資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
2024年中考物理一輪單元復(fù)習(xí)學(xué)思講測全攻略學(xué)案（人教版全國通用）
單元11 功和機(jī)械能
1.結(jié)合實(shí)例，認(rèn)識(shí)功的概念。知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。
2.知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說明機(jī)械功和功率的含義。
3.知道動(dòng)能、勢能和機(jī)械能。通過實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
通過完成填空的自主學(xué)習(xí)方式深化對(duì)考點(diǎn)知識(shí)的理解
考點(diǎn)1. 功和功率
1.機(jī)械功
（1）功的定義:在物理學(xué)中，把力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫做功。
（2）做功的兩個(gè)必要因素：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離。
（3）功的計(jì)算公式：W=Fs
（4）功的單位：焦耳(J)，1J=1N·m。
2. 功率
（1）功率的定義:單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率。
（2）功率的物理意義：表示物體做功快慢的物理量。
（3）功率的計(jì)算公式：P=W/t。另一個(gè)公式：P=Fv。
（4）功率的單位：瓦(W)、千瓦(KW) 1KW=1000W。
考點(diǎn)2. 動(dòng)能和勢能
1. 動(dòng)能
（1）物質(zhì)由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。
（2）動(dòng)能的大小跟質(zhì)量和速度有關(guān)：速度相同，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量相同，物體的速度越大，動(dòng)能就越大。
2. 勢能
（1）重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能。重力勢能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)，高度相同，物體的質(zhì)量越大，重力勢能就越大；質(zhì)量相同，物體被舉得越高，重力勢能越大。
（2）彈性勢能：物體由于彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。彈性形變?cè)酱螅矬w的彈性勢能越大。
考點(diǎn)3. 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.定義：動(dòng)能和勢能之和稱為機(jī)械能。
2.規(guī)律：物體的動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，如果存在阻力，轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不斷減小，反之機(jī)械能總量不變，即機(jī)械能守恒。
一、運(yùn)用功、功率的公式解計(jì)算題思維方法
1.利用W=Fs進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要注意力F和距離S的一 一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即距離S是在力F作用下且沿力的方向上移動(dòng)的距離。其次，一定要注意F和S的同時(shí)性，即在計(jì)算做功多少時(shí)，一定要搞清S是否是F始終作用下運(yùn)動(dòng)的距離。比如用60N的力將一重為8N的物體踢出20m遠(yuǎn)，這20m不是在腳的力的始終作用下運(yùn)動(dòng)的，在求腳對(duì)物體做功時(shí)，不能表示為W=Fs=60N×20m=1200J。
2.利用P=W/t進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要注意功W和完成這些功所用的時(shí)間t的一 一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。其次，一定要注意W和t的同時(shí)性。
二、探究影響物體動(dòng)能大小因素的實(shí)驗(yàn)需要牢記的問題
1.實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象小鋼球。 方法有控制變量法；轉(zhuǎn)換法。
如何判斷動(dòng)能大小：看木塊被小鋼球推動(dòng)的距離多少。
使質(zhì)量不同的鋼球從同一高度靜止釋放的目的：使小球到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同；
如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下；
2.分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；
保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
3.得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。
4.斜面的作用：是物體具有速度并改變物體速度的大小。
5.水平面的作用：是物體在豎直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力。
6.能量轉(zhuǎn)化：在斜面上機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程：重力勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能 ， 在水平面上能力轉(zhuǎn)化過程：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
7.木塊最終停下來的原因：在水平面受到摩擦力。
8.實(shí)驗(yàn)推理與假設(shè)：當(dāng)水平面絕對(duì)光滑，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€勻速，不能達(dá)到探究目的。
9.超載、超速問題判斷：超速時(shí)，質(zhì)量不變，速度越大，動(dòng)能越大；超載時(shí)，速度不變，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。
10.用小球做實(shí)驗(yàn)有不足之處是：不能保證小球在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)。
考點(diǎn)1. 功
【例題1】（2023江蘇連云港）下列有關(guān)功的說法正確的是（ ）
A. 用力推車沒有推動(dòng)，人對(duì)車也做了功
B. 足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)重力對(duì)足球沒有做功
C. 運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴在空中靜止不動(dòng)時(shí)對(duì)杠鈴做了功
D. 學(xué)生背著書包在水平路面勻速前進(jìn)時(shí)對(duì)書包做了功
【答案】B
【解析】A．用力推車沒有推動(dòng)，只有力沒有移動(dòng)距離，人對(duì)車沒有做了功，故A錯(cuò)誤；
B．足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)，重力的方向豎直向下，足球沒有重力的方向上通過一定的距離，重力沒有對(duì)足球做功，故B正確；
C．運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴在空中靜止不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴有力的作用，但杠鈴沒有在力的方向上通過一定的距離，運(yùn)動(dòng)員沒有對(duì)杠鈴做功，故C錯(cuò)誤；
D．學(xué)生背著書包在水平路面上行走，背書包的力的方向是向上，書包沒有在力的方向上移動(dòng)距離，所以學(xué)生對(duì)書包沒有做功，故D錯(cuò)誤。故選B。
【例題2】如圖所示，一款新型無人駕駛電動(dòng)汽車，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：
(1)汽車勻速行駛的速度；
(2)汽車受到的牽引力；
(3)此過程中汽車牽引力所做的功。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J
【解析】(1)汽車行駛的路程
汽車行駛的時(shí)間
汽車勻速行駛的速度
(2)由于汽車勻速行駛，所以汽車受到的牽引力等于阻力
(3)此過程中汽車牽引力做功
考點(diǎn)2. 功率
【例題3】（2023天津）第七屆世界智能大會(huì)于2023年5月18日在天津開幕，大會(huì)上展示了可穿戴的“外骨骼”機(jī)器人。參觀者戴上該設(shè)備，輕松地將50kg的物體勻速舉高1m，用時(shí)2s，此過程中對(duì)物體做功______J，功率為______W。（g取10Nkg）
【答案】 500 250
【解析】將50kg的物體勻速舉高1m，此過程中對(duì)物體做功
對(duì)物體做功用時(shí)2s，則功率
【例題4】（2023廣東）隨著人們生活水平的提高，房車旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車，小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車，該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車重的0.1倍。（假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力，汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）該房車勻速行駛了多長時(shí)間？
（2）該房車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？
【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W
【解析】（1）由題意可知，試駕的路程為s=3600m，試駕時(shí)的速度為
v=54km/h=15m/s
故由可得，試駕所用的時(shí)間為
（2）房車的總質(zhì)量為m=4×103kg，故房車的重力為
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
由可得，房車對(duì)地面的壓強(qiáng)為
（3）由題意可得，房車所受阻力為
f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
房車在水平路面勻速行駛，處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可得，房車所受牽引力大小為
F牽=f=4×103N
由P=Fv可得，牽引力的功率為
P=F牽v=4×103N×15m/s=6×104W
考點(diǎn)3. 動(dòng)能
【例題5】（2023廣西）在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓不同質(zhì)量的鋼球從斜槽同一高度由靜止開始滾下，將靜止在水平面上的木塊撞出一段距離，如圖所示：
（1）在鋼球從斜槽滾下的過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為______；
（2）實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，對(duì)木塊做功越______，鋼球的動(dòng)能就越______；
（3）在水平面上，被撞出的木塊由于受到______力的作用而停下。假如水平面光滑且足夠長，它將做直線運(yùn)動(dòng)。
【答案】（1）動(dòng)能 （2）多 大 （3）阻
【解析】（1）在鋼球從斜槽滾下的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能變小；速度變大，動(dòng)能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
（2）鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，根據(jù)公式W=Fs可知，對(duì)木塊做的功越多。
根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，木塊被撞的越遠(yuǎn)，說明鋼球的動(dòng)能越大。
（3）在水平面上運(yùn)動(dòng)的木塊，由于受到水平面阻力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，最終會(huì)停下來。
考點(diǎn)4. 勢能
【例題6】（2023福建省） 東南海域水質(zhì)改善，給了中華白海豚一個(gè)溫馨的家。如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. 海豚躍出海面減速上升過程，動(dòng)能不變
B. 海豚躍起到最高點(diǎn)時(shí)，重力勢能最大
C. 海豚從高處落回海面過程，重力勢能不變
D. 海豚在海面下加速下潛過程，動(dòng)能變小
【答案】B
【解析】A．海豚躍出海面減速上升過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動(dòng)能變大，故A錯(cuò)誤；
B．海豚躍起到最高點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量不變，高度最大，重力勢能最大，故B正確；
C．海豚從高處落回海面過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小，故C錯(cuò)誤；
D．海豚在海面下加速下潛過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動(dòng)能變小，故D錯(cuò)誤。故選B。
【例題7】（2023湖北宜昌）如圖在跳板跳水比賽中，運(yùn)動(dòng)員向下壓跳板使之彎曲，跳板恢復(fù)原狀時(shí)將運(yùn)動(dòng)員向上高高彈起，下列說法正確的是（　　）
A. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力是跳板形變產(chǎn)生的
B. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力與跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力是一對(duì)平衡力
C. 運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的動(dòng)能是由跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來的
D. 運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程中，機(jī)械能逐漸增大
【答案】C
【解析】A．運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力，施力物體是運(yùn)動(dòng)員，不是跳板形變產(chǎn)生的，而是運(yùn)動(dòng)員施加給跳板的壓力使跳板發(fā)生了形變，故A錯(cuò)誤；
B．運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力，受力物體是跳板；跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力，受力物體是運(yùn)動(dòng)員；兩個(gè)力沒有作用在同一個(gè)物體上，所以不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；
C．運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)，受到了跳板的彈力，跳板在恢復(fù)原狀的過程中，彈性勢能變小，運(yùn)動(dòng)員受力后速度變大動(dòng)能變大，所以是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C正確；
D．運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程中，動(dòng)能減小，重力勢能增大；但運(yùn)動(dòng)員還受到了空氣阻力作用，部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，所以機(jī)械能會(huì)逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選C。
考點(diǎn)5. 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【例題8】 （2023安徽）如圖，在射箭比賽中，運(yùn)動(dòng)員釋放弓弦將箭射出，弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的________能。
【答案】動(dòng)
【解析】射箭運(yùn)動(dòng)中，箭被拉開的弓弦射出去，是由于拉開的弓弦發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，將箭射出去時(shí)，將弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。
《功和機(jī)械能》單元綜合素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)模擬檢測試卷
（答題時(shí)間90分鐘，試卷滿分100分）
一、選擇題（本道大題有10小題，每小題3分，共30分）
1．參加今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（　　）
A．1.5W B．15W C．150W D．1500W
【答案】C
【解析】估測一下自身的體重和三層樓的高度，結(jié)合所用時(shí)間為30秒，利用功率的公式P
可計(jì)算。王小鵬同學(xué)的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用
時(shí)間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。
2. （2023湖北隨州）在上周的自主復(fù)習(xí)中物理課代表建議大家“回歸課本”，如圖是課本上的原圖，針對(duì)圖中情境增加條件拓展科學(xué)思維：小強(qiáng)用100N的力斜向上拉著總重為500N的小車使小車在水平路面上勻速前進(jìn)了10m用了10s。下列說法中正確的是（　　）
A. 這一過程中地面對(duì)小車的摩擦力一定是100N
B. 這一過程中100N的拉力對(duì)小車做的功一定是1000J
C. 這一過程中小車的速度為1m/s
D. 這一過程中小車對(duì)地面的壓力一定等于500N
【答案】C
【解析】AD．小車在拉力的作用下，勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車受到的斜向上的拉力、豎直向下的重力、豎直向上的支持力及沿水平方向的摩擦力的作用，這幾個(gè)力是平衡力。因?yàn)槔κ切毕蛏系模阅Σ亮Φ拇笮〔坏扔诶Γ坏扔?00N，支持力與重力也不等，不等于500N，故AD錯(cuò)誤；
B．拉力的方向斜向上，在拉力的方向移動(dòng)10m的距離時(shí)，拉力所做的功為
但移動(dòng)的距離10m不是在力的方向上，所以拉力所做的功不等于1000J，故B錯(cuò)誤；
C．小車的速度
故C正確。故選C。
3. （2023武漢）電動(dòng)叉車托著質(zhì)量為100kg的貨物，在5s內(nèi)沿著水平方向行駛10m，如圖甲所示；接著在10s內(nèi)把貨物勻速豎直提升1m，如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A. 叉車水平行駛過程中，貨物的重力做功為1×104J
B. 叉車提升貨物過程中，克服貨物的重力做功為1×103J
C. 叉車水平行駛過程中，叉車的重力勢能轉(zhuǎn)化為貨物的動(dòng)能
D. 叉車提升貨物過程中，貨物的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為貨物的重力勢能
【答案】B
【解析】A．功是力和力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，叉車水平行駛過程中，貨物在重力方向沒有移動(dòng)距離，因此貨物重力對(duì)貨物做功為零，故A錯(cuò)誤；
B．叉車提升貨物的過程中，克服貨物重力做功為
故B正確；
C．叉車水平行駛過程中，貨物的質(zhì)量不變，高度不變，故重力勢能不變，所以貨物的重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；
D．叉車提升貨物勻速上升的過程中，貨物的質(zhì)量不變，高度升高，速度不變，故重力勢能增大，動(dòng)能不變，所以貨物的動(dòng)能沒有轉(zhuǎn)化為它的重力勢能，故D錯(cuò)誤。故選B。
4. （2023湖南長沙）如圖，大人和小孩分別將5塊相同的磚從一樓搬到二樓，在這個(gè)過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 小孩對(duì)磚做功更多 B. 小孩對(duì)磚做功更快
C. 大人對(duì)磚做功更多 D. 大人對(duì)磚做功更快
【答案】D
【解析】AC．大人和小孩分別將5塊相同的磚從一樓搬到二樓，根據(jù)
W=Fs=Gh
可知，做功一樣多，故AC錯(cuò)誤；
BD．兩人做功一樣多，大人用時(shí)較短，根據(jù)可知，大人對(duì)磚做功更快，故B錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
5. 撐竿跳高是一項(xiàng)對(duì)壓竿和起跳技術(shù)要求很高的體育運(yùn)動(dòng)。如圖所示是運(yùn)動(dòng)員在一次比賽中的情景，從竿處于最大彈性形變到運(yùn)動(dòng)員松開竿的過程中（不考慮空氣阻力）（　　）
A．竿的彈性勢能增大，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小
B．竿的彈性勢能增大，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大
C．竿的彈性勢能減小，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小
D．竿的彈性勢能減小，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大
【答案】D
【解析】動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大。
重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度。質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。
彈性勢能大小的影響因素：彈性形變的大小。
竿處于最大彈性形變時(shí)的彈性勢能是最大的，從竿處于最大彈性形變到運(yùn)動(dòng)員松開竿的過程中，桿的彈性形變程度變小，彈性勢能變小，人的質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能變大，速度變大，勢能變大，人的機(jī)械能變大，是桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的機(jī)械能。
6.如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中，下列判斷正確的是（ ）
A. 小球的動(dòng)能不斷增加
B. 彈簧的彈性勢能不斷減少
C. 小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢能相等
D. 在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動(dòng)能之和保持不變
【答案】 D
【解析】由題知，O點(diǎn)是彈簧保持原長時(shí)小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動(dòng)能變大，此過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時(shí)速度最大，動(dòng)能最大；小球從O運(yùn)動(dòng)到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時(shí)小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動(dòng)能變小，此過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中：
A.小球的動(dòng)能先增加后減少，A不符合題意；
B.彈簧的彈性勢能先減少后增大，B不符合題意；
C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能（最大）與此時(shí)彈簧的彈性勢能（為零）不相等，C不符合題意；
D.水平臺(tái)面光滑，且AO＝OB，說明沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動(dòng)能之和保持不變，D符合題意。
7.（2023蘇州） 《天工開物》中記載有一種自動(dòng)引水灌溉工具——“高轉(zhuǎn)筒車”（如圖）。使用時(shí)下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中，流水驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，系在傳動(dòng)繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農(nóng)田中。下列說法正確的是（　　）
A. 這一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”
B. 水在輸送過程中重力勢能不變
C. 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快輸水做功功率越大
D. 上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)輪可分別看作定滑輪和動(dòng)滑輪
【答案】C
【解析】A．“高轉(zhuǎn)筒車”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要水能提供動(dòng)力，如果沒有水能，它將不能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此不是“永動(dòng)機(jī)”，根據(jù)能量守恒定律可知，世界上不存在“永動(dòng)機(jī)”，故A錯(cuò)誤；
B．水從河里被輸送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力勢能變大，故B錯(cuò)誤；
C．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，相同時(shí)間內(nèi)對(duì)水做的功越多，根據(jù)公式可知，功率越大，故C正確；
D．上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的軸都是固定不動(dòng)的，因此都可看做定滑輪，故D錯(cuò)誤。故選C。
8. （2023湖南益陽）蕩秋千是人們平時(shí)喜愛的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。如圖所示，秋千在擺蕩的過程中，A為最低點(diǎn)，B是擺蕩到右邊時(shí)的最高點(diǎn)。下列說法正確的是（　　）
A. 人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)是利用了人具有慣性
B. 人在A點(diǎn)時(shí)慣性最大，在B點(diǎn)時(shí)的慣性最小
C. 人由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，重力勢能不變，機(jī)械能增大
D. 人從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中，重力勢能增大，動(dòng)能增大
【答案】A
【解析】A．秋千在擺蕩的過程中，人從最低點(diǎn)A點(diǎn)，由于人具有慣性，能夠運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B點(diǎn)，故A正確；
B．慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)，人在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量不變，慣性不變，故B錯(cuò)誤；
C．人由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能增大，克服摩擦做功，機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；
D．人從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動(dòng)能增大，故D錯(cuò)誤。故選A。
9. （2023山東棗莊）掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低。如圖所示為小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法不正確的是（　　）
A. 小球越跳越低，說明小球的機(jī)械能逐漸減少
B. 從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C. 經(jīng)過相同高度的B、C兩點(diǎn)時(shí)，小球的重力勢能相同
D. 經(jīng)過相同高度的B、C兩點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能相同
【答案】D
【解析】A．小球起跳時(shí)，由于與空氣的摩擦，在彈跳的過程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能逐漸減少，故A正確，不符合題意；
B．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小球做加速運(yùn)動(dòng)，速度變大，動(dòng)能增加，高度減小，重力勢能減小，即小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故B正確，不符合題意；
C．B、C兩點(diǎn)高度相同，小球的質(zhì)量不變，所以B、C兩點(diǎn)小球的重力勢能相同，故C正確，不符合題意；
D．小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，由于與空氣的摩擦，機(jī)械能逐漸減少，由于B、C兩點(diǎn)高度相同，所以B、C兩點(diǎn)小球的重力勢能相同，而C點(diǎn)的機(jī)械能小于B點(diǎn)，所以C點(diǎn)的動(dòng)能小于B點(diǎn)的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。
10. （2023湖南株洲）投出的鉛球在空中飛行，它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能Ek與距離地面的高度h的關(guān)系如圖所示。已知鉛球出手高度h為2m，鉛球落到地面時(shí)重力勢能為零，不計(jì)空氣阻力，由圖可知，鉛球出手時(shí)其重力勢能為（　　）
A. 80J B. 100J C. 180J D. 280J
【答案】A
【解析】由題可知，因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒，鉛球運(yùn)動(dòng)過程中只有重力勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，若鉛球落到地面時(shí)重力勢能為零，則動(dòng)能為最大值280J。由圖可知，當(dāng)鉛球到最高點(diǎn)時(shí)，即距離地面2.5米時(shí)，動(dòng)能為180J，則重力勢能最大值為100J；已知鉛球出手高度為2m，所以其重力勢能小于100J。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。
二、填空題（每空1分，共22分）
1. （2023山東濱州）如圖所示，重為20N，棱長為10cm的正方體物塊放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了50cm，則物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為______Pa，水平拉力F做功的功率為______W。
【答案】 1000 1
【解析】在水平面上壓力等于重力，即
F=G=20N
物體對(duì)地面的壓強(qiáng)
拉力做的功
W = Fs =10N × 50× 10-2m =5J
拉力做功的功率
2.小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示.已知小推車重130N，所受阻力是總重的0.15倍. (g取10N/kg)。10～20s內(nèi)水平推力做了_______J的功；10～20s內(nèi)水平推力的功率為_______W.
【答案】360J；36W
【解析】（1）根據(jù)速度v隨時(shí)間t化的關(guān)系圖像知道，在0～l0s內(nèi)小車加速運(yùn)動(dòng)，所以水平推力大于阻力；阻力大小是F阻=1.5G=1.5×mg=1.5×17kg×10N/kg=45N；
（2）10～20s內(nèi)小車勻速運(yùn)動(dòng)，則F推=F阻=45N，
小車的速度v=0.8m/s，所以小車運(yùn)動(dòng)的距離s=vt=0.8m/s×10s=8m,
水平推力做的功：W=F推s=45N×8m=360J；
（3）10～20s內(nèi)水平推力的功率：P=W/t=360J/10s=36W
3. （2023河北）在離桌邊約20cm的地方放一枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣前10cm左右放置一個(gè)高度約2cm的木塊，在硬幣后放置一本與硬幣厚度相當(dāng)?shù)墓P記本。如圖所示，在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，硬幣跳過木塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在氣體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越________，跳起的硬幣在上升過程中重力勢能越來越________，下降過程中動(dòng)能越來越________。
【答案】 小 大 大
【解析】在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，由于吹氣時(shí)硬幣上方空氣流速快，壓強(qiáng)小；硬幣下方大氣壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng)，對(duì)硬幣產(chǎn)生向上的升力，使硬幣跳過木塊；實(shí)驗(yàn)表明：在氣體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小。
跳起的硬幣在上升過程中高度升高，重力勢能越來越大，下降過程中硬幣高度降低，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能越來越大。
4. （2023內(nèi)蒙古赤峰）2023年5月23日，我國科考隊(duì)再次登上珠穆朗瑪峰，進(jìn)行“珠峰科考”（圖所示）。科考隊(duì)員在踏著皚皚白雪登山的過程中，重力勢能________（填變化情況）。“雪”的形成是________（填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象。
【答案】 增大 凝華
【解析】重力勢能與重力大小和高度有關(guān)，登山過程中隊(duì)員的質(zhì)量不變，高度增加，所以重力勢能增大。雪是水蒸氣遇冷凝華成的固態(tài)小冰晶，凝華需要放熱。
5. （2023江西）我國無人機(jī)技術(shù)世界領(lǐng)先，應(yīng)用廣泛。如圖所示，送快遞的無人機(jī)勻速下降時(shí)，它相對(duì)于地是_________的，機(jī)械能______（選填“增大”“減小”或“不變”）。
【答案】 運(yùn)動(dòng) 減小
【解析】如圖所示，送快遞的無人機(jī)勻速下降時(shí)，它相對(duì)于地的位置不斷發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的。
因無人機(jī)的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小，速度不變，動(dòng)能不變，故機(jī)械能減小。
6. （2023黑龍江牡丹江）如圖所示的“橡皮筋動(dòng)力車”，旋轉(zhuǎn)扇葉，將橡皮筋擰緊。松手后，橡皮筋的______能轉(zhuǎn)化為扇葉的______能，扇葉快速轉(zhuǎn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)起來。當(dāng)扇葉停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，小車具有______。
【答案】 彈性勢 動(dòng) 慣性
【解析】將橡皮筋擰緊，使其發(fā)生形變，產(chǎn)生彈性勢能，松手后橡皮筋的彈性勢能使扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為扇葉的動(dòng)能。
當(dāng)扇葉停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車由于慣性要保持繼續(xù)向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾≤嚲哂袘T性。
7. （2023齊齊哈爾）人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，如圖所示，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。已知衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，勢能_______，速度_______。（均選填“增大”或“減小”）
【答案】 減小 增大
【解析】衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，高度減小，質(zhì)量不變，重力勢能減小，由于衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，則動(dòng)能增大，速度增大。
8. （2023新疆）我國攻擊11無人機(jī)是世界上最先列裝的飛翼布局隱身無人機(jī)，該無人機(jī)的列裝極大地豐富了中國空軍的作戰(zhàn)方式。
（1）攻擊11無人機(jī)能夠隱身是因?yàn)槔走_(dá)站發(fā)出的電磁波傳到機(jī)身時(shí)，無人機(jī)隱身涂層能夠吸收一部分電磁波，同時(shí)機(jī)身的隱身外形使_____（填“反射”或“折射”）的電磁波盡量不返回雷達(dá)站。該無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)等物體的______產(chǎn)生的，發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣量越大，產(chǎn)生的噪聲越______（填“大”或“小”）。
（2）攻擊11無人機(jī)在水平跑道上加速滑行的過程中，該無人機(jī)______（填“具有”或“沒有”）慣性，其機(jī)械能_____（填“增大”“減小”或“不變”），空氣對(duì)無人機(jī)上、下表面的壓力差_____（填“增大”“減小”或“不變”）。
【答案】 （1）反射 振動(dòng) 大 （2）具有 增大 增大
【解析】（1）當(dāng)電磁波傳播到無人機(jī)隱身涂層時(shí)，無人機(jī)隱身涂層能夠吸收一部分電磁波，同時(shí)電磁波也會(huì)被反射，故機(jī)身的隱身外形會(huì)使反射的電磁波盡量不返回雷達(dá)站。
根據(jù)聲音的產(chǎn)生條件可知，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)等物體的振動(dòng)產(chǎn)生。
發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的幅度越大，則產(chǎn)生的聲音越大。
（2）慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有關(guān)系，當(dāng)無人機(jī)在水平跑道上加速滑行的過程中，具有慣性。
無人機(jī)水平加速的過程中，高度不變，重力勢能不變，速度增大，動(dòng)能增大，則機(jī)械能增大。
加速的過程中，速度越來越大，上、下表面的速度差越大，則空氣對(duì)無人機(jī)上、下表面的壓力差增大。
三、簡答題（本題有2小題，每小題4分，8分）
1. （2023遼寧本溪等）神舟十五號(hào)載人飛船返回艙的勝利回歸，標(biāo)志著我國航天事業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新階段。請(qǐng)你結(jié)合返回艙從太空返回地球的過程，回答下列問題：
（1）這一過程中，航天員所穿的宇航服的質(zhì)量是否發(fā)生變化？
（2）返回艙在下降階段，它的重力勢能發(fā)生了怎樣的變化？并說明理由。
【答案】（1）質(zhì)量不發(fā)生變化；（2）重力勢能變小，理由見解析
【解析】（1）質(zhì)量是物體的一種屬性，不隨位置的變化而變化，故這一過程中，航天員所穿的宇航服的質(zhì)量不發(fā)生變化。
（2）返回艙在下降階段，它的高度變小，質(zhì)量保持不變，重力勢能變小。
2. （2023遼寧撫順）如圖是國產(chǎn)防火救災(zāi)無人機(jī)TB001攜滅火彈起飛的情景。請(qǐng)回答：
（1）無人機(jī)的機(jī)翼形狀上凸下平，使飛機(jī)獲得升力，其原理是什么？
（2）執(zhí)行投放滅火彈任務(wù)時(shí)，保持勻速飛行的無人機(jī)投彈前后的動(dòng)能怎樣變化？為什么？
【答案】見解析
【解析】（1）機(jī)翼的形狀上凸下平，機(jī)翼上方空氣流速大壓強(qiáng)小，機(jī)翼下方空氣流速小壓強(qiáng)大，故產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差，因而產(chǎn)生向上的壓力差，即飛機(jī)的升力。
（2）無人機(jī)的動(dòng)能變小；動(dòng)能由質(zhì)量和速度決定，因?yàn)闊o人機(jī)的速度不變，但投彈后質(zhì)量減小，所以動(dòng)能變小。
四、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有3小題，共21分）
1. （5分）（2023甘肅蘭州）近年來，渣土車因“多拉快跑”而引發(fā)的交通事故時(shí)有發(fā)生，引起了交通管理部門的高度重視。小彤設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來模擬汽車超速、超載帶來的危害，通過電磁鐵的控制，讓質(zhì)量分別為和（<）的小鋼球從圓弧軌道的一定高度（）由靜止?jié)L下，撞擊水平面上的紙盒并將紙盒推動(dòng)一段距離（實(shí)驗(yàn)中的圓弧軌道、水平面和紙盒均不變）。
（1）分析甲、乙兩圖可知，_______（選填“甲”或“乙”）圖中的小鋼球在剛到達(dá)水平面時(shí)的速度更大；
（2）比較甲、乙兩圖可知，在_______一定時(shí)，小鋼球的_______越大，動(dòng)能越大。
（3）比較________兩圖可以模擬汽車超載帶來的危害；
（4）假如你是一名汽車駕駛員，請(qǐng)你從物理學(xué)的角度談?wù)勗诎踩熊嚪矫嫘枰⒁饽男┦马?xiàng)_________。
【答案】 （1）乙 （2）質(zhì)量 速度 （3）乙、丙 （4）見解析
【解析】（1）分析甲、乙兩圖可知，實(shí)驗(yàn)用小球質(zhì)量相同，乙圖水平面上的紙盒移動(dòng)的距離較大，說明乙圖中小球的動(dòng)能較大，則乙圖中鋼球在剛到達(dá)水平面時(shí)的速度更大。
（2）比較甲、乙兩圖可知，小球質(zhì)量相同，h1＜h2，則乙圖中小球速度較大，紙盒移動(dòng)的距離較大，故可得出結(jié)論：在質(zhì)量一定時(shí)，小鋼球的速度越大，動(dòng)能越大。
（3）乙丙兩圖鋼球在斜面高度相同，則到達(dá)水平面的速度相同，丙圖的質(zhì)量較大，紙盒移動(dòng)的距離較大，說明丙圖鋼球的動(dòng)能較大，則可以模擬汽車超載帶來的危害。
（4）在安全行車方面需要注意的是不要超速和超載，無論是超速還是超載，都會(huì)使車的動(dòng)能增大，遇到交通事故時(shí)，其破壞程度就很大。
2. （10分）（2023湖南郴州）小明通過下面的實(shí)驗(yàn)，研究“動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)”的問題。質(zhì)量相同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是__________的。（選填“相同”或“不同”）。
（1）實(shí)驗(yàn)1將小球從斜面頂端自由滾下（圖甲），觀察到木塊被撞出了一段距離。
（2）實(shí)驗(yàn)2將小球從斜面中間自由滾下（圖甲乙），觀察到木塊被撞出的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離_______（選填“短”、“長”或“相等”）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以得出結(jié)論；同一物體，______，動(dòng)能越大。
（3）實(shí)驗(yàn)3將小球從一光滑斜槽軌道（OAB）O點(diǎn)自由滾下（圖丙），依次經(jīng)過A、B兩點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)（忽略空氣阻力），設(shè)A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能分別為和，則______（選填“>”、“=”或“<”）。當(dāng)小球從B點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，假設(shè)小球所受的外力全部消失，則小球?qū)______。
A．沿a軌跡運(yùn)動(dòng)　　B．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)
C．沿c軌跡運(yùn)動(dòng)　　D．保持靜止
【答案】 不同 （2） 短 （運(yùn)動(dòng)）速度越大 （3） = A
【解析】小球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，由于小球的重力勢能不同，則小球到達(dá)斜面底端時(shí)速度不同。
（2）根據(jù)圖示可知，實(shí)驗(yàn)2中木塊被撞的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離要小一些，兩次實(shí)驗(yàn)中的小球的質(zhì)量相同，滾下的高度不同，高度越低，到達(dá)水平面時(shí)的速度越小，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離就越小，動(dòng)能越小，所以能得出結(jié)論；同一物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大。
（3）由于忽略空氣阻力，經(jīng)過A、B兩點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中，沒有外力對(duì)小球做功，則小球的機(jī)械能守恒，即。
當(dāng)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，速度為水平向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球所受各個(gè)力突然全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，小球?qū)⒈３诌@一狀態(tài)，所以小球?qū)⒀豠軌跡運(yùn)動(dòng)。故選A。
3. （6分）小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出如下猜想：
猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。
按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鐵塊質(zhì)量m/g 鐵塊距桌面高度H/cm 桌腿進(jìn)入沙子的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較______來判斷物體重力勢能的大小；
（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。
【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度 ①④⑤ 質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢能越大
【解析】（1）通過小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以知道，他是通過比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來比較重力勢能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢能越大；
（2）根據(jù)控制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。
（3）比較表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。
五、計(jì)算題（本大題有3小題，共19分）
1.（6分）（2023蘇州）如圖甲所示，重500N、底面積為0.2m2的箱子放在水平地面上。現(xiàn)用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(tái)（圖乙）。已知拉力為350N，箱子沿板移動(dòng)了2m，升高1m，用時(shí)20s。求：
（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）上移過程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】（1）；（2）35W；（3）200J
【解析】（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）拉力做功
拉力做功功率
（3）所做的有用功
克服摩擦力做功
答：（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×103Pa；
（2）上移過程中拉力做功的功率為35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功為200J。
2. （6分）（2023山西）圖是小偉同學(xué)在單杠上做引體向上時(shí)的情景，每次引體向上身體上升的高度為0.6m，求解下列問題。（小偉的質(zhì)量為50kg，g取10N/kg）
（1）引體向上前小偉先進(jìn)行了熱身訓(xùn)練，他繞操場跑了600m用時(shí)5分鐘，他熱身運(yùn)動(dòng)的平均速度；
（2）小偉完成1次引體向上克服重力做的功；
（3）小偉做完引體向上運(yùn)動(dòng)后，雙腳穩(wěn)穩(wěn)地站在水平地面上，請(qǐng)你估算他此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】（1）2m/s；（2）300J；（3）
【解析】（1）小偉熱身運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間
小偉熱身運(yùn)動(dòng)的平均速度
（2）小偉所受的重力
小偉完成1次引體向上克服重力做的功
（3）小偉雙腳鞋底與地面的接觸面積約
小偉雙腳站立時(shí)對(duì)水平地面的壓力
小偉雙腳站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
3.（7分） （2023齊齊哈爾）如圖所示為我國生產(chǎn)的一款水陸兩棲觀光車，它既能在陸地上行駛，又能像船一樣在水中航行。該車的總質(zhì)量是12t，空載靜止在水平地面上時(shí)，四個(gè)車輪與地面接觸的總面積為0.2m2。求：
（1）該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì)）在水中航行時(shí)，受到的浮力是多少？
（3）該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為180kW，觀光車航行過程中受到的阻力是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）該車空載時(shí)的質(zhì)量
該車空載時(shí)對(duì)水平地面的壓力
該車空載時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）該車空載時(shí)在水中航行處于漂浮狀態(tài)，則該車空載時(shí)在水中航行受到的浮力
（3）該車在水中航行過程中發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率
該車在水中航行的速度
根據(jù)公式可知，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為
因?yàn)檐噭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，受到的阻力與牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以
答：（1）該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是；
（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì)）在水中航行時(shí)，受到的浮力是；
（3）觀光車航行過程中受到阻力是。
焦耳的貢獻(xiàn)
焦耳，英國杰出的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。1818年12月24日，焦耳生于曼徹斯特附近的索爾福德。父親是個(gè)啤酒廠廠主，生活富裕。但焦耳從小體弱多病，所以童年一直沒有沒有正規(guī)上學(xué)，一直在家跟父親學(xué)釀酒，并利用空閑時(shí)間自學(xué)了化學(xué)、物理。
1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步發(fā)明了電動(dòng)機(jī)。人們當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為，電機(jī)可能代替蒸汽機(jī)，所以研究提高電機(jī)效率的熱潮席卷歐洲。焦耳也開始研究用新發(fā)明的電動(dòng)機(jī)來替換啤酒廠的蒸汽機(jī)的可行性。在研究電機(jī)的過程中，焦耳注意到電機(jī)和電路中的發(fā)熱現(xiàn)象，這促使他對(duì)電流的熱效應(yīng)進(jìn)行了定量研究。通過實(shí)驗(yàn)，焦耳于1840年發(fā)現(xiàn):“產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻和電流平方成正比”（即焦耳定律）并發(fā)表于《論伏打電所產(chǎn)生的熱》論文中。1843年進(jìn)行了感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電解時(shí)熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，寫了兩篇關(guān)鍵性論文《論磁電的熱效應(yīng)和熱的機(jī)械值》和《論水電解時(shí)產(chǎn)生的熱》，明確指出：“自然界的能是不能消滅的，哪里消耗了機(jī)械能，總能得到相應(yīng)的熱，熱只是能的一種形式。”焦耳使一個(gè)線圈在電磁體的兩極之間轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈放在量熱器內(nèi)，證實(shí)了熱可以由磁電機(jī)產(chǎn)生。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)焦耳立即領(lǐng)悟到熱和機(jī)械功可以互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中遵從一定的當(dāng)量關(guān)系。
為了測定機(jī)械功和熱之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，焦耳設(shè)計(jì)了“熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)儀”，焦耳在磁電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)軸上繞兩條線，跨過兩個(gè)定滑輪后掛上幾磅重的砝碼，由砝碼的重量和下落的距離計(jì)算出所做的功。測得熱功當(dāng)量為428.9千克力米/千卡。1844年又做了把水壓入毛細(xì)管的實(shí)驗(yàn)和壓縮空氣實(shí)驗(yàn)，測出了熱功當(dāng)量分別為424.9千克力米/千卡和443.8千克力米/千卡。
課標(biāo)要求
自學(xué)考點(diǎn)
思維方法
考點(diǎn)例題講析
單元模擬檢測
中考加油站
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2024年中考物理一輪單元復(fù)習(xí)學(xué)思講測全攻略學(xué)案（人教版全國通用）
單元11 功和機(jī)械能
1.結(jié)合實(shí)例，認(rèn)識(shí)功的概念。知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。
2.知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說明機(jī)械功和功率的含義。
3.知道動(dòng)能、勢能和機(jī)械能。通過實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
通過完成填空的自主學(xué)習(xí)方式深化對(duì)考點(diǎn)知識(shí)的理解
考點(diǎn)1. 功和功率
1.機(jī)械功
（1）功的定義:在物理學(xué)中，把力和在力的方向上移動(dòng)的距離的_______叫做功。
（2）做功的兩個(gè)必要因素：一是有作用在物體上，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段_______。
（3）功的計(jì)算公式：_______
（4）功的單位：_______(J)，1J=1N·m。
2. 功率
（1）功率的定義:_______內(nèi)所做的功叫做功率。
（2）功率的物理意義：表示物體做功_______的物理量。
（3）功率的計(jì)算公式：_______。另一個(gè)公式：P=Fv。
（4）功率的單位：_______(W)、千瓦(KW) 1KW=1000W。
考點(diǎn)2. 動(dòng)能和勢能
1. 動(dòng)能
（1）物質(zhì)由于_______而具有的能叫做動(dòng)能，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。
（2）動(dòng)能的大小跟_______和_______有關(guān)：速度相同，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量相同，物體的速度越大，動(dòng)能就越大。
2. 勢能
（1）重力勢能：物體由于被_______而具有的能叫做重力勢能。重力勢能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)，高度相同，物體的質(zhì)量越大，重力勢能就越大；質(zhì)量相同，物體被舉得越高，重力勢能越大。
（2）彈性勢能：物體由于_______而具有的能叫做彈性勢能。彈性形變?cè)酱螅矬w的彈性勢能越大。
考點(diǎn)3. 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.定義：動(dòng)能和勢能_______稱為機(jī)械能。
2.規(guī)律：物體的動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，如果存在_______，轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不斷減小，反之機(jī)械能總量不變，即_______守恒。
一、運(yùn)用功、功率的公式解計(jì)算題思維方法
1.利用W=Fs進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要注意力F和距離S的一 一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即距離S是在力F作用下且沿力的方向上移動(dòng)的距離。其次，一定要注意F和S的同時(shí)性，即在計(jì)算做功多少時(shí)，一定要搞清S是否是F始終作用下運(yùn)動(dòng)的距離。比如用60N的力將一重為8N的物體踢出20m遠(yuǎn)，這20m不是在腳的力的始終作用下運(yùn)動(dòng)的，在求腳對(duì)物體做功時(shí)，不能表示為W=Fs=60N×20m=1200J。
2.利用P=W/t進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要注意功W和完成這些功所用的時(shí)間t的一 一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。其次，一定要注意W和t的同時(shí)性。
二、探究影響物體動(dòng)能大小因素的實(shí)驗(yàn)需要牢記的問題
1.實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象小鋼球。 方法有控制變量法；轉(zhuǎn)換法。
如何判斷動(dòng)能大小：看木塊被小鋼球推動(dòng)的距離多少。
使質(zhì)量不同的鋼球從同一高度靜止釋放的目的：使小球到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同；
如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下；
2.分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；
保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
3.得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。
4.斜面的作用：是物體具有速度并改變物體速度的大小。
5.水平面的作用：是物體在豎直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力。
6.能量轉(zhuǎn)化：在斜面上機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程：重力勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能 ， 在水平面上能力轉(zhuǎn)化過程：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
7.木塊最終停下來的原因：在水平面受到摩擦力。
8.實(shí)驗(yàn)推理與假設(shè)：當(dāng)水平面絕對(duì)光滑，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€勻速，不能達(dá)到探究目的。
9.超載、超速問題判斷：超速時(shí)，質(zhì)量不變，速度越大，動(dòng)能越大；超載時(shí)，速度不變，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。
10.用小球做實(shí)驗(yàn)有不足之處是：不能保證小球在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)。
考點(diǎn)1. 功
【例題1】（2023江蘇連云港）下列有關(guān)功的說法正確的是（ ）
A. 用力推車沒有推動(dòng)，人對(duì)車也做了功
B. 足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)重力對(duì)足球沒有做功
C. 運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴在空中靜止不動(dòng)時(shí)對(duì)杠鈴做了功
D. 學(xué)生背著書包在水平路面勻速前進(jìn)時(shí)對(duì)書包做了功
【例題2】如圖所示，一款新型無人駕駛電動(dòng)汽車，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：
(1)汽車勻速行駛的速度；
(2)汽車受到的牽引力；
(3)此過程中汽車牽引力所做的功。
考點(diǎn)2. 功率
【例題3】（2023天津）第七屆世界智能大會(huì)于2023年5月18日在天津開幕，大會(huì)上展示了可穿戴的“外骨骼”機(jī)器人。參觀者戴上該設(shè)備，輕松地將50kg的物體勻速舉高1m，用時(shí)2s，此過程中對(duì)物體做功______J，功率為______W。（g取10Nkg）
【例題4】（2023廣東）隨著人們生活水平的提高，房車旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車，小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車，該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車重的0.1倍。（假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力，汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）該房車勻速行駛了多長時(shí)間？
（2）該房車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？
考點(diǎn)3. 動(dòng)能
【例題5】（2023廣西）在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓不同質(zhì)量的鋼球從斜槽同一高度由靜止開始滾下，將靜止在水平面上的木塊撞出一段距離，如圖所示：
（1）在鋼球從斜槽滾下的過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為______；
（2）實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，對(duì)木塊做功越______，鋼球的動(dòng)能就越______；
（3）在水平面上，被撞出的木塊由于受到______力的作用而停下。假如水平面光滑且足夠長，它將做直線運(yùn)動(dòng)。
考點(diǎn)4. 勢能
【例題6】（2023福建省） 東南海域水質(zhì)改善，給了中華白海豚一個(gè)溫馨的家。如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. 海豚躍出海面減速上升過程，動(dòng)能不變
B. 海豚躍起到最高點(diǎn)時(shí)，重力勢能最大
C. 海豚從高處落回海面過程，重力勢能不變
D. 海豚在海面下加速下潛過程，動(dòng)能變小
【例題7】（2023湖北宜昌）如圖在跳板跳水比賽中，運(yùn)動(dòng)員向下壓跳板使之彎曲，跳板恢復(fù)原狀時(shí)將運(yùn)動(dòng)員向上高高彈起，下列說法正確的是（　　）
A. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力是跳板形變產(chǎn)生的
B. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力與跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力是一對(duì)平衡力
C. 運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的動(dòng)能是由跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來的
D. 運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程中，機(jī)械能逐漸增大
考點(diǎn)5. 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【例題8】 （2023安徽）如圖，在射箭比賽中，運(yùn)動(dòng)員釋放弓弦將箭射出，弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的________能。
《功和機(jī)械能》單元綜合素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)模擬檢測試卷
（答題時(shí)間90分鐘，試卷滿分100分）
一、選擇題（本道大題有10小題，每小題3分，共30分）
1．參加今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（　　）
A．1.5W B．15W C．150W D．1500W
2. （2023湖北隨州）在上周的自主復(fù)習(xí)中物理課代表建議大家“回歸課本”，如圖是課本上的原圖，針對(duì)圖中情境增加條件拓展科學(xué)思維：小強(qiáng)用100N的力斜向上拉著總重為500N的小車使小車在水平路面上勻速前進(jìn)了10m用了10s。下列說法中正確的是（　　）
A. 這一過程中地面對(duì)小車的摩擦力一定是100N
B. 這一過程中100N的拉力對(duì)小車做的功一定是1000J
C. 這一過程中小車的速度為1m/s
D. 這一過程中小車對(duì)地面的壓力一定等于500N
3. （2023武漢）電動(dòng)叉車托著質(zhì)量為100kg的貨物，在5s內(nèi)沿著水平方向行駛10m，如圖甲所示；接著在10s內(nèi)把貨物勻速豎直提升1m，如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A. 叉車水平行駛過程中，貨物的重力做功為1×104J
B. 叉車提升貨物過程中，克服貨物的重力做功為1×103J
C. 叉車水平行駛過程中，叉車的重力勢能轉(zhuǎn)化為貨物的動(dòng)能
D. 叉車提升貨物過程中，貨物的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為貨物的重力勢能
4. （2023湖南長沙）如圖，大人和小孩分別將5塊相同的磚從一樓搬到二樓，在這個(gè)過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 小孩對(duì)磚做功更多 B. 小孩對(duì)磚做功更快
C. 大人對(duì)磚做功更多 D. 大人對(duì)磚做功更快
5. 撐竿跳高是一項(xiàng)對(duì)壓竿和起跳技術(shù)要求很高的體育運(yùn)動(dòng)。如圖所示是運(yùn)動(dòng)員在一次比賽中的情景，從竿處于最大彈性形變到運(yùn)動(dòng)員松開竿的過程中（不考慮空氣阻力）（　　）
A．竿的彈性勢能增大，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小
B．竿的彈性勢能增大，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大
C．竿的彈性勢能減小，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小
D．竿的彈性勢能減小，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大
6.如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中，下列判斷正確的是（ ）
A. 小球的動(dòng)能不斷增加
B. 彈簧的彈性勢能不斷減少
C. 小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢能相等
D. 在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動(dòng)能之和保持不變
7.（2023蘇州） 《天工開物》中記載有一種自動(dòng)引水灌溉工具——“高轉(zhuǎn)筒車”（如圖）。使用時(shí)下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中，流水驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，系在傳動(dòng)繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農(nóng)田中。下列說法正確的是（　　）
A. 這一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”
B. 水在輸送過程中重力勢能不變
C. 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快輸水做功功率越大
D. 上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)輪可分別看作定滑輪和動(dòng)滑輪
8. （2023湖南益陽）蕩秋千是人們平時(shí)喜愛的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。如圖所示，秋千在擺蕩的過程中，A為最低點(diǎn)，B是擺蕩到右邊時(shí)的最高點(diǎn)。下列說法正確的是（　　）
A. 人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)是利用了人具有慣性
B. 人在A點(diǎn)時(shí)慣性最大，在B點(diǎn)時(shí)的慣性最小
C. 人由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，重力勢能不變，機(jī)械能增大
D. 人從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中，重力勢能增大，動(dòng)能增大
9. （2023山東棗莊）掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低。如圖所示為小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法不正確的是（　　）
A. 小球越跳越低，說明小球的機(jī)械能逐漸減少
B. 從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C. 經(jīng)過相同高度的B、C兩點(diǎn)時(shí)，小球的重力勢能相同
D. 經(jīng)過相同高度的B、C兩點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能相同
10. （2023湖南株洲）投出的鉛球在空中飛行，它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能Ek與距離地面的高度h的關(guān)系如圖所示。已知鉛球出手高度h為2m，鉛球落到地面時(shí)重力勢能為零，不計(jì)空氣阻力，由圖可知，鉛球出手時(shí)其重力勢能為（　　）
A. 80J B. 100J C. 180J D. 280J
二、填空題（每空1分，共22分）
1. （2023山東濱州）如圖所示，重為20N，棱長為10cm的正方體物塊放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了50cm，則物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為______Pa，水平拉力F做功的功率為______W。
2.小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示.已知小推車重130N，所受阻力是總重的0.15倍. (g取10N/kg)。10～20s內(nèi)水平推力做了_______J的功；10～20s內(nèi)水平推力的功率為_______W.
3. （2023河北）在離桌邊約20cm的地方放一枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣前10cm左右放置一個(gè)高度約2cm的木塊，在硬幣后放置一本與硬幣厚度相當(dāng)?shù)墓P記本。如圖所示，在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，硬幣跳過木塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在氣體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越________，跳起的硬幣在上升過程中重力勢能越來越________，下降過程中動(dòng)能越來越________。
4. （2023內(nèi)蒙古赤峰）2023年5月23日，我國科考隊(duì)再次登上珠穆朗瑪峰，進(jìn)行“珠峰科考”（圖所示）。科考隊(duì)員在踏著皚皚白雪登山的過程中，重力勢能________（填變化情況）。“雪”的形成是________（填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象。
5. （2023江西）我國無人機(jī)技術(shù)世界領(lǐng)先，應(yīng)用廣泛。如圖所示，送快遞的無人機(jī)勻速下降時(shí)，它相對(duì)于地是_________的，機(jī)械能______（選填“增大”“減小”或“不變”）。
6. （2023黑龍江牡丹江）如圖所示的“橡皮筋動(dòng)力車”，旋轉(zhuǎn)扇葉，將橡皮筋擰緊。松手后，橡皮筋的______能轉(zhuǎn)化為扇葉的______能，扇葉快速轉(zhuǎn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)起來。當(dāng)扇葉停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，小車具有______。
7. （2023齊齊哈爾）人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，如圖所示，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。已知衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，勢能_______，速度_______。（均選填“增大”或“減小”）
8. （2023新疆）我國攻擊11無人機(jī)是世界上最先列裝的飛翼布局隱身無人機(jī)，該無人機(jī)的列裝極大地豐富了中國空軍的作戰(zhàn)方式。
（1）攻擊11無人機(jī)能夠隱身是因?yàn)槔走_(dá)站發(fā)出的電磁波傳到機(jī)身時(shí)，無人機(jī)隱身涂層能夠吸收一部分電磁波，同時(shí)機(jī)身的隱身外形使_____（填“反射”或“折射”）的電磁波盡量不返回雷達(dá)站。該無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)等物體的______產(chǎn)生的，發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣量越大，產(chǎn)生的噪聲越______（填“大”或“小”）。
（2）攻擊11無人機(jī)在水平跑道上加速滑行的過程中，該無人機(jī)______（填“具有”或“沒有”）慣性，其機(jī)械能_____（填“增大”“減小”或“不變”），空氣對(duì)無人機(jī)上、下表面的壓力差_____（填“增大”“減小”或“不變”）。
三、簡答題（本題有2小題，每小題4分，8分）
1. （2023遼寧本溪等）神舟十五號(hào)載人飛船返回艙的勝利回歸，標(biāo)志著我國航天事業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新階段。請(qǐng)你結(jié)合返回艙從太空返回地球的過程，回答下列問題：
（1）這一過程中，航天員所穿的宇航服的質(zhì)量是否發(fā)生變化？
（2）返回艙在下降階段，它的重力勢能發(fā)生了怎樣的變化？并說明理由。
2. （2023遼寧撫順）如圖是國產(chǎn)防火救災(zāi)無人機(jī)TB001攜滅火彈起飛的情景。請(qǐng)回答：
（1）無人機(jī)的機(jī)翼形狀上凸下平，使飛機(jī)獲得升力，其原理是什么？
（2）執(zhí)行投放滅火彈任務(wù)時(shí)，保持勻速飛行的無人機(jī)投彈前后的動(dòng)能怎樣變化？為什么？
四、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有3小題，共21分）
1. （5分）（2023甘肅蘭州）近年來，渣土車因“多拉快跑”而引發(fā)的交通事故時(shí)有發(fā)生，引起了交通管理部門的高度重視。小彤設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來模擬汽車超速、超載帶來的危害，通過電磁鐵的控制，讓質(zhì)量分別為和（<）的小鋼球從圓弧軌道的一定高度（）由靜止?jié)L下，撞擊水平面上的紙盒并將紙盒推動(dòng)一段距離（實(shí)驗(yàn)中的圓弧軌道、水平面和紙盒均不變）。
（1）分析甲、乙兩圖可知，_______（選填“甲”或“乙”）圖中的小鋼球在剛到達(dá)水平面時(shí)的速度更大；
（2）比較甲、乙兩圖可知，在_______一定時(shí)，小鋼球的_______越大，動(dòng)能越大。
（3）比較________兩圖可以模擬汽車超載帶來的危害；
（4）假如你是一名汽車駕駛員，請(qǐng)你從物理學(xué)的角度談?wù)勗诎踩熊嚪矫嫘枰⒁饽男┦马?xiàng)_________。
2. （10分）（2023湖南郴州）小明通過下面的實(shí)驗(yàn)，研究“動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)”的問題。質(zhì)量相同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是__________的。（選填“相同”或“不同”）。
（1）實(shí)驗(yàn)1將小球從斜面頂端自由滾下（圖甲），觀察到木塊被撞出了一段距離。
（2）實(shí)驗(yàn)2將小球從斜面中間自由滾下（圖甲乙），觀察到木塊被撞出的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離_______（選填“短”、“長”或“相等”）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以得出結(jié)論；同一物體，______，動(dòng)能越大。
（3）實(shí)驗(yàn)3將小球從一光滑斜槽軌道（OAB）O點(diǎn)自由滾下（圖丙），依次經(jīng)過A、B兩點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)（忽略空氣阻力），設(shè)A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能分別為和，則______（選填“>”、“=”或“<”）。當(dāng)小球從B點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，假設(shè)小球所受的外力全部消失，則小球?qū)______。
A．沿a軌跡運(yùn)動(dòng)　　B．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)
C．沿c軌跡運(yùn)動(dòng)　　D．保持靜止
3. （6分）小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出如下猜想：
猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。
按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鐵塊質(zhì)量m/g 鐵塊距桌面高度H/cm 桌腿進(jìn)入沙子的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較______來判斷物體重力勢能的大小；
（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。
五、計(jì)算題（本大題有3小題，共19分）
1.（6分）（2023蘇州）如圖甲所示，重500N、底面積為0.2m2的箱子放在水平地面上。現(xiàn)用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(tái)（圖乙）。已知拉力為350N，箱子沿板移動(dòng)了2m，升高1m，用時(shí)20s。求：
（1）箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）上移過程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
2. （6分）（2023山西）圖是小偉同學(xué)在單杠上做引體向上時(shí)的情景，每次引體向上身體上升的高度為0.6m，求解下列問題。（小偉的質(zhì)量為50kg，g取10N/kg）
（1）引體向上前小偉先進(jìn)行了熱身訓(xùn)練，他繞操場跑了600m用時(shí)5分鐘，他熱身運(yùn)動(dòng)的平均速度；
（2）小偉完成1次引體向上克服重力做的功；
（3）小偉做完引體向上運(yùn)動(dòng)后，雙腳穩(wěn)穩(wěn)地站在水平地面上，請(qǐng)你估算他此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
3.（7分） （2023齊齊哈爾）如圖所示為我國生產(chǎn)的一款水陸兩棲觀光車，它既能在陸地上行駛，又能像船一樣在水中航行。該車的總質(zhì)量是12t，空載靜止在水平地面上時(shí)，四個(gè)車輪與地面接觸的總面積為0.2m2。求：
（1）該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì)）在水中航行時(shí)，受到的浮力是多少？
（3）該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為180kW，觀光車航行過程中受到的阻力是多少？
焦耳的貢獻(xiàn)
焦耳，英國杰出的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。1818年12月24日，焦耳生于曼徹斯特附近的索爾福德。父親是個(gè)啤酒廠廠主，生活富裕。但焦耳從小體弱多病，所以童年一直沒有沒有正規(guī)上學(xué)，一直在家跟父親學(xué)釀酒，并利用空閑時(shí)間自學(xué)了化學(xué)、物理。
1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步發(fā)明了電動(dòng)機(jī)。人們當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為，電機(jī)可能代替蒸汽機(jī)，所以研究提高電機(jī)效率的熱潮席卷歐洲。焦耳也開始研究用新發(fā)明的電動(dòng)機(jī)來替換啤酒廠的蒸汽機(jī)的可行性。在研究電機(jī)的過程中，焦耳注意到電機(jī)和電路中的發(fā)熱現(xiàn)象，這促使他對(duì)電流的熱效應(yīng)進(jìn)行了定量研究。通過實(shí)驗(yàn)，焦耳于1840年發(fā)現(xiàn):“產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻和電流平方成正比”（即焦耳定律）并發(fā)表于《論伏打電所產(chǎn)生的熱》論文中。1843年進(jìn)行了感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電解時(shí)熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，寫了兩篇關(guān)鍵性論文《論磁電的熱效應(yīng)和熱的機(jī)械值》和《論水電解時(shí)產(chǎn)生的熱》，明確指出：“自然界的能是不能消滅的，哪里消耗了機(jī)械能，總能得到相應(yīng)的熱，熱只是能的一種形式。”焦耳使一個(gè)線圈在電磁體的兩極之間轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈放在量熱器內(nèi)，證實(shí)了熱可以由磁電機(jī)產(chǎn)生。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)焦耳立即領(lǐng)悟到熱和機(jī)械功可以互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中遵從一定的當(dāng)量關(guān)系。
為了測定機(jī)械功和熱之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，焦耳設(shè)計(jì)了“熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)儀”，焦耳在磁電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)軸上繞兩條線，跨過兩個(gè)定滑輪后掛上幾磅重的砝碼，由砝碼的重量和下落的距離計(jì)算出所做的功。測得熱功當(dāng)量為428.9千克力米/千卡。1844年又做了把水壓入毛細(xì)管的實(shí)驗(yàn)和壓縮空氣實(shí)驗(yàn)，測出了熱功當(dāng)量分別為424.9千克力米/千卡和443.8千克力米/千卡。
課標(biāo)要求
自學(xué)考點(diǎn)
思維方法
考點(diǎn)例題講析
單元模擬檢測
中考加油站
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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