专题06 功和机械能 （专项训练）（广州专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题06 功和机械能 （专项训练）（广州专用） 目 录 01·趋势领航练 2 02·考点通关练 6 基础通关 6 通关01 功及其计算 6 通关02 功率及其计算 10 通关03 动能与势能 15 通关04 机械能及其转化 19 通关05 功和机械能的综合应用 24 能力通关 31 03·真题诊断练 45 1．【新情境·结合历史文化考察机械能】如图甲所示，北宋水运仪象台是当时世界上最先进的大型机械装置，更是后世钟表的直接祖先。作为动力部分的擒纵器结构如图乙所示，平水壶通过导管将水注入受水壶，受水壶带动整个枢轮匀速转动，枢轮下设有退水壶，转到最低处时，受水壶将水全部倒入退水壶中。退水壶里的水陆续通过后方打水装置回到水箱中，为平水壶供水，往复循环。下列说法正确的是（　　） A．整座水运仪象台高约3米 B．受水壶带动枢轮转动，说明力可以改变物体的运动状态 C．枢轮运动过程中，受水壶到枢轮中心的距离不变，相对枢轮中心静止 D．某个空受水壶从最低处转动到最高处的过程中，动能转化为重力势能，机械能守恒 【答案】B 【详解】A．普通人的身高约1.7m，图中水运仪象台的高度约为普通人身高的5倍，约为9m，故A错误； B．受水壶带动枢轮转动，枢轮的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．枢轮运动过程中，受水壶到枢轮中心的距离不变，但受水壶相对于枢轮中心的位置发生了变化，因此相对枢轮中心是运动的，故C错误； D．某个空受水壶从最低处转动到最高处的过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加，机械能增加，故D错误。 故选B。 2．【新情境·结合历史文化考察机械能转化】荡秋千这项活动，历史久远。据《开元天宝遗事》记载：“天宝宫中至寒食节，竞竖鞦韆，令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今，荡秋千仍是人们喜爱的活动。如图所示，小明正在荡秋千。下列说法正确的是（　　） A．小明荡到最低点时只具有动能 B．小明荡到最高点时只有重力势能 C．小明从最低点荡到最高点的过程中，重力势能主要转化为动能 D．小明荡秋千时越荡越低，说明此过程中不遵循能量守恒定律 【答案】B 【详解】A．小明荡到最低点时，速度最大，动能最大；同时，相对于地面仍有一定高度，具有重力势能。因此，在最低点时同时具有动能和重力势能，故A错误； B．小明荡到最高点时，速度瞬间为零，动能为零；此时高度最大，重力势能最大。因此，在最高点时只具有重力势能，故B正确； C．小明从最低点荡到最高点的过程中，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增加。这个过程是动能转化为重力势能，故C错误； D．小明荡秋千时越荡越低，是因为在运动过程中，由于空气阻力和摩擦力的作用，一部分机械能转化为了内能，导致总的机械能减少，但能量的总量是守恒的。这个过程仍然遵循能量守恒定律，故D错误。 故选B。 3．【新情境·结合社会热点考察机械能的理解】2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱搭载蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名宇航员成功返回地球。返回舱的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质，返回地球通过大气层过程中，“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。下列说法不正确的是（　　） A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程中，将机械能转化成内能 B．“烧蚀层”发生的物态变化主要是熔化和汽化 C．着陆前，发动机向下喷燃气，返回舱进一步减速下降，返回舱的机械能不断减少 D．返回舱成功着陆时，瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动 【答案】D 【详解】A．返回舱与大气摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使返回舱表面温度急剧升高，形成高温“火球”，故A正确，不符合题意； B．“烧蚀层”的物质遇到高温会发生熔化和汽化现象，熔化和汽化过程中吸收大量的热，从而使返回舱的温度不至于过高，故B正确，不符合题意； C．着陆前发动机向下喷燃气，返回舱减速下降，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，所以机械能不断减少，故C正确，不符合题意； D．“尘土飞扬”是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，分子是肉眼看不见的，不能说明分子在做无规则运动，故D错误，符合题意。 故选D。 4.【新情境·结合生活图象考察机械能守恒】．图甲是频闪相机拍摄的某网球比赛时网球离开球拍在空中飞行的情景。该球经过B、C两点的重力势能和动能的参数如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．网球在B点时的机械能为200J B．网球在C点时的速度小于在B点时的速度 C．网球在C点时的机械能为500J D．在整个运动过程中，网球的机械能守恒 【答案】B 【详解】A．物体的机械能是动能与重力势能之和，网球在B点时的机械能为 故A错误； BC．网球在C点时的机械能为 网球在C点时的动能为 网球在B点时的动能为，可知，由于物体的动能跟质量与速度有关，网球在B、C两点时质量相等，所以，网球在C点时的速度小于在B点时的速度，故B正确，C错误； D．由前面分析可知，网球在B、C两点的机械能不相等，所以，在整个运动过程中，网球的机械能不守恒，故D错误。 故选B。 5．【新角度·结合物理模型考察功与功率】物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB段和BC段的轨道材质不同，其中。已知物块在AB段和BC段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在BC段所受摩擦力为2N，则以下判断正确的是（　　） A．该物块在BC段的惯性比AB段大 B．该物块通过AC段的平均速度为3.5m/s C．物块在AB段所受摩擦力比BC段大 D．拉力F在BC段做功的功率为10W 【答案】D 【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关。该物块整个运动过程中质量不变，其惯性大小不变，故A不符合题意； B．物块通过AC段的速度为 故B不符合题意； C．滑动摩擦力大小受压力大小和接触面粗糙程度影响。物块对水平面的压力不变，由于AB段和BC段的轨道材质不同，所以无法比较两者的摩擦力大小，故C不符合题意； D．物块在BC段以5m/s的速度匀速运动，所受摩擦力为2N，拉力等于摩擦阻力，拉力F在BC段做功的功率 故D符合题意。 故选D。 6．【新情境·结合语文学科考察机械能】如图甲所示，丰子恺的书画作品生动地描绘了儿童荡秋千的场景。将荡秋千抽象成如图乙所示的模型，在小球来回摆动的过程中，下列说法不正确的是（ ） A．小球运动到最高处时重力势能最大 B．假设小球运动到最高处时所有外力消失，小球将处于静止状态 C．小球从A点运动到B点的过程中，绳子对小球的拉力一定做功 D．小球从B点运动到C点的过程中，小球的动能转化为重力势能 【答案】C 【详解】A．小球在A、C两点之间来回摆动，处于最高点时，高度最高，重力势能最大，速度为零，动能最小，故A正确，不符合题意； B．小球运动到最高处时速度为零，若受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将处于静止状态，故B正确，不符合题意； C．小球从A点运动到B点的过程中，绳对小球的拉力方向始终是沿着绳向上的，而小球的运动方向始终与绳垂直，不满足做功的条件，因此绳对小球的拉力不做功，故C错误，符合题意； D．小球从B点运动到C点的过程中，小球的质量不变，速度变小，动能变小，高度增加，重力势能增加，是动能转化为重力势能，故D正确，不符合题意。 故选C。 通关01 功及其计算 1．下列关于植树过程中的情景，没有力对树苗做功的是（　　） A．从车上搬下树苗 B．扶着树苗，回填土 C．把树苗从地面提起来 D．将树苗放入挖好的坑中 【答案】B 【详解】A．从车上搬下树苗，人对树苗有向上的力，树苗在竖直方向上移动了一段距离，人搬树苗的力做了功，故A不符合题意； B．扶着树苗回填土的过程中，在扶树苗的力的方向上没有移动的距离，扶树苗的力没有做功，故B符合题意； C．把树苗从地面提起来，提树苗的力在竖直方向，树苗在竖直方向上移动了一段距离，把树苗从地面提起的力做了功，故C不符合题意； D．将树苗放入挖好的坑中，人对树苗的力在竖直方向上，树苗在竖直方向上有移动的距离，人对树苗的力做了功，故D不符合题意。 故选B。 2．如图甲所示，建筑工地上起重机竖直提升重物，如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况，重物上升的v-t图像如图丙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．第1s时重物所受合力为1000N，方向竖直向上 B．第11s时重物所受合力为2000N，方向竖直向下 C．2s~10s时起重机对物体做的功为24000J D．2s~10s时起重机对物体做功的功率300W 【答案】A 【详解】A．第1s时重物处于加速上升阶段，合力方向竖直向上。根据拉力F=3000N及重物重力G=2000N（由2s~10s匀速运动时，二力平衡F=G得出），合力F合=F-G=3000N-2000N=1000N 故A正确； B．第11s时重物处于减速上升阶段，合力方向竖直向下。此时拉力F2=1000N，重力G=2000N，合力F合2=G-F2=2000N-1000N=1000N 故B错误； C．2s~10s重物做匀速直线运动，拉力F=2000N，距离s=vt=1.2m/s×8s=9.6m 起重机做功W=Fs=2000N×9.6m=19200J 故C错误； D．2s~10s起重机做功功率P=Fv=2000N×1.2m/s=2400W 故D错误。 故选A。 3．如图甲所示是小深在“植树节”活动中匀速前进提水桶去为小树浇水的情景。下列说法正确的是（乙、丙两桶重力相等）（　　） A．提水桶时手上出现压痕是因为水桶的重力作用在手上 B．使用乙、丙两桶提同样多的水，手对乙桶提手的拉力比丙桶的小 C．使用乙、丙两桶提同样多的水，提乙桶时手受到的压强比提丙桶时小 D．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 【答案】C 【详解】A．提水桶时手上出现压痕是因为水桶对手施加的压力，故A错误； B．根据题意，“植树节”活动中匀速前进提水桶去为小树浇水，由于乙、丙两桶重力相等，使用乙、丙两桶提同样多的水，两桶的总重力相同，则手对两桶提手的拉力大小相等，故B错误； C．使用乙、丙两桶提同样多的水，手受到的压力大小相等，图中乙与手的受力面积大于丙与手的重力面积，根据可知，提乙桶时手受到的压强比提丙桶时小，故C正确； D．把水桶从地面上提起来，受到水桶施加向上的力，且沿向上移动一段距离，因此提水桶的力对水桶做功，故D错误。 故选C。 4．下列所示现象中，力对物体做功的是（　　） A．如图甲，搬石头但未搬动 B．如图乙，提着滑板水平匀速前行 C．如图丙，推小车但未推动 D．如图丁，拉着重物使其向上运动 【答案】D 【详解】A．如图甲，搬石头但未搬动，虽然施加了力，但石头在力的方向上没有发生移动，根据功的定义W=Fs，由于s=0，因此力没有做功，故A不符合题意； B．如图乙，提着滑板水平匀速前行，力的方向竖直向上，而滑板移动的方向是水平的，二者垂直，在力的方向上没有移动距离，因此力不做功，故B不符合题意； C．如图丙，推小车但未推动，虽然施加了推力，但小车没有发生移动，根据功的计算公式W=Fs，由于s=0，因此力对小车不做功，故C不符合题意； D．如图丁，拉着重物使其向上运动，拉力的方向与重物移动的方向相同，且在力的作用下重物发生了移动，符合功的定义W=Fs，因此拉力对重物做了功，故D符合题意。 故选D。 5．科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，N球一定（　　） A．到达终点时的动能更大 B．整个过程重力做功更多 C．到达终点时的惯性更大 D．整个过程重力做功更快 【答案】D 【详解】A．M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，两小球具有的重力势能相同。不考虑摩擦和空气阻力，在下滑过程中，由重力势能转化为动能，到达终点时的两小球具有的动能相同，故A不符合题意； BD．M、N两个完全相同的小球，则质量相等，由可知二者重力相等，竖直方向运行距离相等，由知整个过程重力做功相等，N球先到达终点，即N球用时较短，由知N球整个过程重力做功更快，故B不符合题意，D符合题意； C．M、N两个完全相同的小球，则质量相等，惯性大小只与质量有关，故两个球到达终点时的惯性相等，故C不符合题意。 故选D。 6．如图小芳同学背着书包在水平路面上匀速直线向前运动，下列判断正确的是（　　） A．以书包为参照物小芳是运动的 B．无论选取什么参照物，小芳都是运动的 C．以小芳为参照物，路边的树木是运动的 D．匀速直线向前运动时小芳对书包做了功 【答案】C 【详解】A．以书包为参照物，小芳与书包之间的相对位置没有发生变化，故以书包为参照物小芳是静止的，故A错误； B．选取的参照物不同，小芳与参照物之间的相对位置变化情况不同，小芳相对参照物可能静止，也可能运动，故B错误； C．以小芳为参照物，路边的树木与小芳之间的相对位置发生了变化，则路边的树木是运动的，故C正确； D．匀速直线向前运动时，小芳对书包的力竖直向上，在力的方向上没有距离，则小芳对书包没有做功，故D错误， 故选C。 通关02 功率及其计算 1．如图所示，、均为光滑斜面，且的长度大于。分别沿这两个斜面把同一物体以相同的速度匀速推上同一货车，所用推力分别为、，推力做功的功率分别为、。若不考虑空气阻力，则（    ） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】、均为光滑斜面，利用斜面时额外功为零，有用功等于总功，对于第一个图有 对于第二个图有 由于同一物体推上同一货车，物体重力相同，上升高度相同，的长度大于即，则；又由于速度相同即，由可知，，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．已知物块的重力为15N，第一次在大小为10N的水平拉力F1作用下沿着水平面运动，如图1所示，物块在OP段的v﹣t图象如图2所示；第二次在大小为20N的拉力F2作用下沿着斜面向上运动，如图3所示，F2的方向始终沿着物块运动方向，物块在QR段的s﹣t图象如图4所示。下列说法符合题意的是（　　） A．F1在OP段做的功与F2在QR段做的功相同 B．F1在OP段做功的功率小于F2在QR段做功的功率 C．物体在QR段受力不平衡 D．OP段物块所受摩擦力为10N，QR段物体所受摩擦力为20N 【答案】B 【详解】AB．由图1和图2可知，OP段的速度为v=0.4m/s，运动的时间为t1=10s，运动的路程为 F1在OP段做的功为 功率为 由图3和图4可知，所用的时间t2=10s，QR段运动的路程s2=5m，F2在QR段所做的功为 则F2在QR段的功率为 故A不符合题意，B符合题意； CD．由图1和图2可知，物块在OP段和QR段都是做匀速直线运动，因此都是处于受力平衡状态，由图1分析可知物块在OP段的摩擦力等于10N，但是在斜面QR段的摩擦力是小于拉力20N的，故CD不符合题意。故选B。 3．如图所示，一块较小的磁块吸附在铁板上向下滑动，铁板与磁铁的相互吸引力不变，每相同时间记录磁块的位置（用虚线框表示），磁块在MN段做匀速直线运动，则以下说法正确的是（　　） A．磁块从N运动到M过程中机械能守恒 B．磁块所受的摩擦力始终等于重力 C．磁块对铁板的压力大小不变 D．MN段和OP段重力做功的功率相同 【答案】C 【详解】A．磁块从N运动到M过程中会克服摩擦力做功，将一部分机械能转化为内能，故磁块在此过程机械能不守恒，故A错误； BC．磁块从O运动到P做加速直线运动，此时摩擦力小于重力，铁板对磁块的吸引力与铁板的支持力相等，铁板与磁铁的相互吸引力不变，则铁板对磁块的支持力也不变，因为力的作用是相互的，所以，磁块对铁板的压力大小不变，故B错误，C正确； D．磁块从O运动到P过程与从M运动到N的过程运动距离相同，但从从O运动到P的时间更短，即，在两过程中重力不变，根据 可得，两过程重力做功功率的大小关系为，故D错误。 故选C。 4．如图所示，一架无人机将急救药品送往山区。当无人机静止悬空时，受到的升力与其总重力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）；若无人机以的速度水平匀速飞行，克服空气阻力做功的功率为，则其受到的平均空气阻力为 ；无人机降落时，关闭电机后螺旋桨仍会持续转动数秒才停止，这是由于螺旋桨具有 。 【答案】 平衡力 10 惯性 【详解】[1]当无人机悬停在空中时，在竖直方向上受飞机的重力和空气对飞机的升力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，符合二力平衡条件，是一对平衡力。 [2]若无人机以的速度水平匀速飞行，克服空气阻力做功的功率为90W，则其受到的平均空气阻力为 [3]无人机降落时，关闭电机后螺旋桨仍会持续转动数秒才停止，这是由于螺旋桨具有惯性，仍保持原来的运动状态。 5．如图所示，小明用平行于斜面的推力将重为600N的货物在10s内匀速地从底端推到顶端的车厢。已知斜面长为6m，斜面高为1.5m，斜面的机械效率为60%，则此过程中小明克服货物重力做功 J，推力做功的功率为 W，货物受到斜面的摩擦力大小为 N。 【答案】 900 150 100 【详解】[1]货物重600N，斜面高为1.5m，则克服货物重力做功W有=Gh=600N×1.5m=900J [2]斜面的机械效率为60%，则推力所做的总功为 推力做功的功率为 [3]克服摩擦力所做的额外功为W额=W总-W有=1500J-900J=600J 则货物受到斜面的摩擦力大小为 6．如图所示，质量为20g的金属小球从高30cm、长50cm的斜面顶端A处自由下滑经过长为30cm的B、C两处，滑上另一个斜面顶端 D 处，恰好停下，如果小球从A到B 的过程用了2s的时间，则重力做功为 J，重力做功的功率为 W。在整个活动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为 J。（空气阻力和转弯处能量损耗忽略不计， g 取10N/kg） 【答案】 0.06 0.03 0.04 【详解】[1]小球从A到B 的过程重力做功为 [2]重力做功的功率为。 [3]在整个活动过程中，小球从A到B，重力做功0.06J，如果没有摩擦，从C到D，克服重力做功也应该等于0.06J，而实际小球从C到D克服重力做功 小球克服摩擦消耗的机械能为 7．如图是一辆无人接送车，该车的质量为2000kg，在一次测试中，无人接送车在水平路面上用时10min匀速行驶了6km；已知车所受阻力为总重力的0.02倍，g取10N/kg，求测试过程中： (1)车的平均速度； (2)车的牵引力大小； (3)车的牵引力所做功的功率。 【答案】(1)10m/s (2)400N (3)4000W 【详解】（1）由可得，车的平均速度 （2）由题意知，车所受阻力为总重力的0.02倍，则车受到的阻力 车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，则牵引力为 （3）由W=Fs可得，牵引力做的功 车的牵引力所做功的功率 8．小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车的质量为，小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了，升高了，所用时间为，该装置的机械效率为，匀速行驶牵引力恒定不变，其方向始终与斜面平行。求该过程（取）： (1)汽车的平均速度； (2)牵引力做的有用功； (3)牵引力的功率。 【答案】(1)9km/h (2) (3) 【详解】（1）设汽车行驶的距离为s=18km，时间为t=2h，则平均速度v为 （2）“有用功”即克服重力使汽车升高的功。设汽车质量为m=1.2×10³kg，g=10N/kg，升高高度为h=9km=9×0³m，则 （3）机械效率η=75%=0.75，表示有用功与总功之比为0.75，故总功 牵引力做总功所用时间为2h=7200s，则牵引力的功率P为 通关03 动能与势能 1．年哈尔滨亚洲冬季运动会上，如图是自由式滑雪项目示意图，实线代表雪道，虚线是运动员运动的轨迹，运动员从点起滑，最后停在点，则运动员（　　） A．在点时重力势能最大 B．从点运动到点，重力势能转化为动能 C．从点运动到点的过程中速度一直在变大 D．在点时机械能最小 【答案】D 【详解】A．由图示知，点的高度最高，整个运动过程中，运动员的质量不变，所以点时，运动员的重力势能最大，故A不符合题意； B．从点运动到点，运动员减速上升，速度减小，则动能减小，高度增加，则重力势能增加，所以动能转化为重力势能，故B不符合题意； C．从点到点运动员高度减小，速度增大；从点到点运动员高度增大，速度减小；从点到点运动员高度减小，速度增大，故C不符合题意； D．在点时，运动员停止，动能为零，所以此处动能最小，高度最低，所以重力势能最小，所以在点时机械能最小，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，小伟乘坐的1号观光电梯以速度v1匀速上升，小朱乘坐的2号电梯以速度v2匀速上升，且v2＞v1。图中所示时刻两人的重力势能刚好相等。下列说法正确的是（　　） A．此刻小朱的动能一定大于小伟的动能 B．此刻小朱的动能一定小于小伟的动能 C．以小朱为参照物，小伟是向上运动 D．以小朱为参照物，小伟是向下运动 【答案】D 【详解】动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和高度有关。由于图中所示时刻两人的重力势能刚好相等，且小伟的高度小于小朱的高度，则小伟的质量大于小朱的质量；又因为小伟的速度小于小朱的速度，则小朱的动能不一定大于小伟的动能，即此刻小朱的动能可能小于小伟的动能；因为小伟速度小于小朱的速度，且是同向运动，则以小朱为参照物，小伟是向下运动。故D正确，ABC错误。 故选D。 3．如图所示，小伟乘坐的1号观光电梯以速度匀速上升，而小朱乘坐的2号观光电梯以速度匀速上升，且。图中所示时刻两人的重力势能刚好相等。下列说法中正确的是（　　） ①此刻小朱的动能一定大于小伟的动能②此刻小朱的动能可能小于小伟的动能 ③以小朱为参照物，小伟是向上运动④以小朱为参照物，小伟是向下运动 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 【答案】D 【详解】动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和高度有关。由于图中所示时刻两人的重力势能刚好相等，且小伟的高度小于小朱的高度，则小伟的质量大于小朱的质量；又因为小伟的速度小于小朱的速度，则小朱的动能不一定大于小伟的动能，即此刻小朱的动能可能小于小伟的动能；因为小伟速度小于小朱的速度，且是同向运动，则以小朱为参照物，小伟是向下运动。 综上所述①和③错误，②和④正确。故ABC错误，D正确。 故选D。 4．2025年2月9日，哈尔滨亚冬会短道速滑女子3000米接力决赛，我国选手夺得金牌。如图所示，这是运动员比赛时的场景。下列说法正确的是（    ） A．比赛过程中，以运动员为参照物，看台上的观众是静止的 B．在转弯过程中，运动员的运动状态发生了改变 C．在加速冲刺的过程中，运动员的动能大小保持不变 D．运动员双脚站立在水平冰面上时，对冰面的压力和所受的重力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．比赛过程中，以运动员为参照物，观众有位置变化，是运动的，故A错误； B．在转弯过程中，运动员的运动方向发生了改变，运动状态发生了改变，故B正确； C．在加速冲刺过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，故C错误； D．运动员双脚站立在水平冰面上，对冰面的压力和所受的重力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 5．冬奥会上滑雪运动员从起点下滑，过程中先后经过M、S两点，她在这两点的动能和重力势能如图所示，则运动员（　　） A．在M点时她的动能为0.5J B．M点所在位置比S点的高 C．从M点运动到S点的过程中速度一直在变大 D．重力势能转化为动能，机械能不变 【答案】B 【详解】A．由图可知，在M点时她的动能约为 0.5×104J，故A错误； B．由图知道，在M点时她的重力势能较大，重力势能与质量和高度有关，她的质量不变，因此她在M点时是处于较高的位置，故B正确； C．由图可知M点的动能小于S点的动能，即M点的速度小于S点的速度，但是不知道从M到S的过程的细节，因此无法判断速度是否“一直变大”，也可能“先变小再变大”等等情况，故C错误； D．机械能是动能和重力势能之和，由图可知M点的机械能较大，故D错误。 故选B。 6．如图所示，轻质弹簧左端固定，它自由伸长时，右端恰好位于 O 点，将弹簧右端固定在物体上并压缩到 A 点静止释放，物体沿水平面运动，经过 O 点，到达 B 点，然后往回运动到 C 点静止。其中 AO>BO，则在上述运动过程中（　　） A．物体在 A 点时，弹簧弹性势能最大 B．物体在 O 点时，弹簧对物体弹力的方向向右 C．物体在 B 点时，弹簧产生的弹力最大 D．物体在 C 点静止时，受到弹簧的弹力为零 【答案】A 【详解】AC．物体在 A 点时，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故A符合题意，C不符合题意； B．物体在 O 点时，弹簧没有发生形变，对物体没有弹力作用，故B不符合题意； D．物体在 C 点静止时，弹簧处于伸长状态，弹簧有形变量，物体受到弹簧的弹力大于零，故D不符合题意。 故选A。 通关04 机械能及其转化 1．跳远是广州市的中考体育项目之一。如下图为跳远运动的几个阶段，整个过程不考虑空气阻力。起跳后，运动员（　　） A．能继续往前是由于受到地面弹力的作用 B．在空中运动时，运动员受力不平衡 C．运动员机械能先减小后增大 D．若在最高点时运动员受的一切力都消失，则运动员静止在最高点 【答案】B 【详解】A．由于运动员具有惯性，所以运动员起跳后能继续向前运动，故A不符合题意； B．运动员在空中运动时，运动状态发生了变化，受到了非平衡力的作用，故B符合题意； C．不考虑空气阻力，起跳后，运动员的机械能守恒，故C不符合题意； D．在最高点时有水平方向的速度，若运动员受的一切力都消失，则运动员做匀速直线运动，故D不符合题意。 故选B。 2．在哈尔滨亚冬会自由式滑雪空中技巧混合团体决赛中，中国队表现出色。运动员从高空下落时的情景如题图所示。在下落过程中，运动员的（　　） A．动能减小 B．重力势能减小 C．重力势能不变 D．机械能增加 【答案】B 【详解】ABC．运动员从高空下落时，高度减小，质量不变，重力势能减小；速度变大，质量不变，动能增大，故AC不符合题意，B符合题意； D．运动员下落过程中需克服空气阻力做功，将部分机械能转化为内能，机械能减小，故D不符合题意。 故选B。 3．甲亢哥在深圳体验无人机送餐时，观察到无人机携带外卖从地面升至高空。关于此过程的能量转化分析，正确的是（　　） A．无人机若可以精准做到匀速上升，则机械能保持不变 B．电池的电能主要转化为无人机的机械能和外卖的重力势能 C．化学能通过电池转化为电能，再转化为内能和光能 D．无人机运动越快，无人机做功越多 【答案】B 【详解】A．无人机若匀速上升，速度不变，质量不变，动能不变，而高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误； BC．无人机飞行时，锂电池供电消耗化学能得到电能，再转化为无人机的机械能和外卖的重力势能，故B正确，C错误； D．无人机运动越快，无人机做功越快，做功的多少与时间有关，时间未知，所以无法判断做功的多少，故D错误。 故选B。 4．如图所示，卫星绕地球运动时，可以忽略空气阻力，所以卫星的机械能是守恒的。当卫星从远地点到近地点运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能和重力势能都增大 D．动能和重力势能都减小 【答案】A 【详解】卫星在绕地球运动过程中，质量不变，在远地点时，高度最高，重力势能最大；在近地点时，高度最低，重力势能最小；卫星从远地点到近地点运动过程中，重力势能转化为动能，所以动能增大，重力势能减小，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．（2024菏泽改编）2024年5月29日，世界女子排球联赛澳门站比赛中，中国女排3∶1战胜对手，取得开门红，如图所示的是比赛现场画面。关于比赛中蕴含的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．排球在空中上升，是因为受到惯性作用 B．排球上升的过程中，重力势能变小 C．排球在空中下降的过程中，动能保持不变 D．排球在空中下降时，重力势能转化为动能 【答案】D 【详解】A．惯性不是力，不能表述为“受到惯性作用”，故A错误； B．排球上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，故B错误； CD．排球在空中下降的过程中，质量不变，高度降低，则重力势能减小，速度增加，则动能变大，重力势能转化为动能，故C错误，D正确。 故选D。 6．一个小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，图中位置①和位置③距离地的高度相等。乙图中的M、N两点对应图甲中“①”、“②”或“③”中的两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，则（　　） A．乙图中的M点对应甲图中的位置② B．小球在位置③的速度比在位置②的大 C．M点的重力势能大于在N点的重力势能 D．小球在位置①的动能大于260J 【答案】D 【详解】AC．由图乙可知，小球在M点时的机械能为 小球在M点时的动能为 小球在N点时的机械能为 小球在N点时的重力势能为 可见，小球在N点时机械能大于在M点时的机械能，且在N点时重力势能较大，而小球在运动过程中，机械能不断减小，且位置①和③离地高度相等，在此两点时重力势能相等，所以N点对应的是②，M点对应的是③，在M点的重力势能小于在N点的，故AC不符合题意； B．由以上分析可知，小球在点③的动能比在点②的小，所以小球在点③的速度比在点②的小，故B不符合题意； D．小球在点①时的重力势能与在点③时的重力势能相等，为240J，若小球在点①时机械能为500J，则它的动能为 而小球在运动过程中，机械能不断减小，所以小球在点①时的机械能大于在点②时的机械能500J，所以小球在点①的动能大于260J，故D符合题意。 故选D。 7．2024年4月30日16时56分，北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令，“神舟十七号”载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。之后，返回舱的反推发动机启动，向下推动空气，减速“刹车”，最终成功着陆。下列说法错误的是（    ） A．控制中心发出的返回指令是通过电磁波传递的 B．向下推动空气，返回舱减速，表明物体间力的作用是相互的 C．返回舱减速下落的过程中，重力势能减小 D．返回舱减速下落的过程中，机械能保持不变 【答案】D 【详解】A．电磁波可以传递信息，且传播时不需要介质，所以控制中心发出的返回指令是通过电磁波传递的，故A正确，不符合题意； B．向下推动空气，空气给返回舱一个向上的力，使返回舱减速，说明物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意； CD．返回舱减速下落的过程中，速度减小，高度减小，反推发动机消耗燃料喷出燃气，返回舱质量减小，因此返回舱的动能减小、重力势能减小，则其机械能减小，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 8．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关“的实验中，所用钢球质量m<M，分别从图中的位置由静止释放（h<H）。 (1)实验中，小明是通过 来比较钢球动能大小的，这种研究方法是 ； (2)木块被钢球撞出一段距离后停了下来，这是因为木块受到 的作用；若水平面是光滑且足够长的，木块被撞后将做 运动； (3)根据甲、丙两次实验， （选填“能”或“不能”）得出结论：物体的动能大小与质量有关，原因是 ； (4)汽车行驶过程中为了保证安全，需要限速，能说明这一原因的是 两次实验。 【答案】(1) 木块移动的距离 转换法 (2) 阻力 匀速直线 (3) 不能 没有控制钢球到达水平面时的速度相同 (4)甲、乙 【详解】（1）[1][2]实验中通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。 （2）[1]力是改变物体运动状态的原因，木块被钢球撞出一段距离后停了下来，这是因为木块受到阻力的作用。 [2]若水平面是光滑且足够长的，根据牛顿第一定律可知，木块被撞后将做匀速直线运动。 （3）[1][2]甲、丙两图中没有控制钢球下落的高度相同，则钢球到达水平面时的速度不相同，不能得出物体的动能大小与质量的关系。 （4）汽车行驶过程中为了保证安全，需要限速，探究动能与速度的关系，应控制质量相同，只改变速度大小，故能说明这一原因的是甲、乙两实验。 通关05 功和机械能的综合应用 1．如图所示，摆线长L相同，实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，悬线与竖直方向的夹角θ1＜θ2。 (1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中，任一时刻速度的大小与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）； (2)若用如图乙、丙所示的装置，可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的 ，从而探究物体的动能大小与这个物理量的关系，请你根据这个方案设计实验步骤，记录3组以上的实验数据，并且根据实验数据，作出分析判断。 ①实验步骤： 。 ②数据记录表格 ； ③数据分析： 。 【答案】(1)无关 (2) 速度 见解析 见解析 见解析 【详解】（1）实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，由密度公式可知，两个小球的质量不同，图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，则小球的速度相同，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。 （2）[1]根据乙、丙所示的探究过程，当悬线与竖直方向的夹角越大，木块被撞的距离越大，说明小球到达最低点的速度越大，所以可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的速度。 [2]由题意可知，探究物体的动能大小与速度的关系，根据控制变量法，控制质量不变，设计实验步骤： ①组装实验装置，保持悬线与竖直方向夹角为θ1，让B球从静止开始释放，撞击木块C，用刻度尺测量并记录C的移动的距离s1； ②增大悬线与竖直方向夹角θ，重复步骤1，测得距离为s2、s3。 [3]实验中需要记录悬线与竖直方向夹角θ和木块C被撞的距离s，根据实验需要测量的数据，可知设计的实验表格为： θ/° s/m [4]数据分析：若θ1＜θ2＜θ3，但是s1＝s2＝s3，则物体的动能大小与物体运动速度无关；若θ1＜θ2＜θ3，且s1＜s2＜s3，则物体的动能大小与物体运动速度有关，质量相同时，物体运动速度越大，动能越大。 2．如图展示了一个弹弓模型，忽略空气阻力，通过拉伸橡皮筋后，能够将模拟小鸟瞄准目标进行发射。 (1)用A点表示小鸟，请在方框中画出小鸟在位置B点的受力示意图； (2)弹弓的橡皮筋伸长过程中，弹性势能 ；发射后离开橡皮筋的模拟小鸟上升到最高点的过程中机械能 （选填“变小”  “变大”或“不变”）； (3)某同学思考橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自身长度、粗细是否有关呢？生活经验告诉我们水平飞出速度越大，飞行的水平距离越远，现有弹珠和弹弓一个、相同材质但粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等，请写出实验步骤并设计实验表格完成探究“橡皮筋的弹性势能与橡皮筋粗细的关系”这一实验。 实验步骤： ； 设计实验表格： 。 【答案】(1) (2) 变大 不变 (3) 见解析 见解析 【详解】（1）离开橡皮筋后，忽略空气阻力的情况下，小鸟只受重力，重力的方向总是竖直向下的，如图所示： （2）[1][2]弹性势能的大小是随着橡皮筋的伸长量的增大而增大的，因此弹性势能变大；由于忽略空气阻力，仅受重力的情况下，小鸟在空中的机械能守恒。 （3）[1]实验步骤： ①选取3条相同材质、相同长度粗细不同的橡皮筋； ②将较细的橡皮筋其安装在弹弓上，将弹弓拉到一定长度后将弹珠沿水平方向弹出，用刻度尺测量弹珠弹射的水平距离并记录； ③换一条较粗的橡皮筋，将弹弓拉到相同长度后将弹珠沿水平方向弹出，测量并记录弹珠弹射的水平距离； ④换一条最粗的橡皮筋，将弹弓拉到相同长度后将弹珠沿水平方向弹出，测量并记录弹珠弹射的水平距离。 [2]如表所示： 实验序号 橡皮筋的粗细程度 弹射水平距离/m 1 细 2 较粗 3 最粗 3．小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行探究。 【猜想假设】由“十次车祸九次快”猜想：动能大小可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”猜想：动能大小可能跟质量有关。 【设计实验】如图甲所示装置中，将一根橡皮筋的两端固定在水平长木板上，橡皮筋的中间连接在小车上，用来发射小车，小车被弹出后将木块撞出一段距离。 实验中用木块被撞后运动的距离来反映小车撞击木块前动能大小的物理依据是：碰撞时，小车将动能转移给木块，木块运动时克服 力做功而减速，根据公式 ，在力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服这个力做功越 ，即撞击前小车的动能越大。 【进行实验】通过给小车增加配重和调节橡皮筋被拉伸的长度来改变实验条件，多次实验后，收集数据如下表。 实验序号 小车的质量m/g 小车撞击木块前的速度 木块被撞后运动的距离s/cm 1 200 1 5 2 200 2 20 3 300 1 7.5 【评估交流】若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，可以采用的改进方法是： 。（写出一种方法即可） 【实践应用】综合分析表格中的数据，可以得出汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危害程度更大。 【答案】 速度 摩擦 W=fs 多 减小橡皮筋被拉伸的长度/增大小车的质量/增大木板表面的粗糙程度/增大木块的质量 超速 【详解】[1]“十次车祸九次快”，汽车运动快就是速度大，所以猜想动能大小可能跟速度有关。 [2][3][4]木块在长木板上运动时，受到滑动摩擦力的作用，所以碰撞时，小车将动能转移给木块，木块在水平面移动过程中克服摩擦力做功，根据W=fs可知，在摩擦力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服摩擦力做功越多，即撞击前小车的动能越大。 [5]若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，说明动能太大，可以橡皮筋被拉伸的长度减小；也可以考虑增大摩擦力以减小木块运动的距离，所以还可以增大小车的质量或增大木板表面的粗糙程度或增大木块的质量等。 [6]由表中实验数据可知，速度变为原来的2倍时，木块移动的距离变为原来的4倍，质量变为原来的1.5倍时，木块移动的距离变为原来的1.5倍，所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。 4．如图所示，是我国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”，实现了国产大型邮轮制造“零的突破”。邮轮满载时的总质量约为13.6万吨，某次“爱达魔都号”以10m/s的速度匀速行驶，所受阻力为船重的0.2倍，此时吃水深度为8m。海水的密度取，g取10N/kg。 求： (1)“爱达魔都号”邮轮满载时受到的浮力约为多少？ (2)“爱达魔都号”邮轮底部的面操作受到海水的压力为多少？ (3)“爱达魔都号”邮轮发动机的功率。 【答案】(1) (2)8N (3) 【详解】（1）邮轮满载时的总重力为 因为邮轮在海面上处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，其受到的浮力等于总重力，即 （2）邮轮底部受到海水的压强为 受力面积 由得，邮轮底部1cm2的面积受到海水的压力为 （3）邮轮所受的阻力为 因为邮轮匀速行驶，所以处于平衡状态，其牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则邮轮的牵引力为 邮轮发动机的功率为 5．小区里，很多小孩子喜爱用双轮电动平衡车代步、玩耍，如图所示。平衡车采用站立式的驾驶方式，可以通过身体的前倾、后仰实现驾驶。某款国产平衡车质量是20kg ，轮胎与地面的总接触面积为3.5×10−3m2 ，行驶的最大速度为5m/s，g=10N/kg ，则： (1)该平衡车的重力为多少？ (2)该平衡车在水平地面以最大速度匀速直线行驶时，所受阻力为25N ，电动机做功的功率为多少？ (3)质量为50kg 的小明站在平衡车上，利用身体平衡让车静止在水平地面上，此时平衡车对地面的压强是多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）车的质量为，则车受到的重力为 （2）平衡车在水平地面以最大速度匀速直线行驶时，其处于平衡状态，动力和阻力是一对平衡力，大小相等，则电动机提供的牵引力等于所受阻力，为 电动机做功的功率为 （3）小明站在平衡车上，车对水平地面的压力为 已知轮胎与地面的总接触面积为，由压强公式可得，此时平衡车对地面的压强是 6．在中考体育力量训练中，俯卧撑可简化为杠杆模型。如图甲所示为某同学做俯卧撑时的简化示意图，该同学质量为50kg，其重心位于A点，如图乙所示。当他每次撑起身体时，重心竖直上升0.3m。（取）求： (1)该同学所受重力G的大小； (2)该同学每次将身体撑起克服自身重力所做的功； (3)如图甲和乙所示，该同学保持静止状态，此时地面对双手的支持力的大小。 【答案】(1)500N (2)150J (3) 【详解】（1）该同学的重力为 （2）每次将身体竖直向上抬高，克服重力做功 （3）在保持静止时，取脚尖处为支点，重力G的力臂为，手部支持力F的力臂为 根据杠杆平衡条件可得 此时地面对双手的支持力的大小 一、单选题 1．如图是2025年深圳北站春节期间的无人机表演活动，“飞龙”逐渐幻化成“灵蛇”。某架无人机加速升空的过程中，它的（　　） A．动能保持不变 B．重力势能增大 C．机械能不变 D．动能转化为重力势能 【答案】B 【详解】无人机在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能增大；高度变大，重力势能增大；机械能包括动能和势能，即机械能增大。在无人机加速升空过程中，动能和势能均增大，故动能没有转化为重力势能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．“升国旗，唱国歌”，学校每周一都举行升国旗活动（如图所示），下列说法正确的是（   ） A．每次升国旗的过程中，升旗手拉力的功率（近似）相等 B．雄壮国歌伴奏响起，人们根据音调区分不同的乐器 C．国歌播放时长大约5min D．国旗升到最高处处于静止时，机械能为零 【答案】A 【详解】A．每次升国旗的过程中，几乎做匀速直线运动，根据可知，国旗重力做功的功率（近似）相等，故A正确； B．音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志，雄壮国歌伴奏响起，人们根据音色区分不同的乐器，故B错误； C．中华人民共和国国歌播放一遍大约46s，故C错误； D．国旗升到最高处处于静止时，动能为零，但重力势能最大，机械能不为零，故D错误。 故选A。 3．小明练习投篮，篮球投出去后的轨迹如图所示，下列对于篮球描述正确的是（   ） A．离开手后的篮球能继续上升，是因为受到惯性作用 B．若在最高点时篮球所受的全部外力为零，篮球将保持静止 C．上升过程，篮球的重力势能增大，动能减小 D．下落过程中，篮球受力平衡 【答案】C 【详解】A．离开手后的篮球继续上升，是因为篮球具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故A错误； B．篮球在最高点时，水平方向上有一定的速度，若此时所受的全部外力为零，根据牛顿第一定律，篮球将沿水平方向做匀速直线运动，而不是保持静止，故B错误； C．上升过程中，篮球的质量不变，高度增加，所以重力势能增大；速度减小，所以动能减小，故C正确； D．下落过程中，篮球的速度越来越大，运动状态不断改变，说明篮球受力不平衡，故D错误。 故选C。 4．“夜空画师”把深圳创意飞到天上去——深圳无人机表演团队，凭借精湛的技术和表现力，让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”！下列说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升时，其机械能保持不变 B．无人机在空中悬停定位拍摄时，有力在对无人机做功 C．无人机的锂电池充电时，电能转化为化学能 D．无人机的灯光来自LED灯，其发光部件是绝缘体 【答案】C 【详解】A．无人机匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能是动能和势能的总和，其机械能变大，故A错误； B．无人机在空中悬停定位拍摄时，受到竖直向下的重力和竖直向上的升力，由于处于静止状态，在力的方向上都没有距离，因此没有力在对无人机做功，故B错误； C．无人机的锂电池充电时，相当于用电器，消耗电能，因此电能转化为化学能储存在电池中，故C正确； D．无人机的灯光来自LED灯，LED灯主要是发光二极管，其发光部件是半导体，故D错误。 故选C。 5．如图所示为某校足球队比赛的精彩画面，题图为某次足球在空中由A向B飞行的轨迹，下列说法正确的是（　　） A．球员踢球时对足球的“踢力”和足球对脚的作用力是一对平衡力 B．足球踢出去时速度越大，惯性越大，运动得越远 C．当足球到达最高点时，若外力全部消失，足球将处于静止状态 D．A、B两点等高，足球在A点时的动能大于在B点时的动能 【答案】D 【详解】A．球员踢球时对足球的“踢力”和足球对脚的作用力满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上，受力物体分别是两个物体，因此是一对相互作用力，故A错误； B．惯性的大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，足球踢出去时速度变大，惯性不变，故B错误； C．由足球运动的轨迹可以看出，足球到达最高点时速度不为零，有向前的速度，当足球到达最高点时，若外力全部消失，足球将处于匀速直线运动状态，故C错误； D．A、B两点等高，足球的质量不变，重力势能相同，由于存在空气阻力，机械能逐渐减小，足球在A点时的机械能大于在B点时的机械能，机械能是动能和势能的总和，因此足球在A点时的动能大于在B点时的动能，故D正确。 故选D。 6．大国重器研发与应用，不仅体现了国家的科技实力与创新能力，更彰显了中华民族自强不息、勇于探索的精神风貌。“江海号”超大直径盾构机、“CR459”全球最快高铁列车、中国096核潜艇、谷神星一号一箭八星发射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所示，地下蛟龙盾构机泥浆循环系统中，泥浆高速流过狭窄管道时，管道内的压强会变大 B．如图2所示，CR459高铁“飞箭”头型设计理念引入中国书法中的“笔锋”，是为了减小行驶中的空气阻力，提高运行效率 C．如图3所示，核潜艇通过改变自身所受浮力来实现在海中的上浮与下沉 D．如图4所示，谷神星一号火箭升空时动能转化为重力势能，机械能保持不变 【答案】B 【详解】A．流体流速大的位置压强小，泥浆高速流过狭窄管道时，管道内的压强会变小，故A错误； B．CR459高铁“飞箭”头型设计理念引入中国书法中的“笔锋”，使车身成流线型，可以减小行驶中的空气阻力，提高运行效率，故B正确； C．核潜艇通过改变自身所受重力来实现在海中的上浮与下沉，故C错误； D．火箭升空时，内能转化机械能，火箭的机械能增加，动能和重力势能都增加，动能没有转化为重力势能，故D错误。 故选B。 7．如图1，分别用动滑轮和定滑轮拉动重力均为G的物体M、N，在相同时间内使M、N沿水平面匀速直线移动了相同距离s，两个滑轮做功情况如图2所示，则（　　） A．定滑轮做的有用功为Gs B．M、N受到的摩擦力大小相等 C．动滑轮的机械效率小于定滑轮 D．F动做功的功率大于F定做功的功率 【答案】C 【详解】A．物体水平运动是克服摩擦力做功，定滑轮做的有用功为fs，而不是Gs，故A不符合题意； B．由图2可知，用定滑轮的总功大于用动滑轮的总功，用定滑轮的额外功小于用动滑轮的额外功，所以定滑轮做的有用功大于动滑轮的有用功，由题意M、N沿水平面匀速直线移动了相同距离s，根据公式W有用=fs可知，M受到的摩擦力小于N受到的摩擦力，故B不符合题意； C．由于用定滑轮的总功大于用动滑轮的总功，定滑轮做的有用功大于动滑轮的有用功，根据公式可知，动滑轮的机械效率小于定滑轮，故C符合题意； D．由于用定滑轮的总功大于用动滑轮的总功，时间相同，根据公式可知，F动做功的功率小于于F定做功的功率，故D不符合题意。 故选C。 8．A、B质量均为，是两个完全相同的物体。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是（g取）（    ） A．斜面的高度是 B．对物体A做的有用功是 C．对物体B做的额外功是 D．两次的机械效率 【答案】D 【详解】AB．据乙图可知，小白同学对A物体做的有用功为 则斜面的高度为 故AB正确，不符合题意； C．由于A、B两物体的质量相同，提升的高度相同，则做的有用功相同，因此对物体B做的额外功是 故C正确，不符合题意； D．由于对A、B两物体做的有用功相同，总功不同，根据可知，两次的机械效率不同，故D错误，符合题意。 故选D。 9．如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用mM和mN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N的质量、所受的摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（　　） A． B． C．M所在的地面更粗糙 D．fM＝fN 【答案】D 【详解】由图乙可知，M和N的动能随时间大小不变，运动过程中，M和N的质量不变，所以速度不变，即大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力是相同的，即fM＝fN 由图乙可知，M的动能大于N的动能，由于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体的质量大小关系，滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，因两个物体受到的摩擦力是相同的，且两个物体的质量关系未知，因此无法比较M、N所在地面的粗糙程度，故D正确，ABC错误。 故选D。 二、填空题 10．如图所示，将橡皮筋的一端系在a 点，橡皮筋自然下垂时另一端位于b点，在橡皮筋下端系一个重为10 N的小球.从a 点静止释放小球，小球竖直向下运动至最低位置c 点（忽略空气阻力）.在橡皮筋的弹性限度内，小球的重力越大，小球到达最低点时橡皮筋具有的弹性势能越 ；小球从a点下落到b点的过程中，受到 个力的作用；小球到达c 点时，橡皮筋对小球的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）10 N。 【答案】 大 1 大于 【解析】【小题1】[1]重力越大，在相同高度释放时，小球具有的重力势能越大，到最低点时，重力势能转化的弹性势能越大。 [2]到阶段：橡皮筋自然长度到点才开始伸长，所以在到之间橡皮筋是松弛的，无弹力，所以在忽略空气阻力时，b点时只受到重力作用。 [3]在点速度为 0，但这是最低点，之后小球要向上运动，说明在点合力向上，即橡皮筋对小球的拉力大于重力。 11．如图所示，荡秋千的人由B点向A点下落的过程中，将 能转化为 能。若无外人推动，此人荡秋千的高度会越来越低，他的机械能总量 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 重力势 动 减小 【详解】[1][2]人由B点向A点下落，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能。 [3]若无外人推动，荡秋千时存在空气阻力等，机械能会因克服阻力做功转化为内能，所以机械能总量减小。 12．《天工开物》记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”如图甲，图乙为筒车简化图。其工作原理可理解为把流水的 能转化为 能。筒车“昼夜不息”， （选填“能”或“不能”）说明它就是永动机。 【答案】 动 重力势 不能 【详解】[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增加，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 [3]筒车可以一直工作是水流一直存在，源源不断提供能量，但能的总量是守恒的，永动机是不可能实现的，故筒车“昼夜不息”不能说明它是永动机。 13．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如右图所示，小球从抛出到①处的过程中， 能转化为动能，小球在①处的动能 小球在③处的动能（选填“大于 ”、“等于 ”或“小于 ”）； 整个运动过程中小球的机械能 （“守恒 ”或“不守恒 ”）。 【答案】 重力势 大于 不守恒 【详解】[1]如图，将小球水平抛出，小球从抛出到①处的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。 [2][3]由图可知，小球弹起的最高位置越来越低，说明小球运动过程中，机械能越来越小，机械能不守恒；小球在①处的机械能大于小球在③处的机械能。①③两处高度相同，则小球在①处重力势能等于在③处的重力势能。又因为小球的机械能等于动能与重力势能、弹性势能之和，因此小球在①处的动能大于小球在③处的动能。 14．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 （选填“变大”或“变小”）；BC段返回器的机械能 （选填“不变”或“改变”），CD段返回器C点的机械能 D点的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 变小 不变 大于 【详解】[1]AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，返回器的动能转化为重力势能和内能，所以返回器的动能变小。 [2]BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，所以BC段返回器的机械能保持不变。 [3]CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，在大气层中，从C到D，一部分机械能转化为内能，C点的机械能大于D点的机械能。 15．现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，匀速飞行时牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出无人机速度越大，发动机的牵引力 （选填“越大”、“越小”或“不变”），牵引力F 等于自身重力（选填“一定”或“不一定”）。      【答案】 减小 越小 不一定 【详解】[1]喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的速度不变，质量变小，故动能减小。 [2]由图可得出无人机牵引力与速度的倒数成正比，故无人机速度越大，速度的倒数越小，则发动机的牵引力越小。 [3]牵引力F是水平方向的力，重力竖直向下，两个力没有关系，故牵引力F大小不一定等于自身重力大小。 16． (1)如图所示，小红用平行于斜面的拉力把物体乙从C点匀速拉至D点，忽略空气阻力及物体与斜面间的摩擦，物体乙的机械能 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (2)如图所示，忽略空气阻力，小东将与乙完全相同的物体甲，匀速提升至高度H。若小红对物体乙做的功为W1，则小东对物体甲做的功为W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】(1)变大 (2)= 【详解】（1）物体乙匀速运动，动能不变；高度升高，重力势能变大，机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大。 （2）由题意，忽略空气阻力，设 小东将与乙完全相同的物体甲，匀速提升至高度H，则小东做功 忽略空气阻力及物体与斜面间的摩擦，则小红做的额外功为零，则小红做功 所以 三、实验题 17．探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从同一斜面由静止开始滚下，撞击相同木块，如图所示。 (1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离，来研究 （选填“小球”或“木块”）动能的大小； (2)质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滑下，小球到达水平面时的速度大小 （选填“相等”或“不相等”）的； (3)对比实验中甲、乙，我们可以得出结论：质量相同的物体， 越大，具有的动能越大； (4)若甲、乙两次实验中木块被撞击后，在同一平面上滑行过程中所受摩擦力分别为、，则 （选填“>”、“=”或“<”）； (5)为了探究动能的大小与质量的关系，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是________。 A．换质量更大的木块 B．降低第二次钢球的高度 C．木板上铺毛巾 D．换质量更小的钢球 【答案】(1)小球 (2)不相等 (3)速度 (4)= (5)D 【详解】（1）实验中，是钢球从斜面释放，获得动能，钢球的动能大小不能直接判断，根据转换法，实验中通过比较木块被撞击后运动的距离来反映钢球的动能大小。 （2）质量相同的小球，从斜面上相同高度处自由滑下时，到达斜面底端的速度相同，从斜面上不同高度处自由滑下时，到达斜面底端的速度不同。 （3）比较甲、乙所示的两次实验，钢球质量相同，甲中钢球释放的高度更高，撞击木块的速度更大，木块被撞击后滑行的距离较远，所以可以得出结论是质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 （4）木块被撞击后，在同一平面上滑行过程中，木块对平面的压力不变，同一平面的接触面粗糙程度不变，所以木块所受摩擦力大小不变，则。 （5）探究动能的大小与质量的关系时，由控制变量法可知，应控制钢球的速度相同，则钢球的高度不变；木块的质量不变，木板的接触面粗糙程度不变；改变钢球的质量，所以换用另一个钢球实验时，应换质量更小的钢球，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 18．小明在进行足球训练时，看到发球装置将足球斜向上抛出。 (1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1，A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。 ①足球在A点时的重力势能 C点时的重力势能，在A点的速度 C点的速度（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）； ②从A到B的过程中足球的机械能损失量为 J； 位置 机械能/J 动能/J A点 53 30 B点 46 19 C点 40 30 (2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度，实现射程不同。小明查得：忽略空气阻力时，足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角，A点的速度为抛出速度v，A点到落地点的水平距离为射程x.同时，x与v之间满足公式，其中k的大小与抛射角的关系如图3所示（g＝10N/kg）。 ①v不变时，抛射角大小为 度时，x最大。 ②若抛射角为90度，v为10m/s，则x为 m。 ③小明想探究“抛射角一定时，x与v2的关系”，设计了以下步骤： a.把抛射角调为45度，v设定为5m/s，将足球从A点抛出； b.记录足球落地位置，用卷尺测出x并记录。 c.把抛射角调为 度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 请帮他设计实验数据记录的表格 。 【答案】(1) 大于 等于 7 (2) 45 0 45 见解析 【详解】（1）①[1][2]由图1可知，A点比C点高，质量不变，足球在A点时的重力势能大于C点时的重力势能，由表中数据可知，A点的动能等于C点的动能，质量不变，所以在A点的速度等于C点的速度。 ②[3]从A到B的过程中足球的机械能损失量为53J-46J=7J （2）1①[1] x与v之间满足公式，可知，速度v不变时，x与k成正比，由图3可知，抛射角大小为45°时，k值最大，x最大。 ②[2]若抛射角为90度，由图3可知，k值为0，v为10m/s，则 ③[3]探究“抛射角一定时，x与v2的关系”， 把抛射角调为45度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 [4]实验数据中需要有抛射角，抛出速度，抛出速度的平方和射程，如下表 实验次数 抛射角（度） 抛出速度 （m/s） 抛出速度平方(m²/s²) 射程x(m) 1 45 5 25 2 45 10 100 3 45 15 225 4 45 20 400 5 45 25 625 6 45 30 900 四、计算题 19．为解决社会上停车难问题，某小区修建了立体车库，如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时，驾驶员将轿车停至载车板上，通过升降机25s就可将车辆匀速提升10m至第5层。若该车的质量为，车轮与载车板的总接触面积为，取。求： (1)本次提升汽车的速度； (2)该车静止时对水平载车板的压强； (3)提升过程中升降机对汽车做功的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由速度公式可知 （2）由于小车在水平板上静止，由此可知 汽车对载车板的压强 （3）汽车被匀速提升，升降机对汽车的拉力F'等于汽车的重力 升降机对汽车做的功 升降机对汽车做功的功率 20．“五一”假期小明全家自驾出行旅游，小汽车满载时质量为1.2t，车轮与地面的总接触面积是0.04m2，如图1所示，若汽车做匀速直线运动过程中受到的阻力3000N，汽车的速度v与时间t的关系如图2所示，求：（g=10N/kg） (1)在10~15s内，汽车行驶的路程； (2)在10~15s内，汽车受到的牵引力做功； (3)汽车静止时对地面压强。 【答案】(1)150m (2)4.5×105J (3)3×105Pa 【详解】（1）由图像可知，10~15s内，小汽车做匀速直线运动，其速度v=30m/s，小汽车行驶的路程s=vt=30m/s×5s=150m （2）由图像可知，在10~15s内，汽车匀速直线运动，小汽车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力，故牵引力的大小F=f=3000N 汽车受到的牵引力做功W=Fs=3000N×150m=4.5×105J （3）汽车的质量m=1.2t=1200kg 汽车的重力G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N 汽车对地面的压力F压=G=1.2×104N 汽车静止时对地面压强 1．（2025·广东广州·中考真题）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．由a到b和由b到c的过程中，水平面的粗糙程度相同，冰壶对水平面的压力等于冰壶的重力，重力相同，所以压力相同，则摩擦力相同，即，故A错误，B正确； CD．由a到b运动员对冰壶做的功，由b到c冰壶脱离了运动员的手，运动员对冰壶不做功即，因此，故C错误，D错误。 故选B。 2．（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6 （选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为 N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图； （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，在乙位置时的动能为 J。 【答案】 cm 6 1 2 【详解】（1）[1]根据常见物体的长度可知，篮球直径为24.6cm。 [2]根据G=mg可得，该篮球受到的重力为 （2）[3]忽略空气的作用力，则篮球在乙位置只受重力的作用，重力的方向为竖直向下，因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段，用G来表示，如图所示 （3）[4]根据表格信息可知，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 [5]由于机械能等于动能与重力势能之和，所以篮球在乙位置时的动能为 3．（2023·广东广州·中考真题）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。    （1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2；（均选填“>”“=”“<”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做的功为 J。 【答案】 ＜ ＞ 0.3 0.1 0 【详解】（1）[1]在MN段，A的速度为 在PQ段，A的速度为 则。 [2]A在水平拉力F1作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知 A在水平拉力F2作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知 则。 （2）[3]F1做的功为 [4] F1的功率为 [5]A只在水平方向运动发生距离，竖直方向没有发生距离，所以A所受重力做的功为0J。 4．（2023·广东广州·中考真题）用电动机竖直提升重物。      （1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在( ) A．MN段动能不变                                B．MN段机械能不变 C．NO段机械能增大                               D．OP段重力势能减小 （2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则( ) A．图1中流过ab边的电流方向是从b到a B．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同 C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反 D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反 【答案】 C D 【详解】（1）[1]A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意； B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意； C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意； D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。 故选C。 （2）[2]A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意； B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意； C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意； D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。 故选D。 5．（2020·广东广州·中考真题）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。 (1)求F在OP段做的功 ； (2)求F在QR段的功率 ； (3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则 （选填“>”“=”“<”）。 【答案】 40J 5W = 【详解】(1)[1]由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度 F在OP段做的功 (2)[2]由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功 F在QR段的功率 (3)[3]由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。 6．（2025·广东广州·中考真题）图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B； (1)在图b中画出电梯静止时，电梯内游客受力的示意图 ： (2)电梯下行过程中，以 （选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度； (3)游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为 J。 【答案】(1) (2) 电梯 小于 (3) 【详解】（1）电梯静止时，电梯内游客受到了竖直向下的重力和电梯对其向上的支持力，是一对平衡力，如图所示： （2）[1]电梯下行过程中，以电梯为参照物，游客的位置没有发生变化，游客是静止的。 [2]通过等高线图可知，AC段高度为 游客在AC段和CB段经历的时间相等，AC段的路程小于CB段，故AC段的平均速度小于CB段。 （3）从A到 C的过程中，其重力做的功为 而从B到C的过程中，重力不做功，故从A到B的过程中，其重力做的功为。 7．（2022·广东广州·中考真题）如图1，工人将重500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10Nkg）。 （1）在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F。从P点匀速运动到Q点用时4s。求此过程 ①F的功率；( ) ②斜面的机械效率。( ) （2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F，从A点匀速运动到B点用时1s，在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点； ①用“●”表示货物，在方框中画出货物在C点的受力示意图；( ) ②货物到A点时为计时起点，在图2中画出0~1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象；( ) （3）图3中的尾板等效成图4中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F（忽略绳重）： ①在图4中画出F的力臂l；( ) ②绳长一定，绳按图5方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F4 F3（选填“>”、“=”、“＜”）。 【答案】 125W 50% = 【详解】（1）[1]货物沿斜面运动的速度 则F的功率 P1=F1v1=250N×0.5m/s=125W [2]克服重物的重力做的有用功 W有=Gh=500N×0.5m=250J 推力做的总功 W总=F1s1=250N×2m=500J 斜面的机械效率 （2）[3]在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点，此过程中货物受到竖直向下的500N的重力；竖直向上500N的支持力；水平方向上受到向左的摩擦力。由于货物在100N的水平向右的推力作用下匀速运动，则货物与货柜之间的摩擦力为100N，滑行时压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即向右滑行时受到水平向左100N的摩擦力。如图所示： [4]从A点匀速运动到B点用时1s，则0~1s货物所受摩擦力和推力是一对平衡力，大小为 f=F=100N 在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点，则货物在0.2s内处于滑行阶段，受到的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即0~1.2s货物所受摩擦力一直为100N，则绘制f-t图像如下： （3）[5]过支点O作力F3的垂线段即为绳子的拉力F的力臂l，如图所示： [6]图4和图5中，尾板都处于水平静止，动力臂为两次三角形斜边上的高线，由于绳长一定，图4和图5中两个三角形是全等三角形，由数学知识可知，两次的动力臂是相等的，由于阻力和阻力臂的大小不变，根据杠杆平衡条件可知，F4等于F3。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 功和机械能 （专项训练）（广州专用） 目 录 01·趋势领航练 2 02·考点通关练 6 基础通关 6 通关01 功及其计算 6 通关02 功率及其计算 10 通关03 动能与势能 15 通关04 机械能及其转化 19 通关05 功和机械能的综合应用 24 能力通关 31 03·真题诊断练 45 1．【新情境·结合历史文化考察机械能】如图甲所示，北宋水运仪象台是当时世界上最先进的大型机械装置，更是后世钟表的直接祖先。作为动力部分的擒纵器结构如图乙所示，平水壶通过导管将水注入受水壶，受水壶带动整个枢轮匀速转动，枢轮下设有退水壶，转到最低处时，受水壶将水全部倒入退水壶中。退水壶里的水陆续通过后方打水装置回到水箱中，为平水壶供水，往复循环。下列说法正确的是（　　） A．整座水运仪象台高约3米 B．受水壶带动枢轮转动，说明力可以改变物体的运动状态 C．枢轮运动过程中，受水壶到枢轮中心的距离不变，相对枢轮中心静止 D．某个空受水壶从最低处转动到最高处的过程中，动能转化为重力势能，机械能守恒 2．【新情境·结合历史文化考察机械能转化】荡秋千这项活动，历史久远。据《开元天宝遗事》记载：“天宝宫中至寒食节，竞竖鞦韆，令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今，荡秋千仍是人们喜爱的活动。如图所示，小明正在荡秋千。下列说法正确的是（　　） A．小明荡到最低点时只具有动能 B．小明荡到最高点时只有重力势能 C．小明从最低点荡到最高点的过程中，重力势能主要转化为动能 D．小明荡秋千时越荡越低，说明此过程中不遵循能量守恒定律 3．【新情境·结合社会热点考察机械能的理解】2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱搭载蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名宇航员成功返回地球。返回舱的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质，返回地球通过大气层过程中，“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。下列说法不正确的是（　　） A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程中，将机械能转化成内能 B．“烧蚀层”发生的物态变化主要是熔化和汽化 C．着陆前，发动机向下喷燃气，返回舱进一步减速下降，返回舱的机械能不断减少 D．返回舱成功着陆时，瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动 4.【新情境·结合生活图象考察机械能守恒】．图甲是频闪相机拍摄的某网球比赛时网球离开球拍在空中飞行的情景。该球经过B、C两点的重力势能和动能的参数如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．网球在B点时的机械能为200J B．网球在C点时的速度小于在B点时的速度 C．网球在C点时的机械能为500J D．在整个运动过程中，网球的机械能守恒 5．【新角度·结合物理模型考察功与功率】物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB段和BC段的轨道材质不同，其中。已知物块在AB段和BC段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在BC段所受摩擦力为2N，则以下判断正确的是（　　） A．该物块在BC段的惯性比AB段大 B．该物块通过AC段的平均速度为3.5m/s C．物块在AB段所受摩擦力比BC段大 D．拉力F在BC段做功的功率为10W 6．【新情境·结合语文学科考察机械能】如图甲所示，丰子恺的书画作品生动地描绘了儿童荡秋千的场景。将荡秋千抽象成如图乙所示的模型，在小球来回摆动的过程中，下列说法不正确的是（ ） A．小球运动到最高处时重力势能最大 B．假设小球运动到最高处时所有外力消失，小球将处于静止状态 C．小球从A点运动到B点的过程中，绳子对小球的拉力一定做功 D．小球从B点运动到C点的过程中，小球的动能转化为重力势能 通关01 功及其计算 1．下列关于植树过程中的情景，没有力对树苗做功的是（　　） A．从车上搬下树苗 B．扶着树苗，回填土 C．把树苗从地面提起来 D．将树苗放入挖好的坑中 2．如图甲所示，建筑工地上起重机竖直提升重物，如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况，重物上升的v-t图像如图丙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．第1s时重物所受合力为1000N，方向竖直向上 B．第11s时重物所受合力为2000N，方向竖直向下 C．2s~10s时起重机对物体做的功为24000J D．2s~10s时起重机对物体做功的功率300W 3．如图甲所示是小深在“植树节”活动中匀速前进提水桶去为小树浇水的情景。下列说法正确的是（乙、丙两桶重力相等）（　　） A．提水桶时手上出现压痕是因为水桶的重力作用在手上 B．使用乙、丙两桶提同样多的水，手对乙桶提手的拉力比丙桶的小 C．使用乙、丙两桶提同样多的水，提乙桶时手受到的压强比提丙桶时小 D．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 4．下列所示现象中，力对物体做功的是（　　） A．如图甲，搬石头但未搬动 B．如图乙，提着滑板水平匀速前行 C．如图丙，推小车但未推动 D．如图丁，拉着重物使其向上运动 5．科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，N球一定（　　） A．到达终点时的动能更大 B．整个过程重力做功更多 C．到达终点时的惯性更大 D．整个过程重力做功更快 6．如图小芳同学背着书包在水平路面上匀速直线向前运动，下列判断正确的是（　　） A．以书包为参照物小芳是运动的 B．无论选取什么参照物，小芳都是运动的 C．以小芳为参照物，路边的树木是运动的 D．匀速直线向前运动时小芳对书包做了功 通关02 功率及其计算 1．如图所示，、均为光滑斜面，且的长度大于。分别沿这两个斜面把同一物体以相同的速度匀速推上同一货车，所用推力分别为、，推力做功的功率分别为、。若不考虑空气阻力，则（    ） A．   B．   C．   D．   2．已知物块的重力为15N，第一次在大小为10N的水平拉力F1作用下沿着水平面运动，如图1所示，物块在OP段的v﹣t图象如图2所示；第二次在大小为20N的拉力F2作用下沿着斜面向上运动，如图3所示，F2的方向始终沿着物块运动方向，物块在QR段的s﹣t图象如图4所示。下列说法符合题意的是（　　） A．F1在OP段做的功与F2在QR段做的功相同 B．F1在OP段做功的功率小于F2在QR段做功的功率 C．物体在QR段受力不平衡 D．OP段物块所受摩擦力为10N，QR段物体所受摩擦力为20N 3．如图所示，一块较小的磁块吸附在铁板上向下滑动，铁板与磁铁的相互吸引力不变，每相同时间记录磁块的位置（用虚线框表示），磁块在MN段做匀速直线运动，则以下说法正确的是（　　） A．磁块从N运动到M过程中机械能守恒 B．磁块所受的摩擦力始终等于重力 C．磁块对铁板的压力大小不变 D．MN段和OP段重力做功的功率相同 4．如图所示，一架无人机将急救药品送往山区。当无人机静止悬空时，受到的升力与其总重力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）；若无人机以的速度水平匀速飞行，克服空气阻力做功的功率为，则其受到的平均空气阻力为 ；无人机降落时，关闭电机后螺旋桨仍会持续转动数秒才停止，这是由于螺旋桨具有 。 5．如图所示，小明用平行于斜面的推力将重为600N的货物在10s内匀速地从底端推到顶端的车厢。已知斜面长为6m，斜面高为1.5m，斜面的机械效率为60%，则此过程中小明克服货物重力做功 J，推力做功的功率为 W，货物受到斜面的摩擦力大小为 N。 6．如图所示，质量为20g的金属小球从高30cm、长50cm的斜面顶端A处自由下滑经过长为30cm的B、C两处，滑上另一个斜面顶端 D 处，恰好停下，如果小球从A到B 的过程用了2s的时间，则重力做功为 J，重力做功的功率为 W。在整个活动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为 J。（空气阻力和转弯处能量损耗忽略不计， g 取10N/kg） 7．如图是一辆无人接送车，该车的质量为2000kg，在一次测试中，无人接送车在水平路面上用时10min匀速行驶了6km；已知车所受阻力为总重力的0.02倍，g取10N/kg，求测试过程中： (1)车的平均速度； (2)车的牵引力大小； (3)车的牵引力所做功的功率。 8．小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车的质量为，小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了，升高了，所用时间为，该装置的机械效率为，匀速行驶牵引力恒定不变，其方向始终与斜面平行。求该过程（取）： (1)汽车的平均速度； (2)牵引力做的有用功； (3)牵引力的功率。 通关03 动能与势能 1．年哈尔滨亚洲冬季运动会上，如图是自由式滑雪项目示意图，实线代表雪道，虚线是运动员运动的轨迹，运动员从点起滑，最后停在点，则运动员（　　） A．在点时重力势能最大 B．从点运动到点，重力势能转化为动能 C．从点运动到点的过程中速度一直在变大 D．在点时机械能最小 2．如图所示，小伟乘坐的1号观光电梯以速度v1匀速上升，小朱乘坐的2号电梯以速度v2匀速上升，且v2＞v1。图中所示时刻两人的重力势能刚好相等。下列说法正确的是（　　） A．此刻小朱的动能一定大于小伟的动能 B．此刻小朱的动能一定小于小伟的动能 C．以小朱为参照物，小伟是向上运动 D．以小朱为参照物，小伟是向下运动 3．如图所示，小伟乘坐的1号观光电梯以速度匀速上升，而小朱乘坐的2号观光电梯以速度匀速上升，且。图中所示时刻两人的重力势能刚好相等。下列说法中正确的是（　　） ①此刻小朱的动能一定大于小伟的动能②此刻小朱的动能可能小于小伟的动能 ③以小朱为参照物，小伟是向上运动④以小朱为参照物，小伟是向下运动 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 4．2025年2月9日，哈尔滨亚冬会短道速滑女子3000米接力决赛，我国选手夺得金牌。如图所示，这是运动员比赛时的场景。下列说法正确的是（    ） A．比赛过程中，以运动员为参照物，看台上的观众是静止的 B．在转弯过程中，运动员的运动状态发生了改变 C．在加速冲刺的过程中，运动员的动能大小保持不变 D．运动员双脚站立在水平冰面上时，对冰面的压力和所受的重力是一对平衡力 5．冬奥会上滑雪运动员从起点下滑，过程中先后经过M、S两点，她在这两点的动能和重力势能如图所示，则运动员（　　） A．在M点时她的动能为0.5J B．M点所在位置比S点的高 C．从M点运动到S点的过程中速度一直在变大 D．重力势能转化为动能，机械能不变 6．如图所示，轻质弹簧左端固定，它自由伸长时，右端恰好位于 O 点，将弹簧右端固定在物体上并压缩到 A 点静止释放，物体沿水平面运动，经过 O 点，到达 B 点，然后往回运动到 C 点静止。其中 AO>BO，则在上述运动过程中（　　） A．物体在 A 点时，弹簧弹性势能最大 B．物体在 O 点时，弹簧对物体弹力的方向向右 C．物体在 B 点时，弹簧产生的弹力最大 D．物体在 C 点静止时，受到弹簧的弹力为零 通关04 机械能及其转化 1．跳远是广州市的中考体育项目之一。如下图为跳远运动的几个阶段，整个过程不考虑空气阻力。起跳后，运动员（　　） A．能继续往前是由于受到地面弹力的作用 B．在空中运动时，运动员受力不平衡 C．运动员机械能先减小后增大 D．若在最高点时运动员受的一切力都消失，则运动员静止在最高点 2．在哈尔滨亚冬会自由式滑雪空中技巧混合团体决赛中，中国队表现出色。运动员从高空下落时的情景如题图所示。在下落过程中，运动员的（　　） A．动能减小 B．重力势能减小 C．重力势能不变 D．机械能增加 3．甲亢哥在深圳体验无人机送餐时，观察到无人机携带外卖从地面升至高空。关于此过程的能量转化分析，正确的是（　　） A．无人机若可以精准做到匀速上升，则机械能保持不变 B．电池的电能主要转化为无人机的机械能和外卖的重力势能 C．化学能通过电池转化为电能，再转化为内能和光能 D．无人机运动越快，无人机做功越多 4．如图所示，卫星绕地球运动时，可以忽略空气阻力，所以卫星的机械能是守恒的。当卫星从远地点到近地点运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能和重力势能都增大 D．动能和重力势能都减小 5．（2024菏泽改编）2024年5月29日，世界女子排球联赛澳门站比赛中，中国女排3∶1战胜对手，取得开门红，如图所示的是比赛现场画面。关于比赛中蕴含的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．排球在空中上升，是因为受到惯性作用 B．排球上升的过程中，重力势能变小 C．排球在空中下降的过程中，动能保持不变 D．排球在空中下降时，重力势能转化为动能 6．一个小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，图中位置①和位置③距离地的高度相等。乙图中的M、N两点对应图甲中“①”、“②”或“③”中的两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，则（　　） A．乙图中的M点对应甲图中的位置② B．小球在位置③的速度比在位置②的大 C．M点的重力势能大于在N点的重力势能 D．小球在位置①的动能大于260J 7．2024年4月30日16时56分，北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令，“神舟十七号”载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。之后，返回舱的反推发动机启动，向下推动空气，减速“刹车”，最终成功着陆。下列说法错误的是（    ） A．控制中心发出的返回指令是通过电磁波传递的 B．向下推动空气，返回舱减速，表明物体间力的作用是相互的 C．返回舱减速下落的过程中，重力势能减小 D．返回舱减速下落的过程中，机械能保持不变 8．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关“的实验中，所用钢球质量m<M，分别从图中的位置由静止释放（h<H）。 (1)实验中，小明是通过 来比较钢球动能大小的，这种研究方法是 ； (2)木块被钢球撞出一段距离后停了下来，这是因为木块受到 的作用；若水平面是光滑且足够长的，木块被撞后将做 运动； (3)根据甲、丙两次实验， （选填“能”或“不能”）得出结论：物体的动能大小与质量有关，原因是 ； (4)汽车行驶过程中为了保证安全，需要限速，能说明这一原因的是 两次实验。 通关05 功和机械能的综合应用 1．如图所示，摆线长L相同，实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，悬线与竖直方向的夹角θ1＜θ2。 (1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中，任一时刻速度的大小与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）； (2)若用如图乙、丙所示的装置，可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的 ，从而探究物体的动能大小与这个物理量的关系，请你根据这个方案设计实验步骤，记录3组以上的实验数据，并且根据实验数据，作出分析判断。 ①实验步骤： 。 ②数据记录表格 ； ③数据分析： 。 2．如图展示了一个弹弓模型，忽略空气阻力，通过拉伸橡皮筋后，能够将模拟小鸟瞄准目标进行发射。 (1)用A点表示小鸟，请在方框中画出小鸟在位置B点的受力示意图； (2)弹弓的橡皮筋伸长过程中，弹性势能 ；发射后离开橡皮筋的模拟小鸟上升到最高点的过程中机械能 （选填“变小”  “变大”或“不变”）； (3)某同学思考橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自身长度、粗细是否有关呢？生活经验告诉我们水平飞出速度越大，飞行的水平距离越远，现有弹珠和弹弓一个、相同材质但粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等，请写出实验步骤并设计实验表格完成探究“橡皮筋的弹性势能与橡皮筋粗细的关系”这一实验。 实验步骤： ； 设计实验表格： 。 3．小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行探究。 【猜想假设】由“十次车祸九次快”猜想：动能大小可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”猜想：动能大小可能跟质量有关。 【设计实验】如图甲所示装置中，将一根橡皮筋的两端固定在水平长木板上，橡皮筋的中间连接在小车上，用来发射小车，小车被弹出后将木块撞出一段距离。 实验中用木块被撞后运动的距离来反映小车撞击木块前动能大小的物理依据是：碰撞时，小车将动能转移给木块，木块运动时克服 力做功而减速，根据公式 ，在力的大小不变时，木块运动距离越远，说明木块克服这个力做功越 ，即撞击前小车的动能越大。 【进行实验】通过给小车增加配重和调节橡皮筋被拉伸的长度来改变实验条件，多次实验后，收集数据如下表。 实验序号 小车的质量m/g 小车撞击木块前的速度 木块被撞后运动的距离s/cm 1 200 1 5 2 200 2 20 3 300 1 7.5 【评估交流】若实验时发现木块运动距离太远，已经超出木板范围，可以采用的改进方法是： 。（写出一种方法即可） 【实践应用】综合分析表格中的数据，可以得出汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危害程度更大。 4．如图所示，是我国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”，实现了国产大型邮轮制造“零的突破”。邮轮满载时的总质量约为13.6万吨，某次“爱达魔都号”以10m/s的速度匀速行驶，所受阻力为船重的0.2倍，此时吃水深度为8m。海水的密度取，g取10N/kg。 求： (1)“爱达魔都号”邮轮满载时受到的浮力约为多少？ (2)“爱达魔都号”邮轮底部的面操作受到海水的压力为多少？ (3)“爱达魔都号”邮轮发动机的功率。 5．小区里，很多小孩子喜爱用双轮电动平衡车代步、玩耍，如图所示。平衡车采用站立式的驾驶方式，可以通过身体的前倾、后仰实现驾驶。某款国产平衡车质量是20kg ，轮胎与地面的总接触面积为3.5×10−3m2 ，行驶的最大速度为5m/s，g=10N/kg ，则： (1)该平衡车的重力为多少？ (2)该平衡车在水平地面以最大速度匀速直线行驶时，所受阻力为25N ，电动机做功的功率为多少？ (3)质量为50kg 的小明站在平衡车上，利用身体平衡让车静止在水平地面上，此时平衡车对地面的压强是多大？ 6．在中考体育力量训练中，俯卧撑可简化为杠杆模型。如图甲所示为某同学做俯卧撑时的简化示意图，该同学质量为50kg，其重心位于A点，如图乙所示。当他每次撑起身体时，重心竖直上升0.3m。（取）求： (1)该同学所受重力G的大小； (2)该同学每次将身体撑起克服自身重力所做的功； (3)如图甲和乙所示，该同学保持静止状态，此时地面对双手的支持力的大小。 一、单选题 1．如图是2025年深圳北站春节期间的无人机表演活动，“飞龙”逐渐幻化成“灵蛇”。某架无人机加速升空的过程中，它的（　　） A．动能保持不变 B．重力势能增大 C．机械能不变 D．动能转化为重力势能 2．“升国旗，唱国歌”，学校每周一都举行升国旗活动（如图所示），下列说法正确的是（   ） A．每次升国旗的过程中，升旗手拉力的功率（近似）相等 B．雄壮国歌伴奏响起，人们根据音调区分不同的乐器 C．国歌播放时长大约5min D．国旗升到最高处处于静止时，机械能为零 3．小明练习投篮，篮球投出去后的轨迹如图所示，下列对于篮球描述正确的是（   ） A．离开手后的篮球能继续上升，是因为受到惯性作用 B．若在最高点时篮球所受的全部外力为零，篮球将保持静止 C．上升过程，篮球的重力势能增大，动能减小 D．下落过程中，篮球受力平衡 4．“夜空画师”把深圳创意飞到天上去——深圳无人机表演团队，凭借精湛的技术和表现力，让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”！下列说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升时，其机械能保持不变 B．无人机在空中悬停定位拍摄时，有力在对无人机做功 C．无人机的锂电池充电时，电能转化为化学能 D．无人机的灯光来自LED灯，其发光部件是绝缘体 5．如图所示为某校足球队比赛的精彩画面，题图为某次足球在空中由A向B飞行的轨迹，下列说法正确的是（　　） A．球员踢球时对足球的“踢力”和足球对脚的作用力是一对平衡力 B．足球踢出去时速度越大，惯性越大，运动得越远 C．当足球到达最高点时，若外力全部消失，足球将处于静止状态 D．A、B两点等高，足球在A点时的动能大于在B点时的动能 6．大国重器研发与应用，不仅体现了国家的科技实力与创新能力，更彰显了中华民族自强不息、勇于探索的精神风貌。“江海号”超大直径盾构机、“CR459”全球最快高铁列车、中国096核潜艇、谷神星一号一箭八星发射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所示，地下蛟龙盾构机泥浆循环系统中，泥浆高速流过狭窄管道时，管道内的压强会变大 B．如图2所示，CR459高铁“飞箭”头型设计理念引入中国书法中的“笔锋”，是为了减小行驶中的空气阻力，提高运行效率 C．如图3所示，核潜艇通过改变自身所受浮力来实现在海中的上浮与下沉 D．如图4所示，谷神星一号火箭升空时动能转化为重力势能，机械能保持不变 7．如图1，分别用动滑轮和定滑轮拉动重力均为G的物体M、N，在相同时间内使M、N沿水平面匀速直线移动了相同距离s，两个滑轮做功情况如图2所示，则（　　） A．定滑轮做的有用功为Gs B．M、N受到的摩擦力大小相等 C．动滑轮的机械效率小于定滑轮 D．F动做功的功率大于F定做功的功率 8．A、B质量均为，是两个完全相同的物体。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是（g取）（    ） A．斜面的高度是 B．对物体A做的有用功是 C．对物体B做的额外功是 D．两次的机械效率 9．如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用mM和mN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N的质量、所受的摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（　　） A． B． C．M所在的地面更粗糙 D．fM＝fN 二、填空题 10．如图所示，将橡皮筋的一端系在a 点，橡皮筋自然下垂时另一端位于b点，在橡皮筋下端系一个重为10 N的小球.从a 点静止释放小球，小球竖直向下运动至最低位置c 点（忽略空气阻力）.在橡皮筋的弹性限度内，小球的重力越大，小球到达最低点时橡皮筋具有的弹性势能越 ；小球从a点下落到b点的过程中，受到 个力的作用；小球到达c 点时，橡皮筋对小球的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）10 N。 11．如图所示，荡秋千的人由B点向A点下落的过程中，将 能转化为 能。若无外人推动，此人荡秋千的高度会越来越低，他的机械能总量 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．《天工开物》记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”如图甲，图乙为筒车简化图。其工作原理可理解为把流水的 能转化为 能。筒车“昼夜不息”， （选填“能”或“不能”）说明它就是永动机。 13．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如右图所示，小球从抛出到①处的过程中， 能转化为动能，小球在①处的动能 小球在③处的动能（选填“大于 ”、“等于 ”或“小于 ”）； 整个运动过程中小球的机械能 （“守恒 ”或“不守恒 ”）。 14．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 （选填“变大”或“变小”）；BC段返回器的机械能 （选填“不变”或“改变”），CD段返回器C点的机械能 D点的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 15．现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，匀速飞行时牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出无人机速度越大，发动机的牵引力 （选填“越大”、“越小”或“不变”），牵引力F 等于自身重力（选填“一定”或“不一定”）。      16． (1)如图所示，小红用平行于斜面的拉力把物体乙从C点匀速拉至D点，忽略空气阻力及物体与斜面间的摩擦，物体乙的机械能 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (2)如图所示，忽略空气阻力，小东将与乙完全相同的物体甲，匀速提升至高度H。若小红对物体乙做的功为W1，则小东对物体甲做的功为W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”） 三、实验题 17．探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从同一斜面由静止开始滚下，撞击相同木块，如图所示。 (1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离，来研究 （选填“小球”或“木块”）动能的大小； (2)质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滑下，小球到达水平面时的速度大小 （选填“相等”或“不相等”）的； (3)对比实验中甲、乙，我们可以得出结论：质量相同的物体， 越大，具有的动能越大； (4)若甲、乙两次实验中木块被撞击后，在同一平面上滑行过程中所受摩擦力分别为、，则 （选填“>”、“=”或“<”）； (5)为了探究动能的大小与质量的关系，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是________。 A．换质量更大的木块 B．降低第二次钢球的高度 C．木板上铺毛巾 D．换质量更小的钢球 18．小明在进行足球训练时，看到发球装置将足球斜向上抛出。 (1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1，A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。 ①足球在A点时的重力势能 C点时的重力势能，在A点的速度 C点的速度（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）； ②从A到B的过程中足球的机械能损失量为 J； 位置 机械能/J 动能/J A点 53 30 B点 46 19 C点 40 30 (2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度，实现射程不同。小明查得：忽略空气阻力时，足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角，A点的速度为抛出速度v，A点到落地点的水平距离为射程x.同时，x与v之间满足公式，其中k的大小与抛射角的关系如图3所示（g＝10N/kg）。 ①v不变时，抛射角大小为 度时，x最大。 ②若抛射角为90度，v为10m/s，则x为 m。 ③小明想探究“抛射角一定时，x与v2的关系”，设计了以下步骤： a.把抛射角调为45度，v设定为5m/s，将足球从A点抛出； b.记录足球落地位置，用卷尺测出x并记录。 c.把抛射角调为 度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 请帮他设计实验数据记录的表格 。 四、计算题 19．为解决社会上停车难问题，某小区修建了立体车库，如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时，驾驶员将轿车停至载车板上，通过升降机25s就可将车辆匀速提升10m至第5层。若该车的质量为，车轮与载车板的总接触面积为，取。求： (1)本次提升汽车的速度； (2)该车静止时对水平载车板的压强； (3)提升过程中升降机对汽车做功的功率。 20．“五一”假期小明全家自驾出行旅游，小汽车满载时质量为1.2t，车轮与地面的总接触面积是0.04m2，如图1所示，若汽车做匀速直线运动过程中受到的阻力3000N，汽车的速度v与时间t的关系如图2所示，求：（g=10N/kg） (1)在10~15s内，汽车行驶的路程； (2)在10~15s内，汽车受到的牵引力做功； (3)汽车静止时对地面压强。 1.（2025·广东广州·中考真题）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 2．（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6 （选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为 N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图； （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，在乙位置时的动能为 J。 3．（2023·广东广州·中考真题）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。    （1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2；（均选填“>”“=”“<”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做的功为 J。 4．（2023·广东广州·中考真题）用电动机竖直提升重物。      （1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在( ) A．MN段动能不变                                B．MN段机械能不变 C．NO段机械能增大                               D．OP段重力势能减小 （2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则( ) A．图1中流过ab边的电流方向是从b到a B．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同 C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反 D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反 5．（2020·广东广州·中考真题）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。 (1)求F在OP段做的功 ； (2)求F在QR段的功率 ； (3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则 （选填“>”“=”“<”）。 6．（2025·广东广州·中考真题）图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B； (1)在图b中画出电梯静止时，电梯内游客受力的示意图 ： (2)电梯下行过程中，以 （选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度； (3)游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为 J。 7．（2022·广东广州·中考真题）如图1，工人将重500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10Nkg）。 （1）在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F。从P点匀速运动到Q点用时4s。求此过程 ①F的功率；( ) ②斜面的机械效率。( ) （2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F，从A点匀速运动到B点用时1s，在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点； ①用“●”表示货物，在方框中画出货物在C点的受力示意图；( ) ②货物到A点时为计时起点，在图2中画出0~1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象；( ) （3）图3中的尾板等效成图4中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F（忽略绳重）： ①在图4中画出F的力臂l；( ) ②绳长一定，绳按图5方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F4 F3（选填“>”、“=”、“＜”）。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $