【筑基行动】中考科学一轮专项训练7 能量
一、选择题
1．（2026九上·婺城期末）如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列描述中运动员对杠铃不做功的是（ ）
A．从发力到上拉的过程 B．从上拉到翻站的过程
C．从上挺到站立的过程 D．站立时举着杠铃不动
2．（2026九上·椒江期末）将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上，所做的功约是（）
A．0.5焦 B．5焦 C．50焦 D．500焦
3．（2026九上·浙江期末）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法正确的是 ( )
A．功和能量的单位都是焦耳
B．运动的物体不一定具有能量
C．做功的本质是能量的增加
D．物体受到力的作用，力一定对物体做功
4．（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
5．（2026九上·椒江期末） “浙BA”篮球赛中，某球员投出的篮球运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略，下列描述正确的是（ ）
A．篮球在最高点 B时动能为零
B．整个过程中篮球的机械能守恒
C．篮球在 A 点的动能大于 C 点的动能
D．篮球上升过程中，重力势能转化为动能
6．（2026九上·宁波期末）图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中甲为白球被击打后的瞬间，乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（ ）
A．白球由甲点到乙点，机械能守恒
B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用
C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和
D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能
7．（2026九上·临海期末）如图为人造卫星绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能的变化情况是（ ）
A．动能不变，势能增加 B．动能不变，势能不变
C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大
8．（2026九上·温岭期末）某同学在科技馆看到如图所示的实验装置，在左低右高的支架上放有一锥体，将锥体从A端静止释放；锥体会自动沿支架滚向较低的B端，不计摩擦和空气阻力，对此过程分析正确的是（ ）
A．锥体势能减小 B．锥体动能不变
C．锥体能量不守恒 D．锥体内能增加
9．（2026九上·浙江期末）轻轨(如图)是一种电气化铁路系统。金华轨道交通金义东线起于金华站，途经婺城区、金东区、义乌市及东阳市，贯穿金义都市新区、义亭镇、义乌市主城区以及东阳市主城区，止于横店客运中心站。下列有关轨道上的列车行驶时的说法不正确的是( )
A．列车匀速上坡时，机械能增加
B．列车匀速下坡时，动能不变
C．列车沿平直轨道减速进站时，动能和机械能都减小
D．列车沿平直轨道加速出站时，动能和重力势能都增大
10．（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
11．（2025九上·义乌月考）如图，小观在荡秋千，从左侧最高点A静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画出）、图中B与D等高。则（）
A．点C与点B重合
B．从A到O，减小的重力势能全部转化为动能
C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差
D．从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落
12．（2025九上·杭州月考）如图甲所示，将A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端沿斜面匀速拉到顶端，做功情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．右侧斜面机械效率为66.7%
B．A受到的拉力等于A受到的摩擦力
C．对B做的有用功为2J
D．斜面可省功且倾斜程度越大，省功越多
13．如图甲所示，用由一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升吊篮C及其中的货物A 和电动机 B。启动电动机，它所提供的拉力 F随时间t 的变化关系如图乙所示，吊篮上升的速度v和上升的高度h 随时间t 变化的关系分别如图丙和丁所示。若一切摩擦和绳重均可忽略不计，在1~2s内，滑轮组的机械效率为 90%，则下列说法中正确的是 ( )
A．在0~1s内，电动机提供的拉力所做的功1100 J
B．在1 s~2s内，电动机提供的拉力的功率为1500 W
C．在0~3s内，电动机提供的拉力的功率为1275 W
D．动滑轮重为 100 N
二、填空题
14．（2026九上·婺城期末）如图是近年来新兴的游乐项目————彩虹滑道，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起从滑道高处快速滑下。请回答：
（1）在整个过程中，人和橡皮圈的总机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）游客可以从滑道的高处滑向低处，却不能自主逆行。这一事例说明能量的转化和转移是有 的。
15．（2026九上·宁波期末）小科用如图甲所示实验装置来探究重力势能大小与物体所处高度的关系。
（1）实验中，铁球重力势能的大小可以用 来反映。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2 (h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1大于l2），则能得出的结论是l1 (填“<”“=”或“>”) l2。
（3）结合上述结论，水力发电的发电机应安装在图乙水坝的 (填“A”或“B”)位置较为合理。
16．（2026九上·黄岩期末）神舟二十号飞船原计划于2025年11月5日返回地球，但因船体遭小于1毫米的空间碎片撞击，导致舷窗出现裂纹，返回任务因此中止。11月14日三名宇航员改乘神舟二十一号载人飞船安全返回地球。
（1）高速运动的空间碎片具有很大的 能。
（2）火箭燃料要求质量小、释放热量多，这是利用了燃料 高的特性。
（3）返回舱进入大气层时，与空气剧烈摩擦导致表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变其内能。
17．（2026九上·瑞安月考）短短300年间，人们的出行方式经历了多次质的飞跃：
（1）1814年乔治·斯蒂芬森发明了第一台以煤为燃料的蒸汽机车。蒸汽机车是利用蒸汽机，把燃料的化学能转化为 ，再转化为机械能，从而使机车运行。
（2）1885年卡尔·本茨发明了第一辆汽油驱动的汽车，如图乙所示为汽油机的四个冲程，汽车获得动能的是 冲程(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
（3）若研发核动力汽车，其动力来源为小型核反应堆，反应堆内可通过铀-235等核燃料的 (“核裂变”或“核聚变”)释放能量。
三、实验与探究题
18．（2026九上·余杭期末）图甲是探究“影响物体动能大小因素”的实验装置，将轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，足够长的水平面上OC段光滑。物体M向左压缩弹簧，由静止释放后，与静止在 C点的物体N相撞，两物体最后静止时的位置如图乙所示。
（1）物体M动能的大小，可通过物体N 来体现。
（2）用同一个物体M两次将同一弹簧压缩到不同程度，这两次弹簧具有的弹性势能 (选填“相同”或“不同”)。
（3）去掉物体N，让同一物体M压缩弹簧到不同位置后弹出，你认为这样 (选填“能”或“不能”)探究M动能与速度的关系，理由： 。
19．（2026九上·柯桥期末）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。单摆自由下垂时，实心铁球刚好接触滑块左侧的中心位置。然后进行以下三步实验操作：
①将实心铁球移至a点处静止释放，撞击滑块后，记录滑块在滑槽上移动的距离为s1。
②____ ，将实心铁球移至b点处静止释放，撞击滑块后，记录滑块在滑槽上移动的距离为s2。
③换一等体积的实心铝球（ρ铁＞ρ铝），将实心铝球移至a点处静止释放，撞击放回原处的滑块后，记录滑块在滑槽上移动的距离为s3。
（1）补全②中操作。 。
（2）对比①和③，可探究物体动能的大小与 的关系。
（3）若测得s1＞s2，由此可得到的结论是 。
（4）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 。
20．（2026九上·吴兴期末）无坝引水，驯服岷江，造就天府之国两千年的都江堰工程。古人开凿沟渠时，利用斜面运送土石，实现“以长距换省力”的效果。那么，斜面是否越长越省力 小兴探究了斜面倾斜程度对斜面省力情况与机械效率的影响，设计了如图所示的实验装置，物体重10N、斜面高度h为0.5m，每次沿斜面匀速拉动同一物体，记录数据如下表：
组别 物体 重力/N 斜面 长度s/m 拉力 F/N 有用功/J 总功 W总/J 机械效率h/%
1 10 0.6 9.4 5 5.6 89.3
2 10 0.8 7.8 5 6.2
3 10 1.0 6.7 5 6.7 74.6
4 10 1.2 6.0 5 7.2 69.4
（1）要完成本实验，除图中所示器材外，还需要的测量工具是 。
（2）第2次实验中机械效率为 (结果保留一位小数)。
（3）分析表格数据，能体现“以长距换省力”的证据是 。
（4）分析实验数据后，小兴发现：利用粗糙程度相同的斜面提升物体时，斜面越省力，机械效率反而越低。请从功和能量的角度简要分析其原因 。
21．（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
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】这道题考查做功的两个必要条件：有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动了距离，两个条件缺一不可。
【解答】A、从发力到上拉的过程，运动员对杠铃施加了向上的力，杠铃也向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，A 不符合题意；
B、从上拉到翻站的过程，杠铃在力的方向上向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，B 不符合题意；
C、从上挺到站立的过程，杠铃在力的方向上向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，C 不符合题意；
D、站立时举着杠铃不动，运动员对杠铃施加了力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，所以运动员对杠铃不做功，D 符合题意；
故答案选 D。
2．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功是指力与在力的运动上距离的乘积。
【解答】A.需要 d =1m，故A符合题意；
B. 需要 d =10m，显然桌子不可能这么高，故B不符合题意；
- C. 需要d =100m，显然桌子不可能这么高，故C不符合题意；
- D. 需要d = 1000 m显然桌子不可能这么高，故D不符合题意；
故答案为：A。
3．【答案】A
【知识点】功；力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。
【解答】A、功是能量的度量，单位都是焦耳，符号为J，故A正确；
B、运动的物体具有动能，故B错误；
C、做功的本质是能量的转化或转移，物体对外做功时，物体的能量减少，故C错误；
D、物体受到力，该力不一定对物体做功，因为物体不一定在该力的方向上有移动距离，故D错误。
故答案为：A。
4．【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。
5．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】机械能包括动能和重力势能，如果没有空气阻力，机械能守恒（只有重力做功）
【解答】A：在最高点B，篮球的竖直速度为零，但水平速度不为零（因为篮球是斜抛运动），因此，篮球在B点的动能不为零，故A错误；
B：题目明确说明空气阻力不可忽略，空气阻力会做功，导致机械能减少（转化为内能），因此机械能不守恒，故B错误；
C： A点是投出点，C点是落地点， 由于空气阻力存在，篮球在整个运动过程中会损失机械能，A点和C点的高度相同（假设A和C在同一水平面，图中未明确但通常如此），重力势能相同，机械能减少，而重力势能相同，因此动能减少，即A点的动能大于C点，故C正确；
D：篮球上升过程中，重力势能转化为动能，上升过程中，篮球的速度减小（动能减小），高度增加（重力势能增加），因此是动能转化为重力势能，而不是重力势能转化为动能，故D错误；
故答案为：C.
6．【答案】D
【知识点】力的作用效果；惯性；机械能守恒
【解析】【分析】机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，其他力如摩擦力、空气阻力等不做功或做功为零。白球从甲点到乙点的过程中，由于桌面粗糙，白球需要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能。在乙点撞击黑球后，黑球撞击的瞬间受到推力，此时一部分动能传递给黑球，黑球后从丁点到戊点的过程中，水平方向只受到摩擦力，黑球具有惯性，保持原来的运动状态继续运动。碰撞后黑球滚动的距离大于白球。
【解答】A，白球由甲点到乙点，由于桌面粗糙，白球需要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误，不符合题意。
B，黑球由丁点到戊点，是因为黑球具有惯性，要保持原来的运动状态继续运动，而不是受到推力作用，故B错误，不符合题意。
C，白球从甲点运动到乙点，一部分动能转化为内能，在乙点撞击黑球后，一部分动能传递给黑球，所以白球在甲点的机械能大于两球撞击后机械能之和，故C错误。
D，由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球，且两球完全相同，桌面粗糙程度也相同，说明碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，根据能量守恒可知，碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能，故D正确。
故正确答案为D。
7．【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。
【解答】 卫星从近地点运动到远地点的过程中， 质量不变，高度增加，则重力势能增大；速度减小，则动能减小，故D正确，而ABC错误。
故选D。
8．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；内能；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】A、由图可知，从A到B，锥体的重心位置变低，可知重力势能减小，故A正确；
B、从A到B，由静止到运动，速度变大，可知锥体的动能变大，故B错误；
C、不计摩擦和空气阻力，没有机械能损耗，可知锥体的机械能守恒，故C错误；
D、没有克服摩擦做功，没有机械能转化为内能，所以锥体的内能不变，故D错误。
故答案为：A。
9．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
动能和势能统称为机械能。
【解答】A、列车匀速上坡，质量和速度不变，动能不变，高度变高，重力势能变大，可知机械能变大，故A正确，不符合题意；
B、列车匀速下坡，质量和速度不变，动能不变，故B正确，不符合题意；
C、列车沿平直轨道减速进站时，质量不变，速度减小，动能减小；高度不变，重力势能不变，可知机械能减小，故C正确，不符合题意；
D、列车沿平直轨道加速出站时，质量不变，速度变大，动能变大；高度不变，重力势能不变，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
10．【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。
11．【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】小科在荡秋千过程中，要克服阻力做功，因此部分机械能转化为内能，据此对各选项分析。
【解答】A.在运动过程中，秋千要克服阻力做功，因此机械能不断减小，由于B点在D点后，因此B点的重力势能只能肯定小于D点的重力势能，则二者不重合，故A错误；
B.B从A到O，减小的重力势能转化为动能和内能，故B错误；
C.由于AD之间运动的距离长，因此机械能的损失更多，AD之间的高度差大于DC之间的高度差，故C错误；
D.从A-D过程中，若在P点没坐稳，由于小科做斜抛运动，因此在最高点时动能不为零，所以他到达的最高点肯定低于A点，最可能沿着方向3掉落，故D正确；
故选：D。
12．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】利用机械效率公式η=W 有用/W总，结合总功、有用功、额外功的关系分析。
【解答】A、右侧斜面是 B 的斜面，总功W总=2.5J。因为 A、B 相同，A 的有用功W有用A =3J 1J=2J，所以 B 的有用功也为2J。机械效率η=2J/2.5J =80%，不是 66.7%，所以 A 不符合题意；
B、在斜面上匀速拉动物体时，拉力不仅要克服摩擦力，还要克服物体的一部分重力，因此拉力大于摩擦力，所以 B 不符合题意；
C、A、B 是相同物体，有用功是克服物体重力做的功。B 的有用功为2J，所以 C 符合题意；
D、根据功的原理，使用任何机械都不省功，斜面也不能省功，所以 D 不符合题意；
故答案选 C。
13．【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率；机械效率的计算
【解析】【分析】 （1）由图乙知，在0～1s内，电动机提供的拉力，由图丁知，吊篮上升上升的高度，根据s=nh和W=Fs计算拉力所做的功；
（2）从乙图中找出1～2s内对应的拉力，由丁图找出对应的物体上升的高度h，根据W=Fnh就可以计算出拉力做的功，再根据计算电动机提供的拉力的功率；
（3）由图乙知，0～3s内电动机提供的拉力，由丙图知，1～3s内吊篮匀速上升，求出吊篮2∽3s上升的高度h，根据W=Fnh就可以计算出拉力做的功，再根据计算电动机提供的拉力的功率；
（4）已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为90%，一切摩擦和绳重均可忽略不计，根据η、可以计算出动滑轮重。
【解答】 A、由图乙知，在0～1s内，电动机提供的拉力F1=550N，由图丁知，0～1s内吊篮上升上升的高度h1=0.5m，
由图甲知，承担重物绳子的段数n=4，所以s1=4h1，
拉力所做的功：W1=F1nh1=550N×4×0.5m=1100J，故A正确；
B、由图知，在1～2s内，电动机提供的拉力F2=500N，由丁图可知这段时间吊篮升高的高度h2=1.5m-0.5m=1m，
则s2=4h2=4×1m=4m，
则拉力F做的功W2=F2s2=500N×4m=2000J，
功率：，故B错误；
C、由乙图知，在1～3s内对应的拉力F=500N，
由丙图知，1～3s内吊篮匀速上升，2～3s升高的高度h3=v3t3=1m/s×1s=1m，则s3=4h3=4×1m=4m，
则拉力F做的功W3=Fs3=500N×4m=2000J，
在0～3s内拉力做的总功为W=1100J+2000J+2000J=5100J，
功率；故C错误；
D、由题知，使用滑轮组的目的是提升吊篮C及其中的货物A和电动机B，所以克服吊篮C、货物A和电动机B的总重力做的功为有用功，
设吊篮C、货物A和电动机B的总重力为G，且一切摩擦和绳重均可忽略不计，
由题知，在1s～2s内，滑轮组的机械效率为90%，
则：
即：---①
一切摩擦和绳重均可忽略不计，，
即：500N=14×（G+G动）----②
联立①②解得：G动=200N，G=1800N，故D错误。
故答案为：A。
14．【答案】（1）减小
（2）方向（方向性）
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】这道题考查机械能的变化和能量转化的方向性，核心是结合实际场景分析能量的变化规律。
【解答】(1)在滑下的过程中，人和橡皮圈会与滑道之间产生摩擦，一部分机械能会转化为内能，因此总机械能是减小的。
(2)游客只能从高处滑向低处（重力势能转化为动能），却不能自主逆行，这说明能量的转化和转移是有方向性的。
15．【答案】（1）同一弹簧压缩后的长度
（2）>
（3）B
【知识点】实验探究的其他思想方法；动能和势能的概念；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）重力势能是指物体由于被举高而具有的能量。重力势能的大小无法直接测量，通过物体对外做功的多少来间接反映。
（2）重力势能越大，下落时对地面物体形变程度越明显。
（3）机械能守恒，动能和势能在一定条件下可以相互转化。
【解答】（1）重力势能的大小无法直接测量，通过转换法观察同一弹簧压缩后的长度来间接反映重力势能的大小。
（2）将同一铁球从不同高度h1和h2，且h1< h2释放，铁球的重力势能转化为弹性势能。高度越高，重力势能越大，压缩弹簧的能量也越大，弹簧压缩后的长度越短，因此被压缩的弹簧长度l1和l2的关系为l1>l2。
（3）由于B位置与上有的高度差越大，根据实验结论，B位置的重力势能更大，转化的动能更大，因此发电机应安装在B位置。
故正确答案为：（1）同一弹簧压缩后的长度；（2）>；（3）B。
16．【答案】（1）动(或机械)
（2）热值
（3）做功
【知识点】物体内能的改变方法；燃料的热值；机械能守恒
【解析】【分析】（1）机械能包括势能和动能，动能--物体由于运动而具有的能量；重力势能--物体由于被举高而具有的能量；弹性势能--物体由于弹性形变（如拉伸或压缩）而具有的能量。
（2）热值是燃料的属性，指的是单位质量的物质完全燃烧放出的热量，热值越大，质量相同时，完全燃烧放出的热量越多。
（3）改变物体内能的方式：做功和热传递。
【解答】（1）机械能是物体因运动或位置被抬高而具有的能量，高速运动的空间碎片在做机械运动，可知具有机械能。
（2）燃料的热值指的是单位物质的燃料完全燃烧释放的热量，热值大的燃料消耗的质量相同时，放出的热量更多，火箭燃料要求质量小、释放热量多，即燃料的热值大。
（3）返回舱与空气之间产生摩擦，克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，可知是通过做功的方式改变返回舱的内能。
17．【答案】（1）内能或热能
（2）C
（3）核裂变
【知识点】能量的相互转化和转移；热机的工作原理；核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）根据热机的能量转化过程分析；
（2）根据气门的闭合和活塞的运行方向确定冲程名称即可；
（3） 目前人类可控的核能利用方式是核裂变（如铀-235的链式反应），核聚变（如氢弹）尚未实现稳定控制。
【解答】（1） 蒸汽机车的工作原理是通过燃烧煤（化学能）加热水产生蒸汽（热能），蒸汽推动活塞做功（机械能）。因此能量转化过程为：化学能 → 热能 → 机械能。
（2） 汽油机的四个冲程中：
A为排气冲程（排气门打开，活塞上行排出废气）；
B为吸气冲程（进气门打开，活塞下行吸入混合气体）；
C为做功冲程（火花塞点火，气体膨胀推动活塞做功，汽车获得动能）；
D为压缩冲程（气门关闭，活塞上行压缩混合气体）；
则汽车获得动能的是做功冲程，故选C。
（3） 目前人类可控的核能利用方式是核裂变（如铀-235的链式反应） ，则核动力汽车利用的是核裂变。
18．【答案】（1）移动的距离
（2）不同
（3）能；M 的质量不变而速度可以改变，观测、比较 M 由 C 点右滑的距离可得出结论。（合理即可）
【知识点】弹力；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）转换法在动能实验中的应用：动能的大小无法直接观察，实验中通过观察被撞击物体 N 移动的距离来间接反映物体 M 动能的大小。N 移动得越远，说明 M 的动能越大。
（2）弹性势能的影响因素：弹性势能的大小与弹簧的弹性形变程度有关。在弹簧材料相同的情况下，压缩程度越大，弹性形变就越大，具有的弹性势能也越大。
（3）控制变量法探究动能的影响因素：探究动能与速度的关系时，需要控制物体的质量不变，只改变速度。实验中，用同一物体 M 压缩弹簧到不同程度，就能获得不同的弹出速度，满足控制变量的要求。
【解答】（1）物体 M 的动能越大，对物体 N 做的功就越多，N 在水平面上移动的距离就越远。
因此，我们可以通过观察物体 N 移动的距离 来体现物体 M 动能的大小，这是转换法的应用。
（2）弹簧的弹性势能大小取决于其弹性形变的程度。
用同一物体 M 将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的形变大小不同，因此这两次弹簧具有的弹性势能 不同。
（3）能。
理由是：用同一物体 M，保证了质量不变。
压缩弹簧到不同位置，弹簧的弹性势能不同，转化给 M 的动能也不同，使 M 获得不同的速度。
去掉物体 N 后，可通过观察 M 在粗糙水平面上滑行的距离来反映其动能大小，滑行越远，动能越大。
因此，这种方法可以探究 M 动能与速度的关系。
19．【答案】（1）将滑块摆到原处
（2）质量
（3）质量一定时，物体的速度越大，动能越大
（4）sB=sC=sD
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据实验采用的比较小球动能大小的方式进行分析。
（2）动能与物体的质量和速度有关，结合控制变量法进行分析。
（3）同一小球，从更高的位置释放，达到水平面时的速度越大。滑块移动的越远，说明小球与滑块撞击时，小球的动能越大。
（4）小球的质量和速度都相同，动能相同，所以物块移动的距离相同。
【解答】（1）实验通过比较滑块被撞击后移动的距离来反映动能大小，所以每次实验前都应将滑块摆放回原位置，可知②需要补充的是：将滑块摆到原处。
（2）球的体积相同而密度不同，可知球的质量不同，由控制变量法可知，探究的是动能与物体质量的关系。
（3）a处比b处高度更高，即a中小球速度更大，滑块移动的距离更远，说明球的动能更大，故可得：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
（4）同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下，小球的质量和高度都相同，接触面光滑，没有摩擦，机械能守恒，BCD高度相同，可知小球到达水平面时的速度相同，则小球的动能相同，物块在水平面上移动的距离相同，即sB=sC=sD。
20．【答案】（1）刻度尺
（2）80.6%
（3）同一物体提升相同高度，斜面长度越长，拉力越小
（4）同一斜面，高度相同，有用功不变，斜面越长，额外功越多，机械效率越低
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具；
（2）根据公式计算第2次实验时的机械效率；
（3）根据表格数据分析拉力随斜面长度的变化规律；
（4）从额外功的角度分析机械效率变化的原因。
【解答】（1）根据表格数据可知，实验中还需要测量斜面的长度，则还需要测量工具刻度尺；
（2）根据表格可知，第2次实验中斜面的机械效率：；
（3）根据表格数据可知， 随着斜面长度s的增加（从0.6m到1.2m），拉力F逐渐减小（从9.4N减小到6.0N），这说明斜面越长，所需的拉力越小，即“以长距换省力”。
（4） 利用粗糙程度相同的斜面提升物体时，斜面越省力，机械效率反而越低，原因为：同一斜面，高度相同，有用功不变，斜面越长，额外功越多，机械效率越低。
21．【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。
1 / 1【筑基行动】中考科学一轮专项训练7 能量
一、选择题
1．（2026九上·婺城期末）如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列描述中运动员对杠铃不做功的是（ ）
A．从发力到上拉的过程 B．从上拉到翻站的过程
C．从上挺到站立的过程 D．站立时举着杠铃不动
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】这道题考查做功的两个必要条件：有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动了距离，两个条件缺一不可。
【解答】A、从发力到上拉的过程，运动员对杠铃施加了向上的力，杠铃也向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，A 不符合题意；
B、从上拉到翻站的过程，杠铃在力的方向上向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，B 不符合题意；
C、从上挺到站立的过程，杠铃在力的方向上向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，C 不符合题意；
D、站立时举着杠铃不动，运动员对杠铃施加了力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，所以运动员对杠铃不做功，D 符合题意；
故答案选 D。
2．（2026九上·椒江期末）将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上，所做的功约是（）
A．0.5焦 B．5焦 C．50焦 D．500焦
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功是指力与在力的运动上距离的乘积。
【解答】A.需要 d =1m，故A符合题意；
B. 需要 d =10m，显然桌子不可能这么高，故B不符合题意；
- C. 需要d =100m，显然桌子不可能这么高，故C不符合题意；
- D. 需要d = 1000 m显然桌子不可能这么高，故D不符合题意；
故答案为：A。
3．（2026九上·浙江期末）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法正确的是 ( )
A．功和能量的单位都是焦耳
B．运动的物体不一定具有能量
C．做功的本质是能量的增加
D．物体受到力的作用，力一定对物体做功
【答案】A
【知识点】功；力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。
【解答】A、功是能量的度量，单位都是焦耳，符号为J，故A正确；
B、运动的物体具有动能，故B错误；
C、做功的本质是能量的转化或转移，物体对外做功时，物体的能量减少，故C错误；
D、物体受到力，该力不一定对物体做功，因为物体不一定在该力的方向上有移动距离，故D错误。
故答案为：A。
4．（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。
5．（2026九上·椒江期末） “浙BA”篮球赛中，某球员投出的篮球运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略，下列描述正确的是（ ）
A．篮球在最高点 B时动能为零
B．整个过程中篮球的机械能守恒
C．篮球在 A 点的动能大于 C 点的动能
D．篮球上升过程中，重力势能转化为动能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】机械能包括动能和重力势能，如果没有空气阻力，机械能守恒（只有重力做功）
【解答】A：在最高点B，篮球的竖直速度为零，但水平速度不为零（因为篮球是斜抛运动），因此，篮球在B点的动能不为零，故A错误；
B：题目明确说明空气阻力不可忽略，空气阻力会做功，导致机械能减少（转化为内能），因此机械能不守恒，故B错误；
C： A点是投出点，C点是落地点， 由于空气阻力存在，篮球在整个运动过程中会损失机械能，A点和C点的高度相同（假设A和C在同一水平面，图中未明确但通常如此），重力势能相同，机械能减少，而重力势能相同，因此动能减少，即A点的动能大于C点，故C正确；
D：篮球上升过程中，重力势能转化为动能，上升过程中，篮球的速度减小（动能减小），高度增加（重力势能增加），因此是动能转化为重力势能，而不是重力势能转化为动能，故D错误；
故答案为：C.
6．（2026九上·宁波期末）图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中甲为白球被击打后的瞬间，乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（ ）
A．白球由甲点到乙点，机械能守恒
B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用
C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和
D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能
【答案】D
【知识点】力的作用效果；惯性；机械能守恒
【解析】【分析】机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，其他力如摩擦力、空气阻力等不做功或做功为零。白球从甲点到乙点的过程中，由于桌面粗糙，白球需要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能。在乙点撞击黑球后，黑球撞击的瞬间受到推力，此时一部分动能传递给黑球，黑球后从丁点到戊点的过程中，水平方向只受到摩擦力，黑球具有惯性，保持原来的运动状态继续运动。碰撞后黑球滚动的距离大于白球。
【解答】A，白球由甲点到乙点，由于桌面粗糙，白球需要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误，不符合题意。
B，黑球由丁点到戊点，是因为黑球具有惯性，要保持原来的运动状态继续运动，而不是受到推力作用，故B错误，不符合题意。
C，白球从甲点运动到乙点，一部分动能转化为内能，在乙点撞击黑球后，一部分动能传递给黑球，所以白球在甲点的机械能大于两球撞击后机械能之和，故C错误。
D，由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球，且两球完全相同，桌面粗糙程度也相同，说明碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，根据能量守恒可知，碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能，故D正确。
故正确答案为D。
7．（2026九上·临海期末）如图为人造卫星绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能的变化情况是（ ）
A．动能不变，势能增加 B．动能不变，势能不变
C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大
【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。
【解答】 卫星从近地点运动到远地点的过程中， 质量不变，高度增加，则重力势能增大；速度减小，则动能减小，故D正确，而ABC错误。
故选D。
8．（2026九上·温岭期末）某同学在科技馆看到如图所示的实验装置，在左低右高的支架上放有一锥体，将锥体从A端静止释放；锥体会自动沿支架滚向较低的B端，不计摩擦和空气阻力，对此过程分析正确的是（ ）
A．锥体势能减小 B．锥体动能不变
C．锥体能量不守恒 D．锥体内能增加
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；内能；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】A、由图可知，从A到B，锥体的重心位置变低，可知重力势能减小，故A正确；
B、从A到B，由静止到运动，速度变大，可知锥体的动能变大，故B错误；
C、不计摩擦和空气阻力，没有机械能损耗，可知锥体的机械能守恒，故C错误；
D、没有克服摩擦做功，没有机械能转化为内能，所以锥体的内能不变，故D错误。
故答案为：A。
9．（2026九上·浙江期末）轻轨(如图)是一种电气化铁路系统。金华轨道交通金义东线起于金华站，途经婺城区、金东区、义乌市及东阳市，贯穿金义都市新区、义亭镇、义乌市主城区以及东阳市主城区，止于横店客运中心站。下列有关轨道上的列车行驶时的说法不正确的是( )
A．列车匀速上坡时，机械能增加
B．列车匀速下坡时，动能不变
C．列车沿平直轨道减速进站时，动能和机械能都减小
D．列车沿平直轨道加速出站时，动能和重力势能都增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
动能和势能统称为机械能。
【解答】A、列车匀速上坡，质量和速度不变，动能不变，高度变高，重力势能变大，可知机械能变大，故A正确，不符合题意；
B、列车匀速下坡，质量和速度不变，动能不变，故B正确，不符合题意；
C、列车沿平直轨道减速进站时，质量不变，速度减小，动能减小；高度不变，重力势能不变，可知机械能减小，故C正确，不符合题意；
D、列车沿平直轨道加速出站时，质量不变，速度变大，动能变大；高度不变，重力势能不变，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
10．（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。
11．（2025九上·义乌月考）如图，小观在荡秋千，从左侧最高点A静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画出）、图中B与D等高。则（）
A．点C与点B重合
B．从A到O，减小的重力势能全部转化为动能
C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差
D．从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落
【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】小科在荡秋千过程中，要克服阻力做功，因此部分机械能转化为内能，据此对各选项分析。
【解答】A.在运动过程中，秋千要克服阻力做功，因此机械能不断减小，由于B点在D点后，因此B点的重力势能只能肯定小于D点的重力势能，则二者不重合，故A错误；
B.B从A到O，减小的重力势能转化为动能和内能，故B错误；
C.由于AD之间运动的距离长，因此机械能的损失更多，AD之间的高度差大于DC之间的高度差，故C错误；
D.从A-D过程中，若在P点没坐稳，由于小科做斜抛运动，因此在最高点时动能不为零，所以他到达的最高点肯定低于A点，最可能沿着方向3掉落，故D正确；
故选：D。
12．（2025九上·杭州月考）如图甲所示，将A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端沿斜面匀速拉到顶端，做功情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．右侧斜面机械效率为66.7%
B．A受到的拉力等于A受到的摩擦力
C．对B做的有用功为2J
D．斜面可省功且倾斜程度越大，省功越多
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】利用机械效率公式η=W 有用/W总，结合总功、有用功、额外功的关系分析。
【解答】A、右侧斜面是 B 的斜面，总功W总=2.5J。因为 A、B 相同，A 的有用功W有用A =3J 1J=2J，所以 B 的有用功也为2J。机械效率η=2J/2.5J =80%，不是 66.7%，所以 A 不符合题意；
B、在斜面上匀速拉动物体时，拉力不仅要克服摩擦力，还要克服物体的一部分重力，因此拉力大于摩擦力，所以 B 不符合题意；
C、A、B 是相同物体，有用功是克服物体重力做的功。B 的有用功为2J，所以 C 符合题意；
D、根据功的原理，使用任何机械都不省功，斜面也不能省功，所以 D 不符合题意；
故答案选 C。
13．如图甲所示，用由一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升吊篮C及其中的货物A 和电动机 B。启动电动机，它所提供的拉力 F随时间t 的变化关系如图乙所示，吊篮上升的速度v和上升的高度h 随时间t 变化的关系分别如图丙和丁所示。若一切摩擦和绳重均可忽略不计，在1~2s内，滑轮组的机械效率为 90%，则下列说法中正确的是 ( )
A．在0~1s内，电动机提供的拉力所做的功1100 J
B．在1 s~2s内，电动机提供的拉力的功率为1500 W
C．在0~3s内，电动机提供的拉力的功率为1275 W
D．动滑轮重为 100 N
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率；机械效率的计算
【解析】【分析】 （1）由图乙知，在0～1s内，电动机提供的拉力，由图丁知，吊篮上升上升的高度，根据s=nh和W=Fs计算拉力所做的功；
（2）从乙图中找出1～2s内对应的拉力，由丁图找出对应的物体上升的高度h，根据W=Fnh就可以计算出拉力做的功，再根据计算电动机提供的拉力的功率；
（3）由图乙知，0～3s内电动机提供的拉力，由丙图知，1～3s内吊篮匀速上升，求出吊篮2∽3s上升的高度h，根据W=Fnh就可以计算出拉力做的功，再根据计算电动机提供的拉力的功率；
（4）已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为90%，一切摩擦和绳重均可忽略不计，根据η、可以计算出动滑轮重。
【解答】 A、由图乙知，在0～1s内，电动机提供的拉力F1=550N，由图丁知，0～1s内吊篮上升上升的高度h1=0.5m，
由图甲知，承担重物绳子的段数n=4，所以s1=4h1，
拉力所做的功：W1=F1nh1=550N×4×0.5m=1100J，故A正确；
B、由图知，在1～2s内，电动机提供的拉力F2=500N，由丁图可知这段时间吊篮升高的高度h2=1.5m-0.5m=1m，
则s2=4h2=4×1m=4m，
则拉力F做的功W2=F2s2=500N×4m=2000J，
功率：，故B错误；
C、由乙图知，在1～3s内对应的拉力F=500N，
由丙图知，1～3s内吊篮匀速上升，2～3s升高的高度h3=v3t3=1m/s×1s=1m，则s3=4h3=4×1m=4m，
则拉力F做的功W3=Fs3=500N×4m=2000J，
在0～3s内拉力做的总功为W=1100J+2000J+2000J=5100J，
功率；故C错误；
D、由题知，使用滑轮组的目的是提升吊篮C及其中的货物A和电动机B，所以克服吊篮C、货物A和电动机B的总重力做的功为有用功，
设吊篮C、货物A和电动机B的总重力为G，且一切摩擦和绳重均可忽略不计，
由题知，在1s～2s内，滑轮组的机械效率为90%，
则：
即：---①
一切摩擦和绳重均可忽略不计，，
即：500N=14×（G+G动）----②
联立①②解得：G动=200N，G=1800N，故D错误。
故答案为：A。
二、填空题
14．（2026九上·婺城期末）如图是近年来新兴的游乐项目————彩虹滑道，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起从滑道高处快速滑下。请回答：
（1）在整个过程中，人和橡皮圈的总机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）游客可以从滑道的高处滑向低处，却不能自主逆行。这一事例说明能量的转化和转移是有 的。
【答案】（1）减小
（2）方向（方向性）
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】这道题考查机械能的变化和能量转化的方向性，核心是结合实际场景分析能量的变化规律。
【解答】(1)在滑下的过程中，人和橡皮圈会与滑道之间产生摩擦，一部分机械能会转化为内能，因此总机械能是减小的。
(2)游客只能从高处滑向低处（重力势能转化为动能），却不能自主逆行，这说明能量的转化和转移是有方向性的。
15．（2026九上·宁波期末）小科用如图甲所示实验装置来探究重力势能大小与物体所处高度的关系。
（1）实验中，铁球重力势能的大小可以用 来反映。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2 (h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1大于l2），则能得出的结论是l1 (填“<”“=”或“>”) l2。
（3）结合上述结论，水力发电的发电机应安装在图乙水坝的 (填“A”或“B”)位置较为合理。
【答案】（1）同一弹簧压缩后的长度
（2）>
（3）B
【知识点】实验探究的其他思想方法；动能和势能的概念；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）重力势能是指物体由于被举高而具有的能量。重力势能的大小无法直接测量，通过物体对外做功的多少来间接反映。
（2）重力势能越大，下落时对地面物体形变程度越明显。
（3）机械能守恒，动能和势能在一定条件下可以相互转化。
【解答】（1）重力势能的大小无法直接测量，通过转换法观察同一弹簧压缩后的长度来间接反映重力势能的大小。
（2）将同一铁球从不同高度h1和h2，且h1< h2释放，铁球的重力势能转化为弹性势能。高度越高，重力势能越大，压缩弹簧的能量也越大，弹簧压缩后的长度越短，因此被压缩的弹簧长度l1和l2的关系为l1>l2。
（3）由于B位置与上有的高度差越大，根据实验结论，B位置的重力势能更大，转化的动能更大，因此发电机应安装在B位置。
故正确答案为：（1）同一弹簧压缩后的长度；（2）>；（3）B。
16．（2026九上·黄岩期末）神舟二十号飞船原计划于2025年11月5日返回地球，但因船体遭小于1毫米的空间碎片撞击，导致舷窗出现裂纹，返回任务因此中止。11月14日三名宇航员改乘神舟二十一号载人飞船安全返回地球。
（1）高速运动的空间碎片具有很大的 能。
（2）火箭燃料要求质量小、释放热量多，这是利用了燃料 高的特性。
（3）返回舱进入大气层时，与空气剧烈摩擦导致表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变其内能。
【答案】（1）动(或机械)
（2）热值
（3）做功
【知识点】物体内能的改变方法；燃料的热值；机械能守恒
【解析】【分析】（1）机械能包括势能和动能，动能--物体由于运动而具有的能量；重力势能--物体由于被举高而具有的能量；弹性势能--物体由于弹性形变（如拉伸或压缩）而具有的能量。
（2）热值是燃料的属性，指的是单位质量的物质完全燃烧放出的热量，热值越大，质量相同时，完全燃烧放出的热量越多。
（3）改变物体内能的方式：做功和热传递。
【解答】（1）机械能是物体因运动或位置被抬高而具有的能量，高速运动的空间碎片在做机械运动，可知具有机械能。
（2）燃料的热值指的是单位物质的燃料完全燃烧释放的热量，热值大的燃料消耗的质量相同时，放出的热量更多，火箭燃料要求质量小、释放热量多，即燃料的热值大。
（3）返回舱与空气之间产生摩擦，克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，可知是通过做功的方式改变返回舱的内能。
17．（2026九上·瑞安月考）短短300年间，人们的出行方式经历了多次质的飞跃：
（1）1814年乔治·斯蒂芬森发明了第一台以煤为燃料的蒸汽机车。蒸汽机车是利用蒸汽机，把燃料的化学能转化为 ，再转化为机械能，从而使机车运行。
（2）1885年卡尔·本茨发明了第一辆汽油驱动的汽车，如图乙所示为汽油机的四个冲程，汽车获得动能的是 冲程(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
（3）若研发核动力汽车，其动力来源为小型核反应堆，反应堆内可通过铀-235等核燃料的 (“核裂变”或“核聚变”)释放能量。
【答案】（1）内能或热能
（2）C
（3）核裂变
【知识点】能量的相互转化和转移；热机的工作原理；核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）根据热机的能量转化过程分析；
（2）根据气门的闭合和活塞的运行方向确定冲程名称即可；
（3） 目前人类可控的核能利用方式是核裂变（如铀-235的链式反应），核聚变（如氢弹）尚未实现稳定控制。
【解答】（1） 蒸汽机车的工作原理是通过燃烧煤（化学能）加热水产生蒸汽（热能），蒸汽推动活塞做功（机械能）。因此能量转化过程为：化学能 → 热能 → 机械能。
（2） 汽油机的四个冲程中：
A为排气冲程（排气门打开，活塞上行排出废气）；
B为吸气冲程（进气门打开，活塞下行吸入混合气体）；
C为做功冲程（火花塞点火，气体膨胀推动活塞做功，汽车获得动能）；
D为压缩冲程（气门关闭，活塞上行压缩混合气体）；
则汽车获得动能的是做功冲程，故选C。
（3） 目前人类可控的核能利用方式是核裂变（如铀-235的链式反应） ，则核动力汽车利用的是核裂变。
三、实验与探究题
18．（2026九上·余杭期末）图甲是探究“影响物体动能大小因素”的实验装置，将轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，足够长的水平面上OC段光滑。物体M向左压缩弹簧，由静止释放后，与静止在 C点的物体N相撞，两物体最后静止时的位置如图乙所示。
（1）物体M动能的大小，可通过物体N 来体现。
（2）用同一个物体M两次将同一弹簧压缩到不同程度，这两次弹簧具有的弹性势能 (选填“相同”或“不同”)。
（3）去掉物体N，让同一物体M压缩弹簧到不同位置后弹出，你认为这样 (选填“能”或“不能”)探究M动能与速度的关系，理由： 。
【答案】（1）移动的距离
（2）不同
（3）能；M 的质量不变而速度可以改变，观测、比较 M 由 C 点右滑的距离可得出结论。（合理即可）
【知识点】弹力；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）转换法在动能实验中的应用：动能的大小无法直接观察，实验中通过观察被撞击物体 N 移动的距离来间接反映物体 M 动能的大小。N 移动得越远，说明 M 的动能越大。
（2）弹性势能的影响因素：弹性势能的大小与弹簧的弹性形变程度有关。在弹簧材料相同的情况下，压缩程度越大，弹性形变就越大，具有的弹性势能也越大。
（3）控制变量法探究动能的影响因素：探究动能与速度的关系时，需要控制物体的质量不变，只改变速度。实验中，用同一物体 M 压缩弹簧到不同程度，就能获得不同的弹出速度，满足控制变量的要求。
【解答】（1）物体 M 的动能越大，对物体 N 做的功就越多，N 在水平面上移动的距离就越远。
因此，我们可以通过观察物体 N 移动的距离 来体现物体 M 动能的大小，这是转换法的应用。
（2）弹簧的弹性势能大小取决于其弹性形变的程度。
用同一物体 M 将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的形变大小不同，因此这两次弹簧具有的弹性势能 不同。
（3）能。
理由是：用同一物体 M，保证了质量不变。
压缩弹簧到不同位置，弹簧的弹性势能不同，转化给 M 的动能也不同，使 M 获得不同的速度。
去掉物体 N 后，可通过观察 M 在粗糙水平面上滑行的距离来反映其动能大小，滑行越远，动能越大。
因此，这种方法可以探究 M 动能与速度的关系。
19．（2026九上·柯桥期末）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。单摆自由下垂时，实心铁球刚好接触滑块左侧的中心位置。然后进行以下三步实验操作：
①将实心铁球移至a点处静止释放，撞击滑块后，记录滑块在滑槽上移动的距离为s1。
②____ ，将实心铁球移至b点处静止释放，撞击滑块后，记录滑块在滑槽上移动的距离为s2。
③换一等体积的实心铝球（ρ铁＞ρ铝），将实心铝球移至a点处静止释放，撞击放回原处的滑块后，记录滑块在滑槽上移动的距离为s3。
（1）补全②中操作。 。
（2）对比①和③，可探究物体动能的大小与 的关系。
（3）若测得s1＞s2，由此可得到的结论是 。
（4）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）将滑块摆到原处
（2）质量
（3）质量一定时，物体的速度越大，动能越大
（4）sB=sC=sD
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据实验采用的比较小球动能大小的方式进行分析。
（2）动能与物体的质量和速度有关，结合控制变量法进行分析。
（3）同一小球，从更高的位置释放，达到水平面时的速度越大。滑块移动的越远，说明小球与滑块撞击时，小球的动能越大。
（4）小球的质量和速度都相同，动能相同，所以物块移动的距离相同。
【解答】（1）实验通过比较滑块被撞击后移动的距离来反映动能大小，所以每次实验前都应将滑块摆放回原位置，可知②需要补充的是：将滑块摆到原处。
（2）球的体积相同而密度不同，可知球的质量不同，由控制变量法可知，探究的是动能与物体质量的关系。
（3）a处比b处高度更高，即a中小球速度更大，滑块移动的距离更远，说明球的动能更大，故可得：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
（4）同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下，小球的质量和高度都相同，接触面光滑，没有摩擦，机械能守恒，BCD高度相同，可知小球到达水平面时的速度相同，则小球的动能相同，物块在水平面上移动的距离相同，即sB=sC=sD。
20．（2026九上·吴兴期末）无坝引水，驯服岷江，造就天府之国两千年的都江堰工程。古人开凿沟渠时，利用斜面运送土石，实现“以长距换省力”的效果。那么，斜面是否越长越省力 小兴探究了斜面倾斜程度对斜面省力情况与机械效率的影响，设计了如图所示的实验装置，物体重10N、斜面高度h为0.5m，每次沿斜面匀速拉动同一物体，记录数据如下表：
组别 物体 重力/N 斜面 长度s/m 拉力 F/N 有用功/J 总功 W总/J 机械效率h/%
1 10 0.6 9.4 5 5.6 89.3
2 10 0.8 7.8 5 6.2
3 10 1.0 6.7 5 6.7 74.6
4 10 1.2 6.0 5 7.2 69.4
（1）要完成本实验，除图中所示器材外，还需要的测量工具是 。
（2）第2次实验中机械效率为 (结果保留一位小数)。
（3）分析表格数据，能体现“以长距换省力”的证据是 。
（4）分析实验数据后，小兴发现：利用粗糙程度相同的斜面提升物体时，斜面越省力，机械效率反而越低。请从功和能量的角度简要分析其原因 。
【答案】（1）刻度尺
（2）80.6%
（3）同一物体提升相同高度，斜面长度越长，拉力越小
（4）同一斜面，高度相同，有用功不变，斜面越长，额外功越多，机械效率越低
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具；
（2）根据公式计算第2次实验时的机械效率；
（3）根据表格数据分析拉力随斜面长度的变化规律；
（4）从额外功的角度分析机械效率变化的原因。
【解答】（1）根据表格数据可知，实验中还需要测量斜面的长度，则还需要测量工具刻度尺；
（2）根据表格可知，第2次实验中斜面的机械效率：；
（3）根据表格数据可知， 随着斜面长度s的增加（从0.6m到1.2m），拉力F逐渐减小（从9.4N减小到6.0N），这说明斜面越长，所需的拉力越小，即“以长距换省力”。
（4） 利用粗糙程度相同的斜面提升物体时，斜面越省力，机械效率反而越低，原因为：同一斜面，高度相同，有用功不变，斜面越长，额外功越多，机械效率越低。
21．（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。
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