2020-2022年湖南中考物理3年真题汇编 专题11 功和机械能（学生卷+教师卷）

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专题11 功和机械能
一、多选题
1．（2020·湖南衡阳·中考真题）将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道上的点释放，通过水平面，运动到斜面上的过程中，下列相关解释中正确的有（　　）

A．从运动到的过程中重力势能转化为动能
B．钢球在水平面上由于受到惯性，所以能继续向前运动
C．钢球在斜面上受到的重力和支持力不是一对平衡力
D．钢球的质量越大，到达点时的速度越大
【答案】AC
【解析】
A．从运动到的过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确；
B．钢球在水平面上由于具有惯性，所以能继续向前运动，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；
C．钢球在斜面上受到的重力和支持力没有在同一条直线上，不是一对平衡力，故C正确；
D．从点滑下，到达点时，由于下降的高度相同，则速度相同，速度大小与质量无关，故D错误。
故选AC。
2．（2021·湖南长沙·中考真题）2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步，对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．重力势能转化为动能 D．机械能增加
【答案】BD
【解析】
ABC．探测器在离地加速上升的过程中速度越来越快，高度越来越高，动能增大，重力势能增大，机械能增加，故A错误，B正确，C错误；
D．探测器在离地加速上升的过程，速度增加，高度增加，质量不变，则天问一号探测器的机械能增加，故D正确。
故选BD。
3．（2022·湖南长沙·中考真题）如图为小庆滑雪时的情景，他收起雪杖加速下滑的过程中（　　）

A．动能增大 B．重力势能减小 C．机械能增大 D．动能转化为重力势能
【答案】AB
【解析】
A．加速下滑的过程中，速度变大，故动能变大，故A符合题意；
B．高度减小，故重力势能减小，故B符合题意；
C．克服摩擦力做功，机械能减小，故C不符合题意；
D．在下滑的过程中，重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故D不符合题意。
故选AB。
二、单选题
4．（2020·湖南张家界·中考真题）花样滑冰是一种兼具速度和力量的竞技运动，我国花样滑冰运动员在冬奥会上取得优异成绩。赛场上，运动员在滑行、跳跃、转弯、抛掷过程中，下列说法正确的是（　　）

A．被抛向空中的运动员最终落向地面，是由于受到重力的作用
B．运动员快速滑行后，在跳跃过程中重力势能不变
C．运动员转弯过程中，其运动状态未发生改变
D．停止蹬地后，运动员最终停下来，说明力是维持物体运动的原因
【答案】A
【解析】
A．运动员始终受重力作用，重力的方向总是竖直向下的，由于受重力最终落回地面，故A正确；
B．跳跃过程中，高度增大，人的重力势能增大，故B错误；
C．运动员转弯时，运动方向改变了，所以运动状态改变，故C错误；
D．停止蹬地后，运动员最终停下来，是因为受到阻力的作用，力是改变物体运动的原因，物体的运动不需要力来维持，故D错误。
故选A。
5．（2020·湖南永州·中考真题）如图所示，在粗糙的轨道内，小球从a点静止释放，小球沿轨道运动到达c点时速度为0，b为轨道的最低点。下列正确的是（　　）

A．小球从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小
B．小球从b点运动到c点的过程，动能逐渐增大
C．小球从a点运动到c点的过程，机械能守恒
D．小球运动到c点后，小球一定沿原路径返回到达a点
【答案】A
【解析】
(1)重力势能的影响因素是质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。
(2)动能的影响因素是质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大。
(3)由于存在摩擦阻力，小球的机械能会转化为内能，其机械能会一直变小。
A．小球从a点运动到b点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能逐渐减小，故A项正确；
B．小球从b点运动到c点的过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故B项错误；
CD．小球从a点运动到c点的过程，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，不守恒，因此小球运动到c点后，沿原路径返回不会到达a点，故CD项错误。
故选A。
【点评】
本题考查了影响机械能大小的因素和机械能能不守恒的原因分析，会用动能和重力势能的影响因素分析其变化是解题的关键。
6．（2020·湖南湘潭·中考真题）功与完成这些功所用时间之比叫功率，下列哪个不是功率的单位（       ）
A．千瓦时 B．焦/秒 C．瓦特 D．千瓦
【答案】A
【解析】
A．千瓦时是电功的单位，不是功率的单位，故A符合题意；
B．根据功率的定义：功与时间之比，可得出功率单位是焦/秒，是功率单位，故B不符合题意；
C．瓦特是功率的国际单位，是功率的单位，故C不符合题意；
D．千瓦是功率的常用单位，是功率单位，故D不符合题意。
故选A。
7．（2020·湖南长沙·中考真题）小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是（　　）
A．电梯对小杰做功约3.6×103J
B．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C．电梯对小杰做功的功率约1200W
D．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W
【答案】C
【解析】
A．小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度
h＝20×3m＝60m
电梯对小杰做的功
W＝Gh＝600N×60m＝3.6×104J
故A不符合题意；
B．小杰乘坐电梯上升时，书包在力的方向上移动了距离，所以对书包做了功，故B不符合题意；
C．电梯对小杰做功的功率
P===1200W
故C符合题意；
D．小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合题意。
故选C。
8．（2020·湖南娄底·中考真题）中华诗词蕴含着丰富的物理知识，对诗词中包含的物理现象的分析，下列说法错误的是（   ）
A．“蒹葭苍苍，白露为霜”中的“露”和“霜”的形成都是液化现象
B．“不敢高声语、恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大
C．“将军夜引弓”，将军拉弓过程中，弓的弹性势能增大
D．“夜半钟声到客船”，说明空气能传播声音
【答案】A
【解析】
A．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的；霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华而成的，故A错误，符合题意；
B．不敢大声说话，害怕惊动了天上的仙人。“高声”指说话的声音大，即声音的响度大，故B正确，不符合题意；
C．将军拉弓过程中，弓的弹性形变变大，弓的弹性势能增大，故C正确，不符合题意；
D．“夜半钟声到客船”，说明声音能够在空气中传播，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．（2020·湖南株洲·中考真题）今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物过程中，下坠的物体（　　）
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能不变
【答案】A
【解析】
高空坠物过程中，下坠的物体高度减小，重力势能转化为动能与内能，动能增大，重力势能减小；故A符合题意。
故选A。
10．（2020·湖南郴州·中考真题）下列物体具有动能的是（　　）
A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓
【答案】C
【解析】
A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意；
B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故C符合题意；
D．拉开的弹弓具有弹性势能，故D不符合题意。
故选C。
11．（2020·湖南郴州·中考真题）如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　）

A．只需测量各自爬楼梯的高度
B．只需测量老人的质量、小孩的质量
C．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
【答案】C
【解析】
爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选C。
12．（2020·湖南湘潭·中考真题）下列估测值最接近生活实际的是（       ）
A．人的正常体温约
B．一个鸡蛋的质量约
C．教室门的高度约
D．家用台灯的额定功率约
【答案】C
【解析】
A．人的正常体温约左右，变化幅度很小，故A不符合题意；
B．一个鸡蛋的质量约，故B不符合题意；
C．教室门的高度约，符合实际，故C符合题意；
D．家用台灯的额定功率约，故D不符合题意。
故选C。
13．（2020·湖南益阳·中考真题）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　）

A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
【答案】C
【解析】
A．人从到的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；段速度逐渐变大，动能逐渐变大；段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故A错误；
B．从到的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，故B错误；
C．人的质量一定，在点时速度最大，动能最大，故C正确；
D．弹性绳在点时弹性形变最大，弹性势能最大，故D错误。
故选C。
14．（2020·湖南邵阳·中考真题）一物体受到5N竖直向上的拉力作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力对物体做的功为（　　）
A．0J B．1J C．10J D．50J
【答案】A
【解析】
做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
A．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故A符合题意；
B．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故B不符合题意；
C．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故C不符合题意；
D．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故D不符合题意。
故选A。
【点睛】
本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。
15．（2020·湖南湘西·中考真题）下图几种情景中，人做了功的是（　　）
A．人推车没有推动B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高D．提着滑板在水平路面上前行
【答案】C
【解析】
A．人推车没有推动，人对车有力的作用，但在力的方向上车没有移动距离，所以力对车不做功，故A不符合题意；
B．搬而未起，人对石头有力的作用，但在力的方向上石头没有移动距离，所以力对石头不做功，故B不符合题意；
C．物体在绳子拉力的作用下升高，人对物体有力的作用，物体在力的方向上通过了距离，所以力对物体做了功，故C符合题意；
D．提着滑板在水平路面上前行，力的方向是竖直向上的，物体运动方向是水平的，物体没有在力的方向上移动距离，所以力对滑板不做功，故D不符合题意。
故选C。
16．（2020·湖南湘西·中考真题）在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（　　）
A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．始终不变
【答案】D
【解析】
影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【点睛】
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
17．（2020·湖南衡阳·中考真题）下列数据中，在我们生活中最合理的是（　　）
A．学生课桌的高度大约 B．夏天一般将空调温度设定为
C．电饭锅的额定功率大约 D．一个苹果的质量大约
【答案】D
【解析】
A．中学生的身高在左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在左右，故A不符合题意；
B．夏天一般将空调温度设定为，故B不符合题意；
C．电饭锅属于大功率用电器，其额定功率大约，故C不符合题意；
D．一斤大约3个苹果，一斤是500克，一个苹果的质量大约为，故D符合题意。
故选D。
18．（2020·湖南岳阳·中考真题）为了减少行车安全隐患，交警一直严查超速、超高、超载等违法行为，下列分析正确的是（　　）
A．超速的危害是速度越大，惯性越大
B．超载的危害是质量越大，动能越小
C．超高的危害是重心越高，稳定性越差
D．超载的危害是质量越大，对路面压力越小
【答案】C
【解析】
A．物体的惯性只与物体的质量有关，汽车的速度越大，质量不变，惯性不变，故A错误；
B．动能的大小与质量和速度有关，汽车的速度不变，质量越大，动能越大，故B错误；
C．稳定性与物体重心的高度有关，汽车的重心越高，稳定性越差，故C正确；
D．汽车质量越大，由G=mg可知重力越大，对路面压力越大，故D错误。
故选C。
19．（2020·湖南邵阳·中考真题）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是(     )
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【解析】
在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B．
20．（2021·湖南株洲·中考真题）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。目前，男子撑杆跳世界纪录（6.18m）比跳高世界纪录（2.45m）高很多，从能量的角度分析，原因之一是在“举腿引体”过程中（　　）

A．利用了人体的惯性
B．人体的重力势能转化为了动能
C．人体的化学能转化为了重力势能
D．人体的动能转化为了撑杆的弹性势能
【答案】C
【解析】
A．在举腿引体的过程中，利用的是能量的转化，不是利用惯性，故A不符合题意；
BCD．在举腿引体的过程中，人以撑杆为支撑物，对自己做功，消耗人体的化学能，转化为重力势能，使重力势能增大，使得人继续向上运动，所以跳的更高，故C符合题意，BD不符合题意。
故选C。
21．（2021·湖南株洲·中考真题）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m，则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（   ）

A．1600J B．2400J C．3200J D．4000J
【答案】C
【解析】
运动员撑杆跳训练中的成绩是5m，其重心升高到5m高度处；该运动员身高1.9m，重心的高度约为1m，故跳过5m的高度时，克服重力做功为
W=Gh=mgΔh=80kg×10N/kg×(5-1)m=3200J
故ABD不符合题意；C符合题意。
故选C。
22．（2021·湖南株洲·中考真题）快速行驶的汽车如果发生剧烈碰撞，车身很快停止运动，安全气囊被弹出并瞬间充满气体，如图所示。安全气囊的作用之一是增大（　　）

A．司机的动能 B．司机的惯性
C．司机受到的压强 D．司机的受力面积
【答案】D
【解析】
A．快速行驶的汽车如果发生剧烈碰撞，车身很快停止运动，在安全带的作用下，司机的质量不变，速度变小，动能变小，故A错误；
B．惯性的大小只与质量有关，司机的质量不变，惯性不变，故B错误；
CD．安全气囊能增大人的受力面积，在压力不变的情况下能减小司机受到的压强，减小人受到的伤害程度，故C错误，D正确。
故选D。
23．（2021·湖南益阳·中考真题）滑雪是人们喜爱的运动。如图所示，某同学坐在轮胎上从雪道的A点由静止开始滑下，经最低点B滑行到右边坡道的最高点C，轮胎与雪道之间有摩擦力存在。从A到C的过程中（　　）

A．重力势能一直减少 B．动能一直减少 C．动能一直增加 D．机械能一直减少
【答案】D
【解析】
ABC．某同学从A到B的过程中，高度变小，质量不变，重力势能变小；速度变大，质量不变，动能变大；从B到C的过程中，高度变大，质量不变，重力势能变大；速度变小，质量不变，动能变小；从A到C的过程中，动能先变大后变小，重力势能先变小后变大，故ABC错误；
D．由于轮胎与雪道之间有摩擦力存在，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能会变少，故D正确。
故选D。
24．（2021·湖南张家界·中考真题）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是（　　）
A．弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B．弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C．下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D．下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
【答案】D
【解析】
A．弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变小，人的重力势能减小，人的质量不变，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的机械能是守恒的，保持不变，故A错误；
B．弹性绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动当弹力等于人的重力时，速度最大，动能最大，故B错误；
C．下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故C错误；
D．下降到最低点时，高度最小，所以人的重力势能最小，此时弹性绳发生的形变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故D正确。
故选D。
25．（2021·湖南常德·中考真题）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（　　）
A．使小车向前运动了一段距离的推力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
【答案】A
【解析】
A．推着小车向前移动一段距离，对物体施加了力，并在力的方向上移动了一段距离，故A符合题意；
B．搬而未起，有力但是无距离，不做功，故B不符合题意；
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力但是无距离，不做功，故C不符合题意；
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板有力，但是在力的方向上没有距离，即力的方向与运动的方向垂直，不做功，故D不符合题意。
故选A。
26．（2021·湖南怀化·中考真题）田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是（       ）
A．动能增加 B．重力势能增加
C．动能转化为重力势能 D．机械能增加
【答案】A
【解析】
A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确；
B．高度降低，故重力势能减小，故B 错误；
C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误；
D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。
故选A。
27．（2021·湖南长沙·中考真题）2020年11月13日，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1万米。“沧海”号是“奋斗者”号的“御用摄影师”，在某一时间段，“沧海”号在万里深海固定好机位，而“奋斗者”号从其上方徐徐下降，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．“沧海”号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的
B．相对于“沧海”号，“奋斗者”号是运动的
C．“奋斗者”号受到海水的压强变小
D．“奋斗者”号受到的浮力变大
【答案】B
【解析】
A．“沧海”号所拍摄的影像信息是通过电磁波传递给通信卫星的，故A错误；
B．相对于“沧海”号，“奋斗者”号位置发生了变化，故“奋斗者”号是运动的，故B正确；
C．“奋斗者”号缓缓下降，深度变大，故受到海水的压强变大，故C错误；
D．“奋斗者”号浸没，排开液体的体积不变，故受到的浮力不变，故D错误。
故选B。
28．（2021·湖南岳阳·中考真题）小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是（　　）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
【答案】B
【解析】
AC．由题意可知，搬的是同一捆书，而且两次上楼的高度均不变，由
W=Gh
可知，两次搬书过程对书做功相同，故AC错误；
BD．两次所做的功相同，由

可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选B。
29．（2022·湖南益阳·中考真题）2021年7月30日，中国蹦床运动员朱雪莹和刘灵玲包揽了东京奥运会女子蹦床金银牌，为国争了光。比赛中朱雪莹先被蹦床弹起上升到最高点，之后从最高点下落直至将蹦床压缩到最低点。在此过程中，有关朱雪莹机械能变化的说法正确的是（　　）
A．在空中上升过程中，她的动能转化为重力势能
B．在最高点她的动能最大
C．下落到将与床面接触时，她的动能为零
D．蹦床被压缩到最低点时，她的重力势能最大
【答案】A
【解析】
A．在空中上升过程中，运动员的质量不变，速度变小，高度升高，动能减少，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故A正确；
B．在最高点，运动员的速度为0，动能为0，故B错误；
C．在空中下落时，重力势能转化为动能，所以与床面接触时，动能不为0，故C错误；
D．运动员上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，蹦床被压缩到最低点时，弹性形变最大，床具有的弹性势能最大，故D错误。
故选A。
30．（2022·湖南娄底·中考真题）2022年北京冬奥会上运动员奋勇拼搏，关于图中的项目，下列说法正确的是（　　）

A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力势能不变
B．跳台滑雪运动员在下落过程中运动状态不变
C．冰壶运动项目中掷出后的冰壶向前滑行，是由于惯性
D．冰壶对冰面的压力和重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
A．重力势能与质量和高度有关，运动员在下落的过程中，高度降低，重力势能减小，故A错误；
B．运动员在下落过程中做曲线运动，运动状态发生改变，故B错误；
C．掷出后的冰壶仍然会向前滑行，是由于冰壶具有惯性（物体具有保持运动状态不变的性质），故C正确；
D．冰壶对冰面的压力的受力物体是冰面；冰壶的重力的受力物体是冰壶；两个力不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
31．（2022·湖南永州·中考真题）在田径运动会上，小明参加掷铅球比赛，铅球脱手后在空中上升过程速度越来越慢，上升过程的运动轨迹如图所示，下列关于铅球能上升的原因及上升过程能量变化的说法正确的是（　　）

A．铅球在空中能上升，是因为铅球具有惯性
B．铅球在空中能上升，是因为铅球一直受到向上的推力
C．铅球在空中上升过程，动能逐渐增大
D．铅球在空中上升过程，重力势能逐渐减小
【答案】A
【解析】
AB．铅球脱手后，铅球就不再受推力的作用，铅球在空中上升飞行，是由于铅球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故A正确，B错误；
CD．由题意可知，铅球在上升过程中，因为质量不变、速度减小、高度增大，所以铅球的动能减小，重力势能增加，故CD错误。
故选A。
32．（2022·湖南常德·中考真题）北京冬奥会引入的AI评分系统，能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升（ab）及下落（bc）瞬间，下列说法中正确的是（　　）

A．运动员在ab段重力势能增大，动能减小
B．运动员在ab段重力势能减小，动能增大
C．运动员在bc段重力势能减小，动能减小
D．运动员在bc段重力势能增大，动能增大
【答案】A
【解析】
AB．由图可知，运动员在ab段上升时，高度变大，速度减小，说明运动员重力势能增大，动能减小，故A正确，B错误。
CD．运动员在bc段下落时，高度变小，速度变大，明运动员重力势能减小，动能增大，故CD错误。
故选A。
33．（2022·湖南郴州·中考真题）生活中处处有物理。对下列生活情景，分析正确的是（　　）
A．飞行员跳伞时，在减速下降过程中，重力势能转化为动能
B．公交车紧急刹车时，乘客容易向前倾倒，是因为乘客具有惯性
C．用水平推力推木箱，没有推动，是因为水平推力小于木箱受到的摩擦力
D．用高压锅煮饭，锅内气压升高时，水的沸点降低，更容易把饭煮熟
【答案】B
【解析】
A．物体的动能与质量和速度有关；在减速下降的过程中，速度变小，动能减小，重力势能没有转化为动能，故A错误；
B．公交车刹车时，乘客下半身随着公交车停下来，上半身由于惯性保持向前运动，从而发生了向前倾倒的现象，故B正确；
C．没有推动木箱，木箱处于静止状态，受到平衡力，推力等于摩擦力，故C错误；
D．水的沸点随着水面气压的升高而增大，高压锅内气压升高时，水的沸点增大，故D错误。
故选B。
34．（2022·湖南衡阳·中考真题）2022年2月15日，中国选手苏翊鸣夺得北京2022年东奥会单板滑雪男子大跳台冠军，实现了中国单板滑雪在东奥会上金牌“零的突破”。如图，苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点的过程中，他的（　　）

A．重力势能增大，动能减小 B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能减小，动能减小 D．重力势能增大，动能增大
【答案】B
【解析】
苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
三、综合题
35．（2021·湖南株洲·中考真题）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N•s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：

（1）航模飞机的质量为 ______kg，起飞过程中发动机做的功为 ______J；
（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 ______N，速度为 ______m/s；
（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。______
【答案】     108     9000     1080     12    
【解析】
（1）[1]根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即
G=F支0=1080N
飞机的质量为
m＝
[2]根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为s=30m，飞机发动机做的功为
W=Fs=300N×30m=9000J
（2）[3]飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即
F升=G=1080N
[4]由
F升=cv2
可得，飞机的速度为

（3）[5]在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为
F支=ks+b
代入数据有
1080N=k×0m+b①
0N=k×30m+b②
由①②两式可得
k=-36，b=1080
即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为
F支=(1080-36s)N
滑行过程中飞机的受力关系为
G=F升+F支
结合关系式
F升=cv2
可得
1080N=cv2+(1080-36s)N
代入c=7.5N•s2/m2可得滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为

36．（2021·湖南常德·中考真题）2021年5月15日，我国首个火星探测器——“天问一号”在火星成功着陆，迈出了我国星际探测征程的重要一步。
“天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分。为了让着陆视器准确进入火星着陆轨道，首先需要环绕器在携带着陆巡视器的情况下进入着陆轨道。实施两器分离后，着陆巡视器则进入火星大气层，完成系列着陆动作；环绕器则需要迅速抬升轨道，再次进入环火轨道，成为着陆巡视器与地球的通信中继站，进行火星环绕探测，并及时将火星上的图片信息传回地球。

（1）环绕器能将图片信息传回到地球上，主要是因为电磁波能在 ______中传播的特点。
（2）着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动，则此过程中着陆巡视器受到的阻力 ______火星对它的重力，它的机械能 ______（选填“增大”、“减少”或“不变”）。
（3）着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg，共有6个轮子与火星表面接触，每个轮子与地面的接触面积约为250cm2，如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。求“祝融号”对火星表面产生的压强______。
（4）若“祝融号”在火星表面匀速直线行驶，速度为200m/h，所受阻力为车重的0.1倍。求“祝融号”行驶15min做了多少功______？
【答案】     真空     等于     减小     9.6×103Pa     4.8×103J
【解析】
（1）[1]真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播，故环绕器能将图片信息传回到地球上，主要是因为电磁波能在真空中传播的特点。
（2）[2]因为着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动，则此时着陆巡视器受到的重力和阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。故此过程中着陆巡视器受到的阻力等于火星对它的重力。
[3]此过程中，陆巡视器的速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，机械能是动能和势能之和，故它的机械能减少。
（3）[4]由题意知，着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg，共有6个轮子与火星表面接触，每个轮子与地面的接触面积约为250cm2，如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。 则“祝融号”对火星表面产生的压强为

（4）[5]由题意知，“祝融号”在火星表面匀速直线行驶，速度为200m/h，所受阻力为车重的0.1倍。
因为“祝融号”在火星表面匀速直线行驶，所以阻力等于牵引力为
F=f=0.1G=0.1×0.4×240kg×10N/kg=96N
则“祝融号”行驶15min做了的功为

四、实验题
37．（2020·湖南郴州·中考真题）小明为了研究弹簧枪能射多远（水平射程x），准备了一把可调节弹簧压缩量的弹簧枪和三种大小一样、质量不同的弹珠，并提出如下猜想：
猜想A：弹珠水平射程与弹簧压缩量有关
猜想B：弹珠水平射程与弹珠质量m有关
猜想C：弹珠水平射程与发射点距离地面高度h有关。
小明先后调整弹簧的压缩量和发射点距离地面的高度，选用不同质量的弹珠，分别进行实验，实验中弹珠均水平射出。
实验数据记录如表：
序号
弹簧压缩量/cm
弹珠质量m/g
弹簧枪离地面高度h/m
水平射程x/m
1
2
2
0.45
1.34
2
4
2
0.45
2.68
3
6
2
0.45
4.02
4
4
4
0.45
1.90
5
4
6
0.45
0.50
6
4
4
1.00
2.84
7
4
4
1.50
3.84
(1)比较实验序号1、2、3三次实验数据，可验证猜想_____，结论是其它条件相同时，弹簧压缩量越大，水平射程越远；
(2)比较实验序号_____三次实验数据，可验证猜想B，结论是其它条件相同时，_____；
(3)比较实验序号_____三次实验数据，可验证猜想_____，结论是其它条件相同时，发射点离地面越高，水平射程越远。

【答案】     A     2、4、5     弹珠质量越大，水平射程越小     4、6、7     C
【解析】
(1)[1]比较实验序号1、2、3三次实验数据知，弹簧枪离地面高度相同、弹珠质量相同，弹簧压缩量不同，且弹簧压缩量越大，水平射程越远，故可以验证猜想A。
(2)[2][3]要验证猜想B，即弹珠水平射程与弹珠质量m的关系，需要控制弹簧压缩量、弹簧枪离地面高度相同，改变弹珠质量，实验2、4、5符合题意，由2、4、5实验数据知，在其它条件相同时，弹珠质量越大，水平射程越小。
(3)[4][5]要探究弹珠水平射程与发射点离地面的关系，即验证猜想C，需要控制弹簧压缩量、弹珠质量相同，改变弹簧枪离地面高度，实验4、6、7符合题意，在其它条件相同时，发射点离地面越高，水平射程越远。
五、填空题
38．（2020·湖南怀化·中考真题）2020年6月 23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空，飞向太空，成功入轨！此次发射任务的最大功臣是长征三号乙运载火箭，火箭加速上升过程中，火箭顶端的卫星的动能将______，机械能将______ （均选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】     增大     增大
【解析】
[1][2]火箭加速上升时，卫星速度增大，质量不变，所以动能增大，高度升高，所以重力势能增大，所以机械能增大。
39．（2020·湖南永州·中考真题）电动车因便捷、低碳、环保等优点深受市民喜爱。小刘骑电动车在平直的公路上匀速直线行驶3km，已知人和车的总质量为100kg，若阻力为人和车总重力的0.08倍，则阻力的大小为______N，整个过程电动车的牵引力做功为______J。（g＝10Nkg）
【答案】     80     2.4×105
【解析】
[1]由 知道，人和电动车的总重力
G＝mg＝100kg×10N/kg＝104N
故电动车受到的阻力
f＝0.08G＝0.08×104N＝80N
[2]因为人与电动车在水平地面上沿直线匀速前进，所以电动车的牵引力为
F＝f＝80N
电动车所做的功
W＝Fs＝80N×3×103m＝2.4×105J
40．（2020·湖南益阳·中考真题）一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0104N。卡车行驶1min后发动机做的功是______J，发动机做功的功率为______。
【答案】     1.2107     2105W
【解析】
[1]由知道，卡车通过的距离为

在这段时间内卡车牵引力所做的功

[2]卡车的牵引力做功的功率

41．（2020·湖南湘潭·中考真题）用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中，购物车的重力做功______，水平推力对购物车做功______J。
【答案】     0     100
【解析】
[1]购物车在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。
[2]水平推力，推力对购物车做功

42．（2020·湖南湘西·中考真题）某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升，做了5×104J的功，则该起重机提升大石块的功率为______W。
【答案】5×103
【解析】
该起重机提升石块的功率

43．（2021·湖南永州·中考真题）如图所示，水平地面上有一物块，在水平向右的拉力F＝5N作用下向右匀速运动，5s内通过的路程为10m，则物体运动的速度为______m/s，在这一过程中拉力F对物体做的功为______J。

【答案】     2     50
【解析】
[1]物体运动的速度

[2]拉力F对物体做的功
W=Fs=5N×10m=50J
44．（2021·湖南郴州·中考真题）物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中，机械能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是_______N。
【答案】     减小     0.5
【解析】
[1]两球匀速竖直下落的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；但物体所处高度变小，重力势能减小，所以机械能减小。
[2]两小球体积相同、运动的速度也相同，所以两小球受到的阻力相同。对A球进行受力分析，A球受竖直向下的重力GA，竖直向下的轻绳对小球A的拉力F拉以及竖直向上的空气阻力f，B球受竖直向下的重力GB，竖直向上的轻绳对小球B的拉力F拉以及竖直向上的空气阻力f，对A球而言

对B球而言

所以

即

解得。
45．（2021·湖南邵阳·中考真题）小芳的爸爸开车带着一家人出去旅游，在汽车下坡的过程中，为保证行驶安全轻踩刹车使其匀速下坡，汽车的机械能______（选填“增大”或“减小”）。
【答案】减小
【解析】
汽车匀速下坡时速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，机械能是动能和势能之和，所以汽车的机械能减小。
46．（2021·湖南常德·中考真题）如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞．先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，使小铁块悬于罐体内．做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的 _____ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会 _____ （选填“增大”“减小”或“不变”）．

【答案】     弹性势能     增大
【解析】
[1]金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；金属罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能．
[2]在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去．从最低处滚上时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，金属罐的动能和重力势能增加；向上面一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和金属罐的动能减小，重力势能增加．
47．（2022·湖南娄底·中考真题）如图为游乐园过山车的轨道，过山车从高处滑下的过程中，轨道对车的支持力______（选填“不”或“要”）做功，过山车上的游客都要系好安全带，设计宽而平的安全带是为了_______（选填“增大”或“减小”）压强。

【答案】     不     减小
【解析】
[1]过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但支持力方向与物体运动方向垂直，即车没有在支持力的方向上移动距离，所以轨道对车的支持力不做功。
[2]过山车上的游客都要系好安全带，设计宽而平的安全带，为了在压力一定时，增大受力面积来减小压强。
48．（2022·湖南郴州·中考真题）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。
【答案】     0     20
【解析】
[1]做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。
[2]物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为
W=Fs=40N×5m=200J
拉力对物体做功的功率为

49．（2022·湖南怀化·中考真题）2022年北京冬奥会上，中国小将谷爱凌勇夺两金一银，成为了历史上第一位能拿到三个自由式滑雪项目奖牌的运动员，如图是她在空中加速下落的精彩画面，在此过程中重力势能___________（选填“增大”或“减小”），重力势能转化为___________（不计空气阻力）。

【答案】     减小     动能
【解析】
[1][2]如图谷爱凌在空中加速下落时，他的质量不变，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大；若不计空气阻力，减少的重力势能全部转化为动能。
50．（2022·湖南怀化·中考真题）如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F=5N作用下向右运动了10m，在这个过程中拉力F对物体做的功为___________J，重力做的功为___________J。

【答案】     50     0
【解析】
[1]物块受到的水平拉力F=5N，在拉力的作用下移动的距离为10m，所以拉力做的功为
W=Fs=5N×10m=50J
[2]重力的方向是竖直向下的，而的物块在水平方向上向右运动了10m，物块没有在重力的方向上移动距离，所以此过程中重力对物块不做功，即做功为0。
六、计算题
51．（2020·湖南怀化·中考真题）“绿色出行，低碳生活”，怀化市家用汽车中出现了新能源纯电动汽车的靓丽身影，因其环保、节能、高效等诸多优势，成为人们日常使用的重要交通工具。国内某型号的纯电动汽车，满载时该汽车和车内乘客的总质量是1.5×kg，静止时车轮与地面的总接触面积为0.1，该汽车在平直的公路上以72 km/h的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于汽车和乘客总重力的0.1倍。求满载时：
(1)该汽车和乘客的总重力。
(2)该汽车静止时对地面的压强。
(3)在汽车匀速行驶10 min的过程中，克服阻力做了多少功？功率是多少？
【答案】(1) 1.5×N； (2)1.5×Pa；(3)1.8×J，3×104W
【解析】
解：(1)该汽车和乘客的总重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
(2)静止时，汽车对地面压力等于重力，所以压强为

(3)汽车行驶速度
v=72km/h= 20m/s
汽车做匀速直线运动，行驶过程的阻力等于牵引力，则
F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
功率
P=Fv=1.5×103N×20m/s=3×104W
克服阻力做的功
W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J
答：(1)该汽车和乘客的总重力1.5×104N；
(2)该汽车静止时对地面的压强1.5×105Pa；
(3)在汽车匀速行驶10 min的过程中，克服阻力做功1.8×107J，功率是3×104W。
52．（2020·湖南衡阳·中考真题）如图所示，用一个动滑轮使重的物体在内匀速升高，绳子自由端所用的拉力为。求：
(1)绳子自由端移动的速度；
(2)拉力做的功。

【答案】(1)；(2)
【解析】
(1)由图知，，当物体升高时，绳子的自由端移动距离

绳子自由端移动的速度

(2)拉力做的功

答：(1)绳子自由端移动的速度为；
(2)拉力做的功为。
53．（2021·湖南益阳·中考真题）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿，重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。

【答案】（1）550N，方向竖直向上；（2）2200J；（3）0
【解析】
（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以，乙受到摩擦力的大小
f=G2=550N
方向和重力的方向相等，即竖直向上。
（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功
W=fh=550N×4m=2200J
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，此过程中摩擦力对乙所做的功为0J，所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。
（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的方向是水平方向的，所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。
答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；
（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙做的功为0J。
54．（2021·湖南长沙·中考真题）总部位于湖南省长沙市岳麓区的某股份有限公司，是一家持续创新的全球化企业。如图是这个公司生产的高空作业平台，它重心低，运行高效。求：
（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程；
（2）作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功；
（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，此时作业平台对水平地面的压强。（取g=10N/kg）

【答案】（1）40m；（2）；（3）
【解析】
解：（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程

（2）支持力对货物所做的功

（3）此时作业平台对水平地面的压力

此时作业平台对水平地面的压强

答：（1）它行驶的路程为40m；
（2）支持力对货物所做的功为；
（3）此时作业平台对水平地面的压强为。
55．（2021·湖南岳阳·中考真题）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功，求满载时：
（1）汽车的总重力；
（2）汽车匀速行驶时的速度；
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）汽车的总重力

（2）汽车匀速行驶时的速度

（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力

答：（1）汽车的总重力是；
（2）汽车匀速行驶时的速度是；
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力是。
56．（2021·湖南怀化·中考真题）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（，）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。

【答案】（1）300N；（2）900N；（3）3720J
【解析】
解：（1）工件的体积为30dm3，工件浸没在水中时所受的浮力为

（2）工件受到的重力

（3）每个滑轮的重力为20N，绳子拉力与重力、浮力和滑轮重关系

绳子拉力为

工件在水中上升6m的过程中，绳子移动距离为

工人做功

答：（1）工件浸没在水中时所受的浮力是300N；
（2）工件受到的重力是900N；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做功3720J。