2025年中考备考物理复习之功与机械能（尖子生版）

2025年中考备考物理复习之功与机械能 一．选择题（共15小题） 1．（2022•烟台）如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是（　　） A．橡皮在摆动的过程中机械能保持不变 B．橡皮摆动到最低点时动能最小 C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 2．（2024•菏泽）2024年5月29日，世联赛中国澳门站中国女排3：1战胜对手，取得开门红，如图是比赛现场画面。在比赛中蕴含的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．排球在空中上升是因为受到惯性作用 B．排球上升到最高点时不受力的作用 C．排球在空中下降时动能向重力势能转化 D．排球在地面上滚动一段距离后停下来，说明力可以改变物体的运动状态 3．（2023•枣庄）掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是（　　） A．小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减少 B．从A点运动到B点，小球的重力势能转化为动能 C．经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同 D．经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同 4．（2023•烟台）跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（　　） A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小 B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小 C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小 D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大 5．（2023•青岛）摄影师利用无人机进行航拍，在无人机匀速上升的过程中，下列分析正确的是（　　） A．无人机的动能变大 B．无人机的重力势能不变 C．无人机的机械能不变 D．无人机的机械能变大 6．（2024•乐陵市二模）如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＞OB），释放小球，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小 B．小球从A运动到O的过程中，速度增大，机械能不变 C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止 D．小球在A点处，弹簧的弹性势能最大 7．（2024•蒙阴县三模）小东同学利用如图所示电动遥控飞机进行训练，重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，然后在距离地面10m处悬停。飞机竖直上升的总时间为12s，匀速上升阶段的速度为1m/s。飞机在空中的受力情况简化为仅受重力和竖直向上的升力，下列说法正确的是（　　） A．在飞离地面过程中飞机对地面的压力先增大后减小 B．在上升的阶段受到的升力始终大于重力 C．在上升阶段飞机克服自身重力做功36J D．在匀速上升阶段飞机升力的功率为3W 8．（2024•临沂）2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（　　） A．是相对运动的 B．机械能不断增大 C．所受合力竖直向上 D．所受拉力不做功 9．（2024•临沂模拟）2023﹣2024中国男子排球超级联赛开幕式于2023年11月12日在临沂奥体公园体育馆正式举行，也是临沂市承办的第一场国家级排球赛事。如图所示关于排球比赛，下列判断正确的是（　　） A．运动鞋底粗糙的花纹可以减小压强 B．将球发出是力改变了球的运动状态 C．排球下落的过程中机械能不断增大 D．跳起的运动员又落回地面是因为不受力 10．（2024•莱西市模拟）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（　　） A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用 C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛 D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W 11．（2022•临沂）北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，质量为2.5万吨的南幅老桥桥面由560个液压千斤顶顶升到位（如图）。桥面被以5mm/min的速度共顶升3.1m，g取10N/kg，下列判断正确的是（　　） A．南幅老桥桥面重2.5×105N B．1h内桥面可被连续顶升3m C．千斤顶共对桥面做功7.75×108J D．千斤顶应用了流体压强的特点 12．（2022•枣庄）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1：F2和P1：P2分别为（　　） A．3：5 9：25 B．3：5 1：1 C．3：5 3：5 D．1：1 3：5 13．（2024•巨野县二模）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其s﹣t关系如图所示，下列正确的是（　　） A．0～12s物体所受的摩擦力大于12s～24s物体所受的摩擦力 B．0～12s与12s～24s物体运动的速度之比为3：2 C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功 D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率 14．（2024•新泰市校级一模）如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则（　　） A．0～1s，推力做的功为100J B．3s～5s，推力克服摩擦做功200J C．3s～5s，推力做功的功率为200W D．1s～3s，木箱受到的摩擦力小于5s～6s 木箱受到的摩擦力 15．（2020•枣庄）一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（　　） A．当t＝1s时，木块受到的摩擦力是0 B．当t在2～4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N C．当t在4～6s内，拉力F的功率为6W D．当t在2～6s内，木块的机械能保持不变 二．填空题（共7小题） 16．（2024•济宁）小球在摆动过程中（如图所示），由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为 　 　，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有 　 　性。 17．（2023•菏泽）2023年5月20日，“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能 　 　，机械能 　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 18．（2023•滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 　 　Pa，水平拉力F做功的功率为 　 　W。 19．（2023•日照）“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用F1＝200N的力水平向左推小车，刘湾同学用F2＝100N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 　 　，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 　 　J。 20．（2023•济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　。 21．（2024•临沂模拟）如图甲所示，水平地面上重500N的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1为200N时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示。则物体受到的摩擦力为 　 　N；推力F1的功率为 　 　W。 22．（2024•沂水县一模）（1）如图所示，刻度尺测量物体的长度为 　 　cm； （2）在龙舟比赛时，发令枪响参赛选手奋力向后划水，龙舟由静止迅速前进，说明力可以改变物体的 　 　，龙舟到达终点后，虽停止划水，但由于具有 　 　，龙舟会继续前进一段路程； （3）水电站拦河大坝的上游水深50m。潜水员潜入水中检查坝底情况，当潜入水下30m深处时，水对潜水员的压强是 　 　Pa，潜水员浸没在水中下潜的过程中水对潜水员的浮力 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。[] （4）小红先用100N的水平力推动水平地面上重500N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 　 　J。 三．实验探究题（共1小题） 23．（2023•威海）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。整个过程涉及的能量转化情况为 　 　，铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 　 　（选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），则你能得出的结论是 　 　。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　。 （4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 　 　位置较为合理（选填“C”或“D”），你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：　 　。 四．计算题（共4小题） 24．（2023•东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg） （1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。 （2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。 （3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 25．（2024•泰山区模拟）为保护我们的生态环境，越来越多的家庭选择新能源汽车。某新能源汽车在测试时以108km/h的速度匀速直线行驶54km，期间，汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍，已知该汽车四个轮子与地面的总接触面积为0.08m2，测试人员和车总质量为1500kg。（g取10N/kg）求： （1）此过程中，汽车行驶的时间； （2）此过程中，汽车牵引力所做的功； （3）汽车载着测试人员静止在地面上时对地面的压强多大？ 26．（2024•河东区一模）孝老敬亲是中华民族的优秀传统美德，2023年10月23日，小明开展“九九重阳节•浓浓敬老情”主题慰问活动。他为老人购买的益膳房牛奶包装箱如图所示，标识的“规格”是包装箱内一盒牛奶的体积×包装箱内牛奶的盒数；“净重”是包装箱内所装牛奶的总质量；“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量；“体积”是包装箱的长度×宽度×高度，g取10N/kg，求： （1）牛奶的密度。 （2）这箱牛奶平放在水平地面上时对地面的压强。 （3）小明将这箱牛奶提到9m高的三楼对这箱牛奶所做的功。 27．（2022•潍坊）某小区工作人员用图示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电，工作时电动机带动旋翼转动，旋翼对下方空气施力的同时获得升力，其有关参数如表格所示。某次运载过程中，无人机和货物总重170N，以最大上升速度匀速竖直上升24m，观察地面控制装置，显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比，用字母η表示。求本次运送过程中： （1）所用时间； （2）升力所做的功； （3）竖直运输效能值η。 最大上升速度 1.2m/s 最大上升速度时空气阻力 10N 电池额定电压 12V 电池容量 10Ah 2025年中考备考物理复习之功与机械能 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．（2022•烟台）如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是（　　） A．橡皮在摆动的过程中机械能保持不变 B．橡皮摆动到最低点时动能最小 C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 【分析】动能和势能可以相互转化，在最高点时重力势能最大，在最低点时动能最大，物体在从最低点向最高点运动时，动能转化成重力势能，物体在从最高点向最低点运动时，重力势能转化成了动能。由于空气阻力的存在，机械能的总量会逐渐减少。 【解答】解：A、由于空气阻力的存在，橡皮机械能的总量会逐渐减少，故A错误； B、橡皮第一次摆动到最低点时，从最高处摆动到最低处，所达到的速度最大，所以动能最大，故B错误； C、橡皮在下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能增大，是重力势能转化为动能，故C正确； D、橡皮在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能减小，是动能转化为重力势能，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查摆动物体的能量转化，注意在动能和重力势能转化过程中，有小部分机械能转化成内能。 2．（2024•菏泽）2024年5月29日，世联赛中国澳门站中国女排3：1战胜对手，取得开门红，如图是比赛现场画面。在比赛中蕴含的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．排球在空中上升是因为受到惯性作用 B．排球上升到最高点时不受力的作用 C．排球在空中下降时动能向重力势能转化 D．排球在地面上滚动一段距离后停下来，说明力可以改变物体的运动状态 【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性； （2）地球周围的一切物体都受到重力作用； （3）影响动能大小的因素：物体的质量和速度，物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大； 影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度，物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大； （4）力可以改变物体的形状，力可以改变物体运动状态。 【解答】解：A、排球在空中上升是因为排球具有惯性，惯性是物体本身的一种性质，不能说“受到惯性作用”，故A错误； B、排球上升到最高点时会受到重力作用，故B错误； C、排球在空中下降时，质量不变，高度降低，速度变大，重力势能转化为动能，故C错误； D、排球在地面上滚动一段距离后停下来，由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了惯性、重力、力和运动的关系和机械能的转化，属于基础题。 3．（2023•枣庄）掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是（　　） A．小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减少 B．从A点运动到B点，小球的重力势能转化为动能 C．经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同 D．经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同 【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，机械能为动能、势能的和 【解答】解：A．小球起跳时，由于与空气的摩擦，在弹跳的过程中部分机械能转化为内能，所以机械能逐渐减少，故A正确； B：从A点运动到B点，小球做加速运动，速度变大，动能增加，高度减小，重力势能减小，即小球的重力势能转化为动能，故B正确； C：B、C两点高度相同，小球的质量不变，所以B、C两点小球的重力势能相同，故C正确； D：小球从B点运动到C点时，由于与空气的摩擦，机械能逐渐减少，由于B、C两点高度相同，所以B、C两点小球的重力势能相同，而C点的机械能小于B点，所以C点的动能小于B点的动能，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了动能、重力势能和机械能的变化，明确影响动能、重力势能大小的因素是解题的关键。 4．（2023•烟台）跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（　　） A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小 B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小 C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小 D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大 【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大； 重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； 动能和势能统称为机械能。 【解答】解： A、运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形变程度变大，弹性势能增大，故A错误； B、运动员被跳板向上弹起的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，故B错误； C、运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度变小，动能减小，故C正确； D、运动员从最高点下落的过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，使得机械能减小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题关键：一是掌握动能、重力势能的影响因素，二是知道考虑摩擦阻力机械能是不守恒的。 5．（2023•青岛）摄影师利用无人机进行航拍，在无人机匀速上升的过程中，下列分析正确的是（　　） A．无人机的动能变大 B．无人机的重力势能不变 C．无人机的机械能不变 D．无人机的机械能变大 【分析】（1）影响动能大小的因素：物体的质量和速度；物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大； （2）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度；物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大； （3）动能和势能之和称为机械能。 【解答】解：在无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，高度增加，因此无人机动能不变，重力势能增大，机械能增大，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，根据影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的变化，然后得出机械能变化。 6．（2024•乐陵市二模）如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＞OB），释放小球，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小 B．小球从A运动到O的过程中，速度增大，机械能不变 C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止 D．小球在A点处，弹簧的弹性势能最大 【分析】小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大； 小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小； 小球运动到B点时，由于动能转化为弹性势能，直到速度为零，因此会停止运动但不会保持静止；动能的大小与质量、速度有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 【解答】解：A、小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，故A错误； B、小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大，机械能增大，故B错误； C、小球运动到B点时，由于动能转化为弹性势能，直到速度为零，因此会停止运动，但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止，故C错误； D、小球在A点处，弹簧的弹性形变的程度最大，弹性势能最大，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查学生对于机械能的转化、物体运动中受力的分析和理解，注意对弹簧形变情况和受力情况的分析。 7．（2024•蒙阴县三模）小东同学利用如图所示电动遥控飞机进行训练，重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，然后在距离地面10m处悬停。飞机竖直上升的总时间为12s，匀速上升阶段的速度为1m/s。飞机在空中的受力情况简化为仅受重力和竖直向上的升力，下列说法正确的是（　　） A．在飞离地面过程中飞机对地面的压力先增大后减小 B．在上升的阶段受到的升力始终大于重力 C．在上升阶段飞机克服自身重力做功36J D．在匀速上升阶段飞机升力的功率为3W 【分析】（1）在离开地面的过程中，飞机对地面的压力不断减小； （2）飞机在加速时，升力大于重力，在匀速时，升力等于重力，在减速时，升力小于重力； （3）根据W＝Gh得到上升阶段克服重力做功； （4）根据t＝得到匀速上升阶段所用的时间，根据P＝得到在匀速上升阶段飞机升力的功率。 【解答】解：A、在离开地面的过程中，飞机对地面的压力不断减小，故A错误； B、飞机在加速时，升力大于重力，在匀速时，升力等于重力，在减速时，升力小于重力，故B错误； C、在上升阶段，升力做功W＝Gh＝3N×10m＝30J，故C错误； D、匀速上升阶段所用的时间为 t＝＝10s， 升力所做的功为30J，则由可得，升力的功率为 ， 故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了运动和力的关系，功和功率的计算，属于综合题。 8．（2024•临沂）2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（　　） A．是相对运动的 B．机械能不断增大 C．所受合力竖直向上 D．所受拉力不做功 【分析】（1）判断物体是否运动就看物体与参照物之间的位置是否发生变化，位置发生变化则物体运动，位置不发生变化，则物体静止； （2）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能等于动能和势能之和； （3）处于匀速直线运动状态（平衡状态）的物体所受合力为零； （4）力对物体做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动距离。 【解答】解：A、整齐划一地匀速上升的演员们彼此的位置并没有发生变化，是相对静止的，故A错误； B、整齐划一地匀速上升的演员们的质量没有变化，速度没有变化，动能不变；高度增加，重力势能增大，因此演员们机械能不断增大，故B正确； C、整齐划一地匀速上升的演员们受平衡力，所受合力为零，故C错误； D、演员们在拉力的作用下整齐划一地匀速上升，因此所受拉力做功，故D错误。 故选：B。 【点评】此题考查了运动和静止的相对性、机械能、力的合成、力是否做功的判断，难度不大，但涉及知识点较多。 9．（2024•临沂模拟）2023﹣2024中国男子排球超级联赛开幕式于2023年11月12日在临沂奥体公园体育馆正式举行，也是临沂市承办的第一场国家级排球赛事。如图所示关于排球比赛，下列判断正确的是（　　） A．运动鞋底粗糙的花纹可以减小压强 B．将球发出是力改变了球的运动状态 C．排球下落的过程中机械能不断增大 D．跳起的运动员又落回地面是因为不受力 【分析】（1）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度； （2）力的作用效果：力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态。 （3）排球下落的过程中受空气阻力的作用，消耗一部分机械能做功。 （4）地球上的任何物体都会受到重力的作用。 【解答】解：A．摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度，运动鞋底粗糙的花纹是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； B．将球发出时，球运动的速度大小和方向都发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．排球下落的过程中受空气阻力的作用，消耗一部分机械能做功，机械能不断减小，故C错误； D．地球上的任何物体都会受到重力的作用，在空中运动的排球因受到重力作用会落回地面，故D错误。 故选：B。 【点评】此题考查了增大摩擦的方法、力的作用效果、机械能的变化等，属于基础知识。 10．（2024•莱西市模拟）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（　　） A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用 C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛 D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W 【分析】A、从图中可知，10s内，物体A移动的距离为1m；n＝3，则10s内，根据s′＝ns得出绳子自由端沿水平方向移动的距离； BC、根据f＝0.1G得出物体A在水平方向上受到的阻力，根据F动＝f得出则动滑轮对物体A的拉力，根据η＝＝＝得出则绳子自由端的拉力，根据F拉＝4F得出左侧墙受到滑轮组的拉力； D、从图中可知，根据v＝得出物体的速度，根据v′＝nv得出则绳子自由端的速度，根据P＝＝＝Fv可知拉力F做功的功率。 【解答】解：A、从图中可知，10s内，物体A移动的距离为1m；n＝3，则10s内，绳子自由端沿水平方向移动的距离s′＝ns＝3×1m＝3m，故A错误； BC、物体A在水平方向上受到的阻力f＝0.1G＝0.1×120N＝12N， 机械效率η＝＝＝， 则绳子自由端的拉力F＝＝＝5N， 左侧墙受到滑轮组的拉力F拉＝4F＝4×5N＝20N，故B错误、C正确； D、从图中可知，物体的速度v＝＝＝0.1m/s， 则绳子自由端的速度v′＝nv＝3×0.1m/s＝0.3m/s， 根据P＝＝＝Fv可知拉力F做功的功率P＝Fv′＝5N×0.3m/s＝1.5W，故D错误。 故选C。 【点评】本题以滑轮组为载体，考查功、功率和效率的计算，有一定难度。 11．（2022•临沂）北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，质量为2.5万吨的南幅老桥桥面由560个液压千斤顶顶升到位（如图）。桥面被以5mm/min的速度共顶升3.1m，g取10N/kg，下列判断正确的是（　　） A．南幅老桥桥面重2.5×105N B．1h内桥面可被连续顶升3m C．千斤顶共对桥面做功7.75×108J D．千斤顶应用了流体压强的特点 【分析】（1）根据G＝mg计算出南幅老桥桥面的重力； （2）知道速度和时间，利用速度公式计算出1h内桥面可被连续顶升的高度； （3）知道桥面的重力和上升的高度，利用W＝Gh计算出千斤顶共对桥面所做的功； （4）流体流速与压强的关系：流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 【解答】解：A、南幅老桥桥面的重力G＝mg＝2.5×104×103kg×10N/kg＝2.5×108N，故A错误； B、由v＝可知，1h内桥面可被连续顶升的高度h＝s＝vt＝5mm/min×60min＝300mm＝0.3m，故B错误； C、千斤顶共对桥面所做的功W＝Gh′＝2.5×108N×3.1m＝7.75×108J，故C正确； D、千斤顶没有应用流体压强的特点，利用的是帕斯卡原理，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查重力公式、速度公式、功的计算公式以及帕斯卡原理，是一道力学综合题，难度不大。 12．（2022•枣庄）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1：F2和P1：P2分别为（　　） A．3：5 9：25 B．3：5 1：1 C．3：5 3：5 D．1：1 3：5 【分析】根据二力平衡条件分析出两次推力的大小关系，即可得出两次的推力之比； 根据甲图利用速度公式求得第一次的速度，由图象乙直接读出第二次的速度，利用P＝＝＝Fv求出两次推力的功率之比。 【解答】解：因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1＝F2，因此F1：F2＝1：1， 由图象甲可知，第一次物体的速度大小为：v甲＝＝＝3m/s， 由v﹣t图象乙可知，第二次物体的速度大小为：v乙＝5m/s， 由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率之比：＝＝＝＝，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。 13．（2024•巨野县二模）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其s﹣t关系如图所示，下列正确的是（　　） A．0～12s物体所受的摩擦力大于12s～24s物体所受的摩擦力 B．0～12s与12s～24s物体运动的速度之比为3：2 C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功 D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率 【分析】（1）根据处于平衡状态的物体受到的力是平衡力得出0～12s和12s～24s两段中拉力和摩擦力的关系，然后根据摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关得出0～12s和12s～24s两段的摩擦力关系，进而可得两段中的拉力关系； （2）从图象上分别读出0～12s和12～24s过程中通过的距离，然后根据比较物体运动快慢的方法分析解答（相同时间比路程，路程越长，速度越快）； （3）根据W＝Fs比较拉力做功； （4）根据P＝比较拉力做功的功率。 【解答】解：A．由图象可知，物体在0～12s和12s～24s都做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，拉力等于摩擦力，摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度不变，同一物体对水平面压力相等，故物体受到的摩擦力相等，故A错误； B．0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，故0～12s与12s～24s物体运动的速度之比为 ，故B错误； CD．物体在0～12s和12s～24s都做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，拉力等于摩擦力，物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，由W＝Fs可知，因0～12s通过的路程长，故0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功。根据可知，相同时间内0～12s拉力做的功的功率大于12s～24s拉力做的功的功率，故C正确，D错误。 故选：C。 【点评】此题考查速度、功和功率的大小比较，读懂图像，并能从图像中获取相关信息是解答此题关键。 14．（2024•新泰市校级一模）如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则（　　） A．0～1s，推力做的功为100J B．3s～5s，推力克服摩擦做功200J C．3s～5s，推力做功的功率为200W D．1s～3s，木箱受到的摩擦力小于5s～6s 木箱受到的摩擦力 【分析】（1）由图乙知，从0到1s内的推力大小，由图丙知，物体的运动状态，由此可知推力做的功； （2）根据木箱做匀速直线运动情况时的推力得出摩擦力的大小，摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关； （3）根据丙图算出3～5s通过的距离，根据乙图找出此时的推力，根据W＝Fs计算出推力做的功，根据P＝计算功率。 【解答】解：（1）由图乙知，从0到1s内，推力大小为100N，由图丙可知，在0～1s内木箱处于静止状态，由W＝Fs知在0～1s内推力对木箱所做的功为0J，故A错误； （2）由图丙知，3到5s时间内，木箱做匀速直线运动，结合图乙和二力平衡条件可知，此时物体受到的摩擦力f＝F＝200N； 木箱对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，由图丙可知，1～3s内，木箱做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以木箱受到的摩擦力不变，始终为200N，故D错误； （3）由丙图知，木箱在3～5s内做匀速直线运动，v＝1m/s， 木箱通过的距离：s＝vt＝1m/s×2s＝2m， 由乙图知，在3～5s内木箱受到的推力F＝200N，则推力做功：W＝Fs＝200N×2m＝400J， 推力做功的功率：P＝＝＝200W，故B错误，C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力，能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键，是一道锻炼学生分析思考能力的好题。 15．（2020•枣庄）一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（　　） A．当t＝1s时，木块受到的摩擦力是0 B．当t在2～4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N C．当t在4～6s内，拉力F的功率为6W D．当t在2～6s内，木块的机械能保持不变 【分析】（1）物体处于静止状态时，受力平衡； （2）木块做匀速直线运动时，利用二力平衡求出滑动摩擦力的大小，滑动摩擦力的大小与速度的大小无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关； （3）由乙、丙两图读出在4～6s内物体受到的拉力和运动的速度，根据P＝Fv求出功率的大小； （4）在2～4s内，物体做加速直线运动，其动能增大，而高度和质量不变，重力势能不变，动能和势能统称为机械能，据此分析。 【解答】解： A．由图乙可知，物体在t＝1s时受到的拉力为1N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以由二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力f＝F＝1N，故A错误； B．由图乙可知，物体在4～6s内受到的拉力为3N，由图丙可知4～6s内物体做匀速直线运动，则由二力平衡条件可知，在4～6s内物体受到的摩擦力f滑＝F′＝3N； 由图乙可知在2～4s内，物体做加速直线运动，因接触面的粗糙程度不变、物体对水平面的压力不变，所以在2～4s内受到的摩擦力仍然为3N，故B错误； C．由图乙可知，物体在4～6s内受到的拉力为3N，由图丙可知4～6s内物体做速度为2m/s的匀速直线运动，此时拉力的功率P＝Fv＝3N×2m/s＝6W，故C正确； D．在2～4s内，物体做加速直线运动，其动能增大，而高度和质量不变，重力势能不变，结合机械能的定义可知，该过程中物体的机械能在不断增大，即在2～6s内物体的机械能不是一直保持不变，故D错误。 故选：C。 【点评】本题从两个图象分析物体的运动状态、速度大小、拉力和摩擦力大小，已知条件都包含在图象中，是中考的热点，考查学生的读图能力，综合性较强，有一定的难度。 二．填空题（共7小题） 16．（2024•济宁）小球在摆动过程中（如图所示），由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为 　内能　，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有 　方向　性。 【分析】（1）根据摩擦生热分析； （2）能量的转化和转移具有方向性。 【解答】解：小球在摆动过程中，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为内能，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有方向性。 故答案为：内能；方向。 【点评】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的。 17．（2023•菏泽）2023年5月20日，“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能 　不变　，机械能 　减小　。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大； （2）重力势能大小跟质量、被举的高度有关。被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大； （3）动能和势能之和称为机械能。 【解答】解：载人潜水器某阶段匀速下潜过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，和海底的相对高度减小，重力势能减小；机械能减小。 故答案为：不变；减小。 【点评】本题考查了动能和重力势能大小的影响因素以及机械能的转化等，本题一定要抓住物理量的影响因素。 18．（2023•滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 　2000　Pa，水平拉力F做功的功率为 　1　W。 【分析】（1）正方体对水平桌面的压力和自身的重力相等，根据S＝L2求出正方体的底面积，其大小即为受力面积的大小，根据p＝求出物块对水平桌面的压强； （2）根据v＝求出正方体物块沿水平方向匀速运动的速度，利用P＝＝＝Fv求出水平拉力F做功的功率。 【解答】解：（1）正方体对水平桌面的压力：F＝G＝20N， 正方体的底面积：S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2， 则物块对水平桌面的压强：p＝＝＝2000Pa； （2）正方体物块沿水平方向匀速运动的速度：v＝＝＝0.1m/s， 水平拉力F做功的功率：P＝＝＝F′v＝10N×0.1m/s＝1W。 故答案为：2000；1。 【点评】本题考查了压强公式和功率公式的应用，要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。 19．（2023•日照）“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用F1＝200N的力水平向左推小车，刘湾同学用F2＝100N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 　相同　，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 　1500　J。 【分析】力的三要素为力的大小、方向、作用点；根据W＝Fs可求出两人作用在小车上的力做的总功。 【解答】解：在某次劳动课上，李陆同学用F1＝200N的力水平向左推小车，刘湾同学用F2＝100N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，则两个力的方向应相同； 在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，合力为F＝F1+F2＝200N+100N＝300N， 则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为：W＝Fs＝300N×5m＝1500J。 故答案为：相同；1500。 【点评】本题主要考查了力的三要素以及功的计算，难度不大。 20．（2023•济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为　2　W，滑轮组的机械效率为　90%　。 【分析】（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，拉力端移动距离s＝2s物，利用W总＝Fs求拉力做功；由P＝计算拉力的功率； （2）由W有＝fs物计算有用功；由η＝计算滑轮组的机械效率。 【解答】解： （1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×1m＝2m， 拉力做的总功W总＝Fs＝5N×2m＝10J， 拉力的功率为： P＝＝＝2W； （2）克服物体与地面间摩擦做的有用功W有＝fs物＝9N×1m＝9J； 滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝90%。 故答案为：2；90%。 【点评】本题考查了使用滑轮组时功、功率、机械效率的计算，知道水平使用滑轮组时，克服摩擦力做的功为有用功。 21．（2024•临沂模拟）如图甲所示，水平地面上重500N的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1为200N时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示。则物体受到的摩擦力为 　200　N；推力F1的功率为 　600　W。 【分析】由图象乙可知，物体在水平推力为F1的作用下做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力，由二力平衡条件得到摩擦力；根据图像得到物体的速度，根据P＝＝Fv得到推力F1的功率。 【解答】解：由图乙可知，物体在水平推力为F1的作用下做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力，物体受到摩擦力f＝F1＝200N； 物体在水平推力为F1的作用的速度 ， 推力F1的功率 。 故答案为：200；600。 【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合二力平衡条件和功率的计算公式进行分析比较，是中考的热点考题。 22．（2024•沂水县一模）（1）如图所示，刻度尺测量物体的长度为 　2.75　cm； （2）在龙舟比赛时，发令枪响参赛选手奋力向后划水，龙舟由静止迅速前进，说明力可以改变物体的 　运动状态　，龙舟到达终点后，虽停止划水，但由于具有 　惯性　，龙舟会继续前进一段路程； （3）水电站拦河大坝的上游水深50m。潜水员潜入水中检查坝底情况，当潜入水下30m深处时，水对潜水员的压强是 　3×105　Pa，潜水员浸没在水中下潜的过程中水对潜水员的浮力 　不变　（填“变大”“变小”或“不变”）。[] （4）小红先用100N的水平力推动水平地面上重500N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 　500　J。 【分析】（1）先看清分度值，读数时要估读带分度值的下一位。 （2）力的作用效果：力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态。 物体保持原有运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性。 （3）根据p＝ρ水gh得出当潜入水下30m深处时，水对潜水员的压强； 潜水员浸没在水中下潜的过程中，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知水对潜水员的浮力的变化情况。 （4）利用W＝Fs求得推力所做的功。 【解答】解：（1）刻度尺读数时需估读到分度值下一位，物体的左端与4.00cm刻度线对齐，右端与6.75cm刻度线。物体的长度为l＝6.75cm﹣4.00cm＝2.75cm。 （2）在龙舟比赛时，发令枪响，参赛选手奋力划桨，龙舟由静止迅速前进，龙舟的运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。 龙舟抵达终点后，即使没有划水，但由于具有惯性，龙舟要保持原来的运动状态不变，会继续前进一段路程。 （3）当潜入水下30m深处时，水对潜水员的压强p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×30m＝3×105Pa。 潜水员浸没在水中下潜的过程中，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知水对潜水员的浮力不变。 （4）推力所做的功为 W＝Fs＝100N×5m＝500J。 故答案为：（1）2.75；（2）运动状态；惯性；（3）3×105；不变；（4）500。 【点评】此题考查了长度的测量、惯性现象、压强的计算及功的计算，属于基础知识。 三．实验探究题（共1小题） 23．（2023•威海）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。整个过程涉及的能量转化情况为 　重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能　，铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 　小　（选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），则你能得出的结论是 　质量相同，高度越低，重力势能越小　。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度　。 （4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 　D　位置较为合理（选填“C”或“D”），你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：　水资源丰富（或水量大）和地势高度差大　。 【分析】（1）（2）动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与高度和质量有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关； （3）控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量，再根据转换法进行解答。 【解答】解：（1）整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小； （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），结合（1）的分析上可得出的结论是：质量相同，高度越低，重力势能越小； （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度； （4）D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大； 故答案为：（1）重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；小；（2）质量相同，高度越低，重力势能越小；（3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度 （4）D：水资源丰富（或水量大）和地势高度差大。 【点评】本题为探究重力势能的影响因素，有关的实验，考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握，属于难题。 四．计算题（共4小题） 24．（2023•东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg） （1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。 （2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。 （3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 【分析】（1）根据G＝mg得到机器人的重力，机器人对地面的压力等于它的重力，根据p＝得到对地面产生的压强； （2）根据s＝vt得到智能机器人在0～6s内行走的距离，根据s＝vt得到6﹣10s的路程，求出0﹣10s的总路程，根据v＝得到0～10s内的平均速度； （3）重力和阻力的关系得到阻力，机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力和阻力大小相等，根据P＝＝Fv得到牵引力做功的功率。 【解答】解：（1）机器人的重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N， 机器人对地面的压力：F压＝G＝300N， 对地面产生的压强：p＝＝2×104Pa； （2）由图乙可知，0～6s匀速运动，速度为1.2m/s， 智能机器人在0～6s内行走的距离：s1＝v1t1＝1.2m/s×6s＝7.2m， 由图乙可知，6～10s匀速运动，速度为1.0m/s， 智能机器人在6～10s内行走的距离：s2＝v2t2＝1.0m/s×4s＝4m， 0～10s内的平均速度：v＝＝1.12m/s； （3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力：f＝0.05G＝0.05×300N＝15N， 机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F＝f＝15N， 此段时间内智能机器人牵引力做功的功率：P＝＝Fv1＝15N×1.2m/s＝18W。 答：（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是2×104Pa； （2）智能机器人在0～6s内行走的距离是7.2m，0～10s内的平均速度是1.12m/s； （3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是18W。 【点评】本题考查压强、速度和功率的计算，属于综合题。 25．（2024•泰山区模拟）为保护我们的生态环境，越来越多的家庭选择新能源汽车。某新能源汽车在测试时以108km/h的速度匀速直线行驶54km，期间，汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍，已知该汽车四个轮子与地面的总接触面积为0.08m2，测试人员和车总质量为1500kg。（g取10N/kg）求： （1）此过程中，汽车行驶的时间； （2）此过程中，汽车牵引力所做的功； （3）汽车载着测试人员静止在地面上时对地面的压强多大？ 【分析】（1）利用速度计算公式求得汽车行驶的时间； （2）汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍，据此求得汽车所受的阻力，由于匀速行驶，汽车所受的牵引力与阻力是平衡力，利用W＝Fs求得汽车牵引力所做的功； （3）汽车载着测试人员静止在地面上时，对地面的压力等于总重力，利用压强计算公式求得对地面的压强。 【解答】解：（1）此过程中，汽车行驶的时间 （2）汽车所受的阻力为 f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×1500kg×10N/kg＝1500N 由于匀速行驶，汽车所受的牵引力与阻力是平衡力，汽车所受的牵引力为 F＝f＝1500N 此过程中，汽车牵引力所做的功 （3）汽车载着测试人员静止在地面上时对地面的压力等于重力，故压强 答：（1）此过程中，汽车行驶的时间为0.5h； （2）此过程中，汽车牵引力所做的功8.1×107J； （3）汽车载着测试人员静止在地面上时对地面的压强为1.875×105Pa。 【点评】此题考查了速度、二力平衡及功、压强的计算，属于基础知识。 26．（2024•河东区一模）孝老敬亲是中华民族的优秀传统美德，2023年10月23日，小明开展“九九重阳节•浓浓敬老情”主题慰问活动。他为老人购买的益膳房牛奶包装箱如图所示，标识的“规格”是包装箱内一盒牛奶的体积×包装箱内牛奶的盒数；“净重”是包装箱内所装牛奶的总质量；“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量；“体积”是包装箱的长度×宽度×高度，g取10N/kg，求： （1）牛奶的密度。 （2）这箱牛奶平放在水平地面上时对地面的压强。 （3）小明将这箱牛奶提到9m高的三楼对这箱牛奶所做的功。 【分析】（1）牛奶的质量已知，先求出牛奶的总体积，然后由密度公式得到牛奶的密度； （2）先由G＝mg得到这箱牛奶的重力，牛奶对地面的压力与其重力大小相等，由压强公式得到这箱牛奶对地面的压强； （3）先分析小明上升的高度，再由W＝Gh得到其上楼时对这箱牛奶做的功。 【解答】解：（1）牛奶的总质量m＝6.18kg＝6180g，牛奶的总体积V＝250cm3×24＝6000cm3， 牛奶的密度ρ＝＝＝1.03g/cm3。 （2）这箱牛奶的重力G'＝m'g＝8kg×10N/kg＝80N， 这箱牛奶平放在水平地面上时对地面的压力F＝G＝80N， 这箱牛奶平放在水平地面上时对地面的压强p＝＝＝1250Pa； （3）通常每楼层高度为3m，所以9m高的三楼，实际小明上升的高度为6m， 小明上楼过程中对这箱牛奶所做的功W＝G'h＝80N×6m＝480J。 答：（1）牛奶的密度为1.03g/cm3。 （2）这箱牛奶平放在水平地面上时对地面的压强为1250Pa； （3）小明上楼过程中对这箱牛奶所做的功为480J。 【点评】本题考查密度公式、重力公式、压强公式、和功的公式的应用，考查公式较多，难度中等。 27．（2022•潍坊）某小区工作人员用图示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电，工作时电动机带动旋翼转动，旋翼对下方空气施力的同时获得升力，其有关参数如表格所示。某次运载过程中，无人机和货物总重170N，以最大上升速度匀速竖直上升24m，观察地面控制装置，显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比，用字母η表示。求本次运送过程中： （1）所用时间； （2）升力所做的功； （3）竖直运输效能值η。 最大上升速度 1.2m/s 最大上升速度时空气阻力 10N 电池额定电压 12V 电池容量 10Ah 【分析】（1）由经过变形，可得上升所用时间； （2）对无人机进行受力分析，无人机受到竖直向下的重力G总，竖直向下的空气阻力f，竖直向上的升力F，然后根据力的平衡知识，可以得到无人机升力F＝G总+f；根据W＝Fs可得无人机升力做功； （3）根据W电＝UIt可以得出无人机消耗电能；根据η＝可以求得无人机竖直运输的效能值。 【解答】解：（1）所用时间： （2）匀速时，无人机升力：F＝G总+f＝170N+10N＝180N 无人机升力做功：W＝Fs＝180N×24m＝4320J （3）无人机消耗电能：W电＝UIt＝12V×10×3600A•s×2%＝8640J 竖直运输效能值η＝＝＝50% 答：（1）无人机上升时间为20s； （2）无人机升力所作的功为4320J； （3）无人机竖直运输的效能值为50%。 【点评】本题综合考查了速度、功、效率的综合内容，需要注意理解题意与基础公式的掌握与应用。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/8/14 11:04:46；用户：组卷16；邮箱：zyb016@xyh.com；学号：41418979 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$