【2022名师导航】中考物理一轮复习学案 第11章 功 功率 机械能及其转化（考纲解读+知识网络+知识清单+易错分析＋达标检测）
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| 名称 | 【2022名师导航】中考物理一轮复习学案 第11章 功 功率 机械能及其转化（考纲解读+知识网络+知识清单+易错分析＋达标检测） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-09 21:29:35 | ||
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文档简介
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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第11章 功 功率 机械能及其转化
考点分布 考点内容 命题趋势
1.功 1.理解机械功和功率的概念，知道做功的过程是能量转化或转移的过程。 2.知道影响动能、势能大小的因素。3.理解动能和势能以及他们的转化和守恒。 4.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。 本章内容常考：功、功率计算、影响动能势能的因素、或与机械、机械能及其转化，功和功率常与压强、浮力综合计算，多以选择题、实验计算形式出现，分值约8分。
2.功率
3.动能和势能
4.机械能及其转化
知识点一：功
1.做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动距离。
不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动（劳而无功）；②有距无力，如足球离开脚后水平移动（不劳而功）；③力距垂直，如提着水桶水平移动（垂直无功）。
2.做功公式是W＝Fs，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J。
公式W＝Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。
3.功的原理：使用任何机械都不省功。
1.初中生小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼走到三楼，又沿着走廊水平走了5 m到达实验室，若每层楼高3 m，整个过程中小龙对实验器材做功_____J，克服自身重力做功约为_______J.
参考答案：1500；3000.
知识点二：功率
1.功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P＝，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。还可以推导出公式P＝＝＝＝Fv，由公式可知：当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是P＝，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
2.如图是建设火神山医院时的情景，一起重机将质量为2 t的重物以0.1 m/s的速度匀速提升10 m后又以同样的速度水平匀速移动10 m，在整个过程中，起重机对货物做的功为________J，平均功率是_______W．(g＝10 N/kg)
参考答案：2×105 ；1 000
知识点三：机械能
1.功和能的关系
(1)一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
(2)功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，做了多少功，就有多少能量发生了转化。
(3)具有能的物体只表示物体可以做功，但不一定“正在做功”或“已经做功”。
2.能：一个物体能够做功，就说这个物体具有能量(或具有能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。
3.动能：物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，一切运动的物体都具有动能。
4.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
6.机械能：动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转化：动能和势能在一定条件下可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量不变，或者说机械能是守恒的。如考虑阻力的影响，机械能的总量减小。总机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变).
3.请完成下列各小题(均选填“增大”“减小”或“不变”)：
(1)正在进行洒水作业的洒水车在水平路面匀速行驶的过程中，它的动能______，重力势能______，机械能______．
(2)在体育考试中，投出的实心球在空中从最高点下落的过程中，重力势能______，忽略空气阻力，球的机械能_______．
(3)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压，放手后笔会向上弹起一定高度，向下按笔的过程中弹簧的弹性势能_______，笔向上弹起的过程中其重力势能______.
参考答案：（1）减小；减小；减小；（2）减小；不变；（3）增大；增大。
易错点1 在做功的两个必要因素的理解中，误认为沿斜面的长度是就一定是物体在力的方向上移动的距离。
典例1：（2020 莘县一模）如图所示，用水平向右的推力F=50N，将重为60N小车从斜面的底端匀速推到顶端，这时推力F所做的功是（ ）
A．150 J B．200 J C．250 J D．300 J
【错解】C。理由：物体受大小为50N的力，且沿斜面移动了5m,因此由W=FS=50N×5m=250J。
【析错】功是指力与力的方向上移动距离的乘积，根据力的方向判断物体在力的方向上移动的距离，根据W=Fs即可计算水平推力所做的功。
【正解】由题可知，推力F的方向水平向右，根据图示可知，小车在水平方向移动的距离s=4m；
这时推力F所做的功：W=Fs=50N×4m=200J。
故选：B。
▲▲变式练习1
1.（2021春 丛台区校级月考）起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度从一楼举到四楼顶（每层楼高按3m计算），又将楼板水平移动了3m，在整个过程中，起重机对楼板做的功是（ ）
A．1×103J B．9×103J C．2.7×104J D．3.6×104J
2. （2021春 福建期末）如图甲，用弹簧测力计将一个钩码由静止位置缓慢提升的过程，弹簧测力计示数F与弹簧测力计面板下沿距离桌面的高度h之间的关系如图乙。面板下沿由4cm升高至20cm时的全过程，弹簧测力计的拉力对钩码做的总功是（ ）
A．0.24 J B．0.28 J C．0.32 J D．0.40 J
参考答案：1.D；2.A。
易错点2 若每层楼高3 m，上到四楼误认为上升的高度是12 m。
典例2：（2020春 邵阳期末）小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（ ）
A．90J B．120J C．135J D．300J
【错解】答案为：C，上楼高度：h=3m×3=9m，托起两个鸡蛋的力大约是1牛顿，每层楼的高度大约为3米, 他提鸡蛋的力做功最接近上楼做功：W=Gh=15N×9m=135J.
【析错】托起两个鸡蛋的力大约是1牛顿，每层楼的高度大约为3米，估算出提起30个鸡蛋的力和爬楼的高度，再利用W=Fs可算出做功的多少。
【正解】由题知，托起两个鸡蛋的力大约是1N，则提30个鸡蛋的力大约为F=每层楼的高度大约为3米，家住3楼，则小华实际爬楼的高度h=3m×2=6m；小华提鸡蛋的力做功约为：W=Fs=15N×6m=90J。故选：A。
▲▲变式练习2
3. （2021春 安溪县期末）小星把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力所做的功最接近（ ）
A．6J B．60J C．600J D．6000J
4. （2021春 横县期末）水平地面上有一重4N的球，小孩用16N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了6m，那么小孩对球做的功是（ ）
A．0J B．24J C．96J D．不能确定
参考答案：3.B；4.D。
易错点3 误认为做功多的机械功率一定大。
典例3：（2020春 市中区期末）下面关于功率、机械效率的几种说法中正确的是（ ）
A．做功所用的时间越多，功率越小 B．依据功的原理可知机械效率永远小于1
C．做的有用功越多，机械效率越高 D．功率越大，做功就越多
【错解】选C，理由：做功多的物体，功率一定大。
【析错】（1）功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大做功越快。（2）在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。（3）机械效率等于有用功与总功的比值。
【正解】选B，理由：A．功率和做功多少以及时间的长短有关，功率等于功与时间之比，在做功多少不确定的情况下，做功所用的时间越多，功率不一定大，故A错误。B．在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。所以机械效率总小于1，故B正确。C．机械效率等于有用功与总功的比值，机械效率与有用功和总功有关系，总功不确定，做有用功多的不能说明机械效率就高，故C错误。D．功率是表示做功快慢的物理量，功率与做功多少以及时间的长短有关，时间不确定，功率越大，做功不一定就越多，故D错误。故选：B。
▲▲变式练习3
5. （2021 重庆开学）下列说法中正确的是（ ）
A．做功越多的机械，机械效率越高 B．功率大的机械，做功就越多
C．功率大的机械，做功就越快 D．部分机械的机械效率可以大于1
6. （2021 建华区三模）关于功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械的功率越大效率越高
B．机械的功率越大做功就越快，效率不一定高
C．机械的效率高说明有用功所占的百分比大，功率也大
D．机械效率高的机械一定省力，功率不一定大
参考答案：5.C；6.B。
易错点4 在分析动能和势能变化时，往往容易忽略质量的变化。
典例4：（2020春 常德期末）如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法中正确的是（ )
A．机械能不变，重力势能不变
B．机械能变小，重力势能变小
C．机械能不变，动能变小
D．机械能变小，动能不变
【错解】选D或A，理由：速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变，机械能不变.
【析错】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．（2）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．
【正解】选B, 理由：洒水车在不断的洒水工程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小；又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的机械能减小。故选：B。
▲▲变式练习4
7. （2021春 双峰县期末）如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）
A．机械能不变，重力势能不变
B．机械能不变，动能变小
C．机械能变小，动能不变
D．机械能变小，重力势能、动能均变小
8. （2021 冠县一模）2020年11月28日，嫦娥五号探测器进入环月轨道飞行，嫦娥五号运行过程中离月球最近的一点叫近月点，最远的一点叫远月点（如图所示）。已知嫦娥五号在运行过程中机械能保持不变，那么（ ）
A．嫦娥五号在远月点的势能最大、动能为零
B．嫦娥五号在近月点的动能最大、势能为零
C．嫦娥五号从近月点向远月点运动过程中，势能增大、动能减小
D．嫦娥五号从近月点向远月点运动过程中，动能增大、势能减小
参考答案：7.D；8.C。
易错点5 在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。
典例6：（2020春 太湖县期末）某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处0点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，运动员在B点时所受弹力恰好等于其重力，C点是运动员第一次下落时到达的最低点．下列判断正确的是（ ）
A．从A点到B点运动员减速下落
B．C点时运动员动能最大
C．B点时运动员动能最大
D．运动员从A点运动到C点的过程中，其动能和重力势能的总和保持不变
【错解】选B，理由：运动员的质量不变，下落过程中做加速运动，故C点速度最大，则动能最大。
【析错】（1）（2）合力与运动方向相同，则运动员将加速运动；动能的大小与质量和速度有关；（3）当速度为0时，动能最小；（4）从A-B-C的过程中一部分能量会转化为弹性势能．
【正解】选C，理由AC、B点弹力等于重力，A到B点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，在B点时速度是最大的，动能最大；经过B点后，弹力大于重力，会做减速运动，故A错误，C正确；B、到达C点时，运动员的速度为0，动能为0，动能最小，故B错误；D、从A-B-C的过程中一部分能量会转化为弹性势能，故从A-B-C运动员的动能和重力势能的总和会变化，故D错误．故选：C．
▲▲变式练习5
9. （2021春 阿拉尔期末）2020年6月23日，随着一阵惊天动地的轰鸣声，长征三号乙运载火箭以雷霆万钧之势腾空而起，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心发射升空。下列关于卫星一开始加速升空的说法正确的是（ ）
A．北斗卫星的动能增加 B．北斗卫星动能转化为重力势能
C．北斗卫星质量不变，重力势能不变 D．此时卫星受到平衡力的作用
10. （2021 怀化）田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加 B．重力势能增加
C．动能转化为重力势能 D．机械能增加
参考答案：9.A；10.A。
易错点6 不注意题目条件，误认为机械能转化过程中机械能的总量总是不变的。
典例6：（2020 南充）2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功（如图），它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
【错解】选A，理由：机械能转化过程中机械能的总量总是不变的，A说法正确。
【析错】（1）动能与物体的质量和速度有关，物体的质量越大、速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，物体的质量越大、高度越高，重力势能越大；机械能等于动能与势能之和；（2）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的；（3）地球自转周期约为24小时；（4）电磁波可以在真空中传播，而声音不能在真空中传播。
【正解】B, 理由：A、在卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变、高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误；B、卫星进入同步轨道后，地球同步卫星和地球之间的位置没有发生改变，卫星相对于地表是静止的，故B正确；C、地球同步卫星和地球的自转周期相同，即每隔24小时绕地球一周，故C错误；D、卫星与地面站之间是真空，真空不能传声，所以只能利用电磁波传递信息，故D错误。故选：B。
▲▲变式练习6
11. （2021 庆云县一模）北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功（如图），它是北斗3号系列第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等，关于卫星下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
12. （2020 南充）2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功（如图），它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
参考答案：11.B；12.B.
一．选择题（共11小题）
1．（2021 青岛）如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（ ）
A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变
B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变
C．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大
D．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态
2．（2021 济南）周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩，如图所示，小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时，她们的（ ）
A．势能减小 B．势能增大 C．动能减小 D．动能增大
3．（2021 绵阳）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
4．（2021 鞍山）如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是（ ）
A．小球从a点运动到c点，重力势能全部转化为动能
B．小球在b点的机械能大于在c点的机械能
C．小球在b点的动能等于在d点的动能
D．小球从a点运动到d点的过程中，机械能一定全部转化为内能
5．（2021 呼和浩特）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上。t＝0时刻，将一重为G的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，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。则（ ）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t1时刻小球的重力势能最大
C．t2 时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
6．（2021 兴安盟）某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（ ）
A．6J B．30J C．60J D．90J
7．（2021 兴安盟）小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在B点的（ ）
A．动能等于在A点的 B．机械能大于在A点的
C．速度比在A点的大 D．离地高度比在A点的高
8．（2021 镇江）如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（ ）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．动能不变 D．重力势能减小
9．（2021 梧州）2021年4月13日，中国女足淘汰韩国女足，晋级东京奥运会。如图所示为一队员传球的情景，下列分析正确的是（ ）
A．足球上升到最高点时受平衡力的作用
B．足球下降过程中动能转化为重力势能
C．足球由于惯性离开脚后继续向前运动
D．假如正在向前运动的足球所受的力全部消失，它将会静止
10．（2021 兰州）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
11．（2021 绍兴）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，最有可能滑到滑台C处的是（ ）
A． B．
C． D．
二．填空题（共13小题）
12．（2021 淮安）在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明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，目的是探究重力势能大小与 的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑 （填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。
13．（2021 徐州）如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中 能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度 （填“变大”“变小”或“不变”），原因是小球受到粗糙水平面对它的 力。
14．（2021 乐山）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．（2021 威海）如图所示，为了把小车运送到平台上，小明将绳子一端固定在A处、另一端绕过小车前端把手B，在绳子末端用150N的拉力将小车沿斜面匀速拉动5m，在此过程中小车被提升的高度为2m。已知小车重700N，两股绳子均与斜面平行（不计动滑轮重、绳重、绳与把手的摩擦）。整个过程中，小明施加的拉力做的功为 J，小车受到的阻力为 N。
16．（2021 西宁）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为 能。
17．（2021 德州）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
18．（2021 常州）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 能转化为箭的 能。
19．（2021 赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：
（1）前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s；
（2）小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m；
（3）整个过程动力F做的总功 J。
20．（2021 广元）我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．（2021 丹东）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是 （选填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
22．（2021 湘西州）小丹的爸爸比小丹重，他们一起从一楼爬上五楼，显然爸爸在相同时间内比小丹做的功多。这种情况物理学中用 表示做功的快慢。
23．（2021 湘西州）小青上学去经过一段下坡路时，发现不蹬自行车，车速也能越来越快。从机械能的角度来看，速度变快的原因是重力势能转化为 。
24．（2021 无锡）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）实验时用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 （选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的 有关。
三．综合题（共16小题）
25．（2021 青岛）阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。“绕”：探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。“着”：探测器着陆星球表面的过程。巡”：探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能 （选填“最大”或“最小”）。
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断：火星探测器着陆火星前的运动状态一定是 。
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断：开伞的瞬间探测器会 （选填“向上”或“向下”）运动。
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例： 。
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断：若在火星表面，他最多可以举起
kg的杠铃。
26．（2021 黔西南州）阅读下面的短文：
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驰上高高耸立着的大回环顶端……
仿照示例，指出短文中包含的任意两种物理过程（示例除外），并说明能的转化情况。
[示例]机械将过山车拉向最高端，对过山车做功使它的重力势能增加。
（1） 。
（2） 。
27．（2021 辽阳）趣味蹦床可以有效锻炼小朋友的平衡能力。如图所示，小华离开蹦床上升过程中，经过A点（动能为E1）后到达最高点B，从B点下落时，再次经过A点（动能为E2）。不计空气阻力，请回答：
（1）从A上升到B的过程中，小华的重力势能如何变化？
（2）E1和E2的大小关系，并说明判断依据。
28．（2021 常州）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。
实验步骤
具体操作
实验现象
（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 （小桌/重物）的重力势能大小。
（2）由实验步骤 和 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 （正确/错误），理由是 。
29．（2021 鄂州）汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载超速问题进行模拟探究。如图，将小车从同一斜面上由静止开始滑下，推动同一木块向前移动一段距离后停下，完成甲、乙、丙三次实验。其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。请根据实验现象完成下列问题。
（1）实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表示的；
（2）研究超载带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较；
（3）研究超速带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较；
（4）若本实验中水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。
30．（2021 襄阳）如图所示是“探究物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置。
（1）实验中，让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止自由滚下，是为了探究钢球动能的大小与 的关系。
（2）本实验是通过比较木块被撞击后 来比较钢球动能大小。
（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木块被撞击后将会 。
31．（2021 荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK＝mv2，重力势能大小Ep＝mgh，不计空气阻力，g＝10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是 ；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角θ之间满足公式x＝，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是 ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是 m。（小数点后保留2位数字）
32．（2021 天津）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
33．（2021 株洲）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：
（1）航模飞机的质量为 kg，起飞过程中发动机做的功为 J；
（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 N，速度为 m/s；
（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。
34．（2021 玉林）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：
（1）甲图中汽车的速度；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。
35．（2021 益阳）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1＝50N的竖直竹竿，重为G2＝550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
36．（2021 通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km，用时30min。请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为10～38Pa之间。经测量发现，该负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
37．（2021 昆明）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为240kg，在牵引力的驱使下，30min匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知g火＝0.38g，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取10N/kg。求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
38．（2021 嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 （选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
39．（2021 重庆）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
40．（2021 内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车，汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g＝10N/kg。求：
（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共11小题）
1．【解答】A、舰载机加速升空的过程中，质量不变，由于速度增大所以动能变大，由于高度增大，所以重力势能变大，故它的机械能变大，故A错误；
B、空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，由于舰载机的质量变大，所以舰载机动能变大，故B错误；
C、舰载机的着舰速度越快，它的惯性不变，因为惯性只与质量有关，故C错误；
D、舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态，使舰载机由运动变为静止，故D正确。
故选：D。
2．【解答】小丽和妈妈乘坐缆车匀速上升时，她们的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度升高，重力势能增加。
故选：B。
3．【解答】竿处于最大弹性形变时的弹性势能是最大的，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中，杆的弹性形变程度变小，弹性势能变小，人的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，人的机械能变大，是杆的弹性势能转化为人的机械能。
故选：D。
4．【解答】
A、从a点到c点过程中，小球的质量不变，高度变小，则重力势能变小，同时速度变大，动能变大，重力势能会转化为动能，由于小球在滚动的过程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，所以一部分重力势能会转化为内能，故A错误；
B、因小球在滚动过程中要克服摩擦力做功，机械能会逐渐减小，所以小球在b点的机械能大于在c点的机械能，故B正确；
C、小球从b运动到d的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在b点的机械能大于在d点的机械能；
已知b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能＝动能+势能”可知，小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D、小球运动到d点时具有一定的高度，有一定的机械能，所以，小球从a到d的过程中，机械能不是全部转化为内能，故D错误。
故选：B。
5．【解答】A、t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，故A错误；
B、小球高度最高时，重力势能最大，金属小球从弹簧正上方某一高度处静止刚刚释放时重力势能最大，故B错误；
C、小球整个运动过程中，由于有空气阻力等因素存在，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能减小，由t1时刻到t2时刻，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，t2时刻小球的机械能小于t1时刻小球的机械能，故C错误；
D、从开始下落到第一次到达最低点，由能量守恒定律可知，这两个时刻小球机械能的减少量等于小球内能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和，故D正确。
故选：D。
6．【解答】由物理常识知，提起两个鸡蛋的力大约是1N，则提20个鸡蛋的力大约为：F＝G＝10N；
每层楼的高度大约为3m，家住3楼，则某同学实际爬楼的高度：s＝3m×2＝6m；
提鸡蛋的力做功约为：W＝Fs＝10N×6m＝60J。
故选：C。
7．【解答】A、由图可知，球的质量不变，球在A点的动能小于B点动能，所以球在A点的速度小于B点速度，故A错误，C正确；
B、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在A点动能和B点重力势能相等，A点的重力势能大于B点的动能，所以A点的机械能大于B点的机械能，故B错误。
D、A点的重力势能大于B点的重力势能，球的质量不变，所以球在A点的高度大于B点的高度，故D错误。
故选：C。
8．【解答】滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大。
故选：D。
9．【解答】A、足球上升到最高点时受到阻力和重力的作用，这两个力的方向不同，不是平衡力，故A错误；
B、足球下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，球的速度不断变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故B错误；
C、踢出去的足球由于本身具有惯性，仍向前运动，故C正确；
D、假如正在向前运动的足球所受的力全部消失，它的运动状态不变，将会做匀速直线运动，故D错误。
故选：C。
10．【解答】
AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。
故选：C。
11．【解答】不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A、若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零，所以运动员不会继续向前滑行，就不会到达C点，故A错误；
B、若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于A点的重力势能，则A点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，就可能会到达C点，故B正确；
CD、若运动员全蹲着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达或者平蹲着到达B点，则运动员在B点的重力势能大于初始的A点（违反机械能守恒定律），故CD错误。
故选：B。
二．填空题（共13小题）
12．【解答】同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系；
由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。
故答案为：高度；B。
13．【解答】小球从斜面上由静止滚下，小球的质量不变，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；
在粗糙水平面滚动的过程中，小球由于受到摩擦力的作用，速度越来越小。
故答案为：重力势；变小；摩擦。
14．【解答】跳伞运动员正在匀速下降，在此过程中，质量和速度不变，高度减小，所以运动员和伞的动能不变，重力势能减小。
故答案为：不变；减小。
15．【解答】（1）绳子移动的距离s′＝2s＝2×5m＝10m，
小明施加的拉力做的功W总＝Fs＝150N×10m＝1500J，
（2）有用功W有用＝Gh＝700N×2m＝1400J，
W额＝W总﹣W有用＝1500J﹣1400J＝100J，
由W额＝fs可得，小车受到的阻力：
f＝＝＝20N。
故答案为：1500；20。
16．【解答】龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，水的质量变大，高度变大，水的重力势能变大；水从上游流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，使水的动能转移到叶轮上；水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。
故答案为：重力势；电。
17．【解答】（1）无人机水平匀速飞行时，做匀速直线运动，所以无人机处于平衡状态；
（2）无人机正在喷洒农药，质量逐渐变小，速度不变，则动能变小。
故答案为：平衡；减小。
18．【解答】在拉弓时，弦会发生弹性形变，用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝弹性好；拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有机械能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为：弹性；弹性势；动。
19．【解答】（1）已知前10s轿车运动的路程为100m，
则前10s轿车运动的平均速度为：
v1＝＝＝10m/s，
（2）由图象甲可知，轿车在匀速直线运动阶段的时间t2＝45s﹣10s＝35s，速度v2＝20m/s，
由v＝可得通过的路程为：
s2＝v2t2＝20m/s×35s＝700m；
（3）由图象乙可知，0～10s的动力F1＝4000N，
则0～10s的动力做功为：
W1＝F1s1＝4000N×100m＝4×105J，
10s～45s时间内轿车的动力F2＝1000N，已知通过的路程s2＝700m；
则10s～45s时间内动力做功为：
W2＝F2s2＝1000N×700m＝7×105J，
则动力F做的总功为：
W＝W1+W2＝4×105J+7×105J＝1.1×106J。
故答案为：（1）10；（2）700；（3）1.1×106。
20．【解答】探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，机械能是守恒的，保持不变；探测器相对于火星的高度增加，质量不变，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能变小。
故答案为：变小；不变。
21．【解答】（1）以地面为参照物，人和地面之间位置发生变化，所以人是运动的。
（2）人乘电梯匀速上升时，人的质量不变，速度不变，动能不变；上升时，人的质量不变，高度增大，重力势能增大，故机械能增大。
故答案为：运动；增大。
22．【解答】由题知，爸爸在相同时间内比小丹做的功多，即爸爸做功较快；在物理学中，用“功率”表示物体做功的快慢。
故答案为：功率。
23．【解答】下坡时，质量不变，速度变快，动能变大；同时质量不变，高度变小，重力势能变小，故是将重力势能转化为动能；
故答案为：动能
24．【解答】（1）实验中通过观察木块被推动的距离来比较动能大小的，这用到了转换法；
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小相等，装有钩码的小车质量大，动能大，做功多，将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的质量有关。
故答案为：（1）距离；（2）相等；质量。
三．综合题（共16小题）
25．【解答】（1）当探测器运行到“近火点”时，它的质量不变，高度最小，所以重力势能最小；
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器开始沿直线下落时，大气的阻力要小于探测器的重力，所有探测器在重力的作用下向下做加速运动；随着速度的增大，受到大气的阻力越大，当阻力等于重力时，探测器受力平衡，将作用匀速直线运动；
（3）突然打开降落伞，探测器受到的阻力会大于探测器重力，但探测器由于惯性会继续向下运动，所以，在开伞瞬间，探测器会向下运动；
（4）太阳能电池板表面的钛、硅材料微结构膜能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可这是通过使接触面分离来减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力；生活中的气垫船向下喷气，使船与水面之间形成一层空气，是使接触面分离来减小摩擦的；轴承中有润滑油，是使接触面分离来减小摩擦的；
（5）人的力量不变，在地球上最多举起杠铃的重力G地＝mg＝38kg×10N/kg＝380N；
在火星上能举起物体的重力为：G地＝G火＝380N；
则物体的质量为：m'＝＝＝100kg，
故答案为：（1）最小；（2）先做加速运动，后做匀速直线运动；（3）向下；（4）气垫船；（5）100。
26．【解答】（1）过山车从轨道的最低端上升到最高端的过程：质量不变，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减小，动能转为重力势能；
（2）过山车从最高端下降到最低端的过程：质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转为动能。
27．【解答】（1）从A上升到B的过程中，小华的质量不变，高度变大，所以重力势能变大；
（2）E1＝E2；不计空气阻力，小华的机械能是守恒的，即上升过程中的A点和下落过程的A的机械能是相同的，由于A点的高度不变，小华的质量不变，重力势能不变，所以动能是相同的。
故答案为：（1）从A上升到B的过程中，小华的重力势能变大；（2）E1＝E2；不计空气阻力，小华的机械能是守恒的，即上升过程中的A点和下落过程的A的机械能是相同的，由于A点的高度不变，小华的质量不变，重力势能不变，所以动能是相同的即E1＝E2。
28．【解答】（1）在实验探究过程中，通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小；
（2）研究重力势能大小和高度的关系时，保证质量不变，改变小球的高度。由图知：步骤A、B可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点是错误的，因为B、C步骤中重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。
故答案为：（1）重物；（2）A；B；（3）重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。
29．【解答】
（1）汽车超载、超速时，与物体撞击时，会将物体推动得越远，说明其动能越大，故实验中超载超速带来的危害程度可用小木块被推动的距离来表示；
（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大，故模拟实验时，需要控制最初释放时的高度相同（即达到水平面的速度相同），质量不同的小球，图中甲、丙符合要求；
（3）超载是指汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大，故模拟实验时，需要控制小球的质量相同，最初释放时的高度不相同（即达到水平面的速度相同），图中甲、乙符合要求；
（4）若水平面绝对光滑，小球在水平面上不受阻力，小球将做匀速直线运动，不能达到探究目的。
故答案为：（1）小木块被撞击后向前移动的距离；（2）甲、丙；（3）甲、乙；（4）不能。
30．【解答】（1）让同一钢球从同一斜面的不同高度由静止开始释放的目的是：使钢球到达斜面底部时的速度不同，为了探究钢球动能大小与其速度关系；
（2）钢球因为有动能撞击木块盒，动能越大，木块在水平面上移动的距离就越远，所以判断钢球动能大小的依据是木块在水平面上移动的距离；
（3）如果水平面是光滑的，木块运动时不受摩擦力作用，木块受到钢球撞击后将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）移动的距离；（3）做匀速直线运动。
31．【解答】（1）取地面为零势能面，从地面踢出时足球具有的动能EK1＝120J，具有的重力势能EP1＝0J，
足球踢出后能达到的最大高度是5m，具有的重力势能EP2＝mgh＝0.4kg×10N/kg×5m＝20J，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有E1＝E2，即EK1+EP1＝EK2+EP2，
则足球在最高点时具有的动能EK2＝EK1+EP1﹣EP2＝120J+0J﹣20J＝100J；
（2）当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，
足球的射程x＝＝＝40m；
（3）若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，
则水平方向的速度vx＝v′cos45°＝10m/s×＝10m/s，
因足球在空中飞行时，水平速度保持不变，
所以，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，足球的速度v″＝＝＝m/s，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有EK1′+EP1′＝EK2′+EP2′，即m（v′）2+0＝m（v″）2+mgh′，
此时足球距地面的高度h′＝＝＝m≈3.33m。
故答案为：（1）100J；（2）40m；（3）3.33。
32．【解答】“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为：
【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。
六．计算题（共8小题）
33．【解答】（1）根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即G＝F支0＝1080N，
飞机的质量为：＝108kg；
根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为：s＝30m，
飞机发动机做的功为：W＝Fs＝300N×30m＝9000J；
（2）飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即F升＝G＝1080N，
由F升＝cv2可得，飞机的速度为：＝＝12m/s；
（3）在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝ks+b，代入数据有：
1080N＝k×0m+b……①
0N＝k×30m+b……②
由①②两式可得：k＝﹣36，b＝1080，
即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝（1080﹣36s）N，
滑行过程中飞机的受力关系为：G＝F升+F支，结合关系式F升＝cv2可得：1080N＝cv2N+（1080﹣36s）N，代入c＝7.5N s2/m2可得：
滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为：s＝ m。
故答案为：（1）108；9000；（2）1080；12；（3）s＝ m。
34．【解答】（1）甲图汽车做匀速直线运动，速度为；
（2）乙图汽车30s内通过的路程为s＝750m，则这段时间内的平均速度为；
（3）甲图中40s内牵引力做的功为W＝Fs＝1200N×1200m＝1.44×106J。
答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为1.44×106J。
35．【解答】（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，
所以，乙受到摩擦力的大小f＝G2＝550N，方向和重力的方向相反，即竖直向上；
（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功：W＝fh＝550N×4m＝2200J，
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，摩擦力对乙所做的功为0J，
所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的距离是水平方向的，
所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。
答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；
（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙做的功为0J。
36．【解答】（1）救护车的功率：P＝60kW＝6×104W，
救护车行驶的时间：t＝30min＝1800s，
救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W＝Pt＝6×104W×1800s＝1.08×108J；
（2）救护车运动的距离：s＝36km＝3.6×104m，
由W＝Fs可得，牵引力：F＝＝＝3000N；
因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f＝F＝3000N；
（3）负压仓内外气压差：
△p＝＝＝20Pa，
按照卫生标准，负压仓内外气压差应在10～38Pa之间，而负压仓内外气压差是20Pa，符合标准。
答：（1）救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；
（2）救护车所受的阻力是3000N；
（3）通过计算负压仓内外气压差为20Pa符合标准。
37．【解答】
（1）祝融号在火星上的重力为：G火＝mg火＝m×0.38g＝240kg×0.38×10N/kg＝912N；
所受的阻力为：f＝0.06G火＝0.06×912N＝54.72N；
（2）祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F＝f＝54.72N；
牵引力做功为：W＝Fs＝54.72N×100m＝5472J；
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，即ρ火＝0.01ρ地，V排＝V物；
物体在地球大气中受到的浮力为：F地＝ρ地V排g＝ρ地V物g，
在火星大气中受到的浮力为：F火＝ρ火V排g火＝ρ火V物g火，
故同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为：
＝＝＝＝＝5000：19。
答：（1）祝融号所受的阻力为54.72N；
（2）在这段时间内牵引力做的功为5472J；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000：19。
38．【解答】（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝0.06m，完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×0.06m＝30J.
（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝5.4×104J，完成一个动作需做功：W＝30J，
动作个数：.
答：（1)向右移；
（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
39．【解答】（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：
v＝＝＝77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：
W＝Gh＝500N×1600m＝8×105J。
答：（1）求火车的平均速度为77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。
40．【解答】（1）根据v＝可知：汽车在司机的反应时间内汽车运动的路程s1＝v1t1＝30m/s×0.5s＝15m，
刹车后汽车运动的路程s2＝v2t2＝15m/s×10s＝150m，
从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程s＝s1+s2＝15m+150m＝165m；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，则F牵＝f＝0.3G＝0.3mg＝0.3×3×103kg×10N/kg＝9000N，
汽车在反应时间内牵引力做的功W＝F牵s1＝9000N×15m＝1.35×105J。
答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。
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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第11章 功 功率 机械能及其转化
考点分布 考点内容 命题趋势
1.功 1.理解机械功和功率的概念，知道做功的过程是能量转化或转移的过程。 2.知道影响动能、势能大小的因素。3.理解动能和势能以及他们的转化和守恒。 4.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。 本章内容常考：功、功率计算、影响动能势能的因素、或与机械、机械能及其转化，功和功率常与压强、浮力综合计算，多以选择题、实验计算形式出现，分值约8分。
2.功率
3.动能和势能
4.机械能及其转化
知识点一：功
1.做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动距离。
不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动（劳而无功）；②有距无力，如足球离开脚后水平移动（不劳而功）；③力距垂直，如提着水桶水平移动（垂直无功）。
2.做功公式是W＝Fs，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J。
公式W＝Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。
3.功的原理：使用任何机械都不省功。
1.初中生小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼走到三楼，又沿着走廊水平走了5 m到达实验室，若每层楼高3 m，整个过程中小龙对实验器材做功_____J，克服自身重力做功约为_______J.
参考答案：1500；3000.
知识点二：功率
1.功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P＝，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。还可以推导出公式P＝＝＝＝Fv，由公式可知：当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是P＝，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
2.如图是建设火神山医院时的情景，一起重机将质量为2 t的重物以0.1 m/s的速度匀速提升10 m后又以同样的速度水平匀速移动10 m，在整个过程中，起重机对货物做的功为________J，平均功率是_______W．(g＝10 N/kg)
参考答案：2×105 ；1 000
知识点三：机械能
1.功和能的关系
(1)一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
(2)功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，做了多少功，就有多少能量发生了转化。
(3)具有能的物体只表示物体可以做功，但不一定“正在做功”或“已经做功”。
2.能：一个物体能够做功，就说这个物体具有能量(或具有能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。
3.动能：物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，一切运动的物体都具有动能。
4.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
6.机械能：动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转化：动能和势能在一定条件下可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量不变，或者说机械能是守恒的。如考虑阻力的影响，机械能的总量减小。总机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变).
3.请完成下列各小题(均选填“增大”“减小”或“不变”)：
(1)正在进行洒水作业的洒水车在水平路面匀速行驶的过程中，它的动能______，重力势能______，机械能______．
(2)在体育考试中，投出的实心球在空中从最高点下落的过程中，重力势能______，忽略空气阻力，球的机械能_______．
(3)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压，放手后笔会向上弹起一定高度，向下按笔的过程中弹簧的弹性势能_______，笔向上弹起的过程中其重力势能______.
参考答案：（1）减小；减小；减小；（2）减小；不变；（3）增大；增大。
易错点1 在做功的两个必要因素的理解中，误认为沿斜面的长度是就一定是物体在力的方向上移动的距离。
典例1：（2020 莘县一模）如图所示，用水平向右的推力F=50N，将重为60N小车从斜面的底端匀速推到顶端，这时推力F所做的功是（ ）
A．150 J B．200 J C．250 J D．300 J
【错解】C。理由：物体受大小为50N的力，且沿斜面移动了5m,因此由W=FS=50N×5m=250J。
【析错】功是指力与力的方向上移动距离的乘积，根据力的方向判断物体在力的方向上移动的距离，根据W=Fs即可计算水平推力所做的功。
【正解】由题可知，推力F的方向水平向右，根据图示可知，小车在水平方向移动的距离s=4m；
这时推力F所做的功：W=Fs=50N×4m=200J。
故选：B。
▲▲变式练习1
1.（2021春 丛台区校级月考）起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度从一楼举到四楼顶（每层楼高按3m计算），又将楼板水平移动了3m，在整个过程中，起重机对楼板做的功是（ ）
A．1×103J B．9×103J C．2.7×104J D．3.6×104J
2. （2021春 福建期末）如图甲，用弹簧测力计将一个钩码由静止位置缓慢提升的过程，弹簧测力计示数F与弹簧测力计面板下沿距离桌面的高度h之间的关系如图乙。面板下沿由4cm升高至20cm时的全过程，弹簧测力计的拉力对钩码做的总功是（ ）
A．0.24 J B．0.28 J C．0.32 J D．0.40 J
参考答案：1.D；2.A。
易错点2 若每层楼高3 m，上到四楼误认为上升的高度是12 m。
典例2：（2020春 邵阳期末）小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（ ）
A．90J B．120J C．135J D．300J
【错解】答案为：C，上楼高度：h=3m×3=9m，托起两个鸡蛋的力大约是1牛顿，每层楼的高度大约为3米, 他提鸡蛋的力做功最接近上楼做功：W=Gh=15N×9m=135J.
【析错】托起两个鸡蛋的力大约是1牛顿，每层楼的高度大约为3米，估算出提起30个鸡蛋的力和爬楼的高度，再利用W=Fs可算出做功的多少。
【正解】由题知，托起两个鸡蛋的力大约是1N，则提30个鸡蛋的力大约为F=每层楼的高度大约为3米，家住3楼，则小华实际爬楼的高度h=3m×2=6m；小华提鸡蛋的力做功约为：W=Fs=15N×6m=90J。故选：A。
▲▲变式练习2
3. （2021春 安溪县期末）小星把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力所做的功最接近（ ）
A．6J B．60J C．600J D．6000J
4. （2021春 横县期末）水平地面上有一重4N的球，小孩用16N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了6m，那么小孩对球做的功是（ ）
A．0J B．24J C．96J D．不能确定
参考答案：3.B；4.D。
易错点3 误认为做功多的机械功率一定大。
典例3：（2020春 市中区期末）下面关于功率、机械效率的几种说法中正确的是（ ）
A．做功所用的时间越多，功率越小 B．依据功的原理可知机械效率永远小于1
C．做的有用功越多，机械效率越高 D．功率越大，做功就越多
【错解】选C，理由：做功多的物体，功率一定大。
【析错】（1）功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大做功越快。（2）在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。（3）机械效率等于有用功与总功的比值。
【正解】选B，理由：A．功率和做功多少以及时间的长短有关，功率等于功与时间之比，在做功多少不确定的情况下，做功所用的时间越多，功率不一定大，故A错误。B．在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。所以机械效率总小于1，故B正确。C．机械效率等于有用功与总功的比值，机械效率与有用功和总功有关系，总功不确定，做有用功多的不能说明机械效率就高，故C错误。D．功率是表示做功快慢的物理量，功率与做功多少以及时间的长短有关，时间不确定，功率越大，做功不一定就越多，故D错误。故选：B。
▲▲变式练习3
5. （2021 重庆开学）下列说法中正确的是（ ）
A．做功越多的机械，机械效率越高 B．功率大的机械，做功就越多
C．功率大的机械，做功就越快 D．部分机械的机械效率可以大于1
6. （2021 建华区三模）关于功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械的功率越大效率越高
B．机械的功率越大做功就越快，效率不一定高
C．机械的效率高说明有用功所占的百分比大，功率也大
D．机械效率高的机械一定省力，功率不一定大
参考答案：5.C；6.B。
易错点4 在分析动能和势能变化时，往往容易忽略质量的变化。
典例4：（2020春 常德期末）如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法中正确的是（ )
A．机械能不变，重力势能不变
B．机械能变小，重力势能变小
C．机械能不变，动能变小
D．机械能变小，动能不变
【错解】选D或A，理由：速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变，机械能不变.
【析错】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．（2）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．
【正解】选B, 理由：洒水车在不断的洒水工程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小；又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的机械能减小。故选：B。
▲▲变式练习4
7. （2021春 双峰县期末）如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）
A．机械能不变，重力势能不变
B．机械能不变，动能变小
C．机械能变小，动能不变
D．机械能变小，重力势能、动能均变小
8. （2021 冠县一模）2020年11月28日，嫦娥五号探测器进入环月轨道飞行，嫦娥五号运行过程中离月球最近的一点叫近月点，最远的一点叫远月点（如图所示）。已知嫦娥五号在运行过程中机械能保持不变，那么（ ）
A．嫦娥五号在远月点的势能最大、动能为零
B．嫦娥五号在近月点的动能最大、势能为零
C．嫦娥五号从近月点向远月点运动过程中，势能增大、动能减小
D．嫦娥五号从近月点向远月点运动过程中，动能增大、势能减小
参考答案：7.D；8.C。
易错点5 在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。
典例6：（2020春 太湖县期末）某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处0点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，运动员在B点时所受弹力恰好等于其重力，C点是运动员第一次下落时到达的最低点．下列判断正确的是（ ）
A．从A点到B点运动员减速下落
B．C点时运动员动能最大
C．B点时运动员动能最大
D．运动员从A点运动到C点的过程中，其动能和重力势能的总和保持不变
【错解】选B，理由：运动员的质量不变，下落过程中做加速运动，故C点速度最大，则动能最大。
【析错】（1）（2）合力与运动方向相同，则运动员将加速运动；动能的大小与质量和速度有关；（3）当速度为0时，动能最小；（4）从A-B-C的过程中一部分能量会转化为弹性势能．
【正解】选C，理由AC、B点弹力等于重力，A到B点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，在B点时速度是最大的，动能最大；经过B点后，弹力大于重力，会做减速运动，故A错误，C正确；B、到达C点时，运动员的速度为0，动能为0，动能最小，故B错误；D、从A-B-C的过程中一部分能量会转化为弹性势能，故从A-B-C运动员的动能和重力势能的总和会变化，故D错误．故选：C．
▲▲变式练习5
9. （2021春 阿拉尔期末）2020年6月23日，随着一阵惊天动地的轰鸣声，长征三号乙运载火箭以雷霆万钧之势腾空而起，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心发射升空。下列关于卫星一开始加速升空的说法正确的是（ ）
A．北斗卫星的动能增加 B．北斗卫星动能转化为重力势能
C．北斗卫星质量不变，重力势能不变 D．此时卫星受到平衡力的作用
10. （2021 怀化）田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加 B．重力势能增加
C．动能转化为重力势能 D．机械能增加
参考答案：9.A；10.A。
易错点6 不注意题目条件，误认为机械能转化过程中机械能的总量总是不变的。
典例6：（2020 南充）2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功（如图），它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
【错解】选A，理由：机械能转化过程中机械能的总量总是不变的，A说法正确。
【析错】（1）动能与物体的质量和速度有关，物体的质量越大、速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，物体的质量越大、高度越高，重力势能越大；机械能等于动能与势能之和；（2）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的；（3）地球自转周期约为24小时；（4）电磁波可以在真空中传播，而声音不能在真空中传播。
【正解】B, 理由：A、在卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变、高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误；B、卫星进入同步轨道后，地球同步卫星和地球之间的位置没有发生改变，卫星相对于地表是静止的，故B正确；C、地球同步卫星和地球的自转周期相同，即每隔24小时绕地球一周，故C错误；D、卫星与地面站之间是真空，真空不能传声，所以只能利用电磁波传递信息，故D错误。故选：B。
▲▲变式练习6
11. （2021 庆云县一模）北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功（如图），它是北斗3号系列第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等，关于卫星下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
12. （2020 南充）2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功（如图），它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B．该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C．该卫星运行一周的时间约为365天
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
参考答案：11.B；12.B.
一．选择题（共11小题）
1．（2021 青岛）如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（ ）
A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变
B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变
C．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大
D．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态
2．（2021 济南）周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩，如图所示，小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时，她们的（ ）
A．势能减小 B．势能增大 C．动能减小 D．动能增大
3．（2021 绵阳）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
4．（2021 鞍山）如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是（ ）
A．小球从a点运动到c点，重力势能全部转化为动能
B．小球在b点的机械能大于在c点的机械能
C．小球在b点的动能等于在d点的动能
D．小球从a点运动到d点的过程中，机械能一定全部转化为内能
5．（2021 呼和浩特）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上。t＝0时刻，将一重为G的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，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。则（ ）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t1时刻小球的重力势能最大
C．t2 时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
6．（2021 兴安盟）某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（ ）
A．6J B．30J C．60J D．90J
7．（2021 兴安盟）小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在B点的（ ）
A．动能等于在A点的 B．机械能大于在A点的
C．速度比在A点的大 D．离地高度比在A点的高
8．（2021 镇江）如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（ ）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．动能不变 D．重力势能减小
9．（2021 梧州）2021年4月13日，中国女足淘汰韩国女足，晋级东京奥运会。如图所示为一队员传球的情景，下列分析正确的是（ ）
A．足球上升到最高点时受平衡力的作用
B．足球下降过程中动能转化为重力势能
C．足球由于惯性离开脚后继续向前运动
D．假如正在向前运动的足球所受的力全部消失，它将会静止
10．（2021 兰州）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
11．（2021 绍兴）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，最有可能滑到滑台C处的是（ ）
A． B．
C． D．
二．填空题（共13小题）
12．（2021 淮安）在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明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，目的是探究重力势能大小与 的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑 （填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。
13．（2021 徐州）如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中 能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度 （填“变大”“变小”或“不变”），原因是小球受到粗糙水平面对它的 力。
14．（2021 乐山）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．（2021 威海）如图所示，为了把小车运送到平台上，小明将绳子一端固定在A处、另一端绕过小车前端把手B，在绳子末端用150N的拉力将小车沿斜面匀速拉动5m，在此过程中小车被提升的高度为2m。已知小车重700N，两股绳子均与斜面平行（不计动滑轮重、绳重、绳与把手的摩擦）。整个过程中，小明施加的拉力做的功为 J，小车受到的阻力为 N。
16．（2021 西宁）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为 能。
17．（2021 德州）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
18．（2021 常州）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 能转化为箭的 能。
19．（2021 赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：
（1）前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s；
（2）小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m；
（3）整个过程动力F做的总功 J。
20．（2021 广元）我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．（2021 丹东）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是 （选填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
22．（2021 湘西州）小丹的爸爸比小丹重，他们一起从一楼爬上五楼，显然爸爸在相同时间内比小丹做的功多。这种情况物理学中用 表示做功的快慢。
23．（2021 湘西州）小青上学去经过一段下坡路时，发现不蹬自行车，车速也能越来越快。从机械能的角度来看，速度变快的原因是重力势能转化为 。
24．（2021 无锡）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）实验时用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 （选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的 有关。
三．综合题（共16小题）
25．（2021 青岛）阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。“绕”：探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。“着”：探测器着陆星球表面的过程。巡”：探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能 （选填“最大”或“最小”）。
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断：火星探测器着陆火星前的运动状态一定是 。
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断：开伞的瞬间探测器会 （选填“向上”或“向下”）运动。
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例： 。
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断：若在火星表面，他最多可以举起
kg的杠铃。
26．（2021 黔西南州）阅读下面的短文：
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驰上高高耸立着的大回环顶端……
仿照示例，指出短文中包含的任意两种物理过程（示例除外），并说明能的转化情况。
[示例]机械将过山车拉向最高端，对过山车做功使它的重力势能增加。
（1） 。
（2） 。
27．（2021 辽阳）趣味蹦床可以有效锻炼小朋友的平衡能力。如图所示，小华离开蹦床上升过程中，经过A点（动能为E1）后到达最高点B，从B点下落时，再次经过A点（动能为E2）。不计空气阻力，请回答：
（1）从A上升到B的过程中，小华的重力势能如何变化？
（2）E1和E2的大小关系，并说明判断依据。
28．（2021 常州）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。
实验步骤
具体操作
实验现象
（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 （小桌/重物）的重力势能大小。
（2）由实验步骤 和 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 （正确/错误），理由是 。
29．（2021 鄂州）汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载超速问题进行模拟探究。如图，将小车从同一斜面上由静止开始滑下，推动同一木块向前移动一段距离后停下，完成甲、乙、丙三次实验。其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。请根据实验现象完成下列问题。
（1）实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表示的；
（2）研究超载带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较；
（3）研究超速带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较；
（4）若本实验中水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。
30．（2021 襄阳）如图所示是“探究物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置。
（1）实验中，让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止自由滚下，是为了探究钢球动能的大小与 的关系。
（2）本实验是通过比较木块被撞击后 来比较钢球动能大小。
（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木块被撞击后将会 。
31．（2021 荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK＝mv2，重力势能大小Ep＝mgh，不计空气阻力，g＝10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是 ；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角θ之间满足公式x＝，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是 ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是 m。（小数点后保留2位数字）
32．（2021 天津）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
33．（2021 株洲）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：
（1）航模飞机的质量为 kg，起飞过程中发动机做的功为 J；
（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 N，速度为 m/s；
（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。
34．（2021 玉林）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：
（1）甲图中汽车的速度；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。
35．（2021 益阳）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1＝50N的竖直竹竿，重为G2＝550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
36．（2021 通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km，用时30min。请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为10～38Pa之间。经测量发现，该负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
37．（2021 昆明）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为240kg，在牵引力的驱使下，30min匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知g火＝0.38g，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取10N/kg。求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
38．（2021 嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 （选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
39．（2021 重庆）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
40．（2021 内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车，汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g＝10N/kg。求：
（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共11小题）
1．【解答】A、舰载机加速升空的过程中，质量不变，由于速度增大所以动能变大，由于高度增大，所以重力势能变大，故它的机械能变大，故A错误；
B、空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，由于舰载机的质量变大，所以舰载机动能变大，故B错误；
C、舰载机的着舰速度越快，它的惯性不变，因为惯性只与质量有关，故C错误；
D、舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态，使舰载机由运动变为静止，故D正确。
故选：D。
2．【解答】小丽和妈妈乘坐缆车匀速上升时，她们的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度升高，重力势能增加。
故选：B。
3．【解答】竿处于最大弹性形变时的弹性势能是最大的，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中，杆的弹性形变程度变小，弹性势能变小，人的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，人的机械能变大，是杆的弹性势能转化为人的机械能。
故选：D。
4．【解答】
A、从a点到c点过程中，小球的质量不变，高度变小，则重力势能变小，同时速度变大，动能变大，重力势能会转化为动能，由于小球在滚动的过程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，所以一部分重力势能会转化为内能，故A错误；
B、因小球在滚动过程中要克服摩擦力做功，机械能会逐渐减小，所以小球在b点的机械能大于在c点的机械能，故B正确；
C、小球从b运动到d的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在b点的机械能大于在d点的机械能；
已知b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能＝动能+势能”可知，小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D、小球运动到d点时具有一定的高度，有一定的机械能，所以，小球从a到d的过程中，机械能不是全部转化为内能，故D错误。
故选：B。
5．【解答】A、t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，故A错误；
B、小球高度最高时，重力势能最大，金属小球从弹簧正上方某一高度处静止刚刚释放时重力势能最大，故B错误；
C、小球整个运动过程中，由于有空气阻力等因素存在，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能减小，由t1时刻到t2时刻，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，t2时刻小球的机械能小于t1时刻小球的机械能，故C错误；
D、从开始下落到第一次到达最低点，由能量守恒定律可知，这两个时刻小球机械能的减少量等于小球内能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和，故D正确。
故选：D。
6．【解答】由物理常识知，提起两个鸡蛋的力大约是1N，则提20个鸡蛋的力大约为：F＝G＝10N；
每层楼的高度大约为3m，家住3楼，则某同学实际爬楼的高度：s＝3m×2＝6m；
提鸡蛋的力做功约为：W＝Fs＝10N×6m＝60J。
故选：C。
7．【解答】A、由图可知，球的质量不变，球在A点的动能小于B点动能，所以球在A点的速度小于B点速度，故A错误，C正确；
B、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在A点动能和B点重力势能相等，A点的重力势能大于B点的动能，所以A点的机械能大于B点的机械能，故B错误。
D、A点的重力势能大于B点的重力势能，球的质量不变，所以球在A点的高度大于B点的高度，故D错误。
故选：C。
8．【解答】滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大。
故选：D。
9．【解答】A、足球上升到最高点时受到阻力和重力的作用，这两个力的方向不同，不是平衡力，故A错误；
B、足球下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，球的速度不断变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故B错误；
C、踢出去的足球由于本身具有惯性，仍向前运动，故C正确；
D、假如正在向前运动的足球所受的力全部消失，它的运动状态不变，将会做匀速直线运动，故D错误。
故选：C。
10．【解答】
AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。
故选：C。
11．【解答】不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A、若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零，所以运动员不会继续向前滑行，就不会到达C点，故A错误；
B、若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于A点的重力势能，则A点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，就可能会到达C点，故B正确；
CD、若运动员全蹲着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达或者平蹲着到达B点，则运动员在B点的重力势能大于初始的A点（违反机械能守恒定律），故CD错误。
故选：B。
二．填空题（共13小题）
12．【解答】同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系；
由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。
故答案为：高度；B。
13．【解答】小球从斜面上由静止滚下，小球的质量不变，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；
在粗糙水平面滚动的过程中，小球由于受到摩擦力的作用，速度越来越小。
故答案为：重力势；变小；摩擦。
14．【解答】跳伞运动员正在匀速下降，在此过程中，质量和速度不变，高度减小，所以运动员和伞的动能不变，重力势能减小。
故答案为：不变；减小。
15．【解答】（1）绳子移动的距离s′＝2s＝2×5m＝10m，
小明施加的拉力做的功W总＝Fs＝150N×10m＝1500J，
（2）有用功W有用＝Gh＝700N×2m＝1400J，
W额＝W总﹣W有用＝1500J﹣1400J＝100J，
由W额＝fs可得，小车受到的阻力：
f＝＝＝20N。
故答案为：1500；20。
16．【解答】龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，水的质量变大，高度变大，水的重力势能变大；水从上游流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，使水的动能转移到叶轮上；水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。
故答案为：重力势；电。
17．【解答】（1）无人机水平匀速飞行时，做匀速直线运动，所以无人机处于平衡状态；
（2）无人机正在喷洒农药，质量逐渐变小，速度不变，则动能变小。
故答案为：平衡；减小。
18．【解答】在拉弓时，弦会发生弹性形变，用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝弹性好；拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有机械能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为：弹性；弹性势；动。
19．【解答】（1）已知前10s轿车运动的路程为100m，
则前10s轿车运动的平均速度为：
v1＝＝＝10m/s，
（2）由图象甲可知，轿车在匀速直线运动阶段的时间t2＝45s﹣10s＝35s，速度v2＝20m/s，
由v＝可得通过的路程为：
s2＝v2t2＝20m/s×35s＝700m；
（3）由图象乙可知，0～10s的动力F1＝4000N，
则0～10s的动力做功为：
W1＝F1s1＝4000N×100m＝4×105J，
10s～45s时间内轿车的动力F2＝1000N，已知通过的路程s2＝700m；
则10s～45s时间内动力做功为：
W2＝F2s2＝1000N×700m＝7×105J，
则动力F做的总功为：
W＝W1+W2＝4×105J+7×105J＝1.1×106J。
故答案为：（1）10；（2）700；（3）1.1×106。
20．【解答】探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，机械能是守恒的，保持不变；探测器相对于火星的高度增加，质量不变，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能变小。
故答案为：变小；不变。
21．【解答】（1）以地面为参照物，人和地面之间位置发生变化，所以人是运动的。
（2）人乘电梯匀速上升时，人的质量不变，速度不变，动能不变；上升时，人的质量不变，高度增大，重力势能增大，故机械能增大。
故答案为：运动；增大。
22．【解答】由题知，爸爸在相同时间内比小丹做的功多，即爸爸做功较快；在物理学中，用“功率”表示物体做功的快慢。
故答案为：功率。
23．【解答】下坡时，质量不变，速度变快，动能变大；同时质量不变，高度变小，重力势能变小，故是将重力势能转化为动能；
故答案为：动能
24．【解答】（1）实验中通过观察木块被推动的距离来比较动能大小的，这用到了转换法；
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小相等，装有钩码的小车质量大，动能大，做功多，将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的质量有关。
故答案为：（1）距离；（2）相等；质量。
三．综合题（共16小题）
25．【解答】（1）当探测器运行到“近火点”时，它的质量不变，高度最小，所以重力势能最小；
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器开始沿直线下落时，大气的阻力要小于探测器的重力，所有探测器在重力的作用下向下做加速运动；随着速度的增大，受到大气的阻力越大，当阻力等于重力时，探测器受力平衡，将作用匀速直线运动；
（3）突然打开降落伞，探测器受到的阻力会大于探测器重力，但探测器由于惯性会继续向下运动，所以，在开伞瞬间，探测器会向下运动；
（4）太阳能电池板表面的钛、硅材料微结构膜能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可这是通过使接触面分离来减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力；生活中的气垫船向下喷气，使船与水面之间形成一层空气，是使接触面分离来减小摩擦的；轴承中有润滑油，是使接触面分离来减小摩擦的；
（5）人的力量不变，在地球上最多举起杠铃的重力G地＝mg＝38kg×10N/kg＝380N；
在火星上能举起物体的重力为：G地＝G火＝380N；
则物体的质量为：m'＝＝＝100kg，
故答案为：（1）最小；（2）先做加速运动，后做匀速直线运动；（3）向下；（4）气垫船；（5）100。
26．【解答】（1）过山车从轨道的最低端上升到最高端的过程：质量不变，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减小，动能转为重力势能；
（2）过山车从最高端下降到最低端的过程：质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转为动能。
27．【解答】（1）从A上升到B的过程中，小华的质量不变，高度变大，所以重力势能变大；
（2）E1＝E2；不计空气阻力，小华的机械能是守恒的，即上升过程中的A点和下落过程的A的机械能是相同的，由于A点的高度不变，小华的质量不变，重力势能不变，所以动能是相同的。
故答案为：（1）从A上升到B的过程中，小华的重力势能变大；（2）E1＝E2；不计空气阻力，小华的机械能是守恒的，即上升过程中的A点和下落过程的A的机械能是相同的，由于A点的高度不变，小华的质量不变，重力势能不变，所以动能是相同的即E1＝E2。
28．【解答】（1）在实验探究过程中，通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小；
（2）研究重力势能大小和高度的关系时，保证质量不变，改变小球的高度。由图知：步骤A、B可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点是错误的，因为B、C步骤中重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。
故答案为：（1）重物；（2）A；B；（3）重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。
29．【解答】
（1）汽车超载、超速时，与物体撞击时，会将物体推动得越远，说明其动能越大，故实验中超载超速带来的危害程度可用小木块被推动的距离来表示；
（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大，故模拟实验时，需要控制最初释放时的高度相同（即达到水平面的速度相同），质量不同的小球，图中甲、丙符合要求；
（3）超载是指汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大，故模拟实验时，需要控制小球的质量相同，最初释放时的高度不相同（即达到水平面的速度相同），图中甲、乙符合要求；
（4）若水平面绝对光滑，小球在水平面上不受阻力，小球将做匀速直线运动，不能达到探究目的。
故答案为：（1）小木块被撞击后向前移动的距离；（2）甲、丙；（3）甲、乙；（4）不能。
30．【解答】（1）让同一钢球从同一斜面的不同高度由静止开始释放的目的是：使钢球到达斜面底部时的速度不同，为了探究钢球动能大小与其速度关系；
（2）钢球因为有动能撞击木块盒，动能越大，木块在水平面上移动的距离就越远，所以判断钢球动能大小的依据是木块在水平面上移动的距离；
（3）如果水平面是光滑的，木块运动时不受摩擦力作用，木块受到钢球撞击后将做匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）移动的距离；（3）做匀速直线运动。
31．【解答】（1）取地面为零势能面，从地面踢出时足球具有的动能EK1＝120J，具有的重力势能EP1＝0J，
足球踢出后能达到的最大高度是5m，具有的重力势能EP2＝mgh＝0.4kg×10N/kg×5m＝20J，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有E1＝E2，即EK1+EP1＝EK2+EP2，
则足球在最高点时具有的动能EK2＝EK1+EP1﹣EP2＝120J+0J﹣20J＝100J；
（2）当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，
足球的射程x＝＝＝40m；
（3）若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，
则水平方向的速度vx＝v′cos45°＝10m/s×＝10m/s，
因足球在空中飞行时，水平速度保持不变，
所以，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，足球的速度v″＝＝＝m/s，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有EK1′+EP1′＝EK2′+EP2′，即m（v′）2+0＝m（v″）2+mgh′，
此时足球距地面的高度h′＝＝＝m≈3.33m。
故答案为：（1）100J；（2）40m；（3）3.33。
32．【解答】“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为：
【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。
六．计算题（共8小题）
33．【解答】（1）根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即G＝F支0＝1080N，
飞机的质量为：＝108kg；
根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为：s＝30m，
飞机发动机做的功为：W＝Fs＝300N×30m＝9000J；
（2）飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即F升＝G＝1080N，
由F升＝cv2可得，飞机的速度为：＝＝12m/s；
（3）在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝ks+b，代入数据有：
1080N＝k×0m+b……①
0N＝k×30m+b……②
由①②两式可得：k＝﹣36，b＝1080，
即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝（1080﹣36s）N，
滑行过程中飞机的受力关系为：G＝F升+F支，结合关系式F升＝cv2可得：1080N＝cv2N+（1080﹣36s）N，代入c＝7.5N s2/m2可得：
滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为：s＝ m。
故答案为：（1）108；9000；（2）1080；12；（3）s＝ m。
34．【解答】（1）甲图汽车做匀速直线运动，速度为；
（2）乙图汽车30s内通过的路程为s＝750m，则这段时间内的平均速度为；
（3）甲图中40s内牵引力做的功为W＝Fs＝1200N×1200m＝1.44×106J。
答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为1.44×106J。
35．【解答】（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，
所以，乙受到摩擦力的大小f＝G2＝550N，方向和重力的方向相反，即竖直向上；
（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功：W＝fh＝550N×4m＝2200J，
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，摩擦力对乙所做的功为0J，
所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的距离是水平方向的，
所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。
答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；
（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙做的功为0J。
36．【解答】（1）救护车的功率：P＝60kW＝6×104W，
救护车行驶的时间：t＝30min＝1800s，
救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W＝Pt＝6×104W×1800s＝1.08×108J；
（2）救护车运动的距离：s＝36km＝3.6×104m，
由W＝Fs可得，牵引力：F＝＝＝3000N；
因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f＝F＝3000N；
（3）负压仓内外气压差：
△p＝＝＝20Pa，
按照卫生标准，负压仓内外气压差应在10～38Pa之间，而负压仓内外气压差是20Pa，符合标准。
答：（1）救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；
（2）救护车所受的阻力是3000N；
（3）通过计算负压仓内外气压差为20Pa符合标准。
37．【解答】
（1）祝融号在火星上的重力为：G火＝mg火＝m×0.38g＝240kg×0.38×10N/kg＝912N；
所受的阻力为：f＝0.06G火＝0.06×912N＝54.72N；
（2）祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F＝f＝54.72N；
牵引力做功为：W＝Fs＝54.72N×100m＝5472J；
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，即ρ火＝0.01ρ地，V排＝V物；
物体在地球大气中受到的浮力为：F地＝ρ地V排g＝ρ地V物g，
在火星大气中受到的浮力为：F火＝ρ火V排g火＝ρ火V物g火，
故同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为：
＝＝＝＝＝5000：19。
答：（1）祝融号所受的阻力为54.72N；
（2）在这段时间内牵引力做的功为5472J；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000：19。
38．【解答】（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝0.06m，完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×0.06m＝30J.
（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝5.4×104J，完成一个动作需做功：W＝30J，
动作个数：.
答：（1)向右移；
（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
39．【解答】（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：
v＝＝＝77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：
W＝Gh＝500N×1600m＝8×105J。
答：（1）求火车的平均速度为77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。
40．【解答】（1）根据v＝可知：汽车在司机的反应时间内汽车运动的路程s1＝v1t1＝30m/s×0.5s＝15m，
刹车后汽车运动的路程s2＝v2t2＝15m/s×10s＝150m，
从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程s＝s1+s2＝15m+150m＝165m；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，则F牵＝f＝0.3G＝0.3mg＝0.3×3×103kg×10N/kg＝9000N，
汽车在反应时间内牵引力做的功W＝F牵s1＝9000N×15m＝1.35×105J。
答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。
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