2026年中考物理一轮复习 专项练习 《功和机械能》

2026人教版初中物理中考第一轮复习：《功和机械能》 一、单选题 1．彩虹滑道是游乐场的游玩项目。如图甲，游客坐在橡皮圈上可顺着滑道下滑。图乙是其简化图，AB段为彩虹滑道，BC段为水平人工草皮减速带。下列说法正确的是（     ） A．游客坐在橡皮圈上下滑时，以橡皮圈为参照物，游客是运动的 B．从A点滑到B点，游客和橡皮圈的内能转化成机械能 C．从A点滑到C点，游客和橡皮圈的机械能会变小 D．在BC段滑行时，速度越来越慢，橡皮圈和草皮减速带之间的摩擦力会变大 【答案】C 【详解】A．以橡皮圈为参照物，游客相对于橡皮圈的位置没有发生变化，因此游客是静止的，故A错误； BC．从A点滑到C点，整个滑行过程中，始终需要克服摩擦做功，机械能不断转化为内能，因此机械能会变小，故B错误，C正确； D．在BC段滑行时，橡皮圈对减速带的压力不变，接触面粗糙程度也不变，因此橡皮圈和草皮减速带之间的摩擦力大小不变，与速度无关，故D错误。 故选C。 2．目前无人机在农业领域被广泛应用，如图所示，无人机在茶园喷洒农药。关于无人机（不含农药及其容器），下列说法正确的是（　　） A．悬停在空中的无人机只受到重力的作用 B．无人机加速升空的过程中，它的机械能变大 C．无人机匀速转弯时，它的运动状态没有发生改变 D．若无人机加速升空时突然不受外力作用，它将立即悬停在空中 【答案】B 【详解】A．悬停在空中的无人机受力平衡，同时受到重力和空气的升力，并非只受重力，故A错误。 B．题目限定研究对象为无人机本身，因此质量不变；加速升空过程中，速度增大则动能增大，高度升高则重力势能增大，机械能是动能与重力势能之和，因此机械能变大，故B正确。 C．运动状态包含速度大小和运动方向，无人机匀速转弯时运动方向发生改变，故C错误。 D．根据牛顿第一定律，若物体原来是运动的，突然不受外力后将保持原速度做匀速直线运动，因此无人机会向上做匀速直线运动，不会悬停，故D错误。 故选 B。 3．为构建新型能源体系，我省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（    ） A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能 B．上水库放水时，流下的水的重力势能增大 C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的 D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能 【答案】C 【详解】A．蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能，故A错误； B．上水库放水时，流下的水的高度降低，重力势能减小，故B错误； C．发电时，发电机将水的机械能转化为电能，是利用电磁感应的原理工作的，故C正确； D．在能量转化过程中，总存在一定的能量损耗，所以放水发电时不可能将水的机械能全部转化为电能，故D错误。 故选C。 4．如图甲所示，避险车道被称为公路上的“救命道”，避险车道的陡坡上铺有厚厚的砂石，失控车辆一旦冲上避险车道就会快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。如图乙所示是失控车辆冲上避险车道后的简化示意图。下列说法正确的是（　　） A．当车辆冲上避险车道时，速度减小，惯性减小 B．当车辆冲上避险车道减速直至停止的过程中，车辆机械能保持不变 C．车辆最终静止在避险车道上时，车辆所受重力与路面对车辆的支持力是一对平衡力 D．车辆最终静止在避险车道上时，车辆对路面的压力与路面对车辆的支持力是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A．当车辆冲上避险车道时，速度减小，质量不变，惯性不变，故A错误； B．当车辆冲上避险车道减速直至停止的过程中，动能减小，重力势能增大，但要克服摩擦力做功，部分机械能转化为其他形式的能量，所以车辆机械能减小，故B错误； C．车辆最终静止在避险车道上时，车辆所受重力竖直向下，路面对车辆的支持力垂直斜面向上，不共线，所以不是一对平衡力，故C错误； D．车辆对路面的压力和路面对车辆的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线、分别作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 5．雅鲁藏布江是全球水流落差最大的河流。目前雅鲁藏布江下游水电工程正在施工，工程连接多座梯级发电站，图为隧洞引水示意图。下列说法正确的是（　　） A．发电机是利用电磁感应原理工作的 B．水经过梯级电站后，它的机械能不变 C．雅鲁藏布江上游和下游构成一个连通器 D．水能与核能都是可再生能源 【答案】A 【详解】A．发电机的工作原理就是电磁感应，将机械能转化为电能，故A正确； B．水经过梯级电站时，推动发电机发电，机械能转化为电能，因此水的机械能会减小，故B错误； C．连通器要求上端开口、底部互相连通，雅鲁藏布江梯级电站被大坝分隔，上游和下游底部不直接连通，不属于连通器，故C错误； D．水能是可再生能源，但核燃料消耗后短时间内无法从自然界得到补充，核能属于不可再生能源，故D错误。 故选A 。 6．如图，2026年央视春晚《武BOT》节目中，宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出，机器人“从踏板起跳，跃至2.5米高空完成三连翻”，随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是（　　） A．机器人站在踏板上静止时的受力如图所示 B．在空中最高点时，重力势能最大，动能为零 C．落地会弯腿缓冲，是为了减小惯性带来的危害 D．从起跳离开踏板到落地前，机械能保持不变 【答案】C 【详解】A.机器人站在踏板上静止时,它处于平衡状态，所以在竖直方向上，它受到的重力和支持力是一对平衡力，它们大小相等，方向相反；在受力分析图中，重力和支持力的大小不相等，故A错误； B.机器人在空中最高点时，高度最高，重力势能最大；但机器人在最高点还做翻转运动，有水平方向的速度，动能不为零，故B错误； C.机器人落地时弯腿缓冲，是为了通过延长作用时间来减小冲击力，避免由于惯性保持原来的运动状态摔倒，所以是为了减小惯性带来的危害，故C正确； D.从起跳离开踏板到落地前，机器人需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为其它形式的能，所以机械能会减小，故D错误。 故选C。 7．2026年米兰冬奥会，徐梦桃在自由式滑雪空中技巧项目中成功卫冕，她从跳台助滑加速下落后，在空中划出美丽弧线后稳稳落地，以112.90分的高分书写传奇。她在加速下落过程中（　　） A．动能不变 B．重力势能减小 C．机械能保持不变 D．动能转化为重力势能 【答案】B 【详解】A．动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。徐梦桃加速下落过程中，质量不变，速度增大，因此动能增大，故A不符合题意； B．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。下落过程中，质量不变，高度降低，因此重力势能减小，故B符合题意； C．机械能是动能与势能的总和。由于下落过程中存在空气阻力，部分机械能会转化为内能，导致机械能总量减小，故C不符合题意； D．下落过程中，重力势能减小，动能增大，能量转化方向为重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选B。 8．2026春节，文昌公园开展了“迎新春过大年”的民俗活动。如图所示，小红在玩“套圈”游戏，套圈从点运动到点的过程中（未落地），下列说法正确的是（　　） A．在点的重力势能最大 B．在点的机械能大于在点的机械能 C．由点到点的过程中，重力势能转化为动能 D．运动到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】A．重力势能与质量和高度有关，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错误； B．套圈从a点运动到c点的过程中，受空气阻力，机械能不守恒，所以在c点的机械能小于在a点的机械能，故B错误； 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正确； 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，套圈将做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 9．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 【答案】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。 10．如图所示是小玮同学在学校手工制作比赛上制作的一个过山车模型，他把铁球放在点，然后让它沿光滑轨道滚下，铁球先后经过、两点，最后到达水平点飞出。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．铁球到达点时惯性消失 B．铁球到达点的瞬间，其动能为零 C．铁球从点下滑到点时，其机械能减小 D．铁球运动到点时受到的重力和支持力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体在任何情况下都有惯性，所以到达点后仍然具有惯性，选项A错误； B．铁球到达点后将继续向左运动，所以其速度不为0，动能不为0，选项B错误； C．铁球从点下滑时，不计空气阻力，重力势能减小，动能增加，机械能不变，选项C错误； D．由于轨道光滑，铁球在点只受到竖直方向上的重力和支持力的作用，这两个力大小相等，方向相反，并且在一条直线上，是一对平衡力，选项D正确。 故选D。 二、多选题 11．在刚刚结束的2026年米兰冬奥会上，我国运动员苏翊鸣获得单板滑雪男子坡面障碍技巧金牌。如图所示，苏翊鸣在滑行过程中运动轨迹经过了图中的A、B、C、D四个位置。下列说法正确的是（　　） A．从A到D，苏翊鸣的机械能逐渐减小 B．在最高点C，苏翊鸣的运动速度不为零 C．从A到B加速滑行，苏翊鸣的重力势能主要转化为动能 D．他从斜坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力 【答案】ABC 【详解】A．滑行过程中，苏翊鸣需要克服空气阻力、雪面摩擦力做功，机械能不断转化为内能，因此从A到D，机械能逐渐减小，故A正确； B．苏翊鸣在最高点C时，竖直方向速度为零，但仍有水平方向的运动速度，因此总速度不为零，故B正确； C．从A到B加速滑行时，高度降低、重力势能减小，速度增大、动能增加，重力势能主要转化为动能，故C正确； D．一对平衡力需要满足“同体、等大、反向、共线”，斜坡上下滑时，重力竖直向下，支持力垂直斜坡向上，两个力既不共线也不反向，大小也不相等，不是平衡力，故D错误。 故选ABC。 12．如图所示为撑杆跳高的动作要领分解示意图，在整个过程的1～7阶段中（忽略空气阻力），关于该过程中机械能及其转化的描述，说法正确的是（    ） A．图4时杆的弹性势能最大 B．图6时人的重力势能最大 C．从图2到图4，人的动能全部转化为杆的弹性势能 D．从图6到图7，人的重力势能转化为人的动能 【答案】ABD 【详解】A．在撑杆跳高过程中，撑杆的弹性形变越大，弹性势能越大。由图可知，图4时撑杆的形变最大，所以此时杆的弹性势能最大，故A正确； B．重力势能的大小与质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大。图6时人达到最高点，此时人的高度最高，人的重力势能最大，故B正确； C．从图2到图4，人的速度减小，动能减小，杆的形变增大，弹性势能增大，但人的动能不是全部转化为杆的弹性势能，因为人在运动过程中高度也在变化，还有一部分动能转化为重力势能，故C错误； D．从图6到图7，人在下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以人的重力势能转化为人的动能，故D正确。 故选ABD。 13．我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示（大气层外可视为真空）。若只考虑空气阻力和重力的影响，关于此过程的说法中正确的是（　　） A．返回器在A点和D点的机械能不相等 B．返回器在B点和C点的动能相等 C．从A点到B点，返回器减速上升，重力势能转化为动能 D．从C点到D点，返回器的动能增加量小于重力势能减小量 【答案】ABD 【详解】A．返回器在A到D的过程中，由于返回器克服空气阻力做功，使得机械能减小，所以返回器在A点和D点的机械能不相等，故A正确； B．BC段在大气层外，返回器没有受到空气的阻力，只有重力做功，机械能是守恒的，B点和C点位于同一等高线上，则高度相等，重力势能相等，故动能也相等，故B正确； C．从A点到B点，返回器减速上升，速度变小，高度增加，则动能减少，重力势能增加，动能转化为重力势能，故C错误； D．CD段返回器受到空气的阻力，机械能是不守恒的，返回器动能增加量小于重力势能的减小量，故D正确。 故选ABD。 14．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的 （    ） A．重力势能减小，动能不变 B．动能不变，机械能不变 C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能转化为动能 【答案】AC 【详解】ABC．小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，高度降低，则重力势能减小，所以机械能减小。故AC符合题意，B不符合题意； D．动能不变，重力势能减小，所以并非是重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选AC。 15．关于机械能，下列说法正确的是（　　） A．一个物体只具有动能，不具有重力势能 B．一个物体只具有重力势能，不具有动能 C．一个物体可能同时具有动能和重力势能 D．静止的物体也可能有机械能 【答案】CD 【详解】A．运动的空中物体（如飞行的小鸟），既具有动能，也因处于一定高度而具有重力势能，故A错误； B．静止在高山上的石头，只有重力势能；但如果是运动的高处物体（如下落的苹果），会同时具有动能和重力势能，故B错误； C．空中飞行的飞机，既有速度（动能），又有高度（重力势能），同时具备两种机械能，故C正确； D．静止在高楼上的花盆，虽静止时动能为0，但因有高度而具有重力势能，所以具有机械能，故D正确。 故选 CD。 三、填空题 16．如图所示，一物块放在水平放置的铁板上，物块内含遥控电磁铁，电磁铁通电时与下方的铁板相互吸引。该物块一直在水平方向的拉力作用下向右运动。从物块经过M点时开始计时，每经过相同时间记录物块的位置如图所示。物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，在OQ段内处于通电状态。已知铁板上各处的粗糙程度均相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物块在MO段和PQ段做匀速直线运动，在OP段做变速运动。（不计空气阻力） (1)若在MN和PQ两段，物块运动的速度分别为和，则________（选填“>”“<”或“=”）。 (2)若在MN和PQ两段，拉力对物块所做的功和恰好相等，则在MN和PQ两段，物体所受的摩擦力和的比值为_________。 (3)若在MN和OP两段，拉力对物块做功的功率分别为和，则_________（选填“>”“<”或“=”）。 (4)物块在MN段的机械能和PQ段的机械能的大小关系是_________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1)> (2)1:2 (3)> (4)> 【详解】（1）根据题图可知，，如果相同的时间间隔为t0，则，，根据可得： 所以。 （2）在MN段拉力对物体所做的功，在PQ段拉力对物体所做的功 由可得，即 又因为在这两段都做匀速直线运动，所以拉力等于摩擦力，可得 （3）物体在MN段和OP段拉力都恒为F1，运动距离相等，则由可知，这两段做的功相同，而又由图可知MN段的时间比OP段的时间少，则由可得功率PMN >POP； （4）物体的质量不变，由小问（1）中可知MN段的速度大于PQ段的速度，则MN段的动能大于PQ段的动能，而物体所处的高度相同，即物体的重力势能相同，由于机械能包括动能和重力势能，故MN段的机械能大于PQ段的机械能。 17．从2022年北京冬奥会到2025年哈尔滨亚冬会，中国冰雪热传遍了大江南北。 (1)小聪在滑雪场用双板滑雪时，他向后撑雪杖就会向前加速滑动，这是利用了物体间力的作用是___的。 (2)如图所示，小明用单板滑雪，从C点由静止自由滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点时速度刚好为零。则由C点到B点的过程中，___能转化为___能；从C点到A点的过程中，其机械能的总量___（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)相互 (2) 重力势 动 变小 【详解】（1）向后撑雪杖时，人对雪施加向后的力，根据物体间力的作用的规律，雪同时给人向前的反作用力，使人向前运动，因此这里利用了力的作用是相互的。 （2）从C点到B点的过程中，人所在高度降低、重力势能减小，运动速度变大、动能增大，因此是重力势能转化为动能； 从C点到A点的过程中，人滑行时需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，因此机械能的总量变小。 18．如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为___ J；摆球从A点到O点的过程中，小球受到的重力对小球____ （做功/不做功），细绳对小球拉力_____ （做功/不做功），_______ 能转化为动能。 整个过程中，摆球的机械能大小___ （不变/减小）。 【答案】 0 做功 不做功 重力势 不变 【详解】[1]动能的大小与质量和速度有关，当质量不变时，摆球到达B点时速度为0，所以动能为0J。 [2]摆球从A点到O点的过程中，重力方向竖直向下，小球在竖直方向上有移动距离，所以重力对小球做功。 [3]细绳对小球的拉力方向沿绳向上，小球的运动方向是曲线，拉力始终与小球运动方向垂直，小球在拉力方向上没有移动距离，所以细绳对小球拉力不做功。 [4]摆球从A点到O点的过程中，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。 [5]A、B两个最高点位置相同，说明在运动过程中机械能不变。 19．清扫车水平匀速行驶时，以摄像头为参照物，路边的树木是________的，工作时不断将地面上的落叶吸入车内，此过程中清扫车的机械能大小将________。 【答案】 运动 增大 【详解】[1]判断物体运动状态，需要看它相对参照物的位置是否变化。摄像头随清扫车一起运动，路边树木相对摄像头的位置不断改变，因此树木是运动的。 [2]机械能包含动能和重力势能。清扫车水平匀速行驶，速度、高度都不变，吸入落叶后整车总质量变大：动能与质量和速度有关，速度不变、质量增大，动能增大；重力势能与质量和高度有关，高度不变、质量增大，重力势能增大，因此总机械能变大。 20．如图所示，是我国“力箭一号”遥七运载火箭发射时的情景，火箭加速升空时机械能___________（填“变大”“变小”或“不变”）（不考虑质量变化）。火箭还未点火发射时，以地面为参照物，火箭是___________（填“静止”或“运动”）的。 【答案】 变大 静止 【详解】[1]机械能是动能与重力势能的总和。火箭加速升空且质量不变时，速度增大，动能变大；高度升高，重力势能变大，因此总机械能变大。 [2]火箭未点火发射时，相对于地面的位置没有发生改变，因此以地面为参照物，火箭是静止的。 21．体育锻炼与物理密不可分，回答下列问题。 (1)如图1所示，体重60kg的小明做引体向上，在1min时间内完成了8个，每次匀速上拉，身体重心上升0.4m，则他在1min内的平均功率是_________W。匀速拉升的过程中，他的机械能_________（填“增大”“减小”或“不变”）； (2)如图2是某消防员训练爬杆和爬绳的情况，他受到的摩擦力为和，当他顺着比杆粗糙的绳两次匀速向上爬时，__________（选填“>”“=”或“<”），此时消防员所受摩擦力的方向__________。在紧急集合时，消防员需要抓住竖直的杆从楼上滑下，如果某消防员自身及装备质量共80kg，当他用500N的力抓着竖直的杆匀速下滑时，杆对手的摩擦力大小_________N；接近地面时，他增大握力，则此时杆对手的摩擦力将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； 【答案】(1) 32 增大 (2) = 竖直向上 800 变大 【详解】（1）[1][2][3]小明所受的重力 每次上升高度，则将身体向上拉起一次所做的功 时间为 在时间内完成了个引体向上，则他在内做的总功 平均功率为 匀速拉升的过程中，他的质量不变，速度不变，动能不变；同时高度增大，重力势能增大；因为机械能等于动能与重力势能之和，所以他的机械能增大。 （2）[1]消防员训练爬杆和爬绳时，均做匀速直线运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，两次的摩擦力都等于消防员的重力，故。 [2][3][4]在紧急集合时，消防员需要抓住竖直的杆从楼上滑下，如果某消防员自身及装备质量共，当他用的力抓着竖直的杆匀速下滑时，杆对手的摩擦力大小与人的总重力是一对平衡力，故摩擦力为 接近地面时，他增大握力，对杆的压力变大，接触面的粗糙程度不变，则此时杆对手的摩擦力将变大，速度逐渐变小，最终停止在地面上。 22．为展现重庆城市魅力，无人机编队在两江四岸上空进行“新韵重庆”常态化灯光展演，如图所示。当无人机匀速降落时，总的机械能________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】减小 【解析】【小题1】无人机匀速降落时，尽管质量不变，动能不变，但由于高度下降，重力势能减小，所以总机械能减小。 23．如图所示，某次排球在空中运动时先后经过甲、乙、丙三个位置，乙为排球运动过程中的最高点，则排球在乙位置的动能________（选填“为零”或“不为零”）；若不考虑空气阻力，甲位置的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）其在丙位置的机械能。 【答案】 不为零 等于 【详解】[1]排球在乙点时由向前运动的速度，故仍然具有动能，动能不为零。 [2]若不考虑空气阻力，排球的重力势能与动能相互转化，机械能守恒，所以甲位置的机械能等于其在丙位置的机械能。 24．2023年6月4日，我国神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图甲。 飞船返回舱进入大气层，在距地面约10km的空中打开降落伞，如图乙。在飞船返回舱减速下降的过程中，飞船返回舱的动能________，机械能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 减小 减小 【详解】[1][2]在飞船返回舱减球下降的过程中，飞船返回舱的质量不变，速度变小，动能减小，同时其高度减小，重力势能减小，由于机械能等于动能和势能的总和，所以机械能减小。 25．如图甲是某高铁车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从能量利用的角度看，这种设计的优点是：机车进站时的部分动能转化为______，减少因刹车损耗的机械能；机车出站时储存的能量又转化为动能，______（选填“能”或“不能”）起到节能的作用。中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。若某颗卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图乙所示，椭圆线为人造卫星绕地球运行的轨迹，则：卫星从远地点向近地点运行的过程中，重力势能转化为______。 【答案】 重力势能 能 动能 【详解】[1][2]机车进站时，轨道有小坡度，机车向上运动，速度减小，高度增加，动能会转化为重力势能，这样就减少了因刹车而损耗的机械能。机车出站时，储存的重力势能又转化为动能，从而可以减少机车启动时所需的能量，能起到节能的作用。 [3]卫星沿椭圆轨道绕地球运行时机械能守恒，卫星从远地点向近地点运行的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，所以动能增加，则重力势能转化为动能。 四、实验题 26．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上由静止滚下，与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。 (1)实验中是通过观察__________来比较钢球动能大小的。 (2)在探究动能与速度的关系时，要保持钢球的__________不变，让钢球从斜面上__________（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。 (3)木块在滑动的过程中，它的机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)根据动能的物理知识我们可以判断，高速公路上大型客车、载货汽车的最高行驶速度比小型汽车的要__________（选填“大”或“小”）。 【答案】(1)木块被撞击后移动的距离 (2) 质量 不同 (3)减小 (4)小 【详解】（1）实验中，动能的大小不易直接观察，钢球撞击木块，木块向前滑行得越远，表明钢球对木块做的功越多，说明钢球具有的动能越大，所以通过观察木块被撞击后移动的距离来比较钢球动能大小，运用了转换法。 （2）[1][2]在探究动能与速度的关系时，根据控制变量法，要保持钢球的质量不变，改变钢球的速度，所以应让钢球从不同的高度滚下，使钢球在水平面的初速度不同，以不同的速度推动木块移动。 （3）木块最终会停下来的主要原因是因为木块受到了摩擦力的作用，在此过程中木块通过做功的方式将机械能转化为内能，机械能减小。 （4）大型客车、载货汽车质量大，所以其惯性大，在相同速度的情况下，其动能也大，因此，一旦发生紧急情况，此类车辆不容易改变运动状态，造成的伤害也会更严重；所以，在相同道路上，大型客车、载货汽车最高行驶速度比小型客车最高行驶速度小。 27．小明利用小球做了下面几个实验： (1)把小球抛向空中，忽略空气阻力，下图中哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与小球离地高度（h）的关系（    ） A． B． C． D． (2)小明一次将小球竖直向上抛出，小球在运动到最高点时，动能_____（选填“大于”、“等于”、“小于”，下同）零；小明一次将小球斜向上抛出，小球在运动到最高点时，动能___零。 (3)小明将小球放置在弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，b处是ac 中间的一位置，在小球在_____点速度为零。（选填a、b、c）。 【答案】(1)A (2) 等于 大于 (3)c 【详解】（1）忽略空气阻力时，小球的机械能守恒，即机械能（动能与势能之和）保持不变，与小球离地高度无关。 结论：所以机械能E随高度h的变化是一条水平直线，故选A。 （2）[1]小球竖直向上抛出，运动到最高点时，速度为0，速度为0时，动能为0，所以动能等于零。 [2]小球斜向上抛出，运动到最高点时，在水平方向上仍有速度，速度不为0，所以动能大于零。 （3）球在下落过程中，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，当弹力大于重力时，小球做减速运动，直到速度为0。 小球从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，此时小球的速度为0，所以在c点速度为零。 28．小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。 (1)如图甲，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，实验中通过观察__________________来反映物体动能的大小； (2)甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能转化为____________能； (3)由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时，____________越大，物体的动能越大； (4)图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙虚线所示，比较球____________可得出重力势能大小与质量的关系（ρ钢球>ρ塑料） 【答案】(1)木块被小球推动的距离 (2)内 (3)速度 (4)AC 【详解】（1）实验中，小球动能的大小无法直接测量，而是通过观察木块被小球推动的距离来反映的，木块被推动得越远，说明小球的动能越大，这种将不容易直接测量的物理量转化为容易测量的物理量的方法叫转换法。 （2）钢球从被释放到最终停下来的过程中，由于钢球和木块在运动过程中要克服摩擦力做功，机械能不断减少，机械能转化为‌内‌能。 （3）比较甲图可知，下面小球高度大，推动木块运动的距离越远，故可得结论是：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （4）比较球A、C可知道，由于体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，又，所以球A、C的质量不同，从相同的高度静止释放，钢球A的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系。 29．小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究：让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点的正下方点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力与小球下落高度的关系如图乙所示；小球下落的速度与下落高度的关系如图丙所示。已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，经测量小球从点下落到、、三点的距离分别为：、、。（不计空气阻力） (1)当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为______（选填“”、“”或“0”），此时，小球处于______状态（选填“平衡”或“非平衡”）； (2)从点运动到点过程中小球的动能______，重力势能______，机械能______（均填“变大”、“变小”或者“不变”）； (3)实验中所用小球的重力为______N。 【答案】(1) 0 非平衡 (2) 变大 变小 变小 (3)4 【详解】（1）[1]由图乙可知，小球从P点运动到A点过程中，橡皮筋受到的拉力为0N，到达A点时橡皮筋长度等于原长。经过A点后，小球受到竖直向下的重力作用，继续加速向下运动，橡皮筋逐渐伸长，竖直向上的弹力逐渐变大，当橡皮筋的弹力增大到等于重力时，速度达到最大值，即到达B点；之后小球继续向下运动，但重力小于弹力，合力的方向竖直向上，小球做减速运动，到达C点时，弹力达到最大，即橡皮筋的伸长量最大，此时小球的速度减为0。 [2]小球在BC段做减速运动，到达C点时，弹力大于重力，不满足二力平衡，故小球处于非平衡状态。 （2）[1][2][3]由（1）中分析可知，从A点运动到B点过程中小球的速度变大，故动能增大；由于高度变小，故重力势能减小。因从A点运动到B点过程中，橡皮筋的弹性势能持续变大，小球的机械能有一部分转化为橡皮筋的弹性势能，故小球的机械能减小。 （3）由（1）中分析可知，小球在B点时，受力平衡，橡皮筋的拉力等于重力。已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，小球在B点时，橡皮筋的伸长量为 则小球在B点时受到橡皮筋的拉力为 则实验中所用小球的重力为 30．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩_______（填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块_______，从而比较弹性势能的大小，这种比较弹性势能的物理方法称为_______。 (2)若水平面绝对光滑，本实验将_______（填“能”或“不能”）达到探究目的。为什么？_______。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（填“正确”或“不正确”）的。 【答案】(1) 不同 被推动的距离 转换法 (2) 不能 见解析 (3)不正确 【详解】（1）[1][2][3]实验中要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小，木块移动的距离越大，说明弹簧的弹性势能越大，用到转换法。 （2）[1][2]若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。 （3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了，故小明的观点是不正确的。 31．(1)图甲探究的是动能与_________的关系，实验中通过________来比较小球动能的大小； (2)在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是_______； A．适当降低钢球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)探究动能与质量的关系，小明设计的实验装置如图乙所示，实验过程如下：质量为m、M的两小球从斜面上同一高度下滑，；并撞击放在水平面上的木块，由于M在水平面上滑行一段距离之后再撞击木块，最终木块在水平面上滑行的距离相同；于是小明根据这次实验情况得出结论：物体动能大小与质量无关；这个结论与我们已知的结论不符，请你评估他实验中的不足：______； (4)小刚还设计了下图所示的装置进行实验； ①若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与_________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； ②若用A、B两个质量不同的小球（）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离_________（选填“>”、“<”或“=”）； (5)如图丙，探究物体重力势能与哪些因素有关的实验，三个相同木桩在沙中所处的初始深度相同，甲、乙、丙三物体的质量关系为：；图丙中乙、丙两物体从图示位置由静止释放，分别撞击B、C两木桩使之扎入沙坑的深度相同，_________（选填“能”或“不能”）说明乙、丙的初始的重力势能相同； (6)机械能的转化及其应用； 张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了如图丁所示的设计方案图，李工上交了如图戊所示的设计方案图，若你是此公司代表，你将选择_________图的设计方案。 【答案】(1) 速度 木块移动距离 (2)A (3)木块未放在同一位置 (4) 速度 = (5)能 (6)戊 【详解】（1）[1]由图甲可知，相同质量的两个小球从斜面的不同高度滑下，小球到达水平面时的速度不同，由控制变量法可知，实验探究的是小球的动能与小球的速度的关系。 [2]实验中小球的动能大小不能直接观察，运用转换法，通过木块被撞的距离大小，来比较小球的动能大小。 （2）木块被撞后滑出木板，说明小球的动能过大，由于实验中运用控制变量法，小球的质量相同，小球撞击相同的木块，所以第二步不能换用一个较重的木块；为了小球到达水平面时的速度不同，可以适当降低钢球的高度，与第一步中钢球的高度不同即可，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （3）根据控制变量法可知，探究动能与质量的关系，需使小球到达水平面的速度相同，改变质量，还需控制水平面上木块的起点位置相同，所以实验中的不足是木块未放在同一位置。 （4）①[1]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，弹簧的弹性势能不同，转化为小球的动能不同，同一小球的质量不变，所以小球的速度不同，由控制变量法可知，可以研究小球的动能大小与速度的关系。 ②[2]将同一弹簧压缩相同程度后，弹簧的弹性势能相同，转化为小球动能相同，小球撞击木块后，木块的动能相同，所以同一木块移动的距离相同，即 （5）实验中通过木桩扎入沙坑的深度反映重力势能的大小，图中乙、丙两物块质量不同，被举高度不同，但两木桩扎入沙坑的深度相同，即乙、丙两物体对B、C做功相同，所以能说明乙、丙的初始的重力势能相同。 （6）根据动能与重力势能的转化可以知道，丁图中火车进站时下坡，这一过程中有一部分重力势能转化为车的动能，就会使得车速提高，难以刹车，故不合理；戊图设计中，利用火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能，可以降低车速，容易刹车，故选择戊图的设计方案。 五、计算题 32．某校为实施体重管理三年行动，普及健康生活方式，开展体育活动。某同学体重60kg，计划通过每天跳绳30分钟，每分钟跳绳100个来消耗热量。每次跳绳时，他双脚离地高度约为5cm，已知他站立时双脚与地面的接触面积为，人体消耗的能量转化为机械能的效率为25%。（g=10N/kg）求： (1)他站立时双脚对地面的压强； (2)跳绳30分钟，该同学克服重力所做的功； (3)跳绳30分钟，人体消耗的能量E； (4)不增加跳绳时长的情况下，若提高每次训练的热量消耗，请提出合理的建议。 【答案】(1) (2) (3) (4)见解析 【详解】（1）站立时双脚对地面的压力为 则站立时双脚对地面的压强 （2）每次跳起克服重力做功为 则跳绳30分钟，该同学克服重力所做的功 （3）跳绳30分钟，人体消耗的能量 （4）根据，提高每次跳起的高度可以增大跳绳时克服重力所做的功，从而在不增加跳绳时长的情况下提高每次训练的热量消耗。 33．如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg。求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度为多少？ (3)氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶，其效率为50%，完全燃烧（1）中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为多少？若此过程公交车行驶了280s，则其匀速直线行驶时的功率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）由题意可知水吸收的热量，水升高的温度 （3）公交车获得的有用机械能为 则公交车的功率为 六、科普阅读题 34．阅读以下材料，回答相应问题： 材料一：研究发现，当只有重力做功的时候，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。 现有一小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。 (1)如图甲所示，小球从A点静止释放，在从A到C的运动过程中，动能大小的变化情况是__________，若小球到达C点时所受外力突然消失，小球将_______（选填“静止”或“做匀速直线运动”）；如考虑轨道摩擦力，小球_______到达C点（选填“能”或“不能”）； (2)若将轨道BC段改为水平，如图乙所示，小球仍从A点静止释放，B点小球速度_______M点速度，小球经过M点时的机械能______A点的机械能（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）； 材料二：进一步研究发现，动能Ek的大小与物体质量m和速度v的具体关系为：；重力势能Ep的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为：Ep＝mgh。 (3)一小球以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则小球在向上运动的过程中小球的重力势能Ep与高度h图像应是以下四图中的　 　。 A． B． C． D． (4)如图丙所示，一个质量为m物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v＝__________；（用字母表示） (5)把一个质量为3kg的铁球用细线悬挂起来，就成为一个单摆，如图丁所示，若摆长为L1＝2m，将小球拉至离原竖直方向L2＝1.6m距离，静止释放，不计空气阻力，则当小球运动到最低点时重力做功__________J，此时为速度v＝_____m/s。（g取10N/kg） 【答案】(1) 先变大后变小 静止 不能 (2) 等于 等于 (3)B (4) (5) 24 4 【详解】（1）[1][2]从A运动到装置底部的过程中，小球的重力势能转化为动能，动能变大，从装置底部运动到C的过程中，小球的动能转化为重力势能，动能变小，故在小球从A到C的过程中，动能先变大后变小；到达与A等高的C处时，动能最小，速度为零，此时若所受外力突然消失，由牛顿第一定律可知，小球将静止。 [3]如考虑轨道摩擦力，运动过程中机械能将减小，小球不能到达与A等高的C点。 （2）[1][2]若将轨道BC段改为水平，小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动，运动过程中只有小球重力势能与动能之间的转化，所以机械能守恒，故B点小球速度等于M点速度，小球经过M点时的机械能等于A点的机械能。 （3）重力势能的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为 Ep＝mgh 一小球以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，向上运动过程中，高度增大，质量不变，重力势能与高度成正比，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （4）由静止下滑，不计空气阻力，斜面是光滑的，整个过程中机械能守恒，减小的重力势能转化为动能，即 可得。 （5）[1][2]不计空气阻力，小球从原点运动到最低处时机械能守恒，如图所示： 由图知OA为2m，AB为1.6m，根据勾股定理知OB为1.2m，则当小球运动到最低点时重力做功 因为不计空气阻力，机械能守恒，由可得，此时为速度 35．深圳湾区之光摩天轮立于宝安中心区欢乐港湾公园，采用世界首创鱼鳍状异形大立架、国内首创回转式太空舱，共有28个最先进的回转式360度全天景轿厢，每个轿厢16.8m2，可容纳25人，堪称空中客厅。摩天轮采用上下客分流系统，科学合理配置人员流动线，超稳定系统，让乘客扶摇直上如履平地。 （1）如图1，当摩天轮匀速上升时，站在轿厢内的乘客动能______，重力势能______，机械能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）乘客随轿厢匀速圆周运动时，乘客受力______（选填“平衡”或“不平衡”）； （3）如图2，为摩天轮某轿厢离地面的高度h和旋转的时间t的关系图像，则摩天轮匀速转动一圈，大约需要______min； （4）已知摩天轮一个轿厢的自重（质量）为1000kg，若每个人的体重为60kg，当某一个轿厢满载时，从最低点匀速转动到摩天轮最高点，此轿厢克服重力做功为______J，此轿厢克服重力做功的功率为______W（保留小数点后一位数字，g取10N/kg）； （5）当把车厢依顺时针方向分别编号为1号到28号，且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转，如图3表示21号车厢运行到最高点的情形，则此时经过______min后，9号车厢才会运行到最高点。 【答案】 不变 增大 增大 不平衡 28 16 【详解】（1）[1]乘客在匀速上升的过程中，其质量和速度都不变，所以其动能不变。 [2]摩天轮上升的过程中，乘客的质量不变，高度增加，则乘客的重力势能增大。 [3]机械能等于动能与势能的总和，由于乘客的动能不变，重力势能增大，所以其机械能增大。 （2）[4]物体做匀速圆周运动时，运动方向发生了变化，其一定受到了非平衡力的作用。 （3）[5]由图可知，摩天轮某轿厢从最低点到达最高点的时间为14min，则摩天轮匀速转动一圈，大约需要28min。 （4）[6]每个轿厢可容纳25人，一个轿厢的自重（质量）为1000kg，每个人的体重大约为60kg，则一个轿厢满载时的总重力 此轿厢克服重力做功 此轿厢克服重力做功为。 [7]此轿厢克服重力做功的功率 此轿厢克服重力做功的功率为。 [8]摩天轮匀速转动一圈，需要28min，从一个轿厢到相邻的轿厢到达最高点，所需时间为1min，从21号到28号，再到9号轿厢，共经过16个轿厢，则此时经过16min后，9号车厢才会运行到最高点。 试卷第4页，共27页 试卷第1页，共27页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026人教版初中物理中考第一轮复习：《功和机械能》 一、单选题 1．彩虹滑道是游乐场的游玩项目。如图甲，游客坐在橡皮圈上可顺着滑道下滑。图乙是其简化图，AB段为彩虹滑道，BC段为水平人工草皮减速带。下列说法正确的是（     ） A．游客坐在橡皮圈上下滑时，以橡皮圈为参照物，游客是运动的 B．从A点滑到B点，游客和橡皮圈的内能转化成机械能 C．从A点滑到C点，游客和橡皮圈的机械能会变小 D．在BC段滑行时，速度越来越慢，橡皮圈和草皮减速带之间的摩擦力会变大 2．目前无人机在农业领域被广泛应用，如图所示，无人机在茶园喷洒农药。关于无人机（不含农药及其容器），下列说法正确的是（　　） A．悬停在空中的无人机只受到重力的作用 B．无人机加速升空的过程中，它的机械能变大 C．无人机匀速转弯时，它的运动状态没有发生改变 D．若无人机加速升空时突然不受外力作用，它将立即悬停在空中 3．为构建新型能源体系，我省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（    ） A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能 B．上水库放水时，流下的水的重力势能增大 C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的 D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能 4．如图甲所示，避险车道被称为公路上的“救命道”，避险车道的陡坡上铺有厚厚的砂石，失控车辆一旦冲上避险车道就会快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。如图乙所示是失控车辆冲上避险车道后的简化示意图。下列说法正确的是（　　） A．当车辆冲上避险车道时，速度减小，惯性减小 B．当车辆冲上避险车道减速直至停止的过程中，车辆机械能保持不变 C．车辆最终静止在避险车道上时，车辆所受重力与路面对车辆的支持力是一对平衡力 D．车辆最终静止在避险车道上时，车辆对路面的压力与路面对车辆的支持力是一对相互作用力 5．雅鲁藏布江是全球水流落差最大的河流。目前雅鲁藏布江下游水电工程正在施工，工程连接多座梯级发电站，图为隧洞引水示意图。下列说法正确的是（　　） A．发电机是利用电磁感应原理工作的 B．水经过梯级电站后，它的机械能不变 C．雅鲁藏布江上游和下游构成一个连通器 D．水能与核能都是可再生能源 6．如图，2026年央视春晚《武BOT》节目中，宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出，机器人“从踏板起跳，跃至2.5米高空完成三连翻”，随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是（　　） A．机器人站在踏板上静止时的受力如图所示 B．在空中最高点时，重力势能最大，动能为零 C．落地会弯腿缓冲，是为了减小惯性带来的危害 D．从起跳离开踏板到落地前，机械能保持不变 7．2026年米兰冬奥会，徐梦桃在自由式滑雪空中技巧项目中成功卫冕，她从跳台助滑加速下落后，在空中划出美丽弧线后稳稳落地，以112.90分的高分书写传奇。她在加速下落过程中（　　） A．动能不变 B．重力势能减小 C．机械能保持不变 D．动能转化为重力势能 8．2026春节，文昌公园开展了“迎新春过大年”的民俗活动。如图所示，小红在玩“套圈”游戏，套圈从点运动到点的过程中（未落地），下列说法正确的是（　　） A．在点的重力势能最大 B．在点的机械能大于在点的机械能 C．由点到点的过程中，重力势能转化为动能 D．运动到点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态 9．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 10．如图所示是小玮同学在学校手工制作比赛上制作的一个过山车模型，他把铁球放在点，然后让它沿光滑轨道滚下，铁球先后经过、两点，最后到达水平点飞出。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．铁球到达点时惯性消失 B．铁球到达点的瞬间，其动能为零 C．铁球从点下滑到点时，其机械能减小 D．铁球运动到点时受到的重力和支持力是一对平衡力 二、多选题 11．在刚刚结束的2026年米兰冬奥会上，我国运动员苏翊鸣获得单板滑雪男子坡面障碍技巧金牌。如图所示，苏翊鸣在滑行过程中运动轨迹经过了图中的A、B、C、D四个位置。下列说法正确的是（　　） A．从A到D，苏翊鸣的机械能逐渐减小 B．在最高点C，苏翊鸣的运动速度不为零 C．从A到B加速滑行，苏翊鸣的重力势能主要转化为动能 D．他从斜坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力 12．如图所示为撑杆跳高的动作要领分解示意图，在整个过程的1～7阶段中（忽略空气阻力），关于该过程中机械能及其转化的描述，说法正确的是（    ） A．图4时杆的弹性势能最大 B．图6时人的重力势能最大 C．从图2到图4，人的动能全部转化为杆的弹性势能 D．从图6到图7，人的重力势能转化为人的动能 13．我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示（大气层外可视为真空）。若只考虑空气阻力和重力的影响，关于此过程的说法中正确的是（　　） A．返回器在A点和D点的机械能不相等 B．返回器在B点和C点的动能相等 C．从A点到B点，返回器减速上升，重力势能转化为动能 D．从C点到D点，返回器的动能增加量小于重力势能减小量 14．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的 （    ） A．重力势能减小，动能不变 B．动能不变，机械能不变 C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能转化为动能 15．关于机械能，下列说法正确的是（　　） A．一个物体只具有动能，不具有重力势能 B．一个物体只具有重力势能，不具有动能 C．一个物体可能同时具有动能和重力势能 D．静止的物体也可能有机械能 三、填空题 16．如图所示，一物块放在水平放置的铁板上，物块内含遥控电磁铁，电磁铁通电时与下方的铁板相互吸引。该物块一直在水平方向的拉力作用下向右运动。从物块经过M点时开始计时，每经过相同时间记录物块的位置如图所示。物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，在OQ段内处于通电状态。已知铁板上各处的粗糙程度均相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物块在MO段和PQ段做匀速直线运动，在OP段做变速运动。（不计空气阻力） (1)若在MN和PQ两段，物块运动的速度分别为和，则________（选填“>”“<”或“=”）。 (2)若在MN和PQ两段，拉力对物块所做的功和恰好相等，则在MN和PQ两段，物体所受的摩擦力和的比值为_________。 (3)若在MN和OP两段，拉力对物块做功的功率分别为和，则_________（选填“>”“<”或“=”）。 (4)物块在MN段的机械能和PQ段的机械能的大小关系是_________（选填“>”“<”或“=”）。 17．从2022年北京冬奥会到2025年哈尔滨亚冬会，中国冰雪热传遍了大江南北。 (1)小聪在滑雪场用双板滑雪时，他向后撑雪杖就会向前加速滑动，这是利用了物体间力的作用是___的。 (2)如图所示，小明用单板滑雪，从C点由静止自由滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点时速度刚好为零。则由C点到B点的过程中，___能转化为___能；从C点到A点的过程中，其机械能的总量___（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为___ J；摆球从A点到O点的过程中，小球受到的重力对小球____ （做功/不做功），细绳对小球拉力_____ （做功/不做功），_______ 能转化为动能。 整个过程中，摆球的机械能大小___ （不变/减小）。 19．清扫车水平匀速行驶时，以摄像头为参照物，路边的树木是________的，工作时不断将地面上的落叶吸入车内，此过程中清扫车的机械能大小将________。 20．如图所示，是我国“力箭一号”遥七运载火箭发射时的情景，火箭加速升空时机械能___________（填“变大”“变小”或“不变”）（不考虑质量变化）。火箭还未点火发射时，以地面为参照物，火箭是___________（填“静止”或“运动”）的。 21．体育锻炼与物理密不可分，回答下列问题。 (1)如图1所示，体重60kg的小明做引体向上，在1min时间内完成了8个，每次匀速上拉，身体重心上升0.4m，则他在1min内的平均功率是_________W。匀速拉升的过程中，他的机械能_________（填“增大”“减小”或“不变”）； (2)如图2是某消防员训练爬杆和爬绳的情况，他受到的摩擦力为和，当他顺着比杆粗糙的绳两次匀速向上爬时，__________（选填“>”“=”或“<”），此时消防员所受摩擦力的方向__________。在紧急集合时，消防员需要抓住竖直的杆从楼上滑下，如果某消防员自身及装备质量共80kg，当他用500N的力抓着竖直的杆匀速下滑时，杆对手的摩擦力大小_________N；接近地面时，他增大握力，则此时杆对手的摩擦力将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； 22．为展现重庆城市魅力，无人机编队在两江四岸上空进行“新韵重庆”常态化灯光展演，如图所示。当无人机匀速降落时，总的机械能________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 中运动时先后经过甲、乙、丙三个位置，乙为排球运动过程中的最高点，则排球在乙位置的动能________（选填“为零”或“不为零”）；若不考虑空气阻力，甲位置的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）其在丙位置的机械能。 24．2023年6月4日，我国神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图甲。 飞船返回舱进入大气层，在距地面约10km的空中打开降落伞，如图乙。在飞船返回舱减速下降的过程中，飞船返回舱的动能________，机械能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 25．如图甲是某高铁车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从能量利用的角度看，这种设计的优点是：机车进站时的部分动能转化为______，减少因刹车损耗的机械能；机车出站时储存的能量又转化为动能，______（选填“能”或“不能”）起到节能的作用。中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。若某颗卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图乙所示，椭圆线为人造卫星绕地球运行的轨迹，则：卫星从远地点向近地点运行的过程中，重力势能转化为______。 四、实验题 26．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上由静止滚下，与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。 (1)实验中是通过观察__________来比较钢球动能大小的。 (2)在探究动能与速度的关系时，要保持钢球的__________不变，让钢球从斜面上__________（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。 (3)木块在滑动的过程中，它的机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)根据动能的物理知识我们可以判断，高速公路上大型客车、载货汽车的最高行驶速度比小型汽车的要__________（选填“大”或“小”）。 27．小明利用小球做了下面几个实验： (1)把小球抛向空中，忽略空气阻力，下图中哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与小球离地高度（h）的关系（    ） A． B． C． D． (2)小明一次将小球竖直向上抛出，小球在运动到最高点时，动能_____（选填“大于”、“等于”、“小于”，下同）零；小明一次将小球斜向上抛出，小球在运动到最高点时，动能___零。 (3)小明将小球放置在弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，b处是ac 中间的一位置，在小球在_____点速度为零。（选填a、b、c）。 28．小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。 (1)如图甲，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，实验中通过观察__________________来反映物体动能的大小； (2)甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能转化为____________能； (3)由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时，____________越大，物体的动能越大； (4)图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙虚线所示，比较球____________可得出重力势能大小与质量的关系（ρ钢球>ρ塑料） 29．小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究：让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点的正下方点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力与小球下落高度的关系如图乙所示；小球下落的速度与下落高度的关系如图丙所示。已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，经测量小球从点下落到、、三点的距离分别为：、、。（不计空气阻力） (1)当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为______（选填“”、“”或“0”），此时，小球处于______状态（选填“平衡”或“非平衡”）； (2)从点运动到点过程中小球的动能______，重力势能______，机械能______（均填“变大”、“变小”或者“不变”）； (3)实验中所用小球的重力为______N。 30．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩_______（填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块_______，从而比较弹性势能的大小，这种比较弹性势能的物理方法称为_______。 (2)若水平面绝对光滑，本实验将_______（填“能”或“不能”）达到探究目的。为什么？_______。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（填“正确”或“不正确”）的。 31．(1)图甲探究的是动能与_________的关系，实验中通过________来比较小球动能的大小； (2)在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是_______； A．适当降低钢球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)探究动能与质量的关系，小明设计的实验装置如图乙所示，实验过程如下：质量为m、M的两小球从斜面上同一高度下滑，；并撞击放在水平面上的木块，由于M在水平面上滑行一段距离之后再撞击木块，最终木块在水平面上滑行的距离相同；于是小明根据这次实验情况得出结论：物体动能大小与质量无关；这个结论与我们已知的结论不符，请你评估他实验中的不足：______； (4)小刚还设计了下图所示的装置进行实验； ①若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与_________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； ②若用A、B两个质量不同的小球（）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离_________（选填“>”、“<”或“=”）； (5)如图丙，探究物体重力势能与哪些因素有关的实验，三个相同木桩在沙中所处的初始深度相同，甲、乙、丙三物体的质量关系为：；图丙中乙、丙两物体从图示位置由静止释放，分别撞击B、C两木桩使之扎入沙坑的深度相同，_________（选填“能”或“不能”）说明乙、丙的初始的重力势能相同； (6)机械能的转化及其应用； 张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了如图丁所示的设计方案图，李工上交了如图戊所示的设计方案图，若你是此公司代表，你将选择_________图的设计方案。 五、计算题 32．某校为实施体重管理三年行动，普及健康生活方式，开展体育活动。某同学体重60kg，计划通过每天跳绳30分钟，每分钟跳绳100个来消耗热量。每次跳绳时，他双脚离地高度约为5cm，已知他站立时双脚与地面的接触面积为，人体消耗的能量转化为机械能的效率为25%。（g=10N/kg）求： (1)他站立时双脚对地面的压强； (2)跳绳30分钟，该同学克服重力所做的功； (3)跳绳30分钟，人体消耗的能量E； (4)不增加跳绳时长的情况下，若提高每次训练的热量消耗，请提出合理的建议。 33．如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg。求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度为多少？ (3)氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶，其效率为50%，完全燃烧（1）中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为多少？若此过程公交车行驶了280s，则其匀速直线行驶时的功率是多少？ 六、科普阅读题 34．阅读以下材料，回答相应问题： 材料一：研究发现，当只有重力做功的时候，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。 现有一小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。 (1)如图甲所示，小球从A点静止释放，在从A到C的运动过程中，动能大小的变化情况是__________，若小球到达C点时所受外力突然消失，小球将_______（选填“静止”或“做匀速直线运动”）；如考虑轨道摩擦力，小球_______到达C点（选填“能”或“不能”）； (2)若将轨道BC段改为水平，如图乙所示，小球仍从A点静止释放，B点小球速度_______M点速度，小球经过M点时的机械能______A点的机械能（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）； 材料二：进一步研究发现，动能Ek的大小与物体质量m和速度v的具体关系为：；重力势能Ep的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为：Ep＝mgh。 (3)一小球以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则小球在向上运动的过程中小球的重力势能Ep与高度h图像应是以下四图中的　 　。 A． B． C． D． (4)如图丙所示，一个质量为m物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v＝__________；（用字母表示） (5)把一个质量为3kg的铁球用细线悬挂起来，就成为一个单摆，如图丁所示，若摆长为L1＝2m，将小球拉至离原竖直方向L2＝1.6m距离，静止释放，不计空气阻力，则当小球运动到最低点时重力做功__________J，此时为速度v＝_____m/s。（g取10N/kg） 35．深圳湾区之光摩天轮立于宝安中心区欢乐港湾公园，采用世界首创鱼鳍状异形大立架、国内首创回转式太空舱，共有28个最先进的回转式360度全天景轿厢，每个轿厢16.8m2，可容纳25人，堪称空中客厅。摩天轮采用上下客分流系统，科学合理配置人员流动线，超稳定系统，让乘客扶摇直上如履平地。 （1）如图1，当摩天轮匀速上升时，站在轿厢内的乘客动能______，重力势能______，机械能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）乘客随轿厢匀速圆周运动时，乘客受力______（选填“平衡”或“不平衡”）； （3）如图2，为摩天轮某轿厢离地面的高度h和旋转的时间t的关系图像，则摩天轮匀速转动一圈，大约需要______min； （4）已知摩天轮一个轿厢的自重（质量）为1000kg，若每个人的体重为60kg，当某一个轿厢满载时，从最低点匀速转动到摩天轮最高点，此轿厢克服重力做功为______J，此轿厢克服重力做功的功率为______W（保留小数点后一位数字，g取10N/kg）； （5）当把车厢依顺时针方向分别编号为1号到28号，且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转，如图3表示21号车厢运行到最高点的情形，则此时经过______min后，9号车厢才会运行到最高点。 试卷第14页，共14页 试卷第13页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $