专题12 做功和机械能-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（陕西专用）

专题12 做功和机械能 【新科技新情景】 1．（2024·陕西）如图，是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置，因其灵活机动，被称为海上移动充电宝。（g取10N/kg，海水密度取） （1）“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，以抵御超强台风，在下沉过程中，其底部受到海水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）“南鲲号”质量为，其漂浮时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ （3）若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，其移动速度是多少？若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为，则牵引力做功的功率是多少？ 2．（2023·陕西）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，如图2所示。根据相关信息，完成以下问题（g取10N/kg）。 （1）风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少？ （3）储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？ （4）储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是多少？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信？（已知系统提升重物的效率为90%）    1．（2024·陕西）如图，某同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为，此时他对地面的压强为 Pa。该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，他对地面的压强与投出实心球之前相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）。实心球下落过程中，重力势能转化为 能。（忽略空气阻力） 2．（2022·陕西）如图，滑雪运动员正在比赛，下列分析正确的是（ ） A．雪地上的影子是光的折射形成的 B．运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，重力势能不变 C．滑雪板可以减小运动员对雪地的压强 D．运动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，运动状态保持不变 3．（2021·陕西）如图所示为拉弓射箭的情景，下列说法正确的是 （　　） A．用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状 B．箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能 C．射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用 D．斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变 4．（2020·陕西）下列说法正确的是（   ） A．同一物体温度越高，内部分子运动越剧烈 B．烧开水是通过做功改变了水的内能 C．原子核由质子和电子组成 D．跳水运动员在空中下落时动能转化为重力势能 一、单选题 1．（2024·西安西工大附中六模）《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。下列说法正确的是（    ） A．该装置能够省功 B．取水时克服水重和桶重做的功是有用功 C．使用更轻的桶不能提高机械效率 D．人提水桶水平运动时，对水桶不做功 2．（2024·西安爱知中学二模）关于能量，有以下四个观点，你认为正确的是（　　） A．物体的内能增大，温度一定升高 B．汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能 C．水平匀速飞行的无人机在喷洒农药过程中，无人机的机械能变小 D．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 3．（2024·商洛镇安三模）秦岭是我国南北的分界线，平均海拔在2000m左右．如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图（闭合曲线由海拔高度相等的点连成，数字表示该处的海拔高度）（    ） A．某人在A、B、C、D点站立，在A点的重力势能最大 B．山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能 C．某人从C点移动到D点重力不做功 D．在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离 4．（2024·西安长安二模）体育运动有助于提高身体素质，我区各学校都举行了春季运动会。关于运动会中的场景，下列描述正确的是（　　） A．实心球上有很多凸起小圆点，是为了减小摩擦力 B．跳高运动员起跳后，在上升过程中，重力势能转化为动能 C．百米赛跑运动员冲刺过终点后，由于不受力了，所以速度减小 D．坐在主席台上播音的同学相对于正在跑百米的同学是运动的 5．（2024·咸阳礼泉三模）2024年5月8日~12日，第二十届北京·世界华人篮球赛在南阳举办，本次比赛共有91支球队1115名球员参加。比赛中有关物理现象解释正确的是（ ） A．三分投篮，篮球达到最高点时处于平衡状态 B．用手托住篮球时，手对篮球的力是由于手发生弹性形变产生的 C．篮球离开球员的手后能继续往前飞，是由于受到惯性力的作用 D．在运球时，篮球从地面弹起，是篮球的重力势能转化为动能 6．（2024·宝鸡陇县模拟）永宁门是西安城墙的正南门，在永宁门前是一座吊桥（如图-1所示），下面是护城河，也是扼守城门的第一道防线。古代如有外敌来犯，士兵会将吊桥拉起，如图-2所示。把吊桥看成长为10m，重为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O在竖直平面内转动。在O点上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，士兵们拉动绳子把吊桥从水平位置缓慢拉起到与水平面的夹角为30°的位置。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．将吊桥看作一个杠杆，拉动过程中阻力臂变大 B．使用绳子拉起吊桥可以省功 C．吊桥与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为1500N D．士兵对吊桥所做的功为15000J 7．（2024·西安高新一中五模）如图1所示，吊机将重为5000N的物体从水平地面M处竖直匀速提升40s到达N处，途经点O，然后水平匀速运送到P处，最后竖直放至楼顶Q处。物体从P到Q路程随时间变化的图像如图2所示，用时40s。以下说法正确的是（　　） A．NP段，物体所受拉力做功为75000J B．PQ段，物体的运动速度为8m/s C．PQ段，物体所受的重力每秒做功625J D．MN段，物体所受拉力大于物体重力 二、填空题 8．（2024·咸阳陕科大附中模拟）2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射，如图所示。火箭加速升空时，以火箭为参照物，嫦娥六号探测器是 （选填“静止”或“运动”）的，嫦娥六号探测器的动能 、重力势能 。（后两空选填“增大”“减小”或“不变”） 9．（2024·西安高新三初六模）飞机前进时，机翼把气流分为上、下两部分，机翼上方气流速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方气流速度，从而获得向上的升力；汽车的外形类似于飞机机翼，当一辆飞奔的小汽车108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶432km时，所受阻力为100N，用时 h，行驶过程中小汽车对地面的压力 车的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。该车匀速行驶移动180s，牵引力做功 J。 10．（2024·西安爱知中学二模）北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭在加速升空过程中，飞船的重力势能 ，机械能 ，飞船上装载的货物运送到空间站后，货物的质量 （均选填“增大”、“不变”或“减小”） 11．（2024·咸阳秦都模拟）如图，一位摄影爱好者用频闪摄影拍摄的极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。已知从点到点可视为沿竖直方向运动，空气阻力不能忽略。则运动员从点到点的下落过程，用时 s，运动员的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”），bc段比cd段重力做功 （选填“大”或“小”）。 12．（2024·西安高新一中三模）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市隆重举行，本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，如果机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动10m，它所受到的阻力为100N。则机器人的重力做功 J。牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 13．（2024·西安高新逸翠园模拟）如图甲所示，水平地面上有一长方体木块，小杰用不同的水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在内，物体处在 状态，此时推力对木块做功为 J，在内，木块受到 N的摩擦力，在内，木块受到 N的摩擦力，内物块受到的摩擦力方向向 （选填：前/后）。在运动的全过程中，克服摩擦力做的功为 J 三、实验题 14．（2024·西安高新三初六模）小明观察到天花板上的吊灯因风吹过不停地摆动，他发现，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎相等。那么吊灯往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？ 小明提出如下猜想： 猜想1：吊灯往返摆动一次所用的时间可能与吊灯的质量有关； 猜想2：吊灯往返摆动一次所用的时间可能与吊灯的绳长有关； 猜想3：吊灯往返摆动一次所用的时间可能与吊灯的摆角有关。 为了验证上述猜想，小明设计了如图所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究，实验数据记录如下表，请你通过分析回答下列问题。 实验序号 小球质量m/g 摆角 摆长L/m 小球往返摆动10次所用的时间t/s 小球往返摆动1次所用的时间/s 1 40 10 0.3 11 1.1 2 40 10 0.4 13 1.3 3 40 10 0.5 14 1.4 4 50 10 0.3 11 1.1 5 60 10 0.3 11 1.1 6 40 20 0.3 11 1.1 7 40 30 0.3 11 1.1 （1）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大，为了减小测量误差这里运用了 ； A．控制变量法    B．类比法    C．累积法    D．转换法 （2）为验证猜想1，应选 三次实验数据进行比较；比较1、6和7三次实验数据，可知猜想3是 （选填“正确”或“不正确”）的； （3）对比序号为 三组实验数据可知：吊灯质量和摆角相同时，吊灯的绳长越 ，吊灯往返摆动一次所用的时间越长； （4）如图2所示，在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，到达B点后再摆回，如此往复，如图所示，若摆长为0.5m，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.4s； （5）小明想起爷爷家里摆钟在有规律地摆动，而且钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，如果发现摆钟走快了，可适当 （选填“减小”或“增大”）钟摆的长度。 四、综合题 15．（2024·榆林榆阳三模）随着科学技术的不断发展，无人机的应用领域愈发广泛。如图是某公司的送餐无人机。某次送货过程中，该无人机搭载重50N的货物，在20s内沿竖直方向匀速上升100m后到达目的地。 （1）该无人机上升过程中的平均速度是多少？ （2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是多少？ 16．（2024·西安莲湖五校联考模拟）车速过快是造成交通事故的重要因素之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t，车轮与地面接触总面积为的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，）。则： （1）小汽车在水平地面上时对地面的压强为多少？ （2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少J？    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 做功和机械能 【新科技新情景】 1．（2024·陕西）如图，是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置，因其灵活机动，被称为海上移动充电宝。（g取10N/kg，海水密度取） （1）“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，以抵御超强台风，在下沉过程中，其底部受到海水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）“南鲲号”质量为，其漂浮时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ （3）若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，其移动速度是多少？若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为，则牵引力做功的功率是多少？ 【答案】 变大 6×107N 6×103m3 5m/s 3×106W 【详解】（1）[1]由于液体压强随深度的增大而增大，所以“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，在下沉过程中，其底部在海水中的深度增大，所以其底部受到海水的压强变大。 （2）[2]“南鲲号”在海中始终处于漂浮状态，由沉浮条件可知，“南鲲号”受到的浮力等于自身重力 F浮=G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N [3]由阿基米德原理可得，排开海水的体积 （3）[4]拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，其移动速度 [5]若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为6×105N，则牵引力做功的功率 2．（2023·陕西）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，如图2所示。根据相关信息，完成以下问题（g取10N/kg）。 （1）风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少？ （3）储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？ （4）储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是多少？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信？（已知系统提升重物的效率为90%）    【答案】 可再生 7500km 可信 【详解】（1）[1]可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，风能属于可再生能源。 （2）[2]单个风力发电机组发电1h产生的电能为 可供该电动汽车行驶的路程是 （3）[3]系统对重物所做的功是 （4）[4]重力储能系统放下重物的发电效率是 [5]重力储能系统提升重物所需要的总能量 重力储能系统的综合效率为 因此这一数据可信。 1．（2024·陕西）如图，某同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为，此时他对地面的压强为 Pa。该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，他对地面的压强与投出实心球之前相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）。实心球下落过程中，重力势能转化为 能。（忽略空气阻力） 【答案】 12500 变小 动 【详解】[1]同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为，此时他对地面的压强为 [2][3]该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，因对地面的压力变小，根据可知他对地面的压强与投出实心球之前相比变小；实心球下落过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。 2．（2022·陕西）如图，滑雪运动员正在比赛，下列分析正确的是（ ） A．雪地上的影子是光的折射形成的 B．运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，重力势能不变 C．滑雪板可以减小运动员对雪地的压强 D．运动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，运动状态保持不变 【答案】C 【详解】A．雪地上的影子是光的直线传播形成的，故A错误； B．运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐变小，故B错误； C．滑雪板一般比较宽，是通过增大受力面积的方法从而来减小运动员对雪地的压强，故C正确； D．动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，由重力势能转化为动能，运动速度在加快，运动状态发生改变，故D错误。 故选C。 3．（2021·陕西）如图所示为拉弓射箭的情景，下列说法正确的是 （　　） A．用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状 B．箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能 C．射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用 D．斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变 【答案】A 【详解】A．用力将弓拉弯，弓的形状发生了变化，故说明力可以改变物体的形状，故A正确； B．箭被射出的过程中，弹性势能变小，动能变大，故弹性势能转化为动能，故B错误； C．射出的箭可以继续向前运动是因为惯性，而不是惯性作用，因为惯性不是力，故C错误； D．斜向上射出的箭在空中飞行时，高度变大，故重力势能变大，故D错误。 故选A。 4．（2020·陕西）下列说法正确的是（   ） A．同一物体温度越高，内部分子运动越剧烈 B．烧开水是通过做功改变了水的内能 C．原子核由质子和电子组成 D．跳水运动员在空中下落时动能转化为重力势能 【答案】A 【详解】A．同一物体温度越高，内部分子运动越剧烈，故A正确； B．烧开水是通过热传递的方式改变了水的内能，故B错误； C．原子核由质子和中子构成的，故C错误； D．跳水运动员在空中下落时高度减小、速度增大，所以是重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 一、单选题 1．（2024·西安西工大附中六模）《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。下列说法正确的是（    ） A．该装置能够省功 B．取水时克服水重和桶重做的功是有用功 C．使用更轻的桶不能提高机械效率 D．人提水桶水平运动时，对水桶不做功 【答案】D 【详解】A．该装置是一个轮轴，本质是一个杠杆，使用任何机械都不能省功，所以该装置不能省功，故A错误； B．取水时克服水重做的功是有用功，克服桶重做的功是额外功，故B错误； C．使用更轻的桶，可以在有用功相同的情况下少做额外功，能提高机械效率，故C错误； D．人提水桶水平运动时，拉力在竖直方向上，水桶沿水平方向运动，水桶运动的方向和拉力方向垂直，拉力对水桶没有做功，故D正确。 故选D。 2．（2024·西安爱知中学二模）关于能量，有以下四个观点，你认为正确的是（　　） A．物体的内能增大，温度一定升高 B．汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能 C．水平匀速飞行的无人机在喷洒农药过程中，无人机的机械能变小 D．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 【答案】C 【详解】A．物体的内能增大，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度保持不变，故A错误； B．汽油机在做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故B错误； C．水平匀速飞行的无人机在喷洒农药过程中，无人机的质量变小，速度不变，动能变小，高度不变，重力势能变小，所以，无人机的机械能变小，故C正确； D．两物体相互接触时，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，故D错误。 故选C。 3．（2024·商洛镇安三模）秦岭是我国南北的分界线，平均海拔在2000m左右．如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图（闭合曲线由海拔高度相等的点连成，数字表示该处的海拔高度）（    ） A．某人在A、B、C、D点站立，在A点的重力势能最大 B．山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能 C．某人从C点移动到D点重力不做功 D．在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离 【答案】B 【详解】A．由等高图看，四点中D点高度最大 ，故人站在D点时重力势能最大。故A不符合题意； B．A点B点高，溪水从A点流到B点，在向下流动的过程中，重力势能转化为动能。故B符合题意； C．人自C点运动到D点，是克服重力上升，重力做负功，不是没有做功。故C不符合题意； D．盘山公路相当于斜面，它属于省力机械，但在省力的同时费了距离。故D不符合题意。 故选B。 4．（2024·西安长安二模）体育运动有助于提高身体素质，我区各学校都举行了春季运动会。关于运动会中的场景，下列描述正确的是（　　） A．实心球上有很多凸起小圆点，是为了减小摩擦力 B．跳高运动员起跳后，在上升过程中，重力势能转化为动能 C．百米赛跑运动员冲刺过终点后，由于不受力了，所以速度减小 D．坐在主席台上播音的同学相对于正在跑百米的同学是运动的 【答案】D 【详解】A．实心球上有很多凸起小圆点，是为了增大接触面的粗糙程度，从而在压力一定时增大摩擦力，故A错误； B．跳高运动员起跳后，在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B错误； C．百米赛跑运动员冲刺过终点后，由于运动员具有惯性，还要保持原来的运动状态，所以仍然向前运动。当运动员前进时，地面会对运动员产生摩擦阻力作用，摩擦阻力与运动员的运动方向相反，所以在摩擦阻力的作用下运动员的速度减小，最终停下来。故C错误； D．坐在主席台上播音的同学相对于正在跑百米的同学，其位置在不断发生变化，因此是运动的。故D正确。 故选D。 5．（2024·咸阳礼泉三模）2024年5月8日~12日，第二十届北京·世界华人篮球赛在南阳举办，本次比赛共有91支球队1115名球员参加。比赛中有关物理现象解释正确的是（ ） A．三分投篮，篮球达到最高点时处于平衡状态 B．用手托住篮球时，手对篮球的力是由于手发生弹性形变产生的 C．篮球离开球员的手后能继续往前飞，是由于受到惯性力的作用 D．在运球时，篮球从地面弹起，是篮球的重力势能转化为动能 【答案】B 【详解】A. 篮球上升到最高点时，受重力和空气阻力作用做曲线运动，因此受力不平衡，故A错误； B. 用手托住篮球时，手对篮球的力，是由手发生弹性形变产生的，故B正确； C. 篮球离开手后，继续运动是由于惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误； D. 在运球时，篮球从地面弹起，是篮球的弹性势能转化为动能，故D错误。 故选B。 6．（2024·宝鸡陇县模拟）永宁门是西安城墙的正南门，在永宁门前是一座吊桥（如图-1所示），下面是护城河，也是扼守城门的第一道防线。古代如有外敌来犯，士兵会将吊桥拉起，如图-2所示。把吊桥看成长为10m，重为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O在竖直平面内转动。在O点上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，士兵们拉动绳子把吊桥从水平位置缓慢拉起到与水平面的夹角为30°的位置。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．将吊桥看作一个杠杆，拉动过程中阻力臂变大 B．使用绳子拉起吊桥可以省功 C．吊桥与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为1500N D．士兵对吊桥所做的功为15000J 【答案】C 【详解】A．将吊桥看作一个杠杆，在拉动过程中，吊桥的重力是阻力，阻力作用点在吊桥的中点，阻力方向竖直向下，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，在拉动过程中，阻力臂变小，故A错误； B．使用任何机械都不省功，故B错误； C．吊桥与水平面的夹角为30°时，如下图： 由几何关系知，动力臂为 阻力臂为 由杠杆平衡条件可得，绳子的拉力 故C正确； D．由图可知吊桥重心上升的高度是 对吊桥做的功是 W=Gh=3000N×2.5m=7500J 故D错误。 故选C。 7．（2024·西安高新一中五模）如图1所示，吊机将重为5000N的物体从水平地面M处竖直匀速提升40s到达N处，途经点O，然后水平匀速运送到P处，最后竖直放至楼顶Q处。物体从P到Q路程随时间变化的图像如图2所示，用时40s。以下说法正确的是（　　） A．NP段，物体所受拉力做功为75000J B．PQ段，物体的运动速度为8m/s C．PQ段，物体所受的重力每秒做功625J D．MN段，物体所受拉力大于物体重力 【答案】C 【详解】A．NP段，物体水平匀速运动，物体所受拉力与重力平衡，拉力方向竖直向上，拉力方向没有运动距离，故拉力做功为0，故A错误； B．PQ段，由图2可知，PQ段运动的距离为5m，运动时间为40s，则物体运动速度为 故B错误； C．PQ段，物体运动的距离为5m，重力做功为 PQ段用时40s，单位时间所做的功为功率，则每秒重力做功为 即物体所受的重力每秒做功625J，故C正确； D．MN段，物体匀速运动，受平衡力，物体所受拉力等于物体重力，故D错误。 故选C。 二、填空题 8．（2024·咸阳陕科大附中模拟）2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射，如图所示。火箭加速升空时，以火箭为参照物，嫦娥六号探测器是 （选填“静止”或“运动”）的，嫦娥六号探测器的动能 、重力势能 。（后两空选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 静止 增大 增大 【详解】[1]嫦娥六号探测器是搭载在火箭上，随火箭一起升空的，嫦娥六号探测器与火箭的相对位置没有发生变化，以火箭为参照物，嫦娥六号探测器是静止的。 [2][3] 嫦娥六号探测器在加速升空时，探测器的质量不变，速度增大，所以动能增大，升空过程中高度增大，所以重力势能增大。 9．（2024·西安高新三初六模）飞机前进时，机翼把气流分为上、下两部分，机翼上方气流速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方气流速度，从而获得向上的升力；汽车的外形类似于飞机机翼，当一辆飞奔的小汽车108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶432km时，所受阻力为100N，用时 h，行驶过程中小汽车对地面的压力 车的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。该车匀速行驶移动180s，牵引力做功 J。 【答案】 大于 4 小于 5.4×105 【详解】[1]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲，下表面平直，所以在相同时间内，空气通过机翼上表面的气流路程较长，流速大，通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，机翼下方受到的向上的压力大于机翼上方受到的向下的压力，所以飞机受到一个向上的升力。 [2]已知一辆飞奔的小汽车以108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶432km，因此所用时间为 [3]轿车的外形类似于飞机的机翼。则轿车在平直的公路上匀速行驶过程中，车子上方的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，从而产生一个向上的压力差，使得轿车对地面的压力小于车的重力。 [4]当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力，因此牵引力等于阻力，为100N。汽车的速度为108km/h即30m/s，则该车匀速行驶移动180s，行驶的路程为 s=vt=30m/s×180s=5400m 牵引力做功 W=Fs=100N×5400m=5.4×105J 10．（2024·西安爱知中学二模）北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭在加速升空过程中，飞船的重力势能 ，机械能 ，飞船上装载的货物运送到空间站后，货物的质量 （均选填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】 增大 增大 不变 【详解】[1]重力势能是物体由于被举高而具有的能量，它的大小与物体的质量和被举高的高度有关，飞船的质量在升空过程中是不变的，但随着飞船高度的增加，其被举高的高度在增大，因此，飞船的重力势能在加速升空过程中是增大的。 [2]机械能是动能和势能的总和，飞船在加速升空，所以其动能是在增大的（因为速度在增大），同时，已经知道飞船的重力势能在增大，因此，飞船的机械能（动能和势能之和）在加速升空过程中也是增大的。 [3]质量是物体所含物质的多少，它是物体的一种固有属性，不会随物体位置、形状、状态或温度的改变而改变，因此，当飞船上装载的货物被运送到空间站后，尽管货物的位置发生了变化，但其所含的物质并没有减少或增加，所以货物的质量是不变的。 11．（2024·咸阳秦都模拟）如图，一位摄影爱好者用频闪摄影拍摄的极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。已知从点到点可视为沿竖直方向运动，空气阻力不能忽略。则运动员从点到点的下落过程，用时 s，运动员的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”），bc段比cd段重力做功 （选填“大”或“小”）。 【答案】 1.2 不守恒 小 【详解】[1]每隔0.3s曝光一次，数出从b点到d点的曝光间隔次数为4次，故时间为 t=0.3s×4=1.2s [2]空气阻力不能忽略，要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，运动员的机械能不守恒。 [3]由图知，运动员在bc段比cd段通过的距离小，且运动员的重力不变，由公式W=Gh可知，其所受的重力在bc段所做的功小于在cd段所做的功。 12．（2024·西安高新一中三模）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市隆重举行，本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，如果机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动10m，它所受到的阻力为100N。则机器人的重力做功 J。牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 【答案】 0 1000 40 【详解】（1）[1]做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体沿力的方向移动的距离。由于机器人在水平路面上做匀速直线运动，没有在重力的方向上移动距离，此过程中机器人的重力没有做功。 （2）[2]机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，大小相等，则牵引力对机器人做功 W＝Fs＝100N×10m＝1000J （3）[3]牵引力对机器人做功的功率 13．（2024·西安高新逸翠园模拟）如图甲所示，水平地面上有一长方体木块，小杰用不同的水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在内，物体处在 状态，此时推力对木块做功为 J，在内，木块受到 N的摩擦力，在内，木块受到 N的摩擦力，内物块受到的摩擦力方向向 （选填：前/后）。在运动的全过程中，克服摩擦力做的功为 J 【答案】 静止 0 200 200 后 700 【详解】[1][2]根据丙图可知，在0~ 1s内，物体的速度始终为0，处于静止，没有移动距离，推力不做功。 [3][4]由图丙可知，在3~5s内木块做匀速直线运动，受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即f=F3，由图乙可知，在3~5s内，木块受到的推力为200N，所以摩擦力为200N。由图丙可知，在1~3s内木块做加速直线运动，但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，仍为200N。 [5]5~6s内物体向前做减速运动，故物块受到的摩擦力方向向后。 [6]根据丙图在运动的全过程中，1~3s运动的路程为 1~3s做功为 3~5s内，运动的路程为 3~5s做功为 5~6s内没有推力，不做功，故克服摩擦力一共做功为 三、实验题 14．（2024·西安高新三初六模）小明观察到天花板上的吊灯因风吹过不停地摆动，他发现，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎相等。那么吊灯往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？ 小明提出如下猜想： 猜想1：吊灯往返摆动一次所用的时间可能与吊灯的质量有关； 猜想2：吊灯往返摆动一次所用的时间可能与吊灯的绳长有关； 猜想3：吊灯往返摆动一次所用的时间可能与吊灯的摆角有关。 为了验证上述猜想，小明设计了如图所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究，实验数据记录如下表，请你通过分析回答下列问题。 实验序号 小球质量m/g 摆角 摆长L/m 小球往返摆动10次所用的时间t/s 小球往返摆动1次所用的时间/s 1 40 10 0.3 11 1.1 2 40 10 0.4 13 1.3 3 40 10 0.5 14 1.4 4 50 10 0.3 11 1.1 5 60 10 0.3 11 1.1 6 40 20 0.3 11 1.1 7 40 30 0.3 11 1.1 （1）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大，为了减小测量误差这里运用了 ； A．控制变量法    B．类比法    C．累积法    D．转换法 （2）为验证猜想1，应选 三次实验数据进行比较；比较1、6和7三次实验数据，可知猜想3是 （选填“正确”或“不正确”）的； （3）对比序号为 三组实验数据可知：吊灯质量和摆角相同时，吊灯的绳长越 ，吊灯往返摆动一次所用的时间越长； （4）如图2所示，在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，到达B点后再摆回，如此往复，如图所示，若摆长为0.5m，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.4s； （5）小明想起爷爷家里摆钟在有规律地摆动，而且钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，如果发现摆钟走快了，可适当 （选填“减小”或“增大”）钟摆的长度。 【答案】 C 1、4、5 不正确 1、2、3 长 小于 增大 【详解】（1）[1]单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大，测量多次的时间计算一次的时间，是累积法，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）[2]为了验证猜想1，必须改变质量，即小球质量不同，绳长、摆角相同；由表中序号为1、4、5的两组实验数据可知，秋千往返摆动一次所用的时间都相同，可得：秋千往返摆动一次所用的时间与小球的质量无关。 [3]比较1、6和7三次实验数据，质量和摆长相同，摆角不同，但时间相同，说明与摆角无关，故猜想3是不正确的。 （2）[4][5]探究秋千往返摆动一次所用的时间与秋千的绳长的关系时，需要控制小球的质量相同、小球摆动距中心线的最大距离相同，绳长不同，故需要对序号为1、2、3的实验数据可知，根据表格中的数据可知，秋千往返摆动一次所用的时间与绳长有关，绳长越长，秋千往返摆动一次所用的时间越长。 （4）[6]由于右侧半个过程，绕着转动的点改变，使得摆长变短，则半个周期的时间变短，故单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应小于1.4s。 （5）[7]由实验可知秋千往返摆动一次所用的时间与绳长有关，绳长越长，秋千往返摆动一次所用的时间越长。若摆钟走快了，说明钟表的摆动周期长了，所以应该将表的摆长调长些，即增大摆的长。 四、综合题 15．（2024·榆林榆阳三模）随着科学技术的不断发展，无人机的应用领域愈发广泛。如图是某公司的送餐无人机。某次送货过程中，该无人机搭载重50N的货物，在20s内沿竖直方向匀速上升100m后到达目的地。 （1）该无人机上升过程中的平均速度是多少？ （2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是多少？ 【答案】（1）5m/s；（2）5000J 【详解】解：（1）该无人机上升过程中的平均速度是 （2）该无人机搭载重50N的货物，拉力的方向竖直向上，沿竖直方向匀速上升，则拉力等于重力，拉力对货物做的功是 答：（1）该无人机上升过程中的平均速度是5m/s； （2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是5000J。 16．（2024·西安莲湖五校联考模拟）车速过快是造成交通事故的重要因素之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t，车轮与地面接触总面积为的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，）。则： （1）小汽车在水平地面上时对地面的压强为多少？ （2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少J？    【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）汽车静止时对水平地面的压力 汽车在水平路面上时对地面的压强 （2）由题意和数学知识知小汽车下降的高度为 重力做的功 答：（1）小汽车在水平地面上时对地面的压强为； （2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$