4.3.2 机械能及其转化-【一战成名新中考】2025河北中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·河北物理 模 块 四 力 学 命题点 2　 机械能及其转化(必考) 1. [一题多选]如图描述的几个情境中,动能转化 为势能的是 ( ABE ) 2. [2023 河北 23 题 3 分]在离桌边约 20 cm 的地方 放一枚铝质硬币,在硬币前 10 cm 左右放置一 个高度约 2 cm 的木块,在硬币后放置一本与 硬币厚度相当的笔记本. 如图所示,在硬币上 方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币 跳过木块. 实验结果表明,在气体中,流速越大 的位置,压强越　 小　 ,跳起的硬币在上升过 程中重力势能越来越　 大　 ,下降过程中动能 越来越　 大　 . 第 2 题图 　 　 第 3 题图甲 3. [2024 河北 19 题 2 分]2024 年 5 月 7 日,河北省 首条低空无人机物流运输航线试航成功. 如 图甲为正在运输货物的无人机,下列说法正 确的是　 ( B ) A. 无人机上升过程中,货物的重力势能可能 减小 B. 无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保 持不变 C. 无人机在某一高度悬停时,货物的机械能 一定为零 D. 无人机下降过程中,货物的动能一定增大 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 变式训练 (1)[2022 河北 19 题 2 分]2022 年 5 月 14 日, 一架国产 C919 大飞机(如图乙所示)从浦东 机场起飞,经过三个多小时的飞行后安全降 落,这标志着即将交付的首架 C919 大飞机首 飞试验成功. 下列说法正确的是 ( A ) 第 3 题图乙 A. 飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐 渐增大 B. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞 行员的动能一直保持不变 C. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞 机的机械能一直保持不变 D. 飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中, 飞机的动能转化为重力势能 (2)如图丙所示,是运-20 加油机给歼-10 战 斗机加油的情景,在加油过程中,加油机和战 斗机的飞行高度、速度和方向均不变,则加油 机的动能　 减小　 ,重力势能　 减小　 ,机械 能　 减小　 ;战斗机的动能　 增大　 ,重力势 能　 增大　 ,机械能　 增大　 . 第 3 题图丙 易错提醒 加油过程中→加油机输出燃 油,其总质量在　 减小　 ;战斗机接收燃油, 其总质量在　 增大　 . 4. 跨学科实践 [2024 石家庄长安区一模改编]篮 球从 A 点抛出,飞过最高点 C 到达 D 点过程 中,被频闪照相机以每隔 0. 02 s 曝光一次的 形式记录下来,如图所示,球从 B 点到 D 点用 时　 0. 14　 s,B 点处球的动能　 大于　 (选填 “大于”“等于”或“小于”)D 点处球的动能,B 点处球的重力势能　 等于　 (选填“大于”“等 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 19 分层作业本·河北物理 模 块 四 力 学 于”或“小于”)D 点处球重力势能,球从 B 点 到 D 点的过程中机械能 　 变小 　 (选填“变 大”“变小”或“不变”). 第 4 题图 5. 图示是小明用金属罐、橡皮筋和小铁块制作的 能自动回转的“魔罐”. 将魔罐从不太陡的斜 面滚下,罐体和小铁块的动能转化为橡皮筋的 　 弹性势能　 . 滚动一段时间后魔罐停下来, 然后再沿斜面反向向上滚动,则在魔罐向上滚 动的过程中,其重力势能会 　 增大 　 (选填 “增大” “减小”或“不变”). 若罐内没有橡皮 筋和小铁块,罐子　 不可能　 (选填“可能”或 “不可能”)自动反向滚上斜面. 第 5 题图 第 6 题图 6. [2020 河北 25 题 3 分]蹦极是一种运 动游戏. 如图中 A 点是弹性绳自然 下垂时绳下端的位置,B 点是游戏 者所能到达的最低点. 当游戏者离 开跳台向 A 点运动的过程中(忽略 空气阻力),其重力势能逐渐转化 为　 动　 能;游戏者从 A 点到 B 点的过程中, 绳子具有的 　 弹性势 　 能逐渐增加;到达 B 点时游戏者受到的弹力大于重力,所以游戏者 在 B 点时　 不是　 (选填“是”或“不是”)处于 平衡状态. 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀦂 􀦂 􀦂􀦂 思路点拨 (1)A 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位 置, 表 示 在 绳 下 端 达 到 A 点 之 前, 　 不会　 (选填“会”或“不会”)有绳子的 弹性势能参与到机械能的转化中来. (2)B 点是游戏者所能到达的最低点,表 示人在到达此点时,绳 　 不会 　 ( 选填 “会”或“不会”)再伸长,绳子的弹性势能 最　 大　 (选填“大”或“小”). 探究物体的动能与哪些因素有关 7. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车 的动能大小有关,于是他们进行了如下探究: 甲 　 　 乙 丙 第 7 题图 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关? 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽 车的动能可能跟速度有关;由“安全驾驶莫超 载”可猜想:汽车的动能可能跟质量有关. 【进行实验】 (1)他们做了如图所示的三次实 验:让金属球从斜槽的某一高度由静止开始 滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段 距离. 物块被撞击得越远,说明金属球到达水 平面时的动能就越　 大　 . 三次实验中,碰撞 前动能最小的是图　 丙　 (选填“甲” “乙”或 “丙”)中的小球. 【分析论证】 (2)分析甲、丙两图的实验现象, 可以初步得到的结论是: 　 　 . 【实践应用】(3)用甲、乙两图的实验现象所得 到的结论,可以解释汽车　 超载 　 (选填“超 载”或“超速”)行驶时危险性大的原因. (4)若本实验中水平面绝对光滑,则　 不能　 (选填“能”或“不能”)得出正确结论. 【拓展设问】其他小组同学在进行图乙实验 时,换用质量为 2m 的小球,发现木块被撞后 滑出木板. 为能与图甲实验对比探究动能与 质量的关系,在不改变木板长度的情况下,下 列方案不可行 ∙∙∙ 的是　 BC　 . (选填字母) A. 换用质量比 2m 小的钢球 B. 适当降低小球所处的高度 C. 换用一个质量较大的木块 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 29 参考答案及重难题解析·河北物理 分 层 作 业 本 ×105 J,由 W=Gh 得,两种材料的总重力 G总 = W1 h1 = 3 ×105 J 10 m = 3× 104 N,由 G=mg 得,两种材料的总质量 m总 = G总 g = 3 ×104 N 10 N / kg = 3× 103 kg = 3 t;起重机将吊到 40 m 高处的材料从 10 m 高处吊送 至 40 m 高处时,提升材料所做的功为 W2 = 600 kJ- 300 kJ = 300 kJ = 3×105 J,由 W=Gh 得,吊到 40 m 高处的材料的总重力 G= W2 h2 = 3 ×105 J 40 m-10 m = 1×104 N,由 G =mg 得,吊到 40 m 高处的 材料质量 m= G g = 1 ×104 N 10 N / kg = 1×103 kg = 1 t. 6. 1 920 【三阶·思维拔高】 1. 解:(1)这辆车(包括人员及物品)的总重力 G =mg = 2 000 kg× 10 N / kg = 2×104 N,车(包括人员及物品)停放在水平地面上时 对地面的压力F压 =G= 2× 104 N,则车(包括人员及物品)停放 在水平地面上时对地面的压强 p = F压 S = 2 ×104 N 4×250×10-4 m2 = 2 × 105 Pa. (2)由图可知,汽车从标志牌甲运动到丙的路程为 s = 47 km- 2 km = 45 km,从乙运动到丙的路程 s′= 11 km-2 km = 9 km,由 v= s t 可知,从乙运动到丙的过程中所用时间 t′= s′ v′ = 9 km 108 km/ h = 1 12 h=5 min,则甲运动到丙所用时间t总 = 25 min+t′ = 25 min+ 5 min = 30 min = 1 2 h,从甲运动到丙这一过程中的平均速度 v = s t总 = 45 km 1 2 h = 90 km / h. (3)汽油完全燃烧放出的热量 Q放 = Vq = 0. 7 L×3. 6×107 J / L = 2. 52×107 J,由 η = W Q放 × 100%可知,牵引力做的功 W = ηQ放 = 25%×2. 52×107 J = 6. 3× 106 J,这一过程中牵引力做功的功率 P= W t′ = 6. 3 ×106 J 5×60 s = 2. 1×104 W. 2. 解:( 1) 无人机对地面的压力 F = G = mg = 12 kg × 10 N / kg = 120 N,无人机对水平地面的压强 p= F S = 120 N 0. 012 m2 = 1×104 Pa. (2)小轿车通行 0. 4 米距离所用的时间 t = 110 帧 11 000 帧 / s = 0. 01 s, 小轿车的速度 v = s t = 0. 4 m 0. 01 s = 40 m / s = 144 km / h>120 km / h, 故小轿车超速. (3)无人机升力做功 W = Gh = mgh = ( 30 + 12) kg × 10 N / kg × 40 m = 16 800 J,升力做功的功率 P = W t′ = 16 800 J 50 s = 336 W;无 人机做的有用功 W有 =Gh = 30 kg×10 N / kg×40 m = 1. 2×104 J, 由 P= W t 可得,消耗电能 W电 =P额 t′= 400 W×50 s = 2×104 J,无 人机工作的效率 η= W有 W电 ×100% = 1. 2×104 J 2×104 J ×100% = 60%. 命题点 2　 机械能及其转化 1. BE　 2. 小　 大　 大　 3. B 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋【变式训练】(1)A　 (2)减小　 减小　 减小　 增大　 增大　 增大　 【易错提醒】减小　 增大 4. 0. 14　 大于　 等于　 变小　 5. 弹性势能　 增大　 不可能 6. 动　 弹性势　 不是　 【思路点拨】(1)不会　 (2)不会　 大 7. (1)大　 丙　 (2)质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (3)超载　 (4)不能　 【拓展设问】BC 命题点 3　 杠 杆 【一阶·基础训练】 1. BDEL　 G　 ACFHIJK　 【考点归纳】(2)①>　 ② = 　 ③< 2. 如答图所示 第 2 题答图 3. 如答图所示 第 3 题答图 4. 如答图所示　 【思路点拨】F1 l1 =F2 l2 　 小 第 4 题答图 5. 省力　 a　 F2 　 【解析】铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,实质 上是一种省力杠杆;甘蔗放在 a 点比放在 b 点时的阻力臂更 小,根据杠杆的平衡条件可知,其他条件不变时,阻力臂越小, 动力会越小,更易被切断;为了能切断甘蔗,动力的方向需向 下,由动力臂的定义可知,手沿 F2 方向用力比沿 F1 、F3 方向用 力时的动力臂要大,由杠杆平衡条件可知,其他条件不变时, 动力臂越大,动力越小,手施加的力越小,即 F1 、F3 >F2 ,所以手 沿 F2 方向施力时最省力. 6. 省力　 缩短横杆上悬绳与支架间的距离,减小了阻力臂同时增 大动力臂,根据杠杆平衡条件 F1L1 =F2L2 可知,在阻力一定的 情况下,可以省力　 让杠杆右端的人远离支架,在阻力臂不变 的条件下增大动力臂,根据杠杆平衡条件 F1L1 =F2L2 可知,在 阻力一定的情况下,可以省力 7. 小于　 如答图所示　 向右盘中加入小米(或将装有小米的小 盘向右移动一段距离) 第 7 题答图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 461