初中物理《功和机械能》真题演练含解析

练习PAGE1练习2024年中考物理第一轮复习真题演练（原卷版）第十一章功和机械能（8大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．力是否做功的判断（共6小题）二．功的计算和公式的应用（共6小题）三．功率的计算及公式的应用（共9小题）四．动能和势能的转化（共10小题）五．探究影响物体动能大小的因素（共5小题）六．探究影响物体势能大小的因素（共3小题）七．机械能的概念（共5小题）八．机械能的转化（共6小题）一．力是否做功的判断（共6小题）1．（2023•连云港）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2．（2023•北京）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变 D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功3．（2023•泰州）同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（）A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用 B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用 C．排球离开手腕后，手对排球不做功 D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止4．（2023•丹东）如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住，说明力可以改变物体的；运动员再将篮球投出，篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具有；篮球离开手后，手对篮球（选填“做功”或“不做功”）。5．（2023•宜宾）如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小（选填“相等”或“不相等”），下滑时水平力对物体（选填“做了”或“不做”）功。6．（2022•娄底）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中，轨道对车的支持力（选填“不”或“要”）做功，过山车上的游客都要系好安全带，设计宽而平的安全带是为了（选填“增大”或“减小”）压强。二．功的计算和公式的应用（共6小题）7．（2023•随州）在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（）A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N B．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J C．这一过程中小车的速度为1m/s D．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N8．（2023•哈尔滨）如图所示，物体静止在水平桌面上，现用50N的水平推力，使其在桌面上移动了0.2m的距离，说明推力可以改变物体的（选填“运动状态”或“形状”），推力做功J。9．（2023•日照）“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用F1＝200N的力水平向左推小车，刘湾同学用F2＝100N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为J。10．（2023•鄂州）如图所示，水平桌面上放一物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中，推力F对物体A做功J，物体A受到桌面的摩擦力（选填“变大”、“变小”或“不变”）。11．（2023•山西）如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg）（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动的平均速度。（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功。（3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。12．（2023•成都）小尚同学勤于思考，热爱探究，下面是他在探究中遇到的两个问题，请完成相关计算。（1）小尚听爸爸说，家里的电动汽车正常行驶10km消耗的电能约为1度（3.6×106J）。他认为由此可以测算出电动汽车的牵引力，依据模型思想，他将问题简化为：汽车行驶10km，牵引力做功3.6×106J，求牵引力的大小。（2）被测物体A置于坚固的水平台上，实验小桌放在物体A上，小桌与A的接触面积为0.1cm2（即A的受力面积）。往实验小桌上的沙盘里缓慢添加细沙，直到将被测物体A压坏，测得小桌、沙盘和细沙的总重为5N，求物体A能承受的最大压强。三．功率的计算及公式的应用（共9小题）13．（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（）A．1W B．10W C．100W D．1000W14．（2023•德州）如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（）①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左④物块A对B的摩擦力的功率为1WA．只有②④正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确15．（2023•滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为Pa，水平拉力F做功的功率为W。16．（2023•德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为W。17．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是J，总功是J，拉力F的功率是W。（g取10N/kg）18．（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。19．（2023•东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg）（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。（2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。20．（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。21．（2023•苏州）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：（1）箱子对水平地面的压强；（2）上移过程中拉力做功的功率；（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。四．动能和势能的转化（共10小题）22．（2023•河南）踢毽子是一项常见的健身运动。如图为一同学踢毽子的情景，毽子在向上运动的过程中，下列关于毽子的说法正确的是（）A．重力势能减小 B．运动状态改变 C．受到惯性作用 D．在最高点时受力平衡23．（2023•福建）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24．（2023•大庆）掷实心球是大庆市中考体育考试项目之一，某同学掷出的实心球的运动轨迹如图所示，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．实心球在空中运动时没有惯性 B．实心球在最高点A时处于平衡状态 C．实心球从A运动到B过程中动能逐渐增大 D．实心球从O运动到B过程中重力势能逐渐减小25．（2023•德阳）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（）A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大 B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大 C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大 D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大26．（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27．（2023•株洲）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（）A．80J B．100J C．180J D．280J28．（2023•武汉）电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（）A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104J B．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103J C．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能 D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能29．（2023•长沙）2023年5月30日，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过波来传递信息。6月2日神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接。6月3日21点29分神舟十五号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是的，返回舱落向地面的过程中重力势能变。30．（2023•赤峰）2023年5月23日，我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”（如图所示）。科考队员在踏着皑皑白雪登山的过程中，重力势能（填变化情况）。“雪”的形成是（填物态变化名称）现象。31．（2023•连云港）2022年11月30日，“神舟十五号”飞船与“天宫”空间站顺利对接，对接完成后，以“天宫”空间站为参照物，“神舟十五号”飞船处于状态。随后，“神舟十四号”飞船返回地球，在落向地面的过程中，重力势能（选填“变大”“变小”或“不变”）。空间站与地面间依靠传递信息。五．探究影响物体动能大小的因素（共5小题）32．（2023•淮安）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（）A．图中两辆小车的重力势能大小相等 B．两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等 C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大 D．如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动33．（2023•牡丹江）探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（）A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小 C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大34．（2023•郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”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”）。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35．（2023•淄博）利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。（1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过来判断小车动能的大小。（2）小车从斜面上滑下，它的转化为动能，碰上物体B后，小车的部分转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量。（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中是一对平衡力，方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将。（4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题：。物体动能/J物体动能/J步行的人约30百米跑中的运动员约3×103行走的牛约160刚射出的步枪子弹约5×103中速行驶的小汽车约2×105高速行驶的小汽车约6×10536．（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1＜h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。（1）分析甲、乙两图可知，（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。（2）比较甲、乙两图可知，在一定时，小钢球的越大，动能越大。（3）比较两图可以模拟汽车超载带来的危害。（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项。六．探究影响物体势能大小的因素（共3小题）37．（2022•天津）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。（1）做实验①②③是为了探究（选填“问题一”或“问题二”）；（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与是否有关；（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论。38．（2021•淄博）小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。①实验探究的是（填“重物”或“小桌”）的重力势能。②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越，说明它的重力势能越。③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；小明选择甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，你认为的实验结论是错误的，理由是。②分析两次实验可发现压力作用效果与有关。（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来显示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法是（填字母）。A.测量物体运动的速度B.探究物质的吸热能力C.探究电流与电压、电阻的关系39．（2023•威海）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。整个过程涉及的能量转化情况为，铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越（选填“大”或“小”）。（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），则你能得出的结论是。（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：。（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在位置较为合理（选填“C”或“D”），你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：。七．机械能的概念（共5小题）40．（2023•四川）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组首次实现“太空会师”。如图所示，在加速升空的过程中，神舟十五号载人飞船的（）A．动能不变 B．重力势能减少 C．机械能减少 D．机械能增加41．（2022•内蒙古）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（）A．球在B、C两点的机械能相等 B．球在A、D两点的重力势能相等 C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到D点的过程中动能增加42．（2022•兰州）2022年3月29日，我国成功发射长征六号改运载火箭，搭载了“浦江二号”和“天鲲二号”卫星。在火箭加速升空的过程中，若以发射台为参照物，该火箭是的，卫星的机械能（选填“增大”、“不变”或“减小”）。43．（2023•江西）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机匀速下降时，它相对于地面是的，机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。44．（2023•攀枝花）攀枝花市东华山斜行电梯建成后将成为全国第二长的斜行电梯。今年8月底完工后，游客乘坐电梯从山下匀速上升到山顶，其机械能（选填“不变”、“增大”或“减小”）；若以电梯轿厢为参照物，则轿厢内游客相对于轿厢是（选填“静止”或“运动”）的。八．机械能的转化（共6小题）45．（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46．（2022•六盘水）如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上。在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是（）A．重力势能全部转化为动能 B．A点和B点的速度相等 C．在B点时受三个力作用 D．在C点时受平衡力作用47．（2022•湖北）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌。如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能 B．运动员在a处和c处的重力势能相等C．运动员在b处时的机械能最大 D．运动员从b处到d处速度逐渐减小48．（2022•泰安）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49．（2022•凉山州）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（）A．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能 B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用 C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小 D．小球在B点时受到平衡力的作用50．（2022•济南）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为。2024年中考物理第一轮复习真题演练（解析版）第十一章功和机械能（8大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．力是否做功的判断（共6小题）二．功的计算和公式的应用（共6小题）三．功率的计算及公式的应用（共9小题）四．动能和势能的转化（共10小题）五．探究影响物体动能大小的因素（共5小题）六．探究影响物体势能大小的因素（共3小题）七．机械能的概念（共5小题）八．机械能的转化（共6小题）一．力是否做功的判断（共6小题）1．（2023•连云港）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【答案】B【解答】解：A、用力推车，但没有推动，没有距离，所以没做功，故A不符合题意。B、足球在水平地面上滚动时，重力方向竖直向下，运动方向是水平的，两个方向垂直，重力对足球没有做功，故B符合题意；C、运动员举着杠铃静止不动，没有距离，所以没做功，故C不符合题意；D、学生背着书包在水平路面匀速前进时，有力也有距离，但不是在力的方向上通过的距离，所以没做功，故D不符合题意。故选：B。2．（2023•北京）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变 D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功【答案】C【解答】解：A、因为购物车在竖直方向上受到重力和支持力作用，在水平方向上受到推力和阻力作用，由于购物车处于匀速直线运动状态，因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力，水平方向上的推力和阻力也是一对平衡力，大小相等，故A错误；B、车受到的支持力与车对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故B错误；C、若小京撤去对车的水平推力，车在水平方向上只受到阻力作用，受力不平衡，则车的运动状态将会发生改变，故C正确；D、若小京撤去对车的水平推力，车由于惯性而继续运动，但在此运动方向上没有受到力的作用，则小京对车不做功，故D错误。故选：C。3．（2023•泰州）同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（）A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用 B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用 C．排球离开手腕后，手对排球不做功 D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止【答案】C【解答】解：A、排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，而不能说受到惯性的作用，故A错误；B、排球离开手以后，不再受到手的作用力；排球向上运动的过程中，受重力和空气阻力的作用，故B错误；C、排球在上升过程中，手不再给排球施加力，手对排球不做功，故C正确；D、排球向上运动过程中，若一切外力都消失，它将保持原来速度做匀速直线运动，故D错误。故选：C。4．（2023•丹东）如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住，说明力可以改变物体的运动状态；运动员再将篮球投出，篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具有惯性；篮球离开手后，手对篮球不做功（选填“做功”或“不做功”）。【答案】运动状态；惯性；不做功。【解答】解：运动员把飞来的篮球接住，运动员给篮球一个作用力，篮球由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态；篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具有惯性，仍然要保持原来的运动状态；篮球离开手后，依靠惯性向前运动，不再受到人的作用力，所以手对篮球不做功。故答案为：运动状态；惯性；不做功。5．（2023•宜宾）如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小相等（选填“相等”或“不相等”），下滑时水平力对物体不做（选填“做了”或“不做”）功。【答案】相等；不做【解答】解：（1）当物体静止时，受到平衡力的作用；在竖直方向上，物体受到的重力G和静摩擦力f是一对平衡力，其大小相等、方向相反；当水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑时，物体仍然处于平衡状态，在竖直方向上，物体受到的重力G和滑动摩擦力f是一对平衡力，受到的摩擦力还是不变，因此静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小相等；（2）下滑时水平力对物体的作用力是水平方向的，而物体移动的方向是竖直方向的，二者方向垂直，故下滑时水平力对物体不做功。故答案为：相等；不做。6．（2022•娄底）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中，轨道对车的支持力不（选填“不”或“要”）做功，过山车上的游客都要系好安全带，设计宽而平的安全带是为了减小（选填“增大”或“减小”）压强。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但支持力方向与物体运动方向垂直，即车没有在支持力的方向上移动距离，所以轨道对车的支持力不做功；（2）安全带做得比较宽，这是为了在压力相同时，通过增大受力面积来减小压强，人感觉到舒服。故答案为：不；减小。二．功的计算和公式的应用（共6小题）7．（2023•随州）在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（）A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N B．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J C．这一过程中小车的速度为1m/s D．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N【答案】C【解答】解：A、由于拉力不是水平方向，拉力与摩擦力不是一对平衡力，大小不相等，故A错误；B、若小车在100N水平方向拉力作用下移动10m，根据功的公式可知，W＝Fs＝100N×10m＝1000J，而小车受到100N斜向上的拉力，此时水平方向上的拉力不等于100N，因此这一过程中100N的拉力对小车做的功不是1000J，故B错误；C、小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s，则这一过程中小车的速度为：v＝＝＝1m/s，故C正确；D、小车在竖直方向受到向下的重力、斜向上的拉力和支持力的作用，根据力的合成可知，F支＝G﹣F拉上，支持力与压力是相互作用力，大小相等，因此这一过程中小车对地面的压力应该小于500N，故D错误。故选：C。8．（2023•哈尔滨）如图所示，物体静止在水平桌面上，现用50N的水平推力，使其在桌面上移动了0.2m的距离，说明推力可以改变物体的运动状态（选填“运动状态”或“形状”），推力做功10J。【答案】运动状态；10。【解答】解：（1）物体在水平推力的作用下由静止开始运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；（2）由题知，推力F＝50N，物体在水平推力的作用下移动的距离为s＝0.2m，故可得推力所做的功为：W＝Fs＝50N×0.2m＝10J。故答案为：运动状态；10。9．（2023•日照）“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用F1＝200N的力水平向左推小车，刘湾同学用F2＝100N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须相同，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为1500J。【答案】相同；1500。【解答】解：在某次劳动课上，李陆同学用F1＝200N的力水平向左推小车，刘湾同学用F2＝100N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，则两个力的方向应相同；在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，合力为F＝F1+F2＝200N+100N＝300N，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为：W＝Fs＝300N×5m＝1500J。故答案为：相同；1500。10．（2023•鄂州）如图所示，水平桌面上放一物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中，推力F对物体A做功0.6J，物体A受到桌面的摩擦力不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】0.6；不变。【解答】解：推力F对物体A做功W＝Fs＝3N×0.2m＝0.6J；滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，物体A在运动过程中，对桌面的压力等于重力，大小不变，接触面的粗糙程度也没有变，所以摩擦力不变。故答案为：0.6；不变。11．（2023•山西）如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg）（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动的平均速度。（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功。（3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。【答案】（1）小伟热身运动的平均速度为2m/s；（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功为300J；（3）小伟双脚站在水平地面上时对地面的压强约为1.25×104Pa。【解答】解：（1）小伟热身运动的平均速度为：v＝＝＝2m/s；（2）小伟受到的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，完成1次引体向上做的功为：W＝Gh＝500N×0.6m＝300J；（3）小伟双脚站在水平地面上对地面的压力为：F＝G＝500N，双脚与地面的接触面积约为：S＝400cm2＝400×10﹣4m2，则对地面的压强：p＝＝＝1.25×104Pa。答：（1）小伟热身运动的平均速度为2m/s；（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功为300J；（3）小伟双脚站在水平地面上时对地面的压强约为1.25×104Pa。12．（2023•成都）小尚同学勤于思考，热爱探究，下面是他在探究中遇到的两个问题，请完成相关计算。（1）小尚听爸爸说，家里的电动汽车正常行驶10km消耗的电能约为1度（3.6×106J）。他认为由此可以测算出电动汽车的牵引力，依据模型思想，他将问题简化为：汽车行驶10km，牵引力做功3.6×106J，求牵引力的大小。（2）被测物体A置于坚固的水平台上，实验小桌放在物体A上，小桌与A的接触面积为0.1cm2（即A的受力面积）。往实验小桌上的沙盘里缓慢添加细沙，直到将被测物体A压坏，测得小桌、沙盘和细沙的总重为5N，求物体A能承受的最大压强。【答案】（1）牵引力的大小为360N；（2）物体A能承受的最大压强为5×105Pa。【解答】解：（1）由W＝Fs得，牵引力的大小：F＝＝＝360N；（2）小桌对A的压力等于小桌、沙盘和细沙的总重力，则物体A能承受的最大压强：p＝＝＝＝5×105Pa。答：（1）牵引力的大小为360N；（2）物体A能承受的最大压强为5×105Pa。三．功率的计算及公式的应用（共9小题）13．（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（）A．1W B．10W C．100W D．1000W【答案】C【解答】解：一个学生的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m；从一楼走到三楼做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，从一楼走到三楼的时间为30s，则他上楼时的功率：P＝＝＝100W，故C正确。故选：C。14．（2023•德州）如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（）①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左④物块A对B的摩擦力的功率为1WA．只有②④正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确【答案】A【解答】解：①地面对B的支持力等于A和B的重力之和，故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等，不是一对平衡力，故①错误。②以B为研究对象，B做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，而B受到地面对它的摩擦力作用，方向水平向右，所以物块A对B的摩擦力方向向左，大小是10N，故②正确。③A、B一起向左做匀速直线运动，则地面对B的摩擦力方向水平向右，根据二力平衡可得大小是10N．故③错误。④物块A对B的摩擦力做的功：W＝fs＝Fs＝10N×0.4m＝4J，功率为P＝＝＝1W，故④正确。故选：A。15．（2023•滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为2000Pa，水平拉力F做功的功率为1W。【答案】2000；1。【解答】解：（1）正方体对水平桌面的压力：F＝G＝20N，正方体的底面积：S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，则物块对水平桌面的压强：p＝＝＝2000Pa；（2）正方体物块沿水平方向匀速运动的速度：v＝＝＝0.1m/s，水平拉力F做功的功率：P＝＝＝F′v＝10N×0.1m/s＝1W。故答案为：2000；1。16．（2023•德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功960J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为12W。【答案】960；12。【解答】解：无人机在上升过程中需要克服重力做功W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×48m＝960J；匀速上升飞行的时间为t1＝＝＝40s，沿水平方向匀速飞行的时间为t2＝＝＝40s，整个飞行过程所用的总时间t＝t1+t2＝40s+40s＝80s，则整个飞行过程中克服重力做功的功率为：P＝＝＝12W。故答案为：960；12。17．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是3×104J，总功是3.75×104J，拉力F的功率是2.5×103W。（g取10N/kg）【答案】3×104；3.75×104；2.5×103。【解答】解：物体的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，拉力做的有用功：W有＝Gh＝6000N×5m＝3×104J；由η＝×100%可知，拉力做的总功：W总＝＝＝3.75×104J；拉力做功的功率：P＝＝＝2.5×103W。故答案为：3×104；3.75×104；2.5×103。18．（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v1＜v2，f1＞f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”）（2）A从M运动到N，F1做的功为0.3J、功率为0.1W，A所受重力做的功为0J。【答案】（1）＜；＞；（2）0.3；0.1；0。【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＝＝＝0.1m/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＝＝＝0.2m/s，则v1＜v2；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＝＝＝0.1W，A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。19．（2023•东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg）（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。（2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。【答案】（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是2×104Pa；（2）智能机器人在0～6s内行走的距离是7.2m，0～10s内的平均速度是1.12m/s；（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是18W。【解答】解：（1）机器人的重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，机器人对地面的压力：F压＝G＝300N，对地面产生的压强：p＝＝2×104Pa；（2）由图乙可知，0～6s匀速运动，速度为1.2m/s，智能机器人在0～6s内行走的距离：s1＝v1t1＝1.2m/s×6s＝7.2m，由图乙可知，6～10s匀速运动，速度为1.0m/s，智能机器人在6～10s内行走的距离：s2＝v2t2＝1.0m/s×4s＝4m，0～10s内的平均速度：v＝＝1.12m/s；（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力：f＝0.05G＝0.05×300N＝15N，机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F＝f＝15N，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率：P＝＝Fv1＝15N×1.2m/s＝18W。答：（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是2×104Pa；（2）智能机器人在0～6s内行走的距离是7.2m，0～10s内的平均速度是1.12m/s；（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是18W。20．（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。【答案】（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。【解答】解：（1）由v＝可得，西宁舰行驶2.5小时的路程：s＝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＝＝＝Fv可得，行驶过程中发动机的牵引力：F＝＝＝6.4×105N。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。21．（2023•苏州）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：（1）箱子对水平地面的压强；（2）上移过程中拉力做功的功率；（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。【答案】（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。【解答】解：（1）箱子对水平地面的压力等于自身重力，箱子对水平地面的压强：；（2）拉力做功：W总＝Fs＝350N×2m＝700J，拉力做功功率：；（3）该过程的有用功：W有＝Gh＝500N×1m＝500J，克服摩擦力做的功：W额＝W总﹣W有＝700J﹣500J＝200J。答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。四．动能和势能的转化（共10小题）22．（2023•河南）踢毽子是一项常见的健身运动。如图为一同学踢毽子的情景，毽子在向上运动的过程中，下列关于毽子的说法正确的是（）A．重力势能减小 B．运动状态改变 C．受到惯性作用 D．在最高点时受力平衡【答案】B【解答】解：A、毽子在向上运动的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，故A错误；B、毽子在向上运动的过程中，运动的速度发生了改变，运动状态改变，故B正确；C、惯性是一种性质，不能说“受到惯性作用”，故C错误；D、在最高点时，毽子只受到重力的作用，受力不平衡，故D错误。故选：B。23．（2023•福建）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【答案】B【解答】解：A、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；B、海豚跃起到最高点时，高度最大，重力势能最大，故B正确；C、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；D、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。故选：B。24．（2023•大庆）掷实心球是大庆市中考体育考试项目之一，某同学掷出的实心球的运动轨迹如图所示，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．实心球在空中运动时没有惯性 B．实心球在最高点A时处于平衡状态 C．实心球从A运动到B过程中动能逐渐增大 D．实心球从O运动到B过程中重力势能逐渐减小【答案】C【解答】解：A、实心球在空中运动时有惯性，故A错误；B、不计空气阻力，在最高点A处实心球只受重力作用，受力不平衡，故B错误；C、实心球从A运动到B过程中，重力势能转化为动能，动能逐渐增大，故C正确；D、实心球从O运动到B过程中重力势能先逐渐增大后逐渐减小，故D错误。故选：C。25．（2023•德阳）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（）A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大 B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大 C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大 D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大【答案】C【解答】解：AC、体操运动员上升过程中，速度减小，高度增加，质量不变，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故A错误，C正确；BD、体操运动员下降过程中，速度增大，高度减小，质量不变，动能增大，重力势能减小，是重力势能转化为动能，体操运动员下降到最低点时重力势能最小，故BD错误。故选：C。26．（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【答案】D【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。27．（2023•株洲）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（）A．80J B．100J C．180J D．280J【答案】A【解答】解：由图可知，铅球的最大动能为280J，即机械能的总量为280J，当铅球距离地面高度为2.5m时，动能的大小为180J，此时的重力势能为280J﹣180J＝100J，因为铅球出手高度h为2m，低于2.5m，所以铅球出手时其重力势能小于100J，故A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。28．（2023•武汉）电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（）A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104J B．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103J C．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能 D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能【答案】B【解答】解：A、功是力和力的方向上移动的距离的乘积，所以水平行驶过程中，货物的重力没有做功，故A错误；B、叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功：W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×1m＝1×103J，故B正确；C、叉车水平行驶过程中，叉车的质量没有变化，高度也没有变化，因此叉车的重力势能没有变化，所以不是叉车的重力势能转化为货物的动能，故C错误；D、货物上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，因此不是货物的动能转化为货物的重力势能，故D错误。故选：B。29．（2023•长沙）2023年5月30日，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过电磁波来传递信息。6月2日神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接。6月3日21点29分神舟十五号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是运动的，返回舱落向地面的过程中重力势能变小。【答案】电磁；运动；小【解答】解：电磁波可以在真空中传播，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过电磁波来传递信息；在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站之间发生了位置的变化，是运动的；返回舱落向地面的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小。故答案为：电磁；运动；小。30．（2023•赤峰）2023年5月23日，我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”（如图所示）。科考队员在踏着皑皑白雪登山的过程中，重力势能增大（填变化情况）。“雪”的形成是凝华（填物态变化名称）现象。【答案】增大；凝华【解答】解：科考队员在踏着皑皑白雪登山的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大。“雪”是空气中的水蒸气遇冷直接变成的小冰晶，是凝华现象。故答案为：增大；凝华。31．（2023•连云港）2022年11月30日，“神舟十五号”飞船与“天宫”空间站顺利对接，对接完成后，以“天宫”空间站为参照物，“神舟十五号”飞船处于静止状态。随后，“神舟十四号”飞船返回地球，在落向地面的过程中，重力势能变小（选填“变大”“变小”或“不变”）。空间站与地面间依靠电磁波传递信息。【答案】静止；变小；电磁波【解答】解：对接完成后，以“天宫”空间站为参照物，“神舟十五号”飞船与空间站之间没有位置的变化，飞船处于静止状态；“神舟十四号”飞船返回地球，在落向地面的过程中，飞船的质量不变，高度变小，重力势能变小；电磁波可以在真空中传播，空间站与地面间依靠电磁波传递信息。故答案为：静止；变小；电磁波。五．探究影响物体动能大小的因素（共5小题）32．（2023•淮安）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（）A．图中两辆小车的重力势能大小相等 B．两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等 C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大 D．如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动【答案】D【解答】解：A．图中两辆小车的质量相等，高度不等，则重力势能大小不等，故A错误；B．两种情况下，重力势能不同，转化为高度不同，则推动木块在水平面上移动的距离不等，故B错误；C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变，故C错误；D．如果水平面光滑，木块不受摩擦力，被撞击后将做匀速直线运动，故D正确。故选：D。33．（2023•牡丹江）探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（）A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小 C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大【答案】C【解答】解：AB、本实验的研究对象是小球，实验研究的是小球的动能大小；根据转换法，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小，若水平面越光滑，物块的距离越长，不易操作，故AB错误；C、小球由斜面滚下，高度变小，质量不变，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；D、物体的动能大小与物体的质量和速度有关，小球质量越大，动能不一定越大。故D错误。故选：C。34．（2023•郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”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不同的（选填“相同”或“不同”）。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的距离短（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，速度越大，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EA＝EB（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。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【答案】不同；短；速度越大；＝；A。【解答】解：由甲、乙两图可知，使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不同的，小球滚下的高度越高，小球到达水平面的速度越大；观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短，从实验结果可得物体质量相同时，速度越大，动能越大；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，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB；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，则小球将做匀速直线运动，故选A。故答案为：不同；短；速度越大；＝；A。35．（2023•淄博）利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。（1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的不同高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过物体B运动的距离来判断小车动能的大小。（2）小车从斜面上滑下，它的重力势能转化为动能，碰上物体B后，小车的部分动能转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量变小。（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中①④是一对平衡力，②③方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将匀速直线运动。（4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题：物体的动能与速度有什么关系。物体动能/J物体动能/J步行的人约30百米跑中的运动员约3×103行走的牛约160刚射出的步枪子弹约5×103中速行驶的小汽车约2×105高速行驶的小汽车约6×105【答案】（1）不同；物体B运动的距离；（2）重力势能；动能；变小；（3）①④；②③；匀速直线运动；（4）物体的动能与速度有什么关系。【解答】解：（1）探究动能大小与速度的关系时，应控制小车的质量不变，改变小车达到水平面时的速度，因此实验中应让同一小车从斜面的不同高度下滑。通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有动能的大小；（2）小车从斜面上滑下的过程中重力势能转化为动能，因克服摩擦力做功，且碰撞会有能量损失，机械能变小；（3）根据平衡力的特点，可知①重力、④水平面对小车的支持力是一对平衡力；②摩擦力的方向向左，③物体B对小车的压力的压力也向左，方向相同；如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将做匀速直线运动；（4）由表格数据可知，不同物体运动的速度不同，它的动能也不同，因此可以提出：物体的动能与速度有什么关系？故答案为：（1）不同；物体B运动的距离；（2）重力势能；动能；变小；（3）①④；②③；匀速直线运动；（4）物体的动能与速度有什么关系。36．（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1＜h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。（1）分析甲、乙两图可知，乙（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。（2）比较甲、乙两图可知，在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。（3）比较乙、丙两图可以模拟汽车超载带来的危害。（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项不超载行驶，不超速行驶。【答案】（1）乙；（2）质量；速度；（3）乙、丙；不超载行驶，不超速行驶。【解答】解：（1）甲、乙两图中两小球的质量相同，滚下的高度不同，则到达水平面的速度不同，乙图中小球的高度更高，小钢球在刚到达水平面时的速度更大；（2）比较甲、乙两图可知，质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下，钢球撞击纸盒时的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大；（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，故需要高度相同，质量不同的小球进行实验，乙、丙两图符合要求；（4）由甲、乙两图可知，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，由乙、丙两图可知，在速度一定时，物体的质量越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，故作为一名汽车驾驶员，在行车时应尽量避免发生交通事故，减小发生事故时造成的危害，做到遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶。故答案为：（1）乙；（2）质量；速度；（3）乙、丙；不超载行驶，不超速行驶。六．探究影响物体势能大小的因素（共3小题）37．（2022•天津）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。（1）做实验①②③是为了探究问题一（选填“问题一”或“问题二”）；（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与质量是否有关；（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论在质量一定时，高度越高，重力势能越大。【答案】（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大【解答】解：（1）实验①②受力面积相同，压力不同，所以探究的是压力的作用效果与压力大小的关系；②③的压力相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；所以①②③探究的是问题一；（2）实验④⑤中，物体落下的高度相同，物体的质量不同，质量越大，下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以实验④⑤探究重力势能大小与质量是否有关；（3）实验⑤⑥中，物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故结论为：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。故答案为：（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。38．（2021•淄博）小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。①实验探究的是重物（填“重物”或“小桌”）的重力势能。②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大。③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；小明选择甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，你认为小明的实验结论是错误的，理由是没有控制受力面积相同。②分析两次实验可发现压力作用效果与受力面积有关。（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来显示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法是B（填字母）。A.测量物体运动的速度B.探究物质的吸热能力C.探究电流与电压、电阻的关系【答案】（1）①重物；②多；大；（2）①小明；没有控制受力面积相同；②受力面积；（3）B【解答】解：（1）①实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度判定重物重力势能的大小；②同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，小桌下陷的深度越大，说明它的重力势能越大；（2）①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，根据控制变量法可知，实验中需要控制受力面积相同，改变压力的大小；小雨选择甲、乙两次实验进行比较，甲、乙的