第11章 功和机械能（易错真题汇编）-2025年中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练（全国通用）

第十一章 功和机械能（易错真题汇编） 一、选择题（共14小题） 1．（2024•常州）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（　　） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 2．（2024•乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动，此过程中（　　） A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J 3．（2024•连云港）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．W1＜W2 P1＜P2 B．W1＞W2 P1＞P2 C．W1＝W2 P1＝P2 D．W1＜W2 P1＞P2 4．（2024•西宁）小宁同学两次水平拉动同一物体，使它们在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．物体第一次运动速度为1m/s，第二次运动速度为2m/s B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．0～8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．0～8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍 5．（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 6．（2024•自贡）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　） A．1.6W B．3.2W C．8W D．16W 7．（2024•德州）水平面上的物体受到水平拉力F的作用，拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示，t＝6s时，将拉力F撤掉，物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，已知物体运动的v﹣t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程，下列说法正确的是（　　） A．0～2s内物体受到的摩擦力为0 B．2～4s内物体受到的摩擦力为6N C．2～6s内拉力F做的功为28J D．2～7s内物体运动的路程为5m 8．（2024•广元）2024年5月23日至24日，东部战区在我国台湾省周边开展“联合利剑﹣2024A”军事演习，震慑台独分裂势力，坚决捍卫国家主权和领土完整。参加演习的某架战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则该战机（　　） A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减少 D．动能增大，重力势能增大 9．（2024•河北）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。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） 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 10．（2024•武汉）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A．小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能 B．小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D．小球最终静止在A点 11．（2024•烟台）原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏，如图所示，下列关于游戏过程的分析正确的是（　　） A．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力 B．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力 C．在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能 D．在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加 12．（2024•兰州）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　） A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点 B．S2恒星在运动过程中所受合力为零 C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能 D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能 13．（2024•呼和浩特）如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 14．（2024•内蒙古）如图所示，从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D为小球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球在C点和F点的机械能相等 B．小球在C点和F点的动能相等 C．小球从E点到F点的过程中，机械能变小 D．小球在E点的动能不为零 二、填空题（共8小题） 15．（2024•长沙）排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的 　 　，当球上升到最高点时　 　能最大。 16．（2024•南充）如图所示，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70N，水平拉力F2＝50N。B静止，A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为 　 　W，地面对木板B的摩擦力为 　 　N。 17．（2024•淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 　 　m，牵引力做功的功率是 　 　W，重力做功是 　 　J。 18．（2024•陕西）体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是 　 　的。射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做 　 　。拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是为了增大 　 　力。 19．（2024•海南）火箭搭载探测器加速升空过程中，探测器的动能 　 　，重力势能 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 20．（2024•达州）如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；匀速上爬过程中小明受到竖直 　 　的摩擦力（选填“向上”或“向下”）；匀速下滑时小明的机械能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 21．（2024•威海）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 　 　爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）；在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1 　 　f2。（两空均选填“小于”“等于”“大于”） 22．（2024•临夏州）某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6cm处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为 　 　能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、实验探究题（共3小题） 23．（2023•郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 　 　的（选填“相同”或“不同”）。 实验1 将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。 实验2 将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 　 　（选填“短”、“长”或“相等”）。 由上述实验现象，我们可以得出结论：同一物体，　 　，动能越大。 实验3 将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA　 　EB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。当小球从 B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 　 　。 A.沿a轨迹运动；B.沿b轨迹运动；C.沿c轨迹运动；D.保持静止 24．（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1＜h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 （1）分析甲、乙两图可知，　 　（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。 （2）比较甲、乙两图可知，在 　 　一定时，小钢球的 　 　越大，动能越大。 （3）比较 　 　两图可以模拟汽车超载带来的危害。 （4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 　 。 25．（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2小题） 26．（2024•福建）无人机总质量为2kg，静止时与地面接触的总面积为1.0×10﹣3m2。某次航拍中，无人机匀速竖直上升60m，升力做功为1800J，求无人机： （1）受到的重力。 （2）静止在水平地面上时，对地面的压强。 （3）匀速上升时受到的阻力。 27．（2024•云南）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求： （1）机器人所受的重力； （2）2s内机器人对箱子所做的功； （3）2s内机器人对箱子做功的功率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章 功和机械能（易错真题汇编） 一、选择题（共14小题） 1．（2024•常州）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（　　） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 解：提升过程中，重物受到提力作用，并在提力的作用下运动了一段距离，所以提力在提升过程中做了功； 在悬停过程，重物受到提力作用，但没有移动距离，所以在悬停过程不做功。 答案：D。 2．（2024•乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动，此过程中（　　） A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J 解：运动员的推力对冰壶做的功为：W＝Fs＝9N×6.0m＝54J； 冰壶克服阻力做功为：W'＝fs'＝1.5N×（6.0m+24.0m+6.0m）＝54J。 答案：C。 3．（2024•连云港）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．W1＜W2 P1＜P2 B．W1＞W2 P1＞P2 C．W1＝W2 P1＝P2 D．W1＜W2 P1＞P2 解：因为用相同的力移动相同的距离，根据W＝Fs可知它们两次做功相等，所用时间相同，根据P得到功率的大小相同。 答案：C。 4．（2024•西宁）小宁同学两次水平拉动同一物体，使它们在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．物体第一次运动速度为1m/s，第二次运动速度为2m/s B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．0～8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．0～8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍 解：A、物体第一次运动速度； v11m/s， 第二次运动速度： v20.5m/s，故A错误； B、匀速直线运动过程中，拉力与摩擦力为平衡力，两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，故受到的滑动摩擦力大小相等，与物体运动速度无关；两物受到的摩擦力大小相等，故拉力大小也相等，即F1＝F2，f1＝f2，故B错误； C、0～8s拉力第一次拉力移动的距离为8m，第二次拉力移动的距离为4m，由W＝Fs可知，0～8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍，故C正确； D、已经求得它们的速度关系为v1＝2v2，由PFv可得，0～8s拉力第一次做功的功率等于第二次的2倍，故D错误。 答案：C。 5．（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 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。 答案：B。 6．（2024•自贡）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　） A．1.6W B．3.2W C．8W D．16W 解：弹簧测力计的示数为8N，则绳端的拉力F为8N， 绳端移动的速度：v绳＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s； 拉力做功的功率：PFv＝8N×0.4m/s＝3.2W； 所以ACD错误，B正确。 答案：B。 7．（2024•德州）水平面上的物体受到水平拉力F的作用，拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示，t＝6s时，将拉力F撤掉，物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，已知物体运动的v﹣t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程，下列说法正确的是（　　） A．0～2s内物体受到的摩擦力为0 B．2～4s内物体受到的摩擦力为6N C．2～6s内拉力F做的功为28J D．2～7s内物体运动的路程为5m 解：A.由图乙可知，0～2s内物体静止，处于平衡状态，水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图甲可知0～2s内拉力为2N，则摩擦力为2N，故A错误。 B.由图乙可知，2～4s内物体做加速运动，受力不平衡，4～6s内物体做匀速直线运动，受力平衡，由图甲可知4～6s内拉力为4N，则滑动摩擦力为4N，运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变，所以2～4s内物体受到的滑动摩擦力也为4N，故B错误。 C.根据题意，2～4s内物体通过的路程s1＝（2×2）m＝2m，4～6s内物体通过的路程s2＝vt 2＝2m/s×2s＝4m，则2～6s内拉力下做的功 W＝F1s1+F2s2＝6 N×2 m+4 N×4 m＝28 J，故C正确。 D.根据题意，2～7s内物体运动的路程s＝[（2+5）×2]m＝7 m，故D错误。 答案：C。 8．（2024•广元）2024年5月23日至24日，东部战区在我国台湾省周边开展“联合利剑﹣2024A”军事演习，震慑台独分裂势力，坚决捍卫国家主权和领土完整。参加演习的某架战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则该战机（　　） A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减少 D．动能增大，重力势能增大 解：参加演习的某架战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，该战机质量不变，速度增加，动能增大，高度增加，重力势能增大。 答案：D。 9．（2024•河北）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。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） 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 解：A、无人机上升过程中，货物的质量不变，高度变大，货物的重力势能变大，故A错误； B、无人机水平匀速飞行时，质量不变，速度不变，高度不变，货物的机械能不变，故B正确； C、无人机在某一高度悬停时，货物的机械能等于其重力势能，不为零，故C错误； D、无人机下降过程中，货物的速度没有体现，若速度变小，则动能有可能变小，故D错误。 答案：B。 10．（2024•武汉）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A．小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能 B．小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D．小球最终静止在A点 解：A、小球从A点摆动到B点的过程中，小球的质量不变、高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误； B、小球在B点时有一定的速度，由于小球具有惯性，小球会从B点摆动到C点，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误； C、由于小球运动过程中机械能损失，所以球每次经过点B的速度都有所减慢，小球每次经过B点，其动能都比上一次小，故C正确； D、小球最终静止在B点，故D错误。 答案：C。 11．（2024•烟台）原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏，如图所示，下列关于游戏过程的分析正确的是（　　） A．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力 B．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力 C．在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能 D．在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加 解：A、B、在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，故A、B错误； C、离地后上升过程，动能转化为重力势能，故C正确； D、在落地前的下降过程中，人的动能增加，重力势能减小，故D错误； 答案：C。 12．（2024•兰州）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　） A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点 B．S2恒星在运动过程中所受合力为零 C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能 D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能 解：A、由图可知，恒星S2运动轨迹是一个椭圆，黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点，故A错误； B、若S2恒星在运动过程中所受合力为零，根据牛顿第一定律可知，S2恒星将做匀速直线运动，而S2恒星的运动轨迹是一个椭圆，故B错误； CD、由图可知，S2恒星沿椭圆轨道绕黑洞运行的过程中机械能守恒，它从远地点向近地点运行的过程中，质量不变而高度降低，它的重力势能减小，由机械能守恒定律可知，它的动能增加，故C错误，D正确。 答案：D。 13．（2024•呼和浩特）如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 解：由题知，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高，即在abcd这一段路径中b、d两点的高度最低； A．从a到c的过程中，高度先降低后增大，小球重力势能先变小后变大，故A错误； B．cd过程中小球受摩擦阻力的作用，可能做匀速运动，且小球的质量不变，根据动能的影响因素可知，小球在c、d两点的动能可能相等，故B正确； C．小球从a到d的过程中，ac过程中小球不受摩擦力，其机械能不变，小球下降到最低点时速度最大，其动能最大，cd过程中有摩擦力，小球的机械能会逐渐减小，所以在等高的b、d两点相比，在b点时小球的动能最大，故C错误； D．从a到c的过程中，小球机械能守恒，cd过程机械能转化为内能而减小，故D错误。 答案：B。 14．（2024•内蒙古）如图所示，从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D为小球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球在C点和F点的机械能相等 B．小球在C点和F点的动能相等 C．小球从E点到F点的过程中，机械能变小 D．小球在E点的动能不为零 解： AB、小球从C点运动到F点的过程，由于物体与地面发生碰撞，且上升的高度E点低于B点，机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能； 由图知C、F两处等高，小球的重力势能相同，所以小球在C点动能大于F点的动能，故A、B错误； C、小球从E点到F点过程中，不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，故C错误； D、小球在E点时，在水平方向有一定的速度，动能不为零，故D正确。 答案：D。 二、填空题（共8小题） 15．（2024•长沙）排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的 　运动状态　，当球上升到最高点时 　重力势　能最大。 解：垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，即运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态；重力势能与质量和高度有关，质量一定时物体所处的高度越高，重力势能越大，故当球上升到最高点时重力势能最大。 答案：运动状态；重力势。 16．（2024•南充）如图所示，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70N，水平拉力F2＝50N。B静止，A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为5W，地面对木板B的摩擦力为20N。 解：拉力F2的功率：P＝Fv＝50N×0.10m/s＝5W； 物体A做匀速直线运动，受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡，大小相等，即f＝F2＝50N， 由力的相互性可知，A对B水平向右的摩擦力与B对A水平向左的摩擦力大小相等，即：f′＝f＝50N， B静止，受到的地面摩擦力和A对B的摩擦力与水平拉力F1平衡， 所以地面对木板B的摩擦力大小：f″＝F1﹣f′＝70N﹣50N＝20N。 答案：5；20。 17．（2024•淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 　3500　m，牵引力做功的功率是 　6.3×107　W，重力做功是 　0　J。 解：（1）已知汽车的速度为v＝1260km/h＝350m/s， 10s内汽车通过的路程为：s＝vt＝350m/s×10s＝3500m； （2）汽车在做匀速运动，处于平衡状态，根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，即F牵＝f＝1.8×105N， 牵引力做功的功率： PF牵v＝1.8×105N×350m/s＝6.3×107W； （3）重力的方向始终是竖直向下的，汽车在竖直方向没有移动距离，因此重力不做功，为0J。 答案：3500；6.3×107；0。 18．（2024•陕西）体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是 　相互　的。射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做 　弹性势能　。拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是为了增大 　摩擦　力。 解：体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的。射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做弹性势能。拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而来增大摩擦力。 答案：相互；弹性势能；摩擦。 19．（2024•海南）火箭搭载探测器加速升空过程中，探测器的动能 　变大　，重力势能 　变大　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 解：火箭和探测器加速上升过程中，探测器的质量不变、速度变大，则探测器的动能变大，同时高度增加，则势能变大。 答案：变大；变大。 20．（2024•达州）如图所示，小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力 　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）；匀速上爬过程中小明受到竖直 　向上　的摩擦力（选填“向上”或“向下”）；匀速下滑时小明的机械能 　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 解：静止时重力与摩擦力二力平衡，重力不变，所以摩擦力一定不变； 匀速上爬时，摩擦力与重力方向相反。因为重力竖直向下，所以摩擦力向上； 机械能是动能和势能的总和，匀速滑下动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。 答案：不变；向上；减小。 21．（2024•威海）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 　小于　爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）；在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1　小于　f2。（两空均选填“小于”“等于”“大于”） 解：（1）下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦，小明和爸爸平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，当两人都刚滑到水平面时，速度相同，小明的质量比爸爸小，所以小明的动能小于爸爸的动能； （2）在水平减速带滑行时，接触面的粗糙程度相同，小明的质量比爸爸小，对地面的压力小，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力f1小于f2。 答案：小于；小于。 22．（2024•临夏州）某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6cm处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为 　动　能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 解：滚摆沿着悬线向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增加；说明重力势能转化为了动能；滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，说明存在阻力，机械能转化为内能，故机械能变小。 答案：动；变小。 三、实验探究题（共3小题） 23．（2023•郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 　不同　的（选填“相同”或“不同”）。 实验1 将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。 实验2 将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 　短　（选填“短”、“长”或“相等”）。 由上述实验现象，我们可以得出结论：同一物体，　速度越大　，动能越大。 实验3 将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA　＝　EB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。当小球从 B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 　A　。 A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止 解：由甲、乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是不同的， 小球滚下的高度越高，小球到达水平面的速度越大； 观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短，从实验结果可得物体质量相同时，速度越大，动能越大； 将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB； 当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将做匀速直线运动，故选A。 答案：不同；短；速度越大；＝；A。 24．（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1＜h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 （1）分析甲、乙两图可知，　乙　（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。 （2）比较甲、乙两图可知，在 　质量　一定时，小钢球的 　速度　越大，动能越大。 （3）比较 　乙、丙　两图可以模拟汽车超载带来的危害。 （4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 　不超载行驶，不超速行驶　。 解： （1）甲、乙两图中两小球的质量相同，滚下的高度不同，则到达水平面的速度不同，乙图中小球的高度更高，小钢球在刚到达水平面时的速度更大； （2）比较甲、乙两图可知，质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下，钢球撞击纸盒时的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大； （3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，故需要高度相同，质量不同的小球进行实验，乙、丙两图符合要求； （4）由甲、乙两图可知，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大， 由乙、丙两图可知，在速度一定时，物体的质量越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，故作为一名汽车驾驶员，在行车时应尽量避免发生交通事故，减小发生事故时造成的危害，做到遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶。 答案：（1）乙；（2）质量；速度；（3）乙、丙；不超载行驶，不超速行驶。 25．（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　。 解：（1）小球下滑，重力势能转化为动能，压缩弹簧，动能转化为弹性势能；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； 答案：（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。 四、计算题（共2小题） 26．（2024•福建）无人机总质量为2kg，静止时与地面接触的总面积为1.0×10﹣3m2。某次航拍中，无人机匀速竖直上升60m，升力做功为1800J，求无人机： （1）受到的重力。 （2）静止在水平地面上时，对地面的压强。 （3）匀速上升时受到的阻力。 解：（1）无人机总质量为2kg，则无人机的重力：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N； （2）无人机停放在水平地面上时对地面的压力：F＝G＝20N， 无人机停放在水平地面上时对地面的压强：p2.0×104Pa； （3）由W＝Fs知，无人机匀速上升时升力： F升30N， 无人机匀速上升时F升＝G+f， 则匀速上升时受到的阻力：f＝F升﹣G＝30N﹣20N＝10N。 答：（1）受到的重力为20N； （2）静止在水平地面上时，对地面的压强为2.0×104Pa； （3）匀速上升时受到的阻力为10N。 27．（2024•云南）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求： （1）机器人所受的重力； （2）2s内机器人对箱子所做的功； （3）2s内机器人对箱子做功的功率。 解：（1）机器人所受的重力G＝mg＝55kg×10N/kg＝550N； （2）2s内机器人对箱子所做的功W＝Fs＝100N×1m＝100J； （3）2s内机器人对箱子做功的功率P50W。 答：（1）机器人所受的重力为550N； （2）2s内机器人对箱子所做的功为100J； （3）2s内机器人对箱子做功的功率为50W。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$