中考物理真题分类汇编(全国通用)--专题10：功与机械能

这是一份中考物理真题分类汇编(全国通用)--专题10：功与机械能，共70页。
专题10：功与机械能
一．选择题（共24小题）
1．（2022•牡丹江）如图所示的情景中，属于动能转化为重力势能的是（　　）
A．热气球匀速下降
B．拉弓射箭
C．渔网散开落下
D．滑板车滑上坡顶
2．（2022•兰州）如图所示的情境中，对物体不做功的是（　　）

A．图甲：用力搬石头，没有搬动
B．图乙：将重物从地面拉到高处
C．图丙：推车向前运动
D．图丁：挺举杠铃的过程
3．（2022•百色）北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化，下列说法正确的是（　　）
A．动能增大，势能增大，机械能增大
B．动能增大，势能不变，机械能增大
C．动能增大，势能减小，机械能不变
D．动能减小，势能增大，机械能不变
4．（2022•新疆）在北京冬奥会U型池比赛中，某运动员在腾空后上升的过程中（不计空气阻力）（　　）
A．动能转化为重力势能
B．重力势能转化为动能
C．动能与重力势能之和变大
D．动能与重力势能之和变小
5．（2022•河北）2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过三个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　）

A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
6．（2022•益阳）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
7．（2022•广西）2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降过程中（　　）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能减小，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，机械能减小
8．（2022•苏州）手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．每次发声的时间间隔相等
B．整个过程中乒乓球的机械能不变
C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D．乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
9．（2022•临沂）东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（　　）

A．起跳过程中运动状态保持不变
B．上升过程中重力势能转化为动能
C．下落过程中动能保持不变
D．入水过程中所受水的浮力逐渐增大
10．（2022•宁夏）跳台滑雪是冬奥会的一项经典运动项目。如图所示是运动员从跳台腾空到落地的过程，下列说法正确的是（　　）

A．运动员起跳后还能向上运动是受到了向上的推力
B．运动员下落时重力对运动员不做功
C．运动员着地时要屈膝，是为了降低自身重心，提高稳定性
D．运动员落地后不能立即停下来是受到惯性的作用
11．（2022•湖北）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌。如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
12．（2022•北京）如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（　　）

A．返回舱的动能不变 B．返回舱的重力势能不变
C．返回舱的机械能不变 D．返回舱所受重力不做功
13．（2022•海南）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中（　　）

A．动能增加 B．重力势能增加
C．机械能增加 D．机械能减少
14．（2022•临沂）北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，质量为2.5万吨的南幅老桥桥面由560个液压千斤顶顶升到位（如图）。桥面被以5mm/min的速度共顶升3.1m，g取10N/kg，下列判断正确的是（　　）

A．南幅老桥桥面重2.5×105N
B．1h内桥面可被连续顶升3m
C．千斤顶共对桥面做功7.75×108J
D．千斤顶应用了流体压强的特点
15．（2022•安徽）如图，在2022年北京冬奥会开幕式上，质量约为3t的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的（　　）

A．重力势能不变 B．动能增大
C．机械能不变 D．机械能增大
16．（2022•玉林）如图所示，舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中（　　）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
17．（2022•荆州）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
18．（2022•毕节市）2022年2月北京冬奥会顺利举办，如图是我国运动员苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中奋力拼搏的场景。他从加速助滑到跳台腾空而起完成技术动作，落地后滑行一段进行缓冲。以下说法正确的是（　　）

A．他在起跳前加速下滑的过程，动能增大
B．他在起跳点用力蹬地起跳后，受到平衡力
C．他起跳后在空中滑行时，重力势能保持不变
D．他落地后滑行时，看到观众向后退，是以观众为参照物
19．（2022•无锡）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
20．（2022•齐齐哈尔）如图所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动。下列说法正确的是（　　）

A．人对箱子的推力没有做功
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力
D．人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
21．（2022•衡阳）2022年2月15日，中国选手苏翊鸣夺得北京2022年冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌“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B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
22．（2022•成都）在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（　　）

A．运动员的动能不变
B．运动员的重力势能不变
C．运动员的重力势能减小
D．运动员的动能转化为重力势能
23．（2022•南充）掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．实心球离开手后受到重力和惯性力的作用
B．实心球在最高点A时处于平衡状态
C．实心球从O运动到B的动能先减小后增大
D．实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
24．（2022•大庆）雨滴从高空沿直线竖直下落，由于空气阻力的作用，雨滴先加速后匀速运动，可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是（　　）
A．匀速下落时，质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B．雨滴一直处于平衡状态
C．雨滴下落过程中机械能保持不变
D．雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
二．多选题（共1小题）
（多选）25．（2022•长沙）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
三．填空题（共19小题）
26．（2022•兰州）2022年3月29日，我国成功发射长征六号改运载火箭，搭载了“浦江二号”和“天鲲二号”卫星。在火箭加速升空的过程中，若以发射台为参照物，该火箭是 　 　的，卫星的机械能 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
27．（2022•武汉）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，运动员的 　 　转化为 　 　（填“动能”或“重力势能”）。在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m，所需时间是 　 　s。

28．（2022•怀化）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）

29．（2022•重庆）如图所示，是我国神舟13号载人飞船返回舱于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能 　 　（选填“增大”或“减小”）。若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平是 　 　（选填“运动”或“静止”）的。

30．（2022•连云港）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是500N，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力做功 　 　J，牵引力对机器人做功 　 　J。
31．（2022•金华）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一。
（1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 　 　；
（2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 　 　。

32．（2022•齐齐哈尔）如图甲所示，在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示，则F1　 　F2。若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1　 　P2。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）
33．（2022•湖州）你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了 　 　，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的 　 　转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
34．（2022•温州）如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1　 　F2（选填“大于”“小于”“等于”）。
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为 　 　焦。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：　 　。
35．（2022•自贡）小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为 　 　J，重力做功为 　 　J。
36．（2022•娄底）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。

37．（2022•广安）2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于 　 　继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力 　 　（选填“做功”或“不做功”）。

38．（2022•福建）福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km，需用时 　 　h；列车减速进站时，动能变 　 　。
39．（2022•广州）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程球的动能 　 　（选填“增大”“不变”“减小”），N 　 　比M高（选填“可能”、“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P 　 　比N高（选填“可能”“不可能”）。

40．（2022•随州）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。

用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化：　 　。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况：　 　。
41．（2022•杭州）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 　 　。

42．（2022•甘肃）频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越 　 　（选填“大”或“小”），当高处的物体坠落时，因重力势能转化为 　 　能，从而带来安全隐患。
43．（2022•江西）如图所示，是北京冬奥会钢架雪车比赛场景。运动员匍匐在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，　 　转化为动能；在此过程中，运动员相对于 　 　是运动的。

44．（2022•德阳）如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为 　 　J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 　 　N。

四．实验探究题（共10小题）
45．（2022•恩施州）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。

（1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量 　 　（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度。
（2）此实验现象说明运动速度较 　 　的小球具有的动能较大。
46．（2022•天津）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。

（1）做实验①②③是为了探究 　 　（选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 　 　是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 　 　。
47．（2022•河池）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。

（1）本实验是通过观察 　 　来比较钢球动能的大小；
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与 　 　有关；
（3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与 　 　有关；
（4）本实验中用到的研究方法是 　 　（填其中一种即可）。
48．（2022•玉林）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 　 　（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 　 　；
（3）分析比较 　 　两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 　 　；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）
49．（2022•宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。

（1）实验中探究的动能是指 　 　。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 　 　的关系。
50．（2022•宿迁）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。

（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 　 　。
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。
（4）通过比较步骤 　 　和 　 　可以判断动能大小与物体质量的关系。
51．（2022•贵阳）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 　 　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 　 　反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随 　 　的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时 　 　还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害。
①操作：　 　；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？　 　。

52．（2022•绥化）为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
（1）该实验中所探究物体的动能是指 　 　的动能。（选填“钢球”或“木块”）
（2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）如甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的 　 　由静止滚下，目的是 　 　，可得出结论：　 　。
（4）若斜面下方水平面光滑，本实验 　 　达到实验目的。（选填“能”或“不能”）

53．（2022•甘肃）如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向的夹角θ1＜θ2。

（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 　 　无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 　 　反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 　 　有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 　 　直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 　 　（选填“相等”或“不相等”），该方案 　 　（选填“正确”或“错误”）。
54．（2022•绍兴）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。

（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，　 　。
（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况。请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 　 　。

五．计算题（共4小题）
55．（2022•江西）如图所示，是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油的密度为0.92×103kg/m3，1L＝1dm3。
（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确；（1千克等于2斤）
（2）该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，求此过程中拉力对油做的功；
（3）该同学提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。

56．（2022•成都）小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动。周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。
（1）若小杨及所带物品的总重为700N，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功。
（2）若这袋大米总质量为5kg，手的受力面积为2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的压强。
57．（2022•福建）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力。
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功。
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。

58．（2022•内江）车速过快是造成交通事故的重要原因之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为30°的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，由于减速带、小汽车制动等因素的影响，使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，g＝10N/kg）则：
（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少s？
（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少J？
六．综合能力题（共1小题）
59．（2022•河南）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如图所示。g取10N/kg。
（1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？
（2）展台台面承受的压强不能超过40kPa，如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm2，台面会不会被压坏？请通过计算说明。
（3）展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。

七．解答题（共1小题）
60．（2022•丽水）萤石是我市的优势矿产资源，也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采、浮选等跨学科问题。兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。
【萤石开采】萤石开采过程中，通常用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔，将岩石炸成碎块，再将岩石碎块装入车厢运出矿洞。乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中，化学能转化成 　 　。

专题10：功与机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共24小题）
1．（2022•牡丹江）如图所示的情景中，属于动能转化为重力势能的是（　　）
A．热气球匀速下降
B．拉弓射箭
C．渔网散开落下
D．滑板车滑上坡顶
【分析】动能转化为重力势能，必然是动能是逐渐减少的，重力势能是逐渐增加的。物体质量不变时，动能的变化体现在速度的变化上，重力势能的变化体现在高度的变化上。
【解答】解：动能转化为重力势能，必然是动能减小而重力势能增大；
A、热气球匀速下降，其质量不变、速度不变，所以动能不变，高度降低，重力势能减小，所以不是动能转化为重力势能，故A错误；
B、拉弓射箭时，弓的弹性形变程度逐渐减小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大，所以是弹性势能转化为动能，故B错误；
C、渔网散开落下，渔网的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故C错误；
D、滑板车滑上坡顶，滑板车的质量不变、高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故D正确；
故选：D。
【点评】在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
2．（2022•兰州）如图所示的情境中，对物体不做功的是（　　）

A．图甲：用力搬石头，没有搬动
B．图乙：将重物从地面拉到高处
C．图丙：推车向前运动
D．图丁：挺举杠铃的过程
【分析】做功的两个必要因素：1．作用在物体上的力；2．物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可。
【解答】解：A、图中人用力搬石头，搬而未起，只有力没有距离，所以人对物体没有做功，故A正确；
B、图中人拉重物从地面提到高处，重物在拉力的方向上移动了距离，所以人对物体做功，故B错误；
C、推车向前运动，车在人的推力的方向上通过了距离，对车做功，故C错误；
D、挺举杠铃的过程，杠铃在力的方向上通过了距离，人对杠铃做了功，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。
3．（2022•百色）北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化，下列说法正确的是（　　）
A．动能增大，势能增大，机械能增大
B．动能增大，势能不变，机械能增大
C．动能增大，势能减小，机械能不变
D．动能减小，势能增大，机械能不变
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解：飞船在加速升空过程中，飞船的质量不变、速度变大、高度上升，则动能增大、重力势能增大，所以机械能将增大。
故选：A。
【点评】本题解题的关键是掌握好动能和重力势能的影响因素，属于一道基础题。
4．（2022•新疆）在北京冬奥会U型池比赛中，某运动员在腾空后上升的过程中（不计空气阻力）（　　）
A．动能转化为重力势能
B．重力势能转化为动能
C．动能与重力势能之和变大
D．动能与重力势能之和变小
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
在一定条件下，动能和势能可以相互转化，不计能量损失，机械能守恒。
【解答】解：某运动员在腾空后上升的过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，动能与重力势能之和不变；
运动员的质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度变大，重力势能变大，是动能转化为重力势能；
综上所述，A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】此题考查的是动能和重力势能的转化及机械能守恒，掌握动能、重力势能的影响因素是分析问题的基础。
5．（2022•河北）2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过三个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　）

A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
【分析】机械能包括动能和重力势能，动能和质量、速度有关，物体的质量越大，速度越大，动能越大，重力势能和质量和被举高的高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：
A、飞机在升空过程中，飞行员的质量不变，高度变大，重力势能逐渐增大，故A正确；
B、飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的质量不变，速度发生了变化，动能发生了变化，故B错误；
C、飞机从起飞到安全降落的整个过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小；高度先变大后变小，机械能先变大后变小，故C错误；
D、飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的质量不变，高度不变，重力势能不变，速度变小，动能减小，不是动能转化为重力势能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了动能、重力势能和机械能的变化，明确影响动能和重力势能大小的因素是解题的关键。
6．（2022•益阳）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
【分析】影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；动能和势能之间可以相互转化，判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：能量减少的转化为能量增大的。
【解答】解：A、在空中上升过程中，质量不变，速度变小，高度增加，则动能减少，重力势能增大，将动能转化为重力势能，故A正确；
B、朱雪莹上升到最高点时，速度为0，动能为0，故B错误；
C、下落到将与床面接触时，速度最大，动能最大，故C错误；
D、蹦床被压缩到最低点时，高度最小，她的重力势能最小，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查动能和势能的转化与守恒，解决此题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关，根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。
7．（2022•广西）2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降过程中（　　）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能减小，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，机械能减小
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
动能和势能之和称为机械能。
【解答】解：飞机在减速下降过程中，质量不变，速度变小，动能减小，同时高度下降，重力势能减小，所以，机械能减小。
故选：D。
【点评】掌握动能、重力势能、机械能大小的影响因素是解决该题的关键。
8．（2022•苏州）手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．每次发声的时间间隔相等
B．整个过程中乒乓球的机械能不变
C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D．乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
【分析】（1）根据图像分析发声的时间间隔的大小；
（2）动能的大小与质量、速度有关、重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：
A、根据图像可知，乒乓球每次发声的时间逐渐变短，故A错误；
BD、根据波形图可知，乒乓球每次发声时的振幅变小，乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度变小，这说明弹性势能是减小的；乒乓球在最低点的动能相同、重力势能相同，弹性势能逐渐变小，所以机械能逐渐变小，故BD错误；
C、乒乓球的弹性势能变小，转化为的动能逐渐变小，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了动能、重力势能、弹性势能和机械能的变化，明确图像的含义是解题的关键。
9．（2022•临沂）东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（　　）

A．起跳过程中运动状态保持不变
B．上升过程中重力势能转化为动能
C．下落过程中动能保持不变
D．入水过程中所受水的浮力逐渐增大
【分析】（1）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
（2）机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。动能和势能可以相互转化。
（3）根据阿基米德原理，F浮＝ρ液V排g，ρ液一定，V排越大，受到的浮力越大。
【解答】解：A、起跳过程中运动状态改变，是力改变了她的运动状态，故A错误；
B、上升过程中动能转化为重力势能，故B错误；
C、下落过程中，重力势能转化为动能，所以动能变大，故C错误；
D、入水过程中，她排开的水的体积变大，根据F浮＝ρ液V排g，所受水的浮力逐渐增大，故D正确。
故选：D。
【点评】知道力的作用效果，理解影响动能和势能的因素、阿基米德原理，可解答此题。
10．（2022•宁夏）跳台滑雪是冬奥会的一项经典运动项目。如图所示是运动员从跳台腾空到落地的过程，下列说法正确的是（　　）

A．运动员起跳后还能向上运动是受到了向上的推力
B．运动员下落时重力对运动员不做功
C．运动员着地时要屈膝，是为了降低自身重心，提高稳定性
D．运动员落地后不能立即停下来是受到惯性的作用
【分析】（1）物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动。
（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可。
（3）重心越低，稳度越稳。
（4）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力。
【解答】解：A、运动员起跳后还能向上运动是因为运动员具有惯性，不是受到向上的推力作用，故A错误；
B、在下落过程中，运动员受到竖直向下的重力作用，在重力方向上移动了距离，因此重力对运动员做了功，故B错误；
C、运动员着地时要屈膝，可以降低重心，提高了稳定性，故C正确；
D、运动员落地后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性是一种性质，不是力，因此不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选：C。
【点评】本题以冬奥会的跳台滑雪场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。
11．（2022•湖北）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌。如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大；
（3）机械能等于动能和势能的和。
【解答】解：
A、运动员从a处到b处，运动员的高度变高，因此重力势能变大，速度逐渐减小，由动能转化为重力势能，故A错误；
B、运动员在a处和c处的质量不变，高度相等，所以重力势能相等，故B正确；
C、机械能等于动能和势能的和，b处是由动能转化为重力势能，整个过程机械能是不变的，故C错误；
D、从b处到d处时，重力势能转化动能，速度增大，故D错误；
故选：B。
【点评】影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化，响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化，以及机械能的变化情况。
12．（2022•北京）如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（　　）

A．返回舱的动能不变 B．返回舱的重力势能不变
C．返回舱的机械能不变 D．返回舱所受重力不做功
【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度；
（2）重力势能的影响因素是质量和高度；
（3）动能和势能统称机械能；
（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在该力的方向上通过的距离。
【解答】解：A、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变，故A正确；
B、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，高度减小，则重力势能减小，故B错误；
C、因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故C错误；
D、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能的概念以及力是否做功的判断，相对比较简单，属于基础题。
13．（2022•海南）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中（　　）

A．动能增加 B．重力势能增加
C．机械能增加 D．机械能减少
【分析】动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，动能就越大；
重力势能与物体的质量和相对位置有关，质量越大，相对高度越高，重力势能越大；
机械能等于动能与势能之和，据此分析返回舱在减速下降过程中的动能、重力势能和机械能的变化。
【解答】解：返回舱在减速下降过程中，质量不变，速度减小，相对地面高度减小，所以其动能和势能均减少，机械能也减少。故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查动能、重力势能的影响因素以及对机械能的理解，难度不大。
14．（2022•临沂）北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，质量为2.5万吨的南幅老桥桥面由560个液压千斤顶顶升到位（如图）。桥面被以5mm/min的速度共顶升3.1m，g取10N/kg，下列判断正确的是（　　）

A．南幅老桥桥面重2.5×105N
B．1h内桥面可被连续顶升3m
C．千斤顶共对桥面做功7.75×108J
D．千斤顶应用了流体压强的特点
【分析】（1）根据G＝mg计算出南幅老桥桥面的重力；
（2）知道速度和时间，利用速度公式计算出1h内桥面可被连续顶升的高度；
（3）知道桥面的重力和上升的高度，利用W＝Gh计算出千斤顶共对桥面所做的功；
（4）流体流速与压强的关系：流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
【解答】解：A、南幅老桥桥面的重力G＝mg＝2.5×104×103kg×10N/kg＝2.5×108N，故A错误；
B、由v＝可知，1h内桥面可被连续顶升的高度h＝s＝vt＝5mm/min×60min＝300mm＝0.3m，故B错误；
C、千斤顶共对桥面所做的功W＝Gh′＝2.5×108N×3.1m＝7.75×108J，故C正确；
D、千斤顶没有应用流体压强的特点，利用的是帕斯卡原理，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查重力公式、速度公式、功的计算公式以及帕斯卡原理，是一道力学综合题，难度不大。
15．（2022•安徽）如图，在2022年北京冬奥会开幕式上，质量约为3t的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的（　　）

A．重力势能不变 B．动能增大
C．机械能不变 D．机械能增大
【分析】影响动能大小的因素：物体的质量和速度，物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度，物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。动能和势能之和称为机械能。
【解答】解：奥运五环缓缓升起的过程中，奥运五环的质量不变，速度不变，动能不变，高度变高，重力势能增大，故机械能增大。故ABC错误、D正确。
故选D。
【点评】本题考查动能、势能和机械能的知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
16．（2022•玉林）如图所示，舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中（　　）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中，质量不变，速度和高度都变大，所以其动能和重力势能都增大。
故选：C。
【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
17．（2022•荆州）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
【分析】（1）每次篮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球受到空气阻力，机械能逐渐变小；
（2）从轨迹来看，篮球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度，影响动能的因素是质量和速度，据此分析；
（3）机械能是物体动能与势能的总和，B、E两点高度不相同，则重力势能不相同，据此分析。
【解答】解：AD、由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；
B、篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零，故B错误；
C、在B点的机械能大于在E点的机械能；在B、E两点高度不相同则重力势能不相同，即B点的重力势能大于E点的重力势能，
机械能是物体动能与势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能的相互转化的相关知识，关键明确最高点时的竖直方向的速度为零，水平方向的速度不一定为零。
18．（2022•毕节市）2022年2月北京冬奥会顺利举办，如图是我国运动员苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中奋力拼搏的场景。他从加速助滑到跳台腾空而起完成技术动作，落地后滑行一段进行缓冲。以下说法正确的是（　　）

A．他在起跳前加速下滑的过程，动能增大
B．他在起跳点用力蹬地起跳后，受到平衡力
C．他起跳后在空中滑行时，重力势能保持不变
D．他落地后滑行时，看到观众向后退，是以观众为参照物
【分析】（1）动能的大小与质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能就越大；
（2）处于平衡状态的物体受到平衡力的作用；处于非平衡状态的物体受到非平衡力的作用；
（3）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
（4）一个物体相对于参照物，位置发生变化，这个物体是运动的；位置没有变化，这个物体是静止的。
【解答】解：A、他在起跳前加速下滑的过程中质量不变，速度越来越大，所以动能越来越大，故A正确；
B、他在起跳点用力蹬地起跳后，速度和方向不断变化，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故B错误；
C、重力势能的大小与物体质量和高度有关，他起跳后在空中滑行时质量不变，高度不断变化，重力势能不断变化，故C错误；
D、他落地后滑行时看到观众向后退，是以他自己为参照物，故D错误；
故选：A。
【点评】此题涉及到的知识点较多，综合性很强，难度不大，是一道典型的题目。
19．（2022•无锡）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
【分析】影响动能的因素是物体质量和速度。
（1）小车沿斜面自由下滑过程中，重力势能主要转化为动能；
（2）一个物体能够做功，说明这个物体具有能量；
（3）探究动能大小与哪些因素有关时，是通过小车将木块推出的距离反映小车具有的动能的多少的；
（4）在速度一定时，改变物体质量，可以研究动能与质量的关系。
【解答】解：A、在重力的作用下，小车沿斜面下滑，将重力势能主要转化为动能，故A正确；
B、小车由于惯性，在水平面上向前运动撞击木块做功，使木块由静止变为运动，获得动能，故B正确；
C、物体动能的多少不能直接观察。小车具有动能的多少是通过木块被撞出的距离大小来反映的，运用了转换法，故C正确；
D、让小车先后三次从斜面的同一位置自由滑下，撞击置于水平面上相同位置的木块，但第一次只有小车、第二次小车加一个钩码、第三次小车加两个钩码（改变质量），可以研究动能大小与质量的关系，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查探究影响动能大小因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
20．（2022•齐齐哈尔）如图所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动。下列说法正确的是（　　）

A．人对箱子的推力没有做功
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力
D．人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；
（2）平衡力的条件大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上；
（3）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上；
（4）处于静止状态受平衡力的作用。
【解答】解：A、人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动，有力作用在箱子上，在力的方向上没有移动距离，推力对箱子没有做功，故A正确；
B、箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在两个物体上，故是一对相互作用力，故B错误；
C、箱子受到的重力和地面对箱子的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C错误；
D、箱子处于静止状态，水平方向上的推力和摩擦力是一对平衡力，则箱子所受的推力等于它所受到的摩擦力，故D错误。
故选：A。
【点评】平衡力和相互作用力容易混淆，注意区分：相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点：平衡力是一个受力物体，发生在两个物体之间；相互作用力是两个受力物体，发生在两个物体之间。
21．（2022•衡阳）2022年2月15日，中国选手苏翊鸣夺得北京2022年冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌“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B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
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点B的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查动能和势能的大小变化，关键掌握影响动能和重力势能的因素。
22．（2022•成都）在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（　　）

A．运动员的动能不变
B．运动员的重力势能不变
C．运动员的重力势能减小
D．运动员的动能转化为重力势能
【分析】动能的大小跟物体的质量和速度有关；重力势能的大小跟物体的质量和高度有关。
【解答】解：A、运动员从陡坡加速下滑的过程，质量不变，速度增大，所以动能增大，故A错误；
BC、下滑的过程，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B错误、C正确；
D、运动员从陡坡加速下滑的过程，重力势能减小，动能增大，由重力势能转化为动能，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了重力势能、动能的影响因素和转化等知识，属于基础题。
23．（2022•南充）掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．实心球离开手后受到重力和惯性力的作用
B．实心球在最高点A时处于平衡状态
C．实心球从O运动到B的动能先减小后增大
D．实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
（2）物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时，才称为平衡状态；
（3）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度；
（4）机械能包括动能和重力势能。
【解答】解：A、实心球离开手后继续前进，是由于球具有惯性，而不能说是受到惯性的作用，因为惯性不是力，故A错误；
B、实心球在A点时，不是静止也不是匀速直线运动，所以不是处于平衡状态，故B错误；
C、实心球从O运动到A时高度增加，动能转化为重力势能，从A到B时高度减小，重力势能转化为动能，实心球从O运动到B的动能先减小后增大，故C正确；
D、不计空气阻力，实心球在O点的机械能等于在B点的机械能，故D错误。
故选：C。
【点评】本题的综合性较强，包括惯性现象、平衡状态的判断、动能与重力势能的转化等，要求我们对相关知识有一个熟练的掌握。
24．（2022•大庆）雨滴从高空沿直线竖直下落，由于空气阻力的作用，雨滴先加速后匀速运动，可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是（　　）
A．匀速下落时，质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B．雨滴一直处于平衡状态
C．雨滴下落过程中机械能保持不变
D．雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
【分析】（1）根据题中提供的信息，根据二力平衡进行分析；
（2）物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态；
（3）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能等于动能和势能之和；
（4）判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离。
【解答】解：A、雨滴从高空沿直线竖直下落雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变，f＝kv2，雨滴先加速后匀速运动，雨滴处于平衡状态，根据二力平衡f＝G，即：k＝＝，比例系数不变，质量大的速度大，故A正确；
B、由题可知，雨滴先加速后匀速运动，加速过程处于非平衡状态，故B错误；
C、由题可知，雨滴从高空沿直线竖直下落，先加速后匀速运动，质量不变，速度变大，动能变大。高度不断减小，重力势能减小，故它的机械能减小。故C错误；
D、物体只有在力的方向上移动一段距离，我们才说这个力对物体做了功，雨滴在加速下落过程中有力，但力的方向没有与运动的方向垂直，或者物体没有在力的方向上通过距离，这些情况这个力对它都没做功，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的知识点较多，根据相关知识进行解答。
二．多选题（共1小题）
（多选）25．（2022•长沙）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
【分析】从山顶滑下来是重力势能转换为动能，重力势能减小，动能增大越大；动能和势能可以相互转化，机械能不变。
【解答】解：AB、小庆加速下滑过程中，他的质量不变，速度变大，动能增大，高度变小，重力势能减小，故AB正确；
CD、收起雪杖加速下滑，重力势能转化为动能，机械能不变，故CD错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了动能和重力势能的变化、物体运动状态的判断、运动和静止的相对性、平衡力的辨别等知识的理解和应用，综合题，难度不大。
三．填空题（共19小题）
26．（2022•兰州）2022年3月29日，我国成功发射长征六号改运载火箭，搭载了“浦江二号”和“天鲲二号”卫星。在火箭加速升空的过程中，若以发射台为参照物，该火箭是 　运动　的，卫星的机械能 　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【分析】（1）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
（2）动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，且动能和势能统称为机械能；
【解答】解：（1）以发射台为参照物，火箭的位置相对于发射台发生改变，所以火箭是运动的
（2）火箭加速升空的过程，卫星的质量不变、速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此卫星的机械能变大。
故答案为：运动；增大。
【点评】此题是一道综合题目，考查了机械能、运动和静止的相对性，属于基础题。
27．（2022•武汉）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，运动员的 　重力势能　转化为 　动能　（填“动能”或“重力势能”）。在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m，所需时间是 　103.6　s。

【分析】（1）动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；机械能包括动能和势能；能量转化的方向是减少的能量转化为增加的能量；
（2）利用公式t＝可得电梯从最低点运行到最高点所需时间。
【解答】解：（1）运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，质量不变，速度增大，动能增大，高度降低，重力势能减小，一部分重力势能转化为动能，同时克服摩擦做功，一部分重力势能转化为内能；
（2）电梯从最低点运行到最高点所需时间是：
t＝＝＝103.6s。
故答案为：重力势能；动能；103.6。
【点评】本题考查了动能和势能的相互转化、速度的计算，属于基础题。
28．（2022•怀化）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 　减小　（选填“增大”或“减小”），重力势能转化为 　动能　。（不计空气阻力）

【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：她在空中加速下落的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小；是重力势能转化为动能。
故答案为：减小；动能。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，利用控制变量法判断动能和重力势能的变化。
29．（2022•重庆）如图所示，是我国神舟13号载人飞船返回舱于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能 　减小　（选填“增大”或“减小”）。若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平是 　运动　（选填“运动”或“静止”）的。

【分析】重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大、高度越高，重力势能越大。
看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；反之就是静止的。
【解答】解：返回舱下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小；若以地面为参照物，坐在返回舱里的航天员王亚平与地面之间发生了位置的改变，是运动的。
故答案为：减小；运动。
【点评】本题考查了重力势能的变化、运动和静止的相对性，属于基础题。
30．（2022•连云港）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是500N，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力做功 　0　J，牵引力对机器人做功 　3000　J。
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离；
根据W＝Fs得出牵引力对机器人做的功。
【解答】解：做功的两个必要因素为作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离，由于机器人在水平路面上沿直线匀速清扫，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0J。
机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，所受的牵引力F＝f＝60N，
牵引力对机器人做的功W＝Fs＝60N×50m＝3000J。
故答案为：0；3000。
【点评】本题考查做功的必要因素和功的计算，综合性强，难度不大。
31．（2022•金华）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一。
（1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 　变小　；
（2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 　凝固　。

【分析】（1）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，据此判断；
（2）物质由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：（1）运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能变小；
（2）造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，是液态变为固态，所以该造雪过程中水发生的物态变化是凝固。
故答案为：变小；凝固。
【点评】本题通过跳台滑雪中的场景，考查了对重力势能影响因素和对物态变化的理解与应用，属基础题，难度不大。
32．（2022•齐齐哈尔）如图甲所示，在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示，则F1　等于　F2。若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1　小于　P2。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）
【分析】（1）根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的的大小关系；
（2）利用由P＝＝＝Fv比较其功率关系。
【解答】解：由图像乙可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝＝＝3m/s；
由图像丙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v丙＝5m/s；
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故受到的水平推力为：F1＝F2；
已知v1＜v2，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。
故答案为：等于；小于。
【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合二力平衡条件和功率的计算公式进行分析比较，是中考的热点考题。
33．（2022•湖州）你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了 　形状　，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的 　弹性势能　转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
【分析】指甲飞出去说明动能增加了，是因为指甲的弹性势能转化为了动能。弹性势能和物体的形变程度有关。
【解答】解：指甲被挤压后发生形变，此时指甲具有弹性势能，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的弹性势能转化为指甲的动能。
故答案为：形状；弹性势能。
【点评】在做能量的转化这种题时，我们要注意分析影响各种形式能的因素是如何变化的，从而得出哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
34．（2022•温州）如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1　小于　F2（选填“大于”“小于”“等于”）。
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为 　420　焦。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：　汗液蒸发散热　。
【分析】（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小；
图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F2等于小明自身的重力，据此分析F1、F2的大小关系；
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，根据W＝Gh得出需克服自身重力做的功；
（3）从汗液蒸发吸热的角度考虑。
【解答】解：（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小；
图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F2等于小明自身的重力，此时则F1小于F2；
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功W＝Gh＝600N×0.7m＝420J；
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：汗液蒸发散热。
故答案为：（1）小于；（2）420；（3）汗液蒸发散热。
【点评】本题考查功的计算等知识，难度不大。
35．（2022•自贡）小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为 　150　J，重力做功为 　0　J。
【分析】（1）知道推力大小、购物车在推力方向上移动的距离，利用W＝Fs求推力做的功；
（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。
【解答】解：
（1）在整个过程中推力做功：W＝Fs＝15N×10m＝150J；
（2）购物车在水平地面上运动，购物车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J。
故答案为：150；0。
【点评】本题考查了功的计算和做功的两个必要因素，属于基础题。
36．（2022•娄底）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 　不　（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 　减小　（选填“增大”或“减小”）压强。

【分析】（1）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；
（2）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。
【解答】解：（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）安全带做得比较宽，这是为了在压力相同时，通过增大受力面积来减小压强，人感觉到舒服。
故答案为：不；减小。
【点评】本题以过山车为载体，考查了力是否做功的判断，难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
37．（2022•广安）2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于 　惯性　继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力 　不做功　（选填“做功”或“不做功”）。

【分析】惯性是物体具有的能保持原来运动状态不变的性质；做功的两个必要因素：有力作用在物体上，在力的方向上移动了距离。
【解答】解：冰壶离开手后，由于惯性会继续保持原来的运动状态，继续向前运动；
冰壶在水平冰面上滑行过程中，冰壶在水平冰面的支持力方向上没有移动距离，所以水平冰面对冰壶的支持力不做功。
故答案为：惯性；不做功。
【点评】本题考查惯性、力是否做功的判断，具有一定的综合性，但难度不大，掌握基础知识即可顺利解答。
38．（2022•福建）福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km，需用时 　0.6　h；列车减速进站时，动能变 　小　。
【分析】（1）根据v＝求出列车行驶210km需要的时间；
（2）物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】解：（1）列车行驶210km需要的时间：t＝＝＝0.6h；
（2）列车减速进站时，质量不变，速度变小，动能变小。
故答案为：0.6；小。
【点评】本题考查了速度公式的应用和机械能的变化分析，属于常见题型。
39．（2022•广州）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程球的动能 　减小　（选填“增大”“不变”“减小”），N 　可能　比M高（选填“可能”、“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P 　不可能　比N高（选填“可能”“不可能”）。

【分析】（1）物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
（2）物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
（3）小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功。
【解答】解：将球从M点竖直向下以某一速度抛出，此时具有的机械能为动能和重力势能之和，球经静止在位置a的台面反弹后，在上升过程，球的速度减小，球的动能减小，小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，所以小球的机械能减小，若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点高，若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点低，若克服摩擦阻力做功等于最开始的动能，到达的最高点为N点M一样高；球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，小球的机械能减小，到达的最高点P比N点低。
故答案为：减小；可能；不可能。
【点评】此题考查了动能和势能的转化，小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，机械能不守恒。
40．（2022•随州）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。

用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化：　降低　。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况：　重力势能转化为动能　。
【分析】（1）重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，物体的动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，物体的重力势能越大。
【解答】解：（1）由图乙可知，骨牌的重心在骨牌的几何中心上，在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心降低；
（2）骨牌倒下时质量不变，重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，其重力势能转化为动能。
故答案为：降低；重力势能转化为动能。
【点评】本题考查重心、重力势能与动能之间的转化，对于判断能量转化的题目，可从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。
41．（2022•杭州）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 　不变　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 　增大　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 　先增大后减小　。

【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒；
（2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。
【解答】解：（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
【点评】本题难度较大，关键是对人的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，是一道力学综合题。
42．（2022•甘肃）频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越 　大　（选填“大”或“小”），当高处的物体坠落时，因重力势能转化为 　动　能，从而带来安全隐患。
【分析】重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；动能和势能可以相互转化。
【解答】解：同一物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越大；
物体从高空落下的过程中，高度越来越小，所以重力势能越来越小，速度越来越快，所以动能越来越大，故物体落下的过程中重力势能转化为动能。
故答案为：大；动。
【点评】本题考查了重力的概念及动能和势能相互转化。在判断动能和势能相互转化时，要先分析每种形式能的变化情况，若是动能和势能相互转化，一定是一种形式的能变小，另一种形式的能变大。
43．（2022•江西）如图所示，是北京冬奥会钢架雪车比赛场景。运动员匍匐在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，　重力势能　转化为动能；在此过程中，运动员相对于 　赛道　是运动的。

【分析】比赛斜坡有高度差，所以是重力势能转化为动能；
在研究机械运动时要先选择参照物，如果物体相对于参照物位置不变，则物体静止；如果物体相对于参照物位置发生变化，则物体是运动的。
【解答】运动员匍匐在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，所以是重力势能转化为动能；
钢架雪车在赛道上高速行驶，以赛道为参照物，运动员的位置不断变化，所以运动员是运动的。
故答案为：重力势能；赛道。
【点评】本题考查了机械能的相互转化、对运动和静止的相对性的理解和掌握，属于基础问题，难度不大。
44．（2022•德阳）如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为 　600　J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 　25　N。

【分析】（1）已知拉力和斜面长度根据W总＝Fs求出拉力所做的功是总功；
（2）将物体从斜面底端拉到顶端所做的功是有用功，可以用W有用＝Gh来计算，克服摩擦力做的功是额外功，根据W总＝W有用+W额外计算出额外功W额外，再根据W额外＝fs计算出摩擦力。
【解答】解：
（1）已知F＝150N，s＝L＝4m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的总功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J；
（2）G＝200N，h＝2.5m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2.5m＝500J；
由W总＝W有用+W额外可得，W额外＝W总﹣W有用＝600J﹣500J＝100J，
摩擦力：f＝＝＝25N。
故答案为：600；25。
【点评】本题考查了有用功、总功、额外功的计算，比较典型，计算时注意选择合适的公式，只要细心，一般不会出错。
四．实验探究题（共10小题）
45．（2022•恩施州）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。

（1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量 　相同　（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度。
（2）此实验现象说明运动速度较 　大　的小球具有的动能较大。
【分析】（1）影响动能大小的因素有两个：质量和速度；小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同，据此分析探究目的，根据控制变量法，确定所需控制的变量；
（2）实验中通过小球撞击纸盒移动的距离来表示动能的大小；
比较下面两图，找出实验中相同量和不同量，分析得出动能大小与质量的关系。
【解答】解：（1）影响动能大小的因素有两个：质量和速度；
小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的大小关系，根据控制变量法可知，应控制小球的质量相同；
（2）由下面两图可知，小球的速度越大，纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大，因此此实验现象说明运动速度较大的小球具有的动能较大。
故答案为：（1）相同；（2）大。
【点评】本题探究影响小球动能大小的因素，考查控制变量法的应用和分析现象归纳结论的能力，难度不大。
46．（2022•天津）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。

（1）做实验①②③是为了探究 　问题一　（选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 　质量　是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 　在质量一定时，高度越高，重力势能越大　。
【分析】（1）压力的作用效果与压力的大小、受力面积的大小有关；根据控制变量法分析；
（2）（3）重力势能的大小与质量、高度有关，根据控制变量法分析。
【解答】解：（1）实验①②受力面积相同，压力不同，所以探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；②③的压力相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；所以①②③探究的是问题一；
（2）实验④⑤中，物体落下的高度相同，物体的质量不同，质量越大，下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以实验④⑤探究重力势能大小与质量是否有关；
（3）实验⑤⑥中，物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故结论为：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。
故答案为：（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【点评】本题考查了影响物体势能大小的因素的探究实验、压力的作用效果跟什么因素有关的实验，利用好控制变量法是解题的关键。
47．（2022•河池）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。

（1）本实验是通过观察 　弹簧被压缩的程度　来比较钢球动能的大小；
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与 　速度　有关；
（3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与 　质量　有关；
（4）本实验中用到的研究方法是 　控制变量法（或转换法）　（填其中一种即可）。
【分析】（1）钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩，把动能转化为弹性势能，据此分析。
（2）（3）（4）根据控制变量法、转换法以及所给条件进行分析。
【解答】解：（1）实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，让钢球获得动能，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩，将动能转化为弹簧的弹性势能，钢球的动能越大，转化成的弹性势能越大，弹簧被压缩的程度就越大，所以本实验是通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小，这是利用了转换法。
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与速度有关。
（3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与质量有关。
（4）本实验中用到的研究方法是控制变量法和转换法。
故答案为：（1）弹簧被压缩的程度；（2）速度；（3）质量；（4）控制变量法（或转换法）。
【点评】此题考查影响物体动能大小的因素，实验过程中应注意控制变量法和转换法的运用。
48．（2022•玉林）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 　距离s　（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 　大　；
（3）分析比较 　甲、丙　两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 　速度　；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 　减小　（选填“增大”、“不变”或“减小”）
【分析】（1）本实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，采用了转换法；
（2）（3）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系；
（4）根据影响动能大小的因素分析，对于质量较大的车，允许的最高速度比质量较小的车要低；
（5）在速度一定时，受到的阻力越大，速度减小得越快，据此分析。
【解答】解：（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的。
（2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）研究物体的动能与质量的关系，要控制速度大小相同（即小球在斜面上释放时的高度相同），而小球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
故答案为：（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。
【点评】本题是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验，主要考查了转换法、控制变量法在实验中的应用以及运用影响动能大小的因素来解决实际问题。
49．（2022•宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。

（1）实验中探究的动能是指 　A　。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 　错误　（选填“正确”或“错误”），理由是 　没有控制钢球的速度相同　。
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 　速度　的关系。
【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；
（2）（3）动能的决定因素有两个：质量和速度；要利用控制变量法去研究：研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同。
【解答】解：（1）根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，所以是探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故选A；
（2）根据甲、乙两图可知，乙图中小球的质量大于甲图中小球的质量，甲图的高度大于乙图的高度，不符合控制变量法的操作要求，所以无法得到物体的动能大小与质量有关，想要探究物体的动能大小与质量有关，需要控制小球到达水平面时的速度相同；
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，小球的质量相同，速度不同，这是为了探究物体动能与速度的关系。
故答案为：（1）A；（2）错误；没有控制钢球的速度相同；（3）速度。
【点评】掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。
50．（2022•宿迁）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。

（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 　速度　。
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 　错误　（选填“正确”或“错误”），理由是 　没有控制小球质量相同　。
（4）通过比较步骤 　甲　和 　乙　可以判断动能大小与物体质量的关系。
【分析】（1）当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；
（2）木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这是一种转换法的思想；
（3）找出实验步骤乙和实验步骤丙的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答；
（4）要探究动能大小与物体质量的关系，需要控制速度相同，改变物体的质量。
【解答】解：（1）让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，使小球到达水平面时的速度是相同的；
（2）木块B被小球撞击后移动的距离s越大，说明小球对木块做的功越多，也反映了小球具有的动能越大；木块的距离长短反映了物体动能的大小，这种方法叫作转换法；
（3）由图知实验步骤乙和实验步骤丙的质量和下落的高度都不同，不可以判断动能大小与速度的关系；
（4）要探究动能大小与物体质量的关系，需要控制速度相同，改变物体的质量，步骤甲、乙符合题意。
故答案为：（1）速度；（2）转换法；（3）错误；没有控制小球质量相同；（4）甲；乙。
【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
51．（2022•贵阳）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 　会　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 　距离　反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随 　质量　的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时 　速度　还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害。
①操作：　将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离　；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？　若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度　。

【分析】（1）根据“小车撞击木块并与木块共同运动一段距离”分析判断；追尾的危害程度是通过木块被推动移动的距离体现的；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；分析比较（1）（2）两次探究中改变的物理量得出可能的原因；
（3）①根据控制变量法结合探究目的设计实验方案；
②根据追尾的危害程度是通过木块被推动移动的距离体现的分析解答。
【解答】解：（1）小车撞击木块并与木块共同运动一段距离，是小车“追尾”木块的结果，因此这表明货车超速会产生追尾的危害，追尾的危害程度越大，木块被推动移动的距离越远，因此本实验可用木块运动的距离反映追尾的危害程度；
（2）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；每次小车都从A处释放，每次到达斜面底端时，速度相同，小车逐次增加砝码的个数，使得小车的质量逐次增加，因此小车的动能逐次增大，但小车相比探究（1）降低了释放的高度，使得小车到达斜面底端时，速度减小，因此第2次探究，小车均未与木块撞击的原因可能是小车的速度不够大；
（3）探究（2）中小车未与木块相撞是因为速度太小，结合探究（1）的情况，可以让小车从斜面的顶端释放，以增加小车到达斜面底端的速度，确保小车能撞击木块，由于要探究超载的危害，因此需要改变小车的质量，故操作如下：将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离；
②若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
故答案为：（1）会；距离；（2）质量；速度；（3）①将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离；②若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
【点评】本题探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，考查动能的影响因素、控制变量法和转换法的应用，从题干中找出有用的信息是解题的关键。
52．（2022•绥化）为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
（1）该实验中所探究物体的动能是指 　钢球　的动能。（选填“钢球”或“木块”）
（2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）如甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的 　同一高度　由静止滚下，目的是 　使钢球运动到水平面时速度相同　，可得出结论：　当物体速度相同时，质量越大，动能越大　。
（4）若斜面下方水平面光滑，本实验 　不能　达到实验目的。（选填“能”或“不能”）

【分析】（1）运动的物体具有动能，小球从高处滑下时具有动能；
（2）（3）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；
（4）根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动。
【解答】解：（1）该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系；
（2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）换用质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下，由于高度相同，则到达水平面的速度是相同的，由于质量是不同的，所以探究钢球的动能大小与物体质量的关系为：当物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，钢球不受摩擦力作用，钢球所受合力为0，所以钢球将做匀速直线运动，不能达到实验目的。
故答案为：（1）钢球；（3）同一高度；使钢球运动到水平面时速度相同；当物体速度相同时，质量越大，动能越大；（4）不能。
【点评】该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用，在平时做实验时要多观察，多思考。
53．（2022•甘肃）如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向的夹角θ1＜θ2。

（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 　质量　无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 　木块移动的距离　反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 　速度　有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 　匀速　直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 　相等　（选填“相等”或“不相等”），该方案 　错误　（选填“正确”或“错误”）。
【分析】（1）比较甲、乙两图的速度和质量的关系便可得出结论；
（2）分析实验现象可根据小木块被撞的距离比较出动能的大小，从而根据转换法得出结论；
（3）木块被撞出得远，说明小球的动能大，根据动能大小和质量大小比较，得出动能和质量的关系，与速度无关；
（4）小车在水平面上的初速度相等，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；根据实验事实，进行合理的推理，得出相关的结论；
（5）根据控制变量法和能量的转换情况判断。
【解答】解：（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关；
（2）实验中，小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫转换法；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：物体的动能大小与速度有关；
（4）由实验可知，小车受到的阻力越小，小车速度变化越慢，小车滑行距离越远，由此可以合理推理：如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；
（5）在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时，弹簧的弹性势能转换成小球的动能，所以不同小球的动能是相同的；小球的动能与其质量和速度都有关，由于小球的动能不变，改变其质量，因而小球的速度也会发生改变，所以该方案存在两个变量，故错误。
故答案为：（1）质量；（2）木块移动的距离；转换法；（3）速度；（4）匀速；（5）相等；错误。
【点评】此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与以往的课本装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作，同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力。
54．（2022•绍兴）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。

（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，　动能越大　。
（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况。请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 　B　。

【分析】（1）质量一定时，物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
（2）材料C的粗糙程度最小，所以速度减小的最慢，相同时间内移动的距离最大；
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，由于存在摩擦力，小球滑动后会有能量损失，不会达到一开始静止时候的高度；
【解答】解（1）图甲实验分析，随着小球放置在静止位置的高度变高时，则小球到达水平面的速度变大。小球在水平面上运动的距离变得更远，说明小球的动能更大。
（2）材料越光滑，阻力越小，小球在平面上速度减小得越慢，相同时间内移动的距离越长，大致位置如图；
；
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，材料A制成的粗糙平板，由于摩擦力做功，部分能量转化为为内能，达不到一开始静止位置的高度，故A、C错误，B正确；
故答案为：（1）动能越大；（2）如图所示；（3）B。
【点评】本题考查了探究影响动能大小的相关因素，属于分析综合题，难度不大。
五．计算题（共4小题）
55．（2022•江西）如图所示，是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油的密度为0.92×103kg/m3，1L＝1dm3。
（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确；（1千克等于2斤）
（2）该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，求此过程中拉力对油做的功；
（3）该同学提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。

【分析】（1）由图知，一桶食用油的体积，由m＝ρV计算一桶食用油的质量；
（2）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离；
（3）减小压强的方法：在受力面积一定时，减小压力；在压力一定时，增大受力面积；减小压力的同时增大受力面积。
【解答】解：
（1）由图知，一桶食用油的体积V＝5L＝5dm3＝5×10﹣3m3，
一桶食用油的质量m＝ρV＝0.92×103kg/m3×5×10﹣3m3＝4.6kg＝9.2斤，所以奶奶的话是错误的；
（2）提着这桶油在水平路面上走的时候，拉力的方向竖直向上，这桶油没有在拉力的方向上通过距离，所以此过程中拉力对油不做功，即做功为零；
（3）提油时感觉到很勒手，说明油桶对手的压强大，在压力一定时，可以在手上垫上毛巾，以增大受力面积，从而减小对手的压强。
答：（1）奶奶说的话是错误的；
（2）该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，此过程中拉力对油做的功为零；
（3）解决方法：在手上垫上毛巾；运用的物理知识：在压力一定时，增大受力面积，减小压强。
【点评】本题考查了密度公式的应用、力是否做功的判断以及减小压强的方法，难度不大。
56．（2022•成都）小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动。周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。
（1）若小杨及所带物品的总重为700N，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功。
（2）若这袋大米总质量为5kg，手的受力面积为2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的压强。
【分析】（1）电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小杨及所带物品的总重力，利用W＝Gh计算出电梯对他的支持力做的功；
（2）利用G＝mg计算出这袋大米的总重力，手受到的压力等于这袋大米的总重力，利用p＝计算出他的手受到的压强。
【解答】解：（1）电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小杨及所带物品的总重力，
电梯对他的支持力做的功：W＝Gh＝700N×10m＝7000J；
（2）这袋大米的总重力：G米＝m米g＝5kg×10N/kg＝50N；
手提大米时，手受到的压力F′＝G米＝50N，手的受力面积为S＝2cm2＝2×10﹣4m2；
他的手受到的压强：p＝＝＝2.5×105Pa。
答：（1）电梯对他的支持力做的功为7000J；
（2）他的手受到的压强为2.5×105Pa。
【点评】本题考查功的计算、固体压强的计算，计算过程中注意面积单位的换算。
57．（2022•福建）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力。
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功。
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。

【分析】（1）根据物体的浮沉条件可知，漂浮时物体所受的浮力等于自身的重力；
（2）首先利用阿基米德原理确定潜水器漂浮时浸入水中的深度，再求出沉底过程下降的深度，利用W＝Gh可求重力做功；
（3）根据下沉全过程潜水器对铁板的吸引力F随l变化的关系保持不变，以及下沉过程潜水器受重力、铁板对潜水器的吸引力和浮力作用，根据匀速下沉时力的平衡条件确定F﹣l关系，进而确定沉底时吸引力大小；沉底时再对潜水器分析受力，求得潜水器对铁板的压力，利用p＝可求压强。
【解答】解：（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力F浮＝G潜水器＝5N；
（2）潜水器的底面积S1＝10cm×10cm＝100cm2＝0.01m2；
由F浮＝ρ液V排g＝ρ水gS1h1得，漂浮时浸入水中的深度h1＝＝0.05m，此时正方体的重心恰好与水面相平，所以潜水器下降的距离h2＝h﹣h1＝0.25m﹣0.05m＝0.2m；
潜水器的重力所做的功W＝G潜水器h2＝5N×0.2m＝1J；
（3）潜水器匀速下沉时，F随l的变化关系式为F＝F浮﹣G潜水器＝ρ水gS1（h﹣l）﹣G潜水器＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×（0.25m﹣l）﹣5N＝（20﹣100l）N；
依题意，潜水器浸没后加速下沉，F随l的变化关系不变，即F＝（20﹣100l）N；
潜水器沉底静止时，l＝0，受到的吸力F＝20N；
潜水器漂浮时，潜水器受到的重力等于它排开水的重力，因此潜水器和水的总重G等于容器中只装25cm深的水重G水；
容器的底面积S2＝1000cm2＝0.1m2；
潜水器和水的总重G总＝G水＝ρ水gS2h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×0.25m＝250N；
潜水器沉底静止时，容器对铁板的压力F压＝F+G总＝20N+250N＝270N；
由p＝可得，容器对铁板的压强p＝＝2700Pa。
答：（1）潜水器漂浮时受到的浮力为5N；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功为1J；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强为2700Pa。
【点评】本题考查物体的浮沉条件及其应用、力的平衡条件及其应用、阿基米德原理及其应用、功和压强的计算等，属于综合题，第（3）问是解答本题的难点。
58．（2022•内江）车速过快是造成交通事故的重要原因之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为30°的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，由于减速带、小汽车制动等因素的影响，使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，g＝10N/kg）则：
（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少s？
（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少J？
【分析】（1）根据速度公式v＝算出小汽车通过相邻减速带的时间，进而算出小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间；
（2）由题意和数学知识算出小汽车下降高度，由G＝mg算出小汽车的重力，根据W＝Gh算出重力做的功。
【解答】解：（1）根据速度公式v＝得小汽车通过相邻减速带的时间为：
t0＝＝＝5s，
由题意知小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是：
t＝6t0＝6×5s＝30s；
（2）由题意和数学知识知小汽车下降高度为：
h＝s＝×6s0＝×6×50m＝150m，
小汽车的重力为：
G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，
重力做功：
W＝Gh＝1.2×104N×150m＝1.8×106J。
答：（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是30s；
（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为1.8×106J。
【点评】本题考查了速度公式、重力公式、做功公式的应用等知识，是一道物理和数学的综合题，但难度不大。
六．综合能力题（共1小题）
59．（2022•河南）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如图所示。g取10N/kg。
（1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？
（2）展台台面承受的压强不能超过40kPa，如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm2，台面会不会被压坏？请通过计算说明。
（3）展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。

【分析】（1）根据G＝mg求展品的重力；根据W＝Gh求对展品做的功；
（2）展品对水平台面的压力大小等于展品的重力，根据p＝求展品与台面的压强，进而判断台面会不会被压坏；
（3）根据重力方向始终是竖直向下的分析解答。
【解答】解：（1）展品的重力：G＝mg＝12kg×10N/kg＝120N，
对展品做的功：W＝Gh＝120N×1.2m＝144J；
（2）展品对水平台面的压力：F＝G＝120N，
则展品与台面的压强：p＝＝＝3×104Pa＝30kPa＜40kPa，故台面不会被压坏；
（3）因为水平方向与竖直方向垂直，所以可以利用重锤线配合直角支架检查台面是否水平。
答：（1）他至少需要对展品做144J的功；
（2）展品与台面的压强为30kPa＜40kPa，故台面不会被压坏；
（3）利用重锤线配合直角支架检查台面是否水平。
【点评】本题考查重力的计算、功的计算、固体压强的计算，重力方向始终是竖直向下的应用，难度不大。
七．解答题（共1小题）
60．（2022•丽水）萤石是我市的优势矿产资源，也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采、浮选等跨学科问题。兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。
【萤石开采】萤石开采过程中，通常用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔，将岩石炸成碎块，再将岩石碎块装入车厢运出矿洞。乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中，化学能转化成 　机械能　。
【分析】根据题分析能量的转化情况。
【解答】根据题意可知，乳化炸药具有化学能，用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔，将岩石炸成碎块，岩石碎块飞出，具有机械能，所以该过程中化学能转化为机械能。
故答案为：机械能。
【点评】本题考查了机械能的转化，属于基础题。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/7/22 21:00:42；用户：赫梦；邮箱：15809233924；学号：43083022