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备战2022年中考物理真题分项专练——功和机械能
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这是一份备战2022年中考物理真题分项专练——功和机械能，共44页。试卷主要包含了滑雪是人们喜爱的运动等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分项专练——功和机械能
1．（2021益阳）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
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绵阳）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
4．（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
5.（2021衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A B C D
6. （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 0.6s，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
7．（2021兰州A卷）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
8. （2021包头）关于排球运动中涉及的物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B. 将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C. 排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D. 运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
9.（2021广州）如图 7 甲，大小相同的水平拉力 F 分别拉着物体 M、N 在不同的水平地面上做直线运动。此过程 M、N 的动能随时间变化的关系如图 7 乙所示。用 GM 和 GN、fN、vM 和 vN 分别表示 M、N 所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是
A.GM＜GN
B.vM＞vM
C.fM＜fN
D.fM＝fN
10．（2021岳阳）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（ ）
A．火星车与地球间通过超声波传递信息
B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程动能不变
D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像
11. （2021哈尔滨）下列生活现象与其对应的物理知识，说法不正确的是（ ）
A. 轮胎有花纹可以增大摩擦 B. 由于惯性，刹车时人体容易前倾
C. 荡秋千时，小孩机械能守恒 D. 盘山公路可省力，但费距离
12.（2021泰安）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究液体压强与哪些因素有关”实验时，我们通过观察压强计形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）
A.探究杠杆的平衡条件时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
B.探究动能大小与哪些因素有关时，通过小车推出物体的远近，判断小车动能大小
C.探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，持接触面粗糙程度不变，改变压力
13．（2021资阳）如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变
B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小
C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小
D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小
14. （2021大庆）关于各图所涉及的物理现象及说明的问题，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图甲：筷子“断”为两截，说明光线从一种物质斜射入另一种物质时发生折射
B. 图乙：小球向下摆动过程中速度变大，说明小球位置越低动能越大，机械能越大
C. 图丙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D. 图丁：向小船中间的水域冲水时，两小船相互靠近，说明液体流速越大的地方压强越小
15.（2021昆明）釆用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功.这样就方便比较做功的快慢了， 这个比值叫做 .这种方法，实质上还是用 （选填“时间相同比较功" 或"功相同比较时间”）来比较做功快慢的.
16. （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。
17. （2021德州）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
18.（2021乐山）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
19. （2021邵阳）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”）。
20．（2021沈阳）蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中， （填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为 能。（不计空气阻力）
21.（2021赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：(1)前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s;(2)小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m;(3)整个过程动力F做的总功 J。
22．（2021天水）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，在水平地而上匀速行走，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?
23.（2021赤峰）学完动能知识后，小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患，甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。
(1)实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种研究方法叫 法。
(2)由图中实验现象得到的结论是 。
24. （2021武汉）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。
25.（2021昆明）“天向一号”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0.06倍，己知g火=0.38g,火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01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。
26. （2021临沂）2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t，罐体有效容积为8m3，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：
（1）所用的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）对水平地面的压强。
27. （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（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的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
28.（2021绍兴）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为________瓦。
9．（2021营口）国产某品牌SUV汽车，质量为1.8t，四个轮胎的着地面积是0.06m2，在水平公路上，以72km/h的速度匀速行驶100km，发动机的功率恒定为30kW。求：（g取10N/kg，q＝4.5×107J/kg）
（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶100km牵引力做的功；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶100km需要汽油多少千克。（结果保留一位小数）
30．（2021云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。
31．（2021湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能；
（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω；
（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；
（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？
32.（2021益阳）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。
33.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
备战2022年中考物理真题分项专练——功和机械能参考答案
1．（2021益阳）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
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
【答案】D
【解析】ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。
故选D。
3．（2021绵阳）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
【答案】D。
【解析】解：竿处于最大弹性形变时的弹性势能是最大的，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中，杆的弹性形变程度变小，弹性势能变小，人的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，势能变大，人的机械能变大，是杆的弹性势能转化为人的机械能。
4．（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
【答案】B
5.（2021衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A B C D
【答案】B
6. （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 0.6s，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
【答案】C
7．（2021兰州A卷）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
【答案】C。
【解析】解：
AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。
8. （2021包头）关于排球运动中涉及的物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B. 将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C. 排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D. 运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
【答案】C
9.（2021广州）如图 7 甲，大小相同的水平拉力 F 分别拉着物体 M、N 在不同的水平地面上做直线运动。此过程 M、N 的动能随时间变化的关系如图 7 乙所示。用 GM 和 GN、fN、vM 和 vN 分别表示 M、N 所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是
A.GM＜GN
B.vM＞vM
C.fM＜fN
D.fM＝fN
【答案】D
10．（2021岳阳）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（ ）
A．火星车与地球间通过超声波传递信息
B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程动能不变
D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像
【答案】D。
【解析】解：A、电磁波传播不需要介质，超声波传播需要介质，火星车与地球间利用电磁波传递信息，故A错误；
B、火星车在降落过程中，火星车相对火星位置发生改变，所以火星车是运动的，故B错误；
C、当火星车减速着陆时，火星车质量不变，距离火星地面的高度变小，速度变慢，所以动能变小，故C错误；
D、火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是凸透镜成像，属于光的折射，成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，故D正确。
11. （2021哈尔滨）下列生活现象与其对应的物理知识，说法不正确的是（ ）
A. 轮胎有花纹可以增大摩擦 B. 由于惯性，刹车时人体容易前倾
C 荡秋千时，小孩机械能守恒 D. 盘山公路可省力，但费距离
【答案】C
【解析】A．轮胎有花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A正确，不符合题意；
B．刹车时，由于惯性，人要保持原来的运动状态继续向前运动，因此人体容易前倾，故B正确，不符合题意；
C．荡秋千时，由于小孩要克服空气阻力做功，因此小孩的机械能不守恒，故C错误，符合题意；
D．盘山公路相当于斜面，可省力，但要费距离，故D正确，不符合题意。
故选C。
12.（2021泰安）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究液体压强与哪些因素有关”实验时，我们通过观察压强计形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）
A.探究杠杆的平衡条件时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
B.探究动能大小与哪些因素有关时，通过小车推出物体的远近，判断小车动能大小
C.探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，持接触面粗糙程度不变，改变压力
【答案】B
13．（2021资阳）如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变
B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小
C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小
D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小
【答案】C。
【解析】解：
A、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度先变大后变小，动能先变大后变小，人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，由于运动过程中需要克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，则机械能总和会变小，故A错误；
B、人下落至最低点时蹦床的弹性形变程度最低，则弹性势能Ep最大，故B错误；
C、由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R1、R两端的电压；在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，其阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；
根据U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1示数变大，R1、R的电阻的和减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小，即电压表V2示数变小变小；根据P＝UI可知，电路消耗的总功率P逐渐变大，故D错误，C正确。
14. （2021大庆）关于各图所涉及的物理现象及说明的问题，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图甲：筷子“断”为两截，说明光线从一种物质斜射入另一种物质时发生折射
B. 图乙：小球向下摆动过程中速度变大，说明小球位置越低动能越大，机械能越大
C. 图丙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D. 图丁：向小船中间的水域冲水时，两小船相互靠近，说明液体流速越大的地方压强越小
【答案】B
【解析】解：
A、插入水中的筷子，由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折。此时看到的像是筷子的虚像，故A正确；
B、小球向下摆动过程中速度变大，质量不变，动能变大，高度变小，重力势能变小；由于小球在运动的过程中克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故B错误；
C、红墨水在热水中扩散得快，这说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故C正确；
D、向小船中间的水域冲水时，两小船中间水的流速大，压强小，小车外侧水的流速小，压强大，在压强差的作用下两小船相互靠近，故D正确。
故选：B。
15.（2021昆明）釆用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功.这样就方便比较做功的快慢了， 这个比值叫做 .这种方法，实质上还是用 （选填“时间相同比较功" 或"功相同比较时间”）来比较做功快慢的.
【答案】功率 时间相同比较功
16. （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。
【答案】 ①. 变大 ②. 运动
【解析】[1]火箭发射升空的过程中，加速向上运动，速度变大，所以动能增大。
[2]若以地面为参照物，该火箭位置改变，是运动的。
17. （2021德州）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 减小
18.（2021乐山）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】不变 减小
【解析】动能的影响因素有：质量和速度，质量、速度均没有改变，所以动能不变；重力势能的影响因素是质量和高度，质量不变，高度减小，故重力势能减小。
19. （2021邵阳）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
20．（2021沈阳）蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中， （填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为 能。（不计空气阻力）
【答案】C；弹性势。
【解析】解：弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即速度先增大后减小。
当拉力等于重力时，速度最大，动能最大。即人到达C点时动能最大。
人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，开始的重力势能全部转化成弹性势能。
21.（2021赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：(1)前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s;(2)小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m;(3)整个过程动力F做的总功 J。
【答案】10 700 1.1×104
22．（2021天水）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，在水平地而上匀速行走，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?
【答案】乙同学 机器人沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，手托托盘力方向竖直向上，沿力的方向通过的距离为0，放不做功
23.（2021赤峰）学完动能知识后，小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患，甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。
(1)实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种研究方法叫 法。
(2)由图中实验现象得到的结论是 。
【答案】转换 质量相同时物体的速度越大动能越大行军危险越大
24. （2021武汉）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。
【答案】 (1). 能 (2). 先减小后增大 (3). 7600
【解析】（1）[1]电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播。
（2）[2]天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。
（3）[3]天和核心舱的平均速度
25.（2021昆明）“天向一号”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0.06倍，己知g火=0.38g,火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01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。
【答案】
26. （2021临沂）2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t，罐体有效容积为8m3，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：
（1）所用的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）对水平地面的压强。
【答案】（1）180s；（2）4.05×107J；（3）
【解析】解：（1）所用的时间
（2）因为匀速，所以牵引力等于阻力为1.5×104N，牵引力所做的功
W=Fs=1.5×104N×2700m=4.05×107J
（3）水质量为
总质量为
（3）对水平地面的压强
答：（1）所用的时间180s；
（2）牵引力所做的功4.05×107J；
（3）对水平地面的压强。
27. （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（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的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
【答案】（1）150km/h；（2）75J
28.（2021绍兴）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为________瓦。
【答案】（1） 费力 （2）40
9．（2021营口）国产某品牌SUV汽车，质量为1.8t，四个轮胎的着地面积是0.06m2，在水平公路上，以72km/h的速度匀速行驶100km，发动机的功率恒定为30kW。求：（g取10N/kg，q＝4.5×107J/kg）
（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶100km牵引力做的功；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶100km需要汽油多少千克。（结果保留一位小数）
【答案】解：
（1）汽车的重力为：G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N，
汽车对地面的压力：F＝G＝1.8×104N，
则汽车静止时对地面的压强为：；
（2）汽车的速度为v＝72km/h＝20m/s，
由P＝Fv得汽车的牵引力为：
，
行驶100km牵引力做的功为：
W＝F牵s＝1500N×100×103m＝1.5×108J；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，则Q＝W；
根据Q＝mq可得，行驶100km需要汽油的质量为：
。
答：（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强3×105Pa；
（2）该车匀速行驶时的牵引力是1500N，行驶100km牵引力做的功是1.5×108J；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶100km需要汽油3.3千克。
30．（2021云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。
【答案】解：（1）小明的重力为：G小明＝mg＝55kg×10N/kg＝550N，
小明和自行车对地面的压力为：F＝G小明+G自行车＝550N+150N＝700N，
自行车前后轮与地面的总接触面积为：S＝20cm2＝2×10﹣3m2；
骑行时自行车对地面的压强为：p＝＝＝3.5×105Pa；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知：h＝＝＝35m；
（3）骑行时自行车受到的阻力为：f＝0.03（G小明+G自行车）＝0.03×700N＝21N，
由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F＝f＝21N，
所以骑行过程中动力做的功为：W＝Fs＝21N×100m＝2100J，
骑行过程中动力做的功的功率为：P＝＝＝105w。
故答案为：（1）求骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；
（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；
（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105w。
31．（2021湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能；
（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω；
（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；
（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？
【答案】（1）加；动；（2）0.1；110；（3）0.8；400；0.4；（4）重物在空中下落的过程中重力做的功为500J。
【解析】解：（1）重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增加，速度增加，重物做加速直线运动；
（2）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时的电流I＝0.1A，
由I＝得电路中的总电阻：
R总＝＝＝120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压力传感器R的阻值：
R＝R总﹣R0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω；
（3）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I′＝0.8A，
此时电路中的总电阻：
R总′＝＝＝15Ω，
则此时压力传感器R的阻值：
R′＝R总′﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
由图丙可知，样品受到的最大撞击力为400N；
当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；
此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；
由图乙可知，此时的电流为I2＝0.2A，
定值电阻R0的功率为：
P0＝R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
（3）根据欧姆定律，当重物在样品上静止时电路的总电阻为：
R总″＝＝＝60Ω，
根据串联电路电阻的规律可得，此时压力传感器的电阻：
R″＝R总″﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
由丙图可知，此时的压力F′＝100N，所以物体的重力为100N，
下落过程中做的功为：
W＝Gh＝100N×5m＝500J。
32.（2021益阳）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）根据二力平衡得，乙受到的摩擦力f = G2 = 550N
方向竖直向上。
（2）摩擦力对乙所做的功
W1= fs
= 550N×4m = 2200J
（3）甲对杆和乙做的功W2=0
33.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
【答案】
（4）
备战2022年中考物理真题分项专练——功和机械能
1．（2021益阳）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
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绵阳）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
4．（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
5.（2021衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A B C D
6. （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 0.6s，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
7．（2021兰州A卷）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
8. （2021包头）关于排球运动中涉及的物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B. 将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C. 排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D. 运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
9.（2021广州）如图 7 甲，大小相同的水平拉力 F 分别拉着物体 M、N 在不同的水平地面上做直线运动。此过程 M、N 的动能随时间变化的关系如图 7 乙所示。用 GM 和 GN、fN、vM 和 vN 分别表示 M、N 所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是
A.GM＜GN
B.vM＞vM
C.fM＜fN
D.fM＝fN
10．（2021岳阳）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（ ）
A．火星车与地球间通过超声波传递信息
B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程动能不变
D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像
11. （2021哈尔滨）下列生活现象与其对应的物理知识，说法不正确的是（ ）
A. 轮胎有花纹可以增大摩擦 B. 由于惯性，刹车时人体容易前倾
C. 荡秋千时，小孩机械能守恒 D. 盘山公路可省力，但费距离
12.（2021泰安）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究液体压强与哪些因素有关”实验时，我们通过观察压强计形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）
A.探究杠杆的平衡条件时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
B.探究动能大小与哪些因素有关时，通过小车推出物体的远近，判断小车动能大小
C.探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，持接触面粗糙程度不变，改变压力
13．（2021资阳）如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变
B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小
C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小
D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小
14. （2021大庆）关于各图所涉及的物理现象及说明的问题，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图甲：筷子“断”为两截，说明光线从一种物质斜射入另一种物质时发生折射
B. 图乙：小球向下摆动过程中速度变大，说明小球位置越低动能越大，机械能越大
C. 图丙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D. 图丁：向小船中间的水域冲水时，两小船相互靠近，说明液体流速越大的地方压强越小
15.（2021昆明）釆用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功.这样就方便比较做功的快慢了， 这个比值叫做 .这种方法，实质上还是用 （选填“时间相同比较功" 或"功相同比较时间”）来比较做功快慢的.
16. （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。
17. （2021德州）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
18.（2021乐山）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
19. （2021邵阳）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”）。
20．（2021沈阳）蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中， （填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为 能。（不计空气阻力）
21.（2021赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：(1)前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s;(2)小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m;(3)整个过程动力F做的总功 J。
22．（2021天水）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，在水平地而上匀速行走，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?
23.（2021赤峰）学完动能知识后，小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患，甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。
(1)实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种研究方法叫 法。
(2)由图中实验现象得到的结论是 。
24. （2021武汉）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。
25.（2021昆明）“天向一号”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0.06倍，己知g火=0.38g,火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01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。
26. （2021临沂）2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t，罐体有效容积为8m3，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：
（1）所用的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）对水平地面的压强。
27. （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（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的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
28.（2021绍兴）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为________瓦。
9．（2021营口）国产某品牌SUV汽车，质量为1.8t，四个轮胎的着地面积是0.06m2，在水平公路上，以72km/h的速度匀速行驶100km，发动机的功率恒定为30kW。求：（g取10N/kg，q＝4.5×107J/kg）
（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶100km牵引力做的功；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶100km需要汽油多少千克。（结果保留一位小数）
30．（2021云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。
31．（2021湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能；
（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω；
（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；
（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？
32.（2021益阳）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。
33.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
备战2022年中考物理真题分项专练——功和机械能参考答案
1．（2021益阳）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
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
【答案】D
【解析】ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。
故选D。
3．（2021绵阳）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
【答案】D。
【解析】解：竿处于最大弹性形变时的弹性势能是最大的，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中，杆的弹性形变程度变小，弹性势能变小，人的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，势能变大，人的机械能变大，是杆的弹性势能转化为人的机械能。
4．（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
【答案】B
5.（2021衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A B C D
【答案】B
6. （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 0.6s，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
【答案】C
7．（2021兰州A卷）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
【答案】C。
【解析】解：
AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。
8. （2021包头）关于排球运动中涉及的物理知识。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B. 将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C. 排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D. 运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
【答案】C
9.（2021广州）如图 7 甲，大小相同的水平拉力 F 分别拉着物体 M、N 在不同的水平地面上做直线运动。此过程 M、N 的动能随时间变化的关系如图 7 乙所示。用 GM 和 GN、fN、vM 和 vN 分别表示 M、N 所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是
A.GM＜GN
B.vM＞vM
C.fM＜fN
D.fM＝fN
【答案】D
10．（2021岳阳）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（ ）
A．火星车与地球间通过超声波传递信息
B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程动能不变
D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像
【答案】D。
【解析】解：A、电磁波传播不需要介质，超声波传播需要介质，火星车与地球间利用电磁波传递信息，故A错误；
B、火星车在降落过程中，火星车相对火星位置发生改变，所以火星车是运动的，故B错误；
C、当火星车减速着陆时，火星车质量不变，距离火星地面的高度变小，速度变慢，所以动能变小，故C错误；
D、火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是凸透镜成像，属于光的折射，成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，故D正确。
11. （2021哈尔滨）下列生活现象与其对应的物理知识，说法不正确的是（ ）
A. 轮胎有花纹可以增大摩擦 B. 由于惯性，刹车时人体容易前倾
C 荡秋千时，小孩机械能守恒 D. 盘山公路可省力，但费距离
【答案】C
【解析】A．轮胎有花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A正确，不符合题意；
B．刹车时，由于惯性，人要保持原来的运动状态继续向前运动，因此人体容易前倾，故B正确，不符合题意；
C．荡秋千时，由于小孩要克服空气阻力做功，因此小孩的机械能不守恒，故C错误，符合题意；
D．盘山公路相当于斜面，可省力，但要费距离，故D正确，不符合题意。
故选C。
12.（2021泰安）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究液体压强与哪些因素有关”实验时，我们通过观察压强计形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）
A.探究杠杆的平衡条件时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
B.探究动能大小与哪些因素有关时，通过小车推出物体的远近，判断小车动能大小
C.探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时，持接触面粗糙程度不变，改变压力
【答案】B
13．（2021资阳）如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变
B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小
C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小
D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小
【答案】C。
【解析】解：
A、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度先变大后变小，动能先变大后变小，人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，由于运动过程中需要克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，则机械能总和会变小，故A错误；
B、人下落至最低点时蹦床的弹性形变程度最低，则弹性势能Ep最大，故B错误；
C、由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R1、R两端的电压；在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，其阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；
根据U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1示数变大，R1、R的电阻的和减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小，即电压表V2示数变小变小；根据P＝UI可知，电路消耗的总功率P逐渐变大，故D错误，C正确。
14. （2021大庆）关于各图所涉及的物理现象及说明的问题，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图甲：筷子“断”为两截，说明光线从一种物质斜射入另一种物质时发生折射
B. 图乙：小球向下摆动过程中速度变大，说明小球位置越低动能越大，机械能越大
C. 图丙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D. 图丁：向小船中间的水域冲水时，两小船相互靠近，说明液体流速越大的地方压强越小
【答案】B
【解析】解：
A、插入水中的筷子，由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折。此时看到的像是筷子的虚像，故A正确；
B、小球向下摆动过程中速度变大，质量不变，动能变大，高度变小，重力势能变小；由于小球在运动的过程中克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故B错误；
C、红墨水在热水中扩散得快，这说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故C正确；
D、向小船中间的水域冲水时，两小船中间水的流速大，压强小，小车外侧水的流速小，压强大，在压强差的作用下两小船相互靠近，故D正确。
故选：B。
15.（2021昆明）釆用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功.这样就方便比较做功的快慢了， 这个比值叫做 .这种方法，实质上还是用 （选填“时间相同比较功" 或"功相同比较时间”）来比较做功快慢的.
【答案】功率 时间相同比较功
16. （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。
【答案】 ①. 变大 ②. 运动
【解析】[1]火箭发射升空的过程中，加速向上运动，速度变大，所以动能增大。
[2]若以地面为参照物，该火箭位置改变，是运动的。
17. （2021德州）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 平衡 ②. 减小
18.（2021乐山）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】不变 减小
【解析】动能的影响因素有：质量和速度，质量、速度均没有改变，所以动能不变；重力势能的影响因素是质量和高度，质量不变，高度减小，故重力势能减小。
19. （2021邵阳）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
20．（2021沈阳）蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中， （填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为 能。（不计空气阻力）
【答案】C；弹性势。
【解析】解：弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即速度先增大后减小。
当拉力等于重力时，速度最大，动能最大。即人到达C点时动能最大。
人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，开始的重力势能全部转化成弹性势能。
21.（2021赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：(1)前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s;(2)小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m;(3)整个过程动力F做的总功 J。
【答案】10 700 1.1×104
22．（2021天水）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，在水平地而上匀速行走，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?
【答案】乙同学 机器人沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，手托托盘力方向竖直向上，沿力的方向通过的距离为0，放不做功
23.（2021赤峰）学完动能知识后，小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患，甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。
(1)实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种研究方法叫 法。
(2)由图中实验现象得到的结论是 。
【答案】转换 质量相同时物体的速度越大动能越大行军危险越大
24. （2021武汉）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。
【答案】 (1). 能 (2). 先减小后增大 (3). 7600
【解析】（1）[1]电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播。
（2）[2]天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。
（3）[3]天和核心舱的平均速度
25.（2021昆明）“天向一号”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0.06倍，己知g火=0.38g,火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01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。
【答案】
26. （2021临沂）2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t，罐体有效容积为8m3，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：
（1）所用的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）对水平地面的压强。
【答案】（1）180s；（2）4.05×107J；（3）
【解析】解：（1）所用的时间
（2）因为匀速，所以牵引力等于阻力为1.5×104N，牵引力所做的功
W=Fs=1.5×104N×2700m=4.05×107J
（3）水质量为
总质量为
（3）对水平地面的压强
答：（1）所用的时间180s；
（2）牵引力所做的功4.05×107J；
（3）对水平地面的压强。
27. （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（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的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
【答案】（1）150km/h；（2）75J
28.（2021绍兴）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为________瓦。
【答案】（1） 费力 （2）40
9．（2021营口）国产某品牌SUV汽车，质量为1.8t，四个轮胎的着地面积是0.06m2，在水平公路上，以72km/h的速度匀速行驶100km，发动机的功率恒定为30kW。求：（g取10N/kg，q＝4.5×107J/kg）
（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶100km牵引力做的功；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶100km需要汽油多少千克。（结果保留一位小数）
【答案】解：
（1）汽车的重力为：G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N，
汽车对地面的压力：F＝G＝1.8×104N，
则汽车静止时对地面的压强为：；
（2）汽车的速度为v＝72km/h＝20m/s，
由P＝Fv得汽车的牵引力为：
，
行驶100km牵引力做的功为：
W＝F牵s＝1500N×100×103m＝1.5×108J；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，则Q＝W；
根据Q＝mq可得，行驶100km需要汽油的质量为：
。
答：（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强3×105Pa；
（2）该车匀速行驶时的牵引力是1500N，行驶100km牵引力做的功是1.5×108J；
（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶100km需要汽油3.3千克。
30．（2021云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。
【答案】解：（1）小明的重力为：G小明＝mg＝55kg×10N/kg＝550N，
小明和自行车对地面的压力为：F＝G小明+G自行车＝550N+150N＝700N，
自行车前后轮与地面的总接触面积为：S＝20cm2＝2×10﹣3m2；
骑行时自行车对地面的压强为：p＝＝＝3.5×105Pa；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知：h＝＝＝35m；
（3）骑行时自行车受到的阻力为：f＝0.03（G小明+G自行车）＝0.03×700N＝21N，
由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F＝f＝21N，
所以骑行过程中动力做的功为：W＝Fs＝21N×100m＝2100J，
骑行过程中动力做的功的功率为：P＝＝＝105w。
故答案为：（1）求骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；
（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；
（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105w。
31．（2021湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能；
（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω；
（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；
（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？
【答案】（1）加；动；（2）0.1；110；（3）0.8；400；0.4；（4）重物在空中下落的过程中重力做的功为500J。
【解析】解：（1）重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增加，速度增加，重物做加速直线运动；
（2）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时的电流I＝0.1A，
由I＝得电路中的总电阻：
R总＝＝＝120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压力传感器R的阻值：
R＝R总﹣R0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω；
（3）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I′＝0.8A，
此时电路中的总电阻：
R总′＝＝＝15Ω，
则此时压力传感器R的阻值：
R′＝R总′﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
由图丙可知，样品受到的最大撞击力为400N；
当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；
此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；
由图乙可知，此时的电流为I2＝0.2A，
定值电阻R0的功率为：
P0＝R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
（3）根据欧姆定律，当重物在样品上静止时电路的总电阻为：
R总″＝＝＝60Ω，
根据串联电路电阻的规律可得，此时压力传感器的电阻：
R″＝R总″﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
由丙图可知，此时的压力F′＝100N，所以物体的重力为100N，
下落过程中做的功为：
W＝Gh＝100N×5m＝500J。
32.（2021益阳）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）根据二力平衡得，乙受到的摩擦力f = G2 = 550N
方向竖直向上。
（2）摩擦力对乙所做的功
W1= fs
= 550N×4m = 2200J
（3）甲对杆和乙做的功W2=0
33.（2021广州）如图 16，机将重为 5000N 的货物从地面 A 处竖直匀速提升 40s 到达 B 处.再水平匀速运送到 C处，最后竖直放到楼项 D 处。货物从 C 到 D 用时 50s，路程随时间变化图象如图 17 所示. g 取 10N/kg.
（1）求货物的质量。
（2）求 BC 段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求 CD 段货物所受重力做功的功率。
（4）在图 18 中作出货物从 A 到 B 的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）
【答案】
（4）
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