2021年全国中考物理试题分类汇编——专题11功和机械能（word版附解析）

这是一份2021年全国中考物理试题分类汇编——专题11功和机械能（word版附解析），共23页。

A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力
C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功
D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率
2．（2021•郴州）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
3．（2021•张家界）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
4．（2021•广西）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（ ）
A．篮球离手后，手还对篮球做功
B．篮球离手后，上升过程机械能变大
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
5．（2021•十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是（ ）
A．F甲＜F乙，W甲＜W乙B．F甲＞F乙，W甲＞W乙
C．F甲＝F乙，W甲＜W乙D．F甲＝F乙，W甲＝W乙
6．（2021•潍坊）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（ ）
A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
7．（2021•昆明）2021年5月15日凌晨2时，我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度，约2万千米/时的速度，经过三个减速阶段，并在距离火星表面100米时，处于悬停状态，完成精避障后再缓速下降，历时9分钟，成功登陆火星。以下说法错误的是（ ）
A．打开降落伞进行伞系减速阶段，探测器的动能不断增加，重力势能不断减小
B．探测器的外壳需要防热性强的材料
C．探测器处于悬停状态时，受到平衡力的作用
D．火星离地球上亿公里，地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到
8．（2021•绍兴）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，最有可能滑到滑台C处的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2021•嘉兴）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1–t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（ ）
A．E1＜E2＜E3B．E1＞E2＞E3C．E1＜E2＝E3D．E1＝E2＜E3
10．（2021•温州）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
11．（2021•成都）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（ ）
A．重力势能转化为动能，动能增加
B．动能转化为重力势能，动能减小
C．动能转化为重力势能，重力势能增加
D．无能量的转化，重力势能和动能不变
12．（2021•湖州）一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示），甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（ ）
A．重力势能变化量不相同B．获得的动能相同
C．在食用油中重力做功慢D．机械能不变
13．（2021•泸州）2021年5月15日我国自主研制的天问一号火星探测器成功登陆火星，已知火星表面引力约为地球表面引力的38%，其空气密度约为地球海平面空气密度的1%。下列关于探测器的描述正确的是（ ）
A．进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为其它形式的能
B．探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停时探测器不受火星的引力
C．探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大
D．停在火星表面的探测器受到的引力与它对火星表面的压力是一对平衡力
14．（2021•泰安）在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是（ ）
A．运动员上升到最高点时重力势能为零
B．运动员下降过程中机械能增大
C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中，弹性势能转化为动能
15．（2021•自贡）一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片，如图。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动，通过ab、bc和cd的时间间隔均为，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，下列分析中正确的是（ ）
A．运动员下落过程中的速度的大小保持不变
B．运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C．运动员所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢
D．运动员下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
二．多选题（共1小题）
16．（2021•长沙）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
三．填空题（共8小题）
17．（2021•广东）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内对物体做的有用功为 J。
18．（2021•泰州）2021年5月29日，搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场成功升空，在火箭发射升空过程中，火箭的动能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若以地面为参照物，该火箭是 的。
19．（2021•宜昌）如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能 ，机械能 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
20．（2021•常德）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，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，然后再沿斜面反向向上滚动，则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会 （填“增大”“减小”或“不变”）。
21．（2021•达州）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能 （选填“增大”“减少”“不变”），若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1 F2，P1 P2（选填“＞”“＜”或“＝”）。
22．（2021•杭州）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 。
23．（2021•温州）2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为﹣55℃，绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是 。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
（2）图乙中t1~t2时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是 。（不计大气阻力）
（3）着陆巡视器在火星上总重为4888牛，其重力在t2~t4时段做功 焦。
24．（2021•丽水）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时 秒；
（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功 焦。
四．实验探究题（共2小题）
25．（2021•荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=12mv2，重力势能大小Ep＝mgh，不计空气阻力，g＝10N/kg，则：
（1）若将质量为足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是 ；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角θ之间满足公式x=2v2sinθcsθg，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是 ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是 m。（小数点后保留2位数字）
26．（2021•天津）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
五．计算题（共7小题）
27．（2021•怀化）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3×103kg/m3。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。（已知ρ水＝×103kg/m3，g＝10N/kg）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。
28．（2021•昆明）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为240kg，在牵引力的驱使下，30min匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的倍，已知g火＝，火星表面大气密度是地球表面大气密度的倍，g取10N/kg。求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
29．（2021•潍坊）楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上。已知该装置电动机的额定功率P＝，电动机将电能转换为机械能的效率η＝50%，某次吊运过程中将物料匀速提升h＝16m，所用时间t＝40s，求：
（1）电动机拉绳的速度大小，
（2）电动机对绳的拉力大小。
30．（2021•嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 （选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
31．（2021•成都）“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组（如图）从成都东站驶出，用时54min抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是135km。求：
（1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？
（2）该动车组在平直铁路上以5×104N的牵引力匀速前进，牵引力做功为多少？
32．（2021•重庆）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
33．（2021•内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车，汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g＝10N/kg。求：
（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？
六．综合能力题（共1小题）
34．（2021•武威）机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已成为现实。如图所示，一个机器人用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功，而乙同学却说它对盘子没有做功。请问，你支持谁的观点？为什么？
七．解答题（共1小题）
35．（2021•黑龙江）许多同学玩过有趣的蹦床游戏，如图所示。当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的动能和势能是如何转化的？人从接触蹦床到下落至最低点的过程中，人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化？（不计空气阻力）
2021年全国中考物理试题分类汇编——专题11功和机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：
A、从图象上看，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～12s过程中的速度大于12～24s的过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
B、由图象可知，物体在0～12s和12s～24s均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故B错误；
C、由AB知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过路程，由W＝Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正确；
D、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P=Wt可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：
ABC、天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势能的相互转化，故ABC错误；
D、对接成功后，天舟二号货运飞船与天和核心仓之间没有位置的变化，处于相对静止状态，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：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。
4．【解答】解：
A、篮球离手后，手没有对篮球施加力，所以不会对篮球做功，故A错误；
B、篮球离手后，篮球克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小，故B错误；
C、手对篮球施力，球才向篮筐运动，篮球受到力后改变了运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D、假如正在上升的篮球所受的力全部消失，由于球原来是运动的，由牛顿第一定律可知，篮球将继续向上做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
5．【解答】解：（1）在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲＝f甲，F乙＝f乙；
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲＝f乙，所以牵引力F甲＝F乙；
（2）因为v=st，v甲＜v乙，
所以在相同的时间内路程关系：
s甲＜s乙，F甲＝F乙。
根据W＝Fs可知，W甲＜W乙。
故选：C。
6．【解答】解：
篮球的质量不变，则重力势能大小取决于高度，由图知hb＞ha＝hc＞hd，所以篮球在b点的重力势能最大，a点和c点的重力势能相等，d点的重力势能最小；
不计空气阻力，篮球在a、b、c、d各点的机械能相等；
篮球在空中运动时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，
b点的重力势能最大，则b点的动能最小；d点的重力势能最小，则d点的动能最大；a、c两点的高度相等，重力势能相等，且机械能相等，所以a、c两点的动能相等，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7．【解答】解：
A、打开降落伞进行伞系减速阶段，探测器的质量不变，速度和高度都减小，所以其动能和重力势能都不断减小，故A错误；
B、探测器在降落过程中需要克服空气阻力做功，会使探测器的内能增大、温度升高，所以探测器的外壳需要防热性强的材料，故B正确；
C、探测器处于悬停状态时，即处于平衡状态，所以一定受到平衡力的作用，故C正确；
D、地面发出的指令通过电磁波传播，虽然电磁波的传播速度很快，但火星离地球上亿公里，路程很远，所以指令被探测器接收到需要一定的时间，故D正确。
故选：A。
8．【解答】解：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A、若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零，所以运动员不会继续向前滑行，就不会到达C点，故A错误；
B、若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于A点的重力势能，则A点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，就可能会到达C点，故B正确；
CD、若运动员全蹲着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达或者平蹲着到达B点，则运动员在B点的重力势能大于初始的A点（违反机械能守恒定律），故CD错误。
故选：B。
9．【解答】解：根据图像可知，雨滴在t1–t2时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以E1＜E2，雨滴在t2–t3时刻中，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以E2＝E3，故动能的大小关系是：E1＜E2＝E3。
故选：C。
10．【解答】解：番茄从开始下落至刚好浸没时，此时番茄仍有较大速度，末状态与初状态相比，番茄的速度增大，其动能增大；番茄的高度减小，重力势能减小；同时溅起许多水珠，则这些水珠的动能和重力势能都增大（即所有溅起的水珠的机械能增大）；
不计一切机械能损耗，根据机械能守恒定律可知，此过程中番茄减少的势能＝番茄增加的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和，所以番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选：B。
11．【解答】解：苹果加速下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，质量不变，高度变小，重力势能变小，故A正确。
故选：A。
12．【解答】解：
A、两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，下落的高度相同，小球的质量相同，则小球的重力势能变化量相同，故A错误；
B、小球在食用油中下落的时间更长，则小球在食用油中的速度小，质量相同，小球在食用油中的动能小，故B错误；
C、小球的质量相同，重力相同，根据P=Wt=Ght=Gv可知，小球在食用油中重力做功慢，故C正确；
D、小球在运动过程中受到液体的阻力，克服阻力做功，机械能会变小，故D错误。
故选：C。
13．【解答】解：A、进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为内能，故A正确；
B、探测器着陆前在火星上空悬停时，探测器继续受火星的引力，故B错误；
C、探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，质量不变、速度变小，所以动能逐渐减小，故C错误；
D、停在火星表面的探测器受到的引力与它对火星表面的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
14．【解答】解：
A、运动员上升到最高点时，有一定的高度，重力势能不为零，故A错误；
B、运动员下降过程中，会克服空气阻力做功，机械能减小，故B错误；
C、运动员从高处下落到蹦床前，高度变小，质量不变，重力势能减小；速度变大，质量不变，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；
D、运动员弹离蹦床后只有重力势能和动能的转化，上升的过程中，高度变大、速度变大，质量不变，则动能和重力势能变大，动能转化为重力势能，故D错误。
故选：C。
15．【解答】解：
A、由图知，运动员下落过程中在相同时间内通过的距离不同，因此他的速度的大小是变化的，故A错误；
B、由图知，运动员在ab段与cd段通过的距离不同，且运动员的重力不变，由公式W＝Gh可知，其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功，故B错误；
C、由图知，运动员在ab段比在cd段通过的距离短，因此相同时间内做功少，即重力在ab段做功比在cd段做功慢，故C正确；
D、由于空气阻力不能忽略，所以运动员下落过程中克服空气阻力会消耗一部分机械能（会转化为内能），所以减少的重力势能并没有全部转化为动能，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共1小题）
16．【解答】解：探测器在离地加速上升的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能变大；因机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大，不是重力势能和动能之间的相互转化，故BD正确。
故选：BD。
三．填空题（共8小题）
17．【解答】解：
（1）由图甲可知，n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s﹣t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F=13（G+G动），则动滑轮重力：
G动＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N；
（3）由图乙可知，t＝3s时，物体运动的高度h＝，
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝200N×＝300J。
故答案为：A；40；300。
18．【解答】解：在火箭发射升空过程中，火箭的质量不变，速度变大，火箭的动能将变大；
若以地面为参照物，该火箭与地面之间发生了位置的变化，是运动的。
故答案为：变大；运动。
19．【解答】解：小东和小红从顶端滑到底端的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度变小，质量不变，重力势能变小；由于轨道存在摩擦，在滑动的过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能，使得机械能减小。
故答案为：减小；减小
20．【解答】解：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。
在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去，质量不变，高度变大，重力势能变大。
故答案为：弹性势能；增大。
21．【解答】解：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1＜F2；
由题知，AC和BC是两个光滑的斜面，额外功为0，根据W＝Gh可知拉力在两斜面上做功相同，即W1＝W2，所用时间相等，根据功率公式P=Wt可知P1＝P2。
故答案为：增大；＜；＝。
22．【解答】解：
（1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；
（2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，
物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：△E＝G△h＝mg(H﹣h)，
机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝△Eη＝mg(H﹣h)η，
物体到达B点时温度升高了：△t=Q吸cm=mg(H-h)ηcm=g(H-h)ηc；
（3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，
所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣△E＝mgh﹣mg(H﹣h)＝mg(2h﹣H)，
由W＝Gh可得C点距离水平面的高度为：hC=WCG=ECG=mg(2h-H)mg=2h﹣H。
故答案为：（1）mgH；（2）g(H-h)ηc；（3）2h﹣H。
23．【解答】解：（1）根据题意可知火星表面平均温度为﹣55℃，地球表面平均温度大约为15℃，故A正确；
火星绕日公转周期为687天，地球公转周期为365天，故B正确；
火星大气中氧气含量为0.15%，地球大气中的氧气含量约为21%，故C正确；
火星大气中没有液态水，且平均气温低至﹣55℃，火星上的水大多以冰雾和固体出现，难以形成雨、雪天气，故D错误。
故选：D。
（2）巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反，即F＞G；
（3）由乙图像可知：在t2~t4时段，巡视器的重力G＝4888N，下落的高度h＝100m，
重力做的功为：W＝Gh＝4888N×100m＝×105J.
故答案为：（1）D；（2）F＞G；（3）×105.
24．【解答】解：（1）根据v=st可知用时t=sv=30m1m/s=30s；
（2）完成本次送菜，牵引力做功W＝Fs＝50N×30m＝1500J。
故答案为：30；1500。
四．实验探究题（共2小题）
25．【解答】解：（1）取地面为零势能面，从地面踢出时足球具有的动能EK1＝120J，具有的重力势能EP1＝0J，
足球踢出后能达到的最大高度是5m，具有的重力势能EP2＝mgh＝×10N/kg×5m＝20J，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有E1＝E2，即EK1+EP1＝EK2+EP2，
则足球在最高点时具有的动能EK2＝EK1+EP1﹣EP2＝120J+0J﹣20J＝100J；
（2）当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，
足球的射程x=2v2sinθcsθg=2×(20m/s)2×22×2210N/kg=40m；
（3）若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，
则水平方向的速度vx＝v′cs45°＝102m/s×22=10m/s，
因足球在空中飞行时，水平速度保持不变，
所以，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，小球的速度v″=vxcs30°=10m/s32=2033m/s，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有EK1′+EP1′＝EK2′+EP2′，即12m（v′）2+0=12m（v″）2+mgh′，
此时足球距地面的高度h′=(v')2-(v″)22g=(102)2-(2033m/s)22×10N/kg103m≈。
故答案为：（1）100J；（2）40m；（3）。
26．【解答】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
五．计算题（共7小题）
27．【解答】解：（1）工件浸没在水中时，排开水的体积V排＝V＝30dm3＝3，
受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×3＝300N；
（2）根据ρ=mV可得，工件的质量：
m＝ρV＝3×103kg/m3×3＝90kg；
工件的重力G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
（3）工件在水中上升受到的拉力F拉＝G﹣F浮＝900N﹣300N＝600N，
绳子移动距离s＝2h＝2×6m＝12m，
工人拉绳子的力F=12（F拉+G动）=12（600N+20N）＝310N，
工人做功W总＝Fs＝310N×12m＝3720J。
答：（1）工件浸没在水中时所受的浮力为300N；
（2）工件受到的重力为900N；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了3720J功。
28．【解答】解：
（1）祝融号在火星上的重力为：G火＝mg火＝m×＝240kg××10N/kg＝912N；
所受的阻力为：f＝火＝×912N＝；
（2）祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F＝f＝；
牵引力做功为：W＝Fs＝×100m＝5472J；
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的倍，即ρ火＝ρ地，V排＝V物；
物体在地球大气中受到的浮力为：F地＝ρ地V排g地＝ρ地V物g地，
在火星大气中受到的浮力为：F火＝ρ火V排g火＝ρ火V物g火，
故同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为：
F地F火=ρ地V物g地ρ火V物g火=ρ地g地0.01ρ地×0.38g地=10.01×0.38=500019=5000：19。
答：（1）祝融号所受的阻力为；
（2）在这段时间内牵引力做的功为5472J；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000：19。
29．【解答】解：（1）图中使用滑轮组提升物体，n＝2，
则自由端移动的距离：s＝2h＝2×16m＝32m，
电动机拉绳的速度：v=st=32m40s=；
（2）电动机的额定功率P＝＝2200W，电动机消耗的电能：W＝Pt＝2200W×40s＝88000J，
电动机做功：W′＝Wη＝88000J×50%＝44000J，
电动机对绳的拉力：F=W's=44000J32m=1375N。
答：（1）电动机拉绳的速度大小为；
（2）电动机对绳的拉力大小为1375N。
30．【解答】解：（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝，完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×＝30J.
（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝×104J，完成一个动作需做功：W＝30J，
动作个数：n=QW=5.4×104J30J/个=1800个.
答：（1)向右移；
（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
31．【解答】解：（1）两站间的路程s＝135km，时间t＝54min＝，
平均速度：v=st=135km0.9h=150km/h.
（2）牵引力F＝5×104N，通过的距离s'＝＝1500m，
牵引力做的功：W＝Fs'＝5×104N×1500m＝×107J.
答：（1）动车组从成都东站到乐山站的平均速度是150km/h；
（2）牵引力做的功为×107J.
32．【解答】解：（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：
v=st=3080km40h=77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：
W＝Gh＝500Nx1600m＝8×105J。
答：（1）求火车的平均速度为77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。
33．【解答】解：（1）根据v=st可知：汽车司机的反应时间内汽车运动的路程s1＝v1t1＝30m/s×＝15m，
刹车后汽车运动的路程s2＝v2t2＝15m/s×10s＝150m，
从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程s＝s1+s2＝15m+150m＝165m；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
正常行驶时受到的阻力为重力的倍，则F牵＝f＝＝＝×3×103kg×10N/kg＝9000N，
汽车在反应时间内牵引力做的功W＝F牵s1＝9000N×15m＝×105J。
答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是×105J。
六．综合能力题（共1小题）
34．【解答】答：支持乙同学的观点；机器人沿水平方向做匀速直线运动，手托托盘力方向竖直向上，沿力的方向通过的距离为0，故不做功。
七．解答题（共1小题）
35．【解答】答：当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大，人的重力势能转化为动能；
人从接触蹦床到下落到最低处的过程中，开始人的重力大于弹力，继续向下做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；继续运动，弹力大于重力，人做减速运动，直至速度变为0；此过程中速度先增大后最终减小为0，动能先变大后减小，同时高度变小，重力势能变小，蹦床的弹性形变变大，弹性势能增大，重力势能先转化为动能和弹性势能，达到最大速度继续向下运动的过程中，是动能和重力势能转化为弹性势能。