2026年中考物理一轮复习：第十一章《功和机械能》重难点突破 人教版

2025-2026人教版初中物理中考第一轮复习：第十一章《功和机械能》重难点突破 题型 1 功的基本概念与判断​ （核心考点：功的定义与做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离）；不做功的三种情况（力无距离、距离无力、力与距离垂直）；功的公式 ​W=Fs与单位（J）的理解）​ 1. 如图，下列四种情况，人对物体做功的是（　　） A．推着小车前进 B．搬而未起 C．提着滑板匀速前行 D．举着杠铃不动 2. 在下列所述的情景中，人对物体没有做功的是（　　） A．香蕉皮离开手后落进垃圾桶里 B．把地上的垃圾袋拎起来 C．端着一盘菜沿水平方向匀速行走 D．拿着抹布沿水平方向用力擦桌子 3. 当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功。在国际单位制中，功的单位是 。 题型 2 功的计算与应用​ （核心考点：功的公式 ​W=Fs及变形公式的应用；水平方向、竖直方向做功的分析与计算；多个力对物体做功的综合计算；结合力与运动知识判断做功情况）​ 1. 如图所示，细绳上端固定，下端系一个质量的小球，细绳长。将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置，然后由静止释放，不计空气阻力，则小球摆到最低点时，重力做功 J，绳子做功 J。（g取） 2. “兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 J。    3. 小贝同学暑期去张家界旅游，天门山索道惊险刺激，已知索道全长约7500m，最高处到最低处高度差约1280m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N。（g取10N/kg）求： (1)吊车运行的平均速度是多少； (2)吊车载人的最大重力是多少； (3)吊车满载时克服总重力做了多少功。 题型 3 功率的理解与计算​ （核心考点：功率的物理意义（表示做功快慢）；功率公式 ​P=tW​=Fv 及单位（W、kW）换算；功率与功、时间的关系；实际场景中功率的计算与比较（如机械功率、人体功率））​ 1. 如下图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、，功率的大小分别为、。关于它们之间的大小关系，下列说法正确的是（    ） A．   B．   C． D．   2. 如图所示，一个大人和一个小孩均从1楼爬到4楼，所用时间相同，大人的质量比小孩大，下列说法正确的是（　　） A．小孩做的功较多 B．大人做的功较多 C．小孩做功功率较大 D．大人和小孩做功功率一样大 3. 物流公司利用无人配送车配送货物，如下图所示。该车装满货物后总质量为600kg，在某平直道路上100s匀速行驶了0.4km，已知无人配送车所受阻力恒为100N。该车在该道路上行驶100s的时间内，求： (1)牵引力做的功。 (2)牵引力做功的功率。 题型 4 动能与势能的影响因素​ （核心考点：动能的影响因素（质量、速度）；重力势能的影响因素（质量、高度）；弹性势能的影响因素（弹性形变程度）；动能与势能的概念辨析；结合实例判断动能、势能的变化）​ 1. 如图所示的是四旋翼无人机，其下方悬挂有摄像机。无人机先从地面竖直上升，然后沿某一水平直线匀速飞行并拍摄。无人机从地面竖直上升时，重力势能 ；无人机沿某一水平直线匀速飞行时，动能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 2. 甲站在匀速上行的自动扶梯上，乙站在匀速下行的自动扶梯上。两人质量相等，甲上行中 能不变。某时刻的位置如图，此时，甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。 3. 如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。    题型 5 机械能及其转化与守恒​ （核心考点：机械能的组成（动能 + 势能）；动能与重力势能的相互转化（如摆的运动、抛体运动）；动能与弹性势能的相互转化（如弹簧测力计拉伸与收缩）；机械能守恒的条件（只有重力或弹力做功，其他力不做功）；机械能损失的原因（摩擦、空气阻力））​ 1. 如图所示是中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。人们拉弓使弓弦发生了 形变，产生了弹力，放手后弓把箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的 。    2. 利用能量转化的物理知识，请你解释为什么同一物体从越高的楼层抛落具有的危害越大。 3. 如图，忽略空气阻力，球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道；然后球上升至最高点N后开始下落经过Q点。O、P处在同一水平高度。 （1）球在O、P两点的速度分别为vO和vp，则vO vp（选填“>”、“=”或“<”）； （2）最高点N与M点对比，N 比M高（选填“可能”或“不可能”），现在N点的机械能 Q点的机械能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 题型 6 功和机械能的实验探究​ （核心考点：探究功的大小与哪些因素有关（控制变量法）；探究动能大小与质量、速度的关系（实验设计、现象分析、结论推导）；探究重力势能与质量、高度的关系；实验中转换法、控制变量法的应用）​ 1. 小红通过下面的实验，如图所示，研究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的问题。 (1)实验1：让一个铁球从不同高处落到沙坑中（如图甲），观察到铁球下落的高度越高，沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：质量相同， 越高，重力势能越 ； (2)实验2：让体积相同、质量不同的两个球从相同高度落到沙坑中（如图乙），观察到质量越大的球使沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：高度相同， 越大，重力势能越 ； (3)由上述实验结果，你能归纳出重力势能的大小跟哪些因素有关吗? 。 2. 为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，B处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于B点右侧同一位置； （1）小明每次应将弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小； （2）每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功 （选填“相同”或“不同”）； （3）图示实验中，将小球自A处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于C处。此过程中小球动能最大的位置在 （选 填“AB之间”“B点”或“BC之间）。 3. 为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： (1)实验中小钢球的动能的大小是通过 来判断的； (2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论： ； (3)若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（   ） A．换用一个质量较大的木板 B．换用表面更粗糙的木板 C．降低钢球滚下时的高度 D．换用质量更大（如）的钢球 (4)完成实验后，小华联想到学习牛顿第一定律时，也用到了斜面；让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为、、，它们的大小关系为（   ） 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 A． B． C． D．无法比较 题型 7 功和机械能的综合应用 1. （跨学科）如图甲所示，匀质小球漂浮在水面上，用一个竖直向下的力F将其匀速直线压入水中，直至刚触碰到容器底。请在图乙所示的坐标系中画出小球所受重力做功的功率随时间t变化的大致关系图象。 2. 某轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示。则该车在15~25s时间内，发动机做的功为 J，在第5s末受到的阻力大小是 N。 3. 阅读短文，回答问题。 2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道之后，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。后续，天舟六号货运飞船将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。 天舟六号货运飞船长度为米、总重14吨。整体由两部分构成，下部为推进舱，上部为货物舱，飞船装载了6名航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实验装置等物资。 （1）飞船进入预定轨道之后，从近地点向远地点运动时，动能 ，重力势能 ，机械能 ；（均选填“增大”“减小”或“不变”） （2）如果火箭发射升空的速度是7.9km/s，飞行了30s，则火箭飞行的路程是 km，火箭克服飞船的重力做功 J。（g取10N/kg） 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026人教版初中物理中考第一轮复习：第十一章《功和机械能》重难点突破 题型 1 功的基本概念与判断​ （核心考点：功的定义与做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离）；不做功的三种情况（力无距离、距离无力、力与距离垂直）；功的公式 ​W=Fs与单位（J）的理解）​ 1. 如图，下列四种情况，人对物体做功的是（　　） A．推着小车前进 B．搬而未起 C．提着滑板匀速前行 D．举着杠铃不动 【答案】A 【详解】A．推着小车前进，人对小车施加了水平向左的作用力，小车沿水平方向向左移动了一段距离，人对小车做了功，故A符合题意； B．搬而未起，人对石头施加了作用力，石头没有在力的方向上移动距离，人对石头没有做功，故B不符合题意； C．提着滑板前行，人对滑板施加了竖直向上的作用力，滑板沿水平方向移动，力的方向与物体移动方向垂直，人没有对滑板做功，故C不符合题意； D．举着杠铃不动，人对杠铃施加了作用力，杠铃没有在力的方向上移动距离，人没有对杠铃做功，故D不符合题意。 故选A。 2. 在下列所述的情景中，人对物体没有做功的是（　　） A．香蕉皮离开手后落进垃圾桶里 B．把地上的垃圾袋拎起来 C．端着一盘菜沿水平方向匀速行走 D．拿着抹布沿水平方向用力擦桌子 【答案】AC 【详解】A．香蕉皮离开手后落进垃圾桶里，手对香蕉皮未施加力，因此手对香蕉皮未做功，故A符合题意； B．把地上的垃圾袋拎起来，人给垃圾袋一个向上的力，并且垃圾袋向上移动了距离，所以人对垃圾做了功，故B不符合题意； C．端着一盘菜沿水平方向匀速行走，人对盘子施加的力是竖直向上的，运动的距离是水平方向的，力与距离垂直，因此未做功，故C符合题意； D．拿着抹布沿水平方向用力擦桌子，施加的力是水平方向的，且在力的方向上移动一段距离，因此做功，故D不符合题意。 故选AC。 3. 当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功。在国际单位制中，功的单位是 。 【答案】 力的 焦耳 【详解】[1][2]当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功用符号W表示，在国际单位制中，功的单位是焦耳（焦）。 题型 2 功的计算与应用​ （核心考点：功的公式 ​W=Fs及变形公式的应用；水平方向、竖直方向做功的分析与计算；多个力对物体做功的综合计算；结合力与运动知识判断做功情况）​ 1. 如图所示，细绳上端固定，下端系一个质量的小球，细绳长。将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置，然后由静止释放，不计空气阻力，则小球摆到最低点时，重力做功 J，绳子做功 J。（g取） 【答案】 0.4 0 2. “兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 J。    【答案】 相同 1500 【详解】[1]作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和，方向与其中任一力的方向相同，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须相同。 [2]两人的合力大小为 F=F1+F2=200N+100N=300N 在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 W=Fs=300N×5m=1500J 3. 小贝同学暑期去张家界旅游，天门山索道惊险刺激，已知索道全长约7500m，最高处到最低处高度差约1280m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N。（g取10N/kg）求： (1)吊车运行的平均速度是多少； (2)吊车载人的最大重力是多少； (3)吊车满载时克服总重力做了多少功。 【答案】(1)15km/h (2)3×103N (3)6.4×106J 【详解】（1）吊车运行的平均速度为 （2）吊车自身所受的重力为 G车=m车g=200kg×10N/kg=2×103N 吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N，对吊车受力分析可知，吊车受到的总重力和钢绳的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以，吊车和人的最大重力等于钢绳能承受的最大拉力，吊车和人的最大重力为 G总= F =5×103N 所以，吊车载人的最大重力为 G人= G总- G车=5×103N-2×103N=3×103N （3）吊车满载时克服总重力做功为 W总= G总h=5×103N×1280m=6.4×106J 题型 3 功率的理解与计算​ （核心考点：功率的物理意义（表示做功快慢）；功率公式 ​P=tW​=Fv 及单位（W、kW）换算；功率与功、时间的关系；实际场景中功率的计算与比较（如机械功率、人体功率））​ 1. 如下图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、，功率的大小分别为、。关于它们之间的大小关系，下列说法正确的是（    ） A．   B．   C． D．   【答案】C 2. 如图所示，一个大人和一个小孩均从1楼爬到4楼，所用时间相同，大人的质量比小孩大，下列说法正确的是（　　） A．小孩做的功较多 B．大人做的功较多 C．小孩做功功率较大 D．大人和小孩做功功率一样大 【答案】B 【详解】AB．大人与小孩均从1楼爬到4楼，上升的高度h相同，大人的质量比小孩大，则大人的重力比小孩的大，由W＝Gh可知大人做的功多，故A错误，B正确； CD．已知爬相同的楼梯所用时间相同，且大人做的功多，根据可知大人做功的功率大，故CD错误。 故选B。 3. 物流公司利用无人配送车配送货物，如下图所示。该车装满货物后总质量为600kg，在某平直道路上100s匀速行驶了0.4km，已知无人配送车所受阻力恒为100N。该车在该道路上行驶100s的时间内，求： (1)牵引力做的功。 (2)牵引力做功的功率。 【答案】(1)4000J (2)400W 【详解】解：（1）由于无人配送车在平直道路上匀速行驶，无人配送车受到的阻力与无人配送车的牵引力是一对平衡力，则无人配送车的牵引力 牵引力做的功 （2）牵引力做功的功率 题型 4 动能与势能的影响因素​ （核心考点：动能的影响因素（质量、速度）；重力势能的影响因素（质量、高度）；弹性势能的影响因素（弹性形变程度）；动能与势能的概念辨析；结合实例判断动能、势能的变化）​ 1. 如图所示的是四旋翼无人机，其下方悬挂有摄像机。无人机先从地面竖直上升，然后沿某一水平直线匀速飞行并拍摄。无人机从地面竖直上升时，重力势能 ；无人机沿某一水平直线匀速飞行时，动能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 增大 不变 2. 甲站在匀速上行的自动扶梯上，乙站在匀速下行的自动扶梯上。两人质量相等，甲上行中 能不变。某时刻的位置如图，此时，甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。 【答案】 动 等于/= 大于/> 【详解】[1]动能和物体的质量及物体的速度有关系，二者没有变化，所以甲在上行过程中动能大小不变。 [2]重力势能由质量和高度决定，两人的质量和高度相同，所以重力势能也相同。 [3]甲的速度大于乙的速度，故甲的动能大于乙的动能，而机械能是动能和势能的总和，所以甲的机械能大于乙的机械能。 3. 如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。    【答案】 弹性势 动 惯性 【详解】[1][12]将橡皮筋拧紧，使其发生形变，产生弹性势能，松手后橡皮筋的弹性势能使扇叶转动，转化为扇叶的动能。 [3]当扇叶停止转动，小车由于惯性要保持继续向前的运动状态，仍能继续向前运动，因为小车具有惯性。 题型 5 机械能及其转化与守恒​ （核心考点：机械能的组成（动能 + 势能）；动能与重力势能的相互转化（如摆的运动、抛体运动）；动能与弹性势能的相互转化（如弹簧测力计拉伸与收缩）；机械能守恒的条件（只有重力或弹力做功，其他力不做功）；机械能损失的原因（摩擦、空气阻力））​ 1. 如图所示是中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。人们拉弓使弓弦发生了 形变，产生了弹力，放手后弓把箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的 。    【答案】 弹性 动能 【详解】[1][2]用力拉弓的过程中，弓弦发生了弹性形变，因此拉弯的弓具有弹性势能，被拉弯的弓可以对外做功，将弓的弹性势能转化为箭的动能。 2. 利用能量转化的物理知识，请你解释为什么同一物体从越高的楼层抛落具有的危害越大。 【答案】见解析 【详解】物体具有的重力势能，与物体的质量和高度有关，当物体的质量一定时，高度越高，重力势能 越大，物体下落过程中，质量不变，高度减小，因此重力势能减小，同时速度增大，因此动能增加，体 现出重力势能转化为动能，高度越高，重力势能越大，转化的动能就越大，因此同一物体从越高的楼层 抛落具有的危害越大。 3. 如图，忽略空气阻力，球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道；然后球上升至最高点N后开始下落经过Q点。O、P处在同一水平高度。 （1）球在O、P两点的速度分别为vO和vp，则vO vp（选填“>”、“=”或“<”）； （2）最高点N与M点对比，N 比M高（选填“可能”或“不可能”），现在N点的机械能 Q点的机械能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 可能 等于 【详解】（1）[1]由于球以某速度从点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机机能转化为内能，因此球到达点的机械能一定小于在点的机械能，、处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在点的动能一定小于在点动能，因此球在O、P两点的速度。 （2）[2][3]球以某速度从点沿粗糙轨道开始运动，球在点既有动能又有重力势能，球上升至最高点时，也既有动能又有重力势能，球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，球在点的机机能一定小于在点的机械能，但由于球在、点的动能大小不确定，因此球在、两点的重力势能大小也不确定，即点重力势能有可能比点重力势能大，则最高点与点对比，点可能高，忽略空气阻力，球从点到点机械能守恒，因此球在点的机械能等于点的机械能。 题型 6 功和机械能的实验探究​ （核心考点：探究功的大小与哪些因素有关（控制变量法）；探究动能大小与质量、速度的关系（实验设计、现象分析、结论推导）；探究重力势能与质量、高度的关系；实验中转换法、控制变量法的应用）​ 1. 小红通过下面的实验，如图所示，研究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的问题。 (1)实验1：让一个铁球从不同高处落到沙坑中（如图甲），观察到铁球下落的高度越高，沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：质量相同， 越高，重力势能越 ； (2)实验2：让体积相同、质量不同的两个球从相同高度落到沙坑中（如图乙），观察到质量越大的球使沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：高度相同， 越大，重力势能越 ； (3)由上述实验结果，你能归纳出重力势能的大小跟哪些因素有关吗? 。 【答案】(1) 高度 大 (2) 质量 大 (3)物体的质量和高度 【详解】（1）[1][2]本实验中，小球重力势能的大小是通过球陷入沙面的深度来反映的；让一个铁球从不同高处落到沙坑中，铁球下落的高度越高，沙面下陷得越深，通过实验可初步推测：质量相同，高度越高，重力势能越大。 （2）[1][2]让体积相同、质量不同的两个球从相同高度落到沙坑中，质量越大的球使沙面下陷得越深，由此可得出结论：当下落高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 （3）由上述实验结果，可得出的结论是：物体的重力势能的大小跟物体的质量和高度有关。 2. 为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，B处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于B点右侧同一位置； （1）小明每次应将弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小； （2）每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功 （选填“相同”或“不同”）； （3）图示实验中，将小球自A处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于C处。此过程中小球动能最大的位置在 （选 填“AB之间”“B点”或“BC之间）。 【答案】 不同 不同 B点 【详解】[1]要探究弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系，应控制小球的质量相同，改变弹簧的弹性形变大小，故小明每次应将弹簧压缩不同的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小。 [2]每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功W=Fs，由于纸盒移动的距离s不同，故克服摩擦力做功不同。 [3]小球在AB段，弹簧逐渐恢复原状，弹性势能转化为动能，小球速度逐渐增大，动能逐渐增大；在BC段，小球压缩纸盒，动能转化为纸盒的弹性势能，小球速度逐渐减小，动能逐渐减小，故小球在AB段动能逐渐增大，在BC段动能逐渐减小，故小球动能最大的位置在B点。 3. 为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： (1)实验中小钢球的动能的大小是通过 来判断的； (2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论： ； (3)若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（   ） A．换用一个质量较大的木板 B．换用表面更粗糙的木板 C．降低钢球滚下时的高度 D．换用质量更大（如）的钢球 (4)完成实验后，小华联想到学习牛顿第一定律时，也用到了斜面；让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为、、，它们的大小关系为（   ） 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 A． B． C． D．无法比较 【答案】(1)木块被推动距离的长短 (2)质量相同时，速度越大动能越大 (3)D (4)A 【详解】（1）钢球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定，该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断钢球动能的大小，这种用看得见的量来反映看不见的物理量的方法叫转换法。 （2）在甲、乙的两个实验中，钢球的质量相同，到达水平面时的速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）由题意可知，甲、丙实验探究在速度相同时，动能大小与质量的关系，质量越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远。 A．换用一个质量较大的木板，木板的接触面的粗糙程度不变、钢球滚下时的高度不变，木块移动的距离不变，故A不符合题意； B．换用表面更粗糙的木板，摩擦阻力增大，两次木块移动的距离都减小，达不到实验目的，故B不符合题意； C．降低钢球滚下时的高度，两次木块移动的距离会更接近，故C不符合题意； D．若在丙实验中换用质量较大的钢球，可增大钢球与木块碰撞时的动能，能增大木块被推动的距离，故D符合题意。 故选D。 （4）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的速度相同、动能也相同；在不同的材料表面上运动时，接触面越光滑，阻力越小，速度改变的越慢，小车最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。 故选A。 题型 7 功和机械能的综合应用 1. （跨学科）如图甲所示，匀质小球漂浮在水面上，用一个竖直向下的力F将其匀速直线压入水中，直至刚触碰到容器底。请在图乙所示的坐标系中画出小球所受重力做功的功率随时间t变化的大致关系图象。 【答案】 【详解】小球所受重力大小不变，速度不变，根据 可知功率大小不变，重力做功的功率随时间t变化如图所示： 2. 某轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示。则该车在15~25s时间内，发动机做的功为 J，在第5s末受到的阻力大小是 N。 【答案】 【详解】[1]轿车发动机的功率 由得，轿车在15~25s时间内发动机所做的功 [2]由图可知，轿车保持匀速直线运动的速度v=30 m/s，由 得，轿车发动机的牵引力 轿车保持匀速直线运动时水平方向受力平衡，所以匀速直线运动时阻力大小 因为轿车运动过程中受到的阻力不变，所以在第5s末轿车受到的阻力大小也是。 3. 阅读短文，回答问题。 2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道之后，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。后续，天舟六号货运飞船将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。 天舟六号货运飞船长度为米、总重14吨。整体由两部分构成，下部为推进舱，上部为货物舱，飞船装载了6名航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实验装置等物资。 （1）飞船进入预定轨道之后，从近地点向远地点运动时，动能 ，重力势能 ，机械能 ；（均选填“增大”“减小”或“不变”） （2）如果火箭发射升空的速度是7.9km/s，飞行了30s，则火箭飞行的路程是 km，火箭克服飞船的重力做功 J。（g取10N/kg） 【答案】 减小 增大 不变 【详解】（1）[1][2]飞船进入预定轨道之后，从近地点向远地点运动时，质量不变，高度变大，重力势能增大，速度变小，动能减小。 [3]由于不存在空气阻力，飞船的机械能是守恒的，保持不变。 （2）[4]由得，火箭上升的高度为 [5]火箭克服飞船的重力做功 12 学科网（北京）股份有限公司 $