三年（2023-2025）中考科学真题分类汇编5 功和机械能
一、真题回顾
1．（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
【知识点】机械能守恒
【解析】【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】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。
故答案为：B。
2．（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
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】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。
故选D。
3．（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
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】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。
故选D。
4．（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
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】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。
故答案为：B
5．（2023·舟山）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是（ ）
A．人用力搬石头，没有搬动
B．叉车把货物从地面抬升到一定高度
C．人拎着书包沿楼梯走上二楼
D．人推小车通过一段距离
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的概念是物体受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离。
【解答】做功的概念是物体受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离；所以A中只有力，没有在力的方向上移动一段距离，A不做功；
故答案为：A.
6．（2023·丽水）重为0.027牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙)。
（1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 焦；
（2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 。
【答案】（1）0.0108
（2）水
【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】本题主要考查机械能的知识，机械能是由物体的势能和动能组成的；机械能守恒定律是指除重力或弹力不做功时，其机械能的大小不变。
【解答】（1）由图甲可知，A和B的动能相同，减小的重力势能等于减小的机械能=0.027N·0.4m=0.0108J；
（2） 乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大 ，此时杯中的水对乒乓球有浮力，故此时对乒乓球做功的物体是水；
故答案为：（1）0.0108；（2）水
7．（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
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（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。
8．（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。
【答案】（1）B
（2）v= =90千米/时
90千米时<120千米时，没有超速。
（3）因为匀速直线运动，所以F=f
f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103千克×10牛/千克=3×103牛
W=Fs=3×103牛×3×103米=9×106焦
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）动能与物态的质量和速度有关，即质量越大，速度越大，则动能越大；
（2）首先根据计算出房车行驶的速度，再与限速分析解答；
（3）首先根据f=0.1G计算房车受到的阻力，再根据二力平衡的知识F=f计算房车受到的牵引力，最后根据W=Fs计算牵引力做的功。
【解答】（1）在高速上，汽车的速度越大，则动能越大，发生碰撞时破坏力越大，因此高速上限速。
故选B。
9．（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。
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
完成下列问题：
（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）v= 5m/s=18km/h
t= =0.2h
（2）F =G =mg =56kg×10N/kg= 560N
S= =0.08m2
（3）∵匀速
∴F=G= 560N
P= = Fv= 560N×1.2m/s= 672W
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算无人机需要的时间；
（2）首先根据F=G=mg计算无人机对地面的压力，再根据计算无人机对地面的压强；
（3）当无人机匀速上升时，首先根据二力平衡的知识F=G计算无人机的升力，再根据P=Fv计算无人机的功率。
二、对点训练
10．（2025九下·鹿城模拟）如图为游乐园中的“空中飞人”项目：甲躺在弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度，以下方法无效的是（）
A．仅增加乙的体重 B．仅增加甲的体重
C．仅增加乙起跳速度 D．仅增加跳板的高度
【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能与物体质量和速度有关 ，重力势能与物体质量和高度有关Ep=mgh ，弹性势能与物体弹性形变程度有关，在本题中乙跳下过程重力势能或动能转化为弹性垫的弹性势能，再转化为甲的机械能使甲弹起。
【解答】A、仅增加乙的体重，乙的重力势能增大，可使甲弹起更高，故该选项错误。
B、仅增加甲的体重，在获得相同能量时，甲弹起高度会降低，无法提高弹起高度，故该选项正确。
C、仅增加乙起跳速度，乙的动能增大，可使甲弹起更高，故该选项错误。
D、仅增加跳板的高度，乙的重力势能增大，可使甲弹起更高，故该选项错误。
故答案为：B。
11．功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是( )
A．人用力搬石头，没有搬动
B．叉车把货物从地面抬升到一定高度
C．人拎着书包沿楼梯走上二楼
D．人推小车通过一段距离
【答案】A
【知识点】功；力是否做功的判断
【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：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。二者缺一不可。
（2）需要根据做功的两个必要因素，对每个选项进行分析，判断力是否对物体做功。
【解答】A、人用力搬石头，没有搬动，人对石头施加了力，但石头在力的方向上没有移动距离，不满足做功的两个必要因素，所以力对物体没有做功，故该选项正确。
B、叉车把货物从地面抬升到一定高度，叉车对货物施加了向上的力，货物在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以力对物体做了功，故该选项错误。
C、人拎着书包沿楼梯走上二楼，人对书包施加了向上的力，书包在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以力对物体做了功，故该选项错误。
D、人推小车通过一段距离，人对小车施加了向前的力，小车在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以力对物体做了功，故该选项错误。
故答案为：A。
12．（2025九上·拱墅期末）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是
A．水的机械能始终保持不变
B．水的重力势能增大，动能减小
C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能
D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；
机械能是动能与势能的和。
水轮机发电时，将机械能转化为电能。
【解答】A、水轮机带动发电机发电时，水的机械能转化为电能，水的机械能减少，故A错误；
B、水经水轮机流到下游的过程中，水的高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，故B错误；
C、水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能，故C正确；
D、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故D错误。
故答案为： C。
13．（2025·温州模拟）如图是物体在运动过程中动能 随时间t变化的曲线，该物体最有可能是( )
A．竖直向上垫起的排球 B．离开脚后在地上滚动的足球
C．斜向上用力抛出的铅球 D．从空中自由下落的篮球
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】斜抛到最高点时，物体的速度不为零，所以动能不为零，但此时动能最小。
【解答】由图可知，动能先减小后变大。
A、竖直向上垫起的排球，向上运动时，动能转化为重力势能，可知动能减小，最高点动能为零，向下运动，重力势能转化为动能，动能变大，故A错误；
B、离开脚后在地上滚动的足球，在摩擦力的作用下做减速运动，动能减小到零，故B错误；
C、斜向上用力抛出的铅球，向上运动时，动能转化为重力势能，可知动能减小，最高点动能不为零，向下运动，重力势能转化为动能，动能变大，故C正确；
D、从空中自由下落的篮球，重力势能转化为动能，动能逐渐变大，故D错误。
故答案为：C。
14．（2025·浙江模拟）体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B 点的机械能相等，则在A 点弧线l的机械能大于弧线2
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度有关；
（3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】A、篮球上升时，重力势能增加，动能减小，篮球下落时重力势能减小，动能增加；整个过程因不能忽略空气阻力，故因克服空气阻力做功，部分械能转化为内能，机械能减小，A错误；
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，B错误；
C、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故C错误；
D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在B点的机械能相等，则在A点的机械能弧线1大于弧线2，故D正确。
故答案为：D。
15．（2025·温州模拟）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从B点运动到C点，重力势能和动能都增加
B．在最高点C时，弹性势能达到最大值
C．人从A点运动到B点，动能减小
D．人上升和下降时最大速度不同
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、人在B点时速度最快，动能最大，人从B点运动到C点，动能减小；由于高度增加，重力势能增加，故A错误；
B、人在B点时速度最大，此时弹力与人的重力相等，此时弹性绳对人还有弹力，继续向上运动的过程中，弹性绳恢复原状，之后，人由于惯性继续向上运动至最高点，动能转化为重力势能，所以最高点C时，弹性势能为0，故B错误；
C、人在B点时速度最快，动能最大，人从A点运动到B点，动能增大，故C错误；
D、上下震荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故D正确。
故答案为：D。
16．（2025·上虞二模）如图甲所示，水平拉力 F1作用在物体A上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运 动；如图乙所示，在A 上放置物体B，水平拉力 作用在 A 上，使两物体一起以速度 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
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】物体不受力或受平衡力时，运动状态不会发生改变，将保持静止或做匀速直线运动。
【解答】A、物体做匀速直线运动，说明受力平衡，不能判断速度大小关系，故A错误；
B、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，接触面的粗糙程度不变，压力越大，滑动摩擦力越大可知图乙中A受到的摩擦力更大，物体做匀速直线运动，受力平衡，摩擦力等于拉力，可知图乙中的拉力更大，即，故B正确；
C、，由于无法确定速度大小关系，所以不能确定功的大小关系，故C错误；
D、功率，由于不能确定力的大小关系，所以不能确定功率的大小关系，故D错误。
故答案为：B。
17．（2025·温州模拟）在智能仓储物流中心，自动导引车承担货物搬运任务，极大提升了仓储运转效率。
（1）自动导引车在高速行驶转弯时，车上货物有时会向外侧滑落，这是因为货物具有 。
（2）若自动导引车满载货物后，沿水平轨道匀速行驶80米抵达指定货位，在此期间它受到的阻力是 200 牛，那么自动导引车行驶的动力为 牛，它克服阻力所做的功是 焦。
【答案】（1）惯性
（2）200；16000
【知识点】惯性；二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）惯性是物质的属性，任何物质均具有惯性。
（2）平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
（3）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
【解答】（1）货物具有惯性，能保持原来的运动状态，所以自动导引车在高速行驶转弯时，车上货物有时会向外侧滑落。
（2）自动导引车做匀速直线运动，说明受力平衡，动力等于摩擦阻力，阻力为200N，可知动力也为200N。
（3）克服阻力所做的功。
18．（2026九上·吴兴期末）“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置了电磁弹射系统。电磁弹射系统是舰载机起飞装置，它利用强大的电流和磁场推动飞机高速前进，直至起飞。电磁弹射系统单次弹射前可储存1.2×108J的能量。弹射时，该系统在3s内将这部分能量的60%用于加速舰载机，最终使其获得240km/h的起飞速度。
（1）电磁弹射系统工作时主要是将储备的能量转化为 能。
（2）电磁弹射系统对舰载机做功的平均功率为多大
（3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法各有利弊。下列说法均为客观事实，请从中选出支持电磁弹射技术的是____。
A．电磁弹射器的质量和占用空间小
B．电磁弹射器造价高，且耗电量大
C．电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快
D．电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低
【答案】（1）机械
（2）解： 电磁弹射储备能量一次为W总=1.2×108J，
3s内释放能量的60%，则对舰载机做的功W=W总×60%=1.2×108J×60%=7.2×107J，
则平均功率。
（3）A；C
【知识点】功率；功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）首先根据W=W总计算对舰载机做的功，然后根据计算平均功率；
（3）凡是描述的电磁弹射器的优点的选项，就是支持这个技术的。
【解答】（1） 电磁弹射系统工作时，消耗电能，获得机械能，即主要是将储备的能量转化为机械能。
（3） A.电磁弹射器的质量和占用空间小，描述的它的优点，故A符合题意；
B.电磁弹射器造价高，且耗电量大，描述它的缺点，故B不合题意；
C.电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快，描述的它的优点，故C符合题意；
D.电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低，描述它的缺点，故D不合题意。
故选AC。
19．（2025·浙江模拟）“智能手环”是……种穿戴式智能设备(如图1)，具有计步统计等多项功能，手环内有一缠绕着线圈的密闭空心塑料管，塑料管内置有一小块磁体。
（1）若跑步时戴紧手环，以佩戴者手腕为参照物，智能手环是 (填“运动”或“静止”)的。
（2）跑步时塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 的原理。
（3）某同学的质量为50 kg，步行1min后，手环显示步数是180步(一步距离为0.5m)。该同学根据自己的腿长和步距画出了如图2所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。则他步行时克服重力做功的功率是 W。
【答案】（1）静止
（2）电磁感应
（3）75
【知识点】参照物及其选择；电磁感应；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）运动和静止是相对的，物体与参照物之间的空间位置没有发生改变，则物体是静止的，物体与参照物之间的空间位置发生改变，则物体是运动的。
（2）将机械能转化为电能，能量转化形式与发电机原理相同，原理是电磁感应。
（3）根据图示结合勾股定理计算重心上升的高度，结合功率计算公式计算功率大小。
【解答】（1）手环与手腕之间的空间位置没有发生改变，可知以手腕为参照物，手环是静止的。
（2）运动时，机械能转化为电能，可知原理是电磁感应。
（3）由图可知，行走时，重心高度变化为，克服重力做功的功率。
20．（2025·温州模拟）如图所示，单摆小球从左侧A点由静止释放经过最低点B然后到达右侧最高点C点(忽略绳子形变)。
（1）小球摆动到 点时动能最大；
（2）若小球到达C点时，所受的外力突然全部消失，则小球将 。
（3）由图分析可知，小球从A点运动到C点过程中，机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】（1）B
（2）静止
（3）不守恒
【知识点】牛顿第一定律；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度大小有关；
（2）根据牛顿第一定律分析解答；
（3）比较C点和A点的高度大小，从而比较机械能大小，进而确定机械能是否守恒即可。
【解答】 （1）小球的质量一定，B点时高度最小，速度最大，此时动能最大；
（2）当小球到达C点最高点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失。根据牛顿第一定律可知，小球将处于静止状态；
（3）根据图片可知，C点高度低于A点高度，则C点的机械能小于A点的机械能，那么小球从A运动到C过程中机械能是不守恒的。
21．（2025·温州模拟）某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关 于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 。
（4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由： 。
【答案】（1）不变
（2）让保龄球从同一位置由静止释放
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多
（4）不能，因为保龄球能到达的最高点低于塑料瓶的位置
【知识点】动能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】（1）只有机械能之间的相互转化时，机械能守恒。
（2）保龄球从同一位置由静止释放，到达水平面时速度相同，因为转化为重力势能相同，球的动能相同。
（3）根据图乙进行分析，可知角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，据此进行推测。
（4）机械能守恒，所以保龄球能到达的右侧的最高点与Q点等高。
【解答】（1）不考虑阻力，则机械能没有转化为其他形式的能，只有机械能内部转化，可知机械能不变。
（2）让保龄球从同一位置由静止释放，保龄球达到水平面是的初速度相同。
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，故推测若角度为零，则保龄球撞击的塑料瓶数量最多。
（4）将保龄球置于Q 点由静止释放，机械能守恒，在右侧保龄球能到达的最高点与Q点等高，撞击不到塑料瓶，所以不能完成实验。
22．（2024·鹿城模拟）一根长为L，质量为m的均匀木杆平放在地面上，现使木杆立起来，推力F与杆始终垂直。
（1）力F至少需要对木杆做多少功？
（2）设木杆立起来的过程中与水平面的夹角为θ，试推导出某一时刻F的表达式，并说明随θ增大，F大小如何改变。
【答案】（1）
（2），当增大到90时，F一直减小
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）根据图示杠杆重心位置的改变确定杆移动的距离，然后根据W=Gh求出力F至少对杆做的功；
（2）根据杠杆平衡的条件，结合直角三角函数可知拉力与θ的关系。
23．（2026九上·瑞安月考）为探究动能大小的影响因素，小科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/厘米 图钉起始插入深度/厘米 图钉碰撞后插入深度/厘米
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）根据实验数据，小科认为：质量越大，动能越大。他的依据是 。
（3）探究动能大小的影响因素时，小明认为采用图乙的方案更好，请说明理由 。
（4）下列选项中，与判断小球动能大小的方法相同的有____。
A．通过保持电压一定来探究电流与电阻的关系
B．通过观察灯泡亮度来比较灯泡的实际功率
C．观察下落小球撞出沙坑深度来判断重力势能大小
D．用一条带有箭头的直线来表示光的传播径迹和方向
【答案】（1）小球到达水平面的初速度相同
（2）对比①②③三组实验，小球质量越大，图钉碰撞后插入深度越大。可以通过计算多根图钉插入深度的平均、总和等数据减少误差
（3）使用图乙可以比较相同位置图钉碰撞后的深度更准确
（4）B；C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则速度越大。
（2）在实验中，小球撞击图钉，图钉插入橡皮泥，图钉插入的深度越大，说明小球的动能越大，根据表格数据分析；
（3）甲中只有一个图钉，乙中图钉较多，可以借助更多的图钉准确反映小球动能大小；
（4）分析各个选项的实验中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1） 实验中①②③组小球从同一高度静止释放，目的是利用重力势能转化为动能的过程，确保小球到达水平面时的速度相同，从而排除速度对动能的影响，单独探究质量与动能的关系。
（2） 实验中通过图钉插入橡皮泥的深度反映动能大小（深度越大，动能越大）。数据表明：
质量5g时，插入深度2.5cm；
质量15g时，插入深度6.5cm；
质量20g时，插入深度8.5cm。
说明在速度相同条件下，质量越大，动能越大。
（3） 探究动能大小的影响因素时，小明认为采用图乙的方案更好， 理由是：使用图乙可以比较相同位置图钉碰撞后的深度更准确。
（4） 在实验中，用图钉碰撞后的深度来反映小车动能的大小，采用的是转换法。
A.保持电压不变，探究通过导体的电流与电阻的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意；
B.探究电功大小跟哪些因素有关时，通过小灯泡的亮度来比较电功大小是一种转换法，故B符合题意；
C.通过小球撞出的沙坑深度反映重力势能的大小，采用的是转换法，故C符合题意；
D.用一条带有箭头的直线来表示光的传播径迹和方向，采用的是模型法，故D不符合题意。
故选BC。
24．（2021·嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼，如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 (选填“左”或“右”)移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作
【答案】（1）右
（2）解：W=Fs=500N×0.06m=30J
答：完成一个握手动作做功30J
（3）解：
答：饮用可乐后获得的能量相当于完成握手动作1800次的能量
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件分析；
（2）根据W=Fs计算一个握力动作所做的功；
（3）首先用获得的能量×10%得到握力做的总功，再用握力做的总功除以一次握力做的功得到次数。
【解答】（1）根据图片可知，O点为支点，弹簧对杠杆施加阻力，手对杠杆施加动力。根据F1L1=F2L2可知，在弹簧拉力F2和动力臂L1不变的情况下，要减小动力F1就必须减小阻力臂L2，即将弹簧下端向右移动。
（2）完成一个握力动作做功：W=Fs=500N×0.06m=30J；
（3）消耗这些能量需要完成题(2)中的握力动作的个数： 。
25．（2025·浙江模拟）学校工地上的“塔吊”引起小科同学的兴趣。如图甲是“塔吊”示意图，AB是竖直支架，AC、AD为钢丝绳；O为支点，C端装有配重，E处装有小车可在O、D两点间移动，小车内部滑轮组结构如图乙所示，OD=20m，OE=10m。当载重小车在 D点时，能安全起吊最大质量为1000kg的重物。某次作业时，塔吊在E处将3000N的重物向上吊起，此过程中重物高度随时间的变化如图丙所示，塔吊、钢绳、小车和滑轮组的重力与摩擦忽略不计。
（1）此次作业中，图乙中拉力 F的大小为 。
（2）计算整个过程中塔吊对重物做的功。
（3）为保证安全，求塔吊在 E 处能够吊起的重物的最大重力为多少。
【答案】（1）1000N
（2）解： 整个过程中塔吊对重物做的功 W=Gh=3000N×15m=45000J；
（3）解：当载重小车在 D点时，由杠杆平衡条件可知， OD，
则FD=GD= mg=1000kg×10N/ kg=10000N，
当载重小车在E点时.
则有 ，
即10000N
故 。
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】 （1）根据滑轮组装置确定绳子股数，塔吊、钢绳、小车和滑轮组的重力与摩擦忽略不计，利用求出拉力F的大小；
（2）根据图丙重物上升的高度，利用W=Gh求出整个过程中塔吊对重物做的功；
（3）当滑轮组移到E点时，配重不变，由杠杆平衡条件即可解答。
【解答】 （1）由图乙可知，承担重力的绳子段数n=3，
塔吊、钢绳、小车和滑轮组的重力与摩擦忽略不计，
拉力F的大小为：。
1 / 1三年（2023-2025）中考科学真题分类汇编5 功和机械能
一、真题回顾
1．（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
2．（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
3．（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
4．（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
5．（2023·舟山）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是（ ）
A．人用力搬石头，没有搬动
B．叉车把货物从地面抬升到一定高度
C．人拎着书包沿楼梯走上二楼
D．人推小车通过一段距离
6．（2023·丽水）重为0.027牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙)。
（1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 焦；
（2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 。
7．（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。
8．（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。
9．（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。
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
完成下列问题：
（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？
二、对点训练
10．（2025九下·鹿城模拟）如图为游乐园中的“空中飞人”项目：甲躺在弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度，以下方法无效的是（）
A．仅增加乙的体重 B．仅增加甲的体重
C．仅增加乙起跳速度 D．仅增加跳板的高度
11．功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是( )
A．人用力搬石头，没有搬动
B．叉车把货物从地面抬升到一定高度
C．人拎着书包沿楼梯走上二楼
D．人推小车通过一段距离
12．（2025九上·拱墅期末）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是
A．水的机械能始终保持不变
B．水的重力势能增大，动能减小
C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能
D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
13．（2025·温州模拟）如图是物体在运动过程中动能 随时间t变化的曲线，该物体最有可能是( )
A．竖直向上垫起的排球 B．离开脚后在地上滚动的足球
C．斜向上用力抛出的铅球 D．从空中自由下落的篮球
14．（2025·浙江模拟）体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B 点的机械能相等，则在A 点弧线l的机械能大于弧线2
15．（2025·温州模拟）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从B点运动到C点，重力势能和动能都增加
B．在最高点C时，弹性势能达到最大值
C．人从A点运动到B点，动能减小
D．人上升和下降时最大速度不同
16．（2025·上虞二模）如图甲所示，水平拉力 F1作用在物体A上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运 动；如图乙所示，在A 上放置物体B，水平拉力 作用在 A 上，使两物体一起以速度 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
17．（2025·温州模拟）在智能仓储物流中心，自动导引车承担货物搬运任务，极大提升了仓储运转效率。
（1）自动导引车在高速行驶转弯时，车上货物有时会向外侧滑落，这是因为货物具有 。
（2）若自动导引车满载货物后，沿水平轨道匀速行驶80米抵达指定货位，在此期间它受到的阻力是 200 牛，那么自动导引车行驶的动力为 牛，它克服阻力所做的功是 焦。
18．（2026九上·吴兴期末）“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置了电磁弹射系统。电磁弹射系统是舰载机起飞装置，它利用强大的电流和磁场推动飞机高速前进，直至起飞。电磁弹射系统单次弹射前可储存1.2×108J的能量。弹射时，该系统在3s内将这部分能量的60%用于加速舰载机，最终使其获得240km/h的起飞速度。
（1）电磁弹射系统工作时主要是将储备的能量转化为 能。
（2）电磁弹射系统对舰载机做功的平均功率为多大
（3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法各有利弊。下列说法均为客观事实，请从中选出支持电磁弹射技术的是____。
A．电磁弹射器的质量和占用空间小
B．电磁弹射器造价高，且耗电量大
C．电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快
D．电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低
19．（2025·浙江模拟）“智能手环”是……种穿戴式智能设备(如图1)，具有计步统计等多项功能，手环内有一缠绕着线圈的密闭空心塑料管，塑料管内置有一小块磁体。
（1）若跑步时戴紧手环，以佩戴者手腕为参照物，智能手环是 (填“运动”或“静止”)的。
（2）跑步时塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 的原理。
（3）某同学的质量为50 kg，步行1min后，手环显示步数是180步(一步距离为0.5m)。该同学根据自己的腿长和步距画出了如图2所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。则他步行时克服重力做功的功率是 W。
20．（2025·温州模拟）如图所示，单摆小球从左侧A点由静止释放经过最低点B然后到达右侧最高点C点(忽略绳子形变)。
（1）小球摆动到 点时动能最大；
（2）若小球到达C点时，所受的外力突然全部消失，则小球将 。
（3）由图分析可知，小球从A点运动到C点过程中，机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
21．（2025·温州模拟）某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关 于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 。
（4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由： 。
22．（2024·鹿城模拟）一根长为L，质量为m的均匀木杆平放在地面上，现使木杆立起来，推力F与杆始终垂直。
（1）力F至少需要对木杆做多少功？
（2）设木杆立起来的过程中与水平面的夹角为θ，试推导出某一时刻F的表达式，并说明随θ增大，F大小如何改变。
23．（2026九上·瑞安月考）为探究动能大小的影响因素，小科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/厘米 图钉起始插入深度/厘米 图钉碰撞后插入深度/厘米
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）根据实验数据，小科认为：质量越大，动能越大。他的依据是 。
（3）探究动能大小的影响因素时，小明认为采用图乙的方案更好，请说明理由 。
（4）下列选项中，与判断小球动能大小的方法相同的有____。
A．通过保持电压一定来探究电流与电阻的关系
B．通过观察灯泡亮度来比较灯泡的实际功率
C．观察下落小球撞出沙坑深度来判断重力势能大小
D．用一条带有箭头的直线来表示光的传播径迹和方向
24．（2021·嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼，如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 (选填“左”或“右”)移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作
25．（2025·浙江模拟）学校工地上的“塔吊”引起小科同学的兴趣。如图甲是“塔吊”示意图，AB是竖直支架，AC、AD为钢丝绳；O为支点，C端装有配重，E处装有小车可在O、D两点间移动，小车内部滑轮组结构如图乙所示，OD=20m，OE=10m。当载重小车在 D点时，能安全起吊最大质量为1000kg的重物。某次作业时，塔吊在E处将3000N的重物向上吊起，此过程中重物高度随时间的变化如图丙所示，塔吊、钢绳、小车和滑轮组的重力与摩擦忽略不计。
（1）此次作业中，图乙中拉力 F的大小为 。
（2）计算整个过程中塔吊对重物做的功。
（3）为保证安全，求塔吊在 E 处能够吊起的重物的最大重力为多少。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】机械能守恒
【解析】【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】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。
故答案为：B。
2．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】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。
故选D。
3．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】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。
故选D。
4．【答案】B
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】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。
故答案为：B
5．【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的概念是物体受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离。
【解答】做功的概念是物体受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离；所以A中只有力，没有在力的方向上移动一段距离，A不做功；
故答案为：A.
6．【答案】（1）0.0108
（2）水
【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】本题主要考查机械能的知识，机械能是由物体的势能和动能组成的；机械能守恒定律是指除重力或弹力不做功时，其机械能的大小不变。
【解答】（1）由图甲可知，A和B的动能相同，减小的重力势能等于减小的机械能=0.027N·0.4m=0.0108J；
（2） 乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大 ，此时杯中的水对乒乓球有浮力，故此时对乒乓球做功的物体是水；
故答案为：（1）0.0108；（2）水
7．【答案】（1）质量大小
（2）内
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（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。
8．【答案】（1）B
（2）v= =90千米/时
90千米时<120千米时，没有超速。
（3）因为匀速直线运动，所以F=f
f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103千克×10牛/千克=3×103牛
W=Fs=3×103牛×3×103米=9×106焦
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）动能与物态的质量和速度有关，即质量越大，速度越大，则动能越大；
（2）首先根据计算出房车行驶的速度，再与限速分析解答；
（3）首先根据f=0.1G计算房车受到的阻力，再根据二力平衡的知识F=f计算房车受到的牵引力，最后根据W=Fs计算牵引力做的功。
【解答】（1）在高速上，汽车的速度越大，则动能越大，发生碰撞时破坏力越大，因此高速上限速。
故选B。
9．【答案】（1）v= 5m/s=18km/h
t= =0.2h
（2）F =G =mg =56kg×10N/kg= 560N
S= =0.08m2
（3）∵匀速
∴F=G= 560N
P= = Fv= 560N×1.2m/s= 672W
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算无人机需要的时间；
（2）首先根据F=G=mg计算无人机对地面的压力，再根据计算无人机对地面的压强；
（3）当无人机匀速上升时，首先根据二力平衡的知识F=G计算无人机的升力，再根据P=Fv计算无人机的功率。
10．【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能与物体质量和速度有关 ，重力势能与物体质量和高度有关Ep=mgh ，弹性势能与物体弹性形变程度有关，在本题中乙跳下过程重力势能或动能转化为弹性垫的弹性势能，再转化为甲的机械能使甲弹起。
【解答】A、仅增加乙的体重，乙的重力势能增大，可使甲弹起更高，故该选项错误。
B、仅增加甲的体重，在获得相同能量时，甲弹起高度会降低，无法提高弹起高度，故该选项正确。
C、仅增加乙起跳速度，乙的动能增大，可使甲弹起更高，故该选项错误。
D、仅增加跳板的高度，乙的重力势能增大，可使甲弹起更高，故该选项错误。
故答案为：B。
11．【答案】A
【知识点】功；力是否做功的判断
【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：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。二者缺一不可。
（2）需要根据做功的两个必要因素，对每个选项进行分析，判断力是否对物体做功。
【解答】A、人用力搬石头，没有搬动，人对石头施加了力，但石头在力的方向上没有移动距离，不满足做功的两个必要因素，所以力对物体没有做功，故该选项正确。
B、叉车把货物从地面抬升到一定高度，叉车对货物施加了向上的力，货物在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以力对物体做了功，故该选项错误。
C、人拎着书包沿楼梯走上二楼，人对书包施加了向上的力，书包在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以力对物体做了功，故该选项错误。
D、人推小车通过一段距离，人对小车施加了向前的力，小车在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，所以力对物体做了功，故该选项错误。
故答案为：A。
12．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；
机械能是动能与势能的和。
水轮机发电时，将机械能转化为电能。
【解答】A、水轮机带动发电机发电时，水的机械能转化为电能，水的机械能减少，故A错误；
B、水经水轮机流到下游的过程中，水的高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，故B错误；
C、水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能，故C正确；
D、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故D错误。
故答案为： C。
13．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】斜抛到最高点时，物体的速度不为零，所以动能不为零，但此时动能最小。
【解答】由图可知，动能先减小后变大。
A、竖直向上垫起的排球，向上运动时，动能转化为重力势能，可知动能减小，最高点动能为零，向下运动，重力势能转化为动能，动能变大，故A错误；
B、离开脚后在地上滚动的足球，在摩擦力的作用下做减速运动，动能减小到零，故B错误；
C、斜向上用力抛出的铅球，向上运动时，动能转化为重力势能，可知动能减小，最高点动能不为零，向下运动，重力势能转化为动能，动能变大，故C正确；
D、从空中自由下落的篮球，重力势能转化为动能，动能逐渐变大，故D错误。
故答案为：C。
14．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度有关；
（3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】A、篮球上升时，重力势能增加，动能减小，篮球下落时重力势能减小，动能增加；整个过程因不能忽略空气阻力，故因克服空气阻力做功，部分械能转化为内能，机械能减小，A错误；
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，B错误；
C、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故C错误；
D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在B点的机械能相等，则在A点的机械能弧线1大于弧线2，故D正确。
故答案为：D。
15．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、人在B点时速度最快，动能最大，人从B点运动到C点，动能减小；由于高度增加，重力势能增加，故A错误；
B、人在B点时速度最大，此时弹力与人的重力相等，此时弹性绳对人还有弹力，继续向上运动的过程中，弹性绳恢复原状，之后，人由于惯性继续向上运动至最高点，动能转化为重力势能，所以最高点C时，弹性势能为0，故B错误；
C、人在B点时速度最快，动能最大，人从A点运动到B点，动能增大，故C错误；
D、上下震荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故D正确。
故答案为：D。
16．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】物体不受力或受平衡力时，运动状态不会发生改变，将保持静止或做匀速直线运动。
【解答】A、物体做匀速直线运动，说明受力平衡，不能判断速度大小关系，故A错误；
B、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，接触面的粗糙程度不变，压力越大，滑动摩擦力越大可知图乙中A受到的摩擦力更大，物体做匀速直线运动，受力平衡，摩擦力等于拉力，可知图乙中的拉力更大，即，故B正确；
C、，由于无法确定速度大小关系，所以不能确定功的大小关系，故C错误；
D、功率，由于不能确定力的大小关系，所以不能确定功率的大小关系，故D错误。
故答案为：B。
17．【答案】（1）惯性
（2）200；16000
【知识点】惯性；二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）惯性是物质的属性，任何物质均具有惯性。
（2）平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
（3）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
【解答】（1）货物具有惯性，能保持原来的运动状态，所以自动导引车在高速行驶转弯时，车上货物有时会向外侧滑落。
（2）自动导引车做匀速直线运动，说明受力平衡，动力等于摩擦阻力，阻力为200N，可知动力也为200N。
（3）克服阻力所做的功。
18．【答案】（1）机械
（2）解： 电磁弹射储备能量一次为W总=1.2×108J，
3s内释放能量的60%，则对舰载机做的功W=W总×60%=1.2×108J×60%=7.2×107J，
则平均功率。
（3）A；C
【知识点】功率；功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）首先根据W=W总计算对舰载机做的功，然后根据计算平均功率；
（3）凡是描述的电磁弹射器的优点的选项，就是支持这个技术的。
【解答】（1） 电磁弹射系统工作时，消耗电能，获得机械能，即主要是将储备的能量转化为机械能。
（3） A.电磁弹射器的质量和占用空间小，描述的它的优点，故A符合题意；
B.电磁弹射器造价高，且耗电量大，描述它的缺点，故B不合题意；
C.电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快，描述的它的优点，故C符合题意；
D.电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低，描述它的缺点，故D不合题意。
故选AC。
19．【答案】（1）静止
（2）电磁感应
（3）75
【知识点】参照物及其选择；电磁感应；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）运动和静止是相对的，物体与参照物之间的空间位置没有发生改变，则物体是静止的，物体与参照物之间的空间位置发生改变，则物体是运动的。
（2）将机械能转化为电能，能量转化形式与发电机原理相同，原理是电磁感应。
（3）根据图示结合勾股定理计算重心上升的高度，结合功率计算公式计算功率大小。
【解答】（1）手环与手腕之间的空间位置没有发生改变，可知以手腕为参照物，手环是静止的。
（2）运动时，机械能转化为电能，可知原理是电磁感应。
（3）由图可知，行走时，重心高度变化为，克服重力做功的功率。
20．【答案】（1）B
（2）静止
（3）不守恒
【知识点】牛顿第一定律；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度大小有关；
（2）根据牛顿第一定律分析解答；
（3）比较C点和A点的高度大小，从而比较机械能大小，进而确定机械能是否守恒即可。
【解答】 （1）小球的质量一定，B点时高度最小，速度最大，此时动能最大；
（2）当小球到达C点最高点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失。根据牛顿第一定律可知，小球将处于静止状态；
（3）根据图片可知，C点高度低于A点高度，则C点的机械能小于A点的机械能，那么小球从A运动到C过程中机械能是不守恒的。
21．【答案】（1）不变
（2）让保龄球从同一位置由静止释放
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多
（4）不能，因为保龄球能到达的最高点低于塑料瓶的位置
【知识点】动能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】（1）只有机械能之间的相互转化时，机械能守恒。
（2）保龄球从同一位置由静止释放，到达水平面时速度相同，因为转化为重力势能相同，球的动能相同。
（3）根据图乙进行分析，可知角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，据此进行推测。
（4）机械能守恒，所以保龄球能到达的右侧的最高点与Q点等高。
【解答】（1）不考虑阻力，则机械能没有转化为其他形式的能，只有机械能内部转化，可知机械能不变。
（2）让保龄球从同一位置由静止释放，保龄球达到水平面是的初速度相同。
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，故推测若角度为零，则保龄球撞击的塑料瓶数量最多。
（4）将保龄球置于Q 点由静止释放，机械能守恒，在右侧保龄球能到达的最高点与Q点等高，撞击不到塑料瓶，所以不能完成实验。
22．【答案】（1）
（2），当增大到90时，F一直减小
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）根据图示杠杆重心位置的改变确定杆移动的距离，然后根据W=Gh求出力F至少对杆做的功；
（2）根据杠杆平衡的条件，结合直角三角函数可知拉力与θ的关系。
23．【答案】（1）小球到达水平面的初速度相同
（2）对比①②③三组实验，小球质量越大，图钉碰撞后插入深度越大。可以通过计算多根图钉插入深度的平均、总和等数据减少误差
（3）使用图乙可以比较相同位置图钉碰撞后的深度更准确
（4）B；C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小球到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，则速度越大。
（2）在实验中，小球撞击图钉，图钉插入橡皮泥，图钉插入的深度越大，说明小球的动能越大，根据表格数据分析；
（3）甲中只有一个图钉，乙中图钉较多，可以借助更多的图钉准确反映小球动能大小；
（4）分析各个选项的实验中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1） 实验中①②③组小球从同一高度静止释放，目的是利用重力势能转化为动能的过程，确保小球到达水平面时的速度相同，从而排除速度对动能的影响，单独探究质量与动能的关系。
（2） 实验中通过图钉插入橡皮泥的深度反映动能大小（深度越大，动能越大）。数据表明：
质量5g时，插入深度2.5cm；
质量15g时，插入深度6.5cm；
质量20g时，插入深度8.5cm。
说明在速度相同条件下，质量越大，动能越大。
（3） 探究动能大小的影响因素时，小明认为采用图乙的方案更好， 理由是：使用图乙可以比较相同位置图钉碰撞后的深度更准确。
（4） 在实验中，用图钉碰撞后的深度来反映小车动能的大小，采用的是转换法。
A.保持电压不变，探究通过导体的电流与电阻的关系，采用的是控制变量法，故A不符合题意；
B.探究电功大小跟哪些因素有关时，通过小灯泡的亮度来比较电功大小是一种转换法，故B符合题意；
C.通过小球撞出的沙坑深度反映重力势能的大小，采用的是转换法，故C符合题意；
D.用一条带有箭头的直线来表示光的传播径迹和方向，采用的是模型法，故D不符合题意。
故选BC。
24．【答案】（1）右
（2）解：W=Fs=500N×0.06m=30J
答：完成一个握手动作做功30J
（3）解：
答：饮用可乐后获得的能量相当于完成握手动作1800次的能量
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件分析；
（2）根据W=Fs计算一个握力动作所做的功；
（3）首先用获得的能量×10%得到握力做的总功，再用握力做的总功除以一次握力做的功得到次数。
【解答】（1）根据图片可知，O点为支点，弹簧对杠杆施加阻力，手对杠杆施加动力。根据F1L1=F2L2可知，在弹簧拉力F2和动力臂L1不变的情况下，要减小动力F1就必须减小阻力臂L2，即将弹簧下端向右移动。
（2）完成一个握力动作做功：W=Fs=500N×0.06m=30J；
（3）消耗这些能量需要完成题(2)中的握力动作的个数： 。
25．【答案】（1）1000N
（2）解： 整个过程中塔吊对重物做的功 W=Gh=3000N×15m=45000J；
（3）解：当载重小车在 D点时，由杠杆平衡条件可知， OD，
则FD=GD= mg=1000kg×10N/ kg=10000N，
当载重小车在E点时.
则有 ，
即10000N
故 。
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】 （1）根据滑轮组装置确定绳子股数，塔吊、钢绳、小车和滑轮组的重力与摩擦忽略不计，利用求出拉力F的大小；
（2）根据图丙重物上升的高度，利用W=Gh求出整个过程中塔吊对重物做的功；
（3）当滑轮组移到E点时，配重不变，由杠杆平衡条件即可解答。
【解答】 （1）由图乙可知，承担重力的绳子段数n=3，
塔吊、钢绳、小车和滑轮组的重力与摩擦忽略不计，
拉力F的大小为：。
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