2022年中考物理一模试题分类训练——功与机械能

这是一份2022年中考物理一模试题分类训练——功与机械能，共11页。
A. 她从a点运动到c点的过程中，其惯性不断变小
B. 她从b点运动到c点，其动能减小且机械能也减小
C. 她从a点向b点运动的过程中，其重力势能全部转化为动能
D. 她在d点和e点的动能为零，且在d点和e点她的机械能相等
2.（2022合肥市二十九中一模）如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）．小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是
A. 小球的动能不断增加
B. 弹簧的弹性势能不断减少
C. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
3.（2022合肥市肥西区一模）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是
A. 滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
B. 滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C. 滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D. 滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
4.（2022合肥市瑶海三十八中学一模）2022年2月8日，谷爱凌摘得冬奥会自由式滑雪大跳台金牌比赛场景如图所示。图中的运动员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从低处运动到高处时，动能不断增加
B. 运动员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能
C. 运动员运动到最高点时重力势能最大
D. 运动员运动到最高点时不具有惯性
5.（2022安庆一模）将甲、乙两个完全相同的弹性小球，在同一高度以相同的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A. 抛出时刻，甲球的机械能等于乙球的机械能
B. 乙球到达最高点时处于平衡状态
C. 下落过程中，甲球的重力势能转化为动能，机械能不变
D. 落地后再竖直跳起时，甲弹起的高度等于乙弹起的高度
6.(2022马鞍山七中一模）如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来，直到最后停下。下列说法正确的是（ ）
A. 摆动到最低点时，绳对铁锁的拉力和铁锁的重力是一对平衡力
B. 摆动过程中，绳对铁锁的拉力和铁锁对绳的拉力是一对平衡力
C. 铁锁第一次摆动到最低点时，动能最大
D. 铁锁上升过程中，动能全部转化重力势能
7.（2022滁州定远县一模）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ）
A. 小球运动至最高点时，受平衡力作用
B. 小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C. 运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D. 从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大
8.(2022庐江县一模）2021年4月29日，由长征5号B遥二运载火箭搭载中国空间站天和核心舱在我国文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道，任务取得成功。在火箭和天和核心舱加速上升过程中有关能量转化分析正确的是（ ）
A. 天和核心舱的动能和重力势能都增大
B. 天和核心舱的重力势能都转化为动能
C. 运载火箭和天和核心舱的重力势能不断增大，动能一直不变
D. 燃料燃烧放出的热量全部转化为火箭和天和核心舱的机械能
9.（2022合肥市庐阳中学一模）如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙总重力为G时，物块AB恰好一起做匀速直线运动。此过程中下列说法正确的是（ ）
A. B受到向右的滑动摩擦力，其大小为G
B. A受到的重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
C. 小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能
D. B对A的压力是B的形变产生的
10.（2022合肥市二十九中一模）如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮的速度大小不变，则她从最低点上升到最高点过程中机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）
11.(2022合肥市瑶海区一模）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M，让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断重物的重力势能大小；
（1）由实验步骤___________，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；
（2）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点错误，理由是___________。
12.（2022合肥蜀山区一模）如图是我省江准汽车集团推出的一款新型汽车，总质量为1.8×10kg，在性能测试中，沿平直公路匀速直线行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重的0.02倍，在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。 求：
（1）测试过程中汽车受到的牵引力大小
（2）此过程中汽车牵引力做功的功率
13.（2022合肥包河区一模）如图所示，为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念，合肥市公交集团又增加了一批新能源纯电动公交车投入运营，该公交车既节约能源又减少碳排放。已知一辆新能源纯电动公交车与乘客的总质量为5×103kg，该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重的0.2倍。求：
（1）该公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力大小；
（2）如果该公交车沿平直路面匀速行驶的速度为54km/h，则在2min内该公交车的牵引力做功多少焦耳？
14.（2022安庆一模）安九高铁的建成通车，极大程度的缩短人们出行的时空距离，改善人们出行的乘车环境。如图所示为安九高速铁路线路走向示意图。
（1）宿松东至安庆西全程约90km，G636动车组从宿松东到安庆西耗时大约30min，则动车组的平均速度为多少？
（2）若G636动车组的输出功率为7000kW，当它以252km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，动车组受到的阻力为多少？
15.（2022亳州一模）如图所示的水陆两栖坦克，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。若该坦克的质量为22t，配备的发动机以最大功率为6.3×10W工作，若此时受到的阻力为8.4×10N，则：
（1）在水中匀速航行时，最大速度为多少m/s？
（2）此状态下5min发动机做多少功？
16.（2022合肥市二十九中一模）某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油 3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽车发动机的效率。
17.(2022马鞍山七中一模）2022年北京冬奥会顺利进行，冰壶项目再一次受到了人们的关注，如图所示，当中国运动员推着质量为19kg的冰壶在水平冰面上沿直线匀速滑行9m过程中，冰壶受到的阻力为8N，该过程共用时3s，求：
（1）冰壶的速度；
（2）运动员推力做功的功率。
18.（2022合肥市瑶海三十八中学一模）一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为50cm，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m，恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，己知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg），求：
（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）整个过程中发动机所做的功；
（3）汽车运动的最大速度 。
19.(2022合肥市瑶海区三十八中一模）为了实现节能减排，城市里很多出租车都换成了燃气汽车，最常见的是压缩天然气汽车（将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料）。若某出租车以压缩天然气为燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h，发动机的功率恒为25kW，消耗的天燃气的体积为4m3，已知天然气的热值为3.6×107J/m3求：
（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量是多少？
（2）发动机的牵引力是多大？
（3）发动机的效率是多少？
20.(2022芜湖市一模）雪地摩托车是冬奥会上有用交通工具，如图为一款雪地摩托车，空车质量为90kg，已知燃油的热值q＝4.0×107J/kg，g＝10N/kg。求：
（1）雪地车以36km/h的速度在水平地面匀速直线行驶，输出功率为8kW，则雪地车所受阻力是多少？
（2）若雪地车以8kW的输出功率行驶2h，消耗了7.2kg燃油，则雪地车发动机的效率是多少？
2022年中考物理一模试题分类训练——功与机械能参考答案
1.（2022合肥包河区一模）在2022年北京冬奥会上，中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 她从a点运动到c点的过程中，其惯性不断变小
B. 她从b点运动到c点，其动能减小且机械能也减小
C. 她从a点向b点运动的过程中，其重力势能全部转化为动能
D. 她在d点和e点的动能为零，且在d点和e点她的机械能相等
【答案】B
2.（2022合肥市二十九中一模）如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）．小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是
A. 小球的动能不断增加
B. 弹簧的弹性势能不断减少
C. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【答案】D
3.（2022合肥市肥西区一模）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是
A. 滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
B. 滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C. 滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D. 滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
【答案】D
4.（2022合肥市瑶海三十八中学一模）2022年2月8日，谷爱凌摘得冬奥会自由式滑雪大跳台金牌比赛场景如图所示。图中的运动员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从低处运动到高处时，动能不断增加
B. 运动员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能
C. 运动员运动到最高点时重力势能最大
D. 运动员运动到最高点时不具有惯性
【答案】C
5.（2022安庆一模）将甲、乙两个完全相同的弹性小球，在同一高度以相同的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A. 抛出时刻，甲球的机械能等于乙球的机械能
B. 乙球到达最高点时处于平衡状态
C. 下落过程中，甲球的重力势能转化为动能，机械能不变
D. 落地后再竖直跳起时，甲弹起的高度等于乙弹起的高度
【答案】B
6.(2022马鞍山七中一模）如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来，直到最后停下。下列说法正确的是（ ）
A. 摆动到最低点时，绳对铁锁的拉力和铁锁的重力是一对平衡力
B. 摆动过程中，绳对铁锁的拉力和铁锁对绳的拉力是一对平衡力
C. 铁锁第一次摆动到最低点时，动能最大
D. 铁锁上升过程中，动能全部转化重力势能
【答案】C
7.（2022滁州定远县一模）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ）
A. 小球运动至最高点时，受平衡力作用
B. 小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C. 运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D. 从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大
【答案】C
8.(2022庐江县一模）2021年4月29日，由长征5号B遥二运载火箭搭载中国空间站天和核心舱在我国文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道，任务取得成功。在火箭和天和核心舱加速上升过程中有关能量转化分析正确的是（ ）
A. 天和核心舱的动能和重力势能都增大
B. 天和核心舱的重力势能都转化为动能
C. 运载火箭和天和核心舱的重力势能不断增大，动能一直不变
D. 燃料燃烧放出的热量全部转化为火箭和天和核心舱的机械能
【答案】A
9.（2022合肥市庐阳中学一模）如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙总重力为G时，物块AB恰好一起做匀速直线运动。此过程中下列说法正确的是（ ）
A. B受到向右的滑动摩擦力，其大小为G
B. A受到的重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
C. 小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能
D. B对A的压力是B的形变产生的
【答案】D
10.（2022合肥市二十九中一模）如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮的速度大小不变，则她从最低点上升到最高点过程中机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变大
11.(2022合肥市瑶海区一模）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M，让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断重物的重力势能大小；
（1）由实验步骤___________，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；
（2）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点错误，理由是___________。
【答案】 ①. AC ②. 未控制物体下落的高度相同
12.（2022合肥蜀山区一模）如图是我省江准汽车集团推出的一款新型汽车，总质量为1.8×10kg，在性能测试中，沿平直公路匀速直线行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重的0.02倍，在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。 求：
（1）测试过程中汽车受到的牵引力大小
（2）此过程中汽车牵引力做功的功率
【答案】
（1）由于汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力，即F=f=0.02mg=0.02×1.8×10kg ×10N/kg=360N，
（2）此过程中汽车牵引力做功为：W=Fs=360N×1800m=6.48×10J；
汽车牵引力做功的功率为：P=W/t=（6.48×10J）/180s=3.6×10W。
答：（1）汽车受到的牵引力为1500N；（2）牵引力做功的功率为3.6×10W。
13.（2022合肥包河区一模）如图所示，为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念，合肥市公交集团又增加了一批新能源纯电动公交车投入运营，该公交车既节约能源又减少碳排放。已知一辆新能源纯电动公交车与乘客的总质量为5×103kg，该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重的0.2倍。求：
（1）该公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力大小；
（2）如果该公交车沿平直路面匀速行驶的速度为54km/h，则在2min内该公交车的牵引力做功多少焦耳？
【答案】（1）1×10N；（2）1.8×10J
14.（2022安庆一模）安九高铁的建成通车，极大程度的缩短人们出行的时空距离，改善人们出行的乘车环境。如图所示为安九高速铁路线路走向示意图。
（1）宿松东至安庆西全程约90km，G636动车组从宿松东到安庆西耗时大约30min，则动车组的平均速度为多少？
（2）若G636动车组的输出功率为7000kW，当它以252km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，动车组受到的阻力为多少？
【答案】（1）180km/h；（2）1×105N
15.（2022亳州一模）如图所示的水陆两栖坦克，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。若该坦克的质量为22t，配备的发动机以最大功率为6.3×10W工作，若此时受到的阻力为8.4×10N，则：
（1）在水中匀速航行时，最大速度为多少m/s？
（2）此状态下5min发动机做多少功？
【答案】（1）7.5m/s；（2）1.89×10J
16.（2022合肥市二十九中一模）某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油 3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽车发动机的效率。
【答案】（1）36km（2）2.4×104W（3）31.3％
17.(2022马鞍山七中一模）2022年北京冬奥会顺利进行，冰壶项目再一次受到了人们的关注，如图所示，当中国运动员推着质量为19kg的冰壶在水平冰面上沿直线匀速滑行9m过程中，冰壶受到的阻力为8N，该过程共用时3s，求：
（1）冰壶的速度；
（2）运动员推力做功的功率。
【答案】（1）3m/s ；（2）24W
18.（2022合肥市瑶海三十八中学一模）一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为50cm，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m，恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，己知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg），求：
（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）整个过程中发动机所做的功；
（3）汽车运动的最大速度 。
【答案】（1）1.6×10Pa； （2）3.2×106J； （3）20m/s
19.(2022合肥市瑶海区三十八中一模）为了实现节能减排，城市里很多出租车都换成了燃气汽车，最常见的是压缩天然气汽车（将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料）。若某出租车以压缩天然气为燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h，发动机的功率恒为25kW，消耗的天燃气的体积为4m3，已知天然气的热值为3.6×107J/m3求：
（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量是多少？
（2）发动机的牵引力是多大？
（3）发动机的效率是多少？
【答案】（1）1.44×108J；（2）1.0×103N；（3）31.25%
20.(2022芜湖市一模）雪地摩托车是冬奥会上有用交通工具，如图为一款雪地摩托车，空车质量为90kg，已知燃油的热值q＝4.0×107J/kg，g＝10N/kg。求：
（1）雪地车以36km/h的速度在水平地面匀速直线行驶，输出功率为8kW，则雪地车所受阻力是多少？
（2）若雪地车以8kW的输出功率行驶2h，消耗了7.2kg燃油，则雪地车发动机的效率是多少？
【答案】（1）800N；（2）20%