中考物理一轮复习13《功功率机械能及其转化》课时训练(含答案)

这是一份中考物理一轮复习13《功功率机械能及其转化》课时训练(含答案)，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1.[长沙]下列关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
2.[常德]第二十一届足球世界杯已于2018年6月14日在俄罗斯莫斯科拉开帷幕。在足球赛场上涉及很多物理知识,下列说法中正确的是( )
A.踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了摩擦力的作用
B.足球在空中下落过程中,动能转化为重力势能
C.静止在场地上的足球受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
D.守门员将足球踢出,守门员没有对足球做功
3.[广州]如图K13-1所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300 N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200 N,F2做的功为W2,功率为P2。则( )
图K13-1
A.W1>W2
B.W1C.P1>P2
D.P14.[淄博]如图K13-2所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2在不考虑摩擦的情况下( )
图K13-2
A.F1B.F1>F2,P1>P2
C.F1=F2,P1=P2
D.F15.[德州]两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图K13-3所示。根据图像,下列判断正确的是( )
图K13-3
A.两次物体运动的速度v1B.两次物体所受的拉力F1>F2
C.0~6 s两次拉力对物体所做的功W1>W2
D.0~6 s两次拉力对物体做功的功率P16.每年的春运都会遇到类似的问题,即“春运返程高峰遭遇雨雪天气,高速关闭、高铁限速”,其中“限速”可以( )
A.减小列车的动能
B.减小列车的惯性
C.增大列车与轨道之间的摩擦
D.使列车的运动状态更易于改变
7.[玉林] 2018世界杯在俄罗斯举行。如图K13-4所示是正在加速下降的足球,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )
图K13-4
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,重力势能减小
8.[常州]现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图K13-5所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的( )
图K13-5
A.动能减小、重力势能减小
B.动能减小、重力势能不变
C.动能不变、重力势能减小
D.动能不变、重力势能不变
9.[成都]如图K13-6所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是( )
图K13-6
A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小
B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变
C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大
D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最大
10.如图K13-7甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
图K13-7
A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.当t=3 s时,物体受到摩擦力是7 N
C.4~6 s内,拉力F做的功是20 J
D.2~4 s内,物体的机械能保持不变
二、填空题
11.某次跳伞时,一运动员重为600 N,接近地面时,可认为是竖直向下做匀速直线运动,当运动员离地面12 m时速度为3 m/s,则运动员从此处落到地面所用的时间是 s,这12 m内重力对运动员做的功是 J。
12.[邵阳]如图K13-8所示,物体在5 N的水平拉力F作用下,沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F的功率为 W。
图K13-8
13.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6×103 kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW。(g取10 N/kg)
三、实验探究题
14.[宿迁]如图K13-9所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C。A、C离沙地高度相同,现让三个小球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
图K13-9
(1)根据 可以判断出球 释放前的重力势能最大。
(2)比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是 。
(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 。
15.[包头]在“探究物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离,如图K13-10所示。
图K13-10
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 。
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了 相同,从而探究动能与 的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做 J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用 同学的建议。(g取10 N/kg)
(4)由上述实验数据和现象可得出结论: 。
四、计算题
16.[岳阳] “沙场点兵,扬我军威”。2017年8月1日,习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2400 kg,在600 s内沿水平方向匀速前进了3000 m,牵引力大小为2000 N。求:(g取10 N/kg)
(1)检阅车的重力。
(2)检阅车的速度。
(3)牵引力的功率。
17.美国一家公司研制出了“会飞的汽车”(如图K13-11所示),这款车的车身和一般汽车相似,但车门多了两个可折叠的翅膀。在陆地行驶时,翅膀折叠;在空中飞行时,翅膀张开。从汽车到“飞机”的变形在30 s内完成,驾驶员在车内即可完成操作。该车已获准可在美国的空中飞行和公路行驶,是第一辆允许上路的飞行和地面行驶的混合车。下表是该车的一些信息:
(1)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?(g取10 N/kg)
(2)该汽车以最大飞行速度飞行了800 km,则汽车发动机做功多少?
图K13-11
能力培优
18.[杭州]跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50 kg,每次跳起高度约为6 cm(人整体上升,如图K13-12所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
图K13-12
A.向上起跳过程中小金的动能持续增大
B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C.小金跳一次克服重力做功约3 J
D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50 W
19.[苏州]质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,如图K13-13所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
图K13-13
A.只要A点高于D点,小环就能到达D点
B.若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动
C.小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变
D.小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变
20.如图K13-14甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,图乙是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图,物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变,从提升物体开始经过时间120 s后物体刚好全部出水,已知物体的体积V=2 m3,密度ρ=3×10 3 kg/m3,已知物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的功率P=40 kW,求:(忽略水的阻力和钢绳重量,海水的密度ρ水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的拉力。
(2)物体全部离开水面后上升过程中,钢绳提升物体的功率。
(3)打捞处海水对海底的压强。
图K13-14
21.[福建A卷]学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”实验,7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上,机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同,高度均为h=0.2 m,宽度均为b=0.2 m,不同序号木块的质量如下表,其中m=12 kg,g取10 N/kg。
(1)已知1号木块的长度a=1.2 m,求未叠放时1号木块对地面的压强。
(2)如图K13-15所示,把2号木块吊装到1号木块的上面,求此过程中克服重力所做的功。
(3)机器人完成全部吊装叠放用时6 min,求整个过程克服木块重力做功的功率。
图K13-15
参考答案
1.D
2.A [解析] 踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了地面对足球的摩擦力的作用,A正确。足球在空中下落过程中质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,B错误。静止在场地上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力,C错误。守门员将足球踢出,触球的时间很短,但也移动了距离,所以守门员对足球做了功,D错误。
3.C 4.A
5.C [解析] 由题图可知,相同时间,第一次移动的距离大,则v1>v2,故A错误;拉动同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力不变,物体受平衡力作用,所以F1=F2=f,故B错误;由题图可知,0~6 s第一次物体运动了0.6 m,第二次物体运动了0.3 m,由W=Fs可得,W1>W2,故C正确;由P=得,0~6 s内P1>P2,故D错误。
6.A 7.A
8.A [解析] 沿水平方向匀速飞行的无人机均匀喷洒农药的过程中,速度不变,高度不变,质量减小,所以动能和重力势能都减小,故选A。
9.C [解析] 弹性绳绷直前,高度减小,重力势能减小,速度变大,则动能变大,故A、B错误。下降到最低点时,人的速度减小为0,动能最小;高度最小,重力势能最小;弹性绳的形变最大,则弹性势能最大,故C正确,D错误。
10.C
11.4 7200
12.2
[解析] 由图可知,该滑轮为动滑轮,物体运动的速度为0.2 m/s,则绳子自由端的速度为v=2×0.2 m/s=0.4 m/s;拉力F的功率P=Fv=5 N×0.4 m/s=2 W。
13.9.6×106 16
[解析] 由于汽车做匀速直线运动,该车的牵引力为
F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N,
牵引力做功W=Fs=800 N×12000 m=9.6×106 J;
功率P===16000 W=16 kW。
14.(1)球陷入沙中的深度 A (2)质量 (3)动能
15.(1)让钢球从高处由静止摆下
(2)速度 质量
(3)0.06 甲
(4)速度一定时,质量越大,动能越大
[解析] (3)由题意可知,钢球的重力为G=mg=0.02 kg×10 N/kg=0.2 N,钢球下降的距离为h=30 cm=0.3 m,钢球的重力做的功即钢球获得的动能Ek=Gh=0.2 N×0.3 m=0.06 J,则钢球对木块最多做0.06 J的功;该实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小与质量的关系,动能的大小通过木块移动的距离来反映,因此钢球的高度和木块的大小均不能改变,应改变木板的长度,即采用甲同学的建议。
16.解:(1)检阅车的重力
G=mg=2400 kg×10 N/kg=2.4×104 N。
(2)检阅车的速度v===5 m/s。
(3)牵引力的功率
P===Fv=2000 N×5 m/s=1×104 W。
17.解:(1)该汽车停在水平地面上时,对地面的压力
F=G=mg=600 kg×10 N/kg=6×103 N,
对地面的压强
p===5×104 Pa。
(2)该汽车以最大飞行速度飞行了800 km的时间
t===4 h=14400 s;
由P=可得,汽车发动机做功
W=Pt=75×103 W×14400 s=1.08×109 J。
18.D
19.D [解析] 小环从A到B沿光滑曲轩下滑,如果C点高于A点,小环就无法到达D点,故A错误。若小环能到达D点,离开D点后,小环只受重力作用,但由于惯性,要保持原来的运动状态,将会沿CD方向运动一段距离后落地,故B错误。小环从A点到B点,高度减小,重力势能减小;从B点到C点,高度增大,重力势能增加;从C点到D点,高度减小,重力势能减小,由于曲杆光滑无摩擦,且不计空气阻力,机械能不变,故C错误;小环从A点到B点,重力势能转化为动能,动能一直增加,机械能不变,故D正确。
20.解:(1)物体质量m=ρV=3×103 kg/m3×2 m3=6000 kg,
物体重力G=mg=6000 kg×10 N/kg=6×104 N,
物体浸没水中所受浮力F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N,
提升物体匀速上升时,物体受向上的拉力和浮力,受向下的重力,所以F+F浮=G,
则拉力F=G-F浮=6×104 N-2×104 N=4×104 N。
(2)物体浸没在水中上升时的速度v===1 m/s,
离开水面后,速度不变,但是离开水面后,浮力等于0,根据二力平衡可知,此时拉力F'=G=6×104 N,此时的功率P'=F'v=6×104 N×1 m/s=6×104 W。
(3)从打捞处到离开水面历时120 s,上升的高度就是打捞处的深度h=vt=1 m/s×120 s=120 m。
打捞处海水对海底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×120 m=1.2×106 Pa。
21.解:(1)1号木块对地面的压力等于其重力,即
F=G1=m1g=2mg=2×12 kg×10 N/kg=240 N,
1号木块与地面的接触面积S1=ab=1.2 m×0.2 m=0.24 m2,
则1号木块未叠放时对地面的压强p===1000 Pa。
(2)2号木块的重力G2=m2g=mg=12 kg×10 N/kg=120 N,
克服重力所做的功W2=G2h=120 N×0.2 m=24 J。
(3)吊装k(k≠1)号木块克服重力做功Wk=Gk(k-1)h=mg(k-1)h=mgh=12 kg×10 N/kg×0.2 m=24 J,
由以上可知,吊装每一块木块克服重力做功相等。
则装完所有的木块克服重力做功为
W=6Wk=6×24 J=144 J,
则整个过程克服木块重力做功的功率
P===0.4 W。
实验
次数
钢球质
量m/g
钢球下摆
高度h/cm
木块滑行
距离s/cm
1
20
30
35
2
40
30
65
3
60
30
汽车质量
600 kg
发动机功率
75 kW
空中最大
飞行速度
200 km/h
最大飞行
距离
800 km
地面最大
行驶速度
150 km/h
轮胎与地面
接触面积
4×0.03 m2
序号
1
2
3
4
5
6
7
质量
2m
m