[1]重力势能是指物体因为重力作用而拥有的能量，被举高或在高处的物体都具有重力势能，所以被举高的铅球具有重力势能。
[2]发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能，如被拉开的弹弓、被拉开的皮筋、被压缩的皮球等。
13． 不变 变大
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度；重力势能大小的影响因素：质量和高度．
【详解】气球匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变．质量不变，高度增加，重力势能增大．
14． 运动状态 不变 变大
【详解】[1]“奉浦快线”公交车在力作用下从车站加速启动，速度发生变化，说明力可以改变物体的运动状态。
[2]惯性是物体的一种属性，只与质量有关，加速过程中，质量不变，公交车的惯性不变。
[3]动能与物体的速度和质量有关，加速过程中，公交车的质量不变，速度增加，动能将变大。
15． 重力 弹性 重力 质量 高度 弹性形变 弹性 弹性形变大小
【详解】[1][2][3][4][5]势能包含重力势能和弹性势能两种，物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响因素有质量和被举高的高度，它与物体的质量和高度有关。
[6][7][8]物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，影响因素是物体弹性形变的程度，它的大小与弹性形变大小有关。
16． 不变 变大
【详解】[1][2]不计空气阻力及摩擦力，货物在匀速上升过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度增加，则重力势能增加；上升过程中，货物没有形变，则没有弹性势能，机械能为动能和势能的总和，则机械能增加。
17．
【详解】[1]实心球离手时具有速度，故具有一定的初动能，从离手到最高点的过程中，受重力作用速度逐渐减小，高度增大，动能转化为重力势能，当重力势能达到最大值时，速度减小到最小值，但不为0，经过最高点后，高度下降，重力势能转化为动能，动能增加，故作图如下：
[2]竖直上抛过程中，实心球离手后，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，到达最高点后下落，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故作图如下：
18． 泥土的凹陷程度 甲、乙 当质量一定时，物体坠落的高度越高，物体造成的破坏越大 物体的形状
【详解】（1）[1]物体造成的破坏是通过小球撞击地面，泥土的凹陷程度来反映的，泥土凹陷程度越大说明物体造成的破坏越大，这里采用了转换法。
（2）[2]根据控制变量法，要探究从高处坠落的物体造成的破坏与物体的质量是否有关，需保持小球坠落的高度相同，质量不同，故应选用甲、乙两组实验进行比较；
[3]比较甲、丙两组实验，钢球的质量相同，坠落的高度不同，泥土凹陷程度不同，钢球坠落的高度越高，泥土的凹陷程度越大，故可以得到的结论是：当质量一定时，物体坠落的高度越高，物体造成的破坏越大。
（3）[4]不同形状的物体从高处坠落，其下落的速度还受空气阻力的影响，受到空气阻力越小，下落速度越快，物体造成的破坏越大，故从高处坠落的物体造成的破坏还可能与物体的形状有关。
19． 距离s 物体质量相同时，速度越大，动能越大 速度一定，物体的质量越大，动能越大 在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小
【详解】（1）[1]小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。
（2）[2]分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3]图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。原因是分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系：速度一定，物体的质量越大，动能越大。
（4）[4]在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
20．见解析所示
【详解】分析：在忽略外界阻力影响的情况下，机械能是守恒的，在最高点是机械能全部转化为重力势能，而在最低点时，机械能全部转化为动能．
解答：根据题意：小球从斜面底端沿光滑斜面向上运动的过程中机械能守恒；∴小球到达斜面最高点时动能全部转化为重力势能；，即：，∴小球能运动到斜面上的最大高度．
【点睛】知道机械能守恒的条件以及正确的应用是解答本题的关键；读懂题意，明确动能与重力做功的关系．
