专题03 做功与机械能（陕西专用）-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编

专题03 做功与机械能 考点01 功及其计算 考点02 功率及其计算 考点03 机械能及其相互转化 考点04动能和势能 功及其计算、功率及其计算考点01 1．(2025·陕西省西安市·二模)陕西九曲山抽水蓄能电站位于陕西省镇坪县的九曲山，总装机容量为1500万千瓦，是我国西部地区最大的抽水蓄能电站。抽水蓄能电站的工作原理：深夜用电低谷时，用过剩电能把山下水库的水抽到山顶水库（看作长方体）内，如图甲；用电高峰时，则通过放水发电以补充电能不足，如图乙。若山顶水库面积为，电动水泵每天从深夜11时至清晨4时抽水使山顶水库水面增高1m，放水发电时，水下落高度看成72m不变，水下落时重力做功的转化为电能。问： (1)放水发电时，山顶水库的水下落冲击水轮发电机发电，在这个过程中把水的 能最终转化为电能。 (2)电动水泵夜间所抽水的总重力是多少？ (3)若将夜间抽到山顶水库的水全部用来放水发电，该抽水蓄能电站可以产生的电能是多少？ (4)每燃烧1吨标准煤可以发电，排放二氧化碳吨，则该抽水蓄能电站将夜间抽到山顶水库的水全部用来放水发电，可减少多少吨二氧化碳的排放？ 2．(2025·陕西省西安市·二模)在燃油汽车全面禁售前，油电混合型汽车是必经的过渡产品。如图是一款新型油电混合动力汽车，该汽车启动时汽油机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动机向车轮输送能量；当以高速（大于60km/h）匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，汽油机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。当蓄电池组的电容量低于满容量的20%时，不再向外供电，动力系统自动切换到汽油机工作状态。汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油机的效率为35%，该汽车的总质量为1.5t，某次测试中，该汽车以80km/h的速度匀速行驶15min，观察仪表盘发现，汽油机消耗汽油3kg，蓄电池储存的能量由满容量的20%增大至满容量的30%。测试中汽车受到的阻力为1800N。（忽略汽车重量的变化，蓄电池组充电过程不计能量损失） (1)汽车设计为流线型，在高速行驶时汽车对路面的压力会比静止时 。 (2)求该汽车蓄电池组的满容量为多少 (3)“吨百公里能耗[J/（100km·t）]”是衡量新能源汽车的一项重要指标，它是指车辆消耗的能量与行驶路程（百公里）和车辆总质量（吨）乘积的比值。则该次测试过程中的汽车的吨百公里能耗为多大？ 3．(2025·陕西省商洛市·二模)如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当时，物体受到的摩擦力是 N；当时，物体受到的摩擦力是 N；至这段时间内，拉力F做功 J，其功率为 W。 4．(2025·陕西省渭南市·二模)如图所示是一辆5G无人驾驶汽车，质量为1.2t，车轮与水平地面总接触面积为0.1m2。某次测试中它以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶10km，发动机的输出功率为27.6kW。（g取10N/kg）求：    (1)汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少？ (2)测试中，汽车前进过程中受到的阻力是多少？ 5．(2025·陕西省西安市·二模)某同学在骑行过程中发现不踩踏板，自行车也能冲上斜坡一段距离，但每次冲上斜坡的距离并不相同。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？该同学提出了下列猜想： A．与其在坡底时的速度大小有关； B．与斜坡的粗糙程度有关； C．与其质量大小有关； 为了验证猜想设计如下实验：将左侧光滑、右侧粗糙的一弧形轨道固定在水平桌面上，并用小球模拟自行车，如图所示。将小球从左侧轨道某位置自由释放，测出小球在右侧轨道运动的最大距离s。请你回答以下问题： (1)小球在轨道上释放后会加速向下运动，是由于小球受到 力的作用，该过程中小球受力 选填“平衡”或“不平衡”。 (2)保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，并将同一小球从左侧轨道的不同高度释放，分别记下小球冲上右侧轨道的最大距离s，这是为了探究猜想 （选填“A”“B”或“C”）。 (3)为探究猜想B，接下来应进行的操作是 。 (4)在探究猜想C时，保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，将质量不同的小球由左侧轨道相同高度自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离s，数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 小球质量 20 30 40 50 60 小球冲上轨道的最大距离 根据表中数据可得出结论：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）。 (5)将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升的最大高度 （选填“大于”“小于”或“等于”）小球在左侧轨道释放时的高度，原因是 。 6．(2025·陕西省汉中市·二模)2025年4月，在北京亦庄举行的半程马拉松赛事，首次由人类和人形机器人共跑（如图）。机器人消耗的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源；机器人与互联网之间通过 波来传递信息；机器人在水平赛道上加速跑时，其动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 7．(2025·陕西省西安市·二模)如图所示为一辆无人驾驶清扫车，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等于一体，可自主作业。激光是一种 ，可在真空中传播；清扫车匀速行驶作业时，以摄像头为参照物，路边的树木是 （选填“静止”或“运动”）的；作业时不断地将地面上的落叶吸入车内，此过程中清扫车的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．(2025·陕西省西安市·二模)近年来中国的科技成就让世界瞩目：“人造太阳”（与太阳内部核反应原理相同）、“奋斗者”号、高铁、神舟十六号等标志性科技创新成果不断涌现。下列关于这些科技创新成果的说法正确的是（　　） A．如图-1，“人造太阳”是通过核聚变释放巨大的能量 B．如图-2，“奋斗者”号潜水艇通过改变自身所受浮力来实现在海中上浮与下沉的 C．如图-3，若行驶中的高铁所受的力全部消失，它将立即停止运动 D．如图-4，神舟十六号飞船加速升空的过程中，机械能不变 9．(1)如图所示，物体长度为 cm； (2)探究水的沸腾实验中，小明绘制出了如图所示的图像，此图像是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)在“探究动能大小跟哪些因素有关”实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M，分别从不同的高度h和H由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示： ①本实验通过观察 来判断小球动能的大小； ②在甲、乙实验中，让同一个钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是 。 功及其计算考点01 1．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示是一名中学生投掷实心球的情景。下列说法正确的是（　　） A．手持球时，人受到球的压力及地面对人的支持力是一对平衡力 B．用力投出球，说明力能改变物体的运动状态 C．球被投出后能继续运动，是因为球受到惯性的作用 D．球在水平地面滚动，重力做功使之最终停下来 2．(2025·陕西省渭南市·二模)实现全球净零碳排放是一项艰巨的任务，需要新能源汽车产业更大的发展。国际能源署测算，要在2050年实现净零排放，到2030年电动汽车在总销量中的比重需要达到60%，新能源汽车发展前景仍然巨大，但同时也面临更激烈的市场竞争。如图为一款标称纯电续航里程870km的新能源汽车充电时的情景，使用的三元锂电池容量为100kW·h，能量密度大约为200W·h/kg（能量密度是指电池储存的电能与质量之比，用ρ表示）。在某次测试中，汽车以60km/h匀速行驶了9km，电动机提供牵引力为720N。求： (1)充电过程中，电能转化为 能在锂电池中存储，行驶过程中，电动机主要将电能转化为 能； (2)测试过程中牵引力所做的功 ； (3)目前已研发出400W·h/kg的新型固态电池，如果将此新型电池用在该车上，在电池容量不变的情况下，新型固态电池的质量为多少 ？ (4)在充电过程中，对充电速度的主要限制是电流不能太大，某款充电桩电流若超过100A，则会产生更多热量，影响车辆充电安全。为此，车企开发了全新的800V充电平台，替换原来的400V充电平台，在电流不变的情况下，可以提供更大的充电功率。假设全程都以最大电流充电，则该车的电量由20%充至80%，使用800V充电平台比使用400V充电平台可节约多少时间 ？（给电池充电时不计能量损耗） 3．(2025·陕西省西安市·二模)海洋表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差，图甲是我国“海洋地质二号”船，它搭载有自主研发的海洋漂浮式温差能发电装置。图乙是海洋温差能发电系统的原理图：蒸发器中液态的工作物质（氨），汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。（发电装置的参数如下表所示，海水密度近似取1.0×103kg/m3） 额定发电功率 净重 40kW 100kg (1)当发电装置漂浮在海面上时排开海水的体积为多少？ (2)“海洋地质二号”船的功率是6×104kW，以54km/h的速度在海水中匀速航行90km，受到的牵引力为多大？牵引力做的功是多少？ (3)已知煤电转换关系为β=0.38kg/（kW·h），煤电转换关系表示：如果用烧煤的方式来发电，发电量为1kW·h，这台海洋漂浮式温差能发电机2h产生的电能需要燃烧多少kg煤？ 4．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图-1，神舟十七号航天员乘组正在完成出舱任务。为了安全出舱，航天员们都要在地面上经历“魔鬼”式训练。其中模拟失重水槽训练是一项必修课，它是通过增减配重和漂浮器使航天员悬浮在水中模拟失重环境的，如图-2所示。，取，）求： (1)航天员在水中举起重力为的实心铁球，铁球在水中受到的浮力为多少牛？（铁球不露出水面） (2)若航天员托着该铁球竖直向上匀速运动，航天员对实心铁球做功多少焦耳？（忽略铁球在水中的阻力，铁球不露出水面） 5．(2025·陕西省咸阳市·二模)两点之间，线段最短，但是不一定最快。如图所示的是“最速降线”简化结构示意图，现将a、b两个完全相同的小球分别从直轨道和弧形轨道的起点同时由静止释放，两个小球的速度越来越快，最终弧形轨道上的b球先到达终点。忽略摩擦阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．若增大a小球的质量则可以让其先到达终点 B．整个过程中小球的机械能不守恒，且在不断地减少 C．运动过程中支持力对b小球做功 D．从起点到终点，重力对b小球做功的功率更大 6．(2025·陕西省渭南市·二模)如图甲所示是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号，其排水量为，通过1100多根钻杆连接，钻头可达海面下深度。求：（海水密度取，） (1)如图乙所示，钻头钻进海底岩层的过程中，钻头的温度会升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变钻头内能的； (2)若质量为的钻头沿竖直方向下降了，钻头的重力做了多少的功？ (3)某次钻探作业完成后，顶驱将钻杆向上提到一定深度静止时（钻头没有接触到海底岩层），若顶驱对钻杆竖直向上的拉力为，钻杆的横截面积为，钻杆与钻头的总质量为，钻头的底面积为（钻头的高度忽略不计），求此时钻杆和钻头排开海水的总体积及海水对钻头的压强。 7．(2025·陕西省西安市·二模)华山西峰观光大索道位于国家5A级风景名胜区华山，为游客提供了便捷的登山方式，同时也能欣赏到华山的险峻与美景。索道线路斜长4211m，起点到终点的高度差为894m，单程约20min，如图所示。单个缆车质量为100kg，底面积为1m2，缆车顶部与钢缆固定在一起，钢缆带动缆车做匀速直线运动。一台缆车运载着一位质量为60kg的游客上山，游客每只脚与地面的接触面积为200cm2，忽略空气阻力，（g取10N/kg）求： (1)缆车运行的速度（结果保留一位小数）； (2)游客在缆车上站定时对缆车的压强； (3)运送该游客上山的过程中，拖动钢缆的是标有“380V，3kW”的电动机，此时电动机的实际功率为额定功率的60%，求缆车的效率（结果保留一位小数）。 8．(2025·陕西省渭南市·二模)电动汽车是绿色环保型交通工具，效率高、噪声小、无废气排放。如图为国产某新型电动汽车，测试时，以100km/h的速度在平直的高速公路上连续匀速行驶0.1h，所受的阻力为车总重的0.05倍。该电动汽车的部分参数如表所示，其中电池的能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值；耗能参考值是经测试该电动汽车在平直公路上匀速行驶时每公里消耗电能。（不考虑驾驶员对车总重的影响） 汽车总重 电池节数 电池质量 电池的能量密度 耗能参考值 1.08×104N 8000节 0.05kg/节 0.25kW·h/kg 0.2kW·h/km (1)若该电动汽车静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则汽车对水平地面的压强是多少？ (2)测试时，该电动汽车消耗的电能是多少？ (3)测试时，该电动汽车的效率是多少？ (4)若给该电动汽车的电池都充满电，在效率不变的情况下，求汽车可以在测试路况下行驶的路程。 9．(2025·陕西省渭南市·二模)俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是某同学做俯卧撑时的情景。此同学的身体可视为杠杆，身高1.65m，重力为560N，脚与地的接触点为A点，人的重心在地面的投影O点距A点0.9m，两手位置B点距A点1.4m。求： (1)地面对该同学双手的支持力大小； (2)若该同学在1min内做俯卧撑30次，每次重心上升高度为0.2m，则该同学克服重力做功的功率为多大。 10．(2025·陕西省西安市·二模)如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表，则： 机身总质量/kg 3.6 四脚着地总面积/ 12 电池充满电后储存的电能/J 108000 最大水平速度/（） 6 机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（） 1.5 人们通过遥控器上的天线发射的 波遥控无人机飞行；无人机启动前四脚着地静止停放在水平地面上时对地面的压强是 Pa；无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米的飞行时间为 s；无人机从50米高空降落到地面的过程中重力做功是 J。（g取10N/kg） 11．(2025·陕西省咸阳市·二模)电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。某电动汽车的最大功率为1×105W，在一次测试过程中，以最大功率在水平地面上匀速直线行驶了8000米，用时6分钟。求： (1)该车在这次测试过程中所受的摩擦力是多少？ (2)若使用效率为32%的传统燃油汽车提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5×107J/kg） (3)近期某公司发布了新研发的“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度为9×106J/kg，可使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达90%，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以最大功率行驶多远？ 12．(2025·陕西省西安市·二模)如图-1，是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔棒，其简化示意图如图-2所示。该装置工作时，可利用“坠石”的重力，帮助人们轻松地从井中提水。 (1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力，想要提水时更省力，可以将“坠石”悬挂点B适当 （选填“靠近”或“远离”）支点O； (2)若OA的长度为1.2m，OB的长度为1.5m，“坠石”的重力为100N，桶的重力为20N，不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦，若要竖直匀速提起180N的水，人还需要施加 N的拉力，此过程中，“坠石”下降的高度为3m，则“坠石”的重力做功为 J。 13．(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示“磁控胶囊胃镜”，其重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。如图乙所示医生通过精确操控体外磁场来控制磁控胶囊胃镜在胃内的运动，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器。则下列说法正确的是（    ） A．磁控胶囊胃镜不具有磁性 B．磁控胶囊胃镜在胃中每下降1cm，重力做功0.05J C．如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人靠近此区域 D．图像通过电磁波传输至便携记录器 功率及其计算考点02 1．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现使重的飞船部件在10s内匀速提升2m，则电动滑轮做的有用功为 J，电动滑轮的机械效率为80%，电动滑轮的功率为 W，用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）80%（g取10N/kg）。 2．(2025·陕西省西安市·二模)如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了在水中的浮渡能力，该两栖车的总质量约为20t，装配有输出功率为1.1×106W的发动机，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 (1)在陆地上行驶时，宽大的履带是通过增大 来减小对地面的压强；两栖车浸入水中的深度越深，车底部受到水的压强越 ； (2)两栖车在水中漂浮时，受到的浮力是多少；排开水的体积是多少； (3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶72km过程中，若发动机输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少功？ 3．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)如图-1所示是我国全球首创、自主研发的新型绿色轨道交通工具——氢能源“智轨”电车（三编组）。“智轨”电车以胶轮取代钢轮，无需铺设有形轨道，采用雷达感知技术进而获得安全防护信息。该车部分参数如表，创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统。在进行“智轨”电车续航测试实验时，电机功率P与车速v的关系如图-2所示。（三编组即三节车厢编组，g取10N/kg） 项目 参数 车重 满载 51t 最大载客量 100人/节 300人 储氢罐 每节编组 l个 车轮 每节编组 4个 续航 满氢续航 210km (1)若“智轨”电车满载时，每个车轮接触地面面积为：，则电车对水平地面的压强是多大？ (2)测试实验中电车以35km/h匀速直线行驶时，受到的阻力为多大？ (3)已知常温条件下，在70MPa压强下氢燃料的热值为。若氢燃料电池的能量转化效率为50%，电车能耗为（电车每续航1km，消耗的电能是），试估算“智轨”电车三个储氢罐可存储的氢气总质量为多少？ 4．(2025·陕西省渭南市·二模)中国龙门吊技术领先全球，在多个领域发挥着重要作用。龙门吊又称门式起重机，实物如图甲所示，图乙是局部滑轮组放大图。某次工作时将的货物竖直提升用时，该过程中滑轮组的机械效率为，不计绳重和摩擦，绳端的拉力的功率为 。货物匀速上升时机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；提升货物的重量越大，滑轮组的机械效率越 。 5．(2025·陕西省汉中市·二模)2025年4月16日，鸿蒙智行问界M8上市。问界M8增程版的工作原理是通过增程器和电池组的协同工作来实现长续航里程。以下是详细说明：增程式混合动力汽车是一种纯电能驱动的电动乘用车，它具备充电插座和车载供电功能。这类车辆通常配备有车载电池和更小排量的汽油机，但汽油机并不直接提供动力，而依靠消耗车内储存的电能来行驶，当系统检测到电能储备不足时，搭载的汽油机会启动开始为车辆电池充电，从而增加行驶里程（也称为增程）。这种技术在电动车的续航能力上具有很大的优势，因为它可以充分利用高密度能量，同时避免了电池容量不足的问题。 (1)下图是增程式汽车的能量转移和转化图，其中实线箭头表示的是机械能，虚线箭头表示的是 能； (2)问界M8混合动力汽车整车空载时质量为2.6吨，轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，则它空车停在水平地面时，对地面的压强多大？（g取10N/kg） (3)查找资料可知问界M8电池充满电时储存的总电能为50kW•h，电池的能量密度为200W•h/kg，则电池的质量为 kg（电池的能量密度是单位质量电池中储存能量的大小）。某次当电池的电量剩余20%时开始采用华为巨鲸800V的高压充电，充电功率恒定，20分钟即可充满，求充电电流 ； (4)若此车电动机的效率为80%，这款车以72km/h的速度匀速直线行驶2km，行驶时受到的阻力为车空载时重力的0.4倍，则牵引力所做的功和功率为多少？电动机需要消耗多少电能？ 6．(2025·陕西省商洛市·二模)如图甲所示，用的拉力竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，g取，则下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮提升重物可以省力 B．动滑轮质量为1.8kg C．拉力F的功率为450W D．该动滑轮的机械效率为75% 7．(2025·陕西省咸阳市·二模)2024年12月27日，中国海军076两栖攻击舰首舰在上海下水，命名为中国人民解放军海军四川舰，舷号为“51”，满载排水量4万吨。海水密度约为，求： (1)在海试中，直升机从四川舰上起飞后，海水对四川舰船底的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)“四川舰”满载时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ (3)在海试中，“四川舰”匀速直线行驶9km，用时30min，其移动速度是多少？若“四川舰”受到的海水阻力恒为，则牵引力做功的功率是多少？ 8．(2025·陕西省西安市·二模)如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在内上升了，不计绳重与摩擦，则拉力F大小为 N，拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率约为 。 9．(2025·陕西省西安市·二模)如图，是《墨经•经下》里记载的斜面引重车，将绳子一端紧系在后面大车轮的轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是 （选填“省力”或“改变力的方向”）。已知斜板长2m、高0.8m，若用该车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，用时5s，后轮轴对绳子的拉力为1000N，拉力的功率为 W，不计绳重及圆轮处的摩擦，该斜板的机械效率为 。 10．(2025·陕西省西安市·二模)工人通过如图所示装置在30s内将重为400N的物体匀速提高了3m，所用拉力为250N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的距离为9m B．拉力做功的功率为25W C．该装置的机械效率为 D．若只减小动滑轮的重力，则该装置的机械效率将变大 机械能及其相互转化考点03 1．(2025·陕西省咸阳市·二模)我国运动员在巴黎奥运会跳水男子双人10米台决赛中夺得金牌，如图1所示是他们参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。不考虑空气阻力，运动员在空中运动过程中重力势能 （选填“增大”“先增大后减小”“先减小后增大”或“减小"），速度 （选填“增大”“先增大后减小”“先减小后增大”或“减小”）。如图2所示，以跳台为参照物，运动员是 （选填“运动”或“静止”）的。 2．(2025·陕西省西安市·二模)根据如图所示的实验，完成下列内容： (1)甲图中铜片是盐水电池的 极。 (2)乙图中选 （选填a、b）更省力。 (3)丙图中，小球沿光滑轨道从A点由静止自由滑下，到达B点后可能沿曲线 。（选填“a”、“b”或“c”）描述的路径继续运动（空气阻力不计）。 (4)丁图中，水槽中放入适量染成红色的水，活塞向外拉瓶内就会有水喷出，证明了 的存在： 3．(2025·陕西省西安市·二模)如图为我国武装直升机武直﹣10，采用我国完全自主研发的“玉龙”涡轴航空发动机，它的大致工作过程：空气通过进气道进入压气机，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。下列说法正确的是（　　） A．武直﹣10沿竖直方向匀速上升时，它的机械能保持不变 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．空气进入压气机，被压气机压缩后内能增大 D．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，发动机的效率不变 4．(2025·陕西省宝鸡市·二模)4月20日，2025国际乒联世界杯女子单打决赛在中国澳门进行，孙颖莎4比0战胜蒯曼，赢得冠军。如图所示是比赛时的场景，下列有关说法错误的是（    ） A．乒乓球离开球拍后继续运动是由于乒乓球具有惯性 B．乒乓球在空中上升的过程中重力势能增大 C．乒乓球在空中运动到最高点时处于平衡状态 D．在空中旋转的乒乓球受到重力的方向始终不变 5．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示的是小明在假期和父母一起去游乐园玩过山车时的情景，下列叙述正确的是（　　） A．过山车从最高处滑下时机械能保持不变 B．到达环形轨道最高点时过山车的重力方向仍然竖直向下 C．整个过程中过山车的重力势能和动能不断地相互转化且没有损耗 D．过山车快速运动时感觉呼吸困难是因为大气压变小了 动能和势能考点04 1．(2025·陕西省西安市·二模)解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为，同时装配有最大输出功率为的发动机，机动性能卓越。（取） (1)水陆两栖突击车加速冲上海滩时，该车的动能 （选填“增大”或“减小”）。 (2)该车在海面漂浮时受到的浮力是多少 ？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为，该区域海水的密度是多少 ？（取） (3)该车以的速度在海面上匀速行进，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功 ？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少 ？ 2．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小明联想到自己之前在U形滑雪场中滑雪的情景，于是结合所学知识和生活经验就滑雪者在U形滑雪场中可在斜面上滑行的最大高度与哪些因素有关提出了以下猜想： 猜想一：可能与滑雪者自身的质量有关； 猜想二：可能与上滑斜面的倾斜程度有关。 (1)小明利用木块、斜面等器材进行实验： ①实验前他将两个斜面OP与OQ对接成如图-1所示的装置后，将木块从斜面OP的同一高度处释放，经O点冲上斜面OQ，同时记录木块在斜面OQ上所能到达的最大高度h，之后改变斜面OQ的倾斜程度重复实验； ②更换 ，重复上述操作，并记录相关数据。 (2)实验数据如下表所示： 实验序号 木块下滑的高度H/cm 木块的质量m/g 斜面OQ的倾斜程度 木块上滑的高度h/cm 1 18 20 40 10 2 18 20 30 13 3 18 20 20 15 4 18 25 40 x 5 18 25 30 13 6 18 25 20 15 ①分析1、2、3组实验数据可知，在其他条件一定时， 越大，木块在斜面OQ上所能到达的最大高度越小； ②进一步分析实验数据可知，木块在斜面OQ上所能到达的最大高度与 无关，据此可以推断出实验表格中x的值为 ； (3)分析数据可知，实验中木块下滑的高度总是 （选填“大于”、“小于”或“等于”）木块经过O点后冲上斜面OQ的高度，原因是木块从斜面底端O点冲上斜面OQ的过程中，木块的动能没有全部转化为重力势能，还有一部分用来 ； (4)请你根据生活经验猜想滑板在斜面上滑行的最大高度还可能与 有关。（写出一例即可） 3．(2025·陕西省咸阳市·二模)在2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子单人10米台决赛中，中国队包揽该项目冠亚军。图示为运动员参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，她受到的重力和支持力是一对平衡力 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性变大 D．入水过程中，她的重力势能不变 4．(2025·陕西省渭南市·二模)如图所示情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（    ） A．图甲，利用稻谷受到惯性作用分离不饱满的稻谷 B．图乙，水面下的采珠人下潜得越深，受到水的压强越小 C．图丙，水被匀速提升至高处，水的动能不变，重力势能增大 D．图丁，锄地时用力握紧锄柄是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 5．(2025·陕西省商洛市·二模)小阳在观看滑雪比赛时，发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考：是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢？为探究该问题，他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化，用如图所示的装置进行实验探究。 他对小球运动的水平距离的影响因素提出了以下猜想： 猜想一：可能与小球滑出轨道时的速度有关； 猜想二：可能与支架的高度有关； 猜想三：可能与小球的质量有关； 他将光滑弧形轨道末端调节水平，让小球沿轨道自由滚下，小球离开轨道后落在地面上形成印记，用刻度尺测出印记与小球飞出点的水平距离s，实验数据记录如下表： 实验序号 小球质量m/g 小球释放位置距轨道末端 的高度h/m 支架高度H/m 小球运动的水平距离s/m 1 25 0.16 1.00 0.79 2 25 0.25 1.00 0.98 3 15 0.25 1.00 0.98 4 15 0.25 0.64 0.79 请回答下列问题： (1)实验中，改变小球释放位置距轨道末端的高度，是为了使小球滑出轨道末端的 不同； (2)比较实验序号1、2两次实验数据，可验证猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)比较实验序号为 两次实验数据，可以得到的结论是：在其他条件相同时，支架高度越 （选填“高”或“低”），小球运动的水平距离越大； (4)比较实验序号为 两次实验数据，可知小球运动的水平距离与小球质量 （选填“有关”或“无关”）； (5)实验后，小阳对自己的实验探究进行了分析，他认为本次实验探究存在不足之处，请你帮助小阳指出其实验探究的不足之处： （写出一个即可）。 6．(2025·陕西省西安市·二模)2025年2月11日，哈尔滨亚冬会自由式滑雪女子坡面障碍技巧决赛，中国选手刘梦婷夺得金牌。如图所示是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列说法正确的是（　　） A．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大力的 B．停止撑地，运动员会慢慢停下来，说明力是维持物体运动的原因 C．运动员手套掌心部分比较粗糙，目的是减小摩擦 D．运动员加速下滑过程中动能增大 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 做功与机械能 考点01 功及其计算 考点02 功率及其计算 考点03 机械能及其相互转化 考点04动能和势能 功及其计算、功率及其计算考点01 1．(2025·陕西省西安市·二模)陕西九曲山抽水蓄能电站位于陕西省镇坪县的九曲山，总装机容量为1500万千瓦，是我国西部地区最大的抽水蓄能电站。抽水蓄能电站的工作原理：深夜用电低谷时，用过剩电能把山下水库的水抽到山顶水库（看作长方体）内，如图甲；用电高峰时，则通过放水发电以补充电能不足，如图乙。若山顶水库面积为，电动水泵每天从深夜11时至清晨4时抽水使山顶水库水面增高1m，放水发电时，水下落高度看成72m不变，水下落时重力做功的转化为电能。问： (1)放水发电时，山顶水库的水下落冲击水轮发电机发电，在这个过程中把水的 能最终转化为电能。 (2)电动水泵夜间所抽水的总重力是多少？ (3)若将夜间抽到山顶水库的水全部用来放水发电，该抽水蓄能电站可以产生的电能是多少？ (4)每燃烧1吨标准煤可以发电，排放二氧化碳吨，则该抽水蓄能电站将夜间抽到山顶水库的水全部用来放水发电，可减少多少吨二氧化碳的排放？ 【答案】(1)机械 (2) (3) (4)140t 【来源】2025年陕西省西安市滨河学校中考二模物理试题 【详解】（1）山顶水库的水具有机械能，下落冲击水轮发电机发电，在这个过程中把水的机械能最终转化为电能 （2）抽到山顶水库的水体积 由可知，抽到山顶水库的水的质量 水受到的重力 （3）水下落时重力做的功： 由知道，水下落时重力做功转化为的电能 （4）可节约标准煤的质量 减少二氧化碳的排放质量 2．(2025·陕西省西安市·二模)在燃油汽车全面禁售前，油电混合型汽车是必经的过渡产品。如图是一款新型油电混合动力汽车，该汽车启动时汽油机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动机向车轮输送能量；当以高速（大于60km/h）匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，汽油机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。当蓄电池组的电容量低于满容量的20%时，不再向外供电，动力系统自动切换到汽油机工作状态。汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油机的效率为35%，该汽车的总质量为1.5t，某次测试中，该汽车以80km/h的速度匀速行驶15min，观察仪表盘发现，汽油机消耗汽油3kg，蓄电池储存的能量由满容量的20%增大至满容量的30%。测试中汽车受到的阻力为1800N。（忽略汽车重量的变化，蓄电池组充电过程不计能量损失） (1)汽车设计为流线型，在高速行驶时汽车对路面的压力会比静止时 。 (2)求该汽车蓄电池组的满容量为多少 (3)“吨百公里能耗[J/（100km·t）]”是衡量新能源汽车的一项重要指标，它是指车辆消耗的能量与行驶路程（百公里）和车辆总质量（吨）乘积的比值。则该次测试过程中的汽车的吨百公里能耗为多大？ 【答案】(1)小 (2) (3) 【来源】2025年陕西省西安市新城区西光教育集团中考二模物理试题 【详解】（1）汽车设计为流线型，根据流体压强与流速的关系，高速行驶时，车顶空气流速快，压强小，车底空气流速慢，压强大 ，产生向上的升力，使汽车对路面的压力小于静止时的压力。 （2）汽车以80km/h的速度匀速行驶15min，路程为 该过程汽车克服阻力做功 3kg汽油完全燃烧放出热量，该汽车蓄电池组的满容量为，则，代入数据解得。 （3）车辆消耗的能量与行驶路程（百公里）和车辆总质量（吨）乘积的比值，则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 3．(2025·陕西省商洛市·二模)如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当时，物体受到的摩擦力是 N；当时，物体受到的摩擦力是 N；至这段时间内，拉力F做功 J，其功率为 W。 【答案】 3 5 20 10 【来源】2025年陕西省商洛市洛南县中考二模物理试题 【详解】[1]物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用。由图丙知，物体在t=1s时静止，处于平衡状态。由图乙知，在t=1s时物体受的拉力F=3N，根据二力平衡，摩擦力f=F=3N。 [2]由图丙知，在4~6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F′=5N，由平衡条件得，滑动摩擦力f′=F′=5N。当时，接触面的粗糙程度不变，物体对地面的压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，此时物体受到的摩擦力也是5N。 [3]至这段时间内，拉力F1为5N，速度v1为2m/s，拉力F做功W=F1s=F1v1t1=5N×2m/s×(6s-4s)=20J [4]至这段时间内拉力的功率P=F1v1=5N×2m/s=10W 4．(2025·陕西省渭南市·二模)如图所示是一辆5G无人驾驶汽车，质量为1.2t，车轮与水平地面总接触面积为0.1m2。某次测试中它以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶10km，发动机的输出功率为27.6kW。（g取10N/kg）求：    (1)汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少？ (2)测试中，汽车前进过程中受到的阻力是多少？ 【答案】(1) (2) 【来源】2025年陕西省渭南市临渭区中考二模物理试题 【详解】（1）汽车对地面的压力 汽车静止在水平地面时，对地面的压强 （2）由 得发动机的牵引力 汽车做匀速直线运动，收到的阻力为 5．(2025·陕西省西安市·二模)某同学在骑行过程中发现不踩踏板，自行车也能冲上斜坡一段距离，但每次冲上斜坡的距离并不相同。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？该同学提出了下列猜想： A．与其在坡底时的速度大小有关； B．与斜坡的粗糙程度有关； C．与其质量大小有关； 为了验证猜想设计如下实验：将左侧光滑、右侧粗糙的一弧形轨道固定在水平桌面上，并用小球模拟自行车，如图所示。将小球从左侧轨道某位置自由释放，测出小球在右侧轨道运动的最大距离s。请你回答以下问题： (1)小球在轨道上释放后会加速向下运动，是由于小球受到 力的作用，该过程中小球受力 选填“平衡”或“不平衡”。 (2)保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，并将同一小球从左侧轨道的不同高度释放，分别记下小球冲上右侧轨道的最大距离s，这是为了探究猜想 （选填“A”“B”或“C”）。 (3)为探究猜想B，接下来应进行的操作是 。 (4)在探究猜想C时，保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，将质量不同的小球由左侧轨道相同高度自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离s，数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 小球质量 20 30 40 50 60 小球冲上轨道的最大距离 根据表中数据可得出结论：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）。 (5)将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升的最大高度 （选填“大于”“小于”或“等于”）小球在左侧轨道释放时的高度，原因是 。 【答案】(1) 重 不平衡 (2)A (3)见解析 (4)无关 (5) 小于 见解析 【来源】2025年陕西省西安市阎良区中考二模物理试题 【详解】（1）[1][2]小球在轨道上释放后会加速向下运动，是由于小球受到重力的作用；该过程中小球加速下滑，受力不平衡。 （2）将同一小球从左侧轨道的不同高度释放，小球到达坡底时的速度不同，这是为了探究自行车冲上斜坡的最大距离与其在坡底时的速度大小是否有关，所以这是为了探究猜想A。 （3）根据控制变量法思想，为探究猜想B，接下来应进行的操作是改变右侧弧形轨道粗糙程度，将同一小球由左侧轨道相同高度自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离s。 （4）根据表中数据可知，小球的质量变化了，但小球冲上轨道的最大距离在误差允许范围内不变。所以可以得出结论：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量无关。 （5）[1][2]将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升的最大高度小于小球在左侧轨道释放时的高度，原因是小球运动过程中，克服阻力做功产生内能；机械能减小，高度减小。 6．(2025·陕西省汉中市·二模)2025年4月，在北京亦庄举行的半程马拉松赛事，首次由人类和人形机器人共跑（如图）。机器人消耗的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源；机器人与互联网之间通过 波来传递信息；机器人在水平赛道上加速跑时，其动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 二次 电磁 增大 【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题 【详解】[1]一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、太阳能等。二次能源是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，如电力、煤气、汽油等。因为电能是由其他能源转化而来的，所以机器人消耗的电能属于二次能源。 [2]机器人与互联网之间是通过电磁波来传递信息的。电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足机器人与互联网之间远距离、高速的数据传输需求。 [3]动能的大小与物体的质量和速度有关。机器人在水平赛道上加速跑时，其质量不变，速度增大，其动能增大。 7．(2025·陕西省西安市·二模)如图所示为一辆无人驾驶清扫车，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等于一体，可自主作业。激光是一种 ，可在真空中传播；清扫车匀速行驶作业时，以摄像头为参照物，路边的树木是 （选填“静止”或“运动”）的；作业时不断地将地面上的落叶吸入车内，此过程中清扫车的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 电磁波 运动 变大 【来源】2025年陕西省西安市新城区西光教育集团中考二模物理试题 【详解】[1] 激光是一种电磁波，与声波不同，电磁波可以在真空中传播，其传播速度为3×10⁸m/s。这是激光雷达能够实现远距离探测的物理基础。 [2] 以随车运动的摄像头为参照物时，路边的树木相对于摄像头的位置在不断变化，因此树木是运动的。这体现了运动与静止的相对性原理。 [3] 清扫车在匀速行驶时吸入落叶，虽然速度保持不变，但由于质量增加，其动能增大；同时高度不变，重力势能不变，因此总机械能变大。 8．(2025·陕西省西安市·二模)近年来中国的科技成就让世界瞩目：“人造太阳”（与太阳内部核反应原理相同）、“奋斗者”号、高铁、神舟十六号等标志性科技创新成果不断涌现。下列关于这些科技创新成果的说法正确的是（　　） A．如图-1，“人造太阳”是通过核聚变释放巨大的能量 B．如图-2，“奋斗者”号潜水艇通过改变自身所受浮力来实现在海中上浮与下沉的 C．如图-3，若行驶中的高铁所受的力全部消失，它将立即停止运动 D．如图-4，神舟十六号飞船加速升空的过程中，机械能不变 【答案】A 【来源】2025年陕西省西安市铁一中学中考二模物理试题 【详解】A．获取核能的方式：核聚变和核裂变；在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，“人造太阳”是通过核聚变释放巨大的能量，故A正确； B．“奋斗者”号潜水艇通过改变自身重力来实现在海中上浮与下沉的，故B错误； C．若行驶中的高铁所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，它将做匀速直线运动，故C错误； D．神舟十六号飞船加速升空的过程中，质量不变，高度变大，动能变大，重力势能与动能都变大，故机械能变大，故D错误。 故选A。 9．(1)如图所示，物体长度为 cm； (2)探究水的沸腾实验中，小明绘制出了如图所示的图像，此图像是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)在“探究动能大小跟哪些因素有关”实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M，分别从不同的高度h和H由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示： ①本实验通过观察 来判断小球动能的大小； ②在甲、乙实验中，让同一个钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是 。 【答案】(1)2.45 (2)正确 (3) 木块移动距离 控制小球到水平面的初速度不同 【来源】2025年陕西西安蓝田县中考二模物理试题 【详解】（1）由图可知，该刻度尺的分度值为0.1cm，起始端与5.00cm对齐，末端与7.45cm对齐，所以木块长度L=7.45cm-5.00cm=2.45cm （2）水在沸腾前，不断吸热，温度升高，沸腾后继续吸热，温度保持不变，在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，故此图像是正确的。 （3）[1]根据转换法，实验中通过观察木块被撞后移动的距离来判断小球动能的大小。 [2]根据控制变量法，在甲、乙实验中，让同一个钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是控制小球到水平面的初速度不同。 功及其计算考点01 1．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示是一名中学生投掷实心球的情景。下列说法正确的是（　　） A．手持球时，人受到球的压力及地面对人的支持力是一对平衡力 B．用力投出球，说明力能改变物体的运动状态 C．球被投出后能继续运动，是因为球受到惯性的作用 D．球在水平地面滚动，重力做功使之最终停下来 【答案】B 【来源】2025年陕西省咸阳市乾县薛录初中中考二模物理试题 【详解】A.平衡力的条件：需满足 “同体、等大、反向、共线”。人受到球的压力和地面对人的支持力，这两个力的大小不相等，球的压力等于球的重力，地面对人的支持力等于人和球的总重力，这两个力的大小不相等，因此不是一对平衡力。故A错误； B.力的作用效果：力可以改变物体的形状或运动状态。投球时，人对球施加力，使球从静止变为运动，体现了力对物体运动状态的改变。故B正确； C.惯性是物体保持原有运动状态的性质，是物体的固有属性，并非 “力”，不能用 “受到惯性的作用” 来描述。故C错误； D.做功的条件：力作用在物体上，且物体在力的方向上移动一段距离。球在水平地面滚动时，重力方向竖直向下，而球移动的方向水平，两者垂直，因此重力不做功；球最终停下来是因为受到地面的摩擦力，摩擦力对球做负功，使其动能减小至零。故D错误。 故选 B。 2．(2025·陕西省渭南市·二模)实现全球净零碳排放是一项艰巨的任务，需要新能源汽车产业更大的发展。国际能源署测算，要在2050年实现净零排放，到2030年电动汽车在总销量中的比重需要达到60%，新能源汽车发展前景仍然巨大，但同时也面临更激烈的市场竞争。如图为一款标称纯电续航里程870km的新能源汽车充电时的情景，使用的三元锂电池容量为100kW·h，能量密度大约为200W·h/kg（能量密度是指电池储存的电能与质量之比，用ρ表示）。在某次测试中，汽车以60km/h匀速行驶了9km，电动机提供牵引力为720N。求： (1)充电过程中，电能转化为 能在锂电池中存储，行驶过程中，电动机主要将电能转化为 能； (2)测试过程中牵引力所做的功 ； (3)目前已研发出400W·h/kg的新型固态电池，如果将此新型电池用在该车上，在电池容量不变的情况下，新型固态电池的质量为多少 ？ (4)在充电过程中，对充电速度的主要限制是电流不能太大，某款充电桩电流若超过100A，则会产生更多热量，影响车辆充电安全。为此，车企开发了全新的800V充电平台，替换原来的400V充电平台，在电流不变的情况下，可以提供更大的充电功率。假设全程都以最大电流充电，则该车的电量由20%充至80%，使用800V充电平台比使用400V充电平台可节约多少时间 ？（给电池充电时不计能量损耗） 【答案】(1) 化学 机械 (2) (3) (4) 【来源】2025年陕西省渭南市临渭区中考二模物理试题 【详解】（1）[1]根据能量转化相关知识可知，锂电池充电过程中，电能转化为化学能在锂电池中存储。 [2]根据能量转化知识可知，行驶过程中，电动机主要将电能转化为机械能。 （2）由题意可知，测试过程中，汽车行驶的路程为 所以，测试过程中牵引力所做的功为 （3）因为原车电池容量为 所以新型固态电池的质量为 （4）由题意得，该车全程都以的最大电流充电，且充电的总量为 所以，当使用400V充电平台时，充电所用时间为 当使用800V充电平台时，充电所用时间为 则使用800V充电平台比使用400V充电平台可节约的时间为 3．(2025·陕西省西安市·二模)海洋表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差，图甲是我国“海洋地质二号”船，它搭载有自主研发的海洋漂浮式温差能发电装置。图乙是海洋温差能发电系统的原理图：蒸发器中液态的工作物质（氨），汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。（发电装置的参数如下表所示，海水密度近似取1.0×103kg/m3） 额定发电功率 净重 40kW 100kg (1)当发电装置漂浮在海面上时排开海水的体积为多少？ (2)“海洋地质二号”船的功率是6×104kW，以54km/h的速度在海水中匀速航行90km，受到的牵引力为多大？牵引力做的功是多少？ (3)已知煤电转换关系为β=0.38kg/（kW·h），煤电转换关系表示：如果用烧煤的方式来发电，发电量为1kW·h，这台海洋漂浮式温差能发电机2h产生的电能需要燃烧多少kg煤？ 【答案】(1)0.1m3 (2)4×106N； 3.6×1011J (3)30.4kg 【来源】2025年陕西省西安市第八十九中学中考二模物理试题 【详解】（1）当发电装置漂浮在海面上时，浮力等于重力，即浮力 根据阿基米德原理可知，发电装置排开海水的体积为 （2）由 得“海洋地质二号”船受到的牵引力为 牵引力做的功为 （3）这台海洋漂浮式温差能发电机2h产生的电能 由煤电转换关系β=0.38kg/（kW·h）可知，需要烧的煤的质量 4．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图-1，神舟十七号航天员乘组正在完成出舱任务。为了安全出舱，航天员们都要在地面上经历“魔鬼”式训练。其中模拟失重水槽训练是一项必修课，它是通过增减配重和漂浮器使航天员悬浮在水中模拟失重环境的，如图-2所示。，取，）求： (1)航天员在水中举起重力为的实心铁球，铁球在水中受到的浮力为多少牛？（铁球不露出水面） (2)若航天员托着该铁球竖直向上匀速运动，航天员对实心铁球做功多少焦耳？（忽略铁球在水中的阻力，铁球不露出水面） 【答案】(1)100N (2)6800J 【来源】2025年陕西省咸阳市乾县薛录初中中考二模物理试题 【详解】（1）重力为的实心铁球质量 铁球的体积 铁球在水中受到的浮力 （2）航天员托着该铁球所用的力 航天员托着该铁球竖直向上匀速运动，航天员对实心铁球做功 5．(2025·陕西省咸阳市·二模)两点之间，线段最短，但是不一定最快。如图所示的是“最速降线”简化结构示意图，现将a、b两个完全相同的小球分别从直轨道和弧形轨道的起点同时由静止释放，两个小球的速度越来越快，最终弧形轨道上的b球先到达终点。忽略摩擦阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．若增大a小球的质量则可以让其先到达终点 B．整个过程中小球的机械能不守恒，且在不断地减少 C．运动过程中支持力对b小球做功 D．从起点到终点，重力对b小球做功的功率更大 【答案】D 【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题 【详解】A．小球到达终点时的速度与轨道的高度有关，与小球的质量无关，增大小球的质量不会改变其到达终点时的速度，因此也不会让其先到达终点，故A错误； B．该过程中忽略摩擦阻力的影响，小球的重力势能转化为动能，机械能不变，故B错误； C．运动过程中小球b受到垂直于斜面向上的支持力，该力与小球的运动方向垂直，因此它对b小球不做功，故C错误； D．从起点到终点，重力对两个小球做功的大小是相等的，但是由于b小球先到达终点，即b小球使用的时间较小，由功率公式可知，重力对b小球做功的功率更大，故D正确。 故选D。 6．(2025·陕西省渭南市·二模)如图甲所示是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号，其排水量为，通过1100多根钻杆连接，钻头可达海面下深度。求：（海水密度取，） (1)如图乙所示，钻头钻进海底岩层的过程中，钻头的温度会升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变钻头内能的； (2)若质量为的钻头沿竖直方向下降了，钻头的重力做了多少的功？ (3)某次钻探作业完成后，顶驱将钻杆向上提到一定深度静止时（钻头没有接触到海底岩层），若顶驱对钻杆竖直向上的拉力为，钻杆的横截面积为，钻杆与钻头的总质量为，钻头的底面积为（钻头的高度忽略不计），求此时钻杆和钻头排开海水的总体积及海水对钻头的压强。 【答案】(1)做功 (2) (3)90m3， 【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题 【详解】（1）钻头钻进海底岩层的过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变钻头的内能。 （2）钻头的重力为 钻头的重力做的功为 （3）钻杆和钻头的总重力为 由受力分析知，钻杆和钻头所受的浮力为 钻杆和钻头排开海水的体积为 钻头浸入水中的深度为 海水对钻头的压强为 7．(2025·陕西省西安市·二模)华山西峰观光大索道位于国家5A级风景名胜区华山，为游客提供了便捷的登山方式，同时也能欣赏到华山的险峻与美景。索道线路斜长4211m，起点到终点的高度差为894m，单程约20min，如图所示。单个缆车质量为100kg，底面积为1m2，缆车顶部与钢缆固定在一起，钢缆带动缆车做匀速直线运动。一台缆车运载着一位质量为60kg的游客上山，游客每只脚与地面的接触面积为200cm2，忽略空气阻力，（g取10N/kg）求： (1)缆车运行的速度（结果保留一位小数）； (2)游客在缆车上站定时对缆车的压强； (3)运送该游客上山的过程中，拖动钢缆的是标有“380V，3kW”的电动机，此时电动机的实际功率为额定功率的60%，求缆车的效率（结果保留一位小数）。 【答案】(1)3.5m/s (2)1.5×104Pa (3)66.2% 【来源】2025年陕西省西安市临潼区中考二模物理试题 【详解】（1）缆车运行的速度 （2）游客的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N 游客在缆车上站定时对缆车的压强 （3）电动机的实际功率为额定功率的60%，电动机的实际功率P实=60%P额=60%×3000W=1800W 电动机消耗的电能W总=P实t=1800W×20×60s=2.16×106J 缆车及乘客的总重力G总=G车+G=m车g+G=100kg×10N/kg+600N=1600N 拖动钢缆所做的有用功W有=G总h=1600N×894m=1.4304×106J 缆车的效率 8．(2025·陕西省渭南市·二模)电动汽车是绿色环保型交通工具，效率高、噪声小、无废气排放。如图为国产某新型电动汽车，测试时，以100km/h的速度在平直的高速公路上连续匀速行驶0.1h，所受的阻力为车总重的0.05倍。该电动汽车的部分参数如表所示，其中电池的能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值；耗能参考值是经测试该电动汽车在平直公路上匀速行驶时每公里消耗电能。（不考虑驾驶员对车总重的影响） 汽车总重 电池节数 电池质量 电池的能量密度 耗能参考值 1.08×104N 8000节 0.05kg/节 0.25kW·h/kg 0.2kW·h/km (1)若该电动汽车静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为200cm2，则汽车对水平地面的压强是多少？ (2)测试时，该电动汽车消耗的电能是多少？ (3)测试时，该电动汽车的效率是多少？ (4)若给该电动汽车的电池都充满电，在效率不变的情况下，求汽车可以在测试路况下行驶的路程。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题 【解析】【小题1】电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于自身重力 已知车轮与地面的总接触面积 汽车对水平地面的压强是 【小题2】电动汽车以100km/h的速度在平直的高速公路上连续匀速行驶0.1h的路程 由表格中耗能参考值可知，电动汽车在平直公路上匀速行驶时每公里消耗电能0.2kW·h，那么行驶10km消耗的电能 【小题3】因为汽车匀速行驶，所以牵引力 汽车做的有用功 该电动汽车的效率 【小题4】电池的总质量 由电池的能量密度是0.25kW·h/kg，可得电池充满电的总电能 因为效率75%不变，有用功 已知每公里消耗电能0.2kW·h/km，汽车可以在测试路况下行驶的路程 9．(2025·陕西省渭南市·二模)俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是某同学做俯卧撑时的情景。此同学的身体可视为杠杆，身高1.65m，重力为560N，脚与地的接触点为A点，人的重心在地面的投影O点距A点0.9m，两手位置B点距A点1.4m。求： (1)地面对该同学双手的支持力大小； (2)若该同学在1min内做俯卧撑30次，每次重心上升高度为0.2m，则该同学克服重力做功的功率为多大。 【答案】(1)360N (2)56W 【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题 【详解】（1）做俯卧撑时，地面对两手的支持力是动力，人的重力为阻力，A点为支点，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得，地面对两手的支持力为F=360N。 （2）每做一次俯卧撑所做的功为 1min内做俯卧撑30次，做的总功为 该同学克服重力做功的功率为 10．(2025·陕西省西安市·二模)如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表，则： 机身总质量/kg 3.6 四脚着地总面积/ 12 电池充满电后储存的电能/J 108000 最大水平速度/（） 6 机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（） 1.5 人们通过遥控器上的天线发射的 波遥控无人机飞行；无人机启动前四脚着地静止停放在水平地面上时对地面的压强是 Pa；无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米的飞行时间为 s；无人机从50米高空降落到地面的过程中重力做功是 J。（g取10N/kg） 【答案】 电磁 3×104 20 1800 【来源】2025年陕西省西安市雁塔区陕西师范大学附中中考二模物理试题 【详解】[1]电磁波可以传递信息，因此人们是通过遥控器上的天线发射的电磁波遥控无人机飞行。 [2]由题意知，无人机重力为G=mg=3.6kg×10N/kg=36N 因为无人机停放在水平地面上，故其对地面的压力为对地面的压强为 [3]以最大上升速度匀速竖直升高30米，要飞行时间为 [4]无人机从50米高空降落到地面，重力做功W=Gh=36N×50m=1800J 11．(2025·陕西省咸阳市·二模)电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。某电动汽车的最大功率为1×105W，在一次测试过程中，以最大功率在水平地面上匀速直线行驶了8000米，用时6分钟。求： (1)该车在这次测试过程中所受的摩擦力是多少？ (2)若使用效率为32%的传统燃油汽车提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5×107J/kg） (3)近期某公司发布了新研发的“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度为9×106J/kg，可使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达90%，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以最大功率行驶多远？ 【答案】(1) (2)2.5kg (3)540km 【来源】2025年陕西省咸阳市中考二模物理试题 【详解】（1）该车做匀速直线运动，根据二力平衡和可知，汽车所受摩擦力 （2）牵引力和行驶距离相同，由可知，牵引力做的功相同，需要汽油提供的能量 需要消耗汽油的质量 （3）该电池能被利用的能量 则电动汽车能够行驶的最远距离 12．(2025·陕西省西安市·二模)如图-1，是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔棒，其简化示意图如图-2所示。该装置工作时，可利用“坠石”的重力，帮助人们轻松地从井中提水。 (1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力，想要提水时更省力，可以将“坠石”悬挂点B适当 （选填“靠近”或“远离”）支点O； (2)若OA的长度为1.2m，OB的长度为1.5m，“坠石”的重力为100N，桶的重力为20N，不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦，若要竖直匀速提起180N的水，人还需要施加 N的拉力，此过程中，“坠石”下降的高度为3m，则“坠石”的重力做功为 J。 【答案】(1)远离 (2) 75 300 【来源】2025年陕西省西安市铁一中学中考二模物理试题 【详解】（1）根据杠杆的平衡条件可知，人们从井中提水时，则有，在桶的重力、水的重力、一定时，增大即将“坠石”悬挂点B适当远离支点O，在杠杆平衡时，更小，即可以使提水时更省力。 （2）[1]若要竖直匀速提起180N的水，则有 解得，即人还需要施加75N的拉力。 [2]“坠石”的重力做功为 13．(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示“磁控胶囊胃镜”，其重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。如图乙所示医生通过精确操控体外磁场来控制磁控胶囊胃镜在胃内的运动，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器。则下列说法正确的是（    ） A．磁控胶囊胃镜不具有磁性 B．磁控胶囊胃镜在胃中每下降1cm，重力做功0.05J C．如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人靠近此区域 D．图像通过电磁波传输至便携记录器 【答案】D 【来源】2025年陕西省西安市碑林区西安工业大学附中中考二模物理试题 【详解】A．由题意知，医生通过精确操控体外磁场来控制磁控胶囊胃镜在胃内的运动，说明磁控胶囊胃镜受磁场作用，所以具有磁性，故A错误； B．磁控胶囊胃镜在胃中每下降1cm，重力做功W=Gh=0.05N×0.01m=0.0005J 故B错误； C．如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人远离此区域，故C错误； D．电磁波可以传递信息，所以图像是通过电磁波传输至便携记录器的，故D正确。 故选D。 功率及其计算考点02 1．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现使重的飞船部件在10s内匀速提升2m，则电动滑轮做的有用功为 J，电动滑轮的机械效率为80%，电动滑轮的功率为 W，用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）80%（g取10N/kg）。 【答案】 小于 【来源】2025年陕西省宝鸡市金台区宝鸡市第一中学中考二模物理试题 【详解】[1]电动滑轮做的有用功为 [2]电动滑轮做的总功为 电动滑轮的功率为 [3]1t的物体重力为 在其他条件相同时，提升的物体越重，有用功在总功中所占比列越大，机械效率越高，反正越低，所以用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率小于80%。 2．(2025·陕西省西安市·二模)如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了在水中的浮渡能力，该两栖车的总质量约为20t，装配有输出功率为1.1×106W的发动机，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 (1)在陆地上行驶时，宽大的履带是通过增大 来减小对地面的压强；两栖车浸入水中的深度越深，车底部受到水的压强越 ； (2)两栖车在水中漂浮时，受到的浮力是多少；排开水的体积是多少； (3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶72km过程中，若发动机输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少功？ 【答案】(1) 受力面积 大 (2)20m3 (3) 【来源】2025年陕西省西安市西咸新区中考二模物理试题 【详解】（1）[1]该两栖车在陆地上行驶时，宽大的履带是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 [2]根据可知，在液体密度相同时，两栖车浸入水中的深度越深，车底部受到水的压强越大。 （2）两栖车的重力 根据物体的沉浮条件可知，车在水中漂浮时，所受浮力等于其重力，则 两栖车排开水的体积 （3）根据可得，车行驶时间 由于发动机输出功率全部用于做机械功，则发动机所做的功 3．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)如图-1所示是我国全球首创、自主研发的新型绿色轨道交通工具——氢能源“智轨”电车（三编组）。“智轨”电车以胶轮取代钢轮，无需铺设有形轨道，采用雷达感知技术进而获得安全防护信息。该车部分参数如表，创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统。在进行“智轨”电车续航测试实验时，电机功率P与车速v的关系如图-2所示。（三编组即三节车厢编组，g取10N/kg） 项目 参数 车重 满载 51t 最大载客量 100人/节 300人 储氢罐 每节编组 l个 车轮 每节编组 4个 续航 满氢续航 210km (1)若“智轨”电车满载时，每个车轮接触地面面积为：，则电车对水平地面的压强是多大？ (2)测试实验中电车以35km/h匀速直线行驶时，受到的阻力为多大？ (3)已知常温条件下，在70MPa压强下氢燃料的热值为。若氢燃料电池的能量转化效率为50%，电车能耗为（电车每续航1km，消耗的电能是），试估算“智轨”电车三个储氢罐可存储的氢气总质量为多少？ 【答案】(1)1.7×106Pa (2)3.6×103N (3)10.8kg 【来源】2025年陕西省宝鸡市金台区宝鸡市第一中学中考二模物理试题 【详解】（1）“智轨”电车满载时，电车的重力为 电车对地面的压力等于满载时的重力即 由可得，电车对水平地面的压强为 （2）由图2可知，车速在0~60km/h之间时，电机功率与车速成正比，所以当v=35km/h时，电机功率为P=35kW 因为测试实验中电车匀速行驶，根据二力平衡条件，电车的牵引力等于受到的阻力即 由可得，受到的阻力为 （3）由题意可得，电车满氢续航210km时消耗的电能为 由可得，氢燃料电池放出的热量为 由可得，存储的氢气总质量为 4．(2025·陕西省渭南市·二模)中国龙门吊技术领先全球，在多个领域发挥着重要作用。龙门吊又称门式起重机，实物如图甲所示，图乙是局部滑轮组放大图。某次工作时将的货物竖直提升用时，该过程中滑轮组的机械效率为，不计绳重和摩擦，绳端的拉力的功率为 。货物匀速上升时机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；提升货物的重量越大，滑轮组的机械效率越 。 【答案】 5000 增大 大 【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题 【详解】[1]重物的重力， 拉力做的有用功 拉力所做的总功 绳端的拉力的功率 [2]货物匀速上升时动能不变，重力势能增大，所以机械能增大。 [3]额外功一定时，提升货物的重量越大，滑轮组所做的有用功越多，机械效率越大。 5．(2025·陕西省汉中市·二模)2025年4月16日，鸿蒙智行问界M8上市。问界M8增程版的工作原理是通过增程器和电池组的协同工作来实现长续航里程。以下是详细说明：增程式混合动力汽车是一种纯电能驱动的电动乘用车，它具备充电插座和车载供电功能。这类车辆通常配备有车载电池和更小排量的汽油机，但汽油机并不直接提供动力，而依靠消耗车内储存的电能来行驶，当系统检测到电能储备不足时，搭载的汽油机会启动开始为车辆电池充电，从而增加行驶里程（也称为增程）。这种技术在电动车的续航能力上具有很大的优势，因为它可以充分利用高密度能量，同时避免了电池容量不足的问题。 (1)下图是增程式汽车的能量转移和转化图，其中实线箭头表示的是机械能，虚线箭头表示的是 能； (2)问界M8混合动力汽车整车空载时质量为2.6吨，轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，则它空车停在水平地面时，对地面的压强多大？（g取10N/kg） (3)查找资料可知问界M8电池充满电时储存的总电能为50kW•h，电池的能量密度为200W•h/kg，则电池的质量为 kg（电池的能量密度是单位质量电池中储存能量的大小）。某次当电池的电量剩余20%时开始采用华为巨鲸800V的高压充电，充电功率恒定，20分钟即可充满，求充电电流 ； (4)若此车电动机的效率为80%，这款车以72km/h的速度匀速直线行驶2km，行驶时受到的阻力为车空载时重力的0.4倍，则牵引力所做的功和功率为多少？电动机需要消耗多少电能？ 【答案】(1)电 (2) (3) 250 150A (4) ， ， 【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题 【详解】（1）电池给电动机供电，发电机给电池和电动机供电，所以虚线箭头表示的是电能。 （2）空车停在水平地面时，对地面的压力为 则对地面的压强 （3）[1]电池的质量为 [2]充入的电能为 则充电电流 （4）该车匀速直线行驶，受力平衡，牵引力为 则牵引力所做的功为 根据，牵引力功率为 电动机需要消耗的电能 6．(2025·陕西省商洛市·二模)如图甲所示，用的拉力竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，g取，则下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮提升重物可以省力 B．动滑轮质量为1.8kg C．拉力F的功率为450W D．该动滑轮的机械效率为75% 【答案】AC 【来源】2025年陕西省商洛市商南县中考二模物理试题 【详解】A．图中为动滑轮，使用动滑轮提升重物可以省力，但是费距离，故A正确； B．动滑轮有效绳子段数，不计绳重和摩擦，动滑轮重力为 则动滑轮质量为 故B错误； C．由乙图可知，货物移动的距离为2m时用时4s，则此时绳子自由端移动距离为 则绳子自由端移动速度为 则根据，拉力F的功率为 故C正确； D．该动滑轮的机械效率为 故D错误。 故选AC。 7．(2025·陕西省咸阳市·二模)2024年12月27日，中国海军076两栖攻击舰首舰在上海下水，命名为中国人民解放军海军四川舰，舷号为“51”，满载排水量4万吨。海水密度约为，求： (1)在海试中，直升机从四川舰上起飞后，海水对四川舰船底的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)“四川舰”满载时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ (3)在海试中，“四川舰”匀速直线行驶9km，用时30min，其移动速度是多少？若“四川舰”受到的海水阻力恒为，则牵引力做功的功率是多少？ 【答案】(1)变小 (2)， (3)18km/h， 【来源】2025年陕西西安蓝田县中考二模物理试题 【详解】（1）直升机在四川舰上起飞前后，四川舰都漂浮水面，所受的浮力等于自身的重力，起飞后，四川舰的重力变小，所受的浮力变小，据阿基米德原理知，排开水的体积变小，四川舰船底所处的海水的深度变小，据知，海水对四川舰的船底的压强变小。 （2）四川舰满载时受到的浮力 排开海水的体积 （3）四川舰移动的速度 匀速直线移动时，四川舰所受的牵引力等于所受的阻力，牵引力所做的功 牵引力做功的功率 8．(2025·陕西省西安市·二模)如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在内上升了，不计绳重与摩擦，则拉力F大小为 N，拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率约为 。 【答案】 400 1500 83.3% 【来源】2025年陕西省西安市碑林区西安工业大学附中中考二模物理试题 【详解】[1]由图可知承担物重的绳子股数n=3，不计绳重与摩擦，拉力F的大小为 [2]拉力F的功率为 [3]滑轮组的机械效率约为 9．(2025·陕西省西安市·二模)如图，是《墨经•经下》里记载的斜面引重车，将绳子一端紧系在后面大车轮的轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是 （选填“省力”或“改变力的方向”）。已知斜板长2m、高0.8m，若用该车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，用时5s，后轮轴对绳子的拉力为1000N，拉力的功率为 W，不计绳重及圆轮处的摩擦，该斜板的机械效率为 。 【答案】 改变力的方向 400 80% 【来源】2025年陕西省西安市长安区中考二模物理试题 【详解】[1]车尾圆轮实质是一个定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向 ，所以车尾圆轮的作用是改变力的方向。 [2]因为重物沿斜板运动，斜板长s=2m，拉力移动的距离等于斜板长度，即s=2m；拉力做的总功为W总=Fs=1000N×2m=2000J 拉力的功率为 [3]有用功为W有=Gh=2000N×0.8m=1600J 机械效率为 10．(2025·陕西省西安市·二模)工人通过如图所示装置在30s内将重为400N的物体匀速提高了3m，所用拉力为250N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的距离为9m B．拉力做功的功率为25W C．该装置的机械效率为 D．若只减小动滑轮的重力，则该装置的机械效率将变大 【答案】CD 【来源】2025年陕西省西安市阎良区中考二模物理试题 【详解】A．由图可知，绳子承重段数，绳端移动的距离为，故A错误； B．拉力做功的功率为，故B错误； C．该装置的机械效率为，故C正确； D．若只减小动滑轮的重力，则额外功减小，有用功在总功中所占的比例变大，机械效率变大，故D正确。 故选CD。 机械能及其相互转化考点03 1．(2025·陕西省咸阳市·二模)我国运动员在巴黎奥运会跳水男子双人10米台决赛中夺得金牌，如图1所示是他们参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。不考虑空气阻力，运动员在空中运动过程中重力势能 （选填“增大”“先增大后减小”“先减小后增大”或“减小"），速度 （选填“增大”“先增大后减小”“先减小后增大”或“减小”）。如图2所示，以跳台为参照物，运动员是 （选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 先增大后减小 先减小后增大 运动 【来源】2025年陕西省咸阳市乾县薛录初中中考二模物理试题 【详解】[1]由图1可知，运动员先升高后降低，质量不变，所以重力势能先先增大后减小。 [2]在上升过程中，动能转化为重力势能，速度减小，下落过程中，重力势能转化为动能，速度增大。故速度先减小后增大。 [3]以跳台为参照物，运动员和跳台之间的位置在不断变化，所以运动员是运动的。 2．(2025·陕西省西安市·二模)根据如图所示的实验，完成下列内容： (1)甲图中铜片是盐水电池的 极。 (2)乙图中选 （选填a、b）更省力。 (3)丙图中，小球沿光滑轨道从A点由静止自由滑下，到达B点后可能沿曲线 。（选填“a”、“b”或“c”）描述的路径继续运动（空气阻力不计）。 (4)丁图中，水槽中放入适量染成红色的水，活塞向外拉瓶内就会有水喷出，证明了 的存在： 【答案】(1)正 (2)a (3)c (4)大气压 【来源】2025年陕西省西安市铁一中学中考二模物理试题 【详解】（1）根据此时电压表指针向右偏转可知，电压表正负接线柱连接正确，因此与电压表正接线柱相连的铜片为盐水电池的正极。 （2）轮轴是一种变形杠杆，根据杠杆平衡条件（F1为作用在轮上的力，R为轮半径；F2为作用在轴上的力，r为轴半径 ）。在轮上用力时，轮半径越大越省力。乙图中，a的动力臂比b的动力臂大（a作用在轮边缘，b作用在靠近轴的位置），所以选a更省力。 （3）根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，轨道光滑，不计空气阻力，机械能守恒。a的最高点超过了A点的高度，这是不可能的，故a错误；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确。 （4）当活塞向外拉时，瓶内气压减小，外界大气压大于瓶内气压，在大气压的作用下，水槽中的水被压进瓶内并喷出，从而证明了大气压的存在。 3．(2025·陕西省西安市·二模)如图为我国武装直升机武直﹣10，采用我国完全自主研发的“玉龙”涡轴航空发动机，它的大致工作过程：空气通过进气道进入压气机，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。下列说法正确的是（　　） A．武直﹣10沿竖直方向匀速上升时，它的机械能保持不变 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．空气进入压气机，被压气机压缩后内能增大 D．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，发动机的效率不变 【答案】C 【来源】2025年陕西省西安市第八十九中学中考二模物理试题 【详解】A．武直﹣10沿竖直方向匀速上升时，质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，则机械能变大，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，所以燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．空气进入压气机，压气机压缩空气，对空气做功，所以空气的内能增大，故C正确； D．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，可以输出的有用能量变多，则发动机的效率提高，故D错误。 故选C。 4．(2025·陕西省宝鸡市·二模)4月20日，2025国际乒联世界杯女子单打决赛在中国澳门进行，孙颖莎4比0战胜蒯曼，赢得冠军。如图所示是比赛时的场景，下列有关说法错误的是（    ） A．乒乓球离开球拍后继续运动是由于乒乓球具有惯性 B．乒乓球在空中上升的过程中重力势能增大 C．乒乓球在空中运动到最高点时处于平衡状态 D．在空中旋转的乒乓球受到重力的方向始终不变 【答案】C 【来源】2025年陕西省宝鸡市凤翔区中考二模物理试题 【详解】A．乒乓球离开球拍，由于运动乒乓球具有惯性，要保持原来的运动状态，从而继续运动，故A正确，A不符合题意； B．乒乓球在空中上升的过程中，高度增大，质量不变，故重力势能增大，故B正确，B不符合题意； C．乒乓球在空中运动到最高点时，受到重力和空气阻力，这两个力大小不相等，不是平衡力，乒乓球在空中运动到最高点时处于非平衡状态，故C错误，C符合题意； D．在空中旋转的乒乓球受到重力的方向始终不变，重力的方向始终竖直向下，故D正确，D不符合题意。 故选C。 5．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示的是小明在假期和父母一起去游乐园玩过山车时的情景，下列叙述正确的是（　　） A．过山车从最高处滑下时机械能保持不变 B．到达环形轨道最高点时过山车的重力方向仍然竖直向下 C．整个过程中过山车的重力势能和动能不断地相互转化且没有损耗 D．过山车快速运动时感觉呼吸困难是因为大气压变小了 【答案】B 【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题 【详解】A．过山车从最高处滑下时由于受到空气阻力和轨道阻力的影响，其机械能有一部分转化为内能，机械能逐渐减小，故A错误； B．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，到达环形轨道最高点时过山车的重力依然存在，且重力的方向是竖直向下的，故B正确； C．过山车下降的过程中，重力势能转化为动能，过山车上升的过程中，过山车的动能转化为重力势能；由于过山车受到摩擦力作用，要克服摩擦做功，机械能减小，故C错误； D．过山车快速运动时，人受到的空气阻力较大，压迫胸腔，使人感觉呼吸困难，故D错误。 故选B。 动能和势能考点04 1．(2025·陕西省西安市·二模)解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为，同时装配有最大输出功率为的发动机，机动性能卓越。（取） (1)水陆两栖突击车加速冲上海滩时，该车的动能 （选填“增大”或“减小”）。 (2)该车在海面漂浮时受到的浮力是多少 ？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为，该区域海水的密度是多少 ？（取） (3)该车以的速度在海面上匀速行进，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功 ？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少 ？ 【答案】(1)增大 (2) (3) 【来源】2025年陕西省西安市碑林区中考二模物理试题 【详解】（1）水陆两栖突击车加速冲上海滩时，质量不变，速度增加，由动能的影响因素可知，此过程中该车的动能增大。 （2）由物体的漂浮条件可知，该车在水面漂浮时受到的浮力 由可知，海水的密度 （3）该车以的速度在海面上匀速行进，由可知，所用时间 由可知，发动机做的功 由二力平衡条件和可知，匀速行进时受到的阻力 2．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小明联想到自己之前在U形滑雪场中滑雪的情景，于是结合所学知识和生活经验就滑雪者在U形滑雪场中可在斜面上滑行的最大高度与哪些因素有关提出了以下猜想： 猜想一：可能与滑雪者自身的质量有关； 猜想二：可能与上滑斜面的倾斜程度有关。 (1)小明利用木块、斜面等器材进行实验： ①实验前他将两个斜面OP与OQ对接成如图-1所示的装置后，将木块从斜面OP的同一高度处释放，经O点冲上斜面OQ，同时记录木块在斜面OQ上所能到达的最大高度h，之后改变斜面OQ的倾斜程度重复实验； ②更换 ，重复上述操作，并记录相关数据。 (2)实验数据如下表所示： 实验序号 木块下滑的高度H/cm 木块的质量m/g 斜面OQ的倾斜程度 木块上滑的高度h/cm 1 18 20 40 10 2 18 20 30 13 3 18 20 20 15 4 18 25 40 x 5 18 25 30 13 6 18 25 20 15 ①分析1、2、3组实验数据可知，在其他条件一定时， 越大，木块在斜面OQ上所能到达的最大高度越小； ②进一步分析实验数据可知，木块在斜面OQ上所能到达的最大高度与 无关，据此可以推断出实验表格中x的值为 ； (3)分析数据可知，实验中木块下滑的高度总是 （选填“大于”、“小于”或“等于”）木块经过O点后冲上斜面OQ的高度，原因是木块从斜面底端O点冲上斜面OQ的过程中，木块的动能没有全部转化为重力势能，还有一部分用来 ； (4)请你根据生活经验猜想滑板在斜面上滑行的最大高度还可能与 有关。（写出一例即可） 【答案】(1)质量不同的木块 (2) 斜面OQ的倾斜程度 木块质量 10 (3) 大于 克服摩擦做功转化为内能 (4)斜面的粗糙程度 【来源】2025年陕西省宝鸡市金台区宝鸡市第一中学中考二模物理试题 【详解】（1）②要探究动能是否与质量有关，还需更换质量不同的木块，重复上述操作，并记录相关数据。 （2）①[1]分析1、2、3组实验数据，木块下滑的高度、木块的质量都相同，斜面OQ的倾斜程度越大，木块上滑的高度越小。可知，在其他条件一定时，斜面OQ的倾斜程度越大，木块在斜面OQ上所能到达的最大高度越小。 ②[2][3]进一步分析或2、5或3、6实验数据可知，木块在斜面OQ上所能到达的最大高度与木块质量无关，据此比较1、4数据可以推断出实验表格中x的值为10。 （3）[1][2]分析数据可知，实验中木块下滑的高度总是大于木块经过O点后冲上斜面OQ的高度，原因是木块从斜面底端O点冲上斜面OQ的过程中，木块的动能没有全部转化为重力势能，还有一部分用来克服摩擦做功转化为内能。 （4）接触面摩擦力越大，消耗动能越多，所以滑板在斜面上滑行的最大高度还可能与斜面的粗糙程度有关。 3．(2025·陕西省咸阳市·二模)在2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子单人10米台决赛中，中国队包揽该项目冠亚军。图示为运动员参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，她受到的重力和支持力是一对平衡力 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性变大 D．入水过程中，她的重力势能不变 【答案】A 【来源】2025年陕西省咸阳市中考二模物理试题 【详解】A．在跳台静止，处于平衡状态，且运动员只受到自身的重力与跳台对运动员的支持力，都作用在运动员身上，所以运动员的重力与跳台对运动员的支持力是一对平衡力，故A正确； B．到达最高点时，只受到重力作用，所以不受平衡力作用，故B错误； C．惯性大小只与质量有关，从最高点到入水前，运动员的质量不变，惯性不变，故C错误； D．重力势能与质量和高度有关，入水过程中，运动员质量不变，但是高度还在下降，重力势能在减小，故D错误。 故选A。 4．(2025·陕西省渭南市·二模)如图所示情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法正确的是（    ） A．图甲，利用稻谷受到惯性作用分离不饱满的稻谷 B．图乙，水面下的采珠人下潜得越深，受到水的压强越小 C．图丙，水被匀速提升至高处，水的动能不变，重力势能增大 D．图丁，锄地时用力握紧锄柄是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 【答案】C 【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题 【详解】A．惯性是物体本身的一种性质，不能说“受到惯性作用”，应该说利用稻谷的惯性分离不饱满的稻谷，故A 错误； B．水面下的采珠人下潜得越深，所处的深度越大，由液体压强公式p=ρgh知，水的密度一定时，深度越大，受到水的压强越大，故B错误； C．水被匀速提升至高处，质量不变，速度不变，高度增大，所以水的动能不变，水的重力势能增大，故C正确； D．锄地时用力握紧锄柄是通过增大压力来增大摩擦力，故D错误。 故选 C。 5．(2025·陕西省商洛市·二模)小阳在观看滑雪比赛时，发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考：是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢？为探究该问题，他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化，用如图所示的装置进行实验探究。 他对小球运动的水平距离的影响因素提出了以下猜想： 猜想一：可能与小球滑出轨道时的速度有关； 猜想二：可能与支架的高度有关； 猜想三：可能与小球的质量有关； 他将光滑弧形轨道末端调节水平，让小球沿轨道自由滚下，小球离开轨道后落在地面上形成印记，用刻度尺测出印记与小球飞出点的水平距离s，实验数据记录如下表： 实验序号 小球质量m/g 小球释放位置距轨道末端 的高度h/m 支架高度H/m 小球运动的水平距离s/m 1 25 0.16 1.00 0.79 2 25 0.25 1.00 0.98 3 15 0.25 1.00 0.98 4 15 0.25 0.64 0.79 请回答下列问题： (1)实验中，改变小球释放位置距轨道末端的高度，是为了使小球滑出轨道末端的 不同； (2)比较实验序号1、2两次实验数据，可验证猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)比较实验序号为 两次实验数据，可以得到的结论是：在其他条件相同时，支架高度越 （选填“高”或“低”），小球运动的水平距离越大； (4)比较实验序号为 两次实验数据，可知小球运动的水平距离与小球质量 （选填“有关”或“无关”）； (5)实验后，小阳对自己的实验探究进行了分析，他认为本次实验探究存在不足之处，请你帮助小阳指出其实验探究的不足之处： （写出一个即可）。 【答案】(1)速度 (2)正确 (3) 3、4 高 (4) 2、3 无关 (5)对比实验次数不足，结论不具有普遍性 【来源】2025年陕西省商洛市商南县中考二模物理试题 【详解】（1）小球从斜面上不同高度处由静止自由滚下，是为了使小球到达斜面底端的运动速度不同。 （2）比较序号为1、2两次实验数据，小球的质量相同，小球在斜面上下落的高度不同，小球到水平面的速度不同，小球落地的水平距离不同，说明小球运动的水平距离s的大小与小球滑出轨道时的速度有关，可验证猜想一是正确的。 （3）[1][2]比较序号3、4两次实验数据可知，小球的质量和到达水平面的速度相同时，支架高度不同，小球的落地点到桌子的水平距离不同，说明在其他条件相同时，支架高度越高，小球运动的水平距离s越远。 （4）[1][2]比较序号2、3两次实验数据可知，小球到达水平面的速度相同，支架的高度相同，小球的质量不同，小球运动的水平距离相同，说明小球运动的水平距离s与小球的质量无关。 （5）探究性实验要注意对某一猜想进行多次实验对比，该对比实验次数不足，结论不具有普遍性。 6．(2025·陕西省西安市·二模)2025年2月11日，哈尔滨亚冬会自由式滑雪女子坡面障碍技巧决赛，中国选手刘梦婷夺得金牌。如图所示是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列说法正确的是（　　） A．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大力的 B．停止撑地，运动员会慢慢停下来，说明力是维持物体运动的原因 C．运动员手套掌心部分比较粗糙，目的是减小摩擦 D．运动员加速下滑过程中动能增大 【答案】D 【来源】2025年陕西省西安市西咸新区中考二模物理试题 【详解】A．运动员弯着腰是通过降低重心来增大温稳度，不是增大力，故A错误； B．停止撑地，运动员会慢慢停下来，是因为运动员受到雪地对运动员的摩擦力作用，说明力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故B错误； C．压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大，运动员手套掌心部分比较粗糙，目的是增大摩擦，故C错误； D．运动员加速下滑过程中，运动员质量不变，速度增大，动能增大，故D正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$