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【中考解密】3年（2023-2025）中考1年模拟科学真题分项汇编
专题05 功和机械能
1．（2025 浙江）近期，“不停站高铁”构想引起关注。有一种方案是接驳车搭载乘客去对接行驶中的高铁，当接驳车与高铁同向并行且速度相同时，乘客可在接驳车和高铁之间换乘。
（1）乘客换乘时，高铁的动能比接驳车的大，是因为高铁的 比接驳车的大。若以接驳车为参照物，此时高铁是 （填“静止”或“运动”）的。
（2）杭州到北京高铁路程约1200km，“不停站高铁”全程保持300km/h的速度行驶，从杭州到北京所需时间约 h。
2．（2024 浙江）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（ ）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
3．（2024 浙江）如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。
（1）以地面为参照物，雪橇处于 （填“静止状态”或“运动状态”）。
（2）雪橇运动5米，狗的拉力对雪橇做功为 焦。
（3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪橇对货物的摩擦力为
牛。
4．（2023 绍兴）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（ ）
A．加速升空时，天舟六号机械能不变
B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失
C．对接靠近时，以“天和”舱为参照物，天舟六号是静止的
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
5．（2023 杭州）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
6．（2023 温州）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．（2023 台州）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（ ）
A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦
8．（2023 温州）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点）
9．（2023 嘉兴）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。
（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
（2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达
瓦。
10．（2023 湖州）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103千克，在一段平直的高速公路上匀速行驶3千米，用时2分钟，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120千米/时。
（1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 （填选项）过大，减少车祸发生时的危害。
A.惯性 B.动能 C.势能 D.摩擦力
（2）通过计算判断该房车在此路段是否超速。
（3）计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。
11．（2023 杭州）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。
（1）绳甲对晾杆的拉力为F甲，绳乙对晾杆的拉力为F乙，则F甲 F乙（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为多少？
（3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升1.2m，用时10s，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？
12．（2023 金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示，完成下列问题。
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1～12m/s
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
13．（2023 丽水）2023年，广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度 3米/秒
空箱质量 10千克
轮子与地面的总接触面积 0.003米2
（1）测试者在20秒内骑行的路程为 米；
（2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强；
（3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。
1．（2025 丽水二模）春晚舞蹈《秧BOT》让机器人舞起了手绢，机器人将匀速旋转的手绢竖直向上扔出，到达最高点后利用鱼线将手绢拉回。下列说法正确的是（ ）
A．机器人扔出的手绢往上运动过程中速度增大
B．机器人完成一系列动作依靠其发达的神经系统
C．机器人扔出的手绢在下落过程中重力势能增大
D．机器人利用鱼线将手绢拉回，说明力能改变物体的运动状态
2．（2025 嘉兴二模）将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，如图所示。实验发现，乙小球第一个到达底部B点，丙小球第二个到达底部B点，甲小球第三个到达底部B点，不计空气阻力，下列关于小球通过底部时的速度，说法正确的是（ ）
A．v甲＞v乙＞v丙 B．v乙＞v甲＞v丙
C．v丙＞v乙＞v甲 D．v甲＝v乙＝v丙
3．（2025 浙江模拟）如图甲所示是健身蹦床，原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．蹦床受到的压力逐渐变小
B．运动者的速度逐渐变小
C．电流表A的示数逐渐变小，电压表V的示数逐渐变大
D．R1消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大
4．（2025 浙江模拟）滑雪者从一定高度的雪坡顶端静止自由滑下，最终停在水平雪地上（雪坡和雪地均粗糙，空气阻力忽略不计）。此运动过程中，能量变化的分析正确的是（ ）
A．整个滑行过程中滑雪者的运动状态不变
B．在雪坡滑行时，重力势能全部转化为动能
C．在水平雪地上滑行时，机械能保持不变
D．整个滑行过程中，机械能的总减少量等于克服摩擦力做的总功
5．（2025 金华二模）东风﹣17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升；飞行中段关闭发动机，依靠惯性飞行；飞行末段，打开发动机，急速坠落。下列说法正确的是（ ）
A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热容
B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
C．导弹飞行中段，距离地面等高的a点动能大于b点
D．飞行中段，发动机关闭，导弹机械能守恒
6．（2025 滨江区二模）国家跳台滑雪中心主体建筑形似中国古代摆件“如意”，故被称作“雪如意”。“雪如意”其中一条主赛道的落差为115米，长度为106米。关于运动员在单板滑雪项目比赛时分析正确的是（ ）
A．从坡顶滑至底端，运动员重力势能只转化为动能
B．从坡顶滑至底端，运动员速度大小保持不变
C．下滑过程中，运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
D．滑至底端，运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性
7．（2025 浙江二模）彩虹滑道是近几年很火的游玩项目。如图甲，游客坐在橡皮圈上，就能顺着滑道快速下滑。图乙是这个游乐项目的简化图，AB是彩虹滑道部分，BC是水平的人工草皮减速带。下面说法正确的是（ ）
A．游客坐在橡皮圈下滑时，以橡皮圈为参照物，游客是运动的
B．在BC段滑行时，速度越来越慢，橡皮圈和减速带之间的摩擦力会变大
C．从A点滑到B点，游客和橡皮圈的重力势能全都转化成其动能
D．从A点滑到C点，游客和橡皮圈的机械能会变小
8．（2025 上虞区二模）如图1所示，水平拉力F1作用在物体甲上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动；如图2所示，在甲上放置物体乙，水平拉力F2作用在甲上，使两物体一起沿同一水平面以速度v2向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t，忽略空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．v1一定小于v2
B．F1一定小于F2
C．F1做的功一定小于F2做的功
D．F1的功率一定小于F2的功率
9．（2025 宁波模拟）某同学放风筝，他一边奔跑一边慢慢放线，使风筝逐渐升高并稳稳地悬停在空中。在这个过程中，关于风筝受力与运动及机械能变化的情况，下列说法正确的是（ ）
A．风筝匀速上升时，线的拉力不做功
B．风筝能够悬停在空中，是因为它受到的合力为零
C．风筝受到的重力不变，因为质量不随位置的改变而改变
D．风筝的机械能增加，因为它在上升过程中动能转化为重力势能
10．（2025 诸暨市模拟）如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（ ）
A．AB段拉力做功较多 B．CD段拉力做功较多
C．AB段与CD段拉力做的功一样多 D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
（第10题图） （第11题图）
11．（2025 拱墅区二模）同学们在体育课进行铅球投掷训练，如图所示A→B表示铅球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示铅球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计，铅球是由铅和铜制成的。下列分析正确的是（ ）
A．铅球从B→C过程中，动能逐渐增大
B．铅球不会与实验室常用的稀盐酸发生反应
C．铅球从B→C→D过程中，没有力对它做功
D．听到指令后开始投掷铅球属于条件反射
12．（2025 庆元县一模）杭州宇树科技研发的H1“福兮”人形机器人在2025年央视春晚上“走红”。这场表演堪称科技与传统的完美碰撞。
（1）宇树机器人表面通过添加细铝粉形成哑光涂层，形成凹凸微结构，使视觉传感器更精准捕捉机器人的形状和纹理，其原因是光在机器人表面发生了 反射。
（2）若机器人手持的手绢为200克，将此手绢举高1米需克服手绢的重力做功 焦。
（3）机器人指尖贴仿生微沟槽（模拟指纹）是通过 来增大摩擦力，大大提高了抓手绢的成功率。
13．（2025 莲都区二模）如图所示，小科设计了两种测量摩擦力的方法。
（1）图甲中，根据 原理，测量时必须沿水平方向匀速拉动木块才能测出木块受到的摩擦力。
（2）图乙中，将木块A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计拉（B不会从A上落下），当A被匀速拉动5cm时，弹簧测力计a的示数为30N，弹簧测力计b的示数为90N，则B受到的摩擦力方向是 ，物体A克服地面摩擦力所做的功是 J。
14．（2025 仙居县二模）小科用如图甲所示的方式把重为700N货物搬往高台，发现非常吃力，于是他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，斜面长2m、高1m，然后站在高台上借助一根绳子沿斜面把货物拉上了高台，拉力做功为1000J。
（1）小科将货物沿斜面拉上高台所做的有用功为 J。
（2）货物受到斜面的摩擦力大小为 N。
（3）利用斜面搬运货物的优点是 。
15．（2025 浙江模拟）某科研小组研发了一款能跨越障碍的玩具车，其中三个轮子的大小、材料等皆相同。当它遇到障碍物时，会将车轮依次抬起并从障碍上方绕过（如图所示），在抬轮的不同阶段各个车轮受到的压力大小如表所示。
压力（N） 抬前轮 抬中轮 抬后轮
前轮 0 448 20
中轮 854 0 754
后轮 65 431 0
（1）小组同学控制玩具车刹车后，玩具车不会马上停下而会继续向前运动一段距离，这是因为玩具车具有 。
（2）在玩具车遇到障碍物，车轮依次抬起绕过障碍物的过程中，形变程度最大的车轮是 。
（3）玩具车在匀速直线前进时受到2N的摩擦力，当其前进5m时，牵引力所做的功为 。
16．（2025 德清县二模）在某次跳伞训练过程中，一体重为500牛的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，速度与时间的关系如图，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒，跳伞装备重力忽略不计。
（1）在这个过程中运动员的机械能 （选填“变小”、“变大”）。
（2）15秒至30秒运动员受到的重力 阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）前15秒运动员重力做功的功率为 瓦。
17．（2025 瑞安市二模）据报道，截至2025年海洋中累积的塑料总量约为3800～4000万吨，其中40%的塑料最终会沉入海底。某科研小组研发了一款仿生机械鱼来“吞食”海底塑料，相关参数见下表。机械鱼通过前进、后退“吞食”海底塑料；当鱼“胃部”载满塑料后，液压式活塞泵通过将油注入外部油囊增大油囊的体积，从而实现上浮。（海水密度以1.0×103千克/米3计算）
型号：仿生机械鱼N1
空载质量（含油） 100千克
空载机械鱼排水体积（油囊中无油） 0.08米3
最大载重量 20千克
续航时间 4小时
（1）空载的机械鱼从海平面到达水下40米的海域工作，该过程重力所做的功为 焦。
（2）机械鱼“吞食”塑料达到最大载重量时，若要让机械鱼上浮至水面，则外部油囊的体积至少需要达到多少米3？
（3）有人认为使用水代替油，也能够通过液压式活塞泵实现机械鱼的上浮与下沉，理由是 。
18．（2025 嵊州市二模）在某城市的智能交通示范区域，“萝卜快跑”自动驾驶出租车正在进行运营测试，标志着无人驾驶技术迈入商业化运营的新阶段。该车部分参数如下：
电池容量（kW h） 60
最大牵引力（N） 480
能量转化效率 80%
（1）该电车采用磷酸铁锂电池，充电时其反应原理为：LiFePO4FePO4+Li，该反应的基本反应类型是 。
（2）请写出电动汽车行驶时的能量转化过程： 。
（3）若“萝卜快跑”自动驾驶出租车以最大牵引力匀速行驶，理论上充满电时最远能行驶多少千米？
19．（2025 莲都区二模）未来已来，即将开启“飞的”时代。图甲是未来的场景，图乙是中国某公司设计的一款电动飞行汽车，不仅能在地上跑还能在天上飞。在陆地行驶时最大机械功率为100kW，空中飞行时最大机械功率为200kW。若陆地行驶最大速度为25m/s，飞行时最大水平速度为40m/s。
（1）电动飞行汽车采用仿生学设计，其机翼形状模仿鸟类翅膀的流线型结构，以减少空气阻力。请再列举一种鸟类适应飞行的生理特征（写出一点即可） 。
（2）陆地行驶：若该车以最大机械功率、最大速度匀速行驶，求汽车的牵引力大小。
（3）空中飞行：丽水到杭州的直线距离大约为200千米，若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快多少时间到达？
20．（2025 婺城区二模）同学们在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习：如图甲，往550mL的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空；小科同学利用汽水瓶等材料制作了水火箭的箭体部分，结构如图乙所示。请回答：
（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为 。
（2）若水火箭箭体部分发射前的总质量为2kg，当它竖直上升至10m高时，若不计空气阻力，则其克服自身重力所做的功 （填“大于”“等于”或“小于”）200J。
（3）图丙为水火箭发射后的v﹣t图像，则水火箭到达最高点的时刻是 （填“t1”“t2”或“t3”）。
（4）小科认为可以更换“燃料”，将水替换为其他液体，利用化学反应增加瓶内的气压，从而使水火箭飞得更高更远。请你提出一种可行的方案： 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
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【中考解密】3年（2023-2025）中考1年模拟科学真题分项汇编
专题05 功和机械能
1．（2025 浙江）近期，“不停站高铁”构想引起关注。有一种方案是接驳车搭载乘客去对接行驶中的高铁，当接驳车与高铁同向并行且速度相同时，乘客可在接驳车和高铁之间换乘。
（1）乘客换乘时，高铁的动能比接驳车的大，是因为高铁的 质量 比接驳车的大。若以接驳车为参照物，此时高铁是 静止 （填“静止”或“运动”）的。
（2）杭州到北京高铁路程约1200km，“不停站高铁”全程保持300km/h的速度行驶，从杭州到北京所需时间约 4 h。
【答案】（1）质量；静止；（2）4。
【分析】（1）动能的大小与质量和速度有关；判断物体的运动与静止时，如果物体相对于参照物的位置不断变化，物体是运动的；如果物体相对于参照物的位置保持不变，物体是静止的；
（2）已知杭州到北京高铁里程和速度，可知由速度公式变形求出杭州到北京高铁全程的时间。
【解答】解：
（1）动能的大小与质量和速度有关，当速度相同时，质量越大，动能越大。高铁的动能比接驳车大，是因为高铁的质量比接驳车大；
以接驳车为参照物，高铁的位置没有发生变化，所以此时高铁是静止的；
（2）所需的时间：
故答案为：（1）质量；静止；（2）4。
【点评】本题考查了动能的影响因素、运动和静止的相对性、速度计算公式的应用，属于基础知识。
2．（2024 浙江）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（ ）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
【答案】B
【分析】（1）忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中机械能守恒；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递；
（3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：A、忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化，机械能守恒，故A正确；
B、小滑块上升过程中，因忽略摩擦及空气阻力，小滑块的内能不变，故B错误；
C、小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高，重力势能相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，故C正确；
D、小滑块在斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了影响动能和重力势能大小的因素、动能和重力势能的相互转化，以及物体内能的改变，难度不大。
3．（2024 浙江）如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。
（1）以地面为参照物，雪橇处于 运动状态 （填“静止状态”或“运动状态”）。
（2）雪橇运动5米，狗的拉力对雪橇做功为 500 焦。
（3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪橇对货物的摩擦力为 0 牛。
【答案】（1）运动状态；（2）500；（3）0。
【分析】（1）被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的；
（2）根据W＝Fs求功；
（3）相对静止时，没有相对运动趋势，摩擦力为零。
【解答】解：（1）狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，雪橇和地面之间发生了位置的变化，所以以地面为参照物，雪橇是运动的；
（2）狗对雪橇的水平拉力为100牛，雪橇运动5米，W＝Fs＝100牛×5米＝500焦；
（3）相对静止时，雪橇和货物没有相对运动趋势，雪橇对货物的摩擦力为0牛。
故答案为：（1）运动状态；（2）500；（3）0。
【点评】本题考查运动的相对性、功的计算以及摩擦力的有关知识，难度不大。
4．（2023 绍兴）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（ ）
A．加速升空时，天舟六号机械能不变
B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失
C．对接靠近时，以“天和”舱为参照物，天舟六号是静止的
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
【答案】D
【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；动能与质量和速度有关，动能和势能合称机械能；
（2）任何物体在任何时候都具有惯性；
（3）如果物体相对于参照物的位置保持不变，则物体是静止的，如果物体相对于参照物的位置不断发生变化，则物体是运动的；
（4）组合体在绕地飞行的过程中，运动方向不断变化。
【解答】解：A．加速升空时，天舟六号的质量不变，速度变大，高度增加，动能增加，重力势能增加，机械能增加，故A错误；
B．任何物体在任何时候都具有惯性，进入轨道后，天舟六号仍然具有惯性，故B错误；
C．对接靠近时，天舟六号与“天和”舱之间有位置的变化，以“天和”舱为参照物，天舟六号是运动的，故C错误；
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动方向不断变化，运动状态发生改变，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了物体运动状态的判断、惯性和机械能的影响因素，包含的知识点较多，难度不大。
5．（2023 杭州）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
【分析】质量相同时，高度越高（低），重力势能越大（小）；速度越大（小），动能越大（小）；不计空气阻力，小球的机械能守恒。
【解答】解：将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，上升的过程中，高度变大，速度变小，故重力势能变大，动能变小；下落的过程中，重力势能变小，动能变大；因不计空气阻力，小球的机械能守恒。
故选：D。
【点评】本题考查影响重力势能与动能大小的因素及机械能的守恒。
6．（2023 温州）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
【分析】根据图中滚摆起点位置和滚摆上升的最高位置分析滚摆这个过程中机械能的变化，根据重力势能的影响因素分析甲、乙位置滚摆重力势能的大小关系，根据机械能等于重力势能加动能分析甲、乙两位置滚摆动能的大小关系。
【解答】解：整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查重力势能的影响因素和机械能的概念，关键是根据图中滚摆的位置分析滚摆运动的过程中机械能的变化。
7．（2023 台州）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（ ）
A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦
【答案】C
【分析】由图知，使用的是动滑轮，n＝2。
（1）不计绳重和摩擦，利用F（G+G轮）求拉力；
（2）利用s＝2h求拉力端移动的距离，利用W＝Fs计算拉力做功。
【解答】解：（1）不计绳重和摩擦，拉力：F（G+G轮）（2N+0.2N）＝1.1N；
（2）拉力端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力做功：W＝Fs＝1.1N×2m＝2.2J。
故选：C。
【点评】本题考查了使用动滑轮拉力、功的计算，利用好不计绳重和摩擦拉力F（G+G轮）是本题的突破口。
8．（2023 温州）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 改变力的方向 。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 15 焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 减小井盖的重力 。（写出一点）
【答案】（1）改变力的方向；（2）15；（3）减小井盖的重力。
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（2）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离．计算功的公式：W＝Fs；
（3）水槽中的水量越多，对井盖向上的力越大，据此分析。
【解答】解：（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是改变力的方向；
（2）已知井盖的重力G＝150N，井盖上升的距离h＝0.1m，则克服井盖重力做功W＝Fs＝Gh＝150N×0.1m＝15J；
（3）由图乙可知，水槽以及水槽中水的重力等于井盖的重力，因此要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有减小井盖的重力。
故答案为：（1）改变力的方向；（2）15；（3）减小井盖的重力。
【点评】本题考查了定滑轮的应用，难度较小，属于基础性题目，重点需要掌握定滑轮的特点。
9．（2023 嘉兴）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。
（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 力的作用 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 惯性 而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
（2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 4×107 瓦。
【答案】（1）力的作用；惯性；（2）4×107。
【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；物体由于惯性要保持原来的运动状态；
（2）由P可求得该系统的功率。
【解答】解：（1）飞机受到弹射车的推力而向前弹射飞出，表明磁场对弹射车内的导体产生力的作用，从而使弹射车牵引飞机快速运动；
由于飞机具有惯性而保持原来的运动状态，所以在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
（2）系统的功率：
P4×107W。
故答案为：（1）力的作用；惯性；（2）4×107。
【点评】此题主要考查惯性现象和功率的计算，难度不大，属于基础知识。
10．（2023 湖州）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103千克，在一段平直的高速公路上匀速行驶3千米，用时2分钟，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120千米/时。
（1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 B （填选项）过大，减少车祸发生时的危害。
A.惯性
B.动能
C.势能
D.摩擦力
（2）通过计算判断该房车在此路段是否超速。
（3）计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。
【答案】（1）B；
（2）计算可知该房车在此路段没有超速。
（3）在这3千米路程内房车牵引力所做的功为9×106J。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。
（2）利用速度公式求出房车的速度，然后与限速比较做出判断。
（3）根据阻力与车重的关系，利用G＝mg求出阻力，然后利用二力平衡条件得出牵引力，再利用W＝Fs计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。
【解答】解：（1）动能的大小与质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大，而惯性、势能和摩擦力均与速度大小无关，所以高速上限速，实际上是为了避免汽车的动能过大，减少车祸发生时的危害。故应选B。
（2）房车的速度：v90km/h，
因为90km/h＜120km/h，所以该房车在此路段没有超速。
（3）因为房车在一段平直的高速公路上匀速行驶，所以牵引力F＝f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×3×103kg×10N/kg＝3×103N，
则在这3千米路程内房车牵引力所做的功：W＝Fs＝3×103N×3×103m＝9×106J。
答：（1）B；
（2）计算可知该房车在此路段没有超速。
（3）在这3千米路程内房车牵引力所做的功为9×106J。
【点评】此题考查动能的影响因素、速度公式的应用、功的计算等，具有较强的综合性，难度中等，利用二力平衡条件得出牵引力的大小是关键。
11．（2023 杭州）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。
（1）绳甲对晾杆的拉力为F甲，绳乙对晾杆的拉力为F乙，则F甲 小于 F乙，（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为多少？
（3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升1.2m，用时10s，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？
【答案】（1）小于；（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为10N；（3）此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。
【分析】（1）以5号孔为支点，结合图可知F甲的力臂大于F乙的力臂，根据杠杆平衡条件分析即可比较出F甲和F乙的大小关系；
（2）以7号孔为支点，由图可知F甲和F衣的力臂大小关系，根据杠杆的平衡条件可计算出F甲的大小；
（3）根据W＝Gh计算出牵引钢丝绳做的功，再利用P计算出牵引钢丝绳做功的功率。
【解答】解：
（1）若以5号孔为支点，结合图可知F甲的力臂大于F乙的力臂，且力臂关系为L甲：L乙＝2：1，由杠杆的平衡条件F甲L甲＝F乙L乙可知，F甲小于F乙；
（2）若以7号孔为支点，结合图可知F甲和F衣的力臂关系为L甲：L衣＝3：1，
衣服和衣架对晾杆的拉力F衣＝G衣＝30N，
根据杠杆的平衡条件得F甲L甲＝F衣L衣，
代入数值解得F甲＝10N；
（3）牵引钢丝绳做功W＝G衣h＝30N×1.2m＝36J，
牵引钢丝绳做功的功率P3.6W。
故答案为：（1）小于；（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为10N；（3）此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件应用、功和功率的计算，属于中等难度。
12．（2023 金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示，完成下列问题。
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1～12m/s
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
【答案】（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要0.2h；
（2）无人机与地面的总接触面积为0.08m2；
（3）无人机的功率至少为672W。
【分析】（1）根据速度公式v求无人机的飞行时间；
（2）根据F＝G＝mg求无人机对水平地面的压力，根据压强公式p求无人机与地面的总接触面积；
（3）无人机以最大起飞质量竖直向上匀速飞行，克服重力做功，由功率PGv无人机的功率。
【解答】解：（1）5m/s＝18km/h，由速度v可知，
需要的时间：t0.2h；
（2）无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压力：F＝G＝mg＝56kg×10N/kg＝560N，
无人机与地面的总接触面积S0.08m2，
（3）无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，克服重力做功，
则无人机的功率：PGv＝560N×1.2m/s＝672W。
答：（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要0.2h；
（2）无人机与地面的总接触面积为0.08m2；
（3）无人机的功率至少为672W。
【点评】本题考查速度公式、压强公式和电功率的计算。
13．（2023 丽水）2023年，广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度 3米/秒
空箱质量 10千克
轮子与地面的总接触面积 0.003米2
（1）测试者在20秒内骑行的路程为 60 米；
（2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强；
（3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。
【答案】（1）60；
（2）行李箱对水平地面的压强为2×105Pa；
（3）电动行李箱克服阻力做功的功率为72W。
【分析】（1）根据速度公式求出测试者在20秒内骑行的路程；
（2）根据G＝mg求出行李箱和测试者的总重力，测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压力大小等于行李箱和测试者的总重力，根据p求行李箱对水平地面的压强；
（3）根据骑行时所受阻力是总重的0.04倍求出测试过程中电动行李箱受到的阻力，利用Pfv求电动行李箱克服阻力做功的功率。
【解答】解：（1）由v可知，测试者在20秒内骑行的路程：s＝vt＝3m/s×20s＝60m；
（2）行李箱和测试者的总重力：G总＝m总g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N，
测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压力：F压＝G总＝600N，
行李箱对水平地面的压强：p2×105Pa；
（3）由题意可知，测试过程中电动行李箱受到的阻力：f＝0.04G＝0.04×600N＝24N，
电动行李箱克服阻力做功的功率：Pfv＝24N×3m/s＝72W。
答：（1）60；
（2）行李箱对水平地面的压强为2×105Pa；
（3）电动行李箱克服阻力做功的功率为72W。
【点评】本题考查速度公式、重力公式、压强定义式和功率公式的应用，关键是根据表格读出相关的信息。
1．（2025 丽水二模）春晚舞蹈《秧BOT》让机器人舞起了手绢，机器人将匀速旋转的手绢竖直向上扔出，到达最高点后利用鱼线将手绢拉回。下列说法正确的是（ ）
A．机器人扔出的手绢往上运动过程中速度增大
B．机器人完成一系列动作依靠其发达的神经系统
C．机器人扔出的手绢在下落过程中重力势能增大
D．机器人利用鱼线将手绢拉回，说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；
机械能＝动能+势能。
【解答】解：
A．机器人扔出的手绢往上运动过程中，受到重力的作用，其速度减小，故A错误，不符合题意；
B．机器人属于非生物，没有神经系统，故B错误，不符合题意；
C．舞蹈者扔出的手绢自由下落过程中质量不变，高度下降，所以重力势能不断减小，故C错误，不符合题意；
D．力能改变物体的形状和运动状态，因此机器人利用鱼线将手绢拉回，手绢的运动方向发生改变，说明力能改变物体的运动状态，故D正确，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了重力势能和力的作用效果，属于基础题。
2．（2025 嘉兴二模）将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，如图所示。实验发现，乙小球第一个到达底部B点，丙小球第二个到达底部B点，甲小球第三个到达底部B点，不计空气阻力，下列关于小球通过底部时的速度，说法正确的是（ ）
A．v甲＞v乙＞v丙 B．v乙＞v甲＞v丙
C．v丙＞v乙＞v甲 D．v甲＝v乙＝v丙
【答案】D
【分析】在只有重力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
【解答】解：ABC、不符合题意。
D、符合题意。将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，由于高度和初速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球通过底部时的速度时，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。
故选：D。
【点评】这是初中科学考试常见的题型，平时要加强练习，掌握答题技巧。
3．（2025 浙江模拟）如图甲所示是健身蹦床，原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．蹦床受到的压力逐渐变小
B．运动者的速度逐渐变小
C．电流表A的示数逐渐变小，电压表V的示数逐渐变大
D．R1消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大
【答案】D
【分析】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
（1）在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数的变化；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
（3）根据P＝UI＝I2R判定R1和电路消耗的功率。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
AC、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V示数变大，故AC错误；
B、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小，故B错误；
D、电路中的电流变大，R1的电阻不变，根据P＝UI＝I2R知R1消耗的功率逐渐变大；
电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率逐渐变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，明确压敏电阻的阻值变化是解题的关键。
4．（2025 浙江模拟）滑雪者从一定高度的雪坡顶端静止自由滑下，最终停在水平雪地上（雪坡和雪地均粗糙，空气阻力忽略不计）。此运动过程中，能量变化的分析正确的是（ ）
A．整个滑行过程中滑雪者的运动状态不变
B．在雪坡滑行时，重力势能全部转化为动能
C．在水平雪地上滑行时，机械能保持不变
D．整个滑行过程中，机械能的总减少量等于克服摩擦力做的总功
【答案】D
【分析】（1）物体运动状态的变化包括：①速度大小的改变；②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化，我们就说物体的运动状态发生了改变
（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（3）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
（4）整个滑行过程中，机械能的减少量＝克服摩擦力做的功。
【解答】解：A、整个滑行过程中滑雪者的速度变大，运动状态改变，故A错误；
B、雪坡表面粗糙，下滑过程中，重力势能转化为动能和内能，故B错误；
C、雪地表面粗糙，水平滑行过程中，滑雪者受到摩擦力，动能转化为内能，故C错误；
D、整个滑行过程中，重力势能转化为内能，机械能的总减少量等于克服摩擦力做的总功，故D正确；
故选：D。
【点评】知道动能和重力势能大小的影响因素，并能利用做功改变内能解释问题是解决该题的关键。
5．（2025 金华二模）东风﹣17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升；飞行中段关闭发动机，依靠惯性飞行；飞行末段，打开发动机，急速坠落。下列说法正确的是（ ）
A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热容
B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
C．导弹飞行中段，距离地面等高的a点动能大于b点
D．飞行中段，发动机关闭，导弹机械能守恒
【答案】C
【分析】（1）单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大；
（2）燃料燃烧时化学能转化为内能；
（3）导弹飞行过程中，与空气摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减小，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等，所以b处动能较小，据此比较其在距离地面等高的a、b两点速度的大小关系。
【解答】解：A、导弹飞行时需要大量的能量，因此所用的燃料需要具有较高的热值，故A错误；
B、导弹升空，通过燃料燃烧把化学能转化为内能，气体膨胀做功，把内能转化为机械能，故B错误；
CD、导弹飞行过程中，与空气摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减小，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等，所以b处动能较小，速度较小，即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va大于vb，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了能量的转化与转移和机械能的守恒等知识，属于基础题。
6．（2025 滨江区二模）国家跳台滑雪中心主体建筑形似中国古代摆件“如意”，故被称作“雪如意”。“雪如意”其中一条主赛道的落差为115米，长度为106米。关于运动员在单板滑雪项目比赛时分析正确的是（ ）
A．从坡顶滑至底端，运动员重力势能只转化为动能
B．从坡顶滑至底端，运动员速度大小保持不变
C．下滑过程中，运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
D．滑至底端，运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性
【答案】D
【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；质量越大、高度越高，重力势能越大；
（2）物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变；
（3）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上；
（4）任何物体都具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解：A.从坡顶滑至底端，运动员重力势能转化为动能和内能，故A错误；
B.从坡顶滑至底端，运动员速度大小逐渐增大，故B错误；
C.下滑过程中，运动员受到的支持力和重力方向不相反，不是一对平衡力，故C错误；
D.滑至底端，运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了机械能大小变化分析、运动状态的判断、惯性的理解等，综合性强，但难度不大。
7．（2025 浙江二模）彩虹滑道是近几年很火的游玩项目。如图甲，游客坐在橡皮圈上，就能顺着滑道快速下滑。图乙是这个游乐项目的简化图，AB是彩虹滑道部分，BC是水平的人工草皮减速带。下面说法正确的是（ ）
A．游客坐在橡皮圈下滑时，以橡皮圈为参照物，游客是运动的
B．在BC段滑行时，速度越来越慢，橡皮圈和减速带之间的摩擦力会变大
C．从A点滑到B点，游客和橡皮圈的重力势能全都转化成其动能
D．从A点滑到C点，游客和橡皮圈的机械能会变小
【答案】D
【分析】（1）研究对象相对于参照物的位置是否变化，来判断研究对象的运动还是静止；
（2）滑动摩擦力大小与压力、接触面的粗糙程度有关；
（3）在下滑过程中，人和橡皮圈克服摩擦力做功，消耗了人和橡皮圈的重力势能。
【解答】解：
A、游客坐在橡皮圈下滑时，游客相对于橡皮圈的位置没有发生变化。根据参照物的定义，以橡皮圈为参照物，游客是静止的；故A错误。
B、在BC段滑行时，橡皮圈对减速带的压力不变，接触面的粗糙程度不变。根据影响摩擦力大小的因素，摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关，所以橡皮圈和减速带之间的摩擦力不变；故B错误。
C、从A点滑到B点，游客和橡皮圈的高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大。但是在下滑过程中，由于存在摩擦，一部分机械能会转化为内能，所以游客和橡皮圈的重力势能并没有全都转化成其动能；故C错误。
D、从A点滑到C点，整个过程中由于存在摩擦，会克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能。所以游客和橡皮圈的机械能会变小；故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、影响摩擦力的因素、功的计算等知识，难度不大。
8．（2025 上虞区二模）如图1所示，水平拉力F1作用在物体甲上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动；如图2所示，在甲上放置物体乙，水平拉力F2作用在甲上，使两物体一起沿同一水平面以速度v2向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t，忽略空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．v1一定小于v2
B．F1一定小于F2
C．F1做的功一定小于F2做的功
D．F1的功率一定小于F2的功率
【答案】B
【分析】（1）物体匀速运动时，速度大小与拉力的大小无关；
（2）摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关；
（3）功的大小与力的大小和在力的作用下移动的距离有关；
（4）功率等于功与做功所用时间的比值。
【解答】解：A、匀速运动的速度由平衡条件决定，与拉力大小无关。题目未提供速度关系的任何信息，因此无法确定速度的大小关系，故A错误；
B、物体匀速运动时，根据平衡条件可知，拉力大小等于摩擦力的大小，摩擦力与接触面的粗糙程度和压力有关，图2中的压力大于图1中的压力，即图2中的摩擦力大于图1的摩擦力，即F2大于F1，故B正确；
CD、因无法判断速度的大小关系，便不能确定路程的关系，故不能确定功的大小关系，功率等于功除以时间，即也不能确定功率的大小关系，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了力和运动的关系，功和功率的大小比较，属于中等难度题目。
9．（2025 宁波模拟）某同学放风筝，他一边奔跑一边慢慢放线，使风筝逐渐升高并稳稳地悬停在空中。在这个过程中，关于风筝受力与运动及机械能变化的情况，下列说法正确的是（ ）
A．风筝匀速上升时，线的拉力不做功
B．风筝能够悬停在空中，是因为它受到的合力为零
C．风筝受到的重力不变，因为质量不随位置的改变而改变
D．风筝的机械能增加，因为它在上升过程中动能转化为重力势能
【答案】BC
【分析】风筝匀速上升时，线对风筝的拉力向下，克服线的拉力做功。
物体处于平衡状态，它受到的合力为零。
物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度无关。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能。
【解答】解：A.风筝匀速上升时，线对风筝的拉力向下，克服线的拉力做功，故A错误；
B.风筝能够悬停在空中处于平衡状态，是因为它受到的合力为零，故B正确；
C.风筝受到的重力不变，因为质量不随位置的改变而改变，故C正确；
D.因为它在上升过程中重力势能增加，动能不变，风筝的机械能增加，并不是动能转化为重力势能，故D错误；
故选：BC。
【点评】本题考查机械能的概念及会分析物体所处的状态方向受力。
10．（2025 诸暨市模拟）如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（ ）
A．AB段拉力做功较多
B．CD段拉力做功较多
C．AB段与CD段拉力做的功一样多
D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
【答案】C
【分析】根据功的计算公式W＝Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小；
【解答】解：两次拉力的大小相等，AB＝CD，由W＝Fs可知拉力所做的功相同，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查功的大小比较，需要知道功的计算公式。
11．（2025 拱墅区二模）同学们在体育课进行铅球投掷训练，如图所示A→B表示铅球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示铅球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计，铅球是由铅和铜制成的。下列分析正确的是（ ）
A．铅球从B→C过程中，动能逐渐增大
B．铅球不会与实验室常用的稀盐酸发生反应
C．铅球从B→C→D过程中，没有力对它做功
D．听到指令后开始投掷铅球属于条件反射
【答案】D
【分析】（1）动能与质量和速度有关；
（2）根据金属活动性顺序分析；
（3）根据重力作用下是否移动距离分析解答；
（4）反射的类型分为条件反射和非条件反射．非条件反射是指人生来就有的先天性反射；条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射。
【解答】解：A．铅球从B→C过程中，高度增大，重力势能增大，速度减小，而动能减小，故A错误；
B．铅的活动性比氢强，铅球中铅会与实验室常用的稀盐酸发生反应，故B错误；
C．铅球从B→C→D过程中，受重力作用，在竖直方向移动了距离，故重力对它做功，故C错误；
D．听到指令后开始投掷铅球是出生后才有的，是在非条件反射的基础上，经过一定的过程形成的条件反射，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查功、动能、金属活动性与条件反射，属于综合题。
12．（2025 庆元县一模）杭州宇树科技研发的H1“福兮”人形机器人在2025年央视春晚上“走红”。这场表演堪称科技与传统的完美碰撞。
（1）宇树机器人表面通过添加细铝粉形成哑光涂层，形成凹凸微结构，使视觉传感器更精准捕捉机器人的形状和纹理，其原因是光在机器人表面发生了 漫 反射。
（2）若机器人手持的手绢为200克，将此手绢举高1米需克服手绢的重力做功 2 焦。
（3）机器人指尖贴仿生微沟槽（模拟指纹）是通过 增大接触面粗糙程度 来增大摩擦力，大大提高了抓手绢的成功率。
【答案】（1）漫；
（2）2；
（3）增大接触面粗糙程度。
【分析】（1）根据镜面反射和漫反射的特点来分析；
（2）根据W＝Gh来计算；
（3）根据增大或减小摩擦力的方法来分析。
【解答】解：（1）宇树机器人表面通过添加细铝粉形成哑光涂层，形成凹凸微结构，此时反射面粗糙，所以光在机器人表面发生了漫反射；
（2）将手绢质量m ＝200g换算为0.2kg；根据重力公式G＝mg（其中g取10N/kg），可得手绢的重力：G＝mg ＝0.2kg×10N/kg ＝2N，克服手绢的重力做功为W＝Gh＝2N×1m＝2J；
（3）滑动摩擦力的大小和接触面受到的压力以及接触面的粗糙程度有关，机器人指尖贴仿生微沟槽（模拟指纹）是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的。
故答案为：
（1）漫；
（2）2；
（3）增大接触面粗糙程度。
【点评】本题主要考查了镜面反射和漫反射的特点、功的计算方法、增大摩擦力的方法等相关知识，掌握学科基础知识即可解答。
13．（2025 莲都区二模）如图所示，小科设计了两种测量摩擦力的方法。
（1）图甲中，根据 二力平衡 原理，测量时必须沿水平方向匀速拉动木块才能测出木块受到的摩擦力。
（2）图乙中，将木块A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计拉（B不会从A上落下），当A被匀速拉动5cm时，弹簧测力计a的示数为30N，弹簧测力计b的示数为90N，则B受到的摩擦力方向是 水平向右 ，物体A克服地面摩擦力所做的功是 3 J。
【答案】（1）二力平衡；
（2）水平向右；3。
【分析】（1）沿水平方向拉动木块，让木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；
（2）对物体B进行受力分析，并结合二力平衡的条件判断出A、B间的滑动摩擦力；对A进行受力分析，A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和桌面、B分别对A向左的摩擦力，根据W＝fs求出物体A克服地面摩擦力所做的功。
【解答】解：（1）实验中必须沿水平方向匀速拉动木块，木块受到拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件得到拉力和摩擦力大小相等；
（2）对B进行受力分析，当A被拉动时，B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力，由于B处于静止状态，因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力，即f1＝Fa＝30N，由力的作用相互性可知B对A的摩擦力是30N，物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和桌面、B分别对A向左的摩擦力，由力的平衡得到A受到地面的摩擦力f2＝Fa﹣f′1＝90N﹣30N＝60N，物体A克服地面摩擦力所做的功W＝f2s＝60N×0.05m＝3J。
故答案为：（1）二力平衡；
（2）水平向右；3。
【点评】本题考查摩擦力和功的计算，属于综合题。
14．（2025 仙居县二模）小科用如图甲所示的方式把重为700N货物搬往高台，发现非常吃力，于是他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，斜面长2m、高1m，然后站在高台上借助一根绳子沿斜面把货物拉上了高台，拉力做功为1000J。
（1）小科将货物沿斜面拉上高台所做的有用功为 700 J。
（2）货物受到斜面的摩擦力大小为 150 N。
（3）利用斜面搬运货物的优点是 可以省力 。
【答案】（1）700；（2）150；（3）可以省力
【分析】（1）利用W＝Gh计算克服物体重力做的有用功；
（2）已知物体在斜面上拉力做的总功，拉力做的额外功W额＝W总﹣W有，利用W额＝fs计算斜面上物体受到的摩擦力；
（3）使用斜面的好处是省力。
【解答】解：（1）克服物体重力做的有用功：
W有＝Gh＝700N×1m＝700J，
（2）拉力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝1000J﹣700J＝300J，
由W额＝fs可得斜面上物体受到的摩擦力：
f150N，
（3）利用斜面搬运货物的优点是省力。
故答案为：（1）700；（2）150；（3）可以省力。
【点评】本题考查了斜面特点，以及使用斜面时有用功、额外功、摩擦力的计算，属于基础题目。
15．（2025 浙江模拟）某科研小组研发了一款能跨越障碍的玩具车，其中三个轮子的大小、材料等皆相同。当它遇到障碍物时，会将车轮依次抬起并从障碍上方绕过（如图所示），在抬轮的不同阶段各个车轮受到的压力大小如表所示。
压力（N） 抬前轮 抬中轮 抬后轮
前轮 0 448 20
中轮 854 0 754
后轮 65 431 0
（1）小组同学控制玩具车刹车后，玩具车不会马上停下而会继续向前运动一段距离，这是因为玩具车具有 惯性 。
（2）在玩具车遇到障碍物，车轮依次抬起绕过障碍物的过程中，形变程度最大的车轮是 中轮 。
（3）玩具车在匀速直线前进时受到2N的摩擦力，当其前进5m时，牵引力所做的功为 10J 。
【答案】（1）惯性；
（2）中轮；
（3）10J。
【分析】（1）物体具有保持原有运动状态的性质，即惯性；
（2）当车轮依次抬起时前轮时，中轮承受的压力最大，据形变程度与压力有关，得形变最大的车轮；
（3）玩具车匀速运动时，牵引力等于摩擦力，由W＝Fs可得牵引力做功。
【解答】解：（1）物体具有保持原来运动状态的性质，即惯性，当玩具车刹车后，会继续向前运动一段距离，就是因为玩具车具有惯性；
（2）根据表格数据，当车轮依次抬起时前轮时，中轮承受的压力最大为854牛，形变程度与压力有关，故形变最大的车轮是中轮；
（3）玩具车匀速运动时，牵引力等于摩擦力即F＝f＝2N，牵引力做功：W＝Fs＝2N×5m＝10J。
故答案为：（1）惯性；（2）中轮；（3）10J。
【点评】本题是基础的力学综合题，涉及惯性、形变、二力平衡和功的计算，难度不大。
16．（2025 德清县二模）在某次跳伞训练过程中，一体重为500牛的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，速度与时间的关系如图，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒，跳伞装备重力忽略不计。
（1）在这个过程中运动员的机械能 变小 （选填“变小”、“变大”）。
（2）15秒至30秒运动员受到的重力 等于 阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）前15秒运动员重力做功的功率为 7000 瓦。
【答案】（1）变小；（2）等于；（3）7000。
【分析】（1）在跳伞过程中，由于要克服阻力做功，运动员的部分机械能转化为内能，可知其机械能减小；
（2）15秒至30秒运动员做匀速直线运动，其受到的重力和阻力是一对平衡力，可知重力等于阻力；
（3）由W＝Gh得到前15秒运动员重力做的功，由P得到前15秒运动员重力做功的功率。
【解答】解：
（1）在跳伞过程中，由于要克服阻力做功，运动员的部分机械能转化为内能，所以其机械能变小；
（2）15秒至30秒运动员做匀速直线运动，其受到的重力和阻力是一对平衡力，重力等于阻力；
（3）前15秒运动员的重力做功W＝Gh＝500N×210m＝105000J，
前15秒运动员重力做功的功率为P7000W。
故答案为：（1）变小；（2）等于；（3）7000。
【点评】本题考查机械能的变化、二力平衡的应用、功率的计算，难度不大。
17．（2025 瑞安市二模）据报道，截至2025年海洋中累积的塑料总量约为3800～4000万吨，其中40%的塑料最终会沉入海底。某科研小组研发了一款仿生机械鱼来“吞食”海底塑料，相关参数见下表。机械鱼通过前进、后退“吞食”海底塑料；当鱼“胃部”载满塑料后，液压式活塞泵通过将油注入外部油囊增大油囊的体积，从而实现上浮。（海水密度以1.0×103千克/米3计算）
型号：仿生机械鱼N1
空载质量（含油） 100千克
空载机械鱼排水体积（油囊中无油） 0.08米3
最大载重量 20千克
续航时间 4小时
（1）空载的机械鱼从海平面到达水下40米的海域工作，该过程重力所做的功为 4×104 焦。
（2）机械鱼“吞食”塑料达到最大载重量时，若要让机械鱼上浮至水面，则外部油囊的体积至少需要达到多少米3？
（3）有人认为使用水代替油，也能够通过液压式活塞泵实现机械鱼的上浮与下沉，理由是 液压式活塞泵通过将水注入（抽出）外部油囊改变油囊的体积而改变自身受到浮力，从而实现上浮与下沉 。
【答案】（1）4×104；
（2）外部油囊的体积至少需要达到0.04m3；
（3）液压式活塞泵通过将水注入（抽出）外部油囊改变油囊的体积而改变自身受到浮力，从而实现上浮与下沉。
【分析】（1）根据W＝Gh＝mgh计算空载的机械鱼从海平面到达水下40米的海域工作，该过程重力所做的功；
（2）机械鱼上浮至水面时受到的浮力等于总重力，根据阿基米德原理列方程可得V排，进一步计算外部油囊的体积至少需要达到多少；
（3）物体受到的浮力大于重力，物体上浮，物体受到的浮力小于重力，物体下沉，根据阿基米德原理可知改变物体排开液体的体积可以改变浮力。
【解答】解：（1）空载的机械鱼从海平面到达水下40米的海域工作，该过程重力所做的功为W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×40m＝4×104J；
（2）机械鱼上浮至水面时受到的浮力等于总重力，即F浮＝G′，则ρ水V排g＝m′g，代入数据可得1.0×103kg/m3×V排×10N/kg＝（100kg+20kg）×10N/kg，解方程可得V排＝0.12m3，
则外部油囊的体积至少需要达到ΔV＝V排﹣V＝0.12m3﹣0.08m3＝0.04m3；
（3）用水代替油，液压式活塞泵通过将水注入外部油囊增大油囊的体积从而增大自身受到浮力，当浮力大于重力时机械鱼上浮；
液压式活塞泵通过将水注抽出外部油囊减小油囊的体积从而减小自身受到浮力，当浮力小于重力时机械鱼下沉。
答：（1）4×104；
（2）外部油囊的体积至少需要达到0.04m3；
（3）液压式活塞泵通过将水注入（抽出）外部油囊改变油囊的体积而改变自身受到浮力，从而实现上浮与下沉。
【点评】本题考查做功公式、重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的灵活运用。
18．（2025 嵊州市二模）在某城市的智能交通示范区域，“萝卜快跑”自动驾驶出租车正在进行运营测试，标志着无人驾驶技术迈入商业化运营的新阶段。该车部分参数如下：
电池容量（kW h） 60
最大牵引力（N） 480
能量转化效率 80%
（1）该电车采用磷酸铁锂电池，充电时其反应原理为：LiFePO4FePO4+Li，该反应的基本反应类型是 分解反应 。
（2）请写出电动汽车行驶时的能量转化过程： 电能转化为机械能 。
（3）若“萝卜快跑”自动驾驶出租车以最大牵引力匀速行驶，理论上充满电时最远能行驶多少千米？
【答案】（1）分解反应；
（2）电能转化为机械能；
（3）若“萝卜快跑”自动驾驶出租车以最大牵引力匀速行驶，理论上充满电时最远能行驶360km。
【分析】（1）磷酸铁锂电池充电时属于分解反应；
（2）电车行驶时电能转化为机械能；
（3）根据效率公式和功的公式进行计算。
【解答】解：（1）该电车采用磷酸铁锂电池，充电时其反应原理为：LiFePO4FePO4+Li，该反应的基本反应类型是分解反应。
（2）电动汽车行驶时的能量转化过程：电能转化为机械能。
（3）根据得到：；
W有＝Fs；理论上充满电时最远能行驶的距离为：。
答：（1）分解反应；
（2）电能转化为机械能；
（3）若“萝卜快跑”自动驾驶出租车以最大牵引力匀速行驶，理论上充满电时最远能行驶360km。
【点评】本题考查的是电动机工作时的能量转化；会根据效率和功的公式进行计算。
19．（2025 莲都区二模）未来已来，即将开启“飞的”时代。图甲是未来的场景，图乙是中国某公司设计的一款电动飞行汽车，不仅能在地上跑还能在天上飞。在陆地行驶时最大机械功率为100kW，空中飞行时最大机械功率为200kW。若陆地行驶最大速度为25m/s，飞行时最大水平速度为40m/s。
（1）电动飞行汽车采用仿生学设计，其机翼形状模仿鸟类翅膀的流线型结构，以减少空气阻力。请再列举一种鸟类适应飞行的生理特征（写出一点即可） 翅膀上凸下平 。
（2）陆地行驶：若该车以最大机械功率、最大速度匀速行驶，求汽车的牵引力大小。
（3）空中飞行：丽水到杭州的直线距离大约为200千米，若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快多少时间到达？
【答案】（1）翅膀上凸下平。
（2）汽车的牵引力大小是4000N。
（3）若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快5000s时间到达。
【分析】（1）根据流体的压强随流速的增大而减小分析；
（2）根据PFv分析解答；
（3）根据速度公式v计算时间。
【解答】解：（1）鸟类翅膀上凸下平，利用上方空气流速快，压强小产生升力可以滑翔。
（2）根据PFv，代入数据有：
100×103W＝F×25m/s；
解得牵引力F＝4000N；
（3）若电动飞行汽车开启飞行模式，速度最大v＝40m/s；
根据v知，
最短时间t5000s。
答：（1）翅膀上凸下平。
（2）汽车的牵引力大小是4000N。
（3）若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快5000s时间到达。
【点评】本题考查流体压强与功率、速度等，属于中档题。
20．（2025 婺城区二模）同学们在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习：如图甲，往550mL的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空；小科同学利用汽水瓶等材料制作了水火箭的箭体部分，结构如图乙所示。请回答：
（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为 物体间力的作用是相互的 。
（2）若水火箭箭体部分发射前的总质量为2kg，当它竖直上升至10m高时，若不计空气阻力，则其克服自身重力所做的功 小于 （填“大于”“等于”或“小于”）200J。
（3）图丙为水火箭发射后的v﹣t图像，则水火箭到达最高点的时刻是 t2 （填“t1”“t2”或“t3”）。
（4）小科认为可以更换“燃料”，将水替换为其他液体，利用化学反应增加瓶内的气压，从而使水火箭飞得更高更远。请你提出一种可行的方案： 过氧化氢替换水，利用过氧化氢与催化剂反应可产生更多的气体 。
【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）小于；（3）t2；（4）过氧化氢替换水，利用过氧化氢与催化剂反应可产生更多的气体。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；力能改变物体的运动状态；
（2）根据G＝mg计算水火箭的重力；根据W＝Gh计算克服重力做的功；
（3）分析水火箭重力和推力大小关系，结合图像中速度变化判断水火箭最高点的时刻；
（4）用过氧化氢替换水，利用过氧化氢与催化剂反应可使箭体内产生更多的气体，从而增加内部的压力，火箭的发射效果更好。
【解答】解：（1）水火箭上升时，瓶内的水向下喷出，同时水火箭向上运动，这是因为物体间力的作用是相互的。
（2）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；
（3）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，此时受到平衡力；根据图乙可知，t1时刻时，火箭的速度最大，则此时它受到平衡力；t1﹣t2速度仍为正值，火箭向上做减速运动，t2时刻速度减为0，此时为最高点；
（4）用过氧化氢替换水，利用过氧化氢与催化剂反应可使箭体内产生更多的气体，从而增加内部的压力，火箭的发射效果更好。
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）小于；（3）t2；（4）过氧化氢替换水，利用过氧化氢与催化剂反应可产生更多的气体。
【点评】本题考查了物体间力的相互作用、重力和功的计算公式等知识的应用，正确分析速度和时间的图像是解题的关键。
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