登录
7.(2026·凉山州)如图所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验,让小球从同一斜面由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。
(1)实验通过
(2)由甲、乙两图可知:当质量相同时,速度越大,物体的动能
(3)要探究质量对动能大小的影响应选择
(4)若水平面光滑,则
(5)若仅选用甲装置,让同一小球从同一位置静止滑下,在水平面分别铺上棉布和毛巾,可探究
A.阻力对物体运动的影响
B.研究同一条直线上二力的合成
C.探究二力平衡的条件
(1)实验通过
木块被推动的距离
来反映小球动能的大小。(2)由甲、乙两图可知:当质量相同时,速度越大,物体的动能
越大
。(3)要探究质量对动能大小的影响应选择
甲、丙
两组实验。(4)若水平面光滑,则
不能
(填“能”或“不能”)完成实验探究。(5)若仅选用甲装置,让同一小球从同一位置静止滑下,在水平面分别铺上棉布和毛巾,可探究
A
。A.阻力对物体运动的影响
B.研究同一条直线上二力的合成
C.探究二力平衡的条件
答案
(1)木块被推动的距离 (2)越大 (3)甲、丙 (4)不能 (5)A
解析
【分析】
本题是探究物体动能影响因素的实验题，需结合转换法、控制变量法分析各问题：
1. 动能的大小无法直接观察，实验中通过木块被推动的距离间接反映小球动能大小，这是转换法的应用；
2. 甲、乙两图中，小球质量相同，从斜面不同高度滚下，到达水平面时速度不同，通过木块移动距离对比动能与速度的关系；
3. 探究质量对动能的影响时，需控制速度相同，即让小球从同一斜面同一高度滚下，改变小球质量，据此选择实验组合；
4. 若水平面光滑，木块不受阻力，将保持匀速直线运动，无法通过移动距离比较动能，据此判断能否完成实验；
5. 同一小球从同一位置滑下，到达水平面速度相同，水平面铺不同材料时阻力不同，结合实验目的判断探究内容。
【解析】
(1) 实验中利用转换法，将小球动能的大小转换为木块被推动的距离，木块被推动的距离越远，说明小球的动能越大，故答案为木块被推动的距离；
(2) 甲、乙两图中，小球质量相同，甲图中小球从更高处滚下，到达水平面时速度更大，木块被推动的距离更远，说明当质量相同时，速度越大，物体的动能越大；
(3) 探究质量对动能的影响，需控制速度相同（小球从同一斜面同一高度滚下），改变小球质量，甲、丙两图符合要求（小球质量分别为m和2m，高度均为2h，速度相同），故选择甲、丙两组实验；
(4) 若水平面光滑，木块不受摩擦力，根据牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，无法通过移动距离比较动能大小，因此不能完成实验探究；
(5) 同一小球从同一位置滑下，到达水平面时速度相同，水平面铺棉布和毛巾时，阻力不同，通过观察木块移动距离，可探究阻力对物体运动的影响，故选A。
【答案】
(1) 木块被推动的距离
(2) 越大
(3) 甲、丙
(4) 不能
(5) A
【知识点】
动能的影响因素、转换法、阻力对物体运动的影响
【点评】
本题是初中物理探究动能影响因素的经典实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，要求学生理解实验设计的原理和各步骤的目的，属于基础实验题，需掌握实验的核心逻辑。
【难度系数】
0.6
本题是探究物体动能影响因素的实验题，需结合转换法、控制变量法分析各问题：
1. 动能的大小无法直接观察，实验中通过木块被推动的距离间接反映小球动能大小，这是转换法的应用；
2. 甲、乙两图中，小球质量相同，从斜面不同高度滚下，到达水平面时速度不同，通过木块移动距离对比动能与速度的关系；
3. 探究质量对动能的影响时，需控制速度相同，即让小球从同一斜面同一高度滚下，改变小球质量，据此选择实验组合；
4. 若水平面光滑，木块不受阻力，将保持匀速直线运动，无法通过移动距离比较动能，据此判断能否完成实验；
5. 同一小球从同一位置滑下，到达水平面速度相同，水平面铺不同材料时阻力不同，结合实验目的判断探究内容。
【解析】
(1) 实验中利用转换法，将小球动能的大小转换为木块被推动的距离，木块被推动的距离越远，说明小球的动能越大，故答案为木块被推动的距离；
(2) 甲、乙两图中，小球质量相同，甲图中小球从更高处滚下，到达水平面时速度更大，木块被推动的距离更远，说明当质量相同时，速度越大，物体的动能越大；
(3) 探究质量对动能的影响，需控制速度相同（小球从同一斜面同一高度滚下），改变小球质量，甲、丙两图符合要求（小球质量分别为m和2m，高度均为2h，速度相同），故选择甲、丙两组实验；
(4) 若水平面光滑，木块不受摩擦力，根据牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，无法通过移动距离比较动能大小，因此不能完成实验探究；
(5) 同一小球从同一位置滑下，到达水平面时速度相同，水平面铺棉布和毛巾时，阻力不同，通过观察木块移动距离，可探究阻力对物体运动的影响，故选A。
【答案】
(1) 木块被推动的距离
(2) 越大
(3) 甲、丙
(4) 不能
(5) A
【知识点】
动能的影响因素、转换法、阻力对物体运动的影响
【点评】
本题是初中物理探究动能影响因素的经典实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，要求学生理解实验设计的原理和各步骤的目的，属于基础实验题，需掌握实验的核心逻辑。
【难度系数】
0.6
8.(2024·重庆)为推动成渝双城经济圈
建设,重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6 km,设计最高时速60 km/h。(不计车身长度)求：
(1)汽车通过隧道至少需要的时间。
(2)若一辆功率为100 kW的货车匀速通过该隧道用时8 min,货车的牵引力是多大？
建设,重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6 km,设计最高时速60 km/h。(不计车身长度)求：
(1)汽车通过隧道至少需要的时间。
(2)若一辆功率为100 kW的货车匀速通过该隧道用时8 min,货车的牵引力是多大？
答案
(1)汽车通过隧道至少需要的时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2)货车匀速通过隧道做的功：
$W=Pt'=100×10^3\ \mathrm{W}×8×60\ \mathrm{s}=4.8×10^7\ \mathrm{J}$
货车的牵引力：
$F=\frac{W}{s}=\frac{4.8×10^7\ \mathrm{J}}{6×10^3\ \mathrm{m}}=8\ 000\ \mathrm{N}$
$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2)货车匀速通过隧道做的功：
$W=Pt'=100×10^3\ \mathrm{W}×8×60\ \mathrm{s}=4.8×10^7\ \mathrm{J}$
货车的牵引力：
$F=\frac{W}{s}=\frac{4.8×10^7\ \mathrm{J}}{6×10^3\ \mathrm{m}}=8\ 000\ \mathrm{N}$
解析
【分析】
本题是力学基础计算题，分为两小问：第(1)问求汽车通过隧道的最少时间，利用速度公式变形即可求解；第(2)问求货车的牵引力，需先通过功率公式计算货车做的功，再结合功的公式变形求出牵引力，解题时要注意单位的统一。
【解析】
(1) 已知隧道长度 $ s = 6\ \mathrm{km} $，汽车设计最高时速 $ v = 60\ \mathrm{km/h} $，根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，变形得汽车通过隧道至少需要的时间：
$ t = \frac{s}{v} = \frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}} = 0.1\ \mathrm{h} $。
(2) 先统一单位：货车功率 $ P = 100\ \mathrm{kW} = 100 × 10^3\ \mathrm{W} = 1 × 10^5\ \mathrm{W} $，通过隧道时间 $ t' = 8\ \mathrm{min} = 8 × 60\ \mathrm{s} = 480\ \mathrm{s} $，隧道长度 $ s = 6\ \mathrm{km} = 6 × 10^3\ \mathrm{m} $。
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，得货车匀速通过隧道做的功：
$ W = Pt' = 1 × 10^5\ \mathrm{W} × 480\ \mathrm{s} = 4.8 × 10^7\ \mathrm{J} $。
再根据功的公式 $ W = Fs $，变形得货车的牵引力：
$ F = \frac{W}{s} = \frac{4.8 × 10^7\ \mathrm{J}}{6 × 10^3\ \mathrm{m}} = 8000\ \mathrm{N} $。
【答案】
(1) $ 0.1\ \mathrm{h} $；(2) $ 8000\ \mathrm{N} $
【知识点】
速度公式应用、功与功率的关系
【点评】
本题结合实际交通场景，考查力学核心公式的基本应用，需注意单位的统一，属于基础计算题，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是力学基础计算题，分为两小问：第(1)问求汽车通过隧道的最少时间，利用速度公式变形即可求解；第(2)问求货车的牵引力，需先通过功率公式计算货车做的功，再结合功的公式变形求出牵引力，解题时要注意单位的统一。
【解析】
(1) 已知隧道长度 $ s = 6\ \mathrm{km} $，汽车设计最高时速 $ v = 60\ \mathrm{km/h} $，根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，变形得汽车通过隧道至少需要的时间：
$ t = \frac{s}{v} = \frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}} = 0.1\ \mathrm{h} $。
(2) 先统一单位：货车功率 $ P = 100\ \mathrm{kW} = 100 × 10^3\ \mathrm{W} = 1 × 10^5\ \mathrm{W} $，通过隧道时间 $ t' = 8\ \mathrm{min} = 8 × 60\ \mathrm{s} = 480\ \mathrm{s} $，隧道长度 $ s = 6\ \mathrm{km} = 6 × 10^3\ \mathrm{m} $。
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，得货车匀速通过隧道做的功：
$ W = Pt' = 1 × 10^5\ \mathrm{W} × 480\ \mathrm{s} = 4.8 × 10^7\ \mathrm{J} $。
再根据功的公式 $ W = Fs $，变形得货车的牵引力：
$ F = \frac{W}{s} = \frac{4.8 × 10^7\ \mathrm{J}}{6 × 10^3\ \mathrm{m}} = 8000\ \mathrm{N} $。
【答案】
(1) $ 0.1\ \mathrm{h} $；(2) $ 8000\ \mathrm{N} $
【知识点】
速度公式应用、功与功率的关系
【点评】
本题结合实际交通场景，考查力学核心公式的基本应用，需注意单位的统一，属于基础计算题，难度适中。
【难度系数】
0.6
9.(2026·安徽)如图所示为我国自主研制的水陆两栖飞机。某次测试中,飞机在水面上沿直线滑行$3×10^3$ m,用时1 min。已知飞机发动机提供的水平推力大小为$3×10^4$ N,方向与飞机滑行方向相同。求此滑行过程中：
(1)水平推力做的功。
(2)水平推力做功的功率。
(1)水平推力做的功。
(2)水平推力做功的功率。
答案
(1)水平推力做的功：
$W=Fs=3×10^4\ \mathrm{N}×3×10^3\ \mathrm{m}=9×10^7\ \mathrm{J}$
(2)水平推力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{9×10^7\ \mathrm{J}}{1×60\ \mathrm{s}}=1.5×10^6\ \mathrm{W}$
$W=Fs=3×10^4\ \mathrm{N}×3×10^3\ \mathrm{m}=9×10^7\ \mathrm{J}$
(2)水平推力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{9×10^7\ \mathrm{J}}{1×60\ \mathrm{s}}=1.5×10^6\ \mathrm{W}$
解析
【分析】
本题考查功和功率的计算，解题思路：（1）计算水平推力做的功，需利用功的公式$W=Fs$，题目已给出推力大小和滑行距离，直接代入公式计算；（2）计算功率，利用功率公式$P=\frac{W}{t}$，需先将时间单位换算为秒，再代入已求出的功和时间计算功率。
【解析】
(1) 已知水平推力$F=3×10^4\ \mathrm{N}$，飞机滑行距离$s=3×10^3\ \mathrm{m}$，根据功的计算公式：
$W=Fs=3×10^4\ \mathrm{N}×3×10^3\ \mathrm{m}=9×10^7\ \mathrm{J}$；
(2) 已知做功$W=9×10^7\ \mathrm{J}$，滑行时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据功率的计算公式：
$P=\frac{W}{t}=\frac{9×10^7\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=1.5×10^6\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 水平推力做的功为$9×10^7\ \mathrm{J}$；(2) 水平推力做功的功率为$1.5×10^6\ \mathrm{W}$。
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题是对功和功率基本公式应用的基础计算题，只要牢记公式、正确换算单位并代入数值计算即可，难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查功和功率的计算，解题思路：（1）计算水平推力做的功，需利用功的公式$W=Fs$，题目已给出推力大小和滑行距离，直接代入公式计算；（2）计算功率，利用功率公式$P=\frac{W}{t}$，需先将时间单位换算为秒，再代入已求出的功和时间计算功率。
【解析】
(1) 已知水平推力$F=3×10^4\ \mathrm{N}$，飞机滑行距离$s=3×10^3\ \mathrm{m}$，根据功的计算公式：
$W=Fs=3×10^4\ \mathrm{N}×3×10^3\ \mathrm{m}=9×10^7\ \mathrm{J}$；
(2) 已知做功$W=9×10^7\ \mathrm{J}$，滑行时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据功率的计算公式：
$P=\frac{W}{t}=\frac{9×10^7\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=1.5×10^6\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 水平推力做的功为$9×10^7\ \mathrm{J}$；(2) 水平推力做功的功率为$1.5×10^6\ \mathrm{W}$。
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题是对功和功率基本公式应用的基础计算题，只要牢记公式、正确换算单位并代入数值计算即可，难度较低。
【难度系数】
0.6
