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專題11　機(jī)械功與機(jī)械能
在2024年的中考物理中，"機(jī)械功和機(jī)械能"這一部分仍然是重點(diǎn)考察內(nèi)容。從命題趨勢來看，以下幾個方面值得考生特別關(guān)注：
1. 基礎(chǔ)知識掌握：對于"機(jī)械功和機(jī)械能"的基本概念、公式和原理，考生需要熟練掌握。例如，功的計(jì)算公式W=Fs，動能定理的表達(dá)形式等。
2. 知識運(yùn)用能力：考生需要具備運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。例如，通過分析物理過程，選擇正確的公式進(jìn)行計(jì)算等。
3. 實(shí)驗(yàn)操作技能：對于涉及"機(jī)械功和機(jī)械能"的實(shí)驗(yàn)，考生需要掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
4. 物理圖像的理解：對于涉及"機(jī)械功和機(jī)械能"的物理圖像，考生需要理解其含義，能夠通過圖像獲取信息，分析物理過程。
5. 綜合運(yùn)用知識的能力：在中考物理中，"機(jī)械功和機(jī)械能"往往與其他知識點(diǎn)結(jié)合在一起進(jìn)行考察?？忌枰邆渚C合運(yùn)用知識的能力，能夠?qū)⒉煌R點(diǎn)聯(lián)系起來解決問題。
針對以上命題趨勢，考生可以從以下幾個方面進(jìn)行備考：
1. 夯實(shí)基礎(chǔ)知識：考生需要對"機(jī)械功和機(jī)械能"的基本概念、公式和原理進(jìn)行深入理解，確保能夠熟練掌握。
2. 提高知識運(yùn)用能力：考生需要通過練習(xí)題、模擬題等方式，提高運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。在解題過程中，要注意分析物理過程，選擇正確的公式進(jìn)行計(jì)算。
知識點(diǎn)1：功
1.功的概念和判定：
（1）功的定義：一個力作用在物體上，使物體在力的方向上通過一段距離，這個力就對物體做了功；
（2）功的單位：國際單位制中，功的單位是：焦耳，符號是J，1J=1N·m；
（3）判斷力是否做功包括兩個必要因素：一是力作用在物體上；二是物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可。
2.三種不做功的情況
不做功的情況 現(xiàn)象 分析
有力無距離 搬石頭而未動、推桌子而未動、提著一桶水靜止不動等 雖然對物體施加了力，但物體沒有在力的方向上通過距離，即s為零，因此W=Fs=0J
有距離無力 踢出的足球在草地上滾一段距離、小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動一段距離 足球滾動過程中沒有受到腳的"踢力"，此過程中人對足球做功為零；小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動的過程中水平方向上沒有受到力的作用，所以沒有力對小球做功
力與距離垂直 提著水桶在水平地面上走一段距離、背著書包去上學(xué)等 物體（水桶或書包等）均受到豎直向上的力，但物體在水平方向上運(yùn)動，在豎直方向上通過的距離為零，因此力對物體做功為零
①功的原理：
使用任何機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于（大于或等于）不用機(jī)械時所做的功，也就是使用任何機(jī)械都不省功，這個結(jié)論叫做功的原理。
②物體的運(yùn)動方向與受力方向相反時的做功情況
如果力的方向和物體運(yùn)動方向相反，力也做功，此時我們說物體克服這個力做了功，做功的大小等于這個力的大小與物體在力的反方向上通過的距離的乘積。如將重物G提升高度h的過程，重物克服重力做功Gh。
2.功的計(jì)算：
（1）功的計(jì)算公式：W=FS，其中各量單位功W：J（焦耳），力F：N（牛頓）；移動距離s：m（米）；或者W=Pt；
應(yīng)用W=Fs計(jì)算時的注意事項(xiàng)
（1）做功的多少只由F和s決定，與物體的質(zhì)量大小、速度大小、運(yùn)動的方向、物體是否做勻速運(yùn)動、是否受摩擦力等均無關(guān)。
（2）要明確是哪個力對哪個物體做功。
（3）公式中的F是作用在物體上的力，s是物體"在力F的方向上通過的距離"，這句話要引起重視，否則在計(jì)算時容易出錯。如圖所示，重力為G的小物塊從斜面頂端運(yùn)動到底端的過程，在力F的方向上（沿斜面方向）通過的距離為s，因此力F對物體做功為Fs；在重力G的方向上（豎直向下）通過的距離為h，因此重力G對物體做功為Gh。
（4）物體在力的方向上移動的距離應(yīng)該是這個力作用在物體上時物體移動的距離，該力撤銷后物體移動的距離不能計(jì)算在內(nèi)。
知識點(diǎn)2：功率
1.功率的概念：
（1）功率定義：物體在單位時間內(nèi)所做的功叫功率，在物理學(xué)中用字母P表示；
（2）功率意義：物理學(xué)中，用功率來表示物體做功的快慢；
（3）功率公式：；
（4）推導(dǎo)公式∶
（4）功率單位：國際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=103W；
①汽車爬坡時為什么要用低速擋
由P=Fv可知在功率一定時，速度越小，汽車獲得的牽引力越大，爬坡越容易。因此汽車爬坡時要用低速擋。
②應(yīng)用功率的公式進(jìn)行計(jì)算時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
A.是功率的定義式，它表示做功的物體在一段時間內(nèi)的平均功率，既適用于勻速直線運(yùn)動，也適用于非勻速直線運(yùn)動。
B.運(yùn)用計(jì)算時，一定要注意P、W、t三個量的對應(yīng)關(guān)系，功"W"一定是對應(yīng)時間"t"內(nèi)完成的，且各物理量的單位分別是瓦（W）、焦（J）、秒（s）。
C.P=Fv是功率的推導(dǎo)式，它是物體在恒力F的作用下，以速度v做勻速直線運(yùn)動時計(jì)算功率的公式，因此拉力F必須是恒力，且物體做勻速直線運(yùn)動。
D.運(yùn)用P=Fv進(jìn)行計(jì)算時，P、F、v的單位分別是瓦（W）、牛（N）、米每秒（m/s）。
③功率大小比較：一般采用下列三種辦法比較大小：
A.在相同時間內(nèi)，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大。
B.在完成相同功的條件下，比較所用時間的長短，所用時間越短的物體，功率越大。
C.做功多少和所用時間都不同的情況下，通過公式計(jì)算，然后進(jìn)行比較。
①公式中F、s的測量
人上樓時克服自身重力做功，因此公式中的F=G=mg，故應(yīng)先測出人的質(zhì)量m；公式中的s指的是在重力方向上通過的距離，而非傾斜樓梯的總長度，可先測量一級臺階的高度h，再數(shù)出上樓時的總臺階數(shù)n，則通過的距離s=nh。
【測量步驟】
（1）測量人的質(zhì)量m；
（2）測量一級臺階的高度h，數(shù)出所有臺階的級數(shù)n；
（3）測量人爬完所有臺階所用的時間t，并將數(shù)據(jù)填入表格；
（4）根據(jù)公式算出人爬樓時的功率，并將計(jì)算結(jié)果填入表格。
②爬樓梯模型拓展
爬樓梯的功率測量方法可以應(yīng)用到跳繩、引體向上、俯臥撐等過程的功率測量。爬樓梯的功率測量屬于小范圍重復(fù)運(yùn)動功率測量的一個模型，其表達(dá)式，對于跳繩、引體向上.和俯臥撐來說，應(yīng)該為，這里的就是通過n次跳繩、引體向上或俯臥撐的總時間計(jì)算出運(yùn)動一次的時間。
知識點(diǎn)3：動能和勢能
1.能量∶物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量，簡稱能。
理解能量與做功
（1）一個正在做功的物體一定具有能量，一個具有能量的物體不一定正在做功。"能夠?qū)ν庾龉?是指這個物體具有做功的本領(lǐng)，但它不一定做了功或者正在做功。
（2）功和能量的關(guān)系∶①功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是一個過程量，而能量是物體本身具有的，是一個狀態(tài)量。②做功的過程，一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。物體做功越多，說明某種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能就越多。
2.動能
（1）概念：物體由于運(yùn)動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。
（2）影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。
（3）單位：焦耳（J）。
理解：動能是物體"由于運(yùn)動具有的能量"，不能理解為"運(yùn)動的物體具有的能量"
一切運(yùn)動的物體都有動能，動能指的是與物體運(yùn)動有關(guān)的能量，不能理解為"運(yùn)動的物體具有的能量"，因?yàn)檫\(yùn)動的物體不只具有動能，它還可能具有其他形式的能量，如重力勢能、彈性勢能、內(nèi)能等。
3.勢能：彈性勢能和重力勢能統(tǒng)稱為勢能。
（1）重力勢能
①概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。
②影響重力勢能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。
③單位：焦耳（J），重為1N的物體（質(zhì)量約為0.1kg），被舉高1m時所獲得的能量，就是1J。
理解：對物體重力勢能的理解
重力勢能定義中的"高度"是指相對高度，例如在山頂有一塊石頭，如果以地面為參照物，石頭具有重力勢能，如果以山頂為參照物，其重力勢能為零；一般情況下我們都是以地面為參照物來確定物體是否具有重力勢能。
（2）彈性勢能
①概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。
②影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。
③單位：焦耳（J）。
知識點(diǎn)4：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.機(jī)械能的概念：
（1）動能和勢能之和稱為機(jī)械能。動能和勢能都屬于機(jī)械能，動能是物體運(yùn)動時具有的能量，勢能是存儲著的能量，動能和勢能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。
（2）機(jī)械能大?。旱扔趧幽芎蛣菽艿目偤?。
2.機(jī)械能守恒
（1）機(jī)械能守恒∶大量研究結(jié)果表明，如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機(jī)械能的總和不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。
（2）機(jī)械能守恒的條件∶機(jī)械能守恒是有條件的，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，或者說只有重力和彈力做功時，機(jī)械能才守恒。
（3）機(jī)械能不守恒的情況
①受到阻力作用的物體機(jī)械能不守恒。如果運(yùn)動的物體受到摩擦或空氣阻力，機(jī)械能就會轉(zhuǎn)化為其他形式的能，從而使機(jī)械能逐漸減小，不再守恒。如落地的籃球越跳越低，最終靜止在地面上，機(jī)械能逐漸減小。
②有重力或彈力以外的力對物體做功時，機(jī)械能不守恒。
實(shí)驗(yàn)探究1：探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)猜想】動能大小可能跟物體的質(zhì)量、速度有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)圖示】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）如圖甲所示，讓質(zhì)量為m的小球從斜面上高度為h處由靜止滑下，運(yùn)動到水平面上后撞擊小木塊，測量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格；
（2）如圖乙所示，讓質(zhì)量為m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下，運(yùn)動到水平面上后撞擊同—位置的同小本塊測量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格；
（3）如圖丙所示，讓質(zhì)量為2m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下，運(yùn)動到水平面上后撞擊同一位置的同—小木塊，測量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格。
物理方法：轉(zhuǎn)換法、控制變量法
（1）轉(zhuǎn)換法∶小球的動能大小無法直接觀察，實(shí)驗(yàn)中將小球的動能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊木塊運(yùn)動距離的大小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
（2）控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)保證小球質(zhì)量相同，到達(dá)水平面的速度不同，即圖甲、乙；探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制小球到達(dá)水平面的速度相同，質(zhì)量不同，即圖乙、丙。還要注意保持其他因素不變，如實(shí)驗(yàn)過程中要使用同一個斜面（粗糙程度、傾角不變）、被撞擊的是同一個木塊等。
知識拓展：從斜面滑下的物體的速度
小球在光滑斜面上由靜止開始滾下，到達(dá)斜面底端時的速度大小只與起點(diǎn)的高度有關(guān)，高度越高，到達(dá)底端時的速度就越大，與其他因素?zé)o關(guān)；因此質(zhì)量不等的小球從斜面的同一高度由靜止釋放，運(yùn)動到水平面時，它們的速度大小相等。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大，物體所具有的動能就越大。
實(shí)驗(yàn)探究2探究物體的重力勢能跟哪些因素有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)猜想】重力勢能可能跟物體的高度、質(zhì)量有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)圖示】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）如圖甲、乙所示，將質(zhì)量相等（均為m）的重物分別從不同高度（高度分別為h和2h）由靜止釋放，記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度；
（2）如圖乙、丙所示，將質(zhì)量不等（分別為m和M）的重物從相同高度（均為2h）由靜止釋放，記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度。
【注意事項(xiàng)】（1）實(shí)驗(yàn)操作時，要注意使重物下落后擊中小桌的中部，以免小桌發(fā)生歪斜，影響陷入深度的測量。
（2）每次實(shí)驗(yàn)后要將實(shí)驗(yàn)小桌恢復(fù)原樣放置。
物理方法：轉(zhuǎn)換法、控制變量法
（1）轉(zhuǎn)換法∶重物的重力勢能大小無法直接觀察，實(shí)驗(yàn)中將重物的重力勢能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊的小桌陷入沙子的深度，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
（2）控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究重力勢能大小與高度的關(guān)系時，應(yīng)保持重物質(zhì)量相同，高度不同，即圖甲、乙；探究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制高度相同，質(zhì)量不同，即圖乙、丙。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越高，物體所具有的重力勢能就越大。
一、單選題
1．（2023·江蘇淮安·校考模擬預(yù)測）如圖所示，用一個動滑輪把重200N的物體勻速提高了1m，所用的拉力F為125N，用時10s。下列說法正確的是（　?。?br/>A．物體在勻速上升過程中，物體的動能不變，機(jī)械能不變
B．拉力F做功的功率為12.5W
C．該過程中，動滑輪的機(jī)械效率為80%
D．增大提升物體的速度可以提高該動滑輪的機(jī)械效率
2．（2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測）下列與體育相關(guān)的物理知識中，分析正確的是（　?。?br/>A．百米運(yùn)動員跑到終點(diǎn)后不能立刻停下來，是因?yàn)檫\(yùn)動員受到慣性作用
B．拋出去的實(shí)心球在空中運(yùn)動到最高點(diǎn)時機(jī)械能最大
C．打排球時手把球擊出去說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)
D．人雙手握住單杠靜止時，人對單杠的拉力與單杠對人的拉力彼此平衡
3．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模）2020年12月17日凌晨，嫦娥五號探測器的返回器攜帶月壤返回地球，順利降落在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場，標(biāo)志著我國探月工程收官之戰(zhàn)取得圓滿成功，中國探月六戰(zhàn)六捷。嫦娥五號返回器在減速、著陸的過程中，以下說法正確的是（　?。?br/>A．重力勢能增加 B．動能不變
C．機(jī)械能減小 D．受到的慣性減少
4．（2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖裝置中，物體A重100牛，物體B重10牛，在物體B的作用下，物體A在水平面作勻速直線運(yùn)動，則如果在物體A上加一個水平向左的拉力F，拉力的功率為10瓦，使物體B勻速上升4米所用的時間為（不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦，不計(jì)輪和繩重）（　　）
A．5秒 B．6秒 C．7秒 D．8秒
二、多選題
5．（2023·遼寧鐵嶺·校聯(lián)考三模）如圖為遼寧男籃新星張鎮(zhèn)麟比賽時滑翔“劈扣”的情景。下列說法正確的是（　　）
A．他手持籃球靜止在地面時，他受的重力和支持力是一對平衡力
B．他起跳時用力蹬地，是利用物體間力的作用是相互的
C．他在空中能高速滑翔是因?yàn)槭艿搅藨T性
D．他托舉籃球上升時對籃球做了功
6．（2023·河南商丘·商丘市第六中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖是撐竿跳高運(yùn)動員進(jìn)行撐竿跳高的情景，下列說法正確的是（　?。?br/>A．是運(yùn)動員的重力將撐竿壓彎的
B．運(yùn)動員在上升過程中具有的動能減小
C．運(yùn)動員在上升過程中具有的重力勢能變大
D．運(yùn)動員上升過程中，撐竿的彈性勢能減小
7．（2023·廣東深圳·深圳市龍崗區(qū)香港中文大學(xué)（深圳）附屬知新學(xué)校?？既＃┤鐖D所示，斜面長20m、高10m，固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上，大小為40N的拉力，在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面底勻速拉動到斜面頂。在此過程中正確的是（　　）

A．該同學(xué)對物體做功是300J
B．斜面的機(jī)械效率是80%
C．斜面對物體的摩擦力為10N
D．該同學(xué)對物體做功的功率是40W
三、填空題
8．（2023·安徽安慶·統(tǒng)考二模）爸爸給小明買了一部電動平衡車（平衡車參數(shù)見表）。小明的質(zhì)量為40kg，小明在市民廣場水平路面上騎行，若騎行平衡車時所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小明在市民廣場中以最高速度騎行時，平衡車動力的功率是 W。
平衡車參數(shù)
凈重 10kg（含電池組）
最高車速 18km/h
充電時間 約4小時
輪胎總觸地面積 5cm2
9．（2024·湖北·模擬預(yù)測）《天工開物》中記載了我國古代的一種水力舂米機(jī)械——水碓（duì），如圖所示。水碓工作時，水流推動大輪轉(zhuǎn)動，從而使石錘抬高，石錘的重力勢能 （選填“增大”“減小”或“不變”），然后石錘落下， 能增大，再對下方臼中的稻米做功。
10．（2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)?？既＃┕珓?wù)船是維護(hù)國家主權(quán)和海洋權(quán)利的行政執(zhí)法船。如圖所示，這是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船正在巡航的示意圖。該船滿載排水量為3400t，最大航行速度為54km/h。（海水密度為1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）公務(wù)船由東海駛?cè)腴L江后，公務(wù)船排開液體的體積 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）該公務(wù)船滿載時距海面深度為5m的聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是多少？( )
（3）當(dāng)該公務(wù)船滿載時以最大航行速度勻速直線航行6min，受到的阻力為船總重的，則航行6min動力所做功的功率是多少？( )
11．（2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)校考三模）在新農(nóng)村建設(shè)中，工人師傅自制了向高處運(yùn)送材料的裝置如圖所示。某次運(yùn)送的材料重為400N，在拉力F=250N的作用下，材料在20s內(nèi)勻速上升4m。則該過程中，克服材料的重做的有用功為 J，拉力F做功的功率為 W，該裝置的機(jī)械效率為 。不計(jì)繩重和摩擦，若增大提升材料的重，可以 （選填“省力”、“省功”或“提高裝置的機(jī)械效率”）。
12．（2023·江蘇無錫·無錫市天一實(shí)驗(yàn)學(xué)校校考一模）傳統(tǒng)的電車要由2條“辮子”供電，行駛中容易掉“辮子”，已逐漸被淘汰。我國最新研發(fā)的超級電容儲能式新型電車，沒有傳統(tǒng)電車的“辮子”，可在乘客上下車的短時間內(nèi)充滿電，還可以把剎車時減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能回收儲存再利用。某型號新型電車的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表：
輪胎最大承壓 額定電壓 380
滿載時輪胎與地面接觸總面積 4000 最大車速千米/時 80
（1）傳統(tǒng)電車掉“辮子”時，電車電路處于 路狀態(tài)，無法對電車持續(xù)供電；
（2）新型電車滿載時的質(zhì)量是 t；
（3）新型電車滿載時，在勻速直線行駛中，水平地面對電車的阻力為車總重的倍；剎車時減小的機(jī)械能總量為，這部分能量的回收再利用，可供電車在上述水平路面上勻速行駛多少米？
（4）其蓄電池容量為“1000Ah”標(biāo)稱電壓為380V，若充電效率為，一次充滿要消耗的電能為多少？
四、實(shí)驗(yàn)題
13．（2023·江蘇淮安·統(tǒng)考一模）小明猜想物體動能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動速度都有關(guān)，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩個實(shí)驗(yàn)裝置，用它們來探究影響動能大小的因素：
如圖甲所示，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面，分別從A處和B處由靜止開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的相同紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后變?yōu)殪o止；
如圖乙所示，讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面，分別從B處由靜止開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的相同紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后變?yōu)殪o止。
上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中：
（1）圖甲探究的是動能與物體 的關(guān)系，得出的結(jié)論是 ；
（2）圖乙探究的是動能與物體 的關(guān)系，得出的結(jié)論是 ；
（3）本題中，小球動能大小是用 來表示的，這種方法在物理學(xué)上被稱為 。
14．（2023·廣西柳州·統(tǒng)考一模）小明在探究“物體的動能、重力勢能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲所示，小明利用斜面、鋼球、木塊等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)中物體的動能是指 （選填“鋼球”或“木塊”）的動能；實(shí)驗(yàn)中通過觀察 來反映物體動能的大??；
（2）由甲圖可以得出的結(jié)論是：在物體質(zhì)量一定時， 越大，物體的動能越大；
（3）甲圖實(shí)驗(yàn)中，若水平面絕對光滑，則 （選填“能”或“不能”）完成實(shí)驗(yàn)；
（4）甲圖實(shí)驗(yàn)中，木塊在水平面上滑動的過程中，克服摩擦力做功的功率 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（5）如圖乙所示，有三個實(shí)心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C，球A、C離沙地高度相同。現(xiàn)讓三個球同時由靜止釋放，球落到沙地上的狀態(tài)如圖乙中虛線球所示。比較球A、C可得出重力勢能大小與 的關(guān)系；比較球A、B可得出重力勢能大小與 的關(guān)系；
15．（2023·廣東東莞·可園中學(xué)?？级＃┪锢砼d趣小組在探究影響動能、勢能的因素時，做了如下實(shí)驗(yàn)：

同學(xué)們利用如圖甲裝置進(jìn)行“探究動能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)，用兩根細(xì)繩將小球懸掛起來，拉起小球，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成θ角后松手，小球撞擊水平木板上的木塊，記下木塊移動的距離s。改變角度θ的大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
（1）本實(shí)驗(yàn)探究的問題是物體的動能大小與 的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)的研究對象是 （選填“小球”或“木塊”）；利用本實(shí)驗(yàn)裝置，同時還可以探究的問題是 ；
（2）本實(shí)驗(yàn)通過木塊被小球撞擊后運(yùn)動距離的長短來比較小球動能的大小，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做 （選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。木塊最終會停止下來，在此過程中木塊通過 方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（3）如圖乙所示，在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)無彈性細(xì)線懸掛一個小球，將小球拉至P點(diǎn)（細(xì)線處于拉直狀態(tài)），由靜止開始釋放。不計(jì)空氣阻力，小球運(yùn)動到A點(diǎn)時，若它受到的所有外力突然消失，則小球?qū)? 。
A．沿AB方向做加速直線運(yùn)動
B．沿AC方向做勻速直線運(yùn)動
C．沿AD方向做勻速直線運(yùn)動
D．靜止在A點(diǎn)
五、計(jì)算題
16．（2023·江蘇淮安·?？寄M預(yù)測）某一型號房車的總質(zhì)量為4.5t，輪胎與地面的總接觸面積為1500cm2。在一段平直公路上勻速行駛了40km，用時30min，受到的阻力為車重的0.1倍，在這一過程中消耗燃油16kg，求：（燃油熱值q為4.5×107J/kg，g取10N/kg）
（1）當(dāng)該房車靜止在水平地面上時，求其對地面的壓強(qiáng)；
（2）該房車牽引力做功的功率；
（3）該房車熱機(jī)的效率。
17．（2023·遼寧錦州·統(tǒng)考模擬預(yù)測）隨著汽油稅費(fèi)改革，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。小明的爸爸最近也購買了一輛轎車。
（1）通過查看說明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg。當(dāng)車上載有195kg的人和物品時，車輪與地面的總接觸面積為4.0×10﹣2m2，試求轎車對地面的壓強(qiáng)。
（2）在設(shè)計(jì)汽車發(fā)動機(jī)時，既要考慮能量的利用效率，也是考慮發(fā)動機(jī)的冷卻問題。為了防止發(fā)動機(jī)過熱，汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機(jī)的溫度。在發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)中共有5kg的水，在冷卻過程中水溫升高了50℃，所吸收的熱量是多少？
（3）若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中受到的阻力不變，運(yùn)動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示。則轎車運(yùn)動過程中受到的阻力是多少？
（4）汽油在汽車發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時，如果每分鐘釋放1.2×107J的能量，發(fā)動機(jī)的輸出功率是90kW，則此汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少？
18．（2023·山東泰安·統(tǒng)考二模）工人師傅利用如圖所示裝置，將重2.4×104N，底面積0.5m2的實(shí)心物體A勻速提升至高處。設(shè)卷揚(yáng)機(jī)對繩子自由端的拉力為F，將物體A提升20m所用時間100s。提升過程中，滑輪組機(jī)械效率η＝96%，取g＝10N/kg，求：
（1）提升前，物體A對水平面的壓強(qiáng)；
（2）有用功；
（3）拉力F做的功；
（4）拉力F的功率。
六、科普閱讀題
19．（2023·江蘇徐州·統(tǒng)考一模）閱讀短文，回答文后問題
電動汽車
電動汽車是環(huán)保的交通工具，行駛時蓄電池給電動機(jī)供電，電動汽車的主要部分參數(shù)如表所示，如圖甲所示，在測試過程中，司機(jī)和一名陪同人員上車。司機(jī)駕駛該充滿電的車以節(jié)電模式勻速行駛，電池剩余容量為，陪同人員負(fù)責(zé)記錄測試數(shù)據(jù)，已知司機(jī)和陪同人員的質(zhì)量均為，汽車勻速行駛時所受阻力為總重力的取。
空車質(zhì)量
輪胎與地面總接觸面積
蓄電池最大容量
最高車速
最大功率
最大續(xù)航里程
（1）汽車剎車原理圖如圖乙所示，連著剎車踏板的金屬桿可視為一根能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的 （填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿；
（2）為了節(jié)能，車靠近目的地前可采用“再生制動”的方法：在車速逐漸減到60km/h的過程中，不采用機(jī)械剎車，由于電動汽車?yán)^續(xù)行駛，帶動電機(jī)逆向發(fā)電，將電能存儲在蓄電池內(nèi)，此時電機(jī)的工作原理是 ；
（3）在此測試過程中，電動汽車勻速行駛30km，牽引力做的功為 J；
（4）如圖丙是小明設(shè)計(jì)的車速提醒電路，R為定值電阻，Rv的阻值隨車速的變化而改變。當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時提醒駕駛員車速過快，需要減速。圖丁是Rv的阻值與車速關(guān)系的圖像。圖戊是車速從加速到過程中，消耗的電功率隨電流變化的圖像。則圖丁中圖線與縱坐標(biāo)相交點(diǎn)的電阻值是 。

20．（2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考模擬預(yù)測）閱讀短文，回答問題。
登陸火星仰望星空，我們追夢不止……
2023年5月15日，我國發(fā)射的“祝融號”火星車登陸火星表面。登陸一顆陌生的星球，大體分為“繞”、“著”、“巡”三步?！袄@”：探測器經(jīng)過漫長的旅程，實(shí)現(xiàn)對登陸星球的環(huán)繞飛行?！爸保禾綔y器著陸星球表面的過程?！把病保禾綔y器到達(dá)星球表面后，放出巡視車，完成對星球表面的拍攝及土壤分析等工作。其中最困難的一步就是“著”，這個過程中要使探測器的速度在短短的幾分鐘內(nèi)降至零，通常要先后經(jīng)歷“氣動減速”、“降落傘減速”、“動力減速”三個階段?；鹦鞘翘栂抵信c地球最相似的行星，表面有大氣層，溫度適宜，火星表面引力為地球表面引力的38%。
（1）探測器環(huán)繞火星運(yùn)動的軌道是一個橢圓，如圖乙所示。當(dāng)探測器運(yùn)行到“遠(yuǎn)火點(diǎn)”時，它的勢能 （選填“最大”或“最小”）。探測器由遠(yuǎn)火點(diǎn)向近火點(diǎn)運(yùn)動過程中機(jī)械能不變，則探測器的動能將 ；（選填“不變”、“減小”或“增大”）
（2）探測器著陸星球表面的過程，能通過“氣動減速”、“降落傘減速”的原因是因?yàn)榛鹦潜砻嬗? 。
一、單選題
1．（2023·海南省直轄縣級單位·統(tǒng)考模擬預(yù)測）用彈簧測力計(jì)兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運(yùn)動，圖乙是它運(yùn)動的路程隨時間變化的圖像，下列說法正確的是（　　）

A．木塊兩次運(yùn)動的速度相等
B．木塊第一次受到的摩擦力較小
C．木塊兩次受到的摩擦力均為2.3N
D．木塊兩次受到拉力的功率之比為2：1
2．（2023·福建廈門·廈門雙十中學(xué)思明分校?？级＃┰诖植诔潭染鶆虻乃降孛嫔系倪\(yùn)動物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t圖像分別如圖甲和圖乙所示。下列有關(guān)拉力做功及功率的分析正確的是（　?。?br/>
A．0～3s內(nèi)拉力做功為9J B．3～6s內(nèi)拉力做功81J
C．6～9s內(nèi)拉力的功率逐漸變大 D．4s時拉力的功率為9W
3．（2023·安徽合肥·?？级＃┤鐖D所示，用重力不計(jì)的繩子（繩子不可形變）系著重為G的小球A，讓小球A在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（　　）

A．繩子對小球的拉力對小球不做功
B．小球的機(jī)械能不守恒
C．小球所受的重力與繩子對小球的拉力是一對平衡力
D．小球受到的合力為零
4．（2023·陜西商洛·校考模擬預(yù)測）西安大唐不夜城是游客們向往的打卡地，如圖所示的“不倒翁”表演深受大家喜歡。下列說法正確的是（　　）

A．“不倒翁”整體所受重力與地面對“不倒翁”的支持力是一對相互作用力
B．“不倒翁”由傾斜向直立擺動過程中，重力不做功
C．“不倒翁”不易傾倒，是因?yàn)樗闹亓Υ?br/>D．“不倒翁”由傾斜位置擺到豎直位置時繼續(xù)向前擺動是由于具有慣性
5．（2023上·湖北黃石·八年級黃石市有色中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，兩個相同的光滑弧形槽，一個為A1B1C1凸形，一個為A2B2C2凹形，兩個相同小球分別進(jìn)入兩弧形槽的速度都為v，運(yùn)動到槽的末端速度也都為v，小球通過凸形槽的時間為t1，通過凹形槽的時間為t2，則t1、t2的關(guān)系為（　?。?br/>A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1二、多選題
6．（2023·云南昆明·統(tǒng)考一模）如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A沿水平方向以速度v向右勻速運(yùn)動了s的距離，若物體A的質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中受到地面的摩擦力為物重的0.3倍。下列說法正確的是（　?。?br/>
A．繩子自由端拉力F做功為Fs
B．滑輪組對物體A所做有用功為mgs
C．該滑輪組的機(jī)械效率為
D．繩子自由端拉力F做功功率為3Fv
7．（2023·廣東深圳·統(tǒng)考三模）疫情期間，深圳用圖乙中的無人機(jī)運(yùn)送圖甲中的核酸樣本，無接觸、無擁堵、用時短、效率高，用科技手段最大限度地滿足了新冠疫情的防控需要。圖丙為用無人機(jī)運(yùn)輸?shù)倪^程中，無人機(jī)從懸停到豎直下落至地面的v-t圖像，則無人機(jī)（　?。?br/>A．在 0~1s 內(nèi)不受力
B．在 1~3s 內(nèi)重力勢能增加
C．在 3~6s 能機(jī)械能減少
D．在 6~7s 內(nèi)下落 2 米
8．（2023·四川成都·統(tǒng)考二模）2023年6月成都將舉辦世界大學(xué)生運(yùn)動會。在某場館建設(shè)過程中利用了如圖甲所示的裝置提升重物，當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)牽引繩的拉力F按照圖乙所示的規(guī)律隨時間t變化時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖丙和圖丁所示。若每個滑輪的重力均為600N，重物與地面的接觸面積為，繩重及摩擦忽略不計(jì)，則下列說法正確的是（ ）

A．0.5s時，重物對地面的壓強(qiáng)為1000Pa B．1~2s內(nèi)，拉力F做的功為2400J
C．1~3s內(nèi)，拉力F的平均功率為9000W D．2~3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為
三、填空題
9．（2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考一模）某型號汽車在車型測試中，在一段平直的公路上以80km/h的速度勻速行駛了6km，消耗汽油1.5L，已知汽油的密度為ρ汽油=0.7×103kg/m3，熱值q汽油=4.5×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40%。汽車發(fā)動機(jī)用水降溫是利用水的 較大的特點(diǎn)；在此過程中汽油的熱值 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；在此過程中汽車受到的阻力是 N。
10．（2023·江蘇無錫·統(tǒng)考三模）如圖所示為四缸發(fā)動機(jī)工作原理圖，內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個汽缸的活塞連在根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。四缸發(fā)動機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表所示，其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積是指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積與活塞上下運(yùn)動的距離。當(dāng)發(fā)動機(jī)以最大功率工作時，曲軸轉(zhuǎn)速為6000 r/ min。當(dāng)發(fā)動機(jī)以最大功率工作時，則在每一個做功沖程里，燃?xì)鈱钊龅墓1是 J；做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng) Pa。
排量 1.6L
最大功率 66kW
轉(zhuǎn)速 6000r/min

11．（2023上·江蘇鹽城·九年級校考階段練習(xí)）如圖是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個鉤碼，當(dāng)你用手按著“魔罐”在水平地面上滾出后，松手后它能自動滾回來的原因是 能轉(zhuǎn)化為 能。“魔罐”滾回來后不能回到原釋放點(diǎn)的位置，主要原因是魔罐離開手后，它的機(jī)械能 （減小/增大）。
12．（2023·重慶·重慶八中校考模擬預(yù)測）如圖 ，實(shí)心正方體木塊（不吸水）放入底面積為 200cm2 的圓柱形容器中，木塊浸入水中的體積為 6×10-4m3，然后在其上表面放置一個重 4N 的鋁塊，靜止后木塊上表面剛好與水面相平，木塊的密度為 kg/m3，鋁塊放上去到木塊靜止過程中，木塊克服重力做的功為 J。
13．（2023·重慶·重慶市育才中學(xué)校考一模）如圖所示，某高度為0. 1m，橫截面積為200cm2的長方體木塊漂浮在盛水的杯內(nèi)，物體浸在水中部分的高度是0.05m，此時杯內(nèi)水深為0.12m，杯子高為0.14m，橫截面積為400cm2?，F(xiàn)用豎直向下的力F將物體按入水中直到水底。物體的密度是 g/cm3，從物體剛好浸沒開始到物體接觸杯底的過程中，力F做了 J的功。
14．（2023上·浙江杭州·九年級統(tǒng)考期中）如圖所示是一種小型千斤頂，當(dāng)手往下壓動搖臂時，能把頂著的重物微微抬高一段很小的距離．把搖臂向上復(fù)位時，抬起的重物可以保持不動，再按下?lián)u臂時，重物又被微微抬起．上下往復(fù)操作搖臂，重物便漸漸舉高．用這種千斤頂把某汽車的一個后輪頂起時，施加在搖臂上向下的壓力為100N，每壓一次，手向下移動的距離是20cm，則每壓一次手對千斤頂做功 焦，壓120次后，后輪被抬高15cm，若汽車質(zhì)量4×103kg，千斤頂支持其重量的30%，不考慮手使搖臂向上復(fù)位所作的功，該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是 ．
四、實(shí)驗(yàn)題
15．（2023下·云南昆明·八年級昆明市第三中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，擺線的長度L相同，小球A、B的質(zhì)量mA＜mB，懸線與豎直方向之間的夾角θ1＜θ2。

（1）圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的 無關(guān)；
（2）小強(qiáng)設(shè)計(jì)用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止，本實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊移動的距離反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫 法；
（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動能大小與 有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)量”）；
（4）若水平面絕對光滑且足夠長，木塊C被撞擊后，它將做 直線運(yùn)動（選填“減速”、“勻速”或“加速”）；
（5）在探究小球動能與質(zhì)量的關(guān)系時，有同學(xué)提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度，分別彈出質(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時小球的動能 （選填“相等”或“不相等”），該方案 （選填“正確”或“錯誤”）。
16．（2023下·云南曲靖·八年級?？计谀┤鐖Da所示為冬奧會冰壺比賽的場最；
（1）當(dāng)冰壺從投擲點(diǎn)投出后，沿圖b所示方向向靶心運(yùn)動的過程中，運(yùn)動員有時會在冰壺運(yùn)動線路上的某些區(qū)域刷冰，目的是 （選填“增大”或“減小”）冰壺與冰面間的摩擦力，使冰壺速度減小得更 （選填“快"或“慢”），運(yùn)動的距離更 ；

（2）為探究冰壺到達(dá)靶心所需刷冰的距離，興趣小組同學(xué)用圖c裝置尋找模擬刷冰區(qū)域的材料，他們將木塊分別放在長木板、綢布、棉布上，用彈簧測力計(jì)沿 方向拉動木塊做 運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)示數(shù)關(guān)系是F棉>F木>F綢若用木板模擬未刷冰區(qū)域，則應(yīng)選 模擬刷冰區(qū)域；
（3）接著用圖d裝置，將長為I的所選材料平鋪在木板上，讓木塊從斜面上下滑，最后停在P點(diǎn)。要讓木塊運(yùn)動到P點(diǎn)，所選材料的長度1與哪些因素有關(guān) 大家提出以下猜想：
猜想1：與木塊剛到達(dá)水平面的速度v有關(guān)：
猜想2：與所選材料左端到斜面底端的距離x有關(guān)；
①驗(yàn)證猜想1時，保持x不變，讓木塊從斜面的不同高度由靜止下滑，改變1，使木塊最終都停在P點(diǎn)，數(shù)據(jù)記錄如下：
序號 1 2 3 4 5
釋效高度h/m 0.10 0.14 0.18 0.23 0.26
所選材料長度L/m 2.00 1.62 1.23 0.79 1.41
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：保持x不變，木塊到達(dá)水平面的速度v越 ，所選材料的長度越長；
②接著將木塊從斜面的同一高度由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)每次只將所選材料前后移動，木塊都會經(jīng)過它停在P點(diǎn)，由此可知猜想2是 （選填“正確”或“錯誤”）的。
17．（2023·陜西寶雞·統(tǒng)考三模）小林打籃球時遠(yuǎn)投三分總是沾不到籃筐，如圖甲所示。他通過查閱資料，知道籃球被投出后所做的運(yùn)動叫做斜拋運(yùn)動。他想：若不計(jì)空氣阻力，籃球投射距離可能與球出手時的速度和球出手時的拋射角度有關(guān)。他用如圖乙、丙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將容器放在水平桌面上，讓噴水嘴的位置不變，用開關(guān)控制水噴出的速度，通過水落入容器中的位置判斷物體拋出的距離。
（1）首先讓噴水嘴的方向不變做了三次實(shí)驗(yàn)：第一次讓水的噴出速度較小，這時水噴出后落在容器的A點(diǎn)；第二次，讓水的噴出速度稍大，水噴出后落在容器的B點(diǎn)；第三次，讓水的噴出速度最大，水噴出后落在容器的C點(diǎn)，如圖乙所示。小林經(jīng)過分析得出如下結(jié)論：在 一定時，物體拋出的 ，拋出的距離就越遠(yuǎn)。
（2）控制開關(guān)使水噴出的速度不變，讓水沿不同方向噴出，如圖丙所示，得到如下的數(shù)據(jù)：
噴嘴與水平方向的夾角
落點(diǎn)到噴嘴的水平距離 50 100 50
①該實(shí)驗(yàn)過程中，需要的測量儀器是 和 。
②小林對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸納分析，得出的結(jié)論是：在拋出的速度一定時，隨著物體拋出時與水平方向夾角的增大，拋出距離 。
（3）根據(jù)上面的探究結(jié)果，小林決定進(jìn)行以下改進(jìn)：一是加強(qiáng)力量鍛煉，使籃球出手時的速度增大；二是盡可能使籃球出手時與水平面的夾角為 度。改進(jìn)后，小林能把籃球投得更遠(yuǎn)了，三分投籃能力得到了大大加強(qiáng)。
（4）請?jiān)賹懗鲆粋€應(yīng)用到上述結(jié)論的體育運(yùn)動： 。（寫出一種即可）
五、計(jì)算題
18．（2023·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·統(tǒng)考三模）2021年3月23日，臺灣長榮集團(tuán)旗下巴拿馬籍貨輪“長賜號”在蘇伊士運(yùn)河擱淺。該船長達(dá)400米，寬近80米，滿載時排水量達(dá)22萬噸，滿載時吃水深度20米。本次事故中船身幾乎完全側(cè)停在運(yùn)河中，導(dǎo)致歐亞之間最重要的航道之一蘇伊士運(yùn)河被切斷。3月29日，“長賜號”成功重新上浮，恢復(fù)了“正常航行”。請完成如下計(jì)算。（取）
（1）該輪船滿載時底部受到水的壓強(qiáng)是多少？
（2）該輪船滿載時浮力和排開水的體積各是多少？
（3）該輪船滿載復(fù)航后，若以的速度勻速航行5h，航行時受到的阻力為船重的倍，則這一過程中動力所做的功及功率分別是多少？

19．（2023·山東威?！そy(tǒng)考一模）小明爸爸開著廂式貨車滿載著貨物從乳山開往青島，高速全程180km，貨車以的速度在高速上勻速行駛，車受到的阻力是車總重的倍。小明家?guī)截涇囈恍?shù)據(jù)如表。（g取10N/kg）
空車質(zhì)量 2t 滿載時載貨量
空載百公里油耗 15L 滿載百公里油耗 20L
燃油密度 燃油熱值
車輪個數(shù) 6 每個輪胎與地面接觸面積
求：
（1）該貨車滿載時靜止在水平路面上對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）貨車在高速上全程行駛時用的時間是多少？
（3）該貨車在高速上全程行駛后消耗的燃油若完全燃燒能放出多少焦耳的熱量？
（4）該貨車在高速上行駛時，發(fā)動機(jī)的效率是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

六、科普閱讀題
20．（2023·廣東東莞·統(tǒng)考模擬預(yù)測）閱讀短文，回答問題。
混合動力汽車
混合動力汽車一般是指同時裝備兩種動力來源，熱動力源（由傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生）與電動力源（電池與電動機(jī)）的汽車。它既有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)、變速箱、傳動系統(tǒng)、油路、油箱，也有電動車的電池、電動機(jī)、控制電路?；旌蟿恿ζ嚫鶕?jù)有無外接充電電源可分為插電式混合動力以及非插電式混合動力兩種。插電式混合動力汽車的電池容量比較大，有充電接口。如果每次都是短途行駛，有較好的充電條件，插電混合動力汽車可以不用加油，當(dāng)做純電動車使用，具有電動車的優(yōu)點(diǎn)。而非插電式混合動力，電池容量比較小，沒有充電接口，必須加油，通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)來給電池充電。
比亞迪“秦”屬于插電式混合動力車。在110kW電機(jī)和發(fā)動機(jī)共同驅(qū)動下，秦的最高時速可達(dá)185km/h，0到百公里加速時間僅為6.9秒。所用的蓄電池組的額定電壓為300V，容量為75A h（蓄電池放電電流和放電時間乘積），純電動最大續(xù)航里程為100km。
豐田的Prius屬于非插電式混合動力汽車。啟動時，僅依靠電動機(jī)的動力即可啟動汽車，此時發(fā)動機(jī)并未啟動，而進(jìn)一步加速時發(fā)動機(jī)介入，此時這款混合動力系統(tǒng)將充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)和電動機(jī)雙方的動力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁動力；當(dāng)車輛進(jìn)入正常行駛狀態(tài)時，系統(tǒng)將自動調(diào)節(jié)，均衡地使用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)。車輛輕載行駛時，發(fā)動機(jī)向車輛提供驅(qū)動功率，同時發(fā)動機(jī)輸出的多余功率驅(qū)動發(fā)電機(jī)，經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器為蓄電池充電；而當(dāng)車輛減速時，發(fā)動機(jī)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)回收了部分能量，轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中，為未來駕駛提供動力。
（1）關(guān)于Prius混合動力汽車，下列說法不正確的是 ；
A．根據(jù)需要，發(fā)動機(jī)可以停止運(yùn)轉(zhuǎn)，單獨(dú)依靠電動機(jī)行駛
B．根據(jù)需要，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)可以聯(lián)合驅(qū)動提高車輛動力性
C．在車輛減速、制動時，由發(fā)電機(jī)切換為電動機(jī)
D．輕載行駛時，燃料的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動能和蓄電池儲存的電能
（2）與相同功率的傳統(tǒng)燃油車相比，非插電式混合動力汽車的油耗較 （高/低），這是因?yàn)? ；
（3）比亞迪“秦”的蓄電池組充滿電至少要消耗 kW h的電能；
（4）有一輛豐田Prius在高速公路上以30m/s的速度勻速行駛，當(dāng)駕駛員看到前方高速出口的標(biāo)志牌時立即減速，速度由30m/s減小到20m/s，已知該車的動能E與其速度v的關(guān)系如下表所示。若在此過程中動力蓄電池獲得的電能為汽車所減少動能的50%，則動力蓄電池獲得的電能為 J。
v/ms﹣1 1 2 4 10 20
E/J 6.0×102 2.4×103 9.6×103 6×104 2.4×105專題11　機(jī)械功與機(jī)械能
在2024年的中考物理中，"機(jī)械功和機(jī)械能"這一部分仍然是重點(diǎn)考察內(nèi)容。從命題趨勢來看，以下幾個方面值得考生特別關(guān)注：
1. 基礎(chǔ)知識掌握：對于"機(jī)械功和機(jī)械能"的基本概念、公式和原理，考生需要熟練掌握。例如，功的計(jì)算公式W=Fs，動能定理的表達(dá)形式等。
2. 知識運(yùn)用能力：考生需要具備運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。例如，通過分析物理過程，選擇正確的公式進(jìn)行計(jì)算等。
3. 實(shí)驗(yàn)操作技能：對于涉及"機(jī)械功和機(jī)械能"的實(shí)驗(yàn)，考生需要掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
4. 物理圖像的理解：對于涉及"機(jī)械功和機(jī)械能"的物理圖像，考生需要理解其含義，能夠通過圖像獲取信息，分析物理過程。
5. 綜合運(yùn)用知識的能力：在中考物理中，"機(jī)械功和機(jī)械能"往往與其他知識點(diǎn)結(jié)合在一起進(jìn)行考察?？忌枰邆渚C合運(yùn)用知識的能力，能夠?qū)⒉煌R點(diǎn)聯(lián)系起來解決問題。
針對以上命題趨勢，考生可以從以下幾個方面進(jìn)行備考：
1. 夯實(shí)基礎(chǔ)知識：考生需要對"機(jī)械功和機(jī)械能"的基本概念、公式和原理進(jìn)行深入理解，確保能夠熟練掌握。
2. 提高知識運(yùn)用能力：考生需要通過練習(xí)題、模擬題等方式，提高運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。在解題過程中，要注意分析物理過程，選擇正確的公式進(jìn)行計(jì)算。
知識點(diǎn)1：功
1.功的概念和判定：
（1）功的定義：一個力作用在物體上，使物體在力的方向上通過一段距離，這個力就對物體做了功；
（2）功的單位：國際單位制中，功的單位是：焦耳，符號是J，1J=1N·m；
（3）判斷力是否做功包括兩個必要因素：一是力作用在物體上；二是物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可。
2.三種不做功的情況
不做功的情況 現(xiàn)象 分析
有力無距離 搬石頭而未動、推桌子而未動、提著一桶水靜止不動等 雖然對物體施加了力，但物體沒有在力的方向上通過距離，即s為零，因此W=Fs=0J
有距離無力 踢出的足球在草地上滾一段距離、小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動一段距離 足球滾動過程中沒有受到腳的"踢力"，此過程中人對足球做功為零；小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動的過程中水平方向上沒有受到力的作用，所以沒有力對小球做功
力與距離垂直 提著水桶在水平地面上走一段距離、背著書包去上學(xué)等 物體（水桶或書包等）均受到豎直向上的力，但物體在水平方向上運(yùn)動，在豎直方向上通過的距離為零，因此力對物體做功為零
①功的原理：
使用任何機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于（大于或等于）不用機(jī)械時所做的功，也就是使用任何機(jī)械都不省功，這個結(jié)論叫做功的原理。
②物體的運(yùn)動方向與受力方向相反時的做功情況
如果力的方向和物體運(yùn)動方向相反，力也做功，此時我們說物體克服這個力做了功，做功的大小等于這個力的大小與物體在力的反方向上通過的距離的乘積。如將重物G提升高度h的過程，重物克服重力做功Gh。
2.功的計(jì)算：
（1）功的計(jì)算公式：W=FS，其中各量單位功W：J（焦耳），力F：N（牛頓）；移動距離s：m（米）；或者W=Pt；
應(yīng)用W=Fs計(jì)算時的注意事項(xiàng)
（1）做功的多少只由F和s決定，與物體的質(zhì)量大小、速度大小、運(yùn)動的方向、物體是否做勻速運(yùn)動、是否受摩擦力等均無關(guān)。
（2）要明確是哪個力對哪個物體做功。
（3）公式中的F是作用在物體上的力，s是物體"在力F的方向上通過的距離"，這句話要引起重視，否則在計(jì)算時容易出錯。如圖所示，重力為G的小物塊從斜面頂端運(yùn)動到底端的過程，在力F的方向上（沿斜面方向）通過的距離為s，因此力F對物體做功為Fs；在重力G的方向上（豎直向下）通過的距離為h，因此重力G對物體做功為Gh。
（4）物體在力的方向上移動的距離應(yīng)該是這個力作用在物體上時物體移動的距離，該力撤銷后物體移動的距離不能計(jì)算在內(nèi)。
知識點(diǎn)2：功率
1.功率的概念：
（1）功率定義：物體在單位時間內(nèi)所做的功叫功率，在物理學(xué)中用字母P表示；
（2）功率意義：物理學(xué)中，用功率來表示物體做功的快慢；
（3）功率公式：；
（4）推導(dǎo)公式∶
（4）功率單位：國際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=103W；
①汽車爬坡時為什么要用低速擋
由P=Fv可知在功率一定時，速度越小，汽車獲得的牽引力越大，爬坡越容易。因此汽車爬坡時要用低速擋。
②應(yīng)用功率的公式進(jìn)行計(jì)算時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
A.是功率的定義式，它表示做功的物體在一段時間內(nèi)的平均功率，既適用于勻速直線運(yùn)動，也適用于非勻速直線運(yùn)動。
B.運(yùn)用計(jì)算時，一定要注意P、W、t三個量的對應(yīng)關(guān)系，功"W"一定是對應(yīng)時間"t"內(nèi)完成的，且各物理量的單位分別是瓦（W）、焦（J）、秒（s）。
C.P=Fv是功率的推導(dǎo)式，它是物體在恒力F的作用下，以速度v做勻速直線運(yùn)動時計(jì)算功率的公式，因此拉力F必須是恒力，且物體做勻速直線運(yùn)動。
D.運(yùn)用P=Fv進(jìn)行計(jì)算時，P、F、v的單位分別是瓦（W）、牛（N）、米每秒（m/s）。
③功率大小比較：一般采用下列三種辦法比較大?。?br/>A.在相同時間內(nèi)，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大。
B.在完成相同功的條件下，比較所用時間的長短，所用時間越短的物體，功率越大。
C.做功多少和所用時間都不同的情況下，通過公式計(jì)算，然后進(jìn)行比較。
①公式中F、s的測量
人上樓時克服自身重力做功，因此公式中的F=G=mg，故應(yīng)先測出人的質(zhì)量m；公式中的s指的是在重力方向上通過的距離，而非傾斜樓梯的總長度，可先測量一級臺階的高度h，再數(shù)出上樓時的總臺階數(shù)n，則通過的距離s=nh。
【測量步驟】
（1）測量人的質(zhì)量m；
（2）測量一級臺階的高度h，數(shù)出所有臺階的級數(shù)n；
（3）測量人爬完所有臺階所用的時間t，并將數(shù)據(jù)填入表格；
（4）根據(jù)公式算出人爬樓時的功率，并將計(jì)算結(jié)果填入表格。
②爬樓梯模型拓展
爬樓梯的功率測量方法可以應(yīng)用到跳繩、引體向上、俯臥撐等過程的功率測量。爬樓梯的功率測量屬于小范圍重復(fù)運(yùn)動功率測量的一個模型，其表達(dá)式，對于跳繩、引體向上.和俯臥撐來說，應(yīng)該為，這里的就是通過n次跳繩、引體向上或俯臥撐的總時間計(jì)算出運(yùn)動一次的時間。
知識點(diǎn)3：動能和勢能
1.能量∶物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量，簡稱能。
理解能量與做功
（1）一個正在做功的物體一定具有能量，一個具有能量的物體不一定正在做功。"能夠?qū)ν庾龉?是指這個物體具有做功的本領(lǐng)，但它不一定做了功或者正在做功。
（2）功和能量的關(guān)系∶①功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是一個過程量，而能量是物體本身具有的，是一個狀態(tài)量。②做功的過程，一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。物體做功越多，說明某種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能就越多。
2.動能
（1）概念：物體由于運(yùn)動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。
（2）影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。
（3）單位：焦耳（J）。
理解：動能是物體"由于運(yùn)動具有的能量"，不能理解為"運(yùn)動的物體具有的能量"
一切運(yùn)動的物體都有動能，動能指的是與物體運(yùn)動有關(guān)的能量，不能理解為"運(yùn)動的物體具有的能量"，因?yàn)檫\(yùn)動的物體不只具有動能，它還可能具有其他形式的能量，如重力勢能、彈性勢能、內(nèi)能等。
3.勢能：彈性勢能和重力勢能統(tǒng)稱為勢能。
（1）重力勢能
①概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。
②影響重力勢能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。
③單位：焦耳（J），重為1N的物體（質(zhì)量約為0.1kg），被舉高1m時所獲得的能量，就是1J。
理解：對物體重力勢能的理解
重力勢能定義中的"高度"是指相對高度，例如在山頂有一塊石頭，如果以地面為參照物，石頭具有重力勢能，如果以山頂為參照物，其重力勢能為零；一般情況下我們都是以地面為參照物來確定物體是否具有重力勢能。
（2）彈性勢能
①概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。
②影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。
③單位：焦耳（J）。
知識點(diǎn)4：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.機(jī)械能的概念：
（1）動能和勢能之和稱為機(jī)械能。動能和勢能都屬于機(jī)械能，動能是物體運(yùn)動時具有的能量，勢能是存儲著的能量，動能和勢能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。
（2）機(jī)械能大?。旱扔趧幽芎蛣菽艿目偤?。
2.機(jī)械能守恒
（1）機(jī)械能守恒∶大量研究結(jié)果表明，如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機(jī)械能的總和不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。
（2）機(jī)械能守恒的條件∶機(jī)械能守恒是有條件的，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，或者說只有重力和彈力做功時，機(jī)械能才守恒。
（3）機(jī)械能不守恒的情況
①受到阻力作用的物體機(jī)械能不守恒。如果運(yùn)動的物體受到摩擦或空氣阻力，機(jī)械能就會轉(zhuǎn)化為其他形式的能，從而使機(jī)械能逐漸減小，不再守恒。如落地的籃球越跳越低，最終靜止在地面上，機(jī)械能逐漸減小。
②有重力或彈力以外的力對物體做功時，機(jī)械能不守恒。
實(shí)驗(yàn)探究1：探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)猜想】動能大小可能跟物體的質(zhì)量、速度有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)圖示】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）如圖甲所示，讓質(zhì)量為m的小球從斜面上高度為h處由靜止滑下，運(yùn)動到水平面上后撞擊小木塊，測量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格；
（2）如圖乙所示，讓質(zhì)量為m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下，運(yùn)動到水平面上后撞擊同—位置的同小本塊測量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格；
（3）如圖丙所示，讓質(zhì)量為2m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下，運(yùn)動到水平面上后撞擊同一位置的同—小木塊，測量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格。
物理方法：轉(zhuǎn)換法、控制變量法
（1）轉(zhuǎn)換法∶小球的動能大小無法直接觀察，實(shí)驗(yàn)中將小球的動能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊木塊運(yùn)動距離的大小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
（2）控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)保證小球質(zhì)量相同，到達(dá)水平面的速度不同，即圖甲、乙；探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制小球到達(dá)水平面的速度相同，質(zhì)量不同，即圖乙、丙。還要注意保持其他因素不變，如實(shí)驗(yàn)過程中要使用同一個斜面（粗糙程度、傾角不變）、被撞擊的是同一個木塊等。
知識拓展：從斜面滑下的物體的速度
小球在光滑斜面上由靜止開始滾下，到達(dá)斜面底端時的速度大小只與起點(diǎn)的高度有關(guān)，高度越高，到達(dá)底端時的速度就越大，與其他因素?zé)o關(guān)；因此質(zhì)量不等的小球從斜面的同一高度由靜止釋放，運(yùn)動到水平面時，它們的速度大小相等。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大，物體所具有的動能就越大。
實(shí)驗(yàn)探究2探究物體的重力勢能跟哪些因素有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)猜想】重力勢能可能跟物體的高度、質(zhì)量有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)圖示】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）如圖甲、乙所示，將質(zhì)量相等（均為m）的重物分別從不同高度（高度分別為h和2h）由靜止釋放，記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度；
（2）如圖乙、丙所示，將質(zhì)量不等（分別為m和M）的重物從相同高度（均為2h）由靜止釋放，記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度。
【注意事項(xiàng)】（1）實(shí)驗(yàn)操作時，要注意使重物下落后擊中小桌的中部，以免小桌發(fā)生歪斜，影響陷入深度的測量。
（2）每次實(shí)驗(yàn)后要將實(shí)驗(yàn)小桌恢復(fù)原樣放置。
物理方法：轉(zhuǎn)換法、控制變量法
（1）轉(zhuǎn)換法∶重物的重力勢能大小無法直接觀察，實(shí)驗(yàn)中將重物的重力勢能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊的小桌陷入沙子的深度，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
（2）控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究重力勢能大小與高度的關(guān)系時，應(yīng)保持重物質(zhì)量相同，高度不同，即圖甲、乙；探究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制高度相同，質(zhì)量不同，即圖乙、丙。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越高，物體所具有的重力勢能就越大。
一、單選題
1．（2023·江蘇淮安·?？寄M預(yù)測）如圖所示，用一個動滑輪把重200N的物體勻速提高了1m，所用的拉力F為125N，用時10s。下列說法正確的是（　　）
A．物體在勻速上升過程中，物體的動能不變，機(jī)械能不變
B．拉力F做功的功率為12.5W
C．該過程中，動滑輪的機(jī)械效率為80%
D．增大提升物體的速度可以提高該動滑輪的機(jī)械效率
【答案】C
【解析】A．物體在勻速上升過程中，質(zhì)量不變，速度不變，物體的動能不變，高度變大，重力勢能變大，機(jī)械能為動能和勢能的和，所以機(jī)械能變大，故A錯誤；
B．圖中為動滑輪，n＝2，則繩子自由端移動的距離
s＝nh＝2×1m＝2m
拉力做的總功
W總＝Fs＝125N×2m＝250J
拉力做功的功率
故B錯誤；
C．動滑輪的機(jī)械效率
故C正確；
D．根據(jù)
可知，機(jī)械效率的高低與提升物體的速度無關(guān)，故D錯誤。
故選C。
2．（2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測）下列與體育相關(guān)的物理知識中，分析正確的是（　?。?br/>A．百米運(yùn)動員跑到終點(diǎn)后不能立刻停下來，是因?yàn)檫\(yùn)動員受到慣性作用
B．拋出去的實(shí)心球在空中運(yùn)動到最高點(diǎn)時機(jī)械能最大
C．打排球時手把球擊出去說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)
D．人雙手握住單杠靜止時，人對單杠的拉力與單杠對人的拉力彼此平衡
【答案】C
【解析】A．百米運(yùn)動員跑到終點(diǎn)后不能馬上停下來，是因?yàn)檫\(yùn)動員具有慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，慣性不是力，不能說受到慣性作用，故A錯誤；
B．拋出去的實(shí)心球在空中運(yùn)動到最高點(diǎn)時，不計(jì)阻力時，機(jī)械能不變，考慮阻力的影響時，機(jī)械能變小，因此最高點(diǎn)時，機(jī)械能不可能最大。故B錯誤；
C．打排球時手把球擊出去，排球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動，說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，故C正確；
D．人雙手握住單杠靜止時，人對杠的拉力與杠對人的拉力是一對相互作用力（作用在不同的物體上），不是平衡力、不能說彼此平衡。故D錯誤。
故選C。
3．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模）2020年12月17日凌晨，嫦娥五號探測器的返回器攜帶月壤返回地球，順利降落在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場，標(biāo)志著我國探月工程收官之戰(zhàn)取得圓滿成功，中國探月六戰(zhàn)六捷。嫦娥五號返回器在減速、著陸的過程中，以下說法正確的是（　　）
A．重力勢能增加 B．動能不變
C．機(jī)械能減小 D．受到的慣性減少
【答案】C
【解析】ABC．嫦娥五號返回器在減速、著陸的過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動能變小，高度變低，重力勢能減小；動能和勢能的和稱為機(jī)械能，所以機(jī)械能減小，故C正確，AB錯誤；
D．慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，因此返回器的慣性不變；慣性不是力，不能說返回器受到慣性，故D錯誤。
故選C。
4．（2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖裝置中，物體A重100牛，物體B重10牛，在物體B的作用下，物體A在水平面作勻速直線運(yùn)動，則如果在物體A上加一個水平向左的拉力F，拉力的功率為10瓦，使物體B勻速上升4米所用的時間為（不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦，不計(jì)輪和繩重）（　　）
A．5秒 B．6秒 C．7秒 D．8秒
【答案】D
【解析】由圖可知，通過動滑輪繩子段數(shù)n=3，不計(jì)輪與軸之間的摩擦，不計(jì)輪重、繩重，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動時
f=F拉=3GB=3×10N=30N
拉動A向左運(yùn)動時，A受力如圖：
拉力
F=f+F拉=30N+30N=60N
物體B勻速上升4m，A移動的距離
拉力F做功為
所用時間為
故選D。
二、多選題
5．（2023·遼寧鐵嶺·校聯(lián)考三模）如圖為遼寧男籃新星張鎮(zhèn)麟比賽時滑翔“劈扣”的情景。下列說法正確的是（　?。?br/>A．他手持籃球靜止在地面時，他受的重力和支持力是一對平衡力
B．他起跳時用力蹬地，是利用物體間力的作用是相互的
C．他在空中能高速滑翔是因?yàn)槭艿搅藨T性
D．他托舉籃球上升時對籃球做了功
【答案】BD
【解析】A．他手持籃球靜止在地面時，受到的重力小于支持力，不是一對平衡力，故A錯誤；
B．他起跳時用力蹬地，地給他一個作用力而跳起，是利用物體間力的作用是相互的，故B正確；
C．他在空中能高速滑翔是因?yàn)樗哂袘T性，慣性不是力，不能說受到了慣性，故C錯誤；
D．他托舉籃球上升時，籃球在手對籃球的作用力的方向移動了距離，手對籃球做功，故D正確。
故選BD。
6．（2023·河南商丘·商丘市第六中學(xué)校考模擬預(yù)測）如圖是撐竿跳高運(yùn)動員進(jìn)行撐竿跳高的情景，下列說法正確的是（　?。?br/>A．是運(yùn)動員的重力將撐竿壓彎的
B．運(yùn)動員在上升過程中具有的動能減小
C．運(yùn)動員在上升過程中具有的重力勢能變大
D．運(yùn)動員上升過程中，撐竿的彈性勢能減小
【答案】BCD
【解析】A．撐桿被壓彎是因?yàn)槭艿搅诉\(yùn)動員的壓力，故A錯誤；
B．在上升過程中，運(yùn)動員運(yùn)動的速度減小，動能減小，故B正確；
C．在上升過程中，運(yùn)動員質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增加，故C正確；
D．在上升過程中，撐竿的彈性形變變小，其彈性勢能減小，故D正確。
故選BCD。
7．（2023·廣東深圳·深圳市龍崗區(qū)香港中文大學(xué)（深圳）附屬知新學(xué)校?？既＃┤鐖D所示，斜面長20m、高10m，固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上，大小為40N的拉力，在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面底勻速拉動到斜面頂。在此過程中正確的是（　　）

A．該同學(xué)對物體做功是300J
B．斜面的機(jī)械效率是80%
C．斜面對物體的摩擦力為10N
D．該同學(xué)對物體做功的功率是40W
【答案】CD
【解析】ABD．由圖知，若物體沿斜面向上勻速拉動了20m，物體升高的高度為10m，此過程所做有用功為
W有=Gh=60N×10m=600J
對物體所做總功為
W總=Fs=40N×20m=800J
斜面的機(jī)械效率為
對物體做功的功率
故AB錯誤，D正確；
C．此過程所做額外功為
W額=W總-W有=800J-600J=200J
由W額=fs變形可得物體受到的摩擦力
故C正確。
故選CD。
三、填空題
8．（2023·安徽安慶·統(tǒng)考二模）爸爸給小明買了一部電動平衡車（平衡車參數(shù)見表）。小明的質(zhì)量為40kg，小明在市民廣場水平路面上騎行，若騎行平衡車時所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小明在市民廣場中以最高速度騎行時，平衡車動力的功率是 W。
平衡車參數(shù)
凈重 10kg（含電池組）
最高車速 18km/h
充電時間 約4小時
輪胎總觸地面積 5cm2
【答案】250
【解析】騎行平衡車時人和車總重
G總=m總g=(10kg+40kg)×10N/kg=500N
平衡車以最高車速行駛時，處于平衡狀態(tài)，所受阻力和動力為平衡力，大小相等，且騎行平衡車時受阻力為人和車總重的0.1倍，則平衡車的動力
F=f=0.1G總=0.1×500N=50N
最高車速
v=18km/h=5m/s
根據(jù)可得平衡車動力的功率
P=Fv=50N×5m/s=250W
9．（2024·湖北·模擬預(yù)測）《天工開物》中記載了我國古代的一種水力舂米機(jī)械——水碓（duì），如圖所示。水碓工作時，水流推動大輪轉(zhuǎn)動，從而使石錘抬高，石錘的重力勢能 （選填“增大”“減小”或“不變”），然后石錘落下， 能增大，再對下方臼中的稻米做功。
【答案】 增大 動
【解析】[1]石錘被抬高時，質(zhì)量不變，高度增大，石錘的重力勢能增大。
[2]石錘落下時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能增大。
10．（2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)?？既＃┕珓?wù)船是維護(hù)國家主權(quán)和海洋權(quán)利的行政執(zhí)法船。如圖所示，這是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船正在巡航的示意圖。該船滿載排水量為3400t，最大航行速度為54km/h。（海水密度為1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）公務(wù)船由東海駛?cè)腴L江后，公務(wù)船排開液體的體積 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）該公務(wù)船滿載時距海面深度為5m的聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是多少？( )
（3）當(dāng)該公務(wù)船滿載時以最大航行速度勻速直線航行6min，受到的阻力為船總重的，則航行6min動力所做功的功率是多少？( )
【答案】 變大 5.15×104Pa 2.55×107W
【解析】（1）[1]公務(wù)船由東海駛?cè)腴L江時，始終漂浮于水面上，根據(jù)物體沉浮條件可知，船所受的浮力等于自身重力，重力不變，則浮力不變。根據(jù)可知，因江水的密度小于海水的密度，故公務(wù)船由東海駛?cè)腴L江后，排開海水的體積變大。
（2）[2]聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)為
（3）[3]最大航行速度
v=54km/h=15m/s
公務(wù)船漂浮于水面上，則公務(wù)船的總重為
因?yàn)楣珓?wù)船勻速直線運(yùn)動，所以公務(wù)船的動力為
則動力所做功的功率為
11．（2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)?？既＃┰谛罗r(nóng)村建設(shè)中，工人師傅自制了向高處運(yùn)送材料的裝置如圖所示。某次運(yùn)送的材料重為400N，在拉力F=250N的作用下，材料在20s內(nèi)勻速上升4m。則該過程中，克服材料的重做的有用功為 J，拉力F做功的功率為 W，該裝置的機(jī)械效率為 。不計(jì)繩重和摩擦，若增大提升材料的重，可以 （選填“省力”、“省功”或“提高裝置的機(jī)械效率”）。
【答案】 1600 100 80% 提高裝置的機(jī)械效率
【解析】[1]提升物體做的有用功為
[2]有2段繩子與動滑輪接觸，所以繩子自由移動距離是物體上升距離的2倍。拉力的功率為
[3]機(jī)械效率為
[4]不計(jì)繩重與摩擦，動滑輪重力不變，在相同情況下，提升動滑輪做的額外功是一定的；物體越重，做的有用功就越多，根據(jù)機(jī)械效率定義可以知道，機(jī)械效率會增大。
12．（2023·江蘇無錫·無錫市天一實(shí)驗(yàn)學(xué)校校考一模）傳統(tǒng)的電車要由2條“辮子”供電，行駛中容易掉“辮子”，已逐漸被淘汰。我國最新研發(fā)的超級電容儲能式新型電車，沒有傳統(tǒng)電車的“辮子”，可在乘客上下車的短時間內(nèi)充滿電，還可以把剎車時減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能回收儲存再利用。某型號新型電車的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表：
輪胎最大承壓 額定電壓 380
滿載時輪胎與地面接觸總面積 4000 最大車速千米/時 80
（1）傳統(tǒng)電車掉“辮子”時，電車電路處于 路狀態(tài)，無法對電車持續(xù)供電；
（2）新型電車滿載時的質(zhì)量是 t；
（3）新型電車滿載時，在勻速直線行駛中，水平地面對電車的阻力為車總重的倍；剎車時減小的機(jī)械能總量為，這部分能量的回收再利用，可供電車在上述水平路面上勻速行駛多少米？
（4）其蓄電池容量為“1000Ah”標(biāo)稱電壓為380V，若充電效率為，一次充滿要消耗的電能為多少？
【答案】 斷 20
【解析】（1）[1]電車掉“辮子”時，電車電路斷開，處于斷路狀態(tài)，從而無法對電車持續(xù)供電。
（2）[2]新型電車滿載時的壓力
重力等于壓力，所以滿載時的質(zhì)量為
（3）[3]水平地面對電車的阻力為
回收再利用的能量
由得，可供電車在水平路面勻速行駛的路程
（4）[4]電池充滿電需要的電能為
四、實(shí)驗(yàn)題
13．（2023·江蘇淮安·統(tǒng)考一模）小明猜想物體動能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動速度都有關(guān)，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩個實(shí)驗(yàn)裝置，用它們來探究影響動能大小的因素：
如圖甲所示，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面，分別從A處和B處由靜止開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的相同紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后變?yōu)殪o止；
如圖乙所示，讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面，分別從B處由靜止開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的相同紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后變?yōu)殪o止。
上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中：
（1）圖甲探究的是動能與物體 的關(guān)系，得出的結(jié)論是 ；
（2）圖乙探究的是動能與物體 的關(guān)系，得出的結(jié)論是 ；
（3）本題中，小球動能大小是用 來表示的，這種方法在物理學(xué)上被稱為 。
【答案】 速度 物體質(zhì)量一定時，運(yùn)動速度越大，動能越大 質(zhì)量 物體運(yùn)動速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大 小球推動紙盒移動的距離 轉(zhuǎn)換法
【解析】（1）[1][2]甲圖中小球的質(zhì)量不變，高度不同，小球所處的位置越高，到達(dá)斜面底部獲得的速度越大，所以探究動能與速度的關(guān)系；觀察到小球質(zhì)量相同時，小球速度越大，推動紙盒移動越遠(yuǎn)，故得出的結(jié)論是物體質(zhì)量一定時，運(yùn)動速度越大，動能越大。
（2）[3][4]乙圖中兩個不同質(zhì)量的小球從同一斜面同一高度滑下，到達(dá)斜面底部時速度相同，質(zhì)量不同，所以實(shí)驗(yàn)探究動能跟質(zhì)量的關(guān)系；觀察到小球速度相同時，小球質(zhì)量越大，推動紙盒移動越遠(yuǎn)，故得出的結(jié)論是物體運(yùn)動速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大。
（3）[5][6]實(shí)驗(yàn)中通過物體推動紙盒移動的距離來反映物體動能大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想。
14．（2023·廣西柳州·統(tǒng)考一模）小明在探究“物體的動能、重力勢能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲所示，小明利用斜面、鋼球、木塊等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)中物體的動能是指 （選填“鋼球”或“木塊”）的動能；實(shí)驗(yàn)中通過觀察 來反映物體動能的大??；
（2）由甲圖可以得出的結(jié)論是：在物體質(zhì)量一定時， 越大，物體的動能越大；
（3）甲圖實(shí)驗(yàn)中，若水平面絕對光滑，則 （選填“能”或“不能”）完成實(shí)驗(yàn)；
（4）甲圖實(shí)驗(yàn)中，木塊在水平面上滑動的過程中，克服摩擦力做功的功率 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（5）如圖乙所示，有三個實(shí)心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C，球A、C離沙地高度相同。現(xiàn)讓三個球同時由靜止釋放，球落到沙地上的狀態(tài)如圖乙中虛線球所示。比較球A、C可得出重力勢能大小與 的關(guān)系；比較球A、B可得出重力勢能大小與 的關(guān)系；
【答案】 鋼球 木塊移動的距離 速度 不能 變小 質(zhì)量 高度
【解析】（1）[1][2]如圖甲，控制了木塊的距離不變，將鋼球從不同的高度靜止滑下，這是研究鋼球的動能，根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊移動的距離來反映鋼球動能的大小。
（2）[3]由甲圖可知，鋼球的質(zhì)量不變，從不同高度靜止滑下，使得鋼球到達(dá)水平面的速度不同，撞擊木塊移動的距離也就不同，動能大小不同，所以可以得到結(jié)論，在物體質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大。
（3）[4]根據(jù)牛頓第一定律可知，若水平面絕對光滑，物體將一直做勻速直線運(yùn)動，所以，不能完成實(shí)驗(yàn)。
（4）[5]如圖甲，由于水平面滑動摩擦力作用，木塊在水平面上運(yùn)動時的速度越來越小，木塊對水平面的壓力和接觸面的粗糙程度保持不變，滑動摩擦力的大小也保持不變，則根據(jù)功率可知，克服摩擦力做功的功率變小。
（5）[6]比較球A、C可知道，球A、C的質(zhì)量不同，從相同的高度靜止釋放，鐵球A的質(zhì)量大，落到沙地的坑越深，說明重力勢能大，可以探究出重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系。
[7]比較球A、B可得，球的質(zhì)量相同，但靜止釋放的高度不同，高度高的，落到沙地的坑越深，說明重力勢能大，可以探究出重力勢能大小與高度的關(guān)系。
15．（2023·廣東東莞·可園中學(xué)?？级＃┪锢砼d趣小組在探究影響動能、勢能的因素時，做了如下實(shí)驗(yàn)：

同學(xué)們利用如圖甲裝置進(jìn)行“探究動能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)，用兩根細(xì)繩將小球懸掛起來，拉起小球，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成θ角后松手，小球撞擊水平木板上的木塊，記下木塊移動的距離s。改變角度θ的大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
（1）本實(shí)驗(yàn)探究的問題是物體的動能大小與 的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)的研究對象是 （選填“小球”或“木塊”）；利用本實(shí)驗(yàn)裝置，同時還可以探究的問題是 ；
（2）本實(shí)驗(yàn)通過木塊被小球撞擊后運(yùn)動距離的長短來比較小球動能的大小，這種實(shí)驗(yàn)方法叫做 （選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。木塊最終會停止下來，在此過程中木塊通過 方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（3）如圖乙所示，在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)無彈性細(xì)線懸掛一個小球，將小球拉至P點(diǎn)（細(xì)線處于拉直狀態(tài)），由靜止開始釋放。不計(jì)空氣阻力，小球運(yùn)動到A點(diǎn)時，若它受到的所有外力突然消失，則小球?qū)? 。
A．沿AB方向做加速直線運(yùn)動
B．沿AC方向做勻速直線運(yùn)動
C．沿AD方向做勻速直線運(yùn)動
D．靜止在A點(diǎn)
【答案】 速度 小球 重力勢能與高度的關(guān)系 轉(zhuǎn)換法 做功 C
【解析】（1）[1]根據(jù)控制變量法，實(shí)驗(yàn)中小球一定，小球擺動的角度不同，撞擊木塊時的速度不同，所以本實(shí)驗(yàn)探究的問題是物體的動能大小與速度的關(guān)系。
[2]實(shí)驗(yàn)對象是小球，木塊用來反映小球的動能，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
[3]細(xì)繩與豎直方向成的θ角不同，則下落的高度不同，通過對木塊做功的多少，可以判斷小球重力勢能的大小，所以該實(shí)驗(yàn)可以探究重力勢能與高度的關(guān)系。
（2）[4][5]實(shí)驗(yàn)中小球的動能大小可以通過小球推動木塊運(yùn)動的距離大小來體現(xiàn)，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用；由于木塊受到摩擦力的作用，所以木塊最終會停下來，在此過程中木塊通過做功方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（3）[6]將小球拉至P點(diǎn)，由靜止開始釋放，因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力，小球運(yùn)動到A點(diǎn)時，速度不為零，若它受到的所有外力突然消失，將保持原來的速度，沿原來的方向做勻速直線運(yùn)動，即沿AD方向做勻速直線運(yùn)動。
故選C。
五、計(jì)算題
16．（2023·江蘇淮安·校考模擬預(yù)測）某一型號房車的總質(zhì)量為4.5t，輪胎與地面的總接觸面積為1500cm2。在一段平直公路上勻速行駛了40km，用時30min，受到的阻力為車重的0.1倍，在這一過程中消耗燃油16kg，求：（燃油熱值q為4.5×107J/kg，g取10N/kg）
（1）當(dāng)該房車靜止在水平地面上時，求其對地面的壓強(qiáng)；
（2）該房車牽引力做功的功率；
（3）該房車熱機(jī)的效率。
【答案】（1）3×105Pa；（2）1×105W；（3）25%
【解析】解：（1）房車的重力
對地面的壓力
受力面積
該房車對地面的壓強(qiáng)
（2）房車受到的阻力
因?yàn)榉寇囋谄街惫穭蛩傩旭偅苑寇嚑恳?br/>行駛距離
該房車牽引力所做的功
該房車牽引力做功的功率
（3）汽車消耗的總能量
該房車熱機(jī)的效率
答：（1）當(dāng)該房車靜止在水平地面上時，對地面的壓強(qiáng)為3×105Pa；
（2）該房車牽引力做功的功率為1×105W；
（3）該房車熱機(jī)的效率為25%。
17．（2023·遼寧錦州·統(tǒng)考模擬預(yù)測）隨著汽油稅費(fèi)改革，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。小明的爸爸最近也購買了一輛轎車。
（1）通過查看說明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg。當(dāng)車上載有195kg的人和物品時，車輪與地面的總接觸面積為4.0×10﹣2m2，試求轎車對地面的壓強(qiáng)。
（2）在設(shè)計(jì)汽車發(fā)動機(jī)時，既要考慮能量的利用效率，也是考慮發(fā)動機(jī)的冷卻問題。為了防止發(fā)動機(jī)過熱，汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機(jī)的溫度。在發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)中共有5kg的水，在冷卻過程中水溫升高了50℃，所吸收的熱量是多少？
（3）若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中受到的阻力不變，運(yùn)動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示。則轎車運(yùn)動過程中受到的阻力是多少？
（4）汽油在汽車發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時，如果每分鐘釋放1.2×107J的能量，發(fā)動機(jī)的輸出功率是90kW，則此汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少？
【答案】（1）4.704×105Pa；（2）1.05×106J；（3）3000N；（4）45%
【解析】解：（1）轎車對地面的壓力
轎車對地面的壓強(qiáng)
（2）水吸收的熱量
（3）由圖可知轎車勻速直線運(yùn)動時，v=30m/s，則牽引力
轎車勻速直線運(yùn)動時阻力和牽引力是一對平衡力，所以轎車運(yùn)動過程中受到的阻力
f=F=3000N
（4）轎車每分鐘發(fā)動機(jī)輸出的功
W輸出=Pt=90×103W×60s=5.4×106J
此汽車發(fā)動機(jī)的效率
答：（1）轎車對地面的壓強(qiáng)為4.704×105Pa；
（2）水溫升高了50℃，所吸收的熱量為1.05×106J；
（3）轎車運(yùn)動過程中受到的阻力是3000N；
（4）此汽車發(fā)動機(jī)的效率是45%。
18．（2023·山東泰安·統(tǒng)考二模）工人師傅利用如圖所示裝置，將重2.4×104N，底面積0.5m2的實(shí)心物體A勻速提升至高處。設(shè)卷揚(yáng)機(jī)對繩子自由端的拉力為F，將物體A提升20m所用時間100s。提升過程中，滑輪組機(jī)械效率η＝96%，取g＝10N/kg，求：
（1）提升前，物體A對水平面的壓強(qiáng)；
（2）有用功；
（3）拉力F做的功；
（4）拉力F的功率。
【答案】（1）4.8×104Pa；（2）4.8×105J；（3）5×105J；（4）5000W
【解析】解：（1）提升前，物體A對水平面的壓力
F＝G＝2.4×104N
對地面的壓強(qiáng)
（2）提升物體做的有用功
W有＝Gh＝2.4×104N×20m＝4.8×105J
（3）因?yàn)椋岳ψ龅目偣?br/>（4）拉力F做功的功率
答：（1）提升前，物體A對水平面的壓強(qiáng)為4.8×104Pa；
（2）有用功為4.8×105J；
（3）拉力F做的功為5×105J；
（4）拉力F的功率為5000W。
六、科普閱讀題
19．（2023·江蘇徐州·統(tǒng)考一模）閱讀短文，回答文后問題
電動汽車
電動汽車是環(huán)保的交通工具，行駛時蓄電池給電動機(jī)供電，電動汽車的主要部分參數(shù)如表所示，如圖甲所示，在測試過程中，司機(jī)和一名陪同人員上車。司機(jī)駕駛該充滿電的車以節(jié)電模式勻速行駛，電池剩余容量為，陪同人員負(fù)責(zé)記錄測試數(shù)據(jù)，已知司機(jī)和陪同人員的質(zhì)量均為，汽車勻速行駛時所受阻力為總重力的取。
空車質(zhì)量
輪胎與地面總接觸面積
蓄電池最大容量
最高車速
最大功率
最大續(xù)航里程
（1）汽車剎車原理圖如圖乙所示，連著剎車踏板的金屬桿可視為一根能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的 （填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿；
（2）為了節(jié)能，車靠近目的地前可采用“再生制動”的方法：在車速逐漸減到60km/h的過程中，不采用機(jī)械剎車，由于電動汽車?yán)^續(xù)行駛，帶動電機(jī)逆向發(fā)電，將電能存儲在蓄電池內(nèi)，此時電機(jī)的工作原理是 ；
（3）在此測試過程中，電動汽車勻速行駛30km，牽引力做的功為 J；
（4）如圖丙是小明設(shè)計(jì)的車速提醒電路，R為定值電阻，Rv的阻值隨車速的變化而改變。當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時提醒駕駛員車速過快，需要減速。圖丁是Rv的阻值與車速關(guān)系的圖像。圖戊是車速從加速到過程中，消耗的電功率隨電流變化的圖像。則圖丁中圖線與縱坐標(biāo)相交點(diǎn)的電阻值是 。

【答案】 省力 電磁感應(yīng)
【解析】（1）[1]在剎車時，連著剎車踏板的金屬桿看作一個杠桿，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿。
（2）[2]在車速逐漸減到的過程中，不采用機(jī)械剎車，由于電動汽車?yán)^續(xù)行駛，帶動電機(jī)逆向發(fā)電，將電能存儲在蓄電池內(nèi)，此時電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，工作原理是電磁感應(yīng)。
（3）[3]已知空車的質(zhì)量為，司機(jī)和陪同人員的總質(zhì)量為，汽車勻速行駛時所受阻力為總重力的，根據(jù)二力平衡條件可得，測試過程中汽車受到的牽引力
在此測試過程中，電動汽車勻速行駛，牽引力做的功為
（4）[4]圖丙的電路中，與串聯(lián)，電壓表測的電壓，由圖戊可知，電流為時，的功率為；根據(jù)可得，電壓表的示數(shù)
電流為時，的功率為，此時電壓表的示數(shù)
根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，由電源電壓不變列方程可得
即
解得，電源電壓。
20．（2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考模擬預(yù)測）閱讀短文，回答問題。
登陸火星仰望星空，我們追夢不止……
2023年5月15日，我國發(fā)射的“祝融號”火星車登陸火星表面。登陸一顆陌生的星球，大體分為“繞”、“著”、“巡”三步。“繞”：探測器經(jīng)過漫長的旅程，實(shí)現(xiàn)對登陸星球的環(huán)繞飛行。“著”：探測器著陸星球表面的過程?！把病保禾綔y器到達(dá)星球表面后，放出巡視車，完成對星球表面的拍攝及土壤分析等工作。其中最困難的一步就是“著”，這個過程中要使探測器的速度在短短的幾分鐘內(nèi)降至零，通常要先后經(jīng)歷“氣動減速”、“降落傘減速”、“動力減速”三個階段?；鹦鞘翘栂抵信c地球最相似的行星，表面有大氣層，溫度適宜，火星表面引力為地球表面引力的38%。
（1）探測器環(huán)繞火星運(yùn)動的軌道是一個橢圓，如圖乙所示。當(dāng)探測器運(yùn)行到“遠(yuǎn)火點(diǎn)”時，它的勢能 （選填“最大”或“最小”）。探測器由遠(yuǎn)火點(diǎn)向近火點(diǎn)運(yùn)動過程中機(jī)械能不變，則探測器的動能將 ；（選填“不變”、“減小”或“增大”）
（2）探測器著陸星球表面的過程，能通過“氣動減速”、“降落傘減速”的原因是因?yàn)榛鹦潜砻嬗? 。
【答案】 最大 增大 大氣層
【解析】（1）[1]當(dāng)探測器運(yùn)行到“遠(yuǎn)火點(diǎn)”時，它的質(zhì)量不變，高度最大，重力勢能勢能最大。
[2]當(dāng)探測器從“遠(yuǎn)火點(diǎn)”向“近火點(diǎn)”運(yùn)行的過程中，它的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小；質(zhì)量不變，速度變大，動能增大，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，到達(dá)“近火點(diǎn)”時動能最大。
（2）[3]探測器著陸星球表面的過程，能通過“氣動減速”、“降落傘減速”的原因是因?yàn)榛鹦潜砻嬗写髿鈱?，探測器克服大氣的摩擦做功，機(jī)械能會減小。
一、單選題
1．（2023·海南省直轄縣級單位·統(tǒng)考模擬預(yù)測）用彈簧測力計(jì)兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運(yùn)動，圖乙是它運(yùn)動的路程隨時間變化的圖像，下列說法正確的是（　?。?br/>
A．木塊兩次運(yùn)動的速度相等
B．木塊第一次受到的摩擦力較小
C．木塊兩次受到的摩擦力均為2.3N
D．木塊兩次受到拉力的功率之比為2：1
【答案】D
【解析】A．根據(jù)圖形，相同時間內(nèi)，第一次行走的路程為50m，第二次的路程為25m，故第一次的速度大于第二次的速度，兩次速度之比為2：1。故A錯誤；
B．兩次木塊都在同一木板上滑動，因?yàn)槟緣K與木板間的壓力、接觸面的粗糙程度都沒有變化，故它們間的滑動摩擦力大小不變。故B錯誤；
C．木塊在做勻速直線運(yùn)動時，摩擦力與拉力二力平衡。測力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.6N，即摩擦力大小為；故C錯誤；
D．根據(jù)
可知，兩次的拉力相等，速度之比為2：1，木塊兩次受到拉力的功率之比為2：1，故D正確。
故選D。
2．（2023·福建廈門·廈門雙十中學(xué)思明分校?？级＃┰诖植诔潭染鶆虻乃降孛嫔系倪\(yùn)動物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t圖像分別如圖甲和圖乙所示。下列有關(guān)拉力做功及功率的分析正確的是（　?。?br/>
A．0～3s內(nèi)拉力做功為9J B．3～6s內(nèi)拉力做功81J
C．6～9s內(nèi)拉力的功率逐漸變大 D．4s時拉力的功率為9W
【答案】D
【解析】A．由圖乙知，0～3s內(nèi)，物體速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒有在拉力F的方向上移動距離，拉力不做功，故A錯誤；
B．由圖甲可知，3～6s內(nèi)，拉力為F=9N。由圖乙知，3～6s內(nèi)，物體做加速運(yùn)動，速度變化是均勻的，3～6s內(nèi)平均速度為
則物體通過的距離為
拉力做的功為
故B錯誤；
C．由圖甲可知，6～9s內(nèi)，拉力不變，由圖乙知，6～9s內(nèi)，物體運(yùn)動速度逐漸減小，由P=Fv可知，功率逐漸變小，故C錯誤；
D．由圖甲可知，4s時拉力的大小為F=9N，由圖乙可知，物體的速度是均勻變大的，3s時速度為0，6s時速度為3m/s，物體做勻加速運(yùn)動，所以4s時的速度為1m/s，此時拉力的功率為
P=Fv=9N×1m/s=9W
故D正確。
故選D。
3．（2023·安徽合肥·?？级＃┤鐖D所示，用重力不計(jì)的繩子（繩子不可形變）系著重為G的小球A，讓小球A在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（　　）

A．繩子對小球的拉力對小球不做功
B．小球的機(jī)械能不守恒
C．小球所受的重力與繩子對小球的拉力是一對平衡力
D．小球受到的合力為零
【答案】A
【解析】A．根據(jù)圖示可知，小球在拉力方向上沒有移動距離，由W＝Fs可得，小球所受的拉力沒有做功，故A正確；
B．小球A在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，球的速度和質(zhì)量不變，動能不變，高度不變，重力勢能不變，則機(jī)械能不變，即機(jī)械能守恒，故B錯誤。
C．由于小球受到的重力和拉力不在一條直線上，因此二力一定不是平衡力，故C錯誤；
D．因?yàn)樘幱陟o止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的物體受平衡力作用，而小球做勻速圓周運(yùn)動，因此物體受非平衡力的作用，合力不為零，故D錯誤。
故選A。
4．（2023·陜西商洛·?？寄M預(yù)測）西安大唐不夜城是游客們向往的打卡地，如圖所示的“不倒翁”表演深受大家喜歡。下列說法正確的是（　?。?br/>
A．“不倒翁”整體所受重力與地面對“不倒翁”的支持力是一對相互作用力
B．“不倒翁”由傾斜向直立擺動過程中，重力不做功
C．“不倒翁”不易傾倒，是因?yàn)樗闹亓Υ?br/>D．“不倒翁”由傾斜位置擺到豎直位置時繼續(xù)向前擺動是由于具有慣性
【答案】D
【解析】A．“不倒翁”整體所受重力與地面對“不倒翁”的支持力是作用在同一物體上的兩個力，不是一對相互作用力，故A錯誤；
B．“不倒翁”由傾斜向直立擺動過程中，受到重力的作用，且在重力的方向上通過了距離，所以重力做功，故B錯誤；
C．“不倒翁”不易傾倒，是因?yàn)樗闹匦奈恢幂^低，故C錯誤；
D．“不倒翁”由傾斜位置擺到豎直位置時繼續(xù)向前擺動是由于具有慣性，仍然要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，故D正確。
故選D。
5．（2023上·湖北黃石·八年級黃石市有色中學(xué)校考階段練習(xí)）如圖所示，兩個相同的光滑弧形槽，一個為A1B1C1凸形，一個為A2B2C2凹形，兩個相同小球分別進(jìn)入兩弧形槽的速度都為v，運(yùn)動到槽的末端速度也都為v，小球通過凸形槽的時間為t1，通過凹形槽的時間為t2，則t1、t2的關(guān)系為（　　）
A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1【答案】B
【解析】兩個槽都是光滑的，小球運(yùn)動時機(jī)械能守恒。球通過凸起的槽時，初始速度為v，運(yùn)動到B1的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，速度減小，到達(dá)B1點(diǎn)時速度最小；從B1向C1運(yùn)動的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，速度增大，到達(dá)C1時動能最大，速度最大，此時速度為v。整個過程中的速度都不會大于v，即平均速度小于v；球通過凹形槽時，初始速度為v，球先下滑，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能增大，速度也在增大，到達(dá)B2時動能最大，速度最大，速度大于v；過了B2后向上滑動，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動能減小，速度減小，到達(dá)C2時動能最小，速度最小，此時的速度為v。整個過程中球的速度都不會小于v，即平均速度大于v。因?yàn)閮蓚€槽完全相同，即球通過的路程相同，而球通過第一個槽的平均速度小，故通過第一個槽的時間長。故ACD不符合題意；B符合題意。
故選B。
二、多選題
6．（2023·云南昆明·統(tǒng)考一模）如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A沿水平方向以速度v向右勻速運(yùn)動了s的距離，若物體A的質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中受到地面的摩擦力為物重的0.3倍。下列說法正確的是（　?。?br/>
A．繩子自由端拉力F做功為Fs
B．滑輪組對物體A所做有用功為mgs
C．該滑輪組的機(jī)械效率為
D．繩子自由端拉力F做功功率為3Fv
【答案】CD
【解析】由題知，物體A運(yùn)動的速度為v，向右運(yùn)動的距離為s；
A．由圖可知，則繩子自由端移動的距離
繩子自由端拉力F做功
故A錯誤；
B．由題意可知，物體受到的摩擦力
滑輪組對物體A所做的有用功
故B錯誤；
C．滑輪組的機(jī)械效率
故C正確；
D．繩子自由端移動的速度
拉力做功的功率
故D正確。
故選CD。
7．（2023·廣東深圳·統(tǒng)考三模）疫情期間，深圳用圖乙中的無人機(jī)運(yùn)送圖甲中的核酸樣本，無接觸、無擁堵、用時短、效率高，用科技手段最大限度地滿足了新冠疫情的防控需要。圖丙為用無人機(jī)運(yùn)輸?shù)倪^程中，無人機(jī)從懸停到豎直下落至地面的v-t圖像，則無人機(jī)（　　）
A．在 0~1s 內(nèi)不受力
B．在 1~3s 內(nèi)重力勢能增加
C．在 3~6s 能機(jī)械能減少
D．在 6~7s 內(nèi)下落 2 米
【答案】CD
【解析】A．在0～1s 內(nèi)無人機(jī)速度為0，處于懸停狀態(tài)，受到豎直向下的重力和豎直向上的升力的作用，故A不符合題意；
B．丙圖為無人機(jī)從懸停到豎直下落至地面的v-t圖像，在1～3s內(nèi)，無人機(jī)（質(zhì)量不變）加速下落，高度降低，無人機(jī)的重力勢能減小，故B不符合題意；
C．在3～6s內(nèi)，無人機(jī)的速度不變，動能不變，高度降低，重力勢能減少，無人機(jī)的機(jī)械能減少，故C符合題意；
D．在6～7s內(nèi)無人機(jī)加速下落，運(yùn)動路程為對應(yīng)的圖線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積大小
故D符合題意。
故選CD。
8．（2023·四川成都·統(tǒng)考二模）2023年6月成都將舉辦世界大學(xué)生運(yùn)動會。在某場館建設(shè)過程中利用了如圖甲所示的裝置提升重物，當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)牽引繩的拉力F按照圖乙所示的規(guī)律隨時間t變化時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖丙和圖丁所示。若每個滑輪的重力均為600N，重物與地面的接觸面積為，繩重及摩擦忽略不計(jì)，則下列說法正確的是（ ）

A．0.5s時，重物對地面的壓強(qiáng)為1000Pa B．1~2s內(nèi)，拉力F做的功為2400J
C．1~3s內(nèi)，拉力F的平均功率為9000W D．2~3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為
【答案】AD
【解析】A．由丙圖可知，物體在內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，由圖乙可知此時的拉力
由圖甲可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)
不計(jì)摩擦和繩重，根據(jù)可得，物體的重力
由圖丁知，時物體上升高度為0，所以在時物體靜止在地面上，受力平衡，由圖乙可知，在內(nèi)，拉力
將動滑輪和重物看成整體，則這個整體受到向下的總重力、向上的支持力以及三段繩子向上的拉力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以
則地面對物體的支持力
根據(jù)力的作用是相互的，重物對地面的壓力
此時重物對地面的壓強(qiáng)
故A正確；
B．由圖乙知，在內(nèi)，拉力
由圖丁知，重物上升高度
拉力端移動的距離
拉力做的功
故B錯誤；
C．由圖乙知，在內(nèi)，拉力
由圖丁知，重物上升高度
拉力端移動的距離
拉力做的功
內(nèi)，拉力做的功
拉力F的平均功率
故C錯誤；
D．內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率
故D正確。
故選AD。
三、填空題
9．（2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考一模）某型號汽車在車型測試中，在一段平直的公路上以80km/h的速度勻速行駛了6km，消耗汽油1.5L，已知汽油的密度為ρ汽油=0.7×103kg/m3，熱值q汽油=4.5×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40%。汽車發(fā)動機(jī)用水降溫是利用水的 較大的特點(diǎn)；在此過程中汽油的熱值 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；在此過程中汽車受到的阻力是 N。
【答案】 比熱容 不變 3.15×103
【解析】[1]水的比熱容比較大，在質(zhì)量和升高溫度相同的情況下，能夠吸收較多的熱量，因此適合用來作為降溫物質(zhì)。
[2]熱是燃料的一種性質(zhì)，其大小與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量無關(guān)。故其大小是不變的。
[3]消耗的汽油的質(zhì)量為
消耗的總能量產(chǎn)
牽引力做的有用功為
牽引力大小為
汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動，受到的牽引力與阻力是平衡力，故車受到的阻力也為。
10．（2023·江蘇無錫·統(tǒng)考三模）如圖所示為四缸發(fā)動機(jī)工作原理圖，內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個汽缸的活塞連在根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。四缸發(fā)動機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表所示，其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積是指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積與活塞上下運(yùn)動的距離。當(dāng)發(fā)動機(jī)以最大功率工作時，曲軸轉(zhuǎn)速為6000 r/ min。當(dāng)發(fā)動機(jī)以最大功率工作時，則在每一個做功沖程里，燃?xì)鈱钊龅墓1是 J；做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng) Pa。
排量 1.6L
最大功率 66kW
轉(zhuǎn)速 6000r/min

【答案】 330
【解析】[1]曲軸轉(zhuǎn)速為6000r/min =100r/s，該內(nèi)燃機(jī)在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個氣缸在做功，則曲軸每轉(zhuǎn)一周，做功兩次，即每秒對外做功200次，則做一次功所需時間為
0.005s，在一個做功沖程里，燃?xì)鈱钊龅墓?br/>[2]因?yàn)樗母卓偱帕繛?.6L，單缸排量
設(shè)氣缸的底面積為S，長度為s，活塞對氣體的壓力位F，則活塞一個沖程做的功
燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng)
11．（2023上·江蘇鹽城·九年級?？茧A段練習(xí)）如圖是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個鉤碼，當(dāng)你用手按著“魔罐”在水平地面上滾出后，松手后它能自動滾回來的原因是 能轉(zhuǎn)化為 能?！澳Ч蕖睗L回來后不能回到原釋放點(diǎn)的位置，主要原因是魔罐離開手后，它的機(jī)械能 （減小/增大）。
【答案】 彈性勢能 動 減少
【解析】[1][2]罐子滾出時，質(zhì)量大的鉤碼不隨罐子轉(zhuǎn)動，而橡皮筋隨著罐子轉(zhuǎn)動又受到鉤碼的作用發(fā)生了彈性形變，儲存了大量的彈性勢能。當(dāng)橡皮筋扭曲到一定程度時，要恢復(fù)原狀，此時質(zhì)量大的鉤碼不轉(zhuǎn)動，因而橡皮筋帶動罐子向回滾動，把自己的彈性勢能轉(zhuǎn)化為罐子的動能。
[3]罐子離來手后，由于受到地面的摩擦力及空氣的阻力，導(dǎo)致自身的機(jī)械能減少，所以不能滾回到原來的位置。
12．（2023·重慶·重慶八中校考模擬預(yù)測）如圖 ，實(shí)心正方體木塊（不吸水）放入底面積為 200cm2 的圓柱形容器中，木塊浸入水中的體積為 6×10-4m3，然后在其上表面放置一個重 4N 的鋁塊，靜止后木塊上表面剛好與水面相平，木塊的密度為 kg/m3，鋁塊放上去到木塊靜止過程中，木塊克服重力做的功為 J。
【答案】 0.12
【解析】[1]因?yàn)槟緣K漂浮，所以
G=F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
木塊的質(zhì)量
放置鋁塊后，因?yàn)檎w漂浮，所以此時木塊受到的浮力
F浮′=G+G鋁=6N+4N=10N
因?yàn)榉胖娩X塊后，木塊上表面剛好與水面相平即木塊正好完全浸沒；則木塊排開水的體積（木塊的體積）
木塊的密度
[2]木塊下降的距離為
木塊克服重力做的功為
13．（2023·重慶·重慶市育才中學(xué)校考一模）如圖所示，某高度為0. 1m，橫截面積為200cm2的長方體木塊漂浮在盛水的杯內(nèi)，物體浸在水中部分的高度是0.05m，此時杯內(nèi)水深為0.12m，杯子高為0.14m，橫截面積為400cm2?，F(xiàn)用豎直向下的力F將物體按入水中直到水底。物體的密度是 g/cm3，從物體剛好浸沒開始到物體接觸杯底的過程中，力F做了 J的功。
【答案】 0.5 0.4
【解析】[1]長方體木塊漂浮，則F浮=G，即水gV排=木gV，則
木===0.5g/cm3=0.5103kg/m3
物體的密度是0.5103kg/m3。
[2]長方體木塊從漂浮到完全浸沒，水面升高
Δh===0.025m
水面高度為
0.12m0.025m=0.145m0.14m
所以水的高度為0.14m；從物體剛好浸沒開始到物體接觸杯底的過程中，則力
F=水gSL木gSL=（1.0103kg/m30.5103kg/m3）10N/kg20010-4m20.1m=10N
從物體剛好浸沒開始到物體接觸杯底的過程中，力F做的功
W=Fs=10N(0.14m0.1m)=0.4J
力F做了0.4J。
14．（2023上·浙江杭州·九年級統(tǒng)考期中）如圖所示是一種小型千斤頂，當(dāng)手往下壓動搖臂時，能把頂著的重物微微抬高一段很小的距離．把搖臂向上復(fù)位時，抬起的重物可以保持不動，再按下?lián)u臂時，重物又被微微抬起．上下往復(fù)操作搖臂，重物便漸漸舉高．用這種千斤頂把某汽車的一個后輪頂起時，施加在搖臂上向下的壓力為100N，每壓一次，手向下移動的距離是20cm，則每壓一次手對千斤頂做功 焦，壓120次后，后輪被抬高15cm，若汽車質(zhì)量4×103kg，千斤頂支持其重量的30%，不考慮手使搖臂向上復(fù)位所作的功，該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是 ．
【答案】20J、73.5%
【解析】試題分析：手壓一次所做的功為
汽車作用在千斤頂上的壓力為阻力
將后輪抬起15cm所做的有用功為
手壓120次所做的總功為
該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是
四、實(shí)驗(yàn)題
15．（2023下·云南昆明·八年級昆明市第三中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，擺線的長度L相同，小球A、B的質(zhì)量mA＜mB，懸線與豎直方向之間的夾角θ1＜θ2。

（1）圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的 無關(guān)；
（2）小強(qiáng)設(shè)計(jì)用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止，本實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊移動的距離反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫 法；
（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動能大小與 有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)量”）；
（4）若水平面絕對光滑且足夠長，木塊C被撞擊后，它將做 直線運(yùn)動（選填“減速”、“勻速”或“加速”）；
（5）在探究小球動能與質(zhì)量的關(guān)系時，有同學(xué)提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度，分別彈出質(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時小球的動能 （選填“相等”或“不相等”），該方案 （選填“正確”或“錯誤”）。
【答案】 質(zhì)量 轉(zhuǎn)換 速度 勻速 相等 錯誤
【解析】（1）[1]圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置。除質(zhì)量外，其他條件完全相同，這表明兩小球在擺動過程中的任一時刻的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；
（2）[2]實(shí)驗(yàn)中，小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止。本實(shí)驗(yàn)就是通過木塊移動的距離反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（3）[3]乙、丙所示的探究過程，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角越大，小球開始時的高度越高，小球撞擊木塊時的速度越大；觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，說明：物體的動能大小與速度有關(guān)；
（4）[4]由牛頓第一定律知，如果運(yùn)動的木塊不受力，將做勻速直線運(yùn)動；
（5）[5][6]在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度時，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)換成小球的動能，所以不同小球的動能是相同的；小球的動能與其質(zhì)量和速度都有關(guān)，由于小球的動能不變，質(zhì)量不同，因而小球的速度也會發(fā)生改變，所以該方案存在兩個變量，故錯誤。
16．（2023下·云南曲靖·八年級校考期末）如圖a所示為冬奧會冰壺比賽的場最；
（1）當(dāng)冰壺從投擲點(diǎn)投出后，沿圖b所示方向向靶心運(yùn)動的過程中，運(yùn)動員有時會在冰壺運(yùn)動線路上的某些區(qū)域刷冰，目的是 （選填“增大”或“減小”）冰壺與冰面間的摩擦力，使冰壺速度減小得更 （選填“快"或“慢”），運(yùn)動的距離更 ；

（2）為探究冰壺到達(dá)靶心所需刷冰的距離，興趣小組同學(xué)用圖c裝置尋找模擬刷冰區(qū)域的材料，他們將木塊分別放在長木板、綢布、棉布上，用彈簧測力計(jì)沿 方向拉動木塊做 運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)示數(shù)關(guān)系是F棉>F木>F綢若用木板模擬未刷冰區(qū)域，則應(yīng)選 模擬刷冰區(qū)域；
（3）接著用圖d裝置，將長為I的所選材料平鋪在木板上，讓木塊從斜面上下滑，最后停在P點(diǎn)。要讓木塊運(yùn)動到P點(diǎn)，所選材料的長度1與哪些因素有關(guān) 大家提出以下猜想：
猜想1：與木塊剛到達(dá)水平面的速度v有關(guān)：
猜想2：與所選材料左端到斜面底端的距離x有關(guān)；
①驗(yàn)證猜想1時，保持x不變，讓木塊從斜面的不同高度由靜止下滑，改變1，使木塊最終都停在P點(diǎn)，數(shù)據(jù)記錄如下：
序號 1 2 3 4 5
釋效高度h/m 0.10 0.14 0.18 0.23 0.26
所選材料長度L/m 2.00 1.62 1.23 0.79 1.41
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：保持x不變，木塊到達(dá)水平面的速度v越 ，所選材料的長度越長；
②接著將木塊從斜面的同一高度由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)每次只將所選材料前后移動，木塊都會經(jīng)過它停在P點(diǎn)，由此可知猜想2是 （選填“正確”或“錯誤”）的。
【答案】 減小 慢 遠(yuǎn) 水平 勻速直線 綢布 大 錯誤
【解析】（1）[1][2][3]運(yùn)動員有時會在冰壺運(yùn)動線路上的某些區(qū)域刷冰，根據(jù)（2）中研究刷冰的信息可知，可以減小冰壺與冰面間的摩擦力，使冰壺速度減小得更慢，運(yùn)動的距離更遠(yuǎn)。
（2）[4][5]為了使木板處于平衡狀態(tài)，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡，彈簧測力計(jì)的拉力等于滑動摩擦力。
[6]發(fā)現(xiàn)測力計(jì)示數(shù)關(guān)系是
綢布摩擦力最小，所以選用綢布。
（3）①[7]由表中數(shù)據(jù)可知，隨著h的越來越大，重力勢能越大，到水平面轉(zhuǎn)化的動能越大，即木塊到水平面時的速度越來越大，所選材料的長度越長。
②[8]接著將木塊從斜面的同一高度由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)每次只將所選材料前后移動，木塊都會經(jīng)過它停在P點(diǎn)，改變x的長度，但最終停在P點(diǎn)，說明與所選材料左端到斜面底端的距離x無關(guān)，所以猜想2是錯誤的。
17．（2023·陜西寶雞·統(tǒng)考三模）小林打籃球時遠(yuǎn)投三分總是沾不到籃筐，如圖甲所示。他通過查閱資料，知道籃球被投出后所做的運(yùn)動叫做斜拋運(yùn)動。他想：若不計(jì)空氣阻力，籃球投射距離可能與球出手時的速度和球出手時的拋射角度有關(guān)。他用如圖乙、丙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將容器放在水平桌面上，讓噴水嘴的位置不變，用開關(guān)控制水噴出的速度，通過水落入容器中的位置判斷物體拋出的距離。
（1）首先讓噴水嘴的方向不變做了三次實(shí)驗(yàn)：第一次讓水的噴出速度較小，這時水噴出后落在容器的A點(diǎn)；第二次，讓水的噴出速度稍大，水噴出后落在容器的B點(diǎn)；第三次，讓水的噴出速度最大，水噴出后落在容器的C點(diǎn)，如圖乙所示。小林經(jīng)過分析得出如下結(jié)論：在 一定時，物體拋出的 ，拋出的距離就越遠(yuǎn)。
（2）控制開關(guān)使水噴出的速度不變，讓水沿不同方向噴出，如圖丙所示，得到如下的數(shù)據(jù)：
噴嘴與水平方向的夾角
落點(diǎn)到噴嘴的水平距離 50 100 50
①該實(shí)驗(yàn)過程中，需要的測量儀器是 和 。
②小林對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸納分析，得出的結(jié)論是：在拋出的速度一定時，隨著物體拋出時與水平方向夾角的增大，拋出距離 。
（3）根據(jù)上面的探究結(jié)果，小林決定進(jìn)行以下改進(jìn)：一是加強(qiáng)力量鍛煉，使籃球出手時的速度增大；二是盡可能使籃球出手時與水平面的夾角為 度。改進(jìn)后，小林能把籃球投得更遠(yuǎn)了，三分投籃能力得到了大大加強(qiáng)。
（4）請?jiān)賹懗鲆粋€應(yīng)用到上述結(jié)論的體育運(yùn)動： 。（寫出一種即可）
【答案】 拋射角 速度越大 ①量角器 刻度尺 先增大后減小 45 投鉛球
【解析】（1）[1][2]由圖乙可知，當(dāng)拋射角一定時，物體拋出的速度越大，拋出的距離就越遠(yuǎn)。
（2）[3][4][5]該實(shí)驗(yàn)過程中，需要測量拋射角和物體拋出的距離，所以需要的測量工具有量角器和刻度尺。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，隨著物體拋出時與水平方向夾角的增大，拋出的距離先增大后減小，所以得出的結(jié)論是：在拋出的速度一定時，隨著物體拋出時與水平方向夾角的增大，拋出距離先增大后減小。
（3）[6]由以上分析可知，在拋出的速度一定時，物體與水平面的夾角為45度時，拋出的距離最大。
（4）[7]在投鉛球的體育運(yùn)動中，可以應(yīng)用到上述結(jié)論。
五、計(jì)算題
18．（2023·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·統(tǒng)考三模）2021年3月23日，臺灣長榮集團(tuán)旗下巴拿馬籍貨輪“長賜號”在蘇伊士運(yùn)河擱淺。該船長達(dá)400米，寬近80米，滿載時排水量達(dá)22萬噸，滿載時吃水深度20米。本次事故中船身幾乎完全側(cè)停在運(yùn)河中，導(dǎo)致歐亞之間最重要的航道之一蘇伊士運(yùn)河被切斷。3月29日，“長賜號”成功重新上浮，恢復(fù)了“正常航行”。請完成如下計(jì)算。（取）
（1）該輪船滿載時底部受到水的壓強(qiáng)是多少？
（2）該輪船滿載時浮力和排開水的體積各是多少？
（3）該輪船滿載復(fù)航后，若以的速度勻速航行5h，航行時受到的阻力為船重的倍，則這一過程中動力所做的功及功率分別是多少？

【答案】（1）；（2）、；（3）、
【解析】解：（1）由題知，輪船滿載時吃水深度，該輪船滿載時底部受到水的壓強(qiáng)為
（2）輪船滿載時排水量為
此時輪船受到的浮力為
輪船排開水的體積為
（3）輪船航行時受到的阻力為
因?yàn)檩喆瑒蛩俸叫校暂喆膭恿?、阻力是一對平衡力，大小相等，輪船受到的動力?br/>輪船行駛的距離為
這一過程中動力所做的功為
功率為
答：（1）該輪船滿載時底部受到水的壓強(qiáng)是；
（2）該輪船滿載時的浮力和排開水的體積分別是、；
（3）這一過程中動力所做的功和功率分別是、。
19．（2023·山東威?！そy(tǒng)考一模）小明爸爸開著廂式貨車滿載著貨物從乳山開往青島，高速全程180km，貨車以的速度在高速上勻速行駛，車受到的阻力是車總重的倍。小明家?guī)截涇囈恍?shù)據(jù)如表。（g取10N/kg）
空車質(zhì)量 2t 滿載時載貨量
空載百公里油耗 15L 滿載百公里油耗 20L
燃油密度 燃油熱值
車輪個數(shù) 6 每個輪胎與地面接觸面積
求：
（1）該貨車滿載時靜止在水平路面上對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）貨車在高速上全程行駛時用的時間是多少？
（3）該貨車在高速上全程行駛后消耗的燃油若完全燃燒能放出多少焦耳的熱量？
（4）該貨車在高速上行駛時，發(fā)動機(jī)的效率是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

【答案】（1）4×105 Pa；（2）2h；（3）1.296×109 J；（4）33.3%。
【解析】解：（1）該貨車滿載時，靜止在水平路面上對地面的壓力為
對地面的壓強(qiáng)為
（2）貨車勻速行駛的時間為
（3）滿載百公里油耗為
全程耗油為
消耗汽油的質(zhì)量為
汽油完全燃燒釋放的熱量為
（4）因貨車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，貨車牽引力的大小為
全程牽引力做的功為
發(fā)動機(jī)的效率為
答：（1）該貨車滿載時靜止在水平路面上對地面的壓強(qiáng)是；
（2）貨車在高速上全程行駛時用的時間是2h；
（3）該貨車在高速上全程行駛后消耗的燃油若完全燃燒能放出的熱量；
（4）該貨車在高速上行駛這段路程，發(fā)動機(jī)的效率是。
六、科普閱讀題
20．（2023·廣東東莞·統(tǒng)考模擬預(yù)測）閱讀短文，回答問題。
混合動力汽車
混合動力汽車一般是指同時裝備兩種動力來源，熱動力源（由傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生）與電動力源（電池與電動機(jī)）的汽車。它既有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)、變速箱、傳動系統(tǒng)、油路、油箱，也有電動車的電池、電動機(jī)、控制電路?；旌蟿恿ζ嚫鶕?jù)有無外接充電電源可分為插電式混合動力以及非插電式混合動力兩種。插電式混合動力汽車的電池容量比較大，有充電接口。如果每次都是短途行駛，有較好的充電條件，插電混合動力汽車可以不用加油，當(dāng)做純電動車使用，具有電動車的優(yōu)點(diǎn)。而非插電式混合動力，電池容量比較小，沒有充電接口，必須加油，通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)來給電池充電。
比亞迪“秦”屬于插電式混合動力車。在110kW電機(jī)和發(fā)動機(jī)共同驅(qū)動下，秦的最高時速可達(dá)185km/h，0到百公里加速時間僅為6.9秒。所用的蓄電池組的額定電壓為300V，容量為75A h（蓄電池放電電流和放電時間乘積），純電動最大續(xù)航里程為100km。
豐田的Prius屬于非插電式混合動力汽車。啟動時，僅依靠電動機(jī)的動力即可啟動汽車，此時發(fā)動機(jī)并未啟動，而進(jìn)一步加速時發(fā)動機(jī)介入，此時這款混合動力系統(tǒng)將充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)和電動機(jī)雙方的動力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁動力；當(dāng)車輛進(jìn)入正常行駛狀態(tài)時，系統(tǒng)將自動調(diào)節(jié)，均衡地使用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)。車輛輕載行駛時，發(fā)動機(jī)向車輛提供驅(qū)動功率，同時發(fā)動機(jī)輸出的多余功率驅(qū)動發(fā)電機(jī)，經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器為蓄電池充電；而當(dāng)車輛減速時，發(fā)動機(jī)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)回收了部分能量，轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中，為未來駕駛提供動力。
（1）關(guān)于Prius混合動力汽車，下列說法不正確的是 ；
A．根據(jù)需要，發(fā)動機(jī)可以停止運(yùn)轉(zhuǎn)，單獨(dú)依靠電動機(jī)行駛
B．根據(jù)需要，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)可以聯(lián)合驅(qū)動提高車輛動力性
C．在車輛減速、制動時，由發(fā)電機(jī)切換為電動機(jī)
D．輕載行駛時，燃料的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動能和蓄電池儲存的電能
（2）與相同功率的傳統(tǒng)燃油車相比，非插電式混合動力汽車的油耗較 （高/低），這是因?yàn)? ；
（3）比亞迪“秦”的蓄電池組充滿電至少要消耗 kW h的電能；
（4）有一輛豐田Prius在高速公路上以30m/s的速度勻速行駛，當(dāng)駕駛員看到前方高速出口的標(biāo)志牌時立即減速，速度由30m/s減小到20m/s，已知該車的動能E與其速度v的關(guān)系如下表所示。若在此過程中動力蓄電池獲得的電能為汽車所減少動能的50%，則動力蓄電池獲得的電能為 J。
v/ms﹣1 1 2 4 10 20
E/J 6.0×102 2.4×103 9.6×103 6×104 2.4×105
【答案】 C 低 混合動力汽車的能量利用率較高 22.5 1.5×105
【解析】（1）[1]A．在較好的充電條件下，插電混合動力汽車可以不用加油，當(dāng)做純電動車使用，故A正確，A不符合題意；
B．非插電式混合動力汽車充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)和電動機(jī)雙方的動力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁動力，故B正確，B不符合題意；
C．當(dāng)非插電式混合動力汽車車輛減速時，發(fā)動機(jī)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)回收了部分能量，轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中，為未來駕駛提供動力，故C錯誤，C符合題意；
D．車輛輕載行駛時，發(fā)動機(jī)向車輛提供驅(qū)動功率，同時發(fā)動機(jī)輸出的多余功率驅(qū)動發(fā)電機(jī)，經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器為蓄電池充電，故D正確，D不符合題意。
故選C。
（2）[2][3]非插電式混合動力汽車進(jìn)入正常行駛狀態(tài)時，自動均衡地使用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)；車輛輕載行駛時，發(fā)動機(jī)向車輛提供驅(qū)動功率，同時發(fā)動機(jī)輸出的多余功率驅(qū)動發(fā)電機(jī)，經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器為蓄電池充電；而當(dāng)車輛減速時，發(fā)動機(jī)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)回收了部分能量，轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中，為未來駕駛提供動力，綜上可知，混合動力汽車的能量利用率較高，汽車的油耗較低。
（3）[4]比亞迪“秦”的蓄電池組充滿電時消耗的最少電能
（4）[5]由表格數(shù)據(jù)可知，汽車的動能與速度平方的比值是一個定值
故當(dāng)汽車速度為30m/s時汽車的動能
當(dāng)汽車速度為20m/s時汽車的動能由表中可知
在此過程中動力蓄電池獲得的電能為汽車所減少動能的50%，則動力蓄電池獲得的電能為

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