主題二力專題12功和機械能（解析版）目錄TOC\o"1-3"\h\u 2命題點一功及其計算 2命題點二功率及其計算 2命題點三動能和勢能 11命題點四機械能轉化及其守恒 22 32 41命題點一功及其計算1．（2024·江西鷹潭·一模）如圖所示，在冰壺比賽中，運動員將冰壺擲出后，冰壺向前滑動過程中，冰壺的運動狀態（選填“改變”或“不變”），水平冰面對冰壺的支持力（選填“做功”或“不做功”）。【答案】改變不做功【詳解】[1]在冰壺比賽中，運動員將冰壺擲出后，冰壺向前滑動過程中會受到阻力，冰壺的運動狀態改變。[2]冰壺在水平冰面上滑行過程中，冰壺受到水平冰面的支持力的方向豎直向上，冰壺在力的方向上沒有移動距離，不滿足做功的條件，支持力不做功。2．（2024·江蘇常州·一模）小紅先用100N的水平力推動水平地面上重500N的小車勻速直線前進5m，推力所做的功為J。若用200N的水平力推動小車加速直線前進5m，則該加速過程中推力所做的功為J。整個過程中，小車所受重力做的功為J。【答案】50010000【詳解】[1]推力做的功為[2]加速過程中推力所做的功為[3]整個過程中，小車運動方向與重力方向垂直，故重力對小車不做功，即為0J。3．（2024·山東濱州·一模）如圖所示，一個質量為200g的物體被大小為5N水平力壓在豎直墻面時靜止，水平力減為2.5N時剛好勻速下滑，此時物塊受到的滑動摩擦力大小是N，勻速下滑0.5m過程中水平力對物體做功是J。（g取10N/kg）【答案】20【詳解】[1]物體在豎直方向上受豎直向下的重力G、豎直向上的滑動摩擦力f，物體勻速下滑，處于平衡狀態，由平衡條件得滑動摩擦力大小是f=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N[2]水平力與物體的運動方向垂直，所以水平力對物體不做功，即做功為0J。4．（2024·山東德州·一模）如圖，物體在8N推力作用下，做勻速直線運動，經歷10秒時間，推力做功為W1；當推力增大到10N時，推力做功為W2，也經歷10秒時間，物體所受摩擦力為N，W1W2。【答案】8<【詳解】[1]物體在8N推力作用下，做勻速直線運動，由二力平衡得，物體受到的滑動摩擦力等于推力，為8N；當推力增大到10N時，物體對水平面的壓力不變，接觸面粗糙程度不變，物體受到滑動摩擦力不變，為8N。[2]當推力增大到10N時，推力大于摩擦力，物體做加速運動，物體運動的速度大于勻速時的速度，運動相同時間，推力為10N時物體運動距離大于推力為8N時物體運動的距離，由得5．（2024·四川瀘州·一模）如圖MQ是相同水平地面，物體在M點受到5N的水平推力，推不動；增大推力為10N，仍然推不動，此時物體受到摩擦力大小為N。增大推力為15N，使物體開始運動，當運動到N時將推力減小為12N，物體開始做勻速直線運動，則物體在MN段的合力為N。到達P點時，撤去推力，施加8N水平向左的拉力，物體又滑行2m靜止在Q點，則物體在PQ段摩擦力做的功為J。【答案】10324【詳解】[1]當物體受到10N水平推力時靜止，根據二力平衡，受到的摩擦力和水平推力是平衡力，故摩擦力等于10N。[2]增大推力為15N，使物體開始運動，當運動到N點時物體開始做勻速直線運動，此時受到推力為12N，滑動摩擦力與推力二力平衡，f=12N，方向水平向左；由于滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關，物體在MN和NP段運動時，壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以物體所受的摩擦力相同，則物體在MN段的合力為F合=15N-12N=3N[3]滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，與物體的運動速度無關，在壓力和接觸面粗糙程度不變時，滑動摩擦力大小不變，所以物體在PQ段受到的摩擦力大小仍為12N，則在PQ段摩擦力做的功為W=fs=12N×2m=24J6．（2024·江蘇鹽城·二模）如圖甲所示，小明用彈簧測力計豎直向上緩慢提升靜止在水平桌面上的鉤碼，彈簧測力計的示數與彈簧測力計的零刻度線A點上升高度hA之間的關系如圖乙所示，則圖甲中彈簧測力計示數為N；鉤碼的重為N；從開始提升到hA=30cm的過程中，彈簧測力計對鉤碼做功為J。【答案】1.820.4【詳解】[1]由圖甲知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為1.8N。[2]鉤碼離開桌面后測力計的示數不再變化，此時示數即為鉤碼所受重力大小；根據圖乙可知，故鉤碼所受的重力為2N。[3]當緩緩提鉤碼離開桌面后，彈簧測力計的示數為2N，鉤碼通過的距離為拉力做的功7．（2024·黑龍江·三模）如圖甲所示，放在水平地面上的物體受到方向不變的水平拉力F的作用，F-t和v-t圖象分別如圖乙、圖丙所示。由圖象可知，6～9s內，拉力對物體做功J，物體在第4s時受到的摩擦力大小為N。【答案】124【詳解】[1]由丙圖知道，6s～9s內，物體做勻速直線運動，速度為v=1m/s，運動的距離且物體在水平方向上受到的滑動摩擦力f推力F平衡，即故拉力對物體做功[2]t=4s時，物體做加速運動，由于物體對地面的壓力和接觸面的粗糙程度都沒有改變，所以摩擦力的大小不變，仍為4N。8．（2024·貴州畢節·一模）想必你經常參與籃球運動或者觀看籃球比賽，如圖所示，當運動員把籃球投出去后（忽略空氣阻力），下列說法正確的是（）

A．運動員繼續對籃球做功 B．籃球仍然受到運動員給它的一個推力C．籃球不受任何力的作用 D．只有重力對籃球做功【答案】D【詳解】A．當運動員把籃球投出去后，運動員不再給籃球施加力，運動員對籃球不做功，故A錯誤；B．當運動員把籃球投出去后，籃球與運動員的手脫離，不再受推力，故B錯誤；C．忽略空氣阻力，當運動員把籃球投出去后，籃球會受到重力作用，故C錯誤；D．當運動員把籃球投出去后，籃球只受到重力作用，并且會在重力的方向上通過一定的距離，所以只有重力對籃球做功，故D正確。故選D。9．（2024·安徽六安·模擬預測）如圖所示，用力提水桶：①由井底提升高度H；②不動；③在水平面上移動一段距離s；④爬上長為L、高為h的樓梯。上述四種情況中，力F對水桶做功的是（

）A．①② B．②③ C．①④ D．①②③④【答案】C【詳解】用力F提水桶：①由井底提起H高度，F向上，水桶向上移動了H，F對水桶做功為FH；②提著水桶不動，F向上，水桶沒有向上移動距離，F沒有對水桶做功；③在水平面上移動一段距離s，F向上，但是移動的距離是水平方向的，不是在F方向上移動的，F沒有做功；④爬上長為L、高為h的樓梯，F向上，向上移動的距離的h，F對水桶做功為Fh。故選C。10．（2024·山東淄博·一模）如圖，是擲實心球的場景，圖中虛線表示球的運動軌跡。下列說法正確的是（）A．圖①②所示情景中該同學都對實心球做了功B．球從A運動到B的過程中，手的推力對安心球做了功C．實心球在B點處于平衡狀態D．實心球上升到F點時，如果所受的力全部消失，它將做勻速直線運動【答案】D【詳解】A．圖①撿起球時克服重力做了功，圖②球停在半空，物體在力的方向上沒有通過的距離，所以對實心球沒做功，故A錯誤；B．球從A運動到B的過程中，能繼續向上運動是因為它具有慣性，沒有受力，手的推力對實心球沒做功，故B錯誤；C．實心球上升到最高點時受到豎直向下的重力的作用和向后的阻力的作用，二力的方向不是相反的，受到非平衡力，并不是處于平衡狀態，故C錯誤；D．球上升到F點時，如果所受的力全部消失，由于球是運動的，則其運動狀態不變，將做勻速直線運動，故D正確。故選D。11．（2024·湖北宜昌·三模）如圖所示，一個物體在推力F作用下沿同一水平地面先后兩次做直線運動，兩次運動的時間都是1min，第一次，物體運動的路程和時間關系如圖甲所示，此時的水平推力為F1，推力做的功為W1；第二次物體運動的速度和時間關系如圖乙所示，此時的水平推力為F2，推力做的功為W2，下列關系式正確的是（

）A．F1>F2 B．F1<F2 C．W1>W2 D．W1<W2【答案】D【詳解】AB．由圖像甲可知，物體運動的路程和時間關系圖線是一條過原點的傾斜直線，說明物體做勻速直線運動，根據二力平衡的條件可知，推力等于摩擦力；由圖像乙可知，物體運動的速度和時間關系圖線是一條平行于時間軸的直線，說明物體做勻速直線運動，根據二力平衡的條件可知，推力等于摩擦力；兩次運動中，物體對水平面的壓力、接觸面的粗糙程度不變，所以物體受到的摩擦力不變，所以，兩次運動的水平推力相等，即F1=F2；故AB錯誤；CD．由題圖可知，由可得，第一次運動的速度為第二次運動的速度為4m/s，由可知，在運動時間為1min內，第二次運動的距離大于第一次運動的距離，水平推力相等，根據W=Fs可知，第二次運動推力做的功大于第一次運動推力做的功，即W1<W2；故C錯誤，D正確。故選D。12．（2024·江蘇蘇州·二模）如圖甲所示，一磁性板擦靜止吸附在黑板上，后對其施加方向始終向上的拉力F，板擦最終向上運動。過程中板擦所受摩擦力f和板擦移動距離s與時間t的關系圖像分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（）A．板擦的重力為1.5N B．整個過程中拉力F一直增大C．板擦所受滑動摩擦力的大小為2.5N D．整個過程中拉力F做的功為0.75J【答案】D【詳解】A．由乙圖可知：當t=0s時，F=0N，f=1N，板擦受到重力和摩擦力是一對平衡力，板擦的重力為1N，故A錯誤；BC．由丙圖可知：4~6s板擦做勻速直線運動，受到向下的摩擦力、重力及向上的拉力作用，處于平衡狀態，受平衡力作用，拉力大小不變，則F=G+f=1N+1.5N=2.5N故BC錯誤；D．由丙圖可知：0~4s板擦靜止，不做功，4~6s板擦做勻速直線運動，運動的距離為0.3m，拉力所做的功為W=Fs=2.5N×0.3m=0.75J故D正確。故選D。13．（2024·新疆烏魯木齊·一模）如圖所示，兩塊完全相同的長方體薄木板置于水平桌面上，左側與桌面邊緣對齊，每塊木板的長度為40cm，質量為5kg，現用推力F向左推木板，使兩塊木板在水平桌面上緩慢滑動至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑動時受到的摩擦力大小為壓力大小的，則這個過程中推力F做的功至少為（

）A．6J B．8J C．12J D．16J【答案】B【詳解】每塊木板的重力為每塊木板在桌面上滑動時受到的摩擦力為當用推力F1向左推兩木板，木板向左做勻速直線運動時，推力與摩擦力是一對平衡力，大小相等，此時推力最小，即左邊木板掉落前，最小推力為左邊木板掉落后，最小推力為當木板的重心剛過桌面的邊沿時，木板會被推下桌子，所以當左邊木板被推下桌子時，兩木板在推力F1作用下移動的距離為當左邊木板被推下桌子后，右邊木板又在推力F2作用下繼續移動的距離為則這個過程中推力F做的功至少為故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。14．（2024·廣東廣州·三模）如圖所示，AB與BD為不同粗糙程度的水平路面。同一物體在水平拉力作用下沿直線運動，其中AC段物體做勻速直線運動。AB段拉力F1恒為3N，BC段拉力F2恒為2N，CD段拉力恒為F3，下列說法正確的是（）A．物體在CD段所受的摩擦力一定比BC段受到的摩擦力大B．物體在AB段所受的摩擦力一定比BC段受到的摩擦力大C．BC段拉力F2對物體所做的功大于AB段F1對物體所做的功D．BC段拉力F2對物體所做的功小于CD段拉力F3對物體所做的功【答案】B【詳解】AC段物體做勻速直線運動，根據二力平衡可知，所受摩擦力大小等于拉力：A．物體在CD段拉力示數為2.8N，由于BD段粗糙度相同，物體對接觸面的壓力不變，則摩擦力不變，故A錯誤；B．物體在AB段拉力3N，物體在BC段拉力2N，由于AC段物體做勻速直線運動，物體在AB段和在BC段摩擦力等于各自的拉力，則摩擦力在AB段為3N，在BC段為2N，故B正確；C．BC段拉力F2對物體所做的功為AB段F1對物體所做的功為即兩段做功相同，故C錯誤；D．CD段拉力F3對物體所做的功為則BC段拉力F2對物體所做的功較大，故D錯誤。故選B。15．（2024·福建南平·二模）如圖是我國自主研發的無人駕駛電動運輸車。某次該車在平直路面上以15km/h的速度勻速行駛0.1h，行駛時所受阻力為車重的0.02倍，已知車的重力為1.2×104N，輪胎與地面的總接觸面積為0.12m2。求：(1)運輸車行駛的路程；(2)運輸車靜止在水平地面上時，對地面的壓強；(3)運輸車牽引力做的功。【答案】(1)(2)(3)【詳解】（1）運輸車行駛的路程為（2）運輸車靜止在水平地面上時，對地面的壓力為則對地面的壓強為（3）運輸車做勻速直線運動，受力平衡，則牽引力為則運輸車牽引力做的功為命題點二功率及其計算16．（2024·西藏日喀則·一模）甲、乙倆同學體重相同，都從一樓上到三樓。甲走得快，乙走得慢，比較做功大小：，比較功率大小：。（選填：“=”，“>”，“<”）【答案】=>【詳解】[1][2]兩人體重相同，爬樓的高度相同，根據公式W=Gh可知，兩人做的功相等；甲走得快，乙走得慢，則甲所用時間小于乙所用時間，根據公式可知，甲的功率大于乙的功率。17．（2024·四川眉山·一模）“玉兔二號”月球車在月球表面留下屬于中國的第一道印記。登月前，在水平地面上進行測試時，月球車15min勻速行駛了45m，則月球車行駛的速度為m/s；月球車的質量為135kg，若車受到的阻力為車重的0.2倍，則月球車動力系統的功率為W。（g取）【答案】0.0513.5【詳解】[1]月球車15min勻速行駛了45m，則月球車行駛的速度[2]月球車的質量為135kg，若車受到的阻力為車重的0.2倍，則月球車的牽引力則月球車動力系統的功率18．（2024·甘肅定西·模擬預測）如圖甲所示是科技活動上的一款遙控汽車。小明遙控其運動的s-t圖像如圖乙所示，由圖乙可知，遙控汽車在0~20s做（選填“勻速”或“變速”）直線運動；若40~50s時遙控汽車牽引力做功的功率為10W，則遙控汽車的牽引力為N。【答案】勻速5【詳解】[1]由圖乙可知，遙控汽車在0~20s路程和時間成正比，做勻速直線運動。[2]40~50s時遙控汽車運動了20m，速度為則則遙控汽車的牽引力為19．（2024·湖南長沙·二模）如圖所示，在水平地面上，小明用10N的水平力推重為50N的木箱，在5s內勻速向右移動10m。在5s內小明對木箱做功的功率為W，將拉力F增大為20N時，物體受到水平面的摩擦力將（選填“增大”、“減小”或“保持不變”）。【答案】20保持不變【詳解】[1]推力F做功為在5s內小明對木箱做功的功率為[2]將拉力F增大為20N時，接觸面的粗糙程度和物體對水面的壓力都不變，所以物體受到水平面的摩擦力將保持不變。20．（2024·廣東廣州·三模）形狀完全相同的N、M兩個實心方塊分別受到的拉力，均以的初速度分別在玻璃和毛巾水平面做勻速直線運動，且毛巾比玻璃粗糙；N對水平面的壓力為，受到的摩擦力為；M對水平面的壓力為，受到的摩擦力為。

(1)N、M受到摩擦力（選填“”、“”或“”）；兩個實心方塊對水平面的壓力（選填“”、“”或“”），判斷依據是：；(2)拉力對實心物體N做功的功率是W。【答案】(1)=>見解析(2)30【詳解】（1）[1]N保持3m/s的速度做勻速直線運動，處于平衡狀態，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即M保持3m/s的速度做勻速直線運動，處于平衡狀態，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即由此可知，兩個摩擦力的關系：。[2][3]滑動摩擦力大小與壓力和接觸面粗糙程度有關，已知N與玻璃之間比較光滑，M與毛巾之間比較粗糙，摩擦力，所以M、N對接觸面的壓力大小為。（2）拉力的功率21．（2024·湖北宜昌·模擬預測）現在，出門乘坐高鐵，已經是很多人習以為常的選擇，它舒適、方便、快捷。衡量高鐵動力性能的指標并不是簡單的“功率”，而是“比功率”，它是列車最大牽引功率與列車質量之比。鐵路工程實踐證明，比功率越大，列車可以達到的最高速度也會越高。在國際單位制中，“比功率”的單位是（

）A．J/kg B．g/w C．W/kg D．kg/W【答案】C【詳解】“比功率”，它是列車最大牽引功率與列車質量之比，在國際單位制中功率的單位是W，質量的國際單位為kg，在國際單位制中，“比功率”的單位是W/kg，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。22．（2024·江蘇常州·一模）用a、b兩彈簧測力計分別拉著質量相同的甲、乙兩物體同時開始豎直向上運動，其運動的路程隨時間變化的圖像如圖所示，則在運動過程中（）A．甲、乙均作加速運動B．在2-6s內，乙相對于甲向上運動C．a、b兩彈簧測力計的示數之比為2:1D．a、b兩彈簧測力計拉力的功率之比為2:1【答案】D【詳解】A．從圖像中可以看出，甲、乙兩物體都做勻速直線運動，因為它們的路程與時間圖像都是一條直線，表示速度恒定。故A不符合題意；B．從圖像中可以看出，甲的速度大于乙的速度，在2-6s內，甲與乙的距離變大，乙相對于甲向下運動，故B不符合題意；C．由于甲、乙兩物體都做勻速直線運動，所以它們受到的拉力都等于各自的重力。而甲、乙兩物體的質量相同，根據重力公式，它們的重力也相同。因此，a、b兩彈簧測力計的示數都等于物體的重力，所以示數之比為，故C不符合題意；D．從圖像中可以看出，當t=8s時，甲的路程為8m，乙的路程為4m，則甲的速度為乙的速度為由功率公式可知，a、b兩彈簧測力計拉力的功率之比為故D符合題意。故選D。23．（2024·廣東廣州·三模）已知物塊的重力為15N，第一次在大小為10N的水平拉力F1作用下沿著水平面運動，如圖1所示，物塊在OP段的v﹣t圖象如圖2所示；第二次在大小為20N的拉力F2作用下沿著斜面向上運動，如圖3所示，F2的方向始終沿著物塊運動方向，物塊在QR段的s﹣t圖象如圖4所示。下列說法符合題意的是（）A．F1在OP段做的功與F2在QR段做的功相同B．F1在OP段做功的功率小于F2在QR段做功的功率C．物體在QR段受力不平衡D．OP段物塊所受摩擦力為10N，QR段物體所受摩擦力為20N【答案】B【詳解】AB．由圖1和圖2可知，OP段的速度為v=0.4m/s，運動的時間為t1=10s，運動的路程為F1在OP段做的功為功率為由圖3和圖4可知，所用的時間t2=10s，QR段運動的路程s2=5m，F2在QR段所做的功為則F2在QR段的功率為故A不符合題意，B符合題意；CD．由圖1和圖2可知，物塊在OP段和QR段都是做勻速直線運動，因此都是處于受力平衡狀態，由圖1分析可知物塊在OP段的摩擦力等于10N，但是在斜面QR段的摩擦力是小于拉力20N的，故CD不符合題意。故選B。24．（2024·河南周口·三模）一個木箱放在水平地面上，地面上各處粗糙程度相同。對木箱施加一個方向不變的水平推力F（如圖甲所示）、F的大小與時間t的關系圖像、木箱的運動速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示。以下說法正確的是（）A．在0~2s內木箱所受的摩擦力為2NB．在0~2s內推力F對木箱所做的功為2JC．在2~4s內木箱所受的摩擦力為3ND．在4~6s內推力F對木箱做功的功率為8W【答案】D【詳解】A．在0~2s內，由圖像可知，木箱受到的推力為1N，由圖像可知，木箱靜止處于平衡狀態，受到的摩擦力和推力是一對平衡力，所以木箱受到的摩擦力為1N，故A錯誤;；B．在0~2s內，木箱靜止，在推力F的方向上沒有移動的距離，所以推力F對木箱所做的功為0J，故B錯誤；C．在4~6s內，木箱做勻速直線運動，受到的摩擦力和推力是一對平衡力，所以木箱受到的滑動摩擦力為2N，在2~4s內，由圖像可知，木箱做變速運動，因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關、與速度無關，上圖中接觸面受到的壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以木箱所受摩擦力不變，大小仍為2N，故C錯誤；D．在4~6s內，由圖像可知，木箱受到的推力為2N，由圖像可知，木箱以4m/s的速度做勻速直線運動，則推力F對木箱做功的功率故D正確。故選D。25．（2024·湖北武漢·二模）樂樂同學體重為500N，如圖甲為該同學在操場上練習爬桿示意圖，在某次爬桿訓練中，沿桿豎直向上運動的圖像如圖乙所示，關于下列判斷：①6～15s時間內，該同學受到的摩擦力為500N②6～15s時間內，該同學克服重力做功2700J③6～15s時間內，摩擦力對該同學做功的功率為300W④15～18s時間內，該同學減速下滑其中正確的是（）A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④【答案】A【詳解】①由乙圖可知，6～15s時間內，該同學以的速度做勻速直線運動，重力和摩擦力是一對平衡力，則該同學受到的摩擦力為故①正確；②6～15s時間內，該同學上升的高度為則該同學克服重力做功為故②正確；③6～15s時間內，摩擦力對該同學做功的功率為故③正確；④15～18s時間內，該同學減速上升。故④錯誤。故A正確，BCD錯誤。故選A。26．（2024·山東淄博·二模）如圖，小聰同學用大小為F的推力推動物體在水平地面上做直線運動，當物體運動的路程和時間圖象如圖甲所示時，受到的水平推力為F1=60N；當物體運動的速度和時間圖象如圖乙所示時，受到的水平推力為F2。物體兩次受到的摩擦力分別為f1、f2，兩次推力的功率分別為P1、P2。下列分析正確的是（

）A．物體受到的摩擦力f1<f2B．兩次推力的功率P1=P2C．當小聰用大小為F1的推力推動物體時，物體的運動狀態不斷變化D．當小聰用大小為F2的推力推動物體時，推力做功的功率為240W【答案】D【詳解】A．兩次物體與水平地面的接觸面粗糙程度相同、物體對水平地面的壓力也相同，故兩次滑動摩擦力大小相同，故f1=f2，故A錯誤；B．因為兩次物體都是做勻速直線運動，推力大小都等于滑動摩擦力，所以兩次推力大小相等，即F1=F2。由圖象甲可知，速度大小為圖乙中可以看出乙的速度為4m/s，甲乙中所受推力相等，但速度不等，由得，故B錯誤；C．甲中做勻速直線運動，運動狀態不變，故C錯誤；D．因為物體所受推力大小相等F1=F2=60N由P=Fv用大小為F2的推力推動物體時，推力做功的功率為故D正確。故選D。27．（2024·新疆·三模）某中學實驗室新買了30箱實驗器材，每箱重50N。實驗員王老師要把這批器材搬往6m高處的實驗室，他的身體可以往外提供的功率P與每次搬起器材的重力G的關系如圖所示。已知每次下樓時間為上樓時間的一半，若不考慮搬起箱子、放下箱子的時間，他將這批器材從地面搬到實驗室至少需要（）A．140s B．160sC．180s D．200s【答案】A【詳解】由P-G圖象知，搬運的物體重力為300N時，功率最大為90W，由于對這批器材做功一定，故搬運的物體重量為300N時，所用時間最短，一箱重量為50N，所以他每次搬運的箱子數該實驗員搬箱上樓一次需要做的功W=Gh=50N×6×6m=1800J最大功率P=90W，搬箱上樓一次需要的最短時間由題意可知，將這批器材全部搬到實驗樓所需次數因此將這批器材全部搬到實驗樓所需的最短時間t上總=5t上=5×20s=100s需要的下樓次數n下=5-1=4因為每次下樓的時間為上樓時間的一半，所以完成任務下落所需時間由于不考慮人自重和搬起箱子、放下箱子的時間，因此將這批器材從底樓搬到實驗室，完成任務所需的最短時間是t=t上總+t下總=100s+40s=140s故選A。28．（2024·甘肅金昌·一模）如圖，小明利用生活中的測量工具，測量自己跳繩時克服重力做功的功率。步驟如下：a.用（選填“體重計”、“托盤天平”或者“彈簧測力計”）測出自己的質量m；b.請同學協助用刻度尺測出自己每次跳起的高度約為h；c.測量自己t時間跳繩的個數為n；d.跳繩功率的表達式P=（g值用該字母表示即可）【答案】體重計【詳解】a[1]托盤天平和彈簧測力計的量程太小，遠小于人的質量，所以，應用體重計測出自己的質量。d[2]跳繩功率的表達式為29．（2025·上海嘉定·一模）如圖所示，我國自主研發的某款人形機器人身高1.65米，某次測試中該機器人用100牛豎直向上的力將箱子在2秒內勻速抬高1米。求：(1)箱子所受的重力G；(2)機器人對箱子做功的功率P。【答案】(1)100N(2)50W【詳解】（1）用100牛的力將箱子勻速向上抬高，此時箱子處于平衡狀態，箱子受到的重力和向上的提力是一對平衡力大小相等，則箱子所受的重力為（2）機器人對箱子做的功為機器人對箱子做功的功率為30．（2024·山東濟寧·二模）一輛質量為1.5t的家用汽車通過高速收費站的ETC通道，如圖甲所示。圖乙是ETC通道示意圖，汽車通過時，需在ETC中心線前減速，然后通過“勻速行駛區間”到達ETC中心線處，計費后離開收費站。圖丙是該車通過ETC通道時的v－t圖像，若此車通過收費站時所受阻力為車重的0.3倍，g＝10N/kg。(1)求汽車勻速行駛的距離；(2)汽車勻速行駛時牽引力的功率。【答案】(1)50m(2)25000W【詳解】（1）由圖丙知汽車勻速行駛的速度為時間為t＝12s－3s＝9s距離為（2）由題可知汽車的質量為m=1.5t=1500kg汽車受到的阻力為f阻=0.3G=0.3mg=0.3×1500kg×10N/kg=4500N因為汽車勻速前進所以汽車牽引力與阻力大小相等，即F=f阻=4500N則汽車牽引力的功率為命題點三動能和勢能31．（2024·吉林·模擬預測）為爭創文明、衛生縣城，我縣的環衛部門每天都要在縣城的主要街道上灑水，在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業時，該灑水車的慣性大小，動能（選填“增大”“減小”或“不變”）【答案】減小減小【詳解】[1][2]在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業時，灑水車的質量不斷減小，該灑水車的慣性大小減小，速度不變，質量減小，動能也減小。32．（2024·廣東汕尾·模擬預測）如圖是小朋友玩蹦蹦床的情景，小孩在空中上升的過程中動能（選填“增加”、“減少”或“不變”）。落到蹦蹦床后下降到最低點時小孩的重力勢能（選填“最大”、“最小”或“為零”），蹦蹦床的能最大。【答案】減小最小彈性勢【詳解】[1]小孩在空中上升的過程中，質量不變，速度減小，所以動能減小。[2]落到蹦蹦床后下降到最低點時，小孩的質量不變，高度是最低的，所以重力勢能最小，此時小孩與地面之間有一定的高度，所以重力勢能不為零。[3]由于小孩落到蹦蹦床后，下降到最低點時，此時蹦蹦床的彈性形變程度最大，所以蹦蹦床的彈性勢能最大。33．（2024·山東東營·三模）2023年5月，我國長征火箭成功將第56顆北斗導航衛星送入預定軌道，發射獲得圓滿成功。在運載火箭加速升空的過程中，衛星的動能，重力勢能（均選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】增大增大【詳解】[1][2]在運載火箭加速升空的過程中，衛星的質量不變，速度增大，動能增大，高度升高，重力勢能增大。34．（2024·山東德州·二模）如圖是某物體運動的s-t圖像，由圖像可知該物體在動能最大（選填“0-t1”，“t1-t2”，或t2-t3”），0-t1時間內該物體速度（選填“變大”，“不變”，或“變小”）【答案】t2-t3不變【詳解】[1][2]由圖可知，0-t1時間內該物體做勻速直線運動，速度保持不變；t1-t2時，物體靜止不動；t2-t3時，物體做勻速直線運動，t2-t3時圖像傾斜程度較大，則t2-t3時間內物體的速度較大，物體的質量不變，所以，物體在t2-t3時間內動能最大。35．（2024·四川廣元·三模）某物理興趣小組用可樂瓶制作了一個水火箭（如圖），先在瓶里裝適量水，再將帶有閥門的金屬管插入瓶塞，旋緊瓶塞，用打氣筒往瓶里打足氣，打開閥門，水從尾部的金屬管向下噴出，火箭豎直向上飛向空中。發射時，瓶內高壓氣體對水做功，火箭的動能，上升過程中，火箭的重力勢能是。（以上兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）【答案】增大增大【詳解】[1]動能的大小與質量和速度有關，質量相同時，速度越大，動能越大。火箭發射時，火箭的速度增大，所以火箭的動能增大。[2]重力勢能的大小與質量和高度有關，質量相同時，高度越高，重力勢能越大。在火箭上升過程中，火箭的高度越來越高，所以火箭的重力勢能增大。36．（2024·江蘇連云港·一模）如圖甲為“會跳的卡片”A為卡片外側，B為卡片內側，實驗時應把（選填“A”或“B”）面朝下緊貼桌面，壓平后松手，卡片會跳起來。圖乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪開豁口的深度也是相同的，實驗時分別將它們在桌面上壓平之后松開手，小明認為乙卡片一定彈跳得更高一些，你（選填“贊成”或“不贊成”）他的觀點，理由是。【答案】B贊成乙卡片較丙卡片中的橡皮筋發生彈性形變程度更大一些，彈性勢能也越大，能夠轉化獲得的動能越多，跳的更高【詳解】[1]由圖中可以看出，卡片的動能是要靠橡皮筋發生彈性形變從而產生彈性勢能獲得，只有把橡皮筋拉開才有彈性勢能，所以要把卡片B面朝下緊貼桌面，壓平后松手，卡片才會跳起來。[2][3]圖乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪開豁口的深度也是相同的，實驗時分別將它們在桌面上壓平之后松開手，乙卡片較丙卡片中的橡皮筋發生彈性形變程度更大一些，彈性勢能也越大，能夠轉化獲得的動能越多，跳的更高，所以贊成小明的觀點。37．（2024·山西·一模）.2025年山西中考體育考試中將新增排球選考項目。如圖所示，是八年級同學在練習豎直向上墊球的情景，關于墊球過程說法正確的是（

）A．拍球在空中運動到最高點時動能為零 B．排球在空中運動到最高點時受力平衡C．排球上升過程中動能和重力勢能均減小 D．排球運動過程中始終受到慣性力的作用【答案】A【詳解】A．排球豎直上升到最高點速度為0，動能為零，故A正確；B．排球在空中運動到最高點只受重力作用，且立即下落，運動狀態改變，受力不平衡，故B錯誤；C．排球上升過程中質量不變，速度減小，動能減小，高度增大，重力勢能增大，故C錯誤；D．排球上升過程中具有慣性，但慣性不是力，不能說受到慣性力的作用，故D錯誤。故選A。38．（2024·四川成都·三模）第19屆亞運會女子壘球比賽中，我校畢業生任敏和隊友們為中國隊摘得一枚銀牌。壘球運動在四天校園正開展得如火如荼，深得同學們喜愛。如圖所示，用球棒擊飛壘球，壘球在減速上升的過程中（

）A．動能減少，重力勢能增加 B．動能減少，重力勢能減少C．動能增加，重力勢能增加 D．動能增加，重力勢能減少【答案】A【詳解】壘球在減速上升的過程中，質量不變，速度減小，高度升高，動能減少，重力勢能增加，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。39．（2024·海南海口·三模）詩句“兒童散學歸來早，忙趁東風放紙鳶”，描繪的是兒童放風箏的畫面。如圖所示，下列說法正確的是（）A．越飛越高的風箏的重力勢能在增大 B．越飛越高的風箏的重力勢能在減小C．越飛越快的風箏動能動能越來越小 D．越飛越快的風箏動能保持不變【答案】A【詳解】AB．越飛越高的風箏，質量不變，高度增大時，使得重力勢能在增大，故A正確，B錯誤；CD．越飛越快的風箏，質量不變，速度變大，動能變大，故CD錯誤。故選A。40．（2024·安徽合肥·一模）如圖所示，在跳板跳水比賽中，運動員總是盡可能把跳板向下壓彎一點，然后再高高騰起。不計空氣阻力，下列分析正確的是（

）A．向下壓彎跳板的過程中，跳板的彈性勢能變小B．離開跳板向上騰起的過程中，運動員的動能變大C．向下壓彎跳板的過程中，跳板的彈性勢能變大D．盡可能把跳板向下壓彎點，為了增大運動員慣性【答案】C【詳解】AC．向下壓彎跳板的過程中，跳板的彈性形變變大，彈性勢能變大，故A錯誤，C正確；B．離開跳板向上騰起的過程中，運動員的質量不變，速度變小，動能變小，故B錯誤；D．盡可能把跳板向下壓彎點，為了增大跳板的彈性勢能，從而使運動員獲得較大的動能，運動員的慣性不變，故D錯誤。故選C。41．（2024·山東濟南·二模）如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在三個時刻中具有的動能分別是、、，重力勢能分別是、、，若不考慮下落過程中雨滴的質量變化，則（

）

A．， B．，C．， D．，【答案】D【詳解】雨滴質量不變，由圖可知雨滴在三個時刻的速度關系為，所以動能關系為；高度不斷下降，則重力勢能不斷減小，所以重力勢能關系為。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。42．（2024·廣東廣州·模擬預測）如圖所示，輕質彈簧左端固定，它自由伸長時，右端恰好位于O點，將彈簧右端固定在物體上并壓縮到A點靜止釋放，物體沿水平面運動，經過O點，到達B點，然后往回運動到C點靜止。其中AO>BO，則在上述運動過程中（）A．物體在A點時，彈簧彈性勢能最大B．物體在O點時，彈簧對物體彈力的方向向右C．物體在B點時，彈簧產生的彈力最大D．物體在C點靜止時，受到彈簧的彈力為零【答案】A【詳解】AC．物體在A點時，彈簧的形變量最大，彈性勢能最大，故A符合題意，C不符合題意；B．物體在O點時，彈簧沒有發生形變，對物體沒有彈力作用，故B不符合題意；D．物體在C點靜止時，彈簧處于伸長狀態，彈簧有形變量，物體受到彈簧的彈力大于零，故D不符合題意。故選A。43．（2024·廣東汕尾·模擬預測）在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，小智同學設計了如圖甲、乙、丙所示的三次實驗，讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，鐵球與木塊在水平面上共同移動一段距離后靜止。(1)本實驗探究的是（選填“鐵球”或“木塊”）的動能大小影響因素；在探究動能大小與物體質量關系時，應選圖中兩次實驗進行探究，使鐵球到達水平面時的相同；(2)如圖甲、乙所示，質量為m的大球與質量為的小球，從同一斜面的同一高度由靜止釋放，觀察到大球將木塊推出的距離較遠，由此可得到的結論是：當速度相同時，質量越大，越大；甲圖中木塊被推動時所受摩擦力大小（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙圖中木塊被推動時所受摩擦力大小；(3)如圖兩個交通標志中，圖運用到了（2）所述結論。【答案】(1)鐵球甲、乙速度(2)動能等于(3)乙【詳解】（1）[1]實驗中運用轉換法，用容易觀察的木塊被撞后移動的距離，來判斷不容易觀察的鐵球的動能大小，所以本實驗探究的是鐵球的動能大小的影響因素。[2]在探究動能大小與物體質量關系時，運用控制變量法，控制鐵球的速度相同，改變鐵球的質量，由于鐵球從斜面的相同高度滾下，到達水平面時速度相同，所以應選圖中甲、乙兩次實驗進行探究。[3]由圖甲、乙所示實驗可知，兩球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，則兩球到達水平面時的速度相等，所以圖甲、乙兩次實驗可以使鐵球到達水平面時的速度相同。（2）[1]由圖甲、乙所示實驗可知，兩球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，兩球到達水平面時的速度相等，質量為m的大球比質量為的小球將木塊推出的距離更遠，即質量為m的大球比質量為的小球的動能大，所以可得到的結論是：當速度相同時，質量越大，動能越大。[2]由于摩擦力受壓力大小和接觸面粗糙程度影響，圖甲、乙所示實驗中，木塊對水平面的壓力大小不變，接觸面粗糙程度也不變，所以甲圖中木塊被推動時所受摩擦力大小等于乙圖中木塊被推動時所受摩擦力大小。（3）圖甲是限速標志，防止質量一定時，速度過大，動能過大，造成交通事故；圖乙是限重標志，防止速度一定時，質量過大，動能過大，造成交通事故；（2）中結論是當速度相同時，質量越大，動能越大，所以乙圖運用到了（2）所述結論。44．（2024·江蘇常州·二模）小明在探究“物體的動能、重力勢能大小跟哪些因素有關”的實驗中。(1)如圖甲所示，小明利用斜面、鋼球、木塊等器材進行實驗，該實驗中物體的動能是指（選填“鋼球”或“木塊”）的動能；實驗中通過觀察來反映物體動能的大小；(2)甲圖實驗中，鋼球從被釋放到最終停下來的過程中，機械能（選填“變大”“變小”或“不變”）。(3)由甲圖可以得出的結論是：在物體質量一定時，越大，物體的動能越大；若水平面絕對光滑，則（選填“能”或“不能”）完成實驗；(4)圖乙中，體積相同的三個實心球，其中A、B是鋼球，C是塑料球，球A、C離沙地高度相同．現讓三球同時由靜止釋放，球落到沙地上的狀態如圖乙中虛線所示．比較球A、C可得出重力勢能大小與的關系；比較球A、B可得出重力勢能大小與的關系（ρ鋼>ρ塑料）。【答案】(1)鋼球木塊的移動距離(2)變小(3)速度不能(4)質量高度【詳解】（1）[1][2]該實驗探究的是碰撞前鋼球的動能，碰撞時，鋼球的動能越大，鋼球對木塊做的功就越多，木塊移動的距離就越遠，所以實驗中通過觀察木塊的移動距離來說明鋼球動能的大小，這是轉換法。（2）實驗過程中，鋼球從一定高度滑下，鋼球的重力勢能轉化為鋼球的動能，鋼球撞擊木塊后，鋼球的動能轉化為木塊的動能，并受阻力的作用，鋼球最終停下來，機械能變小。（3）[1]由甲圖可知，鋼球的質量不變，從不同高度靜止滑下，使得鋼球到達水平面的速度不同，撞擊木塊移動的距離也就不同，動能大小不同，所以可以得到結論，在物體質量一定時，速度越大，物體的動能越大。[2]根據牛頓第一定律可知，若水平面絕對光滑，物體將一直做勻速直線運動，不能通過觀察木塊移動的距離長短，來判斷鋼球動能的大小，所以不能完成實驗。（4）[1]比較球A、C可知道，球A、C的質量不同，從相同的高度靜止釋放，鐵球A的質量大，落到沙地的坑越深，說明重力勢能大，可以探究出重力勢能大小與質量的關系。[2]比較球A、B可得，球的質量相同，但靜止釋放的高度不同，高度高的，落到沙地的坑越深，說明重力勢能大，可以探究出重力勢能大小與高度的關系。45．（2024·廣東東莞·一模）某實驗小組在“探究影響動能大小的因素”實驗中，準備的器材有：質量分別為m、2m兩個鋼球，木塊和斜面等。實驗過程如圖所示。(1)本實驗是通過來反映鋼球動能大小的；(2)為了探究物體動能大小與質量的關系，應選擇兩圖進行實驗分析；(3)實驗為探究動能大小與速度的關系，應讓質量相同的鋼球，從同一斜面（選填“相同高度”或“不同高度”）由靜止滾下。實驗現象表明：當質量一定時，鋼球速度越大，動能越；(4)實驗小組的同學聯想到“探究阻力對物體運動的影響”時，也用到了斜面，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，比較在不同表面滑行的距離大小（如表），小車在三個表面克服摩擦力做功（選填“相等”或“不相等”），若水平面絕對光滑，小車將做運動；表面毛巾棉布木板摩擦力最大較大最小小車運動距離最近較遠最遠(5)小磊在探究“動能大小與速度的關系”時將實驗裝置改成如圖丁所示，利用質量相同的鐵球將彈簧壓縮不同程度靜止釋放，撞擊同一木塊。該實驗方案是否可行？答：。理由是。A．鐵球的質量相同，初速度不同B．鐵球的質量相同，初速度相同C．鐵球的質量不同，初速度不同D．鐵球的質量不同，初速度相同【答案】(1)木塊移動距離(2)乙、丙(3)不同高度大(4)相等勻速直線(5)可行A【詳解】（1）實驗中，鋼球的動能不同，對木塊做功不同，木塊移動的距離不同，所以可通過木塊移動的距離反映鋼球動能的大小。（2）要探究動能大小與質量的關系，應保持鋼球的速度相同，改變其質量，為了保持速度相同，應讓質量不同的鋼球從同一斜面的同一高度靜止釋放。所以應選擇乙、丙兩圖進行實驗。（3）[1][2]要探究動能大小與速度的關系，應保持鋼球的質量相同，改變其速度，所以應讓質量相同的鋼球從同一斜面的不同高度靜止滾下，則到達水平面時的速度不同；實驗時，選擇圖甲和乙進行探究。乙中，鋼球的高度更高，靜止滾下到水平面的速度更大，撞擊木塊移動的距離更遠，鋼球的動能更大，所以可得：當質量一定時，鋼球速度越大，動能越大。（4）[1]根據控制變量法，探究阻力對物體運動的影響，除了阻力改變，其它因素應保持不變，所以小車從斜面滾下到水平面時的速度相同，具有的動能相同，小車最后都停下在斜面上，克服阻力做功，將所有的動能轉化為內能，所以小車在三個表面克服摩擦力做功相等。[2]由表格信息可知，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，運動的距離越遠，由此推理：若水平面絕對光滑，小車將做勻速直線運動。（5）[1][2]將彈簧壓縮到不同程度，彈簧所具有的彈性勢能不同，彈簧恢復原狀的過程中，彈性勢能轉化為動能，撞擊同一木塊時，鐵球的動能不同，而鐵球的質量相同，速度不同，所以該方案可行。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。命題點四機械能轉化及其守恒46．（2024·河北·模擬預測）騎行的意義在于綠色出行，強身健體。小明騎著自行車勻速上坡的過程中，他的動能，機械能（兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）。【答案】不變增大【詳解】[1][2]騎自行車在勻速上坡的過程中，其質量不變，速度不變，故其動能不變，同時其質量不變，高度增加，故其重力勢能變大，故機械能變大。47．（2024·山東棗莊·二模）如圖人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行時，衛星在大氣層外運行，不受空氣阻力，機械能守恒，當衛星從遠地點向近地點運動時，它的能轉化為能。【答案】重力勢動【詳解】[1][2]當人造衛星沿著橢圓軌道從遠地點向近地點運動時，衛星的質量不變，高度變小，其重力勢能變小，由于機械能守恒，所以衛星的速度增大，動能會增大。48．（2024·湖南岳陽·二模）2023年5月30日，搭載神舟十六號飛船的長征運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空，在加速上升的過程中，飛船的機械能（選填“增大”“減小”或“不變”）；飛船與空間站對接成功后，如圖是由飛船和核心艙等組合而成的中國空間站在軌運行時的示意圖，以天和核心艙為參照物，神舟載人飛船是（選填“靜止”或“運動”）的。【答案】增大靜止【詳解】[1]飛船在加速上升的過程中，速度增加，動能增加；高度增加，重力勢能增加，則飛船的機械能增大。[2]飛船與空間站對接成功后，以天和核心艙為參照物，神舟載人飛船的位置不發生改變是靜止的。49．（2024·河南開封·二模）圖甲為一款乒乓球發球機。如果乒乓球發球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向分別發出a、b、c三個質量相同的球，如圖乙。若不計空氣阻力，請你猜測三球到達乒乓球臺的速度（選填“相同”或“不相同”），理由是。【答案】相同見解析【詳解】[1][2]乒乓球發球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向分別發出a、b、c三個質量相同的球，即小球的質量、速度及高度均相同，則小球的機械能相同，不計空氣阻力，機械能守恒，三球到達乒乓球臺時高度相同，所以重力勢能相同，所以動能相同，小球質量相同，所以小球的速度相同。50．（2024·安徽·二模）滑板是深受青少年喜歡的一項體育運動。如圖是U型滑臺和運動員的簡化示意圖，運動員在滑臺A處由靜止自由下滑，不計滑臺摩擦和空氣阻力，運動員從滑臺A處滑至O處的能量轉化為：。【答案】重力勢能轉化為動能【詳解】運動員從滑臺A處滑至O處的過程中，質量不變，高度降低，重力勢能減小；速度變大，動能變大，所以此過程是重力勢能轉化為動能。51．（2024·江蘇南京·一模）如圖所示，完全相同的甲、乙兩球分別由橡皮筋OA和無彈細線OB系于O點，（先后從水平位置由靜止開始釋放，不計空氣阻力。兩球到達O點正下方C點時，橡皮筋與細線長度恰好相等。擺下過程中，乙球的能轉化為能，兩球下落到C點的過程中重力做功分別為W甲、W乙，兩球在C點時的機械能分別為E甲、E乙，則它們的大小關系為W甲W乙，E甲E乙。【答案】重力勢動=<【詳解】[1][2]該過程中乙小球下落時，高度降低，重力勢能減小，速度增加，動能增大，將重力勢能轉化為動能。[3]由于甲、乙兩球完全相同（即質量相等），且都從水平位置由靜止開始釋放，到達C點時橡皮筋與細線長度恰好相等，說明兩球下落的高度也相等。由式子可知，兩球下落到C點的過程中重力做功相等，即W甲=W乙。[4]兩球到達C點時，乙球的重力勢能全部轉化為動能，甲球的重力勢能轉化為動能和彈性勢能，由于初始的重力勢能相同，所以兩球到達C點時，甲球的動能比乙小。52．（2024·湖北武漢·一模）在第24屆北京冬奧會上，我國滑雪運動員奪得單板滑雪男子大跳臺冠軍，展現出了拼搏精神。賽場是首鋼滑雪大跳臺，如圖甲所示，圖乙是大跳臺及滑雪過程示意圖。當運動員從起滑臺A位置起滑，在助滑道滑行獲得較大速度，運動員的動能，慣性大小。從跳臺末端B位置飛出，在空中做各種比賽動作，最后落在著陸坡的C位置后，完成比賽。若不計空氣阻力，運動員從B位置起跳到著地前的過程中，機械能。【答案】增大不變不變【詳解】[1][2]當運動員從起滑臺A位置起滑，在助滑道滑行過程中其質量不變，速度變大，動能變大，由于質量不變，則慣性不變。[3]運動員從B位置起跳到著地前的過程中，不計空氣阻力，機械能是守恒的，保持不變。53．（2024·河北石家莊·模擬預測）在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。下列說法中正確的是（

）A．皮球下落過程中動能轉化為重力勢能B．形成圓斑B時皮球是從較低處下落的C．形成圓斑A時皮球接觸地面后形變程度更小D．皮球落地發生形變的過程中重力勢能轉化為彈性勢能【答案】B【詳解】A．球在下落的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，重力勢能轉化為動能，故A錯誤；BC．球的動能越大，轉化成的彈性勢能越大，則小球的形變越大，在地面上形成的圓斑較大，故形成圓斑A時皮球接觸地面后形變程度更大，即從更高處下落的，同理可知，形成圓斑B時皮球是從較低處下落的。故B正確，C錯誤；D．當球接觸地面時，球會發生形變，球的動能轉化為球的彈性勢能，故D錯誤。故選B。54．（2024·新疆昌吉·模擬預測）在自由式滑雪比賽中，運動員的重心軌跡如圖所示，則下列說法正確的是（）A．從a點運動到c點的過程中，重力勢能一直減小B．從a點運動到c點的過程中，重力勢能先變小后變大C．運動員在b點的機械能等于d點D．運動員在b點的機械能小于d點【答案】B【詳解】AB．重力勢能大小與質量和高度有關，從a點運動到c點的過程中，高度先降低后升高，因此這個過程中重力勢能先變小后變大故A錯誤，B正確；CD．由于滑雪板與雪地之間存在摩擦，從b點沿雪地向d點運動的過程中，部分機械能會轉化為內能，所以b點的機械能大于d點的機械能，又因為b點和d點在同一高度，則重力勢能相等；又因機械能=動能+重力勢能，那么b點的動能大于d點的動能，故CD錯誤。故選B。55．（2024·新疆昌吉·模擬預測）如圖所示是一個乒乓球拋出后的部分運動軌跡，其中a、b、c為軌跡中的三個位置，a、b在同一高度，則下列說法中正確的是（）A．乒乓球在b點時的動能為零B．乒乓球在b、c兩點時的重力勢能相等C．乒乓球在a點的機械能一定大于在b點的機械能D．在整個運動過程中，由于機械能守恒，所以a、b、c三點的機械能都相等【答案】C【詳解】A．由圖知，乒乓球在b點時的速度不為零，動能不為零，故A錯誤；B．乒乓球在b、c兩點時的高度不同，重力勢能不相等，故B錯誤；CD．在乒乓球經過a、b、c三個位置的整個運動過程中，乒乓球克服空氣阻力做功，與地面碰撞做功，機械能逐漸減小，乒乓球在a點的機械能一定大于在b點的機械能，a、b、c三點的機械能不相等，綜上分析知，故C正確，D錯誤。故選C。56．（2024·江蘇蘇州·二模）如圖所示，弧形軌道ABC，AB段光滑無摩擦，BC段有摩擦，軌道豎直固定于水平面上，小球由A點以速度v沿軌道滾下，經過右側等高點B后達最高點C，下列分析正確的是（）A．小球在A點的動能大于在B點的動能B．小球從B點到C點的過程中，動能減小量大于重力勢能增加量C．小球在A，B，C三點的機械能相同D．小球在C點時的重力勢能最小【答案】B【詳解】A．AB段光滑無摩擦，則小球在AB段運動時其機械能守恒（即機械能大小不變），由于A、B兩點的高度相同，則小球在A、B兩點時的重力勢能相等，根據機械能的概念可知，小球在A點的動能等于在B點的動能，故A錯誤；B．BC段有摩擦，則小球從B點到C點的過程中，動能會轉化為重力勢能和內能，所以此過程中動能的減小量大于重力勢能的增加量，故B正確；C．由A項解答可知，小球在A、B兩點的機械能相同；但BC段有摩擦，則小球的機械能不守恒，所以小球在B、C兩點的機械能不相同，故C錯誤；D．小球在C點時的高度最大，其重力勢能最大，故D錯誤。故選B。57．（2024·湖北武漢·模擬預測）如圖所示，質量為m的小球從靜止下落，落在與A點等高處、豎直放置靜止的輕彈簧上，到達與B點等高處時小球重力與彈簧的彈力大小相等，圖中與C點等高處是小球到達的最低點（不計空氣阻力）。下列說法正確的是（

）A．到達A點時，小球的動能最大B．從A到B，小球減少的重力勢能等于增加的動能C．下落過程中，小球重力勢能一直減小、動能先增大后減小D．到達C點時，小球的動能為零，受到的重力與彈簧的彈力是一對平衡力【答案】C【詳解】ABC．小球由靜止運動到A點時，小球只受重力作用，速度不斷增大；小球從A點運動到B點時，受到豎直向下重力和豎直向上彈力的作用，重力大于彈力，合力豎直向下，小球還在加速；小球在B點時，受到豎直向下重力和豎直向上彈力的作用，重力等于彈力；小球從A到B的過程中，小球的重力勢能轉化為動能和彈性勢能，小球減少的重力勢能大于增加的動能；小球從B點運動到C點時，受到豎直向下重力和豎直向上彈力的作用，重力小于彈力，合力豎直向上，小球在減速；小球由靜止運動到C點，速度先增大后減小，小球的質量保持不變，小球的動能先增大后減小；整個過程中，小球的質量不變，高度一直變小，重力勢能一直變小；故AB錯誤，C正確；D．到達C點時，小球的速度為0，動能為零；此時的彈力要大于重力，故D錯誤。故選C。58．（2024·江蘇泰州·一模）圖甲是蹦床表演的情景，圖乙是運動員從最高點A下落到最低點C的簡化圖，B點是運動員與蹦床剛開始的接觸點。不考慮空氣阻力，以下關于運動員的機械能判斷，正確的是（）A．從A點到C點，機械能保持不變 B．從A點到C點，機械能不斷減小C．從B點到C點，動能先增大后減小 D．從B點到C點，動能不斷減小【答案】C【詳解】AB．不考慮空氣阻力，從A點到B點，運動員的機械能守恒，即機械能保持不變；從B點到C點，蹦床的彈性形變增大，其彈性勢能增大，該過程中運動員的一部分機械能轉化為彈性勢能，其機械能會減小，所以從A點到C點運動員的機械能先不變后減小，故AB錯誤；CD．從B點到C點，開始一段時間內蹦床的彈力小于運動員的重力，合力方向向下，運動員繼續向下做加速運動；當蹦床的彈力等于運動員的重力時，運動員的速度達到最大；此后，蹦床的彈性形變繼續增大，向上的彈力大于向下的重力，合力方向向上，運動員向下做減速運動，到最低點時運動員的速度為零；由此可知，從B點到C點，運動員的速度先增大后減小，且運動員的質量不變，所以該過程中運動員的動能先增大后減小，故C正確，故D錯誤。故選C。59．（2024·安徽·二模）如圖所示是跳板跳水運動員比賽中的幾個瞬間，其中①位置時運動員把跳板壓到最低處。若不計空氣阻力，關于該過程，下列判斷正確的是（

）A．位置①到②的過程，運動員的重力勢能轉化為動能B．位置②到③的過程，運動員的重力勢能轉化為動能C．位置④時運動員的動能等于位置②時運動員的動能D．位置③到④的過程，運動員減小的重力勢能等于增加的動能【答案】D【詳解】A．①位置到②位置的過程中運動員的高度在增大，彈性勢能轉化為動能，故A錯誤；B．②位置到③位置的過程中不計空氣阻力，運動員的機械能守恒，運動員動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能，故B錯誤；C．起跳后運動員運動過程中機械能守恒，位置②時運動員的動能等于與位置②相同高度處的動能，位置②和位置④高度不同，動能不同，故C錯誤；D．由③到④位置的過程中機械能守恒，重力勢能全部轉化為動能，即此過程中運動員減小的重力勢能等于增加的動能，故D正確。故選D。60．（2024·山東德州·二模）如圖所示，在粗糙的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。開始時小球被固定在A點（已知AO>OB），某時刻釋放小球，則小球從A點運動到B點（最遠處）的過程中，下列說法正確的是（）A．小球從O點運動到B點的過程中所受彈力方向向右，速度不斷減小B．小球從A運動到O的過程中，速度增大，機械能不變C．小球運動到B點時，將停止運動并保持靜止D．小球在A點處，彈簧的彈性勢能最大【答案】D【詳解】A．小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉開，球的動能轉化為彈簧的彈性勢能，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，故A錯誤；B．小球從A運動到O的過程中，彈簧恢復原狀，將彈性勢能轉化為動能，此時小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，機械能增大，故B錯誤；C．小球運動到B點時，由于動能轉化為彈性勢能，直到速度為零，因此會停止運動，但是由于彈簧恢復原狀所以不會保持靜止，故C錯誤；D．小球在A點處，彈簧的彈性形變的程度最大，彈性勢能最大，故D正確。故選D。61．（2024·山東臨沂·一模）巡航導彈是導彈的一種，具有突防能力強、難以攔截的優點。如圖所示為某巡航導彈的飛行路線，發射升空段，發動機點火，導彈以極快的速度穿出大氣層升至高空；俯沖加速段，發動機處于關閉狀態，導彈向下俯沖，會被加速到極高的速度；巡航階段，主發動機的推力與阻力平衡，彈翼的升力與重力平衡，可以實現遠距離“巡航狀態”，最后精確打擊目標。忽略空氣阻力，下列關于該巡航導彈的說法正確的是（）A．G點到H點的過程中，機械能不變B．O點到E點的過程中，機械能不變C．F點動能最大，J點動能最小D．I點到J點的過程中，不消耗導彈攜帶的燃料【答案】A【詳解】A．G點到H點的過程中，發動機關閉，沒有對巡航導彈做功，只有重力在做功，減少的重力勢能等于增加的動能，則可知機械能不變，故A正確；B．O點到E點的過程中，發動機點火加速升空，巡航導彈速度在增大，可知其動能在增大，高度在增大，可知其重力勢能在增大，則機械能在增大，故B錯誤；C．F點后俯沖加速階段，發動機處于關閉階段，導彈向下俯沖，會被加速到極高的速度，說明F點的速度不是最大，則F點動能不是最大的，由圖可知，J點高度不是最低的，故J點的動能不是最小的，故C錯誤；D．由題意可知，I點到J點的過程中，發動機處于打開狀態，要對巡航導彈做功，可知其消耗導彈攜帶的燃料，故D錯誤。故選A。62．（2024·江蘇南京·三模）如圖所示，小球從M點豎直向下以某速度拋出，球經靜止的a臺面第一次向反彈后，到達最高點N；然后球從N點下降時，臺面已升至b位置并保持靜止，球經臺面第二次反彈后，到達最高點P，小球整個過程的運動均在豎直方向。下列說法正確的是（）A．第一次反彈在上升過程中，突然撤去所有外力，小球將保持靜止B．點P的高度一定比點N低C．第二次反彈上升過程中只有動能轉化為重力勢能D．小球在N點的重力勢能不可能等于在M點的重力勢能【答案】B【詳解】A．第一次反彈在上升過程中，小球具有一定的速度，突然撤去所有外力，根據牛頓第一定律可知，小球將保持勻速直線運動，故A錯誤；B．小球在運動過程中要克服摩擦阻力做功，所以小球的機械能減小，若克服摩擦阻力做功小于最開始的動能，到達的最高點為N點比M點高；若克服摩擦阻力做功大于最開始的動能，到達的最高點為N點比M點低；若克服摩擦阻力做功等于最開始的動能，到達的最高點為N點與M點一樣高；球從N點下降時，臺面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經臺面反彈后，由于小球在運動過程中要克服摩擦阻力做功，小球的機械能減小，到達的最高點P比N點低。故B正確；C．第二次反彈上升過程中，由于小球在運動過程中要克服摩擦阻力做功，所以部分動能轉化為重力勢能，部分動能用來克服摩擦力做功，故C錯誤；D．由B分析可知，N點的高度可能等于M點的高度，由于物體的重力勢能跟質量與高度有關，所以小球在N點的重力勢能可能等于在M點的重力勢能，故D錯誤。故選B。1．（2024·山東東營·中考真題）我國自行研制的C919客機已投入商業運營。如圖所示，飛機減速著陸時，機械能（選填“增大”或“減小”）；以航站樓為參照物，它是（選填“靜止”或“運動”）的。【答案】減小運動【詳解】[1]飛機減速著陸時，質量不變，速度減小，動能減小；高度減小，重力勢能減小；因機械能是動能與勢能之和，所以，飛機的機械能減小。[2]以航站樓為參照物，飛機與航站樓的相對位置發生變化，飛機是運動的。2．（2024·江蘇徐州·中考真題）聽到信號出警時，消防員為了盡快從二樓下到一樓車庫，抱著豎直的滑桿勻速滑下，認為消防員是運動的，是以為參照物；如果消防員重700N，下滑過程中，受到的摩擦力為N，重力勢能（填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】地面700變小【詳解】[1]消防員為了盡快從二樓下到一樓車庫，抱著豎直的滑桿勻速滑下，以地面為參照物，消防員的位置發生改變，消防員是運動的。[2]消防員勻速運動，受到摩擦力和重力是平衡力，由二力平衡條件得到摩擦力f=G=700N[3]消防員抱著豎直的滑桿勻速滑下，質量不變，高度減小，重力勢能減小。3．（2024·山東威海·中考真題）小明和爸爸在體驗輪胎滑雪項目時，平躺在相同規格的輪胎上先后從同一滑道的最高處由靜止滑下，小明的質量比爸爸小。當兩人都剛滑到水平面時，小明的動能爸爸的動能（下滑過程不計空氣阻力及輪胎與滑道之間的摩擦）：在水平減速帶滑行時，小明、爸爸乘坐的輪胎受到的摩擦力分別為、，則。（兩空均選填“小于”“等于”“大于”）【答案】小于小于【詳解】[1]動能與質量和速度有關，根據題意在，小明和爸爸平躺在相同規格的輪胎上先后從同一滑道的最高處由靜止滑下，所以，當兩人都剛滑到水平面時具有相同的速度，由于小明的質量比爸爸小，所以，此時小明的動能小于爸爸的動能。[2]滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，小明和爸爸在相同規格的輪胎上沿同一滑道滑行，接觸面的粗糙程度相同，由于小明的質量比爸爸小，所以，對接觸面的壓力小，故受到的摩擦力小。4．（2024·山東濟寧·中考真題）小球在擺動過程中（如圖所示），由于摩擦的存在，一部分機械能會轉化為，這部分能量不可能自動地再轉化為機械能，如果沒有能量的補充，小球最終會停止運動。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的轉化與轉移具有性。【答案】內能方向【詳解】[1][2]小球在擺動過程中，克服摩擦做功，一部分機械能轉化為內能，機械能會減小，散失到空氣中的內能無法自動轉化為機械能，說明能量的轉移和轉化具有方向性。5．（2024·江蘇常州·中考真題）2023年11月9日，甘肅省消防隊舉行高樓滅火演習．如圖甲所示，電動滅火無人機懸停在空中．如圖乙所示，當無人機水平向右猛烈噴射干粉的同時，原本懸停的無人機水平向左飄移，這說明力的作用是的。使原本懸停的無人機發生飄移的是對施加的力；噴射干粉過程中，滅火無人機的重力勢能。【答案】相互噴射的干粉無人機減小【詳解】[1][2][3]當無人機水平向右猛烈噴射干粉時，無人機給干粉向右的噴射力，同時向右的干粉給無人機向左的反沖力，使原本懸停的無人機水平向左飄移，這說明力的作用是相互的；使原本懸停的無人機發生飄移的是噴射的干粉對無人機施加的力。[4]噴射干粉過程中，滅火無人機的質量減小、高度不變，無人機的重力勢能減小。6．（2024·湖南長沙·中考真題）排球是同學們喜愛的體育運動。墊球時，球的運動快慢和運動方向都發生了改變，說明力可以改變物體的，當球上升到最高點時能最大。【答案】運動狀態重力勢【詳解】[1]墊球時，球的運動快慢和運動方向都發生了改變，即球的運動狀態發生了變化，說明力可以改變物體的運動狀態。[2]重力勢能與物體的質量和所處高度有關；當球上升到最高點時，高度最高，重力勢能最大。7．（2024·甘肅臨夏·中考真題）某科技興趣小組用兩個輸液用的葡萄糖瓶子，從瓶口以下約處截斷，將截斷處用膠水黏合在一起，再從瓶口的橡膠塞中心穿一根長約的細木棒，用兩條懸線拴住木棒的兩端，將懸線固定在支架上，就構成了如圖所示的滾擺。當滾擺從上到下運動的過程中重力勢能主要轉化為能；滾擺每次上升的高度逐漸減小，說明滾擺的機械能（選填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】動變小【詳解】[1]滾擺從上到下運動的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增加，動能增加，因此是重力勢能轉化為動能。[2]滾擺每次上升的高度逐漸減小，運動過程中需要克服阻力做功，因此機械能減小。8．（2024·四川達州·中考真題）如圖所示，小明同學在體育課上進行豎直爬桿訓練，雙腳離地靜止時，手握得越緊，小明與桿之間的摩擦力（選填“增大”“減小”或“不變”）；勻速上爬過程中小明受到豎直的摩擦力（選填“向上”或“向下”）；勻速下滑時小明的機械能（選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】不變向上減小【詳解】[1]小明同學在體育課上進行豎直爬桿訓練，雙腳離地靜止時，小明受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以手握得越緊，小明與桿之間的摩擦力不變。[2]小明勻速上爬過程中，小明受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，這兩個力是一對平衡力，大小相等，重力方向豎直向下，所以摩擦力方向豎直向上。[3]勻速下滑時，質量不變，速度不變，動能不變，高度減小，重力勢能減小，機械能減小。9．（2024·山東濟南·中考真題）2024年2月，國內首顆X波段合成孔徑雷達衛星“濟高科創號”發射成功。如圖所示，“濟高科創號”衛星在隨火箭加速直線升空的過程中（）A．動能減小，重力勢能減小，機械能減小 B．動能減小，重力勢能增大，機械能不變C．動能增大，重力勢能增大，機械能增大 D．動能增大，重力勢能減小，機械能不變【答案】C【詳解】“濟高科創號”衛星在隨火箭加速直線升