（2019-2021）江苏中考物理真题分项汇编专题10 机械能和功

专题10 机械能和功

一．选择题

1．如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（　　）

A．动能减小 B．重力势能增大 

C．动能不变 D．重力势能减小

2．跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动，降落伞打开后开始减速，落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变，若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究，则（　　）

A．加速运动时动能转化为重力势能 

B．减速运动时所受的阻力大于重力 

C．匀速直线运动时机械能保持不变 

D．整个过程中所受的阻力保持不变

3．如图所示，用球形的珠子连成均匀的珠链，把珠链挂在一个水平横杆上，横杆表面光滑，横截面为直角三角形，开始时珠链静止，下列对珠链运动状态的判断正确的是（　　）

A．斜面AB倾斜程度更大，AB面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆顺时针转动 

B．斜面AC上的珠子更多，AC面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆逆时针转动 

C．珠链将保持静止 

D．以上三种情况都有可能

4．2021年5月15日，天问一号者陆巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（　　）

A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源 

B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的 

C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变 

D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小

5．如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（　　）

A．从A点到B点的过程中机械能守恒 

B．在B点时处于平衡状态 

C．在O点时重力势能最大 

D．从A点到O点动能转化为重力势能

6．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图。分析可知，足球（　　）

A．在B点时受力平衡 

B．在A、D两点动能可能相等 

C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变 

D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化

7．如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放。在物块P下落到地面的过程中，P，Q间细线拉力大小为F，（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（　　）

A．钩码落地前F＝3mg，Q的机械能增大 

B．钩码落地前F＜3mg，Q的机械能增大 

C．钩码落地后F＝2mg，P的机械能不变 

D．钩码落地后F＞2mg，P的机械能减小

8．在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（　　）

A．速度先增大后不变 B．速度先增大后减小 

C．动能转化为重力势能 D．机械能先增大后减小

9．如图所示，小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（　　）

A．通过最低点时的动能为零 

B．下降过程中的动能不变 

C．到达最高点的重力势能最大 

D．上升过程中的重力势能减小

10．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）

A．球在B、C两点的动能相等 

B．球在A、D两点的机械能相等 

C．球从B点到O点的过程中机械能减少 

D．球从O点到C点的过程中重力势能减少

11．如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（　　）

A．向上爬竿过程中动能转化为重力势能 

B．下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变 

C．向上爬竿时受到的摩擦力方向向上 

D．下滑时间短的那次速度大，重力做的功多

12．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（　　）

A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大 

C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大

13．在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法正确的是（　　）

A．皮球对纸的最大压力相等 

B．皮球刚到达纸面时的速度相等 

C．皮球刚到达纸面时的动能相等 

D．皮球获得的最大弹性势能不等

14．北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的（　　）

A．动能不变，重力势能不变 

B．动能不变，重力势能变大 

C．动能变大，重力势能不变 

D．动能变大，重力势能变大

15．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）

A．运动至最高点时，受平衡力作用 

B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 

C．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小 

D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能

16．我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是（　　）

A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．风能

17．如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误的是（　　）

A．小球从A处到B处重力势能增大 

B．小球从B处到C处动能增大 

C．小球在B处比D处重力势能大 

D．小球在A、C、E三处机械能总量相等

二．填空题

18．在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，目的是探究重力势能大小与 　   　的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑 　   　（填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。

19．如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中 　    　能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度 　    　（填“变大”“变小”或“不变”），原因是小球受到粗糙水平面对它的 　    　力。

20．在汽车行业，“热融紧固”技术得到广泛应用，如图所示，①利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材；②螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部 　   　（物态变化名）变软，螺钉尖端仍然坚硬，摩擦生热的能量转化方式与四冲程汽油机的 　   　冲程相同；③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部 　   　（物质变化名）牢牢套住螺钉，利用该技术，铜螺钉可以拧如表格中 　   　物质制作的板材。

21．用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。

（1）实验时用木块被撞击后移动的 　   　来反映小车动能大小。

（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 　   　（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的 　   　有关。

22．人骑电动自行车下坡时重力势能　   　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能　   　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过　   　的方式改变刹车片的内能。

23．如图所示，某同学站在电梯内的测力计上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能　   　，机械能　   　（上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，测力计的示数比该同学的所受重力　   　。

24．利用如图所示的滑轮组，小明在50s内将重450N的物体匀速吊起10m高，已知动滑轮重50N，不计绳重及摩擦，绳端处拉力F做功的功率为　    　W，滑轮组的机械效率为　    　。

25．如图所示，把托板盖在支座上，将小钢球放在托板上，对准支座的正上方，压住底座，向后弯曲弹性片，松手后弹性片快速打击托板，弹性片的弹性势能转化为托板的　 　能，托板飞出。小钢球由于具有　 　，恰好落在支座内。

26．如图所示，物体重210N，动滑轮重25N．工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是　    　J，拉力的功率是　    　W，滑轮的机械效率是　    　，克服动滑轮重所做的额外功占总功的　    　%。

27．自动感应门俯视图如图所示：当有物体进入半径为2m的虚线圆（圆心处为O）内时，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为0.1m/s，感应门在物体离开虚线圆后关闭，在水平地面上，人用100N的水平推力F推动宽D＝40cm的货物，使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门，此过程中货物受到的摩擦力大小为　    　N，从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力F做的功为　    　J；为能安全通过该感应门，货物运动的速度应不超过　    　m/s。

28．2月22日，一架ARJ21飞机从上海起飞，在内蒙古顺利降落，标志着国产喷气客机开启商业运营新征程，在空中飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方　 　，飞机外壳与空气摩擦，温度升高。这是通过　 　的方式增加内能，降落时，在逐渐靠近地面过程中飞机的重力势能　 　。

29．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图（A为小球，B为木块）。在探究小球动能大小与速度的关系时，应保持小球的　   　不变。本实验是通过木块B　   　来反映小球动能的大小。

30．如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的　   　势能。增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的　   　越大，它的弹性势能越大。

31．会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为　 　能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了　 　能。如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高。

32．小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功　    　J，购物车的重力做功　    　J；一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量　    　（选填“增加”、“减少”或“保持不变”）。

33．如图为一辆正在匀速行驶喷射水雾的环保车，它的动能　   　（选填“增大”、“减小”或“不变”），水雾喷出后一会儿就消失了，其中发生的物态变化是　   　，此过程需要　   　热。

三．实验探究题

34．篮球运动员传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中，小明觉得好奇：篮球击地面后，反弹方向与哪些因素有关呢？与同学讨论后，他们觉得可以用弹性小球代替篮球，对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究，并提出了三种猜想。

猜想1：与小球撞击地面前是否旋转有关；

猜想2：与小球撞击地面时的入射方向有关；

猜想3：与地面的粗糙程度有关。

（1）对于猜想1，联想到旋转的乒乓球打到球台后，反弹的路线发生明显变化，由此判断猜想1是 　   　的。

（2）为验证猜想2和3，同学们设计了如图甲所示的装置，每次都让弹性小球从压缩了相同长度的弹簧的下端，由静止弹出并撞击地面，分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α，测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，记录数据如表。

①对猜想2，分析数据可得β与α的定性关系是：　   　，说明该猜想是正确的。

②对猜想3，小虎认为：表中α一定时，各次测得的β不等，这是由测量误差引起的，所以猜想3是错误的。同学们不赞成小虎的观点，理由是 　   　。

（3）用每隔s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片，如图乙所示。

①用毫米刻度尺测出图乙中小球在O、D两位置时球心间距为 　   　cm；小球上标有“直径4cm”字样，请估测小球从O运动至D的平均速度为 　   　m/s。

②小球是从图乙中的 　   　（选填“A”、“B”或“C”）位置开始入射的。

（4）同学们分析：当α一定时，地面越光滑，β值与α越接近，由此推理，如果地面没有摩擦，则β与α应相等，请写出一个用此思想方法研究问题的实例 　   　。

35．小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。

（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 　   　（小桌/重物）的重力势能大小。

（2）由实验步骤 　   　和 　   　，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。

（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 　   　（正确/错误），理由是 　   　。

36．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。

（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和　 　（选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与　 　的关系。

（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越　 　，木块被碰撞后在木板上　 　。

（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究　 　对物体运动的影响。为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是：　 　。

37．在探究“阻力对物体运动的影响”时，让小车从斜面相同高度由静止滑下，在三个不同的水平面上运动情况如图所示。

（1）实验中让小车从相同高度滑下，是为了使小车在水平面上开始运动时的速度大小　   　，本实验中的“阻力”主要是指小车受到的　   　。

（2）分析图中运动情况可知：小车受到阻力越小，小车运动的路程　   　。

（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究“速度对动能大小的影响”，可将小车从斜面的　   　高度由静止滑下，比较小车在　   　（选填“相同”或“不同”）水平面上滑行的距离即可。

四．计算题

38．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。

39．“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能，仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。在平直公路上某次运营过程简化为图示三个阶段：

阶段一：公交车充满电后，从起始站加速运动至A处时速度达到54km/h，此阶段电容释放的电能为E1＝1.5×106J，其中80%转化为车的动能。

阶段二：公交车从A处开始以54km/h的速度匀速行驶100s后到达B处，此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶。公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。

阶段三：公交车从B处开始刹车，最后停在终点站。

（1）求公交车运动至A处时的动能E2。

（2）在公交车匀速行驶的过程中，求电容释放的电能E3。

（3）在进站刹车过程中，若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中。

①求进站刹车过程中回收的电能E4。

②到达终点站后，要将电容充满电，求需要充入的电能E5。

五．综合能力题

40．阅读短文，回答问题。

地铁

南通即将进入地铁时代。乘坐地铁需文明出行、确保安全。地铁站的站台上标有黄色警戒线；乘客应留意车厢内红、绿色的线路指示灯。手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小；手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作。

图甲为另一种安检仪的原理模型，固定的矩形虚线区域内存在方向竖直向上的磁场，宽度为0.6m。边长0.2m的正方形金属线圈abcd放在水平传送带上，可随传送带一起以速度v匀速运动。线圈进、出磁场过程中会产生电流，从而线圈会受到大小随线圈速度增大而增大、方向水平的磁场力作用，因此线圈与传送带间也存在摩擦力；运动过程中线圈整体处于磁场中时，线圈中无电流产生。在线圈与传送带间无相对滑动时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率P与对应的速度v的数据如表。

（1）候车时乘客越过黄色警戒线会有危险，那是因为流体的流速越大，压强越　 　；有乘客手捧鲜花进入车厢，所有乘客都闻到了花香，这是因为分子在　 　。

（2）下列说法中，正确的是　 　。

A．手持式安检仪也能检测出酒精等易燃违禁物品

B．通过手持式安检仪报警声的音调可判断金属物大小

C．站立的乘客拉住扶手是为了避免受惯性作用造成伤害

D．佩戴紫色眼镜的乘客也能准确辨别出线路指示灯的颜色

（3）手持式安检仪正常工作时的电流为　 　mA；电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为　 　h。

（4）分析表中数据，当传送带速度为0.5m/s时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率P＝　 　W；线圈进入磁场时受到的摩擦力f与传送带匀速运动的速度v的变化关系如图乙所示，则当v＞　 　m/s时线圈将在传送带上滑动。

（5）设传送带的速度保持0.2m/s不变。已知线圈的bc边进入磁场时，bc边受到的磁场力方向水平向左，当bc边出磁场时，由于ad边受到磁场力作用，线圈会受到方向水平向　 　（选填“左”或“右”）的摩擦力的作用；将多个与图甲中相同的线圈每隔相同时间△t从传送带的左端逐一释放，释放后线圈即与传送带保持0.2m/s的速度一起运动。则△t＝　 　s时，一段时间后，传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。

专题10 机械能和功

一．选择题

1．如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（　　）

A．动能减小 B．重力势能增大 

C．动能不变 D．重力势能减小

【分析】（1）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。

（2）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。

【解析】解：滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大。

故选：D。

【点睛】掌握动能大小、重力势能大小、弹性势能大小的影响因素。根据影响因素，能判断动能、重力势能、弹性势能的大小变化。

2．跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动，降落伞打开后开始减速，落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变，若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究，则（　　）

A．加速运动时动能转化为重力势能 

B．减速运动时所受的阻力大于重力 

C．匀速直线运动时机械能保持不变 

D．整个过程中所受的阻力保持不变

【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、高度有关；动能的大小与质量、速度有关；机械能为动能和势能的和；

（2）对于运动的物体来说：当阻力小于动力时，物体做加速运动，若阻力等于动力时，物体做匀速运动；当阻力大于动力时，物体做减速运动。

【解析】解：

A、加速运动时，整体的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，不动能转化为重力势能，故A错误；

B、减速运动时合力的方向是向上的，所受的阻力大于重力，故B正确；

C、匀速直线运动时，整体的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度不变，动能不变，机械能为动能和势能的和，所以机械能保持减小，故C错误；

D、加速运动时，合力的方向向下，阻力小于装备的总重力；匀速直线运动时，阻力等于装备的总重力；减速运动时阻力大于重力，所以阻力是变化的，故D错误。

故选：B。

【点睛】该题考查了动能、重力势能和机械能大小的影响因素、物体运动状态的理解，是一道综合题。

3．如图所示，用球形的珠子连成均匀的珠链，把珠链挂在一个水平横杆上，横杆表面光滑，横截面为直角三角形，开始时珠链静止，下列对珠链运动状态的判断正确的是（　　）

A．斜面AB倾斜程度更大，AB面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆顺时针转动 

B．斜面AC上的珠子更多，AC面上的珠子将沿斜面下滑，拉动整个珠链绕横杆逆时针转动 

C．珠链将保持静止 

D．以上三种情况都有可能

【分析】根据珠子的受力情况分析其是否会运动。

【解析】解：根据题意可知，珠链处于静止状态，整体受到的合力为0，在不受到外力的作用下，珠链的运动状态不会改变，将保持静止状态。

故选：C。

【点睛】本题考查了力与运动的关系、运动状态的判定，属于基础题。

4．2021年5月15日，天问一号者陆巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（　　）

A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源 

B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的 

C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变 

D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小

【分析】（1）使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源。

（2）真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播。

（3）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；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。

【解析】解：A、太阳能可以在自然界源源不断地从自然界中获得，是可再生能源，故A错误；

B、环绕器是通过电磁波将信息传回地面控制中心，故B错误；

CD、巡视器减速着落时，质量不变，速度变小，高度减小，故其动能减小，重力势能减小，机械能等于动能和势能之和，即机械能减少，故C错误，D正确；

故选：D。

【点睛】本题借助天问一号考查了对能源的分类、信息的传递、影响动能和势能的因素等知识的应用，难度不大。

5．如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（　　）

A．从A点到B点的过程中机械能守恒 

B．在B点时处于平衡状态 

C．在O点时重力势能最大 

D．从A点到O点动能转化为重力势能

【分析】（1）A、B两点等高，说明摆球从A点到B点的过程中机械能守恒；

（2）对摆球在B点时进行受力分析，然后根据二力平衡条件判断其是否受到平衡力的作用，再根据物体受到平衡力作用时能保持平衡状态做出判断；

（3）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；

（4）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。

【解析】解：A、A、B两点等高，说明摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失，即从A点到B点的过程中机械能守恒，故A正确；

B、当小球摆至B点时，摆球只受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力作用，这两个力没有作用在同一直线上，不是平衡力，所以在B点时摆球受力不平衡，不是平衡状态，故B错误；

C、由图可知，摆球在O点时高度最低，则重力势能最小，故C错误；

D、摆球从A点到O点质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减少，动能增多，重力势能转化为动能，故D错误。

故选：A。

【点睛】此题考查动能和势能的转化与守恒、平衡状态的判断，掌握动能、重力势能的影响因素是解答此题的关键。

6．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图。分析可知，足球（　　）

A．在B点时受力平衡 

B．在A、D两点动能可能相等 

C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变 

D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化

【分析】图中小球的高度越来越小，即说明有机械能的损失；重力势能大小的影响因素：质量、被举起的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能包括动能和势能，据此判断动能和势能的变化。

【解析】解：A、在B点时，小球既不是静止，也不是匀速直线运动状态，不是平衡状态，所以受力不平衡，故A错误；

B、图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和。D点比A点低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确；

C、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故C错误；

D、在运动过程中，其机械能在减小，因此不只存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故D错误。

故选：B。

【点睛】本题中，首先确定机械能是减小的，再根据机械能包括动能和势能，并根据它们的不同影响因素做出分析与判断。

7．如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放。在物块P下落到地面的过程中，P，Q间细线拉力大小为F，（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（　　）

A．钩码落地前F＝3mg，Q的机械能增大 

B．钩码落地前F＜3mg，Q的机械能增大 

C．钩码落地后F＝2mg，P的机械能不变 

D．钩码落地后F＞2mg，P的机械能减小

【分析】（1）机械能＝动能+势能。

（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。

（3）重力势能大小的影响因素：质量、物体被举的高度。质量越大，被举的越高，重力势能越大。

（4）力与运动的关系：物体在平衡力的作用下，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

【解析】解：（1）钩码落地前，物体P及钩码下落速度越来越快，故F＜3mg；物体Q则上升越来越快，机械能增大。故A不正确、B正确。

（2）钩码落地后，因物体P、Q的重力大小都为2mg，则物体P、Q都做匀速直线运动且F＝2mg；因为惯性物体依然保持原来的运动状态，物体P动能不变，势能减小，机械能减小；物体Q动能不变，势能增大，机械能增大。故：C、D不正确。

故选：B。

【点睛】（1）掌握动能、重力势能的影响因素。（2）能判断机械能的变化。（3）掌握力和运动的关系。本题综合性较大，难度较大。

8．在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（　　）

A．速度先增大后不变 B．速度先增大后减小 

C．动能转化为重力势能 D．机械能先增大后减小

【分析】纸锥开始下落时，重力大于阻力，纸锥向下做加速运动；随着阻力的增大，当阻力等于重力时，纸锥受力平衡，做匀速直线运动。

【解析】解：由题意，纸锥下落过程中受到空气阻力随下落速度的增大而增大。由于受到阻力作用，纸锥的机械能减小；纸锥开始下落时，重力大于空气的阻力，加速下落，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能和内能；随阻力逐渐增大，当增大到等于其重力时，匀速竖直下落。所以纸锥的速度先增大后不变。故A正确、BCD错误。

故选：A。

【点睛】本题考查了物体运动状态的判定，明确阻力的变化是解题的关键。

9．如图所示，小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（　　）

A．通过最低点时的动能为零 

B．下降过程中的动能不变 

C．到达最高点的重力势能最大 

D．上升过程中的重力势能减小

【分析】（1）影响动能的因素是质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；

（2）影响重力势能的因素是质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。

【解析】解：

A、人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；

B、下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；

C、到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；

D、上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。

故选：C。

【点睛】本题考查了动能与重力势能的转化与守恒，动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关。

10．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）

A．球在B、C两点的动能相等 

B．球在A、D两点的机械能相等 

C．球从B点到O点的过程中机械能减少 

D．球从O点到C点的过程中重力势能减少

【分析】（1）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。

（2）影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。

（3）机械能是动能和重力势能的和，在秋千运动的过程中，克服空气阻力做功，所以机械能不守恒。

【解析】解：由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；

A、球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；

B、由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；

C、球从B点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；

D、球从O点到C点的过程中，高度增加，重力势能变大，故D错误。

故选：C。

【点睛】掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。

11．如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（　　）

A．向上爬竿过程中动能转化为重力势能 

B．下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变 

C．向上爬竿时受到的摩擦力方向向上 

D．下滑时间短的那次速度大，重力做的功多

【分析】（1）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；

（2）根据同学的运动状态判定摩擦力的大小变化；

（3）摩擦力总是与物体相对运动的方向相反；

（4）根据W＝Gh分析做功的大小。

【解析】解：

A、向上爬竿过程中，人具有动能，高度增大，重力势能变大；重力势能变大是由于人对外做功，不是动能转化为重力势能，故A错误；

B、从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，说明人运动的速度是变化的，在竖直方向上人受到重力和摩擦力的作用，这两个力不一定是平衡力，所以摩擦力可能变化的，故B错误；

C、向上爬竿时，人的手给竿一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，则竿会给人的手一个向上的力，即摩擦力，所以受到的摩擦力方向向上，故C正确；

D、由于下滑的高度相同，根据W＝Gh可知，所做的功是相同的，故D错误。

故选：C。

【点睛】本题考查了摩擦力、动能和势能的改变、功的大小的判定，难度不大，要掌握。

12．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（　　）

A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大 

C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大

【分析】先根据W＝Gh比较两次爬楼做的功，又已知所用时间关系，然后根据P＝比较出两次爬楼功率的大小关系。

【解析】解：

由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次所做的功相同，故AC错误；

两次所做的功相同，由P＝可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。

故选：B。

【点睛】本题考查了功率计算公式的应用，关键是根据W＝Gh比较出两次做功的多少。

13．在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法正确的是（　　）

A．皮球对纸的最大压力相等 

B．皮球刚到达纸面时的速度相等 

C．皮球刚到达纸面时的动能相等 

D．皮球获得的最大弹性势能不等

【分析】皮球从高空落下是重力势能转化为动能，落到地面时发生弹性形变，动能转化为弹性势能，形变越明显，说明皮球的弹性势能越大，据此分析。

【解析】解：A、由图可知，黑色圆斑B比较大，而力的大小影响力的作用效果，力越大作用效果越明显形变量越大，可知从B处落下的皮球对纸的最大压力较大，故A错误；

BCD、皮球从不同的高度落下时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此过程是动能转化为弹性势能，由图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即B所处的高度较高；可知从B处落下的皮球刚到达纸面时的速度较大，此时动能也较大，故BC错误；D正确。

故选：D。

【点睛】本题综合考查了重力势能的影响因素、动能与势能的转化、弹性势能的影响因素的多个机械能的相关知识点，知识点本身难度较低，但多个知识点综合在一起，对学生的思维能力就有较高的要求。

14．北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的（　　）

A．动能不变，重力势能不变 

B．动能不变，重力势能变大 

C．动能变大，重力势能不变 

D．动能变大，重力势能变大

【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和高度，据此分析即可解答。

【解析】解：电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车的总质量变大，速度和高度不变，则动能和重力势能均变大。

故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点睛】本题考查了影响动能和势能的大小变化，分析好扫地车工作时速度、质量和高度的变化是关键。

15．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）

A．运动至最高点时，受平衡力作用 

B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 

C．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小 

D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能

【分析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态，受平衡力作用。

（2）根据小球被释放后的运动状态判断重力和弹力的大小；

（3）从A点向上运动过程中，分小球到达O点前和离开O点后两个阶段分析讨论；

（4）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。

【解析】解：A、不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A错误；

B、小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B错误；

C、不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故C正确；

D、从O点向上运动过程中，小球的质量不变，速度变小，同时高度升高，故动能减小，重力势能增加，所以动能转化为重力势能。故D错误。

故选：C。

【点睛】此题通过一个场景，考查学生对动能和势能的转化与守恒、平衡状态的判断、力与运动的关系等，综合性强，属于中考常考题型，有一定难度。

16．我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是（　　）

A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．风能

【分析】“光充储”电动汽车充电站利用太阳能发电板供电时，消耗了太阳能，得到了电能，据此分析。

【解析】解：

“光充储”电动汽车充电站，利用太阳能发电板将太阳能转化为电能，蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来，故C符合题意。

故选：C。

【点睛】本题主要考查了太阳能的利用，仔细分析题目不难做出。

17．如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误的是（　　）

A．小球从A处到B处重力势能增大 

B．小球从B处到C处动能增大 

C．小球在B处比D处重力势能大 

D．小球在A、C、E三处机械能总量相等

【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。

（2）重力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。

（3）判断机械能的变化可以从机械能是否守恒判断。

【解析】解：

A、小球从A处到B处，小球的质量不变，高度增加，重力势能增大，故A说法正确。

B、小球从B处到C处，小球的质量不变，速度增大，动能增大，故B说法正确。

C、B处和D处相比，小球的质量不变，B处高度大，则B处重力势能大，故C说法正确。

D、小球在运动过程中，小球和空气之间存在摩擦，机械能转化为内能，所以在A处机械能最大，E处机械能最小，故D说法错误。

故选：D。

【点睛】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。

二．填空题

18．在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，目的是探究重力势能大小与 　高度　的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑 　   　（填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。

【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大。

【解析】解：同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系；

由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。

故答案为：高度；B。

【点睛】解答本题注意所用的研究方法：控制变量法，转换法；掌握重力势能与弹性势能的影响因素以及重力势能、动能、弹性势能的转化情况。

19．如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中 　重力势　能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度 　变小　（填“变大”“变小”或“不变”），原因是小球受到粗糙水平面对它的 　摩擦　力。

【分析】克服摩擦做功，机械能转化为内能；动能的大小与速度、质量有关；力可以改变物体的运动状态。

【解析】解：小球从斜面上由静止滚下，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；

在粗糙水平面滚动的过程中，小球由于受到摩擦力的作用，速度越来越小。

故答案为：重力势；变小；摩擦。

【点睛】本题考查了机械能的转化、力的作用效果，属于基础题。

20．在汽车行业，“热融紧固”技术得到广泛应用，如图所示，①利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材；②螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部 　熔化　（物态变化名）变软，螺钉尖端仍然坚硬，摩擦生热的能量转化方式与四冲程汽油机的 　压缩　冲程相同；③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部 　凝固　（物质变化名）牢牢套住螺钉，利用该技术，铜螺钉可以拧如表格中 　铝　物质制作的板材。

【分析】（1）物质由固态变为液态叫做熔化；改变内能的方法有两种：做功和热传递；内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能；

（2）物质由液态变为固态叫做凝固；

（3）根据铜、铁、铝的熔点分析。

【解析】解：②螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部会熔化为液态；摩擦生热的能量转化方式是通过做功的方式使机械能转化为内能；内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，所以内燃机的压缩冲程的能量转化相同；

③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部的温度变低，由液态变为凝固为固态，牢牢套住螺钉；

④由表格中的数据可知，铜的熔点为1083℃，而铁的熔点要高于铜的熔点，铝的熔点低于铜的熔点，所以铜螺钉不能拧铁物质制作的板材，可以拧铝物质制作的板材。

故答案为：熔化；压缩；凝固；铝。

【点睛】本题考查了物态变化、改变内能的方法、内燃机工作过程中能量的转化，难度不大。

21．用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。

（1）实验时用木块被撞击后移动的 　距离　来反映小车动能大小。

（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 　相等　（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的 　质量　有关。

【分析】（1）掌握转换法在实验中的应用，实验通过木块被小车推动的距离来体现小车具有的动能；

（2）小车从光滑斜面的同一高度滑下时，不同质量的物体到水平面时的速度相同；

物体动能的大小与质量和速度有关。

【解析】解：（1）实验中通过观察木块被推动的距离来比较动能大小的，这用到了转换法；

（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小相等，装有钩码的小车质量大，动能大，做功多，将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的质量有关。

故答案为：（1）距离；（2）相等；质量。

【点睛】此题探究动能的大小与哪些因素有关的实验，考查了转换法和控制变量法在实验中的应用，其中注意学习控制变量和改变变量的方法。

22．人骑电动自行车下坡时重力势能　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能　不变　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过　做功　的方式改变刹车片的内能。

【分析】（1）重力势能大小跟质量、被举的高度有关。被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。

（2）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。

机械能等于动能和势能之和。

（3）改变物体内能的方法：做功和热传递。

【解析】解：（1）人骑电动自行车下坡时，人和车的质量不变，高度减小，重力势能减小。

（2）到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，人和车没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能等于动能和重力势能之和，在水平路面上行驶时，人和车质量不变，速度不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，故动能和重力势能之和不变，机械能不变。

（3）刹车时车轮和刹车片摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能。

故答案为：减小；不变；做功。

【点睛】本题通过人骑电动车考查了重力势能、动能、机械能的变化，还考查了改变物体内能的方式等，体现了生活处处皆物理。

23．如图所示，某同学站在电梯内的测力计上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能　减小　，机械能　减小　（上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，测力计的示数比该同学的所受重力　大　。

【分析】动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与高度和质量有关；机械能为动能和势能的和；根据人的运动状态判定其受力情况。

【解析】解：电梯向下匀速运动的过程中，该同学的质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度减小，重力势能减小，所以机械能减小；

电梯减速停靠一楼的过程中，人会向下做减速运动，则人所受的合力是向上的，而人受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，所以支持力大于重力，可得测力计的示数比该同学所受重力大。

故答案为：减小；减小；大。

【点睛】本题考查了影响机械能大小的因素、物体运动状态的判定和受力分析，难度不大，要掌握。

24．利用如图所示的滑轮组，小明在50s内将重450N的物体匀速吊起10m高，已知动滑轮重50N，不计绳重及摩擦，绳端处拉力F做功的功率为　100　W，滑轮组的机械效率为　90%　。

【分析】（1）由图可知，n＝2，拉力端端移动的距离s＝nh，利用W＝Fs求小明做的总功；利用P＝求拉力做功的功率；

（2）知道物重、升高的高度，利用W＝Gh求小明做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。

【解析】解：

（1）由图可知，n＝2，不计绳重及摩擦，拉力：

F＝（G+G动）＝×（450N+50N）＝250N，

由图可知，n＝2，拉力端端移动的距离：

s＝nh＝2×10m＝20m，

小明做的总功：

W总＝Fs＝250N×20m＝5000J，

拉力做功功率：

P＝＝＝100W；

（2）小明做的有用功：

W有用＝Gh＝450N×10m＝4500J，

滑轮组的机械效率：

η＝＝×100%＝90%。

故答案为：100；90%。

【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，从图中确定承担物重的绳子股数、利用好s＝nh是关键。

25．如图所示，把托板盖在支座上，将小钢球放在托板上，对准支座的正上方，压住底座，向后弯曲弹性片，松手后弹性片快速打击托板，弹性片的弹性势能转化为托板的　动　能，托板飞出。小钢球由于具有　惯性　，恰好落在支座内。

【分析】弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关；动能的大小与物体的质量和速度有关；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都有惯性。

【解析】解：

向后弯曲弹性片，弹性片发生了弹性形变，具有弹性势能；松手后弹性片快速打击托板，托板的速度增大、动能增大，则该过程中弹性片的弹性势能转化为托板的动能；

托板飞出时，由于小钢球具有惯性，仍然会保持原来的静止状态，则小钢球在重力作用下会向下运动，恰好落在支座内。

故答案为：动；惯性。

【点睛】本题考查了势能和动能的转化、惯性现象，属于基础知识。

26．如图所示，物体重210N，动滑轮重25N．工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是　630　J，拉力的功率是　75　W，滑轮的机械效率是　84%　，克服动滑轮重所做的额外功占总功的　10　%。

【分析】（1）利用W＝Gh求拉力做的有用功；

（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用P＝求拉力做功的功率；

（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；

（4）利用W＝Gh求提升动滑轮做的额外功，进而求出克服动滑轮重所做的额外功占总功的百分比。

【解析】解：

（1）拉力做的有用功：

W有用＝Gh＝210N×3m＝630J；

（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，

拉力做的总功：

W总＝Fs＝125N×6m＝750J，

拉力做功的功率：

P＝＝＝75W；

（3）滑轮组的机械效率：

η＝＝×100%＝84%；

（4）提升动滑轮做的额外功：

W额1＝G动h＝25N×3m＝75J，

＝×100%＝10%，

即：克服动滑轮重所做的额外功占总功的10%。

故答案为：630；75；84%；10。

【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功、功率、机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的含义是关键。

27．自动感应门俯视图如图所示：当有物体进入半径为2m的虚线圆（圆心处为O）内时，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为0.1m/s，感应门在物体离开虚线圆后关闭，在水平地面上，人用100N的水平推力F推动宽D＝40cm的货物，使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门，此过程中货物受到的摩擦力大小为　100　N，从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力F做的功为　200　J；为能安全通过该感应门，货物运动的速度应不超过　1　m/s。

【分析】（1）物体在平衡力的作用下，总能保持静止或匀速直线运动，据此解题；

（2）从门开启到货物被推至门处，货物运动了2m，由W＝Fs解题；

（3）由题可知，要使货物安全通过感应门，则货物到感应门处时，感应门打开的宽度至少为40cm，其运动的时间和物体的运动时间相同，由速度公式解题。

【解析】解：（1）由题可知，人用100N的水平推力F推动宽D＝40cm的货物使其匀速通过，因而所受的摩擦力与推力为一对平衡力，即：

货物受到的摩擦力：f＝F＝100N；

（2）由题可知，F＝100N，在F的作用下货物运动了2m，

所做的功：W＝Fs＝100N×2m＝200J；

（3）由题可知，货物的宽度为D＝40cm，感应门打开的宽度至少为40cm，可知每扇运动的距离为s1＝0.2m，

感应门运动的时间：t1＝＝＝2s

物体的运动时间：t2＝t1＝2s

货物的运动速度：v2＝＝＝1m/s。

故答案为：100；200；1。

【点睛】本题考查的是速度的一般运算，基础性强，难度不大。

28．2月22日，一架ARJ21飞机从上海起飞，在内蒙古顺利降落，标志着国产喷气客机开启商业运营新征程，在空中飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方　小　，飞机外壳与空气摩擦，温度升高。这是通过　做功　的方式增加内能，降落时，在逐渐靠近地面过程中飞机的重力势能　减小　。

【分析】（1）根据流体流速越大压强越小判断机翼上下的压强；

（2）改变物体内能的方法有两个：做功和热传递；

（3）重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。

【解析】解：

（1）机翼的形状是上凸下平的，则机翼上方的空气流速比下方的空气流速大，根据流体流速越大、压强越小，所以机翼上方所受空气的压强小于下方所受的空气压强，飞机会受到空气向上的升力作用；

（2）飞机外壳与空气摩擦，温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。

（3）飞机降落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小。

故答案为：小；做功；减小。

【点睛】此题考查流体压强与流速的关系、做功改变物体的内能、重力势能的影响因素等多个知识点，是一道综合性较强的题目。

29．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图（A为小球，B为木块）。在探究小球动能大小与速度的关系时，应保持小球的　质量　不变。本实验是通过木块B　被推动的距离大小　来反映小球动能的大小。

【分析】小球动能的大小跟质量和速度有关，研究动能大小与这两个因素关系时，要用控制变量法，小球动能的大小通过它能够对外做功的多少来体现；

【解析】解：在探究小球动能大小与速度的关系时，根据控制变量法的操作原则，应当保持小球的质量不变，本实验是通过木块B被撞击后前进的距离来反映小球动能大小的；

故答案为：质量；被推动的距离大小。

【点睛】本题考查影响物体动能大小的影响因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。

30．如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的　重力　势能。增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的　弹性形变程度　越大，它的弹性势能越大。

【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。弹性势能的影响因素是物体弹性形变的程度。

【解析】解：

松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的重力势能。

增加钢锯条被下压的距离，钢锯条形变更大，发现棋子被弹起的高度增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大。

故答案为：重力；弹性形变程度。

【点睛】本题主要考查了弹性势能与重力势能、动能之间的转化，了解各自的影响因素是判断的关键。

31．会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为　动　能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了　机械（重力势）　能。如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高。

【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。动能与势能统称为机械能。

【解析】解：

由题意可知，当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，可以获得更大的速度，将更多的重力势能转化为动能；

而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，此时高度增加，重力势能增大，从而增加了机械（重力势）能。

故答案为：动；机械（重力势）。

【点睛】本题主要考查了荡秋千过程中势能与动能之间的转化，了解各自的影响因素是判断的关键。

32．小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功　200　J，购物车的重力做功　0　J；一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量　减少　（选填“增加”、“减少”或“保持不变”）。

【分析】（1）知道推力和在推力方向上移动距离，利用W＝Fs求推力做的功；

（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；据此确定重力是否做功；

（3）机械能包括都能和势能。动能与物体质量和运动速度有关；重力势能与物体质量和高度有关。

【解析】解：（1）推力对购物车做功W＝Fs＝20N×10m＝200J，

（2）购物车在水平地面上移动4m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；

（3）皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。

故答案为：200；0；减少。

【点睛】本题考查了功和功率的计算以及做功的两个必要因素，根据做功的两个必要因素确定重力是否做功是本题的关键，易错点！

33．如图为一辆正在匀速行驶喷射水雾的环保车，它的动能　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”），水雾喷出后一会儿就消失了，其中发生的物态变化是　汽化　，此过程需要　吸　热。

【分析】根据影响动能和势能的因素判断其变化，得出机械能的变化；

由液态变为气态的过程为汽化。

【解析】解：水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水，速度不变，质量减小，所以动能减小，则机械能减小；

水雾喷出后一会儿就消失了，是由于水吸热后汽化变为水蒸气了。

故答案为：减小；汽化；吸。

【点睛】本题考查了机械能的大小判断及汽化现象，关键掌握影响动能、势能大小的因素及六种物态变化。

三．实验探究题

34．篮球运动员传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中，小明觉得好奇：篮球击地面后，反弹方向与哪些因素有关呢？与同学讨论后，他们觉得可以用弹性小球代替篮球，对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究，并提出了三种猜想。

猜想1：与小球撞击地面前是否旋转有关；

猜想2：与小球撞击地面时的入射方向有关；

猜想3：与地面的粗糙程度有关。

（1）对于猜想1，联想到旋转的乒乓球打到球台后，反弹的路线发生明显变化，由此判断猜想1是 　正确　的。

（2）为验证猜想2和3，同学们设计了如图甲所示的装置，每次都让弹性小球从压缩了相同长度的弹簧的下端，由静止弹出并撞击地面，分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α，测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，记录数据如表。

①对猜想2，分析数据可得β与α的定性关系是：　当地面的粗糙程度一定时，小球的入射方向与地面的夹角α越大，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大　，说明该猜想是正确的。

②对猜想3，小虎认为：表中α一定时，各次测得的β不等，这是由测量误差引起的，所以猜想3是错误的。同学们不赞成小虎的观点，理由是 　如果是由误差引起的，则不管地面的粗糙程度如何变化，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小，但分析表中数据发现，当小球的入射方向与地面的夹角a一定时，接触面越粗糙，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大，说明β是受接触面粗程度的影响，而不是误差造成的　。

（3）用每隔s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片，如图乙所示。

①用毫米刻度尺测出图乙中小球在O、D两位置时球心间距为 　3.20　cm；小球上标有“直径4cm”字样，请估测小球从O运动至D的平均速度为 　3.2　m/s。

②小球是从图乙中的 　C　（选填“A”、“B”或“C”）位置开始入射的。

（4）同学们分析：当α一定时，地面越光滑，β值与α越接近，由此推理，如果地面没有摩擦，则β与α应相等，请写出一个用此思想方法研究问题的实例 　探究阻力对物体运动的影响　。

【分析】（1）根据旋转的乒乓球打到球台后，反弹的路线发生明显变化，说明小球撞击水平地面后的反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关，由此判断猜想1是正确的；

（2）根据相同点和不同点，利用控制变量法结合表中数据分析；

（3）用刻度尺测量一下，根据刻度尺的分度值确定读数；根据小球的直径估测OD之间的实际距离，利用速度公式v＝计算小球从O运动至D的平均速度；

分忻表中数据可知，小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，即可判断小球是从图乙中的哪个位置开始入射的；

（4）探究阻力对物体运动的影响时用到了科学推理的方法。

【解析】解：（1）旋转的乒乓球打到球台后，反弹的路线发生明显变化，说明小球撞击水平地面后的反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关，由此判断猜想1是正确的；

（2）①由表中数据可知，当地面的粗糙程度一定时，小球的入射方向与地面的夹角α越大，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大，由此验证猜想2是正确的；

②如果是由误差引起的，则不管地面的粗糙程度如何变化，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小，但分析表中数据发现，当小球的入射方向与地面的夹角a一定时，接触面越粗糙，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大，说明β是受接触面粗程度的影响，而不是误差造成的；

（3）①因为用毫米刻度尺测量，估读到分度值的下一位，故数据记录为3.20cm；

图中O、D两位置球心间距离大约是8个小球的直径，小球直径4cm，

所以O、D两位置球心间距离为：s＝8×4cm＝32cm＝0.32m，

小球从O运动到D位置过程被记录的4次，这个过程所用时间为：t＝3×s＝0.1s，

从O运动至D的平均速度v＝＝＝3.2m/s；

②分忻表中数据可知，小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，由此判断小球是从图乙中C位置开始入射的；

（4）探究阻力对物体运动的影响时发现，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离越远，由此推理如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动，这个实例也用到了科学推理的方法。

故答案为：

（1）正确；

（2）①当地面的粗糙程度一定时，小球的入射方向与地面的夹角α越大，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大；

②如果是由误差引起的，则不管地面的粗糙程度如何变化，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β可能偏大也可能偏小，但分析表中数据发现，当小球的入射方向与地面的夹角a一定时，接触面越粗糙，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大，说明β是受接触面粗程度的影响，而不是误差造成的；

（3）①3.20；3.2；②C；

（4）探究阻力对物体运动的影响。

【点睛】在物理学中研究一个量与多个变量的关系时，必须要使用控制变量法，这样才能保证所得出结论的可靠性，本题的解答中，首先要明确变量有哪些，再根据题目要求看哪个变化，哪个需控制，并逐一分析表中数据，因为数据与物理量较多，分析时应细心才好。

35．小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。

（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 　重物　（小桌/重物）的重力势能大小。

（2）由实验步骤 　A　和 　   　，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。

（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 　错误　（正确/错误），理由是 　重物的质量、高度两个都是变量，无法比较　。

【分析】（1）用控制变量法研究重力势能大小的影响因素。用转换法表示重力势能大小。

（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度相同时，质量越大，重力势能越大。

【解析】解：（1）在实验探究过程中，通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小；

（2）研究重力势能大小和高度的关系时，保证质量不变，改变小球的高度。由图知：步骤A、B可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；

（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点是错误的，因为B、C步骤中重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。

故答案为：（1）重物；（2）A；B；（3）重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。

【点睛】本题考查了用控制变量法和转换法研究动能、重力势能大小的影响因素。掌握动能、重力势能影响因素是解题的关键。

36．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。

（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和　③　（选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与　速度　的关系。

（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越　多　，木块被碰撞后在木板上　滑行的距离越长　。

（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究　阻力（或摩擦力）　对物体运动的影响。为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是：　在木板上铺设玻璃板（或毛巾）　。

【分析】（1）动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小。

（2）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有动能的大小转换为木块被撞击后滑动的距离，距离越远表明小车的动能越大，运用了转换法。

（3）探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，平面越光滑，小球运动的距离越长，说明小球受到的阻力越小，速度减小得越慢；为提高实验结论的准确性，应选择不同水平面材料进行实验。

【解析】解：（1）为探究小车动能与质量的关系，应让两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，所以可探究动能与小车的质量的关系；应选场景①和③。

选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系。

（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越多，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。

（3）若将场景①和②中的木块均移走，完全相同的两小车到达水平面时初速度相同，水平面的粗糙程度不同，小车的滑行距离不同，据此场景可以探究摩擦力对物体运动的影响。

为提高实验结论的准确性，应改变水平面的粗糙程度进行重复实验，得到普遍性规律，还需再增加一次实验；为此，在场景①的基础上，所作的调整是：在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。

故答案为：（1）③；速度；（2）多；滑行的距离越长；（3）阻力（摩擦力）；在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。

【点睛】本题将“阻力对物体运动的影响”、“影响动能大小的因素”两个实验相结合，考查了学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观，这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法。

37．在探究“阻力对物体运动的影响”时，让小车从斜面相同高度由静止滑下，在三个不同的水平面上运动情况如图所示。

（1）实验中让小车从相同高度滑下，是为了使小车在水平面上开始运动时的速度大小　相等　，本实验中的“阻力”主要是指小车受到的　摩擦力　。

（2）分析图中运动情况可知：小车受到阻力越小，小车运动的路程　越远　。

（3）在不增加任何器材的情况下，若要探究“速度对动能大小的影响”，可将小车从斜面的　不同　高度由静止滑下，比较小车在　相同　（选填“相同”或“不同”）水平面上滑行的距离即可。

【分析】（1）探究“阻力对物体运动的影响”时需要控制小车的初速度是相同的；小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用；

（2）小车所受阻力越小，滑行距离越长；

（3）探究“速度对动能大小的影响”时需要改变速度的大小，实验中通过小车运动的距离来表示动能的大小。

【解析】解：（1）探究“阻力对物体运动的影响”时，采用的是控制变量法，需要控制小车的初速度相同，所以应使小车从相同高度滑下；小车在水平面上运动时受到水平面的摩擦力的作用，这个摩擦力就是阻力；

（2）由图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远；

（3）若要探究“速度对动能大小的影响”，需要改变小车的速度，即可将小车从斜面的不同高度由静止滑下，高度越高，速度越大；比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。

故答案为：（1）相等；摩擦力；（2）越远；（3）不同；相同。

【点睛】在探究阻力对物体运动的影响实验中，所用到的实验方法除控制变量法外，还有一种特殊的方法，那就是科学推理法，也被称为理想实验法。因为，表面的绝对光滑只是一种理想状态，无法在现实中达到，因此，只能是在实验现象的基础上，再加上科学推理来得出结论，这一点需引起我们的注意。

四．计算题

38．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。

【分析】（1）根据G＝mg可求出重力；

（2）根据W＝Fs可求出推力做的功；

（3）根据P＝可求出推力做功的功率。

【解析】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。

【点睛】本题主要考查了重力公式、功及功率的计算公式的应用，属中等难度题目。

39．“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能，仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。在平直公路上某次运营过程简化为图示三个阶段：

阶段一：公交车充满电后，从起始站加速运动至A处时速度达到54km/h，此阶段电容释放的电能为E1＝1.5×106J，其中80%转化为车的动能。

阶段二：公交车从A处开始以54km/h的速度匀速行驶100s后到达B处，此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶。公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。

阶段三：公交车从B处开始刹车，最后停在终点站。

（1）求公交车运动至A处时的动能E2。

（2）在公交车匀速行驶的过程中，求电容释放的电能E3。

（3）在进站刹车过程中，若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中。

①求进站刹车过程中回收的电能E4。

②到达终点站后，要将电容充满电，求需要充入的电能E5。

【分析】（1）已知释放的电能，根据释放电能的80%转化为动能进行计算即可；

（2）先根据速度公式的应用求出公交车匀速行驶的路程，然后根据W＝Fs求出牵引力做的功，再根据释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶求出释放的电能；

（3）①公交车匀速直线行驶时，动能不变，根据刹车过程中，公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存起来可求回收的电能；

②将阶段一和阶段二释放的电能加起来再减去回收的电能E4就是需要充入的电能E5。

【解析】解：（1）因为释放的电能80%转化为车的动能，

所以公交车运动至A处时的动能：

E2＝E1×80%＝1.5×106J×80%＝1.2×106J；

（2）公交车匀速行驶的速度为：v＝54km/h＝15m/s，

根据v＝得，匀速行驶100s的路程为：

s＝vt＝15m/s×100s＝1500m，

因为公交车匀速行驶时牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，

所以公交车匀速行驶时所受牵引力：F＝f＝3000N，

牵引力做的功为：

W＝Fs＝3000N×1500m＝4.5×106J，

因为电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶，

所以在公交车匀速行驶的过程中电容释放的电能为：

E3＝＝＝5×106J；

（3）①公交车匀速直线行驶时，动能不变，即动能为E2＝1.2×106J；

因为公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存起来，

所以回收的电能为：

E4＝E2×75%＝1.2×106J×75%＝9×105J；

②阶段一和阶段二释放的电能为：

E总＝E1+E3＝1.5×106J+5×106J＝6.5×106J，

需要充入的电能：

E5＝E总﹣E4＝6.5×106J﹣9×105J＝5.6×106J；

答：（1）公交车运动至A处时的动能E2为1.2×106J；

（2）在公交车匀速行驶的过程中，电容释放的电能E3为5×106J；

（3）①进站刹车过程中回收的电能E4为9×105J；

②到达终点站后，要将电容充满电，需要充入的电能E5为5.6×106J。

【点睛】本题考查了速度公式、功的公式以及公交车运行过程中能量的转化，读懂三个阶段的工作原理是解题的关键，有一定的难度。

五．综合能力题

40．阅读短文，回答问题。

地铁

南通即将进入地铁时代。乘坐地铁需文明出行、确保安全。地铁站的站台上标有黄色警戒线；乘客应留意车厢内红、绿色的线路指示灯。手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小；手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作。

图甲为另一种安检仪的原理模型，固定的矩形虚线区域内存在方向竖直向上的磁场，宽度为0.6m。边长0.2m的正方形金属线圈abcd放在水平传送带上，可随传送带一起以速度v匀速运动。线圈进、出磁场过程中会产生电流，从而线圈会受到大小随线圈速度增大而增大、方向水平的磁场力作用，因此线圈与传送带间也存在摩擦力；运动过程中线圈整体处于磁场中时，线圈中无电流产生。在线圈与传送带间无相对滑动时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率P与对应的速度v的数据如表。

（1）候车时乘客越过黄色警戒线会有危险，那是因为流体的流速越大，压强越　小　；有乘客手捧鲜花进入车厢，所有乘客都闻到了花香，这是因为分子在　做无规则运动　。

（2）下列说法中，正确的是　 　。

A．手持式安检仪也能检测出酒精等易燃违禁物品

B．通过手持式安检仪报警声的音调可判断金属物大小

C．站立的乘客拉住扶手是为了避免受惯性作用造成伤害

D．佩戴紫色眼镜的乘客也能准确辨别出线路指示灯的颜色

（3）手持式安检仪正常工作时的电流为　40　mA；电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为　45　h。

（4）分析表中数据，当传送带速度为0.5m/s时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率P＝　0.1　W；线圈进入磁场时受到的摩擦力f与传送带匀速运动的速度v的变化关系如图乙所示，则当v＞　1.5　m/s时线圈将在传送带上滑动。

（5）设传送带的速度保持0.2m/s不变。已知线圈的bc边进入磁场时，bc边受到的磁场力方向水平向左，当bc边出磁场时，由于ad边受到磁场力作用，线圈会受到方向水平向　右　（选填“左”或“右”）的摩擦力的作用；将多个与图甲中相同的线圈每隔相同时间△t从传送带的左端逐一释放，释放后线圈即与传送带保持0.2m/s的速度一起运动。则△t＝　2　s时，一段时间后，传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。

【分析】（1）流体的流速越大，压强越小；

分子在永不信息地做无规则运动；

（2）AB、由题意，手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小，据此分析；

C、任何物体都有惯性，不能说物体受的惯性作用；

D、透明物体只透过和它相同的色光，其他色光都被透明物体吸收；

（3）根据已知条件，根据P＝UI求出手持式安检仪正常工作时的电流；

由已知条件求出能工作的容量，根据t＝求出电池充满电后安检仪能正常工作的最长时间；

（4）求出表中第2、1组的P之比和速度之比，得出功率与速度的定量关系，从而得出当传送带速度为0.5m/s时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率；

由图乙知，当速度等于或大于某一值时，摩擦为0.6N保持不变，线圈将在传送带上滑动，

由P＝fv，根据表中数据，可知实验中的摩擦力大小，从而得出的摩擦力与速度的关系；据此求出此时的速度；

（5）根据线圈受摩擦力的条件结合速度公式计算。

【解析】解：

（1）候车时乘客越过黄色警戒线会有危险，那是因为流体的流速越大，压强越小；有乘客手捧鲜花进入车厢，所有乘客都闻到了花香，这是因为分子在做无规则运动；

（2）AB、由题意，手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小，但不能检测出酒精等易燃违禁物品，故A错误，B正确；

C、任何物体都有惯性，不能说物体受的惯性作用，故C错误；

D、佩戴紫色眼镜只能透过紫色光，所以该乘客不能准确辨别出线路指示灯的颜色，故D错误；

（3）手持式安检仪的电池额定电压为9V，额定功率为0.36W，

根据P＝UI可得，手持式安检仪正常工作时的电流为：

I＝＝＝0.04A＝40mA；

手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，

能工作的容量为：

Q＝2×103mAh×90%＝1.8×103mAh；

电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为：

t＝＝＝45h；

（4）分析表中第2、1组的功率P之比为：

＝；

速度之比为：

＝，

故功率与速度的平方成正比，

则当传送带速度为0.5m/s时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率：

P＝（ ）2×0.016W＝0.1W；

由图乙知，当速度等于或大于某一值时，摩擦为0.6N保持不变，线圈将在传送带上滑动，

因P＝fv，故f＝，

根据表中数据可得，实验中的摩擦力大小分别为0.08N、0.12N、0.2N、0.24N和0.32N，故可知受到的摩擦力与速度成正比；

则可得f＝0.6N时的速度为：

×0.2N＝0.6N，

解得v′＝1.5m/s；

传送带匀速运动的速度v的变化关系如图乙所示，则当v＞1.5m/s时线圈将在传送带上滑动。

（5）设传送带的速度保持0.2m/s不变。已知线圈的bc边进入磁场时，bc边受到的磁场力方向水平向左，当bc边出磁场时，由于切割磁感应线的方向没有发生变化，故bc边受到水平向左的磁场力，故线圈会受到方向水平向右的摩擦力的作用；

由于线圈的边长是0.2m，磁场的宽度是0.6m，则＝3，由于线圈整体在磁场中，线圈没有电流，则相邻两个之间的距离为0.4m，则时间间隔为：

△t＝＝＝2s时，一段时间后传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。

故答案为：

（1）小； 做无规则运动；（2）B； （3）40； 45； （4）0.1； 1.5； （5）右；2。

【点睛】本题考查流体压强与速度的关系、分子无规则运动，电功和电功率、速度的计算、惯性的知识、摩擦力方向的确定等知识，综合性强。