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专题5 机械能、核能和内能
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 机械能 ☆☆☆ 利用控制变量法、转换法等探究动能、重力势能、弹性势能的影响因素。动能和势能相互转化，能判断机械能是否守恒，知道做功和热传递是改变内能的两种途径。能利用比热容及热值公式进行热量计算。了解汽油机四个冲程和能量转化。
考点2 核能 ☆
考点3 物质的比热容、内能与内燃机 ☆☆
■考点一 机械能
动能与质量、速度有关；重力势能与质量、高度有关；弹性势能与形变程度有关
①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远
②探究动能大小与质量关系:换用质量不同小车，从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远
动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
■考点二 核能
核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子并释放出巨大的能量。
核聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子并释放出巨大的能量。
核电站能量转化的过程：核能 → 热能 → 机械能 → 电能
■考点三 物质的比热容、内能与内燃机
改变物体内能方式：热传递、做功；吸热公式： Q吸=cm( t-to)。 放热公式：Q放=cm (to-t)。
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作示意图
能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 内能转化成机械能 无能量转化
■考点一 机械能
◇典例1：（2023·绍兴）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（ ）
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大 C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
【答案】D
【解析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能等于动能与重力势能之和。
【解答】当小球上升时，高度增大，重力势能增大；速度减小，则动能减小，即将动能转化为重力势能。当小球下降时，高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，即重力势能转化为动能。
因此动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，故A、B错误；
由于不计空气阻力，那么机械能没有损失，即机械能保持不变，故C错误，D正确。
◆变式训练1：滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型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．
【答案】B
【解析】不计滑台摩擦和空气阻力，即运动过程中没有机械能的损失。运动员从滑台的A端滑下时，它只能到达与它等高的B处，要运动到C点就需要额外的能量。运动员在A端时站立，在滑下的过程中下蹲，那么运动员的重心下降，这部分减小的重力势能会转化为运动员的动能，使其可能继续沿水平面前进到达C点，故B正确，而A、C、D错误。
◇典例2：（2022·浙江台州·九年级期末）如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。
（1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能__________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能__________。
（2）A、B两点等高，A点的速度__________B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】增大 减小 大于
【解析】（1）[1][2]由图可知，皮球离开地面上升的过程中，质量不变，高度上升，重力势能增大；皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小。
（2）[3]A点和B点的高度相等，重力势能相同，A点的机械能大于B点的机械能，所以A点的动能大于B点的动能，A点的速度大于B点的速度。
◆变式训练2：（2023九上·温州期末）物体的动能大小与物体的质量和运动的速度有关，小明选用质量不同的同种金属材质小球进行如图甲所示实验，记录木块在水平移动距离如图乙，实验数据如表。
小球放置高度 木块在水平面移动的距离
小球的质量m 小球的质量2m
h1 S1 S2
2h1 S3 S4
（1）若换成光滑的水平面，本实验就无法达到实验目的，其理由是： 。
（2）小明认为：只要选择“S1、S2、S3、S4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对动能大小的影响，速度比质量更大”，请比较这两个量的大小关系： 。
（3）接着小明还设计了如图丙的实验，让金属块从光滑斜面的h，处静止滑下，然后在粗糙水平面上滑行一段距离停下，测量滑行距离S。改用材质和大小相同、质量不同的金属块，重复图丙实验，记录数据如表。已知金属块所受摩擦力与压力成正比，请你从功和能的角度，分析不同质量的金属块在水平面滑行的距离大致相等的原因。 。
质量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/米 0.32 0.31 0.33 0.32 0.33 0.32 0.32
【答案】（1）木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小
（2）s3>s2
（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
【解析】（1）小球从斜面上滚下后，木块受到它的撞击在水平面上移动。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，则小球的动能越大，即通过木块移动的距离可以比较小球动能大小。而木块受到的摩擦力与接触面的粗糙程度有关，如果表面光滑，那么摩擦力为零，木块会永远运动下去，就无法比较小球动能的大小。
（2）当小球的质量增大到原来的2倍时，或者小球的速度增大到原来的2倍时，木块移动的距离越大，说明小球动能越大，则这个因素对动能的影响越大。
（3）根据动能和重力势能的转化，结合影响滑动摩擦力的因素，利用公式W=fs分析解答即可。
【解答】（1）若换成光滑的水平面，本实验就无法达到实验目的，其理由是：木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
（2）根据表格可知，当小球的质量增大为原来的2倍时木块移动的距离为s2，当小球的下落高度变为原来的2倍时的木块移动的距离为s3。如果对动能的影响速度大于质量，那么s3>s2。
（3）不同质量的金属块在水平面滑行的距离大致相等的原因：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。
■考点二 核能
◇典例1：（2023九上·柯城期末）核电站是通过核 （选填“裂变、聚变”）方式发电，把 能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面， （选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。
【答案】裂变；核；会
【解析】（1）根据对核电站的工作原理和能量转化的认识解答；
（2）根据反射线对人体的影响解答。
【解答】（1）核电站是通过核裂变方式发电，把核能转化为电能。
（2）核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害。
◆变式训练1：（2023九上·丽水期末）电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
（1）图甲是某家庭电能表月初、月未的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中 所示的核反应（填“A”或“B”）；
（3）太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了 焦的热量（C水=4.2×103焦/千克 ℃）。
【答案】（1）150 （2）B （3）1.68x107
【解析】（1）根据甲图读出两个示数，然后相减即可；
（2）核裂变，又称核分裂，是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子；核聚变，是指由质量小的原子互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用。
（3）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，该户本月消耗的电能为：5818.3kW·h-5668.3kW·h=150kW·h；
（2）根据图片可知，A为核裂变，B为核聚变，而太阳辐射的巨大能量来自于核聚变，故选B。
（3）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×（60℃-20℃）=1.68×107J。
◇典例2：（2022九上·柯桥期末）2021年12月20日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．原子弹是根据核聚变的原理制成的
B．现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C．核能有核辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电
D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能
【答案】D
【解析】根据对核电站的工作原理、过程和能量转化的知识判断。
【解答】A.原子弹是根据核裂变的原理制成的，故A错误；
B.氢弹的工作原理为核聚变，则核电站核变原理与氢弹核变原理不同，故B错误；
C.核能有核辐射危险，因此我们在利用核能的同时要注意防护安全，故C错误；
D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D正确。
◆变式训练2：（2022九上·丽水期末）核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。
（1）核电站核反应堆利用的是 所示的核反应 (填“A"或“B" ) ；
（2）根据核电站原理图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化流程图： .
（3）核电站在运行过程中会产生大量的热，常用水作冷却剂，这是利用了水 的性质，所以核电站一般建在海边。
【答案】（1）A （2）机械能(或动能) （3）比热大
【解析】（1）根据核电站的工作原理判断；
（2）根据核电站的能量转化过程解答；
（3）比热容是反映物质吸放热本领的物理量。
【解答】（1）核电站反应堆利用的是核裂变，故选A；
（2）核电站工作过程中，将核能转化为内能，再将内能转化为机械能，最后将机械能转化为电能。
（3）核电站在运行过程中会产生大量的热，常用水作冷却剂，这是利用了水比热大的性质，所以核电站一般建在海边。
■考点三 物质的比热容、内能与内燃机
◇典例1：（2023九上·金华期末）能量的转化事实在学习和生活中比比皆是，完成下列关于能量转化的问题：
（1）李白在《望庐山瀑布》中写道： “日照香炉生紫烟”，这是通过 (选填“做功”或 “热传递”)的方式来改变香炉峰的内能，加快了水的蒸发而生成“紫烟”；
（2）将开水灌入保温瓶，未灌满时就塞好瓶塞，瓶塞通常会被喷出。瓶塞被喷出过程中的能量转
化与汽油机的 冲程中的能量转化相同。
【答案】（1）热传递（2）做功
【解析】（1）做功改变物体内能的本质为能量的转化，而热传递改变物体内能的本质是能量的转移；
（2）四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】（1）“日照香炉生紫烟”，这是通过热传递的方式来改变香炉峰的内能，加快了水的蒸发而生成“紫烟”；
（2）将开水灌入保温瓶，未灌满时就塞好瓶塞，瓶塞通常会被喷出，此时将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，这和汽油机的做功冲程的能量转化相同。
◆变式训练1：（2023九上·拱墅期末）如图甲所示为我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过 的方式，使筒内空气内能 ，温度升高，达到艾绒的着火点。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，其中 （选填字母）与上述套筒内空气温度升高过程中能量的转化是一致的。
【答案】做功；增大；C
【解析】（1）改变物体内能的方式：做功和热传递。前者的本质是能量的转化，后者的本质是能量的转移。
（2）在四冲程内燃机中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】（1）如图甲所示为我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过做功的方式，使筒内空气内能增大，温度升高。
（2）取火器将机械能转化为内能，这和汽油机的压缩冲程能量转化相同，故选C
◇典例2：（2023九上·余姚期末）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟，
（1）该取暖器消耗的电能为 焦耳；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则这段时间房间里空气温度升高了 ℃ (数字准确到小数点后一位)。[空气的比热为1000J/(kg．℃)]
【答案】（1）1.44× 106 （2）4.8
【解析】（1）根据W=Pt计算；（2）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）该取暖器消耗的电能为：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J；
（2）根据Q=cm△t得到：1.44×106J×15%=1000J/(kg．℃)×45kg×△t；
解得：△t=4.8℃。
◆变式训练2：（2022·浙江杭州·九年级期末）室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/kg·℃，着火点为160℃）
（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。
（2）小金对活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？
【答案】（1）推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢，乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递；（2）6J；（3）270J
【解析】解：（1）根据可燃物燃烧的条件：温度达到可燃物的着火点以及助燃剂。可知推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢；乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递等原因会导致棉花没有燃烧。（其它合理均可）
（2）小金对活塞做功W=F×s=50N×0.12m=6J
（3）乙醚吸收热量=1.8×103J/kg·℃×0.001kg×（160℃-10℃）=270J
答：（1）推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢；乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递；
（2）小金对活塞做功6J；
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量。
1.（2020·浙江·中考真题）图表示用中子轰击铀原子核产生氪核和钡核模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
【答案】B
【解析】A、该模型表示的是核裂变，该选项说法不正确；
B、该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应，该选项说法正确；
C、过程中产生的氪原子具有放射性，该选项说法不正确；
D、可以通过核裂变来发电，例如核电站是利用核裂变发电，该选项说法不正确。
2．（2023·衢州）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能，据此分析判断。
【解答】汽油燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动软木塞跳出，将内能转化为机械能，这和四冲程内燃机的做功冲程相同，故C正确，而A、B、D错误。
3．（2023·丽水）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】（1）根据匀速直线运动的定义判断；
（2）动能的大小与质量和速度大小有关；
（3）重力势能的大小与质量和高度有关；
（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.物体沿斜面做匀速直线运动，则v不变，根据s=vt可知，它通过的路程与时间成正比，图像为一条通过坐标原点的斜线，故A错误；
B.物块的速度不变，质量不变，那么它的动能不变，故B正确；
C.物块的高度增大，质量不变，那么它的重力势能增大，故C错误；
D.根据机械能=动能+重力势能可知，物块的机械能不断增大，故D错误。
4．（2022·衢州）立定跳远是我是体育中考项目之一，其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是（ ）
A．起跳时，没有受到地面对它的作用
B．起跳后，能继续往前是，由于他具有惯性
C．腾空到达最高点时，速度大小刚好减为零
D．落地后站稳，机械能全部转化为化学能
【答案】B
【解析】（1）根据力与运动的关系判断；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（3）从竖直和水平两个方向分析速度是否为零；
（4）根据能量转化的过程分析。
【解答】A.起跳时，由静止变为运动，运动员的运动状态发生改变，那么肯定受到地面对它力的作用，故A错误；
B.起跳后，能继续往前是由于他具有惯性，故B正确；
C.腾空到达最高点时，它竖直方向上的速度为零，而水平方向上的速度保持不变，故C错误；
D.落地后站稳，机械能全部转化为内能，故D错误。
5．（2023·台州）如图是我市三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是（ ）
A．核能→机械能→内能→电能 B．核能→内能→机械能→电能
C．内能→核能→机械能→电能 D．机械能→核能→内能→电能
【答案】B
【解析】 核电站的基本原理是核燃料在一回路反应堆内发生裂变产生大量热能，被高温高压水把热能带出，在蒸汽发生器内加热二回路给水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。能量转换过程如下：核能→热能(将冷却剂水加热，但不能沸腾)→热能(一回路的水将二回路的水加热变成蒸汽)→动能(推动汽轮机转动)→电能(汽轮机带动发电机转动，切割磁感线产生电能)。
【解答】核裂变产生的核能转化为内能，使电机转动转化为机械能，轮机带动发电机转动，切割磁感线产生电能。
6．（2023·绍兴）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
【答案】D
【解析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，结合机械能与内能的转化分析判断。
【解答】甲和乙的高度相同，且滚摆的质量相同，那么二者的重力势能相等，故A、B错误；
在运动过程中，由于摩擦和阻力的存在，会有部分机械能转化为内能，且运动时间越长，机械能损失越多，那么甲的机械能大于乙的机械能。根据“机械能=动能+重力势能”可知，甲的动能大于乙的动能，故C错误，D正确。
7.（2022·浙江宁波·中考真题）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是___________J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的___________冲程相同。
【答案】620 做功
【解析】[1]氦气吸收的热量Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力，氦气推动活塞做功，内能转化为机械能，此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
8．（2023·衢州）小科用如图装置研究动能大小的影响因素。
（1）将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，这样做的目的是为了研究动能大小与 的关系。
（2）木块向前移动一段距离后停止，这一过程中木块的机械能转化为 能。
【答案】（1）质量大小（2）内
【解析】（1）根据题目描述分析哪个因素发生改变即可；（2）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）小钢球从斜面上相同高度滚下，则到达斜面底端时速度相同，只有小球的质量不变，因此是为了研究动能与质量大小的关系；
（2）木块向前移动时，它要克服水平面的阻力做功，将木块的机械能转化为内能。
9．（2023·绍兴）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是 。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca cb。
【答案】（1）热传递（2）<
【解析】（1）热传递改变物体内能的本质为能量的转移，做功改变物体内能的本质为能量的转化；
（2）根据Q=cm△t分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，液体a、b吸收外面烧杯内水中的热量使自己温度升高，因此增加内能的方法为热传递。
（2）两个试管都放入同一烧杯中，则相同时间内二者吸收相同的热量，而甲的示数变化大于乙的示数变化，根据Q=cm△t可知，液体a的比热容10.（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能___________。
【答案】不变 增大 先增大后减小
【解析】（1）[1]O点到A点，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）[2][3]在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能，所以运动员的机械能转为绳的弹性势能。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；
B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，所以B点到C点过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员重力，因此速度越来越小，动能越来越小；
到C点运动员动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
11.（2022·浙江绍兴·中考真题）在北京冬奥会上中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
（1）滑雪板底做得越宽大，对雪地的压强___________；
（2）若滑雪板与雪地总接触面积为0.4m2，苏谢鸣和滑雪板的总质量为72千克，当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为多大？___________
（3）图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹，AB是飞跃跳台的上升阶段，BC是下落阶段，请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图，（v0为A点的速度，不计空气阻力）___________
【答案】越小 1800Pa
【解析】（1）[1]滑雪板底做得越宽大，压力一定时，受力面积越大，对雪地的压强越小。
（2）[2]对雪地的压力F=G=mg=72kg×10N/kg=720N
对雪地的压强
（3）[3]不计空气阻力，空中运动过程中，机械能守恒，上升阶段：动能转化为重力势能，动能减小，速度减小；到达最高点B点时，速度最小，但不为零；下落阶段：重力势能转化为动能，动能增大，速度增大，由于C点的高度低于A点的高度，C点的重力势能小于A点的重力势能，C点的动能大于A点的动能，C点的速度会大于v0，如图所示：
12．（2021·衢州）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。(物体比热容用c表示)
（3）C点距离水平面的高度为 。
【答案】（1）mgH
（2）(H-h)gη /c
（3）2h-H
【解析】（1）根据W=Gh计算出重力做的功；
（2）根据W=Gh分别计算出A、B两点时的机械能，然后将它们相减再乘以η计算出水平面上物体克服阻力做的功，也就是它增加的内能，最后根据公式计算升高的温度。
（3）物体从A到B，再从B到C，会在水平面上克服阻力做两次功，用物体最初的机械能减去克服摩擦做功的2倍得到物体在C点时的机械能，最后根据计算C点到水平面的高度。
【解答】（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为：W=Gh=mgH；
（2）物体从A点滑到B点的过程中，机械能减少：mgH-mgh；
物体吸收的热量Q=（mgH-mgh）η=mg（H-h）η；
物体到达B点时温度升高了：；
（3）物体从A点到B点，再回到C点时具有的机械能：mgH-2（mgH-mgh）=2mgh-mgH；
则C点到地面的高度为：。
13．（2023·台州）冰雹是一种灾害性天气，会损坏农作物和各种设施。
（1）冰霍在高空具有较大的重力势能，落到地面时速度较 。
（2）为探究不同速度的冰雹下落时对塑料薄膜的损坏程度，某同学进行模拟实验：取三块相同的塑料薄膜，画上20毫米×20毫米的小方格，让3个相同的圆冰球以不同的速度分别撞击，实验结果如图所示。利用方格计算受损面积，发现图甲、乙难以比较。若要更准确比较图甲、乙受损面积大小，不增加其它工具，可如何改进？
（3）在总厚度不变情况下，使用双层薄膜是否可以更好地抵挡冰雹？于是该同学再次进行模拟实验：选用材质相同单层和双层薄膜，利用大小和速度相同的圆冰球撞击，比较受损程度，实验结果如下表。
类型 单层薄膜
(厚度0.24 mm) 双层蒋膜(每层厚度0.12 mm)
间隔Оmm 间隔5mm 间隔10mm
受损程度 攻损 上下两层均轻微形变 上、下两层均中度形变 上层破损、下层严重形变
根据表中信息，请对大棚铺设塑料薄膜提出合理的建议。
【答案】（1）大（2）将方格划分得更小（3）铺设间隔为0的双层薄膜
【解析】（1）重力势能大小与物体所处高度和物体的质量均有关；
（2）转化法是指利用容易观察的物理量来判断不易观察的物理量；
（3）控制变量法指在研究多因素变量时，应控制其余无关变量相同且适宜。
【解答】（1）落大地面时重力势能转化为动能，故其速度变大；
（2） 探究不同速度的冰雹下落时对塑料薄膜的损坏程度 ，将方格划分得更小，方面计算受损面积；
（3）间隔为0的双层薄膜其形变程度最小，故铺设间隔为0的双层薄膜。
14．（2023·丽水）中国055型驱逐舰装配的“鹰击-21"”高超音速导弹，因其超强的攻击力，被称为“航母杀手”。
（1）当驱逐舰执行护航任务时，不能与其他舰艇近距离并列前行，这是因为两艘舰艇中间的水流速度快，压强 ，易造成海难事故。
（2）如图是导弹的飞行路线图，导弹发射升空至最高点后关闭发动机，仍能加速向下俯冲。请从能量转化的角度解释原因： 。
（3）导弹受到的空气阻力与导弹速度的关系
导弹速度v(米/秒) 50 100 150 200 500 1000
导弹受到的空气阻力F(牛) 50 200 450 800 5000 20000
若导弹在末端巡航阶段以1000米/秒的速度匀速直线飞行1000米，请结合上表信息，求该过程中导弹克服空气阻力做的功。
【答案】（1）小
（2）导弹的重力势能转化为动能，导弹的动能增大，速度加快。
（3）解：由表中数据可知，当v=1000m/s时，阻力F=20000N。
W=Fs=20000N×1000m=2×107J
答：该过程中导弹克服空气阻力做的功为2×107。
【解析】（1）根据流体压强和流速的关系解答；
（2）根据重力势能与动能的相互转化分析解答；
（3）首先根据表格确定速度为1000m/s时导弹受到的空气阻力，再根据W=Fs计算空气阻力做的功。
【解答】（1）当驱逐舰执行护航任务时，不能与其他舰艇近距离并列前行，这是因为两艘舰艇中间的水流速度快，压强小，易造成海难事故。
（2）当导弹从空中向下俯冲时，高度减小则重力势能减小，速度增大则动能增大，则加速俯冲的原因为：导弹的重力势能转化为动能，导弹的动能增大，速度加快。
15．（2022·浙江丽水·中考真题）火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越使捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1=F2>F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃 请用所学知识解释。
【答案】见详解
【解析】火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大；火柴滑动过程中，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；内能增大，温度很高；温度达到擦火皮上易燃物的着火点，产生火星；放出的热量传递到火柴头，引发火柴头燃烧，综上所述，根据题意知道，B方式更容易将火柴引燃。
1．（2023·鹿城模拟）如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到取离床的过程中，其动能变化情况是（ ）
A．动能不断减少 B．动能不断增大
C．动能先增大后减小 D．动能先减小后增大
【答案】A
【解析】动能的大小与自身质量和速度大小有关。
【解答】在最低点上升过程中，一开始弹力大于重力，即人开始加速；后来弹力逐渐减小，减小至与重力相等时，此时速度最大；弹力小于重力时，开始减速。所以动能先增大后减小。
2．（2023·鄞州模拟）如图是运动场上的物体离手后，在空中飞行时(落地前)动能随时间变化的曲线图。该运动的物体可能是（ ）
A．斜向上抛的铅球
B．静止下落的乒乓球
C．竖直向上垫的排球
D．在地上滚动的足球
【答案】A
【解析】物体所具有的动能大小与自身的质量和速度带下均有关。
从图像可知，其动能先减小后增大；
故B选项的速度逐渐增大，CD选项速度逐渐减小；A选项中的铅球速度先减小在增大。
3．（2023·温州模拟）图甲是简易儿童蹦极装置，活动前给小朋友绑上安全带并固定拉长的弹性绳，通过外力使小朋友停留在蹦床上。当撤去外力后，小朋友冲向高空，然后下落至蹦床，蹦床发生形变。图乙中C点为最高点，B点为弹性绳原长，A点为下落最低点。若小朋友始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则下落过程中，下列图像关系最接近事实的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】根据图片可知，从 C到B时，弹性绳没有形变，即人不受弹力，此时只受向下的重力作用，合力向下，因此做加速运动。从B到A的过程中，弹性绳逐渐伸长，人受到的弹力逐渐增大。在弹力等于重力之前，合力仍然向下，人依然做加速运动，因此速度最大的点肯定在B点下面，故A错误；
在下降过程中，人的机械能会逐渐转化为弹性绳和蹦床的弹性势能，即人的机械能不断减小，故B错误；
从C到B，绳子没有形变，因此绳子的弹性势能为零。从B到A，绳子的形变逐渐增大，则绳子的弹性势能逐渐增大，故C错误；
在人接触蹦床之前，蹦床没有形变，则它的弹性势能为零。当人接触蹦床后，随着蹦床的形变增大，则它的弹性势能增大，故D正确。
4．（2022·南湖模拟）如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加
B．该实验中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C．管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能
D．试管口的“白气”是小水滴
【答案】B
【解析】（1）温度升高，内能增大；温度降低，内能减少；
（2）内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能；
（3）根据能量转化的知识判断；
（4）水蒸气是无色透明的气体。
【解答】A.水温上升时，水的内能增加，故A正确不合题意；
B.该实验中，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，与汽油机的做功冲程相同，故B错误符合题意；
C.管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能，故C正确不合题意；
D.试管口的“白气”是水蒸气液化而成的小水珠，故D正确不合题意。
5．（2022·浙江杭州·九年级期末）2019年7月19日，中国“天宫二号”目标飞行器受控坠落于南太平洋。天宫二号穿越大气层时，大部分被焚毁，像一颗流星划过天空。以下四个事例中，能量转化与之相同的是（ ）
甲：活塞迅速下压，棉花燃烧 乙：汽油机做功冲程
丙：水蒸气推开软木塞 丁：钻木取火
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
【答案】B
【解析】“天宫二号”穿越大气层时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使“天宫二号”内能增加，温度升高，发生剧烈燃烧。
甲：用力将活塞压下，活塞对空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，符合题意；
乙：汽油机做功冲程中，高温高压的燃气对外做功，此过程中内能转化为机械能，不符合题意；
丙：试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，不符合题意；
丁：钻木取火属于摩擦生热现象，克服摩擦做功，机械能转化为内能，符合题意。
6．（2023·鹿城模拟）关于四冲程汽油机的工作过程描述，正确的是（ ）
A．做功冲程中，气缸内物质内能增加
B．压缩冲程中，内能转化为机械能
C．加热水后热水瓶塞弹起与排气冲程原理相同
D．飞轮转速6000转/分，则每秒钟做功50次
【答案】D
【解析】汽油机工作过程：
1、吸气：此时进气门打开，活塞下行，汽油和空气的混合起被吸进汽缸内
2、压缩：此时进气门和排气门同时关闭，活塞上行，混合气被压缩。
3、做功：当混合器被压缩到最小时火花塞跳火点燃混和气，燃烧产生的压力推动活塞下行并带动曲轴转动。
4、排气：当活塞下行到最低点时排气门打开，废气排出，活塞继续上行把多余的废气排出。
【解答】A.做功冲程使内能转化为机械能，故内能减小；
B.压缩冲程中， 机械能转化为内能；
C.加热水后热水瓶塞弹起为内能转化为机械能，与做功冲程相同；
D.飞轮100转/分，又由于每做功一次，飞轮转2次，故每秒做功50次。
7．（2023九上·杭州期末）图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（ ）
A．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙
C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能
D．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程
【答案】D
【解析】（1）根据活塞的运行方向和气门的关闭情况确定冲程的名称；
（2）（3）（4）根据热机的能量转化判断。
【解答】A.甲：火花塞点火为做功冲程；乙：排气门打开为排气冲程；丙：进气门打开，为吸气冲程；丁：两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，则顺序为：丙→丁→甲→乙，故A错误；
四冲程内燃机的压缩冲程，将机械能转换为内能；做功冲程，将内能转换为机械能，则①模拟甲，②模拟丁，故C错误，D正确；
只有做功冲程获得能量，其它都靠惯性完成，故B错误。
8．（2023九下·义乌模拟）用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容 (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙液体的比热容。质量为0.5千克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 焦。[甲液体的比热容为2×103焦／(千克·℃)]
【答案】小于；70000
【解析】（1）根据公式Q=cm△t比较液体的比热容大小；
（2）根据Q=cm△t计算甲液体吸收的热量；
【解答】（1）根据图像可知，当都加热90min时，二者吸收的热量相等。甲升高温度：90℃-20℃=70℃，乙升高温度：50℃-20℃=30℃，即△t甲>△t乙。根据公式Q=cm△t可知，甲的比热容小于乙的比热容。
（2）甲吸收的热量为：Q=cm△t=2×103J/(kg·℃)×0.5kg×（90℃-20℃）=7×104J。
9．（2023九下·义乌模拟）如图，是古人在“钻木取火”。木头内能增加是通过 (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。该过程中能的转化与四冲程汽油机工作时 冲程能的转化相同。
【答案】做功；压缩
【解析】做功改变内能是通过能量转化实现的，热传递改变内能是通过能量转移实现的。四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化成机械能，进气、出气冲程没有能量转化。
【解答】古人在“钻木取火”过程中，木头克服摩擦力做功，将机械能转化为内能；在四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，与“钻木取火”的能量转化相同。
10．（2023·鹿城模拟）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连，质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点，D点恰为AB的中点。（息略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向 。
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 。
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做功的大小是 （用题目提供的字母符号表示)，
【答案】（1）左
（2）动能转换为重力势能
（3）3mgh
【解析】（1）摩擦力的方向的判断方法为与其相对运动方向相反；
（2）动能和重力势能在一定状态下可以相互转换；
（3）功=力x在力的作用下移动过的距离；
【解答】（1） A点到B点的过程中 ，相对于地面运动方向向右，故摩擦力方向向左；
（2）物体从B点到C点的过程中，物体被提高，故能量转化的情况是动能转换为重力势能；
（3 ）在最高点C时，其速度为0，由C-D的远动状态可知，Wcd=mgh，从整段分析，受到滑动摩擦力的路径为AD，DB，BD，故 克服摩擦力做功的大小是3mgh 。
11．（2023·慈溪模拟）（1）甲是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，有时软木塞会跳起来，这一过程瓶内气体通过 改变了内能。图乙是四冲程汽油机的工作示意图，其中图 （选填符号）所示的冲程也发生了同样的能量转化。
（2）如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体是否会相撞？ 。
【答案】（1）做功；C （2）一定不会相碰
【解析】（1）注意辨析区别汽油机的四个冲程：
吸气冲程——进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动；压缩冲程——进气门关闭、排气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；做功冲程——进气门关闭、排气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，内能转化为机械能；排气冲程——进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动；
（2）抓住关键字“光滑”，光滑意为没有摩擦。
【解答】（1）向热水瓶中注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，瓶中气体受热膨胀，推动软木塞会跳起来，通过做功将内能转化为机械能，类似于汽油机四冲程中的做功冲程。故答案为：做功、C。
（2）A、B两个物体的初始速度相同，当小车突然停止时，由于小车上表面光滑，所以A、B两物体没有受到摩擦力，由于惯性两物体仍保持原有的速度向右做匀速直线运动，所以两物体一定不会相撞。
12．（2022九上·浦江期中）（1）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了 ，使皮球具有弹性势能。分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （“A”或“B”）。
（2）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。
①OA段跳伞运动员的机械能 （填“增加”“减小”或“不变”）。
②当t= s时，运动员打开降落伞。
【答案】（1）弹性形变；B （2）减小；40
【解析】（1）物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。重力势能的大小与质量和高度有关。
（2）①根据机械能和内能的转化解答；
②根据力与运动的关系解答。
【解答】（1）①在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，使皮球具有弹性势能。
②圆斑的大小与弹性势能大小有关，而弹性势能由球的重力势能转化而成。球从较高处下落时，重力势能较大，转换成的弹性势能较大，则圆斑较大，故选B。
（2）①OA段运动员的速度在不断增大，他受到的空气阻力不断增大，会不断有机械能转换为内能，因此它的机械能减小。
②当打开降落伞时，运动员受到的阻力突然大于重力，此时应该开始做减速运动，因此打开降落伞的时间为t=40s。
13．（2022·南湖模拟）小秀和小嘉在观看世界冰壶锦标赛时猜想：冰壶在冰面上的滑行距离，除了与离手时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外，还可能与质量有关。
为了验证这一猜想，小秀和小嘉做了如图所示实验。在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从斜面上滑下，记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离s。
（1）选择斜面和水平面材料时，最好选择 。
①都光滑②斜面光滑③水平面光滑④都不光滑
（2）本实验中，要实现到达A点时的速度相同的方法是 。
（3）正确设计并进行实验，数据记录如下：
质量m/kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
分析表中数据，可以得到的结论是 。
【答案】（1）②
（2）让木块从斜面相同高度处由静止自由滑下
（3）物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关
【解析】 第一：提出问题，其实质就是探究什么。第二：猜想与假设，其实质是根据生活经验对提出的问题进行猜想。第三：制定计划与设计实验。 第四：进行实验与收集数据。第五：分析与论证，实质就是对探究的数据进行描述，对探究的现象归纳总结的过程，从而将实验结论升华为物理概念和规律。第六：评估，就是对探究反思的过程，讨论科学探究中所存在的问题，获得的发现和改进建议等方面内容。第七：交流与合作。
【解答】（1） 选择斜面和水平面材料时，最好选择②斜面光滑；因为防止斜面摩擦力的大小对实验的影响，防止内能对本实验的影响；让不同质量的小车到水平面的初始速度相同；
（2）本实验将小车的重力势能转化为小车的动能，本实验中要实现到达A点时的速度相同的方法是让木块从斜面相同高度处由静止自由滑下；
（3）从表格数据可以得出的结论是物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关；
14．（2023·鹿城模拟）为探究动能大小的影响因素时，山山采用大小相同质量不同的小球利用图甲所示装置完成实验，获得部分实验数据如表。（实验中忽略图钉插入橡皮泥中的摩擦力不同的影响及碰撞时的能量损耗）
实验组别 球质量/克 球释放高度/cm 图钉起始插入深度/cm 图钉碰撞后深度/cm
① 5 50 0.5 2.5
② 15 50 0.5 6.5
③ 20 50 0.5 8.5
④ 5 40 0.5 2.1
（1）①②③组中，小球从同一高度静止释放的目的是 。
（2）本实验通过 反映小球的动能大小。
（3）探究质量对动能大小影响时，山山认为采用大小不同的小球进行实验，会导致撞击位置高低不同引起误差，秀秀认为可以采用图乙方式减小误差。你是否认同秀秀的观点， 。
【答案】（1）使小球进入水平面的初速度相等
（2）图钉插入橡皮泥的变化量
（3）认同，因为秀秀将动能转化为小球撞击所有钉子插入深度变化量的总和；不认同，图钉越多，碰撞消耗的能量越多。
【解析】物体的动能大小与其自身的质量大小，运动时的速度大小均有关，在探究过程中由于动能的大小无法直接观察，故需通过转换法来判断其动能大小。
【解答】（1）释放的斜面高度越高，到达水平面的初速度也越大；故小球从同一高度静止释放的目的是使小球进入水平面的初速度相等；
（2）动能的大小无法直接比较，故通过图钉插入橡皮泥的变化量反映小球的动能大小；
（3）本小题可从认同或不认同两个角度进行回答，只需说出认同的原因（整体的钉子深度），不认同的原因（摩擦消耗的能量）都可。答案参考：认同，因为秀秀将动能转化为小球撞击所有钉子插入深度变化量的总和；不认同，图钉越多，碰撞消耗的能量越多。
15．（2022九上·金华期中）斜面在生活生产中常 ，在科学实验中也常有，以下多个科学实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 (填“增大”或“ 减小”)斜面坡度，让小车斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响。小车同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾 、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止 ，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A沿斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
（4）小明同学尝试改用如图丁所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案：方案一：用同一钢球将同一弹鑽压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹鑽压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击距离。关于他的实验方案 。(填序号)
A .只有方案一可行 B .只有方案二可行 C .两个方案均可行 D .两个方案均不可行
【答案】（1）减小
（2）W1=W2=W3
（3）速度
（4）A
【解析】（1）鞋面的坡度越小，小球下滑时加速越慢，运动时间越长，就越容易准确测量运动时间，从而减小测量误差；
（2）根据能量转化的知识分析比较；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，速度越大；
（4）根据控制变量法的要求对两种方法进行分析即可。
【解答】（1）如图甲所示利用鞋面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以减小鞋面坡度，让小车斜面顶端由静止开始滑下。
（2）小车从斜面上滚下后撞击木块，将小车的动能全部转化为木块的动能。当木块在水平面上静止下来时，木块的动能全部转化为内能，即动能等于克服摩擦做的功。由于小车的动能相等，因此木块克服摩擦做的功也相等，即W1=W2=W3。
（3）小车从不同高度开始滑下时，它到达水平面时速度大小不同，因此探究动能与速度的关系。
（4）方案一：同一个钢球质量相同，将弹簧压缩到不同程度时，弹簧的弹性势能不同，则转化为小球的动能不同，最终导致离开弹簧时速度不同，因此可根据木块移动的距离判断动能与速度的关系，故可行。
方案二：不同的钢球质量大小不同，将弹簧压缩到相同程度后弹性势能相同，则小球离开弹簧时速度不同。影响动能的两个因素都不同，因此无法研究，故不可行。
故选A。
16．（2023·温州模拟）小科在探究影响物体的动能大小的因素时，设计了如图甲的实验，用一条无弹性的细绳和实心铁球制成单摆，将滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方。然后进行以下三步实验操作：
①将铁球挪到a点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为S1。
②滑块放回原处后，将铁球挪到b点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动距离为S2。
③换一等体积的实心铝球(ρ铁>ρ铝)，将铝球挪到b点位置静止释放，打到放回原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为S3．
（1）小科进行“步骤①”和“步骤②”的实验，他基于的猜想是：物体动能的大小可能与 有关。
（2）小科在实验中测得S2>S3，由此可得结论：
（3）实验后，小科进一步思考，若AB、AC、AD均为光滑斜面，其中AD为曲面，如图乙。让同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下，撞击放在B、C、D位置的相同物块(不计碰撞时的能量损耗)，判断物块被撞击后在相同粗糙水平面上移动的距离SB、SC、SD的大小关系 。
【答案】（1）速度
（2）当速度相同时，质量越大，物体动能越大
（3）相等（SB=SC=SD）
【解析】（1）物体的动能大小与速度和物体的质量大小均有关；
（2）通过滑块移动的距离可以判断其所具有动能的大小；
（3）重力势能的大小与物质质量和其所处高度有关。
【解答】（1）高度不同，到达底部的速度大小不同；
（2） S2>S3 ，说明质量大时所具有的动能更大；
（3）高度相同时，所具有的重力势能相同，故到达底部时的动能大小相同。即距离相同。
17.（2023九上·拱墅期末）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为8.4×107J/m3。求：
（1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）水壶中水吸收的热量；
（3）水壶中水的质量。
【答案】（1）由Q=Vq可得，Q放=Vq=0.02m3×8.4×107J/m3=1.68×106J
（2）水吸收的热量为：Q吸=ηQ放=40%×1.68×106J=6.72×105J
（3）由Q吸=cm△t得， 水的质量为
【解析】（1）根据热值公式的推导式Q放=qV计算天然气完全燃烧放出的热量；
（2）根据公式 Q吸=ηQ放 计算水吸收的热量；
（3）根据公式 计算水壶中水的质量。
18.（2022·浙江温州·九年级期末）近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某氢能源公交车（如图所示）在一次行驶过程中消耗了3kg的氢燃料，已知水的比热是4.2×103J/(kg·℃)、氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求：
(1)3kg的氢燃料完全燃烧，放出多少热量？
(2)若该3kg氢燃料完全燃烧放出热量全部被质量为4000kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
【答案】(1)8.4×108J；(2)50℃
【分析】(1)3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
由可得，水升高温度
答：(1)3kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×108J热量；(2)若这些热量全部被质量为4000kg、温度为20℃的水吸收，则水升高50℃。
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专题5 机械能、核能和内能
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 机械能 ☆☆☆ 利用控制变量法、转换法等探究动能、重力势能、弹性势能的影响因素。动能和势能相互转化，能判断机械能是否守恒，知道做功和热传递是改变内能的两种途径。能利用比热容及热值公式进行热量计算。了解汽油机四个冲程和能量转化。
考点2 核能 ☆
考点3 物质的比热容、内能与内燃机 ☆☆
■考点一 机械能
动能与质量、速度有关；重力势能与质量、高度有关；弹性势能与形变程度有关
①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远
②探究动能大小与质量关系:换用质量不同小车，从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远
动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
■考点二 核能
核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子并释放出巨大的能量。
核聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子并释放出巨大的能量。
核电站能量转化的过程：核能 → 热能 → 机械能 → 电能
■考点三 物质的比热容、内能与内燃机
改变物体内能方式：热传递、做功；吸热公式： Q吸=cm( t-to)。 放热公式：Q放=cm (to-t)。
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作示意图
能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 内能转化成机械能 无能量转化
■考点一 机械能
◇典例1：（2023·绍兴）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（ ）
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大 C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
◆变式训练1：滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型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．
◇典例2：（2022·浙江台州·九年级期末）如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。
（1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能__________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能__________。
（2）A、B两点等高，A点的速度__________B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。
◆变式训练2：（2023九上·温州期末）物体的动能大小与物体的质量和运动的速度有关，小明选用质量不同的同种金属材质小球进行如图甲所示实验，记录木块在水平移动距离如图乙，实验数据如表。
小球放置高度 木块在水平面移动的距离
小球的质量m 小球的质量2m
h1 S1 S2
2h1 S3 S4
（1）若换成光滑的水平面，本实验就无法达到实验目的，其理由是： 。
（2）小明认为：只要选择“S1、S2、S3、S4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对动能大小的影响，速度比质量更大”，请比较这两个量的大小关系： 。
（3）接着小明还设计了如图丙的实验，让金属块从光滑斜面的h，处静止滑下，然后在粗糙水平面上滑行一段距离停下，测量滑行距离S。改用材质和大小相同、质量不同的金属块，重复图丙实验，记录数据如表。已知金属块所受摩擦力与压力成正比，请你从功和能的角度，分析不同质量的金属块在水平面滑行的距离大致相等的原因。 。
质量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/米 0.32 0.31 0.33 0.32 0.33 0.32 0.32
■考点二 核能
◇典例1：（2023九上·柯城期末）核电站是通过核 （选填“裂变、聚变”）方式发电，把 能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面， （选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。
◆变式训练1：（2023九上·丽水期末）电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
（1）图甲是某家庭电能表月初、月未的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中 所示的核反应（填“A”或“B”）；
（3）太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了 焦的热量（C水=4.2×103焦/千克 ℃）。
◇典例2：（2022九上·柯桥期末）2021年12月20日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．原子弹是根据核聚变的原理制成的
B．现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C．核能有核辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电
D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能
◆变式训练2：（2022九上·丽水期末）核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。
（1）核电站核反应堆利用的是 所示的核反应 (填“A"或“B" ) ；
（2）根据核电站原理图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化流程图： .
（3）核电站在运行过程中会产生大量的热，常用水作冷却剂，这是利用了水 的性质，所以核电站一般建在海边。
■考点三 物质的比热容、内能与内燃机
◇典例1：（2023九上·金华期末）能量的转化事实在学习和生活中比比皆是，完成下列关于能量转化的问题：
（1）李白在《望庐山瀑布》中写道： “日照香炉生紫烟”，这是通过 (选填“做功”或 “热传递”)的方式来改变香炉峰的内能，加快了水的蒸发而生成“紫烟”；
（2）将开水灌入保温瓶，未灌满时就塞好瓶塞，瓶塞通常会被喷出。瓶塞被喷出过程中的能量转
化与汽油机的 冲程中的能量转化相同。
◆变式训练1：（2023九上·拱墅期末）如图甲所示为我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过 的方式，使筒内空气内能 ，温度升高，达到艾绒的着火点。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，其中 （选填字母）与上述套筒内空气温度升高过程中能量的转化是一致的。
◇典例2：（2023九上·余姚期末）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟，
（1）该取暖器消耗的电能为 焦耳；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则这段时间房间里空气温度升高了 ℃ (数字准确到小数点后一位)。[空气的比热为1000J/(kg．℃)]
◆变式训练2：（2022·浙江杭州·九年级期末）室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/kg·℃，着火点为160℃）
（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。
（2）小金对活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？
1.（2020·浙江·中考真题）图表示用中子轰击铀原子核产生氪核和钡核模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
2．（2023·衢州）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．（2023·丽水）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·衢州）立定跳远是我是体育中考项目之一，其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是（ ）
A．起跳时，没有受到地面对它的作用 B．起跳后，能继续往前是，由于他具有惯性
C．腾空到达最高点时，速度大小刚好减为零 D．落地后站稳，机械能全部转化为化学能
5．（2023·台州）如图是我市三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是（ ）
A．核能→机械能→内能→电能 B．核能→内能→机械能→电能
C．内能→核能→机械能→电能 D．机械能→核能→内能→电能
6．（2023·绍兴）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
7.（2022·浙江宁波·中考真题）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是___________J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的___________冲程相同。
8．（2023·衢州）小科用如图装置研究动能大小的影响因素。
（1）将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，这样做的目的是为了研究动能大小与 的关系。
（2）木块向前移动一段距离后停止，这一过程中木块的机械能转化为 能。
9．（2023·绍兴）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是 。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca cb。
10.（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能___________。
11.（2022·浙江绍兴·中考真题）在北京冬奥会上中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
（1）滑雪板底做得越宽大，对雪地的压强___________；
（2）若滑雪板与雪地总接触面积为0.4m2，苏谢鸣和滑雪板的总质量为72千克，当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为多大？___________
（3）图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹，AB是飞跃跳台的上升阶段，BC是下落阶段，请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图，（v0为A点的速度，不计空气阻力）___________
12．（2021·衢州）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。(物体比热容用c表示)
（3）C点距离水平面的高度为 。
13．（2023·台州）冰雹是一种灾害性天气，会损坏农作物和各种设施。
（1）冰霍在高空具有较大的重力势能，落到地面时速度较 。
（2）为探究不同速度的冰雹下落时对塑料薄膜的损坏程度，某同学进行模拟实验：取三块相同的塑料薄膜，画上20毫米×20毫米的小方格，让3个相同的圆冰球以不同的速度分别撞击，实验结果如图所示。利用方格计算受损面积，发现图甲、乙难以比较。若要更准确比较图甲、乙受损面积大小，不增加其它工具，可如何改进？
（3）在总厚度不变情况下，使用双层薄膜是否可以更好地抵挡冰雹？于是该同学再次进行模拟实验：选用材质相同单层和双层薄膜，利用大小和速度相同的圆冰球撞击，比较受损程度，实验结果如下表。
类型 单层薄膜
(厚度0.24 mm) 双层蒋膜(每层厚度0.12 mm)
间隔Оmm 间隔5mm 间隔10mm
受损程度 攻损 上下两层均轻微形变 上、下两层均中度形变 上层破损、下层严重形变
根据表中信息，请对大棚铺设塑料薄膜提出合理的建议。
14．（2023·丽水）中国055型驱逐舰装配的“鹰击-21"”高超音速导弹，因其超强的攻击力，被称为“航母杀手”。
（1）当驱逐舰执行护航任务时，不能与其他舰艇近距离并列前行，这是因为两艘舰艇中间的水流速度快，压强 ，易造成海难事故。
（2）如图是导弹的飞行路线图，导弹发射升空至最高点后关闭发动机，仍能加速向下俯冲。请从能量转化的角度解释原因： 。
（3）导弹受到的空气阻力与导弹速度的关系
导弹速度v(米/秒) 50 100 150 200 500 1000
导弹受到的空气阻力F(牛) 50 200 450 800 5000 20000
若导弹在末端巡航阶段以1000米/秒的速度匀速直线飞行1000米，请结合上表信息，求该过程中导弹克服空气阻力做的功。
15．（2022·浙江丽水·中考真题）火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越使捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1=F2>F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃 请用所学知识解释。
1．（2023·鹿城模拟）如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到取离床的过程中，其动能变化情况是（ ）
A．动能不断减少 B．动能不断增大
C．动能先增大后减小 D．动能先减小后增大
2．（2023·鄞州模拟）如图是运动场上的物体离手后，在空中飞行时(落地前)动能随时间变化的曲线图。该运动的物体可能是（ ）
A．斜向上抛的铅球
B．静止下落的乒乓球
C．竖直向上垫的排球
D．在地上滚动的足球
3．（2023·温州模拟）图甲是简易儿童蹦极装置，活动前给小朋友绑上安全带并固定拉长的弹性绳，通过外力使小朋友停留在蹦床上。当撤去外力后，小朋友冲向高空，然后下落至蹦床，蹦床发生形变。图乙中C点为最高点，B点为弹性绳原长，A点为下落最低点。若小朋友始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则下落过程中，下列图像关系最接近事实的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·南湖模拟）如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加
B．该实验中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C．管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能
D．试管口的“白气”是小水滴
5．（2022·浙江杭州·九年级期末）2019年7月19日，中国“天宫二号”目标飞行器受控坠落于南太平洋。天宫二号穿越大气层时，大部分被焚毁，像一颗流星划过天空。以下四个事例中，能量转化与之相同的是（ ）
甲：活塞迅速下压，棉花燃烧 乙：汽油机做功冲程
丙：水蒸气推开软木塞 丁：钻木取火
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
6．（2023·鹿城模拟）关于四冲程汽油机的工作过程描述，正确的是（ ）
A．做功冲程中，气缸内物质内能增加
B．压缩冲程中，内能转化为机械能
C．加热水后热水瓶塞弹起与排气冲程原理相同
D．飞轮转速6000转/分，则每秒钟做功50次
7．（2023九上·杭州期末）图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（ ）
A．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙
C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能
D．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程
8．（2023九下·义乌模拟）用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容 (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙液体的比热容。质量为0.5千克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 焦。[甲液体的比热容为2×103焦／(千克·℃)]
9．（2023九下·义乌模拟）如图，是古人在“钻木取火”。木头内能增加是通过 (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。该过程中能的转化与四冲程汽油机工作时 冲程能的转化相同。
10．（2023·鹿城模拟）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连，质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点，D点恰为AB的中点。（息略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向 。
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 。
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做功的大小是 （用题目提供的字母符号表示)，
11．（2023·慈溪模拟）（1）甲是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，有时软木塞会跳起来，这一过程瓶内气体通过 改变了内能。图乙是四冲程汽油机的工作示意图，其中图 （选填符号）所示的冲程也发生了同样的能量转化。
（2）如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动。B在A的正前方，B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体是否会相撞？ 。
12．（2022九上·浦江期中）（1）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了 ，使皮球具有弹性势能。分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （“A”或“B”）。
（2）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。
①OA段跳伞运动员的机械能 （填“增加”“减小”或“不变”）。
②当t= s时，运动员打开降落伞。
13．（2022·南湖模拟）小秀和小嘉在观看世界冰壶锦标赛时猜想：冰壶在冰面上的滑行距离，除了与离手时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外，还可能与质量有关。
为了验证这一猜想，小秀和小嘉做了如图所示实验。在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从斜面上滑下，记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离s。
（1）选择斜面和水平面材料时，最好选择 。
①都光滑②斜面光滑③水平面光滑④都不光滑
（2）本实验中，要实现到达A点时的速度相同的方法是 。
（3）正确设计并进行实验，数据记录如下：
质量m/kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
分析表中数据，可以得到的结论是 。
14．（2023·鹿城模拟）为探究动能大小的影响因素时，山山采用大小相同质量不同的小球利用图甲所示装置完成实验，获得部分实验数据如表。（实验中忽略图钉插入橡皮泥中的摩擦力不同的影响及碰撞时的能量损耗）
实验组别 球质量/克 球释放高度/cm 图钉起始插入深度/cm 图钉碰撞后深度/cm
① 5 50 0.5 2.5
② 15 50 0.5 6.5
③ 20 50 0.5 8.5
④ 5 40 0.5 2.1
（1）①②③组中，小球从同一高度静止释放的目的是 。
（2）本实验通过 反映小球的动能大小。
（3）探究质量对动能大小影响时，山山认为采用大小不同的小球进行实验，会导致撞击位置高低不同引起误差，秀秀认为可以采用图乙方式减小误差。你是否认同秀秀的观点， 。
15．（2022九上·金华期中）斜面在生活生产中常 ，在科学实验中也常有，以下多个科学实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 (填“增大”或“ 减小”)斜面坡度，让小车斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响。小车同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾 、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止 ，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A沿斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
（4）小明同学尝试改用如图丁所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案：方案一：用同一钢球将同一弹鑽压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹鑽压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击距离。关于他的实验方案 。(填序号)
A .只有方案一可行 B .只有方案二可行 C .两个方案均可行 D .两个方案均不可行
16．（2023·温州模拟）小科在探究影响物体的动能大小的因素时，设计了如图甲的实验，用一条无弹性的细绳和实心铁球制成单摆，将滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方。然后进行以下三步实验操作：
①将铁球挪到a点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为S1。
②滑块放回原处后，将铁球挪到b点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动距离为S2。
③换一等体积的实心铝球(ρ铁>ρ铝)，将铝球挪到b点位置静止释放，打到放回原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为S3．
（1）小科进行“步骤①”和“步骤②”的实验，他基于猜想是：物体动能的大小可能与 有关。
（2）小科在实验中测得S2>S3，由此可得结论：
（3）实验后，小科进一步思考，若AB、AC、AD均为光滑斜面，其中AD为曲面，如图乙。让同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下，撞击放在B、C、D位置的相同物块(不计碰撞时的能量损耗)，判断物块被撞击后在相同粗糙水平面上移动的距离SB、SC、SD的大小关系 。
17.（2023九上·拱墅期末）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为8.4×107J/m3。求：
（1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）水壶中水吸收的热量；
（3）水壶中水的质量。
18.（2022·浙江温州·九年级期末）近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某氢能源公交车（如图所示）在一次行驶过程中消耗了3kg的氢燃料，已知水的比热是4.2×103J/(kg·℃)、氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求：
(1)3kg的氢燃料完全燃烧，放出多少热量？
(2)若该3kg氢燃料完全燃烧放出热量全部被质量为4000kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
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