专题18 功和机械能 -备战2025年中考物理真题题源解密（广东专用）

主题三 力学 专题18 功和机械能 考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。 中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。 真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。 新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。 考点内容 课标要求 命题预测 功的概念及判断力对物体是否做功 通过实验，认识声的产生和传播条件 了解声音的特性 《功和机械能》是力学的重点内容，同时也是学习学习过程中对概念理解较难的内容。该部分涉及到的概念和知识点较多，尤其是在理解功与能的关系上，通过社会生活的实例来加以说明。 该内容是广东中考必考考点，题型主要是选择题、填空题、计算题、综合能力题，分值在3~5分。 主要命题点有：功的概念、功的简单计算、功率及其计算、动能和势能、动能和势能之间的转化、机械能守恒等。 功的计算 功率的概念 知道噪声的危害及控制方法 了解现代技术中声学知识的一些应用 计算功率 能量与物体做功的联系 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 动能和势能 机械能及其转化 1．（新情境）（2024·广东汕头·二模）如图甲为冬奥会滑雪大跳台比赛中选手的部分运动轨迹，其中a点为下滑过程中的一点，b点是下滑轨道的最低点，c为刚要离开跳台的点，d为腾空后的最高点，e为着陆点，若不计空气阻力，则选手的机械能随位置变化的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】运动员从起始点到a点的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能减小，由于克服摩擦做功，机械能会减小；从a到b的过程中，质量不变，高度减小，速度变大，重力势能变小，动能变大，由于克服摩擦做功，机械能会减小；从b到c的过程中，质量不变，高度变大，速度变小，重力势能变大，动能减小，由于克服摩擦做功，机械能减小；运动员从c点到d点的过程中，质量不变，高度变大，速度变小，动能变小，重力势能变大，由于不计空气阻力，机械能守恒，保持不变；同理运动员从d点到e点的过程中，高度减小，速度增大，动能变大，重力势能变小，由于不计空气阻力，机械能守恒，保持不变。故A正确，BCD错误。 故选A。 2．（跨学科）（2024·广东深圳·三模）小明用力斜向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图2所示。图1中可能与M、N和S位置关系相似的是：图 和 ，N点机械能大小范围可能是 J。 【答案】 甲 乙 1~1.2 【详解】[1][2][3]由图2可知M点的动能EMk=0.4J，重力势能EMp=0.8J，则M点的机械能 EM=EMk+EMp=0.4J+0.8J=1.2JS点的动能ESk=0.6J，重力势能ESp=0.4J，则S点的机械能 ES=ESk+ESp=0.6J+0.4J=1J 因为 EMp>ESp 所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为 EM>ES 由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙，因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1~1.2J之间。 3．（新考法）（2024·广东广州·二模）冬奥会上滑雪运动员从起点下滑，过程中先后经过M、S两点，她在这两点的动能和重力势能如图所示，则运动员（　　） A．在M点时她的动能为0.5J B．M点所在位置比S点的高 C．从M点运动到S点的过程中速度一直在变大 D．重力势能转化为动能，机械能不变 【答案】B 【详解】A．由图可知，在M点时她的动能约为 0.5×104J，故A错误； B．由图知道，在M点时她的重力势能较大，重力势能与质量和高度有关，她的质量不变，因此她在M点时是处于较高的位置，故B正确； C．由图可知M点的动能小于S点的动能，即M点的速度小于S点的速度，但是不知道从M到S的过程的细节，因此无法判断速度是否“一直变大”，也可能“先变小再变大”等等情况，故C错误； D．机械能是动能和重力势能之和，由图可知M点的机械能较大，故D错误。 故选B。 ►考向一 功及计算 1．（2024·广东·中考真题）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为，在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。（） （1）求返回舱在这段时间内 ①平均速度； ②重力做的功； （2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为，求它对水平地面的压强。 【答案】（1）①2.5m/s，②；（2） 【详解】解（1）①这段时间内返回舱的平均速度 ②重力做功 （2）静止在水平地面上的返回舱对地面的压力等于返回舱的重力mg，与水平地面接触面积为，其对水平地面压强 答：（1）返回舱在这段时间内①平均速度为2.5m/s； ②重力做的功为； （2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为，它对水平地面的压强为。 2．（2022·广东深圳·中考真题）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问： （1）求车对地面的压强； （2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）； （3）整个过程牵引力做功多少？ 【答案】（1）6×105Pa；（2）不超过；（3）1.8×106J 【详解】解：（1）校车质量 m=30t=3×104kg 校车的重力 校车对地面压强 （2）校车行驶的平均速度 因为75km/h小于限速80km/h，所以校车的平均速度不超过限速。 （3）水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，所以牵引力 整个过程牵引力做功 答：（1）车对地面的压强为6×105Pa； （2）校车2小时内行驶了150km，平均速度不超过限速； （3）整个过程牵引力做功1.8×106J。 3．（2022·广东·中考真题）图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg） （1）机器人对水平地面的压强； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。 【答案】（1）；（2）40N；（3）1200J 【详解】解：（1）机器人的重力 机器人对水平地面的压强 （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时，受平衡力，牵引力等于阻力，则牵引力 （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s移动的距离 此过程中牵引力做的功 答：（1）机器人对水平地面的压强是； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功是1200J。 4．（2020·广东深圳·中考真题）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。求： （1）“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度； （2）当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强； （3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。 【答案】(1) 2.75m/s；(2) 1.2×104Pa；(3) 1.8×105J 【详解】(1)由题意可知，该电梯运行高度h＝330m，由图乙可知，电梯运行的总时间t＝120s，“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度 v==2.75m/s (2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压力 F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N 受力面积 S＝2×250cm2＝500cm2＝0.05m2 对电梯的压强 p==1.2×104Pa (3)由图乙可知，向上匀速运行的速度v′＝3m/s，运行的时间t′＝100s，电梯运行的高度 h′＝v′t′＝3m/s×100s＝300m 电梯对小明做的功 W＝Gh′＝600N×300m＝1.8×105J 答：(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75m/s； (2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2×104Pa； (3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为1.8×105J。 5．（2020·广东·中考真题）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求： （1）前10s轿车运动的平均速度； （3）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程； （3）动力F做的总功。 【答案】(1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J 【详解】(1)前10s轿车运动的平均速度 (2)根据可知，轿车在匀速直线运动阶段通过的路程 (3)动力F做的总功 答：(1)前10s轿车运动的平均速度是10m/s；(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m；(3)动力F做的总功为1.1×106J。 易混易错：对“物体在力的方向上移动距离”的理解 力对物体做功时，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，移动的方向和力的方向有夹角(夹角不等于90°)时力也对物体做功。 方法技巧 （1）判断了是否做功的两个必要因素(作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离)是否同时存在； （2）看是否符合三种不做功的情况，即有距离无力、有力无距离、有力有距离但力的方向与物体移动的方向垂直。 ►考向二 功率 6．（2023·广东广州·中考真题）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。    （1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2；（均选填“>”“=”“<”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做的功为 J。 【答案】 ＜ ＞ 0.3 0.1 0 【详解】（1）[1]在MN段，A的速度为 在PQ段，A的速度为 则。 [2]A在水平拉力F1作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知 A在水平拉力F2作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知 则。 （2）[3]F1做的功为 [4] F1的功率为 [5]A只在水平方向运动发生距离，竖直方向没有发生距离，所以A所受重力做的功为0J。 7．（2020·广东广州·中考真题）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。 （1）求F在OP段做的功 ； （2）求F在QR段的功率 ； （3）容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则 （选填“>”“=”“<”）。 【答案】 40J 5W = 【详解】(1)[1]由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度 F在OP段做的功 (2)[2]由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功 F在QR段的功率 (3)[3]由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。 8．（2021·广东广州·中考真题）如图，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图所示，g取10N/kg。 （1）求货物的质量。 （2）求BC段吊机对货物的拉力做的功。 （3）求CD段货物所受重力做功的功率。 （4）在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）。 【答案】（1）500kg；（2）零；（3）500W；（4）见解析 【详解】解：（1）货物的质量 （2）BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是零。 （3）由图可知，货物在CD段运动的距离是5m，CD段货物所受重力做功 W=Gh=5000N×5m=25000JCD段货物所受重力做功 =500W （4）由图可知，AB段的距离 hAB=5m+15m=20mAB段的速度 =0.5m/s 货物从A到B的速度随时间变化图象 答：（1）货物的质量是500kg； （2）BC段吊机对货物的拉力做的功是零； （3）CD段货物所受重力做功的功率是500W； （4）见解析。 易混易错 做功“多少”与“快慢”的意义不同，做功多的不一定做功快，做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时，做功多的做功才快，即功率才大。所以，描述功率时不能说物体做功越多，功率越大，也要注意时间的多少，一般描述为单位时间内(或相同时间内),物体做功越多，功率越大。 ►考向三 探究动能、重力势能大小的影响因素 9．（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6 （选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为 N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图； （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，在乙位置时的动能为 J。 【答案】 cm 6 1 2 【详解】（1）[1]根据常见物体的长度可知，篮球直径为24.6cm。 [2]根据G=mg可得，该篮球受到的重力为 （2）[3]忽略空气的作用力，则篮球在乙位置只受重力的作用，重力的方向为竖直向下，因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段，用G来表示，如图所示 （3）[4]根据表格信息可知，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 [5]由于机械能等于动能与重力势能之和，所以篮球在乙位置时的动能为 方法技巧 在探究实验中，需要探究影响重力势能的三个因素，应用到了控制变量法。 （1）当研究物体的重力势能与物体质量关系时，需要保持下落高度和运动路径相同，改变物体质量； （2）研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度； （3）当研究物体重力势能与运动路径的关系时，需要保持物体质量和下落高度相同，改变运动路径。据此分析解答。 ►考向四 动能和势能、机械能及其转化 10．（2020·广东深圳·中考真题）2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　） A．动能增大，势能不变，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能增大 C．动能增大，势能增大，机械能不变 D．动能减小，势能增大，机械能不变 【答案】B 【详解】卫星从地面发射升空的过程中，卫星是加速升空的，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大；卫星升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；机械能等于动能与重力势能之和，故机械能增大；故B符合题意。 故选B。 11．（2020·广东广州·中考真题）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（　　） A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的 C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低 【答案】B 【详解】A．由图可知，M点的动能小于S点的动能，所以球在M点的速度比在S点的小，故A不符合题意； BC．由图可知，M点的动能和重力势能之和大于S点的动能和重力势能之和，故M点的机械能大于在S点的机械能，故B符合题意，C不符合题意； D．由图可知，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以M点的离地高度比在S点的高，故D不符合题意。 故选B。 12．（2022·广东·中考真题）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 点最大，B点重力势能的大小 E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是 （选填“变化”或“不变”）的。 【答案】 C 等于 变化 【详解】（1）[1]过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。 [2]由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。 [3]因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。 13．（2022·广东广州·中考真题）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能 （选填“增大”“不变”“减小”），N 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P 比N高（选填“可能”“不可能”）。 【答案】 减小 可能 不可能 【详解】[1]球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 [2]球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增大；球接触台面的过程，动能转化为弹性势能及内能；反弹过程，弹性势能转化为动能，但此时的动能比接触台面时的动能小；上升过程，动能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0，那么球仍可向上升，直到速度为0，所以N可能比M高。 [3]小球从N点下降时，初速度为0，与台面接触的过程，有部分机械能转化内能，则再次上升过程，速度为0时，高度小于N点。 14．（2021·广东广州·中考真题）如图，小丽站在商场的手扶电梯上，随梯匀速下楼，运动轨迹如图虚线所示。 （1）在图中画出小丽的受力示意图 。（图中“·”表示小丽） （2）此过程中，小丽的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 不变 减小 【详解】（1）[1]小丽随自动扶梯一同匀速下降，处于平衡态，所以，小娟受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，并且二力是一对平衡力，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如下图 （2）[2][3]下降过程中，小红的质量不变，速度不变，所以，动能不变；高度降低，重力势能减小，故机械能减小。 ★特别提醒：一个物体是否具有弹性势能，关键看该物体是否发生了弹性形变。若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能；若物体虽然发生了形变，但不是弹性形变，则没有弹性势能，如一捏就扁的的面团，就不具有弹性势能。 易混易错 动能和弹性势能的之间的转化，可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。例如，由高处落下的篮球在撞击地面发生了弹性形变过程中，球的动能转化为自身的弹性势能；球在恢复原状的过程中，球的弹性势能转化为自身的动能，动能和弹性势能在一个物体上相互转化。运动员进行蹦床表演时，运动员的动能和蹦床的弹性势能在两个物体间相互转化。 方法技巧 （1）动能与重力势能间的转化：看到下落，学生就容易习惯性的认为重力势能转化为动能，当当物体匀速下落时，速度不变，物体的动能不变，此时重力势能没有转化为动能。 （2）动能与弹性势能间的转化：解答此类问题的关键是确定哪个阶段物体做加速运动，哪个阶段小球做减速运动。 ① 加速运动时：弹性势能转化为动能；② 减速运动时：动能转化为弹性势能。 （3）动能、重力势能、弹性势能间的转化：不计空气阻力时，物体的机械能守恒。 在分析动能、重力势能和弹性势能之间的转化时，根据物体运动情况，可以把物体的运动的整个过程进行分段。考虑每段运动过程中，物体运动速度的变化情况，物体的形变情况，即可分析重力势能和弹性势能的变化规律，以及动能与重力势能和弹性势能之间的转化。 1．（2024·广东汕尾·二模）如图所示，滑梯是儿童游乐园常见的设施。小朋友在沿滑梯匀速下滑的过程中，（    ） A．动能增大，重力势能减小，机械能不变 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能增大，重力势能不变，机械能增大 【答案】C 【详解】小朋友在沿滑梯匀速下滑的过程中，质量和速度不变，则动能不变，而高度减小，质量不变，重力势能减小，因而机械能减小。 故选C。 2．（2024·广东广州·三模）已知物块的重力为15N，第一次在大小为10N的水平拉力F1作用下沿着水平面运动，如图1所示，物块在OP段的v﹣t图象如图2所示；第二次在大小为20N的拉力F2作用下沿着斜面向上运动，如图3所示，F2的方向始终沿着物块运动方向，物块在QR段的s﹣t图象如图4所示。下列说法符合题意的是（　　） A．F1在OP段做的功与F2在QR段做的功相同 B．F1在OP段做功的功率小于F2在QR段做功的功率 C．物体在QR段受力不平衡 D．OP段物块所受摩擦力为10N，QR段物体所受摩擦力为20N 【答案】B 【详解】AB．由图1和图2可知，OP段的速度为v=0.4m/s，运动的时间为t1=10s，运动的路程为 F1在OP段做的功为 功率为 由图3和图4可知，所用的时间t2=10s，QR段运动的路程s2=5m，F2在QR段所做的功为 则F2在QR段的功率为 故A不符合题意，B符合题意； CD．由图1和图2可知，物块在OP段和QR段都是做匀速直线运动，因此都是处于受力平衡状态，由图1分析可知物块在OP段的摩擦力等于10N，但是在斜面QR段的摩擦力是小于拉力20N的，故CD不符合题意。 故选B。 3．（2024·广东江门·一模）长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中，天舟七号货运飞船（　　） A．质量变大 B．动能增大 C．惯性变小 D．运动状态不变 【答案】B 【详解】A．火箭加速上升的过程中，天舟七号货运飞船的位置发生了变化，但其所含物质的多少没有变化，所以质量不变，故A不符合题意； B．火箭加速上升的过程中，天舟七号货运飞船的质量不变，速度增大，所以动能增大，故B符合题意； C．物体保持运动状态不变的性质叫做惯性，惯性只与物体的质量有关，火箭加速上升的过程中，天舟七号货运飞船的质量不变，所以惯性不变；故C不符合题意； D．火箭加速上升的过程中，天舟七号货运飞船的速度大小改变，运动状态改变，故D不符合题意。 故选B。 4．（2024·广东广州·二模）跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　） A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零 C．到达最高点时动能最大 D．经过最高点时重力势能最大 【答案】D 【详解】A．助跑阶段，运动员质量不变，速度增大，则动能变大，高度不变，则重力势能不变，所以机械能将增大，故A不符合题意； B．起跳时，运动员有速度，故运动员具有动能，所以其机械能不为零，故B不符合题意； C．在运动员上升的过程中，他的速度会逐渐减小，到达最高点时，竖直方向的速度是零，物体的速度不是最大，所以动能不是最大，故C不符合题意； D．经过最高点时，运动员的高度最大，故重力势能最大，故D符合题意。 故选D。 5．（2024·广东中山·三模）如图所示，舰载机的机翼上凸下平，这是利用气体流速越大的位置压强越 （选填“大”或“小”）的原理使舰载机获得升力；舰载机在加速上升阶段时，其动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；舰载机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，舰载机应使用沸点较 （选填“高”或“低”）的航空煤油作为燃料。 【答案】 小 增大 高 【详解】[1]气体流速越大的位置压强越小，流速越小的地方压强越大。舰载机的机翼上凸下平，机翼上方空气流速快，压强小；机翼下方空气流速快，压强大，舰载机从而获得升力。 [2]舰载机在加速上升阶段时，质量不变，速度变快，其动能增大。 [3]物体沸腾的条件是达到沸点，且不断吸热，舰载机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，舰载机应使用沸点较高的航空煤油作为燃料。 6．（2024·广东广州·三模）形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到的拉力，均以的初速度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为，受到的摩擦力为；M对水平面的压力为，受到的摩擦力为。    (1)N、M受到摩擦力 （选填“”、“”或“”）；两个实心方块对水平面的压力 （选填“”、“”或“”），判断依据是： ； (2)拉力对实心物体N做功的功率是 W。 【答案】(1) = > 见解析 (2)30 【详解】（1）[1]N保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即 M保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即 由此可知，两个摩擦力的关系：。 [2][3]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，已知N与玻璃之间比较光滑，M与毛巾之间比较粗糙，摩擦力，所以M、N对接触面的压力大小为。 （2）拉力的功率 7．（2024·广东惠州·一模）如题图所示，单摆中的小球在A、B、C三点间不停地往复运动，如果不考虑空气阻力的影响，小球在 处的重力势能最大；小球在 处的动能最大；小球由A到B过程中， 能保持不变。 【答案】 AC B 机械 【详解】[1]小球运动过程中质量不变，AC两点的高度最高，重力势能最大。 [2]小球在B处的位置最低，高度最小，重力势能最小，则速度最大，动能最大。 [3]小球由A到B过程中，只有重力做功，重力势能转化为动能，机械能守恒，即机械能保持不变。 8．（2024·广东佛山·三模）神舟十六号载人飞船的航天员乘坐返回舱返回地面，当返回舱减速下降时，降落伞和返回舱所受空气阻力 降落伞与返回舱的总重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；当返回舱即将着陆时，返回舱底部的反推发动机向 （选填“上”或“下”）喷气，从而进一步减速，返回舱的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 大于 下 变小 【详解】[1]完成任务的航天员乘坐返回舱返回地面，当返回舱减速下降时，返回舱处于非平衡状态，降落伞和返回舱所受空气阻力大于降落伞与返回舱的总重力。 [2]当返回舱即将着陆时，返回舱底部的反推发动机向下喷气，由于物体间力的作用是相互的，则气体给反推发动机一个向上的力，使得返回舱受到一个背向地球的推力使返回舱安全着陆。 [3]当返回舱减速下降时，返回舱的重力势能减小，动能减小，所以机械能减小。 9．（2024·广东东莞·一模）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图所示。 (1)本实验是通过 来反映钢球动能大小的； (2)为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 两图进行实验分析； (3)实验为探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 ； (4)实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离大小（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 运动； 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 (5)小磊在探究“动能大小与速度的关系”时将实验装置改成如图丁所示，利用质量相同的铁球将弹簧压缩不同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。理由是 。 A．铁球的质量相同，初速度不同 B．铁球的质量相同，初速度相同 C．铁球的质量不同，初速度不同 D．铁球的质量不同，初速度相同 【答案】(1)木块移动距离 (2)乙、丙 (3) 不同高度 大 (4) 相等 匀速直线 (5) 可行 A 【详解】（1）实验中，钢球的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离不同，所以可通过木块移动的距离反映钢球动能的大小。 （2）要探究动能大小与质量的关系，应保持钢球的速度相同，改变其质量，为了保持速度相同，应让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度静止释放。所以应选择乙、丙两图进行实验。 （3）[1][2]要探究动能大小与速度的关系，应保持钢球的质量相同，改变其速度，所以应让质量相同的钢球从同一斜面的不同高度静止滚下，则到达水平面时的速度不同；实验时，选择图甲和乙进行探究。乙中，钢球的高度更高，静止滚下到水平面的速度更大，撞击木块移动的距离更远，钢球的动能更大，所以可得：当质量一定时，钢球速度越大，动能越大。 （4）[1]根据控制变量法，探究阻力对物体运动的影响，除了阻力改变，其它因素应保持不变，所以小车从斜面滚下到水平面时的速度相同，具有的动能相同，小车最后都停下在斜面上，克服阻力做功，将所有的动能转化为内能，所以小车在三个表面克服摩擦力做功相等。 [2]由表格信息可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远，由此推理：若水平面绝对光滑，小车将做匀速直线运动。 （5）[1][2]将弹簧压缩到不同程度，弹簧所具有的弹性势能不同，弹簧恢复原状的过程中，弹性势能转化为动能，撞击同一木块时，铁球的动能不同，而铁球的质量相同，速度不同，所以该方案可行。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（2024·广东汕头·二模）汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。如图1是小明放学回家的路上时见到的一起两小车追尾相撞事故。 （1）对汽车A中的司机起保护作用的是 （选填“安全气囊”或“汽车头枕”）； （2）对汽车B中的司机来不及刹车就追尾撞上了A车，这是汽车B刹车后由于 仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A； （3）小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？他利用如图2甲、乙的实验装置进行了一系列实验测定，得到的数据如表： 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①小球从斜面滚下的过程中，小球动能的大小通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的； ②为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；可得出结论：在 一定时，物体的质量越大，动能越大； ③分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 【答案】 汽车头枕 惯性 距离s 1、3 速度 速度 【详解】（1）[1]A车辆被追尾时，司机由于惯性会向后倒，此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而汽车头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部。 （2）[2]一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性，汽车B刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A。 （3）①[3]实验中是通过小球推动木块，对木块做功来反映小球动能的大小的，相同平面上的同一木块被推动距离越远，说明小球对木块做功越多，表明撞击木块前小球具有的动能越大。所以可用木块被撞后运动的距离s来反映小球动能的大小。 ②[4][5]为了探究“超载”安全隐患，应选择1、3两次实验进行比较，这两次实验中小球释放高度相同，到达平面时具有的速度相同，质量不同，第3次实验中质量大，木块被推动距离远，表明第3次实验中小球具有的动能大，可得出结论：在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 ③[6]比较1、2两次实验可知，当质量相同，速度变为原来的2倍时，木块移动距离变为原来的4倍，可反映出小球的动能是原来的4倍；比较1、3两次实验可知，当速度相同时，质量变为原来的2倍时，木块移动距离变为原来的2倍，可反映出小球的动能是原来的2倍。可见，速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 11．（2024·广东深圳·三模）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： （提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？ （1）（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关； （2）（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，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。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，实验中探究的动能是指 （填序号）； A．小球在斜面上的动能       B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后的动能     D．木块被小球撞击后的动能 （3）（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ； （4）（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； （5）（知识拓展）木块在水平面上运动时，木块所受的重力与水平面对木块的支持力是一对 （选填“相互作用力”或“平衡力”）。 【答案】 速度 质量 B 物体质量一定时，物体的速度越大，动能越大 超载 平衡力 【详解】（1）[1][2]“十次车祸九次快”说明速度过快容易引起车祸，指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”说明超载容易引起车祸，指的是汽车的动能与质量有关。 （2）[3]物块被撞击得越远，那么金属球到达水平面时的动能就越大，实验中通过木块被撞击的距离去比较小球撞击木块前具有的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[4]分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 （4）[5]分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 （5）[6]木块在水平面上运动时，它受到的重力是地球对木块的吸引力，方向竖直向下；而水平面对木块的支持力是水平面对木块的支撑力，方向竖直向上。这两个力都作用在木块上，且满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上的条件，因此它们是一对平衡力，而不是相互作用力。 12．（2024·广东·三模）某段道路的交通标志牌如图甲所示，请你完成下面的问题回答： （1）对机动车的最高的行驶速度进行限制主要是由于动能的大小跟物体的 有关；而在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度主要是由于动能的大小跟物体的质量有关； （2）汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度，从物理角度看，这样做的目的是为了减小汽车的 （填字母）； A．摩擦力    B．惯性    C．动能    D．功率 （3）小明想验证物体动能的影响因素中，哪一个因素对物体的动能影响更大一些，为此他请教了老师获得了一个信息：同一个物体由不同高度下落时，当下落高度增大到原来4倍时，则下落的速度会增大到原来的2倍。于是小明利用图乙装置进行了下面的实验； 步骤一：让质量为m1的钢球A与质量为m2的钢球B（2m1=m2）在斜面的同一高度（h1）由滑下，记下A、B钢球将木块撞开的距离分别为s1=0.225m，s2=0.45m。（为方便研究，数据已作近似处理，下同） 步骤二：让A钢球分别在高度为h1和h2（4h1=h2）的位置滑下，记录钢球两次将木块撞开的距离分别为s1’=0.225m，s2’=0.9m。 ①在步骤一、二实验中，钢球都应该由 开始滑下； ②由步骤一、二实验数据可知，同一高度滑下的钢球，当质量增大2倍时，其动能增大到原来 倍；同一钢球滑下的速度增大2倍时，其动能增大到原来的 倍； （4）实验结束后，同学们交流讨论，认识到交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大， （选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。 【答案】 速度 C 静止 2 4 动能 【详解】（1）[1]在速度方面对行车做出限制，主要是因为速度影响车子动能的大小。 （2）[2]汽车动能大小与汽车质量与速度有关，在质量不变情况下，速度越大，汽车的动能越大。汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度，从物理角度看，这样做的目的是为了减小汽车的动能。 故选C。 （3）[3]在实验中，为使球到达水平面上的速度相同，都应使球在斜面上由静止开始自由下滑。 [4]实验中，是通过木块被撞击的距离来推测小球的动能大小的，小于动能大小与它将木块撞击的距离成正比。由步骤一可知，B的质量是A的2倍，而B将木块撞出的距离是A的2倍。二者从同高度下滑，到达平面时的是相同的，而撞击前B的动能是A的2倍。 [5]同一小球下滑前在斜面上的高度是4倍关系，即运动到平面上时速度2倍关系，但它将小球撞出的距离是4倍关系。即：两次动能是4倍关系。故同一物体速度增大到原来2倍，动能增大到原来4倍。 （4）[6]当汽车的质量不变、速度越大时，动能越大，做功的本领越大，造成的破坏越大。 13．（2024·广东汕头·二模）人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅送餐机器人的质量为18kg，它与地面的总接触面积为，将餐菜送到15m远的顾客桌上需要20s，g取10N/kg．求： (1)送餐机器人移动的平均速度； (2)送餐机器人托着2kg的餐菜，静止时对水平地面的压强； (3)设楼层高3米，某次送餐后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）送餐机器人移动的平均速度为 （2）送餐机器人托着2kg的餐菜，静止时对水平地面的压强为 （3）重力对机器人所做的功为 14．（2024·广东云浮·一模）如下题图所示，电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手，该电动清扫车空车的总质量为，清扫刷与路面不接触时，轮胎与路面的总接触面积为；某次扫车完成任务后，在平直道路上以的速度匀速直线行驶，经到达垃圾处理站，行驶过程中消扫车所受阻力大小恒为。（取）求： (1)清扫车完成任务时距离垃圾处理站的路程； (2)清扫车空车停在水平路面上，清扫刷与路面不接触时对路面的压强； (3)消扫车完成任务后到达垃圾处理站的整个行驶过程中牵引力做的功。 【答案】(1)3000m (2) (3) 【详解】（1）清扫车完成任务时距离垃圾处理站的路程 （2）清扫车空车停在水平路面上，清扫刷与路面不接触时对路面的压强 （3）消扫车完成任务后到达垃圾处理站的整个行驶过程中牵引力做的功 15．（2024·广东潮州·二模）看图，回答下列问题： “大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船舶过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸，“电梯”则是升船机，如图甲所示。 （1）琴琴同学在大坝上看到水面上波光粼粼，是因为光在水面部分区域发生了 反射； （2）船闸是根据 原理建造的。图乙中，阀门A打开后，当上游水道与闸室水面相平时，闸室与下游水面的高度差为22m，则阀门B左右两侧受到水的压强差是 Pa。一艘重3400吨的轮船从上游驶入闸室中，受到的浮力为 N；（水的密度为，g取） （3）图丙中定滑轮的作用是 ； （4）图丙的电梯：船上升速度为18m/min，则重物下降速度为 m/s，若船与江水总重为1.5万吨，则电梯功率为 W。 【答案】 镜面 连通器 2.2×105 3.4×107 改变力的方向 0.3 4.5×107 【详解】（1）[1]波光粼粼是由于水面不平静，平行光照射到水面后反射光线平行造成的看到白色亮点，所以波光粼粼是因为水面部分区域发生了镜面反射。 （2）[2]船闸在工作时，闸室与上游和下游分别构成连通器，因此是利用连通器原理工作的。 [3]闸室与下游水面的高度差为22m，则阀门B左右两侧受到水的压强差 [4]重3400吨的轮船驶入闸室中，漂浮在水上，受到的浮力 （3）[5]定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向。 （4）[6]船上升速度 由于定滑轮可改变力的方向，不能省力和省距离，故重物下降速度和船上升速度相等，速度为0.3m/s。 [7]电梯功率 16．（2024·广东·二模）如图所示为一表面粗糙程度不变的斜面，小明用平行于斜面大小为50N的力F将一重为100N的物体从位置A匀速直线推到位置B，在B时撤去F，物体减速运动经过位置C后在位置D恰好停下并保持静止，物体从A运动到D经历的时间t=5s，已知AB=BD=10m，g=10N/kg。 求： （1）物体的质量；( ) （2）物体从A运动到D的平均速度；( ) （3）请在图中画出物体在C位置时的受力示意图；( ) （4）物体从A运动到D，力F做的功；( ) （5）物体从A运动到D，物体各种能量的变化为：动能 ，重力势能 ，机械能 ；（以上三空均选填字母） A．保持不变    B．一直增大    C．一直减小    D．先变大再变小    E．先不变再变小 【答案】 10kg 4m/s 500J E B D 【详解】（1）[1]由G=mg可得，物体的质量 （2）[2]物体从A运动到D的平均速度 （3）[3]由题意可知，物体在C位置时受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力方向竖直向下，支持力垂直于斜面向上，物体沿斜面向上运动，摩擦力沿斜面向下，力的作用点都画在物体的重心，故受力示意图如下 （4）[4]物体从A运动到D过程中，在AB段受到力F的作用，力F做功；在BD段，不再受力F作用，力F不做功，故力F做的功为 （5）[5][6][7]物体从A运动到B，质量不变，速度不变，动能不变；高度一直增大，重力势能一直增大；机械能等于动能和势能之和，所以机械能变大；物体从B运动到D，质量不变，速度减小，动能变小；高度一直增大，重力势能一直增大，此时物体需要克服摩擦力做功，消耗一部分机械能，所以机械能减小。综上，动能先不变后减小，重力势能一直增大，机械能先变大后变小。 17．（2024·广东·二模）利用轮船上的电动机和缆绳从湖底竖直打捞一长方体物体，求： (1)湖水某处深度20米，则湖水对湖底的压强多大？（ρ水=1×103kg/m3） (2)若打捞过程中，绳子对长方体的拉力与时间的关系如图乙，长方体上升速度与时间关系如图丙，（不考虑水的阻力影响）求长方体的体积与长度； (3)在0~30s浮力做功的功率。 【答案】(1)2×105Pa (2)0.4m3，4m (3)800W 【详解】（1）湖水某处深度20米，则湖水对湖底的压强 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa （2）由乙图可知，长方体浸没时，绳子对长方体的拉力为5000N，长方体露出水面后，绳子对长方体的拉力为9000N，则长方体浸没时受到浮力 F浮=F1-F2=9000N-5000N=4000N长方体的体积 由乙图可知，长方体从上端接触水面到全部离开水面用时20s，由丙图可知，长方体上升速度为0.2m/s，则长方体的长度 s=vt=0.2m/s×20s=4m （3）由 可得，在0~30s浮力做功的功率 P=F浮v=4000N×0.2m/s=800W 18．（2024·广东佛山·三模）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，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像如图乙所示。（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0~10s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。 【答案】(1) (2)1.12m/s (3)18W 【详解】（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压力为 对地面产生的压强为 （2）由图像可知，0~6s和6~10s机器人速度分别为 ， 0~6s内行走的距离 6~10s内行走的距离 0~10s内的平均速度 （3）在0~6s内，智能机器人做匀速直线运动，机器人受到的牵引力 牵引力做功的功率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题三 力学 专题18 功和机械能 考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。 中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。 真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。 新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。 考点内容 课标要求 命题预测 功的概念及判断力对物体是否做功 通过实验，认识声的产生和传播条件 了解声音的特性 《功和机械能》是力学的重点内容，同时也是学习学习过程中对概念理解较难的内容。该部分涉及到的概念和知识点较多，尤其是在理解功与能的关系上，通过社会生活的实例来加以说明。 该内容是广东中考必考考点，题型主要是选择题、填空题、计算题、综合能力题，分值在3~5分。 主要命题点有：功的概念、功的简单计算、功率及其计算、动能和势能、动能和势能之间的转化、机械能守恒等。 功的计算 功率的概念 知道噪声的危害及控制方法 了解现代技术中声学知识的一些应用 计算功率 能量与物体做功的联系 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 动能和势能 机械能及其转化 1．（新情境）（2024·广东汕头·二模）如图甲为冬奥会滑雪大跳台比赛中选手的部分运动轨迹，其中a点为下滑过程中的一点，b点是下滑轨道的最低点，c为刚要离开跳台的点，d为腾空后的最高点，e为着陆点，若不计空气阻力，则选手的机械能随位置变化的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（跨学科）（2024·广东深圳·三模）小明用力斜向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图2所示。图1中可能与M、N和S位置关系相似的是：图 和 ，N点机械能大小范围可能是 J。 3．（新考法）（2024·广东广州·二模）冬奥会上滑雪运动员从起点下滑，过程中先后经过M、S两点，她在这两点的动能和重力势能如图所示，则运动员（　　） A．在M点时她的动能为0.5J B．M点所在位置比S点的高 C．从M点运动到S点的过程中速度一直在变大 ►考向一 功及计算 1．（2024·广东·中考真题）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为，在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。（） （1）求返回舱在这段时间内 ①平均速度； ②重力做的功； （2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为，求它对水平地面的压强。 2．（2022·广东深圳·中考真题）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问： （1）求车对地面的压强； （2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）； （3）整个过程牵引力做功多少？ 3．（2022·广东·中考真题）图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg） （1）机器人对水平地面的压强； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。 4．（2020·广东深圳·中考真题）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。求： （1）“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度； （2）当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强； （3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。 5．（2020·广东·中考真题）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求： （1）前10s轿车运动的平均速度； （3）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程； （3）动力F做的总功。 易混易错：对“物体在力的方向上移动距离”的理解 力对物体做功时，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，移动的方向和力的方向有夹角(夹角不等于90°)时力也对物体做功。 方法技巧 （1）判断了是否做功的两个必要因素(作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离)是否同时存在； （2）看是否符合三种不做功的情况，即有距离无力、有力无距离、有力有距离但力的方向与物体移动的方向垂直。 ►考向二 功率 6．（2023·广东广州·中考真题）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。    （1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2；（均选填“>”“=”“<”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做的功为 J。 7．（2020·广东广州·中考真题）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。 （1）求F在OP段做的功 ； （2）求F在QR段的功率 ； （3）容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则 （选填“>”“=”“<”）。 8．（2021·广东广州·中考真题）如图，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图所示，g取10N/kg。 （1）求货物的质量。 （2）求BC段吊机对货物的拉力做的功。 （3）求CD段货物所受重力做功的功率。 （4）在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）。 易混易错 做功“多少”与“快慢”的意义不同，做功多的不一定做功快，做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时，做功多的做功才快，即功率才大。所以，描述功率时不能说物体做功越多，功率越大，也要注意时间的多少，一般描述为单位时间内(或相同时间内),物体做功越多，功率越大。 ►考向三 探究动能、重力势能大小的影响因素 9．（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6 （选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为 N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图； （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，在乙位置时的动能为 J。 方法技巧 在探究实验中，需要探究影响重力势能的三个因素，应用到了控制变量法。 （1）当研究物体的重力势能与物体质量关系时，需要保持下落高度和运动路径相同，改变物体质量； （2）研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度； （3）当研究物体重力势能与运动路径的关系时，需要保持物体质量和下落高度相同，改变运动路径。据此分析解答。 ►考向四 动能和势能、机械能及其转化 10．（2020·广东深圳·中考真题）2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　） A．动能增大，势能不变，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能增大 C．动能增大，势能增大，机械能不变 D．动能减小，势能增大，机械能不变 11．（2020·广东广州·中考真题）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（　　） A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的 C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低 12．（2022·广东·中考真题）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 点最大，B点重力势能的大小 E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是 （选填“变化”或“不变”）的。 13．（2022·广东广州·中考真题）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能 （选填“增大”“不变”“减小”），N 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P 比N高（选填“可能”“不可能”）。 14．（2021·广东广州·中考真题）如图，小丽站在商场的手扶电梯上，随梯匀速下楼，运动轨迹如图虚线所示。 （1）在图中画出小丽的受力示意图 。（图中“·”表示小丽） （2）此过程中，小丽的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 ★特别提醒：一个物体是否具有弹性势能，关键看该物体是否发生了弹性形变。若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能；若物体虽然发生了形变，但不是弹性形变，则没有弹性势能，如一捏就扁的的面团，就不具有弹性势能。 易混易错 动能和弹性势能的之间的转化，可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。例如，由高处落下的篮球在撞击地面发生了弹性形变过程中，球的动能转化为自身的弹性势能；球在恢复原状的过程中，球的弹性势能转化为自身的动能，动能和弹性势能在一个物体上相互转化。运动员进行蹦床表演时，运动员的动能和蹦床的弹性势能在两个物体间相互转化。 方法技巧 （1）动能与重力势能间的转化：看到下落，学生就容易习惯性的认为重力势能转化为动能，当当物体匀速下落时，速度不变，物体的动能不变，此时重力势能没有转化为动能。 （2）动能与弹性势能间的转化：解答此类问题的关键是确定哪个阶段物体做加速运动，哪个阶段小球做减速运动。 ① 加速运动时：弹性势能转化为动能；② 减速运动时：动能转化为弹性势能。 （3）动能、重力势能、弹性势能间的转化：不计空气阻力时，物体的机械能守恒。 在分析动能、重力势能和弹性势能之间的转化时，根据物体运动情况，可以把物体的运动的整个过程进行分段。考虑每段运动过程中，物体运动速度的变化情况，物体的形变情况，即可分析重力势能和弹性势能的变化规律，以及动能与重力势能和弹性势能之间的转化。 1．（2024·广东汕尾·二模）如图所示，滑梯是儿童游乐园常见的设施。小朋友在沿滑梯匀速下滑的过程中，（    ） A．动能增大，重力势能减小，机械能不变 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能增大，重力势能不变，机械能增大 2．（2024·广东广州·三模）已知物块的重力为15N，第一次在大小为10N的水平拉力F1作用下沿着水平面运动，如图1所示，物块在OP段的v﹣t图象如图2所示；第二次在大小为20N的拉力F2作用下沿着斜面向上运动，如图3所示，F2的方向始终沿着物块运动方向，物块在QR段的s﹣t图象如图4所示。下列说法符合题意的是（　　） A．F1在OP段做的功与F2在QR段做的功相同 B．F1在OP段做功的功率小于F2在QR段做功的功率 C．物体在QR段受力不平衡 D．OP段物块所受摩擦力为10N，QR段物体所受摩擦力为20N 3．（2024·广东江门·一模）长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中，天舟七号货运飞船（　　） A．质量变大 B．动能增大 C．惯性变小 D．运动状态不变 4．（2024·广东广州·二模）跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　） A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零 C．到达最高点时动能最大 D．经过最高点时重力势能最大 5．（2024·广东中山·三模）如图所示，舰载机的机翼上凸下平，这是利用气体流速越大的位置压强越 （选填“大”或“小”）的原理使舰载机获得升力；舰载机在加速上升阶段时，其动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；舰载机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，舰载机应使用沸点较 （选填“高”或“低”）的航空煤油作为燃料。 6．（2024·广东广州·三模）形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到的拉力，均以的初速度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为，受到的摩擦力为；M对水平面的压力为，受到的摩擦力为。    (1)N、M受到摩擦力 （选填“”、“”或“”）；两个实心方块对水平面的压力 （选填“”、“”或“”），判断依据是： ； (2)拉力对实心物体N做功的功率是 W。 7．（2024·广东惠州·一模）如题图所示，单摆中的小球在A、B、C三点间不停地往复运动，如果不考虑空气阻力的影响，小球在 处的重力势能最大；小球在 处的动能最大；小球由A到B过程中， 能保持不变。 8．（2024·广东佛山·三模）神舟十六号载人飞船的航天员乘坐返回舱返回地面，当返回舱减速下降时，降落伞和返回舱所受空气阻力 降落伞与返回舱的总重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；当返回舱即将着陆时，返回舱底部的反推发动机向 （选填“上”或“下”）喷气，从而进一步减速，返回舱的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 9．（2024·广东东莞·一模）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图所示。 (1)本实验是通过 来反映钢球动能大小的； (2)为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 两图进行实验分析； (3)实验为探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 ； (4)实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离大小（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 运动； 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 (5)小磊在探究“动能大小与速度的关系”时将实验装置改成如图丁所示，利用质量相同的铁球将弹簧压缩不同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。理由是 。 A．铁球的质量相同，初速度不同 B．铁球的质量相同，初速度相同 C．铁球的质量不同，初速度不同 D．铁球的质量不同，初速度相同 10．（2024·广东汕头·二模）汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。如图1是小明放学回家的路上时见到的一起两小车追尾相撞事故。 （1）对汽车A中的司机起保护作用的是 （选填“安全气囊”或“汽车头枕”）； （2）对汽车B中的司机来不及刹车就追尾撞上了A车，这是汽车B刹车后由于 仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A； （3）小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？他利用如图2甲、乙的实验装置进行了一系列实验测定，得到的数据如表： 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①小球从斜面滚下的过程中，小球动能的大小通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的； ②为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；可得出结论：在 一定时，物体的质量越大，动能越大； ③分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 11．（2024·广东深圳·三模）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： （提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？ （1）（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关； （2）（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，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。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，实验中探究的动能是指 （填序号）； A．小球在斜面上的动能       B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后的动能     D．木块被小球撞击后的动能 （3）（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ； （4）（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； （5）（知识拓展）木块在水平面上运动时，木块所受的重力与水平面对木块的支持力是一对 （选填“相互作用力”或“平衡力”）。 12．（2024·广东·三模）某段道路的交通标志牌如图甲所示，请你完成下面的问题回答： （1）对机动车的最高的行驶速度进行限制主要是由于动能的大小跟物体的 有关；而在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度主要是由于动能的大小跟物体的质量有关； （2）汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度，从物理角度看，这样做的目的是为了减小汽车的 （填字母）； A．摩擦力    B．惯性    C．动能    D．功率 （3）小明想验证物体动能的影响因素中，哪一个因素对物体的动能影响更大一些，为此他请教了老师获得了一个信息：同一个物体由不同高度下落时，当下落高度增大到原来4倍时，则下落的速度会增大到原来的2倍。于是小明利用图乙装置进行了下面的实验； 步骤一：让质量为m1的钢球A与质量为m2的钢球B（2m1=m2）在斜面的同一高度（h1）由滑下，记下A、B钢球将木块撞开的距离分别为s1=0.225m，s2=0.45m。（为方便研究，数据已作近似处理，下同） 步骤二：让A钢球分别在高度为h1和h2（4h1=h2）的位置滑下，记录钢球两次将木块撞开的距离分别为s1’=0.225m，s2’=0.9m。 ①在步骤一、二实验中，钢球都应该由 开始滑下； ②由步骤一、二实验数据可知，同一高度滑下的钢球，当质量增大2倍时，其动能增大到原来 倍；同一钢球滑下的速度增大2倍时，其动能增大到原来的 倍； （4）实验结束后，同学们交流讨论，认识到交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大， （选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。 13．（2024·广东汕头·二模）人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅送餐机器人的质量为18kg，它与地面的总接触面积为，将餐菜送到15m远的顾客桌上需要20s，g取10N/kg．求： (1)送餐机器人移动的平均速度； (2)送餐机器人托着2kg的餐菜，静止时对水平地面的压强； (3)设楼层高3米，某次送餐后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所做的功。 14．（2024·广东云浮·一模）如下题图所示，电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手，该电动清扫车空车的总质量为，清扫刷与路面不接触时，轮胎与路面的总接触面积为；某次扫车完成任务后，在平直道路上以的速度匀速直线行驶，经到达垃圾处理站，行驶过程中消扫车所受阻力大小恒为。（取）求： (1)清扫车完成任务时距离垃圾处理站的路程； (2)清扫车空车停在水平路面上，清扫刷与路面不接触时对路面的压强； (3)消扫车完成任务后到达垃圾处理站的整个行驶过程中牵引力做的功。 15．（2024·广东潮州·二模）看图，回答下列问题： “大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船舶过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸，“电梯”则是升船机，如图甲所示。 （1）琴琴同学在大坝上看到水面上波光粼粼，是因为光在水面部分区域发生了 反射； （2）船闸是根据 原理建造的。图乙中，阀门A打开后，当上游水道与闸室水面相平时，闸室与下游水面的高度差为22m，则阀门B左右两侧受到水的压强差是 Pa。一艘重3400吨的轮船从上游驶入闸室中，受到的浮力为 N；（水的密度为，g取） （3）图丙中定滑轮的作用是 ； （4）图丙的电梯：船上升速度为18m/min，则重物下降速度为 m/s，若船与江水总重为1.5万吨，则电梯功率为 W。 16．（2024·广东·二模）如图所示为一表面粗糙程度不变的斜面，小明用平行于斜面大小为50N的力F将一重为100N的物体从位置A匀速直线推到位置B，在B时撤去F，物体减速运动经过位置C后在位置D恰好停下并保持静止，物体从A运动到D经历的时间t=5s，已知AB=BD=10m，g=10N/kg。 求： （1）物体的质量；( ) （2）物体从A运动到D的平均速度；( ) （3）请在图中画出物体在C位置时的受力示意图；( ) （4）物体从A运动到D，力F做的功；( ) （5）物体从A运动到D，物体各种能量的变化为：动能 ，重力势能 ，机械能 ；（以上三空均选填字母） A．保持不变    B．一直增大    C．一直减小    D．先变大再变小    E．先不变再变小 17．（2024·广东·二模）利用轮船上的电动机和缆绳从湖底竖直打捞一长方体物体，求： (1)湖水某处深度20米，则湖水对湖底的压强多大？（ρ水=1×103kg/m3） (2)若打捞过程中，绳子对长方体的拉力与时间的关系如图乙，长方体上升速度与时间关系如图丙，（不考虑水的阻力影响）求长方体的体积与长度； (3)在0~30s浮力做功的功率。 18．（2024·广东佛山·三模）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，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像如图乙所示。（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0~10s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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$