2023年福建省中考物理复习专题练：10功和机械能

2023年福建省中考物理复习专题练：10功和机械能一．选择题（共15小题）1．（2022•思明区二模）北京冬奥会，中国选手谷爱凌获得自由式滑雪大跳台项目冠军，比赛过程的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（）A．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能 B．运动到c点时，速度为零，处于平衡状态 C．从c运动到d的过中，机械能减小 D．从d运动到e的过程中，动能增加，机械能增加2．（2022•福州模拟）2022年2月6日亚洲杯决赛中，中国女足以3：2逆转夺冠！比赛中下列说法正确的是（）A．运动员踢球时，球不发生形变 B．运动员踢球时，脚对球的力大于球对脚的力 C．球被踢出后，球在空中飞行过程中脚对球做功 D．球被踢出后，球在空中飞行过程中运动状态发生改变3．（2022•南安市模拟）如图所示的实验中，小车从斜面的某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）。则下列说法中正确的是（）A．小车在斜面上下滑的过程中，小车的动能转化为重力势能 B．小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能增大 C．小车在斜面上下滑的过程中，小车的惯性增大 D．若木板的表面光滑且足够长，则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变4．（2019•南安市校级一模）如图所示，将小球与固定在竖直墙壁上的轻质弹簧相连，小球可以在光滑的水平面上滑动。当小球在O点时，弹簧处于自然伸长状态。现将小球推至A点，松手后小球在AB间运动。（不考虑空气阻力）下列说法正确的是（）A．小球在O点时，受到弹簧向右的弹力 B．小球在O点时，动能最大 C．小球在B点时，动能最大 D．小球的机械能越来越小，最终会停下来5．（2022•厦门二模）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a．c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（）A．b点重力势能最大 B．a、c两点的动能相等 C．d点的机械能小于e点 D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能6．（2022•连江县校级模拟）如图所示为滚摆运动的现象，下列解释中不正确的是（）A．滚摆运动过程中动能与势能在发生相互转化 B．滚摆下降时重力势能减小、动能增大 C．滚摆上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 D．滚摆运动过程中有部分机械能转化为内能7．（2022•泉州模拟）如图是体育测试中投掷实心球的情景，P点是实心球运动轨迹的最高点。实心球在空中运动的过程中（）A．重力不断增大 B．重力没有做功 C．运动状态不断改变 D．运动到P点时处于平衡状态8．（2022•南安市模拟）2022年4月，中国“太空三人组”搭乘神舟十三号返回地球。如图，返回舱进入大气层后加速下落的过程中外表热得发红，返回舱的（）A．动能减小 B．重力势能增大 C．机械能减小 D．机械能不变9．（2022•延平区模拟）2022年4月16日上午9点56分中国载人航天飞船神舟十三号返回舱在东风着陆场完美着陆。如图所示，返回舱在空中加速下落时的能量变化情况正确的是（）A．动能转化为重力势能，动能减小 B．机械能一定守恒 C．重力势能转化为动能，动能增加 D．无能量的转化，重力势能和动能不变10．（2022•漳州模拟）为加强国防，我国某空军进行了跳伞登陆训练，如图所示，某军人在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像，其中正确的是（）A． B． C． D．11．（2022•厦门一模）中国女足在2022女足亚洲杯决赛中以3﹣2逆转战胜韩国队夺冠，替补出场的肖裕仪远射打入制胜一球。如图是其进球路径的示意图，足球在空中飞行过程中（）A．动能不断减小 B．重力势能不断增加 C．机械能不断减小 D．最高点时动能为零12．（2022•福州模拟）如图甲所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2。则（）A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＜F2，P1＞P213．（2022•三元区模拟）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（）A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大 C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大14．（2021•仓山区校级模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，如图乙。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能在t3时刻最大 B．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是先减小后增大 C．实验中所用小球的质量为5kg D．当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态15．（2022•思明区校级二模）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二．填空题（共7小题）16．（2022•思明区二模）神舟十三号返回地球，如图，返回舱在离地104m的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至10m/s，此后匀速下降，距离地面1m时启动反推发动机减速，最后稳稳落地，这一过程历时约800s。若返回舱总质量3×103kg，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比。这一过程，返回舱重力的功率为W。当返回舱速度为20m/s时，空气阻力为N。17．（2022•三明模拟）不同瓷砖的防滑性能有所不同。如图1，用恒为4N的水平拉力F向右拖动木块，沿着平滑的甲、乙、丙三种瓷砖表面做直线运动。图2是木块运动的路程s随时间t变化的图像。分析图像可知：0～2s内，拉力做功的功率为W；甲、乙、丙三种瓷砖的粗糙程度从大到小的排序是。18．（2022•宁德模拟）弹簧下端固定在水平地面，如图甲所示，小球静止在弹簧上，此时小球受到的弹力重力；现将该小球从弹簧正上方自由释放，如图乙所示，小球经过A、B到达最低点C，经过点时小球速度最大。19．（2022•思明区校级二模）2022年2月4日冬奥会开幕式，北京将一张亮丽的科技名片交给了世界。（1）开幕式上，400名演员手持发光杆进行表演，发光杆中的光源是LED灯，它发出的白光其实是由红、、蓝三种色光混合而成的；（2）五星红旗经过全国各民族、各行业的176名代表的传递被郑重地交给国旗班。在传递国旗过程中，以国旗为参照物，站在地面不动的传旗手是的；（3）在国旗传递时，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场，“响彻全场”主要是用来描述声音的。（4）在奥运五环“破冰而出”的场景中，绚丽的激光打在冰立方上，冰球运动员与影像冰球击打互动，观众能从各个角度看到冰立方上的影像，是因为发生了光的；晶莹剔透的奥运五环，于碎冰中徐徐升起，五环的机械能。20．（2022•鼓楼区校级二模）如图所示，此时木板B相对于地面静止，木块A以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计测力计、滑轮和绳子的自重及摩擦），则拉力的功率是W，B与地面之间摩擦力是N，方向水平向。21．（2022•南平模拟）如图避险车道是与高速路长下坡相连的一段很短的分岔车道，供失控车辆安全减速。（1）避险车道设在长下坡的前方，驾驶员很远就可以看到，这利用光在同种均匀介质中沿传播。（2）避险车道有一定的坡度，失控车辆冲上车道时，能转化为重力势能而减速。（3）避险车道路面上铺着疏松碎石垫层，是通过增大力而减速。22．（2022•洛江区模拟）中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能（选填“大于”或“等于”）零。三．实验探究题（共1小题）23．（2022•新罗区校级模拟）为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。实验序号小球的质量m/g小球自由滚下的高度h/cm木块被撞后运动的距离s/m甲10108乙1052丙201016（1）实验中通过比较木块被撞后来判断钢球动能的大小。（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的相同；比较甲、乙两图，得到的结论是。（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。进一步探究，获得了表格内的数据：分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与（选填“超载”或“超速”）有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是。四．计算题（共7小题）24．（2022•宁德模拟）氢燃料电池可作为汽车的绿色动力源，其最大优势就是真正的实现了“零排放”目标。一辆新型氢燃料电池车质量为1600kg；车轮与水平地面的总接触面积为0.08m2。在某次测试中，氢燃料电池车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶50s，已知运动中受到的阻力恒为1400N。求：（1）氢燃料电池车的重力；（2）当静止在水平地面上时，氢燃料电池车对地面的压强；（3）氢燃料电池车在此次测试过程中牵引力做的功。25．（2022•鼓楼区校级模拟）如图所示是科技人员制造出可自主作业，科技含量高的四轮无人驾驶电动清扫车。某清扫车空载时质量为400kg，车轮与地面的总接触面积为200cm2。当清扫车空载时在平直公路上匀速直线行驶600m，用时10min，牵引力的功率为800W。求这段路程中：（1）清扫车的速度。（2）清扫车对水平地面的压强。（3）清扫车受到的阻力。26．（2022•鼓楼区校级模拟）冰壶运动为冬奥会上的比赛项目。如图甲所示是比赛用的冰壶，若其质量18kg，与冰面接触面积为240cm2，某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，共用时12.5s，如图乙，求：（1）冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压强；（2）这次投掷过程中冰壶的平均速度；（3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功；（4）冰壶在整个运动过程中重力做功多少焦耳，冰和冰壶内能增加多少焦耳？27．（2022•泉州模拟）某5G自动驾驶汽车的质量为1.6×103kg，空载时车轮与水平地面的总接触面积是0.08m2。在平直公路上测试其性能时，空载的汽车以恒定功率由静止开始运动，经10s后恰好达到最大速度vm，接着匀速运动40s后关闭发动机，又继续滑行20s后停下，整个过程汽车发动机对外做功1×107J。若汽车在全程运动中受到的阻力恒为车重的0.25倍，汽车运动过程的速度与时间关系图象如图所示。求：（1）汽车空载时对水平地面的压强；（2）汽车发动机对外做功的功率；（3）汽车的最大速度vm。28．（2022•福州模拟）如图，一质量不计的跳板AB，两端分别与河岸和浮箱连接，且可以在竖直方向转动（不计转动过程摩擦）。浮箱上放着5包相同的货物，一位工人逐个将货物通过跳板搬至岸上。浮箱为长方体，上下浮动时上表面保持水平，水面相对河岸位置不变。已知人、浮箱和每包货物的重均为500N，浮箱底面积为2m2。求：（1）人站在浮箱上还未开始搬运时，漂浮的浮箱受到浮力；（2）当人背着最后一包货物走到AB中点C时，浮箱受到浮力（不计跳板形变）；（3）将货物从B搬运到A，搬第一包货物与最后一包货物，货物克服重力做功相差多少？29．（2022•龙岩模拟）我国的“天问一号”火星着陆后，“祝融号”火星车开展巡视探测任务，如图所示。截至2021年12月31日，天问一号环绕器在轨运行526天，火星车在火星表面累计行走超过1400m。已知火星车质量为240kg，六个轮子与火星表面接触的总面积为0.02m2，在火星上的重力是地球的0.4倍，g取10N/kg。求：（1）火星车在火星上的重力；（2）火星车对火星表面的压强；（3）若火星车在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍，火星车行驶1000m牵引力做的功。30．（2022•湖里区校级模拟）2021年5月15日，我国自主研发的“天问一号”着陆巡视器搭载“祝融”号火星车成功着陆火星表面，如图所示，这是我国首次执行的火星着陆任务。“祝融”号火星车高度约1.85m，质量约240kg，6个车轮均可独立驱动，所有车轮与地面接触总面积约为200cm2，最大行驶速度为200m/h，设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日，火星车要完成的任务之一是火星巡视区形貌和地质构造探测，据调查研究：火星表面重力约为地球表面重力的13（1）若火星车要到离营地1.4km的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间；（2）“祝融”号火星车对火星表面的压强；（3）若火星车以最大速度行驶时功率为12W，则它在行驶时受到的牵引力是多少？

2023年福建省中考物理复习专题练：10功和机械能参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．（2022•思明区二模）北京冬奥会，中国选手谷爱凌获得自由式滑雪大跳台项目冠军，比赛过程的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（）A．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能 B．运动到c点时，速度为零，处于平衡状态 C．从c运动到d的过中，机械能减小 D．从d运动到e的过程中，动能增加，机械能增加【解答】解：A、从a运动到b的过程中，谷爱凌质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能减少，动能增加，是将重力势能转化为动能，故A错误；B、运动到c点时，她在水平方向上速度不为零，此时她受到重力和空气阻力的作用，这两个力不是平衡力，所以此时处于非平衡状态，故B错误；C、从c运动到d的过中，其质量不变、速度增大、高度减小，其重力势能大部分转化为动能，由于受到雪地的摩擦力，还会有一部分转化为内能，所以机械能减小，故C正确；D、从d运动到e的过程中，她的质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能减少，动能增加；由于存在阻力，克服阻力做功，她的机械能会减小，故D错误。故选：C。2．（2022•福州模拟）2022年2月6日亚洲杯决赛中，中国女足以3：2逆转夺冠！比赛中下列说法正确的是（）A．运动员踢球时，球不发生形变 B．运动员踢球时，脚对球的力大于球对脚的力 C．球被踢出后，球在空中飞行过程中脚对球做功 D．球被踢出后，球在空中飞行过程中运动状态发生改变【解答】解：A、力可以改变物体的形状，运动员踢球时，球受到了力的作用，球会发生形变，故A错误；B、运动员踢球时，脚对球的力与球对脚的力是一对相互作用的力，大小相等，故B错误；C、足球被踢出后仍能继续运动，是因为足球具有惯性，足球在继续运动时，脚对球已不再施力，所以脚没有做功，故C错误；D、球被踢出后，忽略空气影响，球在空中飞行过程中只受重力作用，处于非平衡状态，运动状态发生改变，故D正确。故选：D。3．（2022•南安市模拟）如图所示的实验中，小车从斜面的某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）。则下列说法中正确的是（）A．小车在斜面上下滑的过程中，小车的动能转化为重力势能 B．小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能增大 C．小车在斜面上下滑的过程中，小车的惯性增大 D．若木板的表面光滑且足够长，则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变【解答】解：A、小车在斜面上下滑的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，故重力势能减小，动能增加，是重力势能转化为动能，故A错误；B、不计空气阻力，但由于存在摩擦，所以小车在斜面上下滑的过程中，小车的一部分机械能转化成了内能，机械能是减小的，故B错误；C、小车在斜面上下滑的过程中，小车的质量不变，则其惯性不变，故C错误；D、若木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，动能不变，故D正确。故选：D。4．（2019•南安市校级一模）如图所示，将小球与固定在竖直墙壁上的轻质弹簧相连，小球可以在光滑的水平面上滑动。当小球在O点时，弹簧处于自然伸长状态。现将小球推至A点，松手后小球在AB间运动。（不考虑空气阻力）下列说法正确的是（）A．小球在O点时，受到弹簧向右的弹力 B．小球在O点时，动能最大 C．小球在B点时，动能最大 D．小球的机械能越来越小，最终会停下来【解答】解：A、由图知，当小球在O点时，弹簧处于自然伸长的状态，没有发生弹性形变，弹簧没有弹力，故A错误；BC、若将小球推至A点，弹簧被压缩，发生弹性形变，产生弹力（推力），小球在推力作用下加速运动，当小球到O点时，弹簧处于自然伸长的状态，弹簧的推力为零，小球的速度达到最大，动能最大，过O点后弹簧被拉伸，对小球产生拉力，小球在拉力的作用下减速运动，到B速度为零，动能最小，故B正确，C错误；D、由于不考虑空气阻力且小球在光滑的水平面上滑动，只有弹力做功，所以机械能守恒，不会停下来，故D错误。故选：B。5．（2022•厦门二模）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a．c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（）A．b点重力势能最大 B．a、c两点的动能相等 C．d点的机械能小于e点 D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能【解答】解：A、由图可知，b点的高度最高，重力势能最大，A正确；B、从能量转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，由于存在阻力会使得一部分机械能损失掉，a、c点的高度相同，重力势能相同，a点的机械能大于c点的机械能，故a点的动能大，B错误；C、皮球由d点到e点时，由于受到阻力作用会损失掉一部分机械能，故机械能减小，d点的机械能大于e点，C错误；D、b点到d点的过程中重力势能转化为动能和内能，D错误。故选：A。6．（2022•连江县校级模拟）如图所示为滚摆运动的现象，下列解释中不正确的是（）A．滚摆运动过程中动能与势能在发生相互转化 B．滚摆下降时重力势能减小、动能增大 C．滚摆上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 D．滚摆运动过程中有部分机械能转化为内能【解答】解：A、滚摆向上运动的过程中，由于高度升高，则重力势能增加，同时速度减小，则动能减小，即动能转化为了重力势能；下降过程中，由于高度减小，则重力势能减小，同时速度增加，则动能增加，即重力势能转化为了动能，故A正确；B、滚摆质量不变，下降时高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增大，故B正确；CD、由A知，滚摆下降时重力势能减小、动能增大；在滚摆运动过程中，滚摆需要克服阻力做功，有一部分机械能会转化为内能，所以两者总和（即机械能）也在减小，滚摆上升的最大高度逐次降低，故C错误，D正确。故选：C。7．（2022•泉州模拟）如图是体育测试中投掷实心球的情景，P点是实心球运动轨迹的最高点。实心球在空中运动的过程中（）A．重力不断增大 B．重力没有做功 C．运动状态不断改变 D．运动到P点时处于平衡状态【解答】解：A．球在向下运动过程中，质量不变，重力不变，故A错误；B．球在空中向下运动的过程中，在球重力的方向有移动的距离，球的重力做功，故B错误；CD．球在空中运动的过程中，只受到重力和阻力的作用，且这两个力不是平衡力，所以运动状态将不断发生改变，故C正确、D错误；故选：C。8．（2022•南安市模拟）2022年4月，中国“太空三人组”搭乘神舟十三号返回地球。如图，返回舱进入大气层后加速下落的过程中外表热得发红，返回舱的（）A．动能减小 B．重力势能增大 C．机械能减小 D．机械能不变【解答】解：AB、返回舱加速下落，质量不变，速度变大，动能变大，高度减小，重力势能减小，故AB错误；CD、返回舱运动过程中，受到空气阻力作用，克服阻力做功，机械能减小，内能增大，一部分机械能转化为内能，故C正确、D错误。故选：C。9．（2022•延平区模拟）2022年4月16日上午9点56分中国载人航天飞船神舟十三号返回舱在东风着陆场完美着陆。如图所示，返回舱在空中加速下落时的能量变化情况正确的是（）A．动能转化为重力势能，动能减小 B．机械能一定守恒 C．重力势能转化为动能，动能增加 D．无能量的转化，重力势能和动能不变【解答】解：返回舱在空中加速下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；由于存在空气摩擦阻力，所以机械能总量减小，故C正确，ABD错误。故选：C。10．（2022•漳州模拟）为加强国防，我国某空军进行了跳伞登陆训练，如图所示，某军人在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像，其中正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、A图线说明物体在做加速运动，故A错误；B、B图线说明物体处于静止状态，路程没有发生变化，故B错误；C、匀速下落中，重力做功为W＝Gh，h变大，所以W变大，而C图线说明重力做功保持不变，故C错误；D、根据P＝Fv可知，物体的重力不变，速度不变，所以功率不变，故D正确。故选：D。11．（2022•厦门一模）中国女足在2022女足亚洲杯决赛中以3﹣2逆转战胜韩国队夺冠，替补出场的肖裕仪远射打入制胜一球。如图是其进球路径的示意图，足球在空中飞行过程中（）A．动能不断减小 B．重力势能不断增加 C．机械能不断减小 D．最高点时动能为零【解答】解：A、足球先上升后下降，则足球的速度先减小后增大，所以其动能先减小后增大，故A错误；B、足球在上升过程中，高度增加，重力势能增大，在下降的过程中，高度降低，重力势能减小，所以足球的重力势能是先增大后减小，故B错误；C、足球在整个运动过程中始终克服阻力做功，则机械能减小，内能增加，故C正确；D、由足球的径迹可知，最高点时足球的速度不是零，所以动能不为零，故D错误。故选：C。12．（2022•福州模拟）如图甲所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2。则（）A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＜F2，P1＞P2【解答】解：由图甲得，物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动，物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力。物体A对水平地面的压力不变，与水平地面间的接触面粗糙程度不变，因此物体A受到的滑动摩擦力不变，故F1＝F2；由图乙得，物体在力F1作用下速度较快，由P=Wt=Fst故选：A。13．（2022•三元区模拟）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（）A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大 C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大【解答】解：A、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，a、c两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能相同，故A正确；B、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，所以a点与d点机械能大小相同，故B错误；C、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，a点高度高于d点高度，因此a点重力势能大于d点重力势能，故a点动能小于d点动能，故C错误；D、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，b点高度最高，因此重力势能最大，所以动能最小，故D错误；故选：A。14．（2021•仓山区校级模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，如图乙。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能在t3时刻最大 B．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是先减小后增大 C．实验中所用小球的质量为5kg D．当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态【解答】解：AB、小球与弹簧接触后，弹簧被压缩，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能减小，所以在t1时刻小球的机械能最大；由图可知，在t1～t2时间段内，小球的速度增加，到t2末，速度达到最大值，在t2～t3时间段内，小球的速度减小，到t3末，速度变为0．到达最低点，即小球的速度先增大后减小，所以小球动能的变化情况是先增大后减小，故AB错误；C、当弹力等于重力时，速度最大，此时为t2时刻，由图可知此时G＝F＝50N，则小球的质量为：m=GD、由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时为t3时刻，小球受到的弹力为80N，受到的重力为50N，弹力和重力不平衡，所以小球处于非平衡状态，故D错误。故选：C。15．（2022•思明区校级二模）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【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。二．填空题（共7小题）16．（2022•思明区二模）神舟十三号返回地球，如图，返回舱在离地104m的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至10m/s，此后匀速下降，距离地面1m时启动反推发动机减速，最后稳稳落地，这一过程历时约800s。若返回舱总质量3×103kg，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比。这一过程，返回舱重力的功率为3.75×105W。当返回舱速度为20m/s时，空气阻力为1.2×105N。【解答】解：（1）返回舱总重力：G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，返回舱重力做功：W＝Gh＝3×104N×104m＝3×108J，返回舱重力的功率：P=Wt=（2）返回舱匀速下降时，速度v＝10m/s，由二力平衡条件可得此时的空气阻力f＝G＝3×104N，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2，可得k=fv2当返回舱速度为20m/s时，受到的空气阻力：f′＝kv12＝300N•（m/s）﹣2×（20m/s）2＝1.2×105N。故答案为：3.75×105；1.2×105。17．（2022•三明模拟）不同瓷砖的防滑性能有所不同。如图1，用恒为4N的水平拉力F向右拖动木块，沿着平滑的甲、乙、丙三种瓷砖表面做直线运动。图2是木块运动的路程s随时间t变化的图像。分析图像可知：0～2s内，拉力做功的功率为2W；甲、乙、丙三种瓷砖的粗糙程度从大到小的排序是乙、甲、丙。【解答】解：（1）由图2可知，0～2s内木块做匀速直线运动，当s＝1m时，t＝2s，则木块的速度：v=s0～2s内，拉力做功的功率：P=W（2）由图2可知，0～2s内，物体做匀速直线运动，则f1＝F＝4N；物体在2～6s内做减速运动，摩擦力大于拉力，即f2＞F＝4N；在6～10s内做加速运动，摩擦力小于拉力，即f3＜F＝4N；所以f2＞f1＞f3，且物体对水平面的压力相同（等于物体的重力），由此可知，乙比甲粗糙，甲比丙粗糙，因此三种瓷砖的粗糙程度从大到小的排序：乙、甲、丙。故答案为：2；乙、甲、丙。18．（2022•宁德模拟）弹簧下端固定在水平地面，如图甲所示，小球静止在弹簧上，此时小球受到的弹力等于重力；现将该小球从弹簧正上方自由释放，如图乙所示，小球经过A、B到达最低点C，经过B点时小球速度最大。【解答】解：（1）小球静止在弹簧上，处于平衡状态，此时小球受到的弹力等于重力；（2）图乙中，将小球从弹簧正上方自由释放，小球经过A时，重力大于弹力时，小球加速；小球到达B点时，重力等于弹力，速度达到最大；小球到达最低点C时，弹簧的弹力达到最大，小球的速度最小。因此，小球经过B点时速度最大。故答案为：等于；B。19．（2022•思明区校级二模）2022年2月4日冬奥会开幕式，北京将一张亮丽的科技名片交给了世界。（1）开幕式上，400名演员手持发光杆进行表演，发光杆中的光源是LED灯，它发出的白光其实是由红、绿、蓝三种色光混合而成的；（2）五星红旗经过全国各民族、各行业的176名代表的传递被郑重地交给国旗班。在传递国旗过程中，以国旗为参照物，站在地面不动的传旗手是运动的；（3）在国旗传递时，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场，“响彻全场”主要是用来描述声音的响度大。（4）在奥运五环“破冰而出”的场景中，绚丽的激光打在冰立方上，冰球运动员与影像冰球击打互动，观众能从各个角度看到冰立方上的影像，是因为发生了光的漫反射；晶莹剔透的奥运五环，于碎冰中徐徐升起，五环的机械能增大。【解答】解：（1）色光的三原色是：红、绿、蓝，它们等比例混合可得到白光，所以LED发出的白光其实是由红、绿、蓝三种光混合而成的；（2）在传递国旗过程中，以国旗为参照物，站在地面不动的传旗手的位置发生变化，是运动的；（3）“响彻全场”主要是用来描述声音的响度大；（4）观众能从各个角度看到冰立方上的影像，是因为激光打在冰立方上发生了漫反射，反射光线射向各个方向；晶莹剔透的奥运五环，于碎冰中徐徐升起的过程，五环的质量不变，速度不变，动能不变，高度变高，重力势能增大，故机械能增大。故答案为：（1）绿；（2）运动；（3）响度大；（4）漫反射；增大。20．（2022•鼓楼区校级二模）如图所示，此时木板B相对于地面静止，木块A以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计测力计、滑轮和绳子的自重及摩擦），则拉力的功率是2W，B与地面之间摩擦力是4N，方向水平向左。【解答】解：不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，此时有三段绳子拉着弹簧测力计，则弹簧测力计的示数F＝3F2＝3×5N＝15N；由图知，水平使用滑轮组，n＝2，拉力端移动速度v＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，拉力做功功率P2＝F2v＝5N×0.4m/s＝2W；对于物体B，水平方向受到的力：A向右的摩擦力fB＝2F2＝2×5N＝10N、向左的拉力F1＝6N，因为B静止，所以地面对物体B有向左的摩擦力f地＝fA﹣F1＝10N﹣6N＝4N.故答案为：2；4；左。21．（2022•南平模拟）如图避险车道是与高速路长下坡相连的一段很短的分岔车道，供失控车辆安全减速。（1）避险车道设在长下坡的前方，驾驶员很远就可以看到，这利用光在同种均匀介质中沿直线传播。（2）避险车道有一定的坡度，失控车辆冲上车道时，动能能转化为重力势能而减速。（3）避险车道路面上铺着疏松碎石垫层，是通过增大摩擦力而减速。【解答】解：（1）由于光在均匀介质是沿直线传播的，所以驾驶员很远就可以看到避险车道；（2）失控车辆冲上避险车道时，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度变大，重力势能变大，所以动能转化为重力势能；（3）避险车道路面上铺着疏松碎石垫层，增大了接触面的粗糙程度，增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车减速停下。故答案为：（1）直线；（2）动能；（3）摩擦。22．（2022•洛江区模拟）中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的机械能不变（选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能大于（选填“大于”或“等于”）零。【解答】解：实心球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力，只有动能转化为重力势能，实心球的机械能守恒，即球的机械能不变；实心球在最高点时，仍有向前的速度，所以其动能大于零。故答案为：不变；大于。三．实验探究题（共1小题）23．（2022•新罗区校级模拟）为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。实验序号小球的质量m/g小球自由滚下的高度h/cm木块被撞后运动的距离s/m甲10108乙1052丙201016（1）实验中通过比较木块被撞后被推动距离来判断钢球动能的大小。（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的速度相同；比较甲、乙两图，得到的结论是质量相同时，速度越大，动能越大。（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。进一步探究，获得了表格内的数据：分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与超载（选填“超载”或“超速”）有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是速度。【解答】解：（1）球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定。（2）甲和丙图钢球从同一高度自由滚下，是为了使球滚到水平面上时的速度相同。在甲、乙的两个实验中，控制了质量相同，速度不同，甲图中钢球速度越大，木块被钢球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。（3）研究超载危害时，应控制钢球下滑的高度相同而质量不同，由表中甲和丙实验数据可知，速度相同时，质量越大（超载时），动能越大，能够做的功多，破坏力更大；由甲、乙实验，质量相同，甲速度是乙的2倍，甲推动木块的距离是乙的4倍；由甲、丙实验，速度相同，丙质量是甲的2倍，丙推动木块距离是甲的2倍，所以对动能影响较大的是速度。故答案为：（1）被推动距离；（2）速度；质量相同时，速度越大，动能越大；（3）超载；速度。四．计算题（共7小题）24．（2022•宁德模拟）氢燃料电池可作为汽车的绿色动力源，其最大优势就是真正的实现了“零排放”目标。一辆新型氢燃料电池车质量为1600kg；车轮与水平地面的总接触面积为0.08m2。在某次测试中，氢燃料电池车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶50s，已知运动中受到的阻力恒为1400N。求：（1）氢燃料电池车的重力；（2）当静止在水平地面上时，氢燃料电池车对地面的压强；（3）氢燃料电池车在此次测试过程中牵引力做的功。【解答】解：（1）氢燃料电池车的重力：G＝mg＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N，（2）氢燃料电池车静止在水平地面上时，对地面的压力等于氢燃料电池车的重力，即F＝G＝1.6×104N；氢燃料电池车静止在水平地面上时，对地面的压强：p=FS=（3）氢燃料电池车的速度v＝20m/s，行驶的时间为t＝50s，氢燃料电池车行驶的路程：s＝vt＝20m/s×50s＝1000m；氢燃料电池车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶时，F牵＝f＝1400N，氢燃料电池车在此次测试过程中牵引力做的功：W＝F牵s＝1400N×1000m＝1.4×106J。答：（1）氢燃料电池车的重力为1.6×104N；（2）当静止在水平地面上时，氢燃料电池车对地面的压强为2×105Pa；（3）氢燃料电池车在此次测试过程中牵引力做的功为1.4×106J。25．（2022•鼓楼区校级模拟）如图所示是科技人员制造出可自主作业，科技含量高的四轮无人驾驶电动清扫车。某清扫车空载时质量为400kg，车轮与地面的总接触面积为200cm2。当清扫车空载时在平直公路上匀速直线行驶600m，用时10min，牵引力的功率为800W。求这段路程中：（1）清扫车的速度。（2）清扫车对水平地面的压强。（3）清扫车受到的阻力。【解答】解：（1）清扫车的速度：v=s（2）清扫车的重力：G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，清扫车对水平地面的压力：F压＝G＝4000N，清扫车对水平地面的压强：p=F压S（3）由P=Wt=因为清扫车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，清扫车受到的阻力：f＝F＝800N。答：（1）清扫车的速度为1m/s；（2）清扫车对水平地面的压强为2×105Pa；（3）清扫车受到的阻力为800N。26．（2022•鼓楼区校级模拟）冰壶运动为冬奥会上的比赛项目。如图甲所示是比赛用的冰壶，若其质量18kg，与冰面接触面积为240cm2，某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，共用时12.5s，如图乙，求：（1）冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压强；（2）这次投掷过程中冰壶的平均速度；（3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功；（4）冰壶在整个运动过程中重力做功多少焦耳，冰和冰壶内能增加多少焦耳？【解答】解：（1）冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力，即F＝G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；S＝240cm2＝2.4×10﹣2m2，对冰面的压强：p=FS=（2）投掷过程中冰壶的冰壶滑行的路程s＝2.3m+37.7m＝40m，平均速度为：v=s（3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功：W＝F′s1＝20N×2.3m＝46J；（4）重力方向竖直向下，在竖直方向上冰壶没有移动距离，故冰壶在整个运动过程中重力做功为0J；运动员对冰壶做的功为46J，转化为冰壶的机械能，冰壶在滑行的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，故冰和冰壶的内能增加46J。答：（1）冰壶静置在水平冰面上时对冰面的压强为7.5×103Pa；（2）这次投掷过程中冰壶的平均速度为3.2m/s；（3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为46J；（4）冰壶在整个运动过程中重力做功为0J，冰和冰壶的内能增加46J。27．（2022•泉州模拟）某5G自动驾驶汽车的质量为1.6×103kg，空载时车轮与水平地面的总接触面积是0.08m2。在平直公路上测试其性能时，空载的汽车以恒定功率由静止开始运动，经10s后恰好达到最大速度vm，接着匀速运动40s后关闭发动机，又继续滑行20s后停下，整个过程汽车发动机对外做功1×107J。若汽车在全程运动中受到的阻力恒为车重的0.25倍，汽车运动过程的速度与时间关系图象如图所示。求：（1）汽车空载时对水平地面的压强；（2）汽车发动机对外做功的功率；（3）汽车的最大速度vm。【解答】解：（1）汽车对水平地面的压力为：F压＝G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N，汽车对水平地面的压强为：p=F压S（2）由题意知，发动机运行的时间为50s，汽车发动机对外做功的功率为：P=Wt=（3）汽车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，汽车的牵引力为：F＝f＝0.25G＝0.25×1.6×104N＝4×103N；由P=Wvm=P答：（1）汽车空载时对水平地面的压强为2×105Pa；（2）汽车发动机对外做功的功率为2×105W；（3）汽车的最大速度为50m/s。28．（2022•福州模拟）如图，一质量不计的跳板AB，两端分别与河岸和浮箱连接，且可以在竖直方向转动（不计转动过程摩擦）。浮箱上放着5包相同的货物，一位工人逐个将货物通过跳板搬至岸上。浮箱为长方体，上下浮动时上表面保持水平，水面相对河岸位置不变。已知人、浮箱和每包货物的重均为500N，浮箱底面积为2m2。求：（1）人站在浮箱上还未开