2024年中考物理一輪復習單元達標全攻略專題專題11功與機械能含解析

Page22專題11功與機械能單元課標要求單元課標要求1.理解機械功和功率。用生活中的實例說明機械功和功率的含義。2.知道動能、勢能和機械能。通過試驗，了解動能和勢能的相互轉化。3.舉例說明機械能和其他形式能量的相互轉化?？键c一：功1.定義:在物理學中，把力和在力的方向上移動的距離的乘積叫做功。2.做功的兩個必要因素：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上移動一段距離。3.計算公式：W=Fs4.單位：焦(J)，1J=1N·m。【例題1】（2024四川樂山市）如圖所示，一款新型無人駕駛電動汽車，總質量為1.5×103kg，在性能測試中，沿平直的馬路勻速行駛，行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：(1)汽車勻速行駛的速度；(2)汽車受到的牽引力；(3)此過程中汽車牽引力所做的功?！敬鸢浮?1)10m/s(2)1.5×103N(3)2.7×106J【解析】(1)汽車行駛的路程汽車行駛的時間汽車勻速行駛的速度(2)由于汽車勻速行駛，所以汽車受到的牽引力等于阻力(3)此過程中汽車牽引力做功考點二：功率1.定義:單位時間內所做的功叫做功率。2.物理意義：表示物體做功快慢的物理量。3.計算公式：P=W/t。另一個公式：P=Fv。4.單位：瓦(W)、千瓦(KW)1KW=1000W?！纠}2】（2024江蘇連云港）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3×10-7s激光雷達接收到障礙物反射回的信號（該時間內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??；(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?1)；(2)45m；(3)【解析】(1)汽車對水平地面的壓力F=G=mg=1.2×104N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)汽車的速度v=36km/h=10m/s以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率考點三：動能1.物質由于運動而具有的能叫做動能，一切運動的物體都具有動能。2.動能的大小跟質量和速度有關：速度相同，物體的質量越大，動能就越大；質量相同，物體的速度越大，動能就越大。【例題3】（2024黑龍江龍東農墾森工）燥熱的夏天，一輛正在噴灑消毒液的汽車勻速行駛在水平馬路上，汽車的動能，慣性（變大、變小或不變）?！敬鸢浮孔冃?；變小?！窘馕觥恳惠v正在噴灑消毒液的汽車勻速行駛在水平馬路上，汽車的質量減小，速度不變，則汽車的動能變小，由于質量變小，則慣性變小?？键c四：勢能1.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能。重力勢能的大小與質量和被舉高的高度有關，高度相同，物體的質量越大，重力勢能就越大；質量相同，物體被舉得越高，重力勢能越大。2.彈性勢能：物體由于彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。彈性形變越大，物體的彈性勢能越大?！纠}4】（2024天津）小明同學在探究重力勢能的大小與什么因素有關時，提出如下猜想：

猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關

猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關

為了驗證上述猜想，他安排利用小桌、沙子、質量不同的鐵塊和刻度尺進行試驗：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進入沙子的深度。

按上述方案進行試驗，其試驗數(shù)據(jù)如下表所示。試驗

序號鐵塊質量

m/g鐵塊距桌面高度

H/cm桌腿進入沙子

的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）試驗中通過比較______來推斷物體重力勢能的大小；

（2）為了驗證猜想一，需選擇表中______（填試驗序號）三組數(shù)據(jù)進行分析；

（3）分析表中①②③的試驗數(shù)據(jù)，可得出的結論是：______?！敬鸢浮孔劳冗M入沙子的深度

①④⑤

質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大

【解析】（1）通過小明設計的試驗可以知道，他是通過比較桌腿進入沙子的深淺來比較重力勢能的大小的。桌腿進入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢能越大；

（2）依據(jù)限制變量法，要驗證物體的重力勢能與物體的質量有關，應限制物體的高度相同，變更物體質量的大小，故小明要完成探究，須要找數(shù)個質量不同的物體進行試驗；

故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結論。

（3）比較表中①②③的試驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)覺，高度相同，③中桌腿進入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢能大，即可以得出的初步結論是：質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。

考點五：機械能及其轉化1.定義：動能和勢能之和稱為機械能。2.規(guī)律：物體的動能和勢能可以相互轉化，假如存在阻力，轉化過程中機械能不斷減小，反之機械能總量不變，即機械能守恒?！纠}5】（2024江蘇連云港）在水平地面上鋪一張紙將兩個彈性相同。質量分別為mA和mB的皮球A和B表面涂黑，讓它們從相同高度由靜止下落，在紙上留下黑色圓斑如圖所示，分析圖中兩個圓斑大小，可推斷mA______mB（選填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反彈高度比原來下落時高度低，由此推斷，皮球的機械能總量______（選填“不變”、“削減”或“增大”）?！敬鸢浮?1)小于(2)削減【解析】（1）從圖中A、B的印跡看出，B球的形變大，說明它原有的重力勢能大，由于高度相同，所以質量為mB的皮球的質量較大，即mA＜mB（2）皮球落地后反彈高度比原來下落時高度低，皮球的一部分機械能轉化為了內能，所以在整個運動過程中的機械能削減?！纠}5】（2024安徽?。┤鐖D，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復運動（已知AO＝OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列推斷正確的是（

）A.

小球的動能不斷增加

B.

彈簧的彈性勢能不斷削減

C.

小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等

D.

在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變【答案】D【解析】由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運動到O的過程中，彈簧漸漸復原原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉化為動能；到達O點時，彈簧復原原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉化為彈性勢能；則小球從A位置運動到B位置的過程中：A.小球的動能先增加后削減，A不符合題意；B.彈簧的彈性勢能先削減后增大，B不符合題意；C.小球運動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，C不符合題意；D.水平臺面光滑，且AO＝OB，說明沒有機械能轉化為內能，小球和彈簧組成的整體機械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，D符合題意?！豆蜋C械能》單元綜合素養(yǎng)精準達標模擬檢測試卷（答題時間90分鐘，試卷滿分100分）一、選擇題（每小題3分，共30分）1.（2024山東泰安）直升飛機以1m/s的速度豎直勻速著陸，下列有關說法中（）①直升飛機受到的升力與重力大小相等②直升飛機的機械能減?、壑鄙w機的升力小于重力④直升飛機的機械能不變A.只有①④正確 B.只有①②正確 C.只有②③正確 D.只有③④正確【答案】B【解析】①直升飛機勻速著陸，處于平衡狀態(tài)，受到重力和升力是平衡力，所以受到的升力與重力大小相等，說法正確；②直升飛機勻速著陸，質量不變，速度不變，動能不變，高度減小，重力勢能減小，直升飛機的機械能減小，說法正確；③由①可知直升飛機的升力等于重力，說法錯誤；④由②可知直升飛機機械能減小，說法錯誤。2.（2024四川樂山市）2024年6月17日15時19分，我國在酒泉衛(wèi)星放射中心用長征二號丁運載火箭，勝利將高分九號03星送入預定軌道，放射獲得圓滿勝利。在運載火箭加速升空的過程中，下列說法正確的是（）A.動能增大，勢能減小 B.動能不變，勢能增大C.動能增大，勢能增大 D.動能減小，勢能增大【答案】C【解析】火箭加速升空時，質量不變，速度增大，動能增大；高度增大，重力勢能增大。3.（2024天津）2024年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最終一顆組網衛(wèi)星放射勝利?若某衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠地點向近地點運動時速度增大了，由此可知其動能（）A.減小 B.增大 C.不變 D.消逝【答案】B【解析】衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠地點向近地點運動時，高度減小重力勢能減小，速度增大，動能增大，總的機械能不變。4.（2024新疆兵團）羽毛球競賽中，空中飛行的羽毛球先后經過A、B兩點時的動能相等，相比A點，羽毛球在B點時（）A.機械能較小，重力勢能較大 B.機械能較大，重力勢能較大C.機械能較小，重力勢能較小 D.機械能較大，重力勢能較小【答案】C【解析】羽毛球在空中從A到B飛行的過程中，由于空氣阻力的存在，機械能不守恒，故機械能減小。又因為羽毛球先后經過A、B兩點時的動能相等，故重力勢能減小，故ABD不符合題意；C符合題意。5.（2024湖北武漢）滑躍式起飛是一種航母艦載機的起飛方式。飛機跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翹起。如圖所示，飛行員駕駛艦載機從圖示位置由靜止起先始終加速直至離艦的過程中，下列說法正確的是（）A.飛行員的動能先增加后削減 B.飛行員的機械能始終削減C.飛行員的機械能始終增加 D.飛行員的機械能先不變后增加【答案】C【解析】飛行員始終加速直至離艦的過程中，飛機跑道的前一部分是水平的，飛行員重力勢能不變，速度增大，質量不變，動能增大，機械能增大。跑道尾段向上翹起，質量不變，速度增大，高度增高，所以飛行員的動能增大，重力勢能增大，機械能增大。6．（2024湖南衡陽）2024年6月23日，最終一顆北斗衛(wèi)星在西昌順當放射升空，標記我國自主研發(fā)、組建的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)勝利組網。下列說法中錯誤的是（）A．其中的地球“同步”衛(wèi)星相對于地球是靜止的 B．其中沿橢圓軌道繞地球運行的衛(wèi)星在遠地點時，重力勢能最大，動能為0 C．衛(wèi)星與地面設備之間是利用電磁波傳遞信息 D．衛(wèi)星的太陽能電池板工作時將太陽能轉化成電能【答案】B【解析】A.因為同步衛(wèi)星的轉動和地球的轉動是同步的，它相對地球的位置沒有發(fā)生變更，所以地球同步通訊衛(wèi)星相對于地球是靜止的，故A正確；B.衛(wèi)星運行到遠地點時，速度最小，距離地球的高度最大，此時衛(wèi)星的重力勢能最大，動能最小，故B錯誤；C.電磁波傳播不須要介質，衛(wèi)星與地面設備之間是利用電磁波傳遞信息，故C正確；D.衛(wèi)星上的太陽能電池板工作時，將太陽能轉化成電能，故D正確。7．（2024湖南邵陽）參與今年邵陽市初中畢業(yè)學業(yè)考試的王小鵬同學聽到考試預備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）A．1.5W B．15W C．150W D．1500W【答案】C【解析】估測一下自身的體重和三層樓的高度，結合所用時間為30秒，利用功率的公式P可計算。王小鵬同學的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。8.（2024安徽?。┤鐖D，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復運動（已知AO＝OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列推斷正確的是（

）A.

小球的動能不斷增加

B.

彈簧的彈性勢能不斷削減

C.

小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等

D.

在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變【答案】D【解析】由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運動到O的過程中，彈簧漸漸復原原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉化為動能；到達O點時，彈簧復原原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉化為彈性勢能；則小球從A位置運動到B位置的過程中：A.小球的動能先增加后削減，A不符合題意；B.彈簧的彈性勢能先削減后增大，B不符合題意；C.小球運動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，C不符合題意；D.水平臺面光滑，且AO＝OB，說明沒有機械能轉化為內能，小球和彈簧組成的整體機械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，D符合題意。9.（2024江蘇連云港模擬）媽媽與小明進行爬山競賽，他們選擇的起點、路徑和終點都相同，全程設為勻速運動，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時間是小明的3倍，若媽媽克服自身重力做功為W1、功率為P1，小明克服自身重力做功為W2、功率為P2，則下列關系正確的是（）A．W1：W2=2：1P1：P2=6：1 B．W1：W2=2：3P1：P2=2：1C．W1：W2=2：1P1：P2=3：2 D．W1：W2=2：1P1：P2=2：3【答案】D【解析】由題知，媽媽與小明爬山的高度相同，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時間是小明的3倍，由W=Gh可得，媽媽和小明克服重力做功之比：===；由P=可得，媽媽和小明克服重力做功的功率之比：==×=×=，故D正確。10．（2024大慶模擬河南）如圖所示，是跳傘運動員在勻速下落過程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P隨時間t變更規(guī)律的圖象，其中正確的是（）ABCD【答案】AD．【解析】明確圖象中的橫坐標和縱坐標所代表的物理量，再依據(jù)圖象的形態(tài)推斷物理量間的關系或變更規(guī)律AB、跳傘運動員勻速下落過程中，做勻速直線運動，v不隨時間變更，故在圖象中為平行于時間軸的直線，在s﹣t圖象中，勻速直線運動為傾斜的直線；故A正確、B錯誤；C、依據(jù)W=Gh=Gvt，其中重力G、速度v是肯定值，重力做的功W與時間t成正比，圖象為傾斜的直線，故C錯誤；D、依據(jù)P=Fv=Gv，其中重力G、速度v是肯定值，故功率P也為肯定值，圖象為平行于時間軸的直線，故D正確．二、填空題（每空1分，共22分）11.（2024四川自貢市）小摯友在玩蕩秋千時，當從最高位置向下蕩的過程中，小摯友的______能轉化為______能。【答案】(1)重力勢(2)動【解析】當從最高位置向下蕩的過程中，高度減小，質量不變，重力勢能削減；質量不變、速度增大，動能增大，重力勢能轉化為動能。12.（2024天津）小明在超市購物時，用10N的力沿水平方向推著購物車在水平地面上前進10m，用時10s，則推力做的功等于______J，推力的功率等于______W?【答案】(1)100(2)10【解析】推力做的功W=Fs=10N×10m=100J推力的功率13．（2024山西）小明利用“3D”打印機，打印出和自己大小一樣的“自己”模型，但質量只有自己的1/10，這個模型的密度是小明密度的。小明把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功J?！敬鸢浮浚?50?！窘馕觥浚?）和自己大小一樣的“自己”模型是與自己體積相同，質量只有自己的，由此可知這個模型的密度；（2）估計小明的重力大約為500N，一層樓的高度大約為3m，由W＝Gh可求得小明把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功。因為模型和和自己大小一樣，即體積V相同，已知質量只有自己的，則這個模型的密度是小明密度的；小明的重力G＝500N，一層樓的高度大約為3m，則模型的重力G′＝G＝×500N＝50N，一層樓的高度h＝3m，把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功W＝G′h＝50N×3m＝150J。14．（2024四川南充）將物體A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以V1＝4m/s的速度向右勻速運動，在同一水平面上，物體A受到水平拉力F2作用時，以V2＝6m/s的速度向右勻速運動兩次移動的距離相同，則兩次拉力做功W1W2（填“＞”、“＜”或“＝”），兩次拉力的功率P1P2（填“＞”、“＜”或“＝”）?！敬鸢浮浚?；＜【解析】將物體A放在水平面上，在水平拉力作用下，以肯定的速度向右勻速運動，在同一水平面上，壓力與接觸面的粗糙程度不變，摩擦力大小不變，依據(jù)二力平衡條件可知水平拉力都等于摩擦力，再依據(jù)W＝Fs可求功的大小，由P＝Fv可得功率的大小。將物體A放在水平面上，在水平拉力作用下，以肯定的速度向右勻速運動；同一物體在同一水平面上，壓力的大小與接觸面的粗糙程度均不變，則摩擦力大小不變，依據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力都等于摩擦力，即F1＝F2＝f；兩次拉力相等，兩次移動的距離也相同，依據(jù)W＝Fs可知，拉力做的功相等，即W1＝W2；兩次拉力相等，v1＝4m/s，v2＝6m/s，由P＝Fv可知，兩次拉力的功率P1＜P2。15．（2024山東臨沂）如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上勻速運動了10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1．若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運動了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1W2，P1P2（選填“＞”、“＜”或“=”）【答案】=；＞。【解析】（1）由題可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運動，則物體對水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動摩擦力不變；又因為物體在水平地面上勻速運動，依據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動摩擦力f是一對平衡力，大小相等，即F1=F2=f；（2）物體運動的距離都為10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；由題意可知v1＞v2，且F1=F2，由P===Fv可知，P1＞P2。16．（2024新疆）如圖所示是蹦床運動，當運動員從高處下落過程中能轉化為動能，運動員與蹦床面接觸的瞬時能最大；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運動員的動能轉化為蹦床的勢能?！敬鸢浮恐亓?；動；彈性?！窘馕觥慨斶\動員從高處下落過程中，質量不變、速度增大，動能增大；質量不變、高度減小，重力勢能減??；該過程中重力勢能轉化為動能；當運動員與蹦床面接觸的瞬時動能最大；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運動員的動能轉化為蹦床的彈性勢能。17.（2024四川甘孜州）2024年1月，“嫦娥四號”在月球背面勝利著陸?！版隙鹚奶枴痹诩铀龠^程中，動能_______（選填“增大”“不變”或“減小”），以月球為參照物，“嫦娥四號”是______的（選填“運動”或“靜止”）?！敬鸢浮?1)增大(2)運動【解析】（1）“嫦娥四號”減速落月過程中，質量不變，速度增大，其動能增大。（2）“嫦娥四號”在落月過程中，“嫦娥四號”相對于月球的位置不斷發(fā)生變更，故以月球為參照物“嫦娥四號”是運動的。18．（2024湖北武漢模擬題）在自由下落過程中，物體運動速度會越來越快，一個物體由A點自由下落，相繼經過B、C兩點，已知AB=BC．如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則W1W2，P1P2（兩空均選填“＞”、“＜”或“=”）【答案】=；＜【解析】由題AB=BC，依據(jù)W=Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；由于小球在自由下落時做加速運動，依據(jù)t=可知，小球在BC段運動的時間短，依據(jù)公式P=可知，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。19.（2024四川攀枝花）如圖所示，不計空氣阻力，將排球豎直向上擊出后，其運動速度越來越小，緣由是排球受到的重力方向與運動方向________。而將排球向斜上方擊出后，其運動速度的大小和方向都會發(fā)生變更，緣由是________；排球在上升過程中動能將________（選填“增大”或“減小”）。【答案】（1）相反；（2）排球運動方向與所受到的重力方向不在一條直線上；（3）減小【解析】（1）將排球豎直向上擊出后，其運動速度越來越小，緣由是排球受到的重力方向與運動方向相反；（2）斜上方擊出后，速度方向斜向上，重力方向豎直向下，由于排球運動方向與所受到的重力方向不在一條直線上（或“成一夾角”），排球的運動速度的大小和方向都會發(fā)生變更；（3）球在上升過程中，重力勢能不斷增加，由于該系統(tǒng)中只受到重力，因此機械能守恒，勢能增大，動能減小。20.（2024吉林模擬）小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時間內速度隨時間變更的關系圖像如圖所示.已知小推車重130N，所受阻力是總重的0.15倍.(g取10N/kg)。10～20s內水平推力做了_______J的功；10～20s內水平推力的功率為_______W.【答案】360J；36W【解析】（1）依據(jù)速度v隨時間t化的關系圖像知道，在0～l0s內小車加速運動，所以水平推力大于阻力；阻力大小是F阻=1.5G=1.5×mg=1.5×17kg×10N/kg=45N；（2）10～20s內小車勻速運動，則F推=F阻=45N，小車的速度v=0.8m/s，所以小車運動的距離s=vt=0.8m/s×10s=8m,水平推力做的功：W=F推s=45N×8m=360J；（3）10～20s內水平推力的功率：P=W/t=360J/10s=36W三、試驗探究題（21題8分、22題6分、25題8分，共22分）21.（2024山東泰安）如圖所示是“探究物體的動能跟哪些因素有關”的試驗裝置示意圖，讓小球A從斜面上某點滾下，撞擊在水平面上的木塊B，木塊B移動一段距離。(1)該試驗中所探究物體的動能是指______（選填“小球A”或“木塊B”）的動能。(2)試驗表明，讓小球A分別從斜槽不同高度由靜止?jié)L下，高度越大，速度越______，木塊B被撞得越遠。可得結論：質量相同時，小球的速度越______，動能越大。(3)若要探討物體動能與質量的關系，應讓不同質量的小球A從斜面______高度由靜止?jié)L下，視察比較木塊B被撞移動的距離?！敬鸢浮?1)小球A(2)大(3)大(4)同一【解析】(1)[1]該試驗探討的是小球A動能的大小與速度和質量的關系。(2)[2][3]同一小球從不同的高度滾下，位置高的滾到斜面底端的速度較大，把木塊推得越遠，說明小球做功多，動能大，說明白物體的動能與物體的速度有關，由此得出結論：在質量肯定時，小球的速度越大，動能就越大。(3)[4]要探討物體動能與質量的關系，依據(jù)限制變量法可知，限制小球到達水平面的速度相同，讓不同質量的小球A從斜面同一高度由靜止?jié)L下，視察比較木塊B被撞移動的距離。22．（2024湖北荊州）小麗同學在探究“彈簧彈力大小與形變量關系”時，發(fā)覺同一根彈簧的彈力大小F與形變量△x的比值k恒定?，F(xiàn)小麗有兩根原長相等的彈簧1和2，已知k1：k2＝1：2，當在兩根彈簧下分別掛同一物體靜止時，彈簧1和2伸長量分別為△x1和△x2，則△x1：△x2＝。小麗通過查閱資料知道彈簧的彈性勢能Ep＝k△x2，此時彈簧1和2彈性勢能分別為Ep1和Ep2，則Ep1：Ep2＝。小麗將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時如圖甲，兩彈簧彈性勢能之和為Ep甲．將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時如圖乙兩彈簧彈性勢能之和Ep乙，則Ep甲：Ep乙＝。（已知如圖甲狀況下懸掛重物時彈簧1和2伸長量相同，整個試驗中彈簧所受重力不計，且均處于彈性限度范圍內。）【答案】（1）2：1；（2）2：1；（3）2：9。【解析】兩根彈簧1和2分別掛同一物體靜止時，彈力與重力是一對平衡力，大小相等，則有：F1＝F2＝G，由題意知，F(xiàn)＝k△x，所以，△x1：△x2＝：＝：＝：＝2：1。由Ep＝k△x2得，彈簧1和2彈性勢能分別為：Ep1＝k1，Ep2＝k2，則有：Ep1：Ep2＝k1：k2＝1×22：2×12＝2：1。將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時，則有：k1△x1甲+k1△x2甲＝G，并且△x1甲＝△x2甲，由以上兩式可解得：△x1甲＝△x2甲＝，則圖甲兩彈簧彈性勢能之和為：Ep甲＝k1+k2＝（）2（k1+k2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時，由G＝F＝k△x得，△x1乙＝，△x2甲＝，則圖乙兩彈簧彈性勢能之和：Ep乙＝k1+k2＝k1（）2+k2（）2﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②化簡得，＝＝＝。23.（2024沈陽模擬）相關資料表明，大部分重大交通事故是因為汽車超載超速造成的。愛好小組確定對超載超速問題進行一次模擬探究，經探討后認為，可以用小球作為志向模型，代替汽車作為探討對象，如圖，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止起先滾下，推動同一小木塊向前移動一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次試驗，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC（1）把小球放在同一高度由靜止起先沿斜面滾下是為了限制相同。（2）試驗中超載超速帶來的危害程度用表示；（3）探討超載帶來的危害時，選擇甲、乙、丙三次試驗中的進行比較；（4）為比較超載超速帶來的危害程度，愛好小組利用上述器材進行定量探討。得到數(shù)據(jù)如下表：小球質量/克高度/厘米木塊滑動距離/厘米A10510B20518C30529D101038E101586請依據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害較大的是?！敬鸢浮浚?）速度；（2）小木塊移動的距離；（3）甲、丙；（3）超速20%?！窘馕觥勘驹囼炛刑接憚幽艽笮〉拇_定因素時運用了限制變量法，反映動能多少時運用了轉換法。從圖中現(xiàn)象發(fā)覺質量、速度的不同是此題的關鍵。試驗中通過限制小球滾下的高度來限制小球滾下的速度；動能的大小通過木塊被推動距離來表示；依據(jù)限制變量法來分析超載帶來的危害；分析表格數(shù)據(jù)得出結論。（1）把小球放在同一高度由靜止起先沿斜面滾下是為了限制小球到達斜面底端時的速度大小相等；（2）超載是指汽車的速度肯定時，質量越大動能越大，將木塊推動得越遠，說明動能越大，故試驗中超載超速帶來的危害程度用木塊被推動的距離來表示；（3）超載是指汽車的速度肯定時，質量越大動能越大，將木塊推動得越遠，說明動能越大，故須要須要高度相同，質量不同的小球，圖中甲丙符合要求；（4）表格中對應的試驗數(shù)據(jù)可知速度對物體的動能影響更大，當超速20%發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴峻。四、計算題（24題6分、25題6分、26題8分、27題6分，共26分）24.（2024山東泰安）利用叉車運輸貨物，已知貨物質量為500kg、底面積為5m2，貨物與叉車水平叉臂的接觸面積為0.8m2，g取10N/kg。(1)叉車托著貨物勻速水平移動，求貨物對叉車水平叉臂壓強；(2)叉車在20s內將貨物勻速舉高1.8m，求叉車支持力對貨物做功的功率。【答案】(1)6.25×103Pa；(2)450W【解