江蘇專用2024年中考物理母題題源解密專題11功和機械能含解析

Page1專題11功和機械能母題揭秘中考四大考點：1、功；2、功率；3、動能和勢能；4、機械能及其轉(zhuǎn)化1．（2024?南通）在“探究紙錐下落的快慢”的活動中，將紙錐從高處釋放。若紙錐豎直下落時，受到的空氣阻力隨下落速度的增大而增大，則紙錐在空中豎直下落過程中，下列情形可能的是（）A．速度先增大后不變 B．速度先增大后減小 C．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D．機械能先增大后減小【答案】A【解析】由題意，紙錐下落過程中受到空氣阻力隨下落速度的增大而增大。由于受到阻力作用，紙錐的機械能減??；紙錐起先下落時，重力大于空氣的阻力，加速下落，動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能；隨阻力漸漸增大，當增大到等于其重力時，勻速豎直下落。所以紙錐的速度先增大后不變。故A正確、BCD錯誤。故選：A。2．（2024?鎮(zhèn)江）某汽油機的四個沖程如圖所示。在該汽油機的一個工作循環(huán)中，壓縮沖程結(jié)束后，下一個沖程是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】汽油機四個沖程是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，在該汽油機的一個工作循環(huán)中，壓縮沖程結(jié)束后，下一個沖程是做功沖程，由圖可知，C圖中兩個氣門都關(guān)閉，火花塞點火，此時活塞向下運動，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；故選：C。3．（2024?鹽城）如圖所示，小明和同學一起蕩秋千。下列說法正確的是（）A．通過最低點時的動能為零 B．下降過程中的動能不變 C．到達最高點的重力勢能最大 D．上升過程中的重力勢能減小【答案】C【解析】A、人的質(zhì)量肯定，通過最低點時速度最大，動能最大，故A錯誤；B、下降過程中，高度變小，重力勢能變小，速度增大，動能增大，故B錯誤；C、到達最高點時，高度最大，重力勢能最大，故C正確；D、上升過程中，高度增大，重力勢能增大，故D錯誤。故選：C。4．（2024?無錫）如圖所示，是由大量反射鏡組成的太陽能發(fā)電裝置。圖中的各個反射鏡在計算機的限制下，使反射的太陽光聚集在塔頂?shù)募療崞鳎ㄥ仩t）上，集熱器中的水變成水蒸氣推動汽輪機，從而帶動發(fā)電機發(fā)電，下列說法中正確的是（）A．太陽能是可再生能源 B．一天中反射鏡的朝向不須要做任何調(diào)整 C．水蒸氣推動汽輪機做功時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電時，電能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】A【解析】A、太陽能可以從自然界源源不斷的獲得，屬于可再生能源，故A正確；B、反射鏡在計算機的限制下調(diào)整方向使反射的太陽光聚集在塔頂?shù)募療崞鳎ㄥ仩t）上，故B錯誤；C、水蒸氣推動汽輪機，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動發(fā)動機發(fā)電，故C錯誤；D、汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電時，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選：A。5．（2024?南京）如圖是內(nèi)燃機某沖程的工作示意圖，下面四個事例中能量轉(zhuǎn)化與之相同的是（）A．瓶塞沖出 B．搓手取暖 C．壓縮氣體 D．鉆木取火【答案】A【解析】依據(jù)圖示可知，兩個氣門都關(guān)閉，活塞下行，因此該沖程為做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；A、酒精燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，試管口塞子噴出是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故A符合題意；B、冬天，搓手取暖是克服摩擦力做功，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，故B不符合題意；C、用力將活塞壓下，活塞對筒內(nèi)空氣做功，筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大、溫度上升，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，此過程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合題意；D、鉆木取火過程中，克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，故D不符合題意。故選：A。6．（2024?南京）如圖所示是蕩秋千的簡化模型。擺球從A點由靜止釋放，到達D點后返回，B、C兩點等高。下列說法正確的是（）A．球在B、C兩點的動能相等 B．球在A、D兩點的機械能相等 C．球從B點到O點的過程中機械能削減 D．球從O點到C點的過程中重力勢能削減【答案】C【解析】由于存在空氣的摩擦，秋千在搖擺的過程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能會漸漸減小；A、球在B、C兩點高度相同，重力勢能相同，B的機械能大于C的機械能，B的動能大于C的動能，故A錯誤；B、由于機械能漸漸減小，則A的機械能大于D的機械能，故B錯誤；C、球從B點到O點的過程中，克服摩擦做功，機械能削減，故C正確；D、球從O點到C點的過程中，高度增加，重力勢能變大，故D錯誤。故選：C。7．（2024?連云港）關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．0℃的冰塊內(nèi)能為0 B．汽油機做功沖程氣缸內(nèi)燃氣的內(nèi)能增加 C．存在溫度差的兩個物體相接觸會發(fā)生熱傳遞 D．出籠的饅頭變涼的過程中所含的熱量在削減【答案】C【解析】A、任何物體都有內(nèi)能，0℃的冰塊也有內(nèi)能，故A錯誤；B、汽油機做功沖程氣缸內(nèi)燃氣對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)能削減，故B錯誤；C、熱傳遞的條件是：物體之間存在著溫度差，熱量會自發(fā)的從高溫物體傳遞到低溫物體，故C正確；D、熱量是一過程量，描述它的術(shù)語是“汲取”和“放出”，不能說熱量削減，故D錯誤。故選：C。8．（2024?連云港）如圖所示，某同學進行爬竿訓練，爬上竿頂后，再從竿頂順竿滑到地面，每次所用時間各不相同，下列說法正確的是（）A．向上爬竿過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B．下滑過程中摩擦力的大小肯定保持不變 C．向上爬竿時受到的摩擦力方向向上 D．下滑時間短的那次速度大，重力做的功多【答案】C【解析】A、向上爬竿過程中，人具有動能，高度增大，重力勢能變大；重力勢能變大是由于人對外做功，不是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故A錯誤；B、從竿頂順竿滑到地面，每次所用時間各不相同，說明人運動的速度是變更的，在豎直方向上人受到重力和摩擦力的作用，這兩個力不肯定是平衡力，所以摩擦力可能變更的，故B錯誤；C、向上爬竿時，人的手給竿一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，則竿會給人的手一個向上的力，即摩擦力，所以受到的摩擦力方向向上，故C正確；D、由于下滑的高度相同，依據(jù)W＝Gh可知，所做的功是相同的，故D錯誤。故選：C。中考考點學問點詳解一、功1、做功的含義：假如一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力的作用就顯示出成效，力學里就說這個力做了功。力學里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在這個力的方向上移動的距離。不做功的三種狀況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。2、功的計算：作用在物體上力越大，使物體移動的距離越大，這個力的成效越顯著，說明力所做的功越多。物理學中把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功：功=力×力的方向上移動的距離用公式表示：W=FS，符號的意義及單位：W——功——焦耳（J）F——力——牛頓（N）S——距離——米（m）功的單位：焦耳（J），1J=1N·m。留意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S肯定是在力F的方向上通過的距離，必需與F對應。③功的單位“焦”（?！っ?焦），不要和力和力臂的乘積（?！っ祝荒軐懗伞敖埂保﹩挝桓慊?。3、功的原理：運用機械時，人們所做的功，都不會少于不用機械時所做的功，也就是運用任何機械都不省功。說明：①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。②功的原理告知我們，運用機械要省力必需費距離，要省距離必需費勁，既省力又省距離的機械是沒有的。③運用機械雖然不能省功，但人類仍舊運用，是因為運用機械或者可以省力、或者可以省距離、或者可以變更力的方向，給人類工作帶來許多便利。④我們做題遇到的多是志向機械（忽視摩擦和機械本身的重力）志向機械：運用機械時人們所做的功（FS）=不用機械時對重物所做的功（Gh）。二、功率1、定義：功與做功所用時間之比。2、物理意義：表示做功快慢的物理量。3、定義公式：P=運用該公式解題時，功W的單位：焦（J），時間t的單位：秒（s），功率P的單位：瓦（W）。4、單位：主單位：W，常用單位kW，它們間的換算關(guān)系是：1kW=103W5、推導公式：P=Fυ;公式中P表示功率，F(xiàn)表示作用在物體上的力，υ表示物體在力F的方向上運動的速度。運用該公式解題時，功率P的單位：瓦（W），力F的單位：牛（N），速度υ的單位：米/秒（m/s）。三、動能和勢能1、能量：物體能夠?qū)ν庾龉?，表示這個物體具有能量，簡稱能。理解：①能量表示物體做功本事大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。②一個物體“能夠做功”并不是肯定“要做功”，也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不肯定要做功。2、動能①定義：物體由于運動而具有的能，叫做動能。②確定動能大小的因素：動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大。3、重力勢能①物體由于高度所確定的能，叫做重力勢能。②確定重力勢能大小的因素:重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和物體被舉起的高度有關(guān)。高度相同的物體，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大；質(zhì)量相同的物體，物體的高度越高，重力勢能越大。4、、彈性勢能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。物體的彈性形變越大，它的彈性勢能就越大。四、機械能及其轉(zhuǎn)化1：機械能：動能和勢能的統(tǒng)稱。（機械能=動能+勢能）單位是：J動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化的。方式有：動能和重力勢能之間可相互轉(zhuǎn)化；動能和彈性勢能之間可相互轉(zhuǎn)化。2：機械能守恒：只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和保持不變。人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動，機械能守恒；近地點動能最大，重力勢能最小；遠地點重力勢能最大，動能最小。近地點向遠地點運動，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。9．（2024?淮安）小明兩次分別用時90s、40s從一樓爬到五樓，小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，比較兩次爬樓過程（）A．用時少的做功多 B．用時少的做功功率大 C．用時多的做功多 D．用時多的做功功率大【答案】B【解析】由題知小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，因此由W＝Gh可知，兩次所做的功相同，故AC錯誤；兩次所做的功相同，由P＝可知，用時少的做功功率大，用時多的做功功率小，故B正確，D錯誤。故選：B。10．（2024?常州）北京世園會上，車身離地30cm高的電動無人掃地車在平直路面上勻速前進并將地面上的落葉吸入車內(nèi)，此過程中，掃地車整體的（）A．動能不變，重力勢能不變 B．動能不變，重力勢能變大 C．動能變大，重力勢能不變 D．動能變大，重力勢能變大【答案】D【解析】電動無人掃地車在平直路面上勻速前進并將地面上的落葉吸入車內(nèi)，此過程中，掃地車的總質(zhì)量變大，速度和高度不變，則動能和重力勢能均變大。故ABC錯誤，D正確。故選：D。11．（2024?南通）下列實例中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（）A．彎折鐵絲發(fā)燙 B．臀部摩擦發(fā)熱 C．蒸汽頂起壺蓋 D．壓縮點燃棉花【答案】C【解析】A、彎折鐵絲發(fā)燙，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意。B、臀部摩擦發(fā)熱，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意。C、燒水時蒸氣把壺蓋頂起，是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機械能，故C符合題意。D、壓縮空氣引火，一是壓縮氣體做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。故選：C。12．（2024?南通）如圖，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點時彈簧恰好不發(fā)生形變。現(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運動并脫離彈簧，不計空氣阻力，則小球（）A．運動至最高點時，受平衡力作用 B．被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力 C．從A點向上運動過程中，速度先增大后減小 D．從O點向上運動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能【答案】C【解析】A、不計空氣阻力，小球在最高點時只受重力作用，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；B、小球被釋放后沿豎直方向加速向上運動，故釋放瞬間，所受重力小于彈簧彈力。故B錯誤；C、不計空氣阻力，小球在從A點向上運動到O點的過程中，受到兩個力的作用，一個是豎直向下的重力，一個是豎直向上的彈力，起先向上運動時，彈力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不斷增大；當彈力小于重力時，其所受合力方向向下，速度不斷變小。當離開O點后，小球只受重力作用，力的方向與小球運動方向相反，速度接著減小。故其速度先增大后減小，故C正確；D、從O點向上運動過程中，小球的質(zhì)量不變，速度變小，同時高度上升，故動能減小，重力勢能增加，所以動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。故D錯誤。故選：C。13．（2024?鎮(zhèn)江）如圖所示，無人機水平飛行過程中，機上懸掛小球的細線向左偏，且小球與無人機保持相對靜止，不計空氣阻力，則在飛行過程中（）A．無人機肯定是向右飛行的 B．小球的運動狀態(tài)保持不變 C．小球的機械能可能減小 D．若剪斷細線，小球?qū)⑾蜃笙路竭\動【答案】C【解析】AB、小球受到斜向右上方的拉力和重力作用，受力不平衡，因而運動狀態(tài)肯定變更，此時可能是無人機向右做加速運動，小球由于慣性落后；也可能是無人機向左做減速運動，小球由于慣性向前沖；故AB錯誤；C、由于水平飛行，小球的重力勢能不變，若向左做減速運動時，動能減?。蝗粝蛴易黾铀龠\動時，動能增大；小球的機械能可能減小，故C正確；D、剪斷細線，若小球原來向左運動，則向左下方運動；若原來向右運動，則小球向右下方運動；故D錯誤。故選：C。14．（2024?淮安）如圖所示是演示點火爆炸的試驗裝置，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃盒內(nèi)酒精。盒蓋快速飛出。這個過程與四沖程汽油機中的哪一個沖程的能量轉(zhuǎn)化相同（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【解析】如圖所示是演示點火爆炸的試驗裝置，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去，這是因為酒精燃燒產(chǎn)生的燃氣對外做功，消耗燃氣的內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為盒蓋的機械能，故是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；四沖程汽油機中的做功沖程就是利用內(nèi)能來做功的沖程，也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故選：C。15．（2024?無錫）如圖所示，用電火花發(fā)生器點燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體，能將盒蓋噴出很遠，此過程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的哪一個沖程相像？（）A．壓縮沖程 B．吸氣沖程 C．排氣沖程 D．做功沖程【答案】D【解析】按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去，這是因為酒精燃燒產(chǎn)生的燃氣對外做功，消耗燃氣的內(nèi)能，變成盒蓋的機械能，故是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；四沖程熱機中的做功沖程就是利用內(nèi)能來做功的沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故選：D。16．（2024?泰州）如圖，一個小球在地面上彈跳，下列分析錯誤是（）A．小球從A處到B處重力勢能增大 B．小球從B處到C處動能增大 C．小球在B處比D處重力勢能大 D．小球在A、C、E三處機械能總量相等【答案】D【解析】A、小球從A處到B處，小球的質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增大，故A說法正確。B、小球從B處到C處，小球的質(zhì)量不變，速度增大，動能增大，故B說法正確。C、B處和D處相比，小球的質(zhì)量不變，B處高度大，則B處重力勢能大，故C說法正確。D、小球在運動過程中，小球和空氣之間存在摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以在A處機械能最大，E處機械能最小，故D說法錯誤。故選：D。二．填空題（共17小題）17．（2024?徐州）如圖所示是振蕩浮子式波浪發(fā)電原理圖，浮子隨著波浪起伏運動，帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)、利用理產(chǎn)生電流，將能轉(zhuǎn)化為電能。這種波浪供應的能源屬于能源（填“可再生”或“不行再生“）?！敬鸢浮侩姶鸥袘?；機械；可再生【解析】（1）波浪發(fā)電機是依據(jù)電磁感應原理發(fā)電的，利用波浪發(fā)電時，是將機械能（水能）轉(zhuǎn)化為電能；（2）海浪能能夠源源不斷地從自然界中獲得，屬于可再生能源。故答案為：電磁感應；機械；可再生。18．（2024?宿遷）自然氣的熱值為4.4×107J/kg，小明燒開一壺水消耗了0.05kg。完全燃燒這些自然氣放出熱量為J；水沸騰時壺蓋被頂起，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能，汽油機的沖程與此原理相像?！敬鸢浮?.2×106；機械；做功【解析】消耗0.05g自然氣釋放的熱量：Q＝mq＝0.05kg×4.4×107J/kg＝2.2×106J；水沸騰時壺蓋被頂起，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在汽油機的做功沖程中，高溫高壓的燃氣膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故答案為：2.2×106；機械；做功。19．（2024?常州）2024年1月18日，第十屆江蘇“臺灣燈會”在常州恐龍城開幕。如圖所示為展會中的“走馬燈”，點燃底部蠟燭，熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動，觀眾驚異地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動的能量轉(zhuǎn)化方式為，這與四沖程汽油機的沖程相同?！敬鸢浮績?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；做功【解析】點燃蠟燭時，氣體溫度上升，氣體的密度變小，熱空氣就會向上運動，運動的熱空氣推動扇葉轉(zhuǎn)動，運動的熱空氣對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，該沖程和四沖程汽油機的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。故答案為：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；做功。20．（2024?鹽城）如圖所示，在“探究磁場對電流的作用”試驗中，給直導線通電，視察到它向右運動，只變更直導線中電流的，導線的運動方向會發(fā)生變更。這個過程將能轉(zhuǎn)化為直導線的機械能。日常生活中的（電動機/發(fā)電機）就是利用這個原理制成的?！敬鸢浮糠较颍浑?；電動機【解析】：給直導線通電，發(fā)覺它向右運動，磁場方向不變，只變更直導線中電流的方向，發(fā)覺它向左運動，導線的運動方向發(fā)生變更；此過程中，消耗電能，產(chǎn)朝氣械能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，電動機就是依據(jù)此原理制成的。故答案為：方向；電；電動機。21．（2024?鹽城）小華在燃燒皿中放入5g酒精，對300g水加熱，待酒精燃盡后水溫上升了50℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg此過程中，酒精燃燒放出的熱量為J，水汲取的熱量為J，水的內(nèi)能是通過方式增加的?！敬鸢浮?.5×105；6.3×104；熱傳遞【解析】（1）酒精燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J；（2）水汲取的熱量：Q吸＝cm水△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.3kg×50℃＝6.3×104J；（3）此過程中，水汲取熱量，內(nèi)能增大，通過熱傳遞的方式變更物體的內(nèi)能。故答案為：1.5×105；6.3×104；熱傳遞。22．（2024?揚州）如圖，“長征五號B”運載火箭首次采納了我國最新研制的大推力液氧煤油發(fā)動機。煤油的熱值為4.6×107J/kg，完全燃燒2kg煤油放出的熱量為J．火箭升空后助推器會自動脫落。助推器脫落后在作用下落回地面。此時火箭相對地面是的?！敬鸢浮?.2×107；重力；運動【解析】完全燃燒2kg煤油放出的熱量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×2kg＝9.2×107J；火箭升空后助推器會自動脫落后，助推器會在重力的作用下落回地面，此時火箭相對于地面發(fā)生了位置的變更，則火箭是運動的。故答案為：9.2×107；重力；運動。23．（2024?無錫）某輛行駛的小轎車，其正常工作時的能量轉(zhuǎn)化狀況如圖所示，若輸入的化學能為2000J，輸出的動能為300J．則輸出的內(nèi)能和聲能共計J；輸出的有用能量是動能，則小轎車正常工作時的效率為?！敬鸢浮?700；15%【解析】（1）由圖知，輸入的化學能E＝2000J，輸出的動能E1＝300J輸出的內(nèi)能和聲能：E2＝E﹣E1＝2000J﹣300J＝1700J；（2）小轎車正常工作時的效率：η＝＝×100%＝15%。故答案為：1700；15%。24．（2024?無錫）用“模擬打樁”來探究物體重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)，物體的質(zhì)量m1＝m2＜m3，試驗時，讓物體從木樁正上方的某一高度處自由下落，將木樁打入沙中，三次試驗木樁進入沙中的深度如圖所示，木樁進入沙中的深度越深，則物體對木樁做的功越，比較a、b可知：物體重力勢能的大小與物體的有關(guān)；比較可知：物體重力勢能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。【答案】多；高度；a、c【解析】（1）物體下落過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，物體的重力勢能就越大，對木樁做功越多，木樁陷入沙坑越深，所以我們可以通過木樁陷入沙坑的深度視察來推斷重力勢能的大小，這用到了轉(zhuǎn)換法；（2）由a、b兩圖可知，物體的質(zhì)量m1＝m2，從不同高度落下，落下的位置越高，木樁被打得越深，物體的重力勢能越大，說明重力勢能與高度有關(guān)；比較a、c兩圖可知，物體的質(zhì)量m1＜m3，物體從同一高度落下，質(zhì)量越大，木樁被打得越深，說明重力勢能與質(zhì)量有關(guān)。故答案為：多；高度；a、c。25．（2024?淮安）如圖所示，用力將空氣壓縮引火儀的活塞快速下壓，玻璃筒底部的棉花冒煙燃燒，下壓過程將機械能轉(zhuǎn)化為能，此過程與汽油機的沖程能量轉(zhuǎn)化形式相同。【答案】內(nèi)；壓縮【解析】用力將空氣壓縮引火儀的活塞快速下壓，玻璃筒底部的棉花冒煙燃燒，說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加、溫度上升，當達到棉花的燃點，棉花冒煙燃燒，其能量轉(zhuǎn)化方式是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以它們的能量轉(zhuǎn)化狀況相同。故答案為：內(nèi)；壓縮。26．（2024?泰州）在“探究影響滑動摩擦力大小因素”時，小明用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，在水平桌面上做勻速直線運動，測力計示數(shù)如圖所示，則木塊所受摩擦力為N；當拉力增大到3N時，木塊所受摩擦力（選填“變大”“不變”或“變小”），木塊的動能（選填“增大”、“不變”或“減小”）?！敬鸢浮?.4；不變；增大【解析】該測力計的每一個大格是1N，每一個小格是0.2N，故此時的示數(shù)是1.4N；沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，依據(jù)二力平衡的條件可知，拉力大小等于摩擦力的大小，故木塊所受的滑動摩擦力大小為1.4N；當拉力增大后，因為木塊對桌面的壓力大小仍等于重力，沒有變更，而且接觸面的粗糙程度也不變，所以摩擦力大小不變；拉力增大后，由于拉力大于摩擦力，木塊將做加速運動，當木塊的質(zhì)量不變時，木塊的動能增大。故答案為：1.4；不變；增大。27．（2024?泰州）如圖甲所示的某品牌插秧機運用北斗導航，農(nóng)夫只需在作業(yè)前進行相關(guān)設(shè)定，即可實現(xiàn)24小時無人值守自動作業(yè)。（1）北斗導航衛(wèi)星是通過向插秧機發(fā)送位置信息的；（2）該插秧機運用四沖程汽油機，圖乙中汽油機處于沖程。假如該汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，則汽油機每秒鐘對外做功次；（3）汽油屬于（選填“清潔”或“非清潔”）能源，某段時間插秧機消耗汽油0.21kg，汽油完全燃燒放出的熱量是J；若這些熱量完全被40kg初溫15℃的水汲取，則水溫上升℃．[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】（1）電磁波；（2）壓縮；（3）30；（4）非清潔；（5）9.66×106；（6）57.5?！窘馕觥浚?）電磁波可以在真空中傳播，可以傳遞信息，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在實現(xiàn)定位、導航服務(wù)時，主要是利用電磁波傳遞信息的。（2）從圖中可以看出，兩氣門關(guān)閉和活塞向上移動的特點，可以推斷這個沖程是壓縮沖程。汽油完成一個工作循環(huán)，經(jīng)驗四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，燃氣對外做功一次。飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，所以1s可以完成的沖程數(shù)量是30次。（3）由于汽油燃燒后會產(chǎn)生污染大氣的廢氣，所以汽油屬于非清潔能源。汽油完全燃燒放出的熱量是：Q＝mq＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J。由Q＝cm△t得，水溫上升：△t＝＝＝57.5℃。故答案為：（1）電磁波；（2）壓縮；（3）30；（4）非清潔；（5）9.66×106；（6）57.5。28．（2024?常州）家用轎車常用汽油機驅(qū)動，汽油機在沖程將能轉(zhuǎn)化為機械能。汽車行駛過程中，油箱內(nèi)汽油越來越少，汽油的熱值（選填“變小”“不變”或“變大”）?！敬鸢浮孔龉?；內(nèi)；不變【解析】（1）汽油機工作時，在做功沖程中，燃氣膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）汽油的熱值與汽油的質(zhì)量大小無關(guān)，所以油箱內(nèi)汽油越來越少，汽油的熱值不變。故答案為：做功；內(nèi)；不變。29．（2024?鹽城）2月22日，一架ARJ21飛機從上海起飛，在內(nèi)蒙古順當著陸，標記著國產(chǎn)噴氣客機開啟商業(yè)運營新征程，在空中飛行時，機翼上方空氣流速比下方大，所以機翼上方空氣壓強比下方，飛機外殼與空氣摩擦，溫度上升。這是通過的方式增加內(nèi)能，著陸時，在漸漸靠近地面過程中飛機的重力勢能?！敬鸢浮啃?；做功；減小【解析】（1）機翼的形態(tài)是上凸下平的，則機翼上方的空氣流速比下方的空氣流速大，依據(jù)流體流速越大、壓強越小，所以機翼上方所受空氣的壓強小于下方所受的空氣壓強，飛機會受到空氣向上的升力作用；（2）飛機外殼與空氣摩擦，溫度上升，這是通過做功的方式變更內(nèi)能的。（3）飛機著陸時，質(zhì)量不變，高度越來越小，重力勢能越來越小。故答案為：??；做功；減小。30．（2024?淮安）如圖是“探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)”的試驗示意圖（A為小球，B為木塊）。在探究小球動能大小與速度的關(guān)系時，應保持小球的不變。本試驗是通過木塊B來反映小球動能的大小。【答案】質(zhì)量；被推動的距離大小【解析】在探究小球動能大小與速度的關(guān)系時，依據(jù)限制變量法的操作原則，應當保持小球的質(zhì)量不變，本試驗是通過木塊B被撞擊后前進的距離來反映小球動能大小的；故答案為：質(zhì)量；被推動的距離大小。31．（2024?無錫）如圖所示，將鋼鋸條固定在桌面邊緣，將棋子放在鋼鋸條的端部，然后用手將鋸條的端部壓下一段距離，松手后，棋子會被彈起肯定的高度，此過程中，鋼鋸條的彈性勢能轉(zhuǎn)化為棋子的勢能。增加鋼鋸條被下壓的距離，發(fā)覺棋子被彈起的高度增加，試驗表明，物體的越大，它的彈性勢能越大?！敬鸢浮恐亓?；彈性形變程度【解析】松手后，棋子會被彈起肯定的高度，此過程中，鋼鋸條的彈性勢能最終轉(zhuǎn)化為棋子的重力勢能。增加鋼鋸條被下壓的距離，鋼鋸條形變更大，發(fā)覺棋子被彈起的高度增加，表明物體的彈性形變程度越大，它的彈性勢能越大。故答案為：重力；彈性形變程度。32．（2024?宿遷）會蕩秋千的人，不用別人幫助，就能把秋千蕩得很高。做法是：當人從高處向下擺時，身體由直立變?yōu)橄露?，此過程降低重心高度，將更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為能；而從最低點向上擺時，用力將身體由下蹲變?yōu)橹绷?，此過程克服身體重力做功，增加了能。如此循環(huán)往復，機械能越積越多，秋千就越蕩越高?！敬鸢浮縿樱粰C械（重力勢）【解析】由題意可知，當人從高處向下擺時，身體由直立變?yōu)橄露?，此過程降低重心高度，可以獲得更大的速度，將更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；而從最低點向上擺時，用力將身體由下蹲變?yōu)橹绷?，此過程克服身體重力做功，此時高度增加，重力勢能增大，從而增加了機械（重力勢）能。故答案為：動；機械（重力勢）。33．（2024?泰州）如圖，在大玻璃瓶與小玻璃瓶內(nèi)各裝入適量的水，將小瓶瓶口向下放入大瓶，使小瓶恰好懸浮，塞緊大瓶瓶塞，用氣筒向大瓶內(nèi)打氣，大瓶內(nèi)水面上方氣壓增大，小瓶會（下沉/上浮/接著懸?。?；接著打氣直到瓶塞跳起，瓶口出現(xiàn)“白霧”，此過程大瓶上方的氣體對瓶塞做功，能轉(zhuǎn)化為能?！敬鸢浮肯鲁?；內(nèi)；機械【解析】（1）由題意可知，小瓶相當于一個“浮沉子”，其原理為：用氣筒向大瓶內(nèi)打氣，大瓶內(nèi)水面上方氣壓增大，將壓強傳遞給水，水被壓入小瓶中，將小瓶中的空氣壓縮，這時小瓶里進入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。（2）當瓶塞跳起時，此過程大瓶上方的氣體對瓶塞做功，大瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能削減，瓶塞的機械能增大，即內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故答案為：下沉；內(nèi)；機械。三．計算題（共4小題）34．（2024?南通）如圖，塔式起重機上的滑輪組將重為1.2×104N的重物勻速吊起2m時，滑輪組的機械效率為80%，g取10N/kg．（1）求提升重物做的有用功；（2）求繩端的拉力；（3）若動滑輪的質(zhì)量為40kg，求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功．【答案】（1）提升重物做的有用功為2.4×104J；（2）繩端的拉力為5000N；（3）克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為5200J【解析】（1）提升重物做的有用功：W有用＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.4×104J；（2）由η＝＝80%可得拉力做的總功：W總＝＝＝3×104J；由圖可知，擔當物重繩子股數(shù)n＝3，繩子自由端移動的距離：s＝3h＝3×2m＝6m；由W總＝Fs可得拉力：F＝＝＝5000N；（3）對動滑輪、克服摩擦和鋼絲繩重所做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝3×104J﹣2.4×104J＝6000J，提升動滑輪做的額外功：W額1＝G動h＝m動gh＝40kg×10N/kg×2m＝800J，克服摩擦和鋼絲繩重所做的額外功：W額2＝W額﹣W額1＝6000J﹣800J＝5200J．答：（1）提升重物做的有用功為2.4×104J；（2）繩端的拉力為5000N；（3）克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為5200J．35．（2024?宿遷）圖為一款新型機器人，內(nèi)置智能系統(tǒng)，可以給孩子講故事，可以陪老人閑聊，漫步，且具有凈化空氣等功能，其質(zhì)量為50kg，與地面的接觸面積為200cm2，勻速運動時所受阻力為重力的0.1倍。（g取10N/kg）（1）求機器人靜立時對地面的壓強。（2）若機器人在60s內(nèi)勻速行駛30m，求此過程中牽引力做功的功率。【答案】（1）機器人靜立時對地面的壓強為2.5×104Pa。（2）此過程中牽引力做功的功率為25W【解析】（1）機器人對地面的壓力：F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，與地面的接觸面積、受力面積S＝200cm2＝2×10﹣2m2，它對地面的壓強：p＝＝＝2.5×104Pa；（2）因為機器人做勻速直線運動，所以牽引力：F＝f＝0.1G＝0.1×500N＝50N，牽引力做功：W＝Fs＝50N×30m＝1500J，牽引力做功的功率：P＝＝＝25W。答：（1）機器人靜立時對地面的壓強為2.5×104Pa。（2）此過程中牽引力做功的功率為25W。36．（2024?連云港）隨著科技的發(fā)展，無人駕駛汽車已進入人們的生活。無人駕駛汽車通過車載激光雷達、攝像頭等傳感器實現(xiàn)自動駕駛。一質(zhì)量為1.2t的無人駕駛汽車，靜止時四個輪子與地面的總接觸面積為0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛，受到的牽引力大小為4×103N．某時刻車頭上的激光雷達向正前方的固定障礙物放射一束激光信號，經(jīng)3×10﹣7s激光雷達接收到障礙物反射回的信號（該時間內(nèi)汽車行駛的距離忽視不計）。已知光速為3×108m/s，g取10N/kg。求該汽車：（1）靜止時對水平地面的壓強大小；（2）此刻車頭到障礙物的距離；（3）以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）靜止時對水平地面的壓強大小為1×105Pa；（2）此刻車頭到障礙物的距離為45m；（3）以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率為4×104W?！窘馕觥浚?）汽車不載人時對地面的壓力：F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，對地面的壓強：p＝＝＝1×105Pa；（2）光束到達障礙物的時間t＝×3×10﹣7s＝1.5×10﹣7s，由v＝可得，車頭到障礙物的距離s＝vt＝3×108m/s×1.5×10﹣7s＝45m；（3）勻速行駛時速度v＝36km/h＝10m/s，牽引力的功率P＝＝＝Fv＝4×103N×10m/s＝4×104W。答：（1）靜止時對水平地面的壓強大小為1×105Pa；（2）此刻車頭到障礙物的距離為45m；（3）以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率為4×104W。37．（2024?南通）一新型無人駕駛電動汽車的質(zhì)量為1.6×103kg．性能測試時，汽車在平直的馬路上勻速行駛6.0×103m用時300s，共消耗電能1.2×107J，測得電機輸出的機械功率為3.2×104W，g取10N/kg。求：（1）汽車的重力；（2）汽車電機的效率；（3）汽車受到的阻力?！敬鸢浮浚?）汽車的重力為1.6×104N；（2）汽車電機的效率為80%；（3）汽車受到的阻力為1600N【解析】（1）汽車的重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N；（2）汽車做的機械功：W機＝Pt＝3.2×104W×300s＝9.6×106J，汽車的效率：η＝＝×100%＝80%；（3）汽車的速度：v＝＝＝20m/s，由P＝＝＝Fv得牽引力：F＝＝＝1600N，因為汽車勻速行駛，汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，則汽車受到的阻力：f＝F＝1600N。答：（1）汽車的重力為1.6×104N；（2）汽車電機的效率為80%；（3）汽車受到的阻力為1600N。四．解答題（共3小題）38．（2024?南通）5月5日，我國“長征五號B”大型運載火箭首飛勝利，火箭運用液態(tài)氫作為燃料，氫能（選填“是”或“不是”）清潔能源?；鸺蛳聡娚淙細猥@得推力加速升空，說明力的作用是的，此過程中火箭受到（選填“平衡”或“非平衡”）力作用，搭載的試驗飛船的動能將?！敬鸢浮渴?；相互；非平衡；增大【解析】氫燃燒的產(chǎn)物是水，故氫能屬于清潔能源；火箭在推力作用下，加速上升，說明力的作用是相互的。因火箭加速上升（非平衡狀態(tài)），依據(jù)運動和力的關(guān)系，故火箭受到非平衡力作用。搭載的飛船質(zhì)量不變，速度增大，故飛船的動能將增大。故答案為：是；相互；非平衡；增大。39．（2024?揚州）閱讀短文，回答問題。2024年12月17日，我國第一艘國產(chǎn)航母“山東艦”交付海軍。據(jù)公開資料顯示，“山東艦”艦身長315米，艦寬約75米，滿載排水量在6萬噸左右，至少可以搭載36架殲﹣﹣15艦載機。航母飛行甲板傾角為12°，艦載機起飛的飛行仰角為14°?！吧綎|艦”是典型的常規(guī)動力航母，采納了全新的動力組，“山東艦”的燃料