专题03 功和功率 机械能转化与守恒（测试）-【上好课】2025年中考科学二轮复习讲练测（浙江专用）

专题03 功和功率 机械能转化与守恒 （试题分值：70分 测试时间：75分钟） 一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分.每小题只有一个正确答案) 1．跳台滑雪是运动员以自身的体重通过助滑坡获得的速度比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势图正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 2．在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．从A运动到C的过程中，小球的机械能减小 B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态 C．小球运动到B点时，若细线断开，之后小球的重力势能先增大后减小 D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落 3．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．t1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 4．一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图甲），松手后，木块将上升到最大高度H（如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（　　） A．弹簧的弹性势能逐渐增大 B．弹簧的弹性势能先增大后不变 C．木块的机械能逐渐增大 D．木块的机械能先增大后不变 5．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 6．图甲是水火箭制作项目学习小组同学的设计图，图乙为水火箭发射后的v﹣t图像。下列说法正确的是（　　） A．在上升过程中，喷出的水对水火箭有向下的力 B．在上升过程中，水火箭的运动状态发生改变 C．在上升过程中，水火箭到达最高点的时刻为t1 D．在下降过程中，水火箭的机械能逐渐增大 7．如图，高度为L、横截面积为S的物块漂浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L。已知杯子的横截面积为2S，水的密度为ρ，物块的密度是水的一半。现用外力将物块缓慢刚好按下水面，则外力所做的功至少是（　　） A． B． C． D． 8．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 9．如图，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点且速度逐渐增大，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，功率为P1；在BC段重力做功W2，功率为P2。则（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＜W2，P1＜P2 C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1＝W2，P1＜P2 10．如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（　　） A．AB段拉力做功较多 B．CD段拉力做功较多 C．AB段与CD段拉力做的功一样多 D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断 11．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B．人对皮带不做功 C．人对皮带做功的功率为mgv D．人对皮带做功的功率大于fv 12．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 13．在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面且大小相等的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则（　　） A．W甲＜W乙，W额甲＞W额乙 B．W甲＝W乙，W额甲＞W额乙 C．W甲＝W乙，W额甲＝W额乙 D．W甲＝W乙，W额甲＜W额乙 14．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。下列选项错误的是（　　） A．物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为mgH B．C点距离水平面的高度为2h﹣H C．物体能返回至C点处，可推出H＜2h D．从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为mg（2h﹣H） 15．一物体在水平向右的拉力F1作用下以2m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以3m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2。则（　　） A．W1＝W2 P1＞P2 B．W1＝W2 P1＜P2 C．F1＞F2 P1＝P2 D．F1＝F2 P1＞P2 二、填空题(本题2小题，每空2分，共8分) 16．如图所示，小科将一个铁球缓慢放在弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动。在B位置时，铁球运动的速度最大，C位置为铁球运动的最低点。已知AC间的高度差为h，铁球的质量为m。（整个过程中不计能量损耗） （1）B位置到C位置的过程中铁球所受的重力　 　（选填“大于”“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。 （2）从A位置到C位置，弹簧弹性势能的增加量为　 　。（用含字母的式子表示） 17．中国跳水队被人们称为“梦之队”。如图是运动员在跳板上起跳时的几个瞬间：其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点。跳水运动员为了提高起跳的高度，往往在跳板上先上下晃动几次后才离开跳板，整个过程空气阻力忽略不计，从A→C的过程中，运动员的动能如何变化？　 　，运动员的机械能 　 　（填“守恒”或“不守恒”）。 三、探究题(本题2小题，每空2分，共10分) 18．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 　 　，实验中所用小球的重力为 　 　N。 19．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。小明同学能连续做10个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学想估测小明同学做10个规范动作时的功率。 （1）所需要的测量器材有体重计、刻度尺和秒表。 （2）如表是课外活动小组设计的实验记录表格： 人的质量m/kg 总时间t/s 功率P/W 表格第一行第二格的横线处应填上：　 　。（表格第二行空格不需要填写数据） （3）写出计算小明同学做引体向上时功率的表达式：P＝ （利用测量的物理量符号表示）。 （4）若小明同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上功率会 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 四、解答题（本题1小题，共7分） 20．纯电动汽车对降低碳排放有突出贡献，我国制定多项政策大力发展电动汽车。已知某品牌的一款电动汽车（图甲）的参数如表： 电动机额定功率 20千瓦 最高时速 120千米/时 能耗 12千瓦时/百公里 磷酸铁锂电池总电量 40千瓦时 （1）为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适。则该车充满电后，最佳续航里程是多少百公里？（结果保留整数） （2）在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力为多少？ （3）在未来，电动汽车可在光伏路面移动充电（图乙），充电垫发出高频电磁波，被汽车底盘上的装置接收，为电池充电。如图丙所示，一辆电量不足的汽车以速度v匀速通过充电区域，其长s1为100米，接收装置转化电磁波能量为电能的功率P0为1000千瓦，忽略汽车在充电过程中损耗的能量。两段充电区域的间距S2为10千米，电池消耗的电能全部用于维持汽车行驶，所受阻力为1000牛。为使汽车能顺利到达下一充电区域，求其在充电时速度的最大值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 功和功率 机械能转化与守恒 （试题分值：70分 测试时间：75分钟） 一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分.每小题只有一个正确答案) 1．跳台滑雪是运动员以自身的体重通过助滑坡获得的速度比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势图正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【解答】解：①a→b→c→d→e最后停止，运动员在雪地上滑动时，由于克服滑雪板与雪之间的摩擦做功，消耗机械能，机械能减小；运动员在空中运动时，不计空气阻力，运动员的机械能不变；所以运动员的机械能先减小，后不变，再后来又减小，故图①正确； ②a→b→c→d→e的过程中，质量不变，高度变化是：高→低→高→低，重力势能变化是：大→小→大→小，故图②正确； ③a→b→c→d→e的过程中，质量不变，速度变化是：小→大→小→大→小，动能变化是：小→大→小→大→小，故图③正确； 故选：D。 2．在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态。由静止释放，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，B点是小球运动轨迹中的最低点，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．从A运动到C的过程中，小球的机械能减小 B．小球运动到C点时，小球速度为0，处于平衡状态 C．小球运动到B点时，若细线断开，之后小球的重力势能先增大后减小 D．小球运动到C点时，若细线断开，小球将竖直下落 【解答】解：A、不计阻力，从A到C过程中，小球的动能与势能相互转化，机械能的总量不变，故A错误； B、小球摆到C点时，受重力与绳子的拉力，二力不在一条直线上，则受到的不是一对平衡力，故B错误； C、摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此，小球将向右下方做曲线运动，重力势能始终减小，故C错误； D、小球运动到C点时，处于静止状态，若细线断开，小球只受重力的作用，因此小球将竖直下落，故D正确。 故选：D。 3．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．t1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，运动员向下作减速运动，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。 4．一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图甲），松手后，木块将上升到最大高度H（如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（　　） A．弹簧的弹性势能逐渐增大 B．弹簧的弹性势能先增大后不变 C．木块的机械能逐渐增大 D．木块的机械能先增大后不变 【解答】解：AB、在木块上升的过程中，弹簧逐渐恢复原来形状，即形变程度逐渐减小，因此弹性势能逐渐减小，故AB错误； CD．在弹簧恢复原来形状的过程中，弹性势能转化为木块的机械能，此时机械能逐渐增大。当弹簧恢复原来长度后，由于不计摩擦，因此木块没有机械能的损失，则它的机械能保持不变，故C错误、D正确。 故选：D。 5．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。 6．图甲是水火箭制作项目学习小组同学的设计图，图乙为水火箭发射后的v﹣t图像。下列说法正确的是（　　） A．在上升过程中，喷出的水对水火箭有向下的力 B．在上升过程中，水火箭的运动状态发生改变 C．在上升过程中，水火箭到达最高点的时刻为t1 D．在下降过程中，水火箭的机械能逐渐增大 【解答】解：A、发射时，瓶内高压气体对水做功，水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，喷出的水对水火箭有向上的推力，故A错误； B、在上升过程中，水火箭的速度大小发生变化，运动状态发生改变，故B正确； C、上升过程中，水火箭的高度变大，速度减小，水火箭的动能转化为重力势能，在上升过程中，速度减小到零的时候，水火箭到达最高点，水火箭到达最高点的时刻不是t1，故C错误； D、下降过程中，水火箭克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。 故选：B。 7．如图，高度为L、横截面积为S的物块漂浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L。已知杯子的横截面积为2S，水的密度为ρ，物块的密度是水的一半。现用外力将物块缓慢刚好按下水面，则外力所做的功至少是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：物块的密度是水的一半，根据漂浮的条件知，物体一半深度浸入； 按下水面时，假设物体下降的高度为h，则液面上升的高度为h； 物体下降的体积等于液面升高的体积，则Sh＝（h）×（2S﹣S）； 解得h； 增大的最大浮力为F浮＝ρ液gV排＝ρSg； 做功W＝FF浮。 故选：D。 8．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。 9．如图，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点且速度逐渐增大，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，功率为P1；在BC段重力做功W2，功率为P2。则（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＜W2，P1＜P2 C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1＝W2，P1＜P2 【解答】解：（1）物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W＝Gh，重力做功相同，所以W1＝W2。 （2）物体在下落过程中，重力势能转化为动能，物体质量不变，所以v1＜v2， 因为AB＝BC，所以t1＞t2， 又因为W1＝W2，根据P，所以P1＜P2。 故选：D。 10．如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（　　） A．AB段拉力做功较多 B．CD段拉力做功较多 C．AB段与CD段拉力做的功一样多 D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断 【解答】解：两次拉力的大小相等，AB＝CD，由W＝Fs可知拉力所做的功相同，故C正确，ABD错误。 故选：C。 11．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B．人对皮带不做功 C．人对皮带做功的功率为mgv D．人对皮带做功的功率大于fv 【解答】解：A、人脚对皮带的摩擦力方向沿传送带向下，与皮带的运动方向相同，为动力，故A正确。 B、皮人对皮带的摩擦力使皮带移动了距离，人对皮带做了功，故B错误。 CD、人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P＝fv，故CD错误。 故选：A。 12．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。 13．在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面且大小相等的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则（　　） A．W甲＜W乙，W额甲＞W额乙 B．W甲＝W乙，W额甲＞W额乙 C．W甲＝W乙，W额甲＝W额乙 D．W甲＝W乙，W额甲＜W额乙 【解答】解：由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F， 根据W＝Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）：W甲＝W乙； 由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有＝Gh＝mgh可知，有用功W甲有＜W乙有， 因为W额＝W总﹣W有，所以W额甲＞W额乙。 故选：B。 14．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。下列选项错误的是（　　） A．物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为mgH B．C点距离水平面的高度为2h﹣H C．物体能返回至C点处，可推出H＜2h D．从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为mg（2h﹣H） 【解答】解：A、物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功为：W＝GH＝mgH，故A正确； BC、物体在A、B两点的高度分别为H、h，从A点滑到B点的过程中，设机械能损失量为ΔE，即克服摩擦力做的功，由能量守恒定律得：ΔE＝G•Δh＝mg（H﹣h）。 物体从B点滑到C点的过程中，物体与水平面间的压力和接触面粗糙程度都不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变。设C点高度为h′，由能量守恒定律得：ΔE＝G•Δh＝mg（h﹣h′）。 由上面两个等式可得：ΔE＝mg（H﹣h）＝mg（h﹣h′），所以h′＝2h﹣H， 因为BC之间的距离大于0，则有2h﹣H＞0，解得2h＞H，故BC正确； D、根据上面分析，一次克服摩擦力做功ΔE＝mg（H﹣h），从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为2mg（H﹣h），故D错误。 故选：D。 15．一物体在水平向右的拉力F1作用下以2m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以3m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2。则（　　） A．W1＝W2 P1＞P2 B．W1＝W2 P1＜P2 C．F1＞F2 P1＝P2 D．F1＝F2 P1＞P2 【解答】解：由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变； 又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f； 物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知，拉力做的功：W1＝W2。 因为v1＜v2，且F1＝F2，由PFv可知，拉力做功的功率：P1＜P2。 故答案为：B。 二、填空题(本题2小题，每空2分，共8分) 16．如图所示，小科将一个铁球缓慢放在弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动。在B位置时，铁球运动的速度最大，C位置为铁球运动的最低点。已知AC间的高度差为h，铁球的质量为m。（整个过程中不计能量损耗） （1）B位置到C位置的过程中铁球所受的重力　 　（选填“大于”“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。 （2）从A位置到C位置，弹簧弹性势能的增加量为　 　。（用含字母的式子表示） 【解答】解：（1）铁球在B点速度最大，弹力等于重力，继续现象运动，弹簧的弹力变大，此时铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力； （2）从A位置到C位置，小球的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大，二者变化量相等，所以弹簧弹性势能的增加量为：E＝mgh。 故答案为：（1）小于；（2）mgh。 17．中国跳水队被人们称为“梦之队”。如图是运动员在跳板上起跳时的几个瞬间：其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点。跳水运动员为了提高起跳的高度，往往在跳板上先上下晃动几次后才离开跳板，整个过程空气阻力忽略不计，从A→C的过程中，运动员的动能如何变化？　 　，运动员的机械能 　 　（填“守恒”或“不守恒”）。 【解答】解：从A到B过程中，人的重力大于跳板的支持力，合力向下，运动员做加速运动，动能变大；从B到C过程中，跳板的支持力大于人的重力，合力向上，运动员做减速运动，动能变小；因此从A到C的过程中，其动能先变大后变小； 在从A到C的过程中，运动员与跳板的总机械能守恒，但运动员的机械能不守恒。 故答案为：先变大后变小；不守恒。 三、探究题(本题2小题，每空2分，共10分) 18．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 　 　，实验中所用小球的重力为 　 　N。 【解答】解：根据图丁可知，开始小球的速度增大，后来速度减小，整个过程中小球的质量不变，所以小球的动能先增大后减小； 小球在下落过程中，速度变大，接触弹簧后，弹力先小于重力，小球的速度变大，当弹力等于重力时，小球的速度最大；继续向下运动，弹力大于重力，小球做减速运动，所以小球速度最大时，重力等于弹力；由图可知，小球速度最大时，弹簧的形变量为0.1m，则小球的重力为：G＝F0.1N＝1N。 故答案为：先增大后减小；1。 19．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。小明同学能连续做10个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学想估测小明同学做10个规范动作时的功率。 （1）所需要的测量器材有体重计、刻度尺和秒表。 （2）如表是课外活动小组设计的实验记录表格： 人的质量m/kg 总时间t/s 功率P/W 表格第一行第二格的横线处应填上：　 　。（表格第二行空格不需要填写数据） （3）写出计算小明同学做引体向上时功率的表达式：P＝ （利用测量的物理量符号表示）。 （4）若小明同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上功率会 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解答】解：（2）（3）做10个规范的引体向上动作的功率：P，由此可知，测功率需要测量：质量m、上升的高度h、时间t； 需要测量的物理量是：小明引体向上时，上升的高度h、小明的质量m，时间t；故空白处为：上升的高度h； （4）若小明同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，P可知，他引体向上功率变小。 故答案为：（2）上升的高度h；（3）；（4）变小。 四、解答题（本题1小题，共7分） 20．纯电动汽车对降低碳排放有突出贡献，我国制定多项政策大力发展电动汽车。已知某品牌的一款电动汽车（图甲）的参数如表： 电动机额定功率 20千瓦 最高时速 120千米/时 能耗 12千瓦时/百公里 磷酸铁锂电池总电量 40千瓦时 （1）为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适。则该车充满电后，最佳续航里程是多少百公里？（结果保留整数） （2）在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力为多少？ （3）在未来，电动汽车可在光伏路面移动充电（图乙），充电垫发出高频电磁波，被汽车底盘上的装置接收，为电池充电。如图丙所示，一辆电量不足的汽车以速度v匀速通过充电区域，其长s1为100米，接收装置转化电磁波能量为电能的功率P0为1000千瓦，忽略汽车在充电过程中损耗的能量。两段充电区域的间距S2为10千米，电池消耗的电能全部用于维持汽车行驶，所受阻力为1000牛。为使汽车能顺利到达下一充电区域，求其在充电时速度的最大值。 【解答】解：（1）由表中信息和题意可知，磷酸铁锂电池总电量为40kW•h，百公里能耗为12kW•h，为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适， 则该车充满电后，最多消耗的电能：W0＝（1﹣20%）×40kW•h＝32kW•h， 最佳续航里程：s266km（若取267km，则消耗的电能略大于32kW•h）； （2）根据P＝Fv可知在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力F600N； （3）由题知，两段充电区域的间距s2为10km，电池消耗的电能全部用于维持汽车行驶，所受阻力为1000N， 则电动汽车匀速行驶距离s2，所消耗的电能：W＝fs2＝1000N×10000m＝1×107J； 则充电过程中获得的电能：W′＝W＝1×107J； 由公式W′＝P0t＝P0可得，电动汽车在通过此段充电区域时的最大速度： v10m/s，即汽车在充电时速度不能大于10m/s。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$