第六章功和能綜合檢測

（滿分100分，限時(shí)45分鐘）

一、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共21分）

1.（2022四川樂山中考）下列四幅圖中，力有對物體做功的是（）

A.推車未推動B.提著滑板水平前行

C.搬石未搬起D.用繩子提升物體

2.關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列說法中正確的是（）

A.功率大的機(jī)械做功一定多B.功率大的機(jī)械做功一定快

C.機(jī)械做功少，機(jī)械效率一定低D.做有用功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高

3.（2022安徽中考改編）在2022年北京冬奧會開幕式上，質(zhì)量約為3t的奧運(yùn)五環(huán)緩緩升起。若將升起過程

看成勻速直線運(yùn)動，則該過程中奧運(yùn)五環(huán)的（）

A.重力勢能不變B.動能增大C.機(jī)械能不變D.機(jī)械能增大

4.踢毯子是一項(xiàng)有益的體育活動。如圖，毯子某次被踢出后，豎直上升經(jīng)過某一位置時(shí)，毯子的動能和重

力勢能分別為Eu和Epi,下落經(jīng)過同一位置時(shí)，鍵子的動能和重力勢能分別為Ek2和Ep2,貝U（）

A.Ek2>EkiB.Ek2<EkiC.Ep2>EpiD.EP2<Epi

5.如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下從O勻速直線運(yùn)動到Q。OP段拉力Fi為300N,Fi

做的功為Wi，功率為Pi；PQ段拉力F2為200N,F2做的功為W2，功率為P2。貝4（）

04m「6m。

A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D,P1<P2

6.（2022湖北荊州中考）如圖所示，工人往車上裝重物時(shí)，用長木板搭個(gè)斜面，工人用平行于斜面向上的力,

把重物沿斜面從底端勻速推到頂端。下列說法正確的是（）

1

A.用斜面可以省力也可以省功B.勻速推動重物的速度越大，推力越大

C.勻速推動重物的速度越大，推力做功越多D.勻速推動重物的速度越大，推力的功率越大

7.如圖所示，斜面長3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速

拉到頂端，拉力是150N（忽略繩子的重力），則下列說法正確的是（）

A.斜面上的摩擦力是50NB.拉力的功率是50W

C.拉力所做的功是300JD.斜面的機(jī)械效率是80%

二、多項(xiàng)選擇題（每小題4分，共8分。每小題選項(xiàng)全選對的得4分，選對但不全的得1分，有錯(cuò)選的不得

分）

8.（2022北京北大附中月考）下列關(guān)于功和能的說法中正確的是（）

A.物體具有的能越多，它能夠做的功越多

B.在平衡力作用下運(yùn)動的木塊，其機(jī)械能不變

C.在空中豎直自由下落的籃球，其增加的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的

D.作用在物體上的某個(gè)力越大，速度越快，則這個(gè)力對該物體做的功就越多

9.如圖是建筑工人用來提水泥的滑輪組，現(xiàn)用它勻速提起質(zhì)量為600kg的水泥，手將繩子拉下8m,滑輪

組的機(jī)械效率是80%,g取10N/kg,在此過程中說法正確的是（）

A.水泥上升16mB.滑輪組的有用功是2.4x104J

C.滑輪組的額外功是6xl03JD.動滑輪所受重力為1500N

三、填空題（每空2分，共22分）

10.古詩文中有許多描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩句。如“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，從物理學(xué)的角度

看，飛流直下的瀑布水具有巨大的。

11.（2022海南中考）如圖所示為我國古代貨物裝船的場景。此時(shí)木棒屬于（選填“省力”“等臂”

或“費(fèi)力”）杠桿，將重1000N的貨物提升1.5m,杠桿對貨物做功為J0

2

12.（2022山東濟(jì)南中考）把常用的按鈕式圓珠筆筆尖朝上用力按下后放手，它會彈起很高。把它拆開后發(fā)

現(xiàn)，它能彈起的原因是內(nèi)部裝有一根彈簧，如圖甲所示。小強(qiáng)仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，圓珠筆彈起的過程可以

分為“A：按下后放手”到“B：獲得一個(gè)向上的速度”再到“C：向上運(yùn)動到達(dá)最高點(diǎn)”，如圖乙所示。圓珠筆

在“A—B”階段，轉(zhuǎn)化為動能；圓珠筆在“B—C”階段，動能轉(zhuǎn)化為。

甲乙

13.用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m,拉力大小為120N,拉力做功的功率為

W,有用功為J,滑輪組的機(jī)械效率為。

14.甲、乙是兩個(gè)完全相同的網(wǎng)球。如圖所示，在同一高度同時(shí)以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋

出、乙球豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，拋出時(shí)兩球機(jī)械能（選填“相等”或“不相等”）；落地

前的運(yùn)動過程中，甲球的動能（選填“增大”“不變”或“減小”），乙球的機(jī)械能

（選填“增大”“先增大后減小”“不變”或“減小”）。

四、實(shí)驗(yàn)解答題（共34分）

15.（8分）引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動，如圖所示，該運(yùn)動的規(guī)范動作是兩手正握單杠，由懸

垂開始，上提時(shí)，下顆需超過杠面；下放時(shí)，兩臂放直，不能曲臂。這樣上拉下放，重復(fù)動作，達(dá)到鍛

煉臂力和腹肌的目的。課外活動時(shí)，小華同學(xué)連續(xù)做了15個(gè)規(guī)范的引體向上，小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下

表格，并通過測量一些物理量來估測小華同學(xué)做引體向上時(shí)的功率。

（1）所需要的測量器材有體重計(jì)、秒表和;

（2）請?jiān)诒砀馻處填上合適的物理量、符號及單位：（不需要填寫數(shù)據(jù)）;

人的質(zhì)量m/kg完成15個(gè)的時(shí)間t/sa功率P/W

3

(3)寫出計(jì)算小華同學(xué)做引體向上時(shí)功率的表達(dá)式：P=(利用以上測量的物理量符號表示)；

(4)如果兩位同學(xué)完成15個(gè)規(guī)范動作的時(shí)間都是1min,兩位同學(xué)的功率不一定相等，理

由：o

16.(2022北京海淀期中)(6分)在探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)

驗(yàn)。斜軌道與水平直軌道平滑連接，將體積相同、質(zhì)量不同的兩個(gè)小球A、B,分別從同一斜軌道上某位

置由靜止釋放(已知hl>h2),小球與放在水平木板上的木塊撞擊后一起向前運(yùn)動，分別測出三次實(shí)驗(yàn)中小

球與木塊一起運(yùn)動的距離ST、s乙和s丙。

(1)圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)中，小球都從高度hi處由靜止釋放，是為了使兩次實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動到斜軌道底端

時(shí)的相同；

(2)比較圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)，可以判斷(選填“乙''或"丙”)圖中小球到斜面底端時(shí)的動能更大。

說明了物體動能的大小與有關(guān)。

17.(10分)小明在探究“物體具有的重力勢能是否與高度有關(guān)”時(shí)，做了如下實(shí)驗(yàn)。

①第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明讓一個(gè)沾有水的籃球從1m高處釋放，由靜止自由下落到地面上，觀察并記錄籃球

與地面接觸面積的大小為Si；

②第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明把同樣的籃球從1.3m高處釋放，由靜止自由下落到地面上，觀察并記錄籃球與地

面接觸面積的大小為S2?

根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題：

(1)該實(shí)驗(yàn)中，小明是用來反映重力勢能的大?。?/p>

⑵如果小明記錄的Si大小如圖b所示，那么S2的大小應(yīng)是圖_______(選填“a”“b”或"c”)；

ooO

Kho.

(3)小明的兩次實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是_____________________________________________________________

(4)從能量角度看，籃球下落并在地面上留下印跡的過程中，經(jīng)歷了籃球的重力勢能先轉(zhuǎn)化為

能，再轉(zhuǎn)化為能的過程。

4

18.（10分）物理實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，裝置如圖所示。（g取10

N/kg）

甲乙丙丁

實(shí)驗(yàn)次數(shù)123

鉤碼重G/N446

鉤碼上升高度h/m0.10.10.1

繩端拉力F/N1.81.62.4

繩端移動距離s/m0.30.4

機(jī)械效率T]74.1%62.5%

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向緩慢拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升；

⑵小組同學(xué)用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次實(shí)驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的機(jī)械效率為

n=%；

（3）如采用圖丙裝置，改變動滑輪重，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丁的圖像，分

析可知：被提升物體所受的重力相同時(shí)，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率（選填“越高”“不變”

或“越低”）；分析圖像中的A點(diǎn)可知，被提升物體所受的重力為N（忽略繩重和摩擦）；

⑷若每個(gè)滑輪的質(zhì)量為100g,則第二次實(shí)驗(yàn)中克服摩擦做的額外功為J；（不計(jì)繩重）

五、科普閱讀題（共6分）

19.閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。

單板滑雪

單板滑雪（即滑板滑雪）又稱冬季的沖浪運(yùn)動，單板滑雪選手用一個(gè)滑雪板而不是一雙滑雪板，利用身

體和雙腳來控制方向。1994年國際滑聯(lián)（FIS）將滑板滑雪定為冬奧會正式項(xiàng)目。

無論你是個(gè)頂級高手還是第一次踏上滑雪單板，你的滑雪體驗(yàn)直接與你的裝備質(zhì)量相關(guān)，好的裝備

會增加你滑雪的樂趣?；┭b備可劃分為兩大部分，一是硬件——用于滑雪，包括滑板、靴子和固定器；

二是軟件——使你保持溫暖，如夾克、褲子、頭盔等?；宓牡装宀牧现饕伤芰匣蚋叻肿幽猃埐牧现?/p>

成，高分子材料的底板更為光滑。

5

甲

應(yīng)如何選擇一塊合適的滑板呢?合適的滑板長度應(yīng)根據(jù)使用者的滑雪方式、身高和體重來選擇，大多

數(shù)人需要的滑板豎立在地面上時(shí)應(yīng)該達(dá)到使用者的下巴或嘴唇附近(如圖甲所示)。寬度是挑選單板的另一

個(gè)非常重要的因素，基本原則是當(dāng)使用者橫向站在滑板上時(shí)，人的靴子底長度應(yīng)該與滑雪板寬齊平或稍

稍超過其邊緣。

單板滑雪主要有U形池比賽和障礙追逐賽等。平昌冬奧會男子障礙追逐賽的比賽場地海拔落差約為

230m,路線長度約為1200m。比賽沿途分布著雪丘、跳躍點(diǎn)和急轉(zhuǎn)彎，單板滑雪的參賽選手要通過自己

的各種技術(shù)越過障礙來完成比賽，最先沖過終點(diǎn)的選手獲勝。

U形池比賽場地為U形滑道，長120米，寬15米，深3.5米，平均坡度18度。比賽時(shí)運(yùn)動員在U形

滑道內(nèi)滑行，并利用滑道做各種旋轉(zhuǎn)和跳躍動作。裁判員根據(jù)運(yùn)動員騰空高度、完成動作的難度和效果

評分。單板滑雪的主要?jiǎng)幼饔熊S起抓板、躍起非抓板、倒立、躍起倒立、旋轉(zhuǎn)等。

(1)如圖乙所示，這是障礙追逐賽的選手騰躍到空中的瞬間。他在空中下落過程中，重力做功越來越

(選填“快”或“慢”)。

乙丙

(2)如圖丙所示，中國選手劉佳宇向上騰空躍起到最高點(diǎn)的過程中，她的動能和能之間會發(fā)生相

互轉(zhuǎn)化。

(3)小強(qiáng)要去玩單板滑雪，他的身高為170cm,體重為600N,穿40碼的鞋。你會幫他從下列三種型號的

滑板中選擇型號的滑板。請估算小強(qiáng)在進(jìn)行單板滑雪時(shí)對雪地的壓強(qiáng)，并寫出估算過程。

型號①：長度約100cm,寬度約21cm；

型號②：長度約150cm,寬度約25cln；

型號③：長度約170cm,寬度約28cm。

六、計(jì)算題(共9分)

20.(2022北京朝陽期末)建筑工地的運(yùn)料裝置可以簡化為滑輪組裝置，如圖所示，工作時(shí)先將建筑材料裝

入運(yùn)料車，再將運(yùn)料車裝入升降機(jī)，最后由卷揚(yáng)機(jī)拉動鋼索，將升降機(jī)提升到指定位置。若卷揚(yáng)機(jī)將建

筑材料以0.1m/s的速度運(yùn)送到10m高的樓層，升降機(jī)箱的重力為IO4N,運(yùn)送的建筑材料和運(yùn)料車的總

重力為IO4N,卷揚(yáng)機(jī)對鋼索的拉力為1.5x104N。求：

(1)滑輪組的機(jī)械效率；

6

⑵卷揚(yáng)機(jī)的輸出功率。

7

第六章功和能綜合檢測

答案全解全析

1.D推車未推動，有力但是沒有距離，勞而無功，故A不符合題意；提著滑板水平前行，力的方向與物

體運(yùn)動距離垂直，垂直無功，故B不符合題意；搬石未搬起，有力但是沒有距離，勞而無功，故C不符

合題意；用繩子提升物體，有力作用在物體上，并且物體在力的方向上移動了距離，故這個(gè)力做了功，

故D符合題意。故選D。

2.B功率是表示物體做功快慢的物理量，功率大的機(jī)械做功快，但不一定做功多；機(jī)械效率是指有用功

占總功的百分比，機(jī)械做功少，機(jī)械效率不一定低；做有用功多的機(jī)械，其有用功占總功的比例不一定

高，所以機(jī)械效率不一定高。故選B。

3.D重力勢能與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)，奧運(yùn)五環(huán)被提升的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，所以

奧運(yùn)五環(huán)的重力勢能增大，故A不符合題意；動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，奧運(yùn)五環(huán)被勻速提升，質(zhì)

量不變，速度不變，所以奧運(yùn)五環(huán)的動能不變，故B不符合題意；奧運(yùn)五環(huán)的動能不變，重力勢能增大，

所以機(jī)械能增大，故C不符合題意，D符合題意；故選D。

4.B下落經(jīng)過同一位置時(shí)，毯子的質(zhì)量、高度均相同，故毯子的重力勢能不變，即Epi=Ep2,C、D錯(cuò)誤;

由毯子的形狀可知，毯子在運(yùn)動過程中，空氣阻力不可忽略，因此，健子在上升與下落過程中，都會克

服空氣阻力做功，故其動能會減少，因此&2<趺1，A錯(cuò)誤，B正確。選B。

5.C由W=Fs知，F(xiàn)i做的功WI=FI5OP=300NX4m=l200J,F2做的功W2=F2sP<^20QNx6m=l200J,

W1=W2,A、B錯(cuò)誤；由題意可知，物體由。運(yùn)動到0過程中，速度不變，F(xiàn)I>F2,由2=為，知，尸1>尸2,

C正確，D錯(cuò)誤。

6.D用斜面往車上裝重物可以省力，但不能省功，故A錯(cuò)誤；沿斜面勻速推動重物時(shí)，推力大小只與重

物的重力、斜面的支持力和摩擦力有關(guān)，故B錯(cuò)誤；推力做的功與重物在推力方向上移動的距離有關(guān)，

與重物的速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；推力的功率與重物的速度有關(guān)，在推力一定時(shí)，速度越大，推力的功率

越大，故D正確。故選D。

7.A利用斜面提升物體時(shí)，W有用=G/z=500Nx0.6m=300J,W&=Fs=l50Nx3m=450J,則卬額=皿息-W有用

w

=450J-300J=150J,由W額于可知，斜面上的摩擦力戶（=黑=50N,故A正確,C錯(cuò)誤;拉力的功率P=

WW

T=嚶=75W,故B錯(cuò)誤;斜面的機(jī)械效率〃=患=瑞46.7%,故D錯(cuò)誤。

8.AC物體具有的能量越多，說明它做功的本領(lǐng)越大，它能夠做的功越多，故A正確；在平衡力作用下

運(yùn)動的木塊，如果是勻速向上或勻速向下運(yùn)動時(shí)，其動能不變、重力勢能改變，所以其機(jī)械能也會改變,

故B錯(cuò)誤；在空中豎直自由下落的籃球，其質(zhì)量不變，速度變大，高度減小，其增加的動能是由減小的

重力勢能轉(zhuǎn)化來的，故C正確；作用在物體上的力做功多少還要看物體在力的方向上移動距離的大小，

故D錯(cuò)誤。故選A、Co

9.BC該滑輪組中提升重物的有效繩子股數(shù)n=2,手將繩子拉下8m,5=8m,上；=詈=4犯

故在此過程中水泥上升4m,A錯(cuò)誤;滑輪組的有用功是W有=Gh=mgh=600kgx10N/kgx4m=

8

W4

2.4x104J,B正確;繩端拉力做的總功W總=Y=失察=3x104j,滑輪組的額外功是卬額=卬總一卬有

=3xl04J-2.4X104J=6xl03J,C正確；額外功不只有對動滑輪所做的功，無法計(jì)算動滑輪所受重力，D錯(cuò)

誤。故選B、Co

10.答案機(jī)械能

解析飛流，體現(xiàn)了瀑布水在運(yùn)動，即瀑布水具有動能；直下三千尺，說明了瀑布水相對于地面所處位

置很高，即瀑布水又具有重力勢能。所以飛流直下的瀑布水具有巨大的機(jī)械能。

11.答案省力1500

解析如題圖所示，動力臂大于阻力臂，則動力小于阻力，故此時(shí)木棒是省力杠桿；杠桿對貨物做功為

W=Gh=l000Nxl.5m=l500J。

12.答案彈性勢能重力勢能

解析圓珠筆在A到8階段，將彈簧形變所具有的彈性勢能轉(zhuǎn)化為圓珠筆的動能；圓珠筆在8到C階段，

圓珠筆的質(zhì)量不變，速度變小，高度變大，動能減小，重力勢能增大，將圓珠筆的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。

13.答案3630083.3%

解析由題圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)〃=3,所以10s內(nèi)繩子自由端通過的距離s=3xlm=3m,總功W

W

&=Fs=U0Nx3m=360J,拉力做功的功率尸===%=36W;有用功為勿有用=Gh=300NX1m=

t10s

w

300J;滑輪組的機(jī)械效率為4=$=券*83.3%。

總

14.答案相等增大不變

解析拋出時(shí)，甲、乙兩球質(zhì)量相等，速度相等，動能相等，高度相同，重力勢能相等，且機(jī)械能=動能

+勢能，所以兩球的機(jī)械能相等。甲球在空中下落時(shí)，質(zhì)量不變，速度增大，動能增大，高度減小，重力

勢能減小。由題意可知，不計(jì)空氣阻力，乙球落地前的運(yùn)動過程中，其機(jī)械能是守恒的。

15.答案⑴刻度尺（2）見解析⑶竺瞥（4）見解析

解析⑴根據(jù)功率的公式可知，尸=：=竽=等，因此需要的測量器材除體重計(jì)、秒表外，

還應(yīng)該有刻度尺測量高度鼠

（2）由功率的用公式P=二?和表中數(shù)據(jù)可知，

表格a處應(yīng)該填上每次做引體向上時(shí)重心上升的高度九單位是mo

（3）由于測量的是小華完成15個(gè)引體向上時(shí)做的功和對應(yīng)的時(shí)間，

小華同學(xué)做引體向上時(shí)功率的表達(dá)式為「=竺產(chǎn)。（4）

如果兩位同學(xué)完成15個(gè)規(guī)范動作的時(shí)間都是1min,由P=竺臀可知，

如果兩位同學(xué)的質(zhì)量不同，則兩位同學(xué)的功率不相等。

16.答案⑴速度（2）乙速度

解析（1）如圖甲、乙所示，小球A和8的質(zhì)量不同，讓小球都從同一高度下落的目的是保證小球到達(dá)水

平面時(shí)的速度相同，探究動能的大小和質(zhì)量的關(guān)系。

9

（2）如圖乙、丙所示，乙圖中小球撞擊木塊后木塊在水平面上移動的距離大于丙圖中小球撞擊木塊后木塊

在水平面上移動的距離，說明乙圖中小球到斜面底端時(shí)的動能更大；題圖乙、丙中是讓同一小球從斜面

的不同高度下落，使得小球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，說明了物體動能的大小和速度有關(guān)。

17.答案（1）籃球與地面接觸面積的大?。?）c（3）在質(zhì)量一定時(shí)，重力勢能的大小與高度有關(guān)，高度越

高，重力勢能越大（4）動彈性勢

解析（1）籃球從空中下落的過程中，籃球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，沾有水的籃球與地面接觸后會留下痕

跡，根據(jù)籃球與地面接觸面積的大小來反映重力勢能的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法。（2）前后兩次實(shí)驗(yàn)中，在

質(zhì)量相同時(shí)，高度越高，落在地面上時(shí)，籃球與地面接觸面積越大，即邑小于故S的大小應(yīng)是圖c。

（3）實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中，籃球的質(zhì)量是相同的，下落的高度不同，高度越高，籃球與地面接觸面積就越大,

所以結(jié)論為在質(zhì)量一定時(shí)，重力勢能的大小與高度有關(guān)，高度越高，重力勢能越大。（4）籃球下落并在地

面上留下印跡的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，籃球的重力勢能

轉(zhuǎn)化為籃球的動能；當(dāng)籃球與地面接觸后，籃球的動能會轉(zhuǎn)化為籃球的彈性勢能。

18.答案⑴勻速⑵83.3⑶降低3（4）0.04

解析（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向緩慢勻速拉動彈簧測力計(jì)，以保證彈簧測力計(jì)示數(shù)等于拉力大小。（2）實(shí)驗(yàn)

1中，繩端移動距離是物體上升高度的3倍，則該滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3,用第1次實(shí)驗(yàn)中使用

W

的裝置做第3次實(shí)驗(yàn)，則繩端移動距離為s=nh=3^Am=0.3m,第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為=乎=

WFs

總

黑*=83.3%o（3）由圖丁可知，隨著動滑輪重力的增力口，機(jī)械效率減小，

2.4NX0.3m''

說明被提升物體所受的重力相同時(shí)，動滑輪越重，