第十一章机械功与机械能
一、单选题
1．一个斜面高为h，长为l，该斜面的机械效率为η.现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为( )
A. ＋G B. －G C. D.
【答案】D
【解析】有用功为：；
根据得总功为：；
则额外功为：
额外功为克服摩擦力所做的功，所以可得摩擦力为：
。
23
故D正确。
点睛：要理解额外功为克服摩擦力所做的功，先根据有用功和总功求出额外功，额外功为克服摩擦力所做的功，所以根据额外功可求摩擦力的大小。
2．甲、乙两台起重机分别从地面匀速吊起质量相等的集装箱到同一高度，甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s，则( )
A. 甲起重机做功多，功率大
B. 乙起重机做功多，功率大
C. 甲、乙两台起重机做功一样多，但甲功率大
D. 甲、乙两台起重机做功一样多，但乙功率大
【答案】D
【解析】根据题意，甲、乙两台起重机分别质量相等的集装箱到同一高度，则货物的重相等，提升的高度也相等，根据可知，甲、乙两台起重机做功一样多，故AB错误；
甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s，根据可知，拉力相等时，速度大功率大，所以甲起重机功率，乙起重机功率大。
故D正确。
3．用如图所示滑轮组提起重300 N的货物，人所用的拉力为200 N，绳子的自由端被拉下1 m，在此过程中，下列说法不正确的是( )
A. 拉力所做的总功为200 J
B. 滑轮组提升货物所做的有用功为100 J
23
C. 额外功为50 J
D. 滑轮组的机械效率为75%
【答案】B
【解析】A. 拉力为200 N，绳子的自由端被拉下1 m，所以拉力所做的总功为：
，故A正确；
B. 如图有两段绳子拉着动滑轮，所以物体升高的高度为拉力移动距离的一半，即，则滑轮组提升货物所做的有用功为：
，故B错误；
C. 额外功为：
，故C正确；
D. 滑轮组的机械效率为：
，故D正确；
故选B。
点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率就显得简单了。
4．爱米参加了运动会的跳高项目，爱米在上升的过程中（ ）
A. 动能增大 B. 惯性增大 C. 重力增大 D. 势能增大
【答案】D
23
【解析】分析：（1）动能和物体的质量、速度有关；
（2）重力势能和物体的质量、高度有关；
（3）动能和势能统称为机械能。
解答：爱米在上升的过程中，质量不变，重力不变，速度减小，则动能减小；高度增大，则重力势能变大；惯性的大小只与质量有关，质量不变，则惯性不变，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点睛】知道动能、重力势能和机械能大小的影响因素是解决该题的关键。
5．拖拉机在田野里耕地时，一般都走得很慢，这是为了（ ）
A. 保证耕地质量 B. 获得较大的牵引力
C. 节能燃油 D. 保证安全
【答案】B
【解析】 ∵P＝Fv，功率P一定，∴减慢车速v，可以增大拖拉机的牵引力F. 其它选项不符合题意，都错。故选B.
6．春游时，小明和小红决定爬山比赛，他们同时出发，结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（ ）
A. 山的高度 B. 二人的体重 C. 爬山的时间 D. 二人身高
【答案】B
【解析】爬上比赛，克服人的重力做功，爬山功率P＝，他们同时出发，结果又同时到达山顶，说明登山时间是相同的，要比较功率还要知道二人的体重。故选B.
7．下列说法中，正确的是（）
A. 做功越多的则功率越大 B. 功率越大的机械，其效率越高
23
C. 功率越大的机械越省力 D. 功率越小的机械做功不一定少
【答案】D
【解析】A．由可知，不知道做功时间，做功越多的功率不一定越大，故A错误。
B．机械的功率越大表示做功越快，而机械效率是有用功与总功的比值，所以功率越大的机械，其效率不一定越高，故B错误。
C．机械省力不省力与功率的大小无关，故C错误。
D．根据可知W=Pt，因此做功时间长，功率越小的机械做功不一定少，故D正确。
答案为D。
点睛：功率的大小取决于做功多少和所用时间两个因素，与做功的多少、效率的高低、机械是否省力之间没有关系。
8．下列关于功率的说法正确的是（ ）
A. 功率越大，物体做功越多 B. 功率越大，物体做功时间越短
C. 功率越大，物体做功时间越长 D. 功率越大，物体做功越快
【答案】D
【解析】A. 根据，做功多少不仅与功率有关，还与时间有关，故A错误；
B. 根据，做功时间的长短由做的功的多少和功率共同决定，故B错误；
C. D. 功率越大，表示单位时间内做功越多，即做功越快，故C错误，D正确。
故选D。
9．机器功率的大小与其做功多少的关系是（ ）
A. 功率越大，所做的功肯定越多 B. 功率越大，越省力
23
C. 功率越大，越省功 D. 功率越大，做功越快
【答案】D
【解析】解答：功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，说明做功快，但不一定做功多，做功的多少是和时间有关的，故A错误，D正确；功率大小与省力不省力无关，故B错误；功率越大表示做功快，但不表示省功，故C错误。
点睛：（1）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；（2）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（3）功率和效率是无必然联系的．
10．甲吊车电动机比乙吊车电动机的效率高，当它们分别匀速提升物体时，则（ ）
A. 甲吊车的电动机做的有用功较多 B. 乙吊车的电动机做的额外功较多
C. 甲吊车的电动机做功较快 D. 甲、乙两吊车做相同的有用功，乙耗电多
【答案】D
【解析】解答：A、当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，根据公式W有用＝Gh＝mgh可知两吊车做的有用功相同，故A错误；B、只有在两辆吊车做的有用功相同时，才能比较两吊车做的额外功的多少，故B错误；C、单位时间内所做的功叫做功率，即做功的快慢是功率，而有用功与总功的比值叫做机械效率，故功率与机械效率没有必然的联系，故C错误；D、两吊车做的有用功相同，乙所做的总功多，消耗的电能多，故D正确．
故选D．
点睛：甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高，说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙吊车大；把相同质量的物体提高相同的高度，根据公式W有用＝Gh＝mgh可知：两辆吊车所做的有用功相同；机械效率不同，是因为做的额外功不同，导致总功不同．
11．质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果它们的动能相等，那么（ ）
A. 燕子比鸽子飞得快 B. 燕子比鸽子飞得慢
C. 燕子与鸽子飞得一样快 D. 无法比较
【答案】A
23
【解析】物体的动能与质量和速度有关，鸽子与燕子动能相等，鸽子的质量较大，燕子的质量较小，所以燕子的速度大，飞得快。故选A.
12．甲、乙两个物体，如果它们具有相等的动能，则 ( )
A. 两个物体的质量一定相等 B. 两个物体的速度一定相等
C. 两个物体的质量和速度一定都不相等 D. 两个物体的质量和速度可能都相等
【答案】D
【解析】因为物体的动能大小由两个因素：物体的质量、物体的速度来确定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大；甲、乙两个物体，它们具有相等的动能，如果甲、乙两物体质量不同，则它们的速度一定不同；如果甲、乙两物体质量相同，则它们的速度也相同．所以只有D选项正确．
故选D．
【点睛】掌握有关物体动能的决定因素的基础知识是解决此题的关键；动能相等时，质量大的，速度小；质量小的，速度大。
13．如图所示，小红和妈妈一起逛商场时，一起乘坐自动扶梯匀速上升，在这一过程中，关于对小红的分析正确的是（ ）
A. 小红受到重力、支持力和摩擦力的作用
B. 小红的动能增加
C. 小红的重力势能增加
D. 以地面为参照物，小红是静止的
【答案】C
23
【解析】小红只受到重力和支持力的作用，没有受到摩擦力，故A错；小红是匀速运动的，速度不变，所以动能不变，故B错；小红的高度是增大的，重力势能增大，故C正确；小红相对地面的位置在不断改变，所以以地面为参照物，小红是运动的，故D错；应选C。
14．司机开车上坡时，往往加大油门，减速行驶，这样做的目的是( )
A. 增大功率，减小阻力 B. 增大功率，增大牵引力
C. 减小功率，增大牵引力 D. 减小功率，减小阻力
【答案】B
【解析】发动机功率由车辆的油门控制，加大油门时，功率会增加，根据，如果功率一定，V减小，牵引力F会增大。
故选B。
15．把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是 ( )
A. 弹性势能减小，动能增大
B. 弹性势能减小，动能减小
C. 弹性势能增大，动能增大
D. 弹性势能增大，动能减小
【答案】A
【解析】玩具车加速运动时，速度变大，动能变大；而发条的形变在逐渐变小，发条的弹性势也在不变地变小，故应选A。
16．下列关于功和能的说法正确的是（ ）
A. 被拉开的弹弓具有弹性势能
B. 用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功
23
C. 人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大
D. 速度小的物体动能一定小
【答案】A
【解析】试题分析：被拉开的弹弓由于发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A正确；用力推车而车未动，有力无距离，故推力不做功，故B错；人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能增大，动能减小，故C错；动能的大小与物体的质量和速度都有关系，速度小的物体如果质量较大，动能也不一定小，故D错；应选A。
【考点定位】功和能
17．如图所示，一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2 m，则人在这段时间内的功率是(g取10 N/kg)( )
A. 1200 W B. 10 W C. 12 W D. 120 W
【答案】D
【解析】试题分析：质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0．2m，那么他做的功W=Fs=500N×0．2m×12=1200J，由功率的公式P=W/t=1200/10W=120W，故选D。
考点：功率的计算
18．跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（ ）
A. 助跑过程中机械能不变
B. 起跳后升空的过程中，动能转化为重力势能
23
C. 经过最高点时动能为零
D. 经过最高点时重力势能最小
【答案】B
【解析】试题分析：助跑阶段速度是越来越大的，动能增大，所以机械能是增大的，故A错；起跳后升空的过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B正确；在最高点时还具有向前的速度，所以动能不为零，故C错；在最高点时的重力势能是最大的，故D错；应选B。
【考点定位】机械能
19．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力F甲∶F乙＝3∶1，速度v甲∶v乙＝4∶1，车重G甲∶G乙＝2∶1，则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为( )
A. 3∶1 B. 6∶1 C. 12∶1 D. 24∶1
【答案】C
【解析】试题分析：已知甲、乙两辆汽车的速度之比，根据s=vt可知，在相等时间内可求路程之比；根据W=Fs可求牵引力做的功之比．
解：根据v=可得，相等时间内，甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比：
s甲：s乙=v甲t：v乙t=v甲：v乙4：1
牵引力做的功之比：
W甲：W乙=F甲s甲：F乙s乙=×=12：1
故选C．
【点评】本题考查路程和牵引力做功大小之比，关键是公式及其变形的灵活运用．
二、多选题
20．关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
23
A. 功率越小，则做功一定越慢 B. 做功越多，则功率一定越大
C. 功率越大，机械效率一定越高 D. 机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大
【答案】AD
【解析】解答：A. 功率表示物体做功的快慢；功率小则做功慢；故A正确；B. 功率的大小等于1s内物体所做的功；做功越多，功率不一定大，还要看时间的大小；故B错误；C. 功率大小与机械效率大小无关，功率和机械效率分别反映不同的物理量；故C错误；D. 机械效率反映使用简单机械时所做有用功在总功中的比例大小；故机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大；故D正确；
故选AD.
点睛：（1）功率表示物体做功的快慢；功率的大小等于1s内物体所做的功；（2）机械效率反映使用简单机械时，所做有用功再总功中的比例大小．
三、填空题
21．如图所示，小强在30 s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6 m，已知物体A重为800 N，它受到的滑动摩擦力为60 N，小强所用拉力为25 N，有用功W有用＝________J，此滑轮组的机械效率为________．
【答案】 360 80%
【解析】物体A受到的滑动摩擦力为60 N，沿水平地面匀速移动6 m，有用功即为克服摩擦力所做的功，所以有用功为：
；
由图知，由三段绳子拉着动滑轮，所以拉力移动距离是物体移动距离的3倍，即
23
，小强所用拉力为25 N，所以总功为：
；
此滑轮组的机械效率为：
。
点睛：重点是功和机械效率的计算，要理解水平拉动物体时，做的功应结合摩擦力进行计算，与物体的重没有直接的关系。
22．用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，则所用拉力的大小F1________F2，两滑轮组的机械效率η甲________η乙．(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大于 等于
【解析】如图甲有两段绳子承担物重，所以拉力为：；
如图乙有三段绳子承担物重，所以拉力为：；
所以拉力的大小F1大于F2；
相同的重物匀速提升相同的高度．所以两次的有用功相等；
不计绳重及摩擦时，额外功为提高动滑轮所做的功，因为提升相同的高度，所以额外功也相等，根据
23
可知，两次的机械效率相等。
点睛：关键是判断有几段绳子承担物体的重（拉着动滑轮），方法是只要数出直接与动滑轮连接的绳子段数即可。
23．日常生活中很多俗语蕴含着丰富的物理知识．如“爬得高，摔得狠”是因为爬高的人重力势能随着高度的增加而________，摔下来就狠了．
【答案】增加
【解析】根据影响重力势能的因素解答。
“爬得高，摔得狠”是因为爬高的人，高度逐渐增加，而人的质量不不变，所以重力势能随着高度的增加而增大，摔下来就狠了。
点睛：重点是影响重力势能大小的因素，当质量不变时，高度增加，重力势能增大，高度降低，重力势能减小。
24．如图所示是玩弹弓的情景．经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与________________有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的__________小．
【答案】 橡皮筋的伸长量 速度
【解析】如图所示是玩弹弓的情景．经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋的伸长量有关；
若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小；
原因是橡皮筋的弹性势能相同，转变为动能时，动能的大小相同，而动能与质量、速度有关，所以动能一定时，质量大的“子弹”射出时的速度小。
23
点睛：理解弹性势能产生的原因，即发生弹性形变的物体，由于弹力的相互作用，可以做功，所以具有能，叫做弹性势能。在一定范围内形变越大，具有的弹性势能就越多，反之，则越小。
25．小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η＝________(用题中给出的物理量表示)．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′________(选填“＞”“＝”或“＜”)F，杠杆的机械效率η′________(选填“＞”“＝”或“＜”)η.
【答案】 ＞ ＞
【解析】将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则有用功为：；
拉力做的总功为：；
所以杠杆的机械效率为：；
若将钩码移动到B点，则阻力臂增大，而阻力和动力臂不变，根据可知，动力应增大，即弹簧测力计的示数F′＞F；
若仍将它匀速提升h的高度，有用功不变，由于阻力臂增大，拉力移动的距离将变小，则提升动滑轮所做的额外将减小，效率会提高，所以此时杠杆的机械效率η′＞η。
23
点睛：重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高。
26．功率的计算公式：______ ，P表示功率，单位是焦/秒（J/s），叫做______ ，简称______ ，符号______ ，1J/s= ______ W，1kW= ______ W．
【答案】 P= 瓦特 瓦 W 1 1000
【解析】单位时间完成的功叫功率，功率的计算公式是P＝；功率的单位是J/s，又叫瓦特，简称瓦，符号为：W；电功率单位有W和kW；关系是1J/s＝1W，1kW＝1000W．
27．在中招体育测试中，李强的跳绳成绩是1min跳180次。他的质量为50kg，每次跳起的高度约为6cm，他每次跳绳时克服重力做功______J，跳绳时克服重力做功的平均功率约为______W．（g取10N/kg）
【答案】 30 90
【解析】分析：跳绳过程是克服自身重力做功的过程，根据计算1min内所做的功，再由求出功率。
解答：由题知：m=50kg；h=6cm=0.06m；t=1min=60s；他每次跳绳时克服重力做功：；1min内做功：；跳绳时克服重力做功的平均功率：。
故答案为：30；90。
【点睛】考查功与功率的计算，本题需要注意的是跳绳所做的总功（等于每次所做的功乘以跳绳的次数）与做功的时间。
28．在体操比赛的“鞍马”项目中，运动员上“马”前要踩踏板，如图所示，当脚接触跳板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中，运动员的动能先_____后_____。（填“增大”、“不变”或“减小”）
23
【答案】 增大 减小
【解析】解答：当脚接触跳板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中，分为两个阶段：①当向下的压力大于弹力时，合力方向向下，做加速运动，即速度越来越大，此过程中动能增大；②当向下的压力小于弹力时，合力方向向上，做减速运动，即速度越来越小，直至为0，动能逐渐减小；因此动能先增大后减小。
点睛：动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定，速度越小，动能越小．
当弹簧被压缩时会产生弹力，根据弹力大小的变化来判断对运动员下落速度的影响，从而确定动能的大小变化．
29．为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物（圆柱体铁块及方形木块）设计并进行了如图所示实验．
（1）实验中通过观察________来判断物体重力势能的大小．
（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图________和图________进行分析比较．实验中被控制的物理量是________．得出的实验结论是：质量相等时，物体越高，重力势能越________．
（3）如图2和如图3探究的问题是________．
【答案】 方桌陷入沙中的深浅 1 2 质量 大 高度相同时，物体重力势能与质量的关系
【解析】（1）重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小；（2）如果探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，而如图和如图使用的是同一物体，从不同高度落下，通过探究可得质量相等时，物体越高，重力势能越大；（3）由图可知，如图和如图中物体不同，即质量不同，但是从同一高度落下，所以探究的问题是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系。
点睛：（1）该实验采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小；（2
23
）当探究重力势能与高度的关系时，必须保证物体的质量相等；（3）图2和图3中物体的质量不同，但高度相同，所以探究的问题是重力势能大小与质量的关系。
30．优秀自行车运动员长时间运动的功率约为70瓦，表示的意义是_____________________。
【答案】每秒做功70J
【解析】功率是反映物体做功快慢的物理量，数值上等于物体一秒内做的功。
四、计算题
31．如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400 N的拉力F在1 min内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m．在这段时间内：
(1)拉力F所做的有用功是多少？
(2)拉力F做功的功率是多少？
(3)滑轮组的机械效率是多少？
【答案】(1)4500 J.(2)100 W.(3) 75%.
【解析】（1）将总重为900 N的泥土匀速提升5 m．根据计算有用功为：
；
（2）由图知，有三段绳子拉着动滑轮，所以拉力移动的距离是物体升高距离的3倍，即：，拉力F为400 N，时间为1min，即60s。
23
所以拉力做的总为：
拉力做功的功率为：
；
（3）滑轮组的机械效率是：
。
点睛：重点是机械效率和功率的计算，关键是总功、有用功、额外功的计算，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。
32．为寻找失联的飞机航班，我国启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”简称（金枪鱼）自主水下航行器进行深海搜寻．“金枪鱼”质量为750kg最大潜水深度为4500m，（g取10N/kg）．若漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示，图中P3=3P1 ． 求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）．
【答案】2500N．
【解析】解：由图像可知，在t3时刻之后，“金枪鱼”已完全离开水面，起重装置将其匀速竖直吊离海面，受到平衡力的作用，即拉力F3=G=mg=750kg×10N/kg =7500N，
功率P3=F3v
在t1时刻，起重装置对“金枪鱼”的拉力为F1，功率P1=F1v，
已知P3=3P1，即F3v=3 F1v，
23
所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力
答：t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力为2500N。
点睛：正确运用二力平衡的知识和功率的公式P=Fv是解答本题的关键。
33．如图所示：用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大____？
（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大____？（保留一位小数）
（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为______ 。
【答案】 50N 55.6N 功的原理
【解析】(1)由图知，此滑轮组由n＝2段绳子拉着物体，所以F＝＝50N；(2)根据η＝ ＝90%，解得：F55.6N；(3)使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为：功的原理。
五、实验题
34．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：
23
（1）为了研究汽车超速问题，实验中应选择_______两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大；
（2）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是_______。
【答案】 甲、乙 小车的速度一定时，质量越大，动能越大
【解析】（1）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。实验中应选择甲、乙两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大；（2）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是：小车的速度一定时，质量越大，动能越大。
点睛：动能大小的影响因素：质量和速度。根据控制变量法可进行实验并得出结论：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。
35．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一向度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出了一段距离。
（1）本实验钢球动能的大小是通过_____来判断的。该科学探究方法叫做_____。
（2）下表是他们记录的实验数据，从表中数据分析可知，该实验探究的是物体动能的大小与_____的关系。在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，请你给他们第3次实验操作提出一条合理的建议：_____。
（3）由实验数据和现象可得出结论：_____。
（4）本实验的科学研究方法还用到了控制变量法，请写出一个你所学的物理探究实验中，用到了这个研究方法的实验探究是：_____。
【答案】 木块被推动的距离 转换法 质量 用同样较长的木板 速度一定时，质量越大动能越大 探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关
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【解析】 (1)让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块滑行的距离越长，就表示钢球的动能越大，该科学探究方法叫做转换法；(2)让钢球从斜面的同一高度处释放，使钢球到达最底端的速度相同，从而探究动能与质量的关系；钢球质量越大，通过木块移动距离越大，因此，第3次实验应换用较长的同样木板；(3)由表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大。（4）本实验的科学研究方法还用到了控制变量法，用控制变量法的探究实验很多，如探究滑动摩擦力与什么因素有关。
点睛：（1）让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；一个物体能够做功就说这个物体具有能量，若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大．（2）影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法，速度相同是研究动能与质量的关系；（3）运用控制变量法，通过数据得出结论．
36．下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”实验时收集的有关数据．
(1)请你将表格中的数据补充完整：①________；②________；③________．
(2)请在如图中画出实验中滑轮组的绕绳方法___________ ．
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”)．
(4)第一次实验中，提升钩码所用的时间为1.5 s，则拉力的功率是________W.
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【答案】 0.1 0.33 66.7% 高 0.14
【解析】(1)①第一次实验中的有用功为：
；
②第二次实验的总功为：
；
③第三实验的机械效率为：
；
(2)由实验数据知，拉力移动的距离是物体升高距离的3倍，所以应有三段绳子拉着动滑轮，根据“奇动，偶定”的规则绕绳，如图：
(3)由三次的实验数据故而，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高。
(4)第一次实验中，总功为0.21J，提升钩码所用的时间为1.5 s，所以拉力的功率是：
。
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点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。
37．小明猜想：动能的大小可能与物体的质量和物体的速度有关．因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)．
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)．
上述两种实验方案中：
(1)A方案是为了探究物体的动能大小与________的关系．木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力________越多，小车撞击木块时的动能________(选填“越大”或“越小”)．
(2)小明想用B方案探究物体的动能大小与质量的关系．该方案是否合理？________，理由是________________________________________．
【答案】 速度 做功 越大 不合理 没有控制小车到达水平面时的速度相同
【解析】 (1)实验中，让小车处在不同的高度，反映了速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；(2)要探究动能大小与质量的关系，应该控制小车的速度相同，让小车从斜面的同一高度滑下。
点睛：（1）动能的大小与质量和速度有关．小车的动能多少决定了木块运动距离的长短．此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；（2）该实验利用了控制变量法，如果探究动能大小与质量的关系，必须保证运动速度相同，应该使小车从斜面的相同高度滑下。
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