2019年浙江中考科学真题分类汇编09：功和能
一、单选题
1．（2019·台州）立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关；在跳远的过程中，动能和重力势能相互转化，据此解答。
【解答】立定跳远时，如果处于上升阶段，人的质量不变，高度增大，那么重力势能增大，动能减小，这时动能转化为重力势能；下落阶段时，质量不变，高度减小，重力势能减小，而动能增大，这时重力势能转化为动能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．（2019·温州）晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此判断。
【解答】根据杠杆的平衡条件得到：2G毛巾×L左=G毛巾×L右，因为2G毛巾=G毛巾，所以L左= 12L右，即两条毛巾离支点的距离是一条毛巾离支点距离的一半，故B正确。
故选B。
3．（2019·宁波）有些漫画，富有哲理，又蕴含科学知识。如图所示，一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人，人与板均保持静止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法，不符合实际的是（ ）
A．乙没有掉下，说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力
B．乙踢甲的同时，也会受到甲对乙的反作用力，乙可能因此坠落
C．乙踢甲时，甲受到向前的作用力，可能会向前运动离开板
D．若甲被踢出板，板会逆时针转动，乙因此坠落
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）如果杠杆保持平衡，那么乙就不会掉下；否则，乙肯定会掉下来；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）力是改变物体运动状态的原因，因此它的运动方向应该和力的方向一致；
（4）甲被踢出后，根据乙对杠杆的作用力方向判断板的旋转方向。
【解答】A.甲和乙站在木板上保持平衡状态，这块木板相当于一个杠杆；根据杠杆平衡条件可知，离支点近的甲对木板的压力大，故A不合实际；
B.乙踢甲的同时，也会受到甲对乙的反作用力，乙可能因此坠落，故B符合实际；
C.乙踢甲时，甲受到向前的作用力，可能会向前运动离开板，故C符合实际；
D.若甲被踢出板，板只受到乙对它向下的压力，因此板的左端下沉，右端上翘，即沿逆时针方向转动，故D符合实际。
故选A。
4．（2019·嘉兴）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）通过判断滑轮的种类判断它们的作用是否相同；
（2）使用滑轮组提升重物时，自由端的距离和物体上升高度之间的关系为：s=nh；
（3）定滑轮不省力不费力，且与拉力的方向无关；
（4）使用滑轮组时，要克服动滑轮的重力做功。
【解答】A.下面的滑轮是动滑轮，上面的滑轮是定滑轮，二者的作用不同，故A错误；
B.因为动滑轮上有2段绳子承担物重，因此拉力移动的距离是配重移动距离的2倍，故B错误；
C.使用定滑轮不省力不费力，且拉力的大小与方向无关，故C正确；
D.将配重提升相同高度，直接做的功为W=Gh，用该装置做的功为：W=（G+G动）h，因此二者不同，故D错误。
故选C。
5．（2019·嘉兴）建立结构与层次的观念，有利于我们认识纷繁复杂的客观世界。下列各项中，依次与图中a、b、c、d四圈所表示的结构与层次对应的是（ ）
A．系统→器官→组织→细胞
B．质子→原子核→原子→分子
C．地月系→太阳系→银河系→河外星系
D．动能→势能→机械能→能量
【答案】B
【知识点】结构与层次；动能和势能的概念；原子的构成
【解析】【分析】原子指化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位，称为元素。
【解答】由图可知，b包含a，c包含b、a，d包含c、b、a；
A、细胞构成组织，组织构成器官，器官构成系统，故A不符合题意；
B、分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成；故B符合题意；
C、河外星系和银河系是同一级别的星系，不存在包含关系；故C不符合题意；
D、动能和势能不存在包含关系；故D不符合题意；
故答案为：B。
6．（2019·衢州）如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】杠杆中最小力问题
【解析】【分析】杠杆原理 亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1· L1=F2·L2。
【解答】由图可知，该方法是利用杠杆原理来拉起大树的，其中树与地面接触的地方是支点，因此拉力最小一定是动力臂最大的，对比四个图可知，C、D力的作用点是距离支点最远的，则要比A B省力；而F3垂直树干，F4不垂直，所以F3的力臂大于F4的力臂，即F3最小；
故答案为：C。
7．（2019·宁波）2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨 岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（ ）
A． 5.5W B．55W C．550W D．5500W
【答案】C
【知识点】功率
【解析】【分析】（1）正常成年人的体重大约60kg左右；
（2）首先根据G总=m总g估算战士和女士的总体重，然后再根据W=Gh计算做的功，最后根据计算它的平均功率。
【解答】这个战士和女士的总重力为：G总=m总g=（60kg+60kg）×10N/kg=1200N；
一级台阶大约20cm，那么这个战士做的功为：
W=G总h=1200N×（0.2m×60）=14400J；
它的平均功率为：，故C最接近。
故选C。
二、填空题
8．（2019·温州）为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：
（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有 。
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是 。
（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是 瓦。
【答案】（1）惯性
（2）C
（3）70
【知识点】惯性；功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）惯性是物体保持运动状态不变的性质，一切物体都有惯性；
（2）重力势能与物体的质量和高度有关；当质量相等时，高度越大，重力势能越大；
（3）从图像中找到火箭下落的高度和下落的时间，根据W=Gh计算出重力做的功，再根据计算重力做功的功率。
【解答】（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有惯性；
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，火箭的质量不变，因为C点的高度最小，所以C点的重力势能最小；
（3）根据图像可知，火箭下落的高度h=140m；
火箭下落的时间：t=22s-6s=16s；
那么火箭重力所做的功：W=Gh=8N×140m=1120J；
重力做功的功率为：。
9．（2019·杭州）木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下作匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上作匀速直线运动(绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计)，如图所示。问：(g取10牛/千克)
（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦力的方向为
（2）木块的质量为 千克
（3）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为 焦
【答案】（1）竖直向下
（2）2.5
（3）10
【知识点】重力的大小；摩擦力的存在；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反；
（2）当木块在竖直筒中向下作匀速直线运动时，它受到的摩擦力等于木块的重力；当木块在竖直筒中竖直向上做匀速直线运动时，根据二力平衡原理分析木块的质量即可；
（3）已知物体的重力和下落高度根据W=Gh计算重力做的功。
【解答】（1）当右侧物体刚落地时，木块竖直向上运动；因为滑动摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反，所以木块受到摩擦力的方向是竖直向下的；
（2）当木块竖直向下做匀速直线运动时，它受到的摩擦力等于木块的重力，即f=G；
绳子上的拉力F=G物=m物g=5kg×10N/kg=50N；
当木块竖直向上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力f、重力G和拉力F之间的关系是：F=G+f=2G；
那么木块的重力是；
那么木块的质量为：；
（3）若右侧物体下落20cm时其重力做的功：W=G物h=50N×0.2m=10J。
10．（2019·绍兴）某工厂发货传输分拣线示意如图，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，在工作台AB上匀速下滑时被扫描，后滑至水平工作台BC，最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接，AB与BC材料相同，且长度均为1米，空气阻力忽略不计。
（1）若货物对AB的压力小于对BC的压力，则货物在AB上减小的机械能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在BC上减小的机械能。
（2）若机械手臂每隔3秒钟取走一件货物，传送带运动的速度为0.8米/秒，为防止货物的碰撞与堆积，货物之间的距离d至少为 米。
【答案】（1）小于
（2）2.4
【知识点】速度公式及其应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）货物在下滑的过程中克服摩擦力做功，因此它机械能的减少量等于克服摩擦力做的功；AB和BC段长度相同，根据W=fs可知，克服摩擦做的功由摩擦力的大小决定；
（2）货物之间的距离就等于货物在3s内通过的距离，根据s=vt计算即可。
【解答】（1）AB和BC段材料相同，即粗糙程度相同，因为AB段的压力小于BC段的压力，所以AB段的摩擦力小于BC段的摩擦力；根据W=fs可知，当它们长度相同时，AB段克服摩擦做的功小于BC段克服摩擦做的功；因为货物机械能的减少量就等于克服摩擦做的功，所以货物在AB段减小的机械能小于在BC段减小的机械能；
（2）货物之间的距离至少为：s=vt=0.8m/s×3s=2.4m。
11．（2019·湖州）生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示使用开瓶器能省力的原因是 。请在答题卷的图中画出作用在开瓶器上的阻力 。
【答案】动力臂大于阻力臂；
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件可知，如果动力臂大于阻力臂，那么为省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，那么为费力杠杆；如果二者相同，那么为等臂杠杆，不省力也不费力；
（2）首先判断开瓶器对瓶盖的作用力方向，然后根据相互作用力原理判断阻力的方向。
【解答】（1）开瓶器的在瓶盖上的部分是支点，动力作用在末端，而阻力作用在瓶盖下边，因为动力臂大于阻力臂，所以它能省力；
（2）当作用在开瓶器最右端的手向上用力时，咬合在瓶盖下面的牙对瓶盖的作用力向上；根据相互作用力原理可知，开瓶器上的阻力与它方向相反，即向下，如图：
12．（2019·嘉兴）
2019年1月，嫦娥四号月球探测器成功着陆月球背面，它是人类首次着陆月球背面的探测器。
（1）为抵御漫长而寒冷的月夜，嫦娥四号携带了小型核电池提供能量，该电池利用放射性核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化的过程是 。
（2）人类在地球上只能看到月球正面的月相变化，但事实上，月球背面与正面有同等的光照机会。若月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是 。
【答案】（1）核能转化为电能
（2）朔（新月）
【知识点】能量的相互转化和转移；阴历与月相的关系
【解析】【分析】能量转化是指各种能量之间在一定条件下互相转化过程 。随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着，这就是月亮位相变化，叫做月相。
【解答】（1）核电池是利用 放射性核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化过程是核能转化为电能；
（2）太能照射的是月球的一半，如果一侧是满月，则另一侧是没有太阳光，即新月；
故答案为：（1）核能转化为电能；（2）朔（新月）。
13．（2019·衢州） 2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
（1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将 能转化为水的机械能。
（2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较 ，有利于蓄能与发电。
【答案】（1）电
（2）大
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】能量转换指能量在一固定封闭环境下既不能凭空产生也不能凭空消失，能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是质量和高度；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。
【解答】（1）蓄能时，是利用多余的电能把水从低处抽高处的水库，其中的能量转化是电能转化为机械能；
（2）发电时，主要是利用水的机械能转化为电能，所以水电站的选取时，上下水库的高度差要相对较大；
故答案为：（1）电；（2）大。
三、解答题
14．（2019·舟山）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。
（1）为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度
取1.0×103千克/米3）
（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨
【答案】（1）顺时针
（2）解： 解：因为漂浮
所以F浮=G物=m总g=1.12×107千克×10牛/千克=1.12×108牛
V排= =1.12×104米3
答：漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104米3。
（3）W=Pt=30000千瓦×24时=7.2×105千瓦时
0.4千克/千瓦时×7.2×105千瓦时=2.88×105千克=288吨
答：相当于替代标准煤288吨。
【知识点】流体压强与流速的关系；阿基米德原理；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据叶片的形状判断两侧气体压强的大小，进而判断叶片的旋转方向；
（2）当发电机漂浮在水面上时，根据F浮力=G计算受到的浮力，然后根据 计算排开水的总体积；
（3）首先根据W=Pt计算24h风力发电机产生的电能，然后再根据烧煤的吨数= ×W计算替代标准煤的吨数。
【解答】（1）当风吹过叶片上，叶片右面是曲面，左面是平面，因此右面上的气体流速大于左面，那么右面上的气压小于左面，那么叶片会按顺时针方向转动；
（2） 因为漂浮，所以：F浮=G物=m总g=1.12×107kg×10N/kg=1.12×108N；
那么漂浮式基础的总体积至少需要： ；
（3）风力发电机组产生的电能：
；
相当于替代标准煤的质量： 。
15．（2019·杭州）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成，质量分别为m1和m2(m1>m2)的实心物块后恰好水平平衡
（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比
（2）将两物分别浸没在水中，杆将会 ▲ （选填“左端下降”“右端下降”“仍然平衡”），试通过推导说明。
【答案】（1）解：∵杠杆平衡时有：F1×L1=F2×L2
∴m1g×L1=m2g×L2
变形得到：L1：L2=m2：m1
（2）仍然平衡；
以浸没于水的物体为研究对象进行受力分析：
F拉+F浮=m物g
F拉=m物g-F浮=m物g-ρ水gV物=(1- ）m物g
所以；F拉1×L1=（1- ）m1gL1
F2×L2=(1- )m2gL2
∵m1gL1=m2gL2
∴F拉1L1=F拉2L2
因此杠杆仍然平衡
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将左边的物体重力看作动力，右边的物体重力看作阻力，根据杠杆的平衡条件列出平衡关系式，借助数学运算得到左右悬挂点到支点O的距离L 1与L 2之比；
（2）当两个物体浸没在水中时，它们都会受到浮力，根据二力平衡条件得到： F拉+F浮=m物g 。据此计算出它们作用在杠杆上的拉力F拉1和F拉2；接下来分别计算杠杆两边动力和动力臂的乘积以及阻力和阻力臂的乘积，借助（1）中的结果对它们的大小进行比较即可。
16．（2019·绍兴）如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡。它的出现，让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70千克，每只脚与地面接触面积为50平方厘米。
（1）以行走的机器狗为参照物，旁边的台阶是 （选填“静止”或“运动”）的
（2）机器狗行走时（两脚着地），它对地面的压强为多少帕
（3）机器狗爬上3米高的陡坡时，克服自身重力做功为多少焦
【答案】（1）运动
（2）解：F=G=mg=70千克×10牛/千克=700牛
p=F/S=700牛/0.01米 =7×10 帕
（3）解：W=Gh=700牛×3米=2100焦
【知识点】参照物及其选择；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体相对于参照物的距离发生变化，它就是运动的；否则，它就是静止的；
（2）机器狗对地面的压力等于自身重力，即F=G；然后根据公式计算对地面的压强；
（3）已知机器狗的重力和上升高度根据公式W=Gh计算克服重力所做的功。
17．（2019·宁波）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于 （填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？”
（3）图乙中a的值是多少
（4）在0~40s和40s~140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少
【答案】（1）漂浮
（2）解：t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N
答：t=140s时，水对容器底部的压力大小为15牛顿。
（3）解：物块M漂浮时F浮=G物=8N此时，F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以，ha= =0.08m=8cm
答：a的值为8。
（4）解：0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J
答：0~40s阶段浮力对物体做功为0焦；40s~140s阶段浮力对物体做功为0.32焦。
【知识点】阿基米德原理；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）
当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，根据阿基米德原理计算出受到的浮力，然后与重力大小比较，确定它的状态；
（2）首先根据 G水=ρ水gV水 计算出注入水的重力，然后根据 F=G物+G水 计算水对容器底部的压力；
（3）开始注入水时，木块浮力小于重力，静止在容器底部，由于它占有一定体积，因此水面上升较快；当浮力等于重力时，木块随着水面一起上升，这时木块不再占有下面水的体积，因此水面上升速度减慢；那么a点就应该是物块刚刚漂浮时水面的高度。首先根据
计算出排开水的体积，再根据
计算a的值；
（4）0~40s内，物块没有上升；40~140s内，物块上升的高度等于s'=12cm-8cm=4cm，根据公式W=Fs计算即可。
【解答】（1）当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，
物块受到的浮力：
；
因为10N＞8N，
所以F浮力＞G，
那么物块上浮；
（2） t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N；
（3） 物块M漂浮时，
它受到的浮力F
浮=G物=8N；
此时，F
浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以 ；
（4） 0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J。
18．（2019·湖州）打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明 （写两点）。
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡
。
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是 （选填序号）。
①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
【答案】（1）力使物体发生形变，力的作用是相互的
（2）否
（3）①③
【知识点】力的作用效果；平衡状态的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）物体间力的作用是相互的；力的作用效果：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
（2）只有物体保持静止状态或匀速直线运动状态时，它才处于平衡状态；
（3）由于空气阻力必须考虑，因此在飞行过程中，网球的机械能会不断变成空气的内能；网球的运动可以分解为竖直方向上的运动和水平方向上的运动；重力势能与物体的质量和高度有关，据此解答。
【解答】（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，说明力可以使物体发生形变；球拍给球一个力，球同时给球拍一个力，还可以说明力的作用是相互的；
（2）这个时刻网球的速度为零，接下来网球的运动方向就会发生变化，因此它不能保持静止状态，故不能处于平衡状态；
（3）①由于与空气摩擦，网球的机械能会转化为空气的内能，因此它的机械能越来越小，所以在A点时机械能最大，故①正确；
②位于最高点B时，虽然它在竖直方向上速度为0，但是水平方向上速度不为0，故②错误；
③从A到B，网球的高度增大，重力势能增大；从B到C，网球的高度减小，重力势能减小，故③正确。
故答案为：①③
19．（2019·嘉兴）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。
（1）风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度取1.0×103千克/米3）
（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨
【答案】（1）电磁感应；顺时针
（2）解：因为漂浮
所以F浮=G物=m总g=1.12×107千克×10牛/千克=1.12×108牛
V排= =1.12×104米3
答：漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104米3。
（3）解：W=Pt=30000千瓦×24时=7.2×105千瓦时
0.4千克/千瓦时×7.2×105千瓦时=2.88×105千克=288吨
答：相当于替代标准煤288吨。
【知识点】流体压强与流速的关系；阿基米德原理；发电机的构造和原理；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；根据叶片的形状判断两侧气体压强的大小，进而判断叶片的旋转方向；
（2）当发电机漂浮在水面上时，根据F浮力=G计算受到的浮力，然后根据 计算排开水的总体积；
（3）首先根据W=Pt计算24h风力发电机产生的电能，然后再根据烧煤的吨数=
×W计算替代标准煤的吨数。
【解答】（1）风力发电机是根据电磁感应原理制成的。当风吹过叶片上，叶片右面是曲面，左面是平面，因此右面上的气体流速大于左面，那么右面上的气压小于左面，那么叶片会按顺时针方向转动；
（2） 因为漂浮
所以：F浮=G物=m总g=1.12×107kg×10N/kg=1.12×108N；
那么漂浮式基础的总体积至少需要： ；
（3）风力发电机组产生的电能：
；
相当于替代标准煤的质量：
。
20．（2019·嘉兴）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。
（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在 的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于 ，会继续向上运动。
（2）自动取水时，将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？
（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆
【答案】（1）大气压；惯性
（2）解：m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
G=mg=1千克×10牛/千克=10牛
W=Gh=10牛×0.5米=5焦
P= =1瓦
答：电动机抽水时的功率至少为1瓦。
（3）解：开关闭合时，只有R1工作，加热状态
R1= =44欧
开关断开时，R1、R2同时工作，保温状态
R总= =880欧
R2=R总-R1=880欧-44欧=836欧
答：R1的阻值为44欧姆，R2的阻值为836欧姆。
【知识点】惯性；大气压强的存在；功率计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据大气压强和惯性的知识解答；
（2）首先根据 m=ρ水V 计算水的质量，然后根据 G=mg 计算水的重力，接下来根据 W=Gh 计算电动机对水做的功，最后根据
计算电动机的功率；
（3） 开关闭合时，只有R1工作，此时功率大为加热状态 ，根据
计算出电阻R1的阻值；当 开关断开时，R1、R2串联，此时功率小为保温状态，首先根据计算出总电阻，然后根据 R2=R总-R1 计算R2的阻值。
21．（2019·嘉兴）烟头掉落、炉火忘关……稍不注意就可能引发火灾。如图是某型号的干粉灭火器的结构示意图。
（1）干粉灭火器使用时，拔下保险销，用手握紧压把，通过连杆把高连压气体容器打开。压把属于 杠杆。
（2）打开高压气体容器后，气体充满整个筒体，粉末状的灭火剂就会喷射出米，此时喷管受到一股反冲力，这是由于 。
（3）某种干粉灭火剂的主要成分是碳酸氢钠。当干粉灭火剂喷射到燃烧区，即能灭火。已知：碳酸氢钠受热分解的化学方程式为：2NaHCO3 2Na2CO3+H2O+CO2↑
请结合燃烧的条件，简述该干粉灭火器灭火的原理。
【答案】（1）省力
（2）力的作用是相互的
（3）解：碳酸氢钠喷射到燃烧物上受热分解产生水和二氧化碳；水汽化吸热降低可燃物的温度；又由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大而覆盖在可燃物上隔绝氧气，从而起到灭火的作用。
【知识点】力的作用是相互的；杠杆的分类；燃烧与灭火
【解析】【分析】初中物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是任意形状的硬棒。可燃物必须有一定的起始能量，达到一定的温度和浓度，才能产生足够快的反应速度而着火。
【解答】（1）由图可知，动力臂比阻力臂大，所以该杠杆属于省力杠杆；
（2）灭火剂冲出，给喷管一股反冲力，则力的作用是相互的；
（3）碳酸氢钠灭火剂喷到燃烧区时，受热分解释放出来水和二氧化碳，而水能够降低可燃物的温度，二氧化碳则能够隔离可燃物，使可燃物缺乏助燃剂而难以燃烧；
故答案为：（1）省力；（2）力的作用是相互的；（3） 解：碳酸氢钠喷射到燃烧物上受热分解产生水和二氧化碳；水汽化吸热降低可燃物的温度；又由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大而覆盖在可燃物上隔绝氧气，从而起到灭火的作用。
22．（2019·金华）2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速（千米/小时） 25
整车质量（千克） 40
电动自行车最大功率（瓦） 400
（1）车轮上刻花纹的目的是 ；
（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？
（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
【答案】（1）增大摩擦
（2）解：F=G=mg=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N
P=F/S=G/S=1000N/（50×10-4m2）=2×105Pa
（3）解：W=Fs=fs=0.08Gs=100kg×10N/kg×0.08×10000m=8×105J
（4）解：V=s/t=W/Ft=P/F=400W/80N=5m/s
【知识点】增大或减小摩擦的方法；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。物体所受的压力与受力面积之比叫做压强，压强用来比较压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显。压强的计算公式是：p=F/S，压强的单位是帕斯卡，符号是Pa。做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
（2）小金在水平地面骑行时，对地面的压力是车和人的总重力，根据G=mg可以求出；然后利用P=F/S，面积的单位要切记转换成标准单位；
（3）已知阻力是总重力的0.08倍，即f=0.08G，然后根据W=fs即可求出克服阻力做功；
（4）小金骑行过程中匀速运动，即处于二力平衡状态，即可电动车的牵引力等于阻力；然后根据P=fV可知车速；
【解答】（1）车轮上刻花纹是为了增大 接触面的粗糙程度，从而增大摩擦；
1 / 12019年浙江中考科学真题分类汇编09：功和能
一、单选题
1．（2019·台州）立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大
2．（2019·温州）晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2019·宁波）有些漫画，富有哲理，又蕴含科学知识。如图所示，一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人，人与板均保持静止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法，不符合实际的是（ ）
A．乙没有掉下，说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力
B．乙踢甲的同时，也会受到甲对乙的反作用力，乙可能因此坠落
C．乙踢甲时，甲受到向前的作用力，可能会向前运动离开板
D．若甲被踢出板，板会逆时针转动，乙因此坠落
4．（2019·嘉兴）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
5．（2019·嘉兴）建立结构与层次的观念，有利于我们认识纷繁复杂的客观世界。下列各项中，依次与图中a、b、c、d四圈所表示的结构与层次对应的是（ ）
A．系统→器官→组织→细胞
B．质子→原子核→原子→分子
C．地月系→太阳系→银河系→河外星系
D．动能→势能→机械能→能量
6．（2019·衢州）如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2019·宁波）2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨 岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（ ）
A． 5.5W B．55W C．550W D．5500W
二、填空题
8．（2019·温州）为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：
（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有 。
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是 。
（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是 瓦。
9．（2019·杭州）木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下作匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上作匀速直线运动(绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计)，如图所示。问：(g取10牛/千克)
（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦力的方向为
（2）木块的质量为 千克
（3）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为 焦
10．（2019·绍兴）某工厂发货传输分拣线示意如图，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，在工作台AB上匀速下滑时被扫描，后滑至水平工作台BC，最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接，AB与BC材料相同，且长度均为1米，空气阻力忽略不计。
（1）若货物对AB的压力小于对BC的压力，则货物在AB上减小的机械能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在BC上减小的机械能。
（2）若机械手臂每隔3秒钟取走一件货物，传送带运动的速度为0.8米/秒，为防止货物的碰撞与堆积，货物之间的距离d至少为 米。
11．（2019·湖州）生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示使用开瓶器能省力的原因是 。请在答题卷的图中画出作用在开瓶器上的阻力 。
12．（2019·嘉兴）
2019年1月，嫦娥四号月球探测器成功着陆月球背面，它是人类首次着陆月球背面的探测器。
（1）为抵御漫长而寒冷的月夜，嫦娥四号携带了小型核电池提供能量，该电池利用放射性核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化的过程是 。
（2）人类在地球上只能看到月球正面的月相变化，但事实上，月球背面与正面有同等的光照机会。若月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是 。
13．（2019·衢州） 2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
（1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将 能转化为水的机械能。
（2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较 ，有利于蓄能与发电。
三、解答题
14．（2019·舟山）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。
（1）为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度
取1.0×103千克/米3）
（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨
15．（2019·杭州）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成，质量分别为m1和m2(m1>m2)的实心物块后恰好水平平衡
（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比
（2）将两物分别浸没在水中，杆将会 ▲ （选填“左端下降”“右端下降”“仍然平衡”），试通过推导说明。
16．（2019·绍兴）如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡。它的出现，让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70千克，每只脚与地面接触面积为50平方厘米。
（1）以行走的机器狗为参照物，旁边的台阶是 （选填“静止”或“运动”）的
（2）机器狗行走时（两脚着地），它对地面的压强为多少帕
（3）机器狗爬上3米高的陡坡时，克服自身重力做功为多少焦
17．（2019·宁波）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于 （填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？”
（3）图乙中a的值是多少
（4）在0~40s和40s~140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少
18．（2019·湖州）打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明 （写两点）。
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡
。
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是 （选填序号）。
①在A，B，C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
19．（2019·嘉兴）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。
（1）风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度取1.0×103千克/米3）
（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨
20．（2019·嘉兴）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。
（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在 的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于 ，会继续向上运动。
（2）自动取水时，将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？
（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆
21．（2019·嘉兴）烟头掉落、炉火忘关……稍不注意就可能引发火灾。如图是某型号的干粉灭火器的结构示意图。
（1）干粉灭火器使用时，拔下保险销，用手握紧压把，通过连杆把高连压气体容器打开。压把属于 杠杆。
（2）打开高压气体容器后，气体充满整个筒体，粉末状的灭火剂就会喷射出米，此时喷管受到一股反冲力，这是由于 。
（3）某种干粉灭火剂的主要成分是碳酸氢钠。当干粉灭火剂喷射到燃烧区，即能灭火。已知：碳酸氢钠受热分解的化学方程式为：2NaHCO3 2Na2CO3+H2O+CO2↑
请结合燃烧的条件，简述该干粉灭火器灭火的原理。
22．（2019·金华）2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速（千米/小时） 25
整车质量（千克） 40
电动自行车最大功率（瓦） 400
（1）车轮上刻花纹的目的是 ；
（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？
（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关；在跳远的过程中，动能和重力势能相互转化，据此解答。
【解答】立定跳远时，如果处于上升阶段，人的质量不变，高度增大，那么重力势能增大，动能减小，这时动能转化为重力势能；下落阶段时，质量不变，高度减小，重力势能减小，而动能增大，这时重力势能转化为动能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此判断。
【解答】根据杠杆的平衡条件得到：2G毛巾×L左=G毛巾×L右，因为2G毛巾=G毛巾，所以L左= 12L右，即两条毛巾离支点的距离是一条毛巾离支点距离的一半，故B正确。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】力的作用是相互的；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）如果杠杆保持平衡，那么乙就不会掉下；否则，乙肯定会掉下来；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）力是改变物体运动状态的原因，因此它的运动方向应该和力的方向一致；
（4）甲被踢出后，根据乙对杠杆的作用力方向判断板的旋转方向。
【解答】A.甲和乙站在木板上保持平衡状态，这块木板相当于一个杠杆；根据杠杆平衡条件可知，离支点近的甲对木板的压力大，故A不合实际；
B.乙踢甲的同时，也会受到甲对乙的反作用力，乙可能因此坠落，故B符合实际；
C.乙踢甲时，甲受到向前的作用力，可能会向前运动离开板，故C符合实际；
D.若甲被踢出板，板只受到乙对它向下的压力，因此板的左端下沉，右端上翘，即沿逆时针方向转动，故D符合实际。
故选A。
4．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）通过判断滑轮的种类判断它们的作用是否相同；
（2）使用滑轮组提升重物时，自由端的距离和物体上升高度之间的关系为：s=nh；
（3）定滑轮不省力不费力，且与拉力的方向无关；
（4）使用滑轮组时，要克服动滑轮的重力做功。
【解答】A.下面的滑轮是动滑轮，上面的滑轮是定滑轮，二者的作用不同，故A错误；
B.因为动滑轮上有2段绳子承担物重，因此拉力移动的距离是配重移动距离的2倍，故B错误；
C.使用定滑轮不省力不费力，且拉力的大小与方向无关，故C正确；
D.将配重提升相同高度，直接做的功为W=Gh，用该装置做的功为：W=（G+G动）h，因此二者不同，故D错误。
故选C。
5．【答案】B
【知识点】结构与层次；动能和势能的概念；原子的构成
【解析】【分析】原子指化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位，称为元素。
【解答】由图可知，b包含a，c包含b、a，d包含c、b、a；
A、细胞构成组织，组织构成器官，器官构成系统，故A不符合题意；
B、分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成；故B符合题意；
C、河外星系和银河系是同一级别的星系，不存在包含关系；故C不符合题意；
D、动能和势能不存在包含关系；故D不符合题意；
故答案为：B。
6．【答案】C
【知识点】杠杆中最小力问题
【解析】【分析】杠杆原理 亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1· L1=F2·L2。
【解答】由图可知，该方法是利用杠杆原理来拉起大树的，其中树与地面接触的地方是支点，因此拉力最小一定是动力臂最大的，对比四个图可知，C、D力的作用点是距离支点最远的，则要比A B省力；而F3垂直树干，F4不垂直，所以F3的力臂大于F4的力臂，即F3最小；
故答案为：C。
7．【答案】C
【知识点】功率
【解析】【分析】（1）正常成年人的体重大约60kg左右；
（2）首先根据G总=m总g估算战士和女士的总体重，然后再根据W=Gh计算做的功，最后根据计算它的平均功率。
【解答】这个战士和女士的总重力为：G总=m总g=（60kg+60kg）×10N/kg=1200N；
一级台阶大约20cm，那么这个战士做的功为：
W=G总h=1200N×（0.2m×60）=14400J；
它的平均功率为：，故C最接近。
故选C。
8．【答案】（1）惯性
（2）C
（3）70
【知识点】惯性；功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）惯性是物体保持运动状态不变的性质，一切物体都有惯性；
（2）重力势能与物体的质量和高度有关；当质量相等时，高度越大，重力势能越大；
（3）从图像中找到火箭下落的高度和下落的时间，根据W=Gh计算出重力做的功，再根据计算重力做功的功率。
【解答】（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有惯性；
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，火箭的质量不变，因为C点的高度最小，所以C点的重力势能最小；
（3）根据图像可知，火箭下落的高度h=140m；
火箭下落的时间：t=22s-6s=16s；
那么火箭重力所做的功：W=Gh=8N×140m=1120J；
重力做功的功率为：。
9．【答案】（1）竖直向下
（2）2.5
（3）10
【知识点】重力的大小；摩擦力的存在；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反；
（2）当木块在竖直筒中向下作匀速直线运动时，它受到的摩擦力等于木块的重力；当木块在竖直筒中竖直向上做匀速直线运动时，根据二力平衡原理分析木块的质量即可；
（3）已知物体的重力和下落高度根据W=Gh计算重力做的功。
【解答】（1）当右侧物体刚落地时，木块竖直向上运动；因为滑动摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反，所以木块受到摩擦力的方向是竖直向下的；
（2）当木块竖直向下做匀速直线运动时，它受到的摩擦力等于木块的重力，即f=G；
绳子上的拉力F=G物=m物g=5kg×10N/kg=50N；
当木块竖直向上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力f、重力G和拉力F之间的关系是：F=G+f=2G；
那么木块的重力是；
那么木块的质量为：；
（3）若右侧物体下落20cm时其重力做的功：W=G物h=50N×0.2m=10J。
10．【答案】（1）小于
（2）2.4
【知识点】速度公式及其应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）货物在下滑的过程中克服摩擦力做功，因此它机械能的减少量等于克服摩擦力做的功；AB和BC段长度相同，根据W=fs可知，克服摩擦做的功由摩擦力的大小决定；
（2）货物之间的距离就等于货物在3s内通过的距离，根据s=vt计算即可。
【解答】（1）AB和BC段材料相同，即粗糙程度相同，因为AB段的压力小于BC段的压力，所以AB段的摩擦力小于BC段的摩擦力；根据W=fs可知，当它们长度相同时，AB段克服摩擦做的功小于BC段克服摩擦做的功；因为货物机械能的减少量就等于克服摩擦做的功，所以货物在AB段减小的机械能小于在BC段减小的机械能；
（2）货物之间的距离至少为：s=vt=0.8m/s×3s=2.4m。
11．【答案】动力臂大于阻力臂；
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件可知，如果动力臂大于阻力臂，那么为省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，那么为费力杠杆；如果二者相同，那么为等臂杠杆，不省力也不费力；
（2）首先判断开瓶器对瓶盖的作用力方向，然后根据相互作用力原理判断阻力的方向。
【解答】（1）开瓶器的在瓶盖上的部分是支点，动力作用在末端，而阻力作用在瓶盖下边，因为动力臂大于阻力臂，所以它能省力；
（2）当作用在开瓶器最右端的手向上用力时，咬合在瓶盖下面的牙对瓶盖的作用力向上；根据相互作用力原理可知，开瓶器上的阻力与它方向相反，即向下，如图：
12．【答案】（1）核能转化为电能
（2）朔（新月）
【知识点】能量的相互转化和转移；阴历与月相的关系
【解析】【分析】能量转化是指各种能量之间在一定条件下互相转化过程 。随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着，这就是月亮位相变化，叫做月相。
【解答】（1）核电池是利用 放射性核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化过程是核能转化为电能；
（2）太能照射的是月球的一半，如果一侧是满月，则另一侧是没有太阳光，即新月；
故答案为：（1）核能转化为电能；（2）朔（新月）。
13．【答案】（1）电
（2）大
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】能量转换指能量在一固定封闭环境下既不能凭空产生也不能凭空消失，能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是质量和高度；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。
【解答】（1）蓄能时，是利用多余的电能把水从低处抽高处的水库，其中的能量转化是电能转化为机械能；
（2）发电时，主要是利用水的机械能转化为电能，所以水电站的选取时，上下水库的高度差要相对较大；
故答案为：（1）电；（2）大。
14．【答案】（1）顺时针
（2）解： 解：因为漂浮
所以F浮=G物=m总g=1.12×107千克×10牛/千克=1.12×108牛
V排= =1.12×104米3
答：漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104米3。
（3）W=Pt=30000千瓦×24时=7.2×105千瓦时
0.4千克/千瓦时×7.2×105千瓦时=2.88×105千克=288吨
答：相当于替代标准煤288吨。
【知识点】流体压强与流速的关系；阿基米德原理；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据叶片的形状判断两侧气体压强的大小，进而判断叶片的旋转方向；
（2）当发电机漂浮在水面上时，根据F浮力=G计算受到的浮力，然后根据 计算排开水的总体积；
（3）首先根据W=Pt计算24h风力发电机产生的电能，然后再根据烧煤的吨数= ×W计算替代标准煤的吨数。
【解答】（1）当风吹过叶片上，叶片右面是曲面，左面是平面，因此右面上的气体流速大于左面，那么右面上的气压小于左面，那么叶片会按顺时针方向转动；
（2） 因为漂浮，所以：F浮=G物=m总g=1.12×107kg×10N/kg=1.12×108N；
那么漂浮式基础的总体积至少需要： ；
（3）风力发电机组产生的电能：
；
相当于替代标准煤的质量： 。
15．【答案】（1）解：∵杠杆平衡时有：F1×L1=F2×L2
∴m1g×L1=m2g×L2
变形得到：L1：L2=m2：m1
（2）仍然平衡；
以浸没于水的物体为研究对象进行受力分析：
F拉+F浮=m物g
F拉=m物g-F浮=m物g-ρ水gV物=(1- ）m物g
所以；F拉1×L1=（1- ）m1gL1
F2×L2=(1- )m2gL2
∵m1gL1=m2gL2
∴F拉1L1=F拉2L2
因此杠杆仍然平衡
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将左边的物体重力看作动力，右边的物体重力看作阻力，根据杠杆的平衡条件列出平衡关系式，借助数学运算得到左右悬挂点到支点O的距离L 1与L 2之比；
（2）当两个物体浸没在水中时，它们都会受到浮力，根据二力平衡条件得到： F拉+F浮=m物g 。据此计算出它们作用在杠杆上的拉力F拉1和F拉2；接下来分别计算杠杆两边动力和动力臂的乘积以及阻力和阻力臂的乘积，借助（1）中的结果对它们的大小进行比较即可。
16．【答案】（1）运动
（2）解：F=G=mg=70千克×10牛/千克=700牛
p=F/S=700牛/0.01米 =7×10 帕
（3）解：W=Gh=700牛×3米=2100焦
【知识点】参照物及其选择；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体相对于参照物的距离发生变化，它就是运动的；否则，它就是静止的；
（2）机器狗对地面的压力等于自身重力，即F=G；然后根据公式计算对地面的压强；
（3）已知机器狗的重力和上升高度根据公式W=Gh计算克服重力所做的功。
17．【答案】（1）漂浮
（2）解：t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N
答：t=140s时，水对容器底部的压力大小为15牛顿。
（3）解：物块M漂浮时F浮=G物=8N此时，F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以，ha= =0.08m=8cm
答：a的值为8。
（4）解：0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J
答：0~40s阶段浮力对物体做功为0焦；40s~140s阶段浮力对物体做功为0.32焦。
【知识点】阿基米德原理；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）
当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，根据阿基米德原理计算出受到的浮力，然后与重力大小比较，确定它的状态；
（2）首先根据 G水=ρ水gV水 计算出注入水的重力，然后根据 F=G物+G水 计算水对容器底部的压力；
（3）开始注入水时，木块浮力小于重力，静止在容器底部，由于它占有一定体积，因此水面上升较快；当浮力等于重力时，木块随着水面一起上升，这时木块不再占有下面水的体积，因此水面上升速度减慢；那么a点就应该是物块刚刚漂浮时水面的高度。首先根据
计算出排开水的体积，再根据
计算a的值；
（4）0~40s内，物块没有上升；40~140s内，物块上升的高度等于s'=12cm-8cm=4cm，根据公式W=Fs计算即可。
【解答】（1）当t=140s时 ，假设物块M浸没在水中，
物块受到的浮力：
；
因为10N＞8N，
所以F浮力＞G，
那么物块上浮；
（2） t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N；
（3） 物块M漂浮时，
它受到的浮力F
浮=G物=8N；
此时，F
浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以 ；
（4） 0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J。
18．【答案】（1）力使物体发生形变，力的作用是相互的
（2）否
（3）①③
【知识点】力的作用效果；平衡状态的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）物体间力的作用是相互的；力的作用效果：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
（2）只有物体保持静止状态或匀速直线运动状态时，它才处于平衡状态；
（3）由于空气阻力必须考虑，因此在飞行过程中，网球的机械能会不断变成空气的内能；网球的运动可以分解为竖直方向上的运动和水平方向上的运动；重力势能与物体的质量和高度有关，据此解答。
【解答】（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，说明力可以使物体发生形变；球拍给球一个力，球同时给球拍一个力，还可以说明力的作用是相互的；
（2）这个时刻网球的速度为零，接下来网球的运动方向就会发生变化，因此它不能保持静止状态，故不能处于平衡状态；
（3）①由于与空气摩擦，网球的机械能会转化为空气的内能，因此它的机械能越来越小，所以在A点时机械能最大，故①正确；
②位于最高点B时，虽然它在竖直方向上速度为0，但是水平方向上速度不为0，故②错误；
③从A到B，网球的高度增大，重力势能增大；从B到C，网球的高度减小，重力势能减小，故③正确。
故答案为：①③
19．【答案】（1）电磁感应；顺时针
（2）解：因为漂浮
所以F浮=G物=m总g=1.12×107千克×10牛/千克=1.12×108牛
V排= =1.12×104米3
答：漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104米3。
（3）解：W=Pt=30000千瓦×24时=7.2×105千瓦时
0.4千克/千瓦时×7.2×105千瓦时=2.88×105千克=288吨
答：相当于替代标准煤288吨。
【知识点】流体压强与流速的关系；阿基米德原理；发电机的构造和原理；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；根据叶片的形状判断两侧气体压强的大小，进而判断叶片的旋转方向；
（2）当发电机漂浮在水面上时，根据F浮力=G计算受到的浮力，然后根据 计算排开水的总体积；
（3）首先根据W=Pt计算24h风力发电机产生的电能，然后再根据烧煤的吨数=
×W计算替代标准煤的吨数。
【解答】（1）风力发电机是根据电磁感应原理制成的。当风吹过叶片上，叶片右面是曲面，左面是平面，因此右面上的气体流速大于左面，那么右面上的气压小于左面，那么叶片会按顺时针方向转动；
（2） 因为漂浮
所以：F浮=G物=m总g=1.12×107kg×10N/kg=1.12×108N；
那么漂浮式基础的总体积至少需要： ；
（3）风力发电机组产生的电能：
；
相当于替代标准煤的质量：
。
20．【答案】（1）大气压；惯性
（2）解：m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
G=mg=1千克×10牛/千克=10牛
W=Gh=10牛×0.5米=5焦
P= =1瓦
答：电动机抽水时的功率至少为1瓦。
（3）解：开关闭合时，只有R1工作，加热状态
R1= =44欧
开关断开时，R1、R2同时工作，保温状态
R总= =880欧
R2=R总-R1=880欧-44欧=836欧
答：R1的阻值为44欧姆，R2的阻值为836欧姆。
【知识点】惯性；大气压强的存在；功率计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据大气压强和惯性的知识解答；
（2）首先根据 m=ρ水V 计算水的质量，然后根据 G=mg 计算水的重力，接下来根据 W=Gh 计算电动机对水做的功，最后根据
计算电动机的功率；
（3） 开关闭合时，只有R1工作，此时功率大为加热状态 ，根据
计算出电阻R1的阻值；当 开关断开时，R1、R2串联，此时功率小为保温状态，首先根据计算出总电阻，然后根据 R2=R总-R1 计算R2的阻值。
21．【答案】（1）省力
（2）力的作用是相互的
（3）解：碳酸氢钠喷射到燃烧物上受热分解产生水和二氧化碳；水汽化吸热降低可燃物的温度；又由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大而覆盖在可燃物上隔绝氧气，从而起到灭火的作用。
【知识点】力的作用是相互的；杠杆的分类；燃烧与灭火
【解析】【分析】初中物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是任意形状的硬棒。可燃物必须有一定的起始能量，达到一定的温度和浓度，才能产生足够快的反应速度而着火。
【解答】（1）由图可知，动力臂比阻力臂大，所以该杠杆属于省力杠杆；
（2）灭火剂冲出，给喷管一股反冲力，则力的作用是相互的；
（3）碳酸氢钠灭火剂喷到燃烧区时，受热分解释放出来水和二氧化碳，而水能够降低可燃物的温度，二氧化碳则能够隔离可燃物，使可燃物缺乏助燃剂而难以燃烧；
故答案为：（1）省力；（2）力的作用是相互的；（3） 解：碳酸氢钠喷射到燃烧物上受热分解产生水和二氧化碳；水汽化吸热降低可燃物的温度；又由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大而覆盖在可燃物上隔绝氧气，从而起到灭火的作用。
22．【答案】（1）增大摩擦
（2）解：F=G=mg=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N
P=F/S=G/S=1000N/（50×10-4m2）=2×105Pa
（3）解：W=Fs=fs=0.08Gs=100kg×10N/kg×0.08×10000m=8×105J
（4）解：V=s/t=W/Ft=P/F=400W/80N=5m/s
【知识点】增大或减小摩擦的方法；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。物体所受的压力与受力面积之比叫做压强，压强用来比较压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显。压强的计算公式是：p=F/S，压强的单位是帕斯卡，符号是Pa。做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
（2）小金在水平地面骑行时，对地面的压力是车和人的总重力，根据G=mg可以求出；然后利用P=F/S，面积的单位要切记转换成标准单位；
（3）已知阻力是总重力的0.08倍，即f=0.08G，然后根据W=fs即可求出克服阻力做功；
（4）小金骑行过程中匀速运动，即处于二力平衡状态，即可电动车的牵引力等于阻力；然后根据P=fV可知车速；
【解答】（1）车轮上刻花纹是为了增大 接触面的粗糙程度，从而增大摩擦；
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