内容正文:
考点八 功与能
一、单选题
1.随着我国航天事业的发展,我国的“嫦娥五号”“嫦娥六号”返回器返回地球时,均采用了“打水漂”多段多次减速技术。如图所示,虚线球面表示地球大气层边界,边界外侧没有大气。关闭发动机的返回器从a点滑入大气层,然后经b点从c点“跳出”,经d点后再从e点“跃入”大气层。则返回器( )
A.从a到b的过程中,动能减小,重力势能增大
B.从b到c的过程中,动能增大,重力势能减小
C.从c到d的过程中,动能减小,机械能不变
D.从d到e的过程中,重力势能减小,机械能增大
2.如图所示,小红在游乐园玩“套圈”游戏,在套圈从点运动到点的过程中(不计空气阻力),下列说法错误的是( )
A.套圈在点的重力势能最大
B.套圈在点的机械能等于在点的机械能
C.套圈由点到点的过程中,重力势能转化为动能
D.套圈运动到点时若所受的力全部消失,它将保持静止状态
3.如图所示,光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后,落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是( )
A.从A点运动到F点的过程中,机械能减小
B.从B点运动到C点,重力势能减小,动能增大
C.小球在E点的机械能大于在D点的机械能
D.小球在C点的速度大于小球在F点的速度
4.用一个小型电动起重机提升重物。已知其电源电压为36V,工作电流为0.5A,用时1min,将重440N的物体匀速提升了2m,这个电动机的效率最接近( )
A.60% B.70% C.80% D.90%
5.“双减”政策出台后,中小学生的课外活动更加丰富多彩。以下活动中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.篮球被竖直上抛,到达最高点时受力平衡
B.羽毛球被拍出上升过程中,动能减小,重力势能增大
C.射门时足球在空中沿曲线运动至最高处时动能为零
D.跑步时人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
6.如图甲所示,小明用的力,将一个木箱沿斜面匀速拉到平台上,木箱由底端运动到顶端用时10s,此过程中的总功、额外功如图乙所示。则该过程中( )
A.木箱与斜面间的摩擦力为80N
B.木箱在斜面上通过的距离为2.5m
C.斜面的机械效率为80%
D.拉力做功的功率为15W
7.如图是长征二号丁运载火箭发射的场景,该火箭使用的燃料偏二甲肼属于人工合成燃料。下列有关说法正确的是( )
A.火箭在减速升空过程中,卫星的重力势能增大 B.偏二甲肼属于可再生能源
C.偏二甲肼在0℃时内能为零 D.偏二甲肼燃烧越充分热值越大
8.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平向右拉力F的作用,拉力随时间变化关系如图乙所示,物体运动速度随时间变化关系如图丙所示。下列判断正确的是( )
A.0~3s物体受到的摩擦力大小为0N B.3~6s物体做匀速直线运动
C.3~6s物体受到的摩擦力大小为6N D.6~9s物体运动时做功的功率为4W
9.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
10.成都欢乐谷“海盗船”项目的摆动原理与单摆一致,某物理兴趣小组为研究其能量变化,用细绳和小球制作了单摆模型。将小球拉至左侧最高点A,松手后使其自由摆动,B为摆动过程中的最低点,C为右侧最高点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球运动到右侧的最高点C比A点的位置高
B.小球从B运动到C的过程中,重力势能转化为动能
C.摆动过程中,小球运动到最低处B时的动能最大
D.若小球摆到右侧最高点C时所有外力突然消失,小球将做匀速直线运动
二、实验题
11.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中探究物体的动能是指______;(填字母)
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,物体动能的大小是通过______来反映的;
(3)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:______相同的物体,______越大,动能越大;
(4)甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离,若要小球撞击木块后,木块移动的距离和相等,小球在斜面上的高度应该比原来______(选填“高”“低”或“相同”);
(5)分析比较甲、丙两次实验,得出的结论可用于解释汽车______(选填“超速”或“超载”)带来的危害。
12.小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:
(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。
(1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系;
(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的________(选填“上”或“下”)端;
(3)图中可见___________现象,所以力F的作用效果与力和的效果相同,故力F是它们的合力。
(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:
(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系,实验时要求木块在水平方向做________运动。
(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中________(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。
(6)利用改进后的图丙和图丁________(选填“能”或“不能”)完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。
(7)在上述实验中,木块在实验中的作用________(选填“相同”或“不相同”)。
三、计算题
13.2026年1月16日云南省怒江傈僳族自治州贡山县一处山地突发火灾,火场地理环境极为复杂,扑救条件十分困难,火灾发生后各级救援力量迅速响应,采取地空配合、人机协作等方式展开扑救。如图所示是扑救过程中使用的某型号救援无人机,空载质量为50kg,救援过程中每个水袋的质量为15kg,某次无人机吊着3个水袋在30s内匀速竖直上升60m,其余物品质量不计,g=10N/kg。求:
(1)该次吊运过程,无人机和水袋的总重力G;
(2)该次吊运过程,无人机克服机身和水袋总重力做的功W;
(3)该次吊运过程,无人机克服机身和水袋总重力做功的功率P。
14.如图展示的是我国某企业于2025年推出的黄河X7氢燃料重卡,这款车体现了中国在新能源商用车领域的前沿技术。某次测试中,驾驶员驾驶着一辆黄河从地前往地送货,车及货物的总质量为,、两地相距约,驾车行驶时间为。已知该货车用氢气作为燃料,氢气的热值取,取。
(1)求测试车全程的平均速度;
(2)若测试过程中,测试车所受的阻力为总重的,则整个测试过程中,测试车克服阻力做功的功率是多少?
(3)若测试过程中共消耗氢气,求测试车发动机的效率。
15.随着AI时代的到来,智能机器人已进入普通家庭。如图是某款扫地机器人,一次工作时,扫地机器人在20s内匀速直线运动了9m,工作时牵引力做功是405J。求:
(1)扫地机器人的速度;
(2)机器人工作时的牵引力大小;
(3)机器人工作时牵引力的功率。
试卷第1页,共3页
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《2026年4月5日初中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
C
B
B
A
D
C
C
1.C
【详解】A.a到b在大气层内,返回器离地球越来越近,高度降低,因此重力势能减小,同时受空气阻力减速,动能减小。故A不符合题意;
B.b到c在大气层内,返回器离地球越来越远,高度升高,因此重力势能增大,同时受空气阻力减速,动能减小。故B不符合题意;
C.c到d在大气层外,没有空气阻力,因此机械能不变;返回器离地球越来越远,高度升高,动能转化为重力势能,动能减小。故C符合题意;
D.d到e在大气层外,没有空气阻力,机械能不变;返回器离地球越来越近,高度降低,重力势能减小。故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.重力势能大小与物体质量和高度有关,套圈质量不变,b点是运动过程中高度最高的位置,因此套圈在b点的重力势能最大,故A正确,不符合题意;
B.不计空气阻力,套圈运动过程中机械能守恒,全程机械能大小保持不变,因此套圈在c点的机械能等于在a点的机械能,故B正确,不符合题意;
C.套圈由b点到c点的过程中,质量不变,高度减小、速度增大,因此重力势能减小、动能增大,重力势能转化为动能,故C正确,不符合题意;
D.套圈运动到b点时,在水平方向仍具有一定的速度,不是静止状态;根据牛顿第一定律,若此时所受的力全部消失,套圈将保持匀速直线运动,不会保持静止,故D错误,符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A.小球弹跳的高度越来越低,说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗,故机械能减小,故A正确,不符合题意;
B.从B点运动到C点,小球的质量不变,高度降低,重力势能减小;速度变大,动能增大,故B正确,不符合题意;
C.小球弹跳的高度会越来越低,说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗,所以小球的机械能逐渐减小,小球在E点的机械能小于在D点的机械能,故C错误,符合题意;
D.小球的机械能逐渐减小,而C、F高度相等,重力势能相等,因而C点的动能大于F点动能,小球的质量不变,故小球在C点的速度大于小球在F点的速度,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】电动起重机提升重物做的有用功
电动起重机提升重物所用时间
电动起重机提升重物消耗电能
电动机的效率
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】A.篮球被竖直上抛,到达最高点时,速度为0,此时篮球只受重力作用,合力不为零,所以受力不平衡,故A错误;
B.羽毛球被拍出上升过程中,质量不变,速度减小,高度增加,所以动能减小,重力势能增大,故B正确;
C.足球在空中沿曲线运动至最高处时,水平方向仍有速度,所以此时动能不为零,故C错误;
D.跑步时人对地面的压力作用在地面上,地面对人的支持力作用在人上,这两个力作用在两个不同物体上,不满足二力平衡条件,它们不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】AB.由图乙可得,木箱在斜面上通过的距离
额外功是克服摩擦力做的功,故摩擦力为
故A不符合题意,B符合题意;
C.斜面的机械效率为
故C不符合题意;
D.拉力做功的功率为
故D不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】A.火箭在减速升空过程中,卫星的质量不变、高度增加,其重力势能增大,故A正确;
B.偏二甲肼需人工合成,且其生产原料多来自不可再生资源,用完后难以在短时间内再生,属于不可再生能源,故B错误;
C.一切物体在任何温度下都具有内能,故C错误;
D.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】A.由乙图和丙图可知,0~3s物体处于静止状态,受力平衡,摩擦力与拉力的大小相等即为2N,故A错误;
BC.3∼6s物体在做加速直线运动,此时物体受到的拉力大于摩擦力,摩擦力的大小仍与匀速运动时滑动摩擦力大小相等为4N,故BC错误;
D.6∼9s物体做匀速直线运动,拉力做功的功率,故D正确。
故选D。
9.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,运动到b点时,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,b点速度不为零则动能不为零,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b点运动到c点的过程中,首先从b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。
10.C
【详解】A.不计空气阻力,小球的机械能守恒,小球运动到右侧的最高点C应与A点的位置等高,故A错误;
B.小球从B运动到C的过程中,质量不变,速度减小,故动能减小,而高度增加,故重力势能增大,减小的动能转化为增大的重力势能,故B错误;
C.小球从A点运动到B点时,重力势能转化成动能,从B点运动到C点的过程中,动能转化为重力势能,故小球运动到最低处B时,动能最大,故C正确;
D.小球摆到右侧最高点C时速度为零,处于静止状态,若此时所有外力突然消失,根据牛顿第一定律可知,小球将静止,故D错误。
故选C。
11.(1)B
(2)木块移动距离
(3) 质量 速度
(4)高
(5)超载
【详解】(1)“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,研究的是小球撞击木块时的动能,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)在本实验中,是利用转换法去比较动能的大小,即小球动能的大小通过比较小球撞击木块后,木块移动的距离来反映的。
(3)[1][2]由图可知,在甲、乙两次实验中,物体的质量相同,下滑的高度不同,甲图中物体下滑的高度大,所以运动到水平面时,其速度大,推动木块滑行的距离大,因此可得出结论:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(4)甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离,因为水平面存在摩擦,将会导致小球在撞击木块时速度变小,但是小球撞击木块后,木块移动的距离相等,表明小球撞击木块时,其动能大小相等,所以小球在斜面上的高度应该比原来高。
(5)分析比较甲、丙两次实验,两球高度相同,可知撞击木块时速度相同,两球质量不同,质量大的推木块距离远,可得速度相同时,质量越大,动能越大,得出的结论可用于解释汽车超载带来的危害。
12.(1)相反
(2)下
(3)橡皮筋的伸长量相同
(4) 压力 匀速直线
(5) 质量 A
(6)能
(7)不同
【详解】(1)图乙中,在力F1向下拉橡皮筋,F2向上拉橡皮筋,橡皮筋在这两个力的共同作用下被拉伸,所以探究的是同一直线上方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系。
(2)如图乙,橡皮筋的上端固定在支架上,下方的钩码通过细绳作用在橡皮筋的下端,其效果使橡皮筋伸长,由于实验是探究方向相反的两个力的合力,则连接上方钩码的细绳作用的效果应是使橡皮筋缩短,所以其下端连接在橡皮筋的下端,两个力作用在同一点,且与图甲中拉力作用点相同。
(3)图甲中,力F单独作用把橡皮筋拉长到O点,图乙中,在力 F1、F2的共同作用下,橡皮筋被拉长到与图甲相同的长度,即橡皮筋的伸长量相同,表示力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相同。故力F是它们的合力。
(4)[1]图乙在木块上增加了砝码,增大了对水平面的压力,而接触面粗糙程度不变,因此是探究滑动摩擦力与压力大小的关系。
[2] 根据二力平衡,只有当木块做匀速直线运动时,拉力才等于滑动摩擦力。故实验时要求木块在水平方向做匀速直线运动。
(5)[1]图丙和图丁中,小车从相同高度滑下,到达水平面时的速度相同,而质量不同,因此探究的是动能与质量的关系。
[2]为了保证小车刚到水平面就立刻能沿水平方向撞击木块,几乎没有额外的动能损耗,同时确保两次实验中木块位置相同,应将木块的左边对齐图丙中的A点摆放,实验结果更准确。
(6)改进后的图丙和图丁中,可通过控制小球的高度相同(探究重力势能与质量的关系)或质量相同(探究重力势能与高度的关系),并通过木块被推动的距离来反映重力势能的大小,因此能完成重力势能影响因素的探究。
(7)在探究滑动摩擦力的实验(甲、乙)中,木块是研究对象;而在探究动能或重力势能的实验(丙、丁)中,木块是被撞物体,用来反应小车动能或势能的大小(转换法)。因此,木块在实验中的作用不相同。
13.(1)950N
(2)5.7×104J
(3)1900W
【详解】(1)该吊运过程,无人机和水袋的总质量
故无人机和水袋的总重力
(2)无人机克服机身和水袋总重力做的功
(3)无人机克服机身和水袋总重力做功的功率
14.(1)90km/h
(2)
(3)62.5%
【详解】(1)测试车全程的平均速度
(2)测试车所受的阻力
则测试车克服阻力做功的功率
(3)测试车克服阻力做功为
氢气完全燃烧放出的热量为
则测试车发动机的效率
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)扫地机器人的速度
(2)机器人工作时牵引力
(3)工作时牵引力的功率
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