2025年中考物理一轮复习：《机械功与能》模拟试题分类汇编（含答案解析）

第第页2025年中考物理一轮复习：《机械功与能》模拟试题分类汇编一．选择题（共12小题）1．（2023•高新区校级模拟）跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（）A．助跑过程中机械能不变 B．经过最高点时动能为零 C．经过最高点时重力势能最小 D．起跳后升空的过程中，动能转化为重力势能2．（2024•澄城县一模）保护环境人人有责。小洋发现地面有垃圾，于是拾起垃圾拎在身体一侧保持不动，沿水平方向走一段距离寻找垃圾桶，站在垃圾桶旁辨别垃圾的分类，最后扔掉垃圾，整个过程中小洋对垃圾做功的是（）A．拾起垃圾 B．沿水平方向走 C．站在垃圾桶旁 D．垃圾掉落桶中3．（2022•泾阳县模拟）第24届冬奥会将于2022年2月在中国举行．高山滑雪项目是冬奥会的比赛项目之一，若某运动员在该项目测试赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，不计空气阻力，则下列说法中错误的是（）A．运动员从a点下滑到b点过程中，动能增加 B．运动员从b点运动到c点过程中，重力势能增加 C．运动员在c点的机械能等于d点的机械能 D．运动员在a点的重力势能等于c点的重力势能4．（2024•榆阳区三模）2023年11月26日，国际射联射击世界杯总决赛在卡塔尔落下帷幕，中国队以2金4银2铜的成绩位列奖牌榜首位。如图是运动员使用气手枪射击时的情景，下列说法不正确的是（）A．运动员瞄准时利用了光的直线传播原理 B．气枪弹离开枪膛后，机械能逐渐减小 C．气枪弹从枪膛射出后能继续向前运动是因为受到惯性力的作用 D．气枪弹命中靶心将靶纸打穿，说明力可以使物体发生形变5．（2024•陕西模拟）有关小明刚刚进入考场的情景，下列说法合理的是（）A．步入考场的步伐5m/s B．迈一步为50cm C．小明的心跳80次/s D．爬楼的功率为1000W6．（2022•澄城县二模）如图是苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中的情景，下列关于他运动过程说法正确的是（）A．下滑过程中，以滑雪板为参照物，他是运动的 B．他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用 C．他从跳台加速下滑的过程中重力势能减小、动能增大 D．在雪地下滑过程中他所受的重力和地面对他的支持力是平衡力7．（2022•勉县一模）甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼，已知甲、乙两人对书包做功的功率P甲＞P乙。下列说法正确的是（）A．甲的书包重力一定大 B．甲对书包做的功可能少 C．甲对书包做功可能慢 D．甲一定先到达二楼8．（2022•碑林区校级模拟）将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（）A．铁球的速度一直增加 B．铁球在加速过程中受到平衡力的作用 C．两边弹簧的电子屏最大读数相同 D．小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大9．（2023•雁塔区校级三模）蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，假定空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点时的速度最大 B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒 C．蹦极绳伸至原长后的下落过程中，运动员重力做功的功率不变 D．蹦极绳伸至原长后的下落过程中，弹性绳的弹性势能一直变大10．（2023•武功县模拟）2023年1月28日，全球首架C919国产大飞机从上海虹桥飞抵南昌昌北国际机场，完成癸卯兔年的首次飞行，下列有关说法正确的是（）A．停在地面上的飞机受到的重力与地面对飞机的支持力是一对平衡力 B．飞机在加速上升时，重力势能增大，机械能不变 C．飞机升空利用了“空气在流速越大的地方，压强越大”的原理 D．飞机在高空中受到的大气压强比地面附近的大气压强大11．（2024•宝鸡三模）2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示。下列说法正确的是（）A．返回舱下落过程中，若所受外力全部消失，将静止在空中 B．返回舱下落过程中，重力势能增大，机械能不变 C．返回舱静止在地面时，所受支持力与其对地面的压力是一对平衡力 D．航天员出了返回舱后，返回舱对地面的压强将减小12．（2023•雁塔区校级模拟）近年来，中国科技成就让世人瞩目，探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是（）A．高铁因为速度快所以惯性大 B．国产大飞机减速下降时，其机械能守恒 C．绕月飞行的“嫦娥”探测器，运动状态不断发生变化 D．“天舟一号”发射上升的过程中，受平衡力的作用二．填空题（共8小题）13．（2024•佳县模拟）小美居住的小区单元楼加装了电梯，极大的方便了居民的出行。小美乘坐电梯匀速下楼时，相对电梯，小美是的，小美的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）；若小美乘坐电梯从7楼下降到1楼用时0.2min，每层楼高为3m，则电梯下降的平均速度为km/h。14．（2022•陕西模拟）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片．弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能（选填“为零”或“不为零”）．15．（2022•雁塔区校级二模）2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器成功着陆火星。如图所示，质量为1300kg的“天问一号”在距火星表面100m高处短暂悬停，选定安全地点后平稳着陆。悬停时发动机要持续向下喷出高温高压的燃气，则“天问一号”受到向上推力的施力物体是。此现象说明力的作用是。“天问一号”在100m高空水平移动的过程中，“天问一号”在火星上所受的重力对“天问一号”（选填“做功”或“不做功”）。16．（2023•高新区校级模拟）如图1所示，小明制做橡皮筋测力计，这是利用了物体受力越大，物体的就越大的原理。如图2所示，用一根橡皮筋拉动放在桌面上的书匀速前进，然后在书和桌面间垫几支圆柱形铅笔，再次拉动它匀速前进，得出变滑动为滚动可以物体间摩擦。如图3所示，将橡皮筋在罐子的盖子和罐底的小孔固定，将罐子在水平地面上滚出去后又会自己往回滚，在罐子滚回来的过程中，能量转化是：能转化为能。17．（2023•山阳县模拟）某汽车厂商对汽车进行试验。将汽车模型放在如图﹣1所示的风洞中，固定在水平地面不动，让风（流动的空气）高速地迎面吹来，模拟汽车在空气中高速运动的情形。汽车模型相对于风是的。汽车外形呈流线型，快速行驶时对地面的压力比静止时（选填“大”或“小”）。汽车在水平路面上以90kW的恒定功率启动并做直线运动，运动过程中受到的阻力大小不变，运动的速度v与时间t的关系如图﹣2所示，则在0～10s时间内，汽车发动机做功J。汽车运动过程中受到的阻力是N。18．（2024•子洲县三模）如图甲所示，在高铁站，离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线，人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为动车进站时车厢附近空气流速大、压强，防止乘客会被“推”向列车，从而发生危险。为了充分利用能量，某地高铁站火车进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，如图乙所示，进站上坡前关闭发动机，列车由于具有冲上缓坡，这样设计可以让列车无动力滑行，进站时将动能转化为能储存起来。19．（2024•商南县模拟）如图﹣1，将小铁块绑在橡皮筋上，橡皮筋固定在易拉罐两端，易拉罐从不太陡斜面上滚下后会立刻滚上斜坡，说明能与动能可以相互转化。如图﹣2，在空易拉罐中加少量的水，加热水沸腾以后，用橡皮泥堵住罐口，撤去酒精灯，过一会观察到易拉罐变瘪，这个现象证明了的存在。如图﹣3，将两个空易拉罐平行放置在水平桌面上，在两个易拉罐中间用力吹气，两个易拉罐相互靠近，说明流体的流速越大压强越。20．（2022•合阳县一模）炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能（选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），以车为参照物，两边的树木是（选填“运动”或“静止”）的。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为km/h。三．实验探究题（共3小题）21．（2024•紫阳县三模）实验小组的同学在工地上看到如图﹣1所示的夯式打桩机的重锤由高处下落后能将下面的钢桩打入地里。通过讨论，小组同学知道重锤将钢桩打入地里是因为被举高的重锤具有重力势能，那么物体的重力势能和什么因素有关呢？针对这个问题，小组同学提出如下猜想：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所在高度有关。为了验证上述猜想，小组同学计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图﹣2所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验序号铁块质量m/g铁块距桌面高度H/cm桌腿进入沙子的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）铁块将小桌桌腿撞入沙子的深度越深，表明铁块能够对外做功越，说明它的重力势能越。（2）铁块下落的过程重力势能转化为它的能。（不计空气阻力）（3）为了验证猜想一，需选择表中（填实验序号）三组数据进行分析。（4）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是。（5）桌子的桌腿进入沙子后，速度不断减小直至静止，桌子的机械能转化为能。此过程中能量的总量（选填“减小”“增大”或“不变”）。22．（2023•莲湖区校级三模）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以（填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是。（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与的关系。23．（2022•碑林区校级模拟）如图弹弓是80、90后小时候都喜欢玩的玩具。小明看到爸爸玩弹弓引起了他的好奇。他根据所学知识知道弹珠的弹射距离与橡皮条的弹性势能有关，所以他想探究“橡皮条的弹性势能与橡皮条长度、宽度的关系。”于是小明同学利用相同的弹珠，材料和厚度相同，长宽不同的橡皮条进行实验，他依次将橡皮条固定在弹弓上。在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表。次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m1a0.5015.0013.202b0.5020.0010.103c0.5025.009.104d0.5030.008.205e0.5035.006.006f0.5040.003.007g0.8020.0012.008h1.0020.0014.009i1.0020.00（1）实验中，是通过来反映橡皮条弹性势能大小的。（2）比较第1﹣6次实验可以得到的实验结论是：其它条件不变时，。（3）对比次实验数据可以得到：其它条件不变时，橡皮条越宽具有弹性势能越大。（4）小明同学想进一步研究弹珠弹射水平距离与弹珠质量的关系，在前面实验基础上又用质量较大的铁弹珠进行了第9次实验，小明认为同样的橡皮条，拉伸相同的伸长量，橡皮条具有的弹性势能一样大，转化给弹珠的动能一样大，由于铁弹珠的质量大，其速度，因此可以判断出弹射的水平距离14m。（选填“大于”“等于”或者“小于”）（5）小明想做一个能将弹珠发射的更远弹弓，应选用的橡皮条。A.窄面长的B.宽而长的C.窄而短的D.宽而短的（6）你认为影响橡皮条弹性势能大小的因素还有（写出一条即可）。四．计算题（共2小题）24．（2022•武功县模拟）我国首款大型水陆两栖飞机如图所示，该飞机蓄满水后总质量60吨，为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方200m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求（1）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。25．（2024•榆阳区三模）随着科学技术的不断发展，无人机的应用领域愈发广泛。如图是某公司的送餐无人机。某次送货过程中，该无人机搭载重50N的货物，在20s内沿竖直方向匀速上升100m后到达目的地。（1）该无人机上升过程中的平均速度是多少？（2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是多少？

参考答案与试题解析一．选择题（共12小题）1．（2023•高新区校级模拟）跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（）A．助跑过程中机械能不变 B．经过最高点时动能为零 C．经过最高点时重力势能最小 D．起跳后升空的过程中，动能转化为重力势能【考点】动能和重力势能的相互转化．【专题】机械能及其转化．【答案】D【分析】（1）机械能等于动能和势能之和；（2）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；（3）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；（4）物体上升时动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能。【解答】解：A、助跑阶段运动员的质量不变，速度增大，动能增大；高度不变，重力势能不变；没有弹性形变；机械能＝动能+重力势能，机械能变大，A选项错误；B、经过最高点时动能最小，故B选项错误；C、最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C选项错误；D、起跳后升空的过程中，动能转化为重力势能，故D选项正确。故选：D。【点评】本题主要考查了动能和重力势能的概念，及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。2．（2024•澄城县一模）保护环境人人有责。小洋发现地面有垃圾，于是拾起垃圾拎在身体一侧保持不动，沿水平方向走一段距离寻找垃圾桶，站在垃圾桶旁辨别垃圾的分类，最后扔掉垃圾，整个过程中小洋对垃圾做功的是（）A．拾起垃圾 B．沿水平方向走 C．站在垃圾桶旁 D．垃圾掉落桶中【考点】力是否做功的判断．【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】A【分析】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的距离。二者缺一不可。【解答】解：A、拾起垃圾的过程中，小洋对垃圾施加一个向上的力，垃圾向上移动了距离，所以小洋对垃圾做了功，故A正确；B、沿水平方向走的过程中，小洋对垃圾施加一个向上的力，垃圾在水平方向上移动了距离，所以小洋对垃圾没有做功，故B错误；C、站在垃圾桶旁的过程中，小洋对垃圾施加一个向上的力，垃圾没有移动距离，所以小洋对垃圾没有做功，故C错误；D、垃圾桶落掉桶的过程中，没有施加力，但垃圾向下移动了距离，所以小洋对垃圾不做功，故D错误。故选：A。【点评】本题考查做功的两个必要条件，一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上有通过的距离。二者必须同时具备；同时注意下列几种情况不做功：（1）F＝0、s≠0；（2）F≠0、s＝0；（3）F≠0、s≠0，但F⊥s。3．（2022•泾阳县模拟）第24届冬奥会将于2022年2月在中国举行．高山滑雪项目是冬奥会的比赛项目之一，若某运动员在该项目测试赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，不计空气阻力，则下列说法中错误的是（）A．运动员从a点下滑到b点过程中，动能增加 B．运动员从b点运动到c点过程中，重力势能增加 C．运动员在c点的机械能等于d点的机械能 D．运动员在a点的重力势能等于c点的重力势能【考点】动能和重力势能的相互转化；比较重力势能的大小；机械能的概念．【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．【答案】D【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关；在分析动能和重力势能之间的转化过程中，机械能的变化情况时，要搞清题目提供的条件或环境，此题的条件是：①不计空气阻力；②滑雪板与雪之间存在摩擦。【解答】解：A、从a点下滑到b点过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故A正确；B、从b点运动到c点过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，故B正确；C、从c点下落到d点过程中，运动员处于腾空状态，在不计空气阻力的情况下，机械能保持不变，故C正确；D、a、c两点高度不同，重力势能不同，故D不正确；故选：D。【点评】结合机械能的概念（动能、重力势能概念），根据题目的条件可分析出答案。物体处于静止状态，只能说明它的动能为零，它的机械能不一定为零。4．（2024•榆阳区三模）2023年11月26日，国际射联射击世界杯总决赛在卡塔尔落下帷幕，中国队以2金4银2铜的成绩位列奖牌榜首位。如图是运动员使用气手枪射击时的情景，下列说法不正确的是（）A．运动员瞄准时利用了光的直线传播原理 B．气枪弹离开枪膛后，机械能逐渐减小 C．气枪弹从枪膛射出后能继续向前运动是因为受到惯性力的作用 D．气枪弹命中靶心将靶纸打穿，说明力可以使物体发生形变【考点】机械能的概念；光沿直线传播的应用；力可以使物体发生形变；运用惯性判断物体的运动．【专题】运动和力；机械能及其转化；分析、综合能力．【答案】C【分析】（1）光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播。（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能。（3）物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性。（4）力可以使物体的运动状态和形状发生变化。【解答】解：A．运动员瞄准时，当靶心、准星、眼睛在同一条直线上，表示已经瞄准了靶心，这利用了光的直线传播，故A正确；B．气枪弹离开枪膛后，由于受空气阻力及重力的影响，速度、高度会变小，动能和重力势能变小，所以机械能逐渐减小，故B正确；C．惯性不是力，是物体的固有属性，气枪弹从枪膛射出后能继续向前运动是因为气枪弹具有惯性，故C错误；D．气枪弹对靶纸的作用力使纸发生了形变，故D正确。故选：C。【点评】此题考查了光的直线传播、机械能的变化、惯性现象及力的作用效果，属于基础知识。5．（2024•陕西模拟）有关小明刚刚进入考场的情景，下列说法合理的是（）A．步入考场的步伐5m/s B．迈一步为50cm C．小明的心跳80次/s D．爬楼的功率为1000W【考点】功率的估测；常见的长度及估测；时间的估测；速度的估测．【专题】估算综合应用题；理解能力．【答案】B【分析】根据一些常见的物理量，结合日常生活的情况进行合理的估测即可。【解答】解：A.人正常走路的速度大约在1～1.5m/s左右，在学生进入考场时，速度一般在1m/s左右。故A不正确；B.人正常走路的步幅大约在0.5～0.75m左右，在学生进入考场时，走路的速度要慢一些，步幅在0.5m左右。故B正确；C.人的正常的心跳的速度约为80次/分钟，不能是80次/秒。故C不正确；D.中学生的体重在50kg左右，爬楼时的速度大约在每秒钟1个或2个台阶，约0.16×2＝0.32m，所以爬楼功率为，不可能到达1000W，故D不正确。故选：B。【点评】该题考查学生对日常生活中常见的物理量的估测能力，要求学生对日常生活中常见的物理量的大小由一定的认识能力，对一些常识有一定的积累．6．（2022•澄城县二模）如图是苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中的情景，下列关于他运动过程说法正确的是（）A．下滑过程中，以滑雪板为参照物，他是运动的 B．他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用 C．他从跳台加速下滑的过程中重力势能减小、动能增大 D．在雪地下滑过程中他所受的重力和地面对他的支持力是平衡力【考点】动能和重力势能的相互转化；参照物的选择；惯性的概念；平衡力与相互作用力的辨析．【专题】应用题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．【答案】C【分析】（1）通过判断运动员相对滑雪板的位置关系是否发生变化判断运动员的运动还是静止；（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；（3）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的大小与质量、高度有关；（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、以滑雪板为参照物，运动员的位置没有发生变化，所以运动员是静止的，故A错误；B、他能在空中持续向前运动，是因为他具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故B错误；C、他从跳台加速下滑的过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大；质量不变，高度变小，重力势能减小，故C正确；D、在雪地下滑过程中他所受的重力和地面对他的支持力不在同一直线上，所以不是平衡力，故D错误。故选：C。【点评】此题以单板滑雪为背景考查了力学的多个知识点，难度中等，综合性强，属于中考热点题型，值得关注。7．（2022•勉县一模）甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼，已知甲、乙两人对书包做功的功率P甲＞P乙。下列说法正确的是（）A．甲的书包重力一定大 B．甲对书包做的功可能少 C．甲对书包做功可能慢 D．甲一定先到达二楼【考点】功率的大小比较．【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】A【分析】由题意可知，甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼，说明甲、乙做功的时间相同，运动时间相同；功率是表示做功快慢的物理量；由P＝可分析甲乙做功的多少；根据W＝Gh可分析两书包的重力大小关系。【解答】解：D、由题意可知，甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼，说明甲、乙做功的时间相同，运动时间相同，故D错误；C、由于P甲＞P乙，可知甲做功一定比乙做功快，故C错误；B、由P＝可知，W甲＞W乙，甲做功一定比乙多，故B错误；A、由W＝Gh可知，甲的书包的重力一定大，故A正确。故选：A。【点评】本题考查功率和功的有关知识，综合性强，难度适中。8．（2022•碑林区校级模拟）将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（）A．铁球的速度一直增加 B．铁球在加速过程中受到平衡力的作用 C．两边弹簧的电子屏最大读数相同 D．小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大【考点】动能和重力势能的相互转化；力与运动的关系．【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．【答案】C【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）分别从铁球竖直和水平方向受力分析，由平衡力的条件作出判断；（3）不考虑能量的损失，动能和势能相互转化的过程中总量保持不变；（4）分别从铁球向右运动压缩弹簧和铁球在弹簧弹力作用下向左运动分析。【解答】解：A、弹簧被压缩后恢复原状，给铁球弹力的作用，铁球由静止变为运动，速度逐渐变大；当铁球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所以铁球做匀速直线运动；故A错误；B、铁球在加速过程中，水平方向上受到弹簧的弹力作用，竖直方向上受到水平地面的支持力作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平衡力；故B错误；C、不计阻力，铁球在滚动的过程中没有能量损失，撞击右侧弹簧后，铁球的动能全部转化为弹簧的弹性势能时，弹簧形变最大，且与左侧弹簧最大形变相同，所以两边弹簧的电子屏最大读数相同；故C正确；D、铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大；当弹簧形变最大时，铁球在弹簧弹力作用下向左运动，弹力逐渐缩小，示数变小，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了力和运动的关系知识的应用，对物体进行正确的受力分析是解题的关键。9．（2023•雁塔区校级三模）蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，假定空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点时的速度最大 B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒 C．蹦极绳伸至原长后的下落过程中，运动员重力做功的功率不变 D．蹦极绳伸至原长后的下落过程中，弹性绳的弹性势能一直变大【考点】动能和重力势能的相互转化；机械能的守恒；功率的大小比较．【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力．【答案】D【分析】（1）根据运动员到达最低点时的运动状态分析；（2）运动员的动能和重力势能会转化为弹性绳的弹性势能；（3）根据P＝＝＝Gv分析重力做功的功率的变化；（4）弹性势能的大小与弹性形变程度的大小有关。【解答】解：A、运动员到达最低点时的速度为0，是最小的，故A错误；B、蹦极过程中，运动员的动能和重力势能能会转化为弹性绳的弹性势能，所以运动员的机械能不守恒，故B错误；C、蹦极绳伸至原长后的下落过程中，运动员的速度发生了变化，根据P＝＝＝Gv可知，运动员重力做功的功率发生了变化，故C错误；D、蹦极绳伸至原长后的下落过程中，弹性绳的弹性形变程度一直变大，所有弹性势能一直变大，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了机械能的转化和守恒、功率公式的应用等，难度不大。10．（2023•武功县模拟）2023年1月28日，全球首架C919国产大飞机从上海虹桥飞抵南昌昌北国际机场，完成癸卯兔年的首次飞行，下列有关说法正确的是（）A．停在地面上的飞机受到的重力与地面对飞机的支持力是一对平衡力 B．飞机在加速上升时，重力势能增大，机械能不变 C．飞机升空利用了“空气在流速越大的地方，压强越大”的原理 D．飞机在高空中受到的大气压强比地面附近的大气压强大【考点】动能和重力势能的相互转化；平衡力与相互作用力的辨析；大气压强与高度的关系；机械能的概念．【专题】应用题；运动和力；气体的压强、流体压强与流速的关系；机械能及其转化；应用能力．【答案】A【分析】（1）两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。（2）机械能是动能和势能的总和。（3）流体压强的特点：流速越大，压强越小。（4）海拔越高，气压越小。【解答】解：A、停在地面上的飞机受到的重力与地面对飞机的支持力是一对平衡力，故A正确；B、飞机在加速上升时的动能增大，重力势能增大，所以机械能变大，故B错误；C、飞机升空利用了“空气在流速越大的地方，压强越小”的原理，故C错误。D、客机在高空中受到的大气压强比地面附近的大气压强小，故D错误。故选：A。【点评】本题围绕飞机考查了机械能的变化、流体压强与流速的关系、大气压与高度的关系，以及平衡力的辨别等，有一定综合性，但难度不大。11．（2024•宝鸡三模）2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示。下列说法正确的是（）A．返回舱下落过程中，若所受外力全部消失，将静止在空中 B．返回舱下落过程中，重力势能增大，机械能不变 C．返回舱静止在地面时，所受支持力与其对地面的压力是一对平衡力 D．航天员出了返回舱后，返回舱对地面的压强将减小【考点】机械能的概念；牛顿第一定律的应用；平衡力与相互作用力的辨析；固体压强的比较大小；重力势能大小与高度的关系．【专题】压强、液体的压强；机械能及其转化；分析、综合能力．【答案】D【分析】（1）结合牛顿第一定律分析。（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能。（3）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。（4）根据可知返回舱对地面的压强变化情况。【解答】解：A．根据牛顿第一定律，返回舱下落过程中，若所受外力全部消失，返回舱将以外力消失的一瞬间的速度做匀速直线运动，故A错误；B．返回舱下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，因克服空气阻力做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故B错误；C．返回舱静止在地面时，所受支持力与其对地面的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；D．航天员出了返回舱后，返回舱的总重力减小，对地面的压力减小，受力面积不变，根据可知，返回舱对地面的压强将减小，故D正确。故选：D。【点评】此题考查了牛顿第一定律、机械能的变化、平衡力的判断及压强大小的变化情况，难度适中。12．（2023•雁塔区校级模拟）近年来，中国科技成就让世人瞩目，探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是（）A．高铁因为速度快所以惯性大 B．国产大飞机减速下降时，其机械能守恒 C．绕月飞行的“嫦娥”探测器，运动状态不断发生变化 D．“天舟一号”发射上升的过程中，受平衡力的作用【考点】机械能的守恒；物体运动状态变化的判断；惯性的概念；平衡状态的判断．【专题】应用题；运动和力；应用能力．【答案】C【分析】（1）惯性是物体本身固有的属性，只与物体的质量有关；（2）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；（3）物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，如果速度大小和方向改变，说明运动状态改变；（4）物体受到平衡力时会保持静止状态或匀速直线运动状态。【解答】解：A、惯性是物体本身固有的属性，与物体的质量有关，与速度无关，故A错误；B、飞机在减速下降时质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故B错误；C、绕月飞行的“嫦娥”运动方向在不断的变化，说明其运动状态不断发生变化，故C正确；D、“天舟一号”发射上升的过程中，速度不断变大，故受非平衡力的作用，故D错误。故选：C。【点评】本题通过热点问题考查物理知识，覆盖面比较广，要求学生必须掌握基本的物理知识，并能和生产生活社会联系起来。此类题目是近几年比较流行的题目。二．填空题（共8小题）13．（2024•佳县模拟）小美居住的小区单元楼加装了电梯，极大的方便了居民的出行。小美乘坐电梯匀速下楼时，相对电梯，小美是静止的，小美的机械能减小（选填“增大”“减小”或“不变”）；若小美乘坐电梯从7楼下降到1楼用时0.2min，每层楼高为3m，则电梯下降的平均速度为5.4km/h。【考点】机械能的概念；运动和静止的相对性；平均速度．【专题】机械能及其转化；其他综合题；理解能力．【答案】静止；减小；5.4。【分析】（1）被研究对象是否运动，主要看被研究对象与参照物之间的距离是否发生变化，如果有变化，则是运动的，没有变化，则是静止的；（2）机械能等于动能与势能之和，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；（3）根据速度公式即可解答。【解答】解：（1）乘坐电梯匀速下楼时，人和电梯之间的位置没发生变化，所以相对于电梯是静止的。（2）电梯匀速下降的过程中，质量和速度都没有变化，所以动能不变；但是他的位置变低了，也就是重力势能变小了，故机械能减小。（3）乘坐电梯从7楼下降到1楼所通过的距离s＝（7﹣1）×3m＝18m电梯下降的平均速度为电梯下降的平均速度为5.4km/h。故答案为：静止；减小；5.4。【点评】本题考查了参照物、机械能以及速度，属于基础题目。14．（2022•陕西模拟）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片．弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的重力势能转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能大于（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能不为零（选填“为零”或“不为零”）．【考点】动能和重力势能的相互转化；动能大小与速度的关系；机械能的概念．【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．【答案】重力势能；大于；不为零【分析】（1）物体由于运动而具有的能叫做动能，动能的大小与质量和速度两个因素有关，物体质量越大，速度越快，物体具有的动能越大；（2）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与质量和高度有关，物体质量越大、高度越高、物体具有的重力势能就越大；（3）机械能包括物体的动能和势能，图中小球弹跳的最大高度越来越低，隐含的信息是机械能逐渐减小。【解答】解：弹性小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，其重力势能变小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能；由图知，小球弹跳的最大高度越来越低，说明小球克服空气阻力做功，与地面撞击做功，则小球机械能逐渐减小，且B点在C点之前，所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能；在C点时，小球有一定的速度，所以动能不为零。故答案为：重力势能；大于；不为零。【点评】本题考查了动能和势能的相互转化以及比较机械能的大小，对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度越来越低，说明小球的机械能越来越小。15．（2022•雁塔区校级二模）2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器成功着陆火星。如图所示，质量为1300kg的“天问一号”在距火星表面100m高处短暂悬停，选定安全地点后平稳着陆。悬停时发动机要持续向下喷出高温高压的燃气，则“天问一号”受到向上推力的施力物体是喷出的气体。此现象说明力的作用是相互的。“天问一号”在100m高空水平移动的过程中，“天问一号”在火星上所受的重力对“天问一号”不做功（选填“做功”或“不做功”）。【考点】力是否做功的判断；力的相互性．【专题】应用题；运动和力；应用能力．【答案】喷出的气体；相互的；不做功。【分析】（1）当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。（2）物体在水平方向上移动，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功。【解答】解：（1）“天问一号”悬停时，向下喷出高温高压的燃气，“天问一号”对气体产生一个向下的力，气体对“天问一号”产生一个向上的力，“天问一号”获得向上的推力，这是利用了力的作用是相互的；推动“天问一号”向上加速运动的力的施力物体是喷出的气体。（2）天问一号在100m高空水平移动的过程中，在重力的方向上没有移动距离，天问一号所受的火星重力对天问一号不做功。故答案为：喷出的气体；相互的；不做功。【点评】本题主要考查了施力物体、力的作用是相互的、功等知识，是一道综合题。16．（2023•高新区校级模拟）如图1所示，小明制做橡皮筋测力计，这是利用了物体受力越大，物体的形变就越大的原理。如图2所示，用一根橡皮筋拉动放在桌面上的书匀速前进，然后在书和桌面间垫几支圆柱形铅笔，再次拉动它匀速前进，得出变滑动为滚动可以减小物体间摩擦。如图3所示，将橡皮筋在罐子的盖子和罐底的小孔固定，将罐子在水平地面上滚出去后又会自己往回滚，在罐子滚回来的过程中，能量转化是：弹性势能转化为动能。【考点】动能和弹性势能的相互转化；弹簧测力计的原理；减小有害摩擦的方法；动能和重力势能的相互转化．【专题】重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．【答案】（1）形变；（2）减小；（3）弹性势；动。【分析】（1）橡皮筋受到的拉力越大，其形变就越大；（2）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动；（3）橡皮筋在缠绕过程中具有了弹性势能，在“魔罐”滚回来的过程中，弹性势能再转化为动能。【解答】解：（1）由图可知，橡皮筋测力计的原理是使物体发生形变的外力越大，物体的形变就越大；（2）图乙中，由该小实验可得出变滑动为滚动可以减小物体间摩擦；（3）图丙中，小明将“魔罐”在水平地面上滚出去后，“魔罐”内的橡皮筋发生缠绕，将动能转化为弹性势能；当动能为零时，弹性势能最大，随后弹性势能转化为动能，橡皮筋的弹性势能减小，动能增大，“魔罐”开始向回滚动。故答案为：（1）形变；（2）减小；（3）弹性势；动。【点评】本题通过三个小实验，考查了橡皮筋测力计的原理、减小摩擦力的方法、能量的转化等，有一定综合性，但难度不大。17．（2023•山阳县模拟）某汽车厂商对汽车进行试验。将汽车模型放在如图﹣1所示的风洞中，固定在水平地面不动，让风（流动的空气）高速地迎面吹来，模拟汽车在空气中高速运动的情形。汽车模型相对于风是运动的。汽车外形呈流线型，快速行驶时对地面的压力比静止时小（选填“大”或“小”）。汽车在水平路面上以90kW的恒定功率启动并做直线运动，运动过程中受到的阻力大小不变，运动的速度v与时间t的关系如图﹣2所示，则在0～10s时间内，汽车发动机做功9×105J。汽车运动过程中受到的阻力是3000N。【考点】功、功率的图像问题；运动和静止的相对性；流体压强与流速的关系；功的简单计算；功率的计算；功率的推导式P＝Fv．【专题】功、功率、机械效率；应用能力．【答案】运动；小；9×105；3000。【分析】（1）同一物体是运动还是静止，取决于选择的参照物，参照物不同，其运动和静止的状态可能不同。这就是运动和静止的相对性；（2）根据流体压强与流速的关系可比较高速流动的空气对模型车向上向下压强的大小；（3）知道轿车以90kW的恒定功率做直线运动，利用W＝Pt求轿车发动机做功，再利用P＝Fv求汽车匀速行驶时的牵引力，而汽车匀速行驶，根据二力平衡条件求汽车受到的阻力。【解答】解：汽车模型相对于风，它们之间的位置发生了变化，是运动的；汽车的车身形状上凸下平，上方空气的流速大，压强小，下方空气流速慢、压强大，会产生向上的升力，快速行驶时对地面的压力比静止时小；轿车的功率P＝90kW＝9×104W，则轿车发动机在0～10s时间内做功为：W＝Pt＝9×104W×10s＝9×105J，由图示知轿车匀速运动时的速度v＝30m/s，由P＝＝Fv得到轿车运动过程中受到的阻力为：f＝F＝＝3000N。故答案为：运动；小；9×105；3000。【点评】本题考查了运动和静止的相对性、流体的压强与流速的关系、功率公式和二力平衡条件的掌握和应用，综合性较强。18．（2024•子洲县三模）如图甲所示，在高铁站，离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线，人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为动车进站时车厢附近空气流速大、压强小，防止乘客会被“推”向列车，从而发生危险。为了充分利用能量，某地高铁站火车进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，如图乙所示，进站上坡前关闭发动机，列车由于具有惯性冲上缓坡，这样设计可以让列车无动力滑行，进站时将动能转化为重力势能储存起来。【考点】动能和重力势能的相互转化；运用惯性判断物体的运动；流体压强与流速的关系．【专题】运动和力；气体的压强、流体压强与流速的关系；机械能及其转化；应用能力．【答案】小；惯性；重力势。【分析】（1）流体流速大的位置压强小；（2）惯性是指物体有保持原来运动状态不变的性质；（3）当物体的高度升高时，物体的重力势能就会增加，动能就会减小，当高度减小时，物体的重力势能会转化为动能。【解答】解：人离高速列车比较近时，高速列车的速度很大，人和高速列车的之间的空气流动速度很大，压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车，发生交通事故。列车进站时，关闭发动机，列车由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动冲上缓坡，此时高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。故答案为：小；惯性；重力势。【点评】本题考查流体压强与流速的关系、惯性和机械能，是对势能和动能之间转化的直接应用，题目比较简单。19．（2024•商南县模拟）如图﹣1，将小铁块绑在橡皮筋上，橡皮筋固定在易拉罐两端，易拉罐从不太陡斜面上滚下后会立刻滚上斜坡，说明势能与动能可以相互转化。如图﹣2，在空易拉罐中加少量的水，加热水沸腾以后，用橡皮泥堵住罐口，撤去酒精灯，过一会观察到易拉罐变瘪，这个现象证明了大气压的存在。如图﹣3，将两个空易拉罐平行放置在水平桌面上，在两个易拉罐中间用力吹气，两个易拉罐相互靠近，说明流体的流速越大压强越小。【考点】动能和重力势能的相互转化；动能和弹性势能的相互转化；大气压存在的现象；流体压强与流速的关系．【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系；机械能及其转化；应用能力．【答案】势；大气压；小。【分析】（1）动能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，弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；（2）用酒精灯给易拉罐加热后用橡皮泥堵住罐口，让易拉罐自然冷却，罐内气体压强小于外界的大气压强，外界大气压强把易拉罐压瘪；（3）流体的流速越大的位置压强越小。【解答】解：（1）易拉罐从不太陡斜面上滚下，是重力势能转化为动能，动能转化为弹性势能，易拉罐立刻滚上斜坡，弹性势能转化动能，动能转化为重力势能，说明动能和势能是可以相互转化的。（2）在空易拉罐中加少量的水，加热水沸腾以后，用橡皮泥堵住罐口，撤去酒精灯，过一会观察到易拉罐变瘪，这个现象证明了大气压的存在，是大气压将易拉罐压瘪的。（3）在两个易拉罐中间用力吹气，流体的流速越大的位置压强越小，在易拉罐外侧压强的作用下，两个易拉罐相互靠近。故答案为：势；大气压；小。【点评】本题考查了机械能的转化、大气压和流体压强与流速的关系，综合性较强。20．（2022•合阳县一模）炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能逐渐变小（选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），以车为参照物，两边的树木是运动（选填“运动”或“静止”）的。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为36km/h。【考点】动能和重力势能的相互转化；运动和静止的相对性；功率的计算．【专题】应用题；参照思想；其他综合题；应用能力．【答案】逐渐变小；运动；36。【分析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。（2）判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间位置没有发生改变，物体是静止的，否则是运动的；（3）知道牵引力的功率和受到的牵引力，根据P＝＝＝Fv求出行驶的速度。【解答】解：洒水车在匀速行驶过程中，速度不变，高度不变，但水不停地在减少，总质量在减少，则动能和重力势能都会逐渐变小，所以洒水车的机械能逐渐变小；以车为参照物，两边的树木和车之间发生位置的变化，所以两边的树是运动的；由P＝＝＝Fv可得，洒水车行驶速度的大小：v＝＝＝10m/s＝36km/h。故答案为：逐渐变小；运动；36。【点评】此题考查机械能的转化、运动和静止的相对性、功率推导公式的应用，属于力学综合题，难度中等。三．实验探究题（共3小题）21．（2024•紫阳县三模）实验小组的同学在工地上看到如图﹣1所示的夯式打桩机的重锤由高处下落后能将下面的钢桩打入地里。通过讨论，小组同学知道重锤将钢桩打入地里是因为被举高的重锤具有重力势能，那么物体的重力势能和什么因素有关呢？针对这个问题，小组同学提出如下猜想：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所在高度有关。为了验证上述猜想，小组同学计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图﹣2所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验序号铁块质量m/g铁块距桌面高度H/cm桌腿进入沙子的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）铁块将小桌桌腿撞入沙子的深度越深，表明铁块能够对外做功越多，说明它的重力势能越大。（2）铁块下落的过程重力势能转化为它的动能。（不计空气阻力）（3）为了验证猜想一，需选择表中①④⑤（填实验序号）三组数据进行分析。（4）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是质量一定时，重力势能随着高度的增大而增大。（5）桌子的桌腿进入沙子后，速度不断减小直至静止，桌子的机械能转化为内能。此过程中能量的总量不变（选填“减小”“增大”或“不变”）。【考点】探究影响物体重力势能大小的因素；探究影响物体重力势能大小的因素﹣重力势能与质量的关系；探究影响物体重力势能大小的因素﹣重力势能与高度的关系．【专题】机械能及其转化；分析、综合能力．【答案】（1）多；大；（2）动；（3）①④⑤；（4）质量一定时，重力势能随着高度的增大而增大；（5）内；不变。【分析】（1）根据物体能够做功多少显示能的大小；（2）重力势能与高度和质量有关，动能与速度和质量有关；（3）（4）根据控制变量法分析；（5）克服阻力做功，将机械能转化为内能；能的总量保持不变。【解答】解：（1）铁块将小桌桌腿撞入沙子的深度越深，推力移动距离越大，表明铁块能够对外做功越多，根据转换法，说明它的重力势能越大。（2）不计空气阻力，铁块下落的过程，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为它的动能。（不计空气阻力）（3）为了验证猜想一，必须控制高度相同，而质量不同，故需选择表中①④⑤三组数据进行分析。（4）分析表中①②③的实验数据，质量相同，而高度不同，高度越高，桌腿进入沙子的深度越深，说明重力势能越大，可得出的结论是质量一定时，重力势能随着高度的增大而增大。（5）桌子的桌腿进入沙子后，速度不断减小直至静止，克服摩擦阻力做功，桌子的机械能转化为内能；根据能量守恒定律，此过程中能量的总量不变。故答案为：（1）多；大；（2）动；（3）①④⑤；（4）质量一定时，重力势能随着高度的增大而增大；（5）内；不变。【点评】本题考查重力势能的有关因素，属于中档题。22．（2023•莲湖区校级三模）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以减小（填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是W1＝W2＝W3。（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系。【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣减小坡度的优点；实验测量平均速度；测量平均速度实验的斜面选择；探究阻力对物体运动的影响；小车从同一高度滑下的原因；探究影响物体动能大小的因素．【专题】定性思想；探究型实验综合题；科学探究能力．【答案】见试题解答内容【分析】（1）如果斜面太高，物体运动时间太短，不容易计时。（2）小车到达水平面时的初速度相同，因此，其具有的动能是相同的，所以小车克服阻力做功是相同的；（3）动能的大小与质量和速度有关。小车前后两次质量相同，控制小车的质量相同，不同高度，反映了小车的运动速度不同，由控制变量法可知，是研究动能与速度的关系。【解答】解：（1）在利用斜面测平均速度时，斜面的坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间越长，便于计时，故应降低斜面坡度；（2）在利用斜面研究阻力对物体运动的影响的实验中，小车的质量始终不变，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，也就是说，小车的做功能力是相同的，最终克服阻力做的功也是相等的；即W1＝W2＝W3；（3）在利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的运动速度，这样设计的目的是为了研究动能与运动速度的关系。故答案为：（1）减小；（2）W1＝W2＝W3；（3）速度。【点评】此题以斜面为纽带考查了测平均速度实验器材的组装、研究阻力对物体运动影响实验中能量的转化以及探究动能的大小与哪些因素有关实验中控制变量法的应用，是一道综合题，但难度不大。23．（2022•碑林区校级模拟）如图弹弓是80、90后小时候都喜欢玩的玩具。小明看到爸爸玩弹弓引起了他的好奇。他根据所学知识知道弹珠的弹射距离与橡皮条的弹性势能有关，所以他想探究“橡皮条的弹性势能与橡皮条长度、宽度的关系。”于是小明同学利用相同的弹珠，材料和厚度相同，长宽不同的橡皮条进行实验，他依次将橡皮条固定在弹弓上。在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表。次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m1a0.5015.0013.202b0.5020.0010.103c0.5025.009.104d0.5030.008.205e0.5035.006.006f0.5040.003.007g0.8020.0012.008h1.0020.0014.009i1.0020.00（1）实验中，是通过弹珠射出的距离来反映橡皮条弹性势能大小的。（2）比较第1﹣6次实验可以得到的实验结论是：其它条件不变时，橡皮条越短，具有的弹性势能越大。（3）对比2、7、8次实验数据可以得到：其它条件不变时，橡皮条越宽具有弹性势能越大。（4）小明同学想进一步研究弹珠弹射水平距离与弹珠质量的关系，在前面实验基础上又用质量较大的铁弹珠进行了第9次实验，小明认为同样的橡皮条，拉伸相同的伸长量，橡皮条具有的弹性势能一样大，转化给弹珠的动能一样大，由于铁弹珠的质量大，其速度小，因此可以判断出弹射的水平距离小于14m。（选填“大于”“等于”或者“小于”）（5）小明想做一个能将弹珠发射的更远弹弓，应选用D的橡皮条。A.窄面长的B.宽而长的C.窄而短的D.宽而短的（6）你认为影响橡皮条弹性势能大小的因素还有橡皮条的厚度（写出一条即可）。【考点】探究影响物体弹性势能大小的因素﹣弹性势能与弹性形变大小的关系；探究影响物体弹性势能大小的因素；探究影响物体弹性势能大小的因素﹣弹性势能大小的现象表现．【专题】实验题；机械能及其转化；实验基本能力．【答案】（1）弹珠射出的距离；（2）橡皮条越短，具有的弹性势能越大；（3）2、7、8；（4）小；小于；（5）D；（6）橡皮条的厚度。【分析】（1）弹弓橡皮条弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大；这就是物理中常用的转换法；（2）具有弹性的物体发生弹性形变时，具有弹性势能。弹性势能的大小跟物体发生弹性形变大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大。根据表格中的数据，利用控制变量法分析。【解答】解：（1）弹弓橡皮条弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大；这里将弹性势能的大小转换为弹珠运动的距离，这就是物理中常用的转换法；（2）比较第1﹣6次实验，橡皮条宽相同，橡皮条越长，弹射的水平距离越短，可以得到的实验结论是：其它条件不变时，橡皮条越短，具有的弹性势能越大；（3）探究橡皮条宽度对弹性势能大小的影响，应控制橡皮条的长度相同，故选2、7、8三次实验数据进行分析；（4）弹珠射出时弹性势能转化为动能，弹性势能一定，动能一定，铁弹珠质量大，速度小，移动距离小，故弹射的水平距离小于14m；（5）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，若想做一个能将弹珠发射的更远的弹弓，应选宽而短的，故选D；（6）橡皮条的长度、宽度、厚度、材料等都影响橡皮条的弹性势能大小。故答案为：（1）弹珠射出的距离；（2）橡皮条越短，具有的弹性势能越大；（3）2、7、8；（4）小；小于；（5）D；（6）橡皮条的厚度。【点评】（1）能用控制变量法研究具有弹性的物体弹性势能大小的影响因素。（2）掌握弹性势能大小跟物体的弹性形变大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大。四．计算题（共2小题）24．（2022•武功县模拟）我国首款大型水陆两栖飞机如图所示，该飞机蓄满水后总质量60吨，为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方200m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求（1）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。【考点】功率的推导式P＝Fv；阿基米德原理的理解；物体浮沉条件；功率的计算．【专题】计算题；应用题；功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积为60m3；（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为2×104W；（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为2.5×105N。【分析】（1）知道飞机蓄满水后总质量，飞机漂浮，蓄满水时所受浮力等于总的重力，根据F浮＝G总＝m总g求出蓄满水时所受浮力，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；（2）知道每次投水的质量和下落的高度以及下落时间，根据P＝＝＝求出每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，知道飞机的速度和飞机发动机牵引力的总功率，根据P＝＝＝Fv求出飞机所受的牵引力。【解答】解：（1）飞机漂浮，蓄满水时所受浮力等于总的重力，即：F浮＝G总＝m总g＝60×103kg×10N/kg＝6×105N，根据阿基米德原理可知飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积V排＝＝＝60m3；（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率P＝＝＝＝＝2×104W；（3）根据P＝＝＝Fv可知飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力F＝＝＝2.5×105N。答：（1）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积为60m3；（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为2×104W；（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为2.5×105N。【点评】本题考查了浮力的计算、重力公式和做功公式、功率公式的灵活应用，要注意计算平均功率时常用P＝、计算瞬时功率时常用P＝Fv。25．（2024•榆阳区三模）随着科学技术的不断发展，无人机的应用领域愈发广泛。如图是某公司的送餐无人机。某次送货过程中，该无人机搭载重50N的货物，在20s内沿竖直方向匀速上升100m后到达目的地。（1）该无人机上升过程中的平均速度是多少？（2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是多少？【考点】功的简单计算；平均速度．【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）该无人机上升过程中的平均速度是5m/s；（2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是5000J。【分析】（1）利用速度计算公式求得该无人机上升过程中的平均速度；（2）无人机沿竖直方向匀速上升，则拉力等于重力，利用W＝Fs求得拉力对货物做的功。【解答】解：（1）该无人机上升过程中的平均速度是（2）无人机沿竖直方向匀速上升，则拉力等于重力，拉力对货物做的功是W＝Fs＝50N×100m＝5000J答：（1）该无人机上升过程中的平均速度是5m/s；（2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是5000J。【点评】此题考查了功的计算及速度计算公式的应用，属于基础知识。

考点卡片1．常见的长度及估测【知识点认识】1．在没有精确测量工具的情况下，可以通过一些简单的方法来估测长度，比如使用手掌的宽度、步长、或者已知长度的物体作为参照。【命题方向】1．基本概念：考察学生对长度单位、换算关系以及长度测量的基本概念的理解。2．估测技巧：通过实际问题或情景，考察学生使用估测技巧的能力，如利用手掌宽度、步长等进行估测。例：下列说法符合实际情况的是（）A.课桌的高度约为10dmB.手掌宽度约为10cmC.物理课本长度约为10μmD.一个分子的直径约为10﹣1m分析：根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。解析：解：A.课桌的高度约为80cm＝8dm，故A不符合实际；B.手掌宽度约为10cm，故B符合实际；C.物理课本长度约为28cm＝2.8×105μm，故C不符合实际；D.一个分子的直径约为10﹣10m，故D不符合实际。故选：B。点评：对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测，是初中学生需要掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力。【解题方法点拨】1．忽视单位换算中的进率。2．估测时过于依赖直觉，缺乏参照物。3．测量时不注重读数的准确性。2．时间的估测【知识点认识】1．利用日常经验，如步行速度或心跳频率，作为时间估测的参考。使用简单的计数方法，如数心跳或步数，来估测时间。【命题方向】根据给定情境估测时间并填写。例：实验室的常用秒表，长针走一圈是30s，估计一下自己的身体的“生物钟”﹣﹣脉搏跳动10次大约7.5s。分析：利用对实验室常用秒表的认识来分析长针走一圈是多少秒，首先估计一下1min（60s）内脉搏跳动的次数，再算出每跳动一次所用的时间，便可以计算出跳动10次所用的时间。解析：解：实验室的常用秒表，长针走一圈是30s，在60s内脉搏跳动的次数大约是80次，脉搏跳动一次所用的时间为：＝0.75s/次，搏跳动10次大约为：0.75s/次×10次＝7.5s。故答案为：30，7.5。点评：本题考查了学生对时间的估测，这就需要学生注重对日常生活的积累。【解题方法点拨】需要注重对日常生活的积累。3．参照物的选择【知识点认识】1．参照物的选择：参照物的选择是任意的，既可以选相对地面静止的物体，也可以选运动的物体作为参照物．可本着便于研究的原则，选取合适的参照物，如研究地面上物体的运动，通常选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物．被研究的物体本身不能选作参照物，因为以此研究对象为参照物，研究对象永远都是静止的．2．参照物的判断方法：方法指南：①要明确研究对象；②明确物体的运动情况；③如果研究对象是运动的，哪个物体相对于它的位置发生了改变，哪个物体就是参照物；如果研究对象是静止的，哪个物体相对它的位置没有改变，哪个物体就是参照物．【命题方向】参照物的选择是中考的热点．例：古诗有云：“人从桥上过，桥流水不流。”其中“桥流水不流”这一句中，诗人选择的参照物是（）A.桥B.河岸C.水D.岸上的树分析：运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的。解析：解：“桥流”说明桥处于相对运动状态，那么所选参照物与桥之间的位置应该发生了变化；诗人在桥上走，以流动的水为参照物，水是相对静止的，桥就是运动的，所以会感觉“桥流水不流”，故C正确，ABD错误。故选：C。点评：判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，再判断被研究的物体和参照物之间的位置是否变化。【解题方法点拨】参照物的选取是任意的，视研究问题的方便而定．例如：在研究地面上的物体的运动状态时，通常选地面或固定在地面上的物体为参照物；在研究行驶的车辆上的物体的运动时，可以选车厢为参照物．选择的参照物不能是被研究物体本身，否则，研究对象永远是静止的，是没有意义的．。4．运动和静止的相对性【知识点认识】1．选取的参照物不同，物体的运动情况就不同，所以物体的运动和静止是相对的。2．相对静止：若两个物体以同样快慢、向同一方向运动，则它们是相对静止的关系。（1）卡车和联合收割机：以地面为参照物，二者都是运动的；以卡车为参照物，收割机是静止的；以收割机为参照物，卡车是静止的。（2）空中加油机和受油机：以地面为参照物，二者都是运动的；以加油机为参照物，受油机是静止的；以受油机为参照物，加油机也是静止的。【命题方向】所选参照物与运动状态之间的关系．例：甲、乙两同学以相同的速度同向骑行在滨河大道上，分别以乙同学、大道两旁的房屋为参照物，甲同学的状态（）A.都是运动的B.都是静止的C.运动、静止D.静止、运动分析：物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。解析：解：甲、乙两同学以相同的速度同向运动，以乙同学为参照物，甲同学和乙同学的位置没有发生变化，甲同学是静止的；以道路两旁的房屋为参照物，甲同学的位置发生变化，甲同学是运动的。故选：D。点评：一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。【解题方法点拨】运动和静止的相对性意味着物体的运动状态取决于所选参照物，不同的参照物可能导致不同的描述。5．速度的估测【知识点的认识】常见的速度值：1、一般人正常步行速度大约1.1m/s（4km/h）；2、自行车的行驶速度约为5m/s；3、15℃时声音在空气中的传播速度约为340m/s；4、人心跳65～85次的时间大约1min；5、世界百米赛的记录10m/s以内；6、高速公路上行驶的小汽车最高速度120km/h；7、大型喷气客机飞行的速度约900km/h；8、高铁正常行驶的速度约300km/h；9、超音速战斗机700m/s；10、子弹出膛1000m/s；11、蜗牛爬行的速度1.5mm/s。【命题方向】考查学生对日常生活中常见的物理量数值的估测判断。例：下列关于一个中学生的相关物理量估测最合理的是（）A.步行速度约为1.2m/sB.身高约为160dmC.100m短跑成绩约5sD.一枚硬币的厚度为1cm分析：不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。解析：解：A、中学生正常步行的速度在1.2m/s左右，故A合理；B、成年人的身高在170cm左右，中学生的身高略小于成年人，在160cm＝16dm左右，故B不合理；C、男子百米世界纪录略小于10s，中学生百米成绩不可能小于10s，一般在15s左右，故C不合理；D、一枚硬币的厚度约为1.5mm，故D不合理。故选：A。点评：对于生活中数据的估测，应从实际的角度出发进行判断，也可从自己的角度出发判断，如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较，只要相差不大，即该数据就是合理的。【解题方法点拨】需要注重对日常生活的积累。6．平均速度【知识点认识】（1）平均速度是描述物体运动平均快慢程度的物理量；平均速度等于运动物体在一段时间内运动的路程与通过这段路程所用时间的比值；（2）平均速度：公式（v指平均速度，s是路程，t是时间）。【命题方向】平均速度的求法，平均速度不是速度的平均的区别题目是中考的命题方向．例：小明在跑百米时前50m用时7.5s，后50m用时7s，求：（1）小明前50m的平均速度。（2）小明后50m的平均速度。（3）小明全程的平均速度。分析：（1）用v1＝计算前50m的平均速度。（2）用v2＝计算后50m的平均速度。（3）用v总＝计算全程平均速度。解析：解：（1）前50m的平均速度是：v1＝＝≈6.67m/s；（2）后50m的平均速度是：v2＝＝≈7.14m/s；（3）全程时间为：t总＝7.5s+7s＝14.5s，全程平均速度为：v总＝＝≈6.90m/s。答：（1）前50m的平均速度是6.67m/s。（2）后50m的平均速度是7.14m/s。（3