难点解析沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题训练试题(含答案解析版)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 20分）
一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）
1、将皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图甲所示，下列说法正确的是（）
A．皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B．如图乙所示，能反映皮球动能E随时间t变化的关系
C．若将皮球表面涂黑，则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑
D．皮球经过同一高度C、D两点时，动能相等
2、以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两车通过的路程之比为2:1，下列说法正确的是（）
A．两车所做功之比是2:1
B．两车所做功之比是1:1
C．两车所受牵引力之比是2:1
D．两车速度之比是1:2
3、2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功｡返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（）
A．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变
C．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
D．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
4、2022年北京冬奥会，山西运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。

如图所示，是他在比赛中的情景。

下列对他加速下滑过程分析正确的是（）
A．运动状态始终保持不变B．相对于地面他是静止的
C．高度下降重力势能减小D．受到惯性作用持续下滑
5、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。

若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）
A．力F1和F2做的总功相同B．力F1和F2做功的功率相同
C．两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
6、下列有关中学生的估测符合实际的是（）
A．眨眼一次的时间约为3s
B．正常步行的速度约为1.4km/h
C．游泳时受到的浮力约为500N
D．完成一次引体向上做的功约为2000J
7、如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。

已知运动时间t ab>t cd，运动距离s ab=s cd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（）
A．ab段做的功较多
B．ab段和cd段做的功一样多
C．ab段功率较大
D．ab段和cd段功率一样大
8、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
9、如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（）
A．拉力F大小为4N B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．拉力F做功的功率为3W D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
10、在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。

针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（）
A．运动员的动能不变B．运动员的重力势能不变
C．运动员的重力势能减小D．运动员的动能转化为重力势能
第Ⅱ卷（非选择题 80分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F 把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F 随时间t 的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v 的大小随时间t 的变化情况如图丙所示，则从 3s 至 5s 内，推力对木块所做的功______J，从 0s 至 1s 内，推力对木块所做的功的功率为______。

2、如图所示，在拉力F=50N的作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则物体与地面间的滑动摩擦力为______N，拉力F做功的功率为______W。

3、如图所示，斜面长s=0.5m，高h=0.2m，用平行于斜面大小为的2.5N拉力，可以将重为5N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。

则该斜面的机械效率是______；斜面对物体摩擦力为______N。

4、如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块（不计大小）的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______J，支持力做功为______J。

5、如图所示，一跳伞运动员在降落伞张开后，他匀速下降，此时他具有的重力势能将_______，他具有的机械能将_______。

（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图，在北京冬残奥会轮椅冰壶比赛中，中国队夺冠成功卫冕！若队员用10N的水平推力把质量为20kg的冰壶石匀速向前推动1m，用时0.5s，已知冰壶石和冰面接触面积为0.04m2，求：
（1）冰壶石对冰面的压强；
（2）队员推力的功率。

2、小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是
42
⨯。

装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。

110cm
g=）求：
（10N/kg
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F 的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

3、如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A 质量为500kg ，底面积为1.25m 2，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。

（g =10N/kg ）
（1）起吊前物体A 静止在地面上，其对地面的压强是多少？
（2）如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N 时，地面对物体A 的支持力为1650N ，增加绳子自由端的拉力后物体A 被成功匀速提升2m ，请计算此时整个机械的机械效率。

（3）工人师傅利用该装置将另一物体B 以0.1m/s 的速度匀速放入水中过程中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体B 的密度。

（33
1.010kg/m ρ=⨯水）
4、电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污，如图是我市某景区的电动观光车，该车空载时的质量是1080kg ，轮胎与水平地面的接触面积是0.1m 2；正常行驶时的牵引力是320N ，1.8km 的路程只需要3min 的时间。

（g 取10N/kg ），求：
（1）电动观光车的重力；
（2）电动观光车静止时对地面的压强；
（3）电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率。

5、小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。

他们通过调查得知：石料的边长为0.2m ，密度为332.510kg m ⨯，石料上升时速度恒为0.4m/s ，圆柱形水池的底面积为20.2m ，动滑轮重为30N 。

请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，331.010kg m ρ=⨯水，g 取10N/kg ）：
（1）石料露出水面前受到的浮力；
（2）石料的重力；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P （单位：W ）与时间t （单位：s ）的函数关系式。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m 和M （M 的质量大于m ），分别从不同的高度h 和H （H >h ）由静止开始滚下，观察木块B 被撞击后移动的距离，实验过程如图所示∶
（1）该实验中物体的动能是指___________（选填“钢球”或“木块”）的动能。

（2）比较___________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系。

（3）图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制___________相同，探究钢球的动能大小与___________的关系。

（4）选择甲、乙两次实验进行比较，可以研究___________（选填“超载”或“超速”）带来的危害。

2、如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量m A＜m B，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。

（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。

小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫
______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 ______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填“相等”或“不相等”），该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A ．由图可知，每次皮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在此过程中不只发生了动能和势能的相互转化，机械能转化为内能，故A 错误；
B ．皮球在下落的过程中速度变大，动能变大，反弹后上升的过程中，速度变小，动能变小；由图可知，由于反弹的高度减小，故机械能减小，即小球的最大动能会逐渐减小，乙图能反映皮球动能E 随时间t 变化的关系，故B 正确；
C ．由于皮球运动过程中机械能减小，球在C 点的机械能大于
D 点的机械能；当皮球落到A 、B 两点，且皮球达到最大形变时，其动能与重力势能都为零，又因为小球在C 点的机械能大于D 点的机械能，所以小球在A 点的弹性势能大于在B 点的弹性势能，则在A 点的圆斑要大于在B 点的圆斑，故C 错误；
D ．小球的机械能逐渐变小，且C 点在D 点之前，所以小球在C 点的机械能大于在D 点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在C 、D 两点高度相同则重力势能相同，所以小球在C 点的动能大于在D 点的动能，故D 错误。

故选B 。

2、B
【详解】
AB ．两车功率相同，根据W Pt =可知，在相等的时间内做的功相等，即两车所做的功之比为1:1，故A 错误，B 正确；
C ．由W ＝Fs 可得，两车所受牵引力之比为
121212122111::1:212
W W W s F F s s W s ==⨯=⨯= 故C 错误；
D ．由s
v t =可得
121122
::2:1s s s v v t t s === 故D 错误。

故选B 。

3、C
【详解】
返回舱落向地面时，做减速运动，其高度也在减小，而质量不变，所以动能减小，重力势能也减小，那么机械能也减小了，故ABD 不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

4、C
【详解】
A ．他加速下滑过程，速度变大，所以运动状态发生改变，故A 错误；
B ．相对于地面他的位置在不断改变，所以相对于地面他是运动的，故B 错误；
C ．下滑过程中他的高度减小，则重力势能减小，故C 正确；
D ．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D 错误。

故选C 。

5、D
【详解】
由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。

AB ．若重物上升高度为h ，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为
s 甲=3h ，s 乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为
W 甲总=F 1⨯3h
乙滑轮组中拉力做的总功为
W乙总=F2⨯4h
已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误；
已知时间相同，由公式P
W
=
ｔ
可知，P甲总＜P乙总，故A错误；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为
η
甲
100%
W W
W W W
=⨯=⨯
+
有用有用
总有用额
100%100%100%
Gh G
Gh G h G G
=⨯=⨯
++
动动
同理可得，乙滑轮组的机械效率为
η
乙
100%
2
G
G G
=⨯
+
动
所以η甲＞η乙，故C错误，D正确。

故选D。

6、C
【详解】
A．眨一次眼的时间约是十分之一秒，故A不符合题意；
B．正常步行的速度约为1m/s，合3.6km/h，故B不符合题意；
C．人体重约500N，人密度与水相当，可认为悬浮在水中，浮力与重力相等，因此游泳时受到的浮力约为500N，故C符合题意；
D．人体重约500N，完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m，因此做的功约为500N0.6m300J
W mgh
==⨯=
故D不符合题意。

故选C。

7、B
【详解】
AB ．根据W Fs =可知，拉力相同，在力的方向上移动的距离相同，故ab 段和cd 段做的功一样多，故A 不符合题意；B 符合题意；
CD ．W P
t =可知，ab 段和cd 段做的功一样多，运动时间t ab >t cd ，故ab 段功率较小，故CD 不符合题
意。

故选B 。

8、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 。

9、A
【详解】
B ．动滑轮上有三段绳子，则n =3，5s 内绳子自由端移动的距离 s 绳=ns 物=3×100×10-2m=3m
绳子自由端移动的速度
3m 0.6m /s 5s
s v t ===绳绳 故B 正确，不符合题意；
AC ．物体克服摩擦力做的有用功
W 有=fs 物=12N×100×10-2m=12J
拉力做的总功
12J 15J 80%W W η
===有总 拉力F 大小
15J 5N 3m W F s =
==总绳 拉力F 做功的功率
15J 3W 5s
W P t ===总 故A 错误，符合题意；C 正确，不符合题意。

D ．拉力F 在5s 内对滑轮组做的额外功
W 额=W 总-W 有=15J-12J=3J
故D 正确，不符合题意。

故选A 。

10、C
【详解】
A ．从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，速度变大，故其动能变大，故A 错误；
BC ．从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，高度降低，故其重力势能减小，故B 错误，C 正确；
D ．从陡坡加速下滑的过程，因运动员的重力势能减小，动能变大，故可知是运动员的重力势能转化为动能，故D 错误。

故选C 。

二、填空题
1、 120J 0
【详解】
[1]由乙图可知在3s 至5s 内推力F =60N ，这一时间段速度为v =1.0m/s ，时间t =2s ，可知推力做功为 W=Fs=Fvt =60N×1.0m/s×2s=120J
[2]由丙图可知， 0s 至 1s 内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，W 推=0，有 0W P t ==推
2、 120 15
【详解】
[1]已知滑轮组的机械效率等于
W fs fs f
W Fs Fns Fn η====有物物总物
由此得出物体与地面间的滑动摩擦力为
f =ηFn =80%×50N×3=120N
[2]拉力F 做功为
W 总=Fs =Fns 物=Fnvt =50N×3×0.1m/s×10s=150J
拉力F 做功的功率为
150J
15W 10s W P t ===总
3、 80% 0.5
【详解】
[1]总功
W 总=Fs =2.5N×0.5m =1.25J
有用功
W 有用=Gh =5N×0.2m =1J
斜面的机械效率
1J =100%=
100%=80%1.25J W W η⨯⨯有用
总 [2]由W 总=W 有用+W 额外可得，额外功
W 额外=W 总-W 有用=1.25J-1J=0.25J
由W 额外=fs 得，摩擦力
0.25J 0.5N 0.5m
W f s ===额外
4、 0.6 0
【详解】
[1]重力做功为
10N 0.06m 0.6J W Gh ==⨯=
[2]物体沿光滑斜面下滑，支持力的方向与物体运动的方向垂直，物体在支持力的方向上没有移动距离，故支持力做功为0。

5、 变小 变小
【详解】
[1][2]跳伞运动员跳离飞机后，当降落伞张开后，他匀速下降，速度不变，位置降低，此时他具有的重力势能将减小，动能不变，机械能减小。

三、计算题
1、（1） 5000Pa ；（2） 20W
【详解】
解：（1）冰壶石匀速运动，则冰壶石受力平衡，重力等于冰壶石对地面的压力，冰壶石的质量为20kg ，则
F =
G =mg =20kg×10N/kg=200N
冰壶石和冰面接触面积为0.04m 2，冰壶石对冰面的压强
2
200N 50000.04m F p Pa S === （2）队员用10N 的水平推力把质量为20kg 的冰壶石匀速向前推动1m ，用时0.5s ，则推力做的功 W =Fs =10N×1m=10J
则功率为
10J 20W 0.5s
W P t === 答：（1）冰壶石对冰面的压强为 5000Pa ；
（2）队员推力的功率为20W 。

2、（1）800Pa ；（2）150W ；（3）80%
【详解】
解：（1）建筑材料的重力
8010N/kg 800N G mg kg ==⨯=
建筑材料放在水平地面上时对地面的压强
4-42
800N 800Pa 11010m F p S ===⨯⨯ （2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
23m 6m s nh ==⨯=
拉力做的总功
500N 6m 3000J W Fs ==⨯=总
拉力F 的功率
3000J 150W 20s
W p t === （3）有用功为
800N 3m 2400J W Gh ==⨯=有
滑轮组的机械效率
2400J 100%100%80%3000J W W η=⨯=
⨯=有
总 答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强是800Pa ；
（2）拉力F 的功率是150W ；
（3）滑轮组的机械效率是80%。

3、（1）4000Pa ；（2）88.5%；（3）332.710kg/m ⨯
【详解】
解：（1）物体A 质量为500kg ，g =10N/kg ，物体A 的重力
A A 500kg 10N/kg 5000N G m g ==⨯=
物体A 静止在地面上，它对地面的压力大小等于其自身的重力大小，底面积为1.25m 2，则根据F p S
=可知，其对地面的压强
A 25000N 4000Pa 1.25m G F p S S ==== 其对地面的压强是4000Pa 。

（2）物体A 静止在地面时，对物体A 受力分析，它受到重力、滑轮组对它的拉力、地面对它的支持力作用，则滑轮组对物体A 的拉力
A -5000N -1650N 3350N F G F ===拉支
滑轮组对物体A 的拉力是3350N ； 根据()
1F G F n =+动拉得动滑轮的重力 -41000N -3350N 650N G nF F ==⨯=动拉
提升重物过程中所做有用功
4A 5000N 2m 110J W G h ==⨯=⨯有用功
提升重物过程中所做的额外功
650N 2m 1300J W G h ==⨯=动额外功
滑轮组的机械效率
4 4 110J 88.5%110J 1300J W W W W W η⨯===≈+⨯+有用功有用功总功有用功额外功
滑轮组的机械效率约是88.5%。

（3）4条绳子托着动滑轮，物体B 以0.1m/s 的速度匀速运动，则绳端移动的速度 40.1m/s 0.4m/s v =⨯=绳
从图丙可以看到，物体B 未接触水面前，绳端拉力功率335W P =，由P Fv =得，物体B 未接触水面前绳端的拉力
1335W 837.5N 0.4m/s
P F v ===绳 由
()1B 14F G G =+动
可得，物体B 的重力
B 1 44837.5N -650N -2700N G F G ==⨯=动
又因为物体B 全部浸没在水中时绳端的拉力
2235W 587.5N 0.4m/s
P F v ==='绳 所以物体B 全部浸没在水中时滑轮组对物体B 的拉力
244587.5N -650N 10N -70F F G ==⨯='动
物体B 在水中所受浮力
B -2700N -1700N 1000N F G F ==='浮
根据
B F gV gV ρρ==浮水水排
可知，物体B 的体积
3B 331000N 0.1m 1.010kg/m 10N/kg F V V g ρ==
==⨯⨯浮排液 由G mg =得，物体B 的质量
B B 2700N 270kg 10N/kg
G m g === 再根据m V
ρ=可知物体B 的密度 33B B 3B 270kg 2.710kg/m 0.1m
m V ρ===⨯ 物体B 的密度是332.710kg/m ⨯。

答：（1）起吊前物体A 静止在地面上，其对地面的压强是4000Pa ；
（2）此时整个机械的机械效率约是88.5%；
（3）物体B 的密度是332.710kg/m ⨯。

4、（1）1.08×104N ；（2）1.08×105Pa ；（3）3200W
【详解】
解：（1）电动观光车的重力
41080kg 10N /kg 1.0810N G mg ==⨯=⨯
（2）电动观光车静止时对地面的压强
452
1.0810N 1.0810Pa 0.1m F G p S S ⨯====⨯ （3）电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率
320N 1800m 3200W 360s
F s W P t t ⨯⨯====⨯拉 答：（1）电动观光车的重力为1.08×104N ；
（2）电动观光车静止时对地面的压强1.08×105Pa ；
（3）电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率3200W 。

5、（1）80N ；（2）200N ；（3）80%；（4）0.4s ，8060P t =+(0≤t ≤0.4s)
【详解】
解：（1）石料的体积
V =(0.2m)3=0.008m 3
石料露出水面前受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.008m 3=80N
（2）石料的重力
G =mg =ρgV =2.5×103kg/m 3×10N/kg×0.008m 3=200N
（3）由图可知，绳子承重段数n =2，不计绳重和摩擦，绳子的拉力
11()=(200N 80N+30N)75N 22
F G F G =-+⨯-=浮动
石料露出水面前滑轮组的机械效率
()()200N 80N =
==80%22275N W G F h G F h G F W Fs F h F η----===⨯⨯有浮浮浮总 （4）拉出水面后，水面下降的高度
3
20.008m =0.04m 0.2m V h S == 石料上升的实际距离
0.2m 0.04m=0.16m h L h '=-∆=-
石料从刚露出水面到完全露出水面的时间
0.16m =0.4s 0.4m/s
h t v '== 石料经过t 秒上升的高度
h 1=vt =0.4t
石料的底面积
S 石=0.2m×0.2m=0.04m 2
水面下降的高度
2
222
0.4m/s 0.04m 0.10.2m 0.04m vtS t h t S S ⨯⨯===--石石 露出水面的高度
h 露=h 1+h 2=0.4t +0.1t =0.5t
此时排开水的体积
V′排=(L -h 露)S 石=(0.2-0.5t )×0.04m 2=-0.02t +0.008
浮力
F′浮=ρ水gV′排=1×103×10×(0.008-0.02t )=-200t +80
自由端的拉力
200(80200)30100752
G F G t F t n '-+--+===+浮动拉 自由端的速度
v 绳=2v =2×0.4m/s=0.8m/s
电动机功率
=(75100)0.88060F s W P F v t t t t
===+⨯=+拉绳拉 综上
8060P t =+(0≤t ≤0.4s)
答：（1）石料露出水面前受到的浮力是80N ；
（2）石料的重力是200N ；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率是80%；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间是0.4s ；该过程中电动机的输出功率P （单位：W ）与时间t （单位：s ）的函数关系式是8060P t =+(0≤t ≤0.4s)
四、实验探究
1、 钢球 甲、乙 速度 质量 超速
【详解】
（1）[1]该实验中所探究物体的动能是指钢球的动能，该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近来反映的，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能就越大，这里采用了转换法。

（2）[2]探究小球的动能与速度的关系时，需要控制小球的质量相同，速度不同，即让质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滑下，钢球到达斜面底端时速度不同，故需要对比甲、乙两次实验。

（3）[3][4]换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，由于高度相同，则到达水平面的速度是相同的，所以目的是控制速度相同，由于质量是不同的，所以探究钢球的动能大小与钢球质量的关系。

（4）[5]选择甲、乙两次实验进行比较，质量相同的钢球到达水平面时的速度不同，可以研究超速带来的危害，一旦发生事故，速度越大，危害越大。

2、质量木块移动的距离转换法速度匀
速相同错误
【详解】
（1）[1]图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。

（2）[2][3]小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。

（3）[4]因为θ1＜θ2，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。

（4）[5]若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它将做匀速直线运动。

（5）[6][7]将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。