内容正文:
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让教与学更高效
专题12做功与机械能
3年真题1年模拟
中考品题透析园
考点分类
黑龙江考情
命题规律
考点01功与功率
(2026黑龙江(1题)、(2025黑龙江
·情境:倾向于融入前沿科技与工程
(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、
应用情境。·重点:功的计算和估
(2024黑龙江大庆(1题)、(2024黑
算。·趋势:情境化命题逐步加深,
龙江(1题)
常与做功等知识板块交叉融合,以实
验探究和过程分析为主要考查形式。
考点02动能与势能
(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、
·情境:倾向于融入前沿科技与工程
(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑
应用情境。·重点:重力势能的概念
龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江大
及影响因素。·趋势:情境化命题逐
庆(1题)
步加深,常与惯性、势能等知识板块
交叉融合。
考点03机械能及其转化
(2025黑龙江哈尔滨(1题)、(2025
·情境:倾向于融入前沿科技与工程
黑龙江(1题)、(2024黑龙江牡丹江
应用情境。·重点:物体运动过程中
(1题)、(2024黑龙江(1题)
各种机械能的变化情况、机械能与其
他形式能的转化。·趋势:情境化命
题逐步加深,常与惯性、势能等知识
板块交叉融合。
三年真题分类园
考点1功与功率
1.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,举重运动员将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃
(填“做功”或“没做功”);当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,地面对举重运动员的支持力
与举重运动员受到的重力
(填“是”或“不是”)一对平衡力。
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C。
2.(2026·黑龙江·中考真题)如图是某科技公司研发的G1人形机器人,它在2026年春晚舞台上大放光彩。
当它在某段水平地面上匀速直线前进时,所受牵引力恒为机器人重力的0.2倍,若它的质量为50kg,两只
脚与水平地面的总接触面积是0.05m。求该机器人:
(1)双脚站立时对水平地面的压强;
(2)以1m/s的速度在该路段匀速直线前进100s时,牵引力所做的功:
(3)在该路段牵引力做功的功率。
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图甲所示,我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机,
拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点,是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为
720t,最大起升高度为400m。
(1)请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
(2)若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100,拉力做的功是多少?
(3)若塔机在(2)过程中所用时间为200s,拉力做功的功率是多少?
甲
乙
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4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板
收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为6。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P
做直线运动,V-t图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为80kg,汽车行驶过程中所
受阻力大小为车重的0.02倍,取g=10N/kg。求:
(1)汽车的功率P:
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功:
(3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%,则太阳光照射到电池板单位面积上的功
率为多少瓦?(假设汽车运动过程中太阳光照情况不变)
◆v/(m/s)
10
/s
1015
甲
乙
5.(2024·黑龙江·中考真题)如图是某厂家开发的汽车,其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面积为
0.075m2,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min,这一过程中汽车发动机的输出功率为
4.6×10W。
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
©
考点2动能与势能
1.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)(多选)同学们在操场上玩篮球,下列有关投出的篮球说法正确的是(
A.球上升到最高点时处于平衡状态
B.球在空中继续运动,表明球受到惯性作用
C.球上升过程中,重力势能增加,动能减少
D.球的表面制作的凹凸不平是为了增大摩擦
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2.(2024·黑龙江大庆·中考真题)神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船,于2024年4月25
日,在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站,由神舟十八号
航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中,若不考虑其
质量的变化,下列分析正确的是()
A.重力势能增加,动能不变
B.重力势能减少,动能增加
C.重力势能增加,动能增加
D.重力势能不变,动能不变
3.(2025·黑龙江绥化·中考真题)哈尔滨冰雪大世界的超长大滑梯是人们喜爱的冰雪项目。当游客滑下时,
他的重力势能
(选填“变大”“变小”或“不变”);以游客为参照物,地面是」
(选填“运动”或“静止”)的。
4(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它
由一个大型的水轮和许多竹筒组成。在河水冲击下,水轮开始转动说明力可以改变物体的
。竹
筒依次将水提升到高处并倒入水槽中,水流向岸上的农田。竹筒内的水在提升过程中,其重力势能
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
水槽
竹筒
农田
考点3机械能及其转化
1.(2025·黑龙江·中考真题)如图,2025年4月19日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火
箭成功将试验二十七号卫星01星-06星发射。有关发射的描述正确的是()
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A.发射前,以发射塔为参照物,运载火箭是运动的
B.发射时,发射塔周围出现大量“白气”是升华现象
C.加速升空过程中,卫星的动能转化为重力势能
D.加速升空过程中,卫星的机械能增大
2.(2024·黑龙江·中考真题)2024年6月2日,嫦娥6号在月背南极艾特肯盆地成功着陆,是我国探月工
程又一里程碑事件。关于嫦娥6号说法正确的是()
A.在下落过程中,机械能减小
B.着陆后,质量变小,惯性变小
C.在下落过程中,相对于月球表面是静止的
D.四只宽大的脚,是为了增大压强
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)2024年4月25日晚,长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天
员的神舟十八号飞船点火升空。在火箭推动飞船加速升空的过程中,飞船的动能
重力势能
。(选填“增大”“减小”或“不变”)
4(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)在图甲中,过山车已经关闭动力系统,在轨道上滑行过程中忽快忽慢,
最终停下来。
(1)请写出滑行过程中有哪些能量转化?
(2)请在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像。
重力势能小
我快停
下来了。
0
高度/m
甲
模拟题精选
1.(2025·黑龙江大兴·联考)如图所示,人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中,当卫星从近地点
向远地点运行时,下列说法正确的是()
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近地点
地球
卫星
远地点
A.动能增大,势能增大
B.动能减小,势能增大
C.动能增大,势能减小
D.动能减小,势能减小
2.(2026·黑龙江海伦·一模)如图所示,在2025年春节联欢晚会上,机器人手持手绢欢快地扭秧歌。抛
出的手绢在加速下落过程中()
A.重力势能不变
B.重力势能转化为动能
C.动能减小
D.重力势能变大
3.(2026·黑龙江哈尔滨·考前预测)举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员和一位身高
160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示.如果他们对杠铃所做的功
分别为W和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是()
A.W1=W2、P1=P2
B.W1>W2、P1=P2
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C.W1>W2、P1>P2
D.W1<W2、P1<P2
4(2026·黑龙江哈尔滨·考前预测)如图所示是一幅简单的过山车漫画,假如在以下的情形中过山车己经
关闭动力系统,若在光滑轨道上滑行,从最高点A向B点滑行时,能量的转化情况是:
,用能量的观点分析,实际上过山车最后会在最低点停下来的原因是:
5.(2026·黑龙江齐齐哈尔·考前预测)在高速公路长下坡路段的外侧,常设有一段上坡的避险车道,供刹
车失灵的车辆自救,当失控车辆冲上避险车道时,被强制减速停车,如图所示。避险车道相当于一个
(填简单机械名称),避险车道设计成上坡形式可以使车快速停止,请从能量转化的角度分析原因
6.(2026·黑龙江大庆·一模)中国高铁位居世界前列,成为了中国一张亮丽的名片,具有节能、快速、高
效、安全、智能和舒适等优势。
(1)节能:动车组减速过程中,可以将机械能转化为电能,实现节能,图
(填“a”或
“b”)与其工作原理相同:
(2)快速:复兴号某动车组在高速运行时,若空气阻力f气占总阻力的80%,f气与速度v的关系为f气=
kw(k=0.4Nhkm,v的单位为kmh),当该动车组以400kh的速度匀速直线运动时,该动车组牵引
力每小时至少做功
J。
(3)安全:高铁轨道采用无缝钢轨,并利用电磁波实现列车与调度中心的实时通信,电磁波在真空中的
传播速度是
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图(a)
图b)
7.(2026·黑龙江齐齐哈尔·考前预测)如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。这辆车的质量为
1440kg,轮胎与地面的总接触面积为0.12m',充满电后可储存电能30kWh,其中有80%的电能可转化为
汽车的机械能。某次该车在平直路面上以36kmh的速度匀速行驶,所受的阻力为80ON。(g取10Nkg,q
燃油=4×10'J/kg)求:
(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该车充满电后在平直路面上匀速行驶时,可以行驶多少小时?
(3)该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量?
8.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)在居民小区我们常看到一些标志,如图所示。这些标志的含义是什么?
试着从能量的角度说明设置这些标志的物理意义。
5
甲
乙
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专题12 做功与机械能
3年真题1年模拟
考点分类
黑龙江考情
命题规律
考点01 功与功率
(2026黑龙江(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、(2024黑龙江大庆(1题)、(2024黑龙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点:功的计算和估算。 ·趋势:情境化命题逐步加深,常与做功等知识板块交叉融合,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点02 动能与势能
(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江大庆(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点:重力势能的概念及影响因素。 ·趋势:情境化命题逐步加深,常与惯性、势能等知识板块交叉融合。
考点03 机械能及其转化
(2025黑龙江哈尔滨(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、(2024黑龙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点:物体运动过程中各种机械能的变化情况、机械能与其他形式能的转化。 ·趋势:情境化命题逐步加深,常与惯性、势能等知识板块交叉融合。
考点1 功与功率
1.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,举重运动员将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃 (填“做功”或“没做功”);当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,地面对举重运动员的支持力与举重运动员受到的重力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】① 做功 ② 不是 【详解】
[1]举重运动员将杠铃举起的过程中,有力的作用,杠铃在力的方向上移动了距离,所以运动员对杠铃做了功。
[2]举重运动员举起杠铃静止时,地面对运动员的支持力等于运动员与杠铃的总重力,要大于运动员的重力,所以地面对运动员的支持力与运动员的重力不是一对平衡力。
2.(2026·黑龙江·中考真题)如图是某科技公司研发的G1人形机器人,它在2026年春晚舞台上大放光彩。当它在某段水平地面上匀速直线前进时,所受牵引力恒为机器人重力的0.2倍,若它的质量为50 kg,两只脚与水平地面的总接触面积是。求该机器人:
(1)双脚站立时对水平地面的压强;
(2)以的速度在该路段匀速直线前进100 s时,牵引力所做的功;
(3)在该路段牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1) 小问详解:
机器人的重力
水平地面上,机器人对地面的压力等于自身重力
机器人双脚站立时对水平地面的压强
(2) 小问详解:
机器人100s运动的路程
由题意得牵引力
牵引力所做的功
(3) 小问详解:
牵引力做功的功率
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图甲所示,我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机,拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点,是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t,最大起升高度为400m。
(1)请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
(2)若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功是多少?
(3)若塔机在(2)过程中所用时间为200s,拉力做功的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3) 【详解】
解:(1)物体沿竖直方向匀速上升,物体处于平衡状态,受到的竖直向上的拉力与竖直向下的重力大小相等,受力示意图如下图所示
(2)100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物,拉力与物体重力大小相等,即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功为
(3)塔机在(2)过程中所用时间为200s,则拉力做功的功率为
答:(1)物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图见解析;
(2)塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功为;
(3)拉力做功的功率。
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,取。求:
(1)汽车的功率P;
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功;
(3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%,则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦?(假设汽车运动过程中太阳光照情况不变)
【答案】(1)960W;(2)14400J;(3)800W 【详解】
解:(1)汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,牵引力
因为行驶时功率恒定,故汽车的功率
(2)在前15s内汽车牵引力做功
(3)15s内太阳能转化为汽车机械能为14400J,则其吸收的太阳能
其照射到电池板单位面积上的功率
答:(1)汽车的功率为960W;
(2)汽车牵引力做的功为14400J;
(3)阳光照射到电池板单位面积上的功率为800W。
5.(2024·黑龙江·中考真题)如图是某厂家开发的汽车,其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面积为,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min,这一过程中汽车发动机的输出功率为。
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
【答案】(1);(2);(3) 【详解】
解:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力为
对地面的压强为
(2)汽车行驶的速度为
汽车发动机的输出功率为,汽车牵引力为
汽车牵引力所做的功
(3)该车在水平路面上匀速直线行驶,所以阻力等于牵引力,阻力为
答:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是;
(2)汽车牵引力所做的功是;
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是。
考点2 动能与势能
1.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)(多选)同学们在操场上玩篮球,下列有关投出的篮球说法正确的是( )
A. 球上升到最高点时处于平衡状态
B. 球在空中继续运动,表明球受到惯性作用
C. 球上升过程中,重力势能增加,动能减少
D. 球的表面制作的凹凸不平是为了增大摩擦
【答案】CD 【详解】
A.篮球被抛出到最高点时,受重力和空气阻力作用,两个力不是平衡力,所以篮球处于非平衡状态,故A错误;
B.球在空中继续运动,是由于球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.球上升过程中,质量不变,高度增加,速度减小,故重力势能增加,动能减小,故C正确;
D.球的表面制作的凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D正确。
故选CD。
2.(2024·黑龙江大庆·中考真题)神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船,于2024年4月25日,在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站,由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中,若不考虑其质量的变化,下列分析正确的是( )
A. 重力势能增加,动能不变
B. 重力势能减少,动能增加
C. 重力势能增加,动能增加
D. 重力势能不变,动能不变
【答案】C 【详解】
飞船加速上升的过程中,质量不变,高度升高,速度增大,故重力势能和动能均增加,所以ABD错误,C正确。
故选C。
3.(2025·黑龙江绥化·中考真题)哈尔滨冰雪大世界的超长大滑梯是人们喜爱的冰雪项目。当游客滑下时,他的重力势能 (选填“变大”“变小”或“不变”);以游客为参照物,地面是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】① 变小 ② 运动 【详解】
[1]游客滑下时,质量不变,高度降低,根据重力势能大小影响因素,则重力势能变小。
[2]当游客滑下时,以游客为参照物,地面相对于游客的位置不断变化,所以地面是运动的。
4.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。在河水冲击下,水轮开始转动说明力可以改变物体的 。竹筒依次将水提升到高处并倒入水槽中,水流向岸上的农田。竹筒内的水在提升过程中,其重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】① 运动状态 ② 增大 【详解】
河水冲击使原本静止的水轮开始转动,速度发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;竹筒内的水在提升过程中,竹筒里的水的质量不变,被提升时高度变大,因此重力势能增大。
考点3 机械能及其转化
1.(2025·黑龙江·中考真题)如图,2025年4月19日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭成功将试验二十七号卫星01星﹣06星发射。有关发射的描述正确的是( )
A. 发射前,以发射塔为参照物,运载火箭是运动的
B. 发射时,发射塔周围出现大量“白气”是升华现象
C. 加速升空过程中,卫星的动能转化为重力势能
D. 加速升空过程中,卫星的机械能增大
【答案】D 【详解】
A.发射前,运载火箭相对于发射塔位置不变,以发射塔为参照物,运载火箭是静止的,故A错误;
B.发射时,发射塔周围“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故B错误;
C.加速升空过程中,卫星质量不变,速度增大、高度增大,动能和重力势能都增大,是燃料燃烧的内能转化为机械能,不是动能转化为重力势能,故C错误;
D.加速升空过程中,卫星动能增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大,故D正确。
故选D。
2.(2024·黑龙江·中考真题)2024年6月2日,嫦娥6号在月背南极艾特肯盆地成功着陆,是我国探月工程又一里程碑事件。关于嫦娥6号说法正确的是( )
A. 在下落过程中,机械能减小
B. 着陆后,质量变小,惯性变小
C. 在下落过程中,相对于月球表面是静止的
D. 四只宽大的脚,是为了增大压强
【答案】A 【详解】
A.嫦娥6号在下落过程中,与空气摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,故A正确;
B.着陆后,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.在下落过程中,嫦娥6号相对于月球表面的位置发生改变,是运动的,故C错误;
D.四只宽大的脚,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故D错误。
故选A。
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)2024年4月25日晚,长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空。在火箭推动飞船加速升空的过程中,飞船的动能 ,重力势能 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】① 增大 ② 增大 【详解】
[1][2]飞船加速上升的过程中,质量不变,速度增加,高度增加,所以动能增大,重力势能增大。
4.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)在图甲中,过山车已经关闭动力系统,在轨道上滑行过程中忽快忽慢,最终停下来。
(1)请写出滑行过程中有哪些能量转化?
(2)请在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像。
【答案】(1)过山车在轨道上向下滑行过程中,高度在变小,重力势能在变小,速度越来越大,动能在变大,能量的转化情况是重力势能转化为动能;过山车在轨道上向上滑行过程中,高度在增加,重力势能在变大,速度越来越小,动能在变小,能量的转化情况是动能转化为重力势能;由于要克服摩擦做功,过山车机械能会逐渐转化成内能。 (2) 【详解】(1) 小问详解:
略。
(2) 小问详解:
重力势能与质量和高度有关,质量不变时,高度越高,重力势能越大,据此在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像如下:
模拟题精选
1.(2025·黑龙江大兴·联考)如图所示,人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中,当卫星从近地点向远地点运行时,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能增大
B. 动能减小,势能增大
C. 动能增大,势能减小
D. 动能减小,势能减小
【答案】B 【详解】
人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中,机械能守恒,近地点高度小于远地点,则近地点重力势能小于远地点,当卫星从近地点向远地点运行时,重力势能增大,动能转化为重力势能,动能减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2026·黑龙江海伦·一模)如图所示,在2025年春节联欢晚会上,机器人手持手绢欢快地扭秧歌。抛出的手绢在加速下落过程中( )
A. 重力势能不变
B. 重力势能转化为动能
C. 动能减小
D. 重力势能变大
【答案】B 【详解】
手绢加速下落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;速度变大,动能变大。所以重力势能转化为动能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2026·黑龙江哈尔滨·考前预测)举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示.如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是 ( )
A. W1=W2、P1=P2
B. W1>W2、P1=P2
C. W1>W2、P1>P2
D. W1<W2、P1<P2
【答案】C 【详解】由题知身高170cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同,
身高170cm的运动员比身高160cm的运动员将杠铃举得高,
根据W=Gh可知,W1>W2;
因为两运动员举起杠铃的时间相同,
根据P=可知,P1>P2.所以ABD错误,C正确.
故选C.
【点睛】本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用,能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口.
4.(2026·黑龙江哈尔滨·考前预测)如图所示是一幅简单的过山车漫画,假如在以下的情形中过山车已经关闭动力系统,若在光滑轨道上滑行,从最高点 A 向 B 点滑行时,能量的转化情况是: ,用能量的观点分析,实际上过山车最后会在最低点停下来的原因是: 。
【答案】① 重力势能转化为动能 ② 机械能会转化成内能 【详解】[1]由图中箭头方向知道过山车的运动轨迹,关闭动力系统后,过山车从A点运动到B点的过程中,质量不变,高度减小,所以重力势能减小,而速度增大,则动能增大,即重力势能转化为动能。
[2]由于已经关闭动力系统,且车轮和轨道发生摩擦,要克服摩擦力做功,有一部分机械能会转化成内能,导致机械能总量减小,而最后过山车会在最低点停下来。
5.(2026·黑龙江齐齐哈尔·考前预测)在高速公路长下坡路段的外侧,常设有一段上坡的避险车道,供刹车失灵的车辆自救,当失控车辆冲上避险车道时,被强制减速停车,如图所示。避险车道相当于一个 (填简单机械名称),避险车道设计成上坡形式可以使车快速停止,请从能量转化的角度分析原因 。
【答案】① 斜面 ② 动能转化为重力势能 【详解】
[1]由图可知,避险车道相当于一个斜面。
[2]上坡路段刹车失灵的车辆向上运动的过程中,车高度增加,动能转化为重力势能,车辆的动能减小,速度减小,使刹车失灵的车辆获得自救。
6.(2026·黑龙江大庆·一模)中国高铁位居世界前列,成为了中国一张亮丽的名片,具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)节能:动车组减速过程中,可以将机械能转化为电能,实现节能,图 (填“a”或“b”)与其工作原理相同;
(2)快速:复兴号某动车组在高速运行时,若空气阻力f气占总阻力的80%,f气与速度v的关系为f气=kv2(k=0.4N•h2/km2,v的单位为km/h),当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,该动车组牵引力每小时至少做功 J。
(3)安全:高铁轨道采用无缝钢轨,并利用电磁波实现列车与调度中心的实时通信,电磁波在真空中的传播速度是 m/s。
【答案】(1)b (2)3.2×1010 (3)3×108 【详解】(1) 小问详解:
动车组减速时将机械能转化为电能,原理是电磁感应现象,对应发电机的工作原理。图a外接电源,是通电导体在磁场中受力运动(电动机原理);图b无外接电源,闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象,故选b。
(2) 小问详解:
空气阻力
总阻力
动车组匀速运动,牵引力
1小时行驶路程
牵引力做功
(3) 小问详解:
电磁波在真空中的传播速度是固定值,为。
7.(2026·黑龙江齐齐哈尔·考前预测)如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。这辆车的质量为1440kg,轮胎与地面的总接触面积为0.12m2,充满电后可储存电能30kW·h,其中有80%的电能可转化为汽车的机械能。某次该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N。(g取10N/kg,q燃油=4×107J/kg)求:
(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该车充满电后在平直路面上匀速行驶时,可以行驶多少小时?
(3)该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量?
【答案】(1)1.2×105Pa;(2)3h;(3)2.7kg 【详解】
解:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力为
F压=G=mg=1440kg×10N/kg=14400N
对地面的压强是
(2)该车充满电后转化的机械能为
W=W电η=30kW·h×80%=24kW·h=24×3.6×106J=8.64×107J
该车匀速行驶,处于平衡状态,所受的阻力为800N。根据二力平衡可知,牵引力为
F=f=800N
该车能运动的路程为
行驶的时间是
(3)该车充满电后储存的电能为
W电=30kW·h=30×3.6×106J=1.08×108J
相当于完全燃烧燃油的质量是
答:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是1.2×105Pa;
(2)该车充满电后在平直路面上匀速行驶时,可以行驶3小时;
(3)该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧2.7千克的燃油放出的热量。
8.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)在居民小区我们常看到一些标志,如图所示。这些标志的含义是什么?试着从能量的角度说明设置这些标志的物理意义。
【答案】图甲为限速标志,表示汽车在小区路段的行驶速度不得超过5km/h;同一辆汽车,质量一定,行驶速度越大,汽车具有的动能越大,发生意外时造成的危害也就越大。图乙为禁止高空抛物标志;物体从越高处落下,下落过程中重力势能转化为动能,高度越高,物体的重力势能越大,落地时的动能越大,高空抛物带来的伤害越大。 【详解】
略。
试卷第1页,共3页
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专题12做功与机械能
3年真题1年模拟
考点1功与功率
1.【答案】①做功
②不是
2.【答案】(1)
(2)
1×104Pa
(3)
1×104J
100W
1×108J
5×105W
3.【答案】(1)
YG
;(2)
;(3)
4.【答案】(1)960W:(2)14400J:(3)800w
5.【答案】(1)2×105Pa:(2)2.76×10J;(3)2×10N
考点2动能与势能
1.【答案】CD
2.【答案】C
3.【答案】①变小
②运动
4.【答案】①运动状态
②增大
考点3机械能及其转化
1.【答案】D
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2.【答案】A
3.【答案】①增大
②增大
4.【答案】(1)过山车在轨道上向下滑行过程中,高度在变小,重力势能在变小,速度越来越大,动能
在变大,能量的转化情况是重力势能转化为动能;过山车在轨道上向上滑行过程中,高度在增加,重力势
能在变大,速度越来越小,动能在变小,能量的转化情况是动能转化为重力势能;由于要克服摩擦做功,
个重力势能小
过山车机械能会逐渐转化成内能。
(2)
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高度/m
模拟题精选
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】①重力势能转化为动能
②机械能会转化成内能
5.【答案】①斜面
②动能转化为重力势能
6.【答案】(1)b
(2)3.2×10°
(3)3×10
7.【答案】(1)1.2×10Pa;(2)3h:(3)2.7kg
8.【答案】图甲为限速标志,表示汽车在小区路段的行驶速度不得超过5kmh;同一辆汽车,质量一定,
行驶速度越大,汽车具有的动能越大,发生意外时造成的危害也就越大。图乙为禁止高空抛物标志;物体
从越高处落下,下落过程中重力势能转化为动能,高度越高,物体的重力势能越大,落地时的动能越大,
高空抛物带来的伤害越大。
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