11.5《功和机械能》单元测试（A卷）-春季八年级物理辅导讲义（人教版）

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人教版 八年级物理下册 第11章 《功和机械能》
单元测试（A卷）
（时间：90min 满分：100分）
姓名： 学校： 分数：
题型
选择题
填空作图题
实验题
计算题
总计
题数
12
10
3
3
28小题
分数
36
20
22
22
100分
得分





一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共12小题，共计36分）：
1.关于功和功率，下列说法正确的是（　　）
A.做功越快的机器，功率一定大 B.功率越大的机器，做功一定越多
C.做功时间越多的机器，做功一定快 D.做功越多的机器，功率一定大
【答案】A
【解析】功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快。
解：A、功率是反映物体做功快慢的物理量，功率大则做功快，功率小则做功慢，故A正确；
B、机器的功率大，说明做功快，但不能说明做功多，故B错误；
C、功率等于功和做功时间的比值，由于做功的多少不确定，所以，不能说做功时间越多的机器，做功一定快，故C错误；
D、功率等于功和做功时间的比值，由于做功时间不确定，所以，不能说做功越多的机器，做功率一定大，故D错误。
故选：A。
2.关于举重运动员在挺举比赛中，下列说法错误的是（　　）
A.杠铃惯性很大，不容易控制
B.运动员在挺举过程中，对杠铃做了功
C.运动员在挺举过程中，对杠铃的支持力和杠铃受到的重力是一对相互作用力
D.运动员在举起杠铃后保持稳定的那段时间里，没有对杠铃做功
【答案】C
【解析】（1）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性大小只与质量有关。
（2）根据做功的两个必要条件判断：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上有通过的距离。
（3）相互作用力的条件：二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上。
解：A、由于杠铃的质量很大，所以其惯性很大，不容易改变它的运动状态，即不容易控制，故A正确。
B、运动员在挺举过程中，运动员给杠铃一个向上的力，杠铃在这个力的方向上通过了距离，所以运动员在挺举过程中对杠铃做了功，故B正确。
C、运动员在挺举过程中，对杠铃的支持力和杠铃受到的重力都作用在杠铃上，所以二力不是一对相互作用力，故C错误。
D、运动员在举起杠铃后保持稳定的那段时间里，运动员给杠铃一个向上的力，但杠铃没有在这个力的方向上通过距离，所以运动员没有对杠铃做功，故D正确。
故选：C。
3.从起跳到越过横杆过程中以下有关能量转换正确说法的是（　　）
A.起跳时动能全部转换成重力势能
B.撑杆跳高比普通跳高跳的高的原因主要是撑杆跳高在空中还消耗了人体更多的化学能最终转换成了人体的机械能
C.人体在最高点时动能为0
D.若忽略空气的阻力，人在撑杆跳高的过程中人体的机械能是守恒的
【答案】B
【解析】（1）动能与物体的质量和速度有关；重力势能与质量和被举高度有关；机械能为动能和势能的和；不计空气阻力，人和撑杆的机械能是守恒的。
（2）撑杆跳高的过程中，人会消耗化学能。
解：A、起跳时，撑杆发生了弹性形变，人的动能会转化为重力势能和撑杆的弹性势能，故A错误；
B、撑杆跳高比普通跳高跳的高，其原因主要是人在起跳时，人体更多的化学能转为了撑杆的弹性势能，撑杆的弹性势能转化为人的机械能，故B正确；
C、人体在最高点时在水平方向上有一定的速度，动能不为0，故C错误；
D、若忽略空气的阻力，人在撑杆跳高的过程中人体的机械能会转化为撑杆的弹性势能，所以人的机械能是不守恒的，故D错误。
故选：B。
4.下列实例中，有力对下面划横线物体做功的是（　　）



A.苹果从树上自由的落到地面 B.背着书包在水平路面上行走
C.推着油桶不动阻止其向下滚动 D.小球在光滑水平面上匀速运动
【答案】A
【解析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此分析判断。
解：A、苹果从树上下落，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，做功，故A符合题意。
B、背着书包在水平路面上前进，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，不做功，故B不符合题意。
C、推着油桶不动阻止其向下滚动，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功，故C不符合题意。
D、小球在光滑水平面上匀速运动，依靠的是小球的惯性，水平方向上虽然移动了距离，但是没有力的作用，不做功，故D不符合题意。
故选：A。
5.如图是台球比赛中的情景，白球和黑球静止在水平球台上，运动员手推球杆撞击白球，白球运动后再撞击黑球。下列说法正确的是（　　）
A.击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球做了功
B.白球在水平球台上滚动时，白球的重力对它做了功
C.白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球做了功
D.运动员手推动球杆前进时，手对球杆做了功
【答案】D
【解析】做功包括两个必要的因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
解：A、击球后，白球离开球杆向前滚动时，白球由于惯性向前运动，不再受到球杆的推力，球杆对白球没有做功，故A错误；
B、白球在水平球台上滚动时，没有在重力的方向上通过距离，因此，白球的重力对它没有做功，故B错误；
C、白球撞击黑球后，黑球由于惯性向前滚动，因此，黑球滚动时，白球对黑球没有做功，故C错误；
D、运动员手推动球杆前进时，手对球杆有力的作用，球杆在力的方向上通过了距离，因此，手对球杆做了功，故D正确。
故选：D。
6.2020年6月23日，我国完成了北斗全球卫星平航系统收官卫星的发射，全面建成了北斗系统。关于如图所示的情景，说法正确的是（　　）
A.卫星加速上升的过程中动能变小，势能变大
B.星箭分离前，卫星相对于运载火箭是静止的
C.北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用
D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，动能增大，势能减小
【答案】B
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，则物体的动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，则物体的重力势能越大。
（2）判断一个物体相对于另一个物体是运动还是静止的，关键是看这两个物体间的位置有无变化，如果位置发生变化就说明是运动的，如果位置没有变化就说明是静止的；
（3）物体受平衡力的作用时处于平衡状态（即静止状态或匀速直线运动状态）。
解：A、卫星加速上升的过程中，质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，其重力势能增大，故A错误；
B、星箭分离前，卫星相对于运载火箭并没有位置的变化，所以卫星相对于运载火箭是静止的，故B正确；
C、北斗卫星绕椭圆轨道运行时，其运动状态不断改变，所以卫星受到的力不是平衡力，故C错误；
D、北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，卫星的质量不变，速度减小，动能减小，相对于地球的高度增加，重力势能增大，故D错误。
故选：B。
7.如图，用测力计拉动木块，使它沿同一水平路面运动。AB段，木块受水平力F1作用做匀速直线运动。CD段，改用另一大小不变的水平力F2拉动木块继续运动。两力大小如图所示。已知sAB＝sCD，运动时间tAB＞tCD，下列说法中正确的是（　　）
A.木块在AD段一直做匀速直线运动
B.CD段，木块受到的摩擦力大小为2.8N
C.AB段F1做的功等于CD段F2做的功
D.AB段F1做的功的功率小于CD段F2做的功的功率
【答案】D
【解析】（1）根据测力计的分度值读出两力的大小，然后根据木块做匀速直线运动得出在AB段受到的摩擦力大小，根据摩擦力大小的影响因素可得木块在CD段受到的摩擦力大小，与拉力比较，根据力与运动的关系得出木块的运动状态；
（2）根据W＝Fs判定做功的大小；
（3）根据P=Wt判定功率大小。
解：AB、由图可知，测力计的分度值为0.2N，则测力计示数F1为2.2N，F2为2.8N。AB段，木块受水平力F1作用做匀速直线运动，处于平衡状态，则拉力等于摩擦力，即f1＝F1＝2.2N；CD段，木块对水平路面压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力f2不变，仍为2.2N，因为F2大于f2，所以木块做加速运动，故AB错误。
C、已知sAB＝sCD，由AB知，F1＜F2，根据公式W＝Fs可知，AB段F1做的功小于CD段F2做的功，故C错误。
D、运动时间tAB＞tCD，由C知，AB段F1做的功小于CD段F2做的功，根据P=Wt可知，AB段F1做的功的功率小于CD段F2做的功的功率，故D正确。
故选：D。
8.如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达C点后返回（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A.细绳对球的拉力是球的形变产生的
B.球在A、B两点的机械能相等
C.球在B点时，若受到的力突然全部消失，球将竖直下落
D.球在C点时处于平衡状态
【答案】B
【解析】（1）物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。
（2）在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦、空气阻力等因素，机械能保持不变，若考虑摩擦、空气阻力等，机械能将变小。
（3）物体不受力时，总保持静止或匀速直线运动状态。
（4）物体受到平衡力作用时，处于平衡状态。
解：A、细绳对球的拉力是细绳的形变产生的，故A错误；
B、球在A、B两点的机械能相等，因为球由A到B点的过程中，重力势能转化为动能，由于不考虑空气阻力，机械能保持不变，故B正确；
C、球在B点时，若受到的力突然全部消失，球将向右水平匀速直线运动，故C错误；
D、球在C点时受到拉力和重力的作用，两个力不共线所以是一对非平衡力，所以球不能处于平衡状态，故D错误。
故选：B。
9.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（　　）
A.F1＝F2，W1＞W2，P1＞P2
B.F1＝F2，W1＞W2，P1＝P2
C.F1＜F2，W1＝W2，P1＝P2
D.F1＜F2，W1＝W2，P1＜P2
【答案】D
【解析】斜面的倾斜角度越小，越省力；
斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有做额外功。
从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，且F1＜F2，根据公式P=Wt=Fst=Fv可判断拉力所做功的功率大小。
解：（1）由图知，斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，且分别拉动同一物体，所以物体沿AB运动时拉力F1较小，即：F1＜F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有做额外功，所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功，由W＝Gh可知，拉力做的功相同，即：W1＝W2；
（3）从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，且F1＜F2，根据公式P=Wt=Fst=Fv可知，物体沿AB运动时拉力F1的功率较小，即P1＜P2。
故选：D。
10.小虎用如图所示装置探究影响动能大小的因素，在高度为h的光滑斜槽顶端，将质量不同的钢球由静止释放，观察长木板上的木块被撞后移动的距离，则下列说法正确的是（　　）
A.质量大的钢球到达水平木板的初速度大
B.本实验必须选择光滑的长木板
C.本实验可探究木块的动能跟质量大小的关系
D.实验中用到了控制变量法和转换法
【答案】D
【解析】（1）钢球下滑的高度相同，则到达水平面时的速度是相同的；
（2）实验中，通过观察木块移动的距离来表示动能的大小；
（3）动能的大小与质量和速度有关；探究动能大小与质量关系时，需要控制速度相同，质量不同；
（4）根据控制变量法和转换法分析。
解：A、质量不同的钢球由相同斜面的同一高度由静止释放，则到达水平面时的速度是相同的，故A错误；
B、实验中通过观察水平长木板上的木块被撞动的距离来表示动能的大小，若水平面光滑，则木块会做匀速直线运动，不能比较距离的大小，故B错误；
C、实验中无法改变木块的质量，所以不能探究木块的动能与质量的关系，故C错误；
D、实验中通过观察水平长木板上的木块被撞动的距离来表示动能的大小，采用的是转换法；动能的影响因素有两个，实验中采用的是控制变量法，故D正确。
故选：D。
11.在中国科技馆的展厅里，摆着一个如图所示叫做“最速降线”的展品：两个并排轨道的起点高度一样，终点高度也一样；一个是倾斜的直轨道，另一个是向下弯曲的弧形轨道；将甲、乙两个完全相同的小球同时分别从直轨道和弧形轨道的起点释放，弧形轨道上的乙球先到达终点。若不计一切摩擦阻力，则关于两小球从起点至终点的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A.甲球所受重力对甲球做的功比乙球所受重力对乙球做的功少
B.甲球所受重力对甲球做功比乙球所受重力对乙球做功快
C.甲球的动能一直变大，机械能守恒
D.乙球的重力势能转化为动能，机械能不守恒
【答案】C
【解析】（1）功等于力与距离的乘积，据此判断其做功的多少；
（2）根据路程和运动时间可判断其速度的大小，进而判断功率大小；
（3）动能的影响因素是质量和速度；重力势能的影响因素是质量和高度；据此判断动能和重力势能的大小；若不计一切摩擦阻力，机械能是守恒的。
解：由题意可知，两球的重力相同，最初的高度相同；
A、两球的重力相同，在起点处小球甲与小球乙的高度相同，因此它们的重力势能相同，到最低点时重力所做的功相同，故A错误；
B、下降过程中，乙先到达终点，则乙的速度大，两球的重力相同，根据P＝Fv可知，重力对小球乙做功的功率比对小球甲做功的功率大，故B错误；
C、下降过程中甲球、乙球的高度不断减小，势能一直减小，动能一直增大，重力势能转化为动能，不计阻力和摩擦，机械能守恒，故C正确，D错误。
故选：C。
12.如图所示，木块以一定的速度滑过AB点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h，则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（　　）
A.D点与C点相比，机械能不变
B.B点的动能一定大于A点的动能
C.B点的动能可能等于D点的动能
D.A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能
【答案】C
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能＝动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不具有弹性势能，势能只考虑重力势能。不计空气阻力，机械能守恒；考虑空气阻力，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。
解：A、木块从C点到D点由于与空气存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故A错误；
B、木块以一定的速度滑过AB点，若AB是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，B点的动能可能等于A点的动能，故B错误；
C、若BC段粗糙或受到空气阻力作用，B的速度一定大于C的速度，所以，B点的动能等于A点的动能，但是在木块从C到D运动过程中，木块的重力势能转化为动能，可能使木块在D点的动能等于在B点的动能，故C正确；
D、A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故D错误。
故选：C。
二、填空题（每空1分，共10小题，共计20分）：
13.火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，将　 　能转化为内能会使外壳温度升高。为防止内部温度过高，火箭采用　 　（选填“导热性”或“隔热性”）好的新型陶瓷作为防护层。
【答案】机械；隔热性。
【解析】（1）火箭与大气层发生剧烈摩擦，克服摩擦做功，物体内能会增加，温度升高。
（2）火箭的外壳涂有一层特殊物质，根据该物质的隔热性来分析。
解：（1）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的机械能转化为内能，从而使外壳温度升高。
（2）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，会产生大量的热，从而使火箭的温度升高，为防止内部温度过高，火箭应该采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。
故答案为：机械；隔热性。
14.2021年4月13日，东京奥运会女足亚洲区预选附加赛第二回合比赛中，中国女足两回合总比分4：3战胜韩国女足，获得东京奥运会入场券。踢出去的足球由于受到　 　的作用会落回地面，落回地面的足球在草地上滚动的过程中脚对足球　 　（选填“做功”或“不做功”）。

【答案】重力；不做功。
【解析】（1）力是改变物体运动状态的原因，物体由于重力会落回地面；
（2）做功的两个必要因素：有力作用在物体上，并且在力的方向上运动了一段距离。
解：足球最后落了下来，是因为足球受到了重力的作用，重力的方向是竖直向下的；
落回地面的足球在草地上滚动的过程中，脚的作用力已消失，虽然移动距离，但没有力，所以脚对足球不做功。
故答案为：重力；不做功。
15.一辆汽车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率是60kW，若汽车的速度为72km/h，汽车的牵引力在5min内做的功为　 　J，这辆汽车受到的牵引力为　 N。
【答案】1.8×107；3000。
【解析】（1）汽车的发动机功率和时间已知，由P=Wt可求得汽车的牵引力在5min内做的功；
（2）汽车的速度已知，由P=Wt=Fst=Fv可求得汽车受到的牵引力。
解：（1）由题可知，汽车的发动机功率P＝60kW＝6×104W，时间t＝5min＝300s，
由P=Wt得，汽车的牵引力在5min内做的功为：
W＝Pt＝6×104W×300s＝1.8×107J
（2）由题可知，汽车的速度v＝72km/h＝20m/s，
由P=Wt=Fst=Fv得，汽车受到的牵引力为：F=Pv=6×104W20m/s=3000N
故答案为：1.8×107；3000。
16.3月28日，辽宁省第三批援鄂返辽医疗队队员乘坐的包机在沈阳桃仙国际机场受到“水门礼”迎接。“过水门”仪式是由两辆消防车在飞机两侧喷射水柱，形成一个“水门”，这项民航中高级别的礼仪寓意“接风洗尘”。从消防车喷水口喷出的水在上升的过程中，动能　 　，重力势能　 　（以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】减小；增大。
【解析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。
（2）重力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。
解：从消防车喷水口喷出的水在上升的过程中，水的质量不变，速度减小，动能减小；
从消防车喷水口喷出的水在上升的过程中，水的质量不变，高度增加，重力势能增大。
故答案为：减小；增大。
17.物理图像是研究物理问题的有效方法之一，若如图中横坐标表示时间t，纵坐标表示功率P，则阴影部分的面积表示的物理量是　 　；若图中横坐标表示距离s，纵坐标表示力F，则阴影部分的面积表示的物理量是　 　。（均填写物理量的名称）

【答案】功；功。
【解析】（1）W＝Pt，功等于功率和时间的乘积；（2）W＝Fs，功等于力和距离的乘积。
解：如图，当两个物理量的乘积等于另一个物理量时，这两个物理量分别为横坐标和纵坐标时，阴影部分的面积就可以表示另一个物理量。
（1）如果横坐标表示时间t，纵坐标表示功率P，功等于功率和时间的乘积，即W＝Pt，则阴影部分的面积表示功；
（2）如果横坐标表示距离s，纵坐标表示力F，功等于力和距离的乘积，即W＝Fs，则阴影部分的面积表示功。
故答案为：功；功。
18.如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1和位置3高度相等，该网球从位置1运动到位置2的过程中，网球的动能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），网球在位置1处的重力势能　 　位置3处的重力势能（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】减小；等于。
【解析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
解：网球从位置1运动到位置2的过程中速度不断减小，因此网球从位置1运动到位置2的过程中，动能减小；网球在位置1和位置3高度相等，则网球重力势能相等。
故答案为：减小；等于。
19.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图像如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则F1　 　F2；P1　 　P2。（选填“＞“、“＜“或“＝“）。

【答案】＝；＞。
【解析】首先根据路程时间图像判断出物体两次的运动情况，并判断出两次速度的大小；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关；
由二力平衡条件的知识得出两次拉力的大小不变；根据公式P=Wt=Fst=Fv判断出两次功率的大小关系。
解：由图像知，
前后两次物体通过的路程与时间都成正比，也就是物体都做匀速直线运动，压力大小和接触面的粗糙程度相同，则所以两次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不变，拉力不变。因此F1＝F2；
由图像知，在相同时间内，①经过的路程大，所以①的速度大于②的速度，根据公式P=Wt=Fst=Fv知，拉力相同，P1＞P2。
故答案为：＝；＞。
20.如图甲所示，踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。踢毽子时，若在同一高度以大小相同的初速度v0分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出。如图乙所示，忽略空气阻力，毽子上升到最高点时到地面的高度分别为h1和h2，则h1　 　h2（选填“＞”“＜”或“＝”）；你判断的依据是　 　。


【答案】＞；斜向上的小球运动到最高点时，动能没有全部转化为重力势能。
【解析】两个小球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，由机械能守恒定律分析动能势能关系。
解：根据机械能守恒定律，两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度，他们的动能和重力势能相同，故两球抛出时的机械能相同，忽略空气阻力，两球抛出后上升到最高点时斜向上的小球运动到最高点时，动能没有全部转化为重力势能，因此两球抛出后上升到最高点时到地面的高度h1＞h2；
故答案为：＞；斜向上的小球运动到最高点时，动能没有全部转化为重力势能。
21.在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC.如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1　 　W2，P1　 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。

【答案】＝；＜。
【解析】已知AB＝BC，根据W＝Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。
解：由题AB＝BC，
根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，
由v=st可得t=sv，小球在BC段运动的时间短，根据公式P=Wt可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故答案为：＝；＜。
22.如图所示，小陶子用水平向左的推力F推着总质量为50kg的木箱在水平面上做匀速直线运动，若木箱受到的阻力是木箱总重力的0.1倍，木箱匀速直线运动的速度为2m/s，运动了10s，则小陶子的推力F为　 　N，推力做功为　 　J。

【答案】50；1000。
【解析】根据G＝mg木箱的重力，因木箱匀速直线运动，故木箱所受推力和阻力为平衡力，大小相等，且木箱受到的阻力是木箱总重力的0.1倍，
据此得出阻力，进而得出小陶子的推力；
根据s＝vt木箱移动的距离，根据W＝Fs得出推力做功。
解：木箱的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
因木箱匀速直线运动，故木箱所受推力和阻力为平衡力，大小相等，且木箱受到的阻力是木箱总重力的0.1倍，
故小陶子的推力F＝f＝0.1G＝0.1×500N＝50N；
木箱移动的距离s＝vt＝2m/s×10s＝20m，
推力做功W＝Fs＝50N×20m＝1000J。
故答案为：50；1000。
三、实验探究题（每空1分，共3小题，共计22分）：
23.在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上。
（1）该实验中的研究对象是　 　 （选填“小球”或“木块”），通过比较木块在木板上滑行的　 　来比较动能大小的，这种研究方法是　 　法。
（2）图中错误的操作是　 　。改正错误后进行实验，发现乙图木块滑出的远些，则可以做出判断，在　 　相同的情况下，　 　越大，动能越大。
（3）木块与小球分离后，在水平木板上继续向前滑行，此时木块在水平方向受到摩擦力作用，这个力对木块运动状态的影响是　 　。

【答案】（1）小球；距离；转换；（2）木块的初始位置不同；速度；质量；（3）木块由运动变为静止。
【解析】（1）探究物体的动能的大小与什么因素有关实验中，根据转换法，小球的动能大小是通过木块被推的距离大小来反应的，据此分析小该实验研究的主体；
（2）根据控制变量法分析；
（3）力可以改变物体的运动状态和形状。
解：（1）探究物体的动能的大小与什么因素有关实验中，小球的动能大小是通过木块被推的距离大小来反应的，小该实验研究的主体是小球；
该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用；
（2）探究动能大小与质量关系时需要控制小球的速度相同，质量不同，小球去撞击木板上相同位置的木块；由图可知，木块的初始位置不同，是错误的；
改正错误后进行实验，发现乙图木块滑出的远些，这说明乙中的小球的动能大；则可以做出判断，在速度相同的情况下，质量越大，动能越大；
（3）木块在水平方向受到摩擦力作用，摩擦力改变了木块的运动状态，木块最终会静止在木板上。
故答案为：（1）小球；距离；转换；（2）木块的初始位置不同；速度；质量；（3）木块由运动变为静止。
24.小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动的速度有关，于是她设计了如图甲、乙所示的实验来探究动能的大小与哪些因素有关。

A.如图甲所示，让质量相同的两个小球沿同一斜面分别从不同高度处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
B.如图乙所示，让不同质量的两个小球沿同一斜面分别从h2高度处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
由上述甲、乙两组实验：
（1）乙图中让质量不同的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的　 　。
（2）选用图甲探究的是动能与　 　的关系，得出的结论是　 　。
（3）选用图乙探究的是动能与　 　的关系，得出的结论是　 　。
（4）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法。本实验中运用了两种研究方法，一种是　 　；另一种是转换法，就是用　 　来表示小球动能的大小。
【答案】（1）速度；（2）速度；物体质量一定时，运动速度越大，动能越大；（3）质量；物体运动速度一定时，质量越大，动能越大；（4）控制变量法；小球推动纸盒移动的距离。
【解析】（1）小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时具有相同的速度；
（2）探究动能跟速度关系时，控制质量不变；质量一定时，速度越大，动能越大；
（3）探究动能跟质量的关系时，控制速度不变；速度一定时，质量越大，动能越大；
（4）动能大小跟质量大小和速度大小有关，探究时运用了控制变量法；
物体动能大小不能直接观察，而是通过物体推动纸盒移动的距离来反映，纸盒移动越远，物体具有动能越大；运用了的转换法。
解：（1）乙图两个小球的质量相等，小球从不同高度自由下滑，到达斜面底部的速度不同，所以小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时具有相同的速度；
（2）甲图中小球的质量不变，高度不同，小球所处的位置越高，到达斜面底部获得的速度越大，所以探究动能与速度的关系；观察到小球质量相同时，小球速度越大，推动纸盒移动越远；故得出的结论是物体质量一定时，运动速度越大，动能越大。
（3）乙图中两个不同质量的小球从同一斜面同一高度滑下，到达斜面底部时速度相同，质量不同，所以实验探究动能跟质量的关系；观察到小球速度相同时，小球质量越大，推动纸盒移动越远；故得出的结论是物体运动速度一定时，质量越大，动能越大。
（4）动能大小跟质量大小和速度大小有关，探究时运用了控制变量法；通过物体推动纸盒移动的距离来反映物体动能大小，运用了的转换法。
故答案为：（1）速度；（2）速度；物体质量一定时，运动速度越大，动能越大；（3）质量；物体运动速度一定时，质量越大，动能越大；（4）控制变量法；小球推动纸盒移动的距离。
25.在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
（1）如图甲所示，小红先探究动能大小与质量关系，应让小车从斜面的　 　（填“相同”、“不同”）高度静止下滑，目的是　 　，通过比较　 　，可以比较小车具有的动能。
（2）小磊认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明物体的动能越大，于是小磊通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能与质量　 　（“有关”或“无关”），该结论是　 　的。（“正确”或“错误”）
（3）小刚在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹赞压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：　 　，理由是：　 　。若按此方案操作，他会看到的现象是　 　。

【答案】（1）相同；控制小车刚到水平面时的速度相同；小车推动木块距离的远近；（2）无关；错误；（3）不可行；没有控制小球的速度相同；木块移动的距离相同。
【解析】（1）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小车的动能越大。
（2）①在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，物体的质量越大，说明克服摩擦做功会更多，运动较长的距离，然后推理出质量与动能的关系。
②该实验中小车的重力势能转化为动能，存在能量转化；
③物体由于运动具有的能叫动能，影响动能的因素是质量和速度；
（3）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。
解：（1）让同一小车从斜面相同高度滑下，他控制小车的质量速度不变，让小车从斜面的相同高度下滑，目的是控制小车刚到水平面时的速度相同。通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有的动能；
（2）如图乙所示的实验情形，据此她得出在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越小，该结论是错误的，因为小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小；
（3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同；在小球离开弹簧时，两个小球的速度和质量都不同，没有控制小球的速度相同，无法探究“动能大小与质量的关系”。
故答案为：（1）相同；控制小车刚到水平面时的速度相同；小车推动木块距离的远近；（2）无关；错误；（3）不可行；没有控制小球的速度相同；木块移动的距离相同。
四、计算题（26小题6分，27小题8分，28小题8分，共3小题，共计22分）：
26.小陶子发现重庆市九龙坡区重庆医科大学附属康复医院里建了机械式立体停车楼，如图所示，它占地仅190平方米，可以同时停放42辆汽车，极大提升了医院停车服务能力。当车辆到达停车场后就由机械装置移动车辆，该停车楼共5层，上下相邻车位高度差为2m，每上下移动一个车位需要20s。求：
（1）机械装置竖直移动车位的速度；
（2）将一辆质量为1.5t的小汽车匀速提升6m时，机械装置对小汽车所做的功。

【答案】（1）0.1m/s；（2）9×104J。
【解析】（1）根据v=st得出机械装置竖直移动车位的速度；
（2）根据G＝mg得出小车的重力，根据W＝Gh得出机械装置对小汽车所做的功。
解：（1）机械装置竖直移动车位的速度v=st=2m20s=0.1m/s；
（2）小车的重力G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，
机械装置对小汽车所做的功W＝Gh＝1.5×104N×6m＝9×104J。
答：（1）机械装置竖直移动车位的速度为0.1m/s；
（2）将一辆质量为1.5t的小汽车匀速提升6m时，机械装置对小汽车所做的功为9×104J。
27.如图所示，某斜面的倾角为θ，斜边长为5m，高为1.6m，木箱的重为G。要想让木箱沿斜面匀速向上运动需要对木箱施加平行于斜面的力F。求：
（1）画出木箱沿粗糙斜面匀速向上运动时的受力示意图；
（2）若木箱质量为100kg，所用拉力为F＝400N，求木箱所受摩擦力的大小？（g取10N/kg）

【答案】（1）见解答图；（2）80N。
【解析】（1）首先对木箱进行受力分析，然后按照力的示意图的画法画出各个力；
（1）利用W＝Gh求出有用功，利用W＝Fs求出总功，然后用总功减去有用功可得额外功，即克服摩擦力做的功，再利用W＝fs计算摩擦力。
解：（1）木箱沿粗糙斜面匀速向上运动时，受到竖直向下的重力、垂直于接触面的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，作用点都在木箱的重心。如图所示：

（2）木箱重力：G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
则克服木箱重力做的有用功：W有＝Gh＝1000N×1.6m＝1600J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝400N×5m＝2000J，
则克服摩擦力做的功，即额外功：W额＝W总﹣W有＝2000J﹣1600J＝400J，
根据W＝fs可得，木箱所受摩擦力：f=W额s=400J5m=80N。
答：（1）见解答图；（2）木箱所受摩擦力的大小为80N。
28.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。如图所示，某电动汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平地面上360秒内匀速直线行驶了8000米。求：
（1）该车的速度是多少千米/小时？
（2）该车在这次测试过程中牵引力所做的功W；
（3）该车受到的水平阻力f。
车辆类型
电动车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
XX千米
整车质量
1720千克
额定功率
100000瓦

【答案】（1）80km/h；（2）3.6×107J；（3）4.5×103N。
【解析】（1）利用v=st计算该车的速度；
（2）由表格数据可知电动汽车的额定功率，根据W＝Pt求出牵引力所做的功；
（3）根据W＝Fs求出牵引力的大小，电动汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等。
解：（1）该车行驶的时间：t＝360s＝0.1h，路程：s＝8000m＝8km，
该车的速度：v=st=8km0.1h=80km/h；
（2）由表格数据可知，电动汽车的额定功率：P＝105W，
由P=Wt可得，牵引力所做的功：W＝Pt＝105W×360s＝3.6×107J；
（3）由W＝Fs可得，牵引力的大小：F=Ws=3.6×107J8000m=4.5×103N，
因电动汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，该车受到的水平阻力：f＝F＝4.5×103N。
答：（1）该车的速度是80km/h；
（2）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为3.6×107J；
（3）该车受到的水平阻力为4.5×103N。