07 功和能（解析版）

2022年浙江中考科学一模二模试题分类重组07功和能一、单选题1．（2022·杭州模拟）下列各选项间的关系符合如图所示关系的是（）选项ⅠⅡⅢⅣA血液血浆红细胞白细胞B纯净物单质化合物金属C机械能重力势能动能弹性势能D营养物质脂肪糖类淀粉A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A：红细胞和白细胞不属于包含关系，A错误。

B：金属属于单质，B错误。

C：弹性势能不属于动能，C错误。

D：营养物质包括脂肪和糖类，糖类包括淀粉，符合题意，D正确。故选D。2．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自第一次到达悬点正下方时（不计空气阻力）（）A．A球的速度较大 B．B球的动能较大C．两球的动能相等 D．两球的机械能相等【答案】A【解析】两个小球质量相等，高度相等，则具有的重力势能相等。当到达最低点时，二者的高度相同，则重力势能的减小量相同。A球减小的重力势能转化为A球的动能，而B球减小的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，则最低点时A球的动能大于B球的动能，因此A球的速度更大，故A正确，而B、C、D错误。故选A。3．（2022·金华模拟）2021年4月29日11时23分，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空。根据所学知识分析以下说法不正确的是（）A．天和核心舱外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而吸收了大量的热，保护了天和核心舱B．火箭点火燃烧，从能量转换角度看，是内能转换为机械能C．火箭的燃料要用液态的氢，是因为氢气的热值大D．火箭发射加速起飞的一段时间里，火箭的动能和重力势能均增大【答案】B【解析】A.天和核心舱外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而吸收了大量的热，保护了天和核心舱，故A正确不合题意；

B.火箭点火燃烧，从能量转换角度看，是化学能转化为内能，故B错误符合题意；

C.火箭的燃料要用液态的氢，是因为氢气的热值大，故C正确不合题意；

D.火箭发射加速起飞的一段时间里，火箭的质量不变，速度和高度都增大，则动能和重力势能均增大，故D正确不合题意。故选B。4．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)—时间(t)关系如图所示，下列正确的是（）A．物体20s时的速度大于8s时的速度B．0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率【答案】C【解析】A.8s时物体的速度为：v=st=6m12s=0.5m/s；

20s时的速度为：v'=s't'=5．（2022·滨江模拟）关于冬奥会运动项目的说法，正确的是（）A．跳台滑雪运动员离开地面后继续在空中飞行时受平衡力的作用B．短道速滑运动员在匀速转弯滑行的过程中运动状态不变C．冰壶被掷出后速度逐渐减慢的过程中，冰壶的重力克服摩擦力做功D．冰球运动员奔跑中不能立即停止导致激烈碰撞，因为运动员具有惯性【答案】D【解析】A.跳台滑雪运动员离开地面后继续在空中飞行时，它受到重力和阻力，二者不在同一直线上，肯定不是平衡力，故A错误；

B.短道速滑运动员在匀速转弯滑行的过程中，它的运动方向不断改变，即运动状态改变，故B错误；

C.冰壶被掷出后速度逐渐减慢的过程中，冰壶的重力竖直向下，而冰壶没有在这个方向上通过距离，因此重力不做功，故C错误；

D.冰球运动员奔跑中不能立即停止导致激烈碰撞，因为运动员具有惯性，故D正确。故选D。6．（2022·慈溪模拟）如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。已知在2-4s内重物上升的竖直高度为2m，则下列说法错误的是（）A．动滑轮重为20NB．0-2s内重物对地面的压力为40NC．2-4s内，绳自由端下降的平均速度为2m/sD．4-6s内，拉力F的功率为100W【答案】D【解析】A.由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，

由丙图可知，物体在4s～6s内做匀速直线运动，

由图乙可知此时的拉力F3=50N，

不计绳重和摩擦，

则由F=1n（G+G动）得，动滑轮的重力：G动=nF3-G物=2×50N-80N=20N，故A正确不合题意；

B.在0～2s内，物体的运动速度为零，即物体静止在地面上，

由图乙可知此时的拉力F1=30N，

把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，

由力的平衡条件得：F支+2F1=G物+G动，

则地面对物体的支持力：F支=G物+G动-2F1=80N+20N-2×30N=40N，

根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F压=F支=40N，故B正确不合题意；

C.已知在2s～4s内重物上升的竖直高度为2m，

则绳子自由端移动的距离：s=nh=2×2m=4m，

所用的时间：t=4s-2s=2s，

则在2s～4s内，绳自由端下降的平均速度vB7．（2022·杭州模拟）右图所示为排球垫球过程示意图，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A．排球被墙壁反弹回来的瞬间受力平衡B．排球离手后能继续运动是因为受到惯性作用C．排球在接触墙壁瞬间动能最大D．排球下落过程只有重力对它做功【答案】D【解析】A.排球被墙壁反弹回来的瞬间，它处于加速运动状态，没有处于平衡状态，即受力不平衡，故A错误；

B.排球离手后能继续运动是因为具有惯性，不是因为受到惯性作用，故B错误；

C.排球在接触墙壁瞬间机械能最大,故C错误；

D.垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂没有力继续作用在排球上，因此手臂对排球没有做功，排球下落过程只有重力对它做功，故D正确。故选D。二、填空题8．（2021·鄞州模拟）如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a、b位置间的平均速度(填“大于”、“小于”或“等于”)在c、d位置间的平均速度：在上升过程中，小球的重力势能。(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”)【答案】大于；逐渐增大【解析】（1）根据图片可知，小球在a、b之间的距离大于c、d之间的距离，但是二者时间相同，根据v=st可知，小球在a、b之间的平均速度大于在c、d之间的平均速度。9．（2022·宁波模拟）某同学从滑梯上匀速下滑(如图所示)，若不计空气阻力：（1）滑梯对该同学作用力F的方向是图中的。（2）该同学从滑梯上匀速下滑过程中机械能(填“增大”“不变”或“减少”)。【答案】（1）A（2）减少【解析】（1）该同学在滑梯上做匀速直线运动，则它受到的重力和滑梯对它的作用力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，二者的方向相反，因为重力的方向竖直向下，所以滑梯作用力的方向竖直向上。（2）该同学从滑梯上匀速下滑时，质量不变，高度减小，则重力势能减小；质量不变，速度不变，则动能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能减少。10．（2022九下·定海月考）如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），小球在B点的机械能在A点的机械能（填“大于”“等于”或“小于”）；小球离开B后的运动轨迹应该是图中的曲线。【答案】等于；c【解析】（1）轨道是光滑的，即小球在运动过程中没有机械能的损失，即小球在B点的机械能等于在A点的机械能；

（2）根据机械能守恒定律可知，如果右边的斜面足够长，那么小球肯定能到达与A点等高的位置，此时它的动能为零，重力势能达到最大，故a错误；

此时斜面只到达B点，由于惯性，小球肯定会继续向斜上方运动，不会马上下降，故d错误；

在上升过程中，小球在水平方向上的速度不变，即它到达最高点时动能也不是零，因此最高点时的重力势能肯定小于A点，即最大高度小于A点，故b错误，c正确。故选c。11．第32届夏季奥林匹克运动会举重男子73公斤级比赛中，采目宁波的选手石智勇获得冠军。当石智勇举起杠铃静止时，相关数据如表所示，他对地面的压力大小为N，若他在3s内，将杠铃举高，对杠铃做功为J。选手体重/kg73抓举杠铃总重/kg166杠铃片半径/m0.45杠铃杆距离地面/m2【答案】2390；2573【解析】1.他对地面的压力：F压=G=mg=(73kg+166kg)×10N/kg=2390N；

2.对杠铃做功为W=Fs=166kg×10N/kg×(2m-0.45m)=2573J12．（2022·滨江模拟）如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点：若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为S1，AD的长度为S2，AC的长度为S3，则：（1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为。（选填“向上”，“向下”或“先向下后向上”）（2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为。（用字母表示）（3）乙图中，若把物块换成材料相同，质量为2m的大物块，仍将弹簧压缩到B点后重复上述过程，则大物块沿斜面向上滑动到的最高位置与C点相比将。（“变高”“变低”或“不变”）【答案】（1）先向下后向上（2）mg（hc-hd）/（s1+s2）（3）变低【解析】（1）在甲图中，物块离开弹簧后，在沿斜面向上滑动的过程中，物体相对斜面的运动方向向上，而摩擦力的方向与运动方向相反，则这段时间内滑动摩擦力的方向沿斜面向下。当物块在斜面上静止时，由于重力作用，因此它相对斜面有向下运动的趋势，因此此时受到静摩擦力的方向为沿斜面向上。则它受到摩擦力的方向为先向下后向上。

（2）根据乙图可知，斜面光滑，没有机械能转化为内能，则弹簧压缩到B点时的弹性势能就等于物块在C点时的重力势能，即W弹=mghc。根据甲图可知，弹簧的弹性势能转化为物块的重力势能和克服摩擦做的功，因此克服摩擦做的功等于C、D两点的重力势能的差，即Wf=mg(hc-hd)。BD之间的距离为s=s1+s2，那么物块在甲中受到的摩擦力：f=Wfs13．（2022·龙泉模拟）在练习中考体育测试项目排球垫球时，小科上抛排球，球离开手后上升的运动轨迹如图所示。相邻的点之间的运动时间相等，D点为上升的最高点。若不计空气阻力对运动的影响，则（1）排球在上升过程中，B点与D点的机械能（选填“相等”或“不相等”）；（2）下落过程中，DC段重力对排球做功的功率（选填“大于”或“小于”或“等于”）CB段。【答案】（1）相等（2）小于【解析】（1）排球在上升过程中，不计空气阻力，那么机械能就没有损失，因此B点和D点的机械能相等。（2）根据图片可知，DC段距离小于CB段，根据W=Gh可知，重力做的功WDC<WCB。排球运动的时间tDC=tCB，根据公式P=Wt可知，重力做功的功率PDC小于P14．（2022·慈溪模拟）如图所示实验中，当水蒸气把软木塞冲出试管时，瓶口会出现白雾。（1）此实验中的能量转化类似于四冲程汽油机的冲程。（2）若软木塞质量为10g，冲出后上升的高度为30cm，则此过程中软木塞克服重力做功J。【答案】（1）做功（2）0.03【解析】（1）水蒸气把软木塞冲出试管时，将水蒸气的内能转化为机械能，与四冲程内燃机的做功冲程类似。（2）软木塞克服重力做功：W=Gh=0.01kg×10N/kg×0.3m=0.03J。15．小金用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲所示。经过A处4秒后在B处遇到小华，小华迅速取下小箱子，1秒后在C处小金调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为0.5平方米，质量为20千克，小箱子质量为5千克。（g=10N/Kg）（1）AB段大箱子对地面的压强为。（2）BC段大箱子受到的摩擦力大小为。（3）CD段小金推力所做的功为。【答案】（1）500Pa（2）80N（3）600J【解析】（1）AB段大箱子对地面的压力：F=G总=（20kg+5kg）×10N/kg=250N；

则大箱子对地面的压强：p=FS=250N0.5m2=500Pa。16．（2022·杭州模拟）如图所示，要将质量一定的木块从桌面的A点移至C点，水平桌面的糙程度一样，木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动，运动得越来越快；当木块到达B点时。撤去拉力F。木块继续移动，运动得越来越慢。最后停在C点。已知AB=2BC=L，在AB段木块受到的摩擦力为f，则木块在B点时获得动能为，不计空气阻力，则拉力F与摩擦力f的大小关系表达式。【答案】FL-fL(或fL/2)；F=3f/2【解析】【分析】根据能量的转化和守恒定律分析解答。【解答】（1）从A到B拉力做的功为W=F×AB=FL；

从A到B克服摩擦做的功：W'=f×AB=fL；

根据能量守恒定律可知，到达B点的动能等于拉力做的功与克服摩擦做功的差，

即木块在B点获得的动能：FL-fL；

（2）撤去外力后，木块在C点静止，

即B点时的动能等于这段距离克服摩擦做的功；

也就是：FL-fL=f×BC；

FL-fL=f×L2；

解得：F=三、实验探究题17．小明在做如图甲所示的“观察小球摆动时动能和势能的转化”的实验。（1）图甲中，小球从A点由静止开始摆动到B点，小球在A点时和B点时所具有的机械能的关系是(忽略空气阻力)。（2）小科发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是他猜想小球来回摆动一次所用的时间t可能与小球质量m、绳子长度L、小球移开的距离s等因素有关。为了验证猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量(如图乙所示)，进行实验并得到了表中的数据。序号瓶子总质量m(g)移开距离s(格)悬线长度L(格)来回时间t(s)1203122.12403122.13603122.14602122.15601122.1660391.9760361.5木板上画出方格的目的是。（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：。【答案】（1）相等（2）方便测量小球移开的距离s（合理即可）（3）小球的摆动周期（时间）与小球的质量、移开距离无关，只与悬线长度有关，长度越长，时间越长【解析】（1）图甲中，小球从A点由静止开始摆动到B点，小球在A点时和B点时所具有的机械能的关系是相等。

（2）木板上画出方格的目的是：方便测量小球移开的距离s。

（3）根据实验1、2、3可知，当其它条件相同时，小球的摆动周期与质量无关；

根据实验3、4、5可知，当其它条件相同时，小球的摆动周期与移开的距离无关；

根据实验5、6、7可知，当其它条件相同时，小球的摆动周期与悬线长度有关，即长度越大，时间越长。18．（2022·龙泉模拟）探究“影响物体重力势能大小的因素”时，实验装置如图，增加可伸缩塑料筒保证小球正面撞击长图钉，同时塑料筒的长度在一定范围内可以任意伸长。实验时小科固定塑料筒长度不变，让质量不同的铁球在塑料筒顶部自由下落。实验数据记录如下表。实验组1234铁球质量/克5101015下落高度/厘米50406050图钉下陷深度/厘米2.03.24.86.0（1）本实验运用了转换法，将重力势能大小转换为；（2）刚开始实验时，小科发现图钉下陷的深度相近，导致无法得出实验结论。小科通过换用质量差更大的不同小球进行实验，观察到明显不同的图钉下陷深度，还可采取的措施有：（写出一条即可）；（3）比较实验组，可验证猜想“物体的重力势能可能与物体的质量大小有关”。【答案】（1）图钉下陷深度（2）增加撞击撞击次数或提升小球的下落高度差（3）1、4【解析】（1）本实验运用了转换法，将重力势能大小转换为图钉下陷深度；

（2）小科通过换用质量差更大的不同小球进行实验，观察到明显不同的图钉下陷深度，还可采取的措施有：增加撞击撞击次数或提升小球的下落高度差。

（3）探究物体的重力势能与质量的关系时，必须控制高度相同而改变质量，故选实验1和4。19．（2022·长兴模拟）第24届冬奥会在北京-张家口举行，某同学发现滑雪者冲上斜坡时的初速度越大，向上滑行的距离也会越大。（1）滑雪者的初始速度越大，冲上斜坡距离越长。这是因为。（2）该同学猜想：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小和斜坡的倾角大小有关。为了探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的倾角的关系，他利用如图所示的实验装置进行探究活动，并记录数据如表所示。次数12345木板倾角θ10°30°53°75°85°向上滑行的最大距离s/m0.500.400.360.390.43①实验时让同一物体在滑轨上同一高度滑下，目的是：②分析表中数据，可以得出的结论是。【答案】（1）速度越大，初始动能越大，转化成的势能也越大，冲上斜坡距离越大（2）控制物体冲上斜坡时的初速度相同；物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。【解析】（1）滑雪者的初始速度越大，冲上斜坡距离越长。这是因为：速度越大，初始动能越大，转化成的势能也越大，冲上斜坡距离越大。

（2）①实验时让同一物体在滑轨上同一高度滑下，目的是：控制物体冲上斜坡时的初速度相同。

②根据表格数据可知，当木板的倾角逐渐增大时，向上滑行的距离从0.5m减小到0.36m，再从0.36m增大到0.43m，则得到结论：物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。20．某兴趣小组为探究物体动能大小的影响因素设计了如下实验。【实验步骤】①如图甲，将质量为20克的钢球用绳系着，从20厘米的高度由静止释放。②钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。③木块静止后，记录相关数据。④换用不同质量的钢球，重复实验，记录数据。【实验数据】实验次数钢球质量m/g钢球下摆高度h/cm120203024020583602082【实验交流】（1）表中空缺栏目应填。（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，请对此发表你的观点并阐述理由。（3）兴趣小组还设计了图乙装置来研究动能大小的影响因素。多次比较图甲和图乙实验的数据发现：当钢球比木块质量大很多时，相同高度静止释放的钢球，图乙实验钢球能将木块推的更远（两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子摩擦)，原因可能是。【答案】（1）木块被撞开的距离（2）不需要，这是个定性实验(需要，多次实验取平均值，减少实验误差)（3）钢球推着木块前进，有更多能量转移给木块【解析】（1）在实验中，需要通过木块被撞开的距离反映钢球动能的大小，则表中空缺栏目应该填写：木块被撞开的距离。

（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，我的观点：

①不需要，这是个定性实验；

②需要，多次实验取平均值，减少实验误差。

（3）当钢球比木块质量大很多时，相同高度静止释放的钢球，图乙实验钢球能将木块推的更远（两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子摩擦)，原因可能是：钢球推着木块前进，有更多能量转移给木块。21．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。（1）该实验中的研究对象是。（2）在图甲、乙中，h2>h1，小球下滑到斜面底端时的速度V2>V1，若S2>S1，则表明物体的动能与速度的关系是。（3）小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间t2，则t1t2（填“<，=，>”）。【答案】（1）钢球（2）质量相等的情况下，物体的速度越大，动能越大（3）>【解析】（1）根据题目描述可知，该实验的研究对象是钢球。

（2）在图甲、乙中，h2>h1，小球下滑到斜面底端时的速度v2>v1，若s2>s1，则表明物体的动能与速度的关系是：质量相等的情况下，物体的速度越大，动能越大.

（3）根据图片可知，在凸型槽上，动能先转化为重力势能，再转化为动能，则速度先减小后增大，那么全程的平均速度小于v。在凹形槽上，重力势能先转化为动能，再转化为重力势能，则速度先增大后减小，那么全程的平均速度大于v。根据公式t=sv可知，运动时间t1>t22．（2022·杭州模拟）一次课外活动中，小金用浮有乒乓球的水杯从一定高度下落到达地面后，发现乒乓球反弹的高度远大于乒乓球起始高度，如图甲。为了探究乒乓球反弹的高度与哪些因素有关，他提出自己的猜想：猜想1：与水杯的起始高度有关；猜想2：与杯中的水量有关；猜想3：与杯子的材料有关。小金用同型号乒乓球和纸杯进行了多次实验，数据如下表格组别杯中水量/ml水杯的起始高度/cm乒乓球的反弹高度/cm15050612507510235010014641001001845140100218（1）本实验中需要的测量工具。（2）比较组别3、4、5，可以得出的结论是。（3）请从做功或能量的角度解释乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高的原因：【答案】（1）量筒(或量杯)、刻度尺（2）在水杯的起始高度一定时，杯中的水量越多，乒乓球反弹的高度越高。（3）乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，溅起的水对乒乓球做了功，乒乓球的机械能增加，所以高度更高。(或“乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，水的弹性势能先转化为水的动能，再转化为乒乓球的动能和势能，所以高度更高”)【解析】（1）根据表格可知，实验中要测量水的体积、水杯的起始高度和乒乓球的反弹高度，那么需要的测量工具为：量筒(或量杯)、刻度尺。

（2）在是按3、4、5中，水杯的起始高度相同，而水量逐渐增大，那么得到结论：在水杯的起始高度一定时，杯中的水量越多，乒乓球反弹的高度越高。

（3）从做功或能量的角度解释乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高的原因：

①乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，溅起的水对乒乓球做了功，乒乓球的机械能增加，所以高度更高。

②乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，水的弹性势能先转化为水的动能，再转化为乒乓球的动能和势能，所以高度更高。四、解答题23．（2022·滨江模拟）北京冬奥会期间所有运动员场馆全部使用绿色电能，这是奥运历史上首次实现全部场馆100%绿色供应。下表是一台某型号在不同风速下获得能量情况。平均风速(m/s)510152025301s内获得的能量(x104)4812162024（1）风力发电机发电时的能量转化是：能转化为电能。；（2）若该地年平均风速为15m/s，则1台这样的风车10min获得的能量是多少？（3）若将这些能量全部输送给一台规格为“380V30kW”的造雪车，可正常工作多长时间？（4）若这些能量中有42%被120kg初温为20℃的水吸收，水温可达到多少℃？【答案】（1）风（2）根据表格可知，当风速为15m/s时，1s内获得的能量为12×104J；

则1台风车10min获得能量：W=12×104J/s×600s=7.2×107J；（3）这台造雪车可以工作的时间：t=W（4）水吸收的热量Q吸=42%W=42%×7.2×107J=3.024×107J；

水升高的温度：△t=Q吸cm=3.024×【解析】（1）风力发电机发电时的能量转化是：风能转化为电能。24．（2022·龙泉模拟）抗击疫情期间，工作人员用无人机向疫区运送防疫物资，既降低被感染的风险，又大大提高效率。下表为某无人机的基本参数。机身尺寸（分米）4×3×2机身质量（千克）30飞机着地总面积（米²）0.002最大载物质量（千克）12最大飞行速度（米／秒）8（1）无人机满载物资，在空中水平匀速飞行500米，它克服重力做功焦；（2）无人机满载物资静止在地面上时，求它对地面产生的压强；（3）在某次物资配送任务中，若无人机以最大速度直线飞行3.2千米，所需的时间是多少？【答案】（1）0（2）解：F=G=mg=(30kg+12kg)×10N/kg=420NP=F/S=420N/0.002m2=2.1×105Pa（3）解：s=3.2km=3200mt=sv【解析】（1）无人机水平飞行500m，但是在竖直方向上运动的距离为0，根据W=Gh可知，它克服重力做功0J。25．（2022·慈溪模拟）斜面是生活中常见的简单机械。请回答下列问题：（1）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600的物体从光滑斜面底都匀速推到项部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m，高h=1.5m，则力F=。（2）请通过分析推理说明当光滑斜面高度不变、倾角增大时，匀速推动同一物体时所用力F的变化情况。【答案】（1）300N（2）解：不计摩擦时FL=Gh，当物体重力G和斜面高度h不变、斜面倾角增大即L减小时，所用力F增大。【解析】（1）当斜面光滑时没有摩擦力，即拉力做的功与克服重力做的功相等，

根据公式W=Fs得到：FL=GH；

F×3m=600N×1.5m；

解得：F=300N。

（2）当光滑斜面高度不变、倾角增大时，匀速推动同一物体时所用力F的变化情况：不计摩擦时FL=Gh，当物体重力G和斜面高度h不变、斜面倾角增大即L减小时，所用力F增大。26．2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了一些月壤。月壤中含有的“氦-3”被科学家称为“完美能源”。（1）使用“氦-3”作为能源，需通过（选填“轻核聚变”或“重核裂变”）释放其内部的核能。（2）如图是“嫦娥五号”着陆器停留在月球表面的情景，已知着陆器总质量为2400千克，“脚掌”与月球的总接触面积约为1米2，则着落器对月面的压强为多大？（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的16（3）在返回过程中，探测器发动机以3000牛的推力将探测器成功送入离月球表面约15千米的预定轨道，用时6分钟。则探测器发动机的功率至少为多大？【答案】（1）轻核聚变（2）解：F=G=mg=2400kg×10×p=（3）解：W=FS=3000N×15km=4.5×P=【解析】（1）使用“氦-3”作为能源，需通过轻核聚变释放其内部的核能。27．俄乌冲突的不断升级，预示着我国国防装备要往多功能化方向发展。如图是我国自主研制的一款新型气垫两栖登陆艇，它的质量约为1.2×106kg，州治底面积约为500m2(海水密度约为1.0×103kg/m3)。计算：（1）登陆艇漂浮在海面上时，排开水的体积是米3（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强为多大？（3）登陆艇用3.0×104N的推进力匀速航行了1.2km，所做的功是多少？【答案】（1）1.2×103（2）解：p=F/S=G/S=mg/S=(1.2´106kg´10N/kg)/500m2=2.4×104Pa（3）解：W=Fs=3.0´104N´1200m=3.6×107J【解析】（1）登陆艇漂浮在海面上时，排开水的体积是：V排=F浮ρ28．疫情期间，全国很多地方实行疫区封闭管理使用无人机进行常态化安全巡查。如图所示是正在巡查的某款无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保脚架平稳着地。启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。该无人机的部分参数如下表：无人机自重(含电池)10kg最大飞行速度v36km/h脚架与水平地面总接触面积S100cm2（1）该无人机关闭停放在水平地面上时对地面的压强是多少？（2）该无人机以最大飞行速度匀速飞行5分钟，飞行的路程有多少米？（3）该无人机从地面飞到离地30米高处，再水平飞行20米，飞行过程中重力做了多少功？【答案】（1）解：F=G=mg=10kg×10N/kg=100Np=F/s=100N/0.01m2=1×104Pa（2）解：S=vt=36km/h×1/12h=3km=3000m（3）解：W=Gh=mgh=10kg×10N/kg×30m3000J【解析】（1）无人机对地面的压力等于自身重力，即F=G=mg，再根据p=F29．（2022·金华模拟）今年的北京冬奥会，运行着超过1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。氢能被视为未来的理想清洁能源，在进行氢能源汽车测试时获得一些数据：新型氢能源汽车总质量为4×103kg，轮胎与地面总接触面积为0.4m2，车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.05倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，2min内行驶了1200m（取g=10N/kg，忽略司机的质量）。求：（1）新型公交车静止时对水平地面的压强是多少？（2）这辆公交车在平直公路上匀速行驶的速度是多少千米/时？（3）2min内牵引力所做功及功率各是多少？【答案】（1）解：G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104NF压=G=4×104Np=FS=4×104（2）解：公交车行驶的速度v=s（3）解：F阻=0.05G=0.05×4×104N=2×103NF牵=F阻=2×103NW=F牵s=2×103N×1200m=2.4×106Jt=2min=120sP=Wt=2.4×106【解析】（1）根据G=mg计算出车的重力，根据F=G计算出车对地面的压力，最后根据p=FS计算出车对地面的压强；

（2）根据公式（3）根据F阻=0.05G计算出公交车受到的阻力，再根据二力平衡F牵=F阻计算出牵引力，根据W=Fs计算出牵引力做的功，最后根据P=W30．如图所示，甲是半径为R=0.5米的光滑的14半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G=100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S1=1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R=0.5m的14半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S（1）乙中重力对物体做的功；（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？（3）乙中物体在粗糙的14【答案】（1）解：乙中重力对物体做的功：W＝GR=100N×0.5m=50J（2）解：甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，所以，GR＝fS1，所以，f=GRS即乙中物体在水平面上的摩擦力f=50N（3）解：由题可知，GR＝W′+fS2，所以，乙中物体在粗糙的14弧槽上