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专题 10 功和机械能【三大题型】
1.(2025•北京中考)【学科综合】如图所示是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。某同学用水
平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是( )
A.冰壶从B到C的过程,该同学对冰壶做了功
B.冰壶能够从B运动到C,是由于它受到了惯性作用
C.冰壶从B到C的过程先加速后减速,机械能没有转化为内能
D.冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
解:
A、冰壶从B到C的过程中,该同学没有对冰壶施加力,根据做功的两个必要因素,所以该同学对冰壶
没有做功,故A错误;
B、冰壶能够从B运动到C,是由于冰壶具有惯性,惯性是物体的一种属性,不是力,不能说“受到惯
性作用”,故B错误;
C、冰壶从B到C的过程中,由于受到摩擦力的作用,速度逐渐减小,动能转化为内能,机械能减小,
故C错误;
D、冰壶在AB段和BC段,压力大小(等于冰壶重力 )和接触面的粗糙程度相同,根据摩擦力大小的
影响因素,可知冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力,故D正确。
答案:D。
2.(2024•北京中考)某同学玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运
动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,是因为他们受到惯性的作用C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,其运动状态发生改变
解:
A、人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车有力的作用,滑板车在力的方向上通过一段
距离,人对滑板车做功,故A错误;
B、人停止蹬地后,人和滑板车由于惯性还能继续向前运动,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故 B
错误;
C、人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,还受到重力和阻力作用,故C错误;
D、人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,运动速度发生改变,其运动状态发生改变,
故D正确。
答案:D。
3.(2023•北京中考)如图所示,小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正
确的是( )
A.小京对车的水平推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若小京撤去对车的水平推力,车的运动状态将会发生改变
D.若小京撤去对车的水平推力,小京仍对车做功
解:
A、因为购物车在竖直方向上受到重力和支持力作用,在水平方向上受到推力和阻力作用,由于购物车
处于匀速直线运动状态,因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,水平方向上的推力和阻力也是
一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、车受到的支持力与车对地面的压力没有作用在同一个物体上,不是平衡力,故B错误;
C、若小京撤去对车的水平推力,车在水平方向上只受到阻力作用,受力不平衡,则车的运动状态将会
发生改变,故C正确;
D、若小京撤去对车的水平推力,车由于惯性而继续运动,但在此运动方向上没有受到力的作用,则小
京对车不做功,故D错误。
答案:C。
4.(2022•北京中考)如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的
是( )
A.返回舱的动能不变
B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变
D.返回舱所受重力不做功
解:
A、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,速度不变,所以动能大小不变,故A正确;
B、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,高度减小,则重力势能减小,故B错误;
C、因为返回舱的动能不变、重力势能减小,且机械能等于动能与势能的总和,所以返回舱的机械能减
小,故C错误;
D、返回舱竖直向下匀速运动,在重力的方向上通过了距离,其所受的重力做功,故D错误。
答案:A。
(多选)5.(2021•北京中考)如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌
面上。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,木块持续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在AB段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
解:
A、木块在AB段和BC段对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以所受的摩擦力不变,即木
块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力,故A正确;
B、木块在BC段运动得越来越慢,是由于摩擦力改变了木块的运动状态,摩擦力的大小不变,故B错误;
C、木块在BC段运动得越来越慢,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,使得机械能逐渐减小,故
C正确;
D、木块在AB段运动得越来越快是因为受到了拉力的作用;此过程中,木块与桌面之间存在摩擦,有
一部分机械能转化为内能,故D错误。
答案:AC。
考点01 功和功率
6.(2025•通州区模拟)在下图所示体育运动中,有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A.甲图中,滑雪运动员下落过程中,重力对运动员做了功
B.乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中运动员的推力对冰壶做了功
C.丙图中,跳水运动员在下落的过程中,没有力对运动员做功
D.丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃做了功
解:
A、滑雪运动员下落过程中,运动员受到重力作用,并且在重力方向上通过了距离,所以重力对运动员
做了功,故A正确;
B、离手后的冰壶向前滑行,此过程中运动员对冰壶没有推力,推力没有对冰壶做了功,故B错误;
C、丙图中,跳水运动员在下落的过程中,重力对运动员做功,故C错误;
D、丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,杠铃没有在力的方向上通过一定的距离,举力没有对
杠铃做了功,故D错误。
答案:A。
7.(2025•东城区二模)如图所示为一种智能装卸叉车,它能够代替人工进行货物的运输与装卸。第一次
工作时,叉车托着质量为100kg的货物一起沿水平方向匀速运动,在5s内行驶10m;第二次工作时,
叉车在10s内把该货物沿竖直方向匀速提升1m。g取10N/kg。忽略空气阻力的影响。下列说法正确的
是( )A.第一次工作时,货物的动能增大
B.第一次工作时,货物所受重力做的功为1×104J
C.第二次工作时,货物的机械能不变
D.第二次工作时,叉车对货物做功的功率为100W
解:
A、第一次工作时,叉车和货物一起做匀速运动,货物的质量不变,速度不变,货物的动能不变,故A
错误;
B、第一次工作时,叉车和货物一起在水平方向做匀速运动,货物在竖直方向上移动的距离为 0,重力
做的功为0,故B错误;
C、第二次工作时,叉车在10s内把该货物沿竖直方向匀速提升1m,货物的质量不变,速度不变,货物
的动能不变,货物的高度增加,重力势能增大,因此货物的机械能增大,故C错误;
D、第二次工作时,叉车对货物做功的功率 ,故D正
确。
答案:D。
8.(2025•西城区二模)下列关于做功的叙述正确的是( )
A.冰壶脱手后继续在冰面上滑动时,人对冰壶不做功
B.足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做功
C.马拉着车在平路上行驶,马对车不做功
D.人推汽车但没有推动,人对汽车做功
解:
A、冰壶脱手后继续在冰面上滑行,是靠惯性,冰壶不受人的作用力,人对冰壶不做功,故A正确;
B、足球在水平地面上滚动,重力的方向是竖直向下的,球没有在重力的方向上通过距离,重力对足球
不做功,故B错误;
C、马拉着车在平路上行驶,车在拉力的方向上通过距离,马对车做功,故C错误;
D、人推汽车但没有推动,车没有在推力的作用下通过距离,人没有对车做功,故D错误。
答案:A。
9.(2025•海淀区二模)图1中物体M静置在水平桌面上,力传感器(相当于测力计)通过细线与 M相连。从t=0时起,缓慢增大细线对M的拉力F,6s后某时刻M开始相对桌面运动,此后调整F的大小
使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0∼9s内F随时间t变化的图像。实验中,细线始终保持水
平。下列说法正确的是( )
A.在2∼5s内,M所受摩擦力为0
B.在0∼3s内,F对M所做的功为6J
C.若9s后F增大为6N,则M所受摩擦力也增大为6N
D.若9s时撤去F,则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N
解:
A、由题意知,在2∼5s内,M处于静止状态,所受的摩擦力与拉力F是一对平衡力,大小相等,由图2
知,拉力F不为0,所以M所受摩擦力不为0,故A错误;
B、在0∼3s内,M处于静止状态,在拉力 F的方向上没有移动距离,所以 F对M不做功,即做功为
0J,故B错误;
CD、由图2知,M沿桌面做匀速直线运动时,拉力F为4N,此时M所受的滑动摩擦力与拉力F是一对
平衡力,大小相等,所以M所受滑动摩擦力为4N;因为滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度
有关,若9s后F增大为6N,因为压力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故摩擦力仍为4N;同
理,若9s时撤去F,则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N,故C错误,D正确。
答案:D。
10.(2025•海淀区校级模拟)下列说法中正确的是( )
A.跳伞运动员匀速下落的过程中,重力做功的快慢不变
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.只要物体的位置发生变化,物体受到的合力就一定不为零
D.用锤子将铁钉钉入木板,锤子对铁钉的力与铁钉对锤子的力大小不一定相等
解:
A、跳伞运动员匀速下落的过程中,重力一定,速度不变,根据 可知,重力做功的
功率不变,即重力做功的快慢不变,故A正确。
B、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向不断变化,所以运动状态改变,故B错误。
C、如果物体做匀速直线运动,物体的位置发生变化,受到的合力为零,故C错误。D、用锤子将铁钉钉入木板,锤子对铁钉的作用力与铁钉对锤子的作用力是一对相互作用力,大小相
等,故D错误。
答案:A。
(多选)11.(2025•东城区校级模拟)图中的物体A重5N,物体B重1N。用轻绳将两物体通过定滑轮
连接,放手后,物体A恰能以速度v 沿着水平桌面向右做匀速直线运动,在物体A运动了一段距离s
1
的过程中,所用时间为t ,轻绳的拉力F 做的功为W ,功率为P ;若对物体A施以水平向左的拉力
1 1 1 1
F ,使其恰能以速度v 沿着水平桌面向左做匀速直线运动,在物体A运动了一段距离s的过程中,所用
2 2
时间为 t ,F 做的功为 W ,功率为 P 。不计定滑轮处摩擦,已知 P =P ,则下列判断正确的是
2 2 2 2 1 2
( )
A.v :v =1:2 B.t :t =1:2 C.F :F =1:2 D.W :W =1:2
1 2 1 2 1 2 1 2
解:物体A重5N,物体B重1N时,物体A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到拉力和摩擦力的
作用,这两个力是平衡力,大小相等,即f=F =G =1N,摩擦力的方向水平向左;
1 B
此时F 做的功:W =F s=1N×s,
1 1 1
功率: ;
物体A匀速直线向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力
作用,这三个力平衡。因为物体 A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为
1N,所以F =f′+F =1N+1N=2N,则F :F =1N:2N=1:2;故C正确;
2 1 1 2
F 做的功W =F s=2N×s,则W :W =F :F =1:2,故D正确;
2 2 2 1 2 1 2
F 做功的功率: ;
2
已知P =P ,即 ,则t :t =1:2,故B正确;
1 2 1 2
根据 可得:v :v =t :t =2:1。故A错误。
1 2 2 1
答案:BCD。
12.(2025•昌平区二模)如图所示为一龙舟参加比赛时的情境。该龙舟参加500m直线赛项目,所使用龙
舟的质量为300kg,运动员总质量为720kg,比赛用时2min30s。假设比赛中,龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10N/kg。
求:
(1)龙舟所受的重力;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
解:(1)龙舟的重力G舟 =m舟g=300kg×10N/kg=3000N;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟所受浮力F浮 =G总 =m总g=(300kg+720kg)×10N/kg=10200N,
根据阿基米德原理可知运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积
=1.02m3;
(3)比赛过程中龙舟处于平衡状态,所受动力F=f=0.1G总 =0.1×10200N=1020N,
动力做的功W=Fs=1020N×500m=5.1×105J,
所用时间t=2min30s=150s,
动力做功的功率 =3400W。
答:(1)龙舟所受的重力是3000N;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积是1.02m3;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率是3400W。
13.(2025•石景山区二模)中国人民解放军海军福建舰,是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母
舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置。该舰满载排水量达到了8.25×104t,吃水深度
达到13m,正常航行速度为54km/h。则:(已知
海水
≈1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)航母航行至某海域时,底部受到海水压强为ρ1.2×105Pa,求此时航母底部所处的深度。
(2)求航母满载时受到的浮力。
(3)航母以正常航速匀速前进,其所受阻力是1.4×108N,求航母发动机的功率。解:(1)根据p= gh可得航母底部所处的深度 ;
(2)航母满载时受ρ到的浮力F浮 =G排 =m排g=8.25×104×103kg×10N/kg=8.25×108N;
(3)航母匀速航行时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,
即:F=f=1.4×108N,
航母的速度为:v=54km/h=15m/s,
航母发动机的功率: =Fv=1.4×108N×15m/s=2.1×109W。
答:(1)航母航行至某海域时,底部受到的海水压强为1.2×105Pa,此时航母底部所处的深度为12m;
(2)航母满载时受到的浮力为8.25×108N;
(3)航母以正常航速匀速前进,其所受阻力是 1.4×108N,航母发动机的功率为2.1×109W。
考点02 动能和势能
14.(2025•海淀区校级模拟)在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来
越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D.排球上升到最高点时,速度为零,合力为零
解:
AC、排球在脱离胳膊后的上升过程中,球的质量不变,高度变大,重力势能逐渐变大;质量不变,速
度变小,动能变小,故A正确、C错误;
B、排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到重力和空气的阻力,二者的方向都是向下的,故B错误;
D、排球上升到最高点时,速度为零,此时排球只受到重力作用,合力不为零,故D错误。
答案:A。
15.(2025•海淀区二模)如图所示,完全相同的羽毛球甲和乙,分别从竖直放置的 M管和N管中的A高
度处同时静止释放,沿竖直方向经B高度处落至管底。M内的空气已全部抽出,甲下落过程中不受阻
力;N内的空气未抽出,乙下落过程中所受空气阻力不可忽略。下列说法正确的是( )A.甲通过B处时的动能等于乙通过B处时的动能
B.甲在B处的重力势能等于乙在B处的重力势能
C.从A运动到B的过程中,甲和乙所受合力大小始终相等
D.从A运动到B的过程中,重力对甲做的功大于重力对乙做的功
解:A、甲中没有空气阻力,到达B点的速度更大,所以甲中羽毛球到达B点的速度更大,动能更大,
故A错误;
B、甲和乙在B点的高度相同质量相同,所以重力势能相同,故B正确;
C、甲只受到竖直向下的重力,乙受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,甲受到的合力比乙受到
的合力更大,故C错误;
D、甲、乙从A到B受到的重力相等,移动的距离相等,所以重力做功相等,故D错误。
答案:B。
16.(2025•西城区校级三模)如图甲是运动员在自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60米高的跳台
上的A点自由滑下,从B点冲出,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中上升到最高点时,处于平衡状态
B.运动员从高处加速滑下是由于受到惯性的作用
C.运动员从高处下滑的过程中,重力对运动员做功,运动员动能增加
D.运动员在空中运动的过程中,能达到和A点等高的C处
解:A、运动员在空中上升到最高点时,只受重力作用,受力不平衡,处于非平衡状态,故A错误;
B、运动员从高处加速滑下是由于受到重力的作用,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、运动员从高处下滑的过程中,在重力的方向上通过了距离,重力对运动员做功;此过程中运动员质
量不变,速度变大,所以运动员动能增加,故C正确;D、因为存在阻力,运动员在空中运动的过程中,需要克服阻力做功,一部分机械能转化为内能,机械
能减小,所以不能达到和A点等高的C处,故D错误。
答案:C。
(多选)17.(2025•朝阳区二模)交通运输部公路研究院汽运中心开展了货运车辆总质量对行车安全性
的影响研究,确定了货车的速度为 30km/h时实施紧急制动,并以其制动距离的长短作为测试评价指
标。测试车辆为一辆半挂货车,在总质量为49t时其制动距离为10.5m,总质量增加至55t时制动距离延
长至11.1m,总质量继续增加至60t时制动距离延长至11.7m,其他货车试验结果规律类似。上述测试的
路面条件相同,下列说法正确的是( )
A.货车制动距离不同是因为实施紧急制动时的速度不同
B.货车制动距离越大,说明其在制动时的动能越大
C.货车制动距离越大,说明其在制动时能够对外做的功越多
D.根据以上测试,可推断货车超重时更易引发追尾事故
解:A、确定了货车的速度为30km/h时实施紧急制动,初速度相同,货车制动距离不同是因为实施紧
急制动时的质量不同,故A错误;BC.货车制动过程通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能,因而
距离越大,做功越大,说明其在制动时的动能越大,故BC正确;
D、根据以上测试,相同速度,质量越大,制动距离越长,越容易发生追尾事故,故D正确。
答案:BCD。
考点03 机械能及其转化
18.(2025•东城区校级模拟)“鲲龙”AG600M是中国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖
飞机,如图所示,该飞机在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。此
过程中飞机总质量保持不变,下列说法正确的是( )
A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能
B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其机械能不变
C.飞机减速下降的过程中,其所受重力不做功
D.飞机减速下降过程中机械能守恒
解:
A、飞机腾空而起的过程中,质量不变,速度和高度都增大,动能和重力势能都增加,所以重力势能没
有转化为动能,故A错误;B、飞机沿水平方向匀速飞行时,总质量保持不变,速度和高度都不变,动能和重力势能都不变,所以
机械能不变,故B正确;
C、飞机减速下降的过程中,在重力的方向上通过距离,其所受重力做功,故C错误;
D、飞机在减速下落时,动能减少,重力势能减少,因此机械能减少,故D错误。
答案:B。
19.(2025•西城区模拟)在跳台滑雪运动的示意图中,虚线表示运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡
的运动轨迹。在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.以跳台为参照物,运动员是静止的
B.从A位置到B位置,运动员的机械能不变
C.在最高点C位置时,运动员受到的合力为0
D.从C位置到D位置,运动员的动能增大
解:
A、以跳台为参照物,运动员相对于跳台位置是改变的,因而是运动的,故A错误;
B、从A位置到B位置,重力势能转化为动能,但由于有摩擦力,转化为内能,故运动员的机械能减
小,故B错误;
C、在最高点C位置时,运动员只受到重力作用,受力不平衡,受到的合力不为0,故C错误;
D、从C位置到D位置,运动员下落,重力势能转化为动能,速度变大,运动员的动能增大,故D正
确。
答案:D。
20.(2025•海淀区校级模拟)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在
B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A.在D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
B.B点到D点的过程中,过山车的机械能是守恒的
C.D点到E点的过程中,过山车速度越来越快,过山车机械能没有转化为内能D.过山车的机械能在B点最大
解:
A、由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定速度,所以若此时一切外力消失,过山车将做
匀速直线运动,故A错误;
BD、整个过程中,小车克服阻力做功,机械能逐渐变小,过山车的机械能在B点最大,故B错误,D
正确;
C、D点到E点的过程中,过山车速度越来越快,过山车重力势能转化为动能,克服阻力做功,一部分
机械能转化为内能,故C错误。
答案:D。
21.(2025•东城区校级模拟)将皮球从离地某一高度O点水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨
迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.皮球在 D 点时的机械能小于在C点时的机械能
B.皮球经过同一高度的 A、B 两点时动能相等
C.皮球第一次反弹后达到最高点P点时动能为零
D.若将皮球涂黑,则会在地面 M、N 两点留下两个大小相等的黑色圆斑
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,说明机械能逐渐变小,小球先
运动到C点后运动到D点,故在D点的机械能小于在C点的机械能,故A正确。
B、由图可知,每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明机械能逐渐变小,在 A点的
机械能大于B点的机械能,机械能是物体动能与势能的总和,在AB两点高度相同则重力势能相同,所
以在A点的动能大于大于B点的动能,故B错误。
C、从轨迹来看,小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度,小球在最高点时,竖直方向速度为
零,但是仍然能向右运动,说明小球还具有水平方向速度,所以皮球第一次反弹后到达最高点 P时,动
能不为零,故C错误。
D、弹性势能的大小与弹性形变程度有关,黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度,圆斑越大,形变
越大,弹性势能越大,因小球在M点的机械能大于在N点的机械能,所以在M、N两点动能和重力势
能最小且相等时,小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能,所以在M点的圆斑要大于在N点的圆斑,故D错误。
答案:A。
22.(2025•平谷区模拟)如图所示,小球从左侧斜面的P点由静止释放,经最低点O点,到右侧斜面上
能到达的最高位置是 Q点,M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点,下列说法正确的是
( )
A.小球从P点向O点运动的过程中,所受重力做功
B.小球从P点到O点的过程中,重力势能变小,动能不变
C.小球从P点向Q点运动的过程中,机械能守恒
D.小球通过M、N两点时的动能大小相等
解:
A、小球从P点向Q点运动的过程中,所受重力竖直向下,下降时重力做功,故A正确;
B、小球从P点到O点的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度增大,动能变大,故B错
误;
C、小球通过M、N两点时,由于克服摩擦力做功,机械能变小,机械能不守恒,故C错误;
D、小球通过M、N两点时,由于克服摩擦力做功,机械能变小,高度相等,重力势能相等,机械能等
于动能加重力势能,所以,动能变小,故D错误。
答案:A。
23.(2025•门头沟区模拟)游乐场上的翻滚过山车是一种惊险有趣的游戏,如图为过山车轨道的简化示
意图。过山车从高处的A点沿倾斜轨道加速滑下至B点,然后沿圆环轨道减速上升至圆环顶部C点,
再沿圆环轨道加速运动至D点,最后沿水平轨道减速运动直到停止。则下列说法中正确的是( )
A.从A点到B点的过程中,过山车的重力势能增大,动能增大
B.从B点到C点的过程中,过山车的重力势能增大,动能减小
C.从C点到D点的过程中,过山车的动能转化为重力势能
D.从D点开始做减速运动,是因为过山车具有惯性
解:A、从A点到B点的过程中,质量不变,高度减小,速度变大,过山车的重力势能减小,动能增大,故
A错误;
B、从B点到C点的过程中,质量不变,高度增大,过山车的重力势能增大,速度减小,动能减小,故
B正确;
C、从C点到D点的过程中,过山车高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,动能变大,故 C
错误;
D、从D点开始做减速运动,是因为受到摩擦阻力改变其运动状态,故D错误。
答案:B。
24.(2025•昌平区二模)一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所
示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,下列说法正确的是( )
A.小球在下落过程中,重力势能增大
B.小球在下落过程中,机械能增大
C.小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
解:
A、根据重力势能影响因素,小球下落过程中,质量 m不变,高度h减小,所以重力势能减小,故A错
误。
B、小球在下落过程中,由于空气阻力的存在,会有一部分机械能转化为内能,机械能会减小。若不考
虑空气阻力,小球的机械能守恒,也不会增大,故B错误。
C、根据重力做功公式W=Gh=mgh,小球重力G不变,AB和BC的距离相等,即下落高度h相同,
所以重力在AB段做的功等于在BC段做的功,故C错误。
D、小球下落速度越来越大,AB和BC的距离相等,根据 可知,小球通过BC段所用时间较短。
又因为重力在两段做功相同,根据功率公式 ,在W相同的情况下,BC段时间t短,所以BC段
重力做功的功率大,即小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率,故D正确。
答案:D。25.(2025•朝阳区校级模拟)弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所
示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖
直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一
点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A.第二次释放小球时弹簧的弹性势能较大
B.小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D.小球上升过程,经过c点时的机械能相等
解:
A、按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,直到运动到最高点的过程中,空气阻力忽
略不计,弹簧的弹性势能转化成小球的动能,再转化成小球的重力势能,第一次小球到达的最高点为
a,第二次小球到达的最高点为b,由图可知,a高于b,则第一次小球到达最高点时的重力势能较大,
由机械能守恒可知,第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,故A错误;
B、小球由c到b过程,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力
势能,故B错误;
C、小球上升过程,经过c点时,高度相等,质量相等,小球的重力势能相等,故C正确;
D、第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,由机械能守恒可知,第一次释放小球后,上升经过 c点时的
机械能较大,故D错误。
答案:C。
(多选)26.(2025•东城区模拟)某同学练习排球垫球,某次排球在空中运动时先后经过甲、乙、丙三
个位置,乙为排球运动过程中的最高点,如图所示。在排球运动过程中,下列说法正确的是( )
A.排球在乙位置的动能为零B.排球在甲位置的动能大于其在丙位置的动能
C.排球在甲位置的重力势能小于其在乙位置的重力势能
D.排球在甲位置的机械能小于其在丙位置的机械能
解:
A、排球在C点时,速度不为零,仍然具有动能,故A错误;
BC、排球在上升过程中,动能在减小,重力势能在增大,即在甲位置的动能大于丙位置的动能,甲位
置的重力势能小于乙位置的重力势能,故BC正确;
D、排球在上升过程中,由于空气的阻力,一部分机械能转化为内能,机械能会减小,即甲位置的机械
能大于丙位置的机械能,故D错误。
答案:BC。