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备战2022年中考物理真题分类专练功和机械能
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备战2022年中考物理真题分类专练——功和机械能
1．（2021云南）同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，达到最高点后落下。下列说法正确的是（ ）
A．排球离开手上升过程中一直受到托力的作用
B．排球下落过程中重力势能减小，动能增大
C．排球运动到最高点时受平衡力的作用
D．排球运动过程中与空气摩擦产生热量，机械能不变
2. （2021聊城）如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（ ）
A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
3. （2021成都）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（ ）
A. 重力势能转化为动能，动能增加
B. 动能转化为重力势能，动能减小
C. 动能转化为重力势能，重力势能增加
D. 无能量的转化，重力势能和动能不变
4. （2021桂林）高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（ ）
A. 运动的苹果具有动能 B. 高空的苹果没有重力势能
C. 下落过程中苹果的动能减小 D. 下落过程中苹果的重力势能增大
5.（2021湖州）一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如图所示)，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球( )
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
6.（2021呼伦贝尔、兴安盟）小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过 A、B 两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在 B 点的
A.动能等于在 A 点的
B.机械能大于在 A 点的
C.速度比在 A 点的大
D.离地高度比在 A 点的高
7.（2021张家界）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是( )
A. 弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B. 弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C. 下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D. 下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
8.（2021十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲F乙，W甲>W乙
C. F甲=F乙，W甲
A. 运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B. 足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C. 足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D. 足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
10.（2021凉山州）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（ ）
A.v1=v2 B.v1＜v2 C.v1＞v2 D.无法比较
11. （2021泰州）我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（ ）
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
12.（2021扬州）小明到扬州世园会游玩，下列说法正确的是
A.闻到花香，是因为分子间有引力
B.看到红花，是因为红花吸收了红光
C.水从高处落下形成瀑布，重力势能转化为动能
D.从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了镜面反射
13．（2021济南）关于以下如图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．
如图中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦，说明凸透镜对光有会聚作用
B．
如图中滚摆上下运动过程中达到的最高点越来越低，说明这一过程中能量不守恒
C．
如图中向两张纸的中间吹气时它们会互相靠近，说明气体在流速大的地方压强小
D．
如图中玻璃板上的铁屑有规则分布，说明通电螺线管周围玻璃板平面内存在磁场
14．（2021沈阳）以下估测与实际情况相符的是（ ）
A．人正常步行的平均速度是36km/h
B．家用电饭煲正常工作时电流约为4A
C．将一本九年级物理书从地面捡到课桌上对其做功大约20J
D．最适宜的洗澡水的温度大约是60℃
15. （2021恩施州）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。
16. （2021内江）如图所示，用20N的水平推力，经过2s时间，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做功为___________J，推力F的功率为___________W。
17. （2021贺州）2021年，“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆在火星上，它是通过_______向我们传递信息的；“天问一号”在加速升空的过程中机械能增加_______（选填“增加”或“减少”）。
18.（2021达州）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，∠CAB=30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能______ (选填“增大”“减少”“不变”)，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1 ______ F2，P1 ______ P2(选填“>”“<”或“=”)。
19. （2021吉林）一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，内通过的路程是，它的速度为__________，汽车受到的牵引力为，牵引力做功的功率为__________。
20.（2021齐齐哈尔）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为100N，则在这段时间(4s～8s)内，木箱受到的推力的功率是______ W，8s～10s内木箱受到的摩擦力是______ N(忽略空气阻力)。
21．（2021丹东）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是 （填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
22.（2021青岛）阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。
登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
¨绕”:探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。
“着”:探测器着陆星球表面的过程。
巡”:探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能_________（选填“最大”或“最小”）。
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是___________。
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断:开伞的瞬间探测器会___________（选填“向上”或“向下”）运动。
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例:___________。
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断:若在火星表面，他最多可以举起___________kg的杠铃。
23.（2021铁岭、葫芦岛）如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气合，用火柴点然气体。发生爆炸，纸杯被崩起，请回答下问题：
（1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？
（2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度来越小？
24. （2021荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
25. （2021福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
26. （2021陕西）暑假期间，小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。
（1）全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时______；
（2）若该车在某段水平路而上匀速行驶10min，牵引力做功4.8×107 J，此过程中牵引力的功率是多大？（3）到达目的地，他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时，打开车门发现车内温度特别高，无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒下，3~5 min车内温度就能达到40~50℃。通过回看该节目，他获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约500 J。其中能使物体吸热升温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能量的一半。小汽车的有效吸热面积约为8 m2 ，车内空气体积约为2m3，车内空气吸热效率约为50%；
①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的。请你写出理论上1 min 车内空气升高温度的计算过程[ρ空气=1.3kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg·℃），结果保留一位小数]；（ ）
②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升措施：______。
27. （2021贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
28.（2021温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
29. （2021通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以的恒定功率在平直公路上匀速行驶，用时。
请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为之间。经测量发现，该负压仓的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
30．（2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
31．（2021盐城）小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，购物车的质量为20kg，g取10N/kg。求：
（1）购物车的重力。
（2）此过程中推力做的功。
（3）推力做功的功率。
32. （2021北部湾）若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
33.（2021嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______ (选填“左”或“右”)移。
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作？
备战2022年中考物理真题分类专练——功和机械能参考答案
1．（2021云南）同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，达到最高点后落下。下列说法正确的是（ ）
A．排球离开手上升过程中一直受到托力的作用
B．排球下落过程中重力势能减小，动能增大
C．排球运动到最高点时受平衡力的作用
D．排球运动过程中与空气摩擦产生热量，机械能不变
【答案】B。
【解析】解：A、排球和手之间是弹力，产生弹力时不能离开物体，故排球离开手上升过程中，排球不受手的托力作用，故A错误。
B、排球下落过程中，排球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B正确。
C、排球运动到最高点，不能保持静止状态，排球只受重力作用，所以排球在最高点不受平衡力作用，故C错误。
D、排球运动过程中与空气摩擦产生热量，这是摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加，故D错误。
2. （2021聊城）如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（ ）
A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
【答案】C
3. （2021成都）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（ ）
A. 重力势能转化为动能，动能增加
B. 动能转化为重力势能，动能减小
C. 动能转化为重力势能，重力势能增加
D. 无能量的转化，重力势能和动能不变
【答案】A
4. （2021桂林）高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（ ）
A. 运动的苹果具有动能 B. 高空的苹果没有重力势能
C. 下落过程中苹果的动能减小 D. 下落过程中苹果的重力势能增大
【答案】A
【解析】A．物体由于运动而具有的能叫做动能，所以运动的苹果具有动能，故A正确；
B．物体由于处在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力势能，高空的苹果具有重力势能，故B错误；
CD．苹果下落过程中质量不变，速度越来越快，所以动能增大，高度降低，所以重力势能减小，故CD错误。
故选A。
5.（2021湖州）一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如图所示)，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球( )
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
【答案】C
【解析】解：
A、两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，下落的高度相同，小球的质量相同，则小球的重力势能变化量相同，故A错误；
B、小球在食用油中下落的时间更长，则小球在食用油中的速度小，质量相同，小球在食用油中的动能小，故B错误；
C、小球的质量相同，重力相同，根据P=Wt=Ght=Gv可知，小球在食用油中重力做功慢，故C正确；
D、小球在运动过程中受到液体的阻力，克服阻力做功，机械能会变小，故D错误。
故选：C。
6.（2021呼伦贝尔、兴安盟）小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过 A、B 两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在 B 点的
A.动能等于在 A 点的
B.机械能大于在 A 点的
C.速度比在 A 点的大
D.离地高度比在 A 点的高
【答案】C
7.（2021张家界）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是( )
A. 弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B. 弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C. 下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D. 下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
【答案】D
【解析】解：A、弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变小，人的重力势能减小，人的质量不变，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的机械能是守恒的，保持不变，故A错误；
B、弹性绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动，当弹力等于人的重力时，速度最大，动能最大，故B错误；
C、下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故C错误；
D、下降到最低点时，高度最小，所以人的重力势能最小，此时弹性绳发生的形变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故D正确。
故选：D。
8.（2021十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲F乙，W甲>W乙
C. F甲=F乙，W甲
【解析】解：(1)在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲=f甲，F乙=f乙；
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲=f乙，所以牵引力F甲=F乙；
(2)因为v=st，v甲
s甲
9. （2021武汉）如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B. 足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C. 足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D. 足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A．运动员在跑步阶段不一定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；
B．足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；
C．足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能增大，故C正确；
D．足球对运动员作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
10.（2021凉山州）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（ ）
A.v1=v2 B.v1＜v2 C.v1＞v2 D.无法比较
【答案】A 【解析】两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同，故选A。
11. （2021泰州）我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（ ）
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
【答案】B
【解析】①研究电流时把它与水流相比，采用是类比法；
②研究磁场时，引入“磁感线”，采用的是模型法；
③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变，采用的是控制变量法；
④研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法，故②④相同，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12.（2021扬州）小明到扬州世园会游玩，下列说法正确的是
A.闻到花香，是因为分子间有引力
B.看到红花，是因为红花吸收了红光
C.水从高处落下形成瀑布，重力势能转化为动能
D.从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了镜面反射
【答案】C
13．（2021济南）关于以下如图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．
如图中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦，说明凸透镜对光有会聚作用
B．
如图中滚摆上下运动过程中达到的最高点越来越低，说明这一过程中能量不守恒
C．
如图中向两张纸的中间吹气时它们会互相靠近，说明气体在流速大的地方压强小
D．
如图中玻璃板上的铁屑有规则分布，说明通电螺线管周围玻璃板平面内存在磁场
【答案】ACD
14．（2021沈阳）以下估测与实际情况相符的是（ ）
A．人正常步行的平均速度是36km/h
B．家用电饭煲正常工作时电流约为4A
C．将一本九年级物理书从地面捡到课桌上对其做功大约20J
D．最适宜的洗澡水的温度大约是60℃
【答案】B。
【解析】解：A、人正常步行的速度在1.1m/s＝1.1×3.6km/h≈4km/h左右。故A不符合实际；
B、家用电饭煲的功率在900W左右，正常工作的电流在I＝＝≈4A左右。故B符合实际；
C、九年级物理书的重力约G＝2.5N，课桌高度约h＝0.8m，将一本九年级物理书从地面捡到课桌上对其做功大约为W＝Gh＝2.5N×0.8m＝2J。故C不符合实际；
D、人的正常体温在37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在40℃左右，不可能达到60℃。故D不符合实际。
15. （2021恩施州）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。
【答案】 (1). 减小压强 (2). 不能 (3). 减小 (4). 电磁波
【解析】[1]着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。
[2]刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。
[3]火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。
[4]地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。
16. （2021内江）如图所示，用20N的水平推力，经过2s时间，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做功为___________J，推力F的功率为___________W。
【答案】 (1). 0 (2). 5
17. （2021贺州）2021年，“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆在火星上，它是通过_______向我们传递信息的；“天问一号”在加速升空的过程中机械能增加_______（选填“增加”或“减少”）。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 增加
【解析】解：电磁波可以在真空中传播，火星车是通过电磁波向我们传递信息的；
“天问一号”在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，故机械能增加。
故答案为：电磁波；增加。
18.（2021达州）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，∠CAB=30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能______ (选填“增大”“减少”“不变”)，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1 ______ F2，P1 ______ P2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】增大 < =
【解析】解：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，AC>BC，∠CAB=30°，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1
故答案为：增大；<；=。
19. （2021吉林）一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，内通过的路程是，它的速度为__________，汽车受到的牵引力为，牵引力做功的功率为__________。
【答案】20 6×104
20.（2021齐齐哈尔）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为100N，则在这段时间(4s～8s)内，木箱受到的推力的功率是______ W，8s～10s内木箱受到的摩擦力是______ N(忽略空气阻力)。
【答案】100 100
【解析】解：
(1)由题知，在4s～8s内，推力F=100N；由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且v=1m/s，
则推力做功的功率：P=Wt=Fst=Fv=100N×1m/s=100W；
(2)由图知，在4s～8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力、摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的摩擦力f=F=100N；
由图可知，木箱在8s～10s内做减速运动，由于压力大小、接触面的粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力的大小不变，还是100N。
故答案为：100；100。
21．（2021丹东）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是 （填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】运动 增大
22.（2021青岛）阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。
登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
¨绕”:探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。
“着”:探测器着陆星球表面的过程。
巡”:探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能_________（选填“最大”或“最小”）。
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是___________。
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断:开伞的瞬间探测器会___________（选填“向上”或“向下”）运动。
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例:___________。
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断:若在火星表面，他最多可以举起___________kg的杠铃。
【答案】最小 匀速直线运动 向下 气垫船 100
23.（2021铁岭、葫芦岛）如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气合，用火柴点然气体。发生爆炸，纸杯被崩起，请回答下问题：
（1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？
（2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度来越小？
【答案】（1）汽油机做功冲程
（2）蹦起的纸杯为什么能继续上升：
①纸杯具有惯性②纸杯具有动能③纸杯的动能转化为重力势能
运动速度越来越小：
①力改变了物体的运动状态
②物体受到了重力的作用
③物体在上升时动能转化为重力势能。
24. （2021荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
【答案】 ①. ②. 40 ③. 3.33
【解析】（1）[1]不计空气阻力，那么机械能守恒，在最低处所具有的机械能为120J，在最高点处的机械能仍然为120J，则此时具有的重力势能为
故最高点的动能为
（2）[2] 足球的射程是
（3）[3] 若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，则水平速度为10m/s，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，水平面的速度仍为10m/s，则速度的大小为m/s ，则此时的动能为
在水平地面时，机械能为
故此时的重力势能为
此时足球距地面的高度是
足球距地面的高度是。
25. （2021福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
【答案】（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J
【解析】解：（1）正常工作时通过的电流是
（2）长方体体积
V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3
装满水时长方体浮力为
F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
对压敏电阻压力
F=200N-5N=195N
此时压敏电阻为14Ω，R0应为
（3）水体积为
水的重力
重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是
答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。
26. （2021陕西）暑假期间，小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。
（1）全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时______；
（2）若该车在某段水平路而上匀速行驶10min，牵引力做功4.8×107 J，此过程中牵引力的功率是多大？（3）到达目的地，他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时，打开车门发现车内温度特别高，无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒下，3~5 min车内温度就能达到40~50℃。通过回看该节目，他获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约500 J。其中能使物体吸热升温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能量的一半。小汽车的有效吸热面积约为8 m2 ，车内空气体积约为2m3，车内空气吸热效率约为50%；
①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的。请你写出理论上1 min 车内空气升高温度的计算过程[ρ空气=1.3kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg·℃），结果保留一位小数]；（ ）
②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升措施：______。
【答案】 (1). 大 (2). 8×104J (3). 23.1℃ (4). 车窗留缝，增加气体流动性
【解析】（1）[1]全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时，压力变大，压强变大。
（2）[2] 牵引力的功率是
故此过程中牵引力的功率是。
（3）[3][4]空气吸收的热量为
那么空气升高的温度为
故空气升高的温度为23.1℃；缓解车内气温快速上升的措施，可以增加散热，故车窗留缝，增加气体流动性，带走一部分的热量。
27. （2021贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
【答案】（1）5m/s；（2）100N；（3）500W
【解析】解：
（1）小明的妈妈骑车的时间t＝5min＝300s，路程s＝1500m，
则小明的妈妈骑车的速度：
v＝＝＝5m/s；
（2）自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等。
电瓶车受到地面的摩擦力f＝F牵＝100N；
（3）电瓶车牵引力的功率：
P＝＝＝F牵v＝100N×5m/s＝500W。
答：（1）小明骑车的速度是5m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力为100N；
（3）小明的妈妈骑车的功率是500W。
28.（2021温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
【答案】（1）2000千米 （2）0.0005米3
29. （2021通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以的恒定功率在平直公路上匀速行驶，用时。
请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为之间。经测量发现，该负压仓的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
【答案】（1）1.08×108J；（2）3×103N；（3）符合标准
【解析】解：（1）救护车的功率：P＝60kW＝6×104W，
救护车行驶的时间：t＝30min＝1800s，
救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W＝Pt＝6×104W×1800s＝1.08×108J；
（2）救护车运动的距离：s＝36km＝3.6×104m，
由W＝Fs可得，牵引力：F＝＝＝3000N；
因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f＝F＝3000N；
（3）负压仓内外气压差：
△p＝＝＝20Pa，
按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10～38Pa之间，而负压仓内外气压差是20Pa，符合标准。
答：（1）救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；
（2）救护车所受的阻力是3000N；
（3）通过计算负压仓内外气压差为20Pa符合标准。
30．（2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
【答案】解：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝＝＝1.25×107kg；
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝100%＝100%＝45%。
答：（1）热值大；无污染；
（2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；
（3）该发动机的效率为45%。
31．（2021盐城）小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，购物车的质量为20kg，g取10N/kg。求：
（1）购物车的重力。
（2）此过程中推力做的功。
（3）推力做功的功率。
【答案】解：（1）购物车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）此过程中推力做的功为：W＝Fs＝30N×20m＝600J；
（3）推力做功的功率为：P＝＝＝15W。
答：（1）购物车的重力为200N；
（2）此过程中推力做的功为600J；
（3）推力做功的功率为15W。
32. （2021北部湾）若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
33.（2021嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______ (选填“左”或“右”)移。
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作？
【答案】右
【解析】解：(1)弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
(2)已知握力大小F=500N，移动的距离s=6cm=0.06m，完成一个动作做的功：W=Fs=500N×0.06m=30J．
(3)获得的总能量Q=540×103J×10%=5.4×104J，完成一个动作需做功：W=30J，
动作个数：n=QW=5.4×104J30J/个=1800个．
答：(1)向右移；
(2)完成一个握力动作需做功30J；
(3)消耗这些能量需要完成1800个题(2)中的握力动作。
备战2022年中考物理真题分类专练——功和机械能
1．（2021云南）同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，达到最高点后落下。下列说法正确的是（ ）
A．排球离开手上升过程中一直受到托力的作用
B．排球下落过程中重力势能减小，动能增大
C．排球运动到最高点时受平衡力的作用
D．排球运动过程中与空气摩擦产生热量，机械能不变
2. （2021聊城）如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（ ）
A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
3. （2021成都）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（ ）
A. 重力势能转化为动能，动能增加
B. 动能转化为重力势能，动能减小
C. 动能转化为重力势能，重力势能增加
D. 无能量的转化，重力势能和动能不变
4. （2021桂林）高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（ ）
A. 运动的苹果具有动能 B. 高空的苹果没有重力势能
C. 下落过程中苹果的动能减小 D. 下落过程中苹果的重力势能增大
5.（2021湖州）一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如图所示)，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球( )
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
6.（2021呼伦贝尔、兴安盟）小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过 A、B 两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在 B 点的
A.动能等于在 A 点的
B.机械能大于在 A 点的
C.速度比在 A 点的大
D.离地高度比在 A 点的高
7.（2021张家界）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是( )
A. 弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B. 弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C. 下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D. 下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
8.（2021十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲
C. F甲=F乙，W甲
A. 运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B. 足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C. 足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D. 足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
10.（2021凉山州）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（ ）
A.v1=v2 B.v1＜v2 C.v1＞v2 D.无法比较
11. （2021泰州）我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（ ）
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
12.（2021扬州）小明到扬州世园会游玩，下列说法正确的是
A.闻到花香，是因为分子间有引力
B.看到红花，是因为红花吸收了红光
C.水从高处落下形成瀑布，重力势能转化为动能
D.从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了镜面反射
13．（2021济南）关于以下如图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．
如图中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦，说明凸透镜对光有会聚作用
B．
如图中滚摆上下运动过程中达到的最高点越来越低，说明这一过程中能量不守恒
C．
如图中向两张纸的中间吹气时它们会互相靠近，说明气体在流速大的地方压强小
D．
如图中玻璃板上的铁屑有规则分布，说明通电螺线管周围玻璃板平面内存在磁场
14．（2021沈阳）以下估测与实际情况相符的是（ ）
A．人正常步行的平均速度是36km/h
B．家用电饭煲正常工作时电流约为4A
C．将一本九年级物理书从地面捡到课桌上对其做功大约20J
D．最适宜的洗澡水的温度大约是60℃
15. （2021恩施州）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。
16. （2021内江）如图所示，用20N的水平推力，经过2s时间，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做功为___________J，推力F的功率为___________W。
17. （2021贺州）2021年，“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆在火星上，它是通过_______向我们传递信息的；“天问一号”在加速升空的过程中机械能增加_______（选填“增加”或“减少”）。
18.（2021达州）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，∠CAB=30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能______ (选填“增大”“减少”“不变”)，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1 ______ F2，P1 ______ P2(选填“>”“<”或“=”)。
19. （2021吉林）一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，内通过的路程是，它的速度为__________，汽车受到的牵引力为，牵引力做功的功率为__________。
20.（2021齐齐哈尔）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为100N，则在这段时间(4s～8s)内，木箱受到的推力的功率是______ W，8s～10s内木箱受到的摩擦力是______ N(忽略空气阻力)。
21．（2021丹东）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是 （填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
22.（2021青岛）阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。
登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
¨绕”:探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。
“着”:探测器着陆星球表面的过程。
巡”:探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能_________（选填“最大”或“最小”）。
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是___________。
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断:开伞的瞬间探测器会___________（选填“向上”或“向下”）运动。
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例:___________。
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断:若在火星表面，他最多可以举起___________kg的杠铃。
23.（2021铁岭、葫芦岛）如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气合，用火柴点然气体。发生爆炸，纸杯被崩起，请回答下问题：
（1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？
（2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度来越小？
24. （2021荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
25. （2021福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
26. （2021陕西）暑假期间，小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。
（1）全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时______；
（2）若该车在某段水平路而上匀速行驶10min，牵引力做功4.8×107 J，此过程中牵引力的功率是多大？（3）到达目的地，他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时，打开车门发现车内温度特别高，无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒下，3~5 min车内温度就能达到40~50℃。通过回看该节目，他获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约500 J。其中能使物体吸热升温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能量的一半。小汽车的有效吸热面积约为8 m2 ，车内空气体积约为2m3，车内空气吸热效率约为50%；
①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的。请你写出理论上1 min 车内空气升高温度的计算过程[ρ空气=1.3kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg·℃），结果保留一位小数]；（ ）
②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升措施：______。
27. （2021贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
28.（2021温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
29. （2021通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以的恒定功率在平直公路上匀速行驶，用时。
请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为之间。经测量发现，该负压仓的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
30．（2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
31．（2021盐城）小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，购物车的质量为20kg，g取10N/kg。求：
（1）购物车的重力。
（2）此过程中推力做的功。
（3）推力做功的功率。
32. （2021北部湾）若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
33.（2021嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______ (选填“左”或“右”)移。
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作？
备战2022年中考物理真题分类专练——功和机械能参考答案
1．（2021云南）同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，达到最高点后落下。下列说法正确的是（ ）
A．排球离开手上升过程中一直受到托力的作用
B．排球下落过程中重力势能减小，动能增大
C．排球运动到最高点时受平衡力的作用
D．排球运动过程中与空气摩擦产生热量，机械能不变
【答案】B。
【解析】解：A、排球和手之间是弹力，产生弹力时不能离开物体，故排球离开手上升过程中，排球不受手的托力作用，故A错误。
B、排球下落过程中，排球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B正确。
C、排球运动到最高点，不能保持静止状态，排球只受重力作用，所以排球在最高点不受平衡力作用，故C错误。
D、排球运动过程中与空气摩擦产生热量，这是摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加，故D错误。
2. （2021聊城）如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（ ）
A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
【答案】C
3. （2021成都）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（ ）
A. 重力势能转化为动能，动能增加
B. 动能转化为重力势能，动能减小
C. 动能转化为重力势能，重力势能增加
D. 无能量的转化，重力势能和动能不变
【答案】A
4. （2021桂林）高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（ ）
A. 运动的苹果具有动能 B. 高空的苹果没有重力势能
C. 下落过程中苹果的动能减小 D. 下落过程中苹果的重力势能增大
【答案】A
【解析】A．物体由于运动而具有的能叫做动能，所以运动的苹果具有动能，故A正确；
B．物体由于处在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力势能，高空的苹果具有重力势能，故B错误；
CD．苹果下落过程中质量不变，速度越来越快，所以动能增大，高度降低，所以重力势能减小，故CD错误。
故选A。
5.（2021湖州）一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如图所示)，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球( )
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
【答案】C
【解析】解：
A、两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，下落的高度相同，小球的质量相同，则小球的重力势能变化量相同，故A错误；
B、小球在食用油中下落的时间更长，则小球在食用油中的速度小，质量相同，小球在食用油中的动能小，故B错误；
C、小球的质量相同，重力相同，根据P=Wt=Ght=Gv可知，小球在食用油中重力做功慢，故C正确；
D、小球在运动过程中受到液体的阻力，克服阻力做功，机械能会变小，故D错误。
故选：C。
6.（2021呼伦贝尔、兴安盟）小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过 A、B 两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在 B 点的
A.动能等于在 A 点的
B.机械能大于在 A 点的
C.速度比在 A 点的大
D.离地高度比在 A 点的高
【答案】C
7.（2021张家界）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是( )
A. 弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B. 弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C. 下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D. 下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
【答案】D
【解析】解：A、弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变小，人的重力势能减小，人的质量不变，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的机械能是守恒的，保持不变，故A错误；
B、弹性绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动，当弹力等于人的重力时，速度最大，动能最大，故B错误；
C、下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故C错误；
D、下降到最低点时，高度最小，所以人的重力势能最小，此时弹性绳发生的形变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故D正确。
故选：D。
8.（2021十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲
C. F甲=F乙，W甲
【解析】解：(1)在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲=f甲，F乙=f乙；
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲=f乙，所以牵引力F甲=F乙；
(2)因为v=st，v甲
s甲
9. （2021武汉）如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B. 足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C. 足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D. 足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A．运动员在跑步阶段不一定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；
B．足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；
C．足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能增大，故C正确；
D．足球对运动员作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
10.（2021凉山州）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（ ）
A.v1=v2 B.v1＜v2 C.v1＞v2 D.无法比较
【答案】A 【解析】两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同，故选A。
11. （2021泰州）我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（ ）
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
【答案】B
【解析】①研究电流时把它与水流相比，采用是类比法；
②研究磁场时，引入“磁感线”，采用的是模型法；
③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变，采用的是控制变量法；
④研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法，故②④相同，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12.（2021扬州）小明到扬州世园会游玩，下列说法正确的是
A.闻到花香，是因为分子间有引力
B.看到红花，是因为红花吸收了红光
C.水从高处落下形成瀑布，重力势能转化为动能
D.从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了镜面反射
【答案】C
13．（2021济南）关于以下如图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．
如图中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦，说明凸透镜对光有会聚作用
B．
如图中滚摆上下运动过程中达到的最高点越来越低，说明这一过程中能量不守恒
C．
如图中向两张纸的中间吹气时它们会互相靠近，说明气体在流速大的地方压强小
D．
如图中玻璃板上的铁屑有规则分布，说明通电螺线管周围玻璃板平面内存在磁场
【答案】ACD
14．（2021沈阳）以下估测与实际情况相符的是（ ）
A．人正常步行的平均速度是36km/h
B．家用电饭煲正常工作时电流约为4A
C．将一本九年级物理书从地面捡到课桌上对其做功大约20J
D．最适宜的洗澡水的温度大约是60℃
【答案】B。
【解析】解：A、人正常步行的速度在1.1m/s＝1.1×3.6km/h≈4km/h左右。故A不符合实际；
B、家用电饭煲的功率在900W左右，正常工作的电流在I＝＝≈4A左右。故B符合实际；
C、九年级物理书的重力约G＝2.5N，课桌高度约h＝0.8m，将一本九年级物理书从地面捡到课桌上对其做功大约为W＝Gh＝2.5N×0.8m＝2J。故C不符合实际；
D、人的正常体温在37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在40℃左右，不可能达到60℃。故D不符合实际。
15. （2021恩施州）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。
【答案】 (1). 减小压强 (2). 不能 (3). 减小 (4). 电磁波
【解析】[1]着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。
[2]刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。
[3]火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。
[4]地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。
16. （2021内江）如图所示，用20N的水平推力，经过2s时间，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做功为___________J，推力F的功率为___________W。
【答案】 (1). 0 (2). 5
17. （2021贺州）2021年，“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆在火星上，它是通过_______向我们传递信息的；“天问一号”在加速升空的过程中机械能增加_______（选填“增加”或“减少”）。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 增加
【解析】解：电磁波可以在真空中传播，火星车是通过电磁波向我们传递信息的；
“天问一号”在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，故机械能增加。
故答案为：电磁波；增加。
18.（2021达州）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，∠CAB=30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能______ (选填“增大”“减少”“不变”)，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1 ______ F2，P1 ______ P2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】增大 < =
【解析】解：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，AC>BC，∠CAB=30°，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1
故答案为：增大；<；=。
19. （2021吉林）一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，内通过的路程是，它的速度为__________，汽车受到的牵引力为，牵引力做功的功率为__________。
【答案】20 6×104
20.（2021齐齐哈尔）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为100N，则在这段时间(4s～8s)内，木箱受到的推力的功率是______ W，8s～10s内木箱受到的摩擦力是______ N(忽略空气阻力)。
【答案】100 100
【解析】解：
(1)由题知，在4s～8s内，推力F=100N；由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且v=1m/s，
则推力做功的功率：P=Wt=Fst=Fv=100N×1m/s=100W；
(2)由图知，在4s～8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力、摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的摩擦力f=F=100N；
由图可知，木箱在8s～10s内做减速运动，由于压力大小、接触面的粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力的大小不变，还是100N。
故答案为：100；100。
21．（2021丹东）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是 （填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】运动 增大
22.（2021青岛）阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。
登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
¨绕”:探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。
“着”:探测器着陆星球表面的过程。
巡”:探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能_________（选填“最大”或“最小”）。
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是___________。
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断:开伞的瞬间探测器会___________（选填“向上”或“向下”）运动。
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例:___________。
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断:若在火星表面，他最多可以举起___________kg的杠铃。
【答案】最小 匀速直线运动 向下 气垫船 100
23.（2021铁岭、葫芦岛）如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气合，用火柴点然气体。发生爆炸，纸杯被崩起，请回答下问题：
（1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？
（2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度来越小？
【答案】（1）汽油机做功冲程
（2）蹦起的纸杯为什么能继续上升：
①纸杯具有惯性②纸杯具有动能③纸杯的动能转化为重力势能
运动速度越来越小：
①力改变了物体的运动状态
②物体受到了重力的作用
③物体在上升时动能转化为重力势能。
24. （2021荆州）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
【答案】 ①. ②. 40 ③. 3.33
【解析】（1）[1]不计空气阻力，那么机械能守恒，在最低处所具有的机械能为120J，在最高点处的机械能仍然为120J，则此时具有的重力势能为
故最高点的动能为
（2）[2] 足球的射程是
（3）[3] 若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，则水平速度为10m/s，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，水平面的速度仍为10m/s，则速度的大小为m/s ，则此时的动能为
在水平地面时，机械能为
故此时的重力势能为
此时足球距地面的高度是
足球距地面的高度是。
25. （2021福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
【答案】（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J
【解析】解：（1）正常工作时通过的电流是
（2）长方体体积
V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3
装满水时长方体浮力为
F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
对压敏电阻压力
F=200N-5N=195N
此时压敏电阻为14Ω，R0应为
（3）水体积为
水的重力
重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是
答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。
26. （2021陕西）暑假期间，小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。
（1）全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时______；
（2）若该车在某段水平路而上匀速行驶10min，牵引力做功4.8×107 J，此过程中牵引力的功率是多大？（3）到达目的地，他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时，打开车门发现车内温度特别高，无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒下，3~5 min车内温度就能达到40~50℃。通过回看该节目，他获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约500 J。其中能使物体吸热升温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能量的一半。小汽车的有效吸热面积约为8 m2 ，车内空气体积约为2m3，车内空气吸热效率约为50%；
①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的。请你写出理论上1 min 车内空气升高温度的计算过程[ρ空气=1.3kg/m3，c空气=1.0×103J/（kg·℃），结果保留一位小数]；（ ）
②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升措施：______。
【答案】 (1). 大 (2). 8×104J (3). 23.1℃ (4). 车窗留缝，增加气体流动性
【解析】（1）[1]全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时，压力变大，压强变大。
（2）[2] 牵引力的功率是
故此过程中牵引力的功率是。
（3）[3][4]空气吸收的热量为
那么空气升高的温度为
故空气升高的温度为23.1℃；缓解车内气温快速上升的措施，可以增加散热，故车窗留缝，增加气体流动性，带走一部分的热量。
27. （2021贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
【答案】（1）5m/s；（2）100N；（3）500W
【解析】解：
（1）小明的妈妈骑车的时间t＝5min＝300s，路程s＝1500m，
则小明的妈妈骑车的速度：
v＝＝＝5m/s；
（2）自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等。
电瓶车受到地面的摩擦力f＝F牵＝100N；
（3）电瓶车牵引力的功率：
P＝＝＝F牵v＝100N×5m/s＝500W。
答：（1）小明骑车的速度是5m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力为100N；
（3）小明的妈妈骑车的功率是500W。
28.（2021温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
（2）该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时，外油囊中油的体积为多少米3？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）
【答案】（1）2000千米 （2）0.0005米3
29. （2021通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以的恒定功率在平直公路上匀速行驶，用时。
请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为之间。经测量发现，该负压仓的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
【答案】（1）1.08×108J；（2）3×103N；（3）符合标准
【解析】解：（1）救护车的功率：P＝60kW＝6×104W，
救护车行驶的时间：t＝30min＝1800s，
救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W＝Pt＝6×104W×1800s＝1.08×108J；
（2）救护车运动的距离：s＝36km＝3.6×104m，
由W＝Fs可得，牵引力：F＝＝＝3000N；
因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f＝F＝3000N；
（3）负压仓内外气压差：
△p＝＝＝20Pa，
按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10～38Pa之间，而负压仓内外气压差是20Pa，符合标准。
答：（1）救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；
（2）救护车所受的阻力是3000N；
（3）通过计算负压仓内外气压差为20Pa符合标准。
30．（2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
【答案】解：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝＝＝1.25×107kg；
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝100%＝100%＝45%。
答：（1）热值大；无污染；
（2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；
（3）该发动机的效率为45%。
31．（2021盐城）小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，购物车的质量为20kg，g取10N/kg。求：
（1）购物车的重力。
（2）此过程中推力做的功。
（3）推力做功的功率。
【答案】解：（1）购物车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）此过程中推力做的功为：W＝Fs＝30N×20m＝600J；
（3）推力做功的功率为：P＝＝＝15W。
答：（1）购物车的重力为200N；
（2）此过程中推力做的功为600J；
（3）推力做功的功率为15W。
32. （2021北部湾）若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
33.（2021嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______ (选填“左”或“右”)移。
(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作？
【答案】右
【解析】解：(1)弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
(2)已知握力大小F=500N，移动的距离s=6cm=0.06m，完成一个动作做的功：W=Fs=500N×0.06m=30J．
(3)获得的总能量Q=540×103J×10%=5.4×104J，完成一个动作需做功：W=30J，
动作个数：n=QW=5.4×104J30J/个=1800个．
答：(1)向右移；
(2)完成一个握力动作需做功30J；
(3)消耗这些能量需要完成1800个题(2)中的握力动作。
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