(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题13 功和机械能（跟踪练习）（含解析）

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专题13 功和机械能（练习）（教师版）
第一部分 基础练习
一、选择题
1．如图所示，小宇对箱子施加水平推力，下列说法中错误的是（　）。

A．当推力为75N时，箱子不动，此时推力等于地面对箱子的摩擦力；
B．当小宇增大推力，箱子由静止开始运动，说明力可以改变物体的运动状态；
C．当推力为100N时，箱子做匀速直线运动，地面对箱子的摩擦力为100N；
D．箱子做匀速直线运动时，人对箱子的推力不做功
2.如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（ ）。
A．文具盒所受重力对它做了功； B．文具盒所受支持力对它做了功；
C．文具盒所受的推力F对它做了功； D．在此过程中没有力对文具盒做功

3.在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中（ ）。
A．推力做了5000J的功；B．推力做了1000J的功；
C．重力做了5000J的功；D．重力做了1000J的功
4.如图所示的几个情形中，所提到的力没有做功的是( )。

5.如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动；物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是( )。

A．地面受到的摩擦力为12N； B．滑轮移动的速度为0.4m/s；
C．水平拉力F的功率为4.8W；D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
6.平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙（ ）。
A.牵引力做功之比为2∶3； B.牵引力做功之比为3∶2；
C.牵引力的功率之比为1∶1； D.汽车所受的阻力之比为3∶2
7.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（ ）。
A.甲做的功比乙做的功多； B.甲做功比乙做功快；
C.甲做功所用的时间比乙的少；D.以上说法都不对
8.如图所示，让小球从A点静止释放时，小球从A点向C点摆动的过程中，以下说法不正确的是（ ）。

A．球从A点摆到B点的过程中，动能逐渐变大；
B．球摆到C点时，只受到重力和拉力的作用；
C．若不计空气阻力，A点与C点的高度相同；
D．球摆到C点时，若绳断开，所有力消失，球将做匀速直线运动
9.一个实心铁球和一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（　）。
A．铁球的重力势能大于木球的重力势能；B．铁球的重力势能小于木球的重力势能；
C．铁球的重力势能等于木球的重力势能；D．上述三种情况都有可能
10.改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就。如图所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景。返回舱在此过程中（　　）。

A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大
C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变
11.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块(如图所示)，下列说法中正确的是( )。

A．本实验研究的是木块的动能与它的质量、速度的关系；
B．在探究动能与速度的关系时，要保持小球的质量不变，让小球从相同的高度滚下，以不同的速度推动木块移动；
C．在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，并让它们分别从同一斜面的不同高度滚下；
D．实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的。
12.如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（ ）。

A．从O点到C点运动员速度一直减小；
B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大；
C．从O点到C点运动员的机械能一直在减小 ；
D．从O点到A点运动员的机械能不变
13．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是( ) 。

A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功；
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少；
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少；
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化
二、填空题
14.如图，质量为M=2千克的物体，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面匀速前进了2米（滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计），此时弹簧秤的示数为2N。则物体与水平面间的摩擦力是 N，在这一过程中，重力做的功是 J。

15.如图，质量为m=2千克的物体，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面作匀速直线运动（滑轮重及绳间的摩擦不计），此时弹簧秤的示数为2N，则物体与水平面之间的摩擦力是 N，拉力F做功的功率为 瓦。

16.如图所示，把重为1000牛的物体A匀速提升2米，不计滑轮自重和摩擦，则作用在细绳自由端的拉力F大小为 牛，拉力F做功为 焦。若提升物体A所用时间为40秒，则拉力F做功的功率为 瓦。

17.如图为撑杆跳的过程示意图，在这项运动中，根据能量以及能量转化的物理知识，可知：运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 。撑杆起跳时， 能转化为重力势能，越过横杆在最高点时重力势能最大，此时动能 （大于/等于/小于）0。
18.用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）

三、实验探究题
19.如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。

（1）小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，是为了探究动能大小与 的关系；
（2）同班同学小红发现，木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成。为了验证猜测，小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验，当接触面粗糙程度不变，用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时，通过多次实验得到了表格中的相关数据，请你根据表中数据帮她分析并得出，滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 。
实验次数
1
2
3
4
5
木块对木板压力F/N
2
3
4
5
6
弹簧测力计读数f/N
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
四、计算题
20.在图所示的装置中，某人在10秒内将重为200牛的货物匀速提升3米。求：
① 绳对重物的拉力F；
② 绳拉重物所做的功W。


21.如图所示的装置中，使重40 N的重物向右做匀速直线运动，水平拉力F=4 N。若物体移动的速度为2 m/s，求：

（1）拉力F在2 s内做的功；
（2）拉力的功率。
第二部分 提高练习
一、选择题
1．（2020·安顺）仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）。

A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
2．（2020·湘西）下图几种情景中，人做了功的是（　　）。
A．人推车没有推动；
B．搬而未起；
C．物体在绳子拉力的作用下升高；
D．提着滑板在水平路面上前行
3.（2020·黄石）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）。

A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加；
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能；
C. 弹簧的弹性势能不断增大；
D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
4.（2020·荆州）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力所做的功为（ ）。

A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
5.（2020·衡阳）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）。

A．他对重物做了4800J的功；
B．他做功的功率为16W；
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%；
D．斜面是一种省力杠杆
6.（2020·山东滨州）如图所示，重的物体在水平拉力F的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　）。

A. 拉力F做的功为；
B. 物体与地面间的滑动摩擦力为；
C. 额外功的功率为；
D. 若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
7.（2020·四川乐山）2020年6月17日15时19分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　）。

A. 动能增大，势能减小 B. 动能不变，势能增大
C. 动能增大，势能增大 D. 动能减小，势能增大
8.（2020·四川南充）2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功(如图)，它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（　　）。

A. 该卫星在加速升空的过程中，机械能不变；
B. 该卫星进入同步轨道后，相对地表静止；
C. 该卫星运行一周的时间约为365天；
D. 该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
9. （2020·安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的 一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么（ ）。

A. 卫星在远地点的势能最大，动能为零；
B. 卫星在近地点的动能最大，势能为零；
C. 卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小；
D. 卫星从近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小
10.（2020·河南）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，图 6 所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）。

A.小球的重力势能逐渐增大；
B.小球的机械能逐渐减小；
C.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段多；
D.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段多慢
11.（2020·广州）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（　　）

A. 速度比在S点的大；
B. 机械能大于在S点的；
C. 机械能等于在S点的；
D. 离地高度比在S点的低
二、填空题
12．（2020·湘潭）用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。在此过程中，购物车的重力做功　 　J，水平推力对购物车做功　 　J。
13.（2020·贵州黔南）2020年5月5日 18时00分，长征五号B运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船，在我国文昌航天发射场点火升空，然后进入预定轨道。5月8日13时49分，载人飞船试验船的返回舱成功着陆在东风着陆场预定区域。新飞船试验船飞行试验任务取得圆满成功。在火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的载人飞船试验船的动能_______（ 选填“不变”“增大”“减少”）。在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦，返回舱的部分机械能转化为______能。
14.（2020·湖南常德）抗疫防控期间，常德市防疫部门利用雾炮车对城区街道喷洒消毒剂进行消毒和除尘，雾炮车在水平路面匀速前进喷洒消毒液的过程中，雾炮车的动能________（选填“变大”、“不变”或“变小”），喷洒时离得较远的环卫工人也能闻到消毒液的气味，这是_______现象。
15.（2020·江苏连云港）在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
16.（2020·自贡）如图所示，小朋友在玩荡秋千时，当从最高位置向下荡的过程中，小朋友的______能转化为______能。
17.（2019·遂宁）如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置，将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端，弹簧上端处于斜面A点处；将一小球从斜面顶端释放，小球经过斜面A点后压缩弹簧，在斜面C点停止；然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的D点，接看再向下运动；如此往复几次后小球在斜面的B点静止，那么小球第一次下降经过斜面的______（选填“A““B““C”“D”“O”）点时动能最大；小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了______。
18.（2019·绵阳）2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能________，机械能________。（选填“增加”或“不变”或“减少”）
19．（2020·东莞）2020年5月5日，长征五号B运载火箭首飞任务取得圆满成功（如图所示），实现空间站阶段飞行任务首战告捷，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。火箭在加速升空时，动能　 　，重力势能　 　（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”，忽略燃料质量的损耗）；“柔性充气式货物返回舱试验舱”本质是带有“充气热盾”的飞船，膨胀起来的充气外壳能把飞船进入大气层的动能转化为　 　能，从而减小飞船速度，保护飞船不受损害。
三、计算题
20.（2020·广东）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求：
(1)前10s轿车运动的平均速度；
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；
(3)动力F做的总功。

21.（2020·贵州黔东南）为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2：

(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的速度是多少？
(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时，若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则行驶2.4km的水平路面上，牵引力所做的功为多大？（g取10N/kg）
(3)当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3）
22.（2020·四川成都）据光明日报客户端报道，“东方电机有限公司研制的世界首台百万千瓦水电机组核心部件完工交付”入选2019年中国十大科技进展新闻。首台百万千瓦转轮由多个叶片组成，每个叶片重达11吨。叶片由钢质材料制成，一个叶片的质量为11吨，钢的密度为ρ=7.90×103kg/m3，常数g取10N/kg。求：
(1)一个叶片的体积；
(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功。
23.（2020·四川乐山）如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为1.5×103kg，在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：

(1)汽车匀速行驶的速度；
(2)汽车受到的牵引力；
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
24．（2020·临夏）爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶，用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg，g取10N/kg，求：
（1）小林家到市民广场的距离是多少？
（2）小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是多少？
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg（含电池组）
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2


参考答案
第一部分 基础练习
一、选择题
1．【答案】D。
【解析】A．当推力为75N时，箱子不动，此时推力等于地面对箱子的摩擦力；此说法正确。箱子不动，说明箱子处于平衡状态，箱子受到平衡力的作用，推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力，故说法正确。故，A不符合题意。
B．当小宇增大推力，箱子由静止开始运动，说明力可以改变物体的运动状态；此说法正确。当力继续增大时，箱子由静止变为运动，说明力是改变物体运动状态的原因。故，B不符合题意。
C．当推力为100N时，箱子做匀速直线运动，地面对箱子的摩擦力为100N；此说法正确。箱子做匀速直线运动，箱子处于平衡状态，推力和地面对箱子的摩擦力是一对平衡力，两者相等。故，C不符合题意。
D．箱子做匀速直线运动时，人对箱子的推力不做功；此说法错误。推力的方向与箱子运动方向相同，故推力对箱子做功。故，D符合题意。
2.【答案】C。
【解析】（1）文具盒在竖直方向受到桌面对它的支持力和重力的作用，但它并没有在竖直方向上通过距离，所以这两个力都没有对文具盒做功，所以AB错误。
（2）在水平方向上，文具盒受到推力的作用，并且在水平方向上通过了距离，所以推力对文具盒做了功；故C正确，D错误。所以选C。
3.【答案】B。
【解析】推力做的功W1=FS1=100N×10m=1000J；
重力做的功W2=GS2=500N×0m=0J；故选B。
4.【答案】D。
【解析】A、物体受到绳子向上的拉力，向上移动了距离，拉力对物体做功；不符合题意。
B、小车受到向前的拉力，向前移动了距离，拉力对小车做功；不符合题意。
C、汽车在刹车阻力作用下速度降低，克服阻力做功；不符合题意。
D、人用力搬石头，给石头一个向上的力，向上没有移动距离，力对石头没有做功；符合题意。故选D。
5.【答案】B。
【解析】（1）物体A以0.2m/s的速度向左做匀速运动，那么滑轮移动的速度也是0.4m/s。
（2）根据，可求得滑轮上拉力F所做的功为：

（3）F为24N，那么绳子对A的拉力为12N，2s内移动的距离为：2s×0.2m/s=0.4m，故绳子的功为：，功率为：。
（4）物体A做匀速运动，在水平方向上A受到的力是平衡力，即：，所以物体A受到地面对它的摩擦力：，故物体A对地面的摩擦力也是19N（作用力与反作用力的关系）。
6.【答案】B。
【解析】平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，由W = Fs可知，路程之比为3∶3，它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶，所以汽车所受的阻力之比为1∶1。
由P =W/ t可知，牵引力的功率之比为3∶2。
7.【答案】B。
【解析】功率表示物体做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，选项B是正确的。
根据W=Pt，只知道功率的大小而时间的大小不确定，无法确定做功的多少。同样根据t=W/P，只知道功率的大小而功的大小不确定，也无法确定做功所用时间的长短，因此，选项A、C、D是错误的。
8.【答案】D。
【解析】小球从A点静止释放，小球的动能由零开始逐渐增大，到达B点时动能最大；动能的增加是重力势能的减小转化来的，整个过程小球只受重力和绳子的拉力作用，机械能守恒；小球达到C点时，动能为零，故C点与A点的高度相同。
9.【答案】B。
【解析】实心铁球与实心木球质量相等，由于铁球的密度大，故体积小，重心的高度低，根据Ep=mgh判断重力势能的大小即可。
一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，重心在球心位置；由于铁球的密度大，故体积小，重心的高度低；根据Ep=mgh，铁球的重力势能小。
10.【答案】A。
【解析】回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小，故A正确、BCD错误。故选A。
11.【答案】D。
【解析】A．本实验研究的是木块的动能与它的质量、速度的关系；此说法错误。本实验研究的是小球的动能与其质量、速度的关系。
B．在探究动能与速度的关系时，要保持小球的质量不变，让小球从相同的高度滚下，以不同的速度推动木块移动；此说法错误。应该是要保持小球的质量不变，让小球从不同的高度滚下，以不同的速度推动木块移动。
C．在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，并让它们分别从同一斜面的不同高度滚下；此说法错误。应选择不同质量的小球，让它们从同一高度滚下。
D.实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的；此说法正确。木块向前移动的距离越远，说明小球的动能越大；通过木块向前移动的距离比较动能的大小。
12.【答案】D。
【解析】蹦极运动员在整个运动过程中，从O点到A点，只受重力作用，其速度逐渐增大，动能增大，重力势能减小，但此过程机械能不变；在从A点到C点过程中，运动员受到重力和绳子的拉力作用，机械能不再守恒。所以，正确选项是D。
13．【答案】B。
【解析】A、在a到b的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离；故运动员对铅球做了功；故A的说法正确。
B、因为不计空气阻力，在b到d的过程中，铅球的机械能不变；故B的说法错误。
C、在c到d的过程中，由于铅球的高度减小，故铅球的重力势能减小；故C的说法正确。
D、在a到d的过程中，铅球的运动方向和速度都不断变化，故铅球的运动状态在不断的变化；故D的说法正确。故选B。
二、填空题
14.【答案】2；0。
【解析】（1）物体A受绳子拉力F绳子=F弹簧测力计=2N与滑动摩擦力f作用，物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f=F绳子=2N。
（2）由题知，物体在重力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J。
故答案为：2；0。
15.【答案】2、0、1。
【解析】（1）物体A受绳子拉力F绳子=F弹簧测力计=2N与滑动摩擦力f作用，物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f=F绳子=2N。
（2）由题知，物体在重力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J。
作用在动滑轮轴上的拉力：F=2F弹簧测力计=2×2N=4N；
拉力的功率。
故答案为：2、0、1。
16.【答案】500、2000、50。
【解析】此时动滑轮，N=2，物重1000N，故拉力F为500N；物体提升力2m，故拉力F拉绳子的长度为4m，拉力F所做的功为：；拉力F的功率为：。
17.【答案】动能、动、等于。
【解析】撑杆运动员加速助跑是为了获得更大的动能，并在撑杆起跳过程中将动能转化为重力势能，此过程动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，当运动员到底最高点时动能为零，重力势能最大。
18.【答案】等于、等于。
【解析】如图所示，用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么机械能守恒，所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能。
小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，有一部分机械能转化为内能，但是仍旧遵从能量守恒定律，所以在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能。
故答案为：等于、等于。
三、实验探究题
19.【答案】（1）质量；（2）f=0.3F。
【解析】（1）影响动能大小的两个因素是质量和速度，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。
（2）根据表格中数据F=2N时，f1=0.6N，当F=3N时，f1=0.9N，则由此知f1=0.3F；滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F。
故答案为：（1）质量；（2）f=0.3F。
四、计算题
20.【解析】物体匀速上升，物体受到的力定是平衡力，提升物体用的是定滑轮，拉力等于物体的重力；功是力与在力的方向上的距离的乘积。
解答：① F＝G＝200牛。
② W＝FS ＝200牛×3米＝600焦。
答：绳对重物的拉力是200牛；绳拉重物所做的功是600焦。
21.【解析】从题图中可以看出，图中的滑轮为动滑轮，根据动滑轮的使用方法可知，当拉力F向右移动距离s时，相同时间内物体向右移动2s的距离，物体向右移动的速度也是拉力F移动速度的2倍。根据速度公式v=s/t，可以求出F移动的距离s，然后再根据W=Fs、P=W/t求出功和功率。也可以利用P=W/t=Fs/t=Fv求拉力F的功率。
滑轮为动滑轮：v=2 m/s÷2=1 m/s，所以s=vt=1 m/s×2s=2m；
所以W=Fs=4N×2 m=8J，所以P=W/t=8J/2s=4W或P=Fv=4N×1m/s=4W。
答案：（1）拉力F在2 s内做的功为8J；（2）拉力的功率为4 W。
第二部分 提高练习
一、选择题
1．【答案】B。
【解析】建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P＝可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。故选：B。
2．【答案】C。
【解析】A、人推车没有推动，有力，没有通过距离，所以不做功，故A错误；
B、搬而未起，有力，没有通过距离，所以不做功，故B错误；
C、物体在绳子拉力的作用下升高，有力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故C正确；
D、提着滑板在水平路面上前行，力的方向是向上的，运动方向是水平的，没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故D错误。故选：C。
3.【答案】C。
【解析】A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
4.【答案】B。
【解析】由图丙可知，在2~4s内物体运动的速度是，由得，在2~4s内物体通过得路程是：
由图乙可知，在2~4s内拉力的大小是3N，物体克服摩擦力所做的功为

故选B。
5.【答案】AD。
【解析】A、重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
李军对重物做的有用功：W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，故A正确；
B、做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J
做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；
C、简易斜面装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D、据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。故选：AD。
6.【答案】BC。
【解析】A．物体移动距离：s物=v物t=0.1m/s×20s=2m
由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3s物=3×2m=6m
拉力F做的功：W总=Fs=100N×6m=600J，故A错误；
B．有用功：W有=
物体与地面间的滑动摩擦力：f==180N，故B正确；
C．额外功：W额=W总-W有=600J-360J=240J
额外功的功率：P==12W；故C正确；
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，故增大了有用功，所以在额外功不变的情况下，滑轮组的机械效率变大，故D错误。故选BC。
7.【答案】C。
【解析】火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。
故选C。
8.【答案】B。
【解析】A．在卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变、高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误；
B．卫星进入同步轨道后，地球同步卫星和地球之间的位置没有发生改变，卫星相对于地表是静止的，故B正确；
C．地球同步卫星和地球的自转周期相同，即每隔24小时绕地球一周，故C错误；
D．卫星与地面站之间是真空，真空不能传声，所以只能利用电磁波传递信息，故D错误。故选B。
9. 【答案】C。
【解析】卫星在太空运行过程中，机械能守恒： A.卫星在远地点的势能最大，动能最小，但是速度不为零，所以动能不为零，故 A 选项错误；
B.卫星在近地点的动能最大，势能最小，但是势能不为零，故 B 选项错误；
C、D.根据上述分析可知，卫星从远地点向近地点运动的过程中，势能减小、动能增大；卫星从近地点向远地点运动的过程中，势能增大、动能减小，故 C 正确、D 错误。 综上所述，选 C。
10.【答案】D。
【解析】A 选项小球下落重力势能减小，故错误；
B 选项忽略空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故错误；
C 选项 ab 段长度小于 cd 段，重力相同，作用大小与下落距离成正比，ab 段做功小于 cd 段，故错误；
D 选项，ab 段做功小于 cd 段做功，而用时相当，所以 ab 段功率小于 cd 段做功，D 正确。
11.【答案】B。
【解析】．由图可知，M点的动能小于S点的动能，所以球在M点的速度比在S点的小，故A不符合题意；
BC．由图可知，M点的动能和重力势能之和大于S点的动能和重力势能之和，故M点的机械能大于在S点的机械能，故B符合题意，C不符合题意；
D．由图可知，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以M点的离地高度比在S点的高，故D不符合题意。故选B。
二、填空题
12．【答案】0；100。
【解析】（1）知道推力和在推力方向上移动距离，利用W＝Fs求推力做的功；
（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；据此确定重力是否做功；
购物车在水平地面上移动5m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；
推力对购物车做功：W＝Fs＝20N×5m＝100J，
故答案为：0；100。
13.【答案】（1）增大；（2）内。
【解析】在火箭加速升空过程中，载人飞船试验船质量不变，速度增大，因此动能增大。
在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能。
14.【答案】（1）变小；（2）扩散。
【解析】雾炮车在匀速喷洒消毒液的过程中，车的速度不变，但随着消毒液的减小，车的总质量减小，所以车的动能变小。
喷洒消毒液时，能闻到其气味，是其分子在不停地作无规则的运动，即为扩散现象。
15.【答案】（1）小于；（2）减少。
【解析】从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大，由于高度相同，所以质量为mB的皮球的质量较大，即mA＜mB
皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，皮球的一部分机械能转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
16.【答案】（1）重力势；（2）动。
【解析】当从最高位置向下荡的过程中，高度减小，质量不变，重力势能减少；质量不变、速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
17.【答案】B；内能。
【解析】（1）从O到A的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力，合力沿斜面向下，小球做匀加速直线运动；
由题意可知，小球最后在斜面的B点静止，小球在该点受到的合力为零，则从A到B的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向下，小球做变加速直线运动；
从B到C的过程中，小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向上，小球做变减速直线运动，直至在C点瞬时静止，综上可知，小球第一次下降经过斜面的B点时速度最大，动能最大；
（2）小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成内能。
故答案为：B；内能。
18.【答案】减少；减少。
【解析】嫦娥四号从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减少；该过程中其速度减小，动能减少；探测器没有发生弹性形变，不具有弹性势能，则机械能等于重力势能与动能的总和，所以其机械能减少。
故答案为：减少；减少。
19．【答案】变大；变大；弹性势。
【解析】火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大；
膨胀起来的充气外壳发生弹性形变，能把飞船进入大气层的动能转化为弹性势能，从而减小飞船速度，保护飞船不受损害。
故答案为：变大；变大；弹性势。
三、计算题
20.【答案】(1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J。
【解析】(1)前10s轿车运动的平均速度：
(2)根据可知，轿车在匀速直线运动阶段通过的路程：

(3)动力F做的总功：

答：(1)前10s轿车运动的平均速度是10m/s；(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m；(3)动力F做的总功为1.1×106J。
21.【答案】(1)2m/s；(2)；(3)80N。
【解析】(1)在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的速度：

(2)雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶时受到的阻力与牵引力是一对大小相等的平衡力，且受到的阻力为车重的0.05倍，则牵引力：

则牵引力所做的功：
(3)当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压强：

排水孔盖子面积约为100cm2，根据可得排水孔盖子受到消毒液的压力：

答：(1)雾炮车的速度是2m/s；(2)牵引力所做的功是；(3)当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力是80N。
22.【答案】(1)1.39m3；(2)4.4×105J。
【解析】(1)一个叶片的体积：
(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功：

答：(1)一个叶片的体积为1.39m3。(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功为4.4×105J。
23.【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J，1.5×104W。
【解析】(1)汽车行驶的路程：
汽车行驶的时间：
汽车匀速行驶的速度：
(2)由于汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力：

(3)此过程中汽车牵引力做功：
汽车牵引力做功的功率： 。
答：(1)汽车匀速行驶的速度为10m/s；(2)汽车受到的牵引力为1.5×103N；(3)此过程中汽车牵引力所做的功为2.7×106J，做功的功率为1.5×104W。
24．【解析】（1）小林骑该电动平衡车的速度v＝12km/h，时间t＝15min＝h，
由v＝可得，小林家到市民广场的距离s＝vt＝12km/h×h＝3km；
（2）小林驾驶自平衡车时，车对地面的压力：
F＝G总＝（m人+m车）g＝（40kg+10kg）×10N/kg＝500N，
车对水平地面的压强：p＝＝＝1×106Pa。
（3）平衡车的最大速度：v＝18km/h＝5m/s，
因平衡车的最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态，平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力，
所以，平衡车的动力：F′＝f＝0.1G总＝0.1×500N＝50N，
平衡车动力的功率：P＝＝＝F′v＝50N×5m/s＝250W。
答：（1）小林家到市民广场的距离是3km；（2）小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是1×106Pa；（3）平衡车动力的功率是250W。