第11讲 功和机械能 第2节 机械能及其转化(集训本)-【学海风暴·PK中考】2026中考物理备考（安徽专用）

第2节 机械能及其转化 基础巩固 1.(2025扬州节选)如图所示的是《天工开物》 球运动时，可以忽略空气 近地点 中记载的我国古人制造的水磨示意图。水 阻力，所以可认为卫星的 从高处流下来， 能转化为 机械能是守恒的。在卫 能，冲击水轮机带动石磨转动。 星从远地点运动到近地 点的过程中，下列说法正 卫星 水磨 远地点 确的是 A.动能增大，重力势能减小 B.动能减小，重力势能增大 第1题图 第2题图 C.动能和重力势能都增大 2.2025年央视春晚节目《秧BOT》火遍全网。 D.动能和重力势能都减小 一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了 6.（2025乐山)为响应国家“中小学生每天综合 秧歌，还玩着转手绢、抛手绢等花样。如图 体育活动时间不低于两小时”的要求，某校 所示的是机器人抛手绢的场景，抛出去的手 组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区 绢在上升过程中，动能 ,重力 域等高线地形图如下图所示，不考虑重力变 势能 。(均选填“增大”“减小” 化，队伍重力势能最大的位置是 或“不变”) 单位：m 3.(2025合肥庐阳区一模)如图所示的是玩弹 弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同 500 0 样的“子弹”射得越远。若橡皮筋被拉得同 600 500- 500 样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”射 400 400- 出时的动能 (选填“相同”或 A.A处 B.B处C.C处 D.D处 “不同”)。 7.(2025河北)下图为河北丰宁抽水蓄能电站 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 第3题图 第4题图 上水库 4.(2025准北一模)如图所示，一个小球以初速 度？沿着粗糙曲面从A点向D点运动，其 自流排水洞 中B点和D点的高度相同，则小球在B点 下水库 时的动能 (选填“大于”“小于” 盘山路 或“等于”)在D点时的动能。 A.水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 5.(2025蚌埠固镇模拟)如下图所示，卫星绕地 B.物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时， 集训本217 动能减小 D.小石块经过c点时，橡皮筋具有弹性势能 C.放水发电时，水由上水库流至下水库，水 9.（2025德阳)荡秋千的过程可简化为一个球 的机械能变大 的摆动过程。如下图所示，用细线把一个小 D.水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势 球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在 能转化为动能 A、C两点之间来回摆动（不计空气阻力）。 8.(2025阜阳一模)某学生在做模拟 下列说法正确的是 ( ) “蹦极”的小实验（如右图所示）。一 根橡皮筋一端系一个小石块，另一 端固定在a点，b点是橡皮筋自然d 下垂时下端所在的位置，c点是橡 A 皮筋系上小石块自然下垂时下端所在的位 B 置，d点是橡皮筋系上小石块从a点自由下 A.小球在C点时，动能最大 落所能到达的最低点。在小石块从a点运动 B.小球在B点时，重力势能最大 到d点的过程中，下列说法正确的是( ) C.小球从A点运动到C点的过程中，重力 A.小石块到达c点时，动能最小 势能先增大后减小 B.小石块的动能一直在减小 D.小球从A点运动到B点的过程中，动能 C.小石块减少的重力势能全部转化为动能 增大，重力势能减小 能力提升 10.小明在查找相关资料时发现，大部分重大交 通事故是由汽车超载超速造成的。基于这 一事实，小明猜想物体动能的大小可能与物 (2)改进后继续实验，所得数据如上表所 体的质量和物体的速度有关。他想要进一 示。分析第1、2两次实验的数据，可知第2 步探究“物体动能的大小与物体的质量和物 次实验时小球的动能比第1次大，判断依 体的速度的关系”，所选实验装置如下图 据是 所示。 (3)分析第1、4、5三次实验的数据，可以探 木块 究小球动能与 (填字母)之间的 家 关系。 实验次序 1 2 5 A.小球的质量 B.小球释放的高度 小球的质量m/g 10 20 30 1010 C.小球运动的速度D.木块移动距离 小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15 (4)进一步分析实验数据还可知， 木块移动的距离s/cm 10 18 29 3886 (选填“物体质量”或“物体速度”) (1)实验时，发现木块被撞后总是滑出木 对物体动能的影响更大，因此发生交通事 板，为使木块不滑出木板，请你提出一种合 故时，由此造成的危害更严重。 理的改进方法： 218A。2·25安徽物理根据阿基米德原理得F#=P*gV#=P*ghh, 则Ga=p水ghh1 知，-之-器-3s:由图丙可知，-5/根 (2)由图乙可知，Ga十mg=P*gh2h: 据P= W_-F0可得，P,:P,=U,::=3m/s: 由图丙可知GA十mng=P水g(VB十h2h,) 5m/s=3:5。综上可知，D正确。 联立解得mB=p本h2(h2一h:),VB=h2(hz一ha) ○能力提升 3)B的密度为Pa==O:二 h2(h2-ha) 10.解：(1)重力为500N的小梦身体从状态1变为状态2 8cm-6cm=2.0× es(h:-h2=1.0×102ke/m'×8cm-7cm 的过程中重力所做的功W=Gh=500N×0.2m= h2-h3 100J 103kg/m3 (2)小梦每分钟克服重力做的总功W。=15×100J= 1500J 第十一讲功和机械能 第1节功功率 她健身时克服重力做功的平均功率P-”一 ⊙基础巩固 1500J =25W 1.不做功2.03.72 60s 4.225【解析】由图可知，自动扶梯对该同学的支持力竖 11.解：(1)由v-t图像可知，汽车10s后的速度保持 直向上，因为自动扶梯做匀速直线运动，所以，由二力 20m/s不变，通过的路程s2=v2t2=20m/s×(40s 平衡条件可知，支持力F=G=450N,则自动扶梯对该 -10s)=600m 同学的支持力做的功W=Fx=450N×4m=1800J,支 在0~40s内汽车通过的总路程为s=s1十s:=120m +600m=720m 持力做功的功率P=”-1800J-225W。 8s 在0~40s内汽车的平均速度为u=三=20m 40s 5.A【解析】爬坡时需要发动机有较大的动力，而单靠 =18m/s 增大功率无法达到需要的动力，由P-”-=F (2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度2= 可知，要想使F增大，可以减小速度，故A正确。 20m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡 6.B 力，大小相等，则牵引力F=∫=2×103N 7.D【解析】不计绳重及摩擦，拉力做的功W。=Gh十 汽车行驶时的功率为P=W-=F=2X10NX G对h,题中的G、h、G动均相等，所以F甲做的功等于 20m/s=4×104W F2做的功：拉力做功的功率P-"e,因为F,做的 第2节机械能及其转化 功与F乙做的功相等，且时间也相等，所以F甲做功的 ○基础巩固 功率等于Fz做功的功率，故A、B、C错误，D正确。 1.重力势动 8.B【解析】由图可知，在相同时间内，物体第一次通过 2.减小增大 的路程大于第二次通过的路程，所以>？，故A正 3.相同【解析】若橡皮筋被拉得同样长，则最初橡皮筋 确。同一物体的重力不变，在同一水平面上运动，接触 的弹性势能相同，释放橡皮筋后，橡皮筋的弹性势能 面的粗糙程度和压力相同，故两次拉动物体时，物体 转化为“子弹”的动能，所以“子弹”射出时的动能也 受到的摩擦力相等；两次物体都做匀速直线运动，说 相同。 明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相4.大于【解析】因为曲面粗髓，小球从B点运动到D点 等，所以两次物体所受的拉力关系为F,=F,=f,故B 的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在B 错误。由图可知，0~8s内，物体第一次通过的路程为 点时的机械能大于在D点时的机械能，已知B、D两 0.8m,第二次通过的路程为0,4m,又知两次拉力相 点的高度相同，即在B、D两点小球的重力势能相同， 等，根据W=Fs可知，两次拉力对物体所做的功大小 根据“机械能=动能十势能”可知，小球在B点时的动 W 关系为w>W,故C正确。因W>W,根据P= 能大于在D点时的动能。 5.A 可知，0一8s内，两次拉力对物体做功的功率大小关系6.D【解析】由图可知，D处的位置最高，由重力势能大 为P1>P2,故D正确。 小的影响因素可知，不考虑重力变化，队伍在D处的 9.D【解析】物体在同一水平面上做匀速直线运动时， 重力势能最大，故A、B、C不符合题意，D符合题意。 受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，即F=∫； 7.D【解析】水从下水库被抽到上水库，质量不变，高度 同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度 增大，重力势能增大，故A错误。物料运输车沿盘山 不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不 路行驶，质量不变，速度增大时，动能增大，故B错误。 变，则两次推力相等，故有F,:F2=1:1。由图乙可 放水发电时，水由上水库流至下水库，克服摩擦做功， 参考答案 43 机械能减小，故C错误。水沿自流排水洞自动向下流 用力越大，故B错误。配重相同即阻力相同时，推N 动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大， 处时的动力臂小于推M处时的动力臂，则推N处比 动能增大，重力势能转化为动能，故D正确。 推M处费力，故C正确。力臂是支点到力的作用线的 8.D9.D 距离，若改变M处推力方向，力的作用线改变，力臂也 ⊙能力提升 会发生改变，故D错误。 10.(1)换用长度更长的木板（或适当降低小球的高度，或 10.(1)左(2)F1l1=F:l2(3)便于改变动力臂、阻力 减小小球的质量)(2)第2次实验时木块移动的距 臂和力的方向(4)A 离较远(3)C(4)物体速度 第2节滑轮、斜面及机械效率 第十二讲简单机械 ○基础巩固 第1节杠杆 1.F,=F20.22.43.小于 ○基础巩固 4.160【解析】从图中可知n=2,设物体移动的距离为 1.靠近 s,则绳子的自由端移动的距离为2s:由图可知克服摩 2.不变变小变小【解析】哥哥将水桶悬挂点向自 己移动一段距离，哥哥的肩到弟弟的肩的距离没变， 旅力所微的功为有用助：所以由)一肥二=后一京可 故动力臂不变，但是水桶离哥哥的肩的距离变小了， 得，滑动摩擦力f=7×2F=80%×2×100N=160N。 故阻力臂变小：根据杠杆平衡条件可知，动力臂不变， 5.80【解析】设斜面的长度为L,推力做的总功为W。 阻力臂变小，阻力不变时，动力要变小，故弟弟对扁担 =FL=I00N×L;克服摩擦力做的额外功为W= 的作用力变小。 fL=20N×L:克服物体重力做的有用功为W有=We 3.15【解析】根据杠杆的平衡条件F,L1=F,L:可知， 一W=100NXL-20N×L=80N×L。装置的机械 80NXL 手垂直作用于杆上的动力F,一亡 LF:-75 cm X3 N- V粒×100%三100NT×100%=80%。 15 cm 效率为一w。 15N。 6.C【解析】拉力器中的滑轮是定滑轮。定滑轮的特点 4.2.5【解析】由题意可知，B是支点，在阻力、阻力臂一 是轴的位置固定不动，它不能省力，但可以改变力的 定的情况下，要使动力最小，必须使动力臂最长。已 方向。 知BC=2AB,阻力F垂直于ABC,则由图可知，AB 7.A 为阻力臂：当BC为动力臂时，动力臂最长，动力最小， 8.D【解析】由图可知，滑轮的轴固定不动，是定滑轮，故 则由杠杆平衡条件可知人手在C点所施加的最小的 A错误。由题意得，有用功W有=Gh=450N×3m=1 1 350J,故B错误。定滑轮不省力也不省距离，拉力端移 力Fc FXA-5NX7=2.5N, BC 动的距离s=h=3m,拉力做的功Wa=Fs=500N× 5.D6.C 3m=1500J,则拉力的功率为P-”=15001_ 7.B【解析】一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作 15s 用下绕转轴O自由转动，在转动的过程中，阻力（木棒 W卷 1O0W,故C错误。该装置的机械效率为7一 的重力)大小不变，动力臂变大，阻力臂变大，根据相 似三角形相关知识可知，动力臂和阻力臂的比值不 100%-058×100%-90%. 变，根据杠杆的平衡条件可知，动力的大小不变，故B 9.B【解析】因为小车沿斜面做匀速运动，在平行于斜 正确。 面的方向上受到沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩 8.如下图所示 擦力∫以及重力在沿斜面方向向下的分力，所以拉力 、1 和摩擦力∫不是一对平衡力，F>2f,故A错误。由 图可知，滑轮上绳子的有效段数n=2,则绳端移动的 距离s端=2s车，因为斜面的倾角为30°，所以s车=2h, 即拉力F端移动的距离sw一4h,此系统的机械效率？ W有腊X100%=F Gh mgh ×100%=FX4万×100%= ○能力提升 9.C【解析】健身杆能绕O点处的轴上下转动，O点为 器×100%，故B正确，C.D错误。 支点，配重片提供阻力，人的推力作用于把手，相当于 ①攏力提升 动力，动力臂大于阻力臂，此健身杆是省力杠杆，故A 10.(1)匀速 (2)9cm80.0%(3)费力 错误。手推N处时，配重越重，阻力越大，阻力臂和动 11.解：(1)由图可知，n=3,绳自由端移动的距离s=nh 力臂不变，则动力越大，所以手推N处时，配重越重， =3×2m=6m 44 A。己·已6安徽物理