2023年天津市中考物理模拟题分类精选13.功 功率 机械能及其转化（Word版附解析）

这是一份2023年天津市中考物理模拟题分类精选13.功 功率 机械能及其转化（Word版附解析），文件包含专题06圆心角弧弦的关系原卷版-挑战压轴题九年级数学下册压轴题专题精选汇编北师大版pdf、专题06圆心角弧弦的关系解析版-挑战压轴题九年级数学下册压轴题专题精选汇编北师大版pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共37页， 欢迎下载使用。
8. [2023•河西区二模，解析未整理]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】8.C
【解析】AB．载人飞船加速上升时，质量不变、速度增大、高度增大，所以动能和重力势能均增大，故AB错误；
CD．载人飞船加速上升时，因为动能和重力势能均增大，所以机械能增大，是由燃料燃烧产生的内能转化而来的，故C正确，D错误。
5. 【2023·河东区一模】如图所示的情境中，势能转化为动能的是（ ）

甲 乙 丙 丁
A.图甲：运动员从高空落下
B.图乙：运动员将弓拉弯
C.图丙：滚摆向上运动
D.图丁：卫星从近地点向远地点运动
【答案】A
4.[2023·红桥区结课]在图1中物理现象解释正确的是（）
甲乙丙丁
A.图甲：硬币越过“栏杆”是因为空气流速越快压强越大
B.图乙：铁锁下降时动能转化为重力势能
C.图丙：箱子没有被推动时所受的摩擦力大于推力
D.图丁：利用惯性使锤头套紧
4.D 【解析】图甲中，硬币越过“栏杆”是因为空气流速越快，压强越小，故A错误；图乙中铁锁下降时，重力势能转化为动能，故B错误；图丙中箱子没有被推动，即其静止在水平地面上，则其所受摩擦力大小等于所受推力大小，故C错误。
8. 【2023·南开区一模】在北京冬奥会上我国某运动员获得了单板滑雪冠军，如图所示是他从高处加速下落时的情景，下列关于苏翊鸣说法正确的是（ ）
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. 动能减小，重力势能减小
【答案】A 【解析】该运动员从高处加速下落时，质量不变，高度变小，则重力势能减小，速度变大，则动能增大，故选A
5. [2023·和平区二模]下列情境中，属于势能转化为动能的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲：返回舱减速下降
B.图乙：悬挂的铁锁上摆
C.图丙：魔罐能自动滚回来
D.图丁：人造卫星由近地点向远地点运动
【答案】5.C
【解析】返回舱减速下降过程中，质量不变，高度减小，速度减小，则重力势能和动能都减小，势能没有转化为动能，故A不符合题意。悬挂的铁锁上摆过程中，质量不变，高度增大，速度减小，则重力势能增大，动能减小，动能转化为势能，故B不符合题意。魔罐滚回来的过程中，橡皮筋的弹性形变减小，则弹性势能减小，魔罐的速度增大，则动能增大，则势能转化为动能，故C符合题意。人造卫星由近地点向远地点运动的过程中，质量不变，高度增大，速度减小，则重力势能增大，动能减小，动能转化为势能，故D不符合题意。
5. 【2023·红桥一模】东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（ ）
A. 起跳过程中运动状态保持不变
B. 上升过程中重力势能转化为动能
C. 下落过程中动能保持不变
D. 入水过程中所受水的浮力逐渐增大
【答案】D 【解析】起跳过程中,运动员的运动状态一直在发生改变，是故A不符合题意；上升过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，质量不变，速度变小，动能减少，是动能转化为重力势能，故B不符合题意；下落过程中，质量不变，速度变大，动能增大，故C不符合题意；入水过程中，排开水的体积逐渐变大，根据阿基米德原理可知，受到的浮力变大，故D符合题意。
3. [2023·部分区一模] 2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆。在降落伞吊着返回舱减速下降的过程中，返回舱的机械能( )
A.增大
B.减小
C.不变
D.消失
【答案】3.B 【解析】降落伞下降过程，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度变小，重力势能变小；机械能等于动能和势能总和，所以机械能变小，故B正确。
三、填空题
16. [2023·东丽区二模]如图所示，小刚从滑梯上迅速下滑时，感觉到臀部发热，这是通过_____方式改变他的内能。这一过程中，小刚的机械能_____。（选填“变大” “变小”或“不变”）。
【答案】做功 变小
【解析】小刚从滑梯上迅速下滑时，需要克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以通过做功的方式改变内能。
由于此过程中机械能转化为内能，所以机械能在减少。
19. [2023·河东区二模]如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，使同一小车从斜面不同高度静止滑下，是为了探究动能与______的关系；若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验，还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测量计、④棉布中选择______（填序号）两件实验器材。

【答案】速度 ②④
【解析】使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，小车的质量不变，高度不同，到达水平面时的速度是不同的，所以是为了探究动能大小与速度的关系。探究“阻力对物体运动的影响”要改变接触面的粗糙程度，所以需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布，所以要选择②④。
17. [2023•和平区三模，解析未整理] 如图所示，我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的势能________，机械能________（以上两空均填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】17.变大 不变
【解析】探测器由近火点向远火点运动时，质量不变，高度变大，重力势能变大。因为不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，所以机械能守恒，探测器的机械能不变。
16. [2023·部分区二模]在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进4m，拉力做功为____________J，重力做功为____________J。
【答案】
16.200 0
【解析】拉力做的功W=Fs=50N×4m=200J；由于在重力的方向上没有移动距离所以重力做功为0。
17. 【2023·西青区二模】重500N物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s，在这个过程中，拉力所做功的功率是___________W，重力做功为___________J。
【答案】50 0
【解析】由题可知，物体在拉力的作用下，沿拉力的方向匀速直线运动，则拉力所做功的功率。物体在水平地面上运动，重力的方向是竖直向下的，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。
15．[2023·河北区二模]2022年6月5日10时44分，搭载着神舟14号载人飞船的长征二号火箭发射成功。在载人飞船加速升空的过程中，舱内3名宇航员的机械能________（选填“增加”“不变”或“减小”）。火箭发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的机械能，此能量转化过程与四冲程汽油机的________冲程相同。
15.【答案】增加做功
【解析】飞船加速升空的过程中，航天员的质量不变，速度增加，动能增加，高度增加，重力势能增加，则航天员机械能增加；火箭起飞过程中，将内能转化为机械能，其能量转化与内燃机的做功冲程的原理是相同的。
18. 【2023·红桥区二模】如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F=5N作用下向右运动了10m，在这个过程中拉力F对物体做的功为_________J，重力做的功为__________J。
【答案】50 0
【解析】物块受到的水平拉力F=5N，在拉力的作用下移动的距离为10m，所以拉力做的功为W=Fs=5N×10m=50J。重力的方向是竖直向下的，而物块没有在重力的方向上移动距离，所以此过程中重力对物块不做功，即做功为0。
17．[2023·东丽区一模]在水平地面上，用的力沿水平方向拉着重为的小车匀速前进，则小车受到的摩擦力为________，拉力做功为________。
【答案】50 200
15．[2023·东丽区一模]如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中重力势能________（选填“增大”或“减小”）。若以地面为参照物，运动员是________（选填“运动”或“静止”）的。
【答案】减小 运动
16. [2023·河西区结课]在水平地面上，用50 N的拉力沿水平方向拉重为100N的小车，使小车前进5 m，拉力做功为________J，重力做功为________J。
【答案】16.250；0
【解析】由题可知，此过程中拉力做的功，重力方向与小车运动方向垂直，则重力不做功。
17. [2023·河西区结课]如图17所示，小华去商场购物，站在匀速上升的扶梯上，她的动能________，机械能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】17.不变；增大
【解析】小华站在匀速上升的扶梯上时，质量不变，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大；机械能为动能和势能之和，则机械能增大。
15. [2023·红桥区结课]1标准大气压的值为______Pa；功率为25 kW的拖拉机，它4 h做的功如果由功率是0.4 kW的耕牛来完成，需要______h。
15.【答案】1.01×105250
【解析】标准大气压的值为1.01×105 Pa；由题可知，该拖拉机4 h做的功W=Pt=25 kW×4 h=100 kW·h，若这些功由该耕牛完成，需要时间t'=WP'=100 kW·h0.4 kW=250 h。
16.[2023·红桥区结课]在探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，由于影响物体（钢球）动能大小的因素不止一个，在探究过程中，如图10所示那样，用同一个钢球从不同高度滚下撞击木块，根据木块移动的距离来判断钢球动能的大小，这是为了保持钢球的____________相同而研究钢球的动能跟____________的关系。
16.【答案】质量速度
【解析】该实验中，使用同一个钢球是为了保持钢球的质量相同；使钢球从不同高度滚下，是为了使钢球到达斜面底部时的速度不同，从而探究钢球的动能与其速度的关系。
18.[2023·红桥区结课]在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m，拉力做功为______J，重力做功为______J。
18.【答案】2000
【解析】由题可知，此过程中拉力对小车做的功W=Fs=50 N×4 m=200 J；小车在其所受重力的方向上没有移动距离，故此过程中重力对小车没有做功，即重力做功为0 J。
16．（2023·河北一模）如图所示，水平地面上有一重为20 N的物体，在水平拉力F=5 N作用下向右运动了10 m，在这个过程中拉力F对物体做的功为______J，重力做的功为______J。
【答案】16. 50 0
【解析】在这个过程中拉力F做的功为W=Fs=5N×10m=50J；由于物体在重力的方向上没有通过距离，所以重力没有做功，即重力G对物体做的功为0J。
四、综合题
23．（7分）[2023·滨海区二模]如图15是探究“动能大小与哪些因素有关”实验，实验中让铁球从斜面上自由滚下，去撞击水平面上的木块，请补全下面的实验过程：
图15
（1）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球的质量_____（选填“相同”或“不同”），到达斜面底端时的_____相同。
（2）如图甲、乙所示，质量为m的小球与质量为2m的大球，从同一斜面的同一高度由静止释放，该实验是通过观察________________来比较铁球动能的大小。实验得到的结论是：_______________________________________________________________________。
（3）在探究动能大小与物体运动速度的关系时，应将_____两图比较，其中_____图中木块被推动的距离较远。
（4）若水平面绝对光滑，本实验_____（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
【答案】（1）不同 速度
（2）木块被撞出的距离 速度相同时，物体质量越大动能越大
（3）甲、丙 甲 （4）不能
23. [2023·部分区二模]学到“动能”知识时，小明回想起曾在高速公路上看到过如图所示的标志，产生了一系列相关问题，便激起他的探索欲望。
【问题】（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？猜想一：物体的动能可能跟___________有关。
（2）为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的速度？猜想二：物体的动能还可能跟___________有关。
【证据】他利用如图所示的器材进行实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。得到如下表所示的实验数据：
【解释】
（3）实验中金属球动能的大小是通过___________（选填“高度h”或“距离s”）的大小来反映的。
（4）分析①③实验现象，可以初步得到的结论是________________________________。
【交流】
（5）交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大，___________（选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。
【答案】
23.（1）速度 （2）质量 （3）距离s （4）物体的速度一定时，质量越大，动能越大 （5）动能
【解析】（1）由于对机动车的最高行驶速度进行限制，所以猜想机动车的速度大小可能影响机动车的动能，故猜想物体的动能可能跟速度有关。
（2）不同车型的车其质量大小不同，对不同车型设定不一样的速度，所以猜想物体的动能可能跟质量有关。
（4）分析①③实验数据可知，小球自由滚下的高度相同，则小球到达水平面时的速度相同，小球的质量增越大，木块被撞后运动的距离也越大，所以可得出结论：物体的速度一定时，质量越大，动能越大。
（5）由于物体的质量一定时，速度越大，动能越大；所以汽车质量一定时，其行驶速度越大，动能越大。
23．[2023·河北区二模]如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为、、。
（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的__________。
（2）实验中通过比较木块被小球撞击后移动的距离来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于________________（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是_________（选填“正确”或“错误”），理由是___________________________________。
（4）通过比较步骤_________和_________可以判断动能大小与物体质量的关系。
23.【答案】（1）速度
（2）转换法
（3）错误没有控制小球质量相同
（4）甲乙
【解析】（4）要探究动能大小与物体质量的关系，需要控制速度相同，改变物体的质量，由图可知，步骤甲、乙符合题意。
23．[2023·东丽区一模]小明骑自行车时发现，下坡后不踩脚踏板车子也能滑行一段距离，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远，基于上述实例和生活经验，他依次做了下列实验。
实验一：阻力对物体运动的影响
实验二：物体的动能跟哪些因素有关
（1）由实验一所示，钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，目的是使钢球到达水平面时具有相同的________；比较钢球在不同表面运动的距离，可以得出水平面越光滑，受到的摩擦力越________，小车运动的越远。推理：如果运动的物体不受阻力，它将________________。
（2）由实验二所示，实验中通过比较木块被钢球撞击后移动的距离来比较钢球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于________（选填“控制变量法”或“转换法”）；要探究动能大小与物体质量的关系应选用________两图；小明认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是________________________________。
【答案】（1）速度 小 做匀速直线运动
（2）转换法 甲、乙 错误 没有控制钢球的质量相同
23. [2023·河西区结课]同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。
为了验证上述猜想，他们计划利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验：如图25所示，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子。请你完成下列内容：
（1）实验探究的是________（选填“重物”或“小桌”）的重力势能。
（2）实验中通过比较________________来判断物体重力势能的大小。
（3）他们做了如图25所示的实验，通过比较________（选填“甲、乙”“乙、丙”“丙、丁”或“甲、丁”）两图，可得出的实验结论是：________________________________________。
（4）如图25所示的实验，_______（选填“能”或“不能”）顺利验证两个猜想。
【答案】23.（1）重物
（2）桌腿陷入沙子的深度
（3）甲、乙；物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大
（4）不能
（其他表述正确即可给分）
【解析】（3）通过比较甲、乙两图可知，物体的质量相同而所在高度不同，桌腿陷入沙子的深度不同，则可得出的实验结论是物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。通过比较乙、丙两图可知，物体的质量不同，所在高度也不同，根据控制变量法可知，无法得出实验结论。通过比较丙、丁两图可知，物体的质量不同，所在高度也不同，根据控制变量法可知，无法得出实验结论。通过比较甲、丁两图可知，物体的质量不同，所在高度也不同，根据控制变量法可知，无法得出实验结论。
（4）通过比较甲、乙两图可知，物体的重力势能与物体所在高度有关；要验证“物体的重力势能与物体的质量有关”这一猜想，根据控制变量法可知，需控制物体所在高度相同而质量不同，通过比较图中四图可知，无法满足这个条件，因此不能验证这一猜想。
23. [2023·西青区一模]如图所示是某同学“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。
（1）要探究动能与物体的质量是否有关时，要保持________相同，就是要小钢球从静止开始从________（选填“相同”或“不同”）高度滚下。
（2）在探究动能与物体的速度是否有关时，要保持________不变，让小钢球从________（选填“相同”或“不同”）的高度滚下。
（3）实验中通过比较________________，来比较小钢球具有动能的大小，这种物理研究的方法是转换法。
【答案】（1）速度 相同
（2）质量 不同
（3）木块移动的距离s
22. 【2023·红桥一模】小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。
（1）实验中探究的动能是指___________。
A．钢球撞击木块时的动能
B．钢球撞击木块后的动能
C．木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是_____________________________。
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。
【答案】（1）A
（2）错误 没有控制钢球的速度一样
（3）速度
【解析】（2）在探究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲、乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的。
（3）小红让同一钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了探究物体动能的大小与物体运动速度大小的关系。
2022年
21．[2022·河西区一模]一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200 kW，速度为20 m/s。汽车行驶1800 s。求：
（1）发动机做的功。
（2）卡车的牵引力。
【答案】21.解：（1）汽车发动机做的功。
（2）由可知，卡车的牵引力。
16.[2022·红桥区一模]某物体在大小为 10 N 的水平拉力作用下，以 2 m/s 的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动，此时拉力的功率为_ W。若将水平拉力增大到 18 N，此时物体所受的摩擦力为 N。
【答案】16. 20 10
[解析]由P=Fv可知，拉力的功率为P=10N×2m/s=20W；物体所受的摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，只将水平拉力增大到18N，物体所受摩擦力大小不变，仍为10N。
23. [2022·南开区一模]如图所示，是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图，汽车部分参数如表。每次重物都以1 m/s的速度匀速上升，提升重2400 N的物体时，滑轮组的效率为80%，不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦，求：
（1）汽车对水平地面的压强。
（2）汽车拉绳的力做功的功率。
【答案】23.解：（1）汽车对水平地面的压力F=G车=m车g=3×103 kg×10 N/kg=3×104 N，
车轮总的受力面积S=1000 cm2=0.1 m2，
则汽车对水平地面的压强。
（2）由图可知n=3，滑轮组的机械效率，
所以汽车的拉力，
汽车的速度v车=nv物=3×1 m/s=3 m/s，
则汽车拉绳的力做功的功率。
23. 【2022·西青区一模】如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。 在这个过程中，拉力F做的功为5000J。求：
（1）有用功W有。
（2）拉力F的功率P。
（3）动滑轮的机械效率η。
解：（1）有用功W有=Gh=450N×10m=4500J。
（2）已知拉力F做的功为5000J，即W总=5000J，
拉力做功的功率P=W总t=5000J50s=100W。
（3）动滑轮的机械效率
η=W有W总=4500J5000J=90%。
14．(2022·和平区三模)小明对所学的一些物理量进行归纳，请你帮他补全空格处的内容，填写物理量的名称（1）_______，（2）__________。
[答案]14.质量 功率
17．(2022·和平区三模)某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2 t，在10 s 内从楼的2 层上升到5 层。如果每层楼高 3 m，升降机电动机做的功至少是_______，功率至少是_______。
[答案]17. 1.0584×105 J 1.0584×104 W
20．(2022·和平区三模)如图15是某学校使用的电开水器，容量为50 L，加热功率为6 kW，
（1）将水箱装满20 ℃的水加热到沸腾（标准大气压下），水吸收的热量；
（2）若加热时间是50 min，求电开水器的效率；
（3）若电能完全被水吸收，加热时间是多少min？
[答案] 20.解：（1）由 可得，
kg
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×50kg×(100℃-20℃)=1.68×107 J 。
（2）
J
。
（3）根据 W=Q吸
可得s≈46.67 min。
9．（2022·河西区二模）如图8所示，小程把一物理课本从地面拿到课桌上，他对书做的功约为 （ ）
A．0.3 J
B．3 J
C．30 J
D．300 J
[答案]9.B
10．（2022·红桥区二模）为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图 5 中的项目，下列说法正确的
是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
[答案]10.A
15. （2022·红桥区二模）小明在水平面上用 50 N 的水平推力，推着一辆重 120 N 的小车，匀速前进了 8 m，则，此过程中小明的推力做功是________J。水平面对小车的支持力做功是________J。
[答案]15.400 0
7. 【2022·南开区二模】如图所示，小车在推力的作用下向前运动，我们说推力对小车做了功， 下列选项中，不属于推力所做功的单位的是
A． kW·hB． JC．N·mD． W·s
【答案】7.A
7．[2022·河西区一模]在北京举办的第24届冬奥会上，我国健儿取得佳绩。如图5是高台跳雪运动员在空中加速下落的情景。关于加速下落的过程，下列分析正确的是（ ）
图5
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．动能不变，重力势能不变
【答案】7.C
【解析】运动员在空中加速下落时，质量不变，速度增大，则动能增大；所处高度减小，则重力势能减小。
22．[2022·河西区一模]物理小组在做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，用质量为m、2m的两个钢球，分别从同一斜面的h、2h高度由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图21所示。请你完成下列内容：
图21
木块
2h
丙
2m
s丙
甲
h
m
木块
s甲
乙
木块
2h
m
s乙
（1）实验是通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映 。（填选项前字母）
A．钢球撞击木块后的动能
B．钢球撞击木块前的动能
C．木块被撞击后的动能
（2）由图21甲、乙实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越 （选填“大”或“小”），木块被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 。这个结论可用来解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。
（3）①由图21乙、丙实验表明，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 。
②在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。大型客车、载货汽车最高行驶速度比小型客车最高行驶速度 （选填“小”或“大”）。
【答案】22.（1）B （2）大 大 超速 （3）①大 ②小
2.[2022·红桥区一模]疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裏。无人机携带包裏匀速上升时，包裏的（ ）
A. 动能减少，重力势能增加B. 动能不变，重力势能不变
C. 动能增加，重力势能减少D. 动能不变，重力势能增加
【答案】2.D
10. [2022·南开区一模]如图所示为某高速公路的避险车道，当高速行驶的载重汽车刹车失灵时，可借助上坡避险车道避免意外。当汽车失控冲上避险车道时，下列分析正确的是（ ）
A．汽车的动能增大
B．汽车的重力势能减小
C．此过程中部分动能转化为重力势能
D．当汽车在避险车道上静止时，机械能消失
【答案】10.C
5. 【2022·西青区一模】如图所示，天和核心舱绕地球沿椭圆轨道运动，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列关于核心舱的说法正确的是（ ）
A.在远地点的势能最大、动能为零
B.在近地点的动能最大、势能为零
C.从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小
D.从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
【答案】5.C
8.（2022·河东区一模）如图5所示，2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛中，中国某运动员从近50m高处沿斜坡加速下滑，此过程中有关她具有的能量说法正确的是（ ）
A.动能增大，重力势能减小
B.动能减小，重力势能增大
C.机械能是守恒的
D.机械能增大
[答案]8.A [解析] 运动员从高处沿斜坡加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度增大，高度减小，则此过程中运动员的动能增大，重力势能减小，故A正确，B错误。运动员从高处沿斜坡加速下滑的过程中，由于运动员与接触面之间存在摩擦，因此此过程中运动员的机械能逐渐变小，故C、D错误。
18. [2022·武清区一模]中国是世界上第三个把空间站送进太空的国家。“天宫”空间站(如图12所示)沿椭圆轨道绕地球运行，当它由远地点向近地点运动时，势能_ (选填“增大”或“减小”)；空间站的太阳能板可以使太阳能转化为___ 能。
【答案】18.减小 电
图6
8．[2022·和平区二模]蹦床运动员从高处落下，到蹦床上又被弹起，如图6所示，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是
A．运动员下降过程中机械能增大
B．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
C．运动员上升到最高点时的重力势能为零
D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
【答案】8.B
9．[2022·和平区二模]如图7所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，路程s、速度v、重力势能Ep和动能Ek随时间t变化的关系图象，其中不正确的是
图7
O
t/s
s/m
t/s
O
v/(m·s-1)
O
t/s
Ep/J
Ek/J
O
t/s

A B C D
【答案】9．C
23. （2022·红桥区二模）如图 16 所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验装置。由沙子，铁块，铁钉组成（mA =mC＜mB，hA= hB ＜hC ），下面是猜想：
猜想一：重力势能大小与物体质量有关 ；
猜想二：重力势能大小与物体所处高度有关 。
（1）物体重力势能大小通过_____________反映。
（2）验证猜想一可选择_________两幅图，得出的结论是______________________________。
[答案] 23.（1）铁钉陷入深度
（2）①、② 当物体所在高度相同时，物体质量越大，物体重力势能越大
23. [2022·河西区一模]小金和小明在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了如下猜想：
图22
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关。
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。小金把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 。根据表中数据在图22中画出该滑轮组的绕线方式。
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”“越低”或“不变”）。
（3）利用提供的器材， （选填“能”或“不能”）验证猜想二。
（4）小明在实验中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，由于测力计示数不稳定，非常不方便。为了方便读数，他提出可以让弹簧测力计保持静止时读数，他的这种想法显然不合理，因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】23.（1）80% 如图所示
（2）越高
（3）不能
（4）摩擦 偏大
【解析】（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率。
19. [2022·红桥区一模]如图 13 所示，斜面长 3 m，高 0.6 m。工人在 6 s 内将重 600 N 的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端， 拉力是 150 N。此过程中工人做的有用功为_ J，斜面的机械效率为 。
图13
【答案】19. 360 80%
23.（2022·河东区一模）利用图24所示的滑轮组，在5s内将重为200N的物体匀速向上提起2m，作用在绳端竖直向上的拉力F为100N。不计摩擦和绳重，求：
(1)拉力F的功率。
(2)若使用该滑轮组匀速提升重300 N的物体，该滑轮组的机械效率。
[答案]23.解：（1）由图可知，此滑轮组中n=3,
绳端移动的距离，
拉力F的功率
。
（2）由于不计摩擦和绳重，则，动滑轮的重力为 ，
滑轮组的机械效率
。
18．[2022·和平区二模]用如图16所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F，则拉力F的功率为__________，额外功为_________。
F

图16
【答案】18． （2F-G）h
23．(2022·和平区三模)如图19是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在300 N的拉力作用下，使质量为63 kg的建筑材料以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求：
（1）请你画出滑轮组的绕线。
（2）拉力的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
（4）动滑轮的重力。
[答案] 23．解：（1）如图所示
（2）根据 W=Fs s=nh
=180W
（3） G=mg=63×9.8 =617.4 N
（4）不计绳重和摩擦时，
N
22．（2022·河西区二模）物理小组的同学在做“测量滑轮组机械效率”的实验时，首先将图23中的滑轮组装成最省力的滑轮组，然后将重为3 N的物体匀速提升0.2 m，正确测得绳自由端的拉力为1.2 N。请你完成下列内容:
（1）在图23中画出滑轮组最省力的绕线方式。
（2）求该实验过程中，滑轮组的机械效率。
[答案]22. 解：（1）图略
（2） 。
12．（多选）（2022·红桥区二模）如图 7 所示，用滑轮组提升所受重力为 900 N 的物体 A，滑轮组绳子自由端在拉力 F
作用下竖直匀速移动了 12 m，同时物体 A 被竖直匀速提升了 4 m，用时 40 s，滑轮组的
额外功是 400 J。下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为 100 N
B．物体 A 上升的速度是 0.3 m/s
C．拉力 F 的功率是 100 W
D．滑轮组的机械效率是 90%
[答案]12.CD
12. （多选）【2022·南开区二模】用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G 物的关系。改变 G 物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 η 与 G 物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法错误的是
A．当 G 物=12 N 时，绳自由端的拉力 F=5 N B．此滑轮组动滑轮的重力为 2 N
C．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
D．同一滑轮组机械效率 η 随 G 物的增大而增大，但不会超过 100%
【答案】12.BC实验序号
小球的质量
小球自由滚下的高度
木块被撞后运动的距离
①
30
10
4
②
30
20
16
③
60
10
8
实验
次数
钩码所受
的重力G/N
提升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动
的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3