2026年中考物理一轮复习专项训练：机械能及其相互转化

2026年中考物理一轮复习专项训练：机械能及其相互转化 一、单选题 1．荡秋千的人从最高点向最低点摆动的过程中，他的（   ） A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能减小，动能增加 C．重力势能不变，动能增加 D．重力势能减小，动能减小 2．江油市以创建国家农业现代化示范区契机，努力推进农业数字化，不断打造科技农业、智慧农业。如图所示，是江油市某优质粮油现代农业园区利用无人机进行喷洒灌溉，则在水平匀速飞行、并连续喷洒灌溉过程中，无人机总体的（    ） A．动能不变 B．重力势能减小 C．机械能增大 D．机械能不变 3．如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（   ） A．机械能守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．阿基米德原理 4．这个夏天，“赣超”火爆江西。如图甲所示是某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　） A．图甲中足球从P点运动到Q点的过程中，球员对足球做了功 B．图甲中足球从P点运动至Q点的过程中，足球的重力势能转化为动能 C．图乙中A、C两点为同一高度，足球在A点的动能大于C点的动能 D．图乙中足球运动到B点时动能为零 5．毛主席在《沁园春·雪》一词中写到：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”。对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是（　　） A．“弯弓”发生的塑性形变 B．“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态 C．“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大 D．“弯弓”的过程中弓的机械能不变 6．如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法中正确的是（       ）    A．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 B．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 C．箭离弦时，弓的弹性势能转化为弓的动能 D．箭在水平飞行时，箭的动能转化为重力势能 7．全球最大的混合式抽水蓄能项目——四川省雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目已正式开工建设。抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法，正确的是（　　） A．抽水时电能全部转化为水的动能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．抽水蓄能水电站选址时不需要考虑水量的问题 D．水轮机的效率可以达到100% 8．2025年12月11日，如图所示的“九天”大型通用无人平台在陕西完成首飞。无人平台与其携带的上百架无人机组成“平台一载荷”系统，以700km/h的速度在1.5万米高空巡航，再通过电磁弹射将无人机从静止加速至60m/s脱离母机。以下说法正确的是（   ） A．无人机随平台巡航时只具有重力势能 B．电磁弹射时最终将电能转化为无人机的机械能 C．弹射出部分无人机后“平台一载荷”系统的机械能不变 D．无人机脱离平台后无动力向下滑翔时动能不变 9．如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是（　　） A．飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能 B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其所受重力不做功 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 10．如图甲所示为《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境，图乙为桔槔的简化示意图，横杆的一端用绳子与水桶相连，另一端绑上一块大石头。当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下。当汲器装满水后，让另一端石头下降，水就被提起了。下列说法正确的是（　　） A．人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个费力杠杆 B．汲器在离开水面之前，它受到的浮力将变大 C．桔槔另一端绑上的大石头越重越好 D．装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能不变 11．如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从点匀速运动到点，再从点运动到点时速度减小至0，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（　　） A．AB段火箭的重力势能不变 B．BC段火箭的机械能不变 C．AB段火箭重力所做的功大于BC段 D．AB段火箭重力做功的功率大于BC段 二、多选题 12．下面有关内能和机械能说法正确的是（　　） A．物体具有内能时，就一定具有机械能 B．物体具有机械能时，同时也具有内能 C．物体不具有机械能时，但它具有内能 D．以上说法都正确 13．雅鲁藏布江总落差达5435米，是全球水流落差最大的大河。2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程正式开工。工程将采取“截弯取直、隧洞引水”的创新开发方式，通过30公里长的引水隧洞连接5座梯级电站，能把水能资源利用率提升到85%以上。建成后年发电量近3000亿度，能满足3亿人的用电需求。图为隧洞引水示意图。下列说法正确的是（　　） A．经过每座梯级电站时，水的机械能都不变 B．经过每座梯级电站时，水的部分机械能转化为电能 C．每座梯级电站发电时，发电机是利用电磁感应原理工作的 D．每座梯级电站发电时，水的重力势能全部转化为了电能 14．中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品，如图是它的示意图。其中有甲、乙两条轨道，甲为直轨，乙为弯轨，两轨道的起点高度相同，终点高度也相同。若将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球B先到达终点。则下列说法中正确的是（　　） A．若不计阻力，A和B两小球到达终点时动能相等 B．在起点处小球B的重力势能大于小球A的重力势能 C．小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度 D．全程中重力对小球B做的功大于重力对小球A做的功 15．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 16．小柳在打羽毛球时练习发高远球，羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示，其中段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是（　　） A．羽毛球拍击打球发生形变时，球拍具有弹性势能 B．羽毛球上升过程中，有部分动能转化成了重力势能 C．在下落的过程段中，羽毛球动能不变 D．羽毛球飞行的整个过程中，机械能总量保持不变 三、填空题 17．我国航天员在中国空间站锻炼身体的画面被传回了地球，画面信息是通过___________传递的；它在真空中的传播速度为____________m/s；实验用的器材被航天员带到空间站，它的质量________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；返回舱落向地面的过程中重力势能_________(选填“变大”、“变小”或“不变”) 。 18．2024巴黎奥运会羽毛球比赛中，中国组合郑思维、黄雅琼夺得金牌，比赛中羽毛球离开球拍上升过程中，羽毛球的动能______，在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量______（均选填“增大”“减小”或“不变”）。若以该羽毛球为参照物，观众是______（选填“运动”或“静止”）的。 19．2025年2月27日，我国成功发射了长征二号丙运载火箭，将两颗卫星送入预定轨道。某中学的一个物理兴趣小组动手实践自制了一枚如图甲所示的水火箭，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，图乙为水火箭的运动轨迹，其依次经过ABCD位置。 (1)向瓶中充气，气体内能______（选填“增大”“不变”或“减小”）； (2)水火箭在B点时，水已排尽，C点为最高点，则BC段动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）； (3)A、D两点高度相同，水火箭在A点重力势能______（选填“大于”“等于”或“小于”）D点重力势能，CD段水火箭机械能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 四、实验题 20．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为的位置由静止滚下（、），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答。 (1)实验中，探究的动能是指（　　）（选填正确选项前的字母）； A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．木块被小球撞击时的动能 (2)用来研究超速安全隐患时需要控制不变的量是________，实验时应选择________两个图所示实验进行比较；用来研究超载安全隐患时，应选择________两个图所示实验进行比较； (3)小球从斜面由静止滚到底部的过程中，实际上就是________能转化为动能的过程，在这个过程中，忽略斜面的摩擦力对小球的影响，其机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）； (4)实验中，小球在这三个水平表面上滑行的过程中，推动木块克服摩擦做功最多的是球________（选填“A”、“B”或“C”）。 21．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，让钢球从斜面上由静止释放，与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止，依次完成了如下甲乙丙三次实验。 (1)该实验研究的是______（选填“木块”或“钢球”）的动能；实验中通过木块移动的距离来比较动能的大小，三次实验中木块的起始位置______（选填“相同”或“不同”）； (2)为了探究动能大小与速度大小的关系，应选择甲、乙、丙中的______两个实验进行对比，得到的实验结论是______； (3)北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，沿轨道AB运动后，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图丁所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是______（选填“a、b、c、d”）。 五、计算题 22．图甲所示的是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，使水流向河岸，图乙为筒车的简化示意图。若接水槽比取水处高4m，筒车上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为1min（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。 (1)筒车旋转一周对水做的功是多少？ (2)筒车旋转一周对水做功的功率是多少？ (3)请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理。 23．小明和爸爸在科技馆体验升降座椅装置，如图为该装置简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m，不计绳重和摩擦，座椅与地而的总接触面积为50cm2，g取10N/kg。求： （1）小明拉绳做功的功率。分析上升过程中爸爸的机械能怎样变化？ （2）该升降座椅装置的机械效率。 （3）体验结束后，小明将爸爸拉回水平地面后松开绳子，爸爸坐在座椅上脚未着地，求此时座椅对地面的压强。 24．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，把低处的水提升到高处的机械，如图所示。筒车在水平地面上，若接水槽比取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）回答下列问题： （1）若筒车的质量为100kg，与地面的接触面积为，枯水季节时，筒车对地面的压强是多少帕？ （2）若该筒车工作旋转一周，对进入接水槽的水所做的功是多少焦耳？ （3）若水流冲击筒车的功率为40W，则筒车旋转一周取水的机械效率是多少？ （4）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026年中考物理一轮复习专项训练：机械能及其相互转化》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C C C A B B B A 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D BC BC AC AC ABC 1．B 【详解】荡秋千的人在最高点时，速度为0，所以此时动能为0，但这个位置离地面的高度最高，所以重力势能最大。当从最高点开始向最低点摆动时，人的高度逐渐降低，根据重力势能的影响因素（质量和高度）可知，重力势能会随着高度降低而减小。同时，人在下落的过程中，速度会越来越快，根据动能的影响因素（质量和速度）可知，动能会随着速度增大而增加。在这个过程中，减小的重力势能会转化为增加的动能，所以整体表现为重力势能减小，动能增加，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】A．无人机进行喷洒灌溉，在水平匀速飞行、并连续喷洒灌溉过程中，速度不变，但质量减小，则动能变小，故A不符合题意； B．无人机进行喷洒灌溉，在水平匀速飞行、并连续喷洒灌溉过程中，高度不变，但质量减小，则势能变小，故B符合题意； CD．由于动能、势能均变小，故机械能也减小，故CD不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作，永动机违背了能量守恒定律，所以不会成功。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．图甲中足球从P点移动至Q点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误； B．图甲中足球从P点运动至Q点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故B错误； C．由图可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在A点的机械能大于C点的机械能，A、C两点为同一高度，足球的重力势能相等，所以足球在A点的动能大于在C点的动能，故C正确； D．图乙中足球在从B点向后的过程中继续水平方向运动，说明B水平方向的速度不为0，故最高点B点的动能不为零，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．弯弓后撤去拉力，弓能恢复原状，则弓发生的是弹性形变，故A错误； B．弯弓时，弓的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故B错误； C．弯弓的过程中，弓的形变量变大，则弓的弹性势能增大，故C正确； D．弯弓的过程中，弓的动能、重力势能不变，弹性势能增加，则弓的机械能增大，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．弓拉得越弯，弓发生弹性形变的程度越大，弓的弹性势能越大，故A正确； B．放在张紧了的弓上的箭，箭没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故B错误； C．箭离弦时，弓的弹性形变变小，弹性势能减小，箭的速度越来越大，动能增加，故是弓的弹性势能转化为箭的动能，故C错误； D．箭由于惯性在水平方向运动，在水平飞行时，箭的高度不变，重力势能不变，动能没有转化为重力势能，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】AB．该抽水蓄能水电站抽水蓄能时，将电能转化为机械能储存起来；发电时可将水的重力势能重新转化为电能，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以抽水时电能不会全部转化为水的动能，故A错误，B正确； C．上下水位差相同时，水的质量越大，水具有的重力势能（机械能）越多，带动发电机工作时能发出的电越多，抽水蓄能水电站选址时需要考虑水量的问题，故C错误； D．水轮机工作过程中需要克服摩擦做功，所以其效率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．无人机随平台巡航时具有一定的高度和飞行速度，故无人机既具有动能，也具有重力势能，故A错误； B．电磁弹射依靠电能驱动，工作时最终电能转化为无人机的机械能，使无人机从静止加速到60m/s，故B正确； C．弹射出部分无人机后，“平台一载荷”系统的质量减小，其速度和高度不变时，动能和重力势能都会减小，故系统的机械能减小，故C错误； D．无人机无动力向下滑翔时，无人机的质量不变，高度降低，重力势能减小，将重力势能转化为动能，无人机的速度不断增大，故无人机的动能变大，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】A．腾空而起的过程，飞机的质量不变，高度变大，重力势能增大，故不是重力势能转化为动能，故A错误； B．飞机沿水平方向匀速飞行时，飞机没有在重力方向上移动，所以重力不做功，故B正确； C．减速下降的过程，飞机的质量不变，高度变低，重力势能减小，故C错误； D．飞机加速飞行，质量不变，若其高度增大，则重力势能增加，故D错误。 故选B。 10．A 【详解】A．人用力向下拉绳子时，杠杆支点为O，人的拉力作用在B端，由图可知，B处的动力臂小于A处的阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆。故A正确； B．汲器在离开水面之前，根据阿基米德原理可知，当完全浸没时，提起时排开水的体积不变，浮力不变；当部分浸没在水中时，提起时排开水的体积变小，浮力变小，故B错误； C．若石头过重，放下汲器时人拉绳子使汲器下降，需要克服更大的石头重力，会大幅增加人的拉力负担，操作更费力，因此并非越重越好。故C错误； D．装满水的汲器在空中匀速上升时，速度、质量不变，故动能不变；高度升高，故重力势能增大，因为机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故D错误。 故选A。 11．D 【详解】A．AB段火箭匀速下降，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，不是不变，故A不符合题意； B．BC段火箭速度减小，动能减小，高度降低，重力势能也减小。 机械能 = 动能 + 势能，因此机械能减小，故B不符合题意； C．重力做功公式为 。已知 AB=BC，火箭质量不变，所以重力 G 不变，下落高度 h 相同，因此 AB 段和 BC 段重力做功相等，故C不符合题意； D．AB 段匀速运动，BC 段减速运动，且 AB=BC。  AB 段速度v不变，BC段速度从v减到0，故 AB 段运动时间，两段重力做功 W 相等，功率公式为，时间越短，功率越大。因此，AB 段重力做功的功率大于 BC 段，故D符合题意。 故选 D。 12．BC 【详解】内能和机械能是两种不同形式的能，两者有本质的区别。内能跟组成物体的微粒--分子的运动和分子之间的相互作用有关，而机械能跟物体的宏观运动及势能有关。一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，具有内能的物体不一定同时具有机械能，但具有机械能的物体一定同时具有内能，故AD不符合题意，BC符合题意。 故选BC。 13．BC 【详解】AB．水流经过梯级电站时，水推动水轮机转动做功，将水的大部分机械能转化为电能，则水自身的机械能会减小，同时少部分水的机械能因摩擦等过程损失，故B正确，A错误； C．水电站的发电机工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能，故C正确； D．发电过程中，不可避免会有部分能量转化为内能散失，且流出的水仍保留部分机械能，因此水的重力势能不可能全部转化为电能，故D错误。 故选BC。 14．AC 【详解】A．若不计阻力，A和B两小球到达终点时动能都是由重力势能转化而来，而一开始小球的高度相同，重力势能相同，因此最终动能也相同，故A正确； B．两个小球质量相同，在起点处小球B与小球A的高度相同，因此它们的重力势能相同，故B错误； C．小球B通过的路程长，并且所用时间短，因此小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度，故C正确； D．两球的重力相同，最终下降的高度也相同，由W=Gh可知全程中重力对小球B做的功等于重力对小球A做的功，故D错误。 故选AC。 15．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。 16．ABC 【详解】A．弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量，当球拍击打羽毛球时，球拍发生形变，所以具有弹性势能，故A正确； B．羽毛球上升过程中，动能减小，到最高点时羽毛球水平方向还有速度，故这段是部分动能转化成了重力势能，故B正确； C．羽毛球在段匀速下落的过程中，羽毛球的高度降低，速度不变，质量不变，所以羽毛球的重力势能减小，动能不变，故C正确； D．羽毛球飞行的整个过程中，由于受到空气阻力的作用，所以要克服阻力做功，故机械能是减小的，故D错误。 故选ABC。 17． 电磁波 不变 变小 【详解】[1]由于电磁波具有可以传递信息和在真空中传播的特点，因此画面信息是通过电磁波传递的。 [2]电磁波是一种能量形式，它可以在空间中传播，而不需要任何介质。电磁波的传播速度在真空中是固定的，这个速度被称为光速，其值为3×108米每秒。 [3]质量是物体本身具有的性质，与位置无关。实验用的器材被航天员带到空间站，它的质量不变。 [4]返回舱落向地面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能变小。 18． 减小 不变 运动 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关，羽毛球离开球拍上升的过程中，羽毛球的质量不变，但由于受到重力的作用，速度会逐渐减小，因此羽毛球的动能减小。 [2]机械能是动能与势能的总和。在只有动能和势能相互转化的过程中，没有其他形式的能量参与转化，机械能的总量保持不变。 [3]以羽毛球为参照物，观众相对于羽毛球的位置在不断发生变化，所以观众是运动的。 19．(1)增大 (2)减小 (3) 大于 减小 【详解】（1）向瓶内充气时，压缩瓶内的气体做功，瓶内气体的内能增加。 （2）影响动能的因素有：质量和速度，水火箭在B点时，水已排尽，水火箭在BC段，质量不变，速度减小，动能减小。 （3）[1][2]A、D两点高度相同，水火箭在A点质量较大，水火箭在A点重力势能大于D点重力势能；由于存在空气阻力，克服摩擦做功，CD段水火箭机械能减小。 20．(1)B (2) 质量 甲、乙 甲、丙 (3) 重力势 不变 (4)C 【详解】（1）小球下落到水平面时，因为具有动能才能撞击木块对木块做功，实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能，故选B。 （2）[1][2]超速是指汽车的行驶速度超过法律、法规规定的速度，用来研究超速安全隐患时需要控制不变的量是质量，改变汽车的速度；由甲、乙两图可知，小球的质量相同，小球在斜面上的高度不同，小球到达水平面时的速度不同，实验时应选择甲、乙两个图所示实验进行比较。 [3]超载是指汽车运输的货物超过车辆的荷载总重，用来研究超载安全隐患时，应控制车的速度相同，质量不同；甲、丙两图中，小球在斜面上的高度相同，到达水平面时的速度相同，小球的质量不同，质量大的小球撞击木块移动的距离远，小球的动能大；研究超载安全隐患时，应选择甲、丙两个图所示实验进行比较。 （3）[1][2]小球从斜面由静止滚到底部的过程中，小球的高度减低，速度增大，重力势能减小，动能增加，实际上就是重力势能转化为动能的过程；在这个过程中，忽略斜面的摩擦力对小球的影响，只用重力做功，小球减小的重力势能全部转化成动能，其机械能不变。 （4）实验中，小球在这三个水平表面上滑行的过程中，丙图中木块滑行的最远，说明小球对木块做的功最多，因此推动木块克服摩擦做功最多的是球C。 21．(1) 钢球 相同 (2) 甲、乙 质量相同时，物体的速度越大，动能越大 (3)c 【详解】（1）[1]实验是让钢球从斜面上由静止释放，去撞击木块，研究的是钢球的动能。 [2]实验中运用了转换法，通过观察木块被撞击移动距离的远近来表示钢球动能的大小，因此开始时木块的起始位置需要相同。 （2）[1]探究动能大小与速度大小的关系时，要控制质量相同，改变速度。甲和乙实验中，钢球质量相同，从不同高度释放，到达水平面时速度不同，所以应选择甲、乙两个实验进行对比。 [2]甲中钢球从更高处释放，速度更大，撞击木块后木块移动距离更远，说明动能更大。因此得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （3）不考虑能量损失，则运动员的机械能守恒。运动员从A点静止出发，开始时只具有重力势能，不具有动能，运动员离开轨道后，由于惯性会继续向上运动，最后落地；她到达最高点时具有一定速度，动能不为零，则她在最高点时的重力势能应小于A点的重力势能，则最高点的高度应小于A处的高度。d轨迹起始速度方向接近水平，不符合实际；故她的运动轨迹最符合实际的是图丁中的c。 22．(1) 1920J (2) 32W (3) 该过程将水流的动能转化为筒车的动能和水的重力势能，依靠水流的能量完成提水。 【详解】（1）由题意得，筒车旋转一周提升水的总质量 提升水的总重力 筒车对水做的功等于克服水重力做的功，提升高度，筒车旋转一周对水做的功 （2）由题意得做功时间 根据功率公式代入数据得 （3）流动的河水具有动能，河水冲击水轮转动时，水流推动筒车运动，将自身的动能转移，对水做功，将水提升到高处，水的重力势能增加，因此能量转化过程为水流的动能转化为筒车的动能和水的重力势能。 23．（1）48W，上升过程中爸爸的机械能增大；（2）83.3%；（3）1.44×105Pa 【详解】解：（1）由题意知，小明拉绳所做功为 W=Fs=240N×6m=1440J 小明拉绳所做功的功率为 小明将爸爸匀速拉升到顶端，质量不变，速度不变，因此动能不变，高度变高，重力势能变大，因此机械能增大。 （2）爸爸的重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N 由图可知动滑轮上绳子根数n=3，该升降座椅装置的机械效率为 （3）因为不计绳重和摩擦，则 所以动滑轮（含座椅）的重力为 G动=nF-G=3×240N-600N=120N 爸爸坐在座椅上脚未着地，此时座椅对地面的压力 F=G+G动=600N+120N=720N 座椅对地面的压强 答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W； （2）该升降座椅装置的机械效率为83.3%； （3）此时座椅对地面的压强1.44×105Pa。 24．（1）1000Pa；（2）2400J；（3）80%；（4）见解析 【详解】解：（1）筒车在地面时对水平地面的压力为 筒车对地面的压强为 （2）该筒车旋转一周提升的水的质量为 对水所做的功为 （3）水流冲击筒车的功率为40W，水流所做的功为 筒车旋转一周取水的机械效率为 （4）水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功带动筒车运动，并使水的高度增大，重力势能增大，即水流的动能转化为筒车的动能和所提水的重力势能。 答：（1）筒车对地面的压强是1000Pa。 （2）若该筒车工作旋转一周，对进入接水槽里的水所做的共是2400J。 （3）筒车旋转一周取水的机械效率是80%。 （4）见解析 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $