八年级下册物理五年中考三年模拟05-第十一章　功和机械能含答案

5年中考3年模拟·初中物理·人教版·八年级下册第十一章功和机械能单元大概念素养目标编号单元大概念素养目标对应新课标内容对应试题P8211001认识功的概念,明确机械功的含义结合实例,认识功的概念。知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义【P22、P23、P26】P74T2;P75T7;P87T1P8211002知道功的计算方法,认识功是能量转化的量度知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。认识机械功是与能量转化或转移密切相关的物理量【P22、P26】P74T3;P75T5;P88T10P8211003知道功率的含义并能利用功率解决实际问题知道功率。用生活中的实例说明功率的含义【P23】P77T5;P78T8;P87T3P8211004知道动能、势能的概念知道动能、势能【P22】P82T10;P87T2;P88T7P8211005通过实验探究、实例知道影响动能和势能大小的因素能根据控制变量法制订简单的探究方案【P26】P81T6;P82T13P8211006知道机械能的概念,了解动能和势能的相互转化,能用机械能守恒的观点解释常见的自然现象,解决有关问题知道机械能。通过实验,了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化【P22】P84T2;P84T3第1节功基础过关全练知识点1力学中的功1.【学科素养·物理观念】(2023北京顺义期中)在国际单位制中,功的单位是()A.焦耳B.千克C.秒D.牛顿2.【跨学科·物理学与工程实践】【教材P62图片变式】如图所示,叉车托着货物从A点匀速水平移动到B点,再从B点将货物匀速竖直提升到达C点。(P8211001)(1)A到B过程,叉车对货物的支持力(选填“有”或“没有”)做功,判断依据是

。

(2)B到C过程,叉车对货物的支持力(选填“有”或“没有”)做功,判断依据是

。

知识点2功的计算3.【学科素养·物理观念】(2023山东鄄城二模)如图,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(P8211002)()A.重力做的功一定为40JB.物体一定受到20N的摩擦力C.物体一定运动了2mD.物体一定运动了1m4.(2022广东高州八校期中B卷)一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,则W1W2,W2W3(两空均选填“<”“=”或“>”)。

5.【学科素养·科学思维】【新独家原创】如图所示,体积为1×10-3m3的立方体木块被压入盛水的容器底部,其上表面距水面50cm,已知ρ木=0.6×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:(P8211002)(1)木块从容器底部上浮到其上表面与水面相平时,它受到水的浮力对木块做的功;(2)木块从容器底部上浮,直至漂浮在水面上静止时,需克服自身重力做的功(容器内水面变化不计)。能力提升全练6.(2023江苏连云港中考,6,★☆☆)下列有关功的说法正确的是()A.用力推车没有推动,人对车也做了功B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功7.【跨学科·物理学与日常生活】(2023广西环江期末,1,★☆☆)小爱用塑料袋提着20个鸡蛋从1楼到5楼的家里,她提鸡蛋的力做功最接近(P8211001)()A.12JB.15JC.120JD.400J8.(2023山西阳城一模,17,★★☆)对于中考“1分钟跳绳”测试,小晋认为:测试中,体重大的学生克服重力做功一定多。你(选填“赞同”或“不赞同”)这个观点,理由是。

9.(2023湖南娄底二模,14,★★☆)在水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图象如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,在这段时间(4s~8s)内,木箱受到的推力做的功是J,8s~10s内木箱受到的摩擦力是N(忽略空气阻力)。

10.(2022安徽包河一模,21,★★☆)如图所示,为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念,合肥市公交集团又增加了一批新能源纯电动公交车投入运营,该公交车既节约能源又减少碳排放。已知一辆新能源纯电动公交车与乘客的总质量为5×103kg,该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重的0.2倍。求:(g取10N/kg)(1)该公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力大小;(2)如果该公交车沿平直路面匀速行驶的速度为54km/h,则在2min内该公交车的牵引力做功为多少焦耳。素养探究全练11.【科学思维】阅读短文,回答问题。水陆两栖飞机“鲲龙-600”我国自主研制的全球最大水陆两栖飞机“鲲龙-600”(如图),是一种可用于森林灭火和水上救援的特种飞机,其最大特点是既能在陆地起降,又能在水面起降,可在水源与火场之间多次往返。在执行灭火任务时,可在水上汲水后起飞,到达火场后喷水灭火。鲲龙-600飞机的基本参数如表所示,它的最大载水量为12吨,20秒内可一次汲水12吨,最低稳定飞行高度为50米,单次投水救火面积可达4000余平方米,可单次齐投12吨水,也可以分批次投水,可为被困人员和其他灭火人员及灭火机械开辟进出火区的安全通道。飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落,在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次最多可救护50名遇险人员,提供了开展中远距离水上救援工作的保证。WJ6发动机数量/台4最大巡航速度/(km/h)500最大起飞质量/t53.5翼展/m38.8机体总长/m36.9(1)飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面空气流速,从而形成向上的升力。

(2)飞机没有汲水时的重力为,此时它飞行到高度200m,需要克服重力做功。(g=10N/kg)

(3)在执行森林灭火的投水任务时,飞机(选填“是”或“不是”)在到达着火点的正上方投放,理由是。

(4)某次执行任务,飞机以恒定的速度水平直线飞行时,克服阻力做的功为W。已知飞机所受阻力与速度之间的关系为f=kv2(k为常数),则飞机克服阻力做这些功所用的时间是(用以上字母表示)。

答案全解全析基础过关全练1.A在国际单位制中,功的单位是焦耳。2.(1)没有货物在支持力的方向上没有移动距离(2)有货物在支持力的方向上移动了距离解析(1)A到B过程,货物沿水平方向运动,支持力竖直向上,货物没有在支持力的方向上移动距离,故叉车对货物的支持力没有做功。(2)B到C过程,货物竖直向上运动,支持力也竖直向上,货物在支持力的方向上移动了距离,故叉车对货物的支持力有做功。3.C物体没有在重力的方向上移动距离,故重力做的功为0J,A错误;物体在水平方向不一定做匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,B错误;物体沿水平方向运动的距离s=WF=40J20N=2m,故C正确4.==解析同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s,根据W=Fs,这三个力做的功W1=W2=W3。解题技巧由公式W=Fs可知,力做功的大小只与F和s的乘积有关,与接触面的粗糙程度、物体质量和运动路径无关。5.解析(1)木块露出水面前受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,木块受到的浮力做的功W1=F浮1h1=10N×0.5m=5J;(2)木块的质量m=ρ木V木=0.6×103kg/m3×1×10-3m3=0.6kg,木块受到的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;当木块漂浮在水面上时F浮2=G木,ρ水gV排2=ρ木gV木,ρ水S木h排=ρ木S木h木,即ρ水h排=ρ木h木,代入数据解得h排=0.06m,所以当木块漂浮在水面上时其上表面距水面0.1m-0.06m=0.04m;克服重力做的功W2=Gh2=6N×(0.5m+0.04m)=3.24J。能力提升全练6.B用力推车没有推动,运动员举着杠铃静止不动,这两种情况有力,但是没有距离,所以没做功,故A、C错误;足球在水平地面上滚动时,学生背着书包在水平路面匀速前进时,这两种情况有力,也有距离,但力和运动方向垂直,力对物体没有做功,故B正确,D错误。7.C托起两个鸡蛋的力大约是1N,提20个鸡蛋的力大约为10N;每层楼的高度大约为3米,从1楼到5楼,则小爱实际爬楼的高度约为12m;小爱提鸡蛋的力做功约为W=Fs=10N×12m=120J。8.不赞同跳绳时,克服重力做功的多少不仅与学生的体重有关,还与跳起的高度和次数有关解析根据W=Gh可知,“1分钟跳绳”测试时,做功的多少不仅与学生的体重有关,还与学生跳起的高度和次数有关。体重大的同学每次跳起的高度不一定高,跳起的次数不一定多,所以克服重力做功不一定多。9.600150解析由图可知,木箱在4s~8s内做匀速直线运动,通过的路程s=vt=1m/s×4s=4m,木箱受到的推力做的功W=Fs=150N×4m=600J;在4s~8s内,忽略空气阻力,木箱受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等,则木箱受到的摩擦力大小为f=F=150N;由图可知,木箱在8s~10s内做减速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,则木箱受到滑动摩擦力的大小不变,还是150N。10.解析(1)公交车与乘客的总重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,公交车匀速行驶时所受阻力f=0.2G=0.2×5×104N=1×104N,因为该公交车在平直的公路上匀速行驶,所以此时公交车受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,则公交车受到的牵引力大小为F=f=1×104N;(2)公交车行驶的速度v=54km/h=15m/s,公交车行驶的距离s=vt=15m/s×2×60s=1800m,在2min内该公交车的牵引力做功:W=Fs=1×104N×1800m=1.8×107J。素养探究全练11.(1)小(2)4.15×105N8.3×107J(3)见解析(4)W解析(1)飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面空气流速小,压强大,下表面受到的压力大于上表面受到的压力,所以产生向上的升力;(2)飞机没有汲水时的质量m=m1-m2=5.35×104kg-1.2×104kg=4.15×104kg,重力G=mg=4.15×104kg×10N/kg=4.15×105N,当它飞行到高度200m时,需要克服重力做功W=Gh=4.15×105N×200m=8.3×107J;(3)飞机和水一起向前运动,如果在着火点的正上方投放,当飞机投水后,水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,不能落到着火点;(4)当飞机在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=kv2,它克服空气阻力所做的功为W=Fs=Fvt=fvt=kv2×vt=kv3t,所花的时间t=Wkv3。第2节功率基础过关全练知识点功率1.【学科素养·物理观念】(2023湖南宁远期末)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器(P8211003)()A.做功多B.做功少C.做功慢D.做功快2.(2023广西柳州期末)体重稍大的大明和体重稍小的小明比赛登楼,比赛方法:大明背着小明登上两层楼,记录所用的时间,然后小明背着大明登同样的两层楼,也记录所用时间。结果两人用时相等。那么这次比赛两人做功的功率相比()A.大明的较大B.小明的较大C.一样大D.不能比较3.【学科素养·科学思维】(2023山东青岛市南一模)一辆汽车匀速行驶时发动机的功率为200kW,速度为80km/h。则汽车行驶时的牵引力是()A.2.5NB.2.5×103NC.9×103ND.9N4.(2023云南玉溪红塔模拟)在跳绳比赛中,老师记录了李强的跳绳成绩:时间t=1min,跳绳次数n=180,质量m=50kg,每次跳起的高度约为h=0.06m。g=10N/kg,则李强跳绳的功率表达式为P=(用题中字母表示),由于体力消耗,李强跳绳的速度会越来越慢,则他的跳绳功率会变(选填“大”或“小”)。

5.【实验探究·设计实验】【新独家原创】如图是一款新型履带式电动爬楼车,利用它就可以将大件物品“轻松”搬运到楼上。物理研究性学习小组在指导老师的帮助下想测量这款爬楼车将大件物品从一楼搬运至三楼的功率。请你帮助他们完成该研究性学习的方案设计。(P8211003)(1)除了电动爬楼车和大件物品之外还需要的实验器材:。

(2)主要实验步骤:。

(3)实验数据记录表格:(4)功率计算表达式(用已知和测量出的物理量的正确符号表示)P=。

6.【道德修养】如图所示,是泰山“独臂挑山工”梁京申肩挑货物攀登泰山十八盘的情景。若他的质量为70kg,货物质量为40kg,泰山十八盘全程长1km,垂直落差400m,他登上十八盘用时1.5h,g=10N/kg。则:(1)他克服货物重力做功为多少?(2)他克服自己和货物总重力做功的功率为多大?(计算结果保留两位小数)能力提升全练7.(2023湖南长沙中考,10,★☆☆)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是()A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快C.大人对砖做功更多D.大人对砖做功更快8.【学科素养·科学思维】(2022山东枣庄中考,8,★☆☆)物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为(P8211003)()A.3∶59∶25B.3∶51∶1C.3∶53∶5D.1∶13∶59.(2023江苏丹阳期末,8,★☆☆)一小球由A点竖直上抛,经过B、C两个位置,且AB=BC,如图所示,小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC,功率分别为PAB、PBC,则()A.WAB>WBCB.WAB<WBCC.PAB<PBCD.PAB>PBC10.【物理跨数学】(2023北京通州期中,22,★☆☆)已知拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图中①、②所示,拉力F1做功的功率为P1,拉力F2做功的功率为P2。分析图象可知:(1)P1P2(选填“>”或“<”);

(2)P2=W。

11.【劳动教育】(2022四川江油一模,17,★★☆)某中学实验室新买了40箱物理实验器材,每箱器材重为100N。实验员小王要把这批器材搬往5m高的实验室,他身体可以向外提供的功率P与器材重力G的关系如图所示。那么,要尽可能快地把这批器材搬上去,他每次搬运的箱子数应为;若不考虑人自重和搬起箱子、放下箱子及下楼的时间,将这批器材从底楼搬到实验室所需的最短时间是s。

12.【跨学科·物理学与工程实践】(2023河南栾川模拟,20,★★☆)2023年4月3日,在甘南藏族自治州,西成铁路进入主体施工阶段。如图所示,挖掘机正在挖掘砂石装载到汽车上,已知汽车装完砂石后总质量为20t,以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动100m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行50m停下,v⁃t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。求:(g=10N/kg)(P8211003)(1)全程中汽车所受阻力大小;(2)整个过程中发动机做的功(提示:发动机关闭后不做功);(3)汽车的最大速度;(4)如果路面能承受的最大压强为1.6×106Pa,轮胎与地面的接触面积为0.32m2,为了保护路面,该车最多还能装载多大质量的砂石。素养探究全练13.【科学探究】小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。(1)实验需要测量的物理量:①用(填测量器材)测量自己的质量m;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用(填测量器材)记录跳n次绳所用的(填物理量与其对应字母)。

(2)跳绳时克服重力的平均功率表达式:P=。

(3)若小明的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是J,在1min内,他跳绳的个数是,在1min内克服重力做功的平均功率为W。(g取10N/kg)

(4)小明和小华两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则;

A.频率相同,体重大的功率大B.频率相同,跳的时间长的功率大C.体重相同,频率高的功率小D.体重相同,跳的时间长的功率大

答案全解全析基础过关全练1.D功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多。2.C这次比赛,两人的总重力相等,爬楼的高度相等,根据W=Gh可知,两人做的功相等,用时相等,根据P=Wt可知,3.C汽车的速度v=80km/h=2009m/s,根据P=Wt=Fst=Fv可得,汽车行驶时的牵引力F=Pv=4.nmght解析每次跳绳时克服重力做功W1=Gh=mgh,1min内做功W=nW1=nmgh;跳绳时克服重力做功的平均功率P=Wt=nmgℎt;由于体力消耗,李强跳绳的速度会越来越慢,所受重力不变,根据P=Fv=5.(1)电子磅秤、停表、刻度尺(2)见解析(3)见解析(4)nmgh解析(1)根据功率的计算公式P=Wt=Gℎt=mgℎt可知,该实验需要测量大件物品的质量、一楼到三楼的高度和搬运所需的时间,因此还需要的实验器材为电子磅秤、刻度尺和停表。(2)根据实验原理设计的实验步骤:①利用电子磅秤测量出大件物品的质量m;②用刻度尺测量每级台阶的高度h,并数出一楼到三楼的台阶总数n;③用停表测量出电动爬楼车将大件物品从一楼搬运到三楼需要的时间t;④将测量数据填入设计好的实验表格中,计算出功率P。(大件物品质量m/kg台阶高度h/m台阶总数n时间t/s功率P/W(4)P=Wt=nGℎt=6.解析(1)货物的重力G1=m1g=40kg×10N/kg=400N,他克服货物重力做功W1=G1h=400N×400m=1.6×105J;(2)他自己和货物的总重力G2=(m1+m2)g=(40kg+70kg)×10N/kg=1100N,他克服自己和货物总重力做的功W2=G2h=1100N×400m=4.4×105J,用时t=1.5h=5400s,功率P=W2t=4.4×10能力提升全练7.D根据W=Fs=Gh,可知,二人做功一样多,大人用时较短,根据P=Wt可知,8.D两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力没变,故受到的水平推力为F1=F2,因此F1∶F2=1∶1,由图象甲可知,第一次物体的速度大小为v甲=s甲t甲=6m2s=3m/s,由图象乙可知,第二次物体的速度大小为v乙=5m/s,由P=Wt=Fst=Fv可得,两次推力的功率之比:P1P2=9.D因为AB=BC,小球的重力不变,根据W=Gh可知,小球重力在AB段和BC段做的功相等,即WAB=WBC;由于小球在竖直上升时做减速运动,小球在AB段运动的时间短,根据公式P=Wt可知,小球在AB段重力做功的功率大,即PAB>PBC10.(1)>(2)45解析(1)由图象知,t=4s时,拉力F1做功为360J,拉力F2做功为180J,根据P=Wt知,拉力F1做功的功率P1大于拉力F2做功的功率P2;(2)拉力F2做功的功率为P2=W2t11.4250解析由P⁃G图象知,搬运的物体重力为400N时,功率最大,为80W,一箱器材重力为100N,所以他每次搬运的箱子数应为n=4;该实验员需要做的总功W=Gh=40×100N×5m=2×104J,最大功率P=80W,将这批器材从底楼搬到实验室所需的最短时间t=WP=2×12.解析(1)汽车装完砂石后的总重力G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N,汽车所受阻力f=0.2G=0.2×2×105N=4×104N;(2)整个过程中发动机做的功W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J;(3)因汽车以最大速度匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,此时汽车的牵引力F=f=4×104N,汽车的最大速度v=PF=8×104W4×104N=2m/s;(4)该车对路面的最大压力F'=pS=1.6×106Pa×0.32m2=5.12×105N,该车的最大总质量m'=G'g=F'g=5.12×105N10N/kg=5.12×104kg=51.2t素养探究全练13.(1)①磅秤③停表时间t(2)nmght(3)2518075(4)解析(1)①用磅秤测出质量m,则重力为G=mg;②测自己平均每次跳起的高度h,则每次克服重力所做的功W=Gh=mgh;③用停表记录跳n次所用的时间t。(2)跳绳时克服重力的平均功率P=W总t=nWt=nmgℎt。(3)该同学的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,由图可知,起跳的最大高度h=0.05m,他每跳一次克服重力所做的功W=Gh=500N×0.05m=25J;由图可知,跳一次所用的时间t=13s,1min内,他跳绳的个数n=60s13s=180。在1min内克服重力做功的平均功率P=W总t总=nWt总=180×25J60s=75W。(4)频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,与跳的时间长短无关,故A正确第十一章功和机械能第3节动能和势能基础过关全练知识点1能动能1.【学科素养·物理观念】(2022甘肃兰州第四片区期末)关于能的概念,下列说法中正确的是()A.一个物体只有做了功,才能说明它具有能B.一个物体被站立的人举在手中,物体不能做功,所以物体没有能C.一个物体已经做的功越多,说明它具有的能越多D.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能2.【安全与健康】【教材P68图片变式】如图是交通限速标志牌。为什么要对机动车的行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型限制的车速不一样?请你补充完整下面的对比分析图:(1);(2);(3)。(P8211004)

3.【学科素养·科学探究】(2023湖南祁东模拟)如图所示是“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。(P8211005)(1)原理:运动的钢球A碰上木块B后,能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上,B被撞得越远,A对B做的功就越多,A的动能就越大,通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于(选填“控制变量法”或“转换法”)。

(2)步骤:①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越(选填“大”或“小”),木块B被撞得越远;

②改变钢球的质量,让不同的钢球从(选填“同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块B撞得。

(3)结论:通过多次实验表明,质量一定的物体,运动的速度越大,它的动能;运动速度一定的物体,质量越大,它的动能。

知识点2势能4.【新素材·现代科技】【新独家原创】我国在空间站建造阶段历次飞行任务中,均安排了航天育种实验项目。其中神舟十四号和神舟十五号载人飞船共搭载了1300余份作物种子、微生物菌种等航天育种材料。当神舟十五号载人飞船减速着陆时,其搭载的航天育种材料的质量,动能,重力势能。(三空均选填“增大”“减小”或“不变”)

5.【跨学科·物理学与日常生活】如图所示是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越,这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋发生大小有关;若橡皮筋被拉的长度相同,所用“子弹”的质量不同,则发现射出时的速度(选填“相同”或“不相同”);在此过程中,橡皮筋对“子弹”做的功(选填“相同”或“不相同”)。

6.【学科素养·科学探究】(2023辽宁大连中山一模)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知重物A、B、C的底面积相同,质量关系为mA=mB=mC<mD。四个完全相同的木桩和四个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示(A和D高度相同),木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,重物C、D将木桩打入沙中的深度相同。(P8211005)(1)如表是小明同学设计的探究重力势能与物体释放高度是否有关的记录表格。请将表格中①、②的内容填写完整;①;②;

次数①物体释放高度H②重力势能大小E123(2)让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小,这种研究方法是(选填“控制变量法”或“转换法”);

(3)比较A、B、C三个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和高度的关系,得出的结论是;

(4)结合(3)中的实验结论,通过比较D和(选填“A”“B”或“C”)两个重物将木桩打入沙中的深度,小明认为重力势能还可能跟质量有关。

能力提升全练7.【环境保护】(2023福建中考,12,★☆☆)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是()A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小8.(2023湖北武汉青山期末,12,★☆☆)生活中的能量无处不在,下列实例中的能量表述错误的是()A.挂在树上的苹果具有重力势能B.被拉开的橡皮筋具有弹性势能C.在空中匀速直线飞行的小鸟的动能和重力势能不变D.在水平马路上洒水的车在匀速前进过程中,它的动能和重力势能在变小9.【物理跨体育与健康】(2022广西南宁期末,10,★☆☆)如图所示为运动员在撑竿跳高的场景,下列说法正确的是()A.竿被压得越弯,产生的弹力越小B.竿被压得越弯,竿弹性势能越大C.竿的弹性势能跟被压弯程度无关D.竿被压得越弯,运动员的弹性势能越大10.【跨学科·物理学与工程实践】(2023河南方城一模,6,★★☆)工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题,并做出简要的回答(说出理由),不得与示例重复。(P8211004)问题回答示例为什么叉车能把货物提起力可以改变物体的运动状态1叉车把货物提升的过程中,对货物做功了吗①2②增加了,因为质量不变,高度增加,货物的重力势能增加11.(2023辽宁沈阳铁西期末,17,★☆☆)如图所示,是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫块,楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦,没有发生撞击时弹簧1和弹簧2均处于压缩状态。车厢相互撞击时,在F1与F2的作用下,弹簧1在原状态下被(选填“压缩”“拉伸”或“不变”),弹簧2弹性势能(选填“增大”“不变”或“减小”),正常使用的缓冲器内部弹簧的形变属于(选填“弹性”或“塑性”)形变。

12.(2023云南昆明五华一模,22,★★☆)在物理学中,如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。在日常生活中,拉伸后的橡皮筋、流动的水、风都可以对别的物体做功,说明它们都具有能。物体由于运动具有的能叫做动能,动能与物体的质量和速度都有关系,质量越大,速度越大,物体具有的动能越大。现有以下器材:①一块薄木板、②一支圆柱状的记号笔、③几本书、④纸盒。为了探究动能的大小与速度的关系,应进行的操作是;

如果观察到,则说明质量相同的物体,速度越大,动能越大。

13.【实验探究·分析论证】(2023云南楚雄一模,20,★★☆)如图所示,摆线的长度L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向之间的夹角θ1<θ2。(P8211005)(1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,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任一时刻速度大小与小球的无关;

(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好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,本实验中通过比较木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小,这种研究方法叫法;

(3)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C被撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与(选填“速度”“高度”或“质量”)有关;

(4)若水平面绝对光滑且足够长,木块C被撞击后,它将做(选填“减速”“匀速”或“加速”)直线运动;

(5)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能(选填“相等”或“不相等”),该方案(选填“正确”或“错误”)。

素养探究全练14.【科学探究】物理实验探究:(1)探究一:晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,是用小球去撞击木块,并通过木块来反映动能的大小,这种方法叫做(选填“控制变量法”“类比法”或“转换法”)。她查阅资料得知:Ek与m、v的关系是Ek=12mv2。(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验数据记录如表:流体风水小车被推动距离/cm0.379①相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量。(选填“相同”或“不同”)

在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度。

②若水的流速为v,密度是ρ,请你推导出水能的能流密度A的表达式。

答案全解全析基础过关全练1.D一个物体具有做功的能力,就说这个物体具有能;一个物体能够做的功越多,具有的能就越多。2.(1)不同车型(2)速度相同,质量不同(3)质量越大,动能越大解析不同车型,质量不同;速度相同时,质量越大的车,具有的动能就越大,它能做的功就越多,发生交通事故时造成的损失就越大,所以对不同车型限制的车速不同。3.(1)转换法(2)①大②同一越远(3)越大越大解析(1)该实验中钢球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的,这里采用了转换法的思想;(2)①同一钢球分别从不同高度由静止开始滚下,高度越高,把木块推得越远,钢球运动到水平面时速度越大;②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同,应该让不同质量的钢球从同一高度滚下,质量大的把木块推得远。(3)结论:通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。4.不变减小减小解析飞船在减速着陆时,航天育种材料的质量不变,速度和高度变小,所以它们的动能和重力势能都变小。5.远弹性形变程度不相同相同解析橡皮筋拉得越长,橡皮筋的弹性势能越大,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与其弹性形变程度有关。在橡皮筋被拉的长度相同时,橡皮筋的弹性势能相同,对子弹做的功相同,射出子弹的动能也相同,由于所用“子弹”的质量不同,其射出时的速度也会不同。6.(1)①物体的质量m②木桩打入沙中的深度h(2)重物转换法(3)物体的质量一定,物体被释放的高度越高,物体的重力势能越大(4)A解析(1)探究重力势能与物体释放高度是否有关,需要控制物体的质量相同,改变物体下落的高度,所以表格中的①处为物体的质量m,通过观察木桩陷入沙中的深度,判断重力势能的大小,所以②处为木桩打入沙中的深度h。(2)通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小,运用了转换法。(3)由题意可知,A、B、C的质量是相同的,C大于B大于A的高度,C将木桩打入沙中的深度最大,B次之,A最小,所以结论为物体的质量一定时,物体的高度越大,具有的重力势能就越大。(4)判断重力势能与质量的关系,需要控制重物下落的高度相同,质量不同,由题意可知,应该选择A、D两个重物。能力提升全练7.B海豚跃出海面减速上升过程,速度减小,质量不变,动能变小,故A错误;海豚跃起到最高点时,高度最大,重力势能最大,故B正确;海豚从高处落回海面过程,质量不变,高度减小,重力势能变小,故C错误;海豚在海面下加速下潜过程,质量不变,速度增大,动能变大,故D错误。8.C挂在树上的苹果有一定的高度和质量,具有重力势能,故A正确;被拉开的橡皮筋发生了弹性形变,具有弹性势能,故B正确;在空中匀速直线飞行的小鸟质量不变,速度不变;由于不知道高度的变化,无法判定重力势能的变化,故C错误;在水平马路上洒水的车在匀速前进过程中,质量变小,速度不变,动能变小,高度不变,重力势能变小,故D正确。9.B运动员在撑竿跳高时,竿被压得越弯,说明弹性形变程度越大,竿的弹性势能越大。10.①叉车对货物施加了力,并在该力的方向上通过了距离,所以对货物做了功②叉车把货物提升的过程中,货物的重力势能如何变化解析判断叉车是否对货物做功,就是判断叉车是否对货物施加了力的作用,并在该力的方向上通过了距离。重力势能的大小与质量和高度有关,在质量一定时,高度越高,重力势能越大。11.压缩增大弹性解析车厢相互撞击时,在F1与F2的作用下,两弹簧均被压缩,两弹簧的形变程度增大,弹性势能增大。正常工作过程弹簧受力发生形变,当力消失后会恢复原来的形状,发生的是弹性形变。12.见解析解析用几本书将薄木板的一端垫起,使薄木板倾斜放置在水平面上,将纸盒紧挨着薄木板放置,将一本书从薄木板的顶端滑下,用记号笔标记纸盒移动的距离,改变这本书滑下的高度,让这本书再次滑下,用记号笔标记纸盒移动的距离;如果观察到滑下高度越大时,纸盒移动的距离越远,则说明质量相同的物体,速度越大,动能越大。13.(1)质量(2)转换(3)速度(4)匀速(5)相等错误解析(1)A、B两球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质量无关;(2)本实验通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小,这种研究方法叫转换法;(3)如图乙、丙所示,悬线与竖直方向的夹角越大,小球开始时的高度越高,小球撞击木块时的速度越大;观察到图丙中木块C被撞得更远,说明物体的动能大小与速度有关;(4)由牛顿第一定律知,如果木块不受阻力,将做匀速直线运动;(5)实验中,弹簧的弹性势能相同,小球的动能相同,但小球的质量不同,因此,小球的速度也不同,这个设计方案是错误的。素养探究全练14.(1)被撞距离的远近转换法(2)①不同大②见解析解析(1)小球动能的大小是通过木块被撞距离的远近来反映的,这种方法叫转换法。(2)①由表中数据可知,在相同的时间内,相同的面积上,水把小车推动距离远,可以判断小车从水上获得的能量多。所以,小车从两种不同的能源上获得的能量是不同的。一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度大。②根据题干所提供的信息,水的流速为v,密度是ρ,设S为横截面积、L为水流流过的距离,则L=vt,水流的体积V=Svt,所以m=ρV=ρSvt,代入Ek=12mv2得:Ek=12ρSvtv2=12ρStv3,因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度,则水能的能流密度A的表达式:A=EkSt=ρSt第十一章功和机械能第4节机械能及其转化基础过关全练知识点1机械能及其转化1.【学科素养·物理观念】(2023广东广州从化一模)把篮球抛向空中,忽略空气阻力,球离手后至落回地面前,下列选项中能正确表示机械能(E)与篮球离地面高度(h)的关系的是()2.【物理跨体育与健康】【教材P71图片变式】如图所示是运动员做蹦床运动的情景,他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上,直至最低点的过程中(不计空气阻力和碰撞时的能量损失),下列说法正确的是(P8211006)()A.下落到刚接触蹦床时,运动员速度最大B.下落到最低点时,运动员速度为零,受平衡力C.从最高点下落到最低点的过程中,运动员的机械能保持不变D.从最高点下落到最低点的过程中,运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能3.【学科素养·科学思维】(2023北京昌平期中)如图所示,一个小球从斜槽上A点沿斜槽滚下,经斜槽最低点后又沿右侧斜槽滚动到B点,经测量A和B两点到水平地面的高度均为h1。C和D是小球滚动过程中经过的两个位置,C和D两点到水平地面的高度分别为h2和h3,h2>h3。则小球在C点的重力势能D点的重力势能,小球在C点的动能B点的动能。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)

(P8211006)4.(2022广东海珠一模)如图所示,有一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,小球压缩弹簧至A位置,然后由静止释放小球,小球向右运动,经过B点时速度为v1,继续运动到最远处的C点,已知AO>OC。(1)小球经过O点时,有没有受到弹簧的弹力?答:。

(2)小球从A到C的运动过程中,小球的动能和弹簧的弹性势能之间是如何转化的?(3)到达C点后,小球向左运动,再次经过B点时的速度为v2。则:①v1v2(选填“<”“=”或“>”);

②小球前后两次经过B点时,弹簧弹力的方向(选填“相同”或“相反”)。

知识点2水能和风能的利用5.【环境保护】【新独家原创】2023年6月7日,在川投田湾河金窝水电站,国内首台单机容量最大功率150兆瓦级大型冲击式转轮(水轮机的核心部件)正式投入运行。这标志着我国实现了大型冲击式机组从设计、制造到运行的全面自主化。以下有关说法正确的是()A.水轮机带动发电机发电时将电能转化为机械能B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能全部转移为水轮机的动能C.水从高处下落时,动能转化为重力势能D.水力发电站要想发出更多的电,就要储存更多的水,将水位提升得更高,从而提高水的重力势能能力提升全练6.(2023四川乐山中考,9,★☆☆)如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.小球在B点动能最大B.小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能C.A、C两点速度大小不同D.小球机械能不守恒7.【跨学科·物理学与社会发展】(2022山东泰安中考,12,★☆☆)如图所示,物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上,并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中()①匀速上升阶段,物体A相对于地面是运动的②匀速上升阶段,物体A的机械能不变③匀速下降阶段,物体A的重力势能转化为动能④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能A.只有①③正确B.只有②④正确C.只有①④正确D.只有①②③正确8.(2023河北邢台、邯郸一模,16,★★☆)如图是小明用螺丝帽模拟“蹦极”的简化示意图,弹性绳一端系住螺丝帽,另一端固定在铁架台的O点。螺丝帽由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处螺丝帽受到的重力与弹性绳对螺丝帽的拉力大小相等;C点处是螺丝帽到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力和摩擦、弹性绳的自重不计)(1)从O点到A点的过程中,螺丝帽的机械能。

(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能,螺丝帽的动能。(均选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。

9.【实验探究·设计实验】(2021广东潮州期末,23,★★☆)小静观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,小静据此设计了如图乙所示的实验装置,探究:动能与势能转化和转移时的规律。请你回答以下问题。(1)A球从斜面滑下的过程中,能转化为动能。

(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了能。

(3)小静在实验时发现:撞击后,B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。她猜想这可能是小球运动过程中克服做功造成的。为了验证这一猜想,小静操作如下:

A.控制A球从斜面上的自由滚下;

B.改变导轨的粗糙程度,并记录B球在斜面上上升的最高高度h2。小静在多次实验后发现:导轨越光滑,h2越接近h1。由此可推论得出:在动能与势能的相互转化过程中,若没有摩擦阻力影响,物体的机械能将(选填“变小”“不变”或“变大”)。

素养探究全练10.【科学思维】体育课上,小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出,发现足球斜向上飞出的角度越大,球运动得越高,但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道:足球所做的运动叫做斜抛运动,其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角,抛出点到落地点的水平距离叫做射程,射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小Ek=12mv2,重力势能大小Ep=mgh,不计空气阻力,g=10N/kg,则(1)若将质量为0.4kg的足球从地面踢出时,足球具有的动能是120J,踢出后能达到的最大高度是5m,则足球在最高点时具有的动能是。

(2)若足球的射程x与抛出速度v、抛射角θ之间满足公式x=2v2sinθcosθg,当足球以20m/s的速度且与水平方向成45(3)足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy,三者可构成如图乙所示的矩形。足球在空中飞行时,水平速度保持不变,竖直速度先减小后增大。若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出,当足球的速度与水平方向夹角为30°时,此时足球距地面的高度是m。(小数点后保留2位数字)

答案全解全析基础过关全练1.A把篮球抛向空中后,由于忽略空气阻力,机械能保持不变,与高度无关。2.D运动员刚接触蹦床时,弹力小于重力,所以运动员的速度会变大,故A错误;下落到最低点时,运动员速度为零,此时蹦床的弹力要大于重力,受到的不是平衡力,故B错误;不计空气阻力,运动员在接触蹦床前,机械能是守恒的,接触蹦床后,运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能,机械能会减小,故C错误;从最高点下落到最低点的过程中,不计空气阻力,运动员和蹦床的总机械能不变,到最低点时,运动员的动能为0,则运动员减小的重力势能全部转化为蹦床增加的弹性势能,即运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能,故D正确。3.大于大于解析在质量相等的情况下,高度越大,物体的重力势能越大,因为h2>h3,所以小球在C点的重力势能大于在D点的重力势能。在质量相等的情况下,速度越大,物体的动能越大。小球在C点具有一定的速度。B点是小球上升的最高高度,此时的速度为0,动能为0。所以球在C点的动能大于在B点的动能。4.(1)没有(2)见解析(3)①>②相同解析(1)小球在O点时弹簧没有发生弹性形变,不会产生弹力;(2)小球从A到O的过程中,弹簧的形变程度变小,弹性势能变小,弹性势能转化为小球的动能;小球从O到C的过程中,弹簧的形变程度变大,弹性势能变大,小球的动能转化为弹性势能;(3)小球在运动的过程中,克服摩擦做功,机械能变小;①小球第一次经过B点时的机械能大于第二次经过B点时的机械能,即小球第一次经过B点时的动能要大于第二次经过B点时的动能,故v1>v2;②小球前后两次经过B点时,弹簧都处于伸长状态,弹力的方向相同。5.D水轮机带动发电机发电时将机械能转化为电能,故A错误;运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能只有一部分转移为水轮机的动能,并不是全部,故B错误;水从高处下落的过程中,重力势能转化为动能,故C错误;物体的重力势能随着物体质量和高度的增大而增大,所以水力发电站要想发出更多的电,就要储存更多的水,将水位提升得更高,从而提高水的重力势能,故D正确。能力提升全练6.AB点为最低点,小球在B点时速度最大,在B点时动能最大,故A正确;小球从B点运动到C点,质量不变,高度变大,速度变小,则重力势能增大,动能减少,将动能转化为重力势能,故B错误;不计空气阻力,小球机械能守恒,则小球在A、C两点的机械能相等;A、C两点高度相等,重力势能相等,机械能等于动能和势能之和,所以A、C两点动能相等,根据动能大小的影响因素可知,A、C两点速度大小相同,故C、D错误。7.C①匀速上升阶段,以地面为参照物,物体A向上运动,所以物体A相对于地面是运动的,①正确;②匀速上升阶段,物体A的动能不变,重力势能增大,机械能增大,②错误;③匀速下降阶段,物体A重力势能减小,动能不变,重力势能没有转化为动能,③错误;④物体A质量不变,匀速下降阶段的速度小于匀速上升阶段的速度,则匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能,④正确。8.(1)不变(2)增大先增大后减小解析(1)从O点到A点的过程中,弹性绳没有拉力,螺丝帽动能和势能相互转化,忽略空气阻力和摩擦,机械能不变;(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的伸长量越来越大,弹性势能增大,刚开始弹性绳的拉力小于重力,合力方向向下,做加速运动,螺丝帽的动能增大,当弹力大于重力后,合力方向向上,螺丝帽做减速运动,动能减小,故螺丝帽的动能先增大后减小。9.(1)重力势(2)动(3)摩擦力同一高度不变解析(1)A球从斜面滑下的过程中,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;(2)B球由静止变为运动,速度增大了,获得了动能;(3)B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1,这是出现了机械能的损失,是因为存在空气阻力,且导轨不光滑,存在摩擦力,需要克服摩擦力做功;根据控制变量法,控制小球从同一高度自由滚下,使其到达斜面底端速度相同;若没有摩擦阻力影响,只有动能和势能的转化,此过程机械能守恒。素养探究全练10.(1)100J(2)40m(3)3.33解析(1)不计空气阻力,那么机械能守恒,在最低处所具有的机械能为120J,在最高点处的机械能仍然为120J,此时具有的重力势能为Ep2=mgh=0.4kg×10N/kg×5m=20J,故最高点的动能为Ek2=Ek1+Ep1-Ep2=120J+0J-20J=100J;(2)足球的射程是x=2v2sinθcosθg=2×(20m/s)2×22×2210N/kg=40m;(3)若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出,则水平速度为10m/s,当足球的速度与水平方向夹角为30°时,水平速度仍为10m/s,则速度的大小为203m/s,则此时的动能为Ek=12mv2=12×0.4kg×(203m/s)2≈26.67J,被踢出时足球的机械能为E总=12mv2=12×0.4kg×(102第十一章素养综合检测(满分100分,限时45分钟)一、选择题(每小题4分,共32分)1.【学科素养·物理观念】(2023北京通州模拟)下列有关力做功的说法正确的是(P8211001)()A.把水桶从地面上提起来,人对水桶的拉力没有做功B.推着购物车沿着水平路面匀速前进,推车的力做了功C.茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到的支持力做了功D.挂钩上的毛巾静止时,毛巾受到的重力做了功2.【新素材·现代科技】【新独家原创】如图是我国大型水陆两栖飞机AG600M演练水平匀速飞行洒水时的情景。下列有关说法正确的是(P8211004)()A.飞机的动能不变B.飞机的重力势能不变C.飞机的机械能增大D.飞机的重力势能减小3.【教材P65图片变式】如图所示,一个大人和一个小孩一起从一楼爬到五楼(二者均克服自身的重力做功),小孩先于大人到达五楼,已知大人的体重大于小孩的体重。下列说法中正确的是(P8211003)()A.小孩做的功可能等于大人做的功B.小孩的功率可能等于大人的功率C.小孩做的功一定大于大人做的功D.小孩的功率一定大于大人的功率4.(2023江苏无锡中考)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动能转化为弹性势能C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小5.(2023陕西泾阳二模)如图所示,暑假外出旅游的小明,用30N的水平推力推着重为50N的行李箱,沿着水平方向做匀速直线运动,物体经过10s运动了2m。关于这个过程描述正确的是(P8211002)()A.行李箱受到的阻力为50NB.行李箱的重力做功100JC.小明对行李箱做功300JD.小明对行李箱做功的功率为6W6.【物理跨体育与健康】滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,最有可能滑到滑台C处的是()7.(2023山东烟台中考)跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是(P8211004)()A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性势能减小B.运动员被跳板向上弹起的过程中,重力势能减小C.运动员离开跳板向上运动的过程中,动能减小D.运动员从最高点下落的过程中,机械能增大8.【新素材·时事热点】(2023湖北荆州中考改编)2023年5月30日,景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船,成功进入中国空间站,与神舟十五号航天员乘组会师天宫。下列说法正确的是(P8211006)()A.飞船在升空过程中,只存在动能和势能的相互转化B.漂浮在空间站中的航天员重力势能为零C.空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒D.空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行,在近地点时动能最小二、填空题(每空2分,共22分)9.【国防教育】【新独家原创】古代守城的士兵常用质量大的滚石和檑木作为投掷杀敌、砸毁攻城器具的武器。这是因为被放置在高处的滚石和檑木具有较大的,当从高处坠落时将转化为(均选填“动能”或“重力势能”),具有很强的杀伤力和破坏性。

10.【新素材·现代科技】(2023天津中考)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕,大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将50kg的物体匀速举高1m,用时2s,此过程中对物体做功J,功率为W。(g取10N/kg)(P8211002)

11.【学科素养·科学思维】(2022河南西华二模)如图所示,用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊着两个完全相同的小球A和B,现将小球拉起使细线和弹簧都在同一水平方向上,且两球高度相同,此时弹簧处于自然状态。然后由静止自由释放两球,到最低点时两球仍在同一高度上。此时A球的速度(选填“大于”“小于”或“等于”)B球的速度,你判断的理由是。(不计空气阻力)

12.【学科素养·科学思维】(2023广东广州花都二模)甲、乙两个物体的位置如图1所示,分别在F甲和F乙的作用下沿竖直方向向上做匀速直线运动,速度分别为v甲和v乙。(1)在图1所示的位置,甲、乙两个物体的重力势能(选填“可能”或“不可能”)相同,你的依据是。

(2)F甲和F乙对两物体所做的功W随时间t变化的图象均如图2所示,由此可以推断v甲(选填“>”“=”或“<”)v乙;当t=2s时,甲物体上升的距离与乙物体上升的距离之比为。

三、实验探究题(13题8分,14题13分,共21分)13.【学科素养·科学探究】(2023湖南郴州中考)小明通过下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度是否有关”的问题。质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是的。(选填“相同”或“不同”)

(P8211005)实验1将小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞出了一段距离。实验2将小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞出的距离比实验1的距离(选填“短”“长”或“相等”)。

由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,,动能越大。

实验3将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EAEB(选填“>”“=”或“<”)。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将。

A.沿a轨迹运动B.沿b轨迹运动C.沿c轨迹运动D.保持静止14.【实验探究·分析论证】(2023福建德化模拟)王瑞同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。(P8211005)猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关。猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关。猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。为此他设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙坑表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验数据如表:实验序号铅球编号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.18③C20010.2④D20010.2(1)本实验中,采用的研究问题的方法是和。

(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的。

(3)为验证猜想二,应比较(填实验序号),得到的结论:当物体质量相等时,。

(4)比较③④,得到的结论是。

(5)经进一步实验和分析,王瑞同学大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,王瑞同学高兴不已。回到教室后,他根据学过的知识又算出了各铅球落到沙坑表面时的动能,其中B球的动能为J。(忽略空气阻力,g取10N/kg)

四、综合题(15题8分,16题9分,17题8分,共25分)15.【中华优秀传统文化】水磨是中国古代劳动人民智慧的结晶,它是利用水力作为动力,把米、麦、豆等粮食加工成粉、浆的一种机器。其工作原理如图甲所示。甲乙(1)水磨之所以能够加工粮食是因为高山河流的水蕴含有大量的能,当其从高处流到低处时,做功,将能转化为能,从而推动水磨转动,加工粮食。

(2)为了发展乡村特色旅游,村民们想建一座仿古水磨坊。对比乙图A、B两处适宜的选址中,哪处更适合建水磨坊?你的理由是什么?16.【物理跨体育与健康】(2023广西藤县一模)如图是引体向上的示意图,小伶同学在30s内做了12个规范的引体向上。已知小伶的质量为60kg,每个引体向上他能将自身重心提高0.4m。求:(g取10N/kg)(P8211003)(1)小伶的重力;(2)小伶做12个引体向上所做的功;(3)整个过程中的平均功率。17.【新素材·现代科技】(2023四川内江中考)如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,最大车速能达到1.6×103km/h,它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中,该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时,汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N,求在这次测试中:(1)汽车受到水平方向的牵引力;(2)汽车牵引力的功率。

答案全解全析1.B把水桶从地面上提起来,用力推着购物车前进,物体在力的方向上通过了一定的距离,拉力和推力做了功;茶杯静止在水平桌面上,挂钩上的毛巾静止时,物体在力的方向上没有通过距离,支持力和重力没有做功。2.D飞机在水平匀速飞行洒水时,其质量减小,速度大小不变,高度不变,所以飞机的动能减小,重力