云南省2023年中考备考物理一轮复习 功和机械能 练习题
一、单选题
1．（2022·云南昆明·统考一模）你认为以下估测数据最符合实际的是（ ）
A．珠穆朗玛峰山顶的大气压约为 1.5×105Pa
B．一名中学生的体重约为 200kg
C．从地上捡起物理书放在课桌上做功接近 2J
D．人的正常体温是 39℃
2．（2022·云南·云南师范大学实验中学校考三模）下面是小明对身边一些常见物理量的估测，其中最符合实际的是（ ）
A．人体的正常体温为35～42℃之间
B．小玉在中考体育中跳绳的平均功率约为30W
C．骑自行车上学的速度约18m/s
D．中学生正常心脏跳动一次的时间约为0.8s
3．（2022·云南玉溪·统考模拟预测）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球
（ ）
A．在B点时受力平衡
B．在A、D两点动能可能相等
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
4．（2022·云南昆明·校联考模拟预测）如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球
A．受到的弹力始终不变 B．运动过程动能一直增大
C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力
5．（2022·云南丽江·统考二模）2022年2月6日，中国女足凭着“不畏强敌、顽强拼搏”的精神，成功夺得了亚洲杯冠军。足球运动蕴含许多物理知识，下列分析正确的是（ ）
A．踢出去的足球在空中运动过程中，脚仍对球做功
B．踢球时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力
C．足球从空中下落时，重力势能增大，动能减小
D．用头顶足球时感到疼，说明物体间力的作用是相互的
6．（2022·云南昆明·统考一模）在学校的安全教育中，要求学生骑自行车时不载人、不超速。下列说法中正确的是（ ）
A．载人后总质量变大，惯性变大
B．载人后对地面的压强变小
C．载人超速后机械能不变
D．自行车匀速转弯时运动状态不变
7．（2022·云南昆明·云南省昆明市第十中学校考一模）关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．秋千从低处向高处摆动过程中重力势能转化为动能
B．汽车突然刹车时，乘客的身体会前倾，是由于身体上部受到惯性的作用
C．静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是一对平衡力
D．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态
8．（2022·云南昆明·统考一模）2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京举行，中国选手谷爱凌经过多年的刻苦训练，终于在第24届冬奥会上夺得2金1银的好成绩。如图所示是谷爱凌在自由式滑雪大跳台中的精彩表现，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从静止开始下滑，说明力是维持物体运动状态的原因
B．运动员在空中完成旋转动作时，处于平衡状态
C．运动员在下滑过程中，速度越来越大，惯性也增大
D．运动员在下滑过程中，重力势能减小，动能增大
9．（2022·云南昆明·统考一模）在2022年北京冬奥会上，中国荣获9枚金牌，创下中国代表队历史新高。如图所示是一中国运动员在空中技巧项目中的比赛场景，下列关于空中技巧项目中涉及到的物理知识分析错误的是（ ）
A．运动员腾空而起前要用力蹬雪地，说明力的作用是相互的
B．运动员离开雪地后由于惯性还能继续向上运动
C．运动员离开雪地上升的过程中，动能逐渐减小
D．若运动员竖直腾空，到达最高点的瞬间不受力的作用
二、填空题
10．（2022·云南·云南师范大学实验中学校考三模）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车行驶时的功率为 ___________W，在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是 ___________J。
11．（2022·云南昭通·统考二模）一小球从水平桌面A点滚动到B点，然后落到地面弹起，其运动轨迹如图中的虚线所示，其中D和E的高度相同，则小球从A到B点的过程中重力势能 ___________，从C点到D点小球的动能 ___________。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．（2022·云南红河·统考一模）用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。该实验探究的是 _______（选填“小球”或“木块”）的动能。让同一个小球分别从A、B两点由静止释放，发现木块被推出的距离不相同；分析可知动能大小与 _______有关。
13．（2022·云南·统考中考真题）2021年8月5日，中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军，如图甲所示，在下落过程中忽略空气阻力，她的重力势能转化为___________能。2022年2月16日、中国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，如图乙所示，他离开大跳台后由于___________，仍能在空中继续“飞行”。
14．（2022·云南昆明·统考一模）如图所示，质量为50g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为___J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为___J。
15．（2022·云南曲靖·统考模拟预测）如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，卫星在大气层外运行不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化，因此机械能 ___________（选填“守恒”或“不守恒”）：当卫星从近地点向远地点运行时，动能会 ___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
16．（2022·云南昆明·统考一模）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力，以下计算均用字母表示）。
（1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能大小为______；
（2）C点距离水平面的高度为______。
17．（2022·云南临沧·统考一模）如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，已知该摩天轮转动的速度大小不变，则小红乘坐在摩天轮上从最低点上升到最高点的过程中机械能总量 ______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；观光舱底部的踩踏面凹凸不平是为了增大 ______。
18．（2022·云南红河·统考二模）近年来我国抽水蓄能电站发展较快。其工作原理如图所示：用电低谷时利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。抽水蓄能时是将电能转化为水的 ___________能；电站选址时不仅需要当地水资源充足，还要地势陡峭，这样建成的电站上、下水库的高度差比较 ___________，有利于蓄能与发电。
三、实验题
19．（2022·云南昆明·统考一模）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上______（选填“同一”或“不同”）位置由静止释放；
（2）分析图中小车运动情况可知，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越______，由此推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上______，说明运动的物体______力来维持（选填“需要”、“不需要”）；
（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：______（选填“需要”或“不需要”）；
（4）不考虑空气阻力，三次实验中小车克服摩擦力所做的功______（选填“相等”或“不相等”），在小车凹槽中放入质量不同的砝码，从同一斜面的同一高度处由静止释放，撞击放置在水平面上的同一位置处的木块，可探究物体的______大小与质量的关系。
20．（2022·云南文山·统考一模）在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。
试验次数 钢球的质量/g 钢球下摆的高度h/cm 木块滑行的距离/cm
1 20 20 25
2 40 20 45
3 60 20 62
（1）从表数据可以看出，实验中控制了钢球的______相同，从而探究动能与______的关系；
（2）第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做______J的功；第3次实验时，木块被撞后在木板滑行无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，若要将第三次实验数据与前两次比较，你认为应当采用______同学的建议。由上述实验数据和现象可得出结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越______；
（3）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小______的关系；
（4）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是______（选填“正确”或“错误”）的。
21．（2022·云南昆明·统考一模）篮球运动员传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中，小楠觉得好奇：篮球撞击地面后，反弹方向与哪些因素有关呢？与同学讨论后，他们觉得可以用弹性小球代替篮球，对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究，并提出了三种猜想。
猜想1：与小球撞击地面前是否旋转有关；
猜想2：与小球撞击地面时的入射方向有关；
猜想3：与地面的粗糙程度有关；
（1）对于猜想1，联想到旋转的乒乓球打到了台球后，反弹的路线发生明显变化，由此判断猜想1是______的；
夹角α 20.0° 30.0° 45.0° 60.0° 70.0°
夹角β 玻璃地面 25.5° 34.7 49.2° 63.5° 72.8°
木板地面 28.6° 37.3° 51.6° 65.4° 74.1°
水泥地面 30.9° 39.2° 53.9° 67.5° 76.6°
（2）为验证猜想2和3，同学们设计了如图甲所示的装置，每次都让弹性小球从压缩了相同长度的弹簧的下端，由静止弹出并撞击地面，分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α，测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，记录数据如下表。
①对于猜想2，分析数据可得β与α的定性关系是：______，说明该猜想是正确的；
②对于猜想3，小虎认为：表中α一定时，各次测得的β不等，这是由测量误差引起的，所以猜想3是错误的。你______（选填“赞成”或“不赞成”）小虎的观点，理由是：______；
（3）用每隔s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片，如图乙所示；
①请同学们用手边的毫米刻度尺测量出图乙中小球在O、D两位置时球心间距，为______cm；
②小球是从图乙中的______（选填“A”、“B”或“C”）位置开始入射的；
（4）同学们分析：当α一定时，随着地面粗糙程度变小，β值与α越接近，由此推理，如果地面没有摩擦，则β与α应相等，请写出一个用此思想方法研究问题的实例：______。
四、计算题
22．（2022·云南昆明·统考一模）如图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径r=3cm的球由于磁体的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1.06m。移除磁体后，球在玻璃管中上升，图乙为球露出水面前运动速度与时间的关系图象，水的密度为1.0×103kg/m3，球的体积为1.1304×10-4m3，求：
（1）移除磁体前，玻璃管底受到水的压强；
（2）球露出水面前浮力做的功；
（3）已知球上升时受到水的阻力是其速度的k倍，球的体积为V，水的密度为ρ1，球的密度为ρ2，请推导出球匀速直线运动时速度v0的表达式（用已知物理量表示）。
23．（2022·云南·校联考三模）覆带式推土机在松软和泥泞的作业环境下发挥着巨大的作用，如图为某品牌覆带式推土机，其质量为20000kg，额定功率为169kW，每条履带板宽度0.9m，长3.3m，取g=10N/kg，计算并回答下列问题：
（1）该推土机静止时对地面的压强多大？
（2）假若该推土机以额定功率进行推土作业，在平直的场地上以1m/s的速度匀速行驶了5m，推土机做了多少功？
（3）此时推土机所受的阻力多大？
24．（2022·云南·校联考模拟预测）如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，履带与地面接触的总面积为0.5m2，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了240m，行驶时所受阻力为自重的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（1）消防机器人通过240m的路程所用时间。
（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强。
（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率。
五、综合题
25．（2022·云南昆明·统考一模）如图是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积约为2000m3，形状像一个巨大的橄榄。这一年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台功率约为2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。则：
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小______；
（2）工程师吉法尔这次飞行用了多长时间______；
（3）充满氢气后，气囊受到的浮力约为多大______；（ρ空气≈1.3kg/m3，g＝10N/kg）
（4）飞艇在这次飞行中，若匀速飞行1h，则蒸汽机所做的功和飞行时受到的阻力大小各约为多少______？
参考答案：
1．C
【详解】A．大气压强随海拔高度的增加而减小，海平面处的气压在1.0×105Pa左右，珠穆朗玛峰山顶的气压要小于1.0×105Pa，故A错误，不符合题意；
B．成年人的质量在65kg左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg左右，故B错误，不符合题意；
C．一本物理书重2.5N，课桌高度约0.8m，从地上捡起物理书放在课桌上做功接近
W=Gh=2.5N×0.8m=2J
故C正确，符合题意；
D．正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小，故D错误，不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】A．人的正常体温36～37℃之间，故A不符合题意；
B．设中学生的体重为500N，每分钟跳180个，每次跳起的高度为0.04m，则跳绳的平均功率为
故B不符合题意；
C．骑自行车上学的速度约为
故C不符合题意；
D．正常情况下，中学生的脉搏1min跳动75次，跳动1次的时间大约0.8s，故D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；
B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；
D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】A．弹簧的弹力大小与弹簧的形变有关，形变越大弹力越大，A说法错误；
B．动能的大小与速度有关，在质量不变时，速度越大，物体动能越大，由乙图可得小球的速度先增大后减小，B说法错误；
C．在小球与弹簧发生作用时，有能量转移，即小球的机械能转移到弹簧上，C说法错误；
D．小球在b点时速度最大，小球向下的合力为零，即此时重力等于弹力，D说法正确．
5．D
【详解】A．踢出去的足球，不受脚的作用力，所以脚对空中飞行足球不做功，故A错误；
B．踢球时，脚对球的作用力，受力物是球，施力物是脚，球对脚的作用力，受力物是脚，施力物是球，这两个力一对相互作用力，它们的大小相等，故B错误；
C．足球从空中下落时，质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能减少，动能增大，故C错误；
D．用头顶足球时，头对足球有力的作用，反过来，球对头也有力的作用，所以头感到疼，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．惯性与物体质量有关，质量越大，惯性越大，故A正确；
B．载人后对地面的压力变大，受力面积不变，由可知压强变大，故B错误；
C．载人后质量变大，超速后速度变大，所以人和车整体的动能变大，如果发生事故，伤害作用更大。以某一固定地点为参照物，载人、超速后质量变大，高度不变，速度变大，所以重力势能变大，动能变大，则机械能变大，故C错误；
D．自行车匀速转弯时速度方向发生改变，速度大小不变，所以运动状态发生了改变，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．秋千从低处向高处摆动过程中，动能转化为重力势能，故A错误；
B．汽车突然刹车时，乘客的身体会前倾，是由于惯性，惯性不是力，不能用“作用”描述，故B错误；
C．静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是两个物体间的作用力，是相互作用力，故C错误；
D．根据牛顿第一定律可知一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．运动员从静止开始下滑，是因为受到重力的作用运动状态发生了变化，说明力是改变物体运动状态的原因，故A错误；
B．运动员在空中完成旋转动作时，运动状态发生了变化，处于非平衡状态，故B错误；
C．运动员在下滑过程中，速度越来越大，动能越来越大，但其质量不变，所以惯性大小不变，故C错误；
D．高山滑雪运动员加速下滑过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】A．运动员用力蹬雪地，给地一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，雪地会给运动员一个向上的力，运动员会腾空而起，故A正确，不符合题意；
B．运动员离开雪地后，由于具有惯性，要保持原来的运动状态，所以还能继续向上运动，故B正确，不符合题意；
C．运动员离开雪地上升的过程中，质量不变，速度变小，动能逐渐减小，故C正确，不符合题意；
D．若运动员竖直腾空，到达最高点的瞬间受到重力的作用，故D错误，符合题意。
故选D。
10． 8×104 8×105
【详解】[1]当汽车匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f，汽车行驶时的功率为
[2]由于汽车以恒定功率行驶，故在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功
11． 不变 变小
【详解】[1]小球从A点运动到B点过程中，质量不变，所处高度不变，故重力势能不变。
[2]从C点到D点过程中，质量不变，所处高度增加，动能转化为重力势能，则速度变小，动能变小。
12． 小球 速度
【详解】[1]实验让小球从斜面滚下，小球到达平面时可获得一定的动能，通过推动木块移动的距离的长短来比较小球动能的大小，所以探究的是小球动能。
[2]让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，到达水平面时，速度不同，而质量不变，发现木块被推出的距离不相同，表明小球的动能不同，分析可知动能大小与速度有关。
13． 动 惯性
【详解】[1]全红婵在下落过程中忽略空气阻力，高度降低，质量不变，所以重力势能减小；而速度增大，质量不变，所以动能增大，故全红婵在下落过程中重力势能转化为动能。
[2]齐广璞在离开大跳台时是运动的，由于惯性，他离开大跳台后仍保持原来的运动状态，在空中继续“飞行”。
14． 0.25 0.15
【详解】[1]小球从a处自由滑下到b处，高度为50cm，所以重力所做的功
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×0.5m=0.25J
[2]小球到达d处时恰好停下，此时具有的重力势能为
mghd=0.05kg×10N/kg×0.2m=0.1J
小球在a处具有的重力势能为0.25J，那么小球在整个运动过程中，克服导轨摩擦消耗的机械能为
0.25J-0.1J=0.15J
15． 守恒 减小
【详解】[1]卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。
[2]由近地点向远地点运动过程中，卫星的质量不变，高度变大，其重力势能变大，由于机械能守恒，所以卫星的动能会减小。
16． mg（H-h） 2h-H
【详解】（1）[1]物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为
W=ΔE=GΔh=mg（H-h）
（2）[2]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）
EC=EB-ΔE=mgh-mg（H-h）=mg（2h-H）
由W=Gh可得，C点距离水平面的高度为
17． 增大 摩擦力
【详解】[1]影响动能大小的因素有物体的质量和速度，摩天轮转动的速度大小不变，可知小红的动能大小不变，影响重力势能大小的因素有物体的质量和高度，小红升到最高点过程中高度逐渐变大，可知重力势能逐渐增大，机械能为重力势能和动能的总和，可知小红在上升过程中机械能逐渐增大。
[2]影响摩擦力大小的因素有接触面粗糙程度和接触面压力大，踩踏面凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
18． 机械 大
【详解】（1）[1]抽水蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能。
（2）[2]抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能较大，有利于蓄能与发电。
19． 同一 远 做匀速直线运动 不需要 不需要 相等 动能
【详解】（1）[1]为使小车到达水平面时具有相同的速度，实验时要固定斜面，并将小车从斜面上同一位置由静止释放。
（2）[2][3][4]由图得，小车在毛巾、棉布和木板上运动时受的摩擦力依次减小，滑行距离依次变远。所以小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，由此推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。说明了物体在不受力时仍可运动，进而也说明运动的物体不需要力来维持。
（3）[5]如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，已经可以说明阻力越小，物体运动距离越远，从而得出阻力对物体运动状态的影响，所以不需要重做本实验。
（4）[6]不考虑空气阻力，小车到达水平面时速度相同，动能相同，小车最终都静止，动能为零，动能减小量相同。所以三次实验中小车克服摩擦力所做的功都等于小车的动能的减少量，故三次实验中小车克服摩擦力所做的功相等。
[7]在小车凹槽中放入质量不同的砝码，从同一斜面的同一高度处由静止释放，到达水平面的速度相同，物体的质量发生变化，撞击放置在水平面上的同一位置处的木块移动的距离不同，可探究物体的动能大小与质量的关系。
20． 速度 质量 0.04 甲 大 与速度 错误
【详解】（1）[1][2]由表格中数据得，钢球下摆的高度相同，质量不同。故实验中改变了钢球的质量，控制钢球下摆的高度，即控制钢球的速度不变，探究动能与质量的关系。
（2）[3]第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做的功为
[4]若要将第三次实验数据与前两次比较，应该控制钢球下摆的高度相同，撞击的木块、木板的摩擦力相同，因此应该采取甲同学的建议。
[5]由表格中数据得，钢球下摆的高度相同时，质量越大，木块被撞击的距离越远，钢球对木块做的功越多，说明速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（3）[6]小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，弹簧将弹性势能转化为铁球的动能，弹簧的弹性势能越大，铁球的动能越大，铁球的速度越大。铁球撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，木块被撞出的距离越远，说明铁球的动能越大，本实验是用来研究铁球动能大小与速度的关系。
（4）[7]小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，实验中，弹簧的弹性势能相同，铁球的动能相同，但铁球的质量不同，因此铁球的速度也不同，没有控制变量，因此这个设计方案是错误的。
21． 正确 当地面的粗糙程度一定时，小球的入射方向与地面的夹角α越大，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大 不赞成 见解析 32.00 C 探究阻力对物体运动的影响
【详解】（1）[1]旋转的乒乓球打到球台后，反弹的路线发生明显变化，说明小球撞击水平地面后的反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关，由此判断猜想1是正确的。
（2）①[2]由表中数据知道，当地面的粗糙程度一定时，小球的入射方向与地面的夹角α越大，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大，由此验证猜想2是正确的。
②[3][4]如果是由误差引起的，则不管地面的粗糙程度如何变化，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小，但分析表中数据发现，当小球的入射方向与地面的夹角a一定时，接触面越粗糙，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大，说明β是受接触面粗程度的影响，而不是误差造成的。
（3）①[5]因为用毫米刻度尺测量，估读到分度值的下一位，故数据记录为3.20cm；用刻度尺测出图中小球的直径为
4mm＝0.4cm
则图中O、D两位置球心间距离大约是
即8个小球的直径，已知小球的实际直径4cm，所以O、D两位置球心间距离为
s＝8×4cm＝32.00cm
②[6]分忻表中数据知道，小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，由此判断小球是从图乙中C位置开始入射的。
（4）[7]探究阻力对物体运动的影响时发现，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离越远，由此推理如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动，这个实例也用到了科学推理的方法。
22．（1）1.06×104Pa；（2）1.1304J；（3）
【详解】解：（1）液体压强为
（2）球始终浸没在水中
球受浮力为
球移动的距离为
浮力做功为
（3）小球以速度匀速上升，受三个力处于平衡状态，对小球受力分析可知
，，
联立带入可得
解得速度为
答：（1）移除磁体前，玻璃管底受到水的压强是1.06×104Pa；
（2）球露出水面前浮力做的功是1.1304J；
（3）见解析。
23．（1）3.4×104Pa；（2）8.45×105J；（3）1.69×105N．
【详解】(1)推土机的重力为：G＝mg＝20000kg×10N/kg＝2×105N推土机履带与地面的接触面积：S＝2×0.9m2＝5.94m2推土机对水平地面的压强为;p＝＝3.4×104Pa.
(2)∵v＝1m/s，∴由v＝得：t＝＝5s，∴W＝Pt＝169×1000W×5s＝8.45×105J.
（3）由P＝FV得F＝＝1.69×105N．
点睛：（1）已知推土机的质量，根据重力计算公式G＝mg可求出它所受的重力．推土机对地面的压力等于推土机的重力，根据公式p＝FS可求对地面的压强．（2）已知速度和路程求出时间，利用W＝Pt求所做的功．
24．(1)80s；(2)1.2×104Pa；(3)360W
【详解】(1)根据可得消防机器人通过240m的路程所用时间
(2)机器人在水平地面上对地面的压力等于本身的重力，即
对地面的压强为
(3)行驶时所受阻力为自重的0.02倍，则有
因为机器人做匀速直线运动，所以机器人的牵引力与阻力为一对平衡力，即
消防机器人牵引力做功的功率为
答：(1)消防机器人通过240m的路程所用时间80s；
(2)消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为1.2×104Pa；
(3)在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率为360W。
25． 空气阻力 3.5h 26000N 7.2×106J，900N
【详解】（1）[1]飞艇的气囊形状像一个橄榄，是流线型，在前进过程中可以减小空气阻力。
解：（2）工程师吉法尔这次飞行用的时间
（3）充满氢气后气囊受到的浮力
（4）蒸汽机做的功
飞艇匀速飞行1h的路程
飞艇匀速飞行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则由W＝Fs可得，飞行时受到的平均阻力
答：（2）工程师吉法尔这次飞行用了3.5h；
（3）充满氢气后，气囊受到的浮力约为26000N；
（4）飞艇在这次飞行中，若匀速飞行1h，则蒸汽机所做的功为为7.2×106J，飞行时受到的阻力大小约900N。
