2024年山东中考物理模拟题分类---机械能与功
一．选择题（共15小题）
1．（2023 蒙阴县三模）如图是网球运动员挥拍击球的瞬间，网球（ ）
A．在下落的过程中，重力势能转化为动能
B．在上升的过程中，重力势能转化为动能
C．在空中运动的过程中，受到平衡力作用
D．因惯性力的作用，保持向前的运动状态
2．（2023 沂源县二模）如图所示，小明从滑梯上匀速下滑，在这一过程中，他的（ ）
A．重力势能转化为动能 B．机械能保持不变
C．机械能转化为内能 D．此过程中能量不守恒
3．（2022 泰安一模）2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿。如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中（ ）
A．以地面为参照物运动员是静止的
B．运动员所受惯性力增大
C．运动员的重力势能增加
D．运动员的动能增加
4．（2023 沂源县一模）如图所示是神舟十五号航天员出舱活动的情景，当航天员站立在空间站外跟随空间站围绕地球从近地点向远地点运动的过程中，航天员的（ ）
A．动能减小 B．重力势能不变
C．机械能增大 D．重力势能转化为动能
5．（2023 罗庄区二模）某校开设排球进校园活动。如图，体育老师正在演示排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球。下列说法中正确的是（ ）
A．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
D．离手后升到最高处的球受到了一对平衡力
6．（2021 临沂模拟）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示。小车从粗糙斜面上某高度由静止开始释放，撞击静止于水平面上的木块，将木块推出一段距离。不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．小车动能的大小是通过推动木块移动的距离来反映的
B．小车释放的高度越高，小车推动木块移动的距离越长
C．小车在斜面向下运动的过程中，动能增加，势能减小，机械能守恒
D．若木板的表面光滑且足够长，木块被撞击后最终做匀速直线运动
7．（2021 新泰市模拟）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ）
①整个过程只有重力在对小球做功
②小球在A点的动能大于在B点的动能
③小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
④小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
A．只有①② B．只有③④ C．只有②④ D．只有②③
8．（2023 宁津县一模）小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重50kg，每次跳起的高度约为6cm，一分钟跳100次，下列说法正确的是（ ）
A．向上跳起的过程中她动能持续增大
B．小丽每跳一次克服重力做功约为30J
C．在整个跳绳过程中机械能守恒
D．她在一分钟内跳绳的功率约为5W
9．（2023 临沂模拟）当地时间2023年2月28日，2023滑雪登山世锦赛在西班牙加泰罗尼亚开赛，小将玉珍拉姆在女子U20组短距离项目中夺魁，为中国队摘得滑雪登山世锦赛首枚金牌。下列关于该比赛正确的是（ ）
A．运动员在斜坡上向下滑雪时，重力不做功，滑雪板与地面的摩擦力做功
B．用滑雪杆撑地时，滑雪杆对地面的力与地面对滑雪杆的力是平衡力
C．玉珍拉姆向下滑雪时，她的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．比赛中，当运动员加速前进时受力不平衡，运动状态改变
10．（2022 陵城区模拟）“C919”是我国拥有自主知识产权的干线飞机。下列关于飞机的说法正确的是（ ）
A．飞机降落后不能立即停下来，因为飞机受到惯性
B．飞机加速升空时，机械能守恒
C．机翼的横截面形状“上凸下平”，利用了“流速大压强大”的原理
D．静止在水平地面上的飞机受到的重力和支持力是一对平衡力
11．（2023 岱岳区三模）神舟飞船返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，下降一段高度后，开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法正确的是（ ）
①匀速下降过程中，返回舱相对于地面是运动的
②减速下降过程中受力不平衡
③匀速下降过程中机械能减小
④减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④
12．（2023 蒙阴县三模）2020年珠峰高程测量登山队克服重重困难，实现我国专业测绘人员首次登珠测高，关于登山过程中涉及的物理知识，下列解释正确的是（ ）
A．登山员从山脚到山顶的过程中，其重力不做功
B．脚穿戴冰爪的登山靴，可以增大摩擦，利于攀登
C．登山靴锋利的冰爪，可以减小压强，利于插入冰雪中
D．携带氧气瓶供氧，可以减小山顶气压偏高带来的危险
13．（2023 蒙阴县三模）如图所示是花滑运动员在北京冬奥会赛场表演的精彩瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对平衡力
B．她不用力蹬冰也能继续运动是因为具有惯性
C．她滑行过程中冰面对她的支持力做功
D．她脚下的冰刀受到的摩擦力和滑行速度大小有关
14．（2023 平邑县二模）在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时，木块两次运动的图象如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．第1次物块的速度小 B．第2次的拉力小
C．第1次拉力的功率大 D．两次拉力的功率相等
15．（2022 临沂模拟）2022年2月6日，我国女足战胜韩国队获得亚洲杯冠军。关于比赛，下列判断正确的是（ ）
A．踢球时脚疼说明力的作用是相互的
B．没有任何力对空中飞行的足球做功
C．空中飞行的足球不受任何力时将静止
D．在草地上滚动的足球因不受力而停止
二．填空题（共6小题）
16．（2023 临淄区二模）北京冬奥会冰壶项目深受人们的喜爱。在进行冰壶比赛时，冰壶离开手后仍能继续向前滑行，是由于冰壶具有 ；冰壶在冰面上减速滑行的过程中，其动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；冰壶运动员在冰壶前用力“刷冰”，可使接触处的冰发生 （填写物态变化的名称），从而 （选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面之间的摩擦。
17．（2023 莱阳市模拟）如图为农用扬场机的示意图，谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的转轮W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，形成1、2、3三堆，从而达到分离的目的。其中2是 。它们分离的原因是，①从惯性的角度分析 ；②从能量的角度分析 。
18．（2021 无棣县模拟）重为50kg的小明提着重为5kg的一桶水上5楼，每层楼高为3m，则小明对水做的功 J。然后放下水桶小明继续沿水平方向行走5m，他克服自重重力做功 J。
19．（2023 茌平区校级一模）据京报网报道，2022年2月13日国际篮联女篮世界杯预选赛中以103：70大胜法国队，以三战全胜的战绩完美结束本届世界杯预选赛。如图所示是比赛时的情景，在托球的过程中手感到疼，说明 的；篮球在加速上升的过程中，它的机械能 （选填：“增大”、“减小”或“不变”）。
20．（2021 沾化区一模）我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW，若在水中以最大速度18km/h匀速航行0.5小时，则行驶的路程为 m，此时受到的阻力为 N。
21．（2023 兰陵县模拟）2023年1月16日，山东省首条、亚洲最长的观光缆车——沂蒙山银座天蒙旅游区观光缆车正式对外营业。缆车上站位于海拔906.6m主峰塔山顶西侧处，下站位于海拔416.6m的葫芦崖瀑布广场处，线路斜长1835.5m。缆车每节车厢可乘坐160人，单向客运量每小时可达1668人。
（1）如图所示。缆车的轨道下面铺有枕木，是为了增大受力面积从而 。
（2）以运行的缆车为参照物，坐在缆车里的观光客是 的。
（3）缆车在平直轨道上匀速行驶时，受到的 （填“是”或“不是”）平衡力；若0.5min内缆车行驶了75m，则缆车的运行速度为 m/s；这一过程中缆车的机械能 。
（4）质量为50kg的小明由上站乘车，下站下车，这个过程中其重力做功为 J（g取10N/kg）。
三．实验探究题（共3小题）
22．（2023 岱岳区三模）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。
一些物体的动能E/J人步行 30行走的牛 160砖块从10m高处落地时 200人骑自行车 800步枪子弹出膛时 5×103高速路上行驶的小轿车6×105数据为约数
（1）在探究过程中，通过观察 来比较物体动能的大小，这种研究问题的方法叫 ；（第一个空选填“钢球的高度”或“木块移动的距离”）
（2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时， 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，可得出物体动能的大小与 有关。
（4）由如表“一些物体的动能”中“行走的牛”和“步枪子弹出膛时”的数据可以推测得出 对动能的影响更大。（选填动能大小的影响因素）
23．（2022 夏津县二模）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。
24．（2021 崂山区模拟）如图所示，在一条长绳的一端系一个小球就做成了一个单摆，单摆每摆动一个来回的时间相等。
（1）为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，测量的方法是： ；
（2）猜想：小球摆一个来回的时间可能与绳子的长度有关；用实验探究上述猜想的方法是： 。
（3）小球从A点摆到B点的能量转化是 。
（4）在图中画出小球摆到C点时所受力的示意图。
四．计算题（共2小题）
25．（2021 河东区一模）中央电视台国防军事频道在2020年8月20日《国防军事早报》节目中，专门报道了我海军潜艇部队。093改进型攻击核潜艇完全下潜到海面下的排水量为6.8×103t，在深度为200m的海水中以36km/h的速度匀速巡航时，受到的海水阻力为1.6×106N。若取海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）潜艇上面积为0.04m2的整流罩受到海水的压力。
（2）巡航30min潜艇受到的水平推力做的功。
（3）漂浮在海面上并露出体积为1.8×103m3时的潜艇受到的浮力。
26．（2023 平邑县二模）近年来，电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示某款平衡车的整车质量为10kg，轮胎与地面的接触面积为40cm2，充满电后的最大行程可达32km，以最大行驶速度16km/h的速度行驶时，所受阻力为车对地面压力的0.1倍。质量为60kg的小明驾驶充满电的平衡车在水平路面以最大速度行驶，g取10N/kg，求：
（1）平衡车行驶的最长时间。
（2）平衡车对水平地面的压强。
（3）行驶完最大行程牵引力所做的功。
2024年山东中考物理模拟题分类---机械能与功
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2023 蒙阴县三模）如图是网球运动员挥拍击球的瞬间，网球（ ）
A．在下落的过程中，重力势能转化为动能
B．在上升的过程中，重力势能转化为动能
C．在空中运动的过程中，受到平衡力作用
D．因惯性力的作用，保持向前的运动状态
【考点】机械能的转化；惯性与惯性现象；平衡状态的判断；力与运动的关系．
【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【答案】A
【分析】（1）（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；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。
（3）在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态。
（4）一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性；惯性是物体本身的一种属性，不是力。
【解答】解：AB、网球下落时，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化成动能，在上升的过程中，动能转化为重力势能，故A正确，B错误；
C、网球在空中飞行过程中速度和方向都发生变化，所以不是受到平衡力的作用，故B错误；
D、网球由于惯性向前运动，惯性不是力，不能说惯性的作用，故D错误。
故选：A。
【点评】本题借助网球运动考查了动能和势能的相互转化、平衡状态的判定和惯性等知识的应用，注重了物理和生活的联系，体现了物理来源于生活，生活之中处处有物理。
2．（2023 沂源县二模）如图所示，小明从滑梯上匀速下滑，在这一过程中，他的（ ）
A．重力势能转化为动能 B．机械能保持不变
C．机械能转化为内能 D．此过程中能量不守恒
【考点】机械能守恒条件；机械能和其他形式能的转化；动能和势能的转化；机械能的转化．
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【答案】C
【分析】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。影响重力势能大小的因素：质量和被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能的总量等于动能和势能的和。能量的转化和转移都遵守能量守恒定律。
【解答】解：AB、小明从滑梯上匀速下滑的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，也不是重力势能转化为动能；机械能为动能和势能的和，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故AB错误；
C、小明下滑过程中，克服与滑梯之间的摩擦做功，一部分机械能转化为内能，故C正确；
D、所有的能量的转化和转移都遵循能量守恒定律，所以此过程中能量是守恒的，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了动能、重力势能、机械能的变化、能量的守恒，属于基础题。
3．（2022 泰安一模）2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿。如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中（ ）
A．以地面为参照物运动员是静止的
B．运动员所受惯性力增大
C．运动员的重力势能增加
D．运动员的动能增加
【考点】动能和势能的转化；参照物及其选择；运动和静止的相对性；惯性与惯性现象．
【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【答案】D
【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；机械能为动能和势能的和；
判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的；
惯性是一种性质，不是力。
【解答】解：
A、以地面为参照，运动员与地面之间发生了位置的变化，是运动的，故A错误；
B、惯性是一种性质，不是力，不能说惯性力，故B错误；
C、运动员的质量不变，高度变小，重力势能减小，故C错误；
D、运动员的质量不变，速度变大，动能变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了动能和势能的变化、运动和静止的相对性、惯性，属于基础题。
4．（2023 沂源县一模）如图所示是神舟十五号航天员出舱活动的情景，当航天员站立在空间站外跟随空间站围绕地球从近地点向远地点运动的过程中，航天员的（ ）
A．动能减小 B．重力势能不变
C．机械能增大 D．重力势能转化为动能
【考点】机械能的转化；动能和势能的转化；机械能的概念．
【专题】应用题；机械能及其转化；理解能力．
【答案】A
【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；机械能等于动能和势能之和。
【解答】解：当航天员站立在空间站外跟随空间站围绕地球从近地点向远地点运动的过程中，由于太空中不存在阻力，所以航天员的机械能是守恒的；该过程中航天员的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能，故A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查动能和势能的影响因素和相互转化，要注意太空中机械能守恒，属于基础题。
5．（2023 罗庄区二模）某校开设排球进校园活动。如图，体育老师正在演示排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球。下列说法中正确的是（ ）
A．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
D．离手后升到最高处的球受到了一对平衡力
【考点】动能和势能的转化；力的作用效果；平衡力与相互作用力的辨别；力是否做功的判断．
【专题】应用题；运动和力；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力．
【答案】A
【分析】（1）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；
（2）影响重力势能的因素是质量和高度；
（3）从做功的两个必要因素分析，分析排球在上升过程中，人是否对排球施加力，从而判断人对排球是否做功；
（4）二力平衡的条件是作用在同一个物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上。
【解答】解：A、排球撞击墙壁后，受到墙壁的作用力，反弹回来，运动方向发生变化，所以说明力可以改变物体的运动状态，故A正确；
B、排球从墙壁弹回手臂过程中，排球的质量不变，高度不断降低，所以重力势能越来越小，故B错误；
C、排球离开手臂上升过程中，人不再给排球施加力，所以手臂对排球不做功，故C错误；
D、球离手后，到达最高点的瞬间，只受重力作用，受到的力是非平衡力，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查力是否做功的判断、重力势能的大小变化、力的作用效果、平衡力等多个知识点，综合性较强，难度中等，是中考热点题型。
6．（2021 临沂模拟）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示。小车从粗糙斜面上某高度由静止开始释放，撞击静止于水平面上的木块，将木块推出一段距离。不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．小车动能的大小是通过推动木块移动的距离来反映的
B．小车释放的高度越高，小车推动木块移动的距离越长
C．小车在斜面向下运动的过程中，动能增加，势能减小，机械能守恒
D．若木板的表面光滑且足够长，木块被撞击后最终做匀速直线运动
【考点】探究影响物体动能大小的因素．
【专题】实验题；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）该实验采用了转换法，通过比较小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小；
（2）由于动能的大小与物体的质量和速度有关；
（3）动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能为动能和势能的和；物体克服摩擦做功，机械能会减小；
（4）据牛顿第一定律分析即可判断。
【解答】解：A、在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小车动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确；
B、由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故B正确；
C、小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故C错误；
D、若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，木块被撞击后将做匀速直线运动，故D正确。
故选：C。
【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。
7．（2021 新泰市模拟）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ）
①整个过程只有重力在对小球做功
②小球在A点的动能大于在B点的动能
③小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
④小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
A．只有①② B．只有③④ C．只有②④ D．只有②③
【考点】动能大小的比较；机械能的转化；力是否做功的判断．
【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）做功的条件是：有力，且沿力的方向运动一段距离；
（2）由于受到的阻力，所以小球下落过程中，有机械能的损失；
（3）物体受到非平衡力，其运动状态不断变化（如速度改变）。
【解答】解：①小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故①错误；
②在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，A、B两点的高度相同，重力势能相同，所以小球在A点的动能大于在B点的动能，故②正确；
③小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC，故③正确；
④要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故④错误。
故选：D。
【点评】此题考查了做功的条件因、能量的转化和运动快慢的分析，是一道综合题目。
8．（2023 宁津县一模）小丽每天都抽时间通过跳绳来锻炼身体。她体重50kg，每次跳起的高度约为6cm，一分钟跳100次，下列说法正确的是（ ）
A．向上跳起的过程中她动能持续增大
B．小丽每跳一次克服重力做功约为30J
C．在整个跳绳过程中机械能守恒
D．她在一分钟内跳绳的功率约为5W
【考点】功率的计算及公式的应用；动能和势能的转化；机械能守恒条件；功的计算和公式的应用．
【专题】定性思想；功、功率、机械效率；理解能力．
【答案】B
【分析】（1）影响动能的因素是质量和速度；
（2）根据G＝mg算出重力，根据G＝mg算出跳一次克服重力做功；
（3）跳绳时由于存在阻力，机械能减小；
（4）根据P＝算出小金在这一分钟内跳绳的功率。
【解答】解：A、向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小丽的动能减小，故A错误；
B、小丽的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
小丽跳一次克服重力做功：W＝Gh＝500N×0.06m＝30J，故B正确；
C、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故C错误；
D、小丽在这一分钟内跳绳的功率：P＝＝＝50W，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了影响动能的因素、能量的转化、功和功率公式的应用等知识，是一道综合题，但难度不大。
9．（2023 临沂模拟）当地时间2023年2月28日，2023滑雪登山世锦赛在西班牙加泰罗尼亚开赛，小将玉珍拉姆在女子U20组短距离项目中夺魁，为中国队摘得滑雪登山世锦赛首枚金牌。下列关于该比赛正确的是（ ）
A．运动员在斜坡上向下滑雪时，重力不做功，滑雪板与地面的摩擦力做功
B．用滑雪杆撑地时，滑雪杆对地面的力与地面对滑雪杆的力是平衡力
C．玉珍拉姆向下滑雪时，她的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．比赛中，当运动员加速前进时受力不平衡，运动状态改变
【考点】机械能的概念；物体运动状态变化的判断；平衡力与相互作用力的辨别；力是否做功的判断；动能和势能的转化．
【专题】定性思想；机械能及其转化；理解能力．
【答案】D
【分析】（1）力对物体做功的两个必要因素：有力作用在物体上；物体在力的方向上通过的距离；
（2）平衡力必须大小相等，方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上；
（3）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，机械能是物体动能和势能的总和；
（4）受平衡力时，物体保持静止或者匀速直线运动状态，而当物体受非平衡力时，物体的运动状态将发生改变。
【解答】解：A、运动员在斜坡上向下滑雪时，在重力方向和滑雪板与地面的摩擦力方向，运动员均移动了距离，因此重力和滑雪板与地面的摩擦力均做功，故A错误；
B、滑雪杆对地面的力与地面对滑雪杆的力，受力物体分别是地面和滑雪杆，不符合二力平衡的条件，因此不是一对平衡力，故B错误；
C、玉珍拉姆向下滑雪时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，在此过程中还要克服阻力做功，因此机械能将变小，故C错误；
D、比赛中，当运动员加速前进时，说明运动状态改变了，其受力不平衡，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了力对物体做功的判断、平衡力的判断、力与运动的关系以及重力势能、动能和机械能大小的判断，考查较综合，难度一般。
10．（2022 陵城区模拟）“C919”是我国拥有自主知识产权的干线飞机。下列关于飞机的说法正确的是（ ）
A．飞机降落后不能立即停下来，因为飞机受到惯性
B．飞机加速升空时，机械能守恒
C．机翼的横截面形状“上凸下平”，利用了“流速大压强大”的原理
D．静止在水平地面上的飞机受到的重力和支持力是一对平衡力
【考点】机械能守恒条件；惯性与惯性现象；平衡力与相互作用力的辨别；流体压强与流速的关系．
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性；
（2）飞机加速升空时，消耗燃料对飞机做功，据此分析；
（3）在气体和液体中，流速越大的位置压强越小；
（4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、飞机降落后，不能立即停止下来，是由于飞机有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故A错误；
B、飞机加速升空时，消耗燃料对飞机做功，故飞机的机械能不守恒，故B错误；
C、机翼的上方是弧形，空气流过上方时流速大，压强小；下方是平面，空气的流速小，压强大；这一压强差使飞机获得向上的升力，故C错误；
D、静止在水平地面上的飞机受到的重力与地面对飞机的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查惯性、机械能守恒定律、流体压强与流速的关系以及平衡力，是一道综合题。
11．（2023 岱岳区三模）神舟飞船返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，下降一段高度后，开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法正确的是（ ）
①匀速下降过程中，返回舱相对于地面是运动的
②减速下降过程中受力不平衡
③匀速下降过程中机械能减小
④减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④
【考点】机械能的概念；运动和静止的相对性；力与运动的关系；比较功率的大小．
【专题】机械能及其转化；理解能力．
【答案】C
【分析】（1）判断返回舱相对于地面是否处于运动，判断其相对于地面位置是否发生变化即可；
（2）减速下降属于一种非平衡状态；
（3）根据动能和重力势能的影响因素，分析动能和重力势能的变化情况，可知机械能的变化情况（机械能等于动能与势能之和）；
（4）结合题中条件，由公式：
，
可比较重力做功的功率大小。
【解答】解：①匀速下降过程中，以地面为参照物返回舱是运动的，故①说法正确；
②减速下降过程中，返回舱和伞处于非平衡状态，所以它受力不平衡，故②说法正确；
③返回舱和伞匀速下降的过程中，质量不变、速度不变，但高度减小，则动能不变，重力势能减少，则机械能总量减少，故③说法正确；
④返回舱和伞的重力大小不变，由题意可知返回舱和伞减速下降时的速度大于匀速下降时的速度，
，
可知，减速下降中重力做功的功率大于匀速下降中重力做功的功率，故④说法错误。
故选：C。
【点评】本题考查了运动和静止相对性的判断、平衡状态的判断、功率大小的比较以及能量的转化，难度适中。
12．（2023 蒙阴县三模）2020年珠峰高程测量登山队克服重重困难，实现我国专业测绘人员首次登珠测高，关于登山过程中涉及的物理知识，下列解释正确的是（ ）
A．登山员从山脚到山顶的过程中，其重力不做功
B．脚穿戴冰爪的登山靴，可以增大摩擦，利于攀登
C．登山靴锋利的冰爪，可以减小压强，利于插入冰雪中
D．携带氧气瓶供氧，可以减小山顶气压偏高带来的危险
【考点】力是否做功的判断；增大或减小摩擦的方法；增大和减小压强的方法和应用；大气压强与高度的关系．
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；气体的压强、流体压强与流速的关系；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离；
（2）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力、增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力；
（3）压力一定时，减小受力面积可以增大压强，据此分析；
（4）海拔越高，气压越低，同时空气中的氧气也越稀薄，据此分析。
【解答】解：A、登山员从山脚到山顶的过程中，受重力并且在重力方向上移动了距离，重力做功，故A错误；
B、穿上冰爪，增大了接触面的粗糙程度，在压力一定的情况下可以增大摩擦力，故B正确；
D、登山靴的冰爪底部非常锋利，可以增大压强，利于插入冰雪中，而不是增大压力，故C错误；
D、由于海拔越高，气压越低，同时空气中的氧气也越稀薄，因此，携带氧气瓶供氧，可以减小山顶气压偏低带来的危险，故D错误。
故选：B。
【点评】本题以登山为背景，考查了有关做功、大气压与高度的关系、增大摩擦力、增大压强等相关知识，综合性强，但难度不大。
13．（2023 蒙阴县三模）如图所示是花滑运动员在北京冬奥会赛场表演的精彩瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对平衡力
B．她不用力蹬冰也能继续运动是因为具有惯性
C．她滑行过程中冰面对她的支持力做功
D．她脚下的冰刀受到的摩擦力和滑行速度大小有关
【考点】力是否做功的判断；摩擦力大小的影响因素；惯性与惯性现象；平衡力与相互作用力的辨别．
【专题】应用题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）一对平衡力必须符合四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
（2）任何物体都有保持原来运动状态不变的性质，即惯性；
（3）做功的两个必要因素：有力作用在物体上；在力的方向上通过一段距离。
（4）滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解：A、她对冰面的压力与冰面对她的支持力作用在不同的物体上，它们不是一对平衡力，它们是作用力与反作用力，故A错误；
B、她不用力蹬冰也能继续运动，是由于她具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故B正确；
C、她滑行过程中冰面对她的支持力竖直向上，她运动的方向在水平面上，故在力的方向上没有通过距离，因此支持力不做功，故C错误；
D、压力和接触面粗糙程度不变，则她脚下的冰刀受到的摩擦力不变，摩擦力和滑行速度大小无关，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查惯性、平衡力，做功的条件、摩擦力等，是一道综合性很强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
14．（2023 平邑县二模）在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时，木块两次运动的图象如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．第1次物块的速度小 B．第2次的拉力小
C．第1次拉力的功率大 D．两次拉力的功率相等
【考点】比较功率的大小；速度的计算和公式的应用．
【专题】定性思想；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）根据图判断出两次木块运动速度的关系；
（2）通过图判断出物体第一次和第二次都处于匀速直线运动状态，对木块受力分析，结合二力平衡条件和影响滑动摩擦力大小的因素判断出拉力的变化；（3）根据P＝＝＝Fv判断出两次功率的大小。
【解答】解：A、根据图乙可知运动相同的时间，第一次运动的距离大，由v＝得第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度，即第1次物块的速度大，故A错误；
B、第一次和第二次木块均做匀速直线运动，拉力和摩擦力二力平衡。影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，而两次实验中压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变，拉力的大小也不变，所以木块第1次受到的拉力大小等于木块第二次受到拉力的大小，故B错误；
CD、两次的拉力相同，由A知第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度，根据P＝＝＝Fv知第1次拉力做功的功率大于第2次拉力做功的功率，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是对摩擦力、二力平衡以及功率公式的应用。由图得出物体处于匀速直线运动状态，也就是处于平衡状态，根据二力平衡条件结合受力分析，逐项分析即可得出答案。
15．（2022 临沂模拟）2022年2月6日，我国女足战胜韩国队获得亚洲杯冠军。关于比赛，下列判断正确的是（ ）
A．踢球时脚疼说明力的作用是相互的
B．没有任何力对空中飞行的足球做功
C．空中飞行的足球不受任何力时将静止
D．在草地上滚动的足球因不受力而停止
【考点】力是否做功的判断；力作用的相互性；惯性与惯性现象；力与运动的关系．
【专题】应用题；运动和力；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】A
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；
（2）物体具有保持原来运动状态不变的性质，称为惯性，任何物体都具有惯性；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；
（3）物体不受力时，会保持静止状态或匀速直线运动状态；
（4）力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解：A、踢球时脚给球作用力，球也给脚反作用力，所以脚感到疼，说明物体间力的作用是相互的，故A正确；
B、踢出去的足球由于具有惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，在竖直方向上受重力作用，重力对足球做功，故B错误；
C、踢向空中的足球处于运动状态，如果突然不受任何力将做匀速直线运动，故C错误；
D、运动的足球最终会停下了，是因为受到了阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查力作用的相互性、惯性、平衡力的判断等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
二．填空题（共6小题）
16．（2023 临淄区二模）北京冬奥会冰壶项目深受人们的喜爱。在进行冰壶比赛时，冰壶离开手后仍能继续向前滑行，是由于冰壶具有 惯性 ；冰壶在冰面上减速滑行的过程中，其动能 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）；冰壶运动员在冰壶前用力“刷冰”，可使接触处的冰发生 熔化 （填写物态变化的名称），从而 减小 （选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面之间的摩擦。
【考点】动能和势能的转化；熔化与熔化吸热的特点；增大或减小摩擦的方法；惯性与惯性现象．
【专题】应用题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．
【答案】惯性；减小；熔化；减小。
【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性；
（2）动能的大小与质量、速度有关；
（3）物质从固态变成液态的变化过程叫熔化；
（4）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解：冰壶被推出后，能在冰面上继续滑行就是因为冰壶具有惯性，要保持原来的运动状态；
冰壶在冰面上减速滑行的过程中，质量不变，速度变小，动能减小；
队员在冰壶前方的冰道上用冰刷“扫刷”，其目的是使冰熔化，在冰面上形成一层水膜，这是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，使冰壶运动得更远。
故答案为：惯性；减小；熔化；减小。
【点评】本题考查惯性、减小摩擦的方法、动能大小的变化，属于常考题目，难度不大。
17．（2023 莱阳市模拟）如图为农用扬场机的示意图，谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的转轮W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，形成1、2、3三堆，从而达到分离的目的。其中2是 谷粒 。它们分离的原因是，①从惯性的角度分析 谷粒、糠皮及碎石在抛出时的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，但是由于质量不同，惯性也不同。糠皮质量较小，则飞行距离短，先落地；小石子质量较大，飞行距离长，则后落地 ；②从能量的角度分析 谷粒、糠皮及碎石在抛出时的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，所以碎石的动能最大，克服阻力运动的最远，糠皮动能最小克服阻力运动最近，谷粒介于它两个之间，即抛出时动能不同的缘故 。
【考点】机械能的转化；惯性与惯性现象．
【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化．
【答案】谷粒；
①谷粒、糠皮及碎石在抛出时的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，但是由于质量不同，惯性也不同。糠皮质量较小，则飞行距离短，先落地；小石子质量较大，飞行距离长，则后落地；
②谷粒、糠皮及碎石在抛出时的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，所以碎石的动能最大，克服阻力运动的最远，糠皮动能最小克服阻力运动最近，谷粒介于它两个之间，即抛出时动能不同的缘故。
【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。惯性只与物体的质量有关，根据谷粒和石块的体积相同时，密度不同，判断出质量的不同，从而可得惯性的大小关系，便可得出落地点远近不同的原因。
（2）谷粒和壳屑被扬向空中时的速度相同，由于密度不同造成质量不同，所以动能不同，动能大的就克服阻力运动的远，从而把它们分开。
【解答】解：（1）谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带的带动下被抛出，此时谷粒、糠皮及碎石的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，但是由于质量不同，惯性也不同。糠皮质量较小，则飞行距离短，先落地；小石子质量较大，飞行距离长，则后落地。
（2）谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带的带动下被抛出，此时谷粒、糠皮及碎石的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，所以碎石的动能最大，克服阻力运动的最远，糠皮动能最小克服阻力运动最近，谷粒介于它两个之间，即抛出时动能不同的缘故。
故答案为：谷粒；
①谷粒、糠皮及碎石在抛出时的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，但是由于质量不同，惯性也不同。糠皮质量较小，则飞行距离短，先落地；小石子质量较大，飞行距离长，则后落地；
②谷粒、糠皮及碎石在抛出时的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，所以碎石的动能最大，克服阻力运动的最远，糠皮动能最小克服阻力运动最近，谷粒介于它两个之间，即抛出时动能不同的缘故。
【点评】考查的是惯性和动能影响因素知识的应用，虽说比较简单，但是大多数学生没见过，比较抽象，不好理解。
18．（2021 无棣县模拟）重为50kg的小明提着重为5kg的一桶水上5楼，每层楼高为3m，则小明对水做的功 600 J。然后放下水桶小明继续沿水平方向行走5m，他克服自重重力做功 0 J。
【考点】功的计算和公式的应用．
【专题】计算题；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【答案】600；0。
【分析】（1）先有G＝mg计算水的重力，提水上楼是克服水的重力做功，根据W＝Gh计算小明对水做的功；
（2）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；
【解答】解：（1）水的重力为：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，上升的高度为：h＝4×3m＝12m，
小明对水做的功为：W＝Gh＝50N×12m＝600J；
（2）重力的方向是竖直向下的，放下水桶小明继续沿水平方向行走时，他没有在竖直向上的方向上移动距离，所以克服自重重力做功0J。
故答案为：600；0。
【点评】本题考查功的计算、力是否做功的判断方法，有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
19．（2023 茌平区校级一模）据京报网报道，2022年2月13日国际篮联女篮世界杯预选赛中以103：70大胜法国队，以三战全胜的战绩完美结束本届世界杯预选赛。如图所示是比赛时的情景，在托球的过程中手感到疼，说明 力的作用是相互 的；篮球在加速上升的过程中，它的机械能 增大。 （选填：“增大”、“减小”或“不变”）。
【考点】机械能的概念；力作用的相互性．
【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【答案】力的作用是相互；增大。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，一个物体施力的同时也受到力的作用；
（2）重力势能的影响因素是质量和高度，动能的影响因素是质量和速度；动能和势能之和称为机械能。
【解答】解：在托球的过程中，手给球一个力的作用，同时球给手一个力的作用，手感到疼，说明力的作用是相互的；
篮球在加速上升的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，所以机械能增大。
故答案为：力的作用是相互；增大。
【点评】此题是一道力学综合题，考查了力的作用相互性、机械能的转化等，正确、全面理解规律是解答的关键。
20．（2021 沾化区一模）我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW，若在水中以最大速度18km/h匀速航行0.5小时，则行驶的路程为 9000 m，此时受到的阻力为 8.4×104 N。
【考点】功率的计算及公式的应用．
【专题】定量思想；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】9000；8.4×104。
【分析】根据速度公式v＝的变形公式算出行驶的路程；
知道坦克在水中航行时的最大速度和发动机功率，利用P＝＝＝Fv求出牵引力，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，据此求出受到的阻力。
【解答】解：（1）根据速度公式v＝知行驶的路程为：
s＝vt＝18km/h×0.5h＝9km＝9000m；
（2）坦克在水中航行时，最大速度v＝18km/h＝5m/s，
发动机的最大功率P＝420kW＝420000W，
由P＝＝＝Fv得坦克的牵引力：
F＝＝8.4×104N，
因为坦克是匀速航行，坦克受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以，坦克受到的阻力：f＝F＝8.4×104N．
故答案为：9000；8.4×104。
【点评】本题考查了速度公式、功率计算公式的应用、二力平衡条件的应用，难度不大，要掌握。
21．（2023 兰陵县模拟）2023年1月16日，山东省首条、亚洲最长的观光缆车——沂蒙山银座天蒙旅游区观光缆车正式对外营业。缆车上站位于海拔906.6m主峰塔山顶西侧处，下站位于海拔416.6m的葫芦崖瀑布广场处，线路斜长1835.5m。缆车每节车厢可乘坐160人，单向客运量每小时可达1668人。
（1）如图所示。缆车的轨道下面铺有枕木，是为了增大受力面积从而 减小压强 。
（2）以运行的缆车为参照物，坐在缆车里的观光客是 静止 的。
（3）缆车在平直轨道上匀速行驶时，受到的 是 （填“是”或“不是”）平衡力；若0.5min内缆车行驶了75m，则缆车的运行速度为 2.5 m/s；这一过程中缆车的机械能 不变 。
（4）质量为50kg的小明由上站乘车，下站下车，这个过程中其重力做功为 2.45×105 J（g取10N/kg）。
【考点】机械能的概念；运动和静止的相对性；速度的计算和公式的应用；平衡状态的判断；增大和减小压强的方法和应用；功的计算和公式的应用．
【专题】长度、时间、速度；运动和力；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力．
【答案】（1）减小压强；（2）静止；（3）是；2.5；不变；（4）2.45×105。
【分析】（1）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；
（2）判断物体的运动和静止，首先选择参照物，被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则是静止的；
（3）物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态，物体处于平衡状态时，它受到的力是平衡力；利用v＝计算缆车运行的速度；机械能等于动能和势能之和，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；
（4）根据W＝Gh＝mgh计算这个过程中其重力做的功。
【解答】解：（1）缆车的轨道下面铺有枕木，是为了增大受力面积从而减小压强；
（2）以运行的缆车为参照物，观光客和运行的缆车之间没有发生位置的变化，是静止的；
（3）缆车在平直轨道上匀速行驶时，缆车处于平衡状态，受到的是平衡力；
缆车的运行速度为：v＝＝＝2.5m/s；
缆车在平直轨道上匀速行驶时，缆车的质量不变，速度不变，高度不变，则其动能和重力势能都不变，所以缆车的机械能不变；
（4）这个过程中其重力做功为G＝mg＝500N，
W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×（906.6m﹣416.6m）＝2.45×105J。
故答案为：（1）减小压强；（2）静止；（3）是；2.5；不变；（4）2.45×105。
【点评】本题考查了减小压强的方法、判断物体的运动和静止、速度的计算、机械能大小的变化、功的计算，是一道力学综合题，难度一般。
三．实验探究题（共3小题）
22．（2023 岱岳区三模）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。
一些物体的动能E/J人步行 30行走的牛 160砖块从10m高处落地时 200人骑自行车 800步枪子弹出膛时 5×103高速路上行驶的小轿车6×105数据为约数
（1）在探究过程中，通过观察 木块滑动距离 来比较物体动能的大小，这种研究问题的方法叫 转换法 ；（第一个空选填“钢球的高度”或“木块移动的距离”）
（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，可得出物体动能的大小与 质量 有关。
（4）由如表“一些物体的动能”中“行走的牛”和“步枪子弹出膛时”的数据可以推测得出 速度 对动能的影响更大。（选填动能大小的影响因素）
【考点】探究影响物体动能大小的因素．
【专题】机械能及其转化；实验基本能力．
【答案】（1）木块滑动距离；转换法；（2）速度；（3）质量；（4）速度。
【分析】（1）根据转换法，实验通过观察木块滑动距离来比较动能的大小；
（2）动能的大小与物体的速度和质量有关，要探究动能和速度的关系，需保持质量相同，要探究动能和质量的关系，需保持速度相等；
（3）通过分析表中物体的质量、速度和动能的倍数关系得出结论。
【解答】解：（1）实验通过观察木块滑动距离来比较动能的大小，这种物理方法叫做转换法；
（2）由甲、乙两图可知，甲图中小球到达水平面的速度加大，木块移动的距离较大，动能较大，可以得到质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）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，到达水平面的速度相同，木块移动的距离不同，动能不同，说明动能与质量有关；
（4）子弹的质量很小，约是牛质量的，子弹的速度只是牛的100倍，而它们的动能却差不多，说明速度对物体动能的影响更大。
故答案为：（1）木块滑动距离；转换法；（2）速度；（3）质量；（4）速度。
【点评】此题是探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验，典型地体现了控制变量法和转换法在实验中的应用。
23．（2022 夏津县二模）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 速度 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 质量 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 大 。
【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： 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 。
【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 超载 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
【考点】探究影响物体动能大小的因素．
【专题】常规题型；解题思想；解题方法；理解能力；分析、综合能力；实验基本能力．
【答案】见试题解答内容
【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【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。
故答案为：
【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。
【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
24．（2021 崂山区模拟）如图所示，在一条长绳的一端系一个小球就做成了一个单摆，单摆每摆动一个来回的时间相等。
（1）为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，测量的方法是： 测量小球摆动多次的时间，然后取平均值 ；
（2）猜想：小球摆一个来回的时间可能与绳子的长度有关；用实验探究上述猜想的方法是： 控制小球的质量不变、摆动的幅度相同，改变绳子的长度，测量摆动一个来回的时间，与原来的时间比较说明有无关系 。
（3）小球从A点摆到B点的能量转化是 重力势能转化为动能 。
（4）在图中画出小球摆到C点时所受力的示意图。
【考点】机械能的转化；力的示意图与图示．
【专题】实验题；运动和力；机械能及其转化；探究型实验综合题；应用能力．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）从减小误差的方面分析测量的方法；
（2）小球来回摆动的时间可能与绳子的长度有关时，需要控制其他因素不变，改变绳子的长度；
（3）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关；
（4）根据规则物体的重心在物体的几何中心，然后过重心表示出重力的方向和拉力的方向。重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力，方向竖直向下，作用在物体的重心上。
【解答】解：（1）为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，可以测量小球摆动多次的时间，然后取平均值，这样能减小误差；
（2）小球来回摆动的时间可能与绳子的长度有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制小球的质量不变、摆动的幅度相同，改变绳子的长度，测量摆动一个来回的时间，与原来的时间比较说明有无关系；
（3）小球从A点摆到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，质量不变，动能变大，重力势能转化为动能；
（4）在C点时，小球只受竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。用力的示意图表示重力和拉力的三个要素：作用点是重心；方向竖直向下；具体做法，从力的作用点起沿力的方向画一条直线，在直线的末端画上箭头表示力的方向。拉力的方向是沿绳子斜向上，如图所示：
故答案为：（1）测量小球摆动多次的时间，然后取平均值；（2）控制小球的质量不变、摆动的幅度相同，改变绳子的长度，测量摆动一个来回的时间，与原来的时间比较说明有无关系；（3）重力势能转化为动能；（4）如图。
【点评】本题是探究球的摆动时间与绳长的关系、动能和势能的转化、力的示意图的作法，利用好控制变量法是解题的关键。
四．计算题（共2小题）
25．（2021 河东区一模）中央电视台国防军事频道在2020年8月20日《国防军事早报》节目中，专门报道了我海军潜艇部队。093改进型攻击核潜艇完全下潜到海面下的排水量为6.8×103t，在深度为200m的海水中以36km/h的速度匀速巡航时，受到的海水阻力为1.6×106N。若取海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）潜艇上面积为0.04m2的整流罩受到海水的压力。
（2）巡航30min潜艇受到的水平推力做的功。
（3）漂浮在海面上并露出体积为1.8×103m3时的潜艇受到的浮力。
【考点】功的计算和公式的应用；液体压强的计算以及公式的应用；浮力大小的计算．
【专题】计算题；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】（1）潜艇上面积为0.04m2的整流罩受到海水的压力为8×104N；
（2）巡航30min潜艇受到的水平推力做的功为2.88×1010J；
（3）漂浮在海面上并露出体积为1.8×103m3时的潜艇受到的浮力为5×107N。
【分析】（1）潜艇下潜到200m深处时，h＝200m；
根据p＝ρ海水gh得出此时整流罩所受海水的压强，已知整流罩的面积，根据p＝得出整流罩所受压力；
（2）根据速度公式得出巡航30min潜艇运动路程，匀速航行时，处于平衡状态，根据F推＝f得出潜艇所受水平推力，根据W＝F推s得出潜艇受到的水平推力做的功；
（3）完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t，根据密度公式得出排开水的体积，进而得出潜艇的体积，
潜艇浮出海面处于漂浮时，得出此时排开水的体积，根据漂浮条件和F浮＝ρ液gV排可得此时潜艇受到的浮力。
【解答】解：（1）潜艇下潜到200m深处时，h＝200m；
此时整流罩所受海水的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200m＝2×106Pa；
整流罩的面积：S＝0.04m2，
由p＝变形得，整流罩所受压力为：F＝pS＝2×106Pa×0.04m2＝8×104N；
（2）巡航30min潜艇运动路程s＝vt＝36km/h×h＝18km＝18000m，
匀速航行时，处于平衡状态，潜艇所受水平推力F推＝f＝1.6×106N，
潜艇受到的水平推力做的功W＝F推s＝1.6×106N×18000m＝2.88×1010J；
（3）完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t，则V＝V排＝＝＝6.8×103m3。
潜艇浮出海面处于漂浮时，排开水的体积V排′＝V﹣V露＝6.8×103m3﹣1.8×103m3＝5×103m3，
根据漂浮条件和F浮＝ρ液gV排可得，此时潜艇受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3＝5×107N。
答：（1）潜艇上面积为0.04m2的整流罩受到海水的压力为8×104N；
（2）巡航30min潜艇受到的水平推力做的功为2.88×1010J；
（3）漂浮在海面上并露出体积为1.8×103m3时的潜艇受到的浮力为5×107N。
【点评】此题是一道力学综合题，熟练运用液体压强公式、浮沉条件、阿基米德原理、功率和效率的计算，关键是会进行必要的变形。
26．（2023 平邑县二模）近年来，电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示某款平衡车的整车质量为10kg，轮胎与地面的接触面积为40cm2，充满电后的最大行程可达32km，以最大行驶速度16km/h的速度行驶时，所受阻力为车对地面压力的0.1倍。质量为60kg的小明驾驶充满电的平衡车在水平路面以最大速度行驶，g取10N/kg，求：
（1）平衡车行驶的最长时间。
（2）平衡车对水平地面的压强。
（3）行驶完最大行程牵引力所做的功。
【考点】功的计算和公式的应用；速度的计算和公式的应用；压强的计算．
【专题】计算题；长度、时间、速度；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是2h；
（2）车对水平地面的压强是1.75×105Pa；
（3）行驶完最大行程牵引力所做的功为2.24×106J。
【分析】（1）已知最大速度和路程，利用v＝计算时间；
（2）利用P＝Fv计算平衡车的行驶功率；
（3）利用G＝mg求出人和电动平衡车的总重力，车对水平地面的压力等于人和车的总重力，又知受力面积，利用p＝计算压强。
【解答】解：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，由v＝可得，能行驶的最长时间：t＝＝2h；
（2）人和电动平衡车的总重力：G总＝（m人+m车）g＝（60kg+10kg）×10N/kg＝700N，
车对水平地面的压力：F压＝G总＝700N，
车对水平地面的压强：p＝＝1.75×105Pa；
（3）由题知，f＝0.1F压＝0.1G总＝0.1×700N＝70N，电动平衡车匀速行驶，处于平衡状态，F牵＝f＝70N，
行驶完最大行程牵引力所做的功W＝F牵s＝70N×32×103m＝2.24×106J。
答：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是2h；
（2）车对水平地面的压强是1.75×105Pa；
（3）行驶完最大行程牵引力所做的功为2.24×106J。
【点评】此题考查速度公式及其应用、功和压强的大小计算，是一道综合性较强的题目，关键是知道车对水平地面的压力等于人和车的总重力。
