专题05 功与机械能（期末专项训练）八年级物理下学期新教材沪科版

**基本信息** 以12类题型系统覆盖功与机械能核心知识点，通过生活与科技情境题构建从概念辨析到计算应用再到能量转化的逻辑链条，渗透物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |功的基础|11题|判断力做功、功的计算|从必要因素（力与距离方向）到公式W=Fs应用| |功率|18题|概念辨析、计算、测量实验|功率定义（做功快慢）→计算P=W/t→测量（如爬楼功率）| |动能与势能|18题|影响因素实验、能量比较|动能（质量、速度）→势能（重力势能：质量、高度；弹性势能：形变）→控制变量法探究| |机械能及其转化|11题|转化判断、守恒分析|动能与势能相互转化→机械能守恒条件→实际场景能量变化|

专题05 功与机械能（参考答案） 题型一 功及做功的必要因素（共5小题） 1．【答案】B 2．【答案】C 3．【答案】C 4．【答案】B 5．【答案】 做功 不做功 题型二 功的计算（共6小题） 6．【答案】 2 1 7．【答案】 = > 8．【答案】D 9．【答案】C 10．【答案】D 11【答案】(1) 4500 m (2) (3) 【详解】（1）行驶的距离 （2）满载时总质量 满载总重力 （3）根据题意，阻力为 无人车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即。因此牵引力 则牵引力做的功 题型三 功率的基本知识（共6小题） 12．【答案】A 13．【答案】B 14．【答案】该新能源汽车行驶时每秒做功 15．【答案】 多 大 16．【答案】 乙 一 17．【答案】D 题型四 功率的计算（共7小题） 18．【答案】 800 80 19．【答案】96 【详解】做一次引体向上做功 做12个引体向上做的总功 所用时间 整个过程中的平均功率 20．【答案】 0 100 【详解】第一次工作时，货物沿水平方向运动，重力方向是竖直向下，货物在重力方向上没有移动距离，因此重力对货物做的功为。 货物的重力 叉车匀速提升货物时，对货物的力等于货物重力，叉车对货物做的功 根据功率公式计算功率 21．【答案】B 【详解】中学生小明身高约为1.6m，则AB段长度约为3.5m。小明所受重力约为500N，则小明所受重力在AB段做功约为 则小明所受重力在AB段做功的功率约为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 22．【答案】D 23．【答案】B 24．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）转运车匀速直线行驶的速度 （2）转运车与果品的总重 匀速直线行驶时的牵引力 牵引力所做的功 （3）牵引力做功的功率 题型五 功率的测量（共5小题） 25．【答案】C 26. 【答案】C 27．【答案】D 28．【答案】C 29．【答案】(1)秒表 (2)A (3)引体向上时，小陆克服重力做功，不能简单用臂长L代替重心上升的高度，所以结果不合理 题型六 动能（共6小题） 30．【答案】C 31．【答案】D 32．【答案】不变 33．【答案】 动能 变大 34．【答案】减小 35．【答案】 大于 甲子弹能够做的功较多 题型七 动能大小的影响因素（共4小题） 37．【答案】D 38．【答案】B 39．【答案】(1)小球 (2) 不同 速度 (3)质量 【详解】（1）该实验中，小球从斜面滚下撞击木块，通过木块被推动的距离反映小球动能的大小，探究的是小球的动能。 （2）小球从斜面的不同高度自由释放，到达水平面时的初速度不同。小球质量相同，实验可得出结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （3）不同车型的质量不同，速度相同时，质量越大的车辆动能越大，制动难度更大，因此对不同车型限速不同，该设计是动能与质量关系的实际应用。 40．【答案】(1)质量 (2)速度相同时，物体质量越大，动能越大 (3)小于 (4)不可行 题型八 势能（共4小题） 41．【答案】D 42．【答案】A 43．【答案】D 44．【答案】B 题型九 势能大小的影响因素（共4小题） 45．【答案】C 46．【答案】C 47．【答案】(1)铅球陷入沙坑的深度 (2)A和B (3)物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 (4)无关 48．【答案】(1)重物 (2) 桌脚陷入沙子中的深度 转换 (3)C (4) 质量相等，物体的高度越高 乙、丙 (5)可行 题型十 弹性势能（共3小题） 49．【答案】C 50．【答案】C 51．【答案】(1)正确 (2) 控制橡皮筋的形变量相同 正确 (3) 能 其它条件相同时，质量越大，卡片弹起的高度越低。实验中，卡片2质量较大，套上橡皮筋条数较多的卡片2弹起的高度更高，这说明卡片弹起的高度与橡皮筋的条数有关 (4)> 题型十一 机械能（共5小题） 52．【答案】机械 53．【答案】 由B到A B 54．【答案】 相等 大于 55．【答案】 减小 等于 减小 56．【答案】C 题型十二 机械能及其转化（共6小题） 57．【答案】D 58．【答案】A 59．【答案】C 60．【答案】A 61．【答案】C 62．【答案】D 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $专题05 功与机械能 题型1功及做功的必要因素 题型8势能 题型2功的计算 题型9势能大小的影响因素 题型3功率的基本知识 题型10弹性势能 题型4功率的计算 题型11机械能 题型5功率的测量 题型12机械能及其转化 题型6动能 题型7动能大小的影响因素 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 功及做功的必要因素（共5小题） 1．下列物理学家中，以其名字命名功的单位的是（　　） A．安培（A） B．焦耳（J） C．伏特（V） D．瓦特（W） 【答案】B 【详解】略 2．如图所示的情景中，人对物体做了功的是（　　） A．足球在草坪上滚动 B．汽车推而不动 C．搬起箱子 D．背着书包水平行走 【答案】C 【详解】要判断 “人对物体是否做功”，需依据做功的两个必要因素： 作用在物体上的力； 物体在力的方向上通过距离（两个条件必须同时满足）。 A．足球滚动时，人不再对足球施加力（力是踢球时的瞬间作用），虽有距离但无力，因此人对足球不做功。故A不符合题意； B．人对汽车施加了推力，但汽车没有在推力方向上移动距离（静止），有力无距离，因此人对汽车不做功。故B不符合题意； C．人对箱子施加了向上的力，且箱子在力的方向上（向上）移动了距离，同时满足 “力” 和 “距离” 两个条件，因此人对箱子做了功。故C符合题意； D．人对书包的力是竖直向上的，但书包移动的距离是水平方向的（力的方向与距离方向垂直），因此力没有对物体做功。故D不符合题意。 故选C。 3．如图所示，智能快递分拣机器人在托盘中放置快递包裹，运送时先做水平运动，到达位置后，托盘倾斜，快递包裹沿倾斜的托盘滑下。关于快递包裹受到的重力和支持力，下列说法正确的是（     ） A．机器人水平运动的过程中，重力对快递包裹做了功 B．机器人水平运动的过程中，支持力对快递包裹做了功 C．快递包裹沿斜面下滑的过程中，重力对快递包裹做了功 D．快递包裹沿斜面下滑的过程中，支持力对快递包裹做了功 【答案】C 【详解】A．机器人水平运动时，快递重力方向竖直向下，快递没有在重力方向移动距离，因此重力对快递没有做功，故A错误； B．水平运动时，托盘对快递的支持力方向竖直向上，快递没有在支持力方向移动距离，因此支持力不做功，故B错误； C．快递包裹沿斜面下滑的过程中，重力竖直向下，快递竖直高度降低，在重力方向移动了距离，因此重力对快递做了功，故C正确； D．快递包裹沿斜面下滑的过程中，支持力方向垂直于倾斜的托盘向上，快递运动方向沿斜面向下，运动方向与支持力方向垂直，因此支持力不做功，故D错误。 故选C。 4．2025年中国航天取得了历史性突破，全年完成92次发射任务，创历史新高。如图是火箭发射模拟实验。气球模拟火箭，水平细绳模拟轨道。松开手指，“火箭”沿着细绳“轨道”发射过程中，对“火箭”做功的力是（　　） A．“火箭”对喷出气体的力F1 B．喷出气体对“火箭”的力F2 C．“火箭”受到的重力G D．“火箭”对“轨道”的摩擦力f 【答案】B 【详解】A．“火箭”对喷出气体的力F1对气体做功，故A不符合题意； B．喷出气体对“火箭”的力F2对火箭向前的力，“火箭”在力的方向上通过一定的距离，对火箭做功，故B符合题意； C．重力的方向竖直向下，“火箭”水平向前运动，没有在力的方向上通过一定的距离，没有做功，故C不符合题意； D．“火箭”对“轨道”的摩擦力对轨道做功，故D不符合题意。 故选B。 5．小龙将实验器材从一楼搬至三楼，又沿着水平方向走向实验室。上楼过程中，他对器材____________（选填“做功”或“不做功”）；沿着水平方向走的过程中，他对器材____________（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 做功 不做功 【详解】[1][2]小龙对器材的力的方向为竖直向上，在上楼的过程中，在力的方向上有移动距离，则对器材有做功，沿着走廊走的过程中，对器材的力方向仍为竖直向上，在力的方向上没有移动距离，则他对器材不做功。 题型二 功的计算（共6小题） 6．如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m，弹簧测力计的示数为。该过程中，木块所受的摩擦力为____N，拉力做功为____J。 【答案】 2 1 【详解】木块沿水平木板匀速滑动时，水平方向受力平衡，滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，因此木块受到的摩擦力大小为2N。 拉力做的功 7．如图甲所示，物体M在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它两次运动的路程-时间图像如图乙所示。请分析：______，在前4s拉力、做的功______（两空均选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”）。 【答案】 = > 【详解】据乙图可知，物体M在拉力、的作用下均做匀速直线运动，受到的拉力与其摩擦力是一对平衡力，大小相等，由于物体M两次运动过程中对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，因此两次拉力大小相等，即 据乙图可知，物块在拉力的作用下运动的速度 前4s物块在拉力的作用下运动的距离 物块在拉力的作用下运动的距离是4m，两次拉力大小相等，由可知， 8．小滨分别用背、抱、滚拉、平拉等四种方式搬运一个装满水的桶，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中，他做功最多的方式是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A（背）、B（抱）：人对桶的作用力是竖直方向，桶沿水平方向运动，力的方向和位移方向垂直，因此人对桶做功为0； C（滚拉）：桶滚动，受到滚动摩擦力，在压力、接触面粗糙程度相同时，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此拉力更小，做功更少； D（平拉）：桶滑动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，拉力更大，结合，路程相同的情况下，该方式做功最多。 故选D。 9．如题图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　） A．克服摩擦力做功一定为40J B．克服重力做功一定为80J C．物体一定运动了2m D．物体一定受到了两对平衡力作用 【答案】C 【详解】C．根据W=Fs可得，物体运动的距离，故C符合题意； AD．由题意可知，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，物体不一定做匀速直线运动，则物体不一定受到了平衡力作用，故摩擦力不一定是20N，则克服摩擦力做功不一定为40J，故AD不符合题意； B．物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故B不符合题意。 故选C。 10．如图所示，物体在力、、的作用下，分别沿光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离，已知力做功分别为且，则它们之间的关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】物体在力、、的作用下，分别沿光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离，且做功，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积，根据，则。 故选D。 11．如图是无人快递车，质量为1.2t，最大承载质量为600kg，最高时速为45km/h。无人快递车满载时，在一段平直公路上以最高时速匀速行驶0.1 h，车辆受到的阻力恒为车总重的0.025倍。取10 N/kg，求此过程中无人快递车： (1)行驶距离； (2)满载时所受重力大小； (3)牵引力做的功。 【答案】(1) 4500 m (2) (3) 【详解】（1）行驶的距离 （2）满载时总质量 满载总重力 （3）根据题意，阻力为 无人车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即。因此牵引力 则牵引力做的功 题型三 功率的基本知识（共6小题） 12．下列关于功率的说法中，正确的是（   ） A．相同时间内做功越少，功率越小 B．物体做功时间越长，功率越大 C．机械的功率越大，做功时所用的力越大 D．功率大的机器做功一定多 【答案】A 【详解】A．时间相同时，功率与做功多少成正比，相同时间内做功越少，功率越小，故A正确； B．功率由做功多少和时间共同决定，没有说明做功多少，做功时间越长功率不一定越大，故B错误； C．功率大小和做功所用的力没有必然联系，功率大不代表力一定大，故C错误； D．做功多少，由功率和时间共同决定，功率大如果做功时间短，总做功不一定多，故D错误。 故选A。 13．如图是关于“机械功和功率”的部分知识结构图，关于图中①②③④的理解正确的是（   ） A．①之和 B．②比值 C．③快慢 D．④多少 【答案】B 【详解】功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即①是乘积；功率等于功与做功所用时间的比值，即②是比值；做功的多少叫功，功率表示做功的快慢，所以③是多少，④是快慢，故B正确，ACD错误。 故选 B。 14．近年来新能源汽车走进千家万户，据报道，新能源汽车小米SU7行驶时的峰值功率可达到220kW，它表示的物理意义是：________。 【答案】 该新能源汽车行驶时每秒做功 【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量，物理含义为单位时间内物体所做的功。先进行单位换算，结合功率的定义可知，该数值表示该新能源汽车行驶时每秒做功。 15．龙骨水车由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，如图所示。其中刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越_________（填“多”或“少”），当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变________（填“大”或“小”）。 【答案】 多 大 【详解】[1]当刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，即水的重力G越大。在提升高度h不变的情况下，根据，重力G越大，对水所做的功W就越多。 [2]当工人踩动脚踏的速度加快时，完成相同的功W所需的时间t会减少。根据功率，在功W不变的情况下，时间t减少，功率P就会变大。 16．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，方法一：相同时间，比较做功的多少；方法二；做相同的功，比较完成所用的时间。如图所示是挖掘机（甲）和人（乙）同时开始工作到某时刻的情形，你认为______（选填“甲”或“乙”）做功更少，用方法______（选填“一”或“二”）可以更方便比较甲、乙做功的快慢。 【答案】 乙 一 【详解】[1][2]图中是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，则所用的时间相同，很显然是甲挖土更多，甲做功更多，乙挖土少，则乙做功少。相同时间内乙做功较少，则乙做功较慢，这采用的是方法一来比较甲、乙做功的快慢。 17．如图所示，在四川凉山海拔3300米的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500 W表示机器人在1秒内做功1500W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 【答案】D 【详解】A．由得，功率1500W表示机器人在1秒内做功为，故A错误； B．机器人除冰速度快意味着做功快，功率大，但做功的多少还与时间有关，所以速度快不一定做功多，故B错误； C．机械臂对冰层做的功越多，由于做功时间不确定，则无法比较功率大小，故C错误； D．若增大机器人除冰时的功率，由得，在相同时间内它做的功越多，故D正确。 故选D。 题型四 功率的计算（共7小题） 18．一次作业中，叉车将质量为80kg的货物竖直匀速抬升了1m，用时2s；随后在水平地面沿直线匀速行驶了20m，用时8s。则抬升货物过程叉车对货物做功_________J，整个过程叉车对货物做功的功率为_________W。（g取10N/kg） 【答案】 800 80 【详解】货物重力 抬升货物过程叉车对货物做功 水平行驶时，叉车对货物的支持力是竖直向上的，而位移是水平方向，力与位移方向垂直，不做功。因此，整个过程叉车对货物做功的功率为 19．如图所示是引体向上的示意图，小刚同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小刚的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，整个过程中的平均功率为______W。 【答案】96 【详解】做一次引体向上做功 做12个引体向上做的总功 所用时间 整个过程中的平均功率 20．如图所示为一种智能装卸叉车，它能够代替人工进行货物的运输与装卸。第一次工作时，叉车托着质量为100kg的货物一起沿水平方向匀速运动，在5s内行驶10m；第二次工作时，叉车在10s内把该货物沿竖直方向匀速提升1m。g取10N/kg。忽略空气阻力的影响。则第一次工作时，货物所受重力做的功为___________J，第二次工作时，叉车对货物做功的功率为___________W。 【答案】 0 100 【详解】第一次工作时，货物沿水平方向运动，重力方向是竖直向下，货物在重力方向上没有移动距离，因此重力对货物做的功为。 货物的重力 叉车匀速提升货物时，对货物的力等于货物重力，叉车对货物做的功 根据功率公式计算功率 21．如图，某次拓展训练中，在安全保护措施的前提下中学生小明沿直杆匀速下滑，在4s的时间内通过AB段。下列关于小明所受重力在AB段做功的功率最接近的是（   ） A．100W B．400W C．800W D．1000W 【答案】B 【详解】中学生小明身高约为1.6m，则AB段长度约为3.5m。小明所受重力约为500N，则小明所受重力在AB段做功约为 则小明所受重力在AB段做功的功率约为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 22．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程随时间变化图像如图所示，下列正确的是（    ） A．物体20s时的速度大于8s时的速度 B．0~12s物体所受的拉力大于12~24s物体所受的拉力 C．0~12s拉力做的功小于12~24s拉力做的功 D．0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率 【答案】D 【详解】A．从图像上看，和物体以不同的速度做匀速直线运动，而的 速度 即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误； B．由图像可知，物体在和均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以物体所受的拉力等于物体所受的拉力，故B错误； C．由AB知，物体所受的拉力等于物体所受的拉力，物体通过的路程大于通过的路程，由可知，拉力做的功大于拉力做的功，故C错误； D．拉力做的功大于拉力做的功，而两段时间相同，根据可得，拉力做功的功率大于拉力做功的功率，故D正确。 故选D。 23．甲、乙两位同学从一楼图书馆领取班级课本抱到五楼的教室。甲同学抱25本课本匀速上楼用时60s，乙同学抱20本课本匀速上楼用时45s。已知每本课本重3N，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙同学对课本做功之比5∶4，对课本做功的功率之比16∶15 B．甲、乙同学对课本做功之比5∶4，对课本做功的功率之比15∶16 C．甲、乙同学对课本做功之比4∶5，对课本做功的功率之比15∶16 D．甲、乙同学对课本做功之比4∶5，对课本做功的功率之比16∶15 【答案】B 【详解】甲、乙两位同学所抱课本的重力之比为 甲、乙两位同学抱着课本上楼的距离h甲=h乙。则甲、两位同学抱书上楼做的功之比为 甲、乙两位同学抱书上楼所用的时间之比为 则甲、乙两位同学抱书上楼做功的功率之比为 故B正确，ACD错误。 故选B。 24．如图是果园内用于搬运果品箱的电动轨道转运车。若此转运车在水平平直轨道上匀速行驶，转运车连同果品总质量为500kg，行驶时受到的阻力为总重力的。该车在40s内沿水平平直轨道匀速行驶了60m。g取10N/kg。求： (1)转运车行驶的速度大小。 (2)牵引力做的功。 (3)牵引力做功的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）转运车匀速直线行驶的速度 （2）转运车与果品的总重 匀速直线行驶时的牵引力 牵引力所做的功 （3）牵引力做功的功率 题型五 功率的测量（共5小题） 25．小明和同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动，下列说法不正确的是（　　） 质量m/kg 楼梯高度h/m 爬楼时间t/s ① A．表格①处应该填的项目是功率P/W B．同一个同学可以通过比较前后两次爬到五楼所用的时间来比较功率大小 C．小明和小李都爬到5楼，可以通过比较两个同学体重的大小来比较谁的功率大 D．爬楼功率越大，做功越快 【答案】C 【详解】A．题目中需要比较功率的大小，因此表格中需要记录功率。表格中已列出质量、楼梯高度、爬楼时间，需计算功率因此空格处应填功率P/W，故A正确，不符合题意； B．同一同学体重和高度相同，根据可知，功率与时间成反比，比较时间即可判断功率大小，故B正确，不符合题意； C．小明和小李爬到5楼（高度相同），根据可知，功率由体重和时间共同决定，仅比较体重无法确定功率大小，故C错误，符合题意； D．功率的物理意义是做功快慢，功率越大，做功越快，故D正确，不符合题意。 故选C。 26．如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率，下列物理量不需要测量的是（　　） A．身体的质量 B．通过的楼梯高度 C．通过的路程 D．上楼所用的时间 【答案】C 【详解】如果想要测量自己爬楼梯做功的功率，根据功率公式，则需要测量出克服自身重力做的功以及爬楼梯所用的时间，再根据做功的公式，因此需要知道自身重力、通过的楼梯高度，根据重力公式，则需要测量身体的质量，综上，需要测量身体的质量、通过的楼梯高度、上楼所用的时间，而爬楼梯通过的路程并不是沿重力方向移动的距离，故不需要测量出来，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 27．班里组织一次比赛活动，大家都登楼20秒，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　）     ①同学们各人登楼的高度           ②登上每层楼所用的时间     ③每个同学的质量或体重           ④同学们各自登上楼梯的长度。 A．①② B．②④ C．①②③ D．①③ 【答案】D 【详解】登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为 由于大家登楼都是时间20s已知，所以必须测量的量有：同学们各人登楼的高度、每个同学的质量或体重，①③需要测量，②④不需要测量，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 28．在体育课上粗略测小江同学做引体向上的功率时，已测出小江的质量m、做n个引体向上所用的时间t。下列有关说法正确的是（      ） A．测量工具只需要磅秤、秒表 B．需要测单杠的高度H C．测做n个引体向上的时间t是为了减小误差 D．若小江身体向上的高度为h，则功率的表达式 【答案】C 【详解】AB．做引体向上时，需要克服自身重力做功，即，那么做引体向上的功率就为，所需要测量的物理量有小江的质量m、每次身体上升的高度h，做引体向上的时间t，不需要测单杠的高度H；测量工具除了磅秤、秒表外，还需要米尺,故AB错误； C．由于做一个引体向上的时间比较短，所以测做n个引体向上的时间t是为了尽可能的减小误差，故C正确； D．做一次引体向上所做的功，t时间内总共做了n次，则总功应为，那么做引体向上的功率，故D错误。 故选C。 29．综合实践活动小组的同学想估测小陆做10个规范引体向上时克服重力做功的功率。他先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂。然后缓缓屈肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。 (1)所需要的测量器材有体重计、刻度尺和______； (2)测试中当身体静止时，杠杆对人的拉力与人的重力是一对______（选填“A．平衡力”或“B．相互作用力”）； (3)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格： 小陆的质量 臂长 总时间 功率 同学们得出小陆克服重力做功的功率表达式为，你认为这个结果合理吗，并说明理由______。 【答案】(1)秒表 (2)A (3)引体向上时，小陆克服重力做功，不能简单用臂长L代替重心上升的高度，所以结果不合理 【详解】（1）根据可知，实验中还要用秒表记录时间。 （2）测试中当身体静止时，处于平衡状态，此时人只受重力和杠杆的拉力，所以杠杆对人的拉力与人的重力是一对平衡力。 （3）略 题型六 动能（共6小题） 30．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 【答案】C 【详解】A．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，所以速度大的物体动能不一定大，故A错误； B．静止的物体可以存在势能，势能属于机械能，故B错误； C．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，质量一定的物体，速度越大，动能越大，故C正确； D．一切物体都具有能量，故D错误。 故选C。 31．下列物体中不具有动能的是（    ） A．在水平公路上行驶的汽车 B．载人上升的电梯 C．拉着车前进的马 D．悬挂在天花板上的吊灯 【答案】D 【详解】A．在水平公路上行驶的汽车，由于运动，而具有动能，故A不符合题意； B．载人上升的电梯，由于运动，而具有动能，故B不符合题意； C．拉着车前进的马，由于运动，而具有动能，故C不符合题意； D．悬挂在天花板上的吊灯，由于没有运动，所以动能为0，故D符合题意。 故选D。 32．如图所示为游乐场过山车运行时的场景，当过山车从低处向高处匀速爬升时，其动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】不变 【详解】动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定，质量越大、速度越大，动能越大。本题中过山车匀速爬升过程中，质量不变，速度大小也不变，因此动能不变。 33．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的_____（选填“动能”或“重力势能”）。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将_____（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 动能 变大 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关，上坡前加大油门提高车速，汽车质量不变、速度增大，因此增大汽车的动能。 清洁车匀速行驶时速度不变，清扫垃圾时不断吸入垃圾，车的总质量增加，在速度不变的前提下，车的动能会变大。 34．为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，这个过程中喷雾车的动能_____。（选填“增加”“减小”“不变”） 【答案】减小 【详解】喷雾车匀速直线运动，速度不变，但在喷雾过程中，车的总质量减小，所以动能变小。 35．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能_______乙子弹的动能。判断的依据是_______。 【答案】 大于 甲子弹能够做的功较多 【详解】[1][2]运动的子弹具有动能，穿过木板时，要克服摩擦做功，穿透的子弹比嵌在木板的子弹运动距离长，由于甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹比乙子弹做功多，所以甲子弹的动能大。 题型七 动能大小的影响因素（共4小题） 37．小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（图甲）和“探究影响动能大小的因素”（图乙）两个实验，下列说法正确的是（   ） A．甲、乙两个实验中，利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同 B．甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用 C．为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑 D．甲实验中，小球在水平表面上克服阻力做功相等，乙实验中木块被撞得越远，说明小球对木块做的功越多 【答案】D 【详解】A．甲实验中，让小球从斜面的同一位置滑下，是为了使小球到达水平面时的速度相同，而在图乙a、c实验中，让同一小球从斜面的不同位置滑下，是为了改变小球运动到水平面的速度，探究动能大小与速度的关系，故A错误； B．惯性是物体固有的一种属性，不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误； C．甲实验是通过改变水平面的粗糙程度来观察阻力对物体运动的影响；乙实验，需要通过木块被推动的距离来反映小球动能的大小，若水平面太光滑，木块会运动的很远，不利于比较，故C错误； D．甲实验，小球从同一斜面同一高度滑下，到达水平面时动能相同，克服阻力做功的大小等于初始动能，故小球在水平面上克服阻力做功相等；乙实验，木块被推得越远，说明小球对木块做的功越多，即小球的动能越大，故D正确。 故选D。 38．如图所示是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。下列说法正确的是（　　） A．水平面越光滑越好 B．木块被撞的远近反映了钢球动能的大小 C．改变钢球在斜面上滚下时高度，是为了研究物体的动能跟高度的关系 D．用不同质量的小球进行实验得到的结论可以解释为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制 【答案】B 【详解】AB．本实验的研究对象是钢球，实验研究的是钢球的动能大小；根据转换法，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，若水平面越光滑，物块的距离越长，不易操作，故A错误，B正确； C．改变钢球在斜面上滚下时高度，钢球到达斜面底端的速度不同，钢球的质量不变，是为了探究动能与速度的关系，故C错误； D．用不同质量的钢球进行实验得到的结论可以解释为什么要对机动车的最高质量进行限制，而不是速度进行限制，故D错误。 故选B。 39．如图1是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)该实验中所探究的物体的动能是指______（选填“小球”或“木块”）的动能； (2)为了使物体到达水平面时的速度不相等，应将它从斜面的______（选填“相同”或“不同”）高度自由释放。由实验现象可得出结论：质量相同的物体，______越大，动能越大； (3)如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，这样设计是根据物体动能与______（选填“质量”或“速度”）的关系应用的。 【答案】(1)小球 (2) 不同 速度 (3)质量 【详解】（1）该实验中，小球从斜面滚下撞击木块，通过木块被推动的距离反映小球动能的大小，探究的是小球的动能。 （2）小球从斜面的不同高度自由释放，到达水平面时的初速度不同。小球质量相同，实验可得出结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （3）不同车型的质量不同，速度相同时，质量越大的车辆动能越大，制动难度更大，因此对不同车型限速不同，该设计是动能与质量关系的实际应用。 40．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为mA、mB（mA<mB）。 (1)如图甲、乙，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_______无关。 (2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：_______。 (3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度_______（选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。由此可以得出物体“质量一定时，速度越大动能越大。 (4)有同学在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案_______（选填“可行”或“不可行”）。 【答案】(1)质量 (2)速度相同时，物体质量越大，动能越大 (3)小于 (4)不可行 【详解】（1）甲、乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关； （2），两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大； （3）乙、丙两图，小球的质量相同，，所以丙图小球的速度更大；图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大； （4）图丁中，将弹簧压缩相同程度，弹簧的弹性势能相同，释放后弹性势能转化为铁球的动能，因此不同质量的铁球获得的动能大小是相等的无法比较动能与质量的关系，因此该方案不可行。 题型八 势能（共4小题） 41．关于功和能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．具有能的物体一定正在做功 B．物体具有的能越大，它做的功就越多 C．物体做的功越多，它具有的能越大 D．物体能够做的功越多，它具有的能就越大 【答案】D 【详解】A．具有能的物体不一定正在做功，比如被举高的石头具有重力势能，但它静止时没有做功，故A错误； B．物体具有的能越大，只能说明它能够做的功越多，但不代表它实际做的功就越多，故B错误； C．物体做的功越多，不能直接说明它具有的能越大。比如一个物体已经把自身具有的能全部用来做功，之后它的能就会变小，故C错误； D．物体能够做的功越多，说明它具有的能就越大，这是能的定义，故D正确。 故选D。 42．《中华人民共和国民法典》规定：禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物危害性大的原因 是高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．惯性 【答案】A 【详解】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害，故BCD不符合题意，故A符合题意。 故选A。 43．正在飞行的、两架飞机具有相同的重力势能，且，则（　　） A．飞机飞得快 B．飞机飞得慢 C．飞机飞得高 D．飞机飞得低 【答案】D 【详解】重力势能的大小与质量、高度有关。质量相同，高度越高，重力势能越大；高度相同，质量越大，重力势能越大。因此如果正在飞行的A、B两架飞机具有相同的重力势能，且，则，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 44．高程指某点沿竖直方向到基面的距离。第7段的高程信息如图所示，则徒步者重力势能最大时，位于（　　） A．紫涧园 B．极目阁观景点 C．红花岭观景点 D．梅林水库绿道涂鸦墙 【答案】B 【详解】由图可知，极目阁观景点的高度最大，徒步者的质量不变，所以徒步者在极目阁观景点时，重力势能最大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 题型九 势能大小的影响因素（共4小题） 45．探究重力势能与哪些因素有关时，小明将A、B、C三个钢球从不同高度自由释放（小球质量，下落高度），都落在同样的水平细沙面上。如图，实验发现A、B、C都使沙面凹陷，其中A使沙面凹陷最深，B最浅，下列说法错误的是（    ） A．该实验采用了转换法，用沙面凹陷程度来反映重力势能大小 B．对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大 C．对比B、C两次撞击，可知物体被举得越高，重力势能越大 D．对比A、C两次撞击，无法探究重力势能的影响因素 【答案】C 【详解】A．实验中通过沙面的凹陷程度来反映重力势能的大小，沙面的凹陷程度越大，说明重力势能越大，用到转换法，故A正确，不符合题意； B．在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制小球的高度相同，即可以让不同质量的小球从同一高度下落，对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大，故B正确，不符合题意； C．对比B、C可知，小球的质量和下落的高度都不同，无法探究重力势能的大小，故C错误，符合题意； D．对比A、C可知，小球的质量和下落的高度都不同，不符合控制变量的科学方法，故D正确，不符合题意。 故选C。 46．如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2<m3），下列说法错误的是（　　） A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大 B．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系 D．比较a、b两图可知：质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大 【答案】C 【详解】A．木桩下陷的深度可以视作物体重力势能对木桩所做功的直接反映。在同一次释放中，若下陷越深，说明重力势能越大，故A正确，不符合题意； B．本实验先“只改变质量、控制高度不变”或“只改变高度、控制质量不变”来比较木桩下陷的深度，这体现了控制变量法；再利用“重力势能转化为对木桩做功的效果”来间接测量重力势能大小，这属于转换法，故B正确，不符合题意； C．由图可知，b、c两图中物体的高度并不相同，无法仅比较“质量不同”对重力势能的影响；若要比较质量对重力势能的影响，应保证高度相同，故C错误，符合题意； D．比较a、b两图时，质量相同，高度不同，高度越高，木桩下陷的越深，说明：在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 47．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球的质量为2m，让A、B两球从距沙坑表面高H处由静止下落，C球从距沙坑表面高2H处由静止下落，D球从距沙坑表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑的深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较____两球，可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 (3)比较A、C两球，发现C球陷入沙坑的深度更深，由此可得出的结论是____。 (4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_______（选填“有关”或“无关”）。 【答案】(1)铅球陷入沙坑的深度 (2)A和B (3)物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 (4)无关 【详解】（1）根据转换法，铅球的重力势能越大，落地时对沙坑做功越多，陷入沙坑的深度就越深。因此，用铅球陷入沙坑的深度来反映重力势能的大小。 （2）要探究 “高度一定时，质量对重力势能的影响”，需控制下落高度、运动路径相同，只改变质量。A、B两球高度、路径相同，质量不同，符合控制变量要求。 （3）A、C 两球的质量、路径相同，仅下落高度不同：A球高度H，C球高度2H。C球高度更高，陷入沙坑更深，说明重力势能更大。因此结论为：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。 （4）C、D两球的质量、高度相同，仅运动路径不同，两球陷入沙坑的深度相同​，说明重力势能大小相同，因此重力势能与运动路径无关。 48．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 【答案】(1)重物 (2) 桌脚陷入沙子中的深度 转换 (3)C (4) 质量相等，物体的高度越高 乙、丙 (5)可行 【详解】（1）实验中，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子，在探究重力势能的大小与哪些因素有关实验中，所以探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]实验中通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的，桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，增大重物下落的高度，可以改变脚陷入沙子中的深度；增大前后两次实验重物的质量差，可以改变脚陷入沙子中的深度；每次实验前都松动沙子、平整沙面，能保证实验初始条件一致，且桌脚更易下陷，让下陷现象更易观察。而测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h，不可以改变脚陷入沙子中的深度，所以最不具有操作性的是C。 故选C。 （4）[1]比较甲、乙两图，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿进入沙子较深，说明它的重力势能较大，可以得到物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 [2]要想探究重力势能与质量的关系，保持物体的高度相同，改变物体的质量，所以应比较乙、丙两实验。 （5）动能的大小与质量和速度有关，该实验装置中，可让不同质量的重物从同一高度落下，保证撞击速度相同，或同一重物从不同高度落下，改变撞击速度，通过小桌下陷深度反映重物撞击小桌时动能大小，因此设想可行。 题型十 弹性势能（共3小题） 49．下列情境没有利用弹性势能的是（　　） A．跳板跳水 B．撑杆跳高 C．雨滴下落 D．拉弓射箭 【答案】C 【详解】A．跳板跳水时，跳板发生了弹性形变，则跳板具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故A不符合题意； B．撑杆跳高时，撑杆发生了弹性形变，则撑杆具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故B不符合题意； C．雨滴下落时，雨滴没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故C符合题意； D．拉弓射箭时，弓发生了弹性形变，则弓具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故D不符合题意。 故选C。 50．在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中只有重力势能转化为弹性势能 C．形成圆斑A时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后的形变程度更小 【答案】C 【详解】A．球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，所以是重力势能转化为动能，故A错误； B．当球落地接触地面时，球的运动速度减小，动能减小，球发生弹性形变，弹性势能增加，所以球的动能也转化为球的弹性势能，故B错误； CD．球的最初的重力势能越大，最终转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑较大，故形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，即从更高处下落的，故C正确，D错误。 故选C。 51．小明将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，就做成了一个会跳的卡片。为了“探究卡片弹起的高度与哪些因素有关”。 小明和同学们提出如下猜想： 猜想1：与橡皮筋的形变量大小有关； 猜想2：与卡片的质量有关； 猜想3：与橡皮筋的条数有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是______（选填“正确”或“错误”）的； (2)为探究猜想2，他们选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次把它在桌面上用手压平，迅速松开手，发现质量越小的卡片弹起的高度越高。 ①“每次把它在桌面上用手压平”的目的是______； ②上述实验说明猜想2是______（选填“正确”或“错误”）的； (3)在验证猜想2之后，小明他们又选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片1和卡片2（），分别在卡片1套上一根橡皮筋，在卡片2套上两根相同的橡皮筋，把它们在桌面上用手压平，迅速松开手，发现卡片2弹起的高度更高。你认为小明他们的实验______（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由______； (4)在某次实验中，小明将放在桌上套有橡皮筋的卡片用手压平，此时橡皮筋的弹性势能；卡片弹到最高点时，卡片具有的重力势能为；则______（选填“<”“=”“>”）。 【答案】(1)正确 (2) 控制橡皮筋的形变量相同 正确 (3) 能 其它条件相同时，质量越大，卡片弹起的高度越低。实验中，卡片2质量较大，套上橡皮筋条数较多的卡片2弹起的高度更高，这说明卡片弹起的高度与橡皮筋的条数有关 (4)> 【详解】（1）橡皮筋的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，卡片弹起的高度越高。因此，猜想1是正确的。 （2）[1][2]选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次用手压平后松开，观察弹起高度。“每次把它在桌面上用手压平”的目的是：使橡皮筋的形变量相同，即确保每次实验中橡皮筋的弹性势能相同。发现质量越小的卡片弹起的高度越高，说明猜想2是正确的，即卡片弹起的高度与卡片的质量有关。 （3）[1][2]卡片2质量较大，根据（2）中结论可知，其它条件相同时，卡片2弹起的高度应较低。分别在质量较小的卡片1套上一根的橡皮筋，在质量较大的卡片2套上两根相同的橡皮筋，把它们在桌面上用手压平，迅速松开手，发现卡片2弹起的高度更高，这说明卡片弹起的高度与橡皮筋的条数有关，其它条件相同时，橡皮筋的条数越多，卡片弹起的高度越高。 （4）卡片从压平到最高点的过程中，弹性势能主要转化为重力势能。上升过程中，因为需要克服空气阻力做功，消耗一部分弹性势能。因此。 题型十一 机械能（共5小题） 52．2025年7月15日5时34分，天舟九号货运飞船在长征七号遥十运载火箭的托举下，于中国文昌航天发射场发射升空，约10分钟后，顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示是发射画面，正在加速升空的火箭具有______能。 【答案】机械 【详解】正在加速升空的火箭，一方面在运动，所以具有动能；另一方面有一定的高度，所以具有重力势能。 而动能和重力势能都属于机械能，所以正在加速升空的火箭具有机械能。 53．如图，小白将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力，篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示，篮球的运动路径是______（选填“由A到B”或“由B到A”），甲对应的是______（选填“A”或”B”）。在A位置时动能为______J，与地面碰撞过程中损失的机械能为______J。 位置 机械能/J 重力势能/J A 17 10 B 20 6 【答案】 由B到A B 【详解】[1]篮球与地面碰撞时会损失机械能，位置A的机械能小于位置B的机械能，篮球的运动路径是由B到A。 [2]由图可知，甲的高度小于乙，篮球质量不变，甲的重力势能小于乙，甲对应的是B。 [3]乙对应的是A，由表格可知，A位置的机械能为，重力势能为，机械能为动能和势能的总和，则A位置时动能为。 [4]由表格可知，机械能由变成，因此与地面碰撞过程中损失的机械能为。 54．如图所示，甲、乙是两个完全相同的排球，在同一高度同时以大小相等的初速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出。若空气阻力大小恒定且小于排球重力，则抛出时两球机械能_________（填“相等”或“不相等”）；两球落地瞬间的速度关系是________（填“小于”“等于”或“大于”）。 【答案】 相等 大于 【详解】抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，故动能相等；又因高度相等，故重力势能相等，机械能包括动能和势能，所以抛出时甲球的机械能等于乙球的机械能。 甲、乙两球初始机械能相等，运动过程中，空气阻力大小恒定，会有一部分机械能转化为内能，整个过程中甲球运动路程较短，则甲球转化的内能较少，落地时的机械能较大，落地时两球的重力势能均为0，所以甲球的动能大于乙球的动能，即甲球的速度大于乙球的速度。 55．“嫦娥五号”实现了我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。若只考虑空气阻力和重力的影响，在这个过程中，由A到B段返回器的动能逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），返回器在B点时的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）到达C点时的速度，从A到D的全过程中返回器机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 减小 等于 减小 【详解】[1]返回器在大气层内从A到B，克服空气阻力和重力做功，机械能在减小，所以动能逐渐减小。 [2]从B到C，返回器穿出大气层，太空中没有空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，B，C两点距地面高度相同，重力势能相同，故动能也相同，所以B点的速度等于C点的速度。 [3]从A到D的全过程中，返回器多次经过大气层，一直都克服空气阻力做功，会消耗机械能，所以机械能减小。 56．我国于今年启动eVTOL商业化试运营。eVTOL是一种无需跑道、可垂直起降的电动飞行器。飞行器在低空水平匀速直线飞行过程中，下列说法正确的是（　　） A．飞行器的动能增大 B．乘客的重力势能增大 C．飞行器的机械能不变 D．乘客的机械能减小 【答案】C 【详解】A．飞行器在低空水平匀速直线飞行时，速度不变，质量不变，所以动能不变，故A错误； B．飞行器在低空水平匀速直线飞行时，飞行器内的乘客的高度、质量不变，所以重力势能不变，故B错误； C．飞行器在低空水平匀速直线飞行时，速度不变，高度不变，质量不变，所以动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故C正确； D．飞行器在低空水平匀速直线飞行时，飞行器内的乘客速度不变，高度不变，质量不变，所以乘客动能不变、重力势能不变，所以机械能不变，故D错误。 故选C。 题型十二 机械能及其转化（共6小题） 57．用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成单摆，如图所示，不计空气阻力，将小球拉至A点由静止释放，小球就在A、C间来回摆动。下列分析正确的是（　　） A．小球运动到B点时受力平衡 B．小球运动到C点时受力平衡 C．小球从C运动到B的过程中，动能转化为势能 D．小球运动到C时，若绳子突然断裂，小球将竖直下落 【答案】D 【详解】A．小球在AC间做曲线运动，在B点，小球受重力、拉力，二力大小不相等，受力不平衡，合力不为零，故A错误； B．C是最高点，小球瞬时静止，受重力、绳子拉力，二力不在同一直线，合力不为零，受力不平衡，故B错误； C．小球从C到B高度降低、速度变大，重力势能转化为动能，故C错误； D．小球运动到C时，速度为0，若绳子突然断裂，只受重力，小球将竖直下落，故D正确。 故选D。 58．跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．点到点运动员的机械能守恒 B．到是动能转化为重力势能 C．点的动能为零 D．点的动能为零 【答案】A 【详解】A．从B点到D点，运动员在空中运动，忽略空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，故A正确； B．从A到B，运动员高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，故B错误； C．C点是运动员运动轨迹的最高点，此时运动员仍有水平方向的速度，动能不为零，故C错误； D．D点是着陆坡上的点，运动员仍在运动，速度不为零，动能不为零，故D错误。 故选A。 59．如图，将铁锁用细绳悬挂起来，把铁锁拉近你的鼻子，头保持不动，由静止释放，铁锁来回摆动。关于铁锁，下列说法正确的是（　　） A．在最低点时动能为零 B．在最低点时重力势能最大 C．从最高点摆到最低点，重力势能转化为动能 D．回摆时会碰到鼻子 【答案】C 【详解】A．动能和物体的质量、速度有关，铁锁在最低点速度最大，动能最大，故A错误； B．重力势能和物体的质量、高度有关，铁锁在最低点高度最小，重力势能最小，故B错误； C．铁锁从最高点摆到最低点，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程重力势能转化为动能，故C正确； D．铁锁摆动过程中，克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能总量减小，回摆时能到达的最大高度低于初始释放位置，不会碰到鼻子，故D错误。 故选C。 60．如图所示，在蹦床运动中，B点是蹦床初始的位置，A点是运动员到达的最低点。运动员从B点运动到A点的过程中（不计空气阻力），下列判断正确的是（    ） A．运动员的重力势能最终转化为蹦床的弹性势能 B．运动员的重力势能转化为动能 C．运动员的动能逐渐增大 D．运动员的机械能逐渐增大 【答案】A 【详解】 运动员从B（蹦床初始位置）运动到A（最低点）的过程中，高度逐渐降低，蹦床弹性形变逐渐增大，最终在A点运动员速度减为0，且不计空气阻力。 A．到达最低点A时，运动员动能为0，运动员减少的重力势能（含动能）最终全部转化为蹦床的弹性势能，故A正确； B．该过程中，运动员的重力势能除了转化为动能，还不断转化为蹦床的弹性势能，最终动能也减小为0，故B错误； C．下落过程中，一开始重力大于弹力，速度增大、动能增大；当弹力大于重力后，速度减小、动能减小，动能是先增大后减小，故C错误； D．运动员对蹦床做功，自身机械能不断转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能逐渐减小，故D错误。 故选A。 61．人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行。它从近地点向远地点运动过程中（　　） A．势能变小，动能变大 B．势能变大，动能变大 C．势能变大，动能变小 D．势能变小，动能变小 【答案】C 【详解】人造卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能总量守恒。 卫星从近地点向远地点运动时，卫星质量不变，它和地球的距离增大，高度增加，因此重力势能变大；由于机械能总量不变，动能会转化为重力势能，因此动能变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 62．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。 $专题05 功与机械能 题型1功及做功的必要因素 题型8势能 题型2功的计算 题型9势能大小的影响因素 题型3功率的基本知识 题型10弹性势能 题型4功率的计算 题型11机械能 题型5功率的测量 题型12机械能及其转化 题型6动能 题型7动能大小的影响因素 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 功及做功的必要因素（共5小题） 1．下列物理学家中，以其名字命名功的单位的是（　　） A．安培（A） B．焦耳（J） C．伏特（V） D．瓦特（W） 2．如图所示的情景中，人对物体做了功的是（　　） A．足球在草坪上滚动 B．汽车推而不动 C．搬起箱子 D．背着书包水平行走 3．如图所示，智能快递分拣机器人在托盘中放置快递包裹，运送时先做水平运动，到达位置后，托盘倾斜，快递包裹沿倾斜的托盘滑下。关于快递包裹受到的重力和支持力，下列说法正确的是（     ） A．机器人水平运动的过程中，重力对快递包裹做了功 B．机器人水平运动的过程中，支持力对快递包裹做了功 C．快递包裹沿斜面下滑的过程中，重力对快递包裹做了功 D．快递包裹沿斜面下滑的过程中，支持力对快递包裹做了功 4．2025年中国航天取得了历史性突破，全年完成92次发射任务，创历史新高。如图是火箭发射模拟实验。气球模拟火箭，水平细绳模拟轨道。松开手指，“火箭”沿着细绳“轨道”发射过程中，对“火箭”做功的力是（　　） A．“火箭”对喷出气体的力F1 B．喷出气体对“火箭”的力F2 C．“火箭”受到的重力G D．“火箭”对“轨道”的摩擦力f 5．小龙将实验器材从一楼搬至三楼，又沿着水平方向走向实验室。上楼过程中，他对器材____________（选填“做功”或“不做功”）；沿着水平方向走的过程中，他对器材____________（选填“做功”或“不做功”）。 题型二 功的计算（共6小题） 6．如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m，弹簧测力计的示数为。该过程中，木块所受的摩擦力为____N，拉力做功为____J。 7．如图甲所示，物体M在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它两次运动的路程-时间图像如图乙所示。请分析：______，在前4s拉力、做的功______（两空均选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”）。 8．小滨分别用背、抱、滚拉、平拉等四种方式搬运一个装满水的桶，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中，他做功最多的方式是（　　） A． B． C． D． 9．如题图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　） A．克服摩擦力做功一定为40J B．克服重力做功一定为80J C．物体一定运动了2m D．物体一定受到了两对平衡力作用 10．如图所示，物体在力、、的作用下，分别沿光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离，已知力做功分别为且，则它们之间的关系是（　　） A． B． C． D． 11．如图是无人快递车，质量为1.2t，最大承载质量为600kg，最高时速为45km/h。无人快递车满载时，在一段平直公路上以最高时速匀速行驶0.1 h，车辆受到的阻力恒为车总重的0.025倍。取10 N/kg，求此过程中无人快递车： (1)行驶距离； (2)满载时所受重力大小； (3)牵引力做的功。 题型三 功率的基本知识（共6小题） 12．下列关于功率的说法中，正确的是（   ） A．相同时间内做功越少，功率越小 B．物体做功时间越长，功率越大 C．机械的功率越大，做功时所用的力越大 D．功率大的机器做功一定多 13．如图是关于“机械功和功率”的部分知识结构图，关于图中①②③④的理解正确的是（   ） A．①之和 B．②比值 C．③快慢 D．④多少 14．近年来新能源汽车走进千家万户，据报道，新能源汽车小米SU7行驶时的峰值功率可达到220kW，它表示的物理意义是：________。 15．龙骨水车由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，如图所示。其中刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越_________（填“多”或“少”），当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变________（填“大”或“小”）。 16．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，方法一：相同时间，比较做功的多少；方法二；做相同的功，比较完成所用的时间。如图所示是挖掘机（甲）和人（乙）同时开始工作到某时刻的情形，你认为______（选填“甲”或“乙”）做功更少，用方法______（选填“一”或“二”）可以更方便比较甲、乙做功的快慢。 17．如图所示，在四川凉山海拔3300米的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500 W表示机器人在1秒内做功1500W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 题型四 功率的计算（共7小题） 18．一次作业中，叉车将质量为80kg的货物竖直匀速抬升了1m，用时2s；随后在水平地面沿直线匀速行驶了20m，用时8s。则抬升货物过程叉车对货物做功_________J，整个过程叉车对货物做功的功率为_________W。（g取10N/kg） 19．如图所示是引体向上的示意图，小刚同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小刚的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，整个过程中的平均功率为______W。 20．如图所示为一种智能装卸叉车，它能够代替人工进行货物的运输与装卸。第一次工作时，叉车托着质量为100kg的货物一起沿水平方向匀速运动，在5s内行驶10m；第二次工作时，叉车在10s内把该货物沿竖直方向匀速提升1m。g取10N/kg。忽略空气阻力的影响。则第一次工作时，货物所受重力做的功为___________J，第二次工作时，叉车对货物做功的功率为___________W。 21．如图，某次拓展训练中，在安全保护措施的前提下中学生小明沿直杆匀速下滑，在4s的时间内通过AB段。下列关于小明所受重力在AB段做功的功率最接近的是（   ） A．100W B．400W C．800W D．1000W 22．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程随时间变化图像如图所示，下列正确的是（    ） A．物体20s时的速度大于8s时的速度 B．0~12s物体所受的拉力大于12~24s物体所受的拉力 C．0~12s拉力做的功小于12~24s拉力做的功 D．0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率 23．甲、乙两位同学从一楼图书馆领取班级课本抱到五楼的教室。甲同学抱25本课本匀速上楼用时60s，乙同学抱20本课本匀速上楼用时45s。已知每本课本重3N，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙同学对课本做功之比5∶4，对课本做功的功率之比16∶15 B．甲、乙同学对课本做功之比5∶4，对课本做功的功率之比15∶16 C．甲、乙同学对课本做功之比4∶5，对课本做功的功率之比15∶16 D．甲、乙同学对课本做功之比4∶5，对课本做功的功率之比16∶15 24．如图是果园内用于搬运果品箱的电动轨道转运车。若此转运车在水平平直轨道上匀速行驶，转运车连同果品总质量为500kg，行驶时受到的阻力为总重力的。该车在40s内沿水平平直轨道匀速行驶了60m。g取10N/kg。求： (1)转运车行驶的速度大小。 (2)牵引力做的功。 (3)牵引力做功的功率。 题型五 功率的测量（共5小题） 25．小明和同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动，下列说法不正确的是（　　） 质量m/kg 楼梯高度h/m 爬楼时间t/s ① A．表格①处应该填的项目是功率P/W B．同一个同学可以通过比较前后两次爬到五楼所用的时间来比较功率大小 C．小明和小李都爬到5楼，可以通过比较两个同学体重的大小来比较谁的功率大 D．爬楼功率越大，做功越快 26．如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率，下列物理量不需要测量的是（　　） A．身体的质量 B．通过的楼梯高度 C．通过的路程 D．上楼所用的时间 27．班里组织一次比赛活动，大家都登楼20秒，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　）     ①同学们各人登楼的高度           ②登上每层楼所用的时间     ③每个同学的质量或体重           ④同学们各自登上楼梯的长度。 A．①② B．②④ C．①②③ D．①③ 28．在体育课上粗略测小江同学做引体向上的功率时，已测出小江的质量m、做n个引体向上所用的时间t。下列有关说法正确的是（      ） A．测量工具只需要磅秤、秒表 B．需要测单杠的高度H C．测做n个引体向上的时间t是为了减小误差 D．若小江身体向上的高度为h，则功率的表达式 29．综合实践活动小组的同学想估测小陆做10个规范引体向上时克服重力做功的功率。他先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂。然后缓缓屈肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。 (1)所需要的测量器材有体重计、刻度尺和______； (2)测试中当身体静止时，杠杆对人的拉力与人的重力是一对______（选填“A．平衡力”或“B．相互作用力”）； (3)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格： 小陆的质量 臂长 总时间 功率 同学们得出小陆克服重力做功的功率表达式为，你认为这个结果合理吗，并说明理由______。 题型六 动能（共6小题） 30．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 31．下列物体中不具有动能的是（    ） A．在水平公路上行驶的汽车 B．载人上升的电梯 C．拉着车前进的马 D．悬挂在天花板上的吊灯 32．如图所示为游乐场过山车运行时的场景，当过山车从低处向高处匀速爬升时，其动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 33．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的_____（选填“动能”或“重力势能”）。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将_____（填“变大”“变小”或“不变”）。 34．为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，这个过程中喷雾车的动能_____。（选填“增加”“减小”“不变”） 35．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能_______乙子弹的动能。判断的依据是_______。 题型七 动能大小的影响因素（共4小题） 37．小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（图甲）和“探究影响动能大小的因素”（图乙）两个实验，下列说法正确的是（   ） A．甲、乙两个实验中，利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同 B．甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用 C．为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑 D．甲实验中，小球在水平表面上克服阻力做功相等，乙实验中木块被撞得越远，说明小球对木块做的功越多 38．如图所示是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。下列说法正确的是（　　） A．水平面越光滑越好 B．木块被撞的远近反映了钢球动能的大小 C．改变钢球在斜面上滚下时高度，是为了研究物体的动能跟高度的关系 D．用不同质量的小球进行实验得到的结论可以解释为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制 39．如图1是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)该实验中所探究的物体的动能是指______（选填“小球”或“木块”）的动能； (2)为了使物体到达水平面时的速度不相等，应将它从斜面的______（选填“相同”或“不同”）高度自由释放。由实验现象可得出结论：质量相同的物体，______越大，动能越大； (3)如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，这样设计是根据物体动能与______（选填“质量”或“速度”）的关系应用的。 40．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为mA、mB（mA<mB）。 (1)如图甲、乙，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_______无关。 (2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：_______。 (3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度_______（选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。由此可以得出物体“质量一定时，速度越大动能越大。 (4)有同学在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案_______（选填“可行”或“不可行”）。 题型八 势能（共4小题） 41．关于功和能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．具有能的物体一定正在做功 B．物体具有的能越大，它做的功就越多 C．物体做的功越多，它具有的能越大 D．物体能够做的功越多，它具有的能就越大 42．《中华人民共和国民法典》规定：禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物危害性大的原因 是高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．惯性 43．正在飞行的、两架飞机具有相同的重力势能，且，则（　　） A．飞机飞得快 B．飞机飞得慢 C．飞机飞得高 D．飞机飞得低 44．高程指某点沿竖直方向到基面的距离。第7段的高程信息如图所示，则徒步者重力势能最大时，位于（　　） A．紫涧园 B．极目阁观景点 C．红花岭观景点 D．梅林水库绿道涂鸦墙 题型九 势能大小的影响因素（共4小题） 45．探究重力势能与哪些因素有关时，小明将A、B、C三个钢球从不同高度自由释放（小球质量，下落高度），都落在同样的水平细沙面上。如图，实验发现A、B、C都使沙面凹陷，其中A使沙面凹陷最深，B最浅，下列说法错误的是（    ） A．该实验采用了转换法，用沙面凹陷程度来反映重力势能大小 B．对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大 C．对比B、C两次撞击，可知物体被举得越高，重力势能越大 D．对比A、C两次撞击，无法探究重力势能的影响因素 46．如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2<m3），下列说法错误的是（　　） A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大 B．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系 D．比较a、b两图可知：质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大 47．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球的质量为2m，让A、B两球从距沙坑表面高H处由静止下落，C球从距沙坑表面高2H处由静止下落，D球从距沙坑表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑的深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较____两球，可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 (3)比较A、C两球，发现C球陷入沙坑的深度更深，由此可得出的结论是____。 (4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_______（选填“有关”或“无关”）。 48．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 题型十 弹性势能（共3小题） 49．下列情境没有利用弹性势能的是（　　） A．跳板跳水 B．撑杆跳高 C．雨滴下落 D．拉弓射箭 50．在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中只有重力势能转化为弹性势能 C．形成圆斑A时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后的形变程度更小 51．小明将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，就做成了一个会跳的卡片。为了“探究卡片弹起的高度与哪些因素有关”。 小明和同学们提出如下猜想： 猜想1：与橡皮筋的形变量大小有关； 猜想2：与卡片的质量有关； 猜想3：与橡皮筋的条数有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是______（选填“正确”或“错误”）的； (2)为探究猜想2，他们选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次把它在桌面上用手压平，迅速松开手，发现质量越小的卡片弹起的高度越高。 ①“每次把它在桌面上用手压平”的目的是______； ②上述实验说明猜想2是______（选填“正确”或“错误”）的； (3)在验证猜想2之后，小明他们又选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片1和卡片2（），分别在卡片1套上一根橡皮筋，在卡片2套上两根相同的橡皮筋，把它们在桌面上用手压平，迅速松开手，发现卡片2弹起的高度更高。你认为小明他们的实验______（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由______； (4)在某次实验中，小明将放在桌上套有橡皮筋的卡片用手压平，此时橡皮筋的弹性势能；卡片弹到最高点时，卡片具有的重力势能为；则______（选填“<”“=”“>”）。 题型十一 机械能（共5小题） 52．2025年7月15日5时34分，天舟九号货运飞船在长征七号遥十运载火箭的托举下，于中国文昌航天发射场发射升空，约10分钟后，顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示是发射画面，正在加速升空的火箭具有______能。 53．如图，小白将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力，篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示，篮球的运动路径是______（选填“由A到B”或“由B到A”），甲对应的是______（选填“A”或”B”）。在A位置时动能为______J，与地面碰撞过程中损失的机械能为______J。 位置 机械能/J 重力势能/J A 17 10 B 20 6 54．如图所示，甲、乙是两个完全相同的排球，在同一高度同时以大小相等的初速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出。若空气阻力大小恒定且小于排球重力，则抛出时两球机械能_________（填“相等”或“不相等”）；两球落地瞬间的速度关系是________（填“小于”“等于”或“大于”）。 55．“嫦娥五号”实现了我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。若只考虑空气阻力和重力的影响，在这个过程中，由A到B段返回器的动能逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），返回器在B点时的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）到达C点时的速度，从A到D的全过程中返回器机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 56．我国于今年启动eVTOL商业化试运营。eVTOL是一种无需跑道、可垂直起降的电动飞行器。飞行器在低空水平匀速直线飞行过程中，下列说法正确的是（　　） A．飞行器的动能增大 B．乘客的重力势能增大 C．飞行器的机械能不变 D．乘客的机械能减小 题型十二 机械能及其转化（共6小题） 57．用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成单摆，如图所示，不计空气阻力，将小球拉至A点由静止释放，小球就在A、C间来回摆动。下列分析正确的是（　　） A．小球运动到B点时受力平衡 B．小球运动到C点时受力平衡 C．小球从C运动到B的过程中，动能转化为势能 D．小球运动到C时，若绳子突然断裂，小球将竖直下落 58．跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．点到点运动员的机械能守恒 B．到是动能转化为重力势能 C．点的动能为零 D．点的动能为零 59．如图，将铁锁用细绳悬挂起来，把铁锁拉近你的鼻子，头保持不动，由静止释放，铁锁来回摆动。关于铁锁，下列说法正确的是（　　） A．在最低点时动能为零 B．在最低点时重力势能最大 C．从最高点摆到最低点，重力势能转化为动能 D．回摆时会碰到鼻子 60．如图所示，在蹦床运动中，B点是蹦床初始的位置，A点是运动员到达的最低点。运动员从B点运动到A点的过程中（不计空气阻力），下列判断正确的是（    ） A．运动员的重力势能最终转化为蹦床的弹性势能 B．运动员的重力势能转化为动能 C．运动员的动能逐渐增大 D．运动员的机械能逐渐增大 61．人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行。它从近地点向远地点运动过程中（　　） A．势能变小，动能变大 B．势能变大，动能变大 C．势能变大，动能变小 D．势能变小，动能变小 62．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 $