第十一章 功和机械能 复习讲义--2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理“功和机械能”单元复习讲义通过思维导图构建知识体系，系统梳理功、功率、动能和势能、机械能及其转化等核心内容，以“概念-判断-计算-应用”的逻辑呈现知识脉络，突出力是否做功的判断、机械能转化等重难点。 讲义亮点在于“情境化问题解决”的练习设计，如结合智能机器人送菜、新能源汽车行驶等实例，通过典例分析引导学生运用W=Fs、P=Fv等公式解决实际问题，培养科学思维和科学态度与责任。能力提升题和中考真题覆盖不同难度，基础学生可掌握公式应用，优秀学生能深化综合分析，助力教师实施分层教学。

第十一章 功和机械能 知识归纳与题型总结 思 维 导 图 培 优 讲 练 题型01 功 一、功的概念 1、功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。 2、功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，简称焦，符号是J；1J=1N•m。其物理意义是作用在物体上的力是1N，物体在力的方向上通过的距离是 1m，则这个力做的功是1J，把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。 二、 1、判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离。 2、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 3、我们要注意不做功的三种情况： （1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 （2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。 （3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。 三、功的计算 1、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 2、功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）。 （1）分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。 （2）公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 （3）功的单位“焦”（1牛•米=1焦）。 3、功的公式应用 （1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算。 （2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功。 （3）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；计算功的公式包括：W=FS W=GH，W=Pt。 【探究归纳】功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积，两个必要条件缺一不可，不做功有三种典型情况，单位是焦耳（J）。 【典例1-1】跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s。则运动员在整个下降过程中重力做的功为_______J。 【典例1-2】某智能应急救援车质量约18t，在某水平路段中以50km/h的速度匀速直线行驶了0.2h，受到阻力为重力的0.01倍，求此过程中：（） (1)救援车受到的重力； (2)救援车行驶的路程； (3)救援车牵引力所做的功。 【典例1-3】自动驾驶汽车将成为汽车行业发展的新趋势。某自动驾驶汽车满载时总质量约为，轮胎与水平地面的总接触面积为。在测试阶段，该汽车满载在平直公路上匀速直线行驶了，受到的阻力是汽车总重的0.1倍。（取）求： (1)汽车满载静止在水平地面上时，水平地面受到的压强。 (2)汽车牵引力做的功。 题型02 功率 一、 1、功率：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。 （1）意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。 （2）公式：功率=功/时间，即。 （3）单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 2、功率的种类 （1）平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。  （2）瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 二、 1、做功快慢比较 （1）在时间相同的情况下，比较做功多少，所做的功越多，做功越快。 （2）在做功相同的情况下，比较时间长短，时间越长，做功越慢。 （3）比较做功与时间的比值，比值越大，做功越快。 2、功率的大小比较：做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。 三、功率的公式计算和应用 1、功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 2、计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【探究归纳】功率是表示物体做功快慢的物理量，等于功与做功所用时间的比值，公式为，单位是瓦特（W）。 【典例2-1】如图所示，某餐馆用智能机器人替代人工送菜，该机器人以的速度在水平地面上匀速前进将菜送到客人桌前，若机器人和菜总重为，工作时牵引力恒为，完成本次送菜，牵引力做的功为__________，牵引力做功的功率为__________，机器人所受重力做功为__________。当顾客取下菜品后，机器人对水平地面的压强__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【典例2-2】我国首款轮毂电机乘用车东风奕派007正式落地，标志着我国在新能源汽车核心驱动技术领域实现自主突破。某款东风奕派007整车质量约1800kg，测试过程中，该车以20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶10km，所受阻力为其自身总重力的0.1，g取10N/kg，求： (1)该车匀速行驶这段路程所需要的时间； (2)该车匀速行驶时受到的牵引力； (3)该车牵引力做功的功率。 【典例2-3】小鸣参加凤鸣山中学举办的校园800 m比赛，在最后50 m的直线冲刺阶段以5 m/s的速度匀速冲向终点，已知小鸣的质量为50 kg，匀速阶段受到的空气阻力约为体重的0.05倍。求： (1)小鸣全程重力对他做的功； (2)小鸣匀速冲刺阶段克服空气阻力做功的功率。 题型03 动能和势能 一、 1、动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能；影响动能大小的因素是物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 2、影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 3、探究动能的大小与哪些因素有关 （1）猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关。 （2）实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 （3）实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远。 ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大。 ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 4、比较动能大小分为两个方面：①比较质量和速度的大小；②通过机械能守恒来判断不同状态下的动能大小。 二、重力势能及其影响因素 1、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 2、重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能；影响重力势能大小的因素是物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 3、探究重力势能的大小与哪些因素有关。 （1）实验方法：控制变量法和转换法。 （2）实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 （3）实验过程： ①让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些。 ②用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些。 （4）实验结论：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 三、弹性势能及其影响因素 1、弹性势能概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能；影响弹性势能大小的因素是弹性形变程度，同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 2、探究弹性势能的大小与哪些因素有关。 （1）实验方法：控制变量法和转换法 （2）实验设计：‌使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌ （3）实验操作：‌ 第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL1，‌记录木块被推动的距离S1。‌ 第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL2（‌ΔL2＞ΔL1）‌，‌再次记录木块被推动的距离S2。‌ 数据分析：‌比较S1和S2的距离，‌如果S2的距离大于S1，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌ ‌（4）实验结论：同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 【归纳总结】动能是物体由于运动而具有的能，大小与质量和速度有关；势能包括重力势能和弹性势能，重力势能与质量和高度有关，弹性势能与物体弹性形变的大小有关。 【典例3-1】物理与日常生活密切相关，下列分析正确的是（　　） A．人在坐沙发时比坐板凳舒服是因为增大受力面积减小压强 B．拧瓶盖时瓶盖上的花纹是为了增大受力面积增大摩擦力 C．刮风天气打伞时伞面容易上翻是因为上方气体流速大而压强变大的缘故 D．洒水车边洒水边匀速在平直公路上行驶时动能不变 【典例3-2】请完成下列填空。 (1)如图-1，玻璃砖的长度是________cm； (2)如图-2，让同一钢球从斜面上不同高度由静止滑下，碰到同一木块上，实验的目的是探究钢球动能的大小与________的关系； (3)小明用天平测量牛奶密度时，把天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时如图-3所示，此时他应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节。天平平衡后，他将标有250 mL的整盒牛奶放在天平左盘进行称量，天平再次平衡时如图-4所示，若空奶盒的质量为56.4 g，则牛奶的密度为________kg/m3。 【典例3-3】交通安全不容忽视，下列对安全措施进行分析所涉及的物理知识不正确的是（　　） A．严禁超速：速度越大，惯性越大 B．严禁超载：速度一定时，质量越大，动能越大 C．等候列车不越安全线：流体流速越大的位置，压强越小 D．驾乘车时要系好安全带：防范惯性危害 题型04 机械能及其转化 一、机械能的概念 1、机械能：动能和势能之和称为机械能；动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 2、机械能大小：动能和势能的总和。 二、 1、动能和重力势能之间可以相互转化：动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 2、动能和弹性势能之间也可以相互转化：它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。 3、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 三、水能和风能的利用 1、水能的利用 （1）我们的祖先利用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉。 （2）修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机。将发电机装在水轮机的上面，并把它们的轴连接在一起，由水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 2、风能的利用 （1）我们的祖先利用风力鼓起帆来推动船航行。 （2）风吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田联 在一起供电。 【归纳总结】机械能是动能与势能的总和，动能和势能可以相互转化，在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变（机械能守恒）。 【典例4-1】如图甲为某校园足球比赛中球员传球后，足球在空中运动的一段轨迹，图乙为该足球落地后的弹跳过程。关于以上两过程的说法正确的是（　　） A．足球从点运动至点的过程中，脚对球继续做功 B．足球运动至点时，重力势能最大，动能为零 C．、两点为同一高度，足球在点处的机械能大于在点处的机械能 D．足球运动到D点时合力为零 【典例4-2】发球机在同一高度以相同大小的初速度向不同方向发出a、b、c三个相同的乒乓球，忽略空气阻力，在空中其最小动能分别为、、，则有（　　） A． B． C． D． 【典例4-3】小明在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（　　） A．b点动能为0 B．a点动能大于c点动能 C．d点的机械能小于e点的机械能 D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能 能 力 提 升 1．如图所示，是我国“东风-17”从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．导弹在C点的动能等于D点动能 B．导弹从O点到B点过程中，导弹的机械能先变大后不变 C．导弹从A点到B点过程中，没有克服重力做功 D．导弹飞至E点时，动能为0 2．“以武会春”，马年春晚机器人秀出“真功夫”，图中机器人在助跑蹬墙后空翻上升过程中，说法正确的是（　　） A．“蹬墙后空翻”说明力可以改变物体的运动状态 B．在空中运动时不受力的作用 C．其重力势能减小 D．离开墙后能继续向上运动是因为机器人受到惯性作用 3．如图所示，2026年春晚节目《武BOT》中，人形机器人流畅地完成了站立、跳跃、空翻、与真人对打等一系列动作。下列说法正确的是（　　） A．机器人在舞台上站立时，相对于坐着的观众是运动的 B．机器人从地面跳起向上运动的过程中，重力势能增大 C．不计空气阻力，机器人在空翻过程中的动能保持不变 D．机器人腾空至最高点时速度为零，处于平衡状态 4．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 5．如图所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过。则关于运动员，下列说法正确的是（　　） A．起跳上升过程中，动能转化为弹性势能 B．由于运动员具有惯性，越过杆后仍将落在滑板上 C．从杆上方越过的过程中，运动员的运动状态保持不变 D．匀速滑行时，运动员所受重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力 6．如图所示，《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上，然后将弓弦大部分放入棉花中，用木锤频频击打弓弦，可看到棉花被弹飞，以下分析正确的是（　　） A．竹竿受到木弓的重力而发生弯曲 B．使棉花疏松的力的施力物体为弓弦 C．手臂挥动的机械能直接转化为棉花的动能 D．反复击打，能将棉花中的杂质分离出来的关键是因为棉花具有惯性 7．如图，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧，分别悬挂相同的小球A、B，将两球拉至同一水平线上，此时弹簧处于原长状态，且原长小于绳长；不计空气阻力，静止释放两球，到最低点时两球在同一水平线上，以下说法正确的是（　　） A．该过程B球的重力做功更多 B．最低点时A球的速度更大 C．弹簧受到的拉力是由弹簧形变产生的 D．若A球在最低点时受到的外力全部消失，将处于静止状态 8．在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到如图甲所示方向不变的水平拉力F的作用，其速度如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．受到摩擦力为6N B．内拉力做功18J C．物体受到的摩擦力最大 D．内拉力的功率保持不变 9．如图是一位运动员在蹦床比赛中的示意图，某时刻他从A点自由下落，与水平床面在B点接触，他能到达的最低点为C。下列说法正确的是（　　） A．运动员在C点时的动能最大 B．运动员在B点时的机械能最大 C．从A到B的过程，运动员的重力势能全部转化为动能 D．从A到C的过程，运动员减小的机械能大于蹦床增加的弹性势能 10．如图，系好弹性绳的蹦极运动员，离开平台由静止开始下落。经过一段时间，第一次到达最低点，此过程忽略空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．运动员下落过程受惯性作用 B．运动员的动能先增大后减小 C．运动员始终受到两个力作用 D．最低点时运动员受平衡力作用 11．如图为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小关系图像。由图像可知，弹簧的原长为________cm；当弹簧伸长0.04 m时，弹力的大小为________N，此时弹簧具有________能。 12．日常生活中，处处有物理：用力压钢尺，钢尺变弯，说明力可以________，弹性形变后的尺具有________能；如图，斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击树桩，斧头就被套紧了，这是利用了________的惯性（选填“手柄”或“斧头”）。 13．随着科技的进步，无人机在我们日常生活中可以经常看到，重为30N的无人机以1m/s的速度竖直匀速上升30m，再以2m/s的速度水平匀速飞行60m，整个过程中，升力对无人机做的功为______J，功率为________W。（不计空气阻力） 14．2025年世界举重国际竞技大赛中，我国举重运动员奋勇拼搏、斩获多枚奖牌。比赛里，两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃，由图可知，______做的功多，______做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”） 15．如图甲，小光对冬奥会跳台滑雪很感兴趣，跳台滑雪成绩由飞行距离（起跳点C到落地点D之间的水平距离）和空中姿势两部分组成。于是他设计了图乙装置模拟比赛，让小球从A点沿光滑轨道自由滑下，撞击C处木块，并测量木块在斜面上移动的距离。 实验 小球质量 小球高度 移动距离 ① 20g 10cm 9cm ② 20g 40cm 13cm ③ 80g 10cm 11cm (1)小球在A点时具有______能，到达C处撞击木块前主要转化为______能； (2)多次实验后，记录数据如图丙所示。小光发现数据可用来研究“影响动能大小的因素”， a.结合数据，可通过______来判断小球动能的大小； b.比较①、②两次实验可用来研究动能与______的关系；比较①、③两次实验可知，另一条件相同时，小球______越大，其动能越大； c.根据上述实验小光推断：运动员飞行距离越远，说明其在C点处的动能______（选填“越大”或“越小”）； (3)小光发现运动员均从同一位置A开始下滑，即影响动能大小仅剩质量一个因素。那为什么跳台滑雪运动员却普遍是偏瘦体型？请选择一个角度简要解释：______。 16．2025年11月5日，中国载人航天工程网发布一则通告：神舟二十号载人飞船因遭遇太空微小碎片撞击，原定于当天的返回任务紧急推迟。后来查明，由于太空微小碎片的撞击，飞船返回舱舷窗玻璃出现细微裂纹。 微小的碎片破坏力这么大！那么碎片的破坏力与什么因素有关？同学们通过以下试验进行探究： 实验思路：用小球模拟太空碎片，撞击泡沫塑料块，观察泡沫塑料块的形变程度，可判断小球破坏力的大小。 实验过程：如图所示，让小球从斜面的不同高度自由滚下，观察小球撞击到泡沫塑料块上后，泡沫塑料块被撞击的凹坑深度，并记录在以下表格中。 序号 小球在斜面上的位置 泡沫塑料块凹坑深浅 小球的破坏力 1 A 最深 最大 2 B 较深 较大 3 C 较浅 较小 4 D 最浅 最小 (1)本实验让小球从斜面的不同高度自由滚下，目的是研究小球的破坏力跟______（选填“质量”或“速度”）的关系。 (2)分析表格可以得出结论：______。 (3)结合我们所学的动能知识，小明认为太空碎片的破坏力可能与它的质量有关，请你在上述实验的基础上，说明如何操作来验证：______。 (4)结合所学的知识和实际生活经验，请写出太空碎片的破坏力还可能与什么因素有关：______。 17．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。 18．如图甲所示，是将一实心铜球M放置于粗糙斜面上的O点由静止滚下，经过斜面底端A点后在光滑水平面上滚动到B点时的情景，其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。若将另一体积相同的实心铁球N仍从粗糙斜面上的O点由静止滚下，请在图乙同一坐标系中画出铁球N从O点滚下，经A点运动到B点的动能随位置变化的大致图像。（不计空气阻力，已知铁的密度小于铜的密度） 19．随着全球气温的升高，北极冰川逐渐消融，使开发北极航道具有了巨大的经济效益。相较于传统航线，从我国至北欧的航程可以从24000km缩减到15000km。破冰船可以为商船开路领航。我国某破冰船满载排水量为21000t，破冰作业时，船头的一部分压在冰面上，产生的压力是船满载时总重力的，冰面的受力面积约为10m2。在某次破冰作业过程中，破冰船沿直线匀速前行了200m，所受的平均阻力为N，则：（g取10N/kg） (1)假若破冰船以30km/h的航速从我国出发，通过北极航道到达北欧，相较于传统航线，可以少用多少天？ (2)该次破冰作业过程中，破冰船克服阻力所做的功是多少？ (3)破冰作业时破冰船对冰面的压强是多少？ (4)如果你是破冰船设计师，船头底部的形状应该有什么特点？请列举一条，并从物理学视角说明理由。 20．放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图1、2所示，求0~4s内拉力F做功的功率。 链 接 中 考 1．（2025·山东东营·中考真题）如图所示，某兴趣小组在斜面上测量小车运动的平均速度，下列说法不正确的是（　　） A．小车在下滑的过程中，斜面对小车的支持力没有做功 B．为便于测量，应使斜面保持较小的坡度 C．若小车过了起始点才开始计时，则所测平均速度会偏小 D．金属片的作用是确定终点的位置，使测量的时间更准确 2．（2025·江苏镇江·中考真题）如图所示，一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是（    ） A．重物可能先加速再减速 B．拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功 C．重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间 D．重物的动能转化为重力势能 3．（2025·贵州·中考真题）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。 4．（2025·山东东营·中考真题）如图所示，是我国目前服役的05式两栖步兵战车。在某次演练中，已知人车总质量为29t，履带着地的总面积为。在陆上，其行驶最大速度可达65km/h；在水中，其最大航速为27km/h，此时发动机输出功率为。（g取10N/kg，中取）求： (1)它漂浮在水面上时排开海水的体积。 (2)距离海水面2.2m深处车身受到海水的压强。 (3)它以最大航速在水中匀速行驶时，受到的水平阻力。 (4)登陆后，两栖战车在水平陆面静止时对地面的压强。 5．（2025·四川攀枝花·中考真题）某国产电动汽车的部分参数如下表所示。该车在一段平直公路上匀速行驶了10km，电池消耗了的电量，电机工作的输入功率为8kW。除电机外，汽车其他耗电忽略不计，求： 项目 参数 空车重 电池容量 电机驱动效率 四个轮胎与地面的总接触面积 (1)该车空载时对水平路面的压强； (2)该车在该路段行驶的速度和受到的阻力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 功和机械能 知识归纳与题型总结 思 维 导 图 培 优 讲 练 题型01 功 一、功的概念 1、功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。 2、功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，简称焦，符号是J；1J=1N•m。其物理意义是作用在物体上的力是1N，物体在力的方向上通过的距离是 1m，则这个力做的功是1J，把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。 二、 1、判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离。 2、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 3、我们要注意不做功的三种情况： （1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 （2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。 （3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。 三、功的计算 1、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 2、功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）。 （1）分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。 （2）公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 （3）功的单位“焦”（1牛•米=1焦）。 3、功的公式应用 （1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算。 （2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功。 （3）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；计算功的公式包括：W=FS W=GH，W=Pt。 【探究归纳】功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积，两个必要条件缺一不可，不做功有三种典型情况，单位是焦耳（J）。 【典例1-1】跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s。则运动员在整个下降过程中重力做的功为_______J。 【答案】 【详解】由题可知，运动员在下落的路程为；由图像可知，运动员以5m/s的速度做匀速直线运动，运动的时间为20s，由可得，匀速运动的过程中运动的距离 则运动员通过的总路程为 重力做的功 【典例1-2】某智能应急救援车质量约18t，在某水平路段中以50km/h的速度匀速直线行驶了0.2h，受到阻力为重力的0.01倍，求此过程中：（） (1)救援车受到的重力； (2)救援车行驶的路程； (3)救援车牵引力所做的功。 【答案】(1)1.8×105N (2)10km (3)1.8×107J 【详解】（1）救援车受到的重力 （2）救援车行驶的路程 （3）由于匀速直线，受力平衡，牵引力 救援车牵引力做功 【典例1-3】自动驾驶汽车将成为汽车行业发展的新趋势。某自动驾驶汽车满载时总质量约为，轮胎与水平地面的总接触面积为。在测试阶段，该汽车满载在平直公路上匀速直线行驶了，受到的阻力是汽车总重的0.1倍。（取）求： (1)汽车满载静止在水平地面上时，水平地面受到的压强。 (2)汽车牵引力做的功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意得，汽车满载时的总重力 汽车满载静止在水平地面上时，水平地面受到的压力 故水平地面受到的压强 （2）由题意得，汽车受到的阻力 汽车在平直公路上匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即牵引力 故汽车牵引力做的功 题型02 功率 一、 1、功率：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。 （1）意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。 （2）公式：功率=功/时间，即。 （3）单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 2、功率的种类 （1）平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。  （2）瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 二、 1、做功快慢比较 （1）在时间相同的情况下，比较做功多少，所做的功越多，做功越快。 （2）在做功相同的情况下，比较时间长短，时间越长，做功越慢。 （3）比较做功与时间的比值，比值越大，做功越快。 2、功率的大小比较：做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。 三、功率的公式计算和应用 1、功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 2、计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【探究归纳】功率是表示物体做功快慢的物理量，等于功与做功所用时间的比值，公式为，单位是瓦特（W）。 【典例2-1】如图所示，某餐馆用智能机器人替代人工送菜，该机器人以的速度在水平地面上匀速前进将菜送到客人桌前，若机器人和菜总重为，工作时牵引力恒为，完成本次送菜，牵引力做的功为__________，牵引力做功的功率为__________，机器人所受重力做功为__________。当顾客取下菜品后，机器人对水平地面的压强__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 1500 75 0 变小 【详解】牵引力做的功为 运动时间 牵引力做功的功率为 重力方向竖直向下，机器人沿水平方向运动，竖直方向没有移动距离，因此重力做功为0J； 机器人对水平地面的压力等于总重力，取下菜品后总重力减小，对地面的压力减小，受力面积不变，根据压强公式，可知机器人对水平地面的压强变小。 【典例2-2】我国首款轮毂电机乘用车东风奕派007正式落地，标志着我国在新能源汽车核心驱动技术领域实现自主突破。某款东风奕派007整车质量约1800kg，测试过程中，该车以20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶10km，所受阻力为其自身总重力的0.1，g取10N/kg，求： (1)该车匀速行驶这段路程所需要的时间； (2)该车匀速行驶时受到的牵引力； (3)该车牵引力做功的功率。 【答案】(1) 500s (2) 1800N (3) 3.6×104W 【详解】（1）由得行驶时间 （2）整车重力 阻力 因汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故牵引力 （3）牵引力做功的功率 【典例2-3】小鸣参加凤鸣山中学举办的校园800 m比赛，在最后50 m的直线冲刺阶段以5 m/s的速度匀速冲向终点，已知小鸣的质量为50 kg，匀速阶段受到的空气阻力约为体重的0.05倍。求： (1)小鸣全程重力对他做的功； (2)小鸣匀速冲刺阶段克服空气阻力做功的功率。 【答案】(1) 0J (2) 125W 【详解】（1）做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。小鸣跑步时，重力方向竖直向下，他在竖直方向没有移动距离（h=0）。根据功的计算公式，代入数据得 即全程重力对他做的功为0J。 （2）小鸣的重力为 匀速阶段空气阻力为 根据功率推导公式 得克服空气阻力做功的功率为 题型03 动能和势能 一、 1、动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能；影响动能大小的因素是物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 2、影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 3、探究动能的大小与哪些因素有关 （1）猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关。 （2）实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 （3）实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远。 ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大。 ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 4、比较动能大小分为两个方面：①比较质量和速度的大小；②通过机械能守恒来判断不同状态下的动能大小。 二、重力势能及其影响因素 1、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 2、重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能；影响重力势能大小的因素是物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 3、探究重力势能的大小与哪些因素有关。 （1）实验方法：控制变量法和转换法。 （2）实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 （3）实验过程： ①让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些。 ②用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些。 （4）实验结论：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 三、弹性势能及其影响因素 1、弹性势能概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能；影响弹性势能大小的因素是弹性形变程度，同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 2、探究弹性势能的大小与哪些因素有关。 （1）实验方法：控制变量法和转换法 （2）实验设计：‌使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌ （3）实验操作：‌ 第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL1，‌记录木块被推动的距离S1。‌ 第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL2（‌ΔL2＞ΔL1）‌，‌再次记录木块被推动的距离S2。‌ 数据分析：‌比较S1和S2的距离，‌如果S2的距离大于S1，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌ ‌（4）实验结论：同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 【归纳总结】动能是物体由于运动而具有的能，大小与质量和速度有关；势能包括重力势能和弹性势能，重力势能与质量和高度有关，弹性势能与物体弹性形变的大小有关。 【典例3-1】物理与日常生活密切相关，下列分析正确的是（　　） A．人在坐沙发时比坐板凳舒服是因为增大受力面积减小压强 B．拧瓶盖时瓶盖上的花纹是为了增大受力面积增大摩擦力 C．刮风天气打伞时伞面容易上翻是因为上方气体流速大而压强变大的缘故 D．洒水车边洒水边匀速在平直公路上行驶时动能不变 【答案】A 【详解】A．人坐沙发和坐板凳时，对支撑面的压力大小不变，沙发形变后增大了人体的受力面积，根据压强规律，压力一定时，受力面积越大压强越小，因此更舒服，故A正确； B．瓶盖上的花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，故B错误； C．流体中流速越大的位置压强越小，伞面上方空气流速大，压强更小，故C错误； D．动能大小与质量和速度有关，洒水车匀速行驶速度不变，但洒水过程中总质量减小，因此动能减小，故D错误。 故选A。 【典例3-2】请完成下列填空。 (1)如图-1，玻璃砖的长度是________cm； (2)如图-2，让同一钢球从斜面上不同高度由静止滑下，碰到同一木块上，实验的目的是探究钢球动能的大小与________的关系； (3)小明用天平测量牛奶密度时，把天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时如图-3所示，此时他应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节。天平平衡后，他将标有250 mL的整盒牛奶放在天平左盘进行称量，天平再次平衡时如图-4所示，若空奶盒的质量为56.4 g，则牛奶的密度为________kg/m3。 【答案】(1)4.65 (2)速度 (3) 右 【详解】（1）刻度尺的分度值为0.1cm，长度的读数需要估读到分度值的下一位，则玻璃砖的长度为4.65cm。 （2）让同一钢球从斜面上不同高度由静止滑下，应用到控制变量法，让同一钢球滚下，是为了让钢球质量相同；让钢球从不同高度由静止滑下是为了让钢球速度不同，实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系。 （3）[1]把天平放在水平桌面上，游码归零后，指针静止时如图3所示，指针左偏，说明左端重，此时他应将平衡螺母向右调节。 [2]如图4所示，横梁标尺分度值为0.2g，则整盒牛奶的质量为 则牛奶质量为 牛奶的体积 则牛奶的密度为 【典例3-3】交通安全不容忽视，下列对安全措施进行分析所涉及的物理知识不正确的是（　　） A．严禁超速：速度越大，惯性越大 B．严禁超载：速度一定时，质量越大，动能越大 C．等候列车不越安全线：流体流速越大的位置，压强越小 D．驾乘车时要系好安全带：防范惯性危害 【答案】A 【详解】A．惯性是物体本身的一种属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故A错误，符合题意； B．动能大小与质量、速度有关，速度一定时，质量越大，动能越大，刹车后更难停下，所以严禁超载，故B正确，不符合题意； C．根据流体压强与流速的关系，流体流速越大的位置压强越小，列车进站时车体附近空气流速大、压强小，人若靠近易被推向列车，因此等候列车不越安全线的原理正确，故C正确，不符合题意； D．驾乘车辆时系安全带，是为了防止车辆急刹时，人因惯性向前运动造成伤害，防范惯性危害，故D正确，不符合题意。 故选A。 题型04 机械能及其转化 一、机械能的概念 1、机械能：动能和势能之和称为机械能；动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 2、机械能大小：动能和势能的总和。 二、 1、动能和重力势能之间可以相互转化：动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 2、动能和弹性势能之间也可以相互转化：它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。 3、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 三、水能和风能的利用 1、水能的利用 （1）我们的祖先利用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉。 （2）修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机。将发电机装在水轮机的上面，并把它们的轴连接在一起，由水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 2、风能的利用 （1）我们的祖先利用风力鼓起帆来推动船航行。 （2）风吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田联 在一起供电。 【归纳总结】机械能是动能与势能的总和，动能和势能可以相互转化，在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变（机械能守恒）。 【典例4-1】如图甲为某校园足球比赛中球员传球后，足球在空中运动的一段轨迹，图乙为该足球落地后的弹跳过程。关于以上两过程的说法正确的是（　　） A．足球从点运动至点的过程中，脚对球继续做功 B．足球运动至点时，重力势能最大，动能为零 C．、两点为同一高度，足球在点处的机械能大于在点处的机械能 D．足球运动到D点时合力为零 【答案】C 【详解】A．足球从A到B的过程中，脚已经不再与球接触，脚对球没有力的作用，因此脚不对足球做功，故A错误； B．足球运动至B点时，虽然高度较高，但足球仍有向前的速度，因此动能不为零，故B错误； C．足球弹跳过程中，需要不断克服空气阻力做功、碰撞地面损耗能量，机械能逐渐减小，因此C点机械能大于F点机械能，故C正确； D．足球运动到D点时，不是平衡状态，受到重力和空气阻力，合力不为零，故D错误。 故选C。 【典例4-2】发球机在同一高度以相同大小的初速度向不同方向发出a、b、c三个相同的乒乓球，忽略空气阻力，在空中其最小动能分别为、、，则有（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】忽略空气阻力，三个球机械能守恒，动能和重力势能相互转化；a、b为斜向上抛出，动能先减小后增大，在最高点时重力势能最大，动能最小；初速度与水平方向的仰角越大，最高点的剩余速度越小，最小动能越小，a的仰角大于b，因此 ，且二者的最小动能都小于抛出时的初始动能；c为斜向下抛出，抛出后重力一直做功，动能持续增大，因此最小动能就是抛出时的初始动能，大于a、b的最小动能。 故选D。 【典例4-3】小明在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（　　） A．b点动能为0 B．a点动能大于c点动能 C．d点的机械能小于e点的机械能 D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能 【答案】B 【详解】皮球运动过程中受空气阻力，会不断克服阻力做功，机械能逐渐转化为内能，因此运动过程中越靠后的位置机械能越小； A．b是斜抛运动的最高点，竖直方向速度为0，但水平方向仍有速度，因此动能不为0，故A错误； B．a、c处于同一高度，皮球质量不变，因此两点重力势能相等；a点在c点之前，因此a点总机械能更大；总机械能=动能+重力势能，重力势能相等时，a点动能一定大于c点动能，故B正确； C．运动顺序为先到达d点，后到达e点，从d运动到e的过程中持续克服阻力损耗机械能，因此d点机械能大于e点机械能，故C错误； D．b点到d点过程中，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（部分转化为内能），故D错误。 故选B。 能 力 提 升 1．如图所示，是我国“东风-17”从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．导弹在C点的动能等于D点动能 B．导弹从O点到B点过程中，导弹的机械能先变大后不变 C．导弹从A点到B点过程中，没有克服重力做功 D．导弹飞至E点时，动能为0 【答案】B 【详解】A．导弹在C点和D点的高度相同，且飞行过程中会克服空气阻力做功，机械能有损失。同时，导弹在大气层边缘“打水漂”时，也会与空气摩擦损失能量，因此C点和D点的动能并不相等。故A错误；   B．导弹从O点到A点过程中，加速升空，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大；A点关机后，从A点到B点过程中，减速上升，动能减小，高度增大，重力势能增大，机械能不变，所以火箭机械能先变大后不变。 故B正确；   C．导弹从A点到B点过程中，高度增加，重力势能增大，说明导弹克服重力做功。故C错误；   D．导弹飞至E点时，虽然处于轨迹的高点，但它仍在水平方向上有速度，因此动能不为0。故D错误。   故选B。 2．“以武会春”，马年春晚机器人秀出“真功夫”，图中机器人在助跑蹬墙后空翻上升过程中，说法正确的是（　　） A．“蹬墙后空翻”说明力可以改变物体的运动状态 B．在空中运动时不受力的作用 C．其重力势能减小 D．离开墙后能继续向上运动是因为机器人受到惯性作用 【答案】A 【详解】A．蹬墙时墙对机器人的力改变了机器人的运动状态，使机器人完成后空翻，说明力可以改变物体的运动状态，该说法正确； B．机器人在空中运动时，仍然受到重力和空气阻力的作用，该说法错误； C．上升过程中机器人质量不变，高度增加，重力势能随高度增加而增大，该说法错误； D．惯性是物体本身固有的性质，不能说“受到惯性作用”，正确表述是机器人由于具有惯性继续向上运动，该说法错误。 故选A。 3．如图所示，2026年春晚节目《武BOT》中，人形机器人流畅地完成了站立、跳跃、空翻、与真人对打等一系列动作。下列说法正确的是（　　） A．机器人在舞台上站立时，相对于坐着的观众是运动的 B．机器人从地面跳起向上运动的过程中，重力势能增大 C．不计空气阻力，机器人在空翻过程中的动能保持不变 D．机器人腾空至最高点时速度为零，处于平衡状态 【答案】B 【详解】A．机器人站立在舞台上时，相对于坐着的观众，位置没有发生变化，因此机器人相对于坐着的观众是静止的，故A错误； B．重力势能的大小与质量和高度有关，机器人向上运动过程中，质量不变，高度增大，因此重力势能增大，故B正确； C．动能的大小与质量和速度有关，不计空气阻力，机器人空翻过程中，上升时速度减小、下落时速度增大，质量不变，因此动能会发生变化，故C错误； D．平衡状态的条件是物体受到的合力为零，处于静止或匀速直线运动状态；机器人腾空到最高点时，只受重力作用，合力不为零，且即使竖直方向速度为零，整体也不是平衡状态，故D错误。 故选 B。 4．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。 5．如图所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过。则关于运动员，下列说法正确的是（　　） A．起跳上升过程中，动能转化为弹性势能 B．由于运动员具有惯性，越过杆后仍将落在滑板上 C．从杆上方越过的过程中，运动员的运动状态保持不变 D．匀速滑行时，运动员所受重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力 【答案】B 【详解】A．起跳上升过程中，运动员速度减小、高度增加，是动能转化为重力势能，故A错误； B．运动员起跳前和滑板一起水平匀速运动，起跳后，运动员由于惯性，水平方向仍保持和滑板相同的速度运动，因此越过杆后仍会落在滑板上，故B正确； C．运动员过杆过程中，速度的大小和方向都发生变化，因此运动状态不断改变，故C错误； D．平衡力需要满足“同体、等大、反向、共线”，运动员的重力受力物体是运动员，地面对滑板的支持力受力物体是滑板，且支持力大小等于运动员和滑板的总重力，二者不满足平衡力的条件，故D错误。 故选B。 6．如图所示，《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上，然后将弓弦大部分放入棉花中，用木锤频频击打弓弦，可看到棉花被弹飞，以下分析正确的是（　　） A．竹竿受到木弓的重力而发生弯曲 B．使棉花疏松的力的施力物体为弓弦 C．手臂挥动的机械能直接转化为棉花的动能 D．反复击打，能将棉花中的杂质分离出来的关键是因为棉花具有惯性 【答案】B 【详解】A．竹竿发生弯曲是因为受到了向下形变的绳子施加的拉力，而不是因为受到重力而弯曲，故A错误； B．弓弦在振动时直接与棉花接触并发生相互作用，因此使棉花疏松的施力物体是弓弦，故B正确； C．手臂挥动的机械能首先传递给木锤，木锤敲击后再转化为弓弦的弹性势能，最后才转化为棉花的动能，能量传递并非直接转化，故C错误； D．杂质能与棉花分离，关键在于杂质具有惯性，在击打时更倾向于保持原有的静止状态，从而与轻盈且被弹飞的棉花分离开来，故D错误。 故选B。 7．如图，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧，分别悬挂相同的小球A、B，将两球拉至同一水平线上，此时弹簧处于原长状态，且原长小于绳长；不计空气阻力，静止释放两球，到最低点时两球在同一水平线上，以下说法正确的是（　　） A．该过程B球的重力做功更多 B．最低点时A球的速度更大 C．弹簧受到的拉力是由弹簧形变产生的 D．若A球在最低点时受到的外力全部消失，将处于静止状态 【答案】B 【详解】A．两球质量相同，起点和终点都在同一水平线上，下落的高度也相同，根据公式，重力做功 ​，故A错误； B．A、B两球质量相同，所处高度位置相同，故两者在初始位置重力势能相同，在运动过程，A 球重力势能转化为动能， B球重力势能除了转化为动能外，还有一部分转化为弹簧的弹性势能。因此，A球获得的动能更大，速度 ，故B正确； C．弹簧受到的拉力是由小球的形变产生的，故C错误； D．A球在最低点时速度不为零，根据牛顿第一定律，外力全部消失后，它将以当前速度做匀速直线运动，而不是静止，故D错误。 故选 B。 8．在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到如图甲所示方向不变的水平拉力F的作用，其速度如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．受到摩擦力为6N B．内拉力做功18J C．物体受到的摩擦力最大 D．内拉力的功率保持不变 【答案】B 【详解】A．内，由乙图可知物体速度为0，处于静止状态，水平方向上，拉力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图甲可知，内，物体受到摩擦力为3N，故A错误； B．由甲图可知，内，拉力的大小为6N；由乙图可知，物体做匀速直线运动，速度为1m/s，运动时间为3s，路程为 拉力做功，故B正确； C．内，物体受到的拉力保持不变，物体做匀速直线运动，水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力，因此物体受到的摩擦力为6N；由图乙可知，内，物体做加速运动，物体运动时接触面的粗糙程度不变，物体对接触面的压力不变，因此滑动摩擦力的大小不变，物体受到的摩擦力为6N，故C错误； D．由图甲可知，6-9s内，物体受到的拉力保持不变；由图乙可知，物体做减速运动，拉力的功率 拉力F不变，v变小，拉力的功率变小，故D错误。 故选B。 9．如图是一位运动员在蹦床比赛中的示意图，某时刻他从A点自由下落，与水平床面在B点接触，他能到达的最低点为C。下列说法正确的是（　　） A．运动员在C点时的动能最大 B．运动员在B点时的机械能最大 C．从A到B的过程，运动员的重力势能全部转化为动能 D．从A到C的过程，运动员减小的机械能大于蹦床增加的弹性势能 【答案】D 【详解】A．运动员从B到C的过程中，一开始重力大于蹦床的弹力，速度还在增大，当重力等于弹力时速度达到最大，之后弹力大于重力，速度减小，到C点时速度为0，动能为0，所以C点动能不是最大，故A错误； B．从A到B的过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能，在A点的机械能最大，故B错误； C．从A到B的过程中，运动员下落时会受到空气阻力的作用，重力势能除了转化为动能，还有一小部分会因为克服空气阻力做功转化为其它形式的能，不是全部转化为动能，故C错误； D．从A到C的过程中，运动员减小的机械能一部分转化为蹦床的弹性势能，另一部分因为克服空气阻力做功转化为其它形式的能，所以运动员减小的机械能等于蹦床增加的弹性势能加上转化的其它形式的能，也就是运动员减小的机械能大于蹦床增加的弹性势能，故D正确。 故选D。 10．如图，系好弹性绳的蹦极运动员，离开平台由静止开始下落。经过一段时间，第一次到达最低点，此过程忽略空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．运动员下落过程受惯性作用 B．运动员的动能先增大后减小 C．运动员始终受到两个力作用 D．最低点时运动员受平衡力作用 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说“受惯性作用”，只能说“由于惯性”“具有惯性”，故A错误； B．运动员下落分为两个阶段：第一阶段，弹性绳未伸直时，只受重力，加速下落，动能增大；第二阶段，弹性绳伸直后，重力大于弹力，仍加速下落，动能继续增大，当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；此后弹力大于重力，减速运动，动能减小，因此运动员的动能先增大后减小，故B正确； C．运动员下落初期，弹性绳未伸直时，只受重力作用；弹性绳伸直后，受到重力和弹力的作用，故C错误； D．最低点时，虽然运动员的速度为零，此时弹性绳的弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，则运动员此时受力不平衡，故D错误。 故选B。 11．如图为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小关系图像。由图像可知，弹簧的原长为________cm；当弹簧伸长0.04 m时，弹力的大小为________N，此时弹簧具有________能。 【答案】 10 8 弹性势 【详解】弹簧的弹力大小和弹簧形变量有关，当为原长时，没有发生形变时，弹力为0N，图中可以看到弹簧长度是10cm； 弹簧受到的弹力和伸长量成正比，由图可知，弹簧伸长5cm，弹力变化为10N，故弹簧每伸长1cm，弹力变化为2N，弹簧的伸长量为4cm时，受到的弹力 形变的弹簧具有弹性势能。 12．日常生活中，处处有物理：用力压钢尺，钢尺变弯，说明力可以________，弹性形变后的尺具有________能；如图，斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击树桩，斧头就被套紧了，这是利用了________的惯性（选填“手柄”或“斧头”）。 【答案】 使物体发生形变 弹性势 斧头 【详解】[1]力的作用效果有两个：一是使物体发生形变，二是改变物体的运动状态。用力压钢尺，钢尺变弯，说明力可以使物体发生形变。 [2]用力压钢尺，钢尺变弯，钢尺发生了弹性形变，发生弹性形变的钢尺具有弹性势能。 [3]斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击树桩，手柄停止运动，斧头由于具有惯性还要继续向下运动，斧头就被套紧了，这是利用了斧头的惯性。 13．随着科技的进步，无人机在我们日常生活中可以经常看到，重为30N的无人机以1m/s的速度竖直匀速上升30m，再以2m/s的速度水平匀速飞行60m，整个过程中，升力对无人机做的功为______J，功率为________W。（不计空气阻力） 【答案】 900 15 【详解】无人机匀速上升后，再水平匀速飞行，升力F大小等于重力G，即 升力在竖直方向上做功，则升力做功 无人机匀速上升时间 水平匀速飞行时间 则整个过程中升力的功率 14．2025年世界举重国际竞技大赛中，我国举重运动员奋勇拼搏、斩获多枚奖牌。比赛里，两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃，由图可知，______做的功多，______做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”） 【答案】 乙 乙 【详解】由图可知，乙中杠铃上升的高度更高，根据可知，乙做的功多，时间相同，根据，乙做功的功率大。 15．如图甲，小光对冬奥会跳台滑雪很感兴趣，跳台滑雪成绩由飞行距离（起跳点C到落地点D之间的水平距离）和空中姿势两部分组成。于是他设计了图乙装置模拟比赛，让小球从A点沿光滑轨道自由滑下，撞击C处木块，并测量木块在斜面上移动的距离。 实验 小球质量 小球高度 移动距离 ① 20g 10cm 9cm ② 20g 40cm 13cm ③ 80g 10cm 11cm (1)小球在A点时具有______能，到达C处撞击木块前主要转化为______能； (2)多次实验后，记录数据如图丙所示。小光发现数据可用来研究“影响动能大小的因素”， a.结合数据，可通过______来判断小球动能的大小； b.比较①、②两次实验可用来研究动能与______的关系；比较①、③两次实验可知，另一条件相同时，小球______越大，其动能越大； c.根据上述实验小光推断：运动员飞行距离越远，说明其在C点处的动能______（选填“越大”或“越小”）； (3)小光发现运动员均从同一位置A开始下滑，即影响动能大小仅剩质量一个因素。那为什么跳台滑雪运动员却普遍是偏瘦体型？请选择一个角度简要解释：______。 【答案】(1) 重力势 动 (2) 木块移动的距离 速度 质量 越大 (3)体型大空气阻力大，不利于飞行 【详解】（1）[1][2]由题可知，小球在A点时，因为处于一定的高度，所以具有重力势能。当小球从A点沿光滑轨道滑下到达C处时，其高度降低，速度增大，重力势能主要转化为动能。 （2）[1]实验中，小球动能的大小无法直接测量，而是通过小球对木块做功的多少来间接反映。小球对木块做的功越多，木块被推动的距离就越远。因此，可以通过木块移动的距离的大小来判断小球动能的大小。 [2]比较实验①和②，小球的质量相同，但释放的高度不同，导致小球到达C点时的速度不同。因此，这两次实验是用来研究动能与速度的关系。 [3]比较实验①和③，小球的释放高度相同，即到达C点时的速度相同，但小球的质量不同。实验③中质量更大的小球使木块移动了更远的距离（11cm>9cm ），说明其动能更大。因此，在速度相同时，小球质量越大，其动能越大。 [4]根据实验结论，动能越大，小球能做的功越多，飞行距离也越远。因此，运动员飞行距离越远，说明其在C点处的动能越大。 （3）在空中，较小的重力意味着运动员更容易被空气产生的升力托住，从而在空中停留更长时间，飞行更远的距离。因此，为了获得更优的空气动力学性能和更远的飞行距离，跳台滑雪运动员普遍是偏瘦体型。 16．2025年11月5日，中国载人航天工程网发布一则通告：神舟二十号载人飞船因遭遇太空微小碎片撞击，原定于当天的返回任务紧急推迟。后来查明，由于太空微小碎片的撞击，飞船返回舱舷窗玻璃出现细微裂纹。 微小的碎片破坏力这么大！那么碎片的破坏力与什么因素有关？同学们通过以下试验进行探究： 实验思路：用小球模拟太空碎片，撞击泡沫塑料块，观察泡沫塑料块的形变程度，可判断小球破坏力的大小。 实验过程：如图所示，让小球从斜面的不同高度自由滚下，观察小球撞击到泡沫塑料块上后，泡沫塑料块被撞击的凹坑深度，并记录在以下表格中。 序号 小球在斜面上的位置 泡沫塑料块凹坑深浅 小球的破坏力 1 A 最深 最大 2 B 较深 较大 3 C 较浅 较小 4 D 最浅 最小 (1)本实验让小球从斜面的不同高度自由滚下，目的是研究小球的破坏力跟______（选填“质量”或“速度”）的关系。 (2)分析表格可以得出结论：______。 (3)结合我们所学的动能知识，小明认为太空碎片的破坏力可能与它的质量有关，请你在上述实验的基础上，说明如何操作来验证：______。 (4)结合所学的知识和实际生活经验，请写出太空碎片的破坏力还可能与什么因素有关：______。 【答案】(1)速度 (2)当小球的质量一定时，它的速度越大，破坏力越大 (3)让质量不同的小球从斜面同一高度自由滚下，观察泡沫塑料块被撞击的凹坑深浅 (4)碎片的形状 【详解】（1）同一小球质量不变，从斜面不同高度滚下，到达水平面的速度不同，因此实验目的是探究破坏力和速度的关系。 （2）由表格数据可知，小球质量不变时，速度越大，泡沫凹坑越深，说明破坏力越大，因此得出对应结论。 （3）验证破坏力与质量的关系，根据控制变量法，需要控制小球撞击时速度相同，改变小球质量，因此操作是让不同质量小球从同一高度滚下，观察凹坑深度比较破坏力。 （4）结合生活经验，碎片的硬度、形状、撞击角度等都可能影响力的作用效果即破坏力，合理即可。 17．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。 【答案】(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。 18．如图甲所示，是将一实心铜球M放置于粗糙斜面上的O点由静止滚下，经过斜面底端A点后在光滑水平面上滚动到B点时的情景，其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。若将另一体积相同的实心铁球N仍从粗糙斜面上的O点由静止滚下，请在图乙同一坐标系中画出铁球N从O点滚下，经A点运动到B点的动能随位置变化的大致图像。（不计空气阻力，已知铁的密度小于铜的密度） 【答案】 【详解】铁球N从O点滚下到A点的过程中，质量不变，速度变大，则动能变大；铁球N经A点运动到B点的过程中做匀速直线运动，质量不变，速度不变，则动能不变。 两球从相同高度滚下，到达A点的速度相等。铁的密度小于铜的密度，体积相同，根据，铁球N的质量小于铜球M的质量，所以铁球N的动能始终小于铜球M的动能，作图如下： 19．随着全球气温的升高，北极冰川逐渐消融，使开发北极航道具有了巨大的经济效益。相较于传统航线，从我国至北欧的航程可以从24000km缩减到15000km。破冰船可以为商船开路领航。我国某破冰船满载排水量为21000t，破冰作业时，船头的一部分压在冰面上，产生的压力是船满载时总重力的，冰面的受力面积约为10m2。在某次破冰作业过程中，破冰船沿直线匀速前行了200m，所受的平均阻力为N，则：（g取10N/kg） (1)假若破冰船以30km/h的航速从我国出发，通过北极航道到达北欧，相较于传统航线，可以少用多少天？ (2)该次破冰作业过程中，破冰船克服阻力所做的功是多少？ (3)破冰作业时破冰船对冰面的压强是多少？ (4)如果你是破冰船设计师，船头底部的形状应该有什么特点？请列举一条，并从物理学视角说明理由。 【答案】(1)12.5天 (2) (3) (4)船头底部应设计成尖形，尖形设计可以减小接触面积，增大压强，更容易破冰，同时，尖形设计可以减少水阻力，提高航行效率。 【详解】（1）从我国至北欧的航程可以从24000km缩减到15000km，减少的路程为 破冰船的速度 从我国出发，通过北极航道到达北欧，相较于传统航线，少用天数为 （2）破冰船沿直线匀速前行，所受的平均阻力 则克服阻力做的功为 （3）破冰船满载排水量为 则其总重力 破冰时压力为 破冰作业时破冰船对冰面的压强为 （4）略 20．放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图1、2所示，求0~4s内拉力F做功的功率。 【答案】 【详解】由图2可知，0~2s物体处于静止状态，拉力F不做功，做功 在2~4s内，从图1可知，物体受到的拉力，从图2可知，物体做匀加速直线运动，其距离等于v-t图像中2s~4s时间段内图线与时间轴所围成的三角形面积，即 此阶段拉力做的功 故在0~4s内拉力F做的总功 在0~4s内拉力F做功的功率 链 接 中 考 1．（2025·山东东营·中考真题）如图所示，某兴趣小组在斜面上测量小车运动的平均速度，下列说法不正确的是（　　） A．小车在下滑的过程中，斜面对小车的支持力没有做功 B．为便于测量，应使斜面保持较小的坡度 C．若小车过了起始点才开始计时，则所测平均速度会偏小 D．金属片的作用是确定终点的位置，使测量的时间更准确 【答案】C 【详解】A‌．斜面对小车的支持力垂直于斜面向上，而小车在下滑过程中是沿斜面方向运动，小车在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力没有做功，故A正确，不符合题意； ‌ B‌．使斜面保持较小的坡度，小车下滑速度较慢，运动时间较长，这样便于准确测量时间，故B正确，不符合题意； ‌ C‌．若小车过了起始点才开始计时，测量的时间会比实际运动时间偏小，根据可知，当路程s不变，时间t偏小时，所测平均速度会偏大，故C错误，符合题意； ‌ D．金属片放在斜面终点位置，当小车撞击金属片时会发出响声并停下，能帮助实验者及时停止计时，从而确定终点位置，使测量的时间更准确，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（2025·江苏镇江·中考真题）如图所示，一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是（    ） A．重物可能先加速再减速 B．拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功 C．重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间 D．重物的动能转化为重力势能 【答案】B 【详解】A．重物一开始静止，速度为零，然后由于拉力大于重力，重物运动状态改变，开始上升，速度由零变为不为零，此过程中速度变大，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，所以拉力减小；当拉力等于重力时，物体受力平衡，做匀速直线运动，速度不再改变，则拉力不再改变。所以整个过程中重物先加速后匀速，拉力先变小后不变，故A错误； B．拉力先变小后不变，ab段与bc段距离相同，根据，拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功，故B正确； C．整个过程中重物先加速后匀速，ab段与bc段距离相同，根据可知重物经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间，故C错误； D．整个过程中重物先加速后匀速，质量不变，则动能先增大后不变，高度不断增大，则重力势能不断变大，所以并非是重物的动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 3．（2025·贵州·中考真题）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。 【答案】(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。 4．（2025·山东东营·中考真题）如图所示，是我国目前服役的05式两栖步兵战车。在某次演练中，已知人车总质量为29t，履带着地的总面积为。在陆上，其行驶最大速度可达65km/h；在水中，其最大航速为27km/h，此时发动机输出功率为。（g取10N/kg，中取）求： (1)它漂浮在水面上时排开海水的体积。 (2)距离海水面2.2m深处车身受到海水的压强。 (3)它以最大航速在水中匀速行驶时，受到的水平阻力。 (4)登陆后，两栖战车在水平陆面静止时对地面的压强。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）人车总质量 战车的重力 战车漂浮在水面上，处于漂浮状态，其受到的浮力等于其重力，即 根据阿基米德原理，排开海水的体积 （2）车身受到海水的压强 （3）战车在水中受到的牵引力 战车在水中匀速行驶时，受到的牵引力与水平阻力是一对平衡力，大小相等，所以战车受到的水平阻力 （4）战车在水平陆面静止时，对地面的压力等于其自身重力，即压力 则战车对地面的压强 5．（2025·四川攀枝花·中考真题）某国产电动汽车的部分参数如下表所示。该车在一段平直公路上匀速行驶了10km，电池消耗了的电量，电机工作的输入功率为8kW。除电机外，汽车其他耗电忽略不计，求： 项目 参数 空车重 电池容量 电机驱动效率 四个轮胎与地面的总接触面积 (1)该车空载时对水平路面的压强； (2)该车在该路段行驶的速度和受到的阻力。 【答案】(1) (2)； 【详解】（1）空载时，车对水平路面的压力 总接触面积，车空载时对水平路面的压强 （2）电机输入功率 ，行驶距离， 电池消耗电能 根据电能公式得，时间 速度 电机输出功率 车辆匀速行驶，牵引力等于阻力， 根据公式得， 1 学科网（北京）股份有限公司 $