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浙江省2022年中考科学模拟题汇编-85机械能
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这是一份浙江省2022年中考科学模拟题汇编-85机械能，共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，探究题等内容，欢迎下载使用。
浙江省2022年中考科学模拟题汇编-85机械能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．（2022·浙江·一模）2022年2月20日，随着北京冬奥会圆满闭幕，中国冰雪运动站发展新起点。有关下列图中精彩瞬间的说法正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力势能转化为动能
B．花样滑冰运动员向前滑动时，水平方向上受力平衡
C．短道速滑运动员在转弯滑行过程中运动状态没有改变
D．掷出后的冰壶能继续向前运动，是由于受到惯性力的作用
2．（2022·浙江金华·统考一模）如图所示，当无人机携带包裹匀速直线上升时，关于包裹的能量变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，机械能增加
C．动能不变，重力势能减少 D．动能增加，机械能减少
3．（2022·浙江温州·统考二模）如图是人造地球卫星绕地球运动的示意图，卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小，那么卫星从近地点到远地点，卫星的动能和势能是如何变化的（ ）
A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能减小
C．动能增大，势能增大 D．动能减小，势能增大
4．（2022·统考二模）如图为项目小组的自制投石车， A、B、C、D为重物投掷过程中的四个点，A为重物离开投石车的瞬间，B为重物到达的最高点，C点高度等于A，D为重物着地前瞬间。则下列说法正确的是（ ）
A．B点时重物动能为零
B．从A点到D点重物的机械能守恒
C．C点的动能小于A点
D．从B点到C点减小的重力势能全部转化为动能
5．（2022·浙江温州·温州市第十二中学校考二模）一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图甲） ，松手后，木块将上升到最大高度H （如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐增大 B．弹簧的弹性势能先增大后不变
C．木块的机械能逐渐增大 D．木块的机械能先增大后不变
6．（2022·浙江衢州·统考一模）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时速度最大，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
B．人从B到C的过程中，重力势能增加，动能减少
C．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
7．（2022·浙江台州·统考一模）公交单车为广大市民提供了一种“低碳环保”的出行方式。下列关于自行车结构及使用中，说法正确的是（ ）
A．自行车转弯时受到平衡力的作用
B．增大座垫面积能减小坐垫对人的压强
C．下坡过程中自行车机械能守恒
D．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
8．（2022·浙江宁波·统考一模）小王系好安全弹性绳玩蹦极，他从最高点下落到最低点过程的v-t图像如图甲所示（忽略空气阻力）。已知：在t1时，弹性绳处于自然伸直状态；t3时，小王到最低点。则下列说法正确的是（ ）
A．0~t3，小王的动能不断增大
B．0~t3，小王的重力势能不断减少
C．0~t1，小王的机械能不断增大
D．t1~t2，小王的机械能转化为绳的弹性势能，小王的速度逐渐变小
9．（2022·浙江衢州·衢州市实验学校教育集团（衢州学院附属学校教育集团）校联考三模）“天宫一号”为中国载人航天工程发射第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟，下列说法中正确的是（ ）
A．从近地点向远地点运动过程中，动能减小，势能增大
B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡
C．在失重状态下，天宫一号不具有惯性
D．“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动
10．（2022·浙江衢州·统考二模）学习科学知识需要运用许多科学方法，如控制变量法、模型法等。下列研究用到同一种科学方法的是（ ）
＋
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
11．（2022·浙江温州·瑞安市安阳实验中学校考二模）如图是一个弹性小球从台阶上以一定速度滚下的轨迹图，关于该过程说法合理的是（ ）
A．运动过程中小球的机械能保持不变
B．整个过程中只发生了重力势能和动能之间的转化
C．整个过程中小球的重力势能一直在减小.
D．小球均未与台阶接触情况下，位点4动能大于位点3
12．（2022·浙江杭州·统考二模）作为冬奥会的经典项目滑雪运动中蕴含着许多物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．到达终点的运动员不能立刻停下，还会继续向前滑行是因为受到惯性力的作用
B．运动员静止站立在地面上时对地面的压力和地面对其的支持力是一对平衡力
C．运动员在滑行过程中把滑雪杆用力向后撑，他会受到一个向前的反作用力
D．单板滑雪大跳台是选手从高处滑行而下通过大跳台一飞冲天，表演各种空翻、回转等空中绝技，在此过程中机械能保持不变
13．（2022·浙江金华·统考一模）北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中，谷爱凌强势夺冠，为中国代表团又添一金。下列有关谷爱凌在比赛中的说法正确的是（ ）
A．她静止站立在雪面上时，只受到重力的作用
B．她在滑行时，滑雪板与雪面间的摩擦是滑动摩擦
C．她飞离U型池后能继续向上运动是由于受到惯性力
D．她从空中下落到雪面的过程中动能转化为重力势能
14．（2022·浙江衢州·统考一模）转换法是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量，转化为容易认识或容易测量的科学量的研究方法。下列探究实验中没有用到转换法的是（ ）
A．探究动能影响因素时，用木块前进的距离反映物体动能大小
B．探究电流与电阻关系时，调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变
C．探究电流热效应时，用温度计示数反映电阻产热的多少
D．探究小灯泡电功率影响因素时，用小灯泡亮度反映小灯泡的电功率大小
15．（2022·浙江宁波·统考二模）如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
二、填空题
16．（2022·浙江·一模）麻糍是一道传统美食。如图，师傅手握大锤，高高举起，然后落下，糯米团在不断的捶打下变得更有韧性，而后成为好吃的麻糍。
（1）捣麻糍第一步：师傅手握大锤，高高举起。此时可以把大锤和木柄看作杠杆，把师傅下方手的握点看成支点O，请判断此杠杆的类型为______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；
（2）捣麻糍第二步：大锤在最高点，然后落下（未接触麻糍）。在下落过程中大锤的重力势能主要转化为______。
17．（2022·浙江台州·统考一模）假如2022年北京奥运会开幕式的“五环破冰”是真实的，用水结成冰属于___________（填物态变化名称）现象；冰被雕刻过程中，冰的___________ （选填“质量”或“密度”）一定不变；五环拔地而起的过程中，五环的___________（选填“动能”或“重力势能”）一定增大。
18．（2022·浙江丽水·统考一模）将球斜向上抛出并落回地面，该过程中先后经过M、S两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在该两点时的速度vM___________vS（填“大于”“小于”或“等于”），球在运动过程中的机械能___________。
19．（2022·浙江杭州·统考二模）如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40厘米。比较A、B、C三点可知小球在运动过程中机械能 _______（选填“守恒”或“不守恒”），弹簧原长 ________40厘米（选填“<”或“>”或“=”）。在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为________（选填“t1”或“t2”或“t3”）
20．（2022·浙江丽水·统考一模）在练习中考体育测试项目排球垫球时，小科上抛排球，球离开手后上升的运动轨迹如图所示。相邻的点之间的运动时间相等，D点为上升的最高点。若不计空气阻力对运动的影响，则
（1）排球在上升过程中，B点与D点的机械能____________（选填“相等”或“不相等”）；
（2）下落过程中，DC段重力对排球做功的功率________（选填“大于”或“小于”或“等于”）CB段。
21．（2022·浙江杭州·统考一模）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向___________；
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是___________；
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是___________。
22．（2022·浙江杭州·统考二模）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。
（1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这利用了物体间力的作用是___________，同时说明了力可以改变物体的运动状态；
（2）该背包燃料为汽油，汽油燃烧将___________能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中，这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________；
（3）某次飞行过程中消耗10千克汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为___________焦。（q汽油=4.6×107焦/千克）
23．（2022·浙江舟山·统考一模）物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1
（1）三只弹簧测力计的示数：F甲、F乙、F丙大小的关系为______；
（2）三种情况下，物体A所具有的动能最大的为：______。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“一样大”）
24．（2022·浙江杭州·统考二模）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计）。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）小球能到达最高点的高度h1______h2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
三、简答题
25．（2022·浙江温州·温州市第十二中学校考二模）2022年2月，北京冬奥会让世人叹为观止。越野滑雪是世界运动史上最古老的运动项日之一、滑雪赛道的设胃和运动员的姿势能够影响到滑雪速度。
资料1：北京冬奥会越野滑雪赛道的设置
①如甲图为某越野滑雪场所处区域的等高线图，虚线处设置为滑雪赛道。
②赛道表面雪的厚度需达到6-8米。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，雪内的空气就会被逼出。
资料2：滑雪运动员的姿势。滑雪过程中，运动员通过一个凹形轨道助滑后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至项端时身体与滑板构成上表面凸起的流线形。
结合上述信息并运用所学知识，对越野滑霄赛道的设置以及滑雪运动员的姿势能够影响滑雪速度的原因作出合理解释。
26．（2022·浙江衢州·统考二模）被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人（如图）可在无人环境下自主导航，利用闪蒸技术进行360°无死角消毒。某品牌消毒机器人部分参数如表，请回答下列问题：
××牌消毒机器人
项目
参数
机身自重
50kg
水箱容积
14L
电池输出功率
150W
轮子与地面接触总面积
80cm2
（1）若将机器人的水箱装满消毒液（密度约为1g/cm3）静止在地面时，对地面压强多大？( )
（2）机器人在消毒过程中以1m/s的速度做匀速直线运动，该过程中机械能___________（选填 “减小”、“不变”或“增大”）。若克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的40%，则该机器人受到的摩擦力多大？( )
27．（2022·浙江温州·统考二模）三峡大坝是当今世界最大的水利发电工程。大坝建成后，轮船往返上、下游需经过特殊的方式，常用方式有：垂直升船机和船闸，如图乙、丙。
（1）三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→___________ →电能。
（2）图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米，请计算此过程中升船机对轮船做的功。___________
（3）图丙为船闸工作原理图，轮船从下游到达上游的过程是：轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后，先关闭闸门A和阀门A，再打开阀门B （此刻时间记录为t1），使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时（此刻时间记录为t2），打开闸门B，轮船驶出闸室，进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。___________
四、探究题
28．（2022·统考二模）在第24届北京冬奥会中，某同学发现滑雪者冲上斜坡时的初速度越大，向上滑行的距离也会越大。该同学猜想：物体冲上斜面的最大距离可能与物体的质量大小和斜坡的倾角有关。为了探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的倾角的关系，他利用如图所示的实验装置进行探究活动，并记录数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
（1）滑雪者的初速度越大，冲上斜坡距离越长，这是因为___________；
（2）实验中如何控制物体冲上斜坡时的初速度相同___________；
（3）分析表中数据可得出的结论是：______________________。
29．（2022·浙江宁波·统考一模）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M （M的质量大于m），分别从不同的高度h和H （H>h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）通过甲乙丙实验分析可得结论___________ ；
（3）另一同学用图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h1>h2）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是___________的。（选填“正确”或“错误”）
30．（2022·浙江宁波·统考一模）2022年3月21日，东航客机MU5735在广西梧州藤县坠毁，有监控视频显示，客机在两分钟内垂直坠落近乎8800米的高度。小姚为遇难人员祈福的同时想探究“物体的重力势能大小与哪些因素有关”，他选用重物、小桌、沙子、透明箱为实验器材。
（1）对比图A、B，让小桌放置在装有沙子的透明箱子中，将相同质量的重物从不同高度静止释放，通过观察___________来比较重物的重力势能， 并通过实验发现：___________。
（2）要想进步探究重力势能与质量的关系，应该选择图___________。
31．（2022·浙江衢州·衢州市实验学校教育集团（衢州学院附属学校教育集团）校联考三模）2021年，年仅14岁的全红婵凭借水花消失术获得女子十米跳台跳水奥运会和全运会双料冠军。全红婵在跳水过程中的运动轨迹如图所示，请回答下列问题：
（1）起跳前助跑是为了增大起跳时的______（选填“惯性”或“动能”）；
（2）从A点起跳经过最高点B下落到C点的过程中，空气阻力不可忽略；下列说法正确的是______。
A．在最高点B点瞬间，全红婵受力平衡
B．全红婵在A点刚要离开跳台时机械能最大
C．在跳水过程A-C中，全红婵的重力势能先增大后减小
32．（2022·浙江丽水·统考一模）探究“影响物体重力势能大小的因素”时，实验装置如图，增加可伸缩塑料筒保证小球正面撞击长图钉，同时塑料筒的长度在一定范围内可以任意伸长。实验时小科固定塑料筒长度不变，让质量不同的铁球在塑料筒顶部自由下落。实验数据记录如下表。
实验组
1
2
3
4
铁球质量/克
5
10
10
15
下落高度/厘米
50
40
60
50
图钉下陷深度/厘米
2.0
3.2
4.8
6.0
（1）本实验运用了转换法，将重力势能大小转换为____________；
（2）刚开始实验时，小科发现图钉下陷的深度相近，导致无法得出实验结论。小科通过换用质量差更大的不同小球进行实验，观察到明显不同的图钉下陷深度，还可采取的措施有：__________（写出一条即可）；
（3）比较实验组________________，可验证猜想“物体的重力势能可能与物体的质量大小有关”。
参考答案：
1．A
【详解】A．跳台滑雪运动员在下落过程中，质量不变，高度降低，速度变快，重力势能变小，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确；
B．花样滑冰运动员向前滑动时，并非匀速直线运动，所以在水平方向上不受平衡力，故B错误；
C．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度和方向在变化，故运动状态在发生改变，故C错误；
D．惯性是保持物体运动状态不变的一种性质，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】AC．无人机携带包裹匀速上升时，质量不变，速度不变，高度变大，所以动能不变，重力势能增加，故AC错误；
BD．机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故B正确，D错误。
故选B。
3．D
【详解】卫星从近地点到远地点时，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．B点为最高点，重物在竖直方向上速度为零，但是水平方向上速度不为零，因此动能不为零，故A错误；
B．从A点到D点时，重物不断克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，即机械能减小，故B错误；
C．由于机械能的损耗，则C点的机械能小于A点。二者高度相同，因此重力势能相等。根据机械能等于动能与重力势能之和，可C点的动能小于A点，故C正确；
D．从B点到C点，减小的重力势能转化为动能和内能，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】AB．在木块上升的过程中，弹簧逐渐恢复原来形状，即形变程度逐渐减小，因此弹性势能逐渐减小，故AB不符合题意；
CD．在弹簧恢复原来形状的过程中，弹性势能转化为木块的机械能，此时机械能逐渐增大。当弹簧恢复原来长度后，由于不计摩擦，因此木块没有机械能的损失，则它的机械能保持不变，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．人从A到B的过程中，质量不变，速度增大，则动能增加；高度增大，则重力势能增加，故A错误；
B．人从B到C的过程中，质量不变，高度增大，则重力势能增加；速度减小，则动能减少 ，故B正确；
C．根据前面的分析可知，人从A到C的过程中，高度一直增大，则重力势能增加；速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故C错误；
D．弹性绳在A点时形变程度最大，则此时弹性势能最大，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】A．自行车转弯时其运动方向发生了改变，不是平衡状态，所以不是受到平衡力的作用，故A错误；
B．增大座垫面积可以在压力一定时，减小坐垫对人的压强，故B正确；
C．下坡时自行车克服地面的摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故C错误；
D．把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．0~t3，小王的速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故A错误；
B．0~t3，小王的高度不断减小，则重力势能不断减少，故B正确；
C．0~t1，弹性绳没有发生形变，即小王的机械能没有转化为弹性势能，则机械能保持不变，故C错误；
D．t1~t2，小王的机械能转化为绳的弹性势能，小王的速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】A．当飞船从近地点向远地点运动过程中，质量不变，所处高度增大，势能增大，但运动的速度减小，动能减小，这一过程中动能转化为了势能，故A正确；
B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，做的是曲线运动，速度的方向时刻在改变，即不是平衡态，所以，受到的不是平衡力，故B错误；
C． 惯性是物质的属性，仅与质量有关，任何物体在任何时候都具有惯性，与运动状态无关，故C错误；
D．“天宫一号”与“神舟八号”飞船交会对接成功后，它们的相对位置不变，但仍然围绕地球做曲线运动，故D错误。
惯性A。
10．D
【详解】①利用真空罩中的闹钟探究真空不能传声采用的是科学推理法。
②图中是探究影响电热因素的实验装置，两个电阻串联，通过它们的电流相等，两个电阻的阻值大小不相等，用到控制变量法。
③米勒实验是模拟原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电产生有机物，用到模拟法。
④动能大小与质量和速度有关，探究动能大小的影响因素用到控制变量法。
故②④用到同一研究方法。
故选D。
11．D
【详解】A．运动过程中不可避免要受到空气阻力，部分机械能转化为内能，故A错误；
B．因为小球有弹性，会发生弹性形变，受台阶挤压时会有一部分能转化为弹性势能，所以整个过程中发生的是重力势能、动能和弹性势能的相互转化，故B错误；
C．小球下降过程重力势能是减小的.上升过程中高度增加，重力势能是增大的，故C错误；
D．位点4比位点3高度低，从位点3到4重力势能减小，在均未与台阶接触的情况下，重力势能转化为动能，故位点4动能大于位点3的动能，故 D正确。
故选D。
12．C
【详解】A．到终点后运动员由于惯性，仍保持原来速度继续向前运动，不能立刻停下，惯性是物体的性质，不是力，不能说“受到惯性力的作用”，故A错误；
B．运动员对地面的压力与地面对其的支持力，这两个力分别作用在地面和运动员上，并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，不是平衡力，故B错误；
C．运动员在滑行过程中把滑雪杆用力向后撑，对滑雪杆有一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，所以他会受到滑雪杆对他一个向前的反作用力，从而迅速滑行，故C正确；
D．单板滑雪大跳台是选手从高处滑行而下通过大跳台一飞冲天，表演各种空翻、回转等空中绝技，与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，在此过程中机械能减小，故D错误。
故选C。
13．B
【详解】A．她静止站立在雪面上时，受到重力和支持力的作用，故A错误；
B．她在滑行时，滑雪板相对于雪面的位置发生变化，与雪面间的摩擦是滑动摩擦，故B正确；
C．她飞离U型池后能向上运动是由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性是物质的一种性质，不是力，故C错误；
D．她从空中下落到雪面的过程中重力势能转化为动能，故D错误。
故选B。
14．B
【详解】A．动能的多少不能直接测量或观察。在研究物体动能大小的影响因素时，用木块被推动的距离来反映物体动能的大小，采用的是转换法，故A不符合题意。
B．在探究电流跟电阻的关系时，保持电压不变，采用的是控制变量法，故B符合题意。
C．电阻产生热量的多少不能直接观察，在探究电流热效应时，用温度计示数反映电阻产热的多少，采用的是转换法，故C不符合题意。
D．用电器功率不能直接观察，在探究小灯泡电功率影响因素时，用小灯泡亮度反映小灯泡的电功率大小，采用的是转换法，故D不符合题意。
故选B。
15．D
【详解】A．运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度减小，故重力势能变小；故A错误；
B．运动员在转弯滑行的过程中，运动方向改变，故运动状态改变；故B错误；
C．冰球在水平冰面滑动过程中，受到摩擦力的作用，质量不变，运动速度不断减小，动能减小，高度不变，重力势能不变，因此机械能减小；故C错误；
D．掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性；故D正确；
16． 费力 动能
【详解】（1）[1]把师傅下方手的握点看成支点O，手握位置为动力作用点，锤头的重力为阻力，所以动力臂小于阻力臂，故此杠杆为费力杠杆。
（2）[2]大锤在最高点，然后落下，大锤的质量不变，高度降低，所以大锤的重力势能减小，大锤的速度增大，所以大锤的动能增大，所以大锤的重力势能主要转化为动能。
17． 凝固 密度 重力势能
【详解】[1]水凝结冰，是由液态的水变为固态的冰，所以属于凝固现象。
[2]冰被雕刻过程中，质量会随着体积的减小而减小，某种物质的质量和其体积的比值叫这种物质的密度，密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与物质的质量、体积无关；由于冰的种类没有发生变化，故冰的密度一定不变。
[3]动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关；五环拔地而起的过程中，无法知道速度如何变化，故无法判断动能如何变化；但五环的高度一定是越来越高，故重力势能一定增大。
18． 小于 变小或不守恒
【详解】[1]根据图像知道，M点动能为20J，S点动能为40J，即M点动能小于S点动能。因为小球的质量不变，因此速度vM
20J+48J=68J
S点动能为40J，势能为20J，则该点的机械能
40J+20J=60J
比较可知，球在运动过程中机械能减小了。
19． 不守恒 > t1
【详解】[1]由图乙可知，小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能，小球在运动过程中机械能不守恒。
[2]小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40cm，由于小球对弹簧有压力，弹簧缩短一些，所以弹簧原长大于40cm。
[3]在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时，速度最大的时刻是t1。
20． 等于 小于
【详解】（1）[1]不计空气阻力，排球从B点到D点的过程中，机械能守恒，动能全部转化为重力势能，故B点与D点的机械能相等。
（2）[2]小球在下落时做加速运动，相邻的点之间的运动时间相等，由图可知
DC
可知，DC段重力对排球做功的功率小于CB段。
21． 左 动能转化为重力势能 3mgh
【详解】（1）[1]物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向与物体相对水平面运动的方向相反，即水平向左。
（2）[2]物体在B点时有一定的速度，具有一定的动能，到C点的过程中，其速度为0，动能为0，具有一定的高度，重力势能最大，故物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是动能转化为重力势能。
（3）[3]因BC段光滑，故物体在这段路程中机械能守恒（没有克服摩擦力做功），从C点到B点，重力做的功为
W=mgh
物体做功的过程就是能的转化过程，物体下滑到B点时重力势能全部转化为动能，即B点的动能为mgh，已知物体经B点后停在D点（动能为0），故这个过程中克服摩擦力做的功为动能减小量，即为mgh；AB段粗糙程度相同，物体对水平面的压力相同，根据影响滑动摩擦力大小的因素可知，物体在水平面上运动时受到的滑动摩擦力大小保持不变，因AD=DB，根据W=fs，故从A点出发运动到D点克服摩擦力做的功等于物体从B点运动D点做的功，等于物体从D点运动B点做的功,故物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是
W总=3W=3mgh
22． 相互的 化学 方向性 4.6×108
【详解】（1）[1]背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔向后喷出，由于物体间力的作用是相互的，从而使人获得飞行动力，使人离地面越来越远，说明了力可以改变物体的运动状态；
（2）[2][3]汽油燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
（3）[4]10kg汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
23． F甲=F乙=F丙 丙
【详解】（1）[1]由题意可知，物体每次都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于物体A的重力，物体A的重力不变，弹簧测力计的示数不变，所以
F甲=F乙=F丙
（2）[2]物体A质量一定，甲、乙、丙三图中运动的速度
v1
24． 不变 大于
【详解】（1）[1]小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。
（2）[2]开始时，小球的质量和抛出时的速度相等，所以具有的动能相等，小球在地面上，没有重力势能，所以开始时小球的机械能相等，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，即
h1＞h2
25．见解析
【详解】该等高线图可以看出地形为山地，在高处运动员具有较大的重力势能，下滑时能够转化为较大的动能，适合作为滑雪赛道：当踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，空气被逼出时，形成了气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力；运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高；在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行的更久。
26． 8×104Pa 减小 60N
【详解】（1）[1]装满消毒液时消毒液的体积
V=V容=14L=14dm3=0.014m3
装满消毒液时消毒液的质量
m液=ρV=1.0×103kg/m3×0.014m3=14kg
装满消毒液的机器人受到的总重力
G总=m总g=(m液+m空载)g=(14kg+50kg)×10N/kg=640N
装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压力
F压=G总=640N
机器人对水平地面的压强
（2）[2]机器人在消毒过程中以1m/s的速度做匀速直线运动，速度和高度不变，但质量减小，动能和重力势能减小，因而机器人的机械能减小。
[3]克服摩擦力做功的功率
由克服摩擦力做功的功率
可知，该机器人受到的摩擦力
27． 水的动能（叶轮的机械能） 3×109J
【详解】（1）[1]高处的水流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上。水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能，所以整个过程中，能量转化的顺序是：势能→水的动能→电能；
（2）[2]轮船的重力
G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则升降机克服重力所做的功
W=Gh=3×107N×100m=3×109J
（3）[3]t1之前下游水位较低，t1到t2上游的水匀速流入闸室，水位逐渐增大，当闸室内水位和上游水位相平时为t2，液体内部的压强与深度有关，深度越大，压强越大，因此，闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像如下图：
28． 详见解析 让物体从滑轨同一高度静止滑下 详见解析
【详解】（1）[1]物体的质量一定时，速度越大，动能越大。滑雪者的初速度越大，滑雪者的初始动能越大，转化成的重力势能也越大，升高的高度越大，冲上斜坡距离越长。
（2）[2]让物体从滑轨同一高度由静止自由滑下，可控制物体冲上斜坡时的初速度相同。
（3）[3]分析表中数据可得出的结论是：物体质量相同时，在10°到53°范围内，随斜坡倾角的增大，物体冲上斜坡的最大距离减小；在53°到85°范围内，随斜坡倾角的增大，物体冲上斜坡的最大距离增大。故可以得出物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。
29． 不能 物体的动能大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，动能也越大 错误
【详解】（1）[1]小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，若水平面绝对光滑，钢球将做匀速直线运动，故实验将不能达到探究目的。
（2）[2]在甲和乙中，小球的质量相同，在斜面上的高度不同，高度越高的小球到达水平面时的速度越快，在斜面越高的小球使水平面的木块被撞击滑行的距离越远，那么得到结论：当质量相同时，速度越大，物体的动能越大；在乙和丙中，小球在斜面上的高度相同，到达水平面时的速度相同，质量越大的小球将木块撞击滑行的距离越大，那么得到结论：当速度相同时，质量越大，物态的动能越大；两个结论综合起来为：物体的动能大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，动能也越大。
（3）[3]另一同学用图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h1>h2）由静止开始释放，到达水平面的速度不同个，如果通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，此时出现2个变量了，故这种方法是不科学的，错误的。
30． 桌腿陷入沙子的深度 在重物质量相同时，下落高度越高，重力势能就越大 C和D
【详解】（1）[1][2]对比图A、B，让小桌放置在装有沙子的透明箱子中，将相同质量的重物从不同高度静止释放，通过观察桌腿陷入沙子的深度来比较重物的重力势能， B图中重物高度较高，桌腿陷入沙子的深度较大，重力势能较大，可以得到在重物质量相同时，下落高度越高，重力势能就越大。
（2）[3]探究重力势能与质量的关系时，必须控制下落高度相同，而改变物体的质量，故选图C和D。
31． 动能 BC
【详解】（1）[1]跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，改变的只是速度，增加了运动员的动能；而没改变运动员的质量，所以，运动员的惯性没变。
（2）[2] A．物体受力平衡时运动状态不发生改变；在最高点B点的瞬间速度为零，并不能说明物体就受力平衡，因为速度为零下一瞬间将反向运动，所以，说明在B点不是处于平衡状态，即该瞬间人受力不平衡，故A错误；
B．由于空气阻力不可忽略，所以，在跳水过程A-C中机械能减小，故最初时刻机械能最大，故B正确；
C．在跳水过程A-C中，高度先增大再减少，所以重力势能先增大再减小，故C正确。
故选BC。
32． 长图钉伸入泡沫块的长度 提高小球的高度 1和4
【详解】（1）[1]实验中，小球的重力势能越大，小球对长图钉做功越多，长图钉伸入泡沫块的长度越长，所以，本实验中运用了转换法，将重力势能大小转换为长图钉伸入泡沫块的长度。
（2）[2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，还可采取的措施是在一定范围内使塑料筒的长度伸长，通过提高小球的高度进行实验。
（3）[3]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，探究质量与重力势能的关系必须控制物体的高度相同，改变物体的质量，分析表格数据知道，通过比较1、4组实验，得出物体的重力势能与物体的质量大小有关。
浙江省2022年中考科学模拟题汇编-85机械能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．（2022·浙江·一模）2022年2月20日，随着北京冬奥会圆满闭幕，中国冰雪运动站发展新起点。有关下列图中精彩瞬间的说法正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力势能转化为动能
B．花样滑冰运动员向前滑动时，水平方向上受力平衡
C．短道速滑运动员在转弯滑行过程中运动状态没有改变
D．掷出后的冰壶能继续向前运动，是由于受到惯性力的作用
2．（2022·浙江金华·统考一模）如图所示，当无人机携带包裹匀速直线上升时，关于包裹的能量变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，机械能增加
C．动能不变，重力势能减少 D．动能增加，机械能减少
3．（2022·浙江温州·统考二模）如图是人造地球卫星绕地球运动的示意图，卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小，那么卫星从近地点到远地点，卫星的动能和势能是如何变化的（ ）
A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能减小
C．动能增大，势能增大 D．动能减小，势能增大
4．（2022·统考二模）如图为项目小组的自制投石车， A、B、C、D为重物投掷过程中的四个点，A为重物离开投石车的瞬间，B为重物到达的最高点，C点高度等于A，D为重物着地前瞬间。则下列说法正确的是（ ）
A．B点时重物动能为零
B．从A点到D点重物的机械能守恒
C．C点的动能小于A点
D．从B点到C点减小的重力势能全部转化为动能
5．（2022·浙江温州·温州市第十二中学校考二模）一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图甲） ，松手后，木块将上升到最大高度H （如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐增大 B．弹簧的弹性势能先增大后不变
C．木块的机械能逐渐增大 D．木块的机械能先增大后不变
6．（2022·浙江衢州·统考一模）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时速度最大，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
B．人从B到C的过程中，重力势能增加，动能减少
C．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
7．（2022·浙江台州·统考一模）公交单车为广大市民提供了一种“低碳环保”的出行方式。下列关于自行车结构及使用中，说法正确的是（ ）
A．自行车转弯时受到平衡力的作用
B．增大座垫面积能减小坐垫对人的压强
C．下坡过程中自行车机械能守恒
D．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力
8．（2022·浙江宁波·统考一模）小王系好安全弹性绳玩蹦极，他从最高点下落到最低点过程的v-t图像如图甲所示（忽略空气阻力）。已知：在t1时，弹性绳处于自然伸直状态；t3时，小王到最低点。则下列说法正确的是（ ）
A．0~t3，小王的动能不断增大
B．0~t3，小王的重力势能不断减少
C．0~t1，小王的机械能不断增大
D．t1~t2，小王的机械能转化为绳的弹性势能，小王的速度逐渐变小
9．（2022·浙江衢州·衢州市实验学校教育集团（衢州学院附属学校教育集团）校联考三模）“天宫一号”为中国载人航天工程发射第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟，下列说法中正确的是（ ）
A．从近地点向远地点运动过程中，动能减小，势能增大
B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡
C．在失重状态下，天宫一号不具有惯性
D．“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动
10．（2022·浙江衢州·统考二模）学习科学知识需要运用许多科学方法，如控制变量法、模型法等。下列研究用到同一种科学方法的是（ ）
＋
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
11．（2022·浙江温州·瑞安市安阳实验中学校考二模）如图是一个弹性小球从台阶上以一定速度滚下的轨迹图，关于该过程说法合理的是（ ）
A．运动过程中小球的机械能保持不变
B．整个过程中只发生了重力势能和动能之间的转化
C．整个过程中小球的重力势能一直在减小.
D．小球均未与台阶接触情况下，位点4动能大于位点3
12．（2022·浙江杭州·统考二模）作为冬奥会的经典项目滑雪运动中蕴含着许多物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．到达终点的运动员不能立刻停下，还会继续向前滑行是因为受到惯性力的作用
B．运动员静止站立在地面上时对地面的压力和地面对其的支持力是一对平衡力
C．运动员在滑行过程中把滑雪杆用力向后撑，他会受到一个向前的反作用力
D．单板滑雪大跳台是选手从高处滑行而下通过大跳台一飞冲天，表演各种空翻、回转等空中绝技，在此过程中机械能保持不变
13．（2022·浙江金华·统考一模）北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中，谷爱凌强势夺冠，为中国代表团又添一金。下列有关谷爱凌在比赛中的说法正确的是（ ）
A．她静止站立在雪面上时，只受到重力的作用
B．她在滑行时，滑雪板与雪面间的摩擦是滑动摩擦
C．她飞离U型池后能继续向上运动是由于受到惯性力
D．她从空中下落到雪面的过程中动能转化为重力势能
14．（2022·浙江衢州·统考一模）转换法是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量，转化为容易认识或容易测量的科学量的研究方法。下列探究实验中没有用到转换法的是（ ）
A．探究动能影响因素时，用木块前进的距离反映物体动能大小
B．探究电流与电阻关系时，调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变
C．探究电流热效应时，用温度计示数反映电阻产热的多少
D．探究小灯泡电功率影响因素时，用小灯泡亮度反映小灯泡的电功率大小
15．（2022·浙江宁波·统考二模）如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
二、填空题
16．（2022·浙江·一模）麻糍是一道传统美食。如图，师傅手握大锤，高高举起，然后落下，糯米团在不断的捶打下变得更有韧性，而后成为好吃的麻糍。
（1）捣麻糍第一步：师傅手握大锤，高高举起。此时可以把大锤和木柄看作杠杆，把师傅下方手的握点看成支点O，请判断此杠杆的类型为______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；
（2）捣麻糍第二步：大锤在最高点，然后落下（未接触麻糍）。在下落过程中大锤的重力势能主要转化为______。
17．（2022·浙江台州·统考一模）假如2022年北京奥运会开幕式的“五环破冰”是真实的，用水结成冰属于___________（填物态变化名称）现象；冰被雕刻过程中，冰的___________ （选填“质量”或“密度”）一定不变；五环拔地而起的过程中，五环的___________（选填“动能”或“重力势能”）一定增大。
18．（2022·浙江丽水·统考一模）将球斜向上抛出并落回地面，该过程中先后经过M、S两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在该两点时的速度vM___________vS（填“大于”“小于”或“等于”），球在运动过程中的机械能___________。
19．（2022·浙江杭州·统考二模）如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40厘米。比较A、B、C三点可知小球在运动过程中机械能 _______（选填“守恒”或“不守恒”），弹簧原长 ________40厘米（选填“<”或“>”或“=”）。在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为________（选填“t1”或“t2”或“t3”）
20．（2022·浙江丽水·统考一模）在练习中考体育测试项目排球垫球时，小科上抛排球，球离开手后上升的运动轨迹如图所示。相邻的点之间的运动时间相等，D点为上升的最高点。若不计空气阻力对运动的影响，则
（1）排球在上升过程中，B点与D点的机械能____________（选填“相等”或“不相等”）；
（2）下落过程中，DC段重力对排球做功的功率________（选填“大于”或“小于”或“等于”）CB段。
21．（2022·浙江杭州·统考一模）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向___________；
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是___________；
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是___________。
22．（2022·浙江杭州·统考二模）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。
（1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这利用了物体间力的作用是___________，同时说明了力可以改变物体的运动状态；
（2）该背包燃料为汽油，汽油燃烧将___________能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中，这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________；
（3）某次飞行过程中消耗10千克汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为___________焦。（q汽油=4.6×107焦/千克）
23．（2022·浙江舟山·统考一模）物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1
（1）三只弹簧测力计的示数：F甲、F乙、F丙大小的关系为______；
（2）三种情况下，物体A所具有的动能最大的为：______。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“一样大”）
24．（2022·浙江杭州·统考二模）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计）。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）小球能到达最高点的高度h1______h2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
三、简答题
25．（2022·浙江温州·温州市第十二中学校考二模）2022年2月，北京冬奥会让世人叹为观止。越野滑雪是世界运动史上最古老的运动项日之一、滑雪赛道的设胃和运动员的姿势能够影响到滑雪速度。
资料1：北京冬奥会越野滑雪赛道的设置
①如甲图为某越野滑雪场所处区域的等高线图，虚线处设置为滑雪赛道。
②赛道表面雪的厚度需达到6-8米。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，雪内的空气就会被逼出。
资料2：滑雪运动员的姿势。滑雪过程中，运动员通过一个凹形轨道助滑后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至项端时身体与滑板构成上表面凸起的流线形。
结合上述信息并运用所学知识，对越野滑霄赛道的设置以及滑雪运动员的姿势能够影响滑雪速度的原因作出合理解释。
26．（2022·浙江衢州·统考二模）被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人（如图）可在无人环境下自主导航，利用闪蒸技术进行360°无死角消毒。某品牌消毒机器人部分参数如表，请回答下列问题：
××牌消毒机器人
项目
参数
机身自重
50kg
水箱容积
14L
电池输出功率
150W
轮子与地面接触总面积
80cm2
（1）若将机器人的水箱装满消毒液（密度约为1g/cm3）静止在地面时，对地面压强多大？( )
（2）机器人在消毒过程中以1m/s的速度做匀速直线运动，该过程中机械能___________（选填 “减小”、“不变”或“增大”）。若克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的40%，则该机器人受到的摩擦力多大？( )
27．（2022·浙江温州·统考二模）三峡大坝是当今世界最大的水利发电工程。大坝建成后，轮船往返上、下游需经过特殊的方式，常用方式有：垂直升船机和船闸，如图乙、丙。
（1）三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→___________ →电能。
（2）图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米，请计算此过程中升船机对轮船做的功。___________
（3）图丙为船闸工作原理图，轮船从下游到达上游的过程是：轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后，先关闭闸门A和阀门A，再打开阀门B （此刻时间记录为t1），使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时（此刻时间记录为t2），打开闸门B，轮船驶出闸室，进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。___________
四、探究题
28．（2022·统考二模）在第24届北京冬奥会中，某同学发现滑雪者冲上斜坡时的初速度越大，向上滑行的距离也会越大。该同学猜想：物体冲上斜面的最大距离可能与物体的质量大小和斜坡的倾角有关。为了探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的倾角的关系，他利用如图所示的实验装置进行探究活动，并记录数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
（1）滑雪者的初速度越大，冲上斜坡距离越长，这是因为___________；
（2）实验中如何控制物体冲上斜坡时的初速度相同___________；
（3）分析表中数据可得出的结论是：______________________。
29．（2022·浙江宁波·统考一模）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M （M的质量大于m），分别从不同的高度h和H （H>h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）通过甲乙丙实验分析可得结论___________ ；
（3）另一同学用图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h1>h2）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是___________的。（选填“正确”或“错误”）
30．（2022·浙江宁波·统考一模）2022年3月21日，东航客机MU5735在广西梧州藤县坠毁，有监控视频显示，客机在两分钟内垂直坠落近乎8800米的高度。小姚为遇难人员祈福的同时想探究“物体的重力势能大小与哪些因素有关”，他选用重物、小桌、沙子、透明箱为实验器材。
（1）对比图A、B，让小桌放置在装有沙子的透明箱子中，将相同质量的重物从不同高度静止释放，通过观察___________来比较重物的重力势能， 并通过实验发现：___________。
（2）要想进步探究重力势能与质量的关系，应该选择图___________。
31．（2022·浙江衢州·衢州市实验学校教育集团（衢州学院附属学校教育集团）校联考三模）2021年，年仅14岁的全红婵凭借水花消失术获得女子十米跳台跳水奥运会和全运会双料冠军。全红婵在跳水过程中的运动轨迹如图所示，请回答下列问题：
（1）起跳前助跑是为了增大起跳时的______（选填“惯性”或“动能”）；
（2）从A点起跳经过最高点B下落到C点的过程中，空气阻力不可忽略；下列说法正确的是______。
A．在最高点B点瞬间，全红婵受力平衡
B．全红婵在A点刚要离开跳台时机械能最大
C．在跳水过程A-C中，全红婵的重力势能先增大后减小
32．（2022·浙江丽水·统考一模）探究“影响物体重力势能大小的因素”时，实验装置如图，增加可伸缩塑料筒保证小球正面撞击长图钉，同时塑料筒的长度在一定范围内可以任意伸长。实验时小科固定塑料筒长度不变，让质量不同的铁球在塑料筒顶部自由下落。实验数据记录如下表。
实验组
1
2
3
4
铁球质量/克
5
10
10
15
下落高度/厘米
50
40
60
50
图钉下陷深度/厘米
2.0
3.2
4.8
6.0
（1）本实验运用了转换法，将重力势能大小转换为____________；
（2）刚开始实验时，小科发现图钉下陷的深度相近，导致无法得出实验结论。小科通过换用质量差更大的不同小球进行实验，观察到明显不同的图钉下陷深度，还可采取的措施有：__________（写出一条即可）；
（3）比较实验组________________，可验证猜想“物体的重力势能可能与物体的质量大小有关”。
参考答案：
1．A
【详解】A．跳台滑雪运动员在下落过程中，质量不变，高度降低，速度变快，重力势能变小，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确；
B．花样滑冰运动员向前滑动时，并非匀速直线运动，所以在水平方向上不受平衡力，故B错误；
C．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度和方向在变化，故运动状态在发生改变，故C错误；
D．惯性是保持物体运动状态不变的一种性质，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】AC．无人机携带包裹匀速上升时，质量不变，速度不变，高度变大，所以动能不变，重力势能增加，故AC错误；
BD．机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故B正确，D错误。
故选B。
3．D
【详解】卫星从近地点到远地点时，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．B点为最高点，重物在竖直方向上速度为零，但是水平方向上速度不为零，因此动能不为零，故A错误；
B．从A点到D点时，重物不断克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，即机械能减小，故B错误；
C．由于机械能的损耗，则C点的机械能小于A点。二者高度相同，因此重力势能相等。根据机械能等于动能与重力势能之和，可C点的动能小于A点，故C正确；
D．从B点到C点，减小的重力势能转化为动能和内能，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】AB．在木块上升的过程中，弹簧逐渐恢复原来形状，即形变程度逐渐减小，因此弹性势能逐渐减小，故AB不符合题意；
CD．在弹簧恢复原来形状的过程中，弹性势能转化为木块的机械能，此时机械能逐渐增大。当弹簧恢复原来长度后，由于不计摩擦，因此木块没有机械能的损失，则它的机械能保持不变，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．人从A到B的过程中，质量不变，速度增大，则动能增加；高度增大，则重力势能增加，故A错误；
B．人从B到C的过程中，质量不变，高度增大，则重力势能增加；速度减小，则动能减少 ，故B正确；
C．根据前面的分析可知，人从A到C的过程中，高度一直增大，则重力势能增加；速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故C错误；
D．弹性绳在A点时形变程度最大，则此时弹性势能最大，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】A．自行车转弯时其运动方向发生了改变，不是平衡状态，所以不是受到平衡力的作用，故A错误；
B．增大座垫面积可以在压力一定时，减小坐垫对人的压强，故B正确；
C．下坡时自行车克服地面的摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故C错误；
D．把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．0~t3，小王的速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故A错误；
B．0~t3，小王的高度不断减小，则重力势能不断减少，故B正确；
C．0~t1，弹性绳没有发生形变，即小王的机械能没有转化为弹性势能，则机械能保持不变，故C错误；
D．t1~t2，小王的机械能转化为绳的弹性势能，小王的速度逐渐增大，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】A．当飞船从近地点向远地点运动过程中，质量不变，所处高度增大，势能增大，但运动的速度减小，动能减小，这一过程中动能转化为了势能，故A正确；
B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，做的是曲线运动，速度的方向时刻在改变，即不是平衡态，所以，受到的不是平衡力，故B错误；
C． 惯性是物质的属性，仅与质量有关，任何物体在任何时候都具有惯性，与运动状态无关，故C错误；
D．“天宫一号”与“神舟八号”飞船交会对接成功后，它们的相对位置不变，但仍然围绕地球做曲线运动，故D错误。
惯性A。
10．D
【详解】①利用真空罩中的闹钟探究真空不能传声采用的是科学推理法。
②图中是探究影响电热因素的实验装置，两个电阻串联，通过它们的电流相等，两个电阻的阻值大小不相等，用到控制变量法。
③米勒实验是模拟原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电产生有机物，用到模拟法。
④动能大小与质量和速度有关，探究动能大小的影响因素用到控制变量法。
故②④用到同一研究方法。
故选D。
11．D
【详解】A．运动过程中不可避免要受到空气阻力，部分机械能转化为内能，故A错误；
B．因为小球有弹性，会发生弹性形变，受台阶挤压时会有一部分能转化为弹性势能，所以整个过程中发生的是重力势能、动能和弹性势能的相互转化，故B错误；
C．小球下降过程重力势能是减小的.上升过程中高度增加，重力势能是增大的，故C错误；
D．位点4比位点3高度低，从位点3到4重力势能减小，在均未与台阶接触的情况下，重力势能转化为动能，故位点4动能大于位点3的动能，故 D正确。
故选D。
12．C
【详解】A．到终点后运动员由于惯性，仍保持原来速度继续向前运动，不能立刻停下，惯性是物体的性质，不是力，不能说“受到惯性力的作用”，故A错误；
B．运动员对地面的压力与地面对其的支持力，这两个力分别作用在地面和运动员上，并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，不是平衡力，故B错误；
C．运动员在滑行过程中把滑雪杆用力向后撑，对滑雪杆有一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，所以他会受到滑雪杆对他一个向前的反作用力，从而迅速滑行，故C正确；
D．单板滑雪大跳台是选手从高处滑行而下通过大跳台一飞冲天，表演各种空翻、回转等空中绝技，与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，在此过程中机械能减小，故D错误。
故选C。
13．B
【详解】A．她静止站立在雪面上时，受到重力和支持力的作用，故A错误；
B．她在滑行时，滑雪板相对于雪面的位置发生变化，与雪面间的摩擦是滑动摩擦，故B正确；
C．她飞离U型池后能向上运动是由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性是物质的一种性质，不是力，故C错误；
D．她从空中下落到雪面的过程中重力势能转化为动能，故D错误。
故选B。
14．B
【详解】A．动能的多少不能直接测量或观察。在研究物体动能大小的影响因素时，用木块被推动的距离来反映物体动能的大小，采用的是转换法，故A不符合题意。
B．在探究电流跟电阻的关系时，保持电压不变，采用的是控制变量法，故B符合题意。
C．电阻产生热量的多少不能直接观察，在探究电流热效应时，用温度计示数反映电阻产热的多少，采用的是转换法，故C不符合题意。
D．用电器功率不能直接观察，在探究小灯泡电功率影响因素时，用小灯泡亮度反映小灯泡的电功率大小，采用的是转换法，故D不符合题意。
故选B。
15．D
【详解】A．运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度减小，故重力势能变小；故A错误；
B．运动员在转弯滑行的过程中，运动方向改变，故运动状态改变；故B错误；
C．冰球在水平冰面滑动过程中，受到摩擦力的作用，质量不变，运动速度不断减小，动能减小，高度不变，重力势能不变，因此机械能减小；故C错误；
D．掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性；故D正确；
16． 费力 动能
【详解】（1）[1]把师傅下方手的握点看成支点O，手握位置为动力作用点，锤头的重力为阻力，所以动力臂小于阻力臂，故此杠杆为费力杠杆。
（2）[2]大锤在最高点，然后落下，大锤的质量不变，高度降低，所以大锤的重力势能减小，大锤的速度增大，所以大锤的动能增大，所以大锤的重力势能主要转化为动能。
17． 凝固 密度 重力势能
【详解】[1]水凝结冰，是由液态的水变为固态的冰，所以属于凝固现象。
[2]冰被雕刻过程中，质量会随着体积的减小而减小，某种物质的质量和其体积的比值叫这种物质的密度，密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与物质的质量、体积无关；由于冰的种类没有发生变化，故冰的密度一定不变。
[3]动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关；五环拔地而起的过程中，无法知道速度如何变化，故无法判断动能如何变化；但五环的高度一定是越来越高，故重力势能一定增大。
18． 小于 变小或不守恒
【详解】[1]根据图像知道，M点动能为20J，S点动能为40J，即M点动能小于S点动能。因为小球的质量不变，因此速度vM
20J+48J=68J
S点动能为40J，势能为20J，则该点的机械能
40J+20J=60J
比较可知，球在运动过程中机械能减小了。
19． 不守恒 > t1
【详解】[1]由图乙可知，小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能，小球在运动过程中机械能不守恒。
[2]小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40cm，由于小球对弹簧有压力，弹簧缩短一些，所以弹簧原长大于40cm。
[3]在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时，速度最大的时刻是t1。
20． 等于 小于
【详解】（1）[1]不计空气阻力，排球从B点到D点的过程中，机械能守恒，动能全部转化为重力势能，故B点与D点的机械能相等。
（2）[2]小球在下落时做加速运动，相邻的点之间的运动时间相等，由图可知
DC
可知，DC段重力对排球做功的功率小于CB段。
21． 左 动能转化为重力势能 3mgh
【详解】（1）[1]物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向与物体相对水平面运动的方向相反，即水平向左。
（2）[2]物体在B点时有一定的速度，具有一定的动能，到C点的过程中，其速度为0，动能为0，具有一定的高度，重力势能最大，故物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是动能转化为重力势能。
（3）[3]因BC段光滑，故物体在这段路程中机械能守恒（没有克服摩擦力做功），从C点到B点，重力做的功为
W=mgh
物体做功的过程就是能的转化过程，物体下滑到B点时重力势能全部转化为动能，即B点的动能为mgh，已知物体经B点后停在D点（动能为0），故这个过程中克服摩擦力做的功为动能减小量，即为mgh；AB段粗糙程度相同，物体对水平面的压力相同，根据影响滑动摩擦力大小的因素可知，物体在水平面上运动时受到的滑动摩擦力大小保持不变，因AD=DB，根据W=fs，故从A点出发运动到D点克服摩擦力做的功等于物体从B点运动D点做的功，等于物体从D点运动B点做的功,故物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是
W总=3W=3mgh
22． 相互的 化学 方向性 4.6×108
【详解】（1）[1]背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔向后喷出，由于物体间力的作用是相互的，从而使人获得飞行动力，使人离地面越来越远，说明了力可以改变物体的运动状态；
（2）[2][3]汽油燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
（3）[4]10kg汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
23． F甲=F乙=F丙 丙
【详解】（1）[1]由题意可知，物体每次都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于物体A的重力，物体A的重力不变，弹簧测力计的示数不变，所以
F甲=F乙=F丙
（2）[2]物体A质量一定，甲、乙、丙三图中运动的速度
v1
24． 不变 大于
【详解】（1）[1]小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。
（2）[2]开始时，小球的质量和抛出时的速度相等，所以具有的动能相等，小球在地面上，没有重力势能，所以开始时小球的机械能相等，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，即
h1＞h2
25．见解析
【详解】该等高线图可以看出地形为山地，在高处运动员具有较大的重力势能，下滑时能够转化为较大的动能，适合作为滑雪赛道：当踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，空气被逼出时，形成了气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力；运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高；在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行的更久。
26． 8×104Pa 减小 60N
【详解】（1）[1]装满消毒液时消毒液的体积
V=V容=14L=14dm3=0.014m3
装满消毒液时消毒液的质量
m液=ρV=1.0×103kg/m3×0.014m3=14kg
装满消毒液的机器人受到的总重力
G总=m总g=(m液+m空载)g=(14kg+50kg)×10N/kg=640N
装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压力
F压=G总=640N
机器人对水平地面的压强
（2）[2]机器人在消毒过程中以1m/s的速度做匀速直线运动，速度和高度不变，但质量减小，动能和重力势能减小，因而机器人的机械能减小。
[3]克服摩擦力做功的功率
由克服摩擦力做功的功率
可知，该机器人受到的摩擦力
27． 水的动能（叶轮的机械能） 3×109J
【详解】（1）[1]高处的水流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上。水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能，所以整个过程中，能量转化的顺序是：势能→水的动能→电能；
（2）[2]轮船的重力
G=mg=3000×103kg×10N/kg=3×107N
则升降机克服重力所做的功
W=Gh=3×107N×100m=3×109J
（3）[3]t1之前下游水位较低，t1到t2上游的水匀速流入闸室，水位逐渐增大，当闸室内水位和上游水位相平时为t2，液体内部的压强与深度有关，深度越大，压强越大，因此，闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像如下图：
28． 详见解析 让物体从滑轨同一高度静止滑下 详见解析
【详解】（1）[1]物体的质量一定时，速度越大，动能越大。滑雪者的初速度越大，滑雪者的初始动能越大，转化成的重力势能也越大，升高的高度越大，冲上斜坡距离越长。
（2）[2]让物体从滑轨同一高度由静止自由滑下，可控制物体冲上斜坡时的初速度相同。
（3）[3]分析表中数据可得出的结论是：物体质量相同时，在10°到53°范围内，随斜坡倾角的增大，物体冲上斜坡的最大距离减小；在53°到85°范围内，随斜坡倾角的增大，物体冲上斜坡的最大距离增大。故可以得出物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。
29． 不能 物体的动能大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，动能也越大 错误
【详解】（1）[1]小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，若水平面绝对光滑，钢球将做匀速直线运动，故实验将不能达到探究目的。
（2）[2]在甲和乙中，小球的质量相同，在斜面上的高度不同，高度越高的小球到达水平面时的速度越快，在斜面越高的小球使水平面的木块被撞击滑行的距离越远，那么得到结论：当质量相同时，速度越大，物体的动能越大；在乙和丙中，小球在斜面上的高度相同，到达水平面时的速度相同，质量越大的小球将木块撞击滑行的距离越大，那么得到结论：当速度相同时，质量越大，物态的动能越大；两个结论综合起来为：物体的动能大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，动能也越大。
（3）[3]另一同学用图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h1>h2）由静止开始释放，到达水平面的速度不同个，如果通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，此时出现2个变量了，故这种方法是不科学的，错误的。
30． 桌腿陷入沙子的深度 在重物质量相同时，下落高度越高，重力势能就越大 C和D
【详解】（1）[1][2]对比图A、B，让小桌放置在装有沙子的透明箱子中，将相同质量的重物从不同高度静止释放，通过观察桌腿陷入沙子的深度来比较重物的重力势能， B图中重物高度较高，桌腿陷入沙子的深度较大，重力势能较大，可以得到在重物质量相同时，下落高度越高，重力势能就越大。
（2）[3]探究重力势能与质量的关系时，必须控制下落高度相同，而改变物体的质量，故选图C和D。
31． 动能 BC
【详解】（1）[1]跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，改变的只是速度，增加了运动员的动能；而没改变运动员的质量，所以，运动员的惯性没变。
（2）[2] A．物体受力平衡时运动状态不发生改变；在最高点B点的瞬间速度为零，并不能说明物体就受力平衡，因为速度为零下一瞬间将反向运动，所以，说明在B点不是处于平衡状态，即该瞬间人受力不平衡，故A错误；
B．由于空气阻力不可忽略，所以，在跳水过程A-C中机械能减小，故最初时刻机械能最大，故B正确；
C．在跳水过程A-C中，高度先增大再减少，所以重力势能先增大再减小，故C正确。
故选BC。
32． 长图钉伸入泡沫块的长度 提高小球的高度 1和4
【详解】（1）[1]实验中，小球的重力势能越大，小球对长图钉做功越多，长图钉伸入泡沫块的长度越长，所以，本实验中运用了转换法，将重力势能大小转换为长图钉伸入泡沫块的长度。
（2）[2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，还可采取的措施是在一定范围内使塑料筒的长度伸长，通过提高小球的高度进行实验。
（3）[3]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，探究质量与重力势能的关系必须控制物体的高度相同，改变物体的质量，分析表格数据知道，通过比较1、4组实验，得出物体的重力势能与物体的质量大小有关。
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