专题04 功和功率 机械能及守恒(专项训练)(湖南专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
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内容正文:
专题04 功和功率 机械能及守恒
目 录
1
4
考点一 功的理解及判断 4
考点二 功和功率相关计算 4
考点三 机械能及其转化 5
考点四 实验:探究物体动能跟哪些因素有关 6
7
7
1.(2025·山东临沂·二模)在如图所示的事例中,人对物体做了功的是( )
A.图甲:用力推大石头,没有推动 B.图乙:背着书包走在水平路面上
C.图丙:举重运动员举着杠铃不动 D.图丁:人将油桶推到汽车中
2.(2025·湖南湘潭·模拟预测)AI机器人逐渐改变了我们的生活,如图所示为我国自主研发的某款人形机器人,身高1.65m,质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高0.9m。此过程中机器人对箱子所做的功为 J,箱子的重力势能 。
3.(2026·湖南·模拟预测)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
4.(2025·山东济宁·中考真题)下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析错误的是( )
A.小明在A处的重力势能比B处大
B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低
D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为
5.(2025·湖北·二模)跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡的运动过程中经历了各个不同的位置,如图所示。不考虑摩擦和空气阻力,运动员从运动到的过程中, 能转化为 能;运动员从运动到的过程中,机械能 (填“变大”“不变”或“变小”)。
6.(2025·海南·一模)投石器(如图)是一种古老的攻城利器。石块被投出后,在上升过程中( )
A.动能增加 B.重力势能增加 C.机械能增加 D.机械能不变
7.(2025·山东济南·中考真题)科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式,大大减轻了农民的负担,提高了生产效率。如图所示,一架无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,下列情形中无人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是( )
A.水平向前匀速飞行 B.竖直向下匀速飞行
C.斜向上匀速飞行 D.斜向下匀速飞行
8.(2025·安徽·二模)如图所示,小球沿轨道由静止从A处出发,经B、C处运动到D处的过程中,忽略所有阻力及摩擦力,且小球在C处的高度高于D处。下列说法正确的是( )
A.小球运动到D处时,动能刚好为零
B.小球在C处的速度小于在D处的速度
C.小球在B处的动能等于在C处的动能
D.小球在A处的机械能大于在D处的机械能
考点一 功的理解及判断
1.(2025·湖南·模拟预测)投掷实心球是中考体测项目之一。如图情景中,人对实心球有做功的是( )
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
2.(2025·湖南长沙·二模)杭州亚运会期间,我国运动健儿用汗水和努力,让五星红旗一次次升起。运动会蕴含着丰富物理知识,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图中林雨薇冲过终点不能立刻停止,是由于受到惯性的作用
B.乙图中巩立姣将铅球投出的过程中,巩立姣对铅球不做功
C.丙图中孙颖莎打乒乓球、球拍击球,球向对方弹回,说明力能改变物体的运动状态
D.丁图中刘焕华举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
考点二 功和功率相关计算
3.(2025·湖南永州·一模)如图所示的行李箱重为200牛,一个男孩用20牛的水平拉力使行李箱在水平地面上匀速前进2米,此时箱子受到的摩擦力为 牛,重力做功为 焦。
4.(2025·湖南永州·二模)湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
5.(2025·湖南湘西·一模)随着生活水平的提高,扫地机器人逐渐进入普通家庭。如图所示是质量为4kg的扫地机器人。
(1)扫地机器人之所以能够吸灰尘,是因为它内部的电机转动时使内部气体的流速变大,压强 (选填“变大”或“变小”);
(2)若扫地机器人静止在水平地面上,它与水平地面的接触总面积为0.04m2,则扫地机器人对水平地面的压强是多少 ?(g取10N/kg)
(3)某次工作时,该扫地机器人在水平地面上以0.5m/s的速度沿直线运动10s,扫地机器人提供的水平推力为200N,此过程中水平推力做了多少 功?
考点三 机械能及其转化
6.(2025·湖南永州·一模)如图飞船搭载长征三号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,发射成功。下列说法正确的是( )
A.飞船在太空绕地球飞行时,飞船的运动状态没有改变
B.飞船在太空绕地球飞行时,受非平衡力作用
C.飞船搭载运载火箭上升过程中,飞船的机械能不变
D.运载火箭上升过程中,动能转化为重力势能
7.(2025·湖南张家界·一模)暑假期间,小王乘坐飞机从长沙去外省旅游,下列说法正确的是( )
A.飞机离地前速度越来越快,所受地面摩擦力变小
B.飞机加速起飞的过程中,机械能守恒
C.飞机减速下降的过程中,其重力势能增加
D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小
8.(2025·湖南怀化·一模)如图为2025年哈尔滨亚冬会自由式滑雪大跳台比赛场景。运动员从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,从跳台末端飞出后,沿抛物线在空中飞行,最后落在山坡上。以下关于运动过程描述正确的是( )
A.运动员在助滑跑道上加速滑行时惯性增大
B.运动员从跳台末端飞出,其运动状态保持不变
C.运动员在空中沿着抛物线上升飞行时,动能增大
D.运动员最后下落阶段,重力势能减小
考点四 实验:探究物体动能跟哪些因素有关
9.(2025·湖南·模拟预测)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小吉同学设计了如图所示的三次实验。让小球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)实验中通过比较小球推动纸盒移动的距离可比较小球动能的大小,此探究方法是 。
(2)要探究动能大小与物体质量的关系,应完成 两次实验。
(3)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时,物体的 越大,动能越大。
(4)小吉同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,比较在不同表面滑行的距离(如表),三次实验整个过程中小车机械能减少量 。若水平面绝对光滑,小车将做 运动。
表面
毛巾
棉布
木板
小车运动距离
最近
较远
最远
10.在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。(m<M,h<H)
(1)图甲利用斜面测量小车的平均速度,该实验的原理是 。
(2)图中乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是使物体滑到斜面底端时,保持 相同。
(3)由图乙推理:当小车在水平面上所受阻力为零时,小车将做 运动。
(4)图乙中,小车在水平面上三次滑行过程中,在 (填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面克服阻力做功的功率最大。
(5)图丙中第2和第3两次实验可得出结论: ,动能越大。
(6)图丁中,为何对车辆设定限制速度?请根据图丙中的实验结果进行解释。 。
1.(2025·四川南充·中考真题)新学期,老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书,在下列过程中,同学们对书不做功的是( )
A.甲图中将书从地面提起的过程
B.乙图中在水平路面推车的过程
C.丙图中将书搬上教学楼的过程
D.丁图中将书堆放在桌面的过程
2.(2025·山东滨州·中考真题)以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁担”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为稻粒受到惯性力
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“铁尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D.图丁“长流漂米”中,水从高处流下,水的重力势能转化为动能
3.(2025·山东滨州·中考真题)伽利略在进行落体运动实验时,发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球,它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上,无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小,小球就会运动得越来越远。实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能最大的是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.一样大
4.(2025·四川乐山·中考真题)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求,某校组织学生远足爬山,开展户外运动。爬山区域等高线如图所示,不考虑重力变化,队伍重力势能最大的位置是( )
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
5.(2025·江苏连云港·中考真题)如图所示,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.
6.(2025·山东淄博·中考真题)如图所示,小红在家玩“套圈”游戏,套圈从a点运动到c点的过程中(不计空气阻力)( )
A.在a点的重力势能最大
B.在c点的机械能大于在a点的机械能
C.由b点到c点的过程中,重力势能转化为动能
D.运动到b点时若所受的力全部消失,套圈将保持静止状态
7.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲所示,物体在10N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向右做直线运动。固定于地面的传感器发出的超声波遇到运动的物体被反射回传感器,传感器通过计算机显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s-t图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体做加速运动
B.0~15s内拉力做的功为300J
C.传感器相对于物体是静止的
D.物体受到的摩擦力小于10N
8.(2025·江苏常州·中考真题)机器狗能帮助人们搬运重物;不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A.蹲着不动 B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动 D.承载重物匀速水平移动
9.(2025·四川·中考真题)如图所示,在2025年春节联欢晚会上,机器人手持手绢欢快地扭秧歌。抛出的手绢在加速下落过程中( )
A.重力势能不变 B.重力势能转化为动能 C.动能减小 D.重力势能变大
10.(2025·江苏连云港·中考真题)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能不变,机械能增加 B.动能增加,重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小 D.动能减小,重力势能增加,机械能不变
11.(2025·山东潍坊·中考真题)运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,点与点等高,则( )
A.网球在点的动能为零
B.网球在点的机械能等于在点的机械能
C.网球在点的动能大于在点的动能
D.网球由点运动到点,减小的重力势能全部转化为动能
12.(2025·湖北武汉·中考真题)2025年5月1日,世界第一高坝——“双江口大坝”完成首次蓄水,蓄水量达到1.1亿立方米,如图所示。双江口水电站建成后大坝总高达315米,最高蓄水深度可达240米,从侧剖面来看,坝体是一个上窄下宽的梯形,坝底厚度达到1400米,坝顶厚度仅有16米。建成后的双江口水电站总装机容量为200万千瓦,年发电量可达77亿度。下列说法错误的是( )
A.大坝设计成上窄下宽的形状是因为水的深度越深,压强越大
B.最高蓄水位时,坝底受到水的压强为
C.水从高处流下的过程中,水的重力势能转化为动能
D.若水库中100t水下落240m,水的重力做功
13.(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.
14.(2025·湖南长沙·中考真题)在紧急救援时,可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电,为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时,它的( )
A.动能增大 B.动能减小
C.重力势能增大 D.机械能减小
15.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中,当卫星从近地点向远地点运行时,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能增大 B.动能减小,势能增大
C.动能增大,势能减小 D.动能减小,势能减小
16.(2025·湖北·中考真题)如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置推动杆压缩皮橐(音tuó,口袋)送风,带动连接杆的绳拉弯竹子,随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气。下列说法错误的是( )
A.绳对竹子的拉力改变了竹子的形状
B.送风时竹子的弹性势能增大
C.送风时杆对皮橐不做功
D.竹子恢复过程弹力减小
17.(2025·湖北·中考真题)如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下,人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇( )
A.静止时不受支持力
B.下滑过程机械能增大
C.下滑过程重力势能减小
D.离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动
18.(2025·河北·中考真题)图为河北丰宁抽水蓄能电站(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
19.(2025·四川眉山·中考真题)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
20.(2025·四川德阳·中考真题)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在点时,动能最大
B.小球在点时,重力势能最大
C.小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
21.(2025·四川凉山·中考真题)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则( )
A.乙车速度大小为10m/s
B.0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C.0~6s内,甲车重力做功为
D.0~6s内,甲车牵引力功率为
22.(2025·山东威海·中考真题)溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具,人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行,利用木片等与溜索之间的摩擦减速,如图所示。某村寨的特色旅游项目,需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回。已知甲乙海拔相差约30m、相距约150m,峡谷深约800m。最合理的溜索设计方案是( )
A. B.
C. D.
23.(2025·贵州·中考真题)(多选)设一雨滴从高空由静止竖直下落,从开始下落计时,一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系如图所示。整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,下列判断正确的是( )
A.0~t1时间内,雨滴所受空气阻力逐渐增大
B.t1时刻雨滴所受空气阻力大小为F2
C.0~t1时间内,雨滴的动能保持不变
D.0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小
24.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大,小石子弹出时的速度越 ,该过程中橡皮筋的 能转化为小石子的 能。弹出的小石子能继续向前飞行,是因为小石子具有 。
25.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越 。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车 (选填“做功”或“不做功”)。
26.(2025·江苏镇江·中考真题)如图所示是每隔相等时间拍摄的某篮球撞击地面过程的照片,由图可知,篮球从A点到B点过程中,速度在逐渐 ,篮球在C点的重力势能 在B点的重力势能,篮球与地面撞击时部分机械能转化为 。
27.(2025·江苏宿迁·中考真题)2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后,由于受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,动能 ,势能 ,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
28.(2025·四川·中考真题)小珍同学到养老中心参加志愿者活动时,用推车帮助老奶奶搬运生活用品。若她用20N的水平推力,推着推车水平移动10m,用时20s。其推力做功为 J,做功的功率为 W。
29.(2025·山东威海·中考真题)如图所示,用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长5m)底端匀速推到顶端,用时20s。则推力做功为 J,有用功的功率为 W。
30.(2025·江苏扬州·中考真题)如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来, 能转化为 能,冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙,是为了增大 。
31.(2025·四川达州·中考真题)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
32.(2025·黑龙江·中考真题)如图1,这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,在此过程中小明感到 (填“毛巾”或“木板”)对手的运动的阻碍作用较大些。
(2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。
(3)实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现:当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它将会一直做 运动。
(4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 (填“相同”或“不同”)高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,为避免这种现象发生,请你为小明同学提出一条较合理的改进建议: 。
33.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图所示,某体操运动员的质量为45kg,单脚直立于平衡木上,已知脚与平衡木接触的有效面积为,g取10N/kg,求:
(1)运动员的重力。
(2)运动员对平衡木的压强。
(3)当运动员从平衡木上跳下时,重心下降高度为1.2m,重力对她做的功。
34.(2025·江苏苏州·中考真题)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升,取,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
35.(2025·山东·中考真题)为了促进低空经济高质量发展,山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示,自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上,与地面的总接触面积为0.01m2,无人机运送货物过程中,达到限定速度后,匀速上升100m,接近限定高度。求:
(1)无人机装载货物后对水平地面的压强;
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功。
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专题04 功和功率 机械能及守恒
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考点一 功的理解及判断 6
考点二 功和功率相关计算 7
考点三 机械能及其转化 8
考点四 实验:探究物体动能跟哪些因素有关 10
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1.(2025·山东临沂·二模)在如图所示的事例中,人对物体做了功的是( )
A.图甲:用力推大石头,没有推动 B.图乙:背着书包走在水平路面上
C.图丙:举重运动员举着杠铃不动 D.图丁:人将油桶推到汽车中
【答案】D
【详解】A. 图甲用力推大石头,人对石头用了力,但是石头没有被推动,石头没有移动,所以这个力对石头没有做功,故A不符合题意;
B. 背着书包在水平路面上走,人对书包的力是竖直向上的,而运动的方向是水平的,力的方向与距离的方向垂直,人对书包不做功。故B不符合题意;
C. 举重运动员举着杠铃不动,虽然对杠铃用了力,但是杠铃不动这个力不做功,故C不符合题意;
D. 做功的两个必要条件是:有力作用在物体上,物体沿着力的方向移动一段距离。人将油桶推到汽车中,人对油桶施加力,并且油桶在力的方向移动了一段距离,所以人将油桶推到汽车中,人对油桶做了功。故D符合题意。
故选D。
2.(2025·湖南湘潭·模拟预测)AI机器人逐渐改变了我们的生活,如图所示为我国自主研发的某款人形机器人,身高1.65m,质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高0.9m。此过程中机器人对箱子所做的功为 J,箱子的重力势能 。
【答案】 90 增大
【详解】[1]已知机器人对箱子的力,箱子被抬高的距离,机器人对箱子所做的功为
[2]重力势能的大小与物体的质量、高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。
箱子被匀速抬高过程中,质量不变,高度增加,因此其重力势能增大。
3.(2026·湖南·模拟预测)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。
4.(2025·山东济宁·中考真题)下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析错误的是( )
A.小明在A处的重力势能比B处大
B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低
D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为
【答案】D
【详解】A.由图可知,A处海拔约2000m,B处海拔约1000m,因为A处高度较大,小明在A处的重力势能较大,故A正确,不符合题意;
B.大气压随高度的增加而减小,A处比B处海拔更高,因此A处的大气压比B处小,故B正确,不符合题意;
C.海拔越高,大气压越低,水的沸点随大气压降低而降低,A处海拔更高,故A处的沸点比B处低,故C正确,不符合题意;
D.小明从A处到B处,下降的高度Δh=2000m-1000m=1000m
重力所做的功W=GΔh=mgΔh=60kg×10N/kg×1000m=6×105J
故D错误,符合题意。
故选D。
5.(2025·湖北·二模)跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡的运动过程中经历了各个不同的位置,如图所示。不考虑摩擦和空气阻力,运动员从运动到的过程中, 能转化为 能;运动员从运动到的过程中,机械能 (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 势/重力势 动 不变
【解析】【小题1】[1][2]A点是助滑区的起点,高度较高,速度较小。B点是助滑区的最低点,高度最低,速度最大。在这个过程中,运动员向下运动,高度降低,重力势能减小,同时,速度增大,动能增加,即将重力势能转化为动能。
[3]由题可知,不考虑摩擦和空气阻力,即没有能量损失,因此,运动员的机械能保持不变,所以运动员从运动到的过程中,机械能不变。
6.(2025·海南·一模)投石器(如图)是一种古老的攻城利器。石块被投出后,在上升过程中( )
A.动能增加 B.重力势能增加 C.机械能增加 D.机械能不变
【答案】B
【详解】A.石块上升过程中,速度逐渐减小,而质量不变,因此动能会减小,不是增加,故A不符合题意;
B.石块上升时,高度逐渐升高,质量不变,因此重力势能会增加,故B符合题意;
C.机械能是动能与重力势能的总和。石块上升时,动能减小、重力势能增加,但由于空气阻力的存在,部分机械能会转化为内能,所以机械能总量是减小的,不是增加,故C不符合题意;
D.实际运动中存在空气阻力,机械能会因克服阻力做功而损耗,因此机械能不守恒、会减小,不是不变,故D不符合题意。
故选B。
7.(2025·山东济南·中考真题)科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式,大大减轻了农民的负担,提高了生产效率。如图所示,一架无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,下列情形中无人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是( )
A.水平向前匀速飞行 B.竖直向下匀速飞行
C.斜向上匀速飞行 D.斜向下匀速飞行
【答案】C
【详解】无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,质量减小,而做匀速运动时,其动能减小。要机械能不变,则必须增大重力势能,而质量减小,则高度必须增大,才有可能增大重力势能,因而斜向上匀速飞行时,机械能可能保持不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.(2025·安徽·二模)如图所示,小球沿轨道由静止从A处出发,经B、C处运动到D处的过程中,忽略所有阻力及摩擦力,且小球在C处的高度高于D处。下列说法正确的是( )
A.小球运动到D处时,动能刚好为零
B.小球在C处的速度小于在D处的速度
C.小球在B处的动能等于在C处的动能
D.小球在A处的机械能大于在D处的机械能
【答案】B
【详解】忽略所有阻力及摩擦力,机械能守恒,所以小球在各点的机械能相同。
A.由题可知,D点高度低于A点,所以重力势能小于A点,根据机械能守恒,减少的重力势能转化为动能,所以D点速度不可能为零,故A错误;
B.小球在C处和在D处的机械能相同,C的高度高于D的高度,C点的重力势能大于D点的重力势能,则C处的动能小于D处的动能,动能与质量和速度有关,质量不变,所以小球在C处的速度小于在D处的速度,故B正确;
C.小球在C处和在B处的机械能相同,C的高度高于B的高度,C点的重力势能大于B点的重力势能,则C处的动能小于B处的动能,故C错误;
D.由于机械能守恒,小球在A处的机械能等于在D处的机械能,故D错误。
故选B。
考点一 功的理解及判断
1.(2025·湖南·模拟预测)投掷实心球是中考体测项目之一。如图情景中,人对实心球有做功的是( )
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
【答案】A
【详解】做功的两个必要条件是“有力作用在物体上”且“物体在力的方向上移动距离”。
①捡起球:人对球施加向上的力,球向上移动了距离,人对球做功;
②停在空中:球虽受力,但未在力的方向上移动距离,不做功;
③挥动球:人对球施加力,球在力的方向上移动了距离,人对球做功;
④球飞出去:球飞出后不再受人的作用力,人对球不做功。
因此人对实心球做功的是①和③,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2025·湖南长沙·二模)杭州亚运会期间,我国运动健儿用汗水和努力,让五星红旗一次次升起。运动会蕴含着丰富物理知识,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图中林雨薇冲过终点不能立刻停止,是由于受到惯性的作用
B.乙图中巩立姣将铅球投出的过程中,巩立姣对铅球不做功
C.丙图中孙颖莎打乒乓球、球拍击球,球向对方弹回,说明力能改变物体的运动状态
D.丁图中刘焕华举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.甲图中林雨薇冲过终点不能立刻停止,是由于她具有惯性,惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是一种"作用力",故A错误;
B.乙图中巩立姣将铅球投出的过程中,她对铅球施加了力,且铅球在力的方向上发生了位移,根据功的定义W=Fs,她对铅球做了功,故B错误;
C.丙图中孙颖莎打乒乓球时,球拍击球使球的运动方向发生改变,这一现象说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.丁图中刘焕华举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力虽然大小相等、方向相反,但这两个力都作用在他身上,是一对平衡力;而地面对他的支持力与他对地面的压力才是一对相互作用力,题目表述容易引起混淆,故D错误。
故选C。
考点二 功和功率相关计算
3.(2025·湖南永州·一模)如图所示的行李箱重为200牛,一个男孩用20牛的水平拉力使行李箱在水平地面上匀速前进2米,此时箱子受到的摩擦力为 牛,重力做功为 焦。
【答案】 20 0
【详解】[1]男孩用20牛的水平拉力使行李箱在水平地面上匀速前进,此时摩擦力与拉力是一对平衡力,则摩擦力
[2]因为物体在竖直方向上没移动距离,,所以重力做功为0J。
4.(2025·湖南永州·二模)湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
【答案】 450 30
【详解】[1]小明对这箱柰李做的功为
[2]小明和爷爷抱的柰李质量相同,升高的高度相同,他们做的功相同,此次搬运中,小明的爸爸用时15 s ,则他对柰李做功的功率为
5.(2025·湖南湘西·一模)随着生活水平的提高,扫地机器人逐渐进入普通家庭。如图所示是质量为4kg的扫地机器人。
(1)扫地机器人之所以能够吸灰尘,是因为它内部的电机转动时使内部气体的流速变大,压强 (选填“变大”或“变小”);
(2)若扫地机器人静止在水平地面上,它与水平地面的接触总面积为0.04m2,则扫地机器人对水平地面的压强是多少 ?(g取10N/kg)
(3)某次工作时,该扫地机器人在水平地面上以0.5m/s的速度沿直线运动10s,扫地机器人提供的水平推力为200N,此过程中水平推力做了多少 功?
【答案】(1)变小
(2)1000Pa
(3)1000J
【详解】(1)扫地机器人之所以能够吸灰尘,是因为它内部的电机转动时使内部气体的流速变大,压强变小,小于外界大气压,灰尘在大气压的作用下进入吸尘器内。
(2)扫地机器人对水平地面的压强是
(3)扫地机器人运动的路程为
此过程中水平推力做的功为
考点三 机械能及其转化
6.(2025·湖南永州·一模)如图飞船搭载长征三号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,发射成功。下列说法正确的是( )
A.飞船在太空绕地球飞行时,飞船的运动状态没有改变
B.飞船在太空绕地球飞行时,受非平衡力作用
C.飞船搭载运载火箭上升过程中,飞船的机械能不变
D.运载火箭上升过程中,动能转化为重力势能
【答案】B
【详解】A.飞船在太空绕地球飞行时做曲线运动,其运动方向不断改变,因此运动状态发生改变,故A错误;
B.飞船在太空绕地球飞行时,运动状态不断改变,因此受到非平衡力的作用,故B正确;
C.飞船搭载运载火箭上升过程中,高度增加,重力势能增大;速度增加,动能增大,因此机械能增大,故C错误;
D.运载火箭上升过程中,燃料燃烧将化学能转化为内能,再转化为火箭的机械能,而不是动能转化为重力势能,故D错误。
故选B。
7.(2025·湖南张家界·一模)暑假期间,小王乘坐飞机从长沙去外省旅游,下列说法正确的是( )
A.飞机离地前速度越来越快,所受地面摩擦力变小
B.飞机加速起飞的过程中,机械能守恒
C.飞机减速下降的过程中,其重力势能增加
D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小
【答案】A
【详解】A.飞机离地前速度越来越快,根据流体压强与流速的关系,则飞机的升力增加,故飞机对地面的压力逐渐减小;再根据摩擦力与压力大小的关系,可知所受地面摩擦力变小,故A正确;
B.飞机加速起飞的过程中,发动机做功使机械能增加,不满足机械能守恒的条件,故B错误;
C.飞机减速下降的过程中,高度降低,其重力势能减小,故C错误;
D.飞机加速飞行时,若同时爬升,其重力势能可能增加,故D错误。
故选A。
8.(2025·湖南怀化·一模)如图为2025年哈尔滨亚冬会自由式滑雪大跳台比赛场景。运动员从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,从跳台末端飞出后,沿抛物线在空中飞行,最后落在山坡上。以下关于运动过程描述正确的是( )
A.运动员在助滑跑道上加速滑行时惯性增大
B.运动员从跳台末端飞出,其运动状态保持不变
C.运动员在空中沿着抛物线上升飞行时,动能增大
D.运动员最后下落阶段,重力势能减小
【答案】D
【详解】A.惯性是物体的性质,与速度大小无关,运动员在助滑跑道上加速滑行时惯性大小不变,故A错误;
B.运动员从跳台末端飞出,不是受到平衡力作用,其运动状态会改变,故B错误;
C.运动员在空中沿着抛物线上升飞行时,动能转化为重力势能,动能会减小,故C错误;
D.运动员最后下落阶段,高度降低,重力势能减小,故D正确。
故选D。
考点四 实验:探究物体动能跟哪些因素有关
9.(2025·湖南·模拟预测)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小吉同学设计了如图所示的三次实验。让小球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)实验中通过比较小球推动纸盒移动的距离可比较小球动能的大小,此探究方法是 。
(2)要探究动能大小与物体质量的关系,应完成 两次实验。
(3)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时,物体的 越大,动能越大。
(4)小吉同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,比较在不同表面滑行的距离(如表),三次实验整个过程中小车机械能减少量 。若水平面绝对光滑,小车将做 运动。
表面
毛巾
棉布
木板
小车运动距离
最近
较远
最远
【答案】(1)转换法
(2)甲、乙
(3)速度
(4) 相等 匀速直线
【详解】(1)铁球的动能不便于测量,该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法。
(2)要探究动能大小与物体质量的关系,需要控制速度相同,质量不同,让质量不同的小球从同一斜面的相同高度滚下,根据图示可知,应完成甲、乙两次实验。
(3)选用甲、丙两次实验可知,小球的质量相同,滚下的高度不同,高度越高,速度越大,推动纸盒移动的距离越远,动能也大,故可以得出的结论是:物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(4)[1]小车在斜面顶端时小车的重力势能相同,让小车从斜面顶端由静止滑下到水平面时,小车的动能相同;小车在不同的材料表面上运动时,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同,即机械能减少量相同。
[2]水平面是光滑的,则小车在水平方向上受力为0,竖直方向上受到平衡力作用,根据牛顿第一定律,运动的物体在没有受到力的作用时,将一直做匀速直线运动。
10.在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。(m<M,h<H)
(1)图甲利用斜面测量小车的平均速度,该实验的原理是 。
(2)图中乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是使物体滑到斜面底端时,保持 相同。
(3)由图乙推理:当小车在水平面上所受阻力为零时,小车将做 运动。
(4)图乙中,小车在水平面上三次滑行过程中,在 (填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面克服阻力做功的功率最大。
(5)图丙中第2和第3两次实验可得出结论: ,动能越大。
(6)图丁中,为何对车辆设定限制速度?请根据图丙中的实验结果进行解释。 。
【答案】(1)v
(2)速度
(3)匀速直线
(4)毛巾
(5)速度相同时,质量越大
(6)见解析
【详解】(1)在该实验中,测出小车的路程与通过该路程所用的时间,然后由平均速度公式求出小车的平均速度,因此该实验的原理是:v。
(2)探究过程中,由控制变量法可知,都让小车或小球从斜面的同一高度自由下滑,这样做的目的是使物体到达斜面底端的速度相同。
(3)乙实验探究阻力对物体运动的影响,小车从斜面上同一高度由静止滑下,接触面的粗糙程度不同,小车在水平面上滑动的距离不同,小车受到的阻力越小,运动的距离越大,推理当小车在水平面上所受阻力为零时,小车会做匀速直线运动。
(4)小车到达水平面开始端的速度相同,最终的速度为0,动能变化量相同,故小车在水平面上克服阻力做功相同,在毛巾表面上运动的时间最短,根据可知,小车在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
(5)图丙中第2和第3两次实验中,小球由斜面下滑的高度相同,下滑到水平面的速度相同,而丙中小球的质量大,由转换法知,小球的动能也大,可得出结论速度相同时,质量越大,动能越大。
(6)图丁中,货车和大客车的质量大于小汽车的质量,速度相同时,质量越大,动能越大,故为了安全,货车和大客车的限定的速度要小于小汽车的速度。
1.(2025·四川南充·中考真题)新学期,老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书,在下列过程中,同学们对书不做功的是( )
A.甲图中将书从地面提起的过程
B.乙图中在水平路面推车的过程
C.丙图中将书搬上教学楼的过程
D.丁图中将书堆放在桌面的过程
【答案】B
【详解】A.甲图中将书从地面提起的过程中书在拉力的方向上移动了距离,同学们对书做了功,故A不符合题意;
B.乙图中在水平路面推车的过程书不受同学们的力,同学们对书不做功,故B符合题意;
C.丙图中将书搬上教学楼的过程中书在手的支持力的方向上移动了距离,同学们对书做了功,故C不符合题意;
D.丁图中将书堆放在桌面的过程中书在手的力的方向上移动了距离,同学们对书做了功,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·山东滨州·中考真题)以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁担”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为稻粒受到惯性力
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“铁尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D.图丁“长流漂米”中,水从高处流下,水的重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁担”匀速转动的过程中,运动方向在不断地变化,其运动状态在不断地变化,故A错误;
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒由于惯性仍保持静止,又由于重力落入木桶中,惯性是物体的属性,不是力,因此不能描述为受到惯性力,故B错误;
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“铁尖”是通过减小受力面积来增大压强的,故C错误;
D.图丁“长流漂米”中,水由高处流下,水的质量不变,速度增大,高度减小,故重力势能减小,动能增加,所以是将重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
3.(2025·山东滨州·中考真题)伽利略在进行落体运动实验时,发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球,它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上,无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小,小球就会运动得越来越远。实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能最大的是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.一样大
【答案】D
【详解】已知斜面均是光滑的,即小球不受阻力作用,小球在运动过程中只有动能和重力势能的相互转化,所以小球的机械能是守恒的,实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能一样大。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(2025·四川乐山·中考真题)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求,某校组织学生远足爬山,开展户外运动。爬山区域等高线如图所示,不考虑重力变化,队伍重力势能最大的位置是( )
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
【答案】D
【详解】重力势能与物体的质量和所处高度有关,学生远足爬山过程中,质量不变,高度越高,重力势能越大,由图可知,D位置高度为800m,高度最高,因此队伍重力势能最大的位置是D处。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.(2025·江苏连云港·中考真题)如图所示,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
【详解】先后两次用同样的时间,用大小相同的力,物体移动的距离相同,由得出;由得出。故ABD错误,故C正确。
故选C。
6.(2025·山东淄博·中考真题)如图所示,小红在家玩“套圈”游戏,套圈从a点运动到c点的过程中(不计空气阻力)( )
A.在a点的重力势能最大
B.在c点的机械能大于在a点的机械能
C.由b点到c点的过程中,重力势能转化为动能
D.运动到b点时若所受的力全部消失,套圈将保持静止状态
【答案】C
【详解】B.套圈从a点运动到c点的过程中,由题意可知,不计空气阻力,套圈在整个过程中机械能守恒,机械能保持不变,所以a、b、c三点的机械能相等,故B不符合题意;
A.由于b点的位置最高,所以套圈在b点的重力势能最大,故A不符合题意;
C.从b点运动到c点的过程中,套圈的质量不变,高度减小,速度增大,则套圈的重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故C符合题意;
D.运动到b点的套圈在水平方向仍然具有一定的速度,若此时所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,套圈将沿水平方向做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选C。
7.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲所示,物体在10N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向右做直线运动。固定于地面的传感器发出的超声波遇到运动的物体被反射回传感器,传感器通过计算机显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s-t图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体做加速运动
B.0~15s内拉力做的功为300J
C.传感器相对于物体是静止的
D.物体受到的摩擦力小于10N
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,物体通过的路程与时间成正比,根据匀速直线运动的定义,路程与时间成正比的直线运动,物体做匀速直线运动,不是加速运动。故A错误;
B.由图乙可知, 0~15s内物体运动的路程s=30m,已知拉力F=10N,根据功的计算公式 W = Fs ,可得拉力做的功W=Fs=10N×30m = 300J
故B正确;
C.传感器固定在地面上,物体沿水平地面向右运动,传感器与物体之间的位置发生了变化,因此传感器相对于物体是运动的,故C错误;
D.物体做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的条件可知摩擦力f =F=10N
故D错误;
故选B。
8.(2025·江苏常州·中考真题)机器狗能帮助人们搬运重物;不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A.蹲着不动 B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动 D.承载重物匀速水平移动
【答案】B
【详解】对重物A受力分析可知,机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用,根据力做功的两个必要因素可知,需要在竖直方向上移动一定的距离,因此需要托举重物匀速竖直上升,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(2025·四川·中考真题)如图所示,在2025年春节联欢晚会上,机器人手持手绢欢快地扭秧歌。抛出的手绢在加速下落过程中( )
A.重力势能不变 B.重力势能转化为动能 C.动能减小 D.重力势能变大
【答案】B
【详解】手绢加速下落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;速度变大,动能变大。所以重力势能转化为动能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(2025·江苏连云港·中考真题)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能不变,机械能增加 B.动能增加,重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小 D.动能减小,重力势能增加,机械能不变
【答案】B
【详解】飞船加速升空的过程中,质量不变,速度变快,故动能增加,高度变高,故重力势能增加,机械能是动能和势能的总和,故机械能也增加,故ACD错误,B正确。
故选B。
11.(2025·山东潍坊·中考真题)运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,点与点等高,则( )
A.网球在点的动能为零
B.网球在点的机械能等于在点的机械能
C.网球在点的动能大于在点的动能
D.网球由点运动到点,减小的重力势能全部转化为动能
【答案】C
【详解】A.网球在a点被击出时,已经具有了向前运动的速度,而动能的大小与物体的质量和速度有关,速度不为零则动能不为零,所以网球在a点的动能不为零,故A不符合题意;
B.题目中提到网球触地过程中有一部分机械能转化成了内能,这意味着机械能会有损失。b点在网球触地前,c点在网球触地弹起后,由于触地时机械能减少,且b点与c点等高,则重力势能相同,由于b点的机械能等于动能与重力势能之和,则b点的机械能大于c点的机械能,故B不符合题意;
C.b点与c点等高,根据重力势能的影响因素质量和高度,可知网球在b点和c点的重力势能相等。又因为触地过程中机械能有损失,所以b点的机械能大于c点的机械能。根据机械能等于动能与重力势能之和,重力势能相等时,机械能大的动能也大,因此网球在b点的动能大于在c点的动能,故C符合题意;
D.网球由a点运动到c点的过程中,首先从a点到触地点,重力势能部分转化为动能,但同时会克服空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能;触地时,又有一部分机械能转化为内能;触地弹起后到c点,动能部分转化为重力势能,同样会克服空气阻力损失部分机械能,所以减小的重力势能并没有全部转化为动能,故D不符合题意。
故选C。
12.(2025·湖北武汉·中考真题)2025年5月1日,世界第一高坝——“双江口大坝”完成首次蓄水,蓄水量达到1.1亿立方米,如图所示。双江口水电站建成后大坝总高达315米,最高蓄水深度可达240米,从侧剖面来看,坝体是一个上窄下宽的梯形,坝底厚度达到1400米,坝顶厚度仅有16米。建成后的双江口水电站总装机容量为200万千瓦,年发电量可达77亿度。下列说法错误的是( )
A.大坝设计成上窄下宽的形状是因为水的深度越深,压强越大
B.最高蓄水位时,坝底受到水的压强为
C.水从高处流下的过程中,水的重力势能转化为动能
D.若水库中100t水下落240m,水的重力做功
【答案】D
【详解】A.同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,故双江口大坝设计成上窄下宽的形状,故A正确,不符合题意;
B.最高蓄水位时,坝底受到水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×240m=2.4×106Pa
故B正确,不符合题意;
C.水从高处流下的过程中,水的质量不变,速度增大,高度减小,故重力势能减小,动能增加,所以是将重力势能转化为动能,故C正确,不符合题意;
D.若水库中100t水下落240m,水的重力做功W=Gh=mgh=100×103kg×10N/kg×240m=2.4×108J
故D错误,符合题意。
故选D。
13.(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。
14.(2025·湖南长沙·中考真题)在紧急救援时,可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电,为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时,它的( )
A.动能增大 B.动能减小
C.重力势能增大 D.机械能减小
【答案】C
【详解】AB.当浮空器匀速升空时,质量不变,速度不变,动能不变,故AB不符合题意;
CD.当浮空器匀速升空时,质量不变,高度增大,重力势能增大,动能不变,机械能包括动能和势能,机械能增大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
15.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中,当卫星从近地点向远地点运行时,下列说法正确的是( )
A.动能增大,势能增大 B.动能减小,势能增大
C.动能增大,势能减小 D.动能减小,势能减小
【答案】B
【详解】人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中,机械能守恒,近地点高度小于远地点,则近地点重力势能小于远地点,当卫星从近地点向远地点运行时,重力势能增大,动能转化为重力势能,动能减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(2025·湖北·中考真题)如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置推动杆压缩皮橐(音tuó,口袋)送风,带动连接杆的绳拉弯竹子,随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气。下列说法错误的是( )
A.绳对竹子的拉力改变了竹子的形状
B.送风时竹子的弹性势能增大
C.送风时杆对皮橐不做功
D.竹子恢复过程弹力减小
【答案】C
【详解】A.水轮驱动装置推动杆压缩皮橐送风时,带动连接杆的绳拉弯竹子,力能改变物体的形状,是绳对竹子的拉力改变了竹子的形状,故A正确,不符合题意;
B.送风时竹子的弹性形变量增加,弹性势能增大,故B正确,不符合题意;
C.水轮驱动装置推动杆压缩皮橐送风时,杆压缩皮囊,杆对皮囊有压力,并且沿力的方向上通过一段距离,所以杆对皮橐做功,故C错误,符合题意;
D.竹子恢复原状过程中,弹性形变变小,弹力变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
17.(2025·湖北·中考真题)如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下,人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇( )
A.静止时不受支持力
B.下滑过程机械能增大
C.下滑过程重力势能减小
D.离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.救生艇静止时,无论是在水平甲板上还是在倾斜的轨道上,都受到重力和支持力的作用。在水平甲板上,重力与支持力平衡;在倾斜轨道上,重力、支持力和轨道对救生艇的静摩擦力三力平衡,故A不符合题意;
B.救生艇下滑过程重力势能转化为动能,因为有摩擦力,所以有一部分机械能转化为内能,所以机械能减小,故B不符合题意;
C.救生艇下滑过程重力势能转化为动能,所以重力势能减小,动能增加,故C符合题意;
D.离开轨道后,救生艇在水平方向上不受力,将保持原来的水平速度做匀速直线运动。在竖直方向上,受到重力作用,因此,救生艇离开轨道后做抛物线运动,而不是沿轨道方向做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选C。
18.(2025·河北·中考真题)图为河北丰宁抽水蓄能电站(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
【答案】D
【详解】A.水从下水库被抽到上水库,质量不变,高度增大,重力势能增大,故A错误;
B.物料运输车沿盘山路行驶,质量不变,速度增大时,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,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为为动能,故D正确。
故选D。
19.(2025·四川眉山·中考真题)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
【答案】D
【详解】A.推出去的铅球能在空中继续运动,因为它具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.若铅球运动到最高点仍有水平向右的速度,此时若所有力突然消失,由牛顿第一定律可知,铅球将会水平向右做匀速直线运动,故B错误;
C.铅球在运动过程中运动的方向和速度大小发生变化,处于非平衡状态, 受到非平衡力作用,故C错误;
D.铅球落地后静止时,质量不变,速度为零,铅球的动能为零,故D正确。
故选D。
20.(2025·四川德阳·中考真题)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在点时,动能最大
B.小球在点时,重力势能最大
C.小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
【答案】D
【详解】A.小球在、两点之间来回摆动,为右侧最高点,重力势能最大,动能最小,故A错误;
B.由图可知,为最低点,重力势能最小,故B错误;
C.小球从点运动到点的过程中,高度先减小后增大,重力势能先减小后增大,故C错误;
D.小球从点运动到点的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,重力势能转化为动能,因此动能增大,重力势能减小,故D正确。
故选 D。
21.(2025·四川凉山·中考真题)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则( )
A.乙车速度大小为10m/s
B.0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C.0~6s内,甲车重力做功为
D.0~6s内,甲车牵引力功率为
【答案】D
【详解】A.由图可知,乙车速度大小为
故A错误;
B.由图可知,甲车速度大小为
甲的速度大于乙的速度,甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,0~6s内,以甲车为参照物,乙车向南运动,故B错误;
C.0~6s内,甲车的重力的方向始终竖直向下,而甲车在竖直方向没有移动,因此不做功,故C错误;
D.若甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N,则0~6s内,甲车牵引力的功率为P甲=F甲v甲=1.6×103N×10m/s=1.6×104W
故D正确。
故选D。
22.(2025·山东威海·中考真题)溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具,人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行,利用木片等与溜索之间的摩擦减速,如图所示。某村寨的特色旅游项目,需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回。已知甲乙海拔相差约30m、相距约150m,峡谷深约800m。最合理的溜索设计方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图中上面溜索甲的位置较高,乙的位置较低,可以从甲滑动到乙,下面的溜索乙位置低,甲位置高,设计为“V”形,从乙滑动到甲,由于乙的机械能小于甲的机械能,乙无法自动滑动到甲,故A不符合题意;
B.图中两条溜索都是甲的位置较高,乙的位置较低,可以从甲滑动到乙,无法从乙滑动到甲,故B不符合题意;
C.图中上面溜索乙的位置较高,甲的位置较低,可以从乙滑动到甲,下面的溜索甲位置高,乙位置低,可以从甲滑动到乙,坡度较小,设计方案合理,故C符合题意;
D.图中可以从甲滑动到乙,也可以从乙滑动到甲,但是两条溜索有交叉部分,会互相干扰,起点的位置距离较远,坡度较大,滑动到终点速度较大,会有危险,故D不符合题意。
故选C。
23.(2025·贵州·中考真题)(多选)设一雨滴从高空由静止竖直下落,从开始下落计时,一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系如图所示。整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,下列判断正确的是( )
A.0~t1时间内,雨滴所受空气阻力逐渐增大
B.t1时刻雨滴所受空气阻力大小为F2
C.0~t1时间内,雨滴的动能保持不变
D.0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小
【答案】AD
【详解】A.整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,重力竖直向下,阻力竖直向上,合力为,根据图像可知0~t1时间内合力逐渐减小,因为雨滴质量变化忽略不计,即雨滴重力不变,所以造成合力变小的原因是0~t1时间内雨滴所受空气阻力逐渐增大,故A正确;
B.t1时刻雨滴所受合力大小为F2,受到的空气阻力大小为,故B错误;
C.0~t1时间内,雨滴受到的空气阻力发生变化,速度也发生变化,所以雨滴的动能改变,故C错误;
D.力的方向与运动方向相反,克服空气阻力也做功,会消耗机械能,因此0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小,故D正确。
故选AD。
24.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大,小石子弹出时的速度越 ,该过程中橡皮筋的 能转化为小石子的 能。弹出的小石子能继续向前飞行,是因为小石子具有 。
【答案】 大 弹性势 动 惯性
【详解】[1]橡皮筋被拉时发生的形变越大,橡皮筋具有的弹性势能越大,转化为小石子的动能就越大,小石子质量不变,动能越大,速度越大。
[2]橡皮筋发生弹性形变时具有弹性势能,所以该过程中橡皮筋的弹性势能转化为小石子的能量。
[3]小石子被弹出时,速度增大,动能增加,所以是橡皮筋的弹性势能转化为小石子的动能。
[4]弹出的小石子能继续向前飞行,是因为小石子具有惯性,惯性是物体保持原来运动状态的性质,小石子弹出后,由于惯性会继续保持向前的运动状态。
25.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越 。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车 (选填“做功”或“不做功”)。
【答案】 动 大 不做功
【详解】[1]压缩弹簧松手后,被压缩后的弹簧将小车弹出,弹簧的弹性势能减少,小车的机械能增大,所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。
[2]弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越大。
[3]小车在水平木板上运动,小车受到的重力向下,小车没有在重力的方向上移动距离,故重力没有对小车做功。
26.(2025·江苏镇江·中考真题)如图所示是每隔相等时间拍摄的某篮球撞击地面过程的照片,由图可知,篮球从A点到B点过程中,速度在逐渐 ,篮球在C点的重力势能 在B点的重力势能,篮球与地面撞击时部分机械能转化为 。
【答案】 减小 小于 内能
【详解】[1]篮球从A点到B点过程中,高度逐渐升高,动能转化为重力势能,速度逐渐减小。
[2]C点的高度小于B点的高度,篮球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。
[3]篮球撞击地面的过程中,受到地面的撞击力作用,由于撞击力对篮球做功,将部分机械能转化为内能。
27.(2025·江苏宿迁·中考真题)2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后,由于受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,动能 ,势能 ,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 不变 减小 减小
【详解】[1][2][3]返回舱受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,它的质量不变,速度不变,所以动能不变,高度减小,它的势能减小;机械能是动能与势能的总和,所以机械能减小。
28.(2025·四川·中考真题)小珍同学到养老中心参加志愿者活动时,用推车帮助老奶奶搬运生活用品。若她用20N的水平推力,推着推车水平移动10m,用时20s。其推力做功为 J,做功的功率为 W。
【答案】 200 10
【详解】[1]推力做功
[2]做功功率
29.(2025·山东威海·中考真题)如图所示,用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长5m)底端匀速推到顶端,用时20s。则推力做功为 J,有用功的功率为 W。
【答案】 750 30
【详解】[1]推力做功W=Fs=150N×5m=750J
[2]有用功W有=Gh=500N×1.2m=600J
有用功的功率
30.(2025·江苏扬州·中考真题)如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来, 能转化为 能,冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙,是为了增大 。
【答案】 重力势 动 摩擦力
【详解】[1][2]水从高处流下,质量不变,高度变小,重力势能变小;速度增大,动能变大,重力势能转化为动能。
[3]石磨接触面粗糙,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
31.(2025·四川达州·中考真题)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
【答案】 0.75 3
【详解】[1]根据,拉力F的功率为
[2]弹簧测力计的示数为2N,则物体A受到的拉力为2N。物体A静止,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右。根据力的相互作用,A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左。物体B做匀速直线运动,受力平衡,B受到水平面向左的摩擦力、来自于A的向左的摩擦力以及水平向右的拉力F,根据力的平衡条件,B受到水平面的摩擦力为
32.(2025·黑龙江·中考真题)如图1,这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,在此过程中小明感到 (填“毛巾”或“木板”)对手的运动的阻碍作用较大些。
(2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。
(3)实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现:当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它将会一直做 运动。
(4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 (填“相同”或“不同”)高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,为避免这种现象发生,请你为小明同学提出一条较合理的改进建议: 。
【答案】(1)毛巾
(2)初速度
(3) 远 匀速直线
(4) 不同 减小小球在斜面上的高度
【详解】(1)实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,根据滑动摩擦力大小影响因素,压力一定,由于毛巾最粗糙,在此过程中小明感到毛巾对手的运动的阻碍作用较大些。
(2)由控制变量法,实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的初速度。
(3)[1][2]木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离,当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越远。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它的速度不会变小,将会一直做匀速直线运动。
(4)[1]小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,要控制质量相同,改变速度大小,将一个小钢球分别放在同一斜面上的不同高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。
[2]当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,可知小球的动能过大,为避免这种现象发生,应减小小球的动能大小,在质量不变时,减小小球的速度,较合理的改进建议:减小小球在斜面上的高度。
33.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图所示,某体操运动员的质量为45kg,单脚直立于平衡木上,已知脚与平衡木接触的有效面积为,g取10N/kg,求:
(1)运动员的重力。
(2)运动员对平衡木的压强。
(3)当运动员从平衡木上跳下时,重心下降高度为1.2m,重力对她做的功。
【答案】(1)
450N
(2)
(3)
540J
【详解】(1)运动员质量为45kg,g取10N/kg,则运动员的重力
(2)运动员与平衡木接触的面积
运动员对平衡木的压力大小等于重力大小,即
运动员对平衡木的压强
(3)当运动员重心下降高度1.2m时,重力对她做的功
34.(2025·江苏苏州·中考真题)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升,取,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
【答案】(1)0.3m/s
(2)
(3)900W
【详解】(1)货箱的速度
(2)叉车对货箱所做的功
(3)叉车对货箱所做功的功率
35.(2025·山东·中考真题)为了促进低空经济高质量发展,山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示,自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上,与地面的总接触面积为0.01m2,无人机运送货物过程中,达到限定速度后,匀速上升100m,接近限定高度。求:
(1)无人机装载货物后对水平地面的压强;
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功。
【答案】(1)5×104Pa
(2)2×104J
【详解】(1)无人机装载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300N+200N=500N
无人机装载货物后对水平地面的压强
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200N×100m=2×104J
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