专题07 功和机械能(河北专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)中考1年模拟物理真题分类汇编
2025-07-21
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 做功与机械能 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.76 MB |
| 发布时间 | 2025-07-21 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 名师汇教育 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53116431.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07 功和机械能
1.(2024•河北中考)【最新科技】2024年5月7日,河北中考省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
2.(2025•河北中考)如图为河北中考丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C.放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D.水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能
3.(2024•河北中考)如图1所示,在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点,图2为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙,用时为t1;在乙停车卸货用时为t2;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用时为t3;两次推力做功之比为2:1。下列说法正确的是( )
A.小明全程的平均速度为
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力为
C.从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功为F(s1+s2)
4.(2023•河北中考)在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越 ,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 ,下降过程中动能越来越 。
5.(2023•河北中考)一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表:
汽车(包括人员及物品)总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/J•L﹣1
3.6×107
汽油机效率
25%
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
6.(2022•河北中考)2022年5月14日,一架国产C919大飞机(如图所示)从浦东机场起飞,经过三个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是( )
A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
考点01 功和功率
7.(2025•石家庄•桥东区模拟)如图所示,踢毽子作为一种古老的传统民俗体育活动,由于其娱乐性和灵活性深受大家喜爱。当毽子离开腿后在空中运动时,下列说法正确的是( )
A.毽子在空中上升时,人对毽子做了功
B.毽子在空中上升时,处于匀速直线运动状态
C.毽子在空中上升时,受到方向向下的合力
D.踢出的毽子能上升,是由于它所受的惯性大于自身重力
8.(2025•邢台二模)在哈尔滨亚冬会单板滑雪女子大跳台决赛中,我国运动员熊诗芮夺得金牌。如图所示是运动员在空中运动的情景,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中加速下落,是因为运动员具有惯性
B.运动员在空中加速下落过程中,重力做功会越来越快
C.当运动员达到最高点时,所受合力为零
D.运动员在空中上升时,不受重力的作用
9.(2025•唐山二模)如图所示,某同学玩滑板车,脚一蹬地,人和滑板车一起向前滑,停止蹬地后,人和滑板车最终停了下来。不计空气阻力,关于此情景,下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地后,人和滑板车向前运动的过程中,人对滑板车不再做功
B.人停止蹬地后,当人和滑板车停下来时,他们的惯性会消失
C.人得不断蹬地才能使人和滑板车保持向前运动,说明物体的运动需要力来维持
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,是因为没有受到力的作用
10.(2025•保定模拟)如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。F在DE段所做的功为W1,功率为P1,受到的摩擦力为f1;在HG段所做的功为W2,功率为P3,受到的摩擦力为f2。则下列说法正确的是( )
A.W1>W2 B.F=f1 C.P1>P2 D.f1=f2
11.(2025•张家口二模)2025年2月21日,我国自主研制的电动型载人飞艇AS700D成功完成科研首飞。如图所示,AS700D飞艇最大设计飞行速度80km/h,最大飞行高度3100m,最大载客量10人(含1名驾驶员),最大起飞质量4150kg。若此飞艇按最大飞行速度飞行3h,则航程为 km。按最大起飞质量计算,飞艇上升2000m,克服自身重力做的功为 J。(g取10N/kg)
12.(2025•承德模拟)如图所示,起重机以1m/s的速度将重1500N的货物匀速提升4s,穿过滑轮的钢丝绳中拉力F为600N,则此过程中,有用功为 J,拉力的功率为 W。
13.(2025•石家庄•栾城区二模)如图甲,A、B是两个完全相同的物体,琴琴同学分别利用两个滑轮组将A、B两物体从地面匀速拉到相同高度,对物体做功情况如图乙所示,则琴琴操作的滑轮组对物体A做的有用功是 J,提升物体B时做的额外功是 J。
14.(2025•邢台•信都区模拟)如图甲是一款质量为1.5kg的擦玻璃机器人,它可以靠真空泵将玻璃和机身吸盘之间的空气抽出,在 的作用下,牢牢地“吸”在竖直的玻璃上;在它匀速竖直向下擦玻璃时,其s﹣t图像如图乙所示,擦玻璃机器人在0~5s内重力做功的功率为 W。(g取10N/kg)
15.(2025•唐山•迁安市二模)电动平衡车给人们的短距离出行带来了极大的便利。如图所示的平衡车的部分参数如表所示。质量为45kg的小伟骑着该平衡车在公园广场的水平地面上匀速直线行驶600m,所用时间为2min。(g取10N/kg)
平衡车
净重
15kg
充电电压
220V
轮胎接地总面积
10cm2
(1)求该过程中,平衡车在水平地面上匀速行驶时的速度;
(2)小伟站在平衡车上行驶时,求平衡车对水平地面的压强;
(3)若该平衡车匀速直线行驶时,受到的平均阻力是总重的,求此过程中,平衡车牵引力做的功。
16.(2025•张家口模拟)我国高性能四足机器人约占全球销售份额的70%,如图为我国某公司首创的B2﹣W四轮足机器狗,它可在全地形上移动,能做出高难度的杂技动作,具体参数如表所示。求机器狗:(g取10N/kg)(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
空载质量/kg
85
最大负载/kg
120
空载续航时间/h
5
四轮接地面积/cm2
50
空载续航里程/km
100
水平牵引力
0.5G0
负载40kg续航里程/km
50
负载最大速度/(km•h﹣1)
18
(1)最大续航时的平均速度大小。
(2)负载40kg时对水平地面的压强。
(3)在水平面上行驶1min,水平牵引力做的最大功。
17.(2025•廊坊•广阳区模拟)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28.5t,同时,该车装配有输出功率为1.2×106W的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)
(1)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(ρ水=1×103kg/m3)
(2)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,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?求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
18.(2025•保定•徐水区模拟)如图所示为机器人辅助警方在室外安防巡逻时的情景,其空载时的质量为100kg,车轮与地面的接触总面积为1.0×10﹣2m2。机器人在水平地面匀速巡逻时的速度为0∼2m/s,负载后对地面的最大压强可以达到1.5×105Pa,所受阻力为总重的0.2倍,g取10N/kg。求:
(1)机器人空载时对水平地面的压强。
(2)机器人可负载的最大质量。
(3)机器人内部驱动电机提供的牵引力的最大功率。
考点02 动能和势能
19.(2025•石家庄•新华区模拟)我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
20.(2025•唐山二模)2025年4月30日,神舟十九号返回舱安全着陆,当返回舱距离地面10km左右时,先打开降落伞,使返回舱从200m/s减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全,在返回舱快接近地面1~2m 时,舱体反推发动机再启动,使返回舱着陆更安全,如图所示。返回舱在整个着陆过程中( )
A.动能一直增大
B.重力势能先减小后增大
C.运动状态保持不变
D.相对地面是运动的
21.(2025•衡水模拟)如图所示,小红在荡秋千,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动到最低点时,小红动能最大
B.运动到最高点时,小红重力势能为零
C.从最低点运动到最高点的过程中,小红的动能增大
D.从最高点运动到最低点的过程中,小红的重力势能增大
22.(2025•石家庄•裕华区模拟)如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,不计空气阻力,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( )
A.动能减小,重力势能增大,运动员机械能守恒
B.动能增大,重力势能减小,运动员机械能守恒
C.动能先增大后减小,重力势能增大,运动员机械能不守恒
D.动能先减小后增大,重力势能减小,运动员机械能不守恒
23.(2025•石家庄模拟)如图甲所示,小红和同学正在踢毽子。小红先后以速度大小相同的初速度v0分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出,如图乙所示(忽略空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.毽子上升过程中,踢力对它做功
B.踢出的毽子向上运动的过程中,毽子的惯性减小
C.毽子竖直上升能到达的最高点高于斜向上能到达的最高点
D.落回地面静止后,毽子对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
24.(2025•廊坊二模)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,则下列说法正确的是( )
A.在D点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B.过山车的动能在C点时最大
C.过山车在B点时的重力势能大于在E点时的动能
D.整个过程中,过山车的机械能是守恒的
考点03 机械能及其转化
25.(2025•保定•徐水区模拟)2024年11月4日,“神舟十八号”航天员乘组稳稳降落于东风着陆场。如图甲所示,在“神舟十八号”飞船返回舱开伞后,速度从200m/s降至8m/s,再经过匀速降落至距离地面仅剩1米时,反推发动机同时点火(如图乙所示),使返回舱在反推力的作用下平稳着陆。下列说法正确的是( )
A.打开伞减速阶段,返回舱动能转化为重力势能
B.在匀速下降阶段,返回舱的机械能不变
C.在最后1米下降过程中,返回舱的机械能减小
D.在整个返回过程中,返回舱的重力势能一直向动能转化
26.(2025•承德模拟)如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点下落到C点的过程中,小石块的动能一直增大
B.从A点下落到C点的过程中,小石块的机械能总量不变
C.从A点下落到B点的过程中,小石块减少的重力势能全部转化为动能
D.从A点下落到B点时,小石块的动能最大
27.(2025•张家口二模)2025年央视春晚《秧BOT》节目火遍全网。一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌,还玩着转手绢、抛手绢等花样。如图是机器人“抛手绢”环节,抛出去的手绢在上升过程中,动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
28.(2025•唐山•路北区二模)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭成功发射。如图是火箭开始发射加速上升的情景,加速上升过程中飞船的动能 ,重力势能 。(以上均选填“增大”“减小”或“不变”)
29.(2025•邯郸二模)巡航导弹是导弹的一种,具有突防能力强、难以拦截的优点。如图所示为某巡航导弹的飞行路线,发射升空段,发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度;巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。忽略空气阻力,从F点到I点的过程中,重力势能 ,动能 。(以上两空均选填“变大”或“变小”)
30.(2025•邢台•任泽区模拟)如图(a)所示,展示了我省太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线代表海拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线,我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上,如图(b)所示,可以看到射线与等高线是垂直的。
(1)若山坡表面光滑,某物体沿射线方向运动(从3号等高线滑向1号等高线)时,动能会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的A、B两处,则此时两物体的重力势能
(选填“不相等”或“相等”)。
31.(2025•邯郸模拟)如图所示是《天工开物》中古代炼铁工艺的示意图,匠人在打铁成型时,会将手中的重锤高高举起,然后重重落下这一过程中,重锤的重力势能转化为 ,使得铁器在受到重锤打击时能够发生形变,达到成型的目的。同时,这种反复的打击也能够增加铁器的密度和硬度,提高其使用性能。重锤在A、B两点时的机械能 (选填:“A点更大”“B点更大”或“一样大”)
32.(2025•邯郸•丛台区三模) 2025年第九届亚冬会自由式滑雪女子U形池决赛中,中国选手李方慧为中国体育代表团摘得首枚金牌。如图所示,比赛过程中她从高12米的池壁顶端由静止滑下下滑过程中她的 能转化为动能,她的机械能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
33.(2025•廊坊•安次区模拟)如图所示为一个滚摆,若将其在某一高度由静止释放,它将上下来回滚动,最终在下方停止运动。在滚摆由静止开始向下滚动的过程中机械能 (选“增大”、“减小”或“不变”)。滚摆在滚动的过程中,以旁边的桌子为参照物,滚摆是 (选填“运动”或“静止”)的。
34.(2025•石家庄•裕华区二模)如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B、C是同一高度的三点。不考虑空气阻力,皮球在弹跳过程中,机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);C点的动能 (选填“>”“<”或“=”)B点的动能。
35.(2025•石家庄模拟)甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。落地前的运动过程中,甲球的动能
(选填“增大”、“不变”或“减小”),刚到地面时的速度v甲 v乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
36.(2025•邯郸模拟)在2025年哈尔滨亚洲冬季运动会的单板滑雪男子大跳台决赛中,杨文龙以193.25分的总成绩成功夺得金牌。比赛场地简化如图所示,运动员某次从a点由静止开始下滑到达b点的过程中,动能 (选填“增大”“减小”或“不变”),运动员在c点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在d点的机械能。(不考虑空气阻力)
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专题07 功和机械能
1.(2024•河北中考)【最新科技】2024年5月7日,河北中考省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
解:A、无人机上升过程中,货物的质量不变,高度变大,货物的重力势能变大,故A错误;
B、无人机水平匀速飞行时,质量不变,速度不变,高度不变,货物的机械能不变,故B正确;
C、无人机在某一高度悬停时,货物的机械能等于其重力势能,不为零,故C错误;
D、无人机下降过程中,货物的速度没有体现,若速度变小,则动能有可能变小,故D错误。
答案:B。
2.(2025•河北中考)如图为河北中考丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C.放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D.水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能
解:A、水从下水库被抽到上水库,高度升高,质量不变,重力势能增大,故A错误。
B、物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,质量不变,动能增大,故B错误。
C、放水发电时,水由上水库至下水库,由于水的重力势能转化为动能和内能(克服摩擦做功产生内能),然后动能转化为电能,所以水的机械能变小,故C错误。
D、水沿自流排水洞自动向下流动时,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能,故D正确。
答案:D。
3.(2024•河北中考)如图1所示,在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点,图2为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙,用时为t1;在乙停车卸货用时为t2;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用时为t3;两次推力做功之比为2:1。下列说法正确的是( )
A.小明全程的平均速度为
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力为
C.从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功为F(s1+s2)
解:A、小明全程的平均速度为:v=,故A错误;
B、小车在甲、乙段做的功为:W1=Fs1,
由两次推力做功之比为:
所以从乙到丙的过程中,小明的水平推力为:F′=,故B正确;
C、从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为:,故C正确;
D、若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功为:W3=F′(s1+s2)=×(s1+s2),故D错误。
答案:BC。
4.(2023•河北中考)在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越 小 ,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 大 ,下降过程中动能越来越 大 。
解:根据流体压强与流速的关系,当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时,硬币上方空气流速增大,压强变小,而硬币下方空气流速不变、压强不变,形成向上的压强差、压力差,在压力差的作用下,硬币就会跳过木块;
跳起的硬币在上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能越来越大;下降过程中硬币的质量不变,速度变大,动能越来越大。
答案:小;大;大。
5.(2023•河北中考)一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表:
汽车(包括人员及物品)总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/J•L﹣1
3.6×107
汽油机效率
25%
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
解:(1)这辆车(包括人员及物品)的总重力:G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,
车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压力:F压=G=2×104N,
则车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强:
;
(2)由图可知,汽车从标志牌甲运动到丙的路程为s=47km﹣2km=45km,
从乙运动到丙的路程s'=11km﹣2km=9km,
由v=可知,从乙运动到丙的过程中所用时间:
,
则甲运动到丙所用时间:t总=25min+t'=25min+5min=30min=h,
从甲运动到丙这一过程中的平均速度:
(3)汽油完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.7L×3.6×107J/L=2.52×107J,
由×100%可知,牵引力做的功:W=ηQ放=25%×2.52×107J=6.3×106J,
这一过程中牵引力做功的功率:。
答:(1)这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa;
(2)汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度为90km/h;
(3)这一过程中牵引力做功的功率为2.1×104W。
6.(2022•河北中考)2022年5月14日,一架国产C919大飞机(如图所示)从浦东机场起飞,经过三个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是( )
A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
D.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
解:
A、飞机在升空过程中,飞行员的质量不变,高度变大,重力势能逐渐增大,故A正确;
B、飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的质量不变,速度发生了变化,动能发生了变化,故B错误;
C、飞机从起飞到安全降落的整个过程中,质量不变,速度先变大后变小,动能先变大后变小;高度先变大后变小,机械能先变大后变小,故C错误;
D、飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的质量不变,高度不变,重力势能不变,速度变小,动能减小,不是动能转化为重力势能,故D错误。
答案:A。
考点01 功和功率
7.(2025•石家庄•桥东区模拟)如图所示,踢毽子作为一种古老的传统民俗体育活动,由于其娱乐性和灵活性深受大家喜爱。当毽子离开腿后在空中运动时,下列说法正确的是( )
A.毽子在空中上升时,人对毽子做了功
B.毽子在空中上升时,处于匀速直线运动状态
C.毽子在空中上升时,受到方向向下的合力
D.踢出的毽子能上升,是由于它所受的惯性大于自身重力
解:
A、毽子在空中上升时,人对毽子没有做功因为毽子没有受到人的作用力,故A错误;
B、毽子在空中上升时,受到重力和空气阻力的作用,速度越来越小,故B错误;
C、毽子在空中上升时,受到重力和空气阻力的作用,合力的方向向下,故C正确;
D、踢出的毽子能上升,是由于它具有惯性,惯性是一切物体的固有属性,不是力,不能与重力比较大小,故D错误。
答案:C。
8.(2025•邢台二模)在哈尔滨亚冬会单板滑雪女子大跳台决赛中,我国运动员熊诗芮夺得金牌。如图所示是运动员在空中运动的情景,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中加速下落,是因为运动员具有惯性
B.运动员在空中加速下落过程中,重力做功会越来越快
C.当运动员达到最高点时,所受合力为零
D.运动员在空中上升时,不受重力的作用
解:
A、运动员在空中加速下落是由于受到重力的作用,是重力改变了他的运动状态,故A错误;
B、运动员在空中加速下落过程中,受重力不变,速度变大,根据=Fv=Gv可知,重力功率变大,即重力做功变快,故B正确;
C、当运动员达到最高点时,运动员受到竖直向下的重力、与运动方向相反的阻力作用,所受合力不为零,故C错误;
D、运动员在空中上升时,仍然受到重力的作用,故D错误。
答案:B。
9.(2025•唐山二模)如图所示,某同学玩滑板车,脚一蹬地,人和滑板车一起向前滑,停止蹬地后,人和滑板车最终停了下来。不计空气阻力,关于此情景,下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地后,人和滑板车向前运动的过程中,人对滑板车不再做功
B.人停止蹬地后,当人和滑板车停下来时,他们的惯性会消失
C.人得不断蹬地才能使人和滑板车保持向前运动,说明物体的运动需要力来维持
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,是因为没有受到力的作用
解:
A、人用力蹬地后,人和滑板车由于惯性继续向前运动,不再受到推力的作用,所以人对滑板车不再做功,故A正确;
B、一切物体都有惯性,人和滑板车停下来时,惯性不会消失,故B错误;
C、物体的运动不需要力来维持,人得不断蹬地才能使人和滑板车保持向前运动,是因为车不断受到地面的摩擦阻力,故C错误;
D、人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,是因为受到摩擦阻力的作用,故D错误。
答案:A。
10.(2025•保定模拟)如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。F在DE段所做的功为W1,功率为P1,受到的摩擦力为f1;在HG段所做的功为W2,功率为P3,受到的摩擦力为f2。则下列说法正确的是( )
A.W1>W2 B.F=f1 C.P1>P2 D.f1=f2
解:
A、由图2可知,物体A在水平拉力F的作用下在DE段移动了3m,用时6s,物体A在水平拉力F的作用下在HG段移动了3m,用时3s,已知物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,即拉力F相同,移动的距离相等,根据W=Fs可知,F在DE段所做的功等于在GH段所做的功,即W1=W2,故A错误;
B、从乙图看,DE段做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,即F=f1,故B正确;
C、F在DE段所做的功等于在HG段所做的功,HG段的时间少于DE段的时间,根据可知,F在DE段所做功的功率小于在HG段所做功的功率,即P1<P2,故C错误;
D、DE段做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,在HG段,不做匀速直线运动,拉力不等于此阶段的摩擦力,故两次的摩擦力不相等,故D错误。
答案:B。
11.(2025•张家口二模)2025年2月21日,我国自主研制的电动型载人飞艇AS700D成功完成科研首飞。如图所示,AS700D飞艇最大设计飞行速度80km/h,最大飞行高度3100m,最大载客量10人(含1名驾驶员),最大起飞质量4150kg。若此飞艇按最大飞行速度飞行3h,则航程为 240 km。按最大起飞质量计算,飞艇上升2000m,克服自身重力做的功为 8.3×107 J。(g取10N/kg)
解:由v=可得,飞艇通过的路程为s=vt=80km/h×3h=240km;
飞艇上升2000m,克服自身重力做的功为W=Gh=mgh=4150kg×10N/kg×2000m=8.3×107J。
答案:240;8.3×107。
12.(2025•承德模拟)如图所示,起重机以1m/s的速度将重1500N的货物匀速提升4s,穿过滑轮的钢丝绳中拉力F为600N,则此过程中,有用功为 6000 J,拉力的功率为 1800 W
解:起重机以1m/s的速度将重1500N的货物匀速提升4s,货物上升的高度为:h=vt=1m/s×4s=4m,则该起重机做的有用功为:W有=Gh=1500N×4m=6000J;
由图可知,n=3,拉力的功率为:=Fv'=Fnv=600N×3×1m/s=1800W。
答案:6000;1800。
13.(2025•石家庄•栾城区二模)如图甲,A、B是两个完全相同的物体,琴琴同学分别利用两个滑轮组将A、B两物体从地面匀速拉到相同高度,对物体做功情况如图乙所示,则琴琴操作的滑轮组对物体A做的有用功是 2 J,提升物体B时做的额外功是 0.5 J。
解:由图乙可知,滑轮组对物体A做的总功为3J,额外功为1J,故对物体A做的有用功为:
W有=W总A﹣W额A=3J﹣1J=2J;
A、B是两个完全相同的物体,都拉到相同高度,故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同;
由图乙可知,对物体B做的总功为2.5J,故对物体B做的额外功:
W额B=W总B﹣W有=2.5J﹣2J=0.5J。
答案:2;0.5。
14.(2025•邢台•信都区模拟)如图甲是一款质量为1.5kg的擦玻璃机器人,它可以靠真空泵将玻璃和机身吸盘之间的空气抽出,在 大气压 的作用下,牢牢地“吸”在竖直的玻璃上;在它匀速竖直向下擦玻璃时,其s﹣t图像如图乙所示,擦玻璃机器人在0~5s内重力做功的功率为 3 W。(g取10N/kg)
解:真空泵将吸盘内的空气抽出,由于大气压的作用,擦玻璃机器人被吸在竖直玻璃上;
由图乙可知,擦玻璃机器人5s下降的高度为:h=1.0m,
擦玻璃机器人的重力为:G=mg=1.5kg×10N/kg=15N,
重力做功为:W=Gh=15N×1.0m=15J,
重力做功功率为:=3W。
答案:大气压;3。
15.(2025•唐山•迁安市二模)电动平衡车给人们的短距离出行带来了极大的便利。如图所示的平衡车的部分参数如表所示。质量为45kg的小伟骑着该平衡车在公园广场的水平地面上匀速直线行驶600m,所用时间为2min。(g取10N/kg)
平衡车
净重
15kg
充电电压
220V
轮胎接地总面积
10cm2
(1)求该过程中,平衡车在水平地面上匀速行驶时的速度;
(2)小伟站在平衡车上行驶时,求平衡车对水平地面的压强;
(3)若该平衡车匀速直线行驶时,受到的平均阻力是总重的,求此过程中,平衡车牵引力做的功。
解:(1)平衡车在水平地面上匀速行驶时的速度为:
(2)小伟站在平衡车上行驶时,对水平地面的压力为:
F=G总=(m人+m车)g=(45+15)kg×10N/kg=600N,
受力面积S=10cm2=10﹣3m2
故平衡车对水平地面的压强为:;
(3)该平衡车在平直地面上匀速行驶时,受到的牵引力和阻力平衡,大小相等,根据题意知道,平衡车的牵引力为:
此过程中平衡车的牵引力做的功为:
答:(1)该过程中,平衡车在水平地面上匀速行驶时的速度为5m/s;
(2)小伟站在平衡车上行驶时,平衡车对水平地面的压强为6×105Pa;
(3)若该平衡车匀速直线行驶时,受到的平均阻力是总重的,此过程中,平衡车牵引力做的功为7.2×104J。
16.(2025•张家口模拟)我国高性能四足机器人约占全球销售份额的70%,如图为我国某公司首创的B2﹣W四轮足机器狗,它可在全地形上移动,能做出高难度的杂技动作,具体参数如表所示。求机器狗:(g取10N/kg)(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
空载质量/kg
85
最大负载/kg
120
空载续航时间/h
5
四轮接地面积/cm2
50
空载续航里程/km
100
水平牵引力
0.5G0
负载40kg续航里程/km
50
负载最大速度/(km•h﹣1)
18
(1)最大续航时的平均速度大小。
(2)负载40kg时对水平地面的压强。
(3)在水平面上行驶1min,水平牵引力做的最大功。
解:
(1)最大续航时的平均速度;
(2)机器人负载40kg时所受的重力G=mg=(85kg+40kg)×10N/kg=1250N,对地面的压力F=G=1250N,负载40kg时对水平地面的压强;
(3)在水平面上行驶1min,最大速度运动的路程s大=v大t=18km/h×h=0.3km=300m,负载最大时总重力G0=m大g=(85kg+120)×10N/kg=2050N,水平牵引力F牵=0.5G0=0.5×2050N=1025N,水平牵引力做的最大功W=F牵s大=1025N×300m=3.075×105J。
答:(1)最大续航时的平均速度是20km/h;
(2)负载40kg时对水平地面的压强是2.5×105Pa;
(3)在水平面上行驶1min,水平牵引力做的最大功是3.075×105J。
17.(2025•廊坊•广阳区模拟)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28.5t,同时,该车装配有输出功率为1.2×106W的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)
(1)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(ρ水=1×103kg/m3)
(2)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,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?求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
解:(1)该车在水面漂浮时,所受浮力等于重力,即F浮=G=mg=28.5×103kg×10N/kg=2.85×105N,
它排开水的体积为:
(2)所用时间为,
发动机做的功为W=Pt=1.2×106W×1800s=2.16×109J;
匀速行进时受到的阻力为
答:(1)排开水的体积是28.5m3;
(2)发动机做了2.16×109J的功;车在水面上匀速行进时受到的阻力2×105N。
18.(2025•保定•徐水区模拟)如图所示为机器人辅助警方在室外安防巡逻时的情景,其空载时的质量为100kg,车轮与地面的接触总面积为1.0×10﹣2m2。机器人在水平地面匀速巡逻时的速度为0∼2m/s,负载后对地面的最大压强可以达到1.5×105Pa,所受阻力为总重的0.2倍,g取10N/kg。求:
(1)机器人空载时对水平地面的压强。
(2)机器人可负载的最大质量。
(3)机器人内部驱动电机提供的牵引力的最大功率。
解:
(1)机器人空载时所受的重力为:G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
机器人空载时对地面的压力等于其空载时的重力,即:F=G=1000N,
机器人空载时对水平地面的压强为:
(2)根据可得,负载后对地面的最大压力,即机器人和所载装备的最大总重力:
G大=F大=p大S=1.5×105Pa×1.0×10﹣2m2=1.5×103N,
机器人和所载装备的最大总质量:m大==150kg;
则最大负载质量:m′=m大﹣m=150kg﹣100kg=50kg;
(3)由题知,机器人匀速行驶时受到的阻力为:f=0.2G大=0.2×1.5×103N=300N,
根据二力平衡得,机器人内部驱动电机提供的牵引力为:F牵=f=300N。
机器人内部驱动电机提供的牵引力的最大功率:=Fv=300N×2m/s=600W。
答:
(1)机器人空载时对水平地面的压强是1.0×105Pa;
(2)机器人可负载的最大质量是50kg;
(3)机器人内部驱动电机提供的牵引力的最大功率是600W。
考点02 动能和势能
19.(2025•石家庄•新华区模拟)我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
解:
A、乒乓球被击中后会向前运动,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B、乒乓球对球拍的作用力和球拍对球的作用力,作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、乒乓球从最高点下落的过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度降低,重力势能减小,故C错误;
D、乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D错误。
答案:A。
20.(2025•唐山二模)2025年4月30日,神舟十九号返回舱安全着陆,当返回舱距离地面10km左右时,先打开降落伞,使返回舱从200m/s减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全,在返回舱快接近地面1~2m 时,舱体反推发动机再启动,使返回舱着陆更安全,如图所示。返回舱在整个着陆过程中( )
A.动能一直增大
B.重力势能先减小后增大
C.运动状态保持不变
D.相对地面是运动的
解:
A、由题知,当返回舱距离地面10km左右时,先打开降落伞,使返回舱从200m/s减速到10m/s,此过程中返回舱速度变小,所以动能减少,故A错误。
B、返回舱在整个着陆过程中质量不变,高度一直减小,因此重力势能一直减小,故B错误。
C、返回舱在整个着陆过程中速度不断变小,所以运动状态改变,故C错误。
D、返回舱在整个着陆过程中,相对于地面的位置不断发生变化,是运动的,故D正确。
答案:D。
21.(2025•衡水模拟)如图所示,小红在荡秋千,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动到最低点时,小红动能最大
B.运动到最高点时,小红重力势能为零
C.从最低点运动到最高点的过程中,小红的动能增大
D.从最高点运动到最低点的过程中,小红的重力势能增大
解:荡秋千时,从最高点运动到最低点的过程中,质量不变,因为高度变小,速度变大,因此在最高点时动能为零,重力势能最大,下落过程中,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,到最低点动能最大,重力势能最小,故A正确、BCD错误。
答案:A。
22.(2025•石家庄•裕华区模拟)如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,不计空气阻力,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( )
A.动能减小,重力势能增大,运动员机械能守恒
B.动能增大,重力势能减小,运动员机械能守恒
C.动能先增大后减小,重力势能增大,运动员机械能不守恒
D.动能先减小后增大,重力势能减小,运动员机械能不守恒
解:运动员从最低点开始向上时,先是弹性势能转化为动能,当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大,动能最大;人离开蹦床后弹力消失,在上升到达最高点的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小。故整个过程中,动能先增大后减小,重力势能增大;
不计空气阻力;运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能,故运动员的机械能不守恒;综上所述,C正确。
答案:C。
23.(2025•石家庄模拟)如图甲所示,小红和同学正在踢毽子。小红先后以速度大小相同的初速度v0分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出,如图乙所示(忽略空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.毽子上升过程中,踢力对它做功
B.踢出的毽子向上运动的过程中,毽子的惯性减小
C.毽子竖直上升能到达的最高点高于斜向上能到达的最高点
D.落回地面静止后,毽子对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
解:
A、毽子上升过程中,不再受踢力,踢力没有对它做功,故A错误;
B、踢出的毽子向上运动的过程中,质量不变,毽子的惯性不变,故B错误;
C、根据机械能守恒定律,毽子在同一高度处,初速度大小相同,它们的动能和重力势能相同,故毽子上升时的机械能相同,忽略空气阻力,只有动能与重力势能的转化,故上升过程中,毽子的机械能不变;
上升到最高点时,竖直向上的毽子动能全部转化为重力势能,斜向上的毽子动能没有全部转化为重力势能,因此毽子竖直上升能到达的最高点高于斜向上能到达的最高点,故C正确;
D、落回地面静止后,毽子对地面的压力和地面对它的支持力,受力物体不同,不是一对平衡力,故D错误。
答案:C。
24.(2025•廊坊二模)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,则下列说法正确的是( )
A.在D点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B.过山车的动能在C点时最大
C.过山车在B点时的重力势能大于在E点时的动能
D.整个过程中,过山车的机械能是守恒的
解:
A、由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定速度,所以若此时一切外力消失,过山车将做匀速直线运动,故A错误;
B、由图乙可知,过山车的动能在C点时最大,故B正确;
C、根据图乙可知,B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等,即二者大小相等,故C错误;
D、整个过程中,小车克服阻力做功,机械能逐渐变小,过山车的机械能是不守恒的,故D错误。
答案:B。
考点03 机械能及其转化
25.(2025•保定•徐水区模拟)2024年11月4日,“神舟十八号”航天员乘组稳稳降落于东风着陆场。如图甲所示,在“神舟十八号”飞船返回舱开伞后,速度从200m/s降至8m/s,再经过匀速降落至距离地面仅剩1米时,反推发动机同时点火(如图乙所示),使返回舱在反推力的作用下平稳着陆。下列说法正确的是( )
A.打开伞减速阶段,返回舱动能转化为重力势能
B.在匀速下降阶段,返回舱的机械能不变
C.在最后1米下降过程中,返回舱的机械能减小
D.在整个返回过程中,返回舱的重力势能一直向动能转化
解:
A、打开伞减速阶段,返回舱动能减小,重力势能也减小,动能没有转化为重力势能,故A错误;
B、在匀速下降阶段,返回舱的动能不变,重力势能减小,机械能减小,故B错误;
C、在最后1米下降过程中,返回舱的动能减小,重力势能减小,机械能减小,故C正确;
D、在整个返回过程中,返回舱的重力势能一直减小,一部分转化为内能,不是全部转化为动能,故D错误。
答案:C。
26.(2025•承德模拟)如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点下落到C点的过程中,小石块的动能一直增大
B.从A点下落到C点的过程中,小石块的机械能总量不变
C.从A点下落到B点的过程中,小石块减少的重力势能全部转化为动能
D.从A点下落到B点时,小石块的动能最大
解:ACD、小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;AB段动能越来越大,不计空气阻力,小石块的重力势能全部转化为小石块的动能;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力(即橡皮筋的拉力)逐渐增大。当拉力小于重力时,小石块仍做加速运动;当拉力大于重力时,小石块减速下落,故动能的变化是先增大后减小;
在BC段某位置,当弹力等于重力时,速度最大,此时动能最大;故AD错误,C正确;
B、A到C的阶段,小石块和橡皮筋总的机械能不变,不是小石块的机械能不变,故B错误。
答案:C。
27.(2025•张家口二模)2025年央视春晚《秧BOT》节目火遍全网。一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌,还玩着转手绢、抛手绢等花样。如图是机器人“抛手绢”环节,抛出去的手绢在上升过程中,动能 减小 ,重力势能 增大 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
解:手绢上升过程中质量不变,速度变小,高度变大,所以其动能减小,重力势能增大。
答案:减小;增大。
28.(2025•唐山•路北区二模)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭成功发射。如图是火箭开始发射加速上升的情景,加速上升过程中飞船的动能 增大 ,重力势能 增大 。(以上均选填“增大”“减小”或“不变”)
解:火箭在加速上升过程中质量不变,速度变大,高度变大,所以其动能增大,重力势能增大。
答案:增大;增大。
29.(2025•邯郸二模)巡航导弹是导弹的一种,具有突防能力强、难以拦截的优点。如图所示为某巡航导弹的飞行路线,发射升空段,发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度;巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。忽略空气阻力,从F点到I点的过程中,重力势能 变小 ,动能 变大 。(以上两空均选填“变大”或“变小”)
解:忽略空气阻力,从F点到I点的过程中,导弹的质量不变,高度降低,速度增大,重力势能变小,动能变大。
答案:变小;变大。
30.(2025•邢台•任泽区模拟)如图(a)所示,展示了我省太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线代表海拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线,我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上,如图(b)所示,可以看到射线与等高线是垂直的。
(1)若山坡表面光滑,某物体沿射线方向运动(从3号等高线滑向1号等高线)时,动能会 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的A、B两处,则此时两物体的重力势能 相等 (选填“不相等”或“相等”)。
解:
(1)若山坡表面光滑,某物体沿射线方向从3号等高线滑向1号等高线时,高度降低,重力势能转化为动能,所以动能会变大。
(2)重力势能与质量和高度有关,质量相等的两个物体处在山峰上的3号等高线的A、B两处,高度相同,所以此时两物体的重力势能相等。
答案:(1)变大;(2)相等。
31.(2025•邯郸模拟)如图所示是《天工开物》中古代炼铁工艺的示意图,匠人在打铁成型时,会将手中的重锤高高举起,然后重重落下这一过程中,重锤的重力势能转化为 动能 ,使得铁器在受到重锤打击时能够发生形变,达到成型的目的。同时,这种反复的打击也能够增加铁器的密度和硬度,提高其使用性能。重锤在A、B两点时的机械能 A点更大 (选填:“A点更大”“B点更大”或“一样大”)
解:重锤下落时,质量不变,高度降低,速度增加,重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能;
重锤在B点打击铁器,使铁器发生形变,对铁器做功,机械能减小,所以重锤在A、B两点时的机械能A点更大。
答案:动能;A点更大。
32.(2025•邯郸•丛台区三模) 2025年第九届亚冬会自由式滑雪女子U形池决赛中,中国选手李方慧为中国体育代表团摘得首枚金牌。如图所示,比赛过程中她从高12米的池壁顶端由静止滑下下滑过程中她的 重力势 能转化为动能,她的机械能 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
解:运动员从高处滑下,质量不变,高度减小,重力势能减小;质量不变,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能;
由于存在摩擦力和空气阻力,部分机械能会转化为内能,所以她的机械能减小。
答案:重力势;减小。
33.(2025•廊坊•安次区模拟)如图所示为一个滚摆,若将其在某一高度由静止释放,它将上下来回滚动,最终在下方停止运动。在滚摆由静止开始向下滚动的过程中机械能 减小 (选“增大”、“减小”或“不变”)。滚摆在滚动的过程中,以旁边的桌子为参照物,滚摆是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。
解:滚摆向下滚动时,因受空气阻力等,部分机械能转化为内能,机械能减小;
以桌子为参照物,滚摆位置发生变化,滚摆是运动的。
答案:减小;运动。
34.(2025•石家庄•裕华区二模)如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B、C是同一高度的三点。不考虑空气阻力,皮球在弹跳过程中,机械能 不守恒 (选填“守恒”或“不守恒”);C点的动能 < (选填“>”“<”或“=”)B点的动能。
解:皮球在A点的高度和B点的高度相等,质量也没变,根据重力势能的影响因素可知:皮球在AB两点的重力势能相等;
分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小,同时小球会变热。根据能量守恒定律可知,小球在运动过程中有一部分机械能转化为内能,所以皮球的机械能不守恒。
由于小球机械能变小,所以,A位置的机械能大于B位置时的机械能,因此在AB两位置重力势能相等的情况下,A位置的动能大于B位置的动能。即C点的动能<B点的动能。
答案:不守恒;<。
35.(2025•石家庄模拟)甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。落地前的运动过程中,甲球的动能 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”),刚到地面时的速度v甲 等于 v乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
解:不计空气阻力,皮球在运动过程中只有动能和势能相互转化,运动过程中两个皮球的机械能守恒;落地前的运动过程中,皮球的高度减小,重力势能转化成动能,甲球的动能增大;
落地时,两个皮球的重力势能全部转化为动能,且两个皮球的动能相同,质量相同,因此刚到地面时的速度v甲等于v乙,即v甲=v乙。
答案:增大;等于。
36.(2025•邯郸模拟)在2025年哈尔滨亚洲冬季运动会的单板滑雪男子大跳台决赛中,杨文龙以193.25分的总成绩成功夺得金牌。比赛场地简化如图所示,运动员某次从a点由静止开始下滑到达b点的过程中,动能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),运动员在c点的机械能 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)在d点的机械能。(不考虑空气阻力)
解:运动员某次从a点由静止开始下滑到达b点的过程中,重力势能减小,动能增加;不考虑空气阻力,运动员在c点的机械能等于在d点的机械能。
答案:增大;等于。
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