专题06 功和机械能-备考2025年浙江中考（科学）三年中考两年模拟试题专题汇编

浙江中考科学试题专题6功与机械能 1. （2023•温州）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　） A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 2. （2023•杭州）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大 C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变 3. （2023•台州）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　） A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 4. （2022•杭州）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙 5. （2022•金华）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一 （1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 ； （2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。 6. （2023•浙江）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。 （1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。 （2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 瓦。 7. （2022•温州）如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。 （1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 F2（选填“大于”“小于”“等于”）。 （2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为 焦。 （3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式： 。 8. （2023•金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示，完成下列问题。 整机型号 N420 最大起飞质量 56kg 药箱额定容量 30L 作业速度 1～12m/s （1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？ （2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？ （3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？ 9. （2023•丽水）2023年，广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。 部分参数 最大速度 3米/秒 空箱质量 10千克 轮子与地面的总接触面积 0.003米2 （1）测试者在20秒内骑行的路程为 米； （2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强； （3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。 10. （2022•金华）太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题： （1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？ （2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？ （3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 11. （2022•丽水）如图甲是清代的手持消防水枪，它在消防灭火中发挥过一定作用，其部分结构如图乙：枪身由内外两个套筒组成，外筒底部是进水口，内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，再向下压内筒喷水，如此反复。 【原理分析】使用消防水枪吸水时，主要是利用了 ； 【方案设计】如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构，合理的是 ； 【尝试实践】为了解消防水枪的使用效果，小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示，用30秒将20千克水喷到15米高处，求他们对水做功的功率。 1. （2023•嵊州市模拟）如图是太阳能电池路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内，夜晚蓄电池给路灯供电，下列说法正确的是（　　） A．灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能 B．夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能 C．白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．路灯的塑料和铝合金灯柱都属于有机合成材料 2. （2024•镇海区模拟）2024年4月20日，乒乓球世界杯已经决出四强，林高远迎战张本智和。下列说法正确的是（　　） A．林高远的鞋底凹凸不平，有利于增大摩擦力 B．林高远扣球时，球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力 C．乒乓球离开球拍后仍能继续前进，是由于受到了惯性力的作用 D．乒乓球在水平桌面继续滚动的过程中，摩擦力和机械能均保持不变 3. （2024•江北区一模）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．到达B点时，弹性绳处于原长位置 B．最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大 C．人上升和下降时最大速度相同，所处位置也相同 D．人从A点到B点的过程中，人的重力势能和动能都增加 4. （2024•西湖区模拟）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 5. （2024•温州模拟）如图是2023年杭州亚运会女子跳水10米跳台决赛掠影，跳水运动员在起跳向上运动的过程中（忽略空气阻力）（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能增大，机械能增大 C．重力势能增大，机械能不变 D．动能减少，机械能减少 6. （2024•上城区校级三模）如图，木块以某初速度从A滑过B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析正确的是（　　） A．D点与A点相比，动能一定增加，势能一定减少，机械能不变 B．A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能 C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于D点的动能 D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能 7. （2024•嘉善县一模）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（　　） A．进入大气层前，返回舱机械能减小 B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能 C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能 D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小 8. （2024•嘉兴二模）小科与小嘉到水上乐园玩水滑梯。小科选择较陡的a滑梯，小嘉选择较平坦的b滑梯，两滑梯高度相等（如图）。小科的质量比小嘉大，当他们从滑梯的顶部由静止滑至底部的过程中，若不计阻力，下列有关说法正确的是（　　） A．在顶部时，小科的势能要小 B．下滑途中，小嘉的动能不变 C．到底部时，小嘉的动能要大 D．到底部时，小科的机械能要大 9. （2024•余姚市校级四模）如图，甲、乙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成一定角度、大小也是v的速度斜向右上抛出。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（　　） A．动能：E甲＞E乙 B．动能：E甲＝E乙 C．重力势能：E甲＞E乙 D．重力势能：E甲＝E乙 10. （2024•宁波一模）撑杆跳高是一项运动员经过持杆助跑，借助撑杆的支撑腾空越过横杆的运动，起源于古代人类使用木根、长矛等撑越障碍，如图所示，当运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员的动能不变 B．撑杆的弹性势能先增大后减小 C．撑杆的弹性势能全部转化为运动员的动能 D．运动员的机械能不变 11. （2024•鹿城区模拟）如图是摆球从A点静止释放，经过B、O、C三点，到达最高点D的示意图，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（　　） A．摆球在O点时动能等于零 B．摆球在A、D两点的重力势能相等 C．摆球从A点到O点的过程中机械能减少 D．摆球在B、C两点的动能相等 12. （2024•钱塘区三模）如图是小应玩蹦蹦床的情景，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是小应受到的重力与蹦床对小应的弹力相等处，C点是小应到达的最低点，下列分析不正确的是（　　） A．当小应在最高点0时处于非平衡状态 B．小应在空中下落到A点的过程中重力势能转化为动能 C．小应下落到B点时的动能最大 D．从A点到C点的过程中，小应的动能增大 13. （2024•衢州一模）投掷实心球是中考体育选考项目之一。图甲为实心球出手后的运动示意图，其中v0是实心球出手瞬间的速度，θ是出手角度，h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法不正确的是（　　） A．实心球离手后至落地过程中，实心球的动能先减小后增大 B．实心球在运动到最高点时，如果一切外力消失，实心球将做匀速直线运动 C．实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小，角度θ＝40°时，投掷距离s最大 D．若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，只需控制出手角度θ相同即可 14. （2024•瓯海区校级模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A．t1～t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下 B．在t1～t2间的某个时刻小球动能最大 C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大 D．t1～t2这段时间内，小球速度一直变大 15. （2023•定海区校级模拟）轻质弹簧的一端连接在放置于粗糙水平面的物块上，另一端固定在竖直的墙上（保持弹簧与水平面平行），当弹簧处于自然状态时，物块位于O处。小乐将物块移至N处后由静止开始释放，发现物块向左移动，最终停在M处。下列说法正确的是（　　） A．从N到M的过程中，物块的机械能保持不变 B．从N到M的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 C．物块经过O处时，受到的摩擦力方向发生改变 D．物块停在M处时，受到水平向右的摩擦力 16. （2024•吴兴区校级模拟）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（　　） A．a图像表示人的重力势能 B．t3时刻人在B点位置 C．t2时刻绳的弹性势能最大 D．t3时刻人的动能为零 17. （2023•绍兴模拟）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能 18. （2023•温州校级三模）过山车是一项刺激有趣的项目。下列过山车模型中，一定无法到达右边平台的是（　　） A． B． C． D． 19. （2023•鄞州区一模）如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，如图1所示，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断：t2～t3乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变，力F的大小随时间t变化关系的如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，乙受到的摩擦力是8N B．t1～t2时间内，橡皮筋对甲的拉力方向是水平向右 C．整个过程中，细线能承受的最大拉力是10N D．整个过程中，甲、乙的机械能始终守恒 20. （2023•杭州二模）如图甲是某运动员正在做蹦极运动。如图乙所示，运动员从高处O点开始下落，OA段的长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于其重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图丙所示（蹦极过程视为竖直方向的运动）。下列判断正确的是（　　） A．t0时刻运动员正好在B点位置 B．运动员重力大小等于F0 C．从O点到B点过程中运动员动能增大 D．蹦极的整个过程，运动员的机械能保持不变 21. （2024•吴兴区校级模拟）如图甲所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是（　　） A．磁性平板对铁块的吸引力等于5N B．0～2s内拉力F等于7N C．2～6s内拉力F等于5N 22. （2024•瓯海区校级模拟）如图所示，绳子通过一个定滑轮悬挂一个重100N的物体，一人拉着绳端从A向B走过6m用了5s，物体被匀速提高2m，若不计绳与滑轮的摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A．人拉绳子做功为200J，平均功率为40W B．拉力大于100N，功率为120W C．拉力做功为600J，功率为120W D．人的拉力拉过的距离不知，无法求出拉力做的功和功率 23. （2024•瓯海区校级模拟）如图所示，水平板上有质量m＝1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。g取10N/kg，则下列判断正确的是（　　） A．5s内拉力对物块做功为零 B．4s末物块所受合力大小为1.0N C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 D．物块先处于静止状态，后做匀速运动 24. （2023•淳安县一模）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（　　） A．W1＞W2 B．W1＝W2 C．P1＜P2 D．P1＝P2 25. （2023•萧山区模拟）如图1，一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是（　　） A．物体在0﹣2s时，只受到一对平衡力的作用 B．物体在2﹣6s时，受到的摩擦力为3N C．物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功是18J D．t＝7s时，拉力F对物体做功的功率是6W 26. （2023•萧山区模拟）如图有两个完全相同的弹簧秤，分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体按照甲、乙图示位置做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两图中弹簧秤示数一定相等 B．甲、乙两图中两物体所受的摩擦力一定相等 C．甲物体在运动过程中拉力F所做的功大于克服摩擦力所做的功 D．乙物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服重力所做的功 27. （2023•西湖区校级模拟）如图1所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图2是它运动的路程随时间变化的两段图像下列说法不正确的是（　　） A．图1中木块受到的拉力为3.4N B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2 C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1 D．AB段和BC段，木块均受平衡力作用 28. （2023•柯桥区模拟）如图1所示，水平路面由两段长度相等粗糙程度不等的区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（空气阻力忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象，则下列分析正确的是（　　） A．拉力F在区域①做的功大于在区域②做的功 B．物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小 C．拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率 D．区域①比区域②更粗糙 二．填空题（共5小题） 29. （2025•杭州模拟）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。则 （1）由C到B时，弹簧的弹性势能 。（填“不变”、“增大”或“减少”） （2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于 。（选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”） （3）物体最终停留在 。（选填“B点”、“AB之间”、“BC之间”） 30. （2024•湖州二模）在体育中考的考场上小明参加实心球项目的测试，球抛出后依次经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，球在M点的速度 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），球在M点的高度 在S点的高度。球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 三．解答题（共10小题） 31. （2024•温州模拟）跳台滑雪被称为勇敢者的运动，其基本技术动作分为5个部分：助滑、起跳、空中飞行、着陆、滑行至终止区。如图所示为滑雪运动员滑雪过程的示意图。 资料1：滑雪赛道表面雪的厚度达到6～8m。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，运动员踏着滑雪板压，在雪上时，雪内的空气被逼出。 资料2：助滑时，运动员把身体缩成“蹲状”的姿势，通过一个凹形轨道助滑后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型。 资料3：运动员着陆时，要让滑雪板的板后跟略领先于板尖着地；落地后，调整好姿势继续滑行到终止区。 结合上述信息并运用所学知识，对赛道的设置以及滑雪运动员的5个基本技术动作蕴含的科学道理作出解释。 32. （2024•浙江模拟）如图1甲所示，一块质量分布均匀、宽为0.25m的长木板平放在水平桌面上，对长木板施加一个大小为10N，方向水平向右的力F，使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做匀速直线运动，直到木板的长度伸出桌面时停止运动，此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图1乙所示。求： （1）此过程中，力F所做的功与木板被推动的距离x的关系图2中大致是 。 （2）长木板所受的重力。 （3）当x＝0.3m时，木板对桌面的压强。（计算结果精确至0.1Pa） 33. （2024•宁波模拟）近年来，电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶，如表为某型号双轮电动车平衡车的部分数据，则： 质量 10kg 每个轮胎与地面接触面积 30cm2 最大速度 16km/h 充满电行程 24km （1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少？ （2）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大？ （3）质量为50kg的人驾驶该车，在水平地面上以最大速度匀速行驶30min。若所受阻力为总重力的0.2倍，求该过程中牵引力所做的功。 34. （2024•海曙区模拟）小宁家新买了一台自动擦窗机器人，解决了高层擦窗的难题，机器人的质量为1.2kg，研究发现它的“腹部”有吸盘，工作时，电动真空泵将吸盘内的空气抽出，使其能吸在竖直玻璃表面，如图甲所示。某次机器人擦窗时，大气压为1.0×103Pa，小宁观察其工作情况并绘制出路程s与时间t图象如图乙，利用传感器测得吸盘内气压p与时间t图象如图丙。 （1）其中运动阶段，机器人沿玻璃表面竖直向上运动，求机器人在4～7s内克服重力做了多少功？ （2）吸盘与玻璃接触总面积为0.04m2在0～4s内吸盘对玻璃的压力是 N。 （3）0～4s与7～10s对比，自动擦窗机器人受到的摩擦力是否发生变化，并说明理由。 35. （2024•滨江区一模）近日，“空中出租车”电动垂直起降航空器（eVTOL）“盛世龙”从广东深圳蛇口邮轮母港起飞，降落在珠海九洲港码头。这是全球首例用eVTOL进行跨海跨城飞行，是新一代的纯电动低空飞行航空器，无需传统机场和跑道，像直升机一样垂直起起飞，在空中转换成固定翼飞行模式，如传统大飞机一样高速巡航。这次成功飞行，意味着深圳至珠海单程2.5至3小时的地面车程，可以大大缩短。eVTOL“盛世龙”起飞质量2000千克，可载5人，巡航速度可达200千米/小时，预计将于2026年开启载人飞行。 （1）“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头（约67千米）需要多少分钟？ （2）若“盛世龙”起飞质量为2000千克、以25m/s的速度竖直向上匀速上升，所受升力为多少？若不计空气阻力，则“盛世龙”的功率至少是多少瓦？ 36. （2024•宁波一模）小科同学用一个高为25cm、横截面积为100cm2的圆柱体泡沫塑料，三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型A，如图所示。A部分总重为8N，A底部与浮子B（始终浸没在水中）用细绳相连，浮子B重1N。若水位上升时，浮子B可下降；若水位下降时，浮子B可上升，使航标灯静止时竖直且圆柱体泡沫在水面以下的深度始终为10cm，当航标灯静止时，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求。 （1）浮子B受到的拉力随水位的升高而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）航标灯模型A受到水的浮力是多少？ （3）水位上升，在浮子B下降2cm的过程中，拉力对B做了多少功？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江中考科学试题专题6功与机械能 1. （2023•温州）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　） A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 【解答】解：整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。 故选：D。 2. （2023•杭州）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大 C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变 【解答】解：将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，上升的过程中，高度变大，速度变小，故重力势能变大，动能变小；下落的过程中，重力势能变小，动能变大；因不计空气阻力，小球的机械能守恒。 故选：D。 3. （2023•台州）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　） A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 【解答】解：（1）不计绳重和摩擦，拉力：F（G+G轮）（2N+0.2N）＝1.1N； （2）拉力端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m， 拉力做功：W＝Fs＝1.1N×2m＝2.2J。 故选：C。 4. （2022•杭州）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙 【解答】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙＝W丙； 故C正确；ABD错误。 故选：C。 5. （2022•金华）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一 （1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 ； （2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。 【解答】解：（1）运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能变小； （2）造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，是液态变为固态，所以该造雪过程中水发生的物态变化是凝固。 故答案为：（1）变小；（2）凝固。 6. （2023•浙江）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。 （1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。 （2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 瓦。 【解答】解：（1）飞机受到弹射车的推力而向前弹射飞出，表明磁场对弹射车内的导体产生力的作用，从而使弹射车牵引飞机快速运动； 由于飞机具有惯性而保持原来的运动状态，所以在发动机动力的作用下加速飞离甲板。 （2）系统的功率： P4×107W。 故答案为：（1）力的作用；惯性；（2）4×107。 7. （2022•温州）如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。 （1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 F2（选填“大于”“小于”“等于”）。 （2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为 焦。 （3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式： 。 【解答】解：（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小； 图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F2等于小明自身的重力，此时则F1小于F2； （2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功W＝Gh＝600N×0.7m＝420J； （3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定，此时散热的一种方式为通过汗液蒸发散热。 故答案为：（1）小于；（2）420；（3）通过汗液蒸发散热。 8. （2023•金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示，完成下列问题。 整机型号 N420 最大起飞质量 56kg 药箱额定容量 30L 作业速度 1～12m/s （1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？ （2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？ （3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？ 【解答】解：（1）5m/s＝18km/h，由速度v可知， 需要的时间：t0.2h； （2）无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压力：F＝G＝mg＝56kg×10N/kg＝560N， 无人机与地面的总接触面积S0.08m2， （3）无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，克服重力做功， 则无人机的功率：PGv＝560N×1.2m/s＝672W。 答：（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要0.2h； （2）无人机与地面的总接触面积为0.08m2； （3）无人机的功率至少为672W。 9. （2023•丽水）2023年，广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。 部分参数 最大速度 3米/秒 空箱质量 10千克 轮子与地面的总接触面积 0.003米2 （1）测试者在20秒内骑行的路程为 米； （2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强； （3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。 【解答】解：（1）由v可知，测试者在20秒内骑行的路程：s＝vt＝3m/s×20s＝60m； （2）行李箱和测试者的总重力：G总＝m总g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N， 测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压力：F压＝G总＝600N， 行李箱对水平地面的压强：p2×105Pa； （3）由题意可知，测试过程中电动行李箱受到的阻力：f＝0.04G＝0.04×600N＝24N， 电动行李箱克服阻力做功的功率：Pfv＝24N×3m/s＝72W。 答：（1）60； （2）行李箱对水平地面的压强为2×105Pa； （3）电动行李箱克服阻力做功的功率为72W。 10. （2022•金华）太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题： （1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？ （2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？ （3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 【解答】解：（1）小车的重力：G＝mg＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N， 小车对水平地面的压力：F＝G＝1N， 则小车对地面的压强：p5000Pa； （2）测试过程中小车行驶的时间：t＝1min20s＝80s， 则该次测试中小车的速度：v0.5m/s； （3）小车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1N＝0.1N， 因为小车在水平地面上匀速直线运动，所以小车的牵引力：F＝f＝0.1N， 则此时小车的功率：PFv＝0.1N×0.8m/s＝0.08W。 答：（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为5000Pa； （2）该次测试中小车的速度为0.5m/s； （3）此时小车的功率为0.08W。 11. （2022•丽水）如图甲是清代的手持消防水枪，它在消防灭火中发挥过一定作用，其部分结构如图乙：枪身由内外两个套筒组成，外筒底部是进水口，内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，再向下压内筒喷水，如此反复。 【原理分析】使用消防水枪吸水时，主要是利用了 ； 【方案设计】如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构，合理的是 ； 【尝试实践】为了解消防水枪的使用效果，小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示，用30秒将20千克水喷到15米高处，求他们对水做功的功率。 【解答】解： （1）使用消防水枪吸水时，首先用力推动活塞，将水枪筒内的空气排出，然后将进水口浸入水中，再拉动活塞，此时筒内气压减小，在外界大气压的作用下，水被压入水枪筒内，故使用消防水枪吸水时，主要是利用了大气压； （2）将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，此时阀门应打开，再向下压内筒喷水，阀门应关闭，由消防水枪的结构看，丙符合要求，而丁图中吸水时阀门会关闭，喷水时阀门会打开； （3）喷水时对水做的功： W＝Gh＝mgh＝20kg×10N/kg×15m＝3000J， 对水做功的功率： P100W。 故答案为：（1）大气压；（2）丙；（3）对水做功的功率为100W。 1. （2023•嵊州市模拟）如图是太阳能电池路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内，夜晚蓄电池给路灯供电，下列说法正确的是（　　） A．灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能 B．夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能 C．白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．路灯的塑料和铝合金灯柱都属于有机合成材料 【解答】解：A、灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能，故A正确； B、夜晚蓄电池给路灯供电时将化学能转化为电能，故B错误； C、白天给蓄电池充电时将光能转化为化学能，故C错误； D、路灯的塑料是有机合成材料，铝合金灯柱属于金属材料，故D错误。 故选：A。 2. （2024•镇海区模拟）2024年4月20日，乒乓球世界杯已经决出四强，林高远迎战张本智和。下列说法正确的是（　　） A．林高远的鞋底凹凸不平，有利于增大摩擦力 B．林高远扣球时，球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力 C．乒乓球离开球拍后仍能继续前进，是由于受到了惯性力的作用 D．乒乓球在水平桌面继续滚动的过程中，摩擦力和机械能均保持不变 【解答】解：A、林高远的鞋底凹凸不平，是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A正确； B、林高远扣球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，故B错误； C、乒乓球离开球拍后还能继续前进，是由于乒乓球具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故C错误； D、足球在水平草地上滚动过程中速度减小，质量不变，因而动能减小，而高度不变，重力势能不变，动能与势能的总和是机械能，机械能减小，故D错误。 故选：A。 3. （2024•江北区一模）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．到达B点时，弹性绳处于原长位置 B．最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大 C．人上升和下降时最大速度相同，所处位置也相同 D．人从A点到B点的过程中，人的重力势能和动能都增加 【解答】解：A、人在B点时速度最快，此时弹力与人的重力相等，此时弹性绳对人还有弹力，则不是绳的原长位置，故A错误； B、扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，最高点C弹性绳没有形变，没有弹性势能，故B错误； C、上下震荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故C错误； D、从A到B的过程中，人的质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，所以机械能增大，故D正确。 故选：D。 4. （2024•西湖区模拟）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大； 小球从l继续下降至2l过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零； 对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。 故选：D。 5. （2024•温州模拟）如图是2023年杭州亚运会女子跳水10米跳台决赛掠影，跳水运动员在起跳向上运动的过程中（忽略空气阻力）（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能增大，机械能增大 C．重力势能增大，机械能不变 D．动能减少，机械能减少 【解答】解：跳水运动员向上运动过程中，运动员的质量不变，速度变小，动能变小；高度变大，重力势能增大；不考虑空气阻力时，机械能守恒，机械能保持不变，故C正确，ABD错误。 故选：C。 6. （2024•上城区校级三模）如图，木块以某初速度从A滑过B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析正确的是（　　） A．D点与A点相比，动能一定增加，势能一定减少，机械能不变 B．A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能 C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于D点的动能 D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能 【解答】解：A、D点与A点相比，高度减小，则重力势能减少，由于接触面可能存在摩擦，则部分机械能可能会转化为内能，机械能可能减小，忽略空气阻力，D点的动能大于A点的动能，故A错误； B、A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B正确； C、木块以一定的速度滑过AB点，若AB是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，若BC之间是光滑的，则木块的速度不变，所以B点、C点的动能可能等于A点的动能，忽略空气阻力，D点的动能大于A点的动能，故C错误； D、木块从B到C，木块与地面有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，但与A点的动能不确定，故D错误。 故选：B。 7. （2024•嘉善县一模）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（　　） A．进入大气层前，返回舱机械能减小 B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能 C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能 D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小 【解答】解：A、进入大气层前，返回器不受任何阻力，所以机械能守恒，故A错误； B、进入大气层时，返回舱需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故B正确； C、跳出大气层时，返回舱的质量不变，速度变小，高度变大，则其动能减少，重力势能增多，所以部分动能转化为势能，故C正确； D、动能和势能统称为机械能。第二次进入大气层时，返回舱的机械能小于第一次，而重力势能相等，所以第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小，故D正确。 故选：A。 8. （2024•嘉兴二模）小科与小嘉到水上乐园玩水滑梯。小科选择较陡的a滑梯，小嘉选择较平坦的b滑梯，两滑梯高度相等（如图）。小科的质量比小嘉大，当他们从滑梯的顶部由静止滑至底部的过程中，若不计阻力，下列有关说法正确的是（　　） A．在顶部时，小科的势能要小 B．下滑途中，小嘉的动能不变 C．到底部时，小嘉的动能要大 D．到底部时，小科的机械能要大 【解答】解：A、两滑梯高度相等，小科的质量比小嘉大，在顶部时，小科的重力势能大，故A错误； BCD、下滑过程，重力势能转化为动能，因而动能变大，由于小科的重力势能大，且斜坡较陡，克服摩擦力做功越小，到达地面时小科的动能较大，重力势能都变为0，则小科的机械能大，故BC错误，D正确。 故选：D。 9. （2024•余姚市校级四模）如图，甲、乙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成一定角度、大小也是v的速度斜向右上抛出。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（　　） A．动能：E甲＞E乙 B．动能：E甲＝E乙 C．重力势能：E甲＞E乙 D．重力势能：E甲＝E乙 【解答】解：开始时，甲、乙是完全相同的小球，质量相同，速度相同，则动能大小相同；高度为0，所以两个个小球的重力势能都为0； 甲、乙小球都到达最高点时，小球的质量不变，甲小球在最高点时的速度为0，小球的动能全部转化为重力势能；乙小球在最高点时在水平方向上具有一定的速度，具有一定的动能，所以此时乙小球的重力势能小于甲小球的重力势能，乙小球的动能大于甲小球的动能，故C正确。 故选：C。 10. （2024•宁波一模）撑杆跳高是一项运动员经过持杆助跑，借助撑杆的支撑腾空越过横杆的运动，起源于古代人类使用木根、长矛等撑越障碍，如图所示，当运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员的动能不变 B．撑杆的弹性势能先增大后减小 C．撑杆的弹性势能全部转化为运动员的动能 D．运动员的机械能不变 【解答】解：A、运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，其速度大小不断变化，所以运动员的动能改变，故A错误。 B、运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，撑杆的形变程度先变大后变小，所以撑杆的弹性势能先增大后减小，故B正确。 C、运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故C错误。 D、运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，运动员需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以机械能变小，故D错误。 故选：B。 11. （2024•鹿城区模拟）如图是摆球从A点静止释放，经过B、O、C三点，到达最高点D的示意图，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（　　） A．摆球在O点时动能等于零 B．摆球在A、D两点的重力势能相等 C．摆球从A点到O点的过程中机械能减少 D．摆球在B、C两点的动能相等 【解答】解：A、摆球在O点时速度不为零，所以动能不等于零，故A错误。 B、摆球在A、D两点的高度不同，所以重力势能不相等，故B错误。 C、球由A点到O点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以摆球从A点到O点的过程中机械能减少，故C正确。 D、球由B点运动到C点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以B点的机械能大于C点的机械能，BC的高度相同、重力势能相同，所以B点的动能大于C点的动能，故D错误。 故选：C。 12. （2024•钱塘区三模）如图是小应玩蹦蹦床的情景，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是小应受到的重力与蹦床对小应的弹力相等处，C点是小应到达的最低点，下列分析不正确的是（　　） A．当小应在最高点0时处于非平衡状态 B．小应在空中下落到A点的过程中重力势能转化为动能 C．小应下落到B点时的动能最大 D．从A点到C点的过程中，小应的动能增大 【解答】解：A、当小应在最高点0时只受到重力作用，说明小应处于非平衡状态，故A正确； B．从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，故B正确； CD．A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小；从A到C，蹦床的弹性形变程度逐渐变大，弹性势能逐渐变大，故C正确，D错误。 故选：D。 13. （2024•衢州一模）投掷实心球是中考体育选考项目之一。图甲为实心球出手后的运动示意图，其中v0是实心球出手瞬间的速度，θ是出手角度，h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法不正确的是（　　） A．实心球离手后至落地过程中，实心球的动能先减小后增大 B．实心球在运动到最高点时，如果一切外力消失，实心球将做匀速直线运动 C．实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小，角度θ＝40°时，投掷距离s最大 D．若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，只需控制出手角度θ相同即可 【解答】解： A、实心球离手后，在上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，在下降过程中，速度变大，质量不变，动能变大，所以实心球的动能先减小后增大，故A正确； B、实心球在运动到最高点时，水平方向上有一定的速度，如果一切外力消失，根据牛顿第一定律可知，实心球将做匀速直线运动，故B正确； C、根据图乙可知，投掷距离随θ的增大先变大后变小，当θ＝40°时，投掷距离s是最大的，故C正确； D、若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，需要改变出手的高度，控制实心球的质量、球的初速度、出手角度θ相同，故D错误。 故选：D。 14. （2024•瓯海区校级模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A．t1～t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下 B．在t1～t2间的某个时刻小球动能最大 C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大 D．t1～t2这段时间内，小球速度一直变大 【解答】解：ABD、由题意和图示可知，t1时刻小球刚接触弹簧，此时弹力为0；小球继续向下运动，弹力逐渐变大，但开始一段时间内弹力小于重力（合力方向向下），所以小球先做加速运动，动能变大；当弹力等于重力，此时的速度最大，动能最大；继续向下运动，弹力大于重力（合力方向向上），则小球做减速运动；在t2时刻弹力最大，弹簧的形变程度最大（小球在最低点），此时小球的速度为0，所以小球动能最大处在t1时刻到t2时刻之间，故AD错误，B正确； C、弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；t2时刻弹簧的形变程度最大，弹性势能最大，故C错误。 故选：B。 15. （2023•定海区校级模拟）轻质弹簧的一端连接在放置于粗糙水平面的物块上，另一端固定在竖直的墙上（保持弹簧与水平面平行），当弹簧处于自然状态时，物块位于O处。小乐将物块移至N处后由静止开始释放，发现物块向左移动，最终停在M处。下列说法正确的是（　　） A．从N到M的过程中，物块的机械能保持不变 B．从N到M的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 C．物块经过O处时，受到的摩擦力方向发生改变 D．物块停在M处时，受到水平向右的摩擦力 【解答】解： A、从N到M的过程中，弹簧的弹性势能与物块的机械能之间发生了转化，所以物块的机械能是改变的，故A错误； B、从N到M的过程中，弹簧的形变程度先变小后变大，所以弹簧的弹性势能先减小后增大，故B正确； C、物块经过O处时，由于运动的方向不变，与接触面相对运动的方向不变，所以受到的摩擦力方向不改变，故C错误； D、物块停在M处时，受到弹簧水平向右的弹力的作用，物块静止，水平方向上受力平衡，所以受水平向左的摩擦力，故D错误。 故选：B。 16. （2024•吴兴区校级模拟）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（　　） A．a图像表示人的重力势能 B．t3时刻人在B点位置 C．t2时刻绳的弹性势能最大 D．t3时刻人的动能为零 【解答】解：运动员从O到A的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大； 从A点到B点过程中，运动员受到的弹力小于重力，所以运动员向下做加速运动，速度变大，质量不变，动能变大； 从B到C的过程中，弹力大于重力，运动员向下做减速运动，质量不变，动能变小；高度变小，重力势能变小； a先变大后变小，表示的是动能的变化图像，t2时刻人的动能最大，所以人在B点位置；t2时刻弹性绳的形变程度不是最大，弹性势能不是最大； b在t1时刻后逐渐增大，为弹性势能的变化图像；t3时刻人的速度为0，在最低点，人的动能为零； 综上所述，D正确。 故选：D。 17. （2023•绍兴模拟）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能 【解答】解：A、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，高度不变，质量不变，所以小球机械能不变，故A错误； B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误； C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误； D、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。 故选：D。 18. （2023•温州校级三模）过山车是一项刺激有趣的项目。下列过山车模型中，一定无法到达右边平台的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在过山车运动过程中，发生动能和势能的相互转化，下降时重力势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车的机械能守恒；在实际运行中由于摩擦和空气阻力的存在，克服摩擦做功，部分机械能会转化为内能，导致过山车的机械能逐渐减少；设左侧平台的高度为h0； A、图中过山车在出发点速度大于零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度一定会超过h0，在图中过山车整个运行过程中的任意一点的高度均小于h0，所以物体在整个运行过程中，动能不为零，速度均不为零，物体能够顺利到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故A不符合题意； B、图中过山车在出发点速度v0＝v，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度大于h0，图中过山车运行过程中的最高点超过h0，但只要过山车速度足够大，过山车依然能够通过最高点，到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故B不符合题意； C、图中过山车在出发点速度为零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度为h0，在图中过山车整个运行过程中的任意一点的高度均小于h0，所以物体在整个运行过程中，动能不为零，速度均不为零，物体能够顺利到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故C不符合题意； D、图中过山车在出发点速度为零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度为h0，在图中过山车运行过程中的最高点为h0，过山车到达最高点时的速度为零，由于惯性，过山车仍然能够经过最高点；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，则过山车在到达最高点之前速度已经为零，过山车将不能通过最高点，一定无法到达右边平台，故D符合题意。 故选：D。 19. （2023•鄞州区一模）如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，如图1所示，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断：t2～t3乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变，力F的大小随时间t变化关系的如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，乙受到的摩擦力是8N B．t1～t2时间内，橡皮筋对甲的拉力方向是水平向右 C．整个过程中，细线能承受的最大拉力是10N D．整个过程中，甲、乙的机械能始终守恒 【解答】解：A、0～t1时间内，拉力和摩擦力大小相等，拉力大小不变，摩擦力大小不变，甲、乙整体摩擦力是8N，甲、乙受摩擦力分别都是4N，故A错误； B、t1～t2时刻随着橡皮筋被拉长，橡皮筋产生的拉力也逐渐增大，橡皮筋对甲的拉力方向是水平向左，故B错误； C、t2时刻拉力达到14N时细线被拉断，乙受到摩擦力是4N，整个过程中，细线能承受的最大拉力是14N﹣4N＝10N，故C正确； D、整个过程中，拉力对物体做功，同时物体又克服摩擦力做功，甲、乙的机械能不守恒，故D错误。 故选：C。 20. （2023•杭州二模）如图甲是某运动员正在做蹦极运动。如图乙所示，运动员从高处O点开始下落，OA段的长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于其重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图丙所示（蹦极过程视为竖直方向的运动）。下列判断正确的是（　　） A．t0时刻运动员正好在B点位置 B．运动员重力大小等于F0 C．从O点到B点过程中运动员动能增大 D．蹦极的整个过程，运动员的机械能保持不变 【解答】解：A、由图可知，t0时刻的弹力最大，弹性绳形变程度最大，是C点位置，故A错误； B、由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，弹力小于F0，则重力小于F0，故B错误； C、运动员从O到A的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大；从A点到B点过程中，运动员受到的弹力小于重力，所以运动员向下做加速运动，速度变大，质量不变，动能变大，故C正确； D、从O到A，运动员向下运动，弹性绳没有发生形变，运动员机械能不变；A到B的过程中，运动员的一部分机械能转化为弹性势能；最终静止时，人的一部分机械能转化为了弹性势能，所以整个过程中运动员的机械能是变化的，故D错误。 故选：C。 21. （2024•吴兴区校级模拟）如图甲所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是（　　） A．磁性平板对铁块的吸引力等于5N B．0～2s内拉力F等于7N C．2～6s内拉力F等于5N D．2～6s内拉力F做了84J的功 【解答】解：A、该题中没有磁性平板对铁块的吸引力的任何提示，故A错误； B、在0～2s内处于加速运动状态，即此时的拉力F大于重力与摩擦力的合力，即F大于7N，故B错误； C、由乙图可见，在2～6s铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，f+G＝F，所以F＝G+f＝5N+2N＝7N，故C错误； D、由v可得，2～6s内移动距离s＝vt＝3m/s×4s＝12m， 则2～6s内拉力F做的功W＝Fs＝7N×12m＝84J，故D正确。 故选：D。 22. （2024•瓯海区校级模拟）如图所示，绳子通过一个定滑轮悬挂一个重100N的物体，一人拉着绳端从A向B走过6m用了5s，物体被匀速提高2m，若不计绳与滑轮的摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A．人拉绳子做功为200J，平均功率为40W B．拉力大于100N，功率为120W C．拉力做功为600J，功率为120W D．人的拉力拉过的距离不知，无法求出拉力做的功和功率 【解答】解：因为不计绳与滑轮的摩擦和绳重，此机械为理想机械，根据功的原理，使用机械做的功等于直接用手做的功。 直接用手做的功是：W手＝Gh＝100N×2m＝200J．所以用机械做的功也是200J。 P40W．故A正确，BCD错误。 故选：A。 23. （2024•瓯海区校级模拟）如图所示，水平板上有质量m＝1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。g取10N/kg，则下列判断正确的是（　　） A．5s内拉力对物块做功为零 B．4s末物块所受合力大小为1.0N C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 D．物块先处于静止状态，后做匀速运动 【解答】解： A、在0﹣4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体未移动，所以拉力不做功；4s末开始运动，4﹣5s内物体沿拉力运动了一段距离，拉力对物体做了功，故A错误； B、由F与t图象，4s末拉力F＝4N，由Ff与t图象可知此时摩擦力Ff＝4N，所以两力的合力为0，故B错误； C、由Ff与t图象可知，滑动摩擦力f＝3N，则由f＝μmg； 所以μ0.3；故C正确； D、在0﹣4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体处于静止状态；4s末物体开始运动， 由F与t的图象，5s后拉力F＝5N，摩擦力f＝3N，则合力F合＝F﹣f＝5﹣3＝2N，所以物体会加速运动。即物体先处于静止状态，后做加速运动。故D错误。 故选：C。 24. （2023•淳安县一模）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（　　） A．W1＞W2 B．W1＝W2 C．P1＜P2 D．P1＝P2 【解答】解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为： W1＝G1h W2＝G2h 因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。 CD、由可知小桂和小林的功率为： 因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。 故选：C。 25. （2023•萧山区模拟）如图1，一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是（　　） A．物体在0﹣2s时，只受到一对平衡力的作用 B．物体在2﹣6s时，受到的摩擦力为3N C．物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功是18J D．t＝7s时，拉力F对物体做功的功率是6W 【解答】解：A、由图3可知，物体在0﹣2s时静止，由力的平衡条件可知，此时物体在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡条件，因此此时物体受到两对平衡力作用，故A错误； C、由图3可知，物体在6﹣8s内物体做匀速直线运动，速度v＝3m/s，由v可知，此时物体移动的距离：s＝vt＝3m/s×（8s﹣6s）＝6m， 由图2可知此时物体受到的拉力F＝2N，由二力平衡条件可知，物体受到的滑动摩擦力：f＝F＝2N， 则物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功：W＝fs＝2N×6m＝12J，故C错误； B、由图3可知，物体在2﹣6s时物体做加速运动，此时物体受到的摩擦为滑动摩擦，此时物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有发生变化，由滑动摩擦力影响因素可知，此时物体受到的摩擦力不变，仍为2N，故B错误； D、由图3可知，t＝7s时物体的运动速度v＝3m/s，由图2可知此时物体受到的拉力F＝2N，则拉力F对物体做功的功率：PFv＝2N×3m/s＝6W，故D正确。 故选：D。 26. （2023•萧山区模拟）如图有两个完全相同的弹簧秤，分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体按照甲、乙图示位置做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两图中弹簧秤示数一定相等 B．甲、乙两图中两物体所受的摩擦力一定相等 C．甲物体在运动过程中拉力F所做的功大于克服摩擦力所做的功 D．乙物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服重力所做的功 【解答】解：A、由题意可知：两个完全相同的弹簧秤，分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体按照甲、乙图示位置做匀速直线运动，弹簧秤受到平衡力作用，所以两个弹簧秤示数相同，都是F，故A正确； B、物体在水平桌面上做匀速直线运动，表明该物体在受到弹簧秤的拉力和物体受到的摩擦力这一对平衡力的作用，即受到的摩擦力等于拉力，所以甲物体受到的摩擦力是F；乙物体在斜面上匀速向上运动时，物体受到沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩擦力和重力沿斜面向下的分力，所以物体乙受到的摩擦力小于F，故甲图中物体所受摩擦力大于乙图，故B错误； C、由于甲图受到的摩擦力等于拉力，甲物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服摩擦力所做的功，故C错误； D、乙图物体在斜面上运动，拉力做功等于克服物体重力做功与克服摩擦力做功之和，因而乙物体在运动过程中拉力F所做的功大于克服重力所做的功，故D错误。 故选：A。 27. （2023•西湖区校级模拟）如图1所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图2是它运动的路程随时间变化的两段图像下列说法不正确的是（　　） A．图1中木块受到的拉力为3.4N B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2 C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1 D．AB段和BC段，木块均受平衡力作用 【解答】解：A、从图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.2N，即图甲中木块受到的拉力为2.2N，故A错误； B、两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，摩擦力相同，即木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1，故B错误； C、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相同；由图乙可知相同时间内的路程之比为s1：s2＝2：1，根据W＝Fs可得W1：W2＝2：1，，故C正确； D、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，木块均受平衡力作用，故D正确。 故选：AB。 28. （2023•柯桥区模拟）如图1所示，水平路面由两段长度相等粗糙程度不等的区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（空气阻力忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象，则下列分析正确的是（　　） A．拉力F在区域①做的功大于在区域②做的功 B．物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小 C．拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率 D．区域①比区域②更粗糙 【解答】解： D、由图2可知：物体在0～2s内做加速运动，在2s～3s内做匀速运动，且物体在0～2s内v﹣t图象与2s～3s内v﹣t图象与坐标轴围成的面积相同，说明物体运动的路程相同，即物体在0～2s内在区域①上做加速运动，在2s～3s内在区域②上做匀速直线运动； 物体在区域①上做加速运动，则区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，即f1＜2N；物体在区域②上做匀速直线运动，则在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F，即f2＝F＝2N，所以f1＜f2； 影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，压力大小没有变，则接触面的粗糙程度改变，即区域①比区域②更光滑，故D错误； B、惯性大小只与物体的质量有关，质量越大、惯性越大；物体在区域①和②上运动时，质量不变，则惯性大小相等，故B错误； AC、拉力大小恒定不变，且拉力在两个区域上运动的距离相等，由W＝Fs可知，拉力做的功相等； 由图2可知物体在区域①上运动时间长，由P可知，拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率，故A错误，C正确。 故选：C。 二．填空题（共5小题） 29. （2025•杭州模拟）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。则 （1）由C到B时，弹簧的弹性势能 。（填“不变”、“增大”或“减少”） （2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于 。（选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”） （3）物体最终停留在 。（选填“B点”、“AB之间”、“BC之间”） 【解答】解：（1）由题可知，松手后，物体在A、C间往复运动，则物体由C到B过程中，弹簧的弹性形变程度变小，弹性势能减少； （2）物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，这说明物体与地面之间存在摩擦，机械能不守恒； 由C到A时，开始弹力大于摩擦力，物体做加速运动，当弹力等于摩擦力时，物体的速度最大，此时弹簧还未恢复原状，故物体动能最大的点位于BC之间； （3）停留时弹簧弹性势能为0，这说明弹簧恢复了原状，所以会停留在B点。 故答案为：（1）减小；（2）BC之间；（3）B点。 30. （2024•湖州二模）在体育中考的考场上小明参加实心球项目的测试，球抛出后依次经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，球在M点的速度 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），球在M点的高度 在S点的高度。球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【解答】解：球的质量不变，球在M点的动能小于S点动能，所以球在M点的速度小于S点速度； 球的质量不变，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以球在M点的高度大于S点的高度； 球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，故机械能不守恒。 故答案为：小于；大于；不守恒。 三．解答题（共10小题） 31. （2024•温州模拟）跳台滑雪被称为勇敢者的运动，其基本技术动作分为5个部分：助滑、起跳、空中飞行、着陆、滑行至终止区。如图所示为滑雪运动员滑雪过程的示意图。 资料1：滑雪赛道表面雪的厚度达到6～8m。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，运动员踏着滑雪板压，在雪上时，雪内的空气被逼出。 资料2：助滑时，运动员把身体缩成“蹲状”的姿势，通过一个凹形轨道助滑后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型。 资料3：运动员着陆时，要让滑雪板的板后跟略领先于板尖着地；落地后，调整好姿势继续滑行到终止区。 结合上述信息并运用所学知识，对赛道的设置以及滑雪运动员的5个基本技术动作蕴含的科学道理作出解释。 【解答】答：①运动员在高处具有较大的重力势能，“蹲状”的姿势下滑时能将大部分重力势能转化为更多的动能．获得较大的速度。 ②滑雪板压在雪面，空气被逼出时，形成气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力。 ③运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高。 ④在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行得更久。 ⑤着陆时宽大的滑雪板增大受力面积，减小压强。 ⑥滑雪板的板后跟略领先于板尖着地，可防止由于惯性向前倾倒。落地后由于惯性将继续向前运动。 32. （2024•浙江模拟）如图1甲所示，一块质量分布均匀、宽为0.25m的长木板平放在水平桌面上，对长木板施加一个大小为10N，方向水平向右的力F，使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做匀速直线运动，直到木板的长度伸出桌面时停止运动，此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图1乙所示。求： （1）此过程中，力F所做的功与木板被推动的距离x的关系图2中大致是 。 （2）长木板所受的重力。 （3）当x＝0.3m时，木板对桌面的压强。（计算结果精确至0.1Pa） 【解答】（1）力F保持不变，根据W＝Fs可知，木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做匀速直线运动时，力F所做的功与木板被推动的距离x成正比，故图2中能大致反映力F所做的功与木板被推动的距离x的关系的图像是A； （2）由图乙可知，木板伸出桌面的长度为0.3m﹣0.1m＝0.2m， 则木板的长度为0.2m×8＝1.6m， 木板的面积为S＝1.6m×0.25m＝0.4m2， 木板伸出桌面前对桌面的压强为p＝30Pa， 则木板受到的重力为：G＝F＝pS＝30Pa×0.4m2＝12N； （3）由于木板伸出长度不足木板长度的一半，所以运动过程中，木板对桌面的压力保持不变，当x＝0.3m时，木板伸出长度为木板长度的，此时木板与桌面的接触面积为：S′＝（1）SS， 根据p可知，在压力一定时，压强与受力面积成反比， 所以此时木板对桌面的压强为：p′p30Pa≈34.2Pa。 答：（1）A；（2）长木板所受的重力为12N；（3）当x＝0.3m时，木板对桌面的压强为34.2Pa。 33. （2024•宁波模拟）近年来，电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶，如表为某型号双轮电动车平衡车的部分数据，则： 质量 10kg 每个轮胎与地面接触面积 30cm2 最大速度 16km/h 充满电行程 24km （1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少？ （2）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大？ （3）质量为50kg的人驾驶该车，在水平地面上以最大速度匀速行驶30min。若所受阻力为总重力的0.2倍，求该过程中牵引力所做的功。 【解答】解：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，根据v可得，能行驶的最长时间： t1.5h； （2）人和电动平衡车的总重力： G总＝（m人+m车）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N， 车对水平地面的压力：F压＝G总＝600N， 车对水平地面的压强： p1×105Pa； （3）因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶， 所以牵引力：F＝f＝0.2G总＝0.2×600N＝120N； 匀速行驶30min所走路程： s＝vt＝16km/h×0.5h＝8km＝8000m， 该过程中牵引力所做的功： W＝Fs＝120N×8000m＝9.6×105J。 答：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是1.5h； （2）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是1×105Pa； （3）该过程中牵引力所做的功为9.6×105J。 34. （2024•海曙区模拟）小宁家新买了一台自动擦窗机器人，解决了高层擦窗的难题，机器人的质量为1.2kg，研究发现它的“腹部”有吸盘，工作时，电动真空泵将吸盘内的空气抽出，使其能吸在竖直玻璃表面，如图甲所示。某次机器人擦窗时，大气压为1.0×103Pa，小宁观察其工作情况并绘制出路程s与时间t图象如图乙，利用传感器测得吸盘内气压p与时间t图象如图丙。 （1）其中运动阶段，机器人沿玻璃表面竖直向上运动，求机器人在4～7s内克服重力做了多少功？ （2）吸盘与玻璃接触总面积为0.04m2在0～4s内吸盘对玻璃的压力是 N。 （3）0～4s与7～10s对比，自动擦窗机器人受到的摩擦力是否发生变化，并说明理由。 【解答】解：（1）机器人的重力：G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N，机器人在4～7s内克服重力所做的功：W＝Gh＝12N×（1m﹣0.4m）＝7.2J； （2）在0﹣4秒时吸盘的气压是3200Pa，则吸盘对玻璃的压强p＝p0﹣p内＝1.0×105Pa﹣3200Pa＝0.968×105Pa； 吸盘对玻璃的压力F＝pS＝0.968×105Pa×0.04m2＝387.2N； （3）由乙图知，机器人在0～4s与7～10s，运动路程始终没有改变，说明都处于静止状态，受力平衡，竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，因而摩擦力始终等于重力，故摩擦力没有改变。 答：（1）机器人在4～7s内克服重力所做的功为7.2J； （2）484； （3）在0～4s与7～10s，擦窗机器人受到的摩擦力没有改变；理由是机器人处于静止状态，受力平衡，摩擦力大小等于重力，重力没有改变，摩擦力大小不变。 35. （2024•滨江区一模）近日，“空中出租车”电动垂直起降航空器（eVTOL）“盛世龙”从广东深圳蛇口邮轮母港起飞，降落在珠海九洲港码头。这是全球首例用eVTOL进行跨海跨城飞行，是新一代的纯电动低空飞行航空器，无需传统机场和跑道，像直升机一样垂直起起飞，在空中转换成固定翼飞行模式，如传统大飞机一样高速巡航。这次成功飞行，意味着深圳至珠海单程2.5至3小时的地面车程，可以大大缩短。eVTOL“盛世龙”起飞质量2000千克，可载5人，巡航速度可达200千米/小时，预计将于2026年开启载人飞行。 （1）“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头（约67千米）需要多少分钟？ （2）若“盛世龙”起飞质量为2000千克、以25m/s的速度竖直向上匀速上升，所受升力为多少？若不计空气阻力，则“盛世龙”的功率至少是多少瓦？ 【解答】解：（1）由v可得，“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头需要的时间： t0.335h＝20.1min； （2）“盛世龙”向上匀速上升时处于平衡状态，受到的升力和自身重力是一对平衡力，二力大小相等，则升力F＝G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N， “盛世龙”以最大起飞质量、25m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，克服重力做功， 则“盛世龙”的功率：PGv＝2×104N×25m/s＝5×105W。 答：（1）“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头（约67千米）需要20.1min； （2）所受升力为2×104N，若不计空气阻力，则“盛世龙”的功率至少是5×104W。 36. （2024•宁波一模）小科同学用一个高为25cm、横截面积为100cm2的圆柱体泡沫塑料，三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型A，如图所示。A部分总重为8N，A底部与浮子B（始终浸没在水中）用细绳相连，浮子B重1N。若水位上升时，浮子B可下降；若水位下降时，浮子B可上升，使航标灯静止时竖直且圆柱体泡沫在水面以下的深度始终为10cm，当航标灯静止时，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求。 （1）浮子B受到的拉力随水位的升高而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）航标灯模型A受到水的浮力是多少？ （3）水位上升，在浮子B下降2cm的过程中，拉力对B做了多少功？ 【解答】解：（1）浮子B受到向上的浮力和重力、绳子的拉力而平衡，当水位的升高时，重力和浮力大小不变，故受到的拉力不变； （2）A是横截面积为100cm2的圆柱体，水面以下的深度始终为10cm，排开水的体积V排＝Sh＝100cm2×10cm＝1000cm2＝10﹣3m3；受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N； （3）根据A静止，受力平衡，绳子的拉力 F＝F浮﹣G＝10N﹣8N＝2N；浮子B下降2cm＝0.02m，拉力做功W＝Fs＝2N×0.02m＝0.04J。 故答案为： （1）不变； （2）10N； （3）0.04J。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$