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1、 1/18 2021-2022 学年人教版物理八年级下册第十一章功和机械能单元检测题 附解析教师版 一、单选题(共 15 题；共 45 分)1（3 分）下面关于功说法正确的是（）A有力就一定做功 B物体移动了距离一定做功 C物体受到力并且移动了距离就一定做功 D国际单位制中，功的单位是焦耳【答案】D【解析】【解答】AB做功的必要条件是：有力，且物体在力的方向上移动一段距离。所以有力不一定做功、物体移动了距离也不一定做功，AB 不符合题意；C物体受到力，并且物体在力的方向上移动了距离才一定做功，C 不符合题意；D焦耳是功的国际单位，D 符合题意。故答案为：D。【分析】该题目考查的是功和能的单位，
2、在国际单位制中，功和能的单位是焦耳；当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断即可。2（3 分）下列说法中正确的是（）A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 B提着水桶在路面上水平向前移动一段距离，手竖直向上的拉力对水桶做了功 C推着自行车在水平路面匀速前进，推力对自行车做了功 D冰块在光滑水平冰面上匀速滑动，摩擦力做了功【答案】C【解析】【解答】A抛出后，手对铅球没有力，没有对铅球做功，A 不符合题意；B拉力方向竖直向上，而水桶水平移动一段距离，垂直无功，B 不符合题意；C推力方向向前，自行车有向前移动的距离，所以推力对自行车做了功，C 符
3、合题意；D冰面光滑，冰块不受摩擦力，无力有距离不做功，D 不符合题意。故答案为：C。【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。2/18 3（3 分）人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，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。下列说法正确的是（）A人造地球卫星上升过程中，重力势能变大，动能变小 B人造地球卫星运行中，重力势能变大，动能变大 C人造地球卫星运行中，从近地点向远地点运动时，速度减小 D人造地球卫星的机械能都不变【答案】C【解析】【解答】A人造地球卫星上升过程中，从远地点到近地点，高度降低，故重力势能减小，速度变大，故动能变大，A 不符合题意；B人造地球
4、卫星运行中，从远地点到近地点，重力势能转化为动能，从近地点到远地点，动能转化为重力势能，人造地球卫星运行中，重力势能和动能之间相互转化，B 不符合题意；C人造地球卫星运行中，从近地点向远地点运动时，动能转化为重力势能，速度减小，C 符合题意；D若考虑空气阻力，人造地球卫星的机械能是在变化的，D 不符合题意。故答案为：C。【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。4（3 分）如图所示，物体在相同力 F 的作用下，分别在光滑水平面、
5、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离 s，力 F 做的功分别为 W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（）AW1W2W3 BW2W1W3 CW1W2=W3 DW1=W2=W3 3/18【答案】D【解析】【解答】由 W=Fs 可知，当力的大小和移动的距离都相同时，力做的功一样多，ABC 不符合题意，D 符合题意。故答案为：D。【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即 W=Fs。5（3 分）运动员用 100 牛的力将质量为 5 千克的铅球推出手，铅球落到 10 米远处后又在地上向前滚动了 0.5 米，铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球所做的功是（）A
6、1000 焦 B1050 焦 C490 焦 D0 焦【答案】D【解析】【解答】解：当铅球在空中飞行的过程中，球已经脱离了手。由于惯性而运动，手没有给球施加力了，所以飞行过程中手对铅球没有做功，即做功为 0J。故答案为：D。【分析】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；球在飞行过程中是有距离而无力则不做功。6（3 分）1 月 31 日，巴基斯坦政府派出一架空军专机前往北京，运输中国第一批疫苗，若飞机装载疫苗后以一定的速度和高度飞行（飞行的速度和高度与装载疫苗前均相同），则下列有关说法正确的是（）A疫苗放上飞机后，疫苗的惯性变大 B飞机装载疫苗后，飞机
7、的动能变大 C疫苗放上飞机后，疫苗的重力势能不变 D飞机装载疫苗后，飞机的输出功率不变【答案】B【解析】【解答】A疫苗放上飞机后，其位置发生了变化，但其质量不变，所以疫苗的惯性不变，A不符合题意；B飞机速度一定，装载疫苗后，飞机的质量变大，所以动能变大，B 符合题意；C疫苗放上飞机后，疫苗所处的高度增加，所以疫苗的重力势能变大，C 不符合题意；D飞机装载疫苗后质量变大，则做功多，根据=可知，飞机的输出功率变大，D 不符合题意。故答案为：B。4/18【分析】物体的动能和质量、速度有关，重力势能和物体的质量、高度有关，物体的惯性只和物体的质量有关。7（3 分）如图甲、乙两物体做功与所需时间的关系图
8、象，由图可知，甲、乙两物体的功率大小关系是（）AP甲P乙 D无法确定【答案】C【解析】【解答】由图可知，当做功时间相同时，甲物体所做的功大于乙物体所做的功，根据 P=可知，甲物体的功率大于乙物体的功率，即 P甲P乙。故答案为：C。【分析】结合图像，利用功率计算公式 P=分析比较。8（3 分）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由 A 点以速度 沿轨道滚下，经另一侧等高点 B 后到达最高点 C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（）A整个过程中小球的机械能不变 B小球在 A，B 两点具有的动能相同 C小球在 A，B，C 三点的速度大小关系是 vAvBvC D小球在 A 点具有的机械能
9、等于它在 C 点具有的重力势能【答案】C【解析】【解答】A在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，则在整个过程中小球的机械能减小，A 不符合题意；B虽然小球在 A、B 两点等高，具有的重力势能相同，但由于小球的机械能减小，所以小球在 B 点具有的动能小于在 A 点的动能，B 不符合题意；5/18 C由题意可知小球在 C 点的速度为 0，由 B 项分析可知小球在 A 点的速度大于在 B 点的速度，所以在 A、B、C 三点的速度大小关系是 ABC C 符合题意；D小球要克服摩擦力做功，机械能减小，所以在 A 点具有的机械能大于它在 C 点具有的重力势能（此时小球的动能为 0，只有重力势能），
10、D 不符合题意。故答案为：C。【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。9（3 分）如图一根细绳上端固定，下端系一金属小球，制成一个单摆。现将小球拉到离地面 50cm高的位置 A 后静止释放，小球摆到右侧最高点 C，C 点离地面高度为 40cm，随后小球由 C 点再次摆到左侧最高点 D（D 点未标出），则 D 点离地面的高度可能是（）A40cm B35cm C30cm D25cm【答案】B【解析】【解答】小球从
11、A 点开始向 C 点摆动过程中，由于要克服空气的摩擦而做功，机械能转化为内能，机械能会减小，所以小球摆到右侧最高点 C 要小于 A 点距离地面的高度，在此过程中小球的高度减小了 10cm；随后小球由 C 点再次摆到左侧最高点 D 过程中小球仍然要克服空气的摩擦而做功，机械能转化为内能，机械能会继续减小；但是在此过程中，小球摆动的幅度比小球从 A 点开始向 C 点的幅度小，即消耗的机械能小，所以小球的高度的减小量小于 10cm，即 D 点离地面的高度在 40cm 和 30cm 之间。故答案为：B。【分析】物体的动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定。机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互
12、转化或者只有重力做功，机械能才守恒。10（3 分）星期天，小明和爸爸一起去登山，小明用了 20min 登上山顶，爸爸用了 25min 登上山 6/18 顶，爸爸的体重是小明体重的 1.5 倍，则小明与爸爸登山时做功的功率之比是()A56 B65 C158 D23【答案】A【解析】【解答】小明登上山顶做的功 W1G1hm1gh 爸爸登上山顶做的功 W2G2hm2gh 小明的登山功率 P1 11 爸爸的登山功率 P2 22 又 m21.5m1，故功率之比 1211221221=11.5252056 故答案为：A。【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即 W=Fs；利
13、用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。11（3 分）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（）A动能不变，重力势能不变，机械能不变 B动能变大，重力势能变小，机械能不变 C动能不变，重力势能交小，机械能变小 D动能变小，重力势能变小，机械能变小【答案】C【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和，则机械能变小。7/18 故答案为：C。【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大
14、、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。12（3 分）前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体运动的路程与时间图象如图所示，则下列判断正确的是（）A两次物体所受的拉力 F1F2 B两次物体所受的拉力 F1P2【答案】D【解析】【解答】AB两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，物体对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以两次物体受到滑动摩擦力的大小相等；由于两次物体都做匀速直线运动，物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力，即 F1=F2=f AB 不符合题意；C
15、由图象可知，08s 内第一次物体通过的路程较大，又知两次拉力大小相等，根据 W=Fs 可知，08s 两次拉力对物体所做的功 W1W2 C 不符合题意；D.08s，时间相同，且 W1W2，根据 =可知，08s 两次拉力对物体做功的功率 P1P2 D 符合题意。故答案为：D。8/18【分析】结合 s-t 图像可知，两次物体都做匀速直线运动，处于平衡状态，则水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。根据 W=Fs 可知 08s 两次拉力对物体所做的功的大小关系，再利用 =可知 08s 两次拉力对物体做功的功率大小关系。13（3 分）踢毽子是一项有益的体育活动。如图，键子某次被踢出后，竖直上升经过
16、某位置时，毽子的动能和重力势能分别为 1 和 1。下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为 2 和 2，则（）A1 2 B1 2 C1 2【答案】A【解析】【解答】毽子下落经过同一位置时，毽子质量不变，高度相同，所以重力势能相同，毽子在运动过程中受到空气阻力，所以有一部分机械能会转化为内能，整个运动过程中机械能减小，机械能等于动能加上重力势能，重力势能不变，所以动能减小。故答案为：A。【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。14（3 分）提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个
17、重要课题机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速 120 km 和180 km 在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为（）A23 B32 C49 D94【答案】C【解析】【解答】由题意知：列车所受阻力与速度成正比，v1：v2=120km/h：180km/h=2：3，所以 f1：f2=2；3，9/18 由于列车匀速行驶，则列车的牵引力 F 等于汽车所受的阻力 f，那么 P1：P2=F1v1：F2v2=（22)：（33)=4：9 故选 C【分析】功率的计算公式：P=W/t，功的计算式：W=Fs 当物体做匀速运动时，由 v=s/t 得：s
18、=vt，所以 W=Fvt，将 W=Fvt 代入功率计算公式得：P=W/t=Fv，本题我们就需要用功率公式 P=Fv 来分析 15（3 分）已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为 m1和 m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（）A13 23 B23 13 C1 2 D2 1【答案】A【解析】【解答】已知雨滴在下落过程中做匀速运动，所受的重力和空气阻力为一对平衡力，即f=mg=kv2 所以雨滴下落的速度为 =功率
19、 =重力的功率之比 12=1122=1122=1122=1323 故答案为：A。【分析】根据质量计算重力，结合受到的阻力计算速度；利用物体受到的力和速度计算功率的大小。二、填空题(共 5 题；共 10 分)16（2 分）我国设计的“中华月球车”今年登陆月球。如图所示为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的16，月球车的质量为 120kg，它在月球表面受到的重力为 N（g=10N/kg）。若它在月球表面上方竖直下落 4m，则重力对它做的功为 J。10/18 【答案】200；800【解析】【解答】月球车在地球上受到的重力为=120 10/=1200 月球车在月球表面受
20、到的重力为=16=16 1200=200 若它在月球表面上方竖直下落 4m，则重力对它做的功为=200 4=800 【分析】先根据 G=mg 求出宇航员在地球受到的重力，然后根据月球上引力的大小为地球上引力的16，求出它在月球上受到的重力。根据功的计算公式 W=Fs 求出月球车在月球上重力做的功。17（3 分）如图是军军玩弹弓的情景经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越 ，橡皮筋具有的弹性势能越 ，说明橡皮筋的弹性势能与 有关 【答案】多；大；形变程度【解析】【解答】橡皮筋拉的越长，子弹射的越远，说明橡皮筋做功越多，说明橡皮筋具有的弹性势能越大
21、，说明弹性势能与形变程度有关。故答案为：多；大；形变程度；【分析】通过做功多少反映具有的弹性势能的多少，弹性势能与形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大。18（1 分）如图所示是某同学做仰卧起坐时的情景。若该同学上半身重力为 300N，每次起身上半身重心上升高度为 0.3m，1min 内做了 30 个仰卧起坐，则这段时间内她克服上半身重力做功的功率是 W。11/18 【答案】45【解析】【解答】1min 内克服重力所做的功 W=Gh=300N0.3m30=2700J 做功的功率 =270060=45 【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算做功多少，功和时间的比值计算功率。19（2 分）在
22、火神山建设工地上，一推土机推着一块石头移动，如图甲所示，推力 F 方向不变，其F-t 和 v-t 的图像分别如图乙、丙所示，由图像可知：03s 内，推力对物体做功 J；912s 内，推力对物体做功的功率为 W。【答案】0；1.8105【解析】【解答】由图丙可知，03s 内石头静止，没有在推力的方向上经过距离，所以推力对物体做功为零；912s 内物体以 3m/s 的速度做匀速直线运动，则推力对物体做功的功率为 =6 104 3/=1.8 105【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即 W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。20（2 分）2020 年
23、5 月 5 日，我国自主研发的长征 5 号 B 型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），火箭整体的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。12/18【答案】增大；增大【解析】【解答】火箭加速上升时，内部的新型返回舱的速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，火箭整体的机械能增大。【分析】物体的动能和物体的质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关；速度变大、高度变大，总机械能变大。三、作图题(共 2 题；共 8 分)21（4 分）如图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧 abcd 来回摆动，请
24、标出小球势能最大的位置并涂黑。【答案】解：如图所示；【解析】【解答】小球高度越高，重力势能越大，Ad 的势能最大。【分析】处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。22（4 分）图为某城市轻轨车，请从节能角度（为了充分利用其机械能的变化）为其设计一个停靠车站，在虚线框内画出示意图。【答案】解：如图所示：13/18 【解析】【解答】火车质量大，速度大，具有很大的动能。火车进站时，可使其爬坡，将动能转化为重力势能，可尽快停下来；在出站时，火车下坡，再将重力势能转化为动能，使火车短时间内提速。故火车站台可设计成高出地面的形状。如图所示 【分析】运动的物体上坡时减速，动
25、能转化为重力势能。四、实验探究题(共 3 题；共 15 分)23（6 分）跳绳是同学们经常进行的体育活动项目之小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。用体重计测量自己的质量 。用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度 （人的重心上升的高度）。用 （填测量器材）记录跳 次所用的 （填物理量与其对应字母）。计算出跳绳时克服重力的平均功率 =（用字母表示）。两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 。A频率相同，体重大的功率大 B频率相同，跳的时间长的功率大 C体重相同，频率高的功率小 D体重相同，跳的时间长的功率大 小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学
26、角度为他提出一条合理的建议：。若跳绳者的质量 =50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在 1min 内克服重力做功的平均功率为 W。（取 10N/）14/18【答案】秒表；时间；A；降低跳起高度或减轻体重（合理即可）；135【解析】【解答】（3）根据题意知道，需要用测量时间的工具秒表，记录跳 n 次所用的时间 t。（4）由 =知道，自己所受的重力是 mg；每次克服重力所做的功 W=Gh=mgh 则跳 n 次所做的总功 W总=nmgh 故跳绳时克服重力的平均功率 =（5）AB频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，所以 A 符合题意，B
27、不符合题意；C体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，C 不符合题意；D体重相同，跳一次做的功相同，时间越长，由 =知道，功率越小，D 不符合题意。故答案为：A。（6）相同时间里，跳的次数越多成绩越好。在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的。每次做的功越少，相同时间里跳的次才越多，成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥减轻体重等。（7）根据题意知道，该同学的重力 G=mg=50kg10N/kg=500N 跳一次所用时间 1=13，则 1min 内所跳的次数 =6013=180 由于起跳的最大高度 h=0.09m，故克服重力做功 W=Gnh=500N18
28、00.09m=8100J 1min 内克服重力做功的平均功率 =810060=135 【分析】（3）测量功率时，需要利用秒表测量时间；（4）利用质量计算物体的重力，根据重力和高度计算功，利用功和时间的比值计算功率；（5）功相同时，时间越少，功率越大；时间相同时，功越大，功率越大；（6）增大功的多少、减小做功时间，能提高功率；（7）根据物体的质量计算重力，结合高度计算功的大小，利用功和时间的比值计算功率。24（5 分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。15/1
29、8 （1）（1 分）本实验使钢球获得动能的操作方法是 ，钢球动能的大小是通过观察 来判断。（2）（1 分）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。（3）（1 分）若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。（4）（1 分）物理研究方法有许多，如“控制变量法”、“模型法”、“类比法”、“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了 法（填一种即可）。【答案】（1）让小球在斜面上由静止滚下；木块移动距离（2）质量（3）不变（4）转换法【解析】【解答】（1）实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，
30、钢球在斜面的某个高度时，钢球具有重力势能，若不计摩擦，滚下时，钢球的重力势能全部转化为钢球动能；到达水平面时，钢球具有动能，会撞击水平面上的木块，通过观察木块被撞出的距离来判断动能的大小。（2）质量不同的钢球从斜面相同的高度滚下，则到达水平面时的速度相同，所以探究动能大小与质量的关系。（3）若斜面光滑，钢球从斜面滚下，重力势能全部转化为动能，机械能守恒，大小不变。（4）该实验中探究动能与质量的关系时，控制速度大小不变，探究动能与速度的关系时，控制质量大小不变，所以使用了控制变量法；同时钢球到达水平面时，把钢球的动能转化为木块在水平面滑行的距离，使用了转换法。【分析】（1）动能的大小与物体的质量
31、和速度有关，探究动能与质量关系时，控制速度不变。（2）探究动能与速度关系时，控制质量不变。该实验也采用了转换法，通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小。（3）由于动能的大小与物体的质量和速度有关，要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的钢球从斜面相同的高度滑下。16/18 25（4 分）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量 mM。（1）（1 分）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 （选填“小桌”或“重物”）的重力势能大小，这运用了物理学中转化的思想，此时小桌的作用与 相同；A图甲中的小车 B图甲中的木块 C图乙中
32、的活塞 D图乙中的棉花（2）（1 分）小明根据的现象，可得出：重物下落高度越高，重力势能越大；小明认为由实验步骤 B 和 C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 （选填“正确”、“错误”），理由是 。实验步骤 A B C 具体操作 实验现象 【答案】（1）重物；BD（2）错误；没有控制高度相同【解析】【解答】让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，研究对象是重物，而不是桌子。桌子腿下陷的深度是用来反应重物重力势能的，是转换法的应用。甲图小车撞击木块，用木块滑行距离代表小车的动能大小，是转换法的应用。乙图压缩空气，对空气做功，空气内能增大，温度升高，里面的棉花燃烧，说明内能增大了，是转
33、换法的应用；所以小桌的作用与图甲中的木块，图乙中的棉花作用相同。17/18 判断重力势能的大小和重物质量的关系，应该控制高度相同；B 和 C，高度不同，质量也不同，所以不能，原因是没有控高度相同。【分析】（1）用控制变量法研究重力势能大小的影响因素。桌子腿下陷的深度是用来反应重物重力势能的，用转换法表示重力势能大小。（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度相同时，质量越大，重力势能越大。五、计算题(共 2 题；共 22 分)26（8 分）如图所示的地面清洁机器人，质量为 3kg，机器人在水平地面上以 0.6m/s 的速度做匀速直线运动。求：（1）
34、（4 分）该机器人匀速直线运动 10s 经过的路程；（2）（4 分）如该机器人所提供的水平推力为 300N，在水平地面上匀速直线运动时水平推力的功率。【答案】（1）解：机器人 10s 通过的路程为 s=vt=0.6m/s10s=6m 答：该机器人匀速直线运动 10s 经过的路程为 6m（2）解：根据 =，W=Fs，=可得，水平推力的功率为 =300 0.6/=180 答：如该机器人所提供的水平推力为 300N，在水平地面上匀速直线运动时水平推力的功率为180W。【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程；（2）根据力和速度的乘积，计算功率的大小。27（14 分）高速路的广泛应用使人们的
35、出行更加便捷.放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩.如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数（g=10N/kg）满载时总质量 1000t 车轮与铁轨接触总面积 0.8m2 最高时速 360km/h 18/18 （1）（4 分）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？（2）（5 分）葫芦岛至沈阳的路程为 270m。若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？（3）（5 分）列车从葫芦岛到沈阳实际运行 1.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的 0.01 倍，此过程中牵引力的功率是多少？【答案】（1）解：满载的列车停在水平轨道上时，对
36、轨道的压力：F=G=mg=1000103kg10N/kg=107N.对轨道的压强：P=1070.82=1.25107Pa（2）解：列车以最高时速行驶从葫芦岛到沈阳需要时间 t=270360/=0.75h （3）解：列车从葫芦岛到沈阳做匀速直线运动时的速度：v=2701.5=180km/h=50m/s 因列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车受到的牵引力：F=f=0.01G=0.01107N=105N，此过程中牵引力的功率：P=Fv=105N50m/s=5106W【解析】【分析】（1）根据质量计算重力，利用压力和受力面积的比值计算压强；（2）利用路程和速度的比值计算时间；（3）根据路程和时间计算速度，利用牵引力和速度的乘积计算功率的大小。