第十一章 功和机械能-2024-2025学年人教版物理八年级下学期

初中物理单元知识点解读与单元检测 第11章 功和机械能 【知识点解读】 知识点一、功和功率 1. 功：力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W=Fs。 力对物体做功的两个必要因素：一是物体必须受到力的作用；二是物体在该力的方向上通过一段距离。 2. 功率：反映做功的快慢。功与做功所用时间的比值叫做功率。P=W/t。 因W=Fs，s=vt，所以P=Fv。 知识点二、机械能 1. 一个物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。 2. 物体由于运动而具有的能量，叫做动能。 物体质量越大，运动速度越大，动能越大。 3. 在地面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。 物体质量越大，位置越高，重力势能越大。 4.物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 物体弹性形变越大，弹性势能就越大。 5. 动能、重力势能和弹性势能统称机械能。 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒。 【单元检测】 一、选择题 1.（2025江苏南通）巴黎奥运会羽毛球比赛中，中国组合郑思维、黄雅琼夺得金牌，关于比赛中涉及的力学知识，分析正确的是（　　） A．羽毛球离开球拍上升过程中，重力势能转化为动能 B．羽毛球上升到最高点时，其重力势能最大 C．羽毛球在空中运动过程中其机械能不断增加 D．击球时，羽毛球对球拍的力是由球拍的弹性形变产生的 【答案】B 【解析】羽毛球离开球拍上升过程中，动能转化为重力势能，A错误；羽毛球上升到最高点时，其重力势能最大，B正确；羽毛球在空中运动过程中，由于受到空气阻力，其机械能不断减小，C错误；击球时，球拍对羽毛球的力是由球拍的弹性形变产生的，D错误。 2. 下列关于奥运会项目中涉及的物理知识说法正确的是（　　） A．在接力比赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员要尽可能做到相对静止 B．跳水运动员在空中下落的过程中，运动员的机械能保持不变 C．体操运动员在单杠上静止不动时，人对单杠的拉力和人受到的重力是一对平衡力 D．篮球在空中减速上升是因为篮球的惯性小于重力 【答案】A 【解析】在接力比赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员要尽可能做到相对静止，A正确；跳水运动员在空中下落的过程中，运动员的机械能减小，B错误；体操运动员在单杠上静止不动时，单杠对人的拉力和人受到的重力是一对平衡力，C错误；篮球在空中减速上升是因为重力作用，D错误。 3. 许多人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列有关卫星的说法中正确的是（　　） A．卫星从近地点运行到远地点，势能不断转化为动能 B．卫星在运行过程中受力不平衡，但机械能总量恒定 C．卫星运行到远地点时若所有外力全部消失，卫星将静止不动 D．地球同步卫星相对于地球是运动的 【答案】B 【解析】卫星从近地点运行到远地点，动能不断转化为势能，A错误；卫星在运行过程中受力不平衡，但机械能总量恒定，B正确；卫星运行到远地点时若所有外力全部消失，卫星将做匀速直线运动，C错误；地球同步卫星相对于地球是静止的。 4. （2025北京中考题）如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功 B．冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用 C．冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能 D．冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 【答案】D 【解析】冰壶从B到C的过程，摩擦力对冰壶做了功，A错误；冰壶能够从B运动到C，是由于具有惯性，不能说它受到了惯性作用，B错误；冰壶从B到C的过程一直减速运动，机械能没有转化为内能，C错误；由于水平冰面粗糙程度相同，冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力，D正确。 5. 一小孩从公园中的滑梯上加速滑下的过程中，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．重力势能减小，动能增加 B．重力势能减小，动能减小 C．重力势能增加，动能增加 D．重力势能不变，动能增加 【答案】A 【解析】一小孩从公园中的滑梯上加速滑下的过程中，重力势能减小，动能增加，A正确。 6. 日常生活中处处可见物体动能和重力势能变化的实例，下列说法中正确的是 A．从树上落下的苹果，在下落的过程中动能变大，重力势能也变大 B．匀速上升的电梯动能变小，重力势能变大 C．小孩从滑梯匀速滑下的过程中重力势能变小，动能不变 D．跳伞运动员在空中匀速下落过程中动能和重力势能都不变 【答案】C 【解析】从树上落下的苹果，在下落的过程中动能变大，重力势能减小，A错误； 匀速上升的电梯动能不变，重力势能变大，B错误； 小孩从滑梯匀速滑下的过程中重力势能变小，动能不变，C正确； 跳伞运动员在空中匀速下落过程中动能不变，重力势能减小D错误。 7. 下列关于物体是否做功的说法中，正确的是（ ） A．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C．人把箱子从二楼提到三楼，手的提力对箱子做了功 D．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 【答案】CD 【解析】小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包不做功，A错误；被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，摩擦阻力对足球做了功，B错误；人把箱子从二楼提到三楼，手的提力对箱子做了功，C正确；小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功，D正确。 8. 如图所示，是教科书上的两个实验：甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，关于这两个实验研究的有关问题说法正确的是（　　）     A．甲实验通过科学推理法可以得出牛顿第一定律 B．甲图中小车在水平面上运动了一段时间，小车最终受到非平衡力 C．甲图中小车三次在整个过程中克服摩擦力做功一定相等 D．利用乙图的实验装置不能探究“物体的动能与速度是否有关” 【答案】C 【解析】甲图中小车在水平面上运动了一段时间，小车最终受到平衡力，AB错误；甲图中小车三次在整个过程中克服摩擦力做功一定相等，C正确；利用乙图的实验装置能探究“物体的动能与速度是否有关”，D错误。 9.（2025北京中考题）如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） 货物所受重力G/N 货物被提升高度h/m 绳端所受拉力F/N 所用时间t/s 540 3 200 25 A．工人做功的功率为72W B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920N C．滑轮组的机械效率为90% D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N 【答案】ABC 【解析】绳端所受拉力F=200N，速度v=3h/t=9/25m/s，工人做功的功率为P=Fv=72W，A正确；对动滑轮，由平衡条件，3F=540N+G滑，解得G滑=60N，滑轮组对悬挂点A的拉力为4F=4×200N+2 G滑==920N，B正确；有用功W=Gh=540×3J=1620J，总功W总=F·3h=200·3×3J=1800J，滑轮组的机械效率为η=×100%=90%，C正确；若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，由平衡条件，3F+FN=540N+G滑，解得地面对货物的支持力为FN=300N，D错误。 10 龙骨水车亦称“翻车”、“踏车”、“水车”，因为其形状犹如龙骨，故名“龙骨水车”，是我国历史上的主要灌溉农具。它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地。结合上面的资料，下面说法正确的是（　　） A．龙骨水车脚踏部分做的面积比较大，目的是减小脚踏对脚的压力 B．龙骨水车提水的原理与生活中的抽水机工作原理不相同 C．龙骨水车把水匀速提到高处，提起的水机械能不变 D．人踩踏板驱动水车，人对踏板的作用力与踏板对人的作用力是一对平衡力 【答案】B 【解析】龙骨水车脚踏部分做的面积比较大，目的是减小脚踏对脚的压强，A错误；龙骨水车提水的原理对水做功，与生活中的抽水机工作原理不相同，B正确；龙骨水车把水匀速提到高处，提起的水机械能增大，人踩踏板驱动水车，人对踏板的作用力与踏板对人的作用力是一对作用力反作用力D错误。 二、非选择题 11 （2025河南）节约能源不是口号，是一种行动力。我国大力发展电动汽车，走在绿色出行的最前沿。 如图所示是某厂家开发的高性能生态科技智能轿车，该车采用流线型的溜背设计，续航700公里起，采用环绕式座舱设计、人体工学座椅、三辐D型方向盘，全车5屏协同，内置动感氛围灯，以及15扬声器系统。其质量为1500kg，车轮与地面接触的总面积为0.075m²，加速时间2.78s，最高时速265km/h，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min，这一过程中汽车发动机的输出功率为4.6×10⁷W。 (1)该车采用流线型的溜背设计可以减小空气阻力，高速行驶时对地面的压力________（选填“大于”“等于”或“小于”）自身重力；NOA智能辅助导航系统通常使用摄像头、毫米波雷达等传感器来感知周围环境，毫米波雷达是利用________波完成的。 (2)汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少? (3)汽车牵引力所做的功是多少? 【答案】（1）小于 电磁波 （2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力F=mg=1500kg×10N/kg=15000N 压强是 p=F/S=2×105Pa （3）行驶时间t=10min=600s 汽车牵引力所做的功是W=Pt=4.6×10⁷W×600s=2.76×1010J 12 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为、。     （1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的______ 无关； （2）实验中通过比较______ 来判断小球动能的大小； （3）分析比较______ 两次实验，可探究出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大； （4）图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出的结论是：______ ； （5）小明觉得图乙、丙中木块滑行的距离相差不大，他建议选择绝对光滑的水平面做这个实验，你觉得可行吗？______ ，理由是：___ ___ 。 【答案】（1）质量 （2）木块移动的距离 （3）甲 、乙 （4）在质量一定时，速度越大，动能越大。 （5）不可行 选择绝对光滑的水平面做这个实验，木块就会做匀速直线运动而停不下来，无法比较木块运动距离的大小，也就无法比较物体动能的大小。 【解析】（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的质量 无关； （2）实验中通过比较木块移动距离 来判断小球动能的大小； （3）分析比较甲乙 两次实验，可探究出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大； 13. “中国人民解放军海军福建舰”，如图所示，这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量为8×104t 。（ρ海水=1.02×103kg/m3，g取10N/kg） （1）“福建舰”满载时停泊在海面上受到的浮力是多少？ （2）“福建舰”满载停泊在海面上时，在水面下5m深度、面积为200cm2的舰体表面受到海水的压力是多少？ （3）舰载机正常起飞时发动机的推力恒为2×105N，从启动到起飞的距离为100m，用时10s，则该过程中发动机的推力做的功和做功的平均功率是多少？     【解析】（1）根据阿基米德原理，当航母满载静止在海上时，它受到的浮力 F浮=m排g=8×104×103×10N=8×108N （2）在水面下5m深度的压强p=ρ海水gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×5m=5.1×104Pa 面积为200cm2的舰体表面受到海水的压力F压=pS=5.1×104×0.02N=1.02×103N （3）发动机的推力做的功W=Fs=2×105N×100m=2×107J 做功的平均功率P=W/t=2×106W 14 阅读短文，回答问题。 自动驾驶汽车 2022年北京冬奥会开启了自动驾驶汽车的里程碑。自动驾驶汽车控制系统能根据路面情况作出应对，确保车辆正常行驶。上坡时，会自动切换到低速挡，使汽车的行驶速度减小并根据斜坡陡峭程度选择是否沿S型轨迹行驶。车轮遇到小石块时会自动改变牵引力越过障碍。前方有紧急情况时会自动断断续续地刹车，以防车轮抱死，减小刹车片磨损。由于车辆座椅材质上乘，刹车时乘客几乎感受不到颠簸。 车辆采用传统的燃油机和电动机作为动力源，电动力系统中包括高效电动机、发电机和蓄电池，行驶中燃油机既向车轮提供动力，又给蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，由燃油机和电动机共同驱动车辆前进，具有省油、能量利用率高等特点。车内安装有测量汽车水平运动时速度变化的装置，其结构原理图如图甲，在箱体的前、后壁各安装一个压力传感器A和B，中间用两根相同的轻质弹簧连接一滑块，滑块可沿箱底无摩擦滑动，车辆静止时，弹簧均处于压缩状态，已知弹簧的弹力与其形变量成正比。测试时，该车在同一水平道路由静止开始加速到速度为v的过程中，牵引力做功W与速度v的对应关系如表。汽车在自动驾驶模式下，需要保持稳定的信号，尽管自动驾驶系统可以自主行驶，驾驶员仍需保持警觉，随时准备接管控制权。 v/m·s-1 5 10 17.5 20 25 W/J 2.0×105 8.0×105 2.45×106 3.2×106 5.0×106 (1)技术人员在解释刹车“不颠簸”原因时做了如下实验：用相同的力把两个相同金属球分别在硬板凳和软垫上按压，其中图乙左侧水渍较大的是在______上按压留下的。 (2)下列关于自动驾驶汽车的说法中，正确的是（______） A．汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省功 B．汽车上坡换挡，使行驶速度减小的目的是增大牵引力 C．汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中，内能转化为机械能 D．汽车静止时，速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能不相同 (3)汽车匀速运动时，水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N。当车加速行驶时，传感器A的示数为8N，则汽车在______（选填“向左”或“向右”）行驶，传感器B的示数为______N。 (4)根据表中数据在图丙中作出汽车牵引力做功W与速度v的关系图像______。由图像可知两者的关系是W=______。 (5)汽车在上述道路由静止加速刚达到15m/s的测试过程中，给蓄电池充入了6×105J的电能（忽略能量损失），该车燃油机的效率为40%，则该过程牵引力做的功为______J，需完全燃烧______g的燃油。（q燃油=4.0×107J/kg） 【答案】（1）软垫 （2）B （3）向右 12 （4） 8×103×v2。 （5）1.8×106 150 【解析】(4)根据表中数据在图丙中作出汽车牵引力做功W与速度v的关系图像。由图像可知两者的关系是W=8×103×v2。 (5)汽车在上述道路由静止加速刚达到15m/s的测试过程中，给蓄电池充入了E=6×105J的电能（忽略能量损失），该车燃油机的效率为40%，由汽车牵引力做功W与速度v的关系图像可知，则该过程牵引力做的功为W=1.8×106J。由W+E=mq×40%，解得需完全燃烧m=0.15kg=150g的燃油。 15 阅读短文，回答文后的问题。 电动车 电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。如表是某型号电动自行车的部分相关数据。 整 车 整车质量 30kg 最高车速 7m/s 最大噪声 62dB 效率 75% (1)关于电动车，下列说法中正确的是__。 A．转动车速控制器加速,是将势能转化为动能 B． 坐垫做得宽大柔软，可减小乘坐时的压力 C．行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大 D．骑行速度越快，克服摩擦阻力做功越多 (2)如图所示，在粗糙轨道上，小明操控电动车从A处运动到C处，其中BC段“v-t＂图象如图所示，在C处，切断电源使车失去动力，而车能一直运动，并经过E处，则： ①从B处到C处，车的机械能 (选填“增大”、“减少”或“不变”)； ②经过C处时，小车继续向上运动，原因是_ _； ③车在D处的动能 车在E处的动能(选填“≤”、“=”或“＞”)。 (3)质量为50kg小明骑着该电动车，以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km时，且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如下图所示．则上述骑行过程中总重力做功为_ _J，该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为_ _W。 (4)小明受图乙的启发，他认为蓄电池一次充满电后(能量一定，所做总功一定W)最大行驶的路程与车的负重有关，负重越大，最大行驶的路程越小。你认为他作出猜想的理由是_ _；你认为除此因素外，还有哪些因素会影响电动车充满电后的最大行驶路程？_ _。 (5)在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积．一个人骑电动自行车，消耗106J的能量可行驶20km，一辆载有4人的普通轿车，消耗3.2×108J的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是_ _。 【答案】（1）C （2）①增大 ②人和车具有惯性 ③＞ （3）0 140 （4）根据W=Fs可知，在所做总功一定时，牵引力越大，最大行驶路程越小 车运动时受到的空气阻力 （5）16 ׃ 1 【解析】（5）电动车客运效率 普通轿车客运效率 则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是η1׃ η2=16 ׃ 1。 16 （2025江苏扬州）请阅读《龙骨水车》并回答问题。 龙骨水车 陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨水车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨水车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。 如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。 如图甲、乙所示的龙骨水车是用脚踩驱动的，称为脚力水车。根据龙骨水车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇水车、流水驱动的水转水车、风力驱动的风力水车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。 龙骨水车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！ 请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了__________原理。刮水上行时水的__________能增大； （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越__________，当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变__________； （3）若工人某次使用龙骨水车灌溉面积为10m2的稻田，使稻田的平均水深达到0.1m，灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为2m，所用时间为20分钟，工人做功的平均功率为40W，则该过程中工人做的总功为__________J，机械效率为__________%（保留整数，不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 【答案】（1）链轮传动 重力势能 （2）多 大 （3）4.8×104 42 【解析】（1）龙骨水车在工作时主要是利用了链轮传动原理。刮水上行时水的重力势能增大； （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越多，当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变大； （3）若工人某次使用龙骨水车灌溉面积为10m2的稻田，使稻田的平均水深达到0.1m，灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为2m，所用时间为20分钟，工人做功的平均功率为40W，则该过程中工人做的总功为W=Pt=40×20×60J=4.8×104J，有用功W有=mgh=ρVgh=1.0×103kg/m3×0.1m×10m2×10N/kg×2m=2×104J，机械效率为η=×100%=42% 学科网（北京）股份有限公司 $$ 初中物理单元知识点解读与单元检测 第11章 功和机械能 【知识点解读】 知识点一、功和功率 1. 功：力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W=Fs。 力对物体做功的两个必要因素：一是物体必须受到力的作用；二是物体在该力的方向上通过一段距离。 2. 功率：反映做功的快慢。功与做功所用时间的比值叫做功率。P=W/t。 因W=Fs，s=vt，所以P=Fv。 知识点二、机械能 1. 一个物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。 2. 物体由于运动而具有的能量，叫做动能。 物体质量越大，运动速度越大，动能越大。 3. 在地面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。 物体质量越大，位置越高，重力势能越大。 4.物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 物体弹性形变越大，弹性势能就越大。 5. 动能、重力势能和弹性势能统称机械能。 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒。 【单元检测】 一、选择题 1.（2025江苏南通）巴黎奥运会羽毛球比赛中，中国组合郑思维、黄雅琼夺得金牌，关于比赛中涉及的力学知识，分析正确的是（　　） A．羽毛球离开球拍上升过程中，重力势能转化为动能 B．羽毛球上升到最高点时，其重力势能最大 C．羽毛球在空中运动过程中其机械能不断增加 D．击球时，羽毛球对球拍的力是由球拍的弹性形变产生的 2. 下列关于奥运会项目中涉及的物理知识说法正确的是（　　） A．在接力比赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员要尽可能做到相对静止 B．跳水运动员在空中下落的过程中，运动员的机械能保持不变 C．体操运动员在单杠上静止不动时，人对单杠的拉力和人受到的重力是一对平衡力 D．篮球在空中减速上升是因为篮球的惯性小于重力 3. 许多人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列有关卫星的说法中正确的是（　　） A．卫星从近地点运行到远地点，势能不断转化为动能 B．卫星在运行过程中受力不平衡，但机械能总量恒定 C．卫星运行到远地点时若所有外力全部消失，卫星将静止不动 D．地球同步卫星相对于地球是运动的 4. （2025北京中考题）如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功 B．冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用 C．冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能 D．冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 5. 一小孩从公园中的滑梯上加速滑下的过程中，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．重力势能减小，动能增加 B．重力势能减小，动能减小 C．重力势能增加，动能增加 D．重力势能不变，动能增加 6. 日常生活中处处可见物体动能和重力势能变化的实例，下列说法中正确的是 A．从树上落下的苹果，在下落的过程中动能变大，重力势能也变大 B．匀速上升的电梯动能变小，重力势能变大 C．小孩从滑梯匀速滑下的过程中重力势能变小，动能不变 D．跳伞运动员在空中匀速下落过程中动能和重力势能都不变 7. 下列关于物体是否做功的说法中，正确的是（ ） A．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C．人把箱子从二楼提到三楼，手的提力对箱子做了功 D．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 8. 如图所示，是教科书上的两个实验：甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，关于这两个实验研究的有关问题说法正确的是（　　）     A．甲实验通过科学推理法可以得出牛顿第一定律 B．甲图中小车在水平面上运动了一段时间，小车最终受到非平衡力 C．甲图中小车三次在整个过程中克服摩擦力做功一定相等 D．利用乙图的实验装置不能探究“物体的动能与速度是否有关” 9.（2025北京中考题）如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） 货物所受重力G/N 货物被提升高度h/m 绳端所受拉力F/N 所用时间t/s 540 3 200 25 A．工人做功的功率为72W B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920N C．滑轮组的机械效率为90% D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N 10 龙骨水车亦称“翻车”、“踏车”、“水车”，因为其形状犹如龙骨，故名“龙骨水车”，是我国历史上的主要灌溉农具。它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地。结合上面的资料，下面说法正确的是（　　） A．龙骨水车脚踏部分做的面积比较大，目的是减小脚踏对脚的压力 B．龙骨水车提水的原理与生活中的抽水机工作原理不相同 C．龙骨水车把水匀速提到高处，提起的水机械能不变 D．人踩踏板驱动水车，人对踏板的作用力与踏板对人的作用力是一对平衡力 二、非选择题 11 （2025河南）节约能源不是口号，是一种行动力。我国大力发展电动汽车，走在绿色出行的最前沿。 如图所示是某厂家开发的高性能生态科技智能轿车，该车采用流线型的溜背设计，续航700公里起，采用环绕式座舱设计、人体工学座椅、三辐D型方向盘，全车5屏协同，内置动感氛围灯，以及15扬声器系统。其质量为1500kg，车轮与地面接触的总面积为0.075m²，加速时间2.78s，最高时速265km/h，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min，这一过程中汽车发动机的输出功率为4.6×10⁷W。 (1)该车采用流线型的溜背设计可以减小空气阻力，高速行驶时对地面的压力________（选填“大于”“等于”或“小于”）自身重力；NOA智能辅助导航系统通常使用摄像头、毫米波雷达等传感器来感知周围环境，毫米波雷达是利用________波完成的。 (2)汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少? (3)汽车牵引力所做的功是多少? 12 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为、。     （1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的______ 无关； （2）实验中通过比较______ 来判断小球动能的大小； （3）分析比较______ 两次实验，可探究出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大； （4）图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出的结论是：______ ； （5）小明觉得图乙、丙中木块滑行的距离相差不大，他建议选择绝对光滑的水平面做这个实验，你觉得可行吗？______ ，理由是：___ ___ 。 13. “中国人民解放军海军福建舰”，如图所示，这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量为8×104t 。（ρ海水=1.02×103kg/m3，g取10N/kg） （1）“福建舰”满载时停泊在海面上受到的浮力是多少？ （2）“福建舰”满载停泊在海面上时，在水面下5m深度、面积为200cm2的舰体表面受到海水的压力是多少？ （3）舰载机正常起飞时发动机的推力恒为2×105N，从启动到起飞的距离为100m，用时10s，则该过程中发动机的推力做的功和做功的平均功率是多少？     14 阅读短文，回答问题。 自动驾驶汽车 2022年北京冬奥会开启了自动驾驶汽车的里程碑。自动驾驶汽车控制系统能根据路面情况作出应对，确保车辆正常行驶。上坡时，会自动切换到低速挡，使汽车的行驶速度减小并根据斜坡陡峭程度选择是否沿S型轨迹行驶。车轮遇到小石块时会自动改变牵引力越过障碍。前方有紧急情况时会自动断断续续地刹车，以防车轮抱死，减小刹车片磨损。由于车辆座椅材质上乘，刹车时乘客几乎感受不到颠簸。 车辆采用传统的燃油机和电动机作为动力源，电动力系统中包括高效电动机、发电机和蓄电池，行驶中燃油机既向车轮提供动力，又给蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，由燃油机和电动机共同驱动车辆前进，具有省油、能量利用率高等特点。车内安装有测量汽车水平运动时速度变化的装置，其结构原理图如图甲，在箱体的前、后壁各安装一个压力传感器A和B，中间用两根相同的轻质弹簧连接一滑块，滑块可沿箱底无摩擦滑动，车辆静止时，弹簧均处于压缩状态，已知弹簧的弹力与其形变量成正比。测试时，该车在同一水平道路由静止开始加速到速度为v的过程中，牵引力做功W与速度v的对应关系如表。汽车在自动驾驶模式下，需要保持稳定的信号，尽管自动驾驶系统可以自主行驶，驾驶员仍需保持警觉，随时准备接管控制权。 v/m·s-1 5 10 17.5 20 25 W/J 2.0×105 8.0×105 2.45×106 3.2×106 5.0×106 (1)技术人员在解释刹车“不颠簸”原因时做了如下实验：用相同的力把两个相同金属球分别在硬板凳和软垫上按压，其中图乙左侧水渍较大的是在______上按压留下的。 (2)下列关于自动驾驶汽车的说法中，正确的是（______） A．汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省功 B．汽车上坡换挡，使行驶速度减小的目的是增大牵引力 C．汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中，内能转化为机械能 D．汽车静止时，速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能不相同 (3)汽车匀速运动时，水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N。当车加速行驶时，传感器A的示数为8N，则汽车在______（选填“向左”或“向右”）行驶，传感器B的示数为______N。 (4)根据表中数据在图丙中作出汽车牵引力做功W与速度v的关系图像______。由图像可知两者的关系是W=______。 (5)汽车在上述道路由静止加速刚达到15m/s的测试过程中，给蓄电池充入了6×105J的电能（忽略能量损失），该车燃油机的效率为40%，则该过程牵引力做的功为______J，需完全燃烧______g的燃油。（q燃油=4.0×107J/kg） 15 阅读短文，回答文后的问题。 电动车 电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。如表是某型号电动自行车的部分相关数据。 整 车 整车质量 30kg 最高车速 7m/s 最大噪声 62dB 效率 75% (1)关于电动车，下列说法中正确的是__。 A．转动车速控制器加速,是将势能转化为动能 B． 坐垫做得宽大柔软，可减小乘坐时的压力 C．行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大 D．骑行速度越快，克服摩擦阻力做功越多 (2)如图所示，在粗糙轨道上，小明操控电动车从A处运动到C处，其中BC段“v-t＂图象如图所示，在C处，切断电源使车失去动力，而车能一直运动，并经过E处，则： ①从B处到C处，车的机械能 (选填“增大”、“减少”或“不变”)； ②经过C处时，小车继续向上运动，原因是_ _； ③车在D处的动能 车在E处的动能(选填“≤”、“=”或“＞”)。 (3)质量为50kg小明骑着该电动车，以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km时，且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如下图所示．则上述骑行过程中总重力做功为_ _J，该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为_ _W。 (4)小明受图乙的启发，他认为蓄电池一次充满电后(能量一定，所做总功一定W)最大行驶的路程与车的负重有关，负重越大，最大行驶的路程越小。你认为他作出猜想的理由是_ _；你认为除此因素外，还有哪些因素会影响电动车充满电后的最大行驶路程？_ _。 (5)在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积．一个人骑电动自行车，消耗106J的能量可行驶20km，一辆载有4人的普通轿车，消耗3.2×108J的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是_ _。 16 （2025江苏扬州）请阅读《龙骨水车》并回答问题。 龙骨水车 陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨水车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨水车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。 如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。 如图甲、乙所示的龙骨水车是用脚踩驱动的，称为脚力水车。根据龙骨水车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇水车、流水驱动的水转水车、风力驱动的风力水车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。 龙骨水车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！ 请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了__________原理。刮水上行时水的__________能增大； （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越__________，当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变__________； （3）若工人某次使用龙骨水车灌溉面积为10m2的稻田，使稻田的平均水深达到0.1m，灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为2m，所用时间为20分钟，工人做功的平均功率为40W，则该过程中工人做的总功为__________J，机械效率为__________%（保留整数，不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 学科网（北京）股份有限公司 $$