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专题16 功和机械能（基础卷）-5年（2019-2023）中考1年模拟物理真题分项汇编（广西专用）
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这是一份专题16 功和机械能（基础卷）-5年（2019-2023）中考1年模拟物理真题分项汇编（广西专用），文件包含专题16功和机械能基础卷原卷版广西专用docx、专题16功和机械能基础卷解析版广西专用docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共47页， 欢迎下载使用。
一．选择题（共10小题）
1．（2022•百色）北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能增大，机械能增大
B．动能增大，势能不变，机械能增大
C．动能增大，势能减小，机械能不变
D．动能减小，势能增大，机械能不变
【答案】A
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解：飞船在加速升空过程中，飞船的质量不变、速度变大、高度上升，则动能增大、重力势能增大，所以机械能将增大。
故选：A。
2．（2022•梧州）2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（ ）
A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能＝动能+势能。火箭升空时燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能，一部分转化为其他形式的能量。
【解答】解：飞船在空中加速上升时，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，所以该过程不是重力势能和动能的转化；机械能为动能和势能的和，所以机械能增大；火箭升空时，通过燃料的燃烧产生的内能转化为机械能；故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．（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
【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。
【解答】解：A、苹果运动，具有一定的速度，具有动能，故A正确；
B、高空的苹果具有一定的高度和质量，有重力势能，故B错误；
CD、一个苹果从十层高楼自由落下，它的质量不变，速度增加，高度减小，所以其动能增加，重力势能减小，故CD错误。
故选：A。
4．（2021•桂林）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（ ）
A．W1＞W2B．W1＝W2C．P1＜P2D．P1＝P2
【答案】C
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式进行判断。
【解答】解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为：
W1＝G1h
W2＝G2h
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。
CD、由可知小桂和小林的功率为：
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。
故选：C。
5．（2021•玉林）熟透的苹果从树上落下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小
B．动能增大，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小
D．动能减小，重力势能增大
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：苹果从树上落下过程中，其质量不变，速度变大，故动能增大；同时其高度减小，故重力势能减小。
故选：C。
6．（2019•桂林）如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是（ ）
A．物块在a点动能大
B．物块在b点动能大
C．物块在b点重力势能大
D．物块在a、b两点的重力势能一样大
【答案】B
【分析】（1）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。
（2）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。
【解答】解：物块在光滑斜面上由静止开始下滑（不计空气阻力），在下滑过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大；
由于a点的位置要高于b点的位置，所以a处的重力势能大于b处的重力势能；物块在下滑过程中动能变大，所以物块在b点动能大，故B正确，ACD错误。
故选：B。
7．（2020•柳州）如图，弹簧被压缩后，就具有（ ）
A．光能B．电能C．化学能D．弹性势能
【答案】D
【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
【解答】解：弹簧被压缩后，弹簧发生了弹性形变，从而具有弹性势能。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
8．（2020•玉林）如图是“歼20”战斗机加速升空的过程。下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能减小
B．动能增加，重力势能增加
C．动能减小，重力势能增加
D．机械能保持不变
【答案】B
【分析】影响动能的因素有物体质量和速度；影响重力势能的因素有质量和高度；机械能等于动能和势能的总和。
【解答】解：在歼20飞机加速向上运动的过程中，质量不变，速度增大，其动能增大；同时高度增加，重力势能增大；机械能等于动能与势能的总和，所以机械能总量增大。故ACD错误，B正确。
故选：B。
9．（2020•柳州）苹果从高处落下，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），这一过程所遵循的物理规律是（ ）
A．焦耳定律B．欧姆定律
C．能量守恒定律D．牛顿第一定律
【答案】C
【分析】根据能量守恒定律分析。
【解答】解：苹果从高处落下，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，不计空气阻力，则它减少的重力势能等于增加的动能，符合能量守恒定律，故C正确。
故选：C。
10．（2019•玉林）如图所示，“长征”火箭在加速升空过程中（ ）
A．惯性变大
B．机械能保持不变
C．动能增加，重力势能减小
D．动能增加，重力势能增加
【答案】D
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能。
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，物体的质量不变、惯性不变。
【解答】解：
火箭在加速升空时，火箭质量不变、速度增大，动能增大；火箭的质量不变、高度增加，重力势能增加；因为火箭的动能和重力势能都增加，机械能增加；
火箭的质量不变，惯性不变，故ABC错、D正确。
故选：D。
二．多选题（共1小题）
11．（2021•柳州）（多选）下列物体中，具有动能的是（ ）
A．停在站台上的火车B．风驰电掣的过山车
C．静止在地面上的足球D．腾空而起的长征火箭
【答案】BD
【分析】物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
【解答】解：A、停在站台上的火车，处于静止状态，不具有动能，故A错误；
B、风驰电掣的过山车，处于运动状态，具有动能，故B正确；
C、静止在地面上的足球，处于静止状态，不具有动能，故C错误；
D、腾空而起的长征火箭，处于运动状态，具有动能，故D正确。
故选：BD。
三．填空题（共3小题）
12．（2019•梧州）篮球场上，小明投篮，篮球在斜向上运动过程中，篮球的动能 减小 ，重力势能 增大 。（填“增大”“不变”或“减小”）
【答案】减小；增大
【分析】在篮球被抛出向上运动的过程中，由于受到重力的作用，它的速度会越来越小，篮球质量不变的情况下，其动能不断减小。篮球在上升的过程中，高度不断增加，所以其重力势能在不断增加。
【解答】解：
篮球质量不变，在上升过程中，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加。
故答案为：减小；增大。
13．（2020•贺州）2020年6月23日，我国成功发射了第55颗“北斗”卫星，卫星在加速升空过程中，动能 增大 ，机械能 增大 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】增大；增大
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能＝动能+势能。
【解答】解：卫星在加速升空过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大质量不变，重力势能变大，机械能为动能和势能的和，故机械能变大。
故答案为：增大；增大。
14．（2020•百色）2020年6月23日，长征三号运载火箭把北斗三号最后一颗全球组网卫星送入预定轨道。在火箭携卫星加速升空阶段，卫星的动能 变大 ，机械能 变大 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
【答案】变大；变大。
【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；
根据影响重力势能和动能的因素分析能量变化，再根据机械能等于动能加势能来最终做出判断。
【解答】解：在火箭携卫星加速升空阶段，卫星质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大；卫星上升时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能的变化，动能增大，重力势能增大，机械能增大。
故答案为：变大；变大。
四．实验探究题（共2小题）
15．（2022•玉林）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 距离s （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 大 ；
（3）分析比较 甲、丙 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 速度 ；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 减小 （选填“增大”、“不变”或“减小”）
【答案】（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。
【分析】（1）本实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，采用了转换法；
（2）（3）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系；
（4）根据影响动能大小的因素分析，对于质量较大的车，允许的最高速度比质量较小的车要低；
（5）在速度一定时，受到的阻力越大，速度减小得越快，据此分析。
【解答】解：（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的。
（2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）研究物体的动能与质量的关系，要控制速度大小相同（即小球在斜面上释放时的高度相同），而小球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
故答案为：（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。
16．（2019•贵港）如图是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 大 ，木块B被撞得越 远 。
（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，比较木块B被撞击后运动距离s的远近。这是为了探究动能的大小与 质量 的关系。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）物体的动能与物体的质量和速度有关，物体质量一定时，由静止下滑的高度越高，到达底端的速度越大，所具有动能越大
（2）根据控制变量法的原则分析解答；
【解答】解：（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，所具有的动能越大，则木块B被撞得越远；
（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的速度相同，比较木块B被撞击后运动距离s的远近，这是为了探究动能的大小与质量的关系；
故答案为：（1）大；远；（2）质量。
五．计算题（共5小题）
17．（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）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。
【分析】（1）已知路程和时间，利用v＝计算小明的妈妈骑车的速度。
（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。故f＝F牵求出摩擦力的大小。
（3）根据P＝＝＝Fv求出电瓶车牵引力的功率。
【解答】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。
18．（2019•柳州）如图所示，小宸用沿斜面向上的力F＝100N，在10s内把木箱推到2m高处。斜面长4m。求：
（1）小宸所做的功；
（2）小宸做功的功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道小宸沿斜面的推力和斜面的长度，根据W＝Fs求出小宸所做的功；
（2）知道小宸做的功和做功时间，根据P＝求出其功率。
【解答】解：（1）小宸所做的功：
W＝Fs＝100N×4m＝400J；
（2）小宸做功的功率：
P＝＝＝40W。
答：（1）小宸所做的功为400J；
（2）小宸做功的功率为40W。
19．（2019•百色）某服务区水泵房每天需要将重为3×106N的水送到36m高的蓄水池里。若用电动机带动一台效率为60%的水泵工作5h来完成蓄水工作。问：
（1）水泵对这些水做了多少功？
（2）带动水泵的电动机的功率至少为多大？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）利用W＝Gh求水泵对这些水做功（有用功）；
（2）利用η＝求电动机消耗的电能（总功），再利用P＝求电动机的功率。
【解答】解：
（1）水泵对这些水做功：
W有用＝Gh＝3×106N×36m＝1.08×108J；
（2）由η＝＝60%得消耗的电能（总功）
W总＝＝＝1.8×108J，
电动机的功率：
P＝＝＝1×104W。
答：（1）水泵对这些水做了1.08×108J的功；
（2）带动水泵的电动机的功率至少为1×104W。
20．（2022•柳州）一辆汽车在1000N的牵引力作用下做匀速直线运动，60s内行驶了600m。求这个过程中：
（1）汽车的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车牵引力做功的功率。
【答案】（1）汽车的速度为10m/s；
（2）牵引力做的功是6×105J；
（3）牵引力做功的功率是10000W。
【分析】（1）利用速度公式即可求出汽车的速度；
（2）应用功的计算公式W＝Fs可以求出牵引力的功。
（3）应用功率公式P＝可以求出牵引力的功率。
【解答】解：（1）汽车的速度为：v＝＝＝10m/s；
（2）牵引力做功：W＝Fs＝1000N×600m＝6×105J；
（3）牵引力的功率：P＝＝＝10000W；
答：（1）汽车的速度为10m/s；
（2）牵引力做的功是6×105J；
（3）牵引力做功的功率是10000W。
21．（2019•贺州）在平直公路上某轿车以30m/s的速度做匀速直线运动，恒定的牵引力为3×103N，在20s的时间内，求：
（1）牵引力所做的功；
（2）牵引力做功的功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）已知平直公路上某轿车做匀速直线运动的速度和时间，根据v＝可知轿车运动的距离；
（2）已知牵引力做的功和所用时间，根据P＝计算牵引力做功的功率。
【解答】解：（1）根据v＝可知，轿车运动的距离为：s＝vt＝30m/s×20s＝600m，
牵引力所做的功为：W＝F牵s＝3×103N×600m＝1.8×106J；
（2）牵引力做功的功率为：P＝＝＝9×104W。
答：（1）牵引力所做的功为1.8×106J；
（2）牵引力做功的功率为9×104W。
一．选择题（共14小题）
1．（2023•青秀区校级二模）有两台机械甲和乙，甲的功率为162kW，乙的功率为128kW，下列说法正确的是（ ）
A．甲一定比乙做功多
B．乙一定比甲做功多
C．甲一定比乙做功快
D．相同时间内，乙一定比甲做功多
【答案】C
【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是描述物体做功快慢的物理量，功率大做功快，根据功、功率的关系分析即可。
【解答】解：AB、由W＝Pt可知，做功的多少由功率和时间共同决定，甲的功率比乙的功率大，但是时间长短不确定，所以甲乙做功多少无法比较，故AB错误；
C、甲的功率大，甲做功一定比乙做功快，故C正确；
D、乙的功率小，由W＝Pt可知，相同时间内，乙一定比甲做功少，故D错误。
故选：C。
2．（2023•梧州一模）飞机在农田上空喷洒农药，当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机的（ ）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能减小，重力势能增大
C．动能不变，重力势能不变
D．动能减小，重力势能减小
【答案】D
【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、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、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大。
【解答】解：飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的质量变小，速度不变，所以动能减小；质量减小，高度不变，所以重力势能减小。
故选：D。
3．（2023•兴宁区校级一模）在国际单位制中，功的单位是（ ）
A．WB．kWC．JD．J/s
【答案】C
【分析】在物理学上，功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积。在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。
【解答】解：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J；
“W”、“J/s”和“kW”是功率的单位。
故选：C。
4．（2023•三江县校级一模）下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A． 做功冲程B． 弯折铁丝
C． 滑下滑梯D．压缩点火
【答案】A
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
克服摩擦做功可以使机械能转化为内能，使物体的内能增加、温度升高；气体膨胀对外做功，气体的内能减小，转化为机械能。
【解答】解：A、在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；
B、弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；
C、滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；
D、压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意。
故选：A。
5．（2023•青秀区校级模拟）2021年是中国航天的丰收年，三名航天员在太空“出差”三个月后重返家园，代表着我国航天事业迈入新篇章。如图甲所示的是卫星在随火箭加速上升的情景；如图乙所示的是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的情景，离地球最近的点叫近地点离地球最远的点叫远地点。下列说法中正确的是（ ）
A．在卫星加速上升的过程中，动能全部转化为重力势能
B．人造地球卫星从远地点向近地点运行时，机械能减小
C．人造地球卫星从近地点向远地点运行时，势能增大，动能减小
D．在甲、乙两图中，卫星的机械能都不变
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能等于动能与势能的总和；卫星在大气层外运行时，不受空气阻力的作用，其机械能守恒。
【解答】解：
A、卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，故A错误。
BC、太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化；从近地点向远地点运行时，质量不变，高度变大，势能增大，速度减小，动能减小，故C正确、B错误；
D、图甲中卫星的机械能增加，图乙中卫星的机械能不变，故D错误。
故选：C。
6．（2023•青秀区校级三模）如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，运动员下落过程中（ ）
A．动能减小，重力势能减小
B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）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。
【解答】解：滑雪运动员起跳后下落的过程中，运动员的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小。
故选：C。
7．（2023•北海二模）2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射成功。神舟十四号载人飞船加速升空的过程中（ ）
A．重力势能不变B．动能不断增大
C．机械能不变D．受到平衡力作用
【答案】B
【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能与势能的总和；
物体受到平衡力作用时，会保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：ABC、运载火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变（忽略燃料短时损耗），速度增大，则火箭的动能增大；同时火箭所处的高度增大，其重力势能增大；因机械能等于动能与势能的总和，且火箭的动能和重力势能均增大，所以运载火箭的机械能增大，故AC错误，B正确；
D、火箭的运动状态发生了改变，受到非平衡力的作用，故D错误。
故选：B。
8．（2023•桂林二模）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图所示，在它们加速升空的过程中，神舟十五号飞船（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
【答案】D
【分析】影响动能大小的因素是物体的质量和速度；影响重力势能大小的因素是物体的质量和高度。
【解答】解：神舟十五号飞船加速向上运动的过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，其重力势能增大。
故选：D。
9．（2023•西乡塘区二模）现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是（ ）
A．动能与重力势能均不变
B．动能与重力势能均减小
C．动能不变，重力势能减小
D．动能减小，重力势能不变
【答案】B
【分析】动能大小的影响因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药的过程中，喷药无人机整体的质量减小，速度不变，动能减小；质量减小，高度不变，重力势能减小，故B正确。
故选：B。
10．（2023•柳州二模）舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中（ ）
A．动能减小，机械能减小
B．动能减小，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能等于动能与势能的总和。
【解答】解：舰载机加速上升的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大；同时高度增大，重力势能增大；舰载机升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；因机械能等于动能与势能的总和，所以舰载机的机械能增大。
故选：C。
11．（2023•良庆区校级模拟）如图所示为2022年北京冬奥会开幕式上缓缓升起的奥运五环，重达3t的奥运五环“破冰而出”，被匀速竖直提升至13m的高空。在提升过程中，奥运五环的（ ）
A．动能增大B．重力势能不变
C．机械能不变D．机械能增大
【答案】D
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：奥运五环被匀速竖直提升至13m的高空的过程中：
A、奥运五环的质量不变、速度不变，动能不变，故A错误；
B、奥运五环的质量不变、高度增大，重力势能增大，故B错误；
CD、奥运五环的动能不变、重力势能增大，机械能增大，故D正确、C错误。
故选：D。
12．（2023•宾阳县一模）如图所示，载有3名航天员的神舟十四号载人飞船进入太空。载人飞船加速升空过程中以下说法正确的是（ ）
A．飞船的动能增大，机械能不变
B．飞船的重力势能增大，机械能不变
C．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
D．燃料燃烧后通过做功，把内能转化为飞船的机械能
【答案】D
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能＝动能+势能。
（2）燃料燃烧时化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。
【解答】解：ABC、载人飞船加速升空过程中，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能增大，不是重力势能转化为动能，故ABC错误；
D、燃料燃烧时化学能转化为内能，通过做功，把内能转化为飞船的机械能，故D正确。
故选：D。
13．（2023•南宁一模）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下落的过程中，（ ）
A．动能减少，重力势能不变
B．动能不变，重力势能减少
C．机械能不变
D．机械能减少
【答案】D
【分析】动能大小的影响因素是质量和速度，重力势能大小的影响因素是质量和高度，动能和势能统称为机械能。
【解答】解：返回舱减速下落的过程中，其质量不变，速度变小，则它的动能减少；同时高度变小，则它的重力势能减少；因机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少。
故选：D。
14．（2023•柳南区一模）在世界杯女篮半决赛中，投球时，篮球离开球员的手后，减速上升的过程中（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
【答案】A
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：篮球离开王思雨的手后，减速上升的过程中，篮球的质量不变，速度变小，动能减小；质量不变，高度变大，重力势能增大，故A正确。
故选：A。
二．多选题（共2小题）
15．（2023•崇左三模）（多选）如图所示，小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．小朋友不具有惯性
B．小朋友受到平衡力的作用
C．小朋友的动能增大
D．小朋友的重力势能减小
【答案】CD
【分析】任何物体都有惯性；物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化；动能的影响因素为速度和质量；重力势能的影响因素为高度和质量。
【解答】解：A．任何物体在任何时候都具有惯性，所以小朋友也具有惯性，故A错误。
B．物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，速度变大，所以运动状态也在改变，受非平衡力，故B错误。
C．动能的影响因素为速度和质量，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，速度在变大，所以动能在增加，故C正确。
D．重力势能的影响因素为高度和质量，小朋友由滑梯顶端往下滑，高度在减小，所以重力势能在减少，故D正确。
故选：CD。
16．（2023•江南区模拟）（多选）如图所示，一块重为6N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁对钢板的压力为8N，磁铁在钢板上以0.2m/s的速度匀速直线下滑了10s。下列说法正确的是（ ）
A．磁铁的质量为0.6kg
B．磁铁所受的摩擦力为8N
C．磁铁所受的支持力为6N
D．下滑10s 重力对磁铁做功12J
【答案】AD
【分析】（1）磁铁的重力已知，用公式G＝mg即可求出磁铁的质量；
（2）磁铁匀速运动，竖直方向上只受到重力和摩擦力，重力和摩擦力是一对平衡力，据此得到磁铁所受的摩擦力；
（3）钢板对磁铁的支持力沿水平方向；
（4）磁铁所受的重力和向下运动的路程已知，用公式W＝Gh即可求出重力对磁铁做的功。
【解答】解：A、由G＝mg知，钢板的质量m＝＝0.6kg，故A正确；
B、磁铁在钢板上匀速向下运动，合力为零，磁铁在竖直方向上只受到重力和摩擦力两个力的作用，故重力和摩擦力是一对平衡力，故磁铁所受摩擦力f＝G磁＝6N，方向竖直向上，故B错误；
C、磁铁在钢板上匀速向下运动，合力为零，钢板对磁铁的支持力沿水平方向，磁铁在水平方向上只受到压力和支持力两个力的作用，故压力和支持力是一对平衡力，故磁铁所受支持力F支＝F压＝8N，故C错误；
D、磁铁下滑的距离：h＝s＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，
重力对磁铁做的功：W＝Gh＝6N×2m＝12J，故D正确。
故选：AD。
三．填空题（共3小题）
17．（2023•桂平市校级模拟）高山滑雪被誉为“冬奥会皇冠上的明珠”。如图所示，滑雪运动员从山上滑下，运动员加速下滑过程中动能 增大 （选填“增大”“减小”或“不变”）；以雪地为参照物，运动员是 运动 （选填“运动”或“静止”）的。
【答案】增大；运动
【分析】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；若物体的位置相对于所选择的参照物发生了变化，我们就说物体是运动的，若是位置没有变化就说物体是静止的。
【解答】解：运动员加速下滑过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；运动员下滑过程中，以雪地为参照物，运动员的位置发生了变化，所以运动员是运动的。
故答案为：增大；运动。
18．（2023•平南县四模）2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射升空，航天员乘组由景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员组成。在火箭加速升空的过程中，载人飞船的机械能 增大 （选填“不变”“增大”或“减小”），航天员景海鹏相对于 载人飞船 是静止的。
【答案】增大；载人飞船。
【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；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
机械能等于动能和势能之和。
（2）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解：在火箭加速升空的过程中，载人飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度不断增大，重力势能增大，故它的机械能增大；航天员景海鹏相对于载人飞船的位置没有发生变化，所以航天员景海鹏相对于载人飞船是静止的。
故答案为：增大；载人飞船。
19．（2023•柳南区二模）图中一个物体沿粗糙的斜面下滑，下滑过程中物体的重力势能 减小 ，机械能 变小 。（选填“变大”、“不变”、“变小”）
【答案】减小；变小。
【分析】（1）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。
（2）在物体运动的过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小。
【解答】解：物体在粗糙的斜面下滑的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；下滑过程中克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：减小；变小。
四．实验探究题（共3小题）
20．（2023•贵港一模）斜面在生活生产中常见，以下物理实验用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，实验的原理公式 ；为提高实验测量的准确度，可 减小 （选填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止。分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越 不容易 （选填“容易”或“不容易”）；小车在毛巾和平板玻璃上克服阻力做功分别为W毛、W玻，它们大小关系是W毛 等于 W玻。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 速度 的关系。实验中通过观察比较水平面上的物体M移动的距离大小来判断小球动能的大小，这种方法称为 转换法 。
【答案】（1）；减小（2）不容易；等于；（3）速度；转换法。
【分析】（1）测量速度的基本原理是速度公式，为了便于测量时间，应该减小斜面坡度。
（2）物体在水平面上受到的阻力越小，速度减小得越慢；小车在不同的表面上做的功相等。
（3）质量不变时，物体的速度越大，动能越大。
【解答】解：如图甲所示利用斜面测平均速度，实验的原理公式；为提高实验测量的准确度，可减小斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越不容易；小车在毛巾和平板玻璃上克服阻力做功分别为W毛、W玻，它们大小关系是W毛 等于W玻。因为开始时的重力势能相同，在水平面上机械能最终转化为内能。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，质量相同，速度不同；是为了探究动能与速度的关系。实验中通过观察比较水平面上的物体M移动的距离大小来判断小球动能的大小，这种方法称为转换法。
故答案为：（1）；减小（2）不容易；等于；（3）速度；转换法。
21．（2023•青秀区校级三模）如图是斜面在物理实验中的应用。
（1）如图甲利用斜面和小车测量平均速度，实验时应保持斜面的坡度 较小 （选填“较大”或“较小”）可减小测量时间时造成的误差；
（2）图乙实验中小车受到的阻力越小，小车运动距离越 远 ，若小车在水平面上所受阻力为零，小车将做 匀速直线运动 ；
（3）图乙、丙实验都让物体（小车或小球）从斜面的同一高度由静止下滑，这样做目的是使物体到达斜面底端的 速度 相同；图丙中木块B移动的距离越远，说明小球A具有的动能越 大 （选填“大”或“小”）。
【答案】（1）较小；（2）远；匀速直线运动；（3）速度；大。
【分析】（1）斜面倾角越小，物体速度变化越慢，物体运动时间越长，越便于时间的测量；
（2）木板表面最光滑，小车在木板上通过的距离最长，据此推理得出结论；
（3）从斜面的同一高度由静止下滑，到达斜面底端的速度相同；
由于动能的大小是不好观察的，于是实验中采用了转换法，即通过物体对外做功的多少来衡量其具有的动能的大小。
【解答】解：（1）实验中，为了增长测量时间，方便计时，应使斜面的坡度较小，以减小测量时间的误差；
（2）木板表面最光滑，小车在木板上通过的距离最长，由图中现象可知，小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动的距离越远；进一步推理可得：若小车在水平面上所受阻力为零，小车的速度不会减小，小车将做匀速直线运动；
（3）乙、丙实验中，为了使物体到达水平面时的速度相同，物体都从斜面的同一高度静止滑下，这是控制变量法的应用；
由于动能的大小是不好观察的，于是实验中采用了转换法，即通过物体对外做功的多少来衡量其具有的动能的大小，即观察小球推动木块的距离即可，也就是木块被推动的越远，其所具有的动能就越大。
故答案为：（1）较小；（2）远；匀速直线运动；（3）速度；大。
22．（2023•南宁模拟）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明将细线悬挂的钢球适当地拉起一定高度，由静止释放去撞击木块。
（1）本实验研究的是 ② 的动能（选填序号）。
①钢球刚刚释放时
②钢球撞击木块时
③木块被撞击之后
（2）其动能的大小可以通过比较木块在水平面上移动的 距离 来反映。
（3）同一个钢球被拉起越高，撞击后木块运动得越远，说明质量相同的物体，运动的 速度 越大，动能就越大。
（4）若水平面绝对光滑，撞击后木块将做 匀速直线 运动，这说明物体的运动 不需要 （选填“需要”或“不需要”）用力来维持。
【答案】（1）②；（2）距离；（3）速度；（4）匀速直线；不需要。
【分析】（1）钢球动能的大小是指撞击木块时的动能；
（2）钢球动能大小无法直接观察，可以通过木块被撞击的距离来判断；
（3）影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法，控制速度相同是研究动能与质量的关系，控制质量相同是研究动能与速度的关系；
（4）根据牛顿第一定律分析回答；力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。
【解答】解：（1）钢球动能的大小是指撞击木块时的动能，钢球部分动能转化为木块的动能，故选：②；
（2）钢球从高出落下，将木块推得越远，动能就越大，通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小；
（3）同一个钢球，即质量相同，被拉起的角度越大，当摆线竖直时，钢球的速度越大，木块被推得更远，说明质量相同的物体，运动的速度越大，动能就越大；
（4）若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，撞击后木块将做匀速直线运动；说明了物体在不受力时仍可运动，进而也说明运动的物体不需要力来维持。
故答案为：（1）②；（2）距离；（3）速度；（4）匀速直线；不需要。
五．计算题（共8小题）
23．（2023•藤县一模）如图是引体向上的示意图，小伶同学在30s内做了12个规范的引体向上。已知小伶的质量为60kg，每个引体向上他能将自身重心提高0.4m。求：
（1）小伶的重力。
（2）小伶做12个引体向上所做的功。
（3）整个过程中的平均功率。
【答案】（1）小伶的重力是600N；
（2）小伶做12个引体向上所做的功是2880J；
（3）整个过程中的平均功率是96W。
【分析】（1）已知小伶的质量，利用公式G＝mg求小伶的重力；
（2）知道每次引体向上移动的距离，根据公式W＝Gh可求小伶每做一次引体向上所做的功；已知做了12个规范的引体向上，结合一次引体向上做的功进一步求出总功；
（3）根据功率的公式得到整个过程中的平均功率。
【解答】解：（1）小伶的重力：
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
（2）小伶每一次引体向上所做的功：
W＝Gh＝600N×0.4m＝240J；
小伶做的总功：
W总＝240J×12＝2880J；
（3）小伶做功的平均功率：
P＝＝96W。
答：（1）小伶的重力是600N；
（2）小伶做12个引体向上所做的功是2880J；
（3）整个过程中的平均功率是96W。
24．（2023•港南区三模）小雨同学酷爱自行车运动，他测量并记录了自己在一段平直路面上匀速骑行的有关数据。骑行1.5km用时5min；车子行驶时受到的阻力40N。求：
（1）小雨骑行的速度；
（2）小雨在这段路程骑行时，所做的功和功率。
【答案】（1）小雨骑行的速度为5m/s；
（2）小雨在这段路程骑行时，所做的功和功率分别为6×104J、200W。
【分析】（1）根据速度公式求出小雨骑行的速度；
（2）在平直路面上匀速骑行时，自行车受到的阻力和动力是一对平衡力，其大小相等，根据W＝F动s得出小雨在这段路程骑行时所做的功，根据P＝得出所做功的功率。
【解答】解：（1）小雨骑行的速度为：v＝＝5m/s；
（2）在平直路面上匀速骑行时，自行车受到的阻力和动力是一对平衡力，其大小相等，则F动＝f＝40N，
小雨在这段路程骑行时，所做的功：W＝F动s＝40N×1.5×103m＝6×104J，
所做功的功率为：P＝＝＝200W。
答：（1）小雨骑行的速度为5m/s；
（2）小雨在这段路程骑行时，所做的功和功率分别为6×104J、200W。
25．（2023•西乡塘区二模）如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣。搬运车以0.5m/s的速度把包裹运送到预设目标区域需要40s，该过程中牵引力对搬运车所做的功为6×103J，求：
（1）搬运车与预设目标区域间的距离；
（2）牵引力对搬运车做功的功率；
（3）电动机的牵引力。
【答案】（1）搬运车与预设目标区域间的距离为20m；
（2）牵引力对搬运车做功的功率为150W；
（3）电动机的牵引力为300N。
【分析】（1）根据s＝vt计算搬运车与预设目标区域间的距离；
（2）根据P＝计算牵引力对搬运车做功的功率；
（3）根据W＝Fs计算电动机的牵引力。
【解答】解：
（1）由v＝可得，搬运车与预设目标区域间的距离：
s＝vt＝0.5m/s×40s＝20m；
（2）牵引力对搬运车做功的功率：
P＝＝＝150W；
（3）由W＝Fs可得，电动机的牵引力：
F＝＝＝300N。
答：（1）搬运车与预设目标区域间的距离为20m；
（2）牵引力对搬运车做功的功率为150W；
（3）电动机的牵引力为300N。
26．（2020•柳南区模拟）在某平直路面上，质量是1200kg，最大功率为84kW的汽车，受到的阻力是车重的0.2倍。
（1）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力是多少？
（2）汽车的最大速度是多少？
（3）汽车以最大速度行驶，行驶100km用多长时间？
【答案】（1）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力是2400N；
（2）汽车的最大速度是126km/h；
（3）汽车以最大速度行驶，行驶100km用0.8h
【分析】（1）已知汽车的质量，利用重力公式G＝mg可求汽车受到的重力；在水平路面上匀速直线行驶时受到阻力是车重的0.2倍，而受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，据此求牵引力大小；
（2）根据P＝＝＝Fv求出速度的大小；
（3）根据速度公式求出时间。
【解答】解：（1）汽车受到的重力为：G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N；
因为汽车做匀速直线运动，汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力：F＝f＝0.2G＝0.2×1.2×104N＝2400N；
（2）根据P＝＝＝Fv可知，汽车的最大速度为：v＝＝＝35m/s＝126km/h；
（3）根据v＝可知，汽车以最大速度行驶，行驶100km所用的时间为：t＝＝≈0.8h。
答：（1）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力是2400N；
（2）汽车的最大速度是126km/h；
（3）汽车以最大速度行驶，行驶100km用0.8h。
27．（2023•青秀区校级三模）为了做好“文明典范城市”的创建工作，南宁公交开展“礼让斑马线”的活动，某路公交车满载时车和人的总质量为1.5×104kg，满载时它在水平路面上2min匀速行驶了1200m，已知匀速行驶时车所受的阻力是总重力的0.4倍。求：
（1）满载时车和人的总重力；
（2）公交车匀速行驶的速度；
（3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率。
【答案】（1）满载时车和人的总重力是1.5×105N；
（2）公交车匀速行驶的速度是10m/s；
（3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率是6×105W。
【分析】（1）根据G＝mg得到满载时车和人的总重力；
（2）根据v＝得到公交车匀速行驶的速度；
（3）根据P＝＝＝Fv得到匀速行驶时，公交车牵引力的功率。
【解答】解：（1）满载时车和人的总重力为：G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N；
（2）公交车行驶的时间：t＝2min＝120s
公交车匀速行驶的速度为：v＝＝＝10m/s；
（3）公车做匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F牵＝F阻＝0.4G＝0.4×1.5×105N＝6×104N，
牵引力的功率为P＝＝＝Fv＝6×104N×10m/s＝6×105W。
答：（1）满载时车和人的总重力是1.5×105N；
（2）公交车匀速行驶的速度是10m/s；
（3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率是6×105W。
28．（2023•南宁模拟）中国高铁的广泛应用使交通更便捷。如图是小明旅游时乘坐的“和谐号”高铁，它的部分参数如表，求：
（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程。
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时所受的牵引力。
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率。
【答案】（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程为10000m；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时所受的牵引力为1.2×105N；
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率为1.2×107W。
【分析】（1）根据s＝vt得出列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时，根据G＝mg得出所受的重力；因列车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，据此得出列车受到的牵引力；
（3）根据P＝Fv得出满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率。
【解答】解：（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程：s＝vt＝100m/s×100s＝10000m；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时，所受的重力G＝mg＝1.2×106kg×10N/kg＝1.2×107N，
因列车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，列车受到的牵引力：F＝f＝0.01G＝0.01×1.2×107N＝1.2×105N；
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率P＝Fv＝1.2×105N×100m/s＝1.2×107W。答：（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程为10000m；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时所受的牵引力为1.2×105N；
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率为1.2×107W。
29．（2023•北海二模）如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍。求：
（1）消防机器人所受的重力。
（2）消防机器人行走的路程。
（3）消防机器人牵引力做的功。
【答案】（1）消防机器人在1min内通过的路程为180m。
（2）消防机器人所受的重力为6×103N；
（3）消防机器人牵引力做的功为21600J。
【分析】（1）利用G＝mg计算消防机器人所受的重力；
（2）根据v＝算出消防机器人在1min内通过的路程；
（3）汽车在水平地面沿直线匀速前进，牵引力与所受阻力为一对平衡力，大小相等，根据F＝f＝0.02G求出，然后根据W＝Fs求得消防机器人牵引力做的功。
【解答】解：（1）消防机器人所受的重力：
G＝mg＝600kg×10N/kg＝6×103N；
（2）由v＝得，消防机器人在1min内通过的路程：
s＝vt＝3m/s×60s＝180m；
（3）因为消防机器人做匀速直线运动，
所以消防机器人的牵引力：F＝f＝0.02G＝0.02×6×103N＝120N，
消防机器人牵引力做的功：
W＝Fs＝120N×180m＝21600J。
答：（1）消防机器人在1min内通过的路程为180m。
（2）消防机器人所受的重力为6×103N；
（3）消防机器人牵引力做的功为21600J。
30．（2023•良庆区校级模拟）如图所示是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2.5×104kg，推土机以3.6km/h的速度匀速前进10m的过程中，求：
（1）推土机的重力；
（2）推土机前进10m需要的时间；
（3）牵引力所做的功。
【答案】（1）推土机的重力为2.5×105N；
（2）推土机前进10m需要的时间为10s；
（3）牵引力所做的功为1.5×106J。
【分析】（1）根据G＝mg求推土机的重力；
（2）根据速度公式求出推土机前进10m需要的时间；
（3）根据P＝求出牵引力所做的功。
【解答】解：（1）推土机的重力：G＝mg＝2.5×104kg×10N/kg＝2.5×105N；
（2）推土机的速度v＝3.6km/h＝1m/s，
由v＝可知，推土机前进10m需要的时间：t＝＝＝10s；
（3）由P＝可知，牵引力所做的功：W＝Pt＝150×103W×10s＝1.5×106J。
答：（1）推土机的重力为2.5×105N；
（2）推土机前进10m需要的时间为10s；
满载时列车的总质量
1.2×106kg
最高时速
100m/s
最高时速行驶时所受阻力与重力之比
0.01
一．选择题（共10小题）
1．（2022•百色）北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能增大，机械能增大
B．动能增大，势能不变，机械能增大
C．动能增大，势能减小，机械能不变
D．动能减小，势能增大，机械能不变
【答案】A
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解：飞船在加速升空过程中，飞船的质量不变、速度变大、高度上升，则动能增大、重力势能增大，所以机械能将增大。
故选：A。
2．（2022•梧州）2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（ ）
A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能＝动能+势能。火箭升空时燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能，一部分转化为其他形式的能量。
【解答】解：飞船在空中加速上升时，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，所以该过程不是重力势能和动能的转化；机械能为动能和势能的和，所以机械能增大；火箭升空时，通过燃料的燃烧产生的内能转化为机械能；故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．（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
【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。
【解答】解：A、苹果运动，具有一定的速度，具有动能，故A正确；
B、高空的苹果具有一定的高度和质量，有重力势能，故B错误；
CD、一个苹果从十层高楼自由落下，它的质量不变，速度增加，高度减小，所以其动能增加，重力势能减小，故CD错误。
故选：A。
4．（2021•桂林）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（ ）
A．W1＞W2B．W1＝W2C．P1＜P2D．P1＝P2
【答案】C
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式进行判断。
【解答】解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为：
W1＝G1h
W2＝G2h
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。
CD、由可知小桂和小林的功率为：
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。
故选：C。
5．（2021•玉林）熟透的苹果从树上落下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小
B．动能增大，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小
D．动能减小，重力势能增大
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：苹果从树上落下过程中，其质量不变，速度变大，故动能增大；同时其高度减小，故重力势能减小。
故选：C。
6．（2019•桂林）如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是（ ）
A．物块在a点动能大
B．物块在b点动能大
C．物块在b点重力势能大
D．物块在a、b两点的重力势能一样大
【答案】B
【分析】（1）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。
（2）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。
【解答】解：物块在光滑斜面上由静止开始下滑（不计空气阻力），在下滑过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大；
由于a点的位置要高于b点的位置，所以a处的重力势能大于b处的重力势能；物块在下滑过程中动能变大，所以物块在b点动能大，故B正确，ACD错误。
故选：B。
7．（2020•柳州）如图，弹簧被压缩后，就具有（ ）
A．光能B．电能C．化学能D．弹性势能
【答案】D
【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
【解答】解：弹簧被压缩后，弹簧发生了弹性形变，从而具有弹性势能。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
8．（2020•玉林）如图是“歼20”战斗机加速升空的过程。下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能减小
B．动能增加，重力势能增加
C．动能减小，重力势能增加
D．机械能保持不变
【答案】B
【分析】影响动能的因素有物体质量和速度；影响重力势能的因素有质量和高度；机械能等于动能和势能的总和。
【解答】解：在歼20飞机加速向上运动的过程中，质量不变，速度增大，其动能增大；同时高度增加，重力势能增大；机械能等于动能与势能的总和，所以机械能总量增大。故ACD错误，B正确。
故选：B。
9．（2020•柳州）苹果从高处落下，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），这一过程所遵循的物理规律是（ ）
A．焦耳定律B．欧姆定律
C．能量守恒定律D．牛顿第一定律
【答案】C
【分析】根据能量守恒定律分析。
【解答】解：苹果从高处落下，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，不计空气阻力，则它减少的重力势能等于增加的动能，符合能量守恒定律，故C正确。
故选：C。
10．（2019•玉林）如图所示，“长征”火箭在加速升空过程中（ ）
A．惯性变大
B．机械能保持不变
C．动能增加，重力势能减小
D．动能增加，重力势能增加
【答案】D
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能。
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，物体的质量不变、惯性不变。
【解答】解：
火箭在加速升空时，火箭质量不变、速度增大，动能增大；火箭的质量不变、高度增加，重力势能增加；因为火箭的动能和重力势能都增加，机械能增加；
火箭的质量不变，惯性不变，故ABC错、D正确。
故选：D。
二．多选题（共1小题）
11．（2021•柳州）（多选）下列物体中，具有动能的是（ ）
A．停在站台上的火车B．风驰电掣的过山车
C．静止在地面上的足球D．腾空而起的长征火箭
【答案】BD
【分析】物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
【解答】解：A、停在站台上的火车，处于静止状态，不具有动能，故A错误；
B、风驰电掣的过山车，处于运动状态，具有动能，故B正确；
C、静止在地面上的足球，处于静止状态，不具有动能，故C错误；
D、腾空而起的长征火箭，处于运动状态，具有动能，故D正确。
故选：BD。
三．填空题（共3小题）
12．（2019•梧州）篮球场上，小明投篮，篮球在斜向上运动过程中，篮球的动能 减小 ，重力势能 增大 。（填“增大”“不变”或“减小”）
【答案】减小；增大
【分析】在篮球被抛出向上运动的过程中，由于受到重力的作用，它的速度会越来越小，篮球质量不变的情况下，其动能不断减小。篮球在上升的过程中，高度不断增加，所以其重力势能在不断增加。
【解答】解：
篮球质量不变，在上升过程中，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加。
故答案为：减小；增大。
13．（2020•贺州）2020年6月23日，我国成功发射了第55颗“北斗”卫星，卫星在加速升空过程中，动能 增大 ，机械能 增大 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】增大；增大
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能＝动能+势能。
【解答】解：卫星在加速升空过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大质量不变，重力势能变大，机械能为动能和势能的和，故机械能变大。
故答案为：增大；增大。
14．（2020•百色）2020年6月23日，长征三号运载火箭把北斗三号最后一颗全球组网卫星送入预定轨道。在火箭携卫星加速升空阶段，卫星的动能 变大 ，机械能 变大 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
【答案】变大；变大。
【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；
根据影响重力势能和动能的因素分析能量变化，再根据机械能等于动能加势能来最终做出判断。
【解答】解：在火箭携卫星加速升空阶段，卫星质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大；卫星上升时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能的变化，动能增大，重力势能增大，机械能增大。
故答案为：变大；变大。
四．实验探究题（共2小题）
15．（2022•玉林）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 距离s （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 大 ；
（3）分析比较 甲、丙 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 速度 ；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 减小 （选填“增大”、“不变”或“减小”）
【答案】（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。
【分析】（1）本实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，采用了转换法；
（2）（3）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系；
（4）根据影响动能大小的因素分析，对于质量较大的车，允许的最高速度比质量较小的车要低；
（5）在速度一定时，受到的阻力越大，速度减小得越快，据此分析。
【解答】解：（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的。
（2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）研究物体的动能与质量的关系，要控制速度大小相同（即小球在斜面上释放时的高度相同），而小球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
故答案为：（1）距离s；（2）大；（3）甲、丙；（4）速度；（5）减小。
16．（2019•贵港）如图是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 大 ，木块B被撞得越 远 。
（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，比较木块B被撞击后运动距离s的远近。这是为了探究动能的大小与 质量 的关系。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）物体的动能与物体的质量和速度有关，物体质量一定时，由静止下滑的高度越高，到达底端的速度越大，所具有动能越大
（2）根据控制变量法的原则分析解答；
【解答】解：（1）若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，所具有的动能越大，则木块B被撞得越远；
（2）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的速度相同，比较木块B被撞击后运动距离s的远近，这是为了探究动能的大小与质量的关系；
故答案为：（1）大；远；（2）质量。
五．计算题（共5小题）
17．（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）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。
【分析】（1）已知路程和时间，利用v＝计算小明的妈妈骑车的速度。
（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。故f＝F牵求出摩擦力的大小。
（3）根据P＝＝＝Fv求出电瓶车牵引力的功率。
【解答】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。
18．（2019•柳州）如图所示，小宸用沿斜面向上的力F＝100N，在10s内把木箱推到2m高处。斜面长4m。求：
（1）小宸所做的功；
（2）小宸做功的功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道小宸沿斜面的推力和斜面的长度，根据W＝Fs求出小宸所做的功；
（2）知道小宸做的功和做功时间，根据P＝求出其功率。
【解答】解：（1）小宸所做的功：
W＝Fs＝100N×4m＝400J；
（2）小宸做功的功率：
P＝＝＝40W。
答：（1）小宸所做的功为400J；
（2）小宸做功的功率为40W。
19．（2019•百色）某服务区水泵房每天需要将重为3×106N的水送到36m高的蓄水池里。若用电动机带动一台效率为60%的水泵工作5h来完成蓄水工作。问：
（1）水泵对这些水做了多少功？
（2）带动水泵的电动机的功率至少为多大？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）利用W＝Gh求水泵对这些水做功（有用功）；
（2）利用η＝求电动机消耗的电能（总功），再利用P＝求电动机的功率。
【解答】解：
（1）水泵对这些水做功：
W有用＝Gh＝3×106N×36m＝1.08×108J；
（2）由η＝＝60%得消耗的电能（总功）
W总＝＝＝1.8×108J，
电动机的功率：
P＝＝＝1×104W。
答：（1）水泵对这些水做了1.08×108J的功；
（2）带动水泵的电动机的功率至少为1×104W。
20．（2022•柳州）一辆汽车在1000N的牵引力作用下做匀速直线运动，60s内行驶了600m。求这个过程中：
（1）汽车的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车牵引力做功的功率。
【答案】（1）汽车的速度为10m/s；
（2）牵引力做的功是6×105J；
（3）牵引力做功的功率是10000W。
【分析】（1）利用速度公式即可求出汽车的速度；
（2）应用功的计算公式W＝Fs可以求出牵引力的功。
（3）应用功率公式P＝可以求出牵引力的功率。
【解答】解：（1）汽车的速度为：v＝＝＝10m/s；
（2）牵引力做功：W＝Fs＝1000N×600m＝6×105J；
（3）牵引力的功率：P＝＝＝10000W；
答：（1）汽车的速度为10m/s；
（2）牵引力做的功是6×105J；
（3）牵引力做功的功率是10000W。
21．（2019•贺州）在平直公路上某轿车以30m/s的速度做匀速直线运动，恒定的牵引力为3×103N，在20s的时间内，求：
（1）牵引力所做的功；
（2）牵引力做功的功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）已知平直公路上某轿车做匀速直线运动的速度和时间，根据v＝可知轿车运动的距离；
（2）已知牵引力做的功和所用时间，根据P＝计算牵引力做功的功率。
【解答】解：（1）根据v＝可知，轿车运动的距离为：s＝vt＝30m/s×20s＝600m，
牵引力所做的功为：W＝F牵s＝3×103N×600m＝1.8×106J；
（2）牵引力做功的功率为：P＝＝＝9×104W。
答：（1）牵引力所做的功为1.8×106J；
（2）牵引力做功的功率为9×104W。
一．选择题（共14小题）
1．（2023•青秀区校级二模）有两台机械甲和乙，甲的功率为162kW，乙的功率为128kW，下列说法正确的是（ ）
A．甲一定比乙做功多
B．乙一定比甲做功多
C．甲一定比乙做功快
D．相同时间内，乙一定比甲做功多
【答案】C
【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是描述物体做功快慢的物理量，功率大做功快，根据功、功率的关系分析即可。
【解答】解：AB、由W＝Pt可知，做功的多少由功率和时间共同决定，甲的功率比乙的功率大，但是时间长短不确定，所以甲乙做功多少无法比较，故AB错误；
C、甲的功率大，甲做功一定比乙做功快，故C正确；
D、乙的功率小，由W＝Pt可知，相同时间内，乙一定比甲做功少，故D错误。
故选：C。
2．（2023•梧州一模）飞机在农田上空喷洒农药，当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机的（ ）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能减小，重力势能增大
C．动能不变，重力势能不变
D．动能减小，重力势能减小
【答案】D
【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、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、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大。
【解答】解：飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的质量变小，速度不变，所以动能减小；质量减小，高度不变，所以重力势能减小。
故选：D。
3．（2023•兴宁区校级一模）在国际单位制中，功的单位是（ ）
A．WB．kWC．JD．J/s
【答案】C
【分析】在物理学上，功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积。在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。
【解答】解：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J；
“W”、“J/s”和“kW”是功率的单位。
故选：C。
4．（2023•三江县校级一模）下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A． 做功冲程B． 弯折铁丝
C． 滑下滑梯D．压缩点火
【答案】A
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
克服摩擦做功可以使机械能转化为内能，使物体的内能增加、温度升高；气体膨胀对外做功，气体的内能减小，转化为机械能。
【解答】解：A、在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；
B、弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；
C、滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；
D、压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意。
故选：A。
5．（2023•青秀区校级模拟）2021年是中国航天的丰收年，三名航天员在太空“出差”三个月后重返家园，代表着我国航天事业迈入新篇章。如图甲所示的是卫星在随火箭加速上升的情景；如图乙所示的是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的情景，离地球最近的点叫近地点离地球最远的点叫远地点。下列说法中正确的是（ ）
A．在卫星加速上升的过程中，动能全部转化为重力势能
B．人造地球卫星从远地点向近地点运行时，机械能减小
C．人造地球卫星从近地点向远地点运行时，势能增大，动能减小
D．在甲、乙两图中，卫星的机械能都不变
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能等于动能与势能的总和；卫星在大气层外运行时，不受空气阻力的作用，其机械能守恒。
【解答】解：
A、卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，故A错误。
BC、太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化；从近地点向远地点运行时，质量不变，高度变大，势能增大，速度减小，动能减小，故C正确、B错误；
D、图甲中卫星的机械能增加，图乙中卫星的机械能不变，故D错误。
故选：C。
6．（2023•青秀区校级三模）如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，运动员下落过程中（ ）
A．动能减小，重力势能减小
B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）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。
【解答】解：滑雪运动员起跳后下落的过程中，运动员的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小。
故选：C。
7．（2023•北海二模）2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射成功。神舟十四号载人飞船加速升空的过程中（ ）
A．重力势能不变B．动能不断增大
C．机械能不变D．受到平衡力作用
【答案】B
【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能与势能的总和；
物体受到平衡力作用时，会保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：ABC、运载火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变（忽略燃料短时损耗），速度增大，则火箭的动能增大；同时火箭所处的高度增大，其重力势能增大；因机械能等于动能与势能的总和，且火箭的动能和重力势能均增大，所以运载火箭的机械能增大，故AC错误，B正确；
D、火箭的运动状态发生了改变，受到非平衡力的作用，故D错误。
故选：B。
8．（2023•桂林二模）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图所示，在它们加速升空的过程中，神舟十五号飞船（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
【答案】D
【分析】影响动能大小的因素是物体的质量和速度；影响重力势能大小的因素是物体的质量和高度。
【解答】解：神舟十五号飞船加速向上运动的过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，其重力势能增大。
故选：D。
9．（2023•西乡塘区二模）现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是（ ）
A．动能与重力势能均不变
B．动能与重力势能均减小
C．动能不变，重力势能减小
D．动能减小，重力势能不变
【答案】B
【分析】动能大小的影响因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药的过程中，喷药无人机整体的质量减小，速度不变，动能减小；质量减小，高度不变，重力势能减小，故B正确。
故选：B。
10．（2023•柳州二模）舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中（ ）
A．动能减小，机械能减小
B．动能减小，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能等于动能与势能的总和。
【解答】解：舰载机加速上升的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大；同时高度增大，重力势能增大；舰载机升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；因机械能等于动能与势能的总和，所以舰载机的机械能增大。
故选：C。
11．（2023•良庆区校级模拟）如图所示为2022年北京冬奥会开幕式上缓缓升起的奥运五环，重达3t的奥运五环“破冰而出”，被匀速竖直提升至13m的高空。在提升过程中，奥运五环的（ ）
A．动能增大B．重力势能不变
C．机械能不变D．机械能增大
【答案】D
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：奥运五环被匀速竖直提升至13m的高空的过程中：
A、奥运五环的质量不变、速度不变，动能不变，故A错误；
B、奥运五环的质量不变、高度增大，重力势能增大，故B错误；
CD、奥运五环的动能不变、重力势能增大，机械能增大，故D正确、C错误。
故选：D。
12．（2023•宾阳县一模）如图所示，载有3名航天员的神舟十四号载人飞船进入太空。载人飞船加速升空过程中以下说法正确的是（ ）
A．飞船的动能增大，机械能不变
B．飞船的重力势能增大，机械能不变
C．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
D．燃料燃烧后通过做功，把内能转化为飞船的机械能
【答案】D
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能＝动能+势能。
（2）燃料燃烧时化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。
【解答】解：ABC、载人飞船加速升空过程中，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能增大，不是重力势能转化为动能，故ABC错误；
D、燃料燃烧时化学能转化为内能，通过做功，把内能转化为飞船的机械能，故D正确。
故选：D。
13．（2023•南宁一模）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下落的过程中，（ ）
A．动能减少，重力势能不变
B．动能不变，重力势能减少
C．机械能不变
D．机械能减少
【答案】D
【分析】动能大小的影响因素是质量和速度，重力势能大小的影响因素是质量和高度，动能和势能统称为机械能。
【解答】解：返回舱减速下落的过程中，其质量不变，速度变小，则它的动能减少；同时高度变小，则它的重力势能减少；因机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少。
故选：D。
14．（2023•柳南区一模）在世界杯女篮半决赛中，投球时，篮球离开球员的手后，减速上升的过程中（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
【答案】A
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：篮球离开王思雨的手后，减速上升的过程中，篮球的质量不变，速度变小，动能减小；质量不变，高度变大，重力势能增大，故A正确。
故选：A。
二．多选题（共2小题）
15．（2023•崇左三模）（多选）如图所示，小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．小朋友不具有惯性
B．小朋友受到平衡力的作用
C．小朋友的动能增大
D．小朋友的重力势能减小
【答案】CD
【分析】任何物体都有惯性；物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化；动能的影响因素为速度和质量；重力势能的影响因素为高度和质量。
【解答】解：A．任何物体在任何时候都具有惯性，所以小朋友也具有惯性，故A错误。
B．物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，速度变大，所以运动状态也在改变，受非平衡力，故B错误。
C．动能的影响因素为速度和质量，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，速度在变大，所以动能在增加，故C正确。
D．重力势能的影响因素为高度和质量，小朋友由滑梯顶端往下滑，高度在减小，所以重力势能在减少，故D正确。
故选：CD。
16．（2023•江南区模拟）（多选）如图所示，一块重为6N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁对钢板的压力为8N，磁铁在钢板上以0.2m/s的速度匀速直线下滑了10s。下列说法正确的是（ ）
A．磁铁的质量为0.6kg
B．磁铁所受的摩擦力为8N
C．磁铁所受的支持力为6N
D．下滑10s 重力对磁铁做功12J
【答案】AD
【分析】（1）磁铁的重力已知，用公式G＝mg即可求出磁铁的质量；
（2）磁铁匀速运动，竖直方向上只受到重力和摩擦力，重力和摩擦力是一对平衡力，据此得到磁铁所受的摩擦力；
（3）钢板对磁铁的支持力沿水平方向；
（4）磁铁所受的重力和向下运动的路程已知，用公式W＝Gh即可求出重力对磁铁做的功。
【解答】解：A、由G＝mg知，钢板的质量m＝＝0.6kg，故A正确；
B、磁铁在钢板上匀速向下运动，合力为零，磁铁在竖直方向上只受到重力和摩擦力两个力的作用，故重力和摩擦力是一对平衡力，故磁铁所受摩擦力f＝G磁＝6N，方向竖直向上，故B错误；
C、磁铁在钢板上匀速向下运动，合力为零，钢板对磁铁的支持力沿水平方向，磁铁在水平方向上只受到压力和支持力两个力的作用，故压力和支持力是一对平衡力，故磁铁所受支持力F支＝F压＝8N，故C错误；
D、磁铁下滑的距离：h＝s＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，
重力对磁铁做的功：W＝Gh＝6N×2m＝12J，故D正确。
故选：AD。
三．填空题（共3小题）
17．（2023•桂平市校级模拟）高山滑雪被誉为“冬奥会皇冠上的明珠”。如图所示，滑雪运动员从山上滑下，运动员加速下滑过程中动能 增大 （选填“增大”“减小”或“不变”）；以雪地为参照物，运动员是 运动 （选填“运动”或“静止”）的。
【答案】增大；运动
【分析】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；若物体的位置相对于所选择的参照物发生了变化，我们就说物体是运动的，若是位置没有变化就说物体是静止的。
【解答】解：运动员加速下滑过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；运动员下滑过程中，以雪地为参照物，运动员的位置发生了变化，所以运动员是运动的。
故答案为：增大；运动。
18．（2023•平南县四模）2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射升空，航天员乘组由景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员组成。在火箭加速升空的过程中，载人飞船的机械能 增大 （选填“不变”“增大”或“减小”），航天员景海鹏相对于 载人飞船 是静止的。
【答案】增大；载人飞船。
【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；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
机械能等于动能和势能之和。
（2）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解：在火箭加速升空的过程中，载人飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度不断增大，重力势能增大，故它的机械能增大；航天员景海鹏相对于载人飞船的位置没有发生变化，所以航天员景海鹏相对于载人飞船是静止的。
故答案为：增大；载人飞船。
19．（2023•柳南区二模）图中一个物体沿粗糙的斜面下滑，下滑过程中物体的重力势能 减小 ，机械能 变小 。（选填“变大”、“不变”、“变小”）
【答案】减小；变小。
【分析】（1）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。
（2）在物体运动的过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小。
【解答】解：物体在粗糙的斜面下滑的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；下滑过程中克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：减小；变小。
四．实验探究题（共3小题）
20．（2023•贵港一模）斜面在生活生产中常见，以下物理实验用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，实验的原理公式 ；为提高实验测量的准确度，可 减小 （选填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止。分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越 不容易 （选填“容易”或“不容易”）；小车在毛巾和平板玻璃上克服阻力做功分别为W毛、W玻，它们大小关系是W毛 等于 W玻。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 速度 的关系。实验中通过观察比较水平面上的物体M移动的距离大小来判断小球动能的大小，这种方法称为 转换法 。
【答案】（1）；减小（2）不容易；等于；（3）速度；转换法。
【分析】（1）测量速度的基本原理是速度公式，为了便于测量时间，应该减小斜面坡度。
（2）物体在水平面上受到的阻力越小，速度减小得越慢；小车在不同的表面上做的功相等。
（3）质量不变时，物体的速度越大，动能越大。
【解答】解：如图甲所示利用斜面测平均速度，实验的原理公式；为提高实验测量的准确度，可减小斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越不容易；小车在毛巾和平板玻璃上克服阻力做功分别为W毛、W玻，它们大小关系是W毛 等于W玻。因为开始时的重力势能相同，在水平面上机械能最终转化为内能。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，质量相同，速度不同；是为了探究动能与速度的关系。实验中通过观察比较水平面上的物体M移动的距离大小来判断小球动能的大小，这种方法称为转换法。
故答案为：（1）；减小（2）不容易；等于；（3）速度；转换法。
21．（2023•青秀区校级三模）如图是斜面在物理实验中的应用。
（1）如图甲利用斜面和小车测量平均速度，实验时应保持斜面的坡度 较小 （选填“较大”或“较小”）可减小测量时间时造成的误差；
（2）图乙实验中小车受到的阻力越小，小车运动距离越 远 ，若小车在水平面上所受阻力为零，小车将做 匀速直线运动 ；
（3）图乙、丙实验都让物体（小车或小球）从斜面的同一高度由静止下滑，这样做目的是使物体到达斜面底端的 速度 相同；图丙中木块B移动的距离越远，说明小球A具有的动能越 大 （选填“大”或“小”）。
【答案】（1）较小；（2）远；匀速直线运动；（3）速度；大。
【分析】（1）斜面倾角越小，物体速度变化越慢，物体运动时间越长，越便于时间的测量；
（2）木板表面最光滑，小车在木板上通过的距离最长，据此推理得出结论；
（3）从斜面的同一高度由静止下滑，到达斜面底端的速度相同；
由于动能的大小是不好观察的，于是实验中采用了转换法，即通过物体对外做功的多少来衡量其具有的动能的大小。
【解答】解：（1）实验中，为了增长测量时间，方便计时，应使斜面的坡度较小，以减小测量时间的误差；
（2）木板表面最光滑，小车在木板上通过的距离最长，由图中现象可知，小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动的距离越远；进一步推理可得：若小车在水平面上所受阻力为零，小车的速度不会减小，小车将做匀速直线运动；
（3）乙、丙实验中，为了使物体到达水平面时的速度相同，物体都从斜面的同一高度静止滑下，这是控制变量法的应用；
由于动能的大小是不好观察的，于是实验中采用了转换法，即通过物体对外做功的多少来衡量其具有的动能的大小，即观察小球推动木块的距离即可，也就是木块被推动的越远，其所具有的动能就越大。
故答案为：（1）较小；（2）远；匀速直线运动；（3）速度；大。
22．（2023•南宁模拟）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明将细线悬挂的钢球适当地拉起一定高度，由静止释放去撞击木块。
（1）本实验研究的是 ② 的动能（选填序号）。
①钢球刚刚释放时
②钢球撞击木块时
③木块被撞击之后
（2）其动能的大小可以通过比较木块在水平面上移动的 距离 来反映。
（3）同一个钢球被拉起越高，撞击后木块运动得越远，说明质量相同的物体，运动的 速度 越大，动能就越大。
（4）若水平面绝对光滑，撞击后木块将做 匀速直线 运动，这说明物体的运动 不需要 （选填“需要”或“不需要”）用力来维持。
【答案】（1）②；（2）距离；（3）速度；（4）匀速直线；不需要。
【分析】（1）钢球动能的大小是指撞击木块时的动能；
（2）钢球动能大小无法直接观察，可以通过木块被撞击的距离来判断；
（3）影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法，控制速度相同是研究动能与质量的关系，控制质量相同是研究动能与速度的关系；
（4）根据牛顿第一定律分析回答；力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。
【解答】解：（1）钢球动能的大小是指撞击木块时的动能，钢球部分动能转化为木块的动能，故选：②；
（2）钢球从高出落下，将木块推得越远，动能就越大，通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小；
（3）同一个钢球，即质量相同，被拉起的角度越大，当摆线竖直时，钢球的速度越大，木块被推得更远，说明质量相同的物体，运动的速度越大，动能就越大；
（4）若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，撞击后木块将做匀速直线运动；说明了物体在不受力时仍可运动，进而也说明运动的物体不需要力来维持。
故答案为：（1）②；（2）距离；（3）速度；（4）匀速直线；不需要。
五．计算题（共8小题）
23．（2023•藤县一模）如图是引体向上的示意图，小伶同学在30s内做了12个规范的引体向上。已知小伶的质量为60kg，每个引体向上他能将自身重心提高0.4m。求：
（1）小伶的重力。
（2）小伶做12个引体向上所做的功。
（3）整个过程中的平均功率。
【答案】（1）小伶的重力是600N；
（2）小伶做12个引体向上所做的功是2880J；
（3）整个过程中的平均功率是96W。
【分析】（1）已知小伶的质量，利用公式G＝mg求小伶的重力；
（2）知道每次引体向上移动的距离，根据公式W＝Gh可求小伶每做一次引体向上所做的功；已知做了12个规范的引体向上，结合一次引体向上做的功进一步求出总功；
（3）根据功率的公式得到整个过程中的平均功率。
【解答】解：（1）小伶的重力：
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
（2）小伶每一次引体向上所做的功：
W＝Gh＝600N×0.4m＝240J；
小伶做的总功：
W总＝240J×12＝2880J；
（3）小伶做功的平均功率：
P＝＝96W。
答：（1）小伶的重力是600N；
（2）小伶做12个引体向上所做的功是2880J；
（3）整个过程中的平均功率是96W。
24．（2023•港南区三模）小雨同学酷爱自行车运动，他测量并记录了自己在一段平直路面上匀速骑行的有关数据。骑行1.5km用时5min；车子行驶时受到的阻力40N。求：
（1）小雨骑行的速度；
（2）小雨在这段路程骑行时，所做的功和功率。
【答案】（1）小雨骑行的速度为5m/s；
（2）小雨在这段路程骑行时，所做的功和功率分别为6×104J、200W。
【分析】（1）根据速度公式求出小雨骑行的速度；
（2）在平直路面上匀速骑行时，自行车受到的阻力和动力是一对平衡力，其大小相等，根据W＝F动s得出小雨在这段路程骑行时所做的功，根据P＝得出所做功的功率。
【解答】解：（1）小雨骑行的速度为：v＝＝5m/s；
（2）在平直路面上匀速骑行时，自行车受到的阻力和动力是一对平衡力，其大小相等，则F动＝f＝40N，
小雨在这段路程骑行时，所做的功：W＝F动s＝40N×1.5×103m＝6×104J，
所做功的功率为：P＝＝＝200W。
答：（1）小雨骑行的速度为5m/s；
（2）小雨在这段路程骑行时，所做的功和功率分别为6×104J、200W。
25．（2023•西乡塘区二模）如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣。搬运车以0.5m/s的速度把包裹运送到预设目标区域需要40s，该过程中牵引力对搬运车所做的功为6×103J，求：
（1）搬运车与预设目标区域间的距离；
（2）牵引力对搬运车做功的功率；
（3）电动机的牵引力。
【答案】（1）搬运车与预设目标区域间的距离为20m；
（2）牵引力对搬运车做功的功率为150W；
（3）电动机的牵引力为300N。
【分析】（1）根据s＝vt计算搬运车与预设目标区域间的距离；
（2）根据P＝计算牵引力对搬运车做功的功率；
（3）根据W＝Fs计算电动机的牵引力。
【解答】解：
（1）由v＝可得，搬运车与预设目标区域间的距离：
s＝vt＝0.5m/s×40s＝20m；
（2）牵引力对搬运车做功的功率：
P＝＝＝150W；
（3）由W＝Fs可得，电动机的牵引力：
F＝＝＝300N。
答：（1）搬运车与预设目标区域间的距离为20m；
（2）牵引力对搬运车做功的功率为150W；
（3）电动机的牵引力为300N。
26．（2020•柳南区模拟）在某平直路面上，质量是1200kg，最大功率为84kW的汽车，受到的阻力是车重的0.2倍。
（1）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力是多少？
（2）汽车的最大速度是多少？
（3）汽车以最大速度行驶，行驶100km用多长时间？
【答案】（1）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力是2400N；
（2）汽车的最大速度是126km/h；
（3）汽车以最大速度行驶，行驶100km用0.8h
【分析】（1）已知汽车的质量，利用重力公式G＝mg可求汽车受到的重力；在水平路面上匀速直线行驶时受到阻力是车重的0.2倍，而受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，据此求牵引力大小；
（2）根据P＝＝＝Fv求出速度的大小；
（3）根据速度公式求出时间。
【解答】解：（1）汽车受到的重力为：G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N；
因为汽车做匀速直线运动，汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力：F＝f＝0.2G＝0.2×1.2×104N＝2400N；
（2）根据P＝＝＝Fv可知，汽车的最大速度为：v＝＝＝35m/s＝126km/h；
（3）根据v＝可知，汽车以最大速度行驶，行驶100km所用的时间为：t＝＝≈0.8h。
答：（1）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力是2400N；
（2）汽车的最大速度是126km/h；
（3）汽车以最大速度行驶，行驶100km用0.8h。
27．（2023•青秀区校级三模）为了做好“文明典范城市”的创建工作，南宁公交开展“礼让斑马线”的活动，某路公交车满载时车和人的总质量为1.5×104kg，满载时它在水平路面上2min匀速行驶了1200m，已知匀速行驶时车所受的阻力是总重力的0.4倍。求：
（1）满载时车和人的总重力；
（2）公交车匀速行驶的速度；
（3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率。
【答案】（1）满载时车和人的总重力是1.5×105N；
（2）公交车匀速行驶的速度是10m/s；
（3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率是6×105W。
【分析】（1）根据G＝mg得到满载时车和人的总重力；
（2）根据v＝得到公交车匀速行驶的速度；
（3）根据P＝＝＝Fv得到匀速行驶时，公交车牵引力的功率。
【解答】解：（1）满载时车和人的总重力为：G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N；
（2）公交车行驶的时间：t＝2min＝120s
公交车匀速行驶的速度为：v＝＝＝10m/s；
（3）公车做匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F牵＝F阻＝0.4G＝0.4×1.5×105N＝6×104N，
牵引力的功率为P＝＝＝Fv＝6×104N×10m/s＝6×105W。
答：（1）满载时车和人的总重力是1.5×105N；
（2）公交车匀速行驶的速度是10m/s；
（3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率是6×105W。
28．（2023•南宁模拟）中国高铁的广泛应用使交通更便捷。如图是小明旅游时乘坐的“和谐号”高铁，它的部分参数如表，求：
（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程。
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时所受的牵引力。
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率。
【答案】（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程为10000m；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时所受的牵引力为1.2×105N；
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率为1.2×107W。
【分析】（1）根据s＝vt得出列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时，根据G＝mg得出所受的重力；因列车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，据此得出列车受到的牵引力；
（3）根据P＝Fv得出满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率。
【解答】解：（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程：s＝vt＝100m/s×100s＝10000m；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时，所受的重力G＝mg＝1.2×106kg×10N/kg＝1.2×107N，
因列车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，列车受到的牵引力：F＝f＝0.01G＝0.01×1.2×107N＝1.2×105N；
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率P＝Fv＝1.2×105N×100m/s＝1.2×107W。答：（1）列车以最高时速匀速行驶100s通过的路程为10000m；
（2）满载的列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时所受的牵引力为1.2×105N；
（3）满载的列车以最高时速行驶时牵引力的功率为1.2×107W。
29．（2023•北海二模）如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍。求：
（1）消防机器人所受的重力。
（2）消防机器人行走的路程。
（3）消防机器人牵引力做的功。
【答案】（1）消防机器人在1min内通过的路程为180m。
（2）消防机器人所受的重力为6×103N；
（3）消防机器人牵引力做的功为21600J。
【分析】（1）利用G＝mg计算消防机器人所受的重力；
（2）根据v＝算出消防机器人在1min内通过的路程；
（3）汽车在水平地面沿直线匀速前进，牵引力与所受阻力为一对平衡力，大小相等，根据F＝f＝0.02G求出，然后根据W＝Fs求得消防机器人牵引力做的功。
【解答】解：（1）消防机器人所受的重力：
G＝mg＝600kg×10N/kg＝6×103N；
（2）由v＝得，消防机器人在1min内通过的路程：
s＝vt＝3m/s×60s＝180m；
（3）因为消防机器人做匀速直线运动，
所以消防机器人的牵引力：F＝f＝0.02G＝0.02×6×103N＝120N，
消防机器人牵引力做的功：
W＝Fs＝120N×180m＝21600J。
答：（1）消防机器人在1min内通过的路程为180m。
（2）消防机器人所受的重力为6×103N；
（3）消防机器人牵引力做的功为21600J。
30．（2023•良庆区校级模拟）如图所示是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2.5×104kg，推土机以3.6km/h的速度匀速前进10m的过程中，求：
（1）推土机的重力；
（2）推土机前进10m需要的时间；
（3）牵引力所做的功。
【答案】（1）推土机的重力为2.5×105N；
（2）推土机前进10m需要的时间为10s；
（3）牵引力所做的功为1.5×106J。
【分析】（1）根据G＝mg求推土机的重力；
（2）根据速度公式求出推土机前进10m需要的时间；
（3）根据P＝求出牵引力所做的功。
【解答】解：（1）推土机的重力：G＝mg＝2.5×104kg×10N/kg＝2.5×105N；
（2）推土机的速度v＝3.6km/h＝1m/s，
由v＝可知，推土机前进10m需要的时间：t＝＝＝10s；
（3）由P＝可知，牵引力所做的功：W＝Pt＝150×103W×10s＝1.5×106J。
答：（1）推土机的重力为2.5×105N；
（2）推土机前进10m需要的时间为10s；
满载时列车的总质量
1.2×106kg
最高时速
100m/s
最高时速行驶时所受阻力与重力之比
0.01
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