专题09 功和机械能(广西专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)中考1年模拟物理真题分类汇编
2025-07-02
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内容正文:
四、运动与力学
专题09 功和机械能
1.(2025·广西·中考真题)【新情景——智能机器狗】如图所示,驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗( )
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能增大 D.重力势能减小
2.(2022·广西玉林·中考真题)【新情景——中国国防】如图所示,舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中( )
A.动能减小,重力势能增大 B.动能增大,重力势能减小
C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小
3.(2022·广西·中考真题)【新情景——无人驾驶观光车】第十二届中国(南宁)国际园林博览会为打造“智慧园博”,引入纯电动无人驾驶观光车,供市民免费乘坐游览,如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg,轮胎与地面的总接触面积为0.02m2,在园内某段平直路面上匀速行驶30m,用时10s,牵引力为2×103N,求:
(1)观光车行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
一.功
1.(2021·广西柳州·中考真题)人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖,某品牌可乐的营养成分表如下,质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后,想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量,g取10N/kg,为了达到目标,他需要爬楼梯的高度最接近( )
项目
每罐
能量
594千焦
蛋白质
0克
脂肪
0克
碳水化合物
35.0克
——糖
35.0克
钠
39.6毫克
A.10 000m B.1000m C.100m D.60m
2.(2021·广西贺州·中考真题)以下物理单位中,属于力的单位的是( )
A.m B.J C.Pa D.N
3.(2023·广西·中考真题)在劳动实践活动中,小明在平直的道路上用推车运送小麦,如图所示,他用60N的水平推力推着推车,以1m/s的速度匀速前进了一段距离,所用的时间为5s,求
(1)推车通过的路程;
(2)推车受到的阻力;
(3)推力做的功。
4.(2022·广西玉林·中考真题)如图所示,质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑,图中显示小车到达A、B、C三处的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。问:
(1)小车通过段、段的路程分别为多少m?
(2)小车通过段的平均速度为多少m/s?
(3)小车重力在段所做的功比在段所做的功多几分之几?
5.(2021·广西玉林·中考真题)如图所示,记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动,受到的阻力为1200N;乙图中汽车做加速运动。求:
(1)甲图中汽车的速度;
(2)乙图中汽车在前30s内的平均速度;
(3)甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。
6.(2021·广西桂林·中考真题)桂林经常使用喷雾车对街道进行降温除尘,总重为6104N的喷雾车静止在水平路面上时,车轮与路面的总接触而积为0.15m2,某次作业中喷雾车在8×103N的牵引力作用下,以4m/s的速度水平匀速行驶了30s.求:
(1)静止时,喷雾车对水平路面的压强等于多少帕斯卡?
(2)在这30s内,牵引力对喷雾车做功等于多少焦耳?
7.(2025·广西·中考真题)某同学探究不同密度的物块在液体中的特点,如图所示,现有质地均匀,不吸水的正方体物块A和B,其质量分别为和、边长分别为和,以及内部边长为的正方体玻璃容器。已知水的密度。取。求:
(1)将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压强;
(2)往容器内缓慢注水,物块A不上浮,当水深为时,水对容器底部的压强和注入水的体积;
(3)接着把物块B放在物块A的正上方。再将质量为的水缓慢注入容器。在此过程中,水对物块B所做的功。
二.功率
8.(2022·广西·中考真题)下列物理学家中,以其名字命名力的单位的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.帕斯卡 D.焦耳
9.(2021·广西桂林·中考真题)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
10.(2022·广西贺州·中考真题)用50N的水平力推物体向前移动2m,用时4s;推力对物体所做的功为 J,推力做功的功率为 W。
11.(2024·广西·中考真题)一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)货轮行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
12.(2022·广西柳州·中考真题)一辆汽车在1000N的牵引力作用下做匀速直线运动,60s内行驶了600m。求这个过程中:
(1)汽车的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车牵引力做功的功率。
13.(2021·广西百色·中考真题)如图所示为一款新型无人驾驶电动汽车,在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为1500N,在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。求:
(1)汽车受到的牵引力;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
14.(2021·广西贵港·中考真题)已知大山同学的质量为60kg,每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。(g取10N/kg)求:
(1)物体受到摩擦力的大小;
(2)大山前进的速度;
(3)拉力做功的功率;
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。
15.(2021·广西贺州·中考真题)随着科技的发展,低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天,小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的,电瓶车的牵引力恒为100N,从家到学校的路程是1.5km,用时5min。求:
(1)电瓶车行驶的速度是多少m/s;
(2)电瓶车受到地面的摩擦力;
(3)电瓶车牵引力的功率。
三.动能和势能
16.(2024·广西·中考真题)在课间踢毽子的活动中,如图所示,踢出的毽子在上升过程中( )
A.具有惯性 B.受力平衡
C.受到的重力增大 D.重力势能越来越小
17.(2021·广西·中考真题)为响应“绿色环保,低碳出行”的号召,我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速,则( )
A.车的惯性减小 B.车的运动状态不变
C.车的动能减小 D.车受到的摩擦力变小
18.(2022·广西柳州·中考真题)(多选)如图,一只蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从A点爬到B点,此过程中蚂蚁的( )
A.动能先变小后不变 B.动能不变
C.重力势能先变小后不变 D.重力势能不变
19.(2021·广西柳州·中考真题)(多选)下列物体中,具有动能的是( )
A.停在站台上的火车 B.风驰电掣的过山车
C.静止在地面上的足球 D.腾空而起的长征火箭
20.(2022·广西贵港·中考真题)2021年12月3日,中老铁路首发的国际货运列车载着一千多吨货物由昆明驶向老挝,列车加速出站时动能 ,列车车身周围的气流速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)站台上的气流速度,从而产生向列车方向的推力,所以站台上的人员要站在安全线以外,以免发生意外。
21.(2022·广西玉林·中考真题)如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过 (选填“高度”或“距离”)大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 ;
(3)分析比较 两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(4)综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ;
(5)在实验中,若增大水平面的粗糙程度,则木块移动的距离将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
22.(2022·广西河池·中考真题)如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中,用力将钢球推出,让钢球瞬间获得速度并向右运动,钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。
(1)本实验是通过观察 来比较钢球动能的大小;
(2)保持钢球的质量不变,推出钢球的速度越大,弹簧被压缩的程度也越大。表明:物体的动能大小与 有关;
(3)换不同质量的钢球,以相同的速度推出,钢球的质量越大,弹簧被压缩的程度也越大。表明:物体的动能大小与 有关;
(4)本实验中用到的研究方法是 (填其中一种即可)。
23.(2023·广西·中考真题)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示:
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为 ;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越 ,钢球的动能就越 ;
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做匀速直线运动。
四.机械能及其转化
24.(2022·广西·中考真题)2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时,飞机在减速下降过程中( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,机械能减小
25.(2022·广西百色·中考真题)北京时间2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能增大,机械能增大
B.动能增大,势能不变,机械能增大
C.动能增大,势能减小,机械能不变
D.动能减小,势能增大,机械能不变
26.(2021·广西梧州·中考真题)2021年4月13日,中国女足淘汰韩国女足,晋级东京奥运会。如图所示为一队员传球的情景,下列分析正确的是( )
A.足球上升到最高点时受平衡力的作用
B.足球下降过程中动能转化为重力势能
C.足球由于惯性离开脚后继续向前运动
D.假如正在向前运动的足球所受的力全部消失,它将会静止
27.(2021·广西桂林·中考真题)高空坠物危害大,就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是( )
A.运动的苹果具有动能 B.高空的苹果没有重力势能
C.下落过程中苹果的动能减小 D.下落过程中苹果的重力势能增大
28.(2021·广西·中考真题)篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时,下列分析正确的是( )
A.篮球离手后,手还对篮球做功
B.篮球离手后,上升过程机械能变大
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力是维持物体运动的原因
D.假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
一、单选题
1.(2025·广西来宾·一模)乒乓球比赛中涉及许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时,它的运动状态发生改变
B.空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面是静止的
C.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,将立即静止
D.乒乓球在上升的过程中动能增大
2.(2025·广西·一模)如图所示,运载火箭在加速升空过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小 B.重力势能减小 C.机械能不变 D.机械能增大
3.(2025·广西柳州·二模)在冰壶比赛中,运动员滑行一段距离后再将冰壶推离,使它滑向目标。那么“冰壶被推离人手前是静止的”,在没有擦扫冰面的情况下,冰壶被推离后沿水平冰面减速滑行的过程中,逐渐减小的物理量是( )
A.冰壶的质量 B.冰壶的动能
C.冰壶的重力势能 D.冰面对冰壶的摩擦力
4.(2025·广西来宾·三模)“双减”政策的出台让同学们的课外生活更加丰富多彩,关于图中所示的现象涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.图甲:纸飞机离手后还会继续飞行,是由于纸飞机受到了惯性力的作用
B.图乙:足球在运动过程中一直受到脚对它的作用力
C.图丙:小球从光滑轨道点静止下滑,离开点后最符合题意的运动轨迹是
D.图丁:自行车刹车时用力捏紧车闸,是为了增大压力,从而增大摩擦
二、多选题
5.(2025·广西柳州·模拟预测)小柳在打羽毛球时练习发高远球,羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示,其中段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是( )
A.羽毛球拍击打球发生形变时,球拍具有弹性势能
B.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
C.在下落的过程段中,羽毛球动能不变
D.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
6.(2025·广西南宁·二模)如图所示,在荡秋千时(不计能量损失),下列说法正确的是( )
A.经过最低点时,动能最大
B.到达最高点时,机械能最大
C.整个过程动能与重力势能之和不变
D.在向上摆的过程中,重力势能转化为动能
7.(2025·广西南宁·二模)用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为
D.相同时间内拉力两次对木块做功之比为
8.(2025·广西桂林·二模)如图,“复兴号”是中国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车,“复兴号”持续速度可达350km/h及以上,下列说法正确的是( )
A.列车加速前进时,其动能持续增加
B.列车运行速度越大,其具有的惯性也越大
C.列车对铁轨的压力和铁轨对它的支持力是一对平衡力
D.列车行驶时,若受到的力全部消失,列车将做匀速直线运动
9.(2025·广西梧州·二模)如图所示,一钢球从斜面上由静止滚下,最终静止在水平面上,下列说法正确的是( )
A.钢球从斜面滚下到达水平面前,重力势能转化为动能,速度越来越快
B.钢球从斜面滚下到达水平面,在水平面上继续运动是因为它具有惯性
C.钢球在水平面上运动越来越慢,最终停下来,是因为它受到的惯性越来越小
D.钢球最后在水平面上静止时,其受到的支持力和对水平面的压力是一对平衡力
三、填空题
10.(2025·广西河池·二模)小李用30N的水平推力推着重为的超市购物车做匀速直线运动,购物车在内沿水平方向前进了,在此过程中推力做功为 ,功率为 。
11.(2025·广西来宾·三模)无人机在生产生活中有着广泛的应用。图是一款新型智能无人机,机身总质量,该无人机先以的速度沿竖直方向匀速上升,接着又以的速度沿水平方向匀速飞行,无人机在上升过程中克服重力做功 J,在整个飞行过程总计用时 秒。
12.(2025·广西·一模)在水平地面上,小明用力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进了6m,用时3s。在这个过程中,箱子运动的速度为 m/s,箱子所受重力做功为 J。
13.(2025·广西南宁·二模)小明在操场上投实心球,如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图,两点在同一高度,空气阻力不可忽略。以地面为参照物,球在上升过程中是 的,球在点的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)点的动能。
四、实验题
14.(2025·广西南宁·一模)几名同学在荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的,于是他们进行了如图所示实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,摆球往返摆动一次的时间叫周期,记录的数据如表所示。
实验序号
摆长l/m
摆球质量/g
摆幅/m
周期/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫 ;
(2)第2、4两次实验表明,摆球摆动周期与摆球质量 (选填“有关”或“无关”)。
(3)第 (填实验序号)两次实验表明,摆球摆动周期与摆球摆幅无关。
(4)小球从A点运动到B点的过程中,小球的重力势能转化为 能,若运动到C点,所有的外力突然消失,小球将 (选填字母)。
A.静止
B.做匀速直线运动
15.(2025·广西来宾·一模)利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
(1)实验中动能的大小无法测量,我们通过 来判断小车动能的大小;
(2)若要探究动能的大小与质量的关系,应当______;
A.让质量相等的小车从不同高度由静止开始滑下
B.让质量不相等的小车从相同高度由静止开始滑下
(3)小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中①和④是一对 力;
(4)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;若水平面绝对光滑时,能否完成实验?答: 。
16.(2025·广西南宁·一模)在“研究动能太小与物体速度关系”实验中,将同一钢球从斜面上某一高度h由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。
(1)小钢球从斜面上不同高度处自由滚下到达水平面时的速度是 (选填“相等”或“不相等”)的;
(2)甲、乙两图实验中,钢球动能大小是通过 (选填“高度h”或“距离s”)的大小来反映的;由上述实验现象可以得出结论:物体质量相同时,速度越 ,动能越大;
(3)如图丙,将钢球从光滑轨道OAB的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),小球在A、B点的机械能E的大小关系为EA EB,当小球离开轨道B点后斜向上运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将沿 (选填“a”、“b”或“c”)轨迹运动。
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四、运动与力学
专题09 功和机械能
1.(2025·广西·中考真题)【新情景——智能机器狗】如图所示,驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗( )
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能增大 D.重力势能减小
【答案】C
【详解】智能机器狗驮着货物匀速上山过程中,质量不变,速度不变,则动能不变;高度升高,则重力势能增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2022·广西玉林·中考真题)【新情景——中国国防】如图所示,舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,重力势能减小
【答案】C
【详解】舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中,质量不变,速度和高度都变大,所以其动能和重力势能都增大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2022·广西·中考真题)【新情景——无人驾驶观光车】第十二届中国(南宁)国际园林博览会为打造“智慧园博”,引入纯电动无人驾驶观光车,供市民免费乘坐游览,如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg,轮胎与地面的总接触面积为0.02m2,在园内某段平直路面上匀速行驶30m,用时10s,牵引力为2×103N,求:
(1)观光车行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
【答案】(1)3m/s;(2)6×104J;(3)3×105Pa
【详解】解:(1)观光车在平直路面上匀速行驶30m,用时10s,所以观光车行驶的速度为
(2)牵引力为2×103N,行驶的路程为30m,所以牵引力做的功为
W=Fs=2×103N×30m=6×104J
(3)观光车与乘客总质量为600kg,静止在水平地面上时对地面的压力为
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N
观光车轮胎与地面的总接触面积为0.02m2,所以观光车对地面的压强为
答:(1)观光车行驶的速度3m/s;
(2)牵引力做的功为6×104J;
(3)观光车静止在水平地面上时对地面的压强为3×105Pa。
一.功
1.(2021·广西柳州·中考真题)人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖,某品牌可乐的营养成分表如下,质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后,想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量,g取10N/kg,为了达到目标,他需要爬楼梯的高度最接近( )
项目
每罐
能量
594千焦
蛋白质
0克
脂肪
0克
碳水化合物
35.0克
——糖
35.0克
钠
39.6毫克
A.10 000m B.1000m C.100m D.60m
【答案】B
【详解】由可乐的营养成分表可知,一罐可乐能量为Q=594000J;小丁受到的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
又有W=Gh可得,爬楼梯消耗的能量
解得h=990m, 所以他需要爬楼梯的高度最接近1000m。
故选B。
2.(2021·广西贺州·中考真题)以下物理单位中,属于力的单位的是( )
A.m B.J C.Pa D.N
【答案】D
【详解】A.m是长度的单位,故A错误;
B.J是能量、热量和功的单位,故B错误;
C.Pa是压强的单位,故C错误;
D.N是力的单位,故D正确。
故选D。
3.(2023·广西·中考真题)在劳动实践活动中,小明在平直的道路上用推车运送小麦,如图所示,他用60N的水平推力推着推车,以1m/s的速度匀速前进了一段距离,所用的时间为5s,求
(1)推车通过的路程;
(2)推车受到的阻力;
(3)推力做的功。
【答案】(1)5m;(2)60N;(3)300J
【详解】解:(1)根据公式可得推车通过的路程为
s=vt=1m/s×5s=5m
(2)推车匀速运动,所受的阻力和推力是一对平衡力,大小相等
f=F=60N
(3)推力做的功为
W=Fs=60N×5m =300J
答:(1)推车通过的路程为5m;
(2)推车受到的阻力为60N;
(3)推力做的功为300J。
4.(2022·广西玉林·中考真题)如图所示,质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑,图中显示小车到达A、B、C三处的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。问:
(1)小车通过段、段的路程分别为多少m?
(2)小车通过段的平均速度为多少m/s?
(3)小车重力在段所做的功比在段所做的功多几分之几?
【答案】(1)0.40m,0.50m;(2)0.3m/s;(3)四分之一
【详解】解:(1)由图可知
sAB=10.0dm-6.0dm=4.0dm=40cm=0.40m
sBC=6.0dm-1.0dm=5.0dm=0.50m
(2)由图可知
sAC=10.0dm-1.0dm=9.0dm=0.90m
tAC=23s-20s=3s
小车通过AC段的平均速度为
(3)设斜面的角度为α,小车重力在BC段所做的功
W1= G×hBC =G×sBC×sinα=0.5Gsinα
小车重力在AB段所做的功
W2= G×hAB=G×sAB×sinα=0.4Gsinα
小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多
ΔW=W1-W2=0.5Gsinα-0.4Gsinα=0.1Gsinα
小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多
答:(1)小车通过AB段、BC段的路程分别为0.400m和0.500m;
(2)小车通过AC段的平均速度为0.3m/s;
(3)小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多四分之一。
5.(2021·广西玉林·中考真题)如图所示,记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动,受到的阻力为1200N;乙图中汽车做加速运动。求:
(1)甲图中汽车的速度;
(2)乙图中汽车在前30s内的平均速度;
(3)甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。
【答案】(1)30m/s;(2)25m/s;(3)
【详解】解:(1)甲图中汽车的速度
(2)乙图中汽车在前30s内的平均速度
(3)甲图中汽车做匀速运动,受到的阻力为1200N,则甲图中汽车的牵引力
甲图中汽车牵引力在40s内所做的功
答:(1)甲图中汽车的速度为30m/s;
(2)乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s;
(3)甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为。
6.(2021·广西桂林·中考真题)桂林经常使用喷雾车对街道进行降温除尘,总重为6104N的喷雾车静止在水平路面上时,车轮与路面的总接触而积为0.15m2,某次作业中喷雾车在8×103N的牵引力作用下,以4m/s的速度水平匀速行驶了30s.求:
(1)静止时,喷雾车对水平路面的压强等于多少帕斯卡?
(2)在这30s内,牵引力对喷雾车做功等于多少焦耳?
【答案】(1)4×105Pa;(2)9.6×105J
【详解】解:(1)静止时,喷雾车对水平路面的压力等于喷雾车的重力,即
F=G=6×104N
喷雾车对水平路面的压强
(2)喷雾车行驶的距离
s=vt=4m/s×30s=120m
牵引力对喷雾车做功
W=Fs=8×103N×120m=9.6×105J
答:(1)静止时,喷雾车对水平路面的压强等于4×105Pa;
(2)在这30s内,牵引力对喷雾车做功等于9.6×105J。
7.(2025·广西·中考真题)某同学探究不同密度的物块在液体中的特点,如图所示,现有质地均匀,不吸水的正方体物块A和B,其质量分别为和、边长分别为和,以及内部边长为的正方体玻璃容器。已知水的密度。取。求:
(1)将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压强;
(2)往容器内缓慢注水,物块A不上浮,当水深为时,水对容器底部的压强和注入水的体积;
(3)接着把物块B放在物块A的正上方。再将质量为的水缓慢注入容器。在此过程中,水对物块B所做的功。
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压力为
则物块A对容器底部的压强
(2)当水深为时,水对容器底部的压强
注入水的体积为
(3)质量为的水体积为
A的体积为
容器的容积为
B的密度为
则B漂浮时受到的浮力为
则B漂浮时排开水的体积为
B漂浮时浸入水中的深度为
因为
所以最终B漂浮;因为
所以水没有溢出,则最终水深为
则B上升的高度为
则水对物块B所做的功
二.功率
8.(2022·广西·中考真题)下列物理学家中,以其名字命名力的单位的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.帕斯卡 D.焦耳
【答案】A
【详解】A.牛顿是力的单位,故A符合题意;
B.瓦特是功率的单位,故B不符合题意;
C.帕斯卡是压强的单位,故C不符合题意;
D.焦耳是功和热量的单位,故D不符合题意。
故选A。
9.(2021·广西桂林·中考真题)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
【答案】C
【详解】AB.从最高点下摆到最低点的过程中,重力做的功为
因为h相同,且G1<G2,则,故AB不符合题意;
CD.由可知
因为t相同,,所以,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.(2022·广西贺州·中考真题)用50N的水平力推物体向前移动2m,用时4s;推力对物体所做的功为 J,推力做功的功率为 W。
【答案】 100 25
【详解】[1]推力对物体所做的功为
[2]推力做功的功率为
11.(2024·广西·中考真题)一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)货轮行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
【答案】(1)4m/s;(2)1×108J;(3)2×106W
【详解】解:(1)货轮行驶的时间t=50s,行驶的路程s=200m,则货轮行驶的速度
(2)牵引力F=5×105N,则牵引力做的功
(3)牵引力的功率
答:(1)货轮行驶的速度为4m/s;
(2)牵引力做的功为1×108J;
(3)牵引力的功率为2×106W。
12.(2022·广西柳州·中考真题)一辆汽车在1000N的牵引力作用下做匀速直线运动,60s内行驶了600m。求这个过程中:
(1)汽车的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)10m/s;(2)6×105J;(3)104W
【详解】解:(1)汽车行驶的速度为
(2)汽车牵引力做的功为
W=F牵s=1000N×600m=6×105J
(3)汽车牵引力做功的功率为
答:(1)汽车的速度为10m/s;
(2)汽车牵引力做的功为6×105J;
(3)汽车牵引力做功的功率为104W。
13.(2021·广西百色·中考真题)如图所示为一款新型无人驾驶电动汽车,在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为1500N,在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。求:
(1)汽车受到的牵引力;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)1500N;(2);(3)
【详解】解:(1)汽车沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等、方向相反,故汽车受到的牵引力为1500N。
(2)此过程中汽车牵引力所做的功
(3)牵引力做功的功率
答:(1)汽车受到的牵引力为1500N;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功为;
(3)牵引力做功的功率为。
14.(2021·广西贵港·中考真题)已知大山同学的质量为60kg,每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。(g取10N/kg)求:
(1)物体受到摩擦力的大小;
(2)大山前进的速度;
(3)拉力做功的功率;
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。
【答案】(1)20N;(2);(3);(4)
【详解】解:(1)水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进,物体处于平衡态,在水平路面上受到了拉力和摩擦力,故摩擦力和拉力是平衡力,故摩擦力的大小为20N。
(2)大山前进的速度
(3)拉力做功的功率
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强
答:(1)摩擦力的大小为20N;
(2)大山前进的速度大山;
(3)拉力做功的功率;
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。
15.(2021·广西贺州·中考真题)随着科技的发展,低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天,小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的,电瓶车的牵引力恒为100N,从家到学校的路程是1.5km,用时5min。求:
(1)电瓶车行驶的速度是多少m/s;
(2)电瓶车受到地面的摩擦力;
(3)电瓶车牵引力的功率。
【答案】(1)5m/s;(2)100N;(3)500W
【详解】解:(1)电瓶车的速度
(2)因为电瓶车匀速行驶,由二力平衡可知,电瓶车受到地面的摩擦力
(3)因为电瓶车匀速行驶,电瓶车牵引力的功率
答:(1)电瓶车行驶的速度是;
(2)电瓶车受到地面的摩擦力;
(3)电瓶车牵引力的功率。
三.动能和势能
16.(2024·广西·中考真题)在课间踢毽子的活动中,如图所示,踢出的毽子在上升过程中( )
A.具有惯性 B.受力平衡
C.受到的重力增大 D.重力势能越来越小
【答案】A
【详解】A.任何物体都具有惯性,踢出的毽子在上升过程中也具有惯性,故A符合题意;
B.踢出的毽子在上升过程中,速度不断减小,运动状态发生变化,受力不平衡,故B不符合题意;
C.踢出的毽子在上升过程中质量不变,因此重力也不变,故C不符合题意;
D.踢出的毽子在上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大,故D不符合题意。
故选A。
17.(2021·广西·中考真题)为响应“绿色环保,低碳出行”的号召,我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速,则( )
A.车的惯性减小 B.车的运动状态不变
C.车的动能减小 D.车受到的摩擦力变小
【答案】C
【详解】A.惯性只与质量有关,与速度无关,故A不符合题意;
B.骑行中若刹车减速,速度变小,故车的运动状态发生改变,故B不符合题意;
C.骑行中若刹车减速,速度变小,质量不变,故动能减小,故C符合题意;
D.捏刹车时,车受到的摩擦力变大,故D不符合题意。
故选C。
18.(2022·广西柳州·中考真题)(多选)如图,一只蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从A点爬到B点,此过程中蚂蚁的( )
A.动能先变小后不变 B.动能不变
C.重力势能先变小后不变 D.重力势能不变
【答案】BC
【详解】AB.一只蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从A点爬到B点,蚂蚁质量不变,速度大小不变,因此蚂蚁的动能不变,故A不符合题意,B符合题意;
CD.蚂蚁从A点到B点,质量不变,高度先减小后不变,因此重力势能先变小后不变,故C符合题意,D不符合题意。
故选BC。
19.(2021·广西柳州·中考真题)(多选)下列物体中,具有动能的是( )
A.停在站台上的火车 B.风驰电掣的过山车
C.静止在地面上的足球 D.腾空而起的长征火箭
【答案】BD
【详解】物体由于运动而具有的能量叫做动能。停在站台上的火车、静止在地面上的足球,由于没有运动,故不具有动能;风驰电掣的过山车、腾空而起的长征火箭,由于有一定的速度,具有动能,故BD符合题意。
故选BD。
20.(2022·广西贵港·中考真题)2021年12月3日,中老铁路首发的国际货运列车载着一千多吨货物由昆明驶向老挝,列车加速出站时动能 ,列车车身周围的气流速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)站台上的气流速度,从而产生向列车方向的推力,所以站台上的人员要站在安全线以外,以免发生意外。
【答案】 增大 大于
【详解】[1]列车加速出站时,质量不变,速度增大,所以动能增大。
[2]列车加速行驶车身周围的空气随之高速运动,大于站台上的气流速度,压强小于大气压,从而产生向列车方向的推力,所以站台上的人员要站在安全线以外,以免发生意外。
21.(2022·广西玉林·中考真题)如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过 (选填“高度”或“距离”)大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 ;
(3)分析比较 两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(4)综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ;
(5)在实验中,若增大水平面的粗糙程度,则木块移动的距离将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 距离s 大 甲、丙 速度 减小
【详解】(1)[1]小钢球从斜面滚下过程中,其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的,小木块移动距离越大,说明小钢球的动能越大。
(2)[2]分析比较甲和乙两组实验可知,小球的质量相同,而小球在斜面上释放时的高度不同,甲图中小球释放时的高度大,到达水平面时的速度大,推动木块滑行的距离远,故可得出结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[3]探究动能大小与质量的关系,保持速度相同,钢球的质量不同,故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(4)[4]图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,质量越大的车,限速越低。
(5)[5]在实验中,若增大水平面的粗糙程度,木块受到的阻力增大,则木块移动的距离将减小。
22.(2022·广西河池·中考真题)如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中,用力将钢球推出,让钢球瞬间获得速度并向右运动,钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。
(1)本实验是通过观察 来比较钢球动能的大小;
(2)保持钢球的质量不变,推出钢球的速度越大,弹簧被压缩的程度也越大。表明:物体的动能大小与 有关;
(3)换不同质量的钢球,以相同的速度推出,钢球的质量越大,弹簧被压缩的程度也越大。表明:物体的动能大小与 有关;
(4)本实验中用到的研究方法是 (填其中一种即可)。
【答案】 弹簧被压缩的程度 速度 质量 控制变量法(或转换法)
【详解】(1)[1]实验中,用力将钢球推出,让钢球瞬间获得速度并向右运动,钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩,将动能转化为弹簧的弹性势能,钢球的动能越大,转化成的弹性势能越大,弹簧被压缩的程度就越大,所以本实验是通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小,这是利用了转换法。
(2)[2]保持钢球的质量不变,推出钢球的速度越大,弹簧被压缩的程度也越大,说明钢球的动能越大,可得结论:物体的动能大小与速度有关,物体的速度越大动能越大。
(3)[3]换不同质量的钢球,以相同的速度推出,钢球的质量越大,弹簧被压缩的程度也越大,说明钢球的动能越大,可得结论:物体的动能大小与质量有关,物体的速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
(4)[4]本实验中在探究动能大小与质量的关系时,控制小球的速度不变,用到的研究方法是控制变量法。
23.(2023·广西·中考真题)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示:
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为 ;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越 ,钢球的动能就越 ;
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做匀速直线运动。
【答案】 动能 多 大 阻
【详解】(1)[1]在钢球从斜槽滚下的过程中,质量不变,高度减小,重力势能变小;速度变大,动能变大,重力势能转化为动能。
(2)[2]钢球质量越大,将木块撞得越远,根据公式W=Fs可知,对木块做的功越多。
[3]根据转换法可知,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大。
(3)[4]在水平面上运动的木块,由于受到水平面阻力的作用,运动状态发生变化,最终会停下来。
四.机械能及其转化
24.(2022·广西·中考真题)2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时,飞机在减速下降过程中( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,机械能减小
【答案】D
【详解】飞机在减速下降过程中,质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度变小,重力势能减小,则飞机的机械能减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
25.(2022·广西百色·中考真题)北京时间2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能增大,机械能增大
B.动能增大,势能不变,机械能增大
C.动能增大,势能减小,机械能不变
D.动能减小,势能增大,机械能不变
【答案】A
【详解】动能大小与质量和速度有关,飞船在离地加速升空过程中,质量不变,速度增大,故动能增大;重力势能大小与质量和高度有关,飞船在离地加速升空过程中,质量不变,高度增加,故势能增大;机械能为动能与势能的总和,故机械能增大。故BCD错误,A正确。
故选A。
26.(2021·广西梧州·中考真题)2021年4月13日,中国女足淘汰韩国女足,晋级东京奥运会。如图所示为一队员传球的情景,下列分析正确的是( )
A.足球上升到最高点时受平衡力的作用
B.足球下降过程中动能转化为重力势能
C.足球由于惯性离开脚后继续向前运动
D.假如正在向前运动的足球所受的力全部消失,它将会静止
【答案】C
【详解】A.足球上升到最高点时,只受到重力作用,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故A错误;
B.足球下降过程中,高度降低,速度增大,是将重力势能转化为动能,故B错误;
C.足球离开施力物体后,还能继续向前运动,是因为自身的惯性,故C正确;
D.根据牛顿第一定律可知正在向前运动的足球所受的力全部消失,它将会做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
27.(2021·广西桂林·中考真题)高空坠物危害大,就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是( )
A.运动的苹果具有动能 B.高空的苹果没有重力势能
C.下落过程中苹果的动能减小 D.下落过程中苹果的重力势能增大
【答案】A
【详解】A.物体由于运动而具有的能叫做动能,所以运动的苹果具有动能,故A正确;
B.物体由于处在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力势能,高空的苹果具有重力势能,故B错误;
CD.苹果下落过程中质量不变,速度越来越快,所以动能增大,高度降低,所以重力势能减小,故CD错误。
故选A。
28.(2021·广西·中考真题)篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时,下列分析正确的是( )
A.篮球离手后,手还对篮球做功
B.篮球离手后,上升过程机械能变大
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力是维持物体运动的原因
D.假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.做功的两个必要条件是:有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一端距离,篮球离手后,手没有对篮球施加力的作用,手不再对篮球做功,故A错误;
B.篮球离手后,高度变大,速度减小,重力势能增大,动能减小,篮球上升过程中,没有其它力对篮球做功,机械能是动能和势能之和,篮球的机械能不变,故B错误;
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力可以改变物体的运动状态,不能说明力是维持物体运动的原因,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态不变,将一直做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
一、单选题
1.(2025·广西来宾·一模)乒乓球比赛中涉及许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时,它的运动状态发生改变
B.空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面是静止的
C.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,将立即静止
D.乒乓球在上升的过程中动能增大
【答案】A
【详解】A.乒乓球在空中飞行时,由于受力不平衡,它的运动状态会发生改变,故A正确;
B.空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面位置发生改变,故空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面是运动的,故B错误;
C.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,飞行的乒乓球将做匀速直线运动,故C错误;
D.乒乓球在上升的过程中速度减小,动能减小,故D错误。
故选A。
2.(2025·广西·一模)如图所示,运载火箭在加速升空过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小 B.重力势能减小 C.机械能不变 D.机械能增大
【答案】D
【详解】运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,速度增加,火箭的动能增大;运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,高度增大,重力势能增大;而机械能是动能和势能的总和,所以运载火箭的机械能增大,故D正确,ABC错误。
故选D。
3.(2025·广西柳州·二模)在冰壶比赛中,运动员滑行一段距离后再将冰壶推离,使它滑向目标。那么“冰壶被推离人手前是静止的”,在没有擦扫冰面的情况下,冰壶被推离后沿水平冰面减速滑行的过程中,逐渐减小的物理量是( )
A.冰壶的质量 B.冰壶的动能
C.冰壶的重力势能 D.冰面对冰壶的摩擦力
【答案】B
【详解】A.冰壶被推离后沿水平冰面减速滑行的过程中,它的位置改变,但质量不变,故A不符合题意;
B.冰壶被推离后沿水平冰面减速滑行的过程中,质量不变,速度变小,则动能减小,故B符合题意;
C.冰壶被推离后沿水平冰面减速滑行的过程中,质量不变,高度不变,则重力势能不变,故C不符合题意;
D.壶被推离后沿水平冰面减速滑行的过程中,冰面受到压力不变,接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025·广西来宾·三模)“双减”政策的出台让同学们的课外生活更加丰富多彩,关于图中所示的现象涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.图甲:纸飞机离手后还会继续飞行,是由于纸飞机受到了惯性力的作用
B.图乙:足球在运动过程中一直受到脚对它的作用力
C.图丙:小球从光滑轨道点静止下滑,离开点后最符合题意的运动轨迹是
D.图丁:自行车刹车时用力捏紧车闸,是为了增大压力,从而增大摩擦
【答案】D
【详解】A.图甲:纸飞机离手后还会继续飞行,是由于纸飞机具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故A错误;
B.图乙:足球在运动过程中,离开脚后不再受到脚对它的作用力,故B错误;
C.图丙:小球从光滑轨道A点静止下滑,离开B点后,由于惯性继续向上运动一段距离,但是由于阻力的存在,在运动过程中机械能减小,最大高度会低于起始点A点的高度,在重力作用下最终落向地面,最符合题意的运动轨迹是c,故C错误;
D.图丁:自行车刹车时用力捏紧车闸,是为了增大压力,从而在接触面粗糙程度一定的情况下,通过增大压力来增大摩擦,故D正确。
故选D。
二、多选题
5.(2025·广西柳州·模拟预测)小柳在打羽毛球时练习发高远球,羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示,其中段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是( )
A.羽毛球拍击打球发生形变时,球拍具有弹性势能
B.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
C.在下落的过程段中,羽毛球动能不变
D.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
【答案】ABC
【详解】A.弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量,当球拍击打羽毛球时,球拍发生形变,所以具有弹性势能,故A正确;
B.羽毛球上升过程中,动能减小,到最高点时羽毛球水平方向还有速度,故这段是部分动能转化成了重力势能,故B正确;
C.羽毛球在段匀速下落的过程中,羽毛球的高度降低,速度不变,质量不变,所以羽毛球的重力势能减小,动能不变,故C正确;
D.羽毛球飞行的整个过程中,由于受到空气阻力的作用,所以要克服阻力做功,故机械能是减小的,故D错误。
故选ABC。
6.(2025·广西南宁·二模)如图所示,在荡秋千时(不计能量损失),下列说法正确的是( )
A.经过最低点时,动能最大
B.到达最高点时,机械能最大
C.整个过程动能与重力势能之和不变
D.在向上摆的过程中,重力势能转化为动能
【答案】AC
【详解】A.在荡秋千时,向下摆的过程中,秋千的质量不变,高度变小,速度变大,重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能,经过最低点时,动能最大,故A正确;
BC.在荡秋千时,若不计能量损失,秋千的动能和重力势能相互转化,整个过程动能与重力势能之和不变,即整个过程中,机械能大小不变,故C正确,B错误;
D.在向上摆的过程中,秋千的质量不变,速度变小,高度变大,秋千的动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能,故D错误。
故选AC。
7.(2025·广西南宁·二模)用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为
D.相同时间内拉力两次对木块做功之比为
【答案】BC
【详解】A.从图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.4N,即图甲中木块受到的拉力为3.4N,故A错误;
B.从图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,第一次8s运动路程为40cm,第二次8s运动路程为20cm,木块第一次和第二次速度之比
故B正确;
C.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C正确;
D.从图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,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,相同时间内的路程之比为s1∶s2=v1t∶v2t=2∶1,根据W=Fs可得W1∶W2=2∶1
故D错误。
故选BC。
8.(2025·广西桂林·二模)如图,“复兴号”是中国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车,“复兴号”持续速度可达350km/h及以上,下列说法正确的是( )
A.列车加速前进时,其动能持续增加
B.列车运行速度越大,其具有的惯性也越大
C.列车对铁轨的压力和铁轨对它的支持力是一对平衡力
D.列车行驶时,若受到的力全部消失,列车将做匀速直线运动
【答案】AD
【详解】A.动能大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;列车加速前进时,质量不变,速度增大,所以动能增大,故A正确;
B.惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关;列车运行速度越大,但质量不变,其具有的惯性不变,故B错误;
C.列车对铁轨的压力和铁轨对它的支持力作用在两个物体上,所以不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故C错误;
D.列车行驶时,若受到的力全部消失,此时物体具有一定的速度,由牛顿第一定律知,列车将以此时的速度做匀速直线运动,故D正确。
故选AD。
9.(2025·广西梧州·二模)如图所示,一钢球从斜面上由静止滚下,最终静止在水平面上,下列说法正确的是( )
A.钢球从斜面滚下到达水平面前,重力势能转化为动能,速度越来越快
B.钢球从斜面滚下到达水平面,在水平面上继续运动是因为它具有惯性
C.钢球在水平面上运动越来越慢,最终停下来,是因为它受到的惯性越来越小
D.钢球最后在水平面上静止时,其受到的支持力和对水平面的压力是一对平衡力
【答案】AB
【详解】AB.钢球从斜面滚下到达水平面之前的过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,将重力势能转化为动能,到达水平面后,由于惯性继续在水平面上运动,故AB正确;
C.钢球在水平面上运动越来越慢,最终停下来,是因为它受到阻力作用,惯性是物体的属性不是力,不能描述为受到惯性,故C错误;
D.钢球在水平面上静止时,受到的支持力和对水平面的压力,这两个力分别作用在钢球和水平面上,即作用在两个不同的物体上,大小相等,方向相反,是相互作用力,故D错误。
故选AB。
三、填空题
10.(2025·广西河池·二模)小李用30N的水平推力推着重为的超市购物车做匀速直线运动,购物车在内沿水平方向前进了,在此过程中推力做功为 ,功率为 。
【答案】 300 30
【详解】[1]已知水平推力F=30N,水平方向上移动的距离s=10m,根据W=Fs计算推力做的功W=Fs=30N×10m=300J
[2]根据功率公式可得推力做功的功率为
11.(2025·广西来宾·三模)无人机在生产生活中有着广泛的应用。图是一款新型智能无人机,机身总质量,该无人机先以的速度沿竖直方向匀速上升,接着又以的速度沿水平方向匀速飞行,无人机在上升过程中克服重力做功 J,在整个飞行过程总计用时 秒。
【答案】 960 80
【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J
[2]整个飞行过程中用的总时间为
12.(2025·广西·一模)在水平地面上,小明用力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进了6m,用时3s。在这个过程中,箱子运动的速度为 m/s,箱子所受重力做功为 J。
【答案】 2 0
【详解】[1]箱子运动的速度为。
[2]做功的两个必要因素是:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上移动了一段距离。在这个问题中,箱子虽然移动了一段距离,但是这个距离是在水平方向上,而重力是竖直向下的。因此,箱子在重力的方向上并没有移动距离,所以重力对箱子没有做功。即箱子所受重力做功为0J。
13.(2025·广西南宁·二模)小明在操场上投实心球,如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图,两点在同一高度,空气阻力不可忽略。以地面为参照物,球在上升过程中是 的,球在点的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)点的动能。
【答案】 运动 大于
【详解】[1]以地面为参照物,球在上升过程中位置在发生变化,是运动的。
[2]空气阻力不可忽略,球在运动过程中机械能不断减小,所以,球在点的机械能大于点的机械能;球在a、b两点高度相同,质量也相同,则在这两点时重力势能相等,所以,球在点的动能大于点的动能。
四、实验题
14.(2025·广西南宁·一模)几名同学在荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的,于是他们进行了如图所示实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,摆球往返摆动一次的时间叫周期,记录的数据如表所示。
实验序号
摆长l/m
摆球质量/g
摆幅/m
周期/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫 ;
(2)第2、4两次实验表明,摆球摆动周期与摆球质量 (选填“有关”或“无关”)。
(3)第 (填实验序号)两次实验表明,摆球摆动周期与摆球摆幅无关。
(4)小球从A点运动到B点的过程中,小球的重力势能转化为 能,若运动到C点,所有的外力突然消失,小球将 (选填字母)。
A.静止
B.做匀速直线运动
【答案】(1)控制变量法 (2)无关 (3)3、4 (4)动 A
【详解】(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫控制变量。
(2)第2、4两次实验中,摆球的摆长、摆幅相同,质量不同,但摆动的周期相同,说明摆球摆动周期与摆球质量无关。
(3)第3、4两次实验中,摆球的摆长、质量相同,摆幅不同,但摆动的周期相同,说明摆球摆动周期与摆球摆幅无关。
(4)[1]小球从A点运动到B点的过程中,小球的高度变低,速度变快,小球的重力势能转化为动能。
[2]若运动到C点,此时小球到达最高点静止,小球的速度为0,如所有的外力突然消失,根据惯性定律可知,小球将保持原来的静止状态,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.(2025·广西来宾·一模)利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
(1)实验中动能的大小无法测量,我们通过 来判断小车动能的大小;
(2)若要探究动能的大小与质量的关系,应当______;
A.让质量相等的小车从不同高度由静止开始滑下
B.让质量不相等的小车从相同高度由静止开始滑下
(3)小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中①和④是一对 力;
(4)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;若水平面绝对光滑时,能否完成实验?答: 。
【答案】(1)物体B被推出的距离远近 (2)B (3)平衡 (4)速度大小 不能
【详解】(1)实验中动能的大小无法测量,我们通过物体B被推出的距离远近来判断小车动能的大小,这里用到了转换法。
(2)动能大小的影响因素:质量、速度。探究动能与质量的关系时,需控制速度相同(让小车从斜面同一高度滑下),改变质量(使用质量不同的小车)。因此选让质量不相等的小车从相同高度由静止开始滑下。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)小车在竖直方向上受到的 重力(①) 和 水平面对小车的支持力(④),大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,符合 二力平衡条件,是一对平衡力。
(4)[1]“十次车祸九次快” 强调速度对事故的影响,可猜想动能与速度有关(速度越大,动能越大)。
[2]根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑时,木块将做匀速直线运动,无法通过物体B被推出的距离远近来判断小车动能的大小,故不能完成此实验。
16.(2025·广西南宁·一模)在“研究动能太小与物体速度关系”实验中,将同一钢球从斜面上某一高度h由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。
(1)小钢球从斜面上不同高度处自由滚下到达水平面时的速度是 (选填“相等”或“不相等”)的;
(2)甲、乙两图实验中,钢球动能大小是通过 (选填“高度h”或“距离s”)的大小来反映的;由上述实验现象可以得出结论:物体质量相同时,速度越 ,动能越大;
(3)如图丙,将钢球从光滑轨道OAB的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),小球在A、B点的机械能E的大小关系为EA EB,当小球离开轨道B点后斜向上运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将沿 (选填“a”、“b”或“c”)轨迹运动。
【答案】(1)不相等 (2)距离s 大 (3) = a
【详解】(1)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。
(2)[1]实验中运用转换法,通过观察木块在水平面移动的距离反映动能大小。
[2]比较甲、乙两次实验,在实验乙被撞出的距离比实验甲的距离短,从实验结果可得物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[1]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。
[2]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,故小球将沿a轨迹运动。
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