专题12 功和机械能（云南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）中考1年模拟物理真题分类汇编

四、力学 专题12 功和机械能 1．（2024·云南·中考真题）【科技生活】AI机器人逐渐改变了我们的生活，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1m。求： （1）机器人所受的重力； （2）2s内机器人对箱子所做的功； （3）2s内机器人对箱子做功的功率。 【答案】（1）550N； （2）100J； （3）50W 【知识点】力做功的必要因素、P=W/t 【详解】解：（1）机器人所受的重力 G=mg=55kg×10N/kg=550N （2）2s内机器人对箱子所做的功 W=Fs=100N×1m=100J （3）2s内机器人对箱子做功的功率 答：（1）机器人所受的重力为550N； （2）2s内机器人对箱子所做的功为100J； （3）2s内机器人对箱子做功的功率为50W。 一．功及其计算 2．（2025·云南·中考真题）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆是费力杠杆 B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N C．M端绳子拉力对物体做功为100J D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W 【答案】C 【知识点】P=W/t、运用杠杆平衡原理进行计算、功的计算和估算、杠杆的分类 【详解】A．由题意可知， 由于动力臂为ON，阻力臂 为OM，则动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理可知， 即动力小于阻力，所以是省力杠杆，故A错误； B．匀速提升物体时，M端绳子拉力等于物体重力，则 根据杠杆平衡条件可得 代入数据 解得 故B错误； C．物体上升0.5m，M端绳子拉力对物体做功为 故C正确； D．拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，则M端绳子拉力对物体做功的功率为 故D错误。 故选C。 3．（2021·云南昆明·中考真题）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为，在牵引力的驱使下，匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取。 求： （1）祝融号所受的阻力； （2）在这段时间内牵引力做的功； （3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。 【答案】（1）54.72N；（2）；（3）5000:19 【知识点】功的计算和估算 【详解】解：（1）“祝融号”，质量为240kg，受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，祝融号所受的阻力为 （2）30min匀速运动了100m，根据二力平衡，牵引力与阻力相等，为54.72N，因此在这段时间内牵引力做的功为 （3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为 答：（1）祝融号所受的阻力为； （2）在这段时间内牵引力做的功为； （3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000:19。 二．功率及其计算 4．（2021·云南·中考真题）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式，如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（） （1）求骑行时车对水平地面的压强； （2）该压强相当于多高水柱产生的压强？ （3）求骑行过程中动力做的功及功率。 【答案】（1）；（2）35m；（3）2100J，105W 【知识点】P=W/t、压强公式的简单应用、液体压强公式的简单应用、功的计算和估算 【详解】解：（1）骑行时人和车总重力为 G=mg+G1=55kg×10N/kg+150N=700N 骑行时车对水平地面的压强 （2）该压强相当于水柱压强，水柱高度 （3）骑行时受到的阻力为 f=0.03G=0.03×700N=21N 因为匀速运动，所以动力等于阻力等于21N，骑行过程中动力做的功 W=Fs=21N×100m=2100J 功率 答：（1）骑行时车对水平地面的压强； （2）该压强相当于35m水柱产生的压强； （3）骑行过程中动力做的功2100J，功率105W。 5．（2021·云南昆明·中考真题）采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做 。这种方法，实质上还是用 （选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”）来比较做功快慢的。 【答案】 功率 时间相同比较功 【知识点】功率的定义及意义 【详解】[1]“单位时间”内做的功，叫做功率，表示做功的快慢。 [2]功率取了相同的单位时间，即1s，所以是时间相同比较功。 三．动能和势能 6．（2024·云南·中考真题）2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　） A．探测器加速上升过程中动能减小 B．探测器加速上升过程中重力势能增大 C．探测器到达月球后质量会变大 D．探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息 【答案】BD 【知识点】质量的概念及特性、动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、电磁波的应用 【详解】A．探测器加速上升过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大，故A错误； B．探测器加速上升过程中，质量不变，高度变高，重力势能增大，故B正确； C．质量指的是物体所含物质的多少，质量大小与物体的状态、位置等因素无关，所以探测器到达月球后质量不变，故C错误； D．电磁波的传播不需要介质且电磁波可以传递信息，所以探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息，故D正确。 故选BD。 四．机械能及其转化 7．（2022·云南·中考真题）2021年8月5日，中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军，如图甲所示，在下落过程中忽略空气阻力，她的重力势能转化为 能。2022年2月16日、中国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，如图乙所示，他离开大跳台后由于 ，仍能在空中继续“飞行”。 【答案】 动 惯性 【知识点】生活中的惯性现象、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]全红婵在下落过程中忽略空气阻力，高度降低，质量不变，所以重力势能减小；而速度增大，质量不变，所以动能增大，故全红婵在下落过程中重力势能转化为动能。 [2]齐广璞在离开大跳台时是运动的，由于惯性，他离开大跳台后仍保持原来的运动状态，在空中继续“飞行”。 8．（2021·云南昆明·中考真题）2021年5月15日凌晨2时，我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度，约2万千米/时的速度，经过三个减速阶段，并在距离火星表面100米时，处于悬停状态，完成精避障后再缓速下降，历时9分钟，成功登陆火星。以下说法错误的是（　　） A．打开降落伞进行伞系减速阶段，探测器的动能不断增加，重力势能不断减小 B．探测器的外壳需要防热性强的材料 C．探测器处于悬停状态时，受到平衡力的作用 D．火星离地球上亿公里，地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到 【答案】A 【知识点】电磁波的应用、平衡状态的判断、物体运动过程中各种机械能的变化情况、熔化的概念及现象 【详解】A．打开降落伞进行伞系减速阶段，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，故A错误，符合题意； B．当探测器进入火星时，会摩擦产生大量热，探测器的外壳需要防热性强的材料，故B正确，不符合题意； C．探测器处于悬停状态时，是静止状态，受到平衡力的作用，故C正确，不符合题意； D．火星离地球上亿公里，靠电磁波传递信息，电磁波传递需要时间，所以地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．（2025·云南大理·二模）2025年4月30日“神舟19”号载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降。在减速下降过程中，返回舱的（　　） A．动能减小，重力势能减小，机械能不变 B．动能不变，重力势能减小，机械能减小 C．动能减小，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】C 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关。返回舱质量不变，但因 “减速下降”，速度减小，因此动能减小。 重力势能与物体的质量和高度有关。返回舱质量不变，但高度不断降低，因此重力势能减小。 机械能为动能与势能之和。综合以上分析，返回舱在减速下降过程中动能减小，重力势能减小，机械能减小。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．（2025·云南曲靖·模拟预测）初中生在使用某款手机的过程中，下列对其物理量的估测中最符合实际的是（　　） A．手机电池的电压为220V B．手机正常使用时的温度约为86℃ C．手机和蓝牙耳机之间信息的传播速度为340m/s D．将手机举高1m做的功约为2J 【答案】D 【知识点】功的计算和估算、电磁波的应用、生活中一些常见的电压、常见物体的温度 【详解】A．手机电池的电压为3.7V，故A不符合题意； B．手机正常使用时的温度约为30℃，故B不符合题意； C．手机和蓝牙耳机之间信息的传播速度为3×108m/s，故C不符合题意； D．手机的重力约为2N，举高1m做功约W=Gh=2N×1m=2J 故D符合题意。 故选D。 11．（2025·云南昆明·二模）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（   ） A．绳子自由端拉力的功率为400W B．额外功为400J C．绳子自由端拉力的大小为200N D．滑轮组的机械效率约为80% 【答案】D 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、P=W/t、有用功和额外功 【详解】A．由图可知，20s内绳子拉力做的功为，则绳子自由端拉力的功率为 故A错误； B．克服物体重力做的有用功 拉力做的总功 则拉力做的额外功 故B错误； C．绳子自由端拉力的大小 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 12．（2025·云南保山·二模）如图所示，小明用100N的拉力，通过滑轮将一个重95N的物体，从地面匀速提到3m高的位置，用时10s。这一过程中（　　） A．滑轮相当于省力杠杆 B．滑轮的有用功为300J C．拉力的功率为28.5W D．滑轮的机械效率为95% 【答案】D 【知识点】P=W/t、定滑轮的概念、实质及特点、有用功和额外功、机械效率的简单计算 【详解】A．如图所示的滑轮为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，故A不符合题意； B．滑轮的有用功为 故B不符合题意； C．拉力做的功   拉力的功率 故C不符合题意； D．滑轮的机械效率为 故D符合题意。 故选D。 13．（2025·云南昆明·三模）2025年1月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦卫星发射升空，发射任务获得圆满成功。下图是火箭发射时的情景，关于该过程，下列说法正确的是（   ） A．在发射卫星的过程中，以卫星为参照物，发射中心大楼是静止的 B．当火箭的火焰喷到发射台底部的水池中，水会瞬间汽化，汽化会放出热量 C．卫星加速升空过程中，机械能的总量增加 D．载人飞船在太空中没有惯性 【答案】C 【知识点】惯性的概念、物体运动过程中各种机械能的变化情况、生活中的汽、液化现象、不同参照物下描述运动 【详解】A．在发射卫星的过程中，以卫星为参照物，发射中心大楼与卫星的相对位置发生了变化，所以发射中心大楼是运动的，故A错误； B．当火箭的火焰喷到发射台底部的水池中，水会瞬间汽化，水汽化时，会吸收热量，故B错误； C．卫星加速升空过程中，高度增加，重力势能增加，速度增加，动能增加，则卫星的机械能的总量增加，故C正确； D．惯性是物体固有的属性，在任何情况下都有，所以载人飞船在太空中也有惯性，故D错误。 故选C。 14．（2025·云南昆明·三模）如图所示，分别使用滑轮和滑轮组匀速提升质量为m的物体，每个滑轮的质量均相等（且小于物体的质量），在相同的时间内物体被提升了h，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．三个机械做的有用功相等 B．三个机械做的额外功相等 C．三个机械绳子自由端移动的速度关系为 D．三个机械对物体做功的功率相等 【答案】AD 【知识点】有用功和额外功、P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】A．物体的质量相同，提升的高度相同，根据，三个机械做的有用功相等，故A正确； B．不计绳重和摩擦，由图知，甲装置中的滑轮是定滑轮，所以提升物体时甲装置不做额外功；乙装置中的滑轮是动滑轮，丙装置中是滑轮组，提升物体时都是克服动滑轮重力做额外功，乙丙做的额外功均为，故B错误； C．由图知，甲、乙、丙装置中，有效承担物重的绳子段数分别为1、2、3，提升物体的高度相同，根据，甲绳子自由端移动的路程最短，丙绳子自由端移动的路程最长，时间相同，根据可知三个机械绳子自由端移动的速度关系为，故C错误； D．三个机械对物体做的有用功相等，时间相同，根据可知三个机械对物体做功的功率相等，故D正确。 故选AD。 15．（2025·云南德宏·一模）如图所示是体育课上投掷实心球的情景示意图。在实心球碰地之前的运动过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．上升过程中，动能变大，重力势能变大 B．上升过程中，动能变小，重力势能变大 C．下落过程中，重力势能变小，机械能不变 D．下落过程中，动能变大，机械能变大 【答案】BC 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】AB．实心球上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度变高，重力势能变大，故A错误，B正确； CD．下落过程中，速度变大，动能变大；高度变低，重力势能变小，不计空气阻力，其机械能保持不变，故C正确，D错误。 故选BC。 16．（2025·云南昆明·二模）如图所示，小明用大小为10N的拉力竖直向上提升物体，重为16N的物体在10s内被匀速提升1m。不计绳重和摩擦，这个过程中，拉力F的功率为 W，该滑轮的机械效率为 %。 【答案】 2 80 【知识点】P=W/t、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】[1]由于动滑轮上有2股绳，物体被匀速提升1m，则绳端移动距离，则拉力做的总功 则拉力的功率 [2]物体的重力为16N，在10s内被匀速提升1m，则拉力做的有用功 则该滑轮的机械效率 17．（2025·云南德宏·一模）如图所示，用80N的拉力，将重120N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。滑轮组的机械效率是 ，拉力的功率是 W。 【答案】 75% 8 【知识点】P=W/t、机械效率的简单计算 【详解】[1]克服物体重力做的有用功W有=Gh=120N×1.5m=180J 由图知道，通过动滑轮的绳子段数n=2，由s=nh和W总=Fs知道，拉力做的总功W总=Fnh=80N×2×1.5m=240J 滑轮组的机械效率 [2]拉力的功率 18．（2025·云南昆明·一模）我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示，飞机加速起飞时，机械能 （选填“增大”或“减小”）；以航站楼为参照物，它是 （选填“静止”或“运动”）的。 【答案】 增大 运动 【知识点】辨析物体的机械能是否发生变化、不同参照物下描述运动 【详解】[1]飞机加速起飞时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；因机械能是动能与势能之和，所以飞机的机械能增大。 [2]以航站楼为参照物，飞机与航站楼的相对位置发生变化，飞机是运动的。 19．（2025·山东济南·一模）如图所示是一张警用弓弩，在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上，使用滑轮组的目的是 （选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”）。用弩将箭水平射出时，机械能转化情况是 。 【答案】 省力 将弹性势能转化为动能 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】[1]滑轮组既可以改变力的方向，又可以改变力的大小，在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上的目的是省力。 [2]用弩将箭水平射出时，弓绳的弹性形变减小，弹性势能减小，弓箭的速度增加，因此是将弹性势能转化为动能。 20．（2025·云南昆明·一模）小明将如图所示的两个滑轮以最省力的绕绳方式组装成滑轮组，用来提升重为120N的物体，10s内将物体匀速提升了1m，动滑轮重为30N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 15 80% 【知识点】P=W/t、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】[1]滑轮组最省力时，绳子段数应等于滑轮个数加1，由图可知，滑轮个数为2，则，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为 绳子自由端的拉力做功的功率为 [2]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 21．（2025·云南楚雄·三模）10月19日，“奔跑吧·少年”2024年陕西省青少年体育俱乐部射箭联赛总决赛在礼泉县袁家村举行。如图所示，用力将弓拉弯，说明力改变物体的 ，松手后箭被射出，射出的箭在空中下落的过程中，重力势能主要转化为 能。 【答案】 形状 动 【知识点】力可以改变物体的形状、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]用力将弓拉弯，弓的形状发生变化，说明力可以改变物体的形状。 [2]射出的箭在空中下落的过程中，质量不变，高度越来越低，重力势能越来越小，速度越来越大，动能越来越大，因此重力势能主要转化为动能。 22．（2025·云南·三模）阅读短文，回答下列问题。 神秘的宇宙 2021年5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功登陆火星，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。宇宙深处充满了奥秘。小明同学想探究其中的奥秘，他查阅了以下资料： 第一宇宙速度，也叫环绕速度，其大小是7.9km/s，有此速度的飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动；第二宇宙速度，也叫脱离速度，其大小等于11.2km/s，速度比它大的飞行器就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星；第三宇宙速度，也叫逃逸速度，其大小等于16.7km/s，速度比它大的飞行器就可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。 天问一号由环绕器和巡视器两部分组成，巡视器也叫着陆运载器，搭载着陆器和火星车如图所示，当探测器做好准备后，就会释放运载器进入火星大气层，运载器的耐高温特殊隔热外壳能保护火星车和着陆器不受高温损坏。当距离火星地面一定高度时，运载器释放降落伞进行第一次减速，下降到预定高度后抛出着陆器，着陆器随后启动缓冲火箭和姿态控制火箭进行二次减速，并在一定高度实现悬停，同时其底部的传感器对着陆场不间断进行扫描侦察并选定着陆点，最后在缓冲火箭的帮助下着陆器缓慢着陆，释放火星车。 (1)地球表面的物体要离开地球，物体的速度至少要达到 km/s； (2)已知火星表面的引力约是地球的38%，火星车登陆火星后所受到的重力与地球相比 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (3)火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水。在这样的环境下、火星的昼夜温差较大，原因是沙石的 较小； (4)着陆器着陆时减速下落，其动能不断 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)7.9 (2)变小 (3)比热容 (4)减小 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、生活中的比热容问题、重力的计算与估算 【详解】（1）第一宇宙速度，也叫环绕速度，其大小是7.9km/s，有此速度的飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动，则地球表面的物体要离开地球，物体的速度至少要达到7.9km/s。 （2）火星车登陆火星后，其所含物质的多少不变，即质量不变。由于火星表面的引力约是地球的38%，由G=mg可知，火星车所受到的重力与地球相比变小。 （3）火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水。由于沙石的比热容较小，根据可知，当质量一定时，吸收或放出相同的热量，沙石的比热容小，温度变化较大，所以星的昼夜温差较大。 （4）着陆器着陆时减速下落时，质量不变，速度变小，则动能减小。 23．（2025·云南昆明·一模）为避免骑行电动自行车造成的伤害，有关部门做出以下规定：成年人驾驶电动自行车只能搭载一名十六周岁以下的未成年人；禁止超速行驶。小明为了验证上述规定的缘由，对骑乘造成伤害程度的影响因素进行了如下猜想。 猜想一：由限载猜想骑乘造成的伤害程度大小与车的总质量有关； 猜想二：由禁止超速猜想骑乘造成的伤害程度大小与车速有关。 为了验证上述猜想，小明用金属球模拟电动自行车，用木块模拟被撞物体，进行了如图所示的实验探究，其中，。 (1)实验中通过观察 来比较伤害程度的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)由甲、乙两次实验可得结论：质量相同的电动自行车， 越大，骑乘造成的伤害程度越大；由 两次实验可得结论：速度相同的电动自行车，质量越大，骑乘造成的伤害程度越大。 (3)进行丙实验时，若发现金属球将木块撞出了木板，则 （选填“需要”或“不需要”）将木板加长。若水平面是光滑的，则 达到实验的目的（选填“能”或“不能”）。 (4)通过物理学习，小明发现骑乘的伤害程度与机械能有关，比较甲、乙、丙三次实验，释放A、B、C球前，它们的机械能、、的大小关系是 。 (5)若还想利用图所示的器材探究‘阻力对物体运动的影响”的实验，须增加的器材是 。（填写序号） ①倾斜程度不同的斜面        ②粗糙程度不同的水平面        ③质量不同的小球 【答案】(1) 木块被撞出的距离 转换法 (2) 速度 乙、丙 (3) 不需要 不能 (4)EA<EB<EC (5)② 【知识点】探究动能大小与速度的关系、探究动能大小与质量的关系、探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤 【详解】（1）[1][2]让球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，实验中通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映球撞击木块前的动能，即通过观察木块被撞出的距离来比较伤害程度的大小，应用了转换法。 （2）[1]甲、乙两次实验小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论质量相同的电动自行车，速度越大，骑乘造成的伤害程度越大。 [2]乙、丙两次实验小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，质量不同，质量越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论速度相同的电动自行车，质量越大，骑乘造成的伤害程度越大。 （3）[1]进行丙实验时，丙实验是和其它实验对比木块被撞出的距离，只要能体现距离差异即可，因此若发现金属球将木块撞出了木板，则不需要将木板加长。 [2]若水平面是光滑的，根据牛顿第一定律可知木块将做匀速直线运动，无法通过距离体现伤害程度，不能达到实验的目的。 （4）机械能是动能与重力势能的总和，动能与物体的质量与速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；从甲、乙、丙三次实验中，丙中的木块被撞出的距离最远，其次为乙图，最小的是甲图，由此可知，木块被撞击前C球的动能大于B球的动能，B球的动能大于A球的动能；由于小球从斜面上滚下时，重力势能转化为动能，所以，释放A、B、C球前，C球的重力势能大于B球的重力势能，B球的重力势能大于A球的重力势能，三球均处于静止状态，即速度均为零，动能均为零；所以，释放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是EA<EB<EC。 （5）探究“阻力对物体运动的影响”的实验，根据控制变量法可知需改变水平面的粗糙程度，故选②。 24．（2024·江苏扬州·二模）如图甲是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。 （1）木块被推动的越远，小车对木块的推力 越多，说明小车动能越大； （2）将同一小车从斜面的不同高度由静止释放，这是为了探究动能大小与 的关系； （3）在研究动能与质量的关系时，小军认为可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，如图乙。撞击木块时小球的动能 （相等/不相等），该方案 （正确/错误）； 利用图甲装置，去掉木块，添加毛巾、棉布，还可以探究“阻力对物体运动的影响”，如图丙所示。实验操作如下： a．将毛巾铺在斜面和水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下； b．取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下； c．取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下； （4）以上操作中有错误的一次是 （a/b/c）； （5）改正错误后，三次实验中，均保持小车从同一斜面同一位置由静止下滑，目的是保证小车到达水平面时 相同； （6）如图丁是小车在三种不同表面水平运动时的图像，其中属于在木板上的运动图线是 （a/b/c）；小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力分别为和，则W1 W2（>/</=）。 【答案】 做功 速度 相等 错误 a 速度 a = 【知识点】探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤、探究动能大小与速度的关系 【详解】（1）[1]小车从斜面滚下时，具有动能，动能越大，对木块做功越多，木块被推动越远。 （2）[2]将同一小车从斜面的不同高度由静止释放，则到达水平面时的速度相同，但小车的质量相同，所以探究的是动能大小与速度的关系。 （3）[3][4]要探究动能与质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，图乙中，同一根弹簧压缩相同时，具有的弹性势能相同，小球弹出的过程，弹性势能转化为动能，则小球撞击木块时的动能相同，所以该方案错误。 （4）[5]探究阻力对物体运动的影响，在图丙中，其它因素应相同，小车在水平面所受的阻力不同，应让小车从同一斜面的同一高度静止释放，在阻力不同的水平面上运动，所以a中，毛巾不能铺在斜面上，故a错误。 （5）[6]据控制变量法，为了保持小车到达水平面时的速度相同，应让小车从同一斜面同一位置静止下滑。 （6）[7]图丁中，小车到达水平面时的速度相同，速度变为0时，a所需时间最长，速度变化最慢，所受阻力最小，c所需时间最短，速度变化最快，所受阻力最大。而木板相对于棉布和毛巾，表面最光滑，阻力最小，所以属于在木板上运动的图线是a。 [8]小车到达水平面时的速度相同，其质量相同，所以此时的动能相同，在毛巾和棉布表面上运动到停下，则这个过程克服摩擦做功，将所有动能转化为内能，所以克服摩擦力做功相等。 25．（2025·云南昆明·模拟预测）如图所示，弹簧测力计水平拉动质量为1kg的木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为，木块5s时间内移动的距离为。求： (1)木块所受的重力； (2)内拉力对木块所做的功； (3)内拉力对木块做功的功率。 【答案】(1)10N (2) (3) 【知识点】功的计算和估算、P=W/t、重力的计算与估算 【详解】（1）木块所受的重力 （2）内拉力对木块所做的功 （3）内拉力对木块做功的功率 26．（2025·云南楚雄·一模）如图甲所示，这是我国的056A型护卫舰，小明查阅相关资料后得到该护卫舰的参数如下表所示。某次执行任务时，护卫舰由静止出发，以恒定最大推进功率航行，加速航行1.2km后达到最大航速，图乙是本次航行的v-t图像。求： 满载排水量 1300t 吃水深度 4m 最大航速 12.5m/s 最大推进功率 12500kW (1)护卫舰满载停泊在港湾时所受浮力大小； (2)护卫舰加速阶段的平均速度； (3)护卫舰以最大航速匀速直线航行时所受阻力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】计算物体运动的速度、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、P=Fv 【详解】（1）护卫舰满载停泊在港湾时所受浮力为 （2）护卫舰加速阶段的平均速度为 （3）护卫舰以最大航速匀速直线航行时所受阻力与牵引力是一对平衡力，大小为 27．（2025·云南楚雄·二模）如图甲所示的是被大家认可的我国自主品牌混合动力畅销车型。在某次性能测试中，汽车启动时内燃机工作，由内燃机提供能量驱动汽车以的速度直线匀速行驶，同时给初始能量为的蓄电池组充电，充电电压，充电电流；汽车行驶、内燃机消耗燃料后蓄电池组充电完成，改由电动机提供能量驱动汽车在水平路面上以的速度匀速直线行驶，此时蓄电池组加在电动机两端的电压，电动机的效率。已知汽车蓄电池组所储存能量降为时自动切换为内燃机工作。若汽车运动过程中车速与所受阻力的关系如图乙所示，所用燃料的热值，且燃料完全燃烧。不计汽车电路连接导线的电阻，忽略传动装置消耗的能量。求： (1)汽车蓄电池组储存能量的最大值； (2)充电一次采用纯电动模式以的速度匀速行驶的最大路程； (3)时间内，内燃机工作时的效率（结果保留一位小数）。 【答案】(1)1.99×108J； (2)255km； (3)20.4% 【知识点】功的计算和估算、电功的公式及简单应用、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）时间内蓄电池组充完电消耗的能量 蓄电池组充电的能量为时，充电完成，则蓄电池组储存能量的最大值 （2）由题图乙可知，汽车以的速度行驶时受到的阻力，由题意可知：，则最大路程 （3）燃料燃烧完全放出的热量 由题图乙可知时，汽车受到的阻力。时间内克服阻力做的功 则内燃机工作时的效率 28．（2025·云南昆明·三模）周末，小丽爸爸计划驾驶他们家新买的新能源汽车从曲靖南城门出发到昆明西山风景区游玩。图甲为手机导航时显示的数据，他们选择两小时的导航方案，图乙给出了新能源电车的部分参数。 (1)若按导航提供的2h的行驶方案来计算，从南城门行驶到西山风景区的平均速度是多少？ (2)若该辆新能源汽车空载静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触面积是0.1m2，则车对地面的压强是多大？ (3)马力是功率的一种单位，通常用于机车，内燃机等工业领域，分为英制（HP）马力和公制（PS）马力，一公制马力等于每秒钟把重735 N的物体匀速提高1米所做的功。请根据提供的电动车参数计算该电车的最大功率是多少kW？ 【答案】(1) (2) (3)1137.78 【知识点】功的计算和估算、P=W/t、计算物体运动的速度、压强公式的简单应用 【详解】（1）由导航方案可知，从南城门行驶到西山风景区的路程s=153km，需要行驶的时间t=2h 则从南城门行驶到西山风景区的平均速度 （2）从车辆参数信息中可知，电动车的质量 车受到的重力 车对水平面压力的 车对地面的压强 （3）把重为735 N的物体匀速提高1m所做的功 此时功率 则1马力等于0.735 kW 由电车参数可知电动车最大马力为1548，即最大功率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 3 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 四、力学 专题12 功和机械能 1．（2024·云南·中考真题）【科技生活】AI机器人逐渐改变了我们的生活，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1m。求： （1）机器人所受的重力； （2）2s内机器人对箱子所做的功； （3）2s内机器人对箱子做功的功率。 一．功及其计算 2．（2025·云南·中考真题）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆是费力杠杆 B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N C．M端绳子拉力对物体做功为100J D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W 3．（2021·云南昆明·中考真题）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为，在牵引力的驱使下，匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取。 求： （1）祝融号所受的阻力； （2）在这段时间内牵引力做的功； （3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。 二．功率及其计算 4．（2021·云南·中考真题）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式，如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（） （1）求骑行时车对水平地面的压强； （2）该压强相当于多高水柱产生的压强？ （3）求骑行过程中动力做的功及功率。 5．（2021·云南昆明·中考真题）采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做 。这种方法，实质上还是用 （选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”）来比较做功快慢的。 三．动能和势能 6．（2024·云南·中考真题）2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　） A．探测器加速上升过程中动能减小 B．探测器加速上升过程中重力势能增大 C．探测器到达月球后质量会变大 D．探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息 四．机械能及其转化 7．（2022·云南·中考真题）2021年8月5日，中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军，如图甲所示，在下落过程中忽略空气阻力，她的重力势能转化为 能。2022年2月16日、中国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，如图乙所示，他离开大跳台后由于 ，仍能在空中继续“飞行”。 8．（2021·云南昆明·中考真题）2021年5月15日凌晨2时，我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度，约2万千米/时的速度，经过三个减速阶段，并在距离火星表面100米时，处于悬停状态，完成精避障后再缓速下降，历时9分钟，成功登陆火星。以下说法错误的是（　　） A．打开降落伞进行伞系减速阶段，探测器的动能不断增加，重力势能不断减小 B．探测器的外壳需要防热性强的材料 C．探测器处于悬停状态时，受到平衡力的作用 D．火星离地球上亿公里，地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到 9．（2025·云南大理·二模）2025年4月30日“神舟19”号载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降。在减速下降过程中，返回舱的（　　） A．动能减小，重力势能减小，机械能不变 B．动能不变，重力势能减小，机械能减小 C．动能减小，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 10．（2025·云南曲靖·模拟预测）初中生在使用某款手机的过程中，下列对其物理量的估测中最符合实际的是（　　） A．手机电池的电压为220V B．手机正常使用时的温度约为86℃ C．手机和蓝牙耳机之间信息的传播速度为340m/s D．将手机举高1m做的功约为2J 11．（2025·云南昆明·二模）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（   ） A．绳子自由端拉力的功率为400W B．额外功为400J C．绳子自由端拉力的大小为200N D．滑轮组的机械效率约为80% 12．（2025·云南保山·二模）如图所示，小明用100N的拉力，通过滑轮将一个重95N的物体，从地面匀速提到3m高的位置，用时10s。这一过程中（　　） A．滑轮相当于省力杠杆 B．滑轮的有用功为300J C．拉力的功率为28.5W D．滑轮的机械效率为95% 13．（2025·云南昆明·三模）2025年1月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦卫星发射升空，发射任务获得圆满成功。下图是火箭发射时的情景，关于该过程，下列说法正确的是（   ） A．在发射卫星的过程中，以卫星为参照物，发射中心大楼是静止的 B．当火箭的火焰喷到发射台底部的水池中，水会瞬间汽化，汽化会放出热量 C．卫星加速升空过程中，机械能的总量增加 D．载人飞船在太空中没有惯性 14．（2025·云南昆明·三模）如图所示，分别使用滑轮和滑轮组匀速提升质量为m的物体，每个滑轮的质量均相等（且小于物体的质量），在相同的时间内物体被提升了h，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．三个机械做的有用功相等 B．三个机械做的额外功相等 C．三个机械绳子自由端移动的速度关系为 D．三个机械对物体做功的功率相等 15．（2025·云南德宏·一模）如图所示是体育课上投掷实心球的情景示意图。在实心球碰地之前的运动过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．上升过程中，动能变大，重力势能变大 B．上升过程中，动能变小，重力势能变大 C．下落过程中，重力势能变小，机械能不变 D．下落过程中，动能变大，机械能变大 16．（2025·云南昆明·二模）如图所示，小明用大小为10N的拉力竖直向上提升物体，重为16N的物体在10s内被匀速提升1m。不计绳重和摩擦，这个过程中，拉力F的功率为 W，该滑轮的机械效率为 %。 17．（2025·云南德宏·一模）如图所示，用80N的拉力，将重120N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。滑轮组的机械效率是 ，拉力的功率是 W。 18．（2025·云南昆明·一模）我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示，飞机加速起飞时，机械能 （选填“增大”或“减小”）；以航站楼为参照物，它是 （选填“静止”或“运动”）的。 19．（2025·山东济南·一模）如图所示是一张警用弓弩，在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上，使用滑轮组的目的是 （选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”）。用弩将箭水平射出时，机械能转化情况是 。 20．（2025·云南昆明·一模）小明将如图所示的两个滑轮以最省力的绕绳方式组装成滑轮组，用来提升重为120N的物体，10s内将物体匀速提升了1m，动滑轮重为30N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 21．（2025·云南楚雄·三模）10月19日，“奔跑吧·少年”2024年陕西省青少年体育俱乐部射箭联赛总决赛在礼泉县袁家村举行。如图所示，用力将弓拉弯，说明力改变物体的 ，松手后箭被射出，射出的箭在空中下落的过程中，重力势能主要转化为 能。 22．（2025·云南·三模）阅读短文，回答下列问题。 神秘的宇宙 2021年5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功登陆火星，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。宇宙深处充满了奥秘。小明同学想探究其中的奥秘，他查阅了以下资料： 第一宇宙速度，也叫环绕速度，其大小是7.9km/s，有此速度的飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动；第二宇宙速度，也叫脱离速度，其大小等于11.2km/s，速度比它大的飞行器就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星；第三宇宙速度，也叫逃逸速度，其大小等于16.7km/s，速度比它大的飞行器就可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。 天问一号由环绕器和巡视器两部分组成，巡视器也叫着陆运载器，搭载着陆器和火星车如图所示，当探测器做好准备后，就会释放运载器进入火星大气层，运载器的耐高温特殊隔热外壳能保护火星车和着陆器不受高温损坏。当距离火星地面一定高度时，运载器释放降落伞进行第一次减速，下降到预定高度后抛出着陆器，着陆器随后启动缓冲火箭和姿态控制火箭进行二次减速，并在一定高度实现悬停，同时其底部的传感器对着陆场不间断进行扫描侦察并选定着陆点，最后在缓冲火箭的帮助下着陆器缓慢着陆，释放火星车。 (1)地球表面的物体要离开地球，物体的速度至少要达到 km/s； (2)已知火星表面的引力约是地球的38%，火星车登陆火星后所受到的重力与地球相比 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (3)火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水。在这样的环境下、火星的昼夜温差较大，原因是沙石的 较小； (4)着陆器着陆时减速下落，其动能不断 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 23．（2025·云南昆明·一模）为避免骑行电动自行车造成的伤害，有关部门做出以下规定：成年人驾驶电动自行车只能搭载一名十六周岁以下的未成年人；禁止超速行驶。小明为了验证上述规定的缘由，对骑乘造成伤害程度的影响因素进行了如下猜想。 猜想一：由限载猜想骑乘造成的伤害程度大小与车的总质量有关； 猜想二：由禁止超速猜想骑乘造成的伤害程度大小与车速有关。 为了验证上述猜想，小明用金属球模拟电动自行车，用木块模拟被撞物体，进行了如图所示的实验探究，其中，。 (1)实验中通过观察 来比较伤害程度的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)由甲、乙两次实验可得结论：质量相同的电动自行车， 越大，骑乘造成的伤害程度越大；由 两次实验可得结论：速度相同的电动自行车，质量越大，骑乘造成的伤害程度越大。 (3)进行丙实验时，若发现金属球将木块撞出了木板，则 （选填“需要”或“不需要”）将木板加长。若水平面是光滑的，则 达到实验的目的（选填“能”或“不能”）。 (4)通过物理学习，小明发现骑乘的伤害程度与机械能有关，比较甲、乙、丙三次实验，释放A、B、C球前，它们的机械能、、的大小关系是 。 (5)若还想利用图所示的器材探究‘阻力对物体运动的影响”的实验，须增加的器材是 。（填写序号） ①倾斜程度不同的斜面        ②粗糙程度不同的水平面        ③质量不同的小球 24．（2024·江苏扬州·二模）如图甲是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。 （1）木块被推动的越远，小车对木块的推力 越多，说明小车动能越大； （2）将同一小车从斜面的不同高度由静止释放，这是为了探究动能大小与 的关系； （3）在研究动能与质量的关系时，小军认为可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，如图乙。撞击木块时小球的动能 （相等/不相等），该方案 （正确/错误）； 利用图甲装置，去掉木块，添加毛巾、棉布，还可以探究“阻力对物体运动的影响”，如图丙所示。实验操作如下： a．将毛巾铺在斜面和水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下； b．取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下； c．取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下； （4）以上操作中有错误的一次是 （a/b/c）； （5）改正错误后，三次实验中，均保持小车从同一斜面同一位置由静止下滑，目的是保证小车到达水平面时 相同； （6）如图丁是小车在三种不同表面水平运动时的图像，其中属于在木板上的运动图线是 （a/b/c）；小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力分别为和，则W1 W2（>/</=）。 25．（2025·云南昆明·模拟预测）如图所示，弹簧测力计水平拉动质量为1kg的木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为，木块5s时间内移动的距离为。求： (1)木块所受的重力； (2)内拉力对木块所做的功； (3)内拉力对木块做功的功率。 26．（2025·云南楚雄·一模）如图甲所示，这是我国的056A型护卫舰，小明查阅相关资料后得到该护卫舰的参数如下表所示。某次执行任务时，护卫舰由静止出发，以恒定最大推进功率航行，加速航行1.2km后达到最大航速，图乙是本次航行的v-t图像。求： 满载排水量 1300t 吃水深度 4m 最大航速 12.5m/s 最大推进功率 12500kW (1)护卫舰满载停泊在港湾时所受浮力大小； (2)护卫舰加速阶段的平均速度； (3)护卫舰以最大航速匀速直线航行时所受阻力的大小。 27．（2025·云南楚雄·二模）如图甲所示的是被大家认可的我国自主品牌混合动力畅销车型。在某次性能测试中，汽车启动时内燃机工作，由内燃机提供能量驱动汽车以的速度直线匀速行驶，同时给初始能量为的蓄电池组充电，充电电压，充电电流；汽车行驶、内燃机消耗燃料后蓄电池组充电完成，改由电动机提供能量驱动汽车在水平路面上以的速度匀速直线行驶，此时蓄电池组加在电动机两端的电压，电动机的效率。已知汽车蓄电池组所储存能量降为时自动切换为内燃机工作。若汽车运动过程中车速与所受阻力的关系如图乙所示，所用燃料的热值，且燃料完全燃烧。不计汽车电路连接导线的电阻，忽略传动装置消耗的能量。求： (1)汽车蓄电池组储存能量的最大值； (2)充电一次采用纯电动模式以的速度匀速行驶的最大路程； (3)时间内，内燃机工作时的效率（结果保留一位小数）。 28．（2025·云南昆明·三模）周末，小丽爸爸计划驾驶他们家新买的新能源汽车从曲靖南城门出发到昆明西山风景区游玩。图甲为手机导航时显示的数据，他们选择两小时的导航方案，图乙给出了新能源电车的部分参数。 (1)若按导航提供的2h的行驶方案来计算，从南城门行驶到西山风景区的平均速度是多少？ (2)若该辆新能源汽车空载静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触面积是0.1m2，则车对地面的压强是多大？ (3)马力是功率的一种单位，通常用于机车，内燃机等工业领域，分为英制（HP）马力和公制（PS）马力，一公制马力等于每秒钟把重735 N的物体匀速提高1米所做的功。请根据提供的电动车参数计算该电车的最大功率是多少kW？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 3 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $