内容正文:
2026年中考物理一轮复习专题一功和机械能
一、单选题
1.如图所示,摆球下降的过程中,它的( )
A.重力势能减小,动能减小 B.重力势能减小,动能增大
C.重力势能增大,动能增大 D.重力势能增大,动能减小
2.飞行的子弹因为速度大而具有较大的动能。下列四次实验中,对比哪两次实验能说明其道理( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
3.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
4.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
5.如图所示是电影《哪吒1》中哪吒与敖丙踢毽子的场景,下列说法正确的是( )
A.敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态
B.敖丙踢出毽子后,毽子在空中飞行,是因为敖丙在持续对毽子做功
C.毽子运动到最高点时受平衡力作用
D.毽子从低到高的运动过程中,重力势能转化成动能
6.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
7.2025年2月7日至14日,第九届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市举行,其中冰壶项目深受观众喜爱,关于冰壶运动下列说法正确的是( )
A.冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶受到惯性
B.冰壶运动员在推动冰壶向前滑动过程中没有对冰壶做功
C.冰壶运动员快速刷冰可以通过减小摩擦来增大冰壶滑行距离
D.冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强小
8.“会挽雕弓如满月”,对于“如满月”的弓和射出去的箭,下列说法合理的是( )
A.力改变了弓的形状 B.弓箭是将弓的内能转化成箭的动能
C.射出去的箭是因为受到惯性的作用 D.箭头的设计是为了减小压强
9.如图所示,下列措施中有利于顿钻碎石的是( )
①增大加重杆的重量②减小加重杆的重量③增加钻头的锋利程度④尽量让钻从低的地方下落
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
10.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
11.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
12.在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”的两个实验中,都出现如图所示的情景。在提供图中器材的基础上,有以下判断:
①添加一条棉布和一块玻璃板,可完成“探究阻力对物体运动的影响”实验
②添加一个木块和若干砝码,可完成“探究动能大小与哪些因素有关”实验
③要完成上述两个实验,每次小车都需要从同一斜面同一位置由静止释放
④两个实验都需要在实验基础上通过科学推理得出结论
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
13.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
14.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
15.图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
16.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
17.如图所示,有两个相同的钢质小球A和B,分别用细线悬挂起来。将A拉起后释放,A向下摆动撞击B,A静止下来,B开始摆动。B回摆后撞击A,B静止下来,A开始摆动。几位同学观察这个过程,进行了以下归纳,其中正确的是( )
A.原来静止的小球被撞击而运动,说明力是物体运动的原因
B.原来运动的小球被阻挡而静止,说明力是物体静止的原因
C.碰撞使运动的小球静止,使静止的小球运动,说明力是改变物体运动状态的原因
D.两个小球循环往复摆动,说明物体具有惯性,可以一直这样运动下去
18.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
19.物理的学习不仅需要掌握各种物理概念和物理规律,还需要掌握各类科学探究方法。例如“控制变量法”、“等效替代法”、“转换法”、“理想实验法”、“类比法”、“理想模型法”等。下列研究实例中,各种探究方法对应正确的是( )
A.如图甲所示,为了描述光的传播情况,通常用一条带有箭头的直线,即“光线”来表示光的传播径迹和方向——转换法
B.如图乙所示,将玻璃瓶内的空气逐渐抽出时手机铃声逐渐减小,可知真空不能传声——类比法
C.如图丙所示,通过观察木块B被钢球A撞出的距离来判断钢球A动能的大小——替代法
D.如图丁所示,研究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,控制接触面相同,改变木块所受压力,测木块受到的滑动摩擦力;控制压力相同,改变接触面粗糙程度,测木块受到的滑动摩擦力——控制变量法
20.2025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
21.“那达慕”是国家级非物质文化遗产,射箭是“那达慕”大会的传统项目之一。某次射箭的情景如图所示。箭在飞行过程中( )
A.弓弦仍对箭做功 B.受到惯性的作用
C.运动状态保持不变 D.相对于地面是运动的
22.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.
23.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.
24.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
25.在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。下列物理量采用该方法定义的是( )
A.长度 B.温度 C.功率 D.功
26.如图所示,驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗( )
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能增大 D.重力势能减小
27.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
28.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
29.如图为三峡大坝泄洪的画面。上游洪水从泄洪口喷出,江面上激起大量水雾,阳光白云下出现绚丽的彩虹。下列说法正确的是( )
A.白云是由江水升华形成的 B.彩虹是太阳光的色散现象
C.水雾是分子热运动形成的 D.上游水位越高喷水速度越小
30.如图为我国高原装载机。它不仅能在高原完成大吨位土方装卸,其铲斗前端的铲齿还能轻松铲断坚硬的岩石。下列说法正确的是( )
A.轮胎花纹是为了增大摩擦 B.轮胎宽大是为了增大压强
C.铲齿尖锐是为了增大压力 D.铲斗举起土方越高做功越少
31.如图,是我国为满足森林灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。工作时,它可在20秒内吸水12吨,并在4秒内倾泻完毕,能实现水源与火场之间多次往返。下列关于“鲲龙”的说法正确的是( )
A.停在水面上不工作时,处于平衡状态
B.停在水面上吸水过程中,下表面受到水的压强不变
C.在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速大,压强大
D.降落过程中,重力势能不变
32.2025年5月5日,我国台球运动员赵心童以18:12战胜对手,成为第一位夺得斯诺克世锦赛冠军的亚洲球员,如图所示为其打球的瞬间。下列说法正确的是( )
A.击球时,球杆对台球有作用力,台球对球杆没有作用力
B.击球后台球运动,说明力可以改变物体的运动状态
C.台球在滚动的过程中惯性越来越小
D.台球在减速滚动的过程中机械能保持不变
33.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
二、多选题
34.重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够长的白板上。0~6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s后撤去拉力F,磁铁静止不动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.磁铁受到白板的吸引力与支持力是一对平衡力
B.磁铁在0~6s内通过的路程为8m
C.磁铁在5s时所受的摩擦力大小为6N
D.磁铁在2s时机械能达到最大
35.“低碳出行,骑行天下”。下列有关自行车骑行的说法,正确的是( )
A.下陡坡时不用蹬速度也会越来越快,是因为重力势能转化为动能
B.上坡时加紧蹬几下,是为了增大自行车的惯性
C.停止蹬自行车,它会慢慢停下来,说明力可以改变物体的运动状态
D.刹车时用力捏车闸,是通过增大压力的方法来增大摩擦的
36.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
三、填空题
37.用如图所示的装置探究物体的动能大小与速度的关系时,应让同一辆小车从斜面 高度处由静止滑下,撞击置于水平面上 (选填“相同”或“不同”)位置的同一木块。通过比较木块 来比较小车动能的大小。
38.阅读以下内容,回答问题:
某同学的体测成绩表
项目
立定跳远
长跑(1000米)
一分钟跳绳
……
成绩
230cm
250s
180个
……
(1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 。
(2)该同学受到的重力是500N,每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm,则一分钟内克服重力做功的功率为 W。
39.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”)。
40.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 。
41.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 。
42.小区安全,人人有责。图是小区行车限速标志牌,表示行车速度不要超过5 (填写单位)。严禁高空抛物!重物下落过程中 (填机械能转化情况)。
43.2025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”)。
44.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。
45.2025年4月20日,我国完全自主研制的大型水陆两栖灭火飞机AG600“鲲龙”,圆满完成从研制到“市场准入”的关键跨越。该飞机:
(1)在水平跑道上静止时,飞机所受的重力与地面对它的 是一对平衡力。轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来 摩擦的。
(2)在跑道上加速运动时,飞行员的动能 。同时飞行员的身体向后倾斜,这是由于飞行员具有 。
(3)飞行时机翼获得升力的原因:流体流速越大的位置压强越 。
46.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。
47.无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中,无人机载着空货箱竖直匀速上升36m用时30s。不计空气阻力,g取10N/kg。
(1)无人机上升时,以地面为参照物,它是 的;
(2)无人机竖直匀速上升时的速度为 m/s;
(3)在取货点,工作人员将快递放入货箱,无人机再次升空,竖直匀速上升30m用时30s。已知无人机配备的货箱质量为1kg,取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为1∶2,放入货箱的快递质量为 kg。
48.冰雪“出圈”,文化“出彩”,大美吉林的地域文化,为全国各地的游客带来了别具一格的体验。
(1)精彩纷呈的冰雪实景戏曲秀中,一位身着京剧戏服的小伙在雪道上飞驰。以他使用的滑雪板为参照物,小伙是 的,在加速下滑的过程中其动能 。
(2)游客沿着长度为200m的冰雪大滑梯滑下,历时25s,游客下滑的平均速度是 m/s,滑到底端时游客不能立刻停下,是因为游客具有 。
49.如图所示,举重运动员将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃 (填“做功”或“没做功”);当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,地面对举重运动员的支持力与举重运动员受到的重力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
50.某款重力为2N的电动玩具小车,以的功率在水平路面上匀速运动,此过程中所受摩擦阻力恒为0.6N,则匀速运动时的速度 ;现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4m的路程,对应上升2m的高度,此过程中所受摩擦阻力恒为0.5N,则玩具小车所用时间 s。
51.我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人,关节处有液态润滑剂形成的润滑膜,可减小 ,使其动作更灵活;山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
52.2025年4月24日,神舟二十号飞船与中国空间站核心舱成功完成对接。
(1)神舟二十号飞船和中国空间站核心舱对接成一个整体后,以神舟二十号飞船为参照物,中国空间站核心舱是 (选填“运动”或“静止”)的;空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中,空间站 (选填“具有”或“没有”)惯性,地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的 (选填“快慢”或“方向”)。
(2)航天员在空间站核心舱内面对面交流时,声音通常是通过 (选填“空气”或“电磁波”)传播的。航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒,其目的是为了 (选填“增大”或“减小”)抓取物体时的摩擦。中国空间站用霍尔发动机来微调飞行姿态,已知每台霍尔发动机产生的推力为0.08N,空间站运行的速度为7.7km/s,当霍尔发动机产生的推力方向与空间站运行的方向相同时,每台霍尔发动机推力的功率为 W。
四、实验题
53.前掷实心球是常见的田径运动项目之一。小华通过分析图所示动作要领,猜想实心球抛出距离可能与抛出时的角度有关,于是设计图所示实验装置进行验证,步骤如下:
①将教学用量角器固定在水平桌面边缘,玩具弹簧枪的枪管贴近量角器;
②枪管沿水平方向发射塑料弹丸,用刻度尺测出弹丸落地点与枪口的水平距离,并记录实验数据;
③多次改变枪管与水平面的夹角,进行实验。实验数据如下表:
发射角度
0°
15°
30°
45°
60°
75°
水平距离/m
3.22
5.15
6.81
7.27
6.08
3.46
(1)实验时,枪管中的弹簧被压缩,说明力可以改变物体的 ;弹丸离开枪管后,还能继续向前运动,因为它具有 ;弹丸离开枪管后,弹簧对弹丸 (选填“做功”或“不做功”)。
(2)由实验数据可知:当发射角度为 时,弹丸弹射的水平距离最远。小华查阅资料获知:受诸多因素影响,前掷实心球的最佳角度为。
(3)结合实际进行猜想,同一位运动员前掷实心球的抛出距离还与哪些因素有关?请自选实验器材,简要陈述实验方法。
54.如图1所示,我国部分古代建筑屋顶采用弧线型设计,“如鸟斯革,如翚斯飞”。屋顶为什么这样设计?某兴趣小组通过实验进行探究。
根据经验,雨水流过屋顶的时间越短,防雨效果越好,为此他们首先进行了实验一。
实验一:探究雨滴经过屋顶的时间与哪些因素有关
(1)猜想:影响雨滴流过屋顶(高度、宽度均相同)时间的因素可能为:雨滴在屋顶运动的初始位置、屋顶材料、屋顶形状(雨滴与屋顶碰撞之后的速度近似为零,他们认为可不用研究雨滴初始速度这一因素)
设计实验方案:
请写出1个测量时间的工具: 。
图2所示5个实验:用钢珠代替雨滴,将相同钢珠从屋顶不同位置静止释放,记录钢珠经过屋顶的时间。若研究该时间与屋顶材料的关系,应选择实验 进行研究。
测量与分析:
用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据,画出s-t关系如图3所示,其中图像 (选填“c”“d”)表示钢珠运动的平均速度较大;钢珠滑过屋顶 (选填“甲”“乙”)的时间较短。
实验二:探究下雨时不同屋顶对墙体的保护能力
(2)如图3所示,甲、乙、丙是下方墙体相同、屋顶的材料相同但形状不同的三个建筑。将代替雨滴的相同钢珠分别在甲、乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面,测量落地点到墙的距离s1、s2,数据如表2所示。
表2
实验次数
距离/cm
s1
s2
1
45
56
2
43
59
3
44
58
根据表2推测:为防止雨水落地时飞溅打湿墙体,下雨时 对墙体保护更好(选填“甲”“乙”)。若不计一切阻力,甲图中钢珠落地时的动能 乙图中钢珠落地时的动能(选填“<”“=”“>”)。
实验三:探究不同屋顶对建筑采光的影响
(3)图3甲、乙、丙三个建筑右侧墙体均安装大型窗户,某时刻阳光方向如图所示,阳光能够照射到房间内距离最远的是 (选填“甲”“乙”“丙”)。
55.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: 。
56.一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患,如图甲所示。这一问题引发了小明、小羽的思考:这类广告牌之所以容易倾倒,是否与它们的结构特点有关?通过观察,他们绘制了这类广告牌的结构图(如图乙所示),并猜想:在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒。
为验证猜想,他们制定了如下探究方案:制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型,底座质量不计,如图丙所示。用悬挂于铁架台上的铁球撞击展板,模拟外界对展板的作用,记录观察到的现象并进行分析。
接下来请参与他们的探究并回答以下问题:
(1)如图丁所示,他们让铁球静止时与展板接触但不挤压。拉起铁球,松手后铁球由静止向下摆动,铁球的重力势能转化为 能,使铁球具有撞击展板的能量。
(2)小明先后两次释放铁球,分别撞击两块展板最上端。为使两次的撞击作用相同,摆线被拉开的角度α应该 。撞击后发现:两块展板都未倾倒。由此,小明得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。你认为他能否根据实验现象得到这一结论? 。(无需说明理由)
(3)小羽对小明的结论提出了质疑。她选用了一个质量更大的铁球,重复上述操作后发现:两块展板都被撞倒。这似乎证明了小明的结论是正确的。你认为当撞击作用相同时,需观察到什么现象,才可对比出哪块展板更容易倾倒? 。
(4)在不改变实验装置的前提下,如何验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒”,请写出你的操作方法。
五、简答题
57.如图所示,一木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止,已知木块在A点时的动能为60J。小明设想:若不计空气阻力,我提供60J的能量全部用来推动木块做功,就可以用下列两种方式将木块沿原路推回A点。
方式一:用水平推力从B点推动木块,使其达到某一速度后,保持这一速度推动至A点;
方式二:用水平推力从B点推动木块,使其运动一段距离后,撤去推力,木块能滑行至A点。
请分别判断小明设想的这两种方式是否可行?说明理由。
六、计算题
58.上有“天宫”,下有“龙宫”。据了解,我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站,该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米,排(海)水量为2600吨,将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度,取。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,求:
(1)该处海水的压强;
(2)该空间站在深海中所受浮力的大小;
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟,在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功?
59.2025年1月1日,国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相,它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为,取。
(1)汽车启动前,静止在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为,求此时汽车对地面的压强。
(2)如图所示,汽车悬停在空中,画出此时汽车所受重力示意图。
(3)若空气阻力忽略不计,求汽车从地面匀速升高300m时升力做的功。
60.蒸汽机发明以后,为了衡量蒸汽机做功的快慢,人们把蒸汽机与马匹进行比较,于是“马力”应运而生,后来“马力”作为功率的单位经常应用在工程技术领域。当蒸汽机抬高重物做的功时,蒸汽机做功的功率就是1“马力”。请用功率的公式计算回答,1“马力”等于多少瓦?
61.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。
62.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。
高速铁路的广泛应用,使人们的出行更加便捷。放假期间,小明与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,如表所示是它的部分参数,求:
满载时总质量
1000t
车轮与铁轨接触总面积
0.8m2
最高时速
360km/h
63.列车从葫芦岛到沈阳实际运行1.5h,运行的距离是多少?
64.满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
65.若列车在水平轨道上已最高速度做匀速直线运动,所受阻力是其满载时重力的0.01倍,此过程中牵引力的功率是多少?
66.运-20是我国自主研制的重型运输机,如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比,即,为定值(未知)。飞机在平直跑道上从静止开始加速,当速度达到时,飞机即将离地起飞,此时飞机所受升力与重力相等。升空后,飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h,其发动机在水平方向的牵引力大小为。
(1)求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。
(2)求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
(3)已知飞机重力为,求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。
67.“雪龙”号是我国最大的极地考察船,排水量约,吃水深度可达,动力系统中,主机功率。取,,求:
(1)“雪龙”号满载时受到的浮力;
(2)水面下5m深处船壁受到海水的压强;
(3)如图所示,执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行,假如船以的速度做匀速直线运动,主机能提供多大的动力。
七、综合题
68.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。
2026年中考物理一轮复习专题一功和机械能
参考答案
1.B
【详解】摆球下降的过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能逐渐变小,速度变大,动能逐渐增大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】四次实验中,均通过观察小车推动小木块运动距离的远近来体现小车具有动能的大小。要说明同一物体速度越大,具有的动能越大的道理,应控制其他条件相同,只改变小车的速度进行比较。
A.实验①和②中,因同一小车从斜面上由静止下落的高度不同,到达水平面的速度不同,即质量不变,速度改变,因此可以说明动能与速度的关系,故A符合题意;
B.实验②和③中,改变小车的质量,下落的高度不变即到达水平面的速度相同,能说明动能与质量的关系,但不能说明动能与速度的关系,故B不符合题意;
CD.实验②和④、③和④中,小车的质量和到达水平面的速度均不同,没有控制变量,无法得出结论,故CD不符合题意。
故选A。
3.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。
4.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。
5.A
【详解】A.敖丙将毽子踢飞,对毽子施加了力的作用,毽子的运动状态发生了改变,这说明敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态,故A正确;
B.敖丙踢出毽子后,毽子由于惯性在空中飞行,此时敖丙对毽子没有力的作用,不对毽子做功,故B错误;
C.当毽子运动到最高点时,具有水平方向的速度,受到竖直向下的重力以及向后的阻力,这两个力方向不是相反的,也不共线,不是一对平衡力,所以毽子运动到最高点时受平衡力作用,故C错误;
D.毽子从低到高的运动过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度变大,重力势能增大,所以此过程动能转化为重力势能,故D错误。
故选A。
6.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。
7.C
【详解】A.惯性不是力,不能说受到惯性,冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶具有惯性,故A错误;
B.冰壶运动员在推动冰壶向前滑动过程中,运动员对冰壶有向前的推力,冰壶在推力的方向上移动了距离,运动员对冰壶做了功,故B错误;
C.冰壶运动员快速刷冰,压力不变时,减小了接触面的粗糙程度,减小了摩擦,来增大冰壶滑行距离,故C正确;
D.冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时受力面积小,压力相等,由可知,冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强大,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.弓被拉弯是因为弓受到了力的作用,力改变了弓的形状,故A正确,符合题意;
B.弓箭是将弓的弹性势能转化成箭的动能,故B错误,不符合题意;
C.箭射出去就是因为弓的弹性势能转化为了箭的动能,惯性不是力,不能受到惯性的作用,故C错误,不符合题意;
D.箭头的设计是为了减小受力面积增大压强,故D错误,不符合题意。
故选A。
9.D
【详解】顿钻碎石需要增大对碎石的压强或者使杆具有更大的能量。所以可以通过增大压力减小受力面积的方式去增大压强。①增大加重杆的重量可以增大压力,③增加钻头的锋利程度可以减小受力面积增大压强。除此之外也可以通过将杆从高的地方下落去增大钻的重力势能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.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。
11.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。
12.A
【详解】①在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,通过在水平面上先后铺毛巾(阻力大)、棉布(阻力较小)、木板(阻力小),改变小车受到的阻力,从而探究阻力对物体运动的影响,所以①正确。
②“探究动能大小与哪些因素有关”实验,需要让小车撞击木块,通过木块被推动的距离反映动能大小。添加一个木块和若干砝码,可改变小车质量等因素,从而探究动能大小与质量等因素的关系,所以②正确。
③“探究阻力对物体运动的影响”实验,让小车从同一斜面同一位置由静止滑下,是为了使小车到达水平面时初速度相同;但“探究动能大小与哪些因素有关”实验,若探究动能与速度的关系,需让同一小车从不同高度滑下,并非每次都从同一位置滑下,所以③错误。
④“探究阻力对物体运动的影响”实验,是在实验基础上科学推理(若阻力为零,小车匀速直线运动);“探究动能大小与哪些因素有关”实验,是通过实验现象(木块被推动的距离)直接归纳结论,并非都用科学推理,所以④错误。
综上,①②正确。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
13.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。
14.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。
15.D
【详解】手受到的拉力与手对细绳的拉力,这两个力分别作用在细绳和手上,作用在不同的物体上,不是平衡力,所以观点①错误;
向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜发生弹性形变,且形变程度逐渐增大,根据弹性势能的影响因素(弹性形变程度越大,弹性势能越大),橡皮膜的弹性势能逐渐增大,观点②正确;
“吸气”时,向下拉橡皮膜,瓶内空间增大,气压减小,瓶内气压小于外部大气压,空气才会经胶管进入气球,所以观点③错误;
“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压,这样才能保持平衡,观点④正确。
综上所述,观点②和④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
16.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。
17.C
【详解】A.力不是物体运动的原因,原来静止的小球被撞击而运动,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.力不是物体静止的原因,原来运动的小球被阻挡而静止,运动状态改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.碰撞使运动的小球静止,使静止的小球运动,小球受撞击力后运动状态改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D.两个小球循环往复摆动中因为要克服阻力做功,机械能减小,所以会逐渐停止往复摆动,故D错误。
故选C。
18.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。
19.D
【详解】A.图甲中用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,建立一个模型,描述光的传播路径,运用的是模型法,故A错误;
B.图乙中逐渐抽出瓶内空气,空气这种介质慢慢变少,声音慢慢变小,得出声音的传播需要介质,但是在实验室中无法抽成真空状态,故是推测出真空不能传声,运用了推理法,故B错误;
C.图丙中无法直接测量钢球A的动能,转而通过测量被撞木块B被推出的距离s来间接表征A的动能大小,这是运用了转换法,故C错误;
D.图丁中研究滑动摩擦力时,探究摩擦力与压力的关系,需要先保持接触面相同、只改变木块所受压力,测木块受到的滑动摩擦力;探究摩擦力与接触面的粗糙程度关系,保持压力相同,只改变接触面的粗糙程度,每次都只改变一个因素、控制其他量不变,属于典型的“控制变量法”,故D正确。
故选D。
20.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。
21.D
【详解】A.箭在飞行过程中,弓弦对箭没有力的作用,故弓弦对箭没有做功,故A不符合题意;
B.惯性是物体的性质,不是力,所以不能说受到惯性的作用,故B不符合题意;
C.箭在飞行过程中,速度在不断变化,则运动状态发生了改变,故C不符合题意;
D.箭在飞行过程中,箭相对于地面的位置发生了变化,所以箭相对于地面是运动的,故D符合题意。
故选D。
22.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。
23.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。
24.D
【详解】A.从B到C的过程中,该同学已经松手,不再对冰壶施加力。因此,虽然冰壶在运动,但没有推力作用在冰壶上,根据功的定义,功是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。该同学对冰壶没有做功,故A错误;
B.惯性是物体保持原有运动状态的性质,是物体固有属性,不是一种力。冰壶从B运动到C是因为它具有惯性,想要保持原来的运动状态,而不是“受到惯性作用”,故B错误;
C.从B到C的过程中,冰壶受到摩擦力的作用,摩擦力始终与冰壶的运动方向相反,因此冰壶会一直减速,直到最终静止。在此过程中,冰壶的机械能(动能)逐渐转化为内能,而不是“先加速后减速,机械能没有转化为内能”,故C错误;
D.冰壶在AB段和BC段都与冰面接触,且冰面的粗糙程度相同,冰壶对冰面的压力也相同(均为冰壶的重力)。根据滑动摩擦力大小影响因素,冰壶对冰面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,因此冰壶在AB段和BC段所受的摩擦力大小相等,故D正确。
故选D。
25.C
【详解】
A.长度是基本物理量,非比值定义,故A不符合题意;
B.温度是基本物理量,非比值定义,故B不符合题意;
C.功率的定义是功与时间的比值,即 ,与速度 的定义方法相同,均采用比值法定义,故C符合题意;
D.功的定义为 ,属于乘积定义,故D不符合题意。
故选C。
26.C
【详解】智能机器狗驮着货物匀速上山过程中,质量不变,速度不变,则动能不变;高度升高,则重力势能增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
27.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。
28.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。
29.B
【详解】A.升华是指物质从固态直接变为气态的过程,而江水是液态。白云实际上是由江面上的水蒸气上升到高空后,遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶聚集而成的,故A错误;
B.当太阳光照射到空气中的水滴时,由于不同颜色的光在水滴中折射的角度不同,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这就是光的色散现象,彩虹正是由于阳光穿过水雾时发生色散而形成的,故B正确;
C.分子热运动是指分子的无规则运动,而水雾是肉眼可见的小水滴,是由水蒸气遇冷液化形成的宏观现象,并非单纯的分子热运动结果,故C错误;
D.根据重力势能的影响因素,上游水位越高,水的重力势能越大,转化为动能后,喷水速度会越大,故D错误。
故选B。
30.A
【详解】A.铲车轮胎有花纹,是为了在铲车对地面的压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大车与地面的摩擦力,故A正确;
B.铲车对地面的压力一定,轮胎较宽,增大了与地面的接触面积,减小了对地面的压强,故B错误;
C.铲车的铲齿尖锐,是为了在同样的压力作用下,通过减小受力面积,产生更大的压强,更容易铲断坚硬的岩石,故C错误;
D.铲斗举起土方越高,克服重力做功越多,故D错误。
故选A。
31.A
【详解】A.“鲲龙”停在水面上不工作时,处于静止状态,受力平衡,因此处于平衡状态,故A正确;
B.“鲲龙”停在水面上吸水过程中,自身总重力不断变大,导致浸入水中的深度变大,根据p=ρgh可知,下表面受到水的压强变大,故B错误;
C.根据伯努利原理可知,在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速大,压强小,故C错误;
D.重力势能与质量和高度有关,因此“鲲龙”降落过程中,高度减小,重力势能减小,故D错误。
故选A。
32.B
【详解】A.击球时,球杆对台球有作用力,台球对球杆有反作用力,故A错误;
B.击球后台球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.惯性的大小只与质量有关,台球在滚动的过程中质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D.台球在减速滚动的过程中高度不变,重力势能不变,速度减小,动能减小,则机械能减小,故D错误。
故选B。
33.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。
34.AC
【详解】A.磁铁受到白板的吸引力与支持力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故A正确;
B.由图丙可知,0~2s,磁铁通过的路程为
2~4s,磁铁通过的路程为
4~6s,磁铁通过的路程为
则磁铁在0~6s内通过的路程为s=s1+s2+s3=4m+8m+4m=16m
故B错误;
C.由图丙可知,2~4s内,磁铁在做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受到的摩擦力为f=G-F=11N-5N=6N
磁铁在5s时,处于减速状态,但由于磁铁对白板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力的大小不变,因此所受的摩擦力大小仍为6N,故C正确;
D.机械能包括动能和势能,由图丙可知,磁铁在2s时速度达到最大,即动能最大,但2~4s内仍在向上做匀速运动,此时动能不变,高度变大,因此势能仍在变大,机械能继续变大,所以磁铁在2s时机械能没有达到最大,故D错误。
故选AC。
35.ACD
【详解】A.下陡坡时,自行车的高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,所以不用蹬速度也会越来越快,故A正确;
B.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,与速度等因素无关。上坡时加紧蹬几下,是为了增大自行车的速度,从而增大动能,而不是增大惯性,故B错误;
C.停止蹬自行车,它会慢慢停下来,是因为受到摩擦力的作用,摩擦力改变了自行车的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大摩擦的,故D正确。
故选ACD。
36.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。
37. 不同 相同 被推动的距离
【详解】[1]在探究物体的动能大小与速度的关系时,要控制小车的质量不变,改变小车的速度。让同一辆小车(质量相同)从斜面的不同高度处由静止滑下,小车到达水平面时的速度不同,所以为了让小车到达水平面时速度不同,应让同一辆小车从斜面不同高度处由静止滑下。
[2]为了比较小车动能的大小与速度的关系,根据控制变量法可知,只能改变小车的速度,其他条件保持不变,故小车应撞击置于水平面上相同位置的同一木块。
[3]实验中,因为木块对水平面的压力相同、水平面的粗糙程度也相同,故木块受到的滑动摩擦力不变,若小车动能越大,则小车撞击木块时对木块做的功越多,木块滑行时克服滑动摩擦力做的功也越多,根据可知,木块被推动的距离就越远,故可以通过比较木块被推动的距离来比较小车动能的大小。
38.(1)4m/s
(2)60
【详解】(1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为
(2)跳绳一次克服重力做功
一分钟内克服重力做功
一分钟内克服重力做功的功率为
39. 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。
40. 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。
41. 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。
42. km/h 重力势能转化为动能
【详解】[1]小区内行车速度较慢,限速标志牌上的“5”,结合实际情况,单位应该是km/h,表示行车速度不要超过5km/h。
[2]重物下落过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大。所以是重力势能转化为动能。
43. 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。
44. 200 10
【详解】[1]推力做功
[2]做功功率
45.(1) 支持力 增大
(2) 增大 惯性
(3)小
【详解】(1)[1]飞机在跑道上静止,处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力。
[2]轮胎上的花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)[1]动能大小与质量和速度有关,飞机加速运动时,飞行员也加速运动,质量不变,速度增加,则动能增大。
[2]飞机加速运动时,飞行员下半身跟随飞机一起加速向前,飞行员的上半身由于惯性保持原来的运动状态,所以飞行员的身体向后倾斜。
(3)流体中,流速越大的位置压强越小。飞机机翼上凸下平,流经机翼上方空气流速大,压强小,流经机翼下方空气流速小,压强大,由此产生向上的压强差,产生向上的升力。
46. 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
47.(1)运动
(2)1.2
(3)1.4
【详解】(1)无人机上升时,以地面为参照物,无人机的位置发生变化,故它是运动的。
(2)无人机的上升速度
(3)取货前无人机对空货箱的拉力
拉力的功率
取货后无人机对货箱的拉力的功率
由
得
快递与货箱的总质量
快递的质量
48.(1) 静止 增大
(2) 8 惯性
【详解】(1)[1]以他使用的滑雪板为参照物,小伙与滑雪板之间没有位置的变化,则小伙是静止的。
[2]加速下滑的过程中,小伙的质量不变,速度增加,动能增大。
(2)[1]游客下滑的平均速度是
[2]由于游客具有惯性要保持原来的运动状态,所以游客滑到底端时不能立刻停下。
49. 做功 不是
【详解】[1]举重运动员将杠铃举起的过程中,有力的作用,杠铃在力的方向上移动了距离,所以运动员对杠铃做了功。
[2]举重运动员举起杠铃静止时,地面对运动员的支持力等于运动员与杠铃的总重力,要大于运动员的重力,所以地面对运动员的支持力与运动员的重力不是一对平衡力。
50. 5 2
【详解】[1]重力为2N的电动玩具小车,以的功率在水平路面上匀速运动,处于平衡态,此过程中牵引力大小等于所受摩擦阻力的大小,即
由知道,匀速运动时的速度
[2]根据题意知道,在斜面上,小车摩擦阻力做功
需克服重力做功
小车在斜面上克服阻力做的做功
由 知道,玩具小车所用时间
51. 摩擦 减小
【详解】[1]“液态润滑剂形成的润滑膜”将两个相互接触的表面分开,可以减小摩擦。
[2]“橙子从山上运往山下的过程中”,橙子的质量不变,位置变低,则重力势能减小。
52.(1) 静止 具有 方向
(2) 空气 增大 616
【详解】(1)[1]神舟二十号飞船和中国空间站核心舱对接成一个整体后,以神舟二十号飞船为参照物,中国空间站核心舱相对于飞船的位置不发生变化,核心舱是静止的。
[2]惯性是物体固有属性,与运动状态无关,空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中,空间站具有惯性。
[3]地球对空间站的万有引力指向地心,空间站的速度方向与万有引力的方向垂直,地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的方向。
(2)[1]空间站的核心舱内有空气,航天员在空间站核心舱内面对面交流时,声音通常是通过空气传播的。
[2]航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒,其目的是为了在压力一定时,增大抓取物体时的摩擦力。
[3]每台霍尔发动机推力的功率为
53.(1) 形状 惯性 不做功
(2)
(3)见解析
【详解】(1)[1]枪管中的弹簧被压缩,弹簧的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]弹丸离开枪管后,还能继续向前运动,因为它具有惯性,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。
[3]弹丸离开枪管后,弹簧与弹丸不再接触,弹簧对弹丸没有力的作用,所以弹簧对弹丸不做功。
(2)由实验数据可知,当发射角度为时,弹丸弹射的水平距离最远。
(3)猜想:同一位运动员前掷实心球的抛出距离还与抛出时的速度有关。
实验方法:使用同一实心球,用不同的力将实心球以相同的角度(如)抛出,用刻度尺测量实心球落地点与抛出点的水平距离,比较不同速度下(用力大小不同体现速度不同)实心球的抛出距离。
54.(1) 秒表 甲、丁 c 乙
(2) 乙 =
(3)丙
【详解】(1)[1]本实验中需要测量时间,测量时间的工具是秒表。
[2]研究该时间与屋顶材料的关系,需要控制应选择实验初始位置、屋顶形状相同,屋顶材料不同,由图2可知应选甲和丁进行研究。
[3][4]用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据,画出s-t关系如图3;由图3可知,相同时间c的路程大,则c图像的平均速度较大;图3中图像c通过的路程长,代表的是图乙中钢珠滑下的情况,而图像c对应的时间短,所以钢珠滑过屋顶乙的时间较短。
(2)[1]根据表格数据可知钢珠从乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面,落地点到墙的距离角远,所以为防止雨水落地时飞溅打湿墙体,下雨时乙对墙体保护更好。
[2]不计空气阻力,机械能守恒,钢珠开始的重力势能相同,落地过程中重力势能转化动能,则甲、乙钢珠落地时的动能也相同。
(3)由于光沿直线传播,根据图中屋顶的形状,甲、乙被屋顶挡住的光线较多,丙的屋檐上翘,挡住的光线较少,则丙中阳光能够照射到房间内距离最远。
55.(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。
56.(1)动
(2) 相同 不能
(3)见详解
(4)见详解
【详解】(1)[1]铁球下落过程中,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能。
(2)[1]要使两次撞击作用相同,必须保证铁球撞击展板时的速度相同,因此摆线被拉开的角度α应该相同。
[2]实验中两块展板都未倾倒,说明撞击力度未达到倾倒临界值,无法比较不同底座宽度的抗倾倒能力,故不能得出“与底座宽度无关”的结论。
(3)通过两次实验过程可以总结:当撞击作用相同时,需观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度的不同,或都倾倒时观察倾倒需要的时间的长短不同。
(4)最能得出正确实验结论的方法是能逐渐增大实验所用铁球的质量,直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒。具体操作方法如下,方法一:保持摆线角度α相同,逐渐增加铁球质量进行多次撞击,记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量。比较发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小,即可验证猜想。方法二:用同一个铁球,不断增大摆线角度α,但需要保证撞击两块展板时,摆线角度相同,直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒,也可以验证猜想,那就是在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒。
57.见解析
【详解】木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止,已知木块在A点时的动能为60J,则木块在A、B两点间运动需要克服阻力做功60J。方式一中,用水平推力从B点推动木块,使其达到某一速度后,保持这一速度推动至A点,则到达A点时木块速度不为零,动能不为零,则推动木块做功需要大于60J,所以方式一不可行;方式二中,用水平推力从B点推动木块,使其运动一段距离后,撤去推力,木块能滑行至A点,克服阻力做功不变,仍为60J,所以推动木块做功60J,所以方式二可行。
58.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,该处海水的压强
(2)该空间站的排(海)水量为2600吨,由阿基米德原理可知,该空间站在深海中所受浮力的大小
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2min,空间站上升的高度
在这个过程中海水对空间站的浮力做的功
59.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽车对地面的压强
(2)重力方向竖直向下,如下图所示:
(3)忽略空气阻力,升力与重力大小相等,方向相反,汽车从地面匀速升高300m时升力做的功为
60.735W
【详解】当蒸汽机抬高重物做的功时,蒸汽机做功的功率
则1“马力”等于735W。
61.(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
62.(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
(1)540km;(2)1.25×107Pa;(3)107W
【解析】63.列车从葫芦岛到沈阳实际运行1.5h,运行的距离是
64.满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压力是
对轨道的压强是
65.列车在水平轨道上已最高速度做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,二者大小相等,则牵引过程中受到的牵引力为
此过程中牵引力的功率是
66.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)飞机在0.5h内通过的路程
(2)
飞机在0.5h内水平方向牵引力做的功
(3)当速度达到时,飞机即将离地起飞,,可得
当飞机以速度滑行时
飞机在水平跑道上滑行,竖直方向上受力平衡所以
67.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由阿基米德原理可知,“雪龙”号满载时受到的浮力
(2)水面下5m深处船壁受到海水的压强
(3)“雪龙”号做匀速直线运动的速度为
由和得
则“雪龙”号主机提供的动力
68.(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。
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