2025年中考物理专项复习核心考点讲解汇编专题10 功和功率与运动和力的综合 机械能（解析版）

专题10功和功率与运动和力综合知识点一功的计算计算公式力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。功的单位功的单位是焦，符号为J,1J＝1N·m。③计算时的注意事项a．分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F；b．公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应；c．F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。知识点二物体做功的快慢——功率定义单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。公式：P＝eq\f(W,t)=Fv(其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s)单位功率P的国际单位是瓦特，符号是W,1W＝1J/s；常用单位还有kW,1kW＝103W。知识点三功和功率的比较功功率概念力与物体在力的方向上移动的距离乘积功与做功所用时间之比物理意义表示物体做功的多少表示物体做功的快慢符号WP计算公式W=Fs决定因素力F、物体在力F方向上移动的距离s功W、做功所用时间t单位焦耳（J）瓦特（W）联系W=Pt（2023•凉山州）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确的是（）A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能 B．小球在C点的动能大于在F点的动能 C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变 D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能【解答】解：AB、C点运动到F点的过程，由于物体与地面发生碰撞，且上升的高度E点低于B点，故机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能；由图知C、F两处等高，小球的重力势能相同，但小球在C点动能大于F点的动能，故A错误、B正确；C、小球从E点到F点过程中，不计空气阻力，只有重力做功，故机械能守恒，故C正确；D、小球从D点离开地面时，弹性势能转化为动能；小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能，故D正确。故选：A。（2023•无锡）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【解答】解：A、皮球在高处具有较大的重力势能，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，重力势能转化为动能，故A错误；B、当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能，故B正确；CD、球的动能越大，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，所以形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，形成圆斑A时皮球是从更高处下落的，故CD错误。故选：B。（2023•宿迁）如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（）A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速 C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大【解答】解：对图甲进行受力分析，滑块P竖直方向上受到重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力，滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是相互作用力，所以滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力，即F压＝G；其受到方管Q的摩擦力f甲＝0.9F压＝0.9G，又滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动，故风力等于摩擦力F风＝f甲＝0.9G，对图乙竖直方向上进行受力分析，其竖直方向受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力。A．图乙中，滑块P受到方管Q的摩擦力f乙＝0.9F压＝0.9F风＝0.9×0.9G＝0.81G，则f乙＜G，故A错误；BC．由于竖直向上的摩擦力小于竖直向下的重力，故滑块P向下做加速运动，故BC错误；D．由于滑块P的速度一直增大，质量不变，所以动能一直增大，故D正确。故选：D。（2023•广州）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。（1）在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1v2，f1f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”）（2）A从M运动到N，F1做的功为J、功率为W，A所受重力做的功为J。【解答】解：（1）由图1可知，在MN段，A匀速运动的路程s1＝0.3m，水平拉力F1＝1N，其速度：v1=s在PQ段，A匀速运动的路程s2＝0.4m，水平拉力F2＝0.6N，其速度：v2=s2t2=因A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，所以，A所受摩擦力：f1＝F1＝1N，f2＝F2＝0.6N，则f1＞f2。（2）A从M运动到N，F1做的功：W1＝F1s1＝1N×0.3m＝0.3J，功率P1=WA所受重力在竖直方向上，A在竖直方向上没有移动距离，重力没有做功，即A所受重力做的功为0J。故答案为：（1）＜；＞；（2）0.3；0.1；0。（2023•西宁）西宁舰是我国自主研制的新型驱逐舰，其满载时排水量为7500t，吃水深度为6.5m。某次西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行2.5h，此过程中发动机的输出功率为9.6×106W。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）西宁舰此次航行的路程为多少。（2）西宁舰满载时，舰体底部受到海水的压强为多少。（3）西宁舰满载时，受到的浮力为多少。（4）西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行时，发动机的牵引力为多少。【解答】解：（1）由v=ss＝vt＝54km/h×2.5h＝135km；（2）满载时，西宁舰底部受到海水产生的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa；（3）满载时，西宁舰排开水的质量：m排＝7500t＝7.5×106kg，由阿基米德原理可得，满载时，西宁舰受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝7.5×106kg×10N/kg＝7.5×107N；（4）西宁舰行驶的速度：v＝54km/h＝15m/s，由P=WF=Pv=答：（1）西宁舰此次航行的路程为135km；（2）西宁舰满载时，舰体底部受到海水的压强为6.5×104Pa；（3）西宁舰满载时，受到的浮力为7.5×107N；（4）西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行时，发动机的牵引力为6.4×105N。（2023•湖北）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表。执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行。（g取10N/kg）求：排水量1220t吃水深度4m最大航速12.5m/s最大推动功率12500kW（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；（2）若十堰舰从静止出发，加速航行0.96km时达到最大航速，图乙是本次航行的v﹣t图像，求加速阶段的平均速度；（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。【解答】解：（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小为：F浮＝G排＝m排g＝1220×103kg×10N/kg＝1.22×107N；（2）由图乙知十堰舰到达最大航速的时间为120s，则加速阶段的平均速度为：v=s（3）根据P=WF=Pv=由于十堰舰匀速行驶，所以其受到的阻力等于牵引力，即f＝F＝105N。答：（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小为1.22×107N；（2）加速阶段的平均速度为8m/s；（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小为106N。（2023•武汉）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。某台全自动扫拖一体机器人主要由锂电池组、扫地模组、吸尘模组、拖地模组、升降模组和车轮模组等组件构成，它既可以扫地，也可以拖地。小强同学在面积为S1＝27m2的空房间（矩形ABCD）内，用这台机器人打扫家庭卫生。（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？（2）机器人底部构造如图甲所示，两块面积均为S2＝1.8×10﹣2m2的抹布固定在转盘O1、O2上，在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？（3）机器人拖地过程可用如图乙所示的简化模型进行研究，关门后，机器人（用⊙O表示）从图示位置开始，贴近墙壁AB沿着弓形路线拖洗地面，在地面上拖出水带（水的痕迹）的宽度均为d＝0.3m，其中平行于墙边AB的任意相邻的两条水带都不重叠，当机器人拖出第15条水带到达墙角C处时，刚好将整个房间的地面拖洗了1次。机器人受到的牵引力为F＝20N，牵引力的功率为3W。忽略墙边和墙角处机器人沿着弓形路线无法拖洗的地面面积，设机器人沿着弓形路线运动时速度大小不变，求机器人需要多长时间，才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次？【解答】解；（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率为：P=W（2）两块面积均为S2＝1.8×10﹣2m2的抹布，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，则两块抹布对瓷砖地面的压强为：p=F（3）由P=Wt、W＝Fs和v=v=P'每次在AB方向运动所用时间为：t1=s每次沿BC方向运动0.3m所用时间为：t2=s机器人沿弓形路线将整个房间地面拖洗1次，机器人需要的时间为：t总＝t1×15+t2×14＝38s×15+2s×14＝598s。答：（1）机器人做功的功率为24W；（2）两块抹布对瓷砖地面的压强为333Pa；（3）机器人沿弓形路线将整个房间地面拖洗1次，机器人需要的时间为598s。（2023•无锡）2023年5月13日，“恩平20﹣4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录。浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为5.35×107kg，所安装的平台组块质量为1.55×107kg。（g取10N/kg）（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？（2）平台组块所受重力大小为多少？（3）若涨潮前，插尖低于接口0.8m，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高1.2m。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？【解答】解：（1）工程船满载时的排水量为m＝5.35×107kg，因为工程船是漂浮的，所以F浮＝G＝mg＝5.35×107kg×10N/kg＝5.35×108N；（2）平台组块所受重力大小为G＝m'g＝1.55×107kg×10N/kg＝1.55×108N；（3）工程船对平台组块施加的力等于平台组块的重力，即F＝G'＝1.55×108N；移动的距离为s＝0.8m+1.2m＝2m，工程船对平台组块竖直向上做功为W＝Fs＝1.55×108N×2m＝3.1×108J。答：（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为5.35×108N；（2）平台组块所受重力大小为1.55×108N；（3）工程船对平台组块竖直向上做功为3.1×108J。（2024•鞍山模拟）小红在操场上将一皮球抛出，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。则下列判断中正确的是（）A．皮球由a到b时，动能逐渐增大 B．皮球在b点时的机械能最大 C．皮球由c到d时，机械能一直减小 D．皮球在a、c两点时动能相等【解答】解：A、皮球由a到b时，其质量不变，速度变慢，故动能变小，同时其高度增加，重力势能变大，故A错误；B、从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，所以相对来说，a点的机械能最大，故B错误；C、皮球由c到d时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，故C正确；D、据机械能的损失可知，小球在a处的动能大于在c处的动能，故D错误；故选：C。（2023•兴化市模拟）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（）A．在B点时受力平衡 B．在A、D两点动能可能相等 C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变【解答】解：A、在B点时，小球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用，小球有斜向下运动的趋势，所以受力不平衡，故A错误；B、图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和；D点比A点低，所以D点的重力势能小于A点的重力势能，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确；C、在运动过程中，足球克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小；足球运动过程中，向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故C错误；D、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故D错误。故选：B。（2023•南充模拟）如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（）A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＜Wc C．Wa＝Wb＞Wc D．Wa＜Wc＜Wb【解答】解：据题可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同；a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0；b中物体在力的方向上通过的距离为s；c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s；由W＝Fs可得，Wa＜Wc＜Wb。故选：D。（2023•鸠江区校级模拟）如图所示的单摆从A点自由释放，B点为小球摆动过程中的最低点，C点为小球摆动到右侧的最高点，关于这一过程中的能量和能量转化，下列说法正确的是（）A．小球在A点时的动能小于C点时的动能 B．小球在A点时的重力势能小于C点时的重力势能 C．这一过程中小球的机械能守恒 D．这一过程中有部分机械能转化为内能【解答】解：A．小球在A点时的动能为0，到达C点时的动能也为0，则动能相等，故A错误；B．小球在A点时的高度比C点高，质量不变，则A的重力势能大于C点时的重力势能，故B错误；CD．从A到C，动能相同，重力势能减小，这一过程中小球的机械能减小，是由于克服摩擦力做功，转化为内能，故C错误，D正确。故选：D。（2023•平邑县二模）在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时，同一木块在同一接触面上做匀速直线运动的图象如图所示，下列判断正确的是（）A．第1次物块的速度小 B．第2次的拉力小 C．第1次拉力的功率大 D．两次拉力的功率相等【解答】解：A、根据图乙可知运动时间相同时，第一次运动的距离大，由v=sB、第一次和第二次木块均做匀速直线运动，拉力和摩擦力二力平衡。影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，而两次实验中压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变，拉力的大小也不变，所以木块第1次受到的拉力大小等于木块第二次受到拉力的大小，故B错误；CD、两次的拉力相同，由A知第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度，根据P=W故选：C。（2023•涪城区一模）如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧。上升到最大高度后又下落，如此反复……不计空气阻力。通过安装在弹簧下端的压力传感器，可测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，则（）A．此运动过程中，小球的机械能守恒 B．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小 C．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D．在t2时刻，小球的动能最大【解答】解：A、由图看出，弹簧的弹力F在变化，说明在运动过程中弹簧的弹性势能在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则知小球的机械能不守恒。故A错误。B、t1～t2这段时间内，小球向下运动，弹簧的弹力先小于重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，小球先加速后减速，所以小球的动能先增加后减小，故B错误。C、t2～t3这段时间内，小球向上运动，弹簧的弹性势能逐渐减小，根据系统的机械能守恒知：小球的动能与重力势能之和逐渐增大，故C正确。D、t2～t3这段时间内，小球向上运动，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球的合力先向上后向下，小球先加速后减速，当弹力等于重力时速度最大，所以t2～t3时间内某时刻速度最大，动能最大。故D错误。故选：C。（2023•天元区三模）茶美在球场上将篮球斜向上抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图甲所示，a、c两点的动能和重力势能如图乙所示。下列说法正确的是（）A．球在运动过程中机械能不守恒 B．球上升过程中动能增大，重力势能减小 C．a点离地高度比c点低 D．球从a点运动到c点过程中，球的重力势能一直保持不变【解答】解：AC、根据图乙可知，a、c的高度相同，重力势能相同，a点的动能大于c点的动能，所以a点的机械能大于c点的机械能，由此可知，球在运动过程中机械能不守恒，故A正确、C错误；B、球上升过程中质量不变，速度变小，动能减小，高度变大，重力势能变大，故B错误；D、球从a点运动到c点过程中，球的质量不变，高度发生了改变，重力势能改变，故D错误。故选：A。（2023•泰安三模）如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（）A．F1＜F2 B．P1＜P2 C．F1＞F2 D．P1＞P2【解答】解：由图像甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲=s由图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝4m/s；因为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，物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故受到的水平推力为：F1＝F2；已知v甲＜v乙，由P=Wt=Fst故选：B。（2023•日照二模）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（）A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能【解答】解：A、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，高度不变，质量不变，所以小球机械能不变，故A错误；B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误；C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误；D、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。故选：D。（2023•抚远市三模）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（）A．F1＜F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＜P2 C．W1＞W2，P1＝P2 D．W1＝W2，P1＝P2【解答】解：因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部拉到顶部，所以，W1＝W2＝Gh，又因为W1＝F1×AB，W2＝F2×AC，且AB＞AC，所以，F1＜F2；因为，P=Wt，且W1＝W2，t1＝t所以，P1＝P2。故选：D。（2023•高新区校级二模）如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，弹簧原来的长度（选填“大于”、“小于”或“等于”）40cm，在0﹣t1过程中，小球的动能（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“不变”），此过程中小球动能的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能变化量。【解答】解：由图象可知，小球最终会静止在弹簧上，此时弹簧受到了小球向下的压力，且此时小球的高度为40cm，故弹簧的原长要大于40cm；由图象可知，小球最终会静止在40cm高的弹簧上，小球在这一位置受平衡力，即小球的重力和弹簧对小球的弹力相等，说明小球在0～t1过程中，受力不平衡，合力方向向下，向下做加速运动，小球质量不变，小球的动能增大；由图象可知，小球每次弹起的最大高度减小，说明小球运动时受到阻力的作用，在0～t1过程中小球重力势能转化为弹簧的弹性势能、小球的动能和内能，故在0～t1过程中小球动能变化量小于重力势能的变化量。故答案为：大于；增大；小于。（2023•任城区校级三模）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，关于它们之间的大小关系是。【解答】解：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都等于W＝Fs；即W1＝W2＝W3。故答案为：W1＝W2＝W3。（2023•榕城区一模）中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中，返回技术已经处于世界领先水平，嫦娥五号返回器用类似“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AB段返回器的动能（选填“变大”“不变”或“变小”）：BC段返回器的机械能（选填“变大”“不变”或“变小”）；CD段返回器动能增加量（选填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减小量。【解答】解：AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小；BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变；CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。故答案为：变小；不变；小于。（2023•宜兴市校级二模）一根金属棒AB置于水平地面上，现小明通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题：（1）金属棒的重力G为N；（2）金属棒的重心到A端的距离d＝m；（3）小明想同样的方式使用弹簧测力计竖直将棒的左端A端拉起，则A端刚好被拉起时弹簧测力计的示数为N。【解答】解：（1）由乙图可知，在B端离地0.8m处时，A离地面，因为W＝Gh，所以金属棒的重力G=ΔW（2）由于拉力始终竖直向上，由杠杆的平衡条件可知，拉力不变（动力臂与阻力臂之比不变）。由图乙可知拉力F1=W由杠杆平衡条件得，重心到A端的距离d=4N×0.8m（3）由图甲可知，当B端离地0.8m时，A端刚离地，所以金属棒长0.8米；将A端拉起，根据杠杆平衡条件：F×0.8m＝5N×（0.8m﹣0.64m）F＝1N。答：（1）金属棒的重力G为5N；（2）金属棒的重心到A端的距离d为0.64m；（3）A端刚好被拉起时弹簧测力计的示数为1N。（2023•浦北县三模）如图所示，A、B为相同的物块，长为20cm，在推力F作用下A、B一起做匀速直线运动，4s后A掉下，B以不变的速度继续运动，直到B掉下。A没掉下时F为6N，则A没掉下时A、B的速度为m/s，从开始推到B掉下，推力F做的功为J。【解答】解：根据题意可知，A刚开始掉下时A的中点正好到了桌边，行驶的距离为：s=12LA则A没掉下时A、B的速度为：v=s从开始推到A掉下，推力做的功为：W＝Fs＝6N×0.1m＝0.6J；从A掉下到B掉下，B物块经过的距离为：s′=12LA+12LBA掉下后到B掉下过程中，对桌面的压力减小为原来的一半，桌面的粗糙程度没有改变，滑动摩擦力的大小与接触面积无关，因此推力减小为原来的一半，为：F′=12F从A掉下到B掉下，推力做的功为：W′＝F′s′＝3N×0.2m＝0.6J；从开始推到B掉下，推力做的功为：W总＝W+W′＝0.6J+0.6J＝1.2J。故答案为：0.025；1.2。（2023•辽宁模拟）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过来反映的；（2）甲、乙两次实验探究的是动能与的关系；（3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mAmB，与乙图实验进行比较，可以得出：相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是（填写正确选项前的字母）。A．换用质量更小的钢球B．给水平木板铺上毛巾C．适当降低钢球B的高度D．换用一个较重的木块（4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能（填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。【解答】解：（1）实验中，动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，用到了转换法。（2）甲、乙两次实验，小球的质量不变，而滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究动能与速度的关系。（3）由图乙和图丙可知，两个小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙图中B球的动能较大，B球的质量较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大。A．换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故A符合题意；B．给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故B不符合题意；C．适当降低钢球B的高度，钢球的速度发生了变化，无法完成探究，故C不符合题意；D．换用一个较重的木块，木块与木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故D不符合题意。故选A。（4）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。故答案为：（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）＜；速度；A；（4）不同；不能。（2023•商丘一模）小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示：（1）实验中通过比较被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。（2）比较甲、乙两图，可初步得出结论：动能的大小与物体的有关。（3）比较图甲、丙两图，小强认为：物体的动能大小与速度有关，他的看法是否正确？（选填“正确”或“错误”），理由是。（4）比较乙、丙两图，可初步得出结论：其它条件相同时，物体的越大，物体的动能越大。（5）本实验装置的水平面如果绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的。【解答】解：（1）木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，故实验中通过木块移动的距离来判定动能的大小；（2）比较甲、乙两图实验，小球的质量相同，滚下的高度不同，速度不同，可以探究钢球动能大小与速度的关系；（3）比较甲、丙两图实验可知，滚下的高度不相同，到达水平面时的速度不同，质量不相同，所以无法判定物体的动能大小与速度是否有关；（4）比较乙、丙两图实验可知，滚下的高度相同，速度相同，钢球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大；（5）若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律，物体将一直匀速直线运动下去，无法比较木块移动的距离而无法比较动能的大小。故答案为：（1）木