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6.(2025·芜湖)如图所示,两名运动员,甲比乙高,若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则
(
A.甲、乙对杠铃做功相等,乙的功率大
B.乙对杠铃做功较多,功率较小
C.甲对杠铃做功较多,甲、乙功率相等
D.甲对杠铃做功较多,功率较大
(
D
)A.甲、乙对杠铃做功相等,乙的功率大
B.乙对杠铃做功较多,功率较小
C.甲对杠铃做功较多,甲、乙功率相等
D.甲对杠铃做功较多,功率较大
答案
6.D
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握功和功率的计算公式：举起杠铃时，对杠铃的拉力等于杠铃重力，功的公式为$ W = Fs = Gh $（$ G $为杠铃重力，$ h $为举起高度）；功率公式为$ P = \frac{W}{t} $。已知甲比乙高，即甲举起杠铃的高度更大，且杠铃质量相同、举起时间相等，据此比较做功和功率的大小。
【解析】
1. 比较对杠铃做的功：
杠铃重力$ G = mg $，甲、乙举起的杠铃质量相同，故$ G_甲 = G_乙 $。根据功的公式$ W = Gh $，因为甲举起的高度$ h_甲 ＞ h_乙 $，所以$ W_甲 = G h_甲 $，$ W_乙 = G h_乙 $，可得$ W_甲 ＞ W_乙 $，即甲对杠铃做功更多。
2. 比较功率：
根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，甲、乙举起杠铃的时间$ t $相等，且$ W_甲 ＞ W_乙 $，因此$ P_甲 = \frac{W_甲}{t} $，$ P_乙 = \frac{W_乙}{t} $，可得$ P_甲 ＞ P_乙 $，即甲的功率更大。
综上，甲对杠铃做功较多，功率较大，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合举重场景考查功和功率的基础计算，核心是明确举起高度对做功的影响，以及功率与功、时间的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需掌握功和功率的计算公式：举起杠铃时，对杠铃的拉力等于杠铃重力，功的公式为$ W = Fs = Gh $（$ G $为杠铃重力，$ h $为举起高度）；功率公式为$ P = \frac{W}{t} $。已知甲比乙高，即甲举起杠铃的高度更大，且杠铃质量相同、举起时间相等，据此比较做功和功率的大小。
【解析】
1. 比较对杠铃做的功：
杠铃重力$ G = mg $，甲、乙举起的杠铃质量相同，故$ G_甲 = G_乙 $。根据功的公式$ W = Gh $，因为甲举起的高度$ h_甲 ＞ h_乙 $，所以$ W_甲 = G h_甲 $，$ W_乙 = G h_乙 $，可得$ W_甲 ＞ W_乙 $，即甲对杠铃做功更多。
2. 比较功率：
根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，甲、乙举起杠铃的时间$ t $相等，且$ W_甲 ＞ W_乙 $，因此$ P_甲 = \frac{W_甲}{t} $，$ P_乙 = \frac{W_乙}{t} $，可得$ P_甲 ＞ P_乙 $，即甲的功率更大。
综上，甲对杠铃做功较多，功率较大，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合举重场景考查功和功率的基础计算，核心是明确举起高度对做功的影响，以及功率与功、时间的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
7.《清明上河图》生动记录了12世纪北宋都城汴京(今河南开封)的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示的为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断正确的是（
A.动能增大，重力势能增大
B.动能增大，重力势能减小
C.动能减小，重力势能增大
D.动能减小，重力势能减小
C
）A.动能增大，重力势能增大
B.动能增大，重力势能减小
C.动能减小，重力势能增大
D.动能减小，重力势能减小
答案
7.C
解析
【分析】
要判断秋千从最低点到最高点的动能和重力势能变化，需依据动能、重力势能的影响因素：动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。秋千运动时质量不变，只需分析运动过程中速度和高度的变化，即可判断能量的变化情况。
【解析】
动能的大小由质量和速度决定，重力势能的大小由质量和高度决定。秋千从最低点运动到最高点的过程中，质量保持不变；高度逐渐增大，因此重力势能增大；速度逐渐减小，因此动能减小。综上，动能减小，重力势能增大，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的影响因素
【点评】
本题考查动能和重力势能的变化判断，属于初中物理力学的基础知识点，需牢记动能、重力势能的决定因素，结合运动过程分析即可得出结论。
【难度系数】
0.7
要判断秋千从最低点到最高点的动能和重力势能变化，需依据动能、重力势能的影响因素：动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。秋千运动时质量不变，只需分析运动过程中速度和高度的变化，即可判断能量的变化情况。
【解析】
动能的大小由质量和速度决定，重力势能的大小由质量和高度决定。秋千从最低点运动到最高点的过程中，质量保持不变；高度逐渐增大，因此重力势能增大；速度逐渐减小，因此动能减小。综上，动能减小，重力势能增大，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的影响因素
【点评】
本题考查动能和重力势能的变化判断，属于初中物理力学的基础知识点，需牢记动能、重力势能的决定因素，结合运动过程分析即可得出结论。
【难度系数】
0.7
8.(2025·滨州中考)伽利略在进行落体运动实验时,发现在$ h $高度处沿光滑斜面释放一个小球,它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上,无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小,小球就会运动得越来越远。实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能最大的是 (
A.A点
B.B点
C.C点
D.一样大
D
)A.A点
B.B点
C.C点
D.一样大
答案
8.D
解析
【分析】要判断A、B、C三点的机械能大小，需明确斜面光滑时小球的能量变化规律：光滑斜面意味着小球运动过程中不受摩擦力，只有重力做功，机械能不会转化为其他形式的能量，因此机械能守恒，各点机械能与初始位置的机械能总量相等，大小一致。
【解析】题目中的斜面为光滑斜面，小球在运动过程中，仅受重力作用，只有重力对小球做功，满足机械能守恒的条件（只有重力做功时，物体的动能和势能相互转化，机械能总量保持不变）。因此，小球在A、B、C三个位置时，机械能均相等，不存在大小差异。
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【点评】本题结合伽利略的理想斜面实验，考查机械能守恒的基础应用，核心是理解“光滑斜面无能量损耗”这一条件，属于基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】题目中的斜面为光滑斜面，小球在运动过程中，仅受重力作用，只有重力对小球做功，满足机械能守恒的条件（只有重力做功时，物体的动能和势能相互转化，机械能总量保持不变）。因此，小球在A、B、C三个位置时，机械能均相等，不存在大小差异。
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【点评】本题结合伽利略的理想斜面实验，考查机械能守恒的基础应用，核心是理解“光滑斜面无能量损耗”这一条件，属于基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
9.中国天宫空间站沿椭圆形的轨道绕地球运行，它目前的近地点轨道高度是383.7 km，远地点轨道高度是393.7 km，轨道附近空气稀薄，阻力可忽略不计，飞行的平均速度为7.68 km/s。在没有质量变化的情况下，下列说法正确的是 （
A.空间站的机械能在不断减小
B.空间站在近地点的速度大于7.68 km/s
C.从远地点到近地点，空间站的动能转化为重力势能
D.从近地点到远地点，空间站的重力势能在减小
B
）A.空间站的机械能在不断减小
B.空间站在近地点的速度大于7.68 km/s
C.从远地点到近地点，空间站的动能转化为重力势能
D.从近地点到远地点，空间站的重力势能在减小
答案
9.B
解析
【分析】本题考查天体椭圆轨道的机械能与能量转化问题，解题思路：1. 明确轨道阻力可忽略时，只有引力做功，机械能守恒；2. 掌握椭圆轨道的特点：近地点速度最大，远地点速度最小，平均速度介于两者之间；3. 逐一分析各选项，判断对错。
【解析】空间站沿椭圆轨道运行，轨道附近阻力可忽略，只有地球引力做功，因此机械能守恒，故A选项错误；椭圆轨道中，近地点是距离地球最近的位置，此时速度最大，远地点速度最小，题目给出平均速度为7.68 km/s，因此近地点速度大于平均速度，即大于7.68 km/s，故B选项正确；从远地点到近地点，空间站高度降低，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故C选项错误；从近地点到远地点，空间站高度升高，重力势能增大，故D选项错误。
【答案】B
【知识点】天体运动、机械能守恒、动能与重力势能转化
【点评】本题属于天体运动的基础题型，核心考查椭圆轨道的速度规律和机械能守恒条件，只要掌握相关知识点即可正确解答，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】空间站沿椭圆轨道运行，轨道附近阻力可忽略，只有地球引力做功，因此机械能守恒，故A选项错误；椭圆轨道中，近地点是距离地球最近的位置，此时速度最大，远地点速度最小，题目给出平均速度为7.68 km/s，因此近地点速度大于平均速度，即大于7.68 km/s，故B选项正确；从远地点到近地点，空间站高度降低，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故C选项错误；从近地点到远地点，空间站高度升高，重力势能增大，故D选项错误。
【答案】B
【知识点】天体运动、机械能守恒、动能与重力势能转化
【点评】本题属于天体运动的基础题型，核心考查椭圆轨道的速度规律和机械能守恒条件，只要掌握相关知识点即可正确解答，难度适中。
【难度系数】0.5
10.(2025·滁州)如图所示的是某大学研制的消毒机器人,其质重为160 kg(不含消毒药水);有两条履带,每条履带触地面积为0.2 m²。在某次消毒作业中,该机器人携带20 kg消毒药水,在水平地面上匀速直线行驶5 min到达0.45 km处的区域,在匀速行驶过程中水
平方向所受阻力为总重力的$\frac{1}{10}$。($g$取10 N/kg)求:
(1)该机器人对水平地面的压强。
(2)牵引力做的功。
(3)牵引力做功的功率。
平方向所受阻力为总重力的$\frac{1}{10}$。($g$取10 N/kg)求:
(1)该机器人对水平地面的压强。
(2)牵引力做的功。
(3)牵引力做功的功率。
答案
10.(1)4 500 Pa (2)8.1×10⁴ J (3)270 W
解析
【分析】
要解决这三个问题，需明确各物理量的关联：①求压强时，水平地面上压力等于总重力，总质量为机器人与药水质量之和，受力面积是两条履带的总触地面积，利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算；②匀速行驶时，牵引力与阻力平衡（大小相等），阻力为总重力的$\frac{1}{10}$，结合行驶距离用$W=Fs$计算牵引力做功；③功率用$P=\frac{W}{t}$计算，需先将时间单位换算为秒。
【解析】
解：(1) 机器人和消毒药水的总质量：
$m_{总}=m_{机}+m_{药}=160\ \mathrm{kg}+20\ \mathrm{kg}=180\ \mathrm{kg}$
总重力：
$G_{总}=m_{总}g=180\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1800\ \mathrm{N}$
水平地面受到的压力：
$F=G_{总}=1800\ \mathrm{N}$
两条履带的总触地面积：
$S=2×0.2\ \mathrm{m}^2=0.4\ \mathrm{m}^2$
机器人对水平地面的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{1800\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m}^2}=4500\ \mathrm{Pa}$
(2) 机器人匀速行驶，牵引力与阻力平衡，即：
$F_{牵}=f=\frac{1}{10}G_{总}=0.1×1800\ \mathrm{N}=180\ \mathrm{N}$
行驶距离：
$s=0.45\ \mathrm{km}=450\ \mathrm{m}$
牵引力做的功：
$W=F_{牵}s=180\ \mathrm{N}×450\ \mathrm{m}=8.1×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 行驶时间：
$t=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$
牵引力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{8.1×10^4\ \mathrm{J}}{300\ \mathrm{s}}=270\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 4500 Pa (2) 8.1×10⁴ J (3) 270 W
【知识点】
压强计算、功的计算、功率计算
【点评】
本题考查力学基础公式的应用，需注意水平面上压力等于总重力、匀速运动时牵引力等于阻力，以及单位换算（km转m、min转s），属于常规计算题，难度适中。
【难度系数】
0.8
要解决这三个问题，需明确各物理量的关联：①求压强时，水平地面上压力等于总重力，总质量为机器人与药水质量之和，受力面积是两条履带的总触地面积，利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算；②匀速行驶时，牵引力与阻力平衡（大小相等），阻力为总重力的$\frac{1}{10}$，结合行驶距离用$W=Fs$计算牵引力做功；③功率用$P=\frac{W}{t}$计算，需先将时间单位换算为秒。
【解析】
解：(1) 机器人和消毒药水的总质量：
$m_{总}=m_{机}+m_{药}=160\ \mathrm{kg}+20\ \mathrm{kg}=180\ \mathrm{kg}$
总重力：
$G_{总}=m_{总}g=180\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1800\ \mathrm{N}$
水平地面受到的压力：
$F=G_{总}=1800\ \mathrm{N}$
两条履带的总触地面积：
$S=2×0.2\ \mathrm{m}^2=0.4\ \mathrm{m}^2$
机器人对水平地面的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{1800\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m}^2}=4500\ \mathrm{Pa}$
(2) 机器人匀速行驶，牵引力与阻力平衡，即：
$F_{牵}=f=\frac{1}{10}G_{总}=0.1×1800\ \mathrm{N}=180\ \mathrm{N}$
行驶距离：
$s=0.45\ \mathrm{km}=450\ \mathrm{m}$
牵引力做的功：
$W=F_{牵}s=180\ \mathrm{N}×450\ \mathrm{m}=8.1×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 行驶时间：
$t=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$
牵引力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{8.1×10^4\ \mathrm{J}}{300\ \mathrm{s}}=270\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 4500 Pa (2) 8.1×10⁴ J (3) 270 W
【知识点】
压强计算、功的计算、功率计算
【点评】
本题考查力学基础公式的应用，需注意水平面上压力等于总重力、匀速运动时牵引力等于阻力，以及单位换算（km转m、min转s），属于常规计算题，难度适中。
【难度系数】
0.8
