2021年中考物理真題全國(guó)及解析：功和機(jī)械能

2021年中考物理真題全國(guó)精選及解析：功和機(jī)械能

1.（2021安徽）圖示為游樂(lè)場(chǎng)中在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的摩天輪，小紅乘坐該摩天輪時(shí)速度大小

不變，則她從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中（）

C.機(jī)械能增大D.機(jī)械能不變

【答案】C

【解析】A.小紅的質(zhì)量不變，乘坐該摩天輪時(shí)速度大小不變，則她從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)

的過(guò)程中動(dòng)能不變，故A不符合題意；

B.小紅的質(zhì)量不變，她從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中高度升高，則重力勢(shì)能變大，故B

不符合題意；

CD.機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，小紅的動(dòng)能不變，重

力勢(shì)能變大，則機(jī)械能變大，故C符合題意，D不符合題意。

故選C。

2.（2021河南）為迎接2022年北京冬奧會(huì)，運(yùn)動(dòng)員積極訓(xùn)練。關(guān)于圖7中的項(xiàng)目，下列

說(shuō)法正確的是（）

跳臺(tái)滑笛短道速滑花樣滑冰冰啜

圖7

A.跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功

B.短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)狀杰不變

C.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員向前滑行，是由于受到慣性的作用

D.擲出后的冰壺對(duì)冰面的壓力與其重力是相互作用力

【答案】A

3.（2021郴州）2下列說(shuō)法正確的是（）

A.貨運(yùn)飛船加速上升過(guò)程中機(jī)械能守恒

B.貨運(yùn)飛船加速上升過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

C.貨運(yùn)飛船加速上升過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

D.對(duì)接成功后貨運(yùn)飛船與天和核心倉(cāng)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)

【答案】D

【解析】ABC.機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能之和，貨運(yùn)飛船加速上升過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能都增

大，機(jī)械能變大，是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故ABC錯(cuò)誤；

D.對(duì)接成功后天貨運(yùn)飛船與天和核心倉(cāng)的相對(duì)位置沒(méi)有發(fā)生改變，同步運(yùn)行，處于相對(duì)靜

止?fàn)顟B(tài)，故D正確。

故選D。

4.（2021黃石）如圖甲所示，在一個(gè)罐子的蓋和底各開(kāi)兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩圖的中

部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過(guò)小洞用竹簽固定，如圖乙為其截面圖。做好后如圖丙所示，

將該罐子從不太陡的斜面/點(diǎn)由靜止釋放，滾到水平面。點(diǎn)停止，下列說(shuō)法正確的

是（）

甲乙丙

A.罐子在4點(diǎn)的重力勢(shì)能最大，橡皮筋在。點(diǎn)的彈性勢(shì)能最大

B.罐子從4點(diǎn)滾動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能只轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

C.若罐內(nèi)沒(méi)有橡皮筋和小鐵塊，罐子可能返回滾上斜面

D.第一次返回斜面，向上滾動(dòng)的過(guò)程中，罐子整體在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在8點(diǎn)時(shí)的機(jī)械

能

【答案】A

【解析】A.罐子在4點(diǎn)時(shí)高度最大，所以重力勢(shì)能最大；到達(dá)，點(diǎn)時(shí)罐子移動(dòng)最遠(yuǎn)，橡皮

筋纏的最多最緊，所以彈性勢(shì)能最大，故A正確；

B.罐子從4點(diǎn)滾動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和橡皮筋的彈性勢(shì)能，故B錯(cuò)誤

C.罐子返回是靠橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，若罐內(nèi)沒(méi)有橡皮筋和小鐵塊，罐子不可能

返回，故C錯(cuò)誤；

D.返回時(shí)，由于罐子在地面上滾動(dòng)，一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化為地面的內(nèi)能，造成能量損失，運(yùn)

動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)，能量損失越大，故罐子整體在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在8點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能。故D

錯(cuò)誤。

故選Ao

5.（2021哈爾濱）下列生活現(xiàn)象與其對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)，說(shuō)法不正確的是（）

A.輪胎有花紋可以增大摩擦

C蕩秋千時(shí)，小孩機(jī)械能守恒

D.盤(pán)山公路可省力，但費(fèi)距離

【答案】C

【解析】A.輪胎有花紋是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦的，故A

正確，不符合題意;

B.剎車(chē)時(shí)，由于慣性，人要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀杰繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，因此人體容易前傾，故B

正確，不符合題意;

C.蕩秋千時(shí)，由于小孩要克服空氣阻力做功，因此小孩的機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤，符合

題意;

D.盤(pán)山公路相當(dāng)于斜面，可省力，但要費(fèi)距離，故D正確，不符合題意。

故選C。

6.（2021昆明）2021年5月15日凌晨2時(shí)，我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)"火星探測(cè)器從距離火星表面

125千米的高度，約2萬(wàn)千米/時(shí)的速度，經(jīng)過(guò)三個(gè)減速階段，井在距離火星表面100米時(shí),

處于懸停狀態(tài)，完成精避障后再緩速下降，歷時(shí)9分鐘，成功登陸火星。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的

是

A.打開(kāi)降落傘進(jìn)行傘系減速階段，探測(cè)器的動(dòng)能不斷增加，重力勢(shì)能不斷減小

B.探測(cè)器的外殼需要防熱性強(qiáng)的材料

C.探測(cè)器處于懸停狀態(tài)時(shí)，受到平衡力的作用

D.火星離地球上億公里，地面發(fā)出的指令并不能立刻被探測(cè)器接收到

【答案】A

7.（2021桂林）如圖所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千，他們的重力分別是G、

G,且G<G,某次從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，他們重力做功的大小分別為第、膾,重

力做功的快慢分別為R、則（）

A.%>眄B.%=%

C.P<PzD.

【答案】C

【解析】AB.從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力做的功為

叱=G〃

W,=G2h

因?yàn)榉较嗤?，且G<G,則叱VW2,故AB不符合題意；

獷

CD.由夕=一可知

t

「2中

因?yàn)榇笙嗤肰%，所以故c符合題意，D不符合題意。

故選C

8.（2021桂林）高空墜物危害大，就算一個(gè)蘋(píng)果從十層高樓自由落下都可能把汽車(chē)玻璃砸

爛。下列說(shuō)法正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)的蘋(píng)果具有動(dòng)能B.高空的蘋(píng)果沒(méi)有重力勢(shì)能

C.下落過(guò)程中蘋(píng)果的動(dòng)能減小D.下落過(guò)程中蘋(píng)果的重力勢(shì)能增大

【答案】A

【解析】A.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，所以運(yùn)動(dòng)的革果具有動(dòng)能，故A正確

B.物體由于處在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力勢(shì)能，高空的蘋(píng)果具有重力勢(shì)能

故B錯(cuò)誤；

CD.蘋(píng)果下落過(guò)程中質(zhì)量不變，速度越來(lái)越快，所以動(dòng)能增大，高度降低，所以重力勢(shì)能

減小，故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

10.（2021武漢）如圖所示，運(yùn)動(dòng)員迎著飛來(lái)的足球奔跑，騰空躍起將足球頂出?？紤]空

氣阻力的影響，下列說(shuō)法正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)員在跑步階段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，在騰空階段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變

B.足球與運(yùn)動(dòng)員相互作用的過(guò)程中，足球的彈性勢(shì)能逐漸增大

C.足球從被頂出至剛落地的過(guò)程中，足球機(jī)械能減小，內(nèi)能增大

D.足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力是一對(duì)平衡力

【答案】C

【解析】A.運(yùn)動(dòng)員在跑步階段不一定勻速，所以運(yùn)動(dòng)狀杰可能改變，故A錯(cuò)誤；

B.足球與運(yùn)動(dòng)員相互作用的過(guò)程中，彈性勢(shì)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；

C.足球從被頂出至剛落地的過(guò)程中，有空氣阻力，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能減

小，內(nèi)能增大，故C正確；

D.足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力不在同一物體上，不是一對(duì)平衡力，故

D錯(cuò)誤。

故選c。

11.（2021長(zhǎng)春）某校舉行足球比賽。在賽場(chǎng)上，球員用力將足球從地面踢向空中，說(shuō)明

力可以改變物體的;足球加速下落過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為和內(nèi)能。

【答案】①.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)②.動(dòng)能

【解析】［1］足球被踢出后，足球的運(yùn)動(dòng)方向和速度都發(fā)生了變化，說(shuō)明力可以改變物體的

運(yùn)動(dòng)狀杰。

［2］足球加速下落過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度增加，重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，部

分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，與空氣摩擦，內(nèi)能增加，部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

12.（2021昆明）采用功與時(shí)間比值的方法，得到“單位時(shí)間”內(nèi)做的功.這樣就方便比較

做功的快慢了，這個(gè)比值叫做.這種方法，實(shí)質(zhì)上還是用_（選填”時(shí)間

相同比較功”或”功相同比較時(shí)間”）來(lái)比較做功快慢的.

【答案】功率時(shí)間相同比較功

13.（2021宜昌）小東和小紅從頂端滑到底端的過(guò)程中，重力勢(shì)能—,機(jī)械能o（選

填“增大”、“減小”或“不變”）

【答案】（1）.減?。?）.減小

【解析】口】小東和小紅從頂端滑到底端的過(guò)程中高度減小，重力勢(shì)能減小。

［2］下滑過(guò)程中，速度越來(lái)越快，一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；由于滑板與滑道之間有摩擦,

克服摩擦還要做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機(jī)械能減小。

14.（2021宜昌）小勇放學(xué)后，背著重40N的書(shū)包沿水平路面走了200m,用時(shí)3min,又用

Imin爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包所

做的功為J,他所做總功的功率是Wo

【答案】(1).360(2).24

【解析】［1］小勇回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包的作用力沿豎直方向，所以他背著書(shū)包在水平路面行走

時(shí)，他對(duì)書(shū)包不做功，只在爬樓過(guò)程對(duì)書(shū)包做了功。所做的功

W=G〃=4()Nx9m=360J

［2］上樓時(shí)，小勇不僅要克服書(shū)包的重力做功，還要克服自身重力做功?？朔陨碇亓ψ龅?/p>

功

W人=G人〃=600Nx9m=540(“

做的總功

Wg=w+W人=360J+5400J=5760J

整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間

/總=t\+L=3min+1min=4min=240s

所做總功的功率

p=^=5760J=24w

t&240s

15.(2021郴州)物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與物體的外形、體積和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。

現(xiàn)用根不可伸長(zhǎng)的輕繩將體積相同、重力不同的A、B兩球連在一起，A球重4N、B球重5N。

在兩球勻速豎直下落的過(guò)程中，機(jī)械能(選填“增大”、“減小”或"不變”)，輕繩

的拉力是N?

【答案】①.減?、?0.5

【解析】［1］兩球勻速豎直下落的過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度不變，所以動(dòng)能不變；但物體所

處高度變小，重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能減小。

[2]兩小球體積相同、運(yùn)動(dòng)的速度也相同，所以?xún)尚∏蚴艿降淖枇ο嗤?。?duì)A球進(jìn)行受力分

析，A球受豎直向下的重力豎直向下的輕繩對(duì)小球A的拉力廠也以及豎直向上的空氣阻

力HB球受豎直向下的重力G,豎直向上的輕繩對(duì)小球B的拉力尸拉以及豎直向上的空氣

阻力/1，對(duì)A球而言

/=GA+/

對(duì)B球而言

/=GB-F直

所以

GA+%=GB-%

即

4N+%=5Nf

解得理=().5N。

16.(2021恩施州)探測(cè)器準(zhǔn)備登陸火星表面，著陸器設(shè)計(jì)了四個(gè)腳、每個(gè)腳上都安裝了

一個(gè)較大的圓盤(pán)，這是為了;剛著陸的瞬間著陸器周?chē)鷫m土飛揚(yáng)，這(選填

“能”或“不能”)說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；火星表面有稀薄的空氣，在降落過(guò)程中著陸

器的機(jī)械能(選填“增大"、“不變”或“減小”)；地面是通

過(guò)遙控使降落傘張開(kāi)的。

【答案】(1).減小壓強(qiáng)(2).不能(3).減小(4).電磁波

【解析】［1］著陸器設(shè)計(jì)了四個(gè)腳、每個(gè)腳上都安裝了一個(gè)較大的圓盤(pán)，增大受力面積減小

壓強(qiáng)。

［2］剛著陸的瞬間著陸器周?chē)鷫m土飛揚(yáng)，塵土不是分子，故塵土飛揚(yáng)并不是分子運(yùn)動(dòng)

［3］火星表面有稀薄的空氣，在降落過(guò)程中著陸器，克服空氣阻力做功，故機(jī)械能減小

［4］地面是通過(guò)電磁波遙控使降落傘張開(kāi)的，因?yàn)殡姶挪軌蛟诳諝庵袀鞑ァ?/p>

17.（20212鄂州）火星探測(cè)器所攜帶的火星車(chē)成功著陸火星。著陸前，祝融號(hào)與環(huán)繞器分

離。分離后，環(huán)繞器飛行在距火星最近200余km、最遠(yuǎn)12000余km的大橢圓軌道上，在地

球和祝融號(hào)之間提供信號(hào)中繼服務(wù)，當(dāng)它從距火星200余km向12000余km運(yùn)行的過(guò)程中，

能量的轉(zhuǎn)化情況是轉(zhuǎn)化為（均選填“動(dòng)能”或“勢(shì)能祝融號(hào)時(shí)刻跟隨火

星自轉(zhuǎn)，依靠太陽(yáng)能進(jìn)行工作，它跟隨火星自轉(zhuǎn)時(shí)，相對(duì)于地球是（選填“運(yùn)動(dòng)”

或“靜止”）的。目前人類(lèi)已知火星表面引力約為地球的38%,假設(shè)未來(lái)人類(lèi)登上了火星，

某質(zhì)量為100kg的運(yùn)動(dòng)員站在火星的水平表面上，鞋底與火星表面的總接觸面積為500cm②，

則站在火星上的運(yùn)動(dòng)員對(duì)火星表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Pa。

【答案】①.動(dòng)能②.勢(shì)能③.運(yùn)動(dòng)④.7600

【解析】［1］［2］當(dāng)它從距火星200余km向12000余km運(yùn)行的過(guò)程中，高度變高，重力勢(shì)

能變大，所以是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。

［3］祝融號(hào)時(shí)刻跟隨火星自轉(zhuǎn)，依靠太陽(yáng)能進(jìn)行工作，它跟隨火星自轉(zhuǎn)時(shí)，相對(duì)于地球是位

置發(fā)生變化，故相對(duì)于地球是運(yùn)動(dòng)的。

［4］站在火星上的運(yùn)動(dòng)員對(duì)火星表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為

F_mg100kgxION/kgx38%

=7600Pa

~S--F-SOOxlO^m2

故站在火星上的運(yùn)動(dòng)員對(duì)火星表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為760（）Pao

18.（2021河北）圖所示是一幅撐桿跳高的圖片，關(guān)于撐竿跳高運(yùn)動(dòng)涉及的物理知識(shí)，回

答下列問(wèn)題。

（1）問(wèn)題：運(yùn)動(dòng)員對(duì)竿的力的作用效果是什么？

回答：O

（2）請(qǐng)從機(jī)械能角度提出一個(gè)問(wèn)題并回答。

問(wèn)題：?回答：O

【答案】①.力可以使物體發(fā)生形變②.見(jiàn)解析③.見(jiàn)解析

【解析】（1）[1]由圖可知，竿變彎，說(shuō)明力可以使物體發(fā)生形變。

（2）[2][3]問(wèn)題：運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)動(dòng)能和重力勢(shì)能如何轉(zhuǎn)化？回答：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為

重力勢(shì)能。

19.（2021安順）如圖所示，斜面底端的擋板上固定一輕質(zhì)彈簧，物塊從力點(diǎn)由靜止開(kāi)始

沿斜面自由下滑，最終在斜面上的8點(diǎn)保持靜止。請(qǐng)比較這一過(guò)程物塊重力做功照和克服

摩擦力做功及的大小關(guān)系，并從能量轉(zhuǎn)化的角度說(shuō)明理由。（不計(jì)空氣阻力）

【答案】不計(jì)空氣阻力，說(shuō)明機(jī)械能守恒，濟(jì)〉法物塊通過(guò)重力做功（制，將物體的重力勢(shì)

能最終轉(zhuǎn)化為克服摩擦力做功（的）產(chǎn)生的內(nèi)能和克服彈簧彈力做功產(chǎn)生的彈性勢(shì)能，所以

20.（2021安順）如圖所示，相同的甲、乙兩木塊用一無(wú)彈性的細(xì)線(xiàn)相連后靜置于粗糙水

平地面，橡皮筋的兩端分別與墻面和甲木塊相連，圖中橡皮筋松弛而細(xì)線(xiàn)處于繃直狀杰。

現(xiàn)用水平力尸拉動(dòng)乙木塊沿直線(xiàn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，0?九時(shí)間內(nèi)橡皮筋逐漸被拉直至原

長(zhǎng)；友時(shí)刻細(xì)線(xiàn)恰好被拉斷；友?右乙木塊繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程乙木塊的速度始終保持

不變。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)中畫(huà)出o-友時(shí)間內(nèi)，力廠的大小隨時(shí)間才變化關(guān)系的大致圖像。

【解析】0?6時(shí)間內(nèi)，拉力產(chǎn)克服物體甲和乙受到的摩擦力做功，拉力和摩擦力大小相等，

故0?6時(shí)間內(nèi)，拉力大小不變；友?友時(shí)刻隨著橡皮筋被拉長(zhǎng)，拉力尸不僅要克服物體甲

和乙受到的摩擦力做功，還要克服橡皮筋的拉力做功，隨著橡皮筋逐漸伸長(zhǎng)，橡皮筋產(chǎn)生

的拉力也逐漸增大，故心?益時(shí)間內(nèi)，拉力尸逐漸增大；友時(shí)刻細(xì)線(xiàn)被拉斷，拉力尸只克服

乙物體受到的摩擦力做功，所以拉力變小，且灰?友時(shí)間內(nèi)，拉力大小保持不變。如圖所

示：

21.（20212鄂州）汽車(chē)超載、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理興趣小組決定

對(duì)超載超速問(wèn)題進(jìn)行模擬探究。如圖，將小車(chē)從同一斜面上由靜止開(kāi)始滑下，推動(dòng)同一木

塊向前移動(dòng)一段距離后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。其中方產(chǎn)加>友，a=?<ao請(qǐng)根據(jù)實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問(wèn)題。

(1)實(shí)驗(yàn)中超載、超速帶來(lái)的危害程度是通過(guò)來(lái)表示的;

(2)研究超載帶來(lái)的危害程度時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)行比較

(3)研究超速帶來(lái)的危害程度時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)行比較

(4)若本實(shí)驗(yàn)中水平面絕對(duì)光滑，則(選填“能”或“不能”)得出正確結(jié)論

【答案】①.木塊被推動(dòng)(移動(dòng))的距離②.甲、丙③.甲、乙④.不能

【解析】(1)[1]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，通過(guò)比較木塊被推動(dòng)(移動(dòng))的距離來(lái)表示超載、超速帶來(lái)

的危害程度。

(2)[2]研究超載帶來(lái)的危害程度時(shí)，由控制變量法，要保持速度不變，只改變質(zhì)量大小，

故小車(chē)從應(yīng)斜面的同一高度滑下，因A=/h,血〈屈，故選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的甲、丙

進(jìn)行比較。

(3)[3]研究超速帶來(lái)的危害程度時(shí)，由控制變量法，要保持質(zhì)量不變，只改變速度大小，

故小車(chē)應(yīng)從斜面不同的高度滑下。已知h〉fh,財(cái)=您，故選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的甲、

乙進(jìn)行比較。

(4)[4]若本實(shí)驗(yàn)中水平面絕對(duì)光滑，由牛頓第一定律，小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)將作勻速直線(xiàn)

運(yùn)動(dòng)，不能比較木塊推動(dòng)(移動(dòng))的距離，故不能得出正確結(jié)論。

22.(2021荊門(mén))2021年5月29日20時(shí)35分，長(zhǎng)征七號(hào)火箭點(diǎn)火發(fā)射，將"天舟二號(hào)"

貨運(yùn)飛船送入預(yù)定軌道，經(jīng)過(guò)六個(gè)多小時(shí)飛行后，“天舟二號(hào)”與“天和”核心軌道艙成功

交會(huì)對(duì)接，然后一起在環(huán)繞地球的軌道上運(yùn)動(dòng)，我國(guó)空間站的建設(shè)邁出了關(guān)鍵的一步。

(1)“天舟二號(hào)”在發(fā)射升空過(guò)程中機(jī)械能(選填“增大”、“不變”或“減小”)，

交會(huì)對(duì)接后的飛行過(guò)程中“天舟二號(hào)”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(選填“保持不變”或“不斷變

化”)；

(2)未來(lái)一到兩年我國(guó)將全面建成空間站?？臻g站在軌運(yùn)行時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)帆板將光能轉(zhuǎn)化

為電能作為補(bǔ)充能源。有陽(yáng)光時(shí)，空間站光伏發(fā)電的功率為70kW,2h可發(fā)電kW-h,

宇航員在空間站外作業(yè)時(shí)，必須借助無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備，而不能像在地面一樣直接進(jìn)行語(yǔ)音交

流，是因?yàn)閛

【答案】①.增大②.不斷變化③.140④.聲音不能在真空里傳播

【解析】[1]“天舟二號(hào)”在發(fā)射升空過(guò)程中速度變大，動(dòng)能變大，高度變大，故重力勢(shì)

能變大，故機(jī)械能變大。

[2]“天舟二號(hào)”與“天和”核心軌道艙成功交會(huì)對(duì)接，然后一起在環(huán)繞地球的軌道上運(yùn)

動(dòng)，方向一直在變化，故運(yùn)動(dòng)狀杰一直在變化。

⑶2h可發(fā)電

W=Pf=70kWx2h=140kW-h

2h可發(fā)電14()kW-h。

[4]宇航員在空間站外作業(yè)時(shí)，必須借助無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備，而不能像在地面一樣直接進(jìn)行語(yǔ)音

交流，語(yǔ)言即聲音的傳播需要介質(zhì)，而在太空中，沒(méi)有介質(zhì)，故只能用無(wú)線(xiàn)電交流。

23.(2021武漢)天和核心艙沿橢圓軌道環(huán)繞地球運(yùn)行，不受空氣阻力，因此機(jī)械能守恒。

(1)天和核心艙與地面控剛中心通過(guò)電磁波傳遞信息，電磁波—(填“能”“不能”)在

真空中傳播；

(2)天和核心艙沿橢圓軌道從近地點(diǎn)經(jīng)遠(yuǎn)地點(diǎn)再回到近地點(diǎn)的過(guò)程中，天和核心艙的動(dòng)

能(填“減小”“增大”“先減小后增大”或“先增大后減小”)；

(3)若天和核心艙在Imin內(nèi)運(yùn)行的路程是456km,則它的平均速度是m/s?

【答案】(1).能(2).先減小后增大(3).7600

【解析】(1)[1]電磁波傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播。

(2)[2]天和核心艙沿橢圓軌道從近地點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能變大，動(dòng)

能減?。粡倪h(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能變?yōu)閯?dòng)能，動(dòng)能增大。

(3)[3]天和核心艙的平均速度

—=456x10%=76x0m/s

t60s

24.(2021荊州)體育課上，小明在同一位置用相同的力多次將足球踢出，發(fā)現(xiàn)足球斜向

上飛出的角度越大，球運(yùn)動(dòng)得越高，但并不能運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。小明查閱資料后知道：足球所

做的運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。足球起始運(yùn)動(dòng)方向與水平方向的夾角叫做

推射角，拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫做射程，射程與拋出速度和拋射角的大小有關(guān)。若

物體的動(dòng)能大小區(qū)重力勢(shì)能大小耳=0劭不計(jì)空氣阻力，^10N/kg,則：

(1)若將質(zhì)量為0.4kg足球從地面踢出時(shí)，具有的動(dòng)能是120J,踢出后能達(dá)至的最大高度

是5m,則足球在最高點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能是;

（2）若足球的射程x與拋出速度、拋射角8之間滿(mǎn)足公式當(dāng)足球以

g

20m/s的速度且與水平方向成45°角被踢出，足球的射程是

最高點(diǎn)

（3）足球運(yùn)動(dòng)的速度y可以分解成水平速度匕和豎直速度％,三者可構(gòu)成如圖所示的矩形

足球在空中飛行時(shí)，水平速度保持不變，豎直速度先減小后增大。若足球在地面

以10^/2m/s的速度且與水平方向成45,角被踢出，當(dāng)足球的速度與水平方向夾角為30°角

時(shí)，此時(shí)足球距地面的高度是（小數(shù)點(diǎn)后保留2位數(shù)字）

【答案】①.100J②.40③.3.33

【解析】（1）口］不計(jì)空氣阻力，那么機(jī)械能守恒，在最低處所具有的機(jī)械能為120J,在最

高點(diǎn)處的機(jī)械能仍然為120J,則此時(shí)具有的重力勢(shì)能為

Ep="zg6=0.4kgx1ON/kgx5m=20J

故最高點(diǎn)的動(dòng)能為

Ek=E&_Ep=l20J-20J=100J

（2）［2］足球的射程是

2V2sin6cos62x（20m/s）2

g1ON/kg

（3）［3］若足球在地面以lO0m/s的速度且與水平方向成45.角被踢出，則水平速度為

10m/s,當(dāng)足球的速度與水平方向夾角為30。角時(shí)，水平面的速度仍為10m/s,則速度的大

20

小為國(guó)m/s,則此時(shí)的動(dòng)能為

Ek=0.4kg=26.67J

在水平地面時(shí),機(jī)械能為

11,

22

耳-/w=-x0.4kgx(1oV2m/s)=40J

故此時(shí)的重力勢(shì)能為

Ep=4一Ek=40J-26.67J=13.33J

此時(shí)足球距地面的高度是

@33J一

?3.33m

mg0.4kgx1ON/kg

足球距地面的高度是3.33m。

25.（2021昆明）著陸火星的“祝融號(hào)”，質(zhì)量為240kg,在牽引力的驅(qū)使下，30min勻速運(yùn)

動(dòng)了100m,假設(shè)祝融號(hào)在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍,

己知g火=0.38g,火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的0.01倍，g取10N/kgo

求:

（1）祝融號(hào)所受的阻力;

（2）在這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功;

（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比。

【答案】

(I)G?=mg*=240kgx0.38xION/kg=912N

%-0.06GA-0.06*9I2N-54.72N......3分

(2)因?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)祝融號(hào)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

=54.72N

吟$=54.72Nx100m=5472J..........-3分

(3)洋力F-pgV

%=皿-------esH.—星........3分

&O.OIpxO.38gF19

26.（2021福建）為節(jié)約用水，小華為農(nóng)場(chǎng)的儲(chǔ)水箱設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)抽水控制裝置。

如圖水箱高為1m,容積為0.8m"在空水箱底部豎直放置一重5N的長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方體高為

加、底面積為0.02m2,上端通過(guò)絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸，此時(shí)壓敏電阻受

到的壓力為零。壓敏電阻月的限值隨壓力尸的增大而減小，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表?？刂齐娐冯?/p>

源電壓312V,定值電阻尼為保護(hù)電阻。當(dāng)控制電路的電流40.5A時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸

合，工作電路斷開(kāi)，水泵停止給儲(chǔ)水箱抽水。

（1）若水泵的額定功率為440W,正常工作時(shí)通過(guò)的電流是多少？

（2）要使儲(chǔ)水箱裝滿(mǎn)水時(shí)水泵恰能自動(dòng)停止工作，面應(yīng)為多少？

（3）從水箱頂部給空水箱注滿(mǎn)水的過(guò)程中，水的重力所做的功是多少？

壓力Fl*18018b19019b200

壓敏電用加。1817161412

控

制

電

躋小糧電阻K

【答案】（1）2A；（2）10Q；（3）3900J

【解析】解：（1）正常工作時(shí)通過(guò)的電流是

/=P=440W=2A

U220V

（2）長(zhǎng)方體體積

片以=0.02m2X1m=0.02m3

裝滿(mǎn)水時(shí)長(zhǎng)方體浮力為

F?=Pg片lOR/n?X10N/kgX0.02m3=200N

對(duì)壓敏電阻壓力

6200N-5N=195N

此時(shí)壓敏電阻為14Q,必應(yīng)為

12V

4=口U-7?=上工-14。=10。

/,0.5A

(3)水體積為

K=%_V=o.8m3-O.O2m3=0.78m3

水的重力

G=mg=0-g=IO?kg/m'x0.78m3x10N/kg=7.8xlO3N

重心高度變化為0.5m,所以水的重力所做的功是

W=G4=7.8x1(戶(hù)Nx().5m=39()()J

27.(2021河南)電動(dòng)清掃車(chē)以其環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)，在創(chuàng)建衛(wèi)生城市中大顯身手。圖16

為一電動(dòng)清掃車(chē)正在工作的情景。

(1)電動(dòng)清掃車(chē)的主要部件的電動(dòng)機(jī)，其工作原理是;清掃過(guò)程中，駕駛

員相對(duì)相對(duì)于清掃車(chē)是(選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)")的。

(2)清掃車(chē)停在水平路面上，總質(zhì)量為800kg,清掃刷與路面不接觸，輪胎與路面總接觸

面積為0.0如2,車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)為多少？g取10N/kg。

(3)清掃車(chē)完成任務(wù)后，在平直道路上，以5米每秒的速度勻速直線(xiàn)行駛，經(jīng)10分鐘到

達(dá)垃圾處理站，行駛過(guò)程中車(chē)所受阻力大小恒為400N,則牽引力做的功為多少？

圖16

【答案】

(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用；靜止。

(2)F=G=mg=800kgxl0N/kg=8000N,P=—=S()(>()N-=2xl05Pa.

S0.04m~

(3)t=10min=600s?

5=v/=5m/sx600s=3000m,

由于勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，

故q7/=400N,JF=^s=400Nx3000m=1.2xl0t,J?

28.(2021荊門(mén))2021年4月25印度尼西亞的一艘排水量1390噸的潛艇在海下300m處

斷裂，通過(guò)水下搜索發(fā)現(xiàn)了海面下850m處的失事潛艇。應(yīng)印方要求，我國(guó)派出排水量為7000

噸的軍艦協(xié)助施救。為了安全打撈一塊排水體積為20nl3的殘骸，須進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。

假設(shè)殘骸出水前以0.5m/s的速度向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，起重機(jī)的拉力1.5X10%。已知海

水密度為L(zhǎng)OBXlO^kg/m、求：

(1)此潛艇殘骸在海底受到的浮力；

(2)8501n深處海水的壓強(qiáng)；

(3)殘骸在海水中向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)起重機(jī)的功率。

【答案】⑴2.06X105N;(2)8.755xlO6Pa;(3)7.5xl05W

【解析】解：(1)此潛艇殘骸在海底受到的浮力

35

Fn=pVg=lODK'g/m?20ni?10N/kg=2.06?10N

(2)850m深處海水的壓強(qiáng)

p=0g/j=LO3?336

(3)起重機(jī)的功率

p=Fv=L5?106N?0.5m/s=7.5?105W

29.(2021荊州)圖乙為復(fù)興大道高架橋的部分路段示意圖，水平路面相長(zhǎng)400m、斜坡

BC^200m,坡高或高4m?？傎|(zhì)量勿為1.5t的小汽車(chē)，每個(gè)輪胎與水平路面接觸面積為

0.1m,當(dāng)它以大小不變的速度y通過(guò)形段和究段，共用時(shí)36s；小汽車(chē)在四段和比1段行

駛時(shí)受到的阻力始終是車(chē)總重的0.01倍，小汽車(chē)通過(guò)四段時(shí)，牽引力的功率為通過(guò)

死段時(shí)，牽引力的功率為^10N/kgo求:

(1)小汽車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。是多大?

(2)小汽車(chē)的速度y是多少km/h?

(3)小汽車(chē)通過(guò)四段時(shí)，牽引力的功率K是多少？

(4)小汽車(chē)牽引力的功率K與E之比是多少？

甲乙

【答案】(1)3.75x104Pa;(2)60km/h；(3)2500W；(4)1

【解析】解：(1)小汽車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力

后會(huì)始1.5xl()3kgx10N/kg=l.5X104N

已知輪胎與水平路面總接觸面積故0.4m2,公交車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)

F_1.5X104N

=3.75xl04Pa

~S~0.4m2

(2)小汽車(chē)的速度r是

s,+s400m+200m50.

v=—~~7-=------------=—m/s=60km/h

36s3

(3)小汽車(chē)通過(guò)協(xié)段時(shí)，牽引力

=/=0.01G=0.01xl.5xl04N=150N

小汽車(chē)通過(guò)四段時(shí)，牽引力的功率R

R=心V=150Nx=2500W

36s

()通過(guò)宛段時(shí)，小汽車(chē)克服重力和摩擦了做功，比段的摩擦力

fBC=0.01G=0.01X1.5X1(尸N=15()N

通過(guò)比'段時(shí)，小汽車(chē)用的時(shí)間為12s,通過(guò)死段時(shí)，牽引力的功率為月等于重力做功的

功率與阻力做功的功率之和

H=/V+GM=150Nx^1^+1.5xl(ytNx—=7500W

212s12s

小汽車(chē)牽引力的功率K與R之比

_2500W_1

K-7500W-3

答：(1)小汽車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)p是3.75xl()4pa；

(2)小汽車(chē)的速度「是60km/h；

(3)小汽車(chē)通過(guò)四段時(shí)，牽引力的功率巴是2500W；

(4)小汽車(chē)牽引力的功率R與R之比是:。

30.(2021安徽)如圖所示，小明在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)，每次引體向上身體上升的高

度為握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度。已知小明的體重為500N,握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度為0.6m,完成4次引

體向上所用的時(shí)間為10so求：

(1)小明完成1次引體向上所做的功；

(2)10s內(nèi)小明做引體向上的功率。

【答案】(1)300J；(2)120W

【解析】解：(1)小明完成1次引體向上使身體上升的高度等于握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度，則所

做的功為

胎必=500NX0.6m=300J

(2)10s內(nèi)小明做了4次引體向上，則做引體向上的功率為

4W4x300J

片------------=--1-20W

t10s

31.(2021桂林)桂林經(jīng)常使用噴霧車(chē)對(duì)街道進(jìn)行降溫除塵，總重為6X104N的噴霧車(chē)靜止

在水平路面上時(shí)，車(chē)輪與路面的總接觸而積為0.ism?,某次作業(yè)中噴霧車(chē)在8X10%的牽引

力作用下，以4m/s的速度水平勻速行駛了30s.求：

(1)靜止時(shí)，噴霧車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)等于多少帕斯卡？

(2)在這30s內(nèi)，牽引力對(duì)噴霧車(chē)做功等于多少焦耳？

【答案】(1)4X10%；(2)9.6X105J

【解析】解：(1)靜止時(shí)，噴霧車(chē)對(duì)水平路面的壓力等于噴霧車(chē)的重力，即

戶(hù)俏6X104N

噴霧車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)

￡=9=4x103

S0.15m2

(2)噴霧車(chē)行駛的距離

s=F?=4m/sX30s=120m

牽引力對(duì)噴霧車(chē)做功

胎加8X1()3NX120m=9.6X105J

32.(2021牡丹江、雞西)一輛汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛10min,消耗的汽油為1.2

kgo汽車(chē)勻速行駛時(shí)受到的牽引力尸=1.2X103N,汽油的熱值g=4.6X10?J/kg。

(1)汽車(chē)在這段時(shí)間做功是多少？

（2）這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的效率是多少？（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）

（3）簡(jiǎn)要分析汽車(chē)效率低的原因（寫(xiě)出兩條即可）。

【答案】（1）1.44X107J；（2）26.1%；（3）見(jiàn)解析

【解析】解：（1）由題意可知

v-72km/h=20m/s

t=lOmin=600s

汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程為

s=vt=20m/sx600s=1.2x104m

汽車(chē)在這段時(shí)間做的功是

#=Ff1.2XIO3NX1.2X104nl=1.44X107J

（2）汽油完全燃燒放出的熱量

0=敦=4.6XIO7J/kgX1.2kg=5.52X107J

這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的效率

1.44X107J

7=—xlOO%xl00%?26.1%

Q5.52X107J

（3）汽車(chē)效率低的原因主要有：汽油不能完全燃燒，汽缸散失很多熱量，尾氣帶走許多熱

量。

33.（2021武漢）如圖甲所示，某款國(guó)產(chǎn)水陸兩用挖掘機(jī)的機(jī)械臂可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這輛挖

掘機(jī)有兩條履帶，每條履帶內(nèi)均有1個(gè)由合金材料制成的空心浮箱，每個(gè)浮箱（可視為長(zhǎng)

方體）寬為1.5m,高為2m,合金密度為8.OXlO'kg/n^

（1）某次測(cè)試中，質(zhì)量為60kg的駕駛員駕駛挖掘機(jī)，從6m高的平臺(tái)沿斜坡向下緩慢行駛

20m,到達(dá)水平地面。

①請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出挖掘機(jī)沿斜坡向下緩慢行駛時(shí)，挖掘機(jī)對(duì)斜坡的壓力的示意圖;

②在上述過(guò)程中，駕駛員的重力做了多少功？

（2）如圖甲所示，開(kāi)始時(shí)機(jī)械臂伸直且靜止，三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上，〃4=10m,AB=O.5m,

機(jī)械臂和斗鏟整體的重心在力點(diǎn)；機(jī)械臂控制斗鏟裝取質(zhì)量為It的沙石后，機(jī)械臂、斗鏟

和伸縮桿緩慢運(yùn)動(dòng)到如圖甲所示的位置時(shí)靜止，這時(shí)機(jī)械臂、斗鏟和沙石整體的重心在8

點(diǎn)。已知伸縮桿先后兩次對(duì)機(jī)械臂的支持力（支持力垂直于機(jī)械臂）之比為5:7,則機(jī)械臂

和斗鏟的總質(zhì)量是多少？

（3）已知制作每個(gè)浮箱時(shí)所用合金的體積〃與浮箱長(zhǎng)度工的關(guān)系如圖丙所示，不計(jì)履帶排

開(kāi)水的體積和駕駛員的質(zhì)量，除2個(gè)完全相同的浮箱外，挖掘機(jī)其余部分的質(zhì)量為33t。若

挖掘機(jī)漂浮在水中，2個(gè)浮箱浸入水中的深度均不超過(guò)1.5m,則每個(gè)浮箱的長(zhǎng)度至少是多

少？

【解析】解：（1）①壓力的作用點(diǎn)在接觸面上，壓力的方向垂直于接觸面，如圖所示:

②已知駕駛員的質(zhì)量為60kg,下降的高度為6m,則駕駛員的重力做的功為

照后詼*60kgX10N/kgX6m=3.6X103N

(2)根據(jù)杠桿平衡條件，當(dāng)機(jī)械臂控制斗鏟未裝取砂石時(shí)，可得出

FI1\=GK1OK

機(jī)械臂控制斗鏟裝取質(zhì)量為It的沙石后，動(dòng)力臂不變，動(dòng)力變?yōu)榭傻贸?/p>

K1I=(G+G：5)JOB

因?yàn)樯炜s桿先后兩次對(duì)機(jī)械臂的支持力(支持力垂直于機(jī)械臂)之比為5:7,則用用=5：7,

則可得