人教版八年级下册11.4 机械能及其转化精品课后测评

这是一份人教版八年级下册11.4 机械能及其转化精品课后测评，共19页。试卷主要包含了0分），【答案】A，【答案】B，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是( )
A. ①④B. ③④C. ①③④D. ②③④
如图所示，在粗糙的轨道内，小球从a点静止释放，小球沿轨道运动到达c点时速度为0，b为轨道的最低点．下列说法正确的是( )
A. 小球从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小
B. 小球从b点运动到c点的过程，动能逐渐增大
C. 小球从a点运动到c点的过程，机械能守恒
D. 小球运动到c点后，将沿原路径返回到达a点
把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示四个选项图象中哪一个能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )
A. B.
C. D.
如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧，至弹簧压缩最大，在这过程中，机械能转化的情况是( )
A. 重力势能→动能
B. 重力势能→动能→弹性势能
C. 重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
D. 小球机械能不断减小
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
蹦床运动是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央，比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时是成直立状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。再次被蹦床弹起，达到更高点。忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 在此整个过程中，运动员机械能守恒
B. 在此整个过程中，运动员机械能一直在增加
C. 从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒
D. 从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒
如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化( )
A. 只有动能和重力势能
B. 只有动能和弹性势能
C. 只有重力势能和弹性势能
D. 动能、重力势能和弹性势能都发生了转化
小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示.下列说法中正确的是( )
A. 铁锁摆回时会打到小明的鼻子
B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
如图所示，将铁锁从鼻尖处静止释放，结果铁锁摆回时并没有碰到鼻尖，下列关于此过程的说法正确的是( )
A. 铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中动能减小
B. 铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中势能增加
C. 铁锁从释放到摆回的过程中内能转化为机械能
D. 铁锁从释放到摆回的过程中机械能守恒
如图所示，在一铁罐的底和盖各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面最高处静止滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去，针对此现象的解释下列说法正确的是( )
A. 铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能
B. 铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能
C. 铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能
D. 铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端同定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能______；小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能_______(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
如图所示是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，可视为只有动能和势能的转化，因此机械能________。卫星在远地点时________(选填“动能”或“势能”，下同)最大；从远地点向近地点运动时，它的势能减小、________增大，速度也就增大。
如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度．从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行，进站时将 能转化为 能储存起来．出站时能量的转化过程正好相反，从而实现了节能．
2021年4月29日11时22分30秒，长征五号B遥二运载火箭搭载中国空间站“天和核心舱”，在海南文昌航天发射场发射升空，如图所示，是“天和核心舱”在火箭强大推力的作用下加速上升的过程。用火箭推动“天和核心舱”上升过程中，“天和核心舱”机械能______。“天和核心舱”脱离火箭后，由于具有______将保持原有运动状态。
如图所示，是将橡胶球于水面之上一定高度a处静止释放的情景，其中c点表示橡胶球第一次刚接触水面，d点表示橡胶球所能到达的水面下最深处，b点表示第一次反弹上来的最高位置(整个过程不计空气阻力)。
(1)小球从a点运动到第一次反弹上来的最高位置b点的整个过程中，小球的机械能______(“守恒”、“不守恒”)。
(2)小球在下落时第一次刚接触水面c点的动能______(大于，小于或等于)反弹上来时到达c点的动能。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。
按要求作图：
一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，请在图中画出石块的机械能E随着时间t变化的大致图象．
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
小静和小雷观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的彩球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的彩球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示。小静据此设计了如图乙所示的实验装置(将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个小球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，将小球A从斜面的某一高度h1处静止释放，撞击后，B球向前运动并冲上轨道右端斜面最大高度h2)，探究动能与势能转化和转移时的规律。

(1)A球从斜面滑下的过程中，______ 能转化为动能。
(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了______ 能，这也说明力能改变物体的______ 。
(3)实验时发现撞击后，h2小于h1，小静猜想这可能是小球运动过程中克服______ 做功造成的。为了验证这一猜想，小静操作如下：
a.控制A球从斜面上的______ (选填“同一”或“不同”)高度自由滚下；
b.改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上的最高高度h2；
小静在多次实验后发现：导轨越光滑，h2越接近h1，由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将______ (选填“变小”“不变”或“变大”)。
(4)小雷猜想：白球与彩球碰撞后的运动情况可能与两球的质量有关；于是小雷找来天平测量了白球和彩球的质量，发现它们质量相同，因此他认为白球与彩球碰撞后的运动情况与两球的质量无关你认为小雷的结论是______ (选填“正确”或“错误”)的。
在观察如图小球摆动时动能和势能转化的实验中，小明发现小球每摆一个来同的时间似乎都相同，于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t
(1)可能跟小球的质量m有关；
(2)可能跟绳子的长度L有关；
(3)可能跟小球移开的距离s有关。
为验证自己的猜想，他在竖起的木板上画h方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米来改变质量，则：
(1)除图中所示的器材外还需要______，______。
(2)在测出不同条件下，瓶子来同摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据，则：为了研究t与L关系，需选择序号为______的数据进行分析；
(3)通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与______无关______有关。(均填字母)
(4)实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想个更准确的测量方法______。
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
随着智能科技的发展，深圳、武汉、郑州等许多城市对无人驾驶汽车都进行了试点运行。如图所示是一款纯电动无人驾驶小型公交车，空车质量为6×103kg，它依靠激光雷达、摄像头以及5G网络等设备来实现自动驾驶。
(1)当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能______，机械能______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)空车停在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.4m2，则车对地面的压强为多少？(g=10N/kg)
(3)已知空车行驶时牵引力的功率为30kw，测试道路长1.5km，空车匀速走完全程用时5min，则空车走完全程做的功是多少？所受阻力为多少？
小明操控无人机竖直上升，无人机的速度−时间图像如图乙，上面安装的摄录器材A质量为2kg。无人机在匀速上升阶段(g=10N/kg)：
(1)对A做的功为______J，功率为______W，A的机械能______(选填“增大”“不变”“减小”)。
(2)若A上的一个小部件松脱，以地为参照物观察，松脱后的小部件______(选填“无速度直接下落”“有速度直接下落”“先上升后下落”)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查根据动能和势能的变化来判断图象，理解影响能量大小的因素和运动的过程是解题的关键，有一定难度。
【解答】
(1)小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小；下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大．所以动能是先减小，上升到最高点速度最小，但不为0，动能最小，后又增大．故图①错误，图②正确；
(2)小球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，最后落地，重力势能越来越小，直到为零；所以重力势能是先增大，上升到最高点重力势能最大，后又减小，最后为零；故图③正确；
不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中其机械能守恒，故图④正确。
故选D。

2.【答案】A
【解析】略
3.【答案】A
【解析】
【分析】
解决本题的关键要掌握机械能守恒的条件：只有重力做功，并能用来分析实际问题。
分析篮球的受力情况，判断出各力的做功情况，分析出篮球的机械能守恒，再选择图象。
【解答】
解：把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只受重力的作用，所以篮球的机械能守恒(机械能不变)，则E−h图象应是平行于h轴的直线，故A正确，BCD错误。
故选A。
4.【答案】B
【解析】解：小球从A处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；
撞击弹簧，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能。
故选：B。
根据速度、高度、弹性形变程度的变化来分析动能、重力势能和弹性势能的变化情况，从而得出能量的转化情况。
在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
从图象上判断动能和重力势能的大小，利用控制变量法，判断物体的速度和高度。
(1)动能大小跟物体的质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。
(2)重力势能跟物体的质量和高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。
(3)机械能等于动能和势能之和，物体不发生弹性形变时，机械能等于动能和重力势能之和。
【解答】
A.球的质量不变，球在M点的动能小于S点动能，所以球在M点的速度小于S点速度，故A错误。
BC.球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，故B正确，C错误。
D.M点的重力势能大于S点的重力势能，球的质量不变，所以球在M点的高度大于S点的高度，故D错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】解：
ABD、在此整个过程中，运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，故机械能不守恒，故ABD错误；
C、从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，忽略空气阻力，运动员的机械能守恒，是重力势能和动能的相互转化，故C正确；
故选：C。
(1)动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大。
(4)机械能=动能+势能。
本题主要考查了动能和势能及弹性势能大小的判断，只要知道影响动能、势能和弹性势能大小的因素即可解答。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
(1)动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；
(3)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能，影响弹性势能的因素有弹性形变的大小，在弹性限度内，弹性形变越大，物体具有的弹性势能越大。
此题考查动能和势能的大小变化，关键是知道动能、重力势能和弹性势能的概念以及影响因素。
【解答】
玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚；
弹簧在运动过程中，质量不变，速度变大，动能变大；弹簧高度降低，重力势能变小；同时弹簧要恢复原来的形状，形变变小，故弹性势能变小；
综上分析可知，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化。故ABC错误，D正确。
故选D。

8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查摆动物体的能量转化，注意在动能和重力势能转化过程中，有小部分机械能转化成内能。
ABC.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；
D.物体上升过程中动能转化为重力势能；物体下落时重力势能转化为动能；考虑空气阻力时，机械能会逐渐变小。
【解答】解：
A.铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，故A错误；
B.铁锁在摆动过程中，上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能，动能与重力势能相互转化，故B正确；
C.铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能，故C错误；
D.铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，故D错误。
故选B。
9.【答案】B
【解析】解：A、铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能减小；速度增大，所以动能增大。故A错误；
B、铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中，质量不变，高度增加，所以重力势能增加。故B正确；
C、铁锁从释放到摆回的过程中，克服与空气的摩擦做功，机械能逐渐转化为内能。故C错误；
D、铁锁从释放到摆回的过程中，机械能转化为内能，所以机械能不断减少。故D错误。
故选：B。
(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)物体上升过程中动能转化为重力势能；物体下落时重力势能转化为动能；不计摩擦时，机械能的总量是不变的。
(1)掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素。
(2)掌握重力势能、动能、弹性势能之间的相互转化。
(3)掌握机械能和内能之间的转化。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
(1)铁罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；
(2)铁罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能。
(3)在橡皮筋恢复的过程中，铁罐会由斜面底部自动滚上去，从最低处滚上，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，铁罐的动能和重力势能增加；上面一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和铁罐的动能减小，重力势能增加。
本题考查铁罐和橡皮筋的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析。
【解答】
(1)罐子向下滚动时，罐的重力势能转化为罐的动能，罐的动能再转化为橡皮筋的弹性势能；故AB错误；
(2)从最低处滚上时，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，铁罐的动能和重力势能增加；上面一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和铁罐的动能减小，重力势能增加，故D正确，C错误。
故选：D。
11.【答案】不变；变大
【解析】
【分析】
本题考查机械能守恒和动能和势能之间的相互转化，是一道基础题。
物体在光滑面上滑动，机械能守恒；物体由于发生弹性形变具有的能叫弹性势能；弹性势能的大小与弹性形变有关。
【解答】
小物块在光滑的斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能守恒，总量保持不变；小物块压缩弹黄的过程中，小物体的动能转化为弹簧的弹性势能，故弹簧的弹性势能变大。
故答案为：不变；变大。
12.【答案】守恒；势能；动能
【解析】
【分析】
本题考查了影响动能和势能的因素以及机械能守恒的判断，要注意太空中由于物体之间有相对距离时，具有的是势能而不是重力势能。
(1)在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒；
(2)势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大；
(3)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】
卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。
卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，速度增大。
故答案为：守恒；势能；动能。
13.【答案】动
重力势
【解析】略
14.【答案】变大 惯性
【解析】解：(1)用火箭推动“天和核心舱”上升过程中，“天和核心舱”质量不变，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能变大；所以机械能变大；
(2)“天和核心舱”脱离火箭后，由于具有惯性将保持原有运动状态。
故答案为：变大；惯性。
(1)动能和势能合称机械能，重力势能与质量和高度有关；动能与质量和速度有关；
(2)惯性是物体保持原运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性。
本题考查了影响动能和重力势能大小的因素、惯性等知识的应用，要会用相关知识进行解释物理现象，难度不大。
15.【答案】不守恒 大于
【解析】解：
(1)小球从a点运动到第一次反弹上来的最高位置b点的整个过程中，由于存在水的阻力，所以小球的部分机械能会转化为内能，则小球的机械能是不守恒的；
(2)小球在下落时第一次刚接触水面c点的重力势能等于反弹上来时到达c点的重力势能，由于小球的机械能减小了，所以其动能也减小了，即小球刚接触水面c点的动能大于反弹上来时到达c点的动能。
故答案为：(1)不守恒；(2)大于。
动能的大小与速度和质量有关；在整个过程中，由于存在水的阻力，故在运动的过程中，机械能会转化为内能。
本题考查了机械能和其他形式能的转化，属于基础知识。
16.【答案】解：小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能；从B到C的过程中，动能转化为重力势能。不计能量损失，小球在C点和在A点具有的重力势能相同，所以C点与A点在同一水平线。画出小球在A位置时的悬挂点关于竖直线的对称位置，这一位置就是C的位置，如图所示：
【解析】不考虑能量损失，小球经最低点B荡至另一侧的C点，C点与A点关于小球在B时的竖直线对称。
本题考查动能与势能的相互转化，知道C点与A点对称是作图的前提与关键。
17.【答案】解：不计空气阻力，石块从静止下落的过程中将重力势能转化为了动能，但机械能守恒，即机械能始终保持不变，如下图所示：
【解析】不计空气阻力，石块从静止下落的过程中机械能守恒，据此作出机械能与时间的关系。
本题考查机械能守恒的条件，属于基础题。
18.【答案】重力势 动 运动状态 摩擦力 同一 不变 错误
【解析】解：(1)A球从斜面滑下的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；
(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了动能；B球受到力的作用而运动，说明力可以改变物体的运动状态；
(3)实验中轨道的摩擦力是不可避免的，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小，故测出的h2总小于h1；
a.根据控制变量法知，要探究摩擦力对小球运动速度的影响，需要控制小球A到达斜面底端的速度相同，改变小球运动导轨的粗糙程度，所以实验中需要控制A球从斜面上的同一高度自由滚下；
b.在多次实验后发现：导轨越光滑，h2越接近h1。由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，动能全部转化为重力势能，物体的机械能将不变；
(4)小雷的实验中，采用了质量相同的白球和彩球进行实验，该实验具有片面性，为了获得普遍的规律，应采用质量不同的球多次实验，故他的结论是错误的。
故答案为：(1)重力势；(2)动；运动状态；(3)摩擦力；同一；不变；(4)错误。
(1)动能和势能可以相互转化，根据能量的变化情况进行分析；
(2)物体由于运动具有的能量是动能；力的作用效果有两个：改变物体的形状，改变物体的运动状态；
(3)实验中轨道的摩擦力是不可避免的，小球在运动的过程中，机械能转化为内能，机械能减小，则测出的h2总小于h1；
a.根据控制变量法分析解答；
b轨道光滑，A球下滑的过程中重力势能全部转化为动能，机械能不变；
(4)动能的大小与速度和质量有关，在速度相同时，质量越大，动能越大。
本题考查机械能转化及动能的定义和获取有效信息的能力、机械能守恒定律，利用好控制变量法是解题的关键。
19.【答案】秒表 天平 3、6、7 m、s L 测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为tn
【解析】解：(1)除如图所示的器材外还需要测量时间的秒表和测量质量的天平。
(2)研究t与l关系，必须保持质量不变，悬线长度不同，应选择序号为3、6、7。
(3)当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，所以与m、s无关，当悬线长度不同时，来回时间一定不同，所以与L有关。
(4)测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为tn。
故答案为：(1)秒表；天平；(2)3、6、7；(3)m、s；L；(4)测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为tn。
(1)还需要测量质量和时间的仪器。
(2)研究t与l关系，必须保持质量不变，悬线长度不同，根据以上条件从表中可以选取。
(3)通过分析可以看出，当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，当悬线长度不同时，来回时间一定不同，从而得出结论。
(4)我们可以测量瓶子摆动多次所用的时间，从而算出摆动一次的时间。
本题考查的是我们对于物理实验探究方法的掌握，我们学习物理，不仅仅时学习知识，更重要的是学习探究方法，这也是现在中考考查的一个侧重点，需要掌握。
20.【答案】不变 变大
【解析】解：(1)当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的质量不变，速度不变，高度变高，所以汽车的动能不变，重力势能变大，机械能变大；
(2)空车对水平路面的压力等于其自身的重力，即F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N，
空车对水平路面的压强：p=FS=6×104N0.4m2=1.5×105Pa；
(3)空车走完全程做的功：W=Pt=30×1000W×5×60s=9×106J，
空车匀速走完全程，汽车受到的阻力等于牵引力：f=F′=Ws=9×106J1.5×1000m=6×103N。
答：(1)不变，变大；
(2)车对地面的压强为1.5×105Pa；
(3)汽车受到的阻力为6×103N。
(1)动能的大小和质量、速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能和质量、高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大，动能和重力势能都属于机械能；
(2)空车对水平路面的压力等于其自身的重力，根据重力公式计算其重力，根据压强公式计算空车对水平路面的压强；
(3)根据W=Pt计算空车走完全程做的功，根据做功公式W=Fs的变形计算汽车受到的牵引力，匀速行驶时，汽车受到的阻力等于牵引力。
本题考查重力公式、压强公式、功率公式、做功公式的灵活运用，综合性强。
21.【答案】800 40 增大 先上升后下落
【解析】解(1)A的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N，因为匀速上升，所以对A的拉力为F=G=20N，
由图像可知，在10～30s内是匀速上升的，这段时间内通过的路程是s=vt=2m/s×(30s−10s)=40m，
对A所做的功为W=Fs=20N×40m=800J；
功率为P=Wt=800J20s=40W；在A匀速上升的过程中，质量不变、速度不变、高度增加，所以动能不变，重力势能增加，所以机械能增大；
(2)因为小部件和A一起向上运动，由向上运动的速度，当小部件松脱后由于惯性会继续向上运动，速度减小，减小到零后下降，所以先上升后下落。
故答案为：(1)80；40；增大；(2)先上升后下落。
(1)根据s=vt计算出匀速上升的距离，再根据W=Fs即可计算出对A所做的功，根据功率计算公式P=Wt计算功率，动能和势能总称为机械能；
(2)物体具有惯性，即保持原来运动状态不变的性质。
本题考查功和功率的计算，机械能的变化及惯性，是综合性比较强的题目，难度适中。
序号
瓶子质量m/g
移开距离s/格
悬线长度L/格
来回时间t/s
1
20
3
12
2.1
2
40
3
12
2.1
3
60
3
12
2.1
4
60
2
12
2.1
5
60
1
12
2.1
6
60
3
9
1.9
7
60
3
6
1.5