7.在单摆实验中,我们发现每次荡起的高度逐渐变小,下列说法正确的是 ()

A.能量正在消失
B.只存在动能和势能的互相转化
C.机械能是守恒的
D.机械能是不守恒的,但各种能量的总量守恒

7.D

【分析】
首先，单摆荡起高度逐渐变小，说明其机械能在减小。根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，只会发生转化或转移。单摆摆动时受空气阻力作用，机械能会转化为内能，因此机械能不守恒，但总能量守恒。接下来逐一分析选项：A选项违背能量守恒定律，错误；B选项忽略了机械能向内能的转化，错误；C选项与机械能减小的实际情况不符，错误；D选项符合能量转化规律，正确。
【解析】
单摆摆动过程中，因受空气阻力影响，每次荡起的高度逐渐降低，表明机械能（动能与重力势能之和）不断减小。根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，总能量保持不变。单摆的机械能减小，是因为部分机械能转化为了内能（克服空气阻力做功），因此机械能不守恒，但各种能量的总量守恒。对各选项分析如下：
A选项：能量不会凭空消失，该选项错误；
B选项：单摆摆动时，除动能和势能的转化外，还有机械能向内能的转化，该选项错误；
C选项：机械能因转化为内能而减小，不守恒，该选项错误；
D选项：符合机械能不守恒但总能量守恒的规律，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、能量守恒定律
【点评】
本题考查单摆摆动的能量转化规律，核心是区分机械能守恒与总能量守恒，需明确有阻力做功时机械能会转化为其他形式的能，但总能量保持不变，属于基础能量知识的应用考查。
【难度系数】
0.6

二、简答题。
8.某物体在大小恒为50 N的水平拉力F的作用下，沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。
(1)求水平拉力F在100 s内做的功W；
(2)求水平拉力F在100 s内做功的功率P；
(3)根据图中运动情况，判断在哪个时间段的功率最大。

8.解:(1)由图可知,100 s内行驶了100 m,
所受的拉力为50 N,所以在这段时间内
拉力F做的功:
W=Fs=50 N×100 m=5 000 J;
(2)水平拉力F在100 s内做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5\ 000\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{s}}$=50 W;
(3)根据公式$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$可知,在拉力
相同情况下,速度越大,拉力做功的功率
越大。
再根据图中情况判断,0~40 s这段时间
内速度最大,所以这段时间内,拉力的功
率最大。
答:(1)水平拉力F在100 s内做的功为
5 000 J;
(2)水平拉力F在100 s内做功的功率为
50 W;
(3)0~40 s,拉力的功率最大。

【分析】
本题考查功、功率的计算及s-t图像的应用，解题思路为：（1）求拉力做功，需利用功的公式W=Fs，从s-t图像中获取100s内物体运动的总路程，结合已知拉力计算；（2）求功率，利用功率公式P=W/t，用第一问的功除以总时间；（3）判断功率最大的时间段，根据推导式P=Fv，拉力不变时速度越大功率越大，s-t图像的斜率表示速度，斜率越大速度越大，据此判断时间段。
【解析】
解：(1) 由s-t图像可知，100 s内物体通过的路程s=100 m，已知拉力F=50 N，根据功的计算公式：
W = Fs = 50 N × 100 m = 5000 J；
(2) 根据功率的定义式P = W/t，代入数据得：
P = W/t = 5000 J / 100 s = 50 W；
(3) 由功率推导式P = W/t = Fs/t = Fv，因拉力F恒定，速度v越大，功率P越大。s-t图像中斜率表示速度，观察图像可知，0~40 s时间段内图像斜率最大，即速度最大，故该时间段内拉力的功率最大。
【答案】
(1) 水平拉力F在100 s内做的功为5000 J；
(2) 水平拉力F在100 s内做功的功率为50 W；
(3) 0~40 s时间段的功率最大。
【知识点】
功的计算、功率的计算、s-t图像应用
【点评】
本题结合s-t图像考查功与功率的基础计算，核心是理解图像斜率与速度的关系，以及功、功率公式的实际应用，属于初中物理基础题型，侧重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.7