2023年浙江省中考科学三轮复习——易错题3机械能守恒的判断 功与功率的计算（含解析）

2023年浙江省中考科学三轮复习——易错题3机械能守恒的判断 功与功率的计算
一．选择题（共18小题）
1．（2023 西湖区校级模拟）如图1所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图2是它运动的路程随时间变化的两段图像下列说法不正确的是（　　）
A．图1中木块受到的拉力为3.4N
B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2
C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1
D．AB段和BC段，木块均受平衡力作用
2．（2023 平阳县模拟）如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组——华龙一号3号机组的内穹顶吊装过程，分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量（用斜影表示）的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（2023 瓯海区模拟）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（　　）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
4．（2023 宁波模拟）甲、乙两铁块如图连接，吸附在竖直且足够长的固定磁板两侧，m甲＝2.5kg，m乙＝3kg、G动＝5N，甲以0.2m/s的速度竖直向下匀速直线运动，磁性平板对甲、乙的磁力相同（细绳足够长且处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用且接触面粗糙程度都相同）。下列说法不正确的是（　　）
A．磁性平板对甲乙的摩擦力相同均为5N
B．甲所受拉力为20N
C．乙所受拉力的功率为1.5W
D．3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等
5．（2023春 滨江区校级月考）如图所示，滑轮重为G0，物体B恰好以v的速度竖直下降，绳重及其绳与滑轮的摩擦不计，下列几种说法中正确的是（　　）

A．物体B自身重力做功功率为2vG2
B．两物体重力的大小关系是G1＝2G2
C．物体A受到的摩擦力的大小fA＝G2+G0
D．物体A克服摩擦力做功功率为（2G2+G0）
6．（2023 柯桥区模拟）如图1所示，水平路面由两段长度相等粗糙程度不等的区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（空气阻力忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象，则下列分析正确的是（　　）

A．拉力F在区域①做的功大于在区域②做的功
B．物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小
C．拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率
D．区域①比区域②更粗糙
7．（2022秋 平湖市期末）小明的质量为50kg，俯卧撑和跳绳是他热爱的两项运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在A点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；跳绳时重心高度随时间变化的情况如图乙所示，若他跳绳1分钟克服重力做功的平均功率为P。则F和P分别为（　　）
A．295N，168.75W B．295N，135W
C．715N，168.75W D．715N，135W
8．（2022 上城区二模）如图为掷出实心球的运动轨迹，则该实心球（　　）
A．在空中运动时，人对它做了功
B．在最高点时，速度为零
C．在下落过程中，球受到重力和空气阻力
D．落地后向前滚动过程中，只受重力和支持力
9．（2023 秀洲区校级模拟）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）﹣时间（t）关系如图所示，下列正确的是（　　）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力
C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功
D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率
10．（2023 平阳县二模）如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法错误的是（　　）
A．在a到d的过程中，铅球相对于地面是运动的
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能转化为动能
D．在a到b的过程中，小刚对铅球做了功
11．（2023 柯城区校级二模）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（　　）
A．从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少
B．从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少
C．从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0
D．从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0
12．（2023 乐清市模拟）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（　　）
A．a图像表示人的重力势能
B．t1时刻人在B点位置
C．t2时刻绳的弹性势能最大
D．t3时刻人的动能为零
13．（2023 上城区一模）如图所示是杭州市体育中考时小郑同学掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（　　）
A．实心球从a点运动到b点的运动过程中，惯性越来越小
B．实心球在最高点b时，只受重力的作用，速度为零
C．实心球从b点运动到c点的过程中，重力势能转化为动能
D．实心球在落地点c时，机械能为零
14．（2023 镇海区一模）如图所示，弹簧一端固定，另一端与放在光滑木板上的小车相连（不计弹簧间摩擦）。现将弹簧由自由长的位置A压缩到B，松手后，小车由位置B开始运动至位置C，然后被拉回。下列说法正确的是（　　）
A．小车动能最大位置在A点左侧
B．在小车运动过程中，只有弹力做功，小车机械能守恒
C．小车自A至C的运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的动能
D．小车自B至C的运动过程中，弹簧弹性势能先减小后增大
15．（2023 文成县二模）如图所示，甲、乙两个质量相同的小球，从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（　　）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．着地瞬间，两球的动能相等
C．两球下落过程中的受力情况相同
D．甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等
16．（2022 鹿城区二模）一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图甲），松手后，木块将上升到最大高度H（如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（　　）
A．弹簧的弹性势能逐渐增大
B．弹簧的弹性势能先增大后不变
C．木块的机械能逐渐增大
D．木块的机械能先增大后不变
17．（2022 龙湾区模拟）第19届亚运会的男足比赛将在龙湾区奥体中心举行。图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图，O为踢出的瞬间，足球经过最高点A，在B点落地后，最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
18．（2022 温州模拟）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，一个在空中、另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（　　）
A．h1＝h2 B．h1＞h2 C．h1＜h2 D．都有可能
二．填空题（共5小题）
19．（2023 龙港市模拟）如图所示是公园的一个健身器材，杆和绳距离地面均为4米，小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面，速度为2米/秒，第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面，所用时间为3秒。
（1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，需要的时间为 　 　秒。
（2）小龙两次重力做的功率分别为P1、P2，则P1　 　P2（选填“大于”“小于”“等于”）。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：　 　。
20．（2023 萧山区校级二模）长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为3牛时，木块静止；当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
（1）推力为3牛时，AB整体受到摩擦力为 　 　牛。
（2）A掉落后，B受到的摩擦力为 　 　N。
（3）从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功 　 　焦。
21．（2023 宁波模拟）图甲是水火箭制作项目学习小组同学的设计原理图，请根据图中信息回答下列问题。
（1）若水火箭发射前的总质量为2kg，则当水火箭竖直上升至10m高时，水火箭克服自身重力做功将 　 　200J（填“等于”“大于”或“小于”）。
（2）图乙为水火箭发射后的v﹣t图像，则t1、t2、tx时刻中水火箭到达最高点的时刻是 　 　。
22．（2023 宁波模拟）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一，也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点处运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力）。
（1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 　 　（填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”）。
（2）从A点下落到C点的过程中，蹦床的弹性势能 　 　（填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同）；运动员的动能 　 　。
23．（2023 萧山区模拟）在水平地面上铺一张白纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从h1、h2高度处由静止自由下落，分别在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。
（1）分析图中两个圆斑大小，可推断h1　 　h2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量 　 　（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
三．计算题（共2小题）
24．（2023 鹿城区一模）如图1为大型全通透载客潜水器“寰岛蛟龙1号”，填补了国内观光潜水器的空白，具有里程碑的意义。该观光潜水器最大下潜深度40米，未搭乘乘客时的质量为23.9吨。
（1）该潜水器在下潜过程中，受到水的压强如何变化？　 　。
（2）潜水器在载人的过程中一直静止在海面上，若此时潜水器上有5人，总质量为300千克，计算该潜水器排开水的体积为多少？（ρ水取1×103千克/米3）
（3）若潜水器在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图2所示。当它在水下以0.2米/秒的水平速度匀速前进了10秒，则在此过程中潜水器的水平推力做了多少功？
25．（2023 杭州一模）如图所示，甲是半径为R＝0.5米的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G＝100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s1＝1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R＝0.5m的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s2＝0.8m后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
四．解答题（共1小题）
26．（2023 平阳县模拟）如图是一种电子打火机，其部分结构如图所示，储气室内的液态丁烷是一种易燃有机物，其沸点为﹣11.73℃。电子打火机的工作过程包括放电和放气。放电原理如图丙（复位结构未画出），其中压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压。按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气。请结合所学知识说明电子打火机的工作过程 　 　。
2023年浙江省中考科学三轮复习——易错题3机械能守恒的判断 功与功率的计算
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．（2023 西湖区校级模拟）如图1所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图2是它运动的路程随时间变化的两段图像下列说法不正确的是（　　）
A．图1中木块受到的拉力为3.4N
B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2
C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1
D．AB段和BC段，木块均受平衡力作用
【解答】解：A、从图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.2N，即图甲中木块受到的拉力为2.2N，故A错误；
B、两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，摩擦力相同，即木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1，故B错误；
C、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相同；由图乙可知相同时间内的路程之比为s1：s2＝2：1，根据W＝Fs可得W1：W2＝2：1，，故C正确；
D、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，木块均受平衡力作用，故D正确。
故选：AB。
2．（2023 平阳县模拟）如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组——华龙一号3号机组的内穹顶吊装过程，分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量（用斜影表示）的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：根据做功包括两个必要因素，华龙一号3号机组的内穹顶吊装上升阶段中吊车拉力对穹顶做功，在平移阶段中吊车拉力对穹顶不做功，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
3．（2023 瓯海区模拟）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（　　）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
【解答】解：AC、B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由力的平衡条件可得，B受到的摩擦力f＝F示＝3N，方向水平向右；
由于物体间力的作用是相互的，B对A的摩擦力的方向水平向左，大小为3N；
A沿水平方向向右做匀速直线运动，A在水平方向上受力平衡；图中的滑轮为动滑轮，2段绳子向左的拉力与F平衡，即2F绳＝F，则F绳F10N＝5N；
则地面对A的摩擦力f'＝F绳﹣f＝5N﹣3N＝2N，故AC错误；
B、绳子拉物体A的功率：P＝F绳v物＝5N×0.4m/s＝2W，故B正确；
D、在运动过程中若将拉力F增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB间的摩擦力不变，且物体B仍然静止，由二力平衡条件可知，测力计的示数不变，仍为3N，故D错误。
故选：B。
4．（2023 宁波模拟）甲、乙两铁块如图连接，吸附在竖直且足够长的固定磁板两侧，m甲＝2.5kg，m乙＝3kg、G动＝5N，甲以0.2m/s的速度竖直向下匀速直线运动，磁性平板对甲、乙的磁力相同（细绳足够长且处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用且接触面粗糙程度都相同）。下列说法不正确的是（　　）
A．磁性平板对甲乙的摩擦力相同均为5N
B．甲所受拉力为20N
C．乙所受拉力的功率为1.5W
D．3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等
【解答】解：
AB．甲、乙两铁块的重力分别为：G甲＝m甲g＝2.5kg×10N/kg＝25N，G乙＝m乙g＝3kg×10N/kg＝30N，
因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，
所以，由磁性平板对甲、乙的磁力相同和接触面粗糙程度相同可知，甲、乙受到的摩擦力f大小相等；
由题知，甲以0.2m/s的速度竖直向下匀速直线运动，
对甲进行受力分析可知，甲受到竖直向下的重力G甲和竖直向上的摩擦力f、绳子的拉力F甲的作用处于平衡状态，
由甲受到的合力为零可得：G甲＝f+F甲，即25N＝f+F甲﹣﹣﹣﹣﹣①
对乙进行受力分析可知，乙受到竖直向下的重力G乙、摩擦力f和竖直向上绳子的拉力F乙的作用处于平衡状态，
由乙受到的合力为零可得：G乙+f＝F乙，即30N+f＝F乙﹣﹣﹣﹣﹣②
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，
则有：F甲（F乙+G动），即F甲（F乙+5N）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：f＝5N，F甲＝20N，F乙＝35N，故AB正确；
C．由v甲＝nv乙可得，乙物体上升的速度：v乙v甲0.2m/s＝0.1m/s，
则乙所受拉力的功率：P乙F乙v乙＝35N×0.1m/s＝3.5W，故C错误；
D．甲、乙运动的路程关系为s甲＝ns乙＝2s乙，即甲、乙运动的路程不同，
由W＝fs可知，3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等，故D正确。
故选：C。
5．（2023春 滨江区校级月考）如图所示，滑轮重为G0，物体B恰好以v的速度竖直下降，绳重及其绳与滑轮的摩擦不计，下列几种说法中正确的是（　　）

A．物体B自身重力做功功率为2vG2
B．两物体重力的大小关系是G1＝2G2
C．物体A受到的摩擦力的大小fA＝G2+G0
D．物体A克服摩擦力做功功率为（2G2+G0）
【解答】解：A、由P，W＝Fs，v可得功率的计算公式为PFv；
物体B自身重力做功功率为P2＝G2v，故A错误；
B、根据题目的已知条件，无法得到物体A重力和物体B重力具体的关系，故B错误；
C、绳重及其绳与滑轮的摩擦不计，有两段绳子承担物体B的重，则物体A与水平面的摩擦力fA＝G0+2G2，故C错误；
D、物体A移动的速度为物体B下降速度的，物体A克服摩擦力做功功率为P2＝fAv＝（2G2+G0），故D正确。
故选：D。
6．（2023 柯桥区模拟）如图1所示，水平路面由两段长度相等粗糙程度不等的区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（空气阻力忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象，则下列分析正确的是（　　）

A．拉力F在区域①做的功大于在区域②做的功
B．物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小
C．拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率
D．区域①比区域②更粗糙
【解答】解：
D、由图2可知：物体在0～2s内做加速运动，在2s～3s内做匀速运动，且物体在0～2s内v﹣t图象与2s～3s内v﹣t图象与坐标轴围成的面积相同，说明物体运动的路程相同，即物体在0～2s内在区域①上做加速运动，在2s～3s内在区域②上做匀速直线运动；
物体在区域①上做加速运动，则区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，即f1＜2N；物体在区域②上做匀速直线运动，则在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F，即f2＝F＝2N，所以f1＜f2；
影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，压力大小没有变，则接触面的粗糙程度改变，即区域①比区域②更光滑，故D错误；
B、惯性大小只与物体的质量有关，质量越大、惯性越大；物体在区域①和②上运动时，质量不变，则惯性大小相等，故B错误；
AC、拉力大小恒定不变，且拉力在两个区域上运动的距离相等，由W＝Fs可知，拉力做的功相等；
由图2可知物体在区域①上运动时间长，由P可知，拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率，故A错误，C正确。
故选：C。
7．（2022秋 平湖市期末）小明的质量为50kg，俯卧撑和跳绳是他热爱的两项运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在A点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；跳绳时重心高度随时间变化的情况如图乙所示，若他跳绳1分钟克服重力做功的平均功率为P。则F和P分别为（　　）
A．295N，168.75W B．295N，135W
C．715N，168.75W D．715N，135W
【解答】解：人的重力：
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
将人体看作一个杠杆，脚尖处为支点，重力为阻力，地面对手的支持力为动力，根据杠杆的平衡条件可得：
F支×L1＝G×L2，
即：F支×（1m+0.7m）＝500N×1m，
解得：F支≈294N，即地面对双手的支持力F至少为294N；
由图乙可知跳一次所用时间s，1min内所跳的次数：
n180，
起跳的最大高度h＝0.09m；
克服重力做功：
W＝G nh＝500N×180×0.09m＝8100J；
1min内克服重力做功的平均功率：
P135W。
故选：B。
8．（2022 上城区二模）如图为掷出实心球的运动轨迹，则该实心球（　　）
A．在空中运动时，人对它做了功
B．在最高点时，速度为零
C．在下落过程中，球受到重力和空气阻力
D．落地后向前滚动过程中，只受重力和支持力
【解答】解：
A、足球在空中靠惯性飞行，人不再对足球施加力，人对足球不做功，故A错误；
B、足球运动到最高点时，还在向右运动，速度不为0，故B错误；
C、足球在下落过程中，受到重力和空气阻力的作用，故C正确；
D、落地后向前滚动过程中，足球受到重力、支持力和摩擦力的作用，故D错误。
故选：C。
9．（2023 秀洲区校级模拟）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）﹣时间（t）关系如图所示，下列正确的是（　　）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力
C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功
D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率
【解答】解：
A、从图象上看，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～12s过程中的速度大于12～24s的过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
B、由图象可知，物体在0～12s和12s～24s均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故B错误；
C、由AB知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过的路程，由W＝Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正确；
D、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D错误。
故选：C。
10．（2023 平阳县二模）如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法错误的是（　　）
A．在a到d的过程中，铅球相对于地面是运动的
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能转化为动能
D．在a到b的过程中，小刚对铅球做了功
【解答】解：A、在a到d的过程中，铅球相对于地面有位置的变化，铅球是运动的，故A正确；
B、在b到d的过程中，由于不计空气阻力，所以铅球的机械能不变，故B错误；
C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增大，铅球的重力势能转化为动能，故C正确；
D、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故D正确；
故选：B。
11．（2023 柯城区校级二模）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（　　）
A．从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少
B．从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少
C．从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0
D．从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0
【解答】解：
A、从O点到A点的过程中，运动员受到重力的作用，向下做加速运动；从A再到B点过程中，运动员会受到竖直向上的弹力的作用，由弹力小于重力，故运动员仍然做加速运动，故从O点到A点再到B点过程中运动员动能是一直增大的，故A错误；
B、从A点到B点再到C点过程中弹性绳的形变程度逐渐变大，故弹性势能一直变大，故B错误；
C、从C点到B点过程中，弹性绳的弹力大于运动员的重力，故运动员做加速运动，动能变大，B点到A点的过程中，弹力小于重力，运动员做减速运动，动能变小；所以从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少；由图乙可知，当运动员停止运动时，运动员受到重力和弹力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以此时的弹力为：G＝F＝0.6F0；所以运动员的重力要小于F0，故C错误；
D、从C点到B点再到A点过程中弹性绳的形变程度逐渐减小，则弹力一直减少，根据C的分析可知，运动员重力大小小于F0，故D正确。
故选：D。
12．（2023 乐清市模拟）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（　　）
A．a图像表示人的重力势能
B．t1时刻人在B点位置
C．t2时刻绳的弹性势能最大
D．t3时刻人的动能为零
【解答】解：运动员从O到A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；
从A点到B点过程中，运动员受到的弹力小于重力，所以运动员向下做加速运动，速度变大，质量不变，动能变大；
从B到C的过程中，弹力大于重力，运动员向下作减速运动，质量不变，动能变小；高度变小，重力势能变小；
a先变大后变小，表示的是动能的变化图像，t2时刻人的动能最大，所以人在B点位置；t2时刻弹性绳的形变程度不是最大，弹性势能不是最大；
b在t1时刻后逐渐增大，为弹性势能的变化图像；t3时刻人的速度为0，在最低点，人的动能为零；
综上所述，D正确。
故选：D。
13．（2023 上城区一模）如图所示是杭州市体育中考时小郑同学掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（　　）
A．实心球从a点运动到b点的运动过程中，惯性越来越小
B．实心球在最高点b时，只受重力的作用，速度为零
C．实心球从b点运动到c点的过程中，重力势能转化为动能
D．实心球在落地点c时，机械能为零
【解答】解：A、惯性大小只跟物体的质量大小有关，实心球从a点运动到b点的运动过程中质量不变，故惯性不变，故A错误；
B、实心球在b点时，不再受到推力的作用，受到重力和空气阻力的作用。故B错误；
C、实心球从b点运动到c点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，同时速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能，故C正确；
D、实心球在落地点c时，有一定速度，动能不为零，则机械能不为零，故D错误。
故选：C。
14．（2023 镇海区一模）如图所示，弹簧一端固定，另一端与放在光滑木板上的小车相连（不计弹簧间摩擦）。现将弹簧由自由长的位置A压缩到B，松手后，小车由位置B开始运动至位置C，然后被拉回。下列说法正确的是（　　）
A．小车动能最大位置在A点左侧
B．在小车运动过程中，只有弹力做功，小车机械能守恒
C．小车自A至C的运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的动能
D．小车自B至C的运动过程中，弹簧弹性势能先减小后增大
【解答】解：，当小车在光滑的木板上由B向C的运动过程中，先由B运动到A点，该过程是将弹性势能转化为动能的过程，其弹性势能逐渐变小，即到达A点时其弹性势能为0，动能最大；
由于惯性，小车到达A点后不能立即停下来，会继续运动到C点，此时小车的动能又转化成了弹簧的弹性势能，直到C点其全部动能均转化为弹性势能，即C点时的动能为0，故自B至C的运动过程中，弹簧弹性势能的变化是先减小后变大，小车动能最大的位置在A点；
在小车运动过程中，小车只在弹力的方向上移动的距离，只有弹力做功；此过程中，小车的机械能和弹簧的弹性势能之间发生了转化，所以小车机械能不守恒；
综上所述，D正确，ABC错误。
故选：D。
15．（2023 文成县二模）如图所示，甲、乙两个质量相同的小球，从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（　　）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．着地瞬间，两球的动能相等
C．两球下落过程中的受力情况相同
D．甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等
【解答】解：A、释放瞬间，两球所处高度相同，质量相同，所以两球的重力势能相等，故A正确；
B、忽略空气阻力，两球在下落过程中机械能都是守恒的；两球一开始的重力势能相等，但乙球具有一定的水平速度，因此还具有一定的动能，所以乙球的机械能更大，最终着地瞬间的动能也较大，故B错误；
C、不计空气阻力，两球在空中只受重力的作用，因此，两球下落过程中的受力情况相同，故C正确；
D、不计空气阻力，甲球的机械能守恒，因此，甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等，故D正确。
故选：B。
16．（2022 鹿城区二模）一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图甲），松手后，木块将上升到最大高度H（如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（　　）
A．弹簧的弹性势能逐渐增大
B．弹簧的弹性势能先增大后不变
C．木块的机械能逐渐增大
D．木块的机械能先增大后不变
【解答】解：AB、在木块上升的过程中，弹簧逐渐恢复原来形状，即形变程度逐渐减小，因此弹性势能逐渐减小，故AB错误；
CD．在弹簧恢复原来形状的过程中，弹性势能转化为木块的机械能，此时机械能逐渐增大。当弹簧恢复原来长度后，由于不计摩擦，因此木块没有机械能的损失，则它的机械能保持不变，故C错误、D正确。
故选：D。
17．（2022 龙湾区模拟）第19届亚运会的男足比赛将在龙湾区奥体中心举行。图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图，O为踢出的瞬间，足球经过最高点A，在B点落地后，最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：AB、足球在踢出的瞬间速度最大，所以动能最大，从O点上升到A点时，动能转化为重力势能，因此动能变小，但不会为零；下落时，重力势能转化为动能，动能再次增大；到达B点时，具有一定动能，但小球O点时的动能；从B点到C点，足球速度越来越小，动能越来越小，最终变为零，故A正确、B错误；
CD、由于空气阻力和摩擦阻力的作用，足球在运动时机械能在不断减小，故CD错误。
故选：A。
18．（2022 温州模拟）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，一个在空中、另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（　　）
A．h1＝h2 B．h1＞h2 C．h1＜h2 D．都有可能
【解答】解：
已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能Ek相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，即h1＞h2，故B正确。
故选：B。
二．填空题（共5小题）
19．（2023 龙港市模拟）如图所示是公园的一个健身器材，杆和绳距离地面均为4米，小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面，速度为2米/秒，第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面，所用时间为3秒。
（1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，需要的时间为 　2　秒。
（2）小龙两次重力做的功率分别为P1、P2，则P1　大于　P2（选填“大于”“小于”“等于”）。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：　排汗　。
【解答】解：（1）由v得，小龙顺着杆顶匀速下滑到地面需要的时间为：
t2s；
（2）小龙的体重为600牛，小龙两次下滑的高度相等，
由W＝Gh可知，两次重力所做的功相等，即W1＝W2，
又因为第一次比第二次需要的时间短，
根据P可知，小龙两次重力做功的功率P1＞P2；
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定，此时可以通过排汗，利用汗液液蒸发散热。
故答案为：（1）2；（2）大于；（3）排汗。
20．（2023 萧山区校级二模）长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为3牛时，木块静止；当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
（1）推力为3牛时，AB整体受到摩擦力为 　3　牛。
（2）A掉落后，B受到的摩擦力为 　3　N。
（3）从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功 　1.2　焦。
【解答】解：（1）推力为3N时，木块静止，根据二力平衡条件可知摩擦力和推力是一对平衡力，所以摩擦力为3N；
（2）当F为6N时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知滑动摩擦力和推力是一对平衡力，此时滑动摩擦力是6N，2秒后木块A掉落；继续推木块B，使其仍做匀速直线运动直到掉落，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力减小一半，A掉落后，B受到的摩擦力为原来的一半，即3N；
（3）当木块A一半体积离开桌面时，木块A就会掉落，
此时移动的距离s10cm＝0.1m，
木块A掉落前做的功W1＝F1s＝6N×0.1m＝0.6J，
当木块B一半体积离开桌面时，木块B就会掉落，
从A掉落到B掉落，B一共移动距离s′＝0.1m+0.1m＝0.2m，
这段路程中，压力大小变成了之前的一半，摩擦力变为原来的一半，所以推力F2F1＝3N；
这段路程做功W2＝F2s′＝3N×0.2m＝0.6J；
从开始推动到木块B掉落的过程中，推力做的功W＝W1+W2＝0.6J+0.6J＝1.2J。
故答案为：（1）3；（2）3；（3）1.2。
21．（2023 宁波模拟）图甲是水火箭制作项目学习小组同学的设计原理图，请根据图中信息回答下列问题。
（1）若水火箭发射前的总质量为2kg，则当水火箭竖直上升至10m高时，水火箭克服自身重力做功将 　小于　200J（填“等于”“大于”或“小于”）。
（2）图乙为水火箭发射后的v﹣t图像，则t1、t2、tx时刻中水火箭到达最高点的时刻是 　t2　。
【解答】解：（1）发射前，水火箭的重力为：
G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
如果水火箭的重力不变，那么上升10m克服重力做功为：
W＝Gh＝20N×10m＝200J；
实际上，随着火箭升高高度的增大，水流不断喷出，则火箭的重力逐渐减小，因此水火箭克服重力做功将小于200J。
（2）在开始一段时间内，火箭受到的向上的推力大于重力，则它做加速运动。随着推力的逐渐减小，当推力与重力相等时，此时合力为零，加速停止，即此时速度最大，然后减速运动，到达最高点时速度为零，根据图乙可知，当t2时刻时，火箭的速度为零。
故答案为：（1）小于；（2）t2。
22．（2023 宁波模拟）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一，也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点处运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力）。
（1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 　不变　（填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”）。
（2）从A点下落到C点的过程中，蹦床的弹性势能 　增大　（填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同）；运动员的动能 　先增大后减小　。
【解答】解：（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小；从A到C，蹦床的弹性形变程度逐渐变大，弹性势能逐渐变大。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
23．（2023 萧山区模拟）在水平地面上铺一张白纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从h1、h2高度处由静止自由下落，分别在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。
（1）分析图中两个圆斑大小，可推断h1　小于　h2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量 　减少　（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
【解答】解：（1）重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，质量相同时，下落高度越大，重力势能越大，转化成的动能、弹性势能越大，发生的弹性形变越大；圆斑B大，说明h2大，即h1小于h2。
（2）皮球的机械能一部分转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
故答案为：（1）小于；（2）减少。
三．计算题（共2小题）
24．（2023 鹿城区一模）如图1为大型全通透载客潜水器“寰岛蛟龙1号”，填补了国内观光潜水器的空白，具有里程碑的意义。该观光潜水器最大下潜深度40米，未搭乘乘客时的质量为23.9吨。
（1）该潜水器在下潜过程中，受到水的压强如何变化？　变大　。
（2）潜水器在载人的过程中一直静止在海面上，若此时潜水器上有5人，总质量为300千克，计算该潜水器排开水的体积为多少？（ρ水取1×103千克/米3）
（3）若潜水器在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图2所示。当它在水下以0.2米/秒的水平速度匀速前进了10秒，则在此过程中潜水器的水平推力做了多少功？
【解答】解：（1）下潜过程中，所处深度不断增大，由p＝ρ水gh可知潜水器受到海水的压强变大；
（2）潜水器在载人的过程中一直静止漂浮在海面上，F浮＝G总＝m总g＝（300kg+23.9×1000kg）×10N/kg＝2.42×105N；
由F浮＝ρ水gV排可知，潜水器浸没在水中时排开水的体积为V排24.2m3；
（3）由潜水器所受海水阻力与速度的关系图象可知，潜水器在水下以0.2 m/s的水平速度匀速运动时受到的阻力为f＝250N，
潜水器在水下匀速运动时，水平推力与受到的阻力是一对平衡力，
所以F＝f＝250N，
根据v可得，潜水器运动的路程：
s＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，
潜水器水平推力所做的功：
W＝Fs＝250N×2m＝500J。
答：（1）变大；
（2）该潜水器排开水的体积是24.2m3；
（3）潜水器水平推力所做的功是500J。
25．（2023 杭州一模）如图所示，甲是半径为R＝0.5米的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G＝100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s1＝1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R＝0.5m的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s2＝0.8m后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【解答】解：（1）乙中，物体下降的高度h＝R，重力对物体做的功：W＝Gh＝GR＝100N×0.5m＝50J；
（2）甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，所以，
GR＝fs1，则乙中物体在水平面上的摩擦力：
f50N；
（3）由题可知，GR＝W′+fs2，所以，
乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功：
W′＝GR﹣fs2＝50J﹣50N×0.8m＝10J。
答：（1）乙中重力对物体做的功是50J；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力为50N；
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功是10J。
四．解答题（共1小题）
26．（2023 平阳县模拟）如图是一种电子打火机，其部分结构如图所示，储气室内的液态丁烷是一种易燃有机物，其沸点为﹣11.73℃。电子打火机的工作过程包括放电和放气。放电原理如图丙（复位结构未画出），其中压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压。按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气。请结合所学知识说明电子打火机的工作过程 　按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气；同时弹簧推动叩击锤头和阻挡块撞击压敏陶瓷，压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压，并产生电火花，电火花点燃气态的丁烷，丁烷燃烧　。
【解答】解：按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气；同时弹簧推动叩击锤头和阻挡块撞击压敏陶瓷，压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压，并产生电火花，电火花点燃气态的丁烷，丁烷燃烧。
故答案为：按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气；同时弹簧推动叩击锤头和阻挡块撞击压敏陶瓷，压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压，并产生电火花，电火花点燃气态的丁烷，丁烷燃烧。