专题5功和机械能——2020—-2021学年浙江省各市中考科学考试模拟试题分类（物理）（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题5功和机械能——2020—-2021学年浙江省各市中考科学考试模拟试题分类（物理）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 489.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-28 10:46:32 | ||
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文档简介
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题5功和机械能
一．选择题（共24小题）
1．（2021 瓯海区二模）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2021 吴兴区模拟）乒乓球发球机在同一高度以相同的速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全一样的球（如图所示），若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．三个小球到达水平桌面时速度不相同
B．三个小球在空中的运动过程中势能先增大后减小
C．三个小球在空中的运动过程中机械能不变
D．三个小球在空中的运动过程中机械能不相等
3．（2021 镇海区模拟）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（ ）
①图乙中A点处弹簧的弹力等于小球的重力
②图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中动能先变大后变小
A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④
4．（2021 杭州模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（ ）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
5．（2021 滨江区一模）小金将一金属块放在木板上，逐渐抬高木板右端至图示位置，发现金属块静止不动，稍用力推金属块后，金属块恰好能匀速下滑。下列说法正确的是（ ）
A．金属块静止时，重力与支持力平衡
B．金属块匀速下滑的过程中，重力势能转化为动能
C．金属块静止与匀速下滑时，受到的摩擦力大小相等、方向相同
D．金属块匀速下滑时，若抬高木板，金属块下滑的速度保持不变
6．（2021 永嘉县校级模拟）如图，轰油6加油机是中国空军的第一型加油机，能为歼8、歼10等战斗机进行空中加油。在某次加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的（ ）
A．动能增加，势能减小，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能减小，势能不变，机械能减小
D．动能增加，势能增加，机械能增加
7．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，“蹦极”运动的示意图。质量为m的运动员，将橡皮绳一端系自己的腰间，另一端固定在P点，O点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置，R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，在运动员从P点到R点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．运动员到达O点时，运动员的动能最大
B．运动员到达R点时，速度为零，受到平衡力的作用
C．运动员的机械能一直保持不变
D．运动员受到的拉力与重力相等时，速度最大
8．（2021 永嘉县校级模拟）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（ ）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．b→c，弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在c状态时小金的机械能达到最大
9．（2021 永嘉县校级模拟）一块石头从离水面高为H处由静止开始下落，后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0×103kg/m3，不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的，设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空，W水，重力做功的平均功率分别是P空，P水，则（ ）
A．W空＝W水，P空＞P水 B．W空＝W水，P空＜P水
C．W空＞W水，P空＞P水 D．W空＜W水，P空＜P水
10．（2021 永嘉县校级模拟）投掷实心球是体育中考项目之一。若不计空气阻力，实心球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
A．①③④ B．②③④ C．①④ D．③④
11．（2021 杭州模拟）在如图所示的滚摆实验中，下列说法正确的是（ ）
A．滚摆下降时，动能减小，重力势能增加
B．滚摆运动时，有部分机械能转化为其它形式的能
C．滚摆运动至最低点时，动能为零
D．滚摆运动至最高点时，一切外力突然消失，滚摆会继续向上转动
12．（2021 永嘉县校级模拟）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能E随运动距离s变化的关系图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2020 宁波模拟）一个质量为m的物体，从离地h高处竖直下落，下落过程受到大小不变的空气阻力f（f＜mg），着地时速度大小为v，则下列说法正确的是（ ）
A．物体下落过程重力所做的功为mgh
B．物体下落过程重力所做的功为（mg﹣f）h
C．物体下落所用的时间为
D．下落过程物体的势能与动能之和保持不变
14．（2020 诸暨市模拟）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（ ）
A．v0＝2v
B．t1至t2时间内，汽车做加速运动
C．F0＝2f
D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
15．（2020 宁波模拟）如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A在水平面做匀速直线运动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10W，使物体B匀速上升4m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）（ ）
A．5s B．6s C．7s D．8s
16．（2020 临海市一模）物体A挂于弹簧测力计下，分别作图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1＜v2＜v3。则下列判断正确的是（ ）
A．甲图中弹簧测力计的示数大于物体A的重力
B．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大
C．丙图中匀速直线运动的物体A的动能最小
D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加
17．（2020 南湖区二模）蹦床运动有“空中芭蕾”之称，运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运动员的叙述正确的是（ ）
A．离开蹦床后的速度是先变大后变小
B．从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大
C．从接触蹦床至到达最低点，只有人的动能转化为蹦床的弹性势能
D．后一次比前一次“蹦”得更高，一定是做了功
18．（2020 桐乡市一模）如图，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，重物P相对于木板始终保持静止。匀速转动过程中，下列说法错误的是（ ）
A．外力对木板做了功
B．木板对重物P做了功
C．重物P的机械能不断变大
D．长木板和重物的总机械能保持不变
19．（2020 杭州一模）低空跳伞是一种危险性极高的极限运动。一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v﹣t图象如图所示，其中10秒末时打开了降落伞。下列说法正确的是（ ）
A．前2秒内，运动员的运动状态保持不变
B．前10秒内，运动员减少的重力势能全部转化成动能
C．10秒末﹣12秒末，运动员和伞受到的空气阻力大于其总重力
D．14秒末﹣16秒末，运动员和伞的机械能总量保持不变
20．（2020 瑞安市一模）为了证明高空抛物的危害，专家进行了实验测试，从30米的高处掉下的瓶装水可以将5毫米木板压碎，出现很长的裂缝。专家认为，高空抛物的效果相当于将物体本身的质量放大。下列关于高空抛物物体下落过程中说法正确的是（ ）
A．下落过程中物体的质量在增大
B．下落过程中物体的重力在增大
C．下落过程中物体的动能在增大
D．下落过程中物体的势能在增大
21．（2020 瓯海区校级模拟）一根金属棒AB置于水平地面上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置，下图能表示此过程中弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
22．（2020 吴兴区校级一模）如图所示，乘客站在水平台阶上随自动扶梯匀速上楼，在此过程中蕴含着许多科学知识。下列说法正确的是（ ）
A．乘客的机械能增加
B．乘客的重力势能不变
C．扶梯台阶不对乘客做功
D．扶梯上乘客受到重力、支持力和摩擦力的作用
23．（2020 嘉兴一模）如图所示，小晨用拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动做实验，A、C是小球能摆到的最高点，B点是小球的最低点，忽略空气阻力，下列分析不正确的是（ ）
A．如在B点把绳子剪断，小球此后至落地前的运动状态都将时刻在改变，机械能不变
B．如在D点绳子突然断了，小球不可能落到E点，如果落到E点左侧，则小球脱离绳子后动能先减小后增大
C．小球在整个运动过程中受到2个力的作用，这2个力都对小球做功，其中小球在B点受到平衡力的作用
D．A、C距地面高度相同，小球在A、C两点速度为零，但小球受到的力不平衡
24．（2020 杭州模拟）如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自第一次到达悬点正下方时（不计空气阻力）（ ）
A．A球的速度较大 B．B球的动能较大
C．两球的动能相等 D．两球的机械能相等
二．填空题（共7小题）
25．（2021 滨江区一模）如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于 （选填B、C、D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是 J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 （选填B、C、D）点。
26．（2021 永嘉县校级模拟）如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在 （选填“a”、“b”或“c”）位置动能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 ，小球从a运动到b的过程机械能总量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
27．（2021 永嘉县校级模拟）小明做了一个“会跳卡片”，如图所示。将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，为了让卡片跳得更高，应将A面 （选填“向上”或“向下”）放置，卡片上升的过程中 能转化为 能。此外还有什么方法可使卡片跳得更高 .
28．（2021 永嘉县校级模拟）会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆动时，身体由直立变为下蹲，此过程是通过改变 的方法，将更多的重力势能转化为 能；而从最低点向上摆时，用力下蹬将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了 能。如此循环往复，能量越积越多，秋千就越荡越高。
29．（2021 永嘉县校级模拟）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。在玩弹跳杆过程中，小金在 （选填“b前某”、“b”或“b后某”）时具有的动能最大；在b→c的过程中， 转化成小金的重力势能。
30．（2021 永嘉县校级模拟）2017年8月8日，在伦敦举行的世界田径锦标赛男子撑杆跳高决赛中，美国运动员以5.95米的成绩获得冠军，请结合撑杆跳的过程（如图），回答下列问题。
（1）运动员快速助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 ；
A．动能 B．势能 C．惯性
（2）运动员超过横杆后，在1.2秒时间内落地，从开始起跳到撑杆达到最大弹性形变的过程中，简述运动员机械能总量 （“变大”“变小”“不变”）（不考虑撑杆质量及空气阻力）。
31．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在粗糙的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大值的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置B运动到速度达到最大值的过程中，弹簧的弹性势能转化成 。
三．实验探究题（共3小题）
32．（2021 南湖区模拟）一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？科学兴趣小组同学开展了以下实验探究。
①让质量均为m的小球分别从同一斜面的A处和B处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图甲和乙所示；
②让质量为2m的小球从上述同一斜面的A处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图丙所示。
请回答下列问题：
（1）动能大小的判断：实验时，通过观察 来比较小球动能的大小；
（2）变量的控制：做甲、丙实验时，要让小球从相同的高度滚下，这样做是为了使质量不同的两小球到达斜面底端时具有 。
（3）影响因素的比较：要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，只要比较 两个实验的结果就能做出判断。
33．（2021 瓯海区二模）小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用课本实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的h1高处静止自由滑下，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙，虚线纸盒为纸盒的停留位置。
（1）甲、乙实验中，可通过测量 来表示物体动能的大小；
（2）根据图甲、乙的实验结果，得出的实验结论是 ；
（3）接着小明设计了如图丙的实验进行替代，舍去小球和纸盒，让金属块从光滑斜面的h1高处静止自由滑下，下滑后金属块直接在水平桌面上滑行，测量其在水平桌面上滑行的距离s，改用材质相同、质量不同的金属块，重复图丙的实验，记录数据，所得实验结果为如表，请你分析出现表格中这种实验结果的原因？ 。
质量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.3 0.3 0.35 0.40
滑行距离s/米 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42 0.42
34．（2021 拱墅区二模）学习了摩擦力后，小明提出问题：物体在斜面上滑动时，摩擦力如何测量？
小明想到了如下的二种实验方案：
方案一：根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面，读出弹簧测力计的示数为4.6牛，即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二：根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示：H为15cm，S1为32cm，S2为30cm．通过计算求出摩擦力的大小。
（1）若按照方案二，当将木块拉上斜面时，需克服重力做功 J，小车在斜面上受到的摩擦力为 N。
（2）你认为方案 是正确的。
四．解答题（共1小题）
35．（2021 东阳市模拟）美国建筑师凯文 朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。
（1）假如我校九年级有50位平均质量为50kg的中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力增加了 N，排开水的体积增加了 m3。
（2）若漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。求：从第50s钟到80s内牵引力做的功为多少焦？
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题5功和机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共24小题）
1．【解答】解：小球从左侧的斜坡滚下的过程中，速度越来越大，故其单位时间内下落的高度越来越大，则重力势能的减小量是越来越大；
小球到达最低点时，重力势能为零；
小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中，速度越来越小，故其单位时间内上升的高度越来越小，则重力势能的减小量是越来越小。
对照各图可知，只有B选项符合这一规律。
故选：B。
2．【解答】解：A、因为不计空气阻力，三个小球在动能和重力势能转化过程中，机械能保持不变，所以三个小球到达水平桌面时速度相同，故A错误；
B、a和b小球在空中的运动过程中势能先增大后减小，c小球的重力势能一直在减小，故B错误；
C、因为不计空气阻力，三个小球在动能和重力势能转化过程中，机械能保持不变，所以三个小球在空中的运动过程中机械能不变，故C正确。
D、因为不计空气阻力，三个小球在动能和重力势能转化过程中，机械能保持不变，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
①将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点，则A点的弹力与小球的重力是一对平衡力，大小相等，故①正确；
②、以整体为研究对象，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于圆筒、弹簧和小球的总重力，故②错误；
③④、解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小；速度先变大后变小，由于质量不变，则动能先变大后变小，故③错误、④正确。
故选：B。
4．【解答】解：
CD、由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1＝f2，故CD错误；
AB、由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1＝f；
在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，
因F2＞F1，sAO＝sOB，根据W＝Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。
故选：B。
5．【解答】解：
A、铁块静止时，一定受到平衡力的作用，分析可知，铁块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向上的摩擦力，此时铁块处于静止状态，即重力与支持力和摩擦力的合力平衡，故A错误；
B、金属块匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，不是重力势能转化为动能，故B错误；
C、两种情况都是平衡状态，且重力大小不变，倾斜角度不变，支持力大小不变，且重力、支持力和摩擦力的合力为0，据此说明摩擦力的大小不变，方向不变，故C正确；
D、若铁块下滑时，再抬高木板，则木板与地面的夹角变大，铁块对木板的压力变小，摩擦力变小，而支持力变小，重力不变，铁块受到的合力方向向下，则铁块下滑的速度会变大，故D错误。
故选：C。
6．【解答】解：由题可知，战斗机的高度和速度不变，在加油过程中，战斗机的质量不断增大，所以其动能增大，重力势能增大；因机械能等于动能与势能的总和，所以其机械能增大。
故选：D。
7．【解答】解：AD、O点是橡皮绳不系人自然下垂时下端所在的位置，运动员到达O点之前，不受拉力，只受重力，速度越来越大，动能越来越大，经过O点后，开始的橡皮绳的拉力小于重力，人仍然做加速运动，速度变大，动能变大，当拉力等于重力时，速度最大，动能最大，故A错误，D正确；
B、R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，由于运动员的重力势能在R点时全部转化为橡皮绳的弹性势能，对运动员的拉力大于运动员的重力，则合力不为零，受到的不是平衡力，故B错误；
C、运动员下落过程中，其机械能会转化为橡皮绳的弹性势能，故其机械能是改变的，故C错误；
故选：D。
8．【解答】解：
AD、a→b的过程中，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加；b→c的过程中，小金需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不断减小；故在c状态时小金的机械能不是最大。
开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大，（此时动能动能最大）；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动；而b→c的过程中，小金在重力作用下做减速运动；
所以，a→c的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大。故AD错误。
B、b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为人的重力势能，故B错误。
C、a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，故C正确。
故选：C。
9．【解答】解：由题知，石头在空中和水中下落的高度相等，均为H，
石头的重力G不变，
根据W＝Gh可知，在空中和水中重力对石子所做的功相等，即W空＝W水；
根据题意可知，石头在水中仍在加速，且速度大于在空中，
而石头在空中和水中下落的高度相等，根据v可知，石头在水中运动的时间较少，
所以根据P可知，重力做功的平均功率关系为P空＜P水。
故选：B。
10．【解答】解：（1）小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度最小，动能最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。
所以动能是先减小，上升到最高点速度最小，动能最小，后又增大。故图①错误，图②正确。
（2）小球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，最后落地，重力势能越来越小，直到为零。
所以重力势能是先增大，上升到最高点重力势能最大，后又减小，最后为零。故图③正确，
由于此时不计空气阻力，所以机械能是守恒的，故机械能不变，图④正确。
故选：B。
11．【解答】解：
A、滚摆下降时，质量不变，越滚越快（速度增大），动能增大；同时高度减小，重力势能减小，故A错误；
B、滚摆运动时，与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，故B正确；
C、滚摆运动至最低点时，其速度最大，所以动能最大，故C错误；
D、滚摆运动至最高点时，速度为零（瞬间静止），此时若一切外力突然消失，滚摆会保持静止状态，不可能再继续向上转动，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；
小球从l继续下降至2l过程中，弹力先小于重力，所以小球继续加速，动能继续增大。当弹力等于重力时，合力等于零，此时小球达到最大速度，因此，动能最大的点在大于l的位置，此后弹力大于重力，小球做减速运动，动能逐渐减小，对照选项中的图像可知，只有B选项符合题意。
故选：B。
13．【解答】解：AB、物体下落过程重力所做的功W＝Gh＝mgh，故A正确；B错误；
C、已知着地时速度大小为v，而不是整个下落过程中的速度，因此物体下落所用的时间不能为，故C错误；
D、由于下落过程受到大小不变的空气阻力作用，物体克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以下落过程物体的势能与动能之和减小，故D错误。
故选：A。
14．【解答】解：
由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有P0＝F0v0①；
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力由F0突然减小为，所以有Pv0②，由①②可知P（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。
AD、由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持不变，故D错误；
到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；
根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：vv0，则v0＝2v，故A正确；
B、由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误；
C、汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故C错误。
故选：A。
15．【解答】解：由图知，通过动滑轮绳子段数n＝3，不计轮与轴之间的摩擦，不计轮重、绳重，
物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f＝F拉＝3GB＝3×10N＝30N。
拉动A向左运动时，A受力如图，
F＝f+F拉＝30N+30N＝60N；
sB＝4m，则sAsB4mm，
因此拉力F做功为W＝FsA＝60Nm＝80J，
所用时间为t8s。
故选：D。
16．【解答】解：
A、由题意可知，物体每次都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于物体A的重力，故A错误；
B、根据力做功的两个必要因素可知，甲乙两图中，物体A受到拉力的作用，也在拉力的方向上通过了距离，拉力对物体A做功，丙图中，拉力与运动方向垂直，拉力不做功；所以做功的是甲、乙两图；而甲乙中，拉力相等，v1＜v2，由功率公式PFv可知，乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大，故B正确；
C、物体A质量一定，甲、乙、丙三图中v1＜v2＜v3．则丙图中匀速运动的物体A的动能最大，故C错误；
D、甲乙两图中，物体A的速度不变，高度增加，动能不变，重力势能变大，所以机械能增大；丙图中物体A的速度不变，高度不变，动能和重力势能都不变，所以机械能不变，故D错误。
故选：B。
17．【解答】解：
A、离开蹦床后，人在空中受到竖直向下的重力的作用而做减速运动，速度会变小，故A错误；
B、从最高点下落时，重力势能转化为动能，动能变大，速度变大，接触到蹦床后，开始蹦床竖直向上的弹力要小于重力，人做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，继续下落时，弹力大于重力，人做减速运动，直到速度为0，即人从最高点到落到蹦床最低点时速度先变大后变小，故B错误；
C、从接触蹦床至到达最低点，人的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能，故C错误；
D、后一次比前一次“蹦”得更高，说明人对蹦床做了功，使得蹦床的弹性势能变大，人的机械能变大，故D正确。
故选：D。
18．【解答】解：
A、将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，木板受到了外力的作用，且在这个力的方向上通过了一定距离，所以，外力对木板做了功。故A正确。
B、重物在木板的支持力作用下，沿力的方向移动了距离，木板对重物做了功；故B正确；
CD、重物在上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度逐渐增加，重力势能逐渐增加，所以机械能不断变大；同理可知，长木板的动能不变，重力势能不断变大，长木板的机械能变大；所以长木板和重物的总机械能不断变大；故C正确、D错误。
故选：D。
19．【解答】解：
A、一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下，前2秒内，由于受到重力的作用，运动员会向下做加速运动，运动状态发生了变化，故A错误；
B、前10秒内，运动员的高度减小，重力势能减小，由于和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，一部分重力势能转化为了内能，所以减少的重力势能不可能全部转化成动能，故B错误；
C、10秒末﹣12秒末，运动员和伞做减速运动，说明受到的竖直向上的阻力要大于竖直向下的重力，故C正确；
D、14秒末﹣16秒末，运动员和伞的速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，所以机械能总量变小，故D错误。
故选：C。
20．【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。
当物体下落时，质量不变，重力不变，高度降低，速度增大，所以重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，重力势能转化为动能。
故只有选项C的说法是正确的。
故选：C。
21．【解答】解：金属棒AB的重心位于中点上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置时，A为支点，则重力的力臂为AD，弹簧测力计拉力F的力臂为AC，如下图所示：
因△AED∽△ABC，
所以，由相似三角形对应边成比例可知，，
由杠杆的平衡状态可得：G×AD＝F×AC，
则弹簧测力计的拉力FGG，即将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置时弹簧测力计的拉力不变，
由W＝Fx可知，W与x成正比例函数，W﹣x图象是过原点的斜直线，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
22．【解答】解：
AB、顾客的质量不变、速度不变所以动能不变，高度升高，所以重力势能增加，机械能增大，故A正确、B错误；
C、顾客相对于站立的台阶其位置没有发生改变，故相对于其站立的台阶是静止的，但台阶对人有向上的力，人在力的方向上通过了距离，所以扶梯台阶对乘客做了功，故C错误；
D、乘客处于匀速直线运动状态，合力为0，受到重力、支持力的作用，故D错误。
故选：A。
23．【解答】解：A、如在B点把绳子剪断，小球由于惯性继续向前运动，由于受重力作用小球向下运动，小球进行曲线运动，小球的运动状态时刻在变，由于忽略空气阻力作用，小球的机械能不变，选项正确。
B、小球无论是上升还是下降，由于惯性小球保持原来的运动状态，不能落到绳子断开点的下方E点，如果落到E点左侧，说明小球从B向A运动过程中，小球脱离绳子，小球由于惯性还在处于上升阶段，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，但是小球还受到重力作用，重力改变小球的运动状态，小球在下降过程中重力势能转化为动能，速度在增大，所以小球的速度先变小后增大，选项正确。
C、小球在整个运动过程中受到重力和拉力两个力的作用，小球在重力的作用下移动距离，重力对小球做功，小球在拉力作用下没有移动距离，拉力对小球没有做功，选项错误。
D、A、C 距地面高度相同，重力势能相同，整个过程忽略空气阻力，机械能守恒，小球的动能相等，小球在A、C两点速度为零，此时小球受到竖直向下的重力和拉绳子方向的拉力作用，这两个力方向不是相反的，所以不是平衡力，选项正确。
故选：C。
24．【解答】解：
ABC、两个小球质量相同，且开始时处于同一高度，因此它们具有的重力势能相等，也就是机械能相等。当A球摆动到最低点时，不计空气阻力，它的重力势能全部转化为动能，即动能等于原来的重力势能；当B球到达最低点时，小球的重力势能会转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，即小球的动能小于它原来的重力势能，因此A球的动能大，速度较大，故A正确，而B、C错误；
D、小球A的机械能无损耗，而小球B的机械能部分转化为弹簧的弹性势能，因此两球到达最低点时的机械能不相同，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共7小题）
25．【解答】解：
松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J，说明弹簧此时有弹性形变；而到C点时弹簧恰好恢复原长，所以，木块最终静止的位置一定不可能位于C点；
最初弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J；
木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为20J﹣2J＝18J；
弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的；开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复至原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时弹力为0；木块继续向右运动，在向左的弹力和摩擦力作用下做减速运动；由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。
故答案为：C；18；B。
26．【解答】解：由题意可知，小球从a运动到b的过程中，弹簧的形变程度减小，其弹性势能减小，小球的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，而小球的重力势能不变，故机械能变大；到达b点时，弹簧恢复原状，不计摩擦阻力，其弹性势能全部转化为小球的动能；再从b运动到c时，弹簧被拉伸，小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球的动能会变小。因此，在b点时小球的动能最大。
故答案为：b；弹性势能；变大。
27．【解答】解：由图中可知，为了使卡片跳起来，要利用橡皮筋的弹性势能，由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，所以只有将A面向下放置，橡皮筋的形变程度才更大，松开后才有更多的弹性势能转化为卡片的动能，卡片跳得才更高。
卡片上升的过程中速度变小，高度变大，则动能变小，重力势能变大，故动能转化为重力势能。
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，所以要想使卡片跳得更高，可以更换弹性更大的橡皮筋或增加上下两排卡口间距离。
故答案为：向下；动；重力势；更换弹性更大的橡皮筋（或增加上下两排卡口间距离）。
28．【解答】解：
由题意可知，当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程是通过改变重心高度，将更多的重力势能转化为动能；
而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，此时高度增加，重力势能增大，从而增加了机械（重力势）能。
故答案为：重心高度；动；机械（重力势）。
29．【解答】解：a→c的过程中，小希先加速后减速，在到达b之前，当弹簧的弹力等于人的重力时，小金的速度最大，动能最大，即b前某时的动能是最大的；
b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小希的重力势能。
故答案为：b前某；小金的动能。
30．【解答】解：（1）助跑是为了增大运动员的运动速度，从而提高运动员的动能；
（2）从开始起跳到碳纤维轻质撑杆达到最大弹性形变的过程中，运动员的速度减小，动能变小，人的高度增大，重力势能变大，同时撑杆的弹性形变程度变大，撑杆的弹性势能变大，则此过程中运动员的机械能转化为撑杆的弹性势能，所以运动员的机械能总量变小。
故答案为：（1）A；（2）变小。
31．【解答】解：小车在粗糙的木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，由以上分析可知，由B到A过程中，弹簧弹性势能除转化为小车的动能外，还要转化为内能。因此正确答案应该用受力分析来得出，当弹簧的推力和小车受到的摩擦力相等时速度最大，也就是在AB间的一点，所以速度达到最大值的位置在A点的左侧；
从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大；
小车从位置B运动到速度达到最大值的过程中，弹簧的弹性势能减小，小车的动能增大，弹簧的弹性势能转化成小车的动能，小车克服摩擦做功，还有一部分转化为小车的内能。
故答案为：A点的左侧；先减小后增大；小车的动能和内能。
三．实验探究题（共3小题）
32．【解答】解：（1）实验中通过观察木块被推动的距离大小，来判断小球动能的大小，用到了转换法；
（2）质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，这样两球到达水平面的速度相同；图甲、丙，质量不同的小球从同一高度滚下，目的是控制小球的速度相同，使质量不同的两小球到达斜面底端时具有相同的速度；
（3）要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，可以选择乙丙进行实验。乙过程中小球质量小，到达斜面底端时的速度大；丙小球质量大，到达斜面底端时的速度小。通过观察哪一次木块被推开的距离远，就能判断哪个因素对动能影响更大。
故答案为：（1）木块被推动的距离大小；（2）相同的速度；（3）乙丙。
33．【解答】解：（1）钢球从斜面上滚下后撞击水平面上的纸盒，纸盒克服摩擦力做功，根据W＝fs知纸盒运动的距离越远，它克服阻力做功越多，说明钢球的动能越大，所以甲、乙实验中，可通过测量来纸盒推动木块的距离来表示物体动能的大小；
（2）根据图甲、乙知小球下滑的高度相同，小球到达斜面底端的速度相同，质量越大，纸盒被推的越远，小球的动能越大；
（3）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，在接触面粗糙程度相同时，摩擦力大，虽然质量大的金属块的动能大，但是相应的阻力也增大，根据W＝fs可知最终运动的距离几乎相等。
故答案为：（1）纸盒被撞击移动的距离；（2）当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；（3）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，摩擦力大，由W＝fs可知其在水平面滑行的距离可以大致相等。
34．【解答】解：（1）克服重力做功，W有用＝Gh＝5N×0.15m＝0.75J；
做的总功，W总＝Fs2＝4.6N×0.3m＝1.38J，
克服摩擦力做的功就是额外功，W额＝W总﹣W有用＝1.38J﹣0.75J＝0.63J，
由W额＝fs2可得：
f2.1N；
（2）方案一错误，斜面上的摩擦力匀速运动时不等于拉力，拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力，故方案二正确。
故答案为：（1）0.75；2.1；（2）二。
四．解答题（共1小题）
35．【解答】解：（1）50位中学生的重力：G＝mg＝50×50kg×10N/kg＝25000N，
根据漂浮物体增加的浮力等于增加的重力，所以△F排＝G＝25000N；
根据阿基米德原理可知排开水的体积增加了：△V2.5m3；
（2）由甲图得，漂浮城市在第50s钟到100s钟内牵引力是8×108N，
由乙图知，漂浮城市的运动速度是0.5m/s，漂浮城市运动距离：s＝vt＝0.5m/s×（80s﹣50s）＝15m，
漂浮城市牵引力做功：W＝Fs＝8×108N×15m＝1.2×1010J。
故答案为：（1）25000；2.5；（2）从第50s钟到80s钟内牵引力做的功为1.2×1010J。
一．选择题（共24小题）
1．（2021 瓯海区二模）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2021 吴兴区模拟）乒乓球发球机在同一高度以相同的速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全一样的球（如图所示），若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．三个小球到达水平桌面时速度不相同
B．三个小球在空中的运动过程中势能先增大后减小
C．三个小球在空中的运动过程中机械能不变
D．三个小球在空中的运动过程中机械能不相等
3．（2021 镇海区模拟）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（ ）
①图乙中A点处弹簧的弹力等于小球的重力
②图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中动能先变大后变小
A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④
4．（2021 杭州模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（ ）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
5．（2021 滨江区一模）小金将一金属块放在木板上，逐渐抬高木板右端至图示位置，发现金属块静止不动，稍用力推金属块后，金属块恰好能匀速下滑。下列说法正确的是（ ）
A．金属块静止时，重力与支持力平衡
B．金属块匀速下滑的过程中，重力势能转化为动能
C．金属块静止与匀速下滑时，受到的摩擦力大小相等、方向相同
D．金属块匀速下滑时，若抬高木板，金属块下滑的速度保持不变
6．（2021 永嘉县校级模拟）如图，轰油6加油机是中国空军的第一型加油机，能为歼8、歼10等战斗机进行空中加油。在某次加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的（ ）
A．动能增加，势能减小，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能减小，势能不变，机械能减小
D．动能增加，势能增加，机械能增加
7．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，“蹦极”运动的示意图。质量为m的运动员，将橡皮绳一端系自己的腰间，另一端固定在P点，O点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置，R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，在运动员从P点到R点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．运动员到达O点时，运动员的动能最大
B．运动员到达R点时，速度为零，受到平衡力的作用
C．运动员的机械能一直保持不变
D．运动员受到的拉力与重力相等时，速度最大
8．（2021 永嘉县校级模拟）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（ ）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．b→c，弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在c状态时小金的机械能达到最大
9．（2021 永嘉县校级模拟）一块石头从离水面高为H处由静止开始下落，后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0×103kg/m3，不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的，设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空，W水，重力做功的平均功率分别是P空，P水，则（ ）
A．W空＝W水，P空＞P水 B．W空＝W水，P空＜P水
C．W空＞W水，P空＞P水 D．W空＜W水，P空＜P水
10．（2021 永嘉县校级模拟）投掷实心球是体育中考项目之一。若不计空气阻力，实心球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
A．①③④ B．②③④ C．①④ D．③④
11．（2021 杭州模拟）在如图所示的滚摆实验中，下列说法正确的是（ ）
A．滚摆下降时，动能减小，重力势能增加
B．滚摆运动时，有部分机械能转化为其它形式的能
C．滚摆运动至最低点时，动能为零
D．滚摆运动至最高点时，一切外力突然消失，滚摆会继续向上转动
12．（2021 永嘉县校级模拟）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能E随运动距离s变化的关系图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2020 宁波模拟）一个质量为m的物体，从离地h高处竖直下落，下落过程受到大小不变的空气阻力f（f＜mg），着地时速度大小为v，则下列说法正确的是（ ）
A．物体下落过程重力所做的功为mgh
B．物体下落过程重力所做的功为（mg﹣f）h
C．物体下落所用的时间为
D．下落过程物体的势能与动能之和保持不变
14．（2020 诸暨市模拟）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（ ）
A．v0＝2v
B．t1至t2时间内，汽车做加速运动
C．F0＝2f
D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
15．（2020 宁波模拟）如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A在水平面做匀速直线运动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10W，使物体B匀速上升4m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）（ ）
A．5s B．6s C．7s D．8s
16．（2020 临海市一模）物体A挂于弹簧测力计下，分别作图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1＜v2＜v3。则下列判断正确的是（ ）
A．甲图中弹簧测力计的示数大于物体A的重力
B．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大
C．丙图中匀速直线运动的物体A的动能最小
D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加
17．（2020 南湖区二模）蹦床运动有“空中芭蕾”之称，运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运动员的叙述正确的是（ ）
A．离开蹦床后的速度是先变大后变小
B．从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大
C．从接触蹦床至到达最低点，只有人的动能转化为蹦床的弹性势能
D．后一次比前一次“蹦”得更高，一定是做了功
18．（2020 桐乡市一模）如图，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，重物P相对于木板始终保持静止。匀速转动过程中，下列说法错误的是（ ）
A．外力对木板做了功
B．木板对重物P做了功
C．重物P的机械能不断变大
D．长木板和重物的总机械能保持不变
19．（2020 杭州一模）低空跳伞是一种危险性极高的极限运动。一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v﹣t图象如图所示，其中10秒末时打开了降落伞。下列说法正确的是（ ）
A．前2秒内，运动员的运动状态保持不变
B．前10秒内，运动员减少的重力势能全部转化成动能
C．10秒末﹣12秒末，运动员和伞受到的空气阻力大于其总重力
D．14秒末﹣16秒末，运动员和伞的机械能总量保持不变
20．（2020 瑞安市一模）为了证明高空抛物的危害，专家进行了实验测试，从30米的高处掉下的瓶装水可以将5毫米木板压碎，出现很长的裂缝。专家认为，高空抛物的效果相当于将物体本身的质量放大。下列关于高空抛物物体下落过程中说法正确的是（ ）
A．下落过程中物体的质量在增大
B．下落过程中物体的重力在增大
C．下落过程中物体的动能在增大
D．下落过程中物体的势能在增大
21．（2020 瓯海区校级模拟）一根金属棒AB置于水平地面上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置，下图能表示此过程中弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
22．（2020 吴兴区校级一模）如图所示，乘客站在水平台阶上随自动扶梯匀速上楼，在此过程中蕴含着许多科学知识。下列说法正确的是（ ）
A．乘客的机械能增加
B．乘客的重力势能不变
C．扶梯台阶不对乘客做功
D．扶梯上乘客受到重力、支持力和摩擦力的作用
23．（2020 嘉兴一模）如图所示，小晨用拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动做实验，A、C是小球能摆到的最高点，B点是小球的最低点，忽略空气阻力，下列分析不正确的是（ ）
A．如在B点把绳子剪断，小球此后至落地前的运动状态都将时刻在改变，机械能不变
B．如在D点绳子突然断了，小球不可能落到E点，如果落到E点左侧，则小球脱离绳子后动能先减小后增大
C．小球在整个运动过程中受到2个力的作用，这2个力都对小球做功，其中小球在B点受到平衡力的作用
D．A、C距地面高度相同，小球在A、C两点速度为零，但小球受到的力不平衡
24．（2020 杭州模拟）如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自第一次到达悬点正下方时（不计空气阻力）（ ）
A．A球的速度较大 B．B球的动能较大
C．两球的动能相等 D．两球的机械能相等
二．填空题（共7小题）
25．（2021 滨江区一模）如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于 （选填B、C、D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是 J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 （选填B、C、D）点。
26．（2021 永嘉县校级模拟）如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在 （选填“a”、“b”或“c”）位置动能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 ，小球从a运动到b的过程机械能总量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
27．（2021 永嘉县校级模拟）小明做了一个“会跳卡片”，如图所示。将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，为了让卡片跳得更高，应将A面 （选填“向上”或“向下”）放置，卡片上升的过程中 能转化为 能。此外还有什么方法可使卡片跳得更高 .
28．（2021 永嘉县校级模拟）会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆动时，身体由直立变为下蹲，此过程是通过改变 的方法，将更多的重力势能转化为 能；而从最低点向上摆时，用力下蹬将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了 能。如此循环往复，能量越积越多，秋千就越荡越高。
29．（2021 永嘉县校级模拟）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。在玩弹跳杆过程中，小金在 （选填“b前某”、“b”或“b后某”）时具有的动能最大；在b→c的过程中， 转化成小金的重力势能。
30．（2021 永嘉县校级模拟）2017年8月8日，在伦敦举行的世界田径锦标赛男子撑杆跳高决赛中，美国运动员以5.95米的成绩获得冠军，请结合撑杆跳的过程（如图），回答下列问题。
（1）运动员快速助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 ；
A．动能 B．势能 C．惯性
（2）运动员超过横杆后，在1.2秒时间内落地，从开始起跳到撑杆达到最大弹性形变的过程中，简述运动员机械能总量 （“变大”“变小”“不变”）（不考虑撑杆质量及空气阻力）。
31．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在粗糙的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大值的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置B运动到速度达到最大值的过程中，弹簧的弹性势能转化成 。
三．实验探究题（共3小题）
32．（2021 南湖区模拟）一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？科学兴趣小组同学开展了以下实验探究。
①让质量均为m的小球分别从同一斜面的A处和B处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图甲和乙所示；
②让质量为2m的小球从上述同一斜面的A处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图丙所示。
请回答下列问题：
（1）动能大小的判断：实验时，通过观察 来比较小球动能的大小；
（2）变量的控制：做甲、丙实验时，要让小球从相同的高度滚下，这样做是为了使质量不同的两小球到达斜面底端时具有 。
（3）影响因素的比较：要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，只要比较 两个实验的结果就能做出判断。
33．（2021 瓯海区二模）小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用课本实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的h1高处静止自由滑下，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙，虚线纸盒为纸盒的停留位置。
（1）甲、乙实验中，可通过测量 来表示物体动能的大小；
（2）根据图甲、乙的实验结果，得出的实验结论是 ；
（3）接着小明设计了如图丙的实验进行替代，舍去小球和纸盒，让金属块从光滑斜面的h1高处静止自由滑下，下滑后金属块直接在水平桌面上滑行，测量其在水平桌面上滑行的距离s，改用材质相同、质量不同的金属块，重复图丙的实验，记录数据，所得实验结果为如表，请你分析出现表格中这种实验结果的原因？ 。
质量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.3 0.3 0.35 0.40
滑行距离s/米 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42 0.42
34．（2021 拱墅区二模）学习了摩擦力后，小明提出问题：物体在斜面上滑动时，摩擦力如何测量？
小明想到了如下的二种实验方案：
方案一：根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面，读出弹簧测力计的示数为4.6牛，即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二：根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示：H为15cm，S1为32cm，S2为30cm．通过计算求出摩擦力的大小。
（1）若按照方案二，当将木块拉上斜面时，需克服重力做功 J，小车在斜面上受到的摩擦力为 N。
（2）你认为方案 是正确的。
四．解答题（共1小题）
35．（2021 东阳市模拟）美国建筑师凯文 朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。
（1）假如我校九年级有50位平均质量为50kg的中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力增加了 N，排开水的体积增加了 m3。
（2）若漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。求：从第50s钟到80s内牵引力做的功为多少焦？
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题5功和机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共24小题）
1．【解答】解：小球从左侧的斜坡滚下的过程中，速度越来越大，故其单位时间内下落的高度越来越大，则重力势能的减小量是越来越大；
小球到达最低点时，重力势能为零；
小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中，速度越来越小，故其单位时间内上升的高度越来越小，则重力势能的减小量是越来越小。
对照各图可知，只有B选项符合这一规律。
故选：B。
2．【解答】解：A、因为不计空气阻力，三个小球在动能和重力势能转化过程中，机械能保持不变，所以三个小球到达水平桌面时速度相同，故A错误；
B、a和b小球在空中的运动过程中势能先增大后减小，c小球的重力势能一直在减小，故B错误；
C、因为不计空气阻力，三个小球在动能和重力势能转化过程中，机械能保持不变，所以三个小球在空中的运动过程中机械能不变，故C正确。
D、因为不计空气阻力，三个小球在动能和重力势能转化过程中，机械能保持不变，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
①将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点，则A点的弹力与小球的重力是一对平衡力，大小相等，故①正确；
②、以整体为研究对象，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于圆筒、弹簧和小球的总重力，故②错误；
③④、解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小；速度先变大后变小，由于质量不变，则动能先变大后变小，故③错误、④正确。
故选：B。
4．【解答】解：
CD、由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1＝f2，故CD错误；
AB、由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1＝f；
在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，
因F2＞F1，sAO＝sOB，根据W＝Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。
故选：B。
5．【解答】解：
A、铁块静止时，一定受到平衡力的作用，分析可知，铁块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向上的摩擦力，此时铁块处于静止状态，即重力与支持力和摩擦力的合力平衡，故A错误；
B、金属块匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，不是重力势能转化为动能，故B错误；
C、两种情况都是平衡状态，且重力大小不变，倾斜角度不变，支持力大小不变，且重力、支持力和摩擦力的合力为0，据此说明摩擦力的大小不变，方向不变，故C正确；
D、若铁块下滑时，再抬高木板，则木板与地面的夹角变大，铁块对木板的压力变小，摩擦力变小，而支持力变小，重力不变，铁块受到的合力方向向下，则铁块下滑的速度会变大，故D错误。
故选：C。
6．【解答】解：由题可知，战斗机的高度和速度不变，在加油过程中，战斗机的质量不断增大，所以其动能增大，重力势能增大；因机械能等于动能与势能的总和，所以其机械能增大。
故选：D。
7．【解答】解：AD、O点是橡皮绳不系人自然下垂时下端所在的位置，运动员到达O点之前，不受拉力，只受重力，速度越来越大，动能越来越大，经过O点后，开始的橡皮绳的拉力小于重力，人仍然做加速运动，速度变大，动能变大，当拉力等于重力时，速度最大，动能最大，故A错误，D正确；
B、R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，由于运动员的重力势能在R点时全部转化为橡皮绳的弹性势能，对运动员的拉力大于运动员的重力，则合力不为零，受到的不是平衡力，故B错误；
C、运动员下落过程中，其机械能会转化为橡皮绳的弹性势能，故其机械能是改变的，故C错误；
故选：D。
8．【解答】解：
AD、a→b的过程中，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加；b→c的过程中，小金需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不断减小；故在c状态时小金的机械能不是最大。
开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大，（此时动能动能最大）；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动；而b→c的过程中，小金在重力作用下做减速运动；
所以，a→c的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大。故AD错误。
B、b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为人的重力势能，故B错误。
C、a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，故C正确。
故选：C。
9．【解答】解：由题知，石头在空中和水中下落的高度相等，均为H，
石头的重力G不变，
根据W＝Gh可知，在空中和水中重力对石子所做的功相等，即W空＝W水；
根据题意可知，石头在水中仍在加速，且速度大于在空中，
而石头在空中和水中下落的高度相等，根据v可知，石头在水中运动的时间较少，
所以根据P可知，重力做功的平均功率关系为P空＜P水。
故选：B。
10．【解答】解：（1）小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度最小，动能最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。
所以动能是先减小，上升到最高点速度最小，动能最小，后又增大。故图①错误，图②正确。
（2）小球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，最后落地，重力势能越来越小，直到为零。
所以重力势能是先增大，上升到最高点重力势能最大，后又减小，最后为零。故图③正确，
由于此时不计空气阻力，所以机械能是守恒的，故机械能不变，图④正确。
故选：B。
11．【解答】解：
A、滚摆下降时，质量不变，越滚越快（速度增大），动能增大；同时高度减小，重力势能减小，故A错误；
B、滚摆运动时，与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，故B正确；
C、滚摆运动至最低点时，其速度最大，所以动能最大，故C错误；
D、滚摆运动至最高点时，速度为零（瞬间静止），此时若一切外力突然消失，滚摆会保持静止状态，不可能再继续向上转动，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；
小球从l继续下降至2l过程中，弹力先小于重力，所以小球继续加速，动能继续增大。当弹力等于重力时，合力等于零，此时小球达到最大速度，因此，动能最大的点在大于l的位置，此后弹力大于重力，小球做减速运动，动能逐渐减小，对照选项中的图像可知，只有B选项符合题意。
故选：B。
13．【解答】解：AB、物体下落过程重力所做的功W＝Gh＝mgh，故A正确；B错误；
C、已知着地时速度大小为v，而不是整个下落过程中的速度，因此物体下落所用的时间不能为，故C错误；
D、由于下落过程受到大小不变的空气阻力作用，物体克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以下落过程物体的势能与动能之和减小，故D错误。
故选：A。
14．【解答】解：
由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有P0＝F0v0①；
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力由F0突然减小为，所以有Pv0②，由①②可知P（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。
AD、由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持不变，故D错误；
到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；
根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：vv0，则v0＝2v，故A正确；
B、由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误；
C、汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故C错误。
故选：A。
15．【解答】解：由图知，通过动滑轮绳子段数n＝3，不计轮与轴之间的摩擦，不计轮重、绳重，
物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f＝F拉＝3GB＝3×10N＝30N。
拉动A向左运动时，A受力如图，
F＝f+F拉＝30N+30N＝60N；
sB＝4m，则sAsB4mm，
因此拉力F做功为W＝FsA＝60Nm＝80J，
所用时间为t8s。
故选：D。
16．【解答】解：
A、由题意可知，物体每次都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于物体A的重力，故A错误；
B、根据力做功的两个必要因素可知，甲乙两图中，物体A受到拉力的作用，也在拉力的方向上通过了距离，拉力对物体A做功，丙图中，拉力与运动方向垂直，拉力不做功；所以做功的是甲、乙两图；而甲乙中，拉力相等，v1＜v2，由功率公式PFv可知，乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大，故B正确；
C、物体A质量一定，甲、乙、丙三图中v1＜v2＜v3．则丙图中匀速运动的物体A的动能最大，故C错误；
D、甲乙两图中，物体A的速度不变，高度增加，动能不变，重力势能变大，所以机械能增大；丙图中物体A的速度不变，高度不变，动能和重力势能都不变，所以机械能不变，故D错误。
故选：B。
17．【解答】解：
A、离开蹦床后，人在空中受到竖直向下的重力的作用而做减速运动，速度会变小，故A错误；
B、从最高点下落时，重力势能转化为动能，动能变大，速度变大，接触到蹦床后，开始蹦床竖直向上的弹力要小于重力，人做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，继续下落时，弹力大于重力，人做减速运动，直到速度为0，即人从最高点到落到蹦床最低点时速度先变大后变小，故B错误；
C、从接触蹦床至到达最低点，人的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能，故C错误；
D、后一次比前一次“蹦”得更高，说明人对蹦床做了功，使得蹦床的弹性势能变大，人的机械能变大，故D正确。
故选：D。
18．【解答】解：
A、将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，木板受到了外力的作用，且在这个力的方向上通过了一定距离，所以，外力对木板做了功。故A正确。
B、重物在木板的支持力作用下，沿力的方向移动了距离，木板对重物做了功；故B正确；
CD、重物在上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度逐渐增加，重力势能逐渐增加，所以机械能不断变大；同理可知，长木板的动能不变，重力势能不断变大，长木板的机械能变大；所以长木板和重物的总机械能不断变大；故C正确、D错误。
故选：D。
19．【解答】解：
A、一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下，前2秒内，由于受到重力的作用，运动员会向下做加速运动，运动状态发生了变化，故A错误；
B、前10秒内，运动员的高度减小，重力势能减小，由于和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，一部分重力势能转化为了内能，所以减少的重力势能不可能全部转化成动能，故B错误；
C、10秒末﹣12秒末，运动员和伞做减速运动，说明受到的竖直向上的阻力要大于竖直向下的重力，故C正确；
D、14秒末﹣16秒末，运动员和伞的速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，所以机械能总量变小，故D错误。
故选：C。
20．【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。
当物体下落时，质量不变，重力不变，高度降低，速度增大，所以重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，重力势能转化为动能。
故只有选项C的说法是正确的。
故选：C。
21．【解答】解：金属棒AB的重心位于中点上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置时，A为支点，则重力的力臂为AD，弹簧测力计拉力F的力臂为AC，如下图所示：
因△AED∽△ABC，
所以，由相似三角形对应边成比例可知，，
由杠杆的平衡状态可得：G×AD＝F×AC，
则弹簧测力计的拉力FGG，即将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置时弹簧测力计的拉力不变，
由W＝Fx可知，W与x成正比例函数，W﹣x图象是过原点的斜直线，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
22．【解答】解：
AB、顾客的质量不变、速度不变所以动能不变，高度升高，所以重力势能增加，机械能增大，故A正确、B错误；
C、顾客相对于站立的台阶其位置没有发生改变，故相对于其站立的台阶是静止的，但台阶对人有向上的力，人在力的方向上通过了距离，所以扶梯台阶对乘客做了功，故C错误；
D、乘客处于匀速直线运动状态，合力为0，受到重力、支持力的作用，故D错误。
故选：A。
23．【解答】解：A、如在B点把绳子剪断，小球由于惯性继续向前运动，由于受重力作用小球向下运动，小球进行曲线运动，小球的运动状态时刻在变，由于忽略空气阻力作用，小球的机械能不变，选项正确。
B、小球无论是上升还是下降，由于惯性小球保持原来的运动状态，不能落到绳子断开点的下方E点，如果落到E点左侧，说明小球从B向A运动过程中，小球脱离绳子，小球由于惯性还在处于上升阶段，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，但是小球还受到重力作用，重力改变小球的运动状态，小球在下降过程中重力势能转化为动能，速度在增大，所以小球的速度先变小后增大，选项正确。
C、小球在整个运动过程中受到重力和拉力两个力的作用，小球在重力的作用下移动距离，重力对小球做功，小球在拉力作用下没有移动距离，拉力对小球没有做功，选项错误。
D、A、C 距地面高度相同，重力势能相同，整个过程忽略空气阻力，机械能守恒，小球的动能相等，小球在A、C两点速度为零，此时小球受到竖直向下的重力和拉绳子方向的拉力作用，这两个力方向不是相反的，所以不是平衡力，选项正确。
故选：C。
24．【解答】解：
ABC、两个小球质量相同，且开始时处于同一高度，因此它们具有的重力势能相等，也就是机械能相等。当A球摆动到最低点时，不计空气阻力，它的重力势能全部转化为动能，即动能等于原来的重力势能；当B球到达最低点时，小球的重力势能会转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，即小球的动能小于它原来的重力势能，因此A球的动能大，速度较大，故A正确，而B、C错误；
D、小球A的机械能无损耗，而小球B的机械能部分转化为弹簧的弹性势能，因此两球到达最低点时的机械能不相同，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共7小题）
25．【解答】解：
松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J，说明弹簧此时有弹性形变；而到C点时弹簧恰好恢复原长，所以，木块最终静止的位置一定不可能位于C点；
最初弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J；
木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为20J﹣2J＝18J；
弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的；开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复至原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时弹力为0；木块继续向右运动，在向左的弹力和摩擦力作用下做减速运动；由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。
故答案为：C；18；B。
26．【解答】解：由题意可知，小球从a运动到b的过程中，弹簧的形变程度减小，其弹性势能减小，小球的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，而小球的重力势能不变，故机械能变大；到达b点时，弹簧恢复原状，不计摩擦阻力，其弹性势能全部转化为小球的动能；再从b运动到c时，弹簧被拉伸，小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球的动能会变小。因此，在b点时小球的动能最大。
故答案为：b；弹性势能；变大。
27．【解答】解：由图中可知，为了使卡片跳起来，要利用橡皮筋的弹性势能，由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，所以只有将A面向下放置，橡皮筋的形变程度才更大，松开后才有更多的弹性势能转化为卡片的动能，卡片跳得才更高。
卡片上升的过程中速度变小，高度变大，则动能变小，重力势能变大，故动能转化为重力势能。
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，所以要想使卡片跳得更高，可以更换弹性更大的橡皮筋或增加上下两排卡口间距离。
故答案为：向下；动；重力势；更换弹性更大的橡皮筋（或增加上下两排卡口间距离）。
28．【解答】解：
由题意可知，当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程是通过改变重心高度，将更多的重力势能转化为动能；
而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，此时高度增加，重力势能增大，从而增加了机械（重力势）能。
故答案为：重心高度；动；机械（重力势）。
29．【解答】解：a→c的过程中，小希先加速后减速，在到达b之前，当弹簧的弹力等于人的重力时，小金的速度最大，动能最大，即b前某时的动能是最大的；
b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小希的重力势能。
故答案为：b前某；小金的动能。
30．【解答】解：（1）助跑是为了增大运动员的运动速度，从而提高运动员的动能；
（2）从开始起跳到碳纤维轻质撑杆达到最大弹性形变的过程中，运动员的速度减小，动能变小，人的高度增大，重力势能变大，同时撑杆的弹性形变程度变大，撑杆的弹性势能变大，则此过程中运动员的机械能转化为撑杆的弹性势能，所以运动员的机械能总量变小。
故答案为：（1）A；（2）变小。
31．【解答】解：小车在粗糙的木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，由以上分析可知，由B到A过程中，弹簧弹性势能除转化为小车的动能外，还要转化为内能。因此正确答案应该用受力分析来得出，当弹簧的推力和小车受到的摩擦力相等时速度最大，也就是在AB间的一点，所以速度达到最大值的位置在A点的左侧；
从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大；
小车从位置B运动到速度达到最大值的过程中，弹簧的弹性势能减小，小车的动能增大，弹簧的弹性势能转化成小车的动能，小车克服摩擦做功，还有一部分转化为小车的内能。
故答案为：A点的左侧；先减小后增大；小车的动能和内能。
三．实验探究题（共3小题）
32．【解答】解：（1）实验中通过观察木块被推动的距离大小，来判断小球动能的大小，用到了转换法；
（2）质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，这样两球到达水平面的速度相同；图甲、丙，质量不同的小球从同一高度滚下，目的是控制小球的速度相同，使质量不同的两小球到达斜面底端时具有相同的速度；
（3）要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，可以选择乙丙进行实验。乙过程中小球质量小，到达斜面底端时的速度大；丙小球质量大，到达斜面底端时的速度小。通过观察哪一次木块被推开的距离远，就能判断哪个因素对动能影响更大。
故答案为：（1）木块被推动的距离大小；（2）相同的速度；（3）乙丙。
33．【解答】解：（1）钢球从斜面上滚下后撞击水平面上的纸盒，纸盒克服摩擦力做功，根据W＝fs知纸盒运动的距离越远，它克服阻力做功越多，说明钢球的动能越大，所以甲、乙实验中，可通过测量来纸盒推动木块的距离来表示物体动能的大小；
（2）根据图甲、乙知小球下滑的高度相同，小球到达斜面底端的速度相同，质量越大，纸盒被推的越远，小球的动能越大；
（3）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，在接触面粗糙程度相同时，摩擦力大，虽然质量大的金属块的动能大，但是相应的阻力也增大，根据W＝fs可知最终运动的距离几乎相等。
故答案为：（1）纸盒被撞击移动的距离；（2）当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；（3）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，摩擦力大，由W＝fs可知其在水平面滑行的距离可以大致相等。
34．【解答】解：（1）克服重力做功，W有用＝Gh＝5N×0.15m＝0.75J；
做的总功，W总＝Fs2＝4.6N×0.3m＝1.38J，
克服摩擦力做的功就是额外功，W额＝W总﹣W有用＝1.38J﹣0.75J＝0.63J，
由W额＝fs2可得：
f2.1N；
（2）方案一错误，斜面上的摩擦力匀速运动时不等于拉力，拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力，故方案二正确。
故答案为：（1）0.75；2.1；（2）二。
四．解答题（共1小题）
35．【解答】解：（1）50位中学生的重力：G＝mg＝50×50kg×10N/kg＝25000N，
根据漂浮物体增加的浮力等于增加的重力，所以△F排＝G＝25000N；
根据阿基米德原理可知排开水的体积增加了：△V2.5m3；
（2）由甲图得，漂浮城市在第50s钟到100s钟内牵引力是8×108N，
由乙图知，漂浮城市的运动速度是0.5m/s，漂浮城市运动距离：s＝vt＝0.5m/s×（80s﹣50s）＝15m，
漂浮城市牵引力做功：W＝Fs＝8×108N×15m＝1.2×1010J。
故答案为：（1）25000；2.5；（2）从第50s钟到80s钟内牵引力做的功为1.2×1010J。