卷子答案网-一个不只有答案的网站专题7功和机械能——2022-2023年江苏省南京市中考物理一模二模试题分类
一．选择题（共24小题）
1．（2023 建邺区二模）将球斜向上抛出，其在空中不同位置时的能量情况如图所示，下列判断错误的是（ ）
A．经过B、D两位置时小球的高度相同
B．C位置可能为小球到达的最高点
C．经过B、E两位置时小球的速度大小相同
D．经C、E两位置时小球的机械能可能相等
2．（2023 南京二模）如图所示是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片，下列说法正确的是（ ）
A．球拍对球的力是由于球发生形变产生的
B．球在空中飞行过程中，运动状态一定发生改变
C．球从位置A运动到位置B的过程中动能在增大
D．空中飞行的球，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
3．（2023 南京模拟）4月16日“神舟十三号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆场预定区域。在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（ ）
A．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变
B．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
D．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
4．（2023 玄武区二模）如图所示，将轻质弹簧竖直固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，则小球（ ）
A．在A点时受到弹簧的弹力是由于小球发生形变产生的
B．从A点向上运动过程中，动能先增大后减小
C．从A点运动到O点过程中，弹簧的弹性势能仅转化为小球的重力势能
D．到达最高点时处于平衡状态
5．（2023 鼓楼区校级三模）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中速度减小
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
6．（2023 秦淮区二模）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
B．小球反弹经过D点时受力平衡
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球从A点运动到B点的过程中动能减小
7．（2023 栖霞区校级二模）
图甲为自由式滑雪大跳台示意图，比赛中选手的部分运动轨迹如图乙，其中a点为滑上跳台前的最低点，在b点离开跳台，c为离开跳台后运动的最高点，d为落地点。若空气阻力不计，下列关于选手在相应位置能量变化示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022 秦淮区一模）如图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力
D．运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功
9．（2022 南京二模）将皮球从O点水平抛出，球落地后又弹起，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B．皮球在B点时动能可能大于C点时的动能
C．皮球第一次反弹后到达最高点P时速度可能为零
D．皮球在C点时的机械能可能小于在D点时的机械能
10．（2022 江宁区一模）如图所示，为2022年北京冬奥会上谷爱凌夺冠第三跳的运动轨迹图，分析可知，谷爱凌（ ）
A．在空中上升过程中动能增大
B．在最高点时处于平衡状态
C．在空中下降过程中重力势能增大
D．在斜面下滑时受到的重力与滑雪板对她的支持力不是一对平衡力
11．（2022 南京一模）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
12．（2022 玄武区一模）如图所示，悬挂在细线下的小球从A点由静止释放，O为最低点不计空气阻力，若在B点绳子突然断裂，关于小球的下列说法中正确的是（ ）
A．小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的
B．小球向右摆动到O点时，受到重力、绳子拉力和水平向右的动力
C．小球B点后的运动轨迹最符合实际的是b
D．在小球运动过程中，只存在动能和重力势能的相互转化
13．（2023 建邺区一模）如图所示小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过O、P两点时动能相等
B．小球到达最高点N时速度一定为零
C．小球到达的最高点N可能高于M点
D．小球经过N点时的机械能大于经过Q点时的机械能
14．（2023 鼓楼区二模）如图所示，将摆球从A点静止释放，C为右侧最高点，则（ ）
A．小球在A、C两处的机械能相等
B．小球在B处，所受外力全部消失，小球将竖直下落
C．小球运动到C处时，速度为零，处于平衡状态
D．小球由A到B过程中，重力势能的减少量大于动能的增加量
15．（2023 鼓楼区校级模拟）2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆.神舟十三号飞船轨道舱和返回舱绕地球飞行5圈后成功分离，返回舱进入大气层返回地球.下列说法正确的是（ ）
A．返回舱绕地球飞行过程中，重力势能和动能均不变
B．返回舱绕地球飞行过程中，机械能守恒
C．返回舱进入大气层过程中，重力势能和动能均不变
D．返回舱进入大气层过程中，机械能守恒
16．（2023 江宁区模拟）在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过图示器材完成实验，以下关于两个实验的判断中错误的是（ ）
A．前者实验不需要将木块从小桌的正上方一定高度自由释放
B．都需要观察小桌陷入沙中的深度
C．都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量
D．后者实验中小桌不需要倒放
17．（2022 玄武区二模）某运动员在高山滑雪项目比赛过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e→f）如图所示，c点和e点高度相等。下列说法正确的是（ ）
A．运动员a点和d点机械能相等
B．运动员从b点到d点，动能全部转化为重力势能
C．运动员在c点的动能小于e点的动能
D．运动员最终停止在f点，处于平衡状态
18．（2023 建邺区二模）图甲是“探究阻力对物体运动的影响”的实验，图乙“探究动能大小与质量的关系”的实验，下列说法错误的是（ ）
A．甲实验中小车滑行的距离不同，但小车刚开始下滑时具有的机械能相等
B．乙实验中小球的质量应该不同，但小球到达水平面时初始速度需要相同
C．两实验中的小车和小球到达水平面能继续运动是因为它们都具有惯性
D．两实验中斜面都可以用弹簧替代，实验时都需要将弹簧压缩相同长度
19．（2023 南京模拟）小明复习“探究动能大小的影响因素”和“探究滑动摩擦力大小的影响因素”两个实验时总结了以下结论，其中错误的是（ ）
A．两个实验中木块的作用不同
B．两个实验都用到了砝码，是为了改变不同的物理量
C．前者不需要改变水平面粗糙程度，而后者需要
D．前者需要改变小车到达水平面的速度，而后者需要控制木块匀速直线运动的速度相同
20．（2023 玄武区一模）有关中学生的估测最接近实际的是（ ）
A．完成一次引体向上做的功约为200J
B．百米赛跑的速度约为12m/s
C．正常体温约为38.5℃
D．游泳时受到的浮力约为50N
21．（2022 南京一模）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a．c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（ ）
A．b点重力势能最大
B．a、c 两点的动能相等
C．d点的机械能小于e点
D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能
22．（2019 鼓楼区校级二模）如图所示，木块从水平地面上P点以速度v向右运动冲上斜面，最终停在斜面上的Q点。对于这个过程，下列说法中正确的是（ ）
A．木块能冲上斜面是因为木块受到了惯性作用
B．木块的动能没有全部转化为重力势能
C．木块在斜面上所受摩擦力方向始终沿斜面向下
D．木块在Q点静止时，重力和支持力二力平衡
23．（2023 玄武区二模）如图所示，水平面AC由粗糙程度相同的铁面AB和铜面BC拼接而成，AB＝BC。磁铁M在水平拉力作用下从A到C做匀速直线运动，M在AB和BC段运动的时间分别为t1、t2，拉力做的功分别为W1、W2。则（ ）
A．t1＝t2 W1＝W2 B．t1＜t2 W1＝W2
C．t1＝t2 W1＞W2 D．t1＞t2 W1＜W2
24．（2022 江宁区一模）“苏科版”初中物理教材，“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”两个实验都有器材：粗糙的斜面、水平木板和小车，如图所示。现有以下判断：（1）只添加一条棉布和一块玻璃板，可完成探究“阻力对物体运动的影响”实验；（2）只添加一个木块，可完成探究“动能与大小与哪些因素有关”实验；（3）两个实验，每次小车都要从斜面同一位置由静止释放；（4）小车从斜面下滑，减小的重力势能全部转化为动能。其中正确的判断有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
二．填空题（共5小题）
25．（2023 雨花台区三模）神舟十三号载人飞船返回舱已经成功着陆，如图所示是返回舱进入大气层时“烧成”一个大火球情景，这个过程中 能转化为 能；返回舱却安然无恙，因为它的外壳涂层上的固态物质先 后汽化，吸收了大量的热。
26．（2023 南京二模）2023年2月12日，南京长江大桥6号桥墩的防撞设施开始安装，为桥墩配上全新的护甲，如图所示。
（1）南京长江大桥公路桥全长4589 ，汽车以72km/h的速度在公路桥上行驶1min通过的路程为 m。
（2）防撞设施可以随着水位上下移动．防撞设施随水位上移时，其重力势能 。
（3）防撞设施采用的是浮动式钢覆复合材料，这种材料轻，永不沉没．“材料轻”指的是复合材料的 （填物质的物理属性）小。
27．（2022 秦淮区一模）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。橡皮筋在 点（选填字母）的弹性势能最大；若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子 （选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
28．（2022 南京模拟）如图，物体G在水平拉力F的作用下，以0.5m/s的速度在水平方向做匀速直线运动，这时弹簧测力计的示数为10N，则拉力F的功率为 W。
29．（2022 江宁区二模）中考前小明同学进行实心球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）b点的机械能；小球在a点的动能 在c点的动能；小球在a点的动能 在d点的动能.
三．实验探究题（共7小题）
30．（2023 雨花台区三模）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究铁球的动能大小与 的关系，若实验中去掉木块，则该实验能否进行。答： 。
（2）在探究物体动能的大小与另一因素有关的实验中，当观察到现象： ，就可以得到正确的结论。
（3）为达成实验目的，某同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。该实验方案是否可行，并说明判断的依据。答： 。
31．（2023 栖霞区校级二模）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置。
（1）两个实验的共同点是都需控制物体 相同；
（2）甲实验中，是通过 来显示阻力对物体运动影响的；
（3）乙实验中研究的动能是指小球在撞击木块 （选填“前”或“后”）的动能，若mA＜mB，由 现象可以说明：当物体速度一定时，质量越大，动能越大；
（4）乙实验中，若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s1，接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s2，则s1 s2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
32．（2021 南京一模）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选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）静止开始放下，观察木块被撞击后移动的距离，可知s2＜s1＜s3，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察 来判断小球动能的大小。
（2）观察甲、乙图可得到的结论是 。
（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是： 。
33．（2023 玄武区一模）小明做“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，选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）由静止释放。
（1）甲、乙两图可以探究动能大小与物体 的关系，通过观察 来判断小球动能的大小。
（2）比较乙、丙两图可得结论： 。
（3）若水平面绝对光滑，实验 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
34．（2023 南京模拟）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。
（1）做实验①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。
35．（2022 南京模拟）如图所示是一款消毒机器人。该机器人空载质量为40kg，最多可以装20kg消毒液，履带与地面接触的总面积为0.2m2，使用前对机器人进行测试：将储液箱中装满消毒液，关闭喷洒装置并使机器人以100W的恒定功率在水平地面上做匀速直线运动120m，所需时间为2min。求：
（1）装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强。
（2）该次测试中消毒机器人在行驶时所受的阻力大小。
36．（2022 南京模拟）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选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）静止开始放下，观察木块被撞击后移动的距离，可知s2＜s1＜s3，实验过程如图所示。
（1）该实验是通过用控制变量的研究方法，研究 （选填“钢球”或“木块”）的动能大小和哪些因素有关的；通过观察 来判断动能的大小；
（2）本实验用同一个钢球是为了控制 相同，探究动能大小与 关系的，根据你所学的知识得出的结论结论是 ；
（3）假如图中的水平面绝对光滑，则用图中的装置 （选填“能”或“不能”）进行探究动能大小的实验，你判断的理由是： ；
（4）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，下面的实验也是采用这种研究方法的是 。
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究电流与电压、电阻的关系
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
D．认识电流时，用水流进行类比
四．计算题（共3小题）
37．（2023 建邺区二模）5G无人配送车配送快递可有效节约配送成本。
（1）若空车静止在平地上，轮胎与地面的总接触面积为400cm2，车对地面的压强是2×105Pa，求空车的质量。
（2）若该车输出功率恒为800W，在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶3.6km，求该车受到的牵引力。
38．（2022 江宁区一模）2021年5月22日，我国“祝融号”火星探测车成功着陆火星表面。该车质量为240kg，共有6个轮子与火星表面接触，每个轮子与地面的接触面积约为250cm2。（g取10N/kg）
（1）若该车在火星上的重力是地球上的0.4倍，则它在火星上受到的重力为多少牛顿？
（2）若该车在火星水平表面上沿直线匀速行驶，则它对表面的压强为多少帕？
（3）第（2）问中，若该车所受水平阻力为100N，400s内前进了20m，则该车的功率为多少瓦？
39．（2022 南京二模）如图所示是某品牌太阳能汽车，它不仅环保，而且使用成本较低.
（1）一辆空车静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为4.0×10﹣2m2，已知车对地面的压强是2×105Pa，求空车的质量.
（2）该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时若该车的输出功率为800W.求：此过程中该车受到的阻力？牵引力做的功？
五．综合能力题（共1小题）
40．（2022 玄武区二模）如图为一款太阳能概念车，它通过硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进。
材料 锰铜 铝合金 钛合金 碳纤维
性能（强度） 强 较弱 较强 强
密度/kg m﹣3 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是 ；
（2）若该车质量是400kg，车上载有人和物品质量共100kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2，该车对水平地面的压强为多大？
（3）该车行驶时牵引力的功率为5000W，在30min内匀速行驶36km，车受到的阻力为多少牛？
参考答案与试题解析
一．选择题（共24小题）
1．【解答】解：A．由图可知，B、D位置的重力势能相同，小球的质量不变，所以B、D位置的高度相同，故A正确；
B．重力势能的大小与质量和高度有关，由图可知，C位置的重力势能最大，质量不变，C位置可能为最高点，故B正确；
C、动能的大小与质量和速度有关，由图可知，BE位置的动能相同，质量不变，所以经过BE两位置时小球的速度大小相同，故B正确；
D．根据B点和D点的重力势能和动能的大小可知，D点的动能、重力势能的和小于B点的动能、重力势能的和，这说明小球在运动过程中一部分机械能转化为了其它形式的能量，所以小球中E位置的机械能小于C位置的机械能，故D错误。
故选：D。
2．【解答】解：
A、球拍对球的力是由于球拍发生弹性形变产生的，故A错误；
B、球在空中飞行过程中，球受力不平衡，其运动的方向、速度发生了改变，运动状态一定发生改变，故B正确；
C、球从位置A运动到位置B的过程中，质量不变，速度变小，动能减小，故C错误；
D、空中飞行的球，若它所受的力全部消失，它一定沿力消失前的方向做匀速直线运动，不一定沿水平方向做匀速直线运动，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：返回舱减速下降的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；质量不变、高度减小，重力势能减小，机械能的总量也相应减小，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：A、在A点时受到弹簧的弹力是由于弹簧发生形变产生的，故A错误；
B、从A点向上运动过程中，可分两个阶段，在小球到达O点前的平衡位置，小球所受合力方向向上，速度不断增大，离开O点前的平衡位置后，其所受合力方向向下，速度不断变小，其速度先增大后减小，故B正确；
C、从A点运动到O点过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能，故C错误；
D、小球运动至最高点时，只受重力作用，不是平衡状态，故D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，故A错误；
B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误；
C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误；
D、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能，故A正确；
B、小球在D点时，受到空气阻力和重力的作用，受力不平衡，故B错误；
C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误；
D、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，质量不变，动能大小不变，故D错误。
故选：A。
7．【解答】解：运动员从起始点到a点的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能减小；由于克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会减小；
从a到b的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；速度变小，重力势能减小；由于克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会减小；
从b到c的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；速度变小，重力势能减小；由于不计空气阻力，机械能守恒，保持不变；
运动员从c点到d点的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能减小；由于不计空气阻力，机械能守恒，保持不变；
根据以上分析可知，C图正确。
故选：C。
8．【解答】解：
A、跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变、高度减小，其重力势能减小，故A错误；
B、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故B错误；
C、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要保持原来的运动状态，惯性是一种性质，不是力，故C错误；
D、用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力方向竖直向下，距离的方向沿水平方向；力和距离的方向不一致，故重力没有做功，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：
A、由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球运动时受到空气阻力，其机械能逐渐变小，则在A点的机械能大于在B点的机械能；同一小球在A、B两点的高度相同则重力势能相同，因机械能是物体动能与势能的总和，所以在A点的动能大于在B点的动能，故A错误。
B、皮球在B点的高度大于C点的高度，则B点的重力势能大于C点的重力势能，由于机械能逐渐变小，即B点时的机械能大于C点时的机械能，所以由机械能的概念可知，皮球在B点时动能可能大于C点时的动能，故B正确。
C、小球在最高点时，竖直方向的速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，即皮球第一次反弹后到达最高点P时速度不为零，故C错误。
D、整个过程中，机械能逐渐变小，所以皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：
A．在空中上升过程中动能在减小，重力势能在增大，故A错误；
B．在最高点时，受到重力作用，受力不平衡，处于非平衡状态，故B错误；
C．在空中下降过程中动能在增大，重力势能在减小，故C错误；
D．在斜面下滑时受到的重力与滑雪板对她的支持力大小不相等，方向也不相反，也不在同一条直线上，不是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A错误；
B、由于不计空气阻力，所以根据机械能守恒可知，铅球从b到c的过程中，机械能不变。故B正确；
C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。故C正确；
D、根据机械能守恒可知，d处和b处的机械能相等，b处的高度大于d处的高度，所以，b处的势能大于d处的势能，而机械能为动能和势能之和，故铅球在d处的动能比在b处的动能大。故D正确；
故选：A。
12．【解答】解：
A、小球所受的绳子拉力是由于绳子发生弹性形变产生的，故A错误；
B、小球向右摆动到O点时，受到两个力的作用：竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力，故B错误；
C、若在B点绳子突然断裂，小球在B点是斜向上运动的，绳子断裂后，小球由于具有惯性，仍然会斜向上运动，小球在重力的重力下，会先斜向上运动，后斜向下运动，由于绳子拉力消失，所以小球不能到达与A等高的位置，所以小球B点后的运动轨迹最符合实际的是c，故C错误；
D、不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，只存在动能和重力势能的相互转化，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
A、由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点动能，故A错误；
B、球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，球在M点既有动能又有重力势能，球上升至最高点N时，仍水平方向飞行，也既有动能又有重力势能，故B错误；
C、球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，球在N点的机械能一定小于在M点的机械能，但由于球在M、N点的动能大小不确定，因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定，即N点重力势能有可能比M点重力势能大，则最高点N与M点对比，N点可能M高，故C正确；
D、忽略空气阻力，球从N点到Q点机械能守恒，因此球在N点的机械能等于Q点的机械能，故D错误。
故选：C。
14．【解答】解：A、小球由A到C过程中，考虑空气阻力，一部分机械能转化为内能，摆球在C点的机械能小于A点的机械能，故A错误；
B、小球在B处，有一定的速度，所受外力全部消失，小球将做抛物线运动，故B错误；
C、小球运动到C处时，速度为零，小球受到重力作用，处于非平衡状态，故C错误；
D、考虑阻力的影响，小球由A到B过程中，重力势能转化为动能和内能，小球的减少量大于动能的增加量，故D正确。
故选：D。
15．【解答】解：AB、返回舱绕地球飞行过程中，沿椭圆形的轨迹运动，返回舱的速度和高度都是变化的，因此重力势能和动能都变化，因为只有重力势能和动能之间相互转化，所以机械能守恒，故A错误，B正确。
CD、返回舱进入大气层过程中，高度减小，所以重力势能肯定减小，还需要克服空气摩擦做功，部分机械能转化为了内能，机械能减小，故C、D错误。
故选：B。
16．【解答】解：
A、水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，所以“探究影响压力作用效果因素”时，不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放，故A正确；
B、根据转换法可知，这两个实验中都是根据小桌陷入沙中的深度来反映压力的作用效果或者重力势能的大小，故B正确；
C、“探究影响压力作用效果因素”时，选用大小不同的木块，是为了改变压力的大小；“探究影响重力势能大小因素”时，选用大小不同的木块，是为了改变质量的大小，所以改变的量是不同的，故C错误；
D、“探究影响重力势能大小因素”时，不需要改变受力面积的大小，所以小桌不需要倒放，故D正确。
故选：C。
17．【解答】解：A．由于运动员在运动过程中，克服摩擦力做功，使得机械能逐渐减小，所以运动员a点和d点机械能不相等，故A错误；
B．运动员从b点到d点，克服摩擦做功，一部分动能转化为内能，动能没有全部转化为重力势能，故B错误；
C．运动员c点到e点，由于克服摩擦做功，机械能减少，c点和e点等高，重力势能相等，所以运动员在c点的动能大于e点的动能，故C错误；
D．运动员最终停止在f点，处于静止状态，处于平衡状态，故D正确。
故选：D。
18．【解答】解：A、甲实验中小车从同一斜面的相同高度由静止滑下，小车开始下滑时的质量不变，速度为0，高度相同，重力势能相同，所以机械能相同，故A正确；
B、乙实验中探究的是小球的动能大小与质量的关系，实验中需要控制小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，故B正确；
C、甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面时具有一定的速度，由于小车和小球具有惯性，所以小车和小球能继续运动，故C正确；
D、甲实验中小车的质量不变，所以可以利用弹簧代替斜面来获得相同的速度；乙实验中小球的质量不同，若弹簧的形变程度相同，弹性势能转化为小球的动能相同，由于质量不同，小球获得的速度不同，所以实验中不能用弹簧代替斜面，故D错误。
故选：D。
19．【解答】解：A、在探究动能大小的影响因素实验中研究对象是小车，木块的作用是通过被推动距离的长短来反映动能的大小；在探究滑动摩擦力大小的影响因素实验中木块直接研究对象；两个实验中木块的作用不同，故A正确；
B、探究动能大小的影响因素实验中用到砝码改变小车的质量，探究滑动摩擦力大小的影响因素实验中通过在木块上放置砝码来研究滑动摩擦力大小与压力的关系，两个实验都用到了砝码，是为了改变不同的物理量，故B正确；
C、动能大小与质量和速度有关，不需要改变水平面的粗糙程度；滑动摩擦力大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，其中接触面粗糙程度是变量之一，需要改变，故C正确；
D、探究动能大小与速度有关，需要改变小车到达水面的速度；而探究滑动摩擦力大小的影响因素实验中为了得到摩擦力的值需要通过二力平衡条件读弹簧测力计的示数，故要匀速拉动木块，但不需要控制速度相同，故D错误。
故选：D。
20．【解答】解：A、中学生的质量一般50kg左右，根据重力与质量的关系可得重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，中学生每次引体向上身体向上运动40cm。引体向上是克服人体重力做功，根据公式W＝Gh＝500N×0.4m＝200J，故A符合实际；
B、男子百米世界纪录的平均速度略大于10m/s，中学生百米赛跑平均速度远小于此数值，一般在7m/s左右，故B不符合实际；
C、人体的正常体温一般为36.8℃，故C不符合实际；
D、中学生在游泳池里游泳时，处于漂浮状态，中学生受到的浮力等于其重力，即F浮＝G，中学生的质量一般50kg左右，根据重力与质量的关系可得重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，故浮力大约为500N左右，故D不符合实际。
故选：A。
21．【解答】解：A、由图可知，b点的高度最高，重力势能最大，A正确；
B、从能量转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，由于存在阻力会使得一部分机械能损失掉，a、c点的高度相同，重力势能相同，a点的机械能大于c点的机械能，故a点的动能大，B错误；
C、皮球由d点到e点时，由于受到阻力作用会损失掉一部分机械能，故机械能减小，d点的机械能大于e点，C错误；
D、b点到d点的过程中重力势能转化为动能和内能，D错误。
故选：A。
22．【解答】解：
A、木块能冲上斜面是因为木块具有惯性，惯性不是力，不能说受到了惯性作用，故A错误；
B、木块从水平地面上P点以速度v向右运动冲上斜面，停在Q点的过程中，质量不变、速度减小，高度增加，故动能减小，重力势能增加；同时在此过程中，木块因摩擦生热，内能增加，所以木块减少的动能一部分转化为木块的重力势能，另一部分因摩擦生热转化为内能，故B正确；
C、木块在斜面上向上运动时，所受摩擦力方向是沿斜面向下的；当木块静止在斜面上时，由于有向下运动的趋势，则此时所受摩擦力的方向是沿斜面向上的，故C错误；
D、木块在Q点静止时，重力和支持力不在同一直线上，所以这两个力不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
23．【解答】解：（1）磁铁M在水平拉力作用下从A到C做匀速直线运动，且AB＝BC，
根据v可知，磁铁在AB和CD面运动时间相等，即t1＝t2；
（2）因为AB为铁面，对磁铁有吸引力，而CD为铜面，对磁铁没有吸引力，所以磁铁对AB的压力大于CD，
又因为铁面AB和铜面BC的粗糙程度相同，所以磁铁在AB面受到的摩擦力较大。
磁铁M在水平拉力作用下从A到C做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，
所以磁铁在AB面受到的拉力较大，
又因为AB＝CD，
所以，根据W＝Fs可知，拉力在AB面做的功较大，即W1＞W2。
综上分析可知，选项C正确。
故选：C。
24．【解答】解：（1）实验中，小车在水平面受到的阻力为水平面对其的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，当压力一定时，可以通过改变接触面的粗糙程度来改变滑动摩擦力的大小，所以只添加一条棉布和一块玻璃板，可完成探究阻力对物体运动影响的实验，故该说明正确；
（2）影响物体动能的因素有物体的质量和速度，探究动能大小与物体质量是否有关时，需改变物体的质量，则只添加一个木块，无法改变小车的质量，故该说法错误；
（3）影响物体动能的因素有物体的质量和速度，探究动能大小与物体速度是否有关时，需改变物体的速度，则需要从不同的高度由静止释放小球，故该说法错误；
（4）由于斜面粗糙，小车从斜面下滑，减小的重力势能一部分转化为小车的动能，一部分转化为内能，故该说法错误。
故选：A。
二．填空题（共5小题）
25．【解答】解：返回舱进入大气层将“烧成”一个大火球，如图所示，这是用做功的方式改变了内能，将机械能转化为内能。返回舱却安然无恙，因为它的外壳涂层上的固态物质先熔化为液体，然后液体汽化，吸收了大量的热。
故答案为：机械；内；熔化。
26．【解答】解：（1）由题意和经验可知，南京长江大桥公路桥全长4589m；
由v可知，汽车以72km/h的速度在公路桥上行驶1min通过的路程为：s＝vt＝72km/h1.2km＝1200m；
（2）防撞设施随水位上移时，其质量不变、高度变大，重力势能变大；
（3）由题意可知，这种防撞设施的材料轻，永不沉没，这里“材料轻”指的是复合材料的密度，小于水的密度，所以可以浮在水面上。
故答案为：（1）m；1200；（2）变大；（3）密度。
27．【解答】解：（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
（3）第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
故答案为：D；不能；大于。
28．【解答】解：由图可知F＝2F弹＝2×10N＝20N；
vv物0.5m/s＝0.25m/s；
PFv＝20N×0.25m/s＝5W；
故答案为：5。
29．【解答】解：不计空气阻力，实心球从a到b的过程中，只有的动能和势能转化，故实心球的机械能守恒，在a、b、c、d点的机械能都相等；a点的高度与c点的高度相同，重力势能相等，因机械能守恒，故a点的动能与c点的动能相等；a点的高度比d点的高度高，故a点的重力势能大，因机械能守恒，故a点的动能比d点的动能小；
故答案为：等于；等于；小于。
三．实验探究题（共7小题）
30．【解答】解：（1）该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系，若实验中去掉木块，则该实验不能进行，无法比较做功的多少。
（2）在探究物体动能的大小与另一因素有关的实验中，当观察到现象：同样的小球，从斜面的更高处自由滑下，木块被撞后移动的距离更大，就可以得到正确的结论。
（3）为达成实验目的，某同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。该实验方案不可行；因为不同质量的小球将弹簧压缩相同的程度，弹性势能相同，释放后转化成的动能相同，小球的质量不同，速度也不同，没有控制相同的变量。
故答案为：（1）质量；不能；（2）同样的小球，从斜面的更高处自由滑下，木块被撞后移动的距离更大；（3）不可行；不同质量的小球将弹簧压缩相同的程度，弹性势能相同，释放后转化成的动能相同，小球的质量不同，速度也不同，没有控制相同的变量。
31．【解答】解：（1）两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同；
（2）甲实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面的粗糙程度不同，小车滑动的距离不同，因此，是通过小车在不同表面上运动距离的远近来显示阻力对物体运动的影响的；
（3）乙实验中研究的动能是指小球在撞击木块前的动能；
让质量不同小球从同一高度滚下（速度相同），发现小球的质量越大、木块被撞击的越远，说明物体的速度一定时，质量越大，动能越大；
（4）第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，第二次实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，因此小球第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1＞s2。
故答案为：（1）水平初速度；（2）小车在水平面运动的距离；（3）前；小球的质量越大，木块被撞击的越远；（4）大于。
32．【解答】解：（1）根据转换法，小明通过观察木块移动的距离来判断小球动能的大小；
（2）由甲、乙图可知，两个相同的小球从不同一高度自由滚下，到达水平面的速度不相同，此实验为了研究动能大小与速度的关系，由图可以得出结论：在质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）小明的看法是正确的；虽然甲、丙两图中没有控制小球的速度相同，但图丙中球的速度较小（最初释放的高度较小），其质量较大，而木块移动的距离较远，反映了小球的动能较大，所以能说明物体的动能大小与质量有关。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）在质量相同时，速度越大，动能越大；（3）正确；因为图丙中小球的速度小而动能大。
33．【解答】解：（1）由甲、乙两图可知，物体的质量相同，小球下落的高度不同使得到达水平面时的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系，动能的大小是通过观察木块被推动的距离来反映的；
（2）比较乙、丙两图，小球的质量不同，下落的高度相同使得到达水平面时的速度相同，故在速度相同时，物体的质量越大，动能也越大；
（3）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律可知木块将做匀速直线运动，不能停下来，故不能判断动能的大小。
故答案为：（1）速度；木块被推动的距离；（2）速度相同时，物体质量越大动能越大；（3）不能。
34．【解答】解：（1）实验①②受力面积相同，压力不同，所以探究的是压力的作用效果与压力大小的关系；②③的压力相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；所以①②③探究的是问题一；
（2）实验④⑤中，物体落下的高度相同，物体的质量不同，质量越大，下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以实验④⑤探究重力势能大小与质量是否有关；
（3）实验⑤⑥中，物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故结论为：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。
故答案为：（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。
35．【解答】解：（1）装满消毒液的机器人受到的总重力：G总＝（m车+m液）g＝（40kg+20kg）×10N/kg＝600N
装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压力：F压＝G总＝600N
装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强：3000Pa；
（2）牵引力做功W＝Pt＝100W×2×60s＝12000J
消毒机器人在匀速行驶是牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
因此消毒机器人在行驶时所受的阻力f100N。
答：（1）装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强为3000Pa；
（2）该次测试中消毒机器人在行驶时所受的阻力大小为100N。
36．【解答】解：（1）实验中让钢球从斜面上由静止滑下，通过观察钢球推动木块距离的远近来判断钢球对木块做功的多少，确定钢球动能的大小；
（2）本实验用同一钢球是为了控制质量相同，研究动能大小和运动速度的关系；
得出的结论是：质量一定时，物体的运动速度越大，动能越大；
（3）如果水平面绝对光滑，木块则不会受到摩擦阻力，将会保持原来的运动状态一直匀速直线运动下去，就无法判断小车对木块做功的多少，即无法判断小车动能的大小；
（4）此实验中采用转换法，将钢球动能的大小转化为观察被推动距离的远近；
A、通过力的作用效果来认识力，采用的是转换法；
B、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
C、用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，采用的是等效替代法；
D、认识电流时，用水流进行类比，采用的是类比法。
故答案为：（1）钢球；木块被推动距离的远近；（2）质量；运动速度；质量一定时，物体的运动速度越大，动能越大；（3）不能；如果水平面绝对光滑，木块则不会受到摩擦阻力，将会保持原来的运动状态一直匀速直线运动下去；（4）A。
四．计算题（共3小题）
37．【解答】解：（1）因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以，由p可得空车的重力：
G＝F＝pS＝2×105Pa×400×10﹣4m2＝8000N，
由G＝mg可得空车的质量：
m800kg；
（2）汽车行驶的速度：v＝18km/h＝5m/s，由PFv可得汽车受到的牵引力：
F′160N。
答：（1）空车的质量为800kg；
（2）该车受到的牵引力为160N。
38．【解答】解：（1）火星探测车在地球上受到的重力为：
G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N；
火星探测车火星上受到的重力为：
G火＝0.4G＝0.4×2400N＝960N；
（2）火星车与火星的接触面积为：
S＝250cm2×6＝1500cm ＝0.15m ；
火星探测车对表面的压强为
p6.4×103Pa；
（3）火星探测车做的功为：
W＝Fs＝F阻s＝100N×20m＝2×103J；
火星探测车的功率为：
P5W。
故答案为：（1）火星探测车在火星上受到的重力为960N；
（2）火星探测车对表面的压强为6.4×103Pa；
（3）火星探测车的功率为5W。
39．【解答】解：（1）因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以，由p可得，空车的重力：G＝F＝pS＝2×105Pa×4.0×10﹣2m2＝8000N，
由G＝mg可得，空车的质量：m800kg；
（2）汽车行驶的速度：v＝18km/h＝5m/s，由PFv可得，汽车受到的牵引力：F′160N；
因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，此过程中该车受到的阻力：f＝F′＝160N；
牵引力所做的功：W＝F′s＝160N×3.6×103m＝5.76×105J。
答：（1）空车的质量为800kg；（2）此过程中该车受到的阻力为160N；牵引力做的功为5.76×105J。
五．综合能力题（共1小题）
40．【解答】解：（1）因车身的材料要求强度高且轻便，根据表中信息可知密度最小、强度最强的材料是碳纤维，所以表中最理想的材料是碳纤维；
（2）该车对水平面的压力为：
F＝G＝mg＝（400kg+100kg）×10N/kg＝500N，
故该车对水平地面的压强为：
p；
（3）该车行驶的速度为：
v；
根据可得牵引力大小为：，
因为车匀速直线行驶，所以车受到的阻力为：f＝F牵＝250N。
答：（1）碳纤维；
（2）该车对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（3）车受到的阻力为250N。
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