06做功与机械能力-山东省济南市五年（2018-2021）中考物理真题分类汇编

06 做功与机械能力-山东省济南市五年（2018-2021）中考物理真题分类汇编

一、多选题

1．（2020·山东济南·中考真题）2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了北斗系统最后一颗全球组网卫星。此次火箭发射过程大致分为持续加速冲出大气层、三级火箭一次关机滑行、三级二次点火加速、三级二次关机进入末速修正段、卫星调姿、星箭分离，整个过程中通过观测站的雷达跟踪实时位置。在搭载导航卫星的长征三号乙运载火箭发射过程中（　　）

A．飞出地球大气层之后不再受到力的作用

B．燃科的内能转化为火箭和卫星的机械能

C．跟踪雷达靠电磁波及时获取其实时位置

D．关闭发动机滑行时动能和势能相互转化

2．（2019·山东济南·中考真题）关于各图所示物理实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（　　）

A．图甲：太阳光通过棱镜，被分解成各种颜色的光；说明白光由各种色光混合而成

B．图乙：小球来回摆动，越靠近低处速度越大；说明重力势能和动能可以相互转化

C．图丙：迅速下压活塞，硝化棉立即燃烧起来；说明摩擦生热使筒内空气内能增加

D．图丁：闭合开关，线圈附近的小磁针会发生偏转；说明通电线圈周围存在着磁场

3．（2019·山东济南·中考真题）如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），将木块推出一段距离。下列说法正确的是（　　）

A．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒

B．小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的

C．小车释放的高度越高，小车推动木块移动的距离越长

D．若木板的表面光滑且足够长，该实验装置仍能探究出小车的动能与哪些因素有关

4．（2018·山东济南·中考真题）如图所示，小车从斜面某一高度由静止释放，自由下滑，然后在水平面上运动（忽略空气阻力）下列说法正确的是

A．小车从斜面上由静止释放后，小车的动能先变大后变小

B．小车从斜面下滑到水平面后还能继续运动，是因为小车具有惯性

C．小车在水平面上运动时，小车对水平面的压力和水平面对小车的支持力是一对平衡力

D．若水平面光滑且足够长，则小车在水平面上运动时的机械能将保持不变

二、单选题

5．（2021·山东济南·中考真题）周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩。如图所示，小丽和妈妈乘坐索道匀速上山时，她们的（       ）

A．动能不变，势能减小 B．动能不变，势能增大

C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大

6．（2021·山东济南·中考真题）周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩，如图所示，小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时，她们的（　　）

A．势能减小 B．势能增大 C．动能减小 D．动能增大

7．（2020·山东济南·中考真题）如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的

A．动能增大 B．动能减小

C．重力势能增大 D．重力势能减小

8．（2018·山东济南·中考真题）如图所示，小强乘坐自动扶梯匀速上升的过程中，他的

A．动能不变，重力势能增大，机械能增大

B．动能减小，重力势能增大，机械能不变

C．动能增大，重力势能减小，机械能不变

D．动能不变，重力势能减小，机械能减小

9．（2018·山东济南·中考真题）如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中

A．绳子自由端移动的距离为1m

B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N

C．拉力F的功率为3W

D．拉力F所做的有用功为72J

三、填空题

10．（2020·山东济南·中考真题）(1)在石油、风能、水能、电能、太阳能、地热能等各种能源中，属于不可再生能源的是______________ 。电动机工作时电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法再自动转化为电能，是因为能量转化具有_________性。

(2)如图所示的“苍峡雷鸣”，是莱芜八大景之一。每逢雨季，大雨倾盆，瀑流直泻。那飞泻的瀑布声，若龙声虎啸，似惊雷远震，可闻数里。这里的“若龙声虎啸”形容瀑布飞泻发出声音的________（选填 “音调"“响度"或“音色" ）；“似惊雷远震，可闻数里”形容瀑布飞泻发出声音的___________（选填“音调”“响度"或“音色" ）。

(3)从发电站到用电地区，通常都有一-段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律，就要尽可能地减小输电线中的_______，因此在目 前技术水平下要采用高电压输电。_______（选填 “纳米材料”“半导体材料”或“超导材料”）的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。

(4)右图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中，它的________转化为动能；弹性小球在B点的机械能_______（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能。

11．（2019·山东济南·中考真题）如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为9500N的物体M匀速提升了6m，所用的时间为10s，汽车的拉力F为5000N．在此过程中，滑轮组的机械效率为______，汽车拉力F的功率为______W。

12．（2019·四川广元·中考真题）如图所示，斜面长为s＝2m，高为h＝1m．装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，不计空气阻力，斜面的机械效率为80%，则工人拉力F的功率为_____W，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为_____N．

四、计算题

13．（2021·山东济南·中考真题）随着国家发展改革委员会对《济南市城市轨道交通第二期建设规划（2020~2025年）》的批复，我市地铁建设步入快车道。如图为济南地铁建设某工地，工人在20s内用塔吊将质量为2500kg的混凝土预制件匀速提升了6m。若这个混凝土预制件的密度为2.2×103kg/m3。g取10N/kg，通过计算回答：

（1）它受到的重力是多少牛？

（2）它的体积是多少米3？

（3）在提升它的过程中，塔吊对它做了多少焦的功？

（4）塔吊对它做功的功率是多少瓦？

14．（2020·山东济南·中考真题）(1)“遍地秀色花似锦，春风捷报凯歌旋。”2020年3月17日，伴随着武汉方舱医院的“休舱大吉"，山东援助湖北的300余名“逆行英雄”乘坐专机从武汉抵达济南，历时1小时30分钟。已知武汉至济南的航程是864km，求该专机的平均速度。

(2)图是浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗，其身体长度85cm，站立时高65cm，体重40kg。若它站立时每只脚与地面接触面积为50cm2，取g=10Nkg，通过计算回答：

①“绝影”机器狗站立在水平地面上，对地面的压强为多少帕？

②“绝影”机器狗负重200N爬上3m高的台阶时，对重物做了多少焦的功？

15．（2019·山东济南·中考真题）近年来，济南市城乡绿化部门围绕城市生态绿化的提升，在小区门口、街边路口新建了很多小巧精致、环境优美的“口袋公园”。如图所示的“口袋公园”里，一块体积为3m3的花岗岩雕塑放置在水平地面上，雕塑与地面的接触面积为1.5m2，已知花岗岩的密度ρ＝2.6×103kg/m3，取g＝10N/kg，求：

(1)这块花岗岩雕塑的质量是多少千克？

(2)这块花岗岩雕塑对地面的压强是多少帕？

(3)为放置这块花岗岩雕塑，工作人员用吊车把它从运输车上匀速提高1m后，放置在指定位置。吊车把花岗岩雕塑提起的过程中，对它做了多少焦的功？

16．（2019·山东济南·中考真题）如图甲所示，将边长都为10cm的正方体物块A和B用细线（质量忽略不计）连接在一起，放在水中，A和B恰好悬浮在水中某一位置，此时容器中水的深度为40cm，B下表面距容器底6cm。当把细线轻轻剪断后，物块A上升，物块B下沉，最后A漂浮在水面上静止，且A露出水面的体积是它自身体积的，B沉到容器底后静止（物块B与容器底不会紧密接触），如图乙所示。（A和B都不吸水，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

(1)甲图中物块B下表面受到水的压强；

(2)物块A的密度；

(3)图乙中物块B对容器底部的压强；

(4)物块B从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块B做的功。

17．（2018·山东济南·中考真题）如图所示是一次研学活动中，某校师生乘坐的一辆新能源汽车．汽车和师生的总质量为1.5×104kg，汽车轮胎与地面总接触面积是0.3m2．这辆汽车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地，汽车发动机的功率是50kW．取g＝10N/kg．通过计算回答：

（1）这辆汽车对地面的压强多大？

（2）这次的研学基地离学校多远？

（3）这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了多少功？

18．（2018·山东济南·中考真题）如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2，容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口，物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时有的体积露出水面，细线受到的拉力为12N，容器中水深为18cm．已知，细线能承受的最大拉力为15N，细线断裂后物体A下落过程不翻转，物体A不吸水，g取10N/kg．

（1）求物体A的密度；

（2）打开阀门K，使水缓慢流出，问放出大于多少kg水时细线刚好断裂？

（3）细线断裂后立即关闭阀门K，关闭阀门K时水流损失不计，物体A下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强；

（4）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功．

参考答案：

1．BCD

【解析】

【详解】

A．由题目中三级二次点火加速、三级二次关机进入末速修正段、卫星调姿都说明物体的运动状态在发生改变，而物体运动状态发生改变，是因为受到力的作用，所以飞出地球大气层之后不再受到力的作用是错误的，故A不符合题意；

B．燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能，让卫星加速升空，故B符合题意；

C．跟踪雷达是靠电磁波及时获取其实时位置的，故C符合题意；

D．关闭发动机滑行时，卫星的重力势能减小，动能增大 是动能和势能相互转化故D符合题意。

故选BCD。

2．ABD

【解析】

【详解】

A．太阳光通过棱镜后被分散为各种颜色的光，这种现象叫光的色散，说明了白光是由多种色光混合而成的，故A正确；

B．从A→B的过程中，金属小球的质量不变．高度减小．速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大，重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能，从B→C的过程中，金属小球的质量不变，高度增大．速度减小，重力势能增大，动能减小，在C点动能最小，重力势能最大，在此过程中动能转化为重力势能，小球来回摆动，越靠近低处速度越大；说明重力势能和动能可以相互转化，故B正确；

C．向下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。故C错误；

D．由图可知，给线圈通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场；故D正确。

故选ABD。

3．BC

【解析】

【详解】

A．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故A错误；

B．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故B正确；

C．由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故C正确；

D．若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，故D错误。

故选BC。

4．ABD

【解析】

【分析】

（1）影响动能的因素是质量和速度；

（2）一切物体都有保持运动状态不变的性质叫惯性；

（3）二力平衡的条件是：同体、共线、等值、反向；

（4）在不计空气阻力和摩擦的情况下，机械能是不变的，但若存在摩擦的情况下，机械能是减小的．

【详解】

A、小车从斜面上下滑的过程中，速度越来越大，动能变大，当小车下滑到水平面上时，由于摩擦力的作用，小车的速度越来越小，动能将变小，因此小车的动能先变大后变小，故A正确；

B、当小车下滑到水平面上时，由于惯性，将会继续运动一段距离，故B正确；

C、小车运动到水平面上时，小车对水平面的压力和水平面对小车的支持力作用在两个物体上，大小相等，方向相反，是一对相互作用力，故C错误；

D、若水平面的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，做匀速直线运动，动能不变，高度不变，势能不变，因此机械能将保持不变，故D正确．

故选ABD．

【点睛】

该题考查了动能大小影响因素、惯性、能量的转化以及平衡力的判断，掌握平衡力的概念是解题的关键．

5．B

【解析】

【详解】

小丽和妈妈乘坐揽车匀速上升时，她们的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大。

故选B。

6．B

【解析】

【分析】

【详解】

缆车匀速上山的过程中，质量不变，速度不变，但高度增大，所以动能不变，重力势能增大，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

7．A

【解析】

【详解】

AB．影响动能的因素是质量和速度，列车的质量不变，但速度增大，所以动能增大，故A正确，符合题意，B错误，不符合题意；

CD．影响势能的因素是质量和高度，而列车的质量和高度都没有发生改变，所以势能不变，故CD错误，不符合题意。

故选A。

8．A

【解析】

【分析】

（1）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．

（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

（3）机械能=动能+势能，物体没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，只考虑重力势能和动能．

【详解】

小强乘商场的自动扶梯上升过程中，小强的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B正确，D错误．此过程中，动能不变，动能没有和重力势能相互转化，故AC错误；

故选A.

9．D

【解析】

【分析】

（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子的自由端移动的速度，利用求绳子自由端移动的距离；

（2）滑轮组的机械效率，据此求物体A受到的摩擦力；由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力；

（3）利用求拉力F做功的功率；

（4）拉力所做的有用功，也就是克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功．

【详解】

A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度则绳子自由端移动的距离，故A错误；

B、由可得，物体A受到的摩擦力，由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力，大小为72N，故B错误；

C、因为，所以拉力F做功的功率：，故C错误；

D、拉力所做的有用功，即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功，故D正确．

故选D．

【点睛】

水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点！

10．     石油     方向     音色     响度     电流     超导材料     重力势能     大于

【解析】

【详解】

(1)[1]在石油、风能、水能、电能、太阳能、地热能等各种能源中，属于不可再生能源的只有石油，其它能源都用之不竭。

[2]电动机工作时电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法再自动转化为电能，是因为能量转化具有方向性，不能自动逆向进行。

(2)[3]“若龙声虎啸”形容瀑布飞泻发出声音如虎啸，似龙吟，能区分声音的是“音色”。

[4]“似惊雷远震，可闻数里”形容瀑布飞泻发出声音的非常大，故是形容声音的“响度”。

(3)[5]为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律，在输电线的电阻一定的情况下，就要尽可能地减小输电线中的电流；因此在目前技术水平下要采用高电压输电，通过提高电压来减小电流，从而减少由于发热而带来的电能损失。

[6]超导材料的出现，由于电阻几乎为零，输电过程中电能几乎不损失，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。

(4)[7]弹性小球从A点运动到B点的过程中，高度越来越小，速度越来越大，所以是它的重力势能转化为动能。

[8]弹性小球运动的过程中，越来越矮，说明由于空气阻力的存在，机械能在不断的减小，所以在B点的机械能大于它在C点的机械能。

11．     95%     6000

【解析】

【详解】

(1)由图知绳子承担重物的段数n为2，则绳子自由端移动的距离

s=2h=2×6m=12m

汽车拉力对滑轮组做的总功

W总=Fs=5000N×12m=6×104J

拉力做的有用功

W有用=Gh=9500N×6m=5.7×104J

滑轮组的机械效率

(2)汽车拉力的功率

12．     125     125

【解析】

【分析】

（1）利用求所做的有用功，再利用求拉力做的总功，利用求拉力做功功率；

（2）额外功等于总功减去有用功，再利用求物体所受的摩擦力．

【详解】

（1）将货物从斜面底端匀速拉到顶端，所做的有用功：，由可得拉力做的总功：则拉力做功的功率：

（2）额外功：，由可得物体所受的摩擦力：．

故答案为125；125．

【点睛】

本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率的计算，计算时注意拉力做的额外功等于克服摩擦力做的功．

13．（1）25000N；（2）1.14m3；（3）1.5×105J；（4）7500W

【解析】

【分析】

【详解】

解：（1）混凝土受到的重力

G=mg=2500kg×10N/kg=25000N

（2）混凝土的体积

（3）塔吊对混凝土所做的功

W=Gh=25000N×6m=1.5×105J

（4）塔吊对混凝土做功的功率

答：（1）它受到的重力是25000N；

（2）它的体积是1.14m3；

（3）在提升它的过程中，塔吊对它的做了1.5×105J的功；

（4）塔吊对它做功的功率是7500W。

14．(1)160m/s；(2)①2×104Pa；②600J

【解析】

【详解】

解：(1)专机行驶的路程及时间

，

专机的平均速度

(2)①器狗与地面的接触面积

S=4×50cm2=200cm2=0.02m2

机器狗所受的重力

G=mg=40kg×10N/kg=400N

因为它站立在水平地面上，所以

F=G=400N

它对地面的压强   

②对重物做的功

W=FS=G物h=200N×3m=600J

答：(1)该专机的平均速度为160m/s；

(2)①机器狗对地面的压强为2×104Pa；

②机器狗对重物做600J功。

15．(1)7.8×103kg；(2)5.2×104Pa；(3)7.8×104J

【解析】

【详解】

(1)花岗岩雕像的质量

m=ρV=2.6×103kg/m3×3m3=7.8×103kg

(2)花岗岩雕像的重力

G=mg=7.8×103kg×10N/kg=7.8×104N

因为花岗岩雕塑放置在水平地面上，所以对地面的压力

F=G=7.8×104N

对地面的压强

=5.2×104Pa

(3)吊车把花岗岩雕塑提起的过程中，对它做的功

W=Gh=7.8×104N×1m=7.8×104J

答：(1)这块花岗岩雕塑的质量是7.8×103kg；

(2)这块花岗岩雕塑对地面的压强是5.2×104Pa；

(3)吊车把花岗岩雕塑提起的过程中，对它做了7.8×104J的功。

16．(1)3.4 ×103Pa；(2)0.6×103kg/m3；(3)400Pa；(4)0.84J

【解析】

【详解】

(1)甲图中物块B下表面水的深度

物块B下表面受到水的压强

(2)乙图中A物体漂浮在水面上，由题意可得

A露出水面的体积是它自身体积的，故A排开水的体积为它自身的，则结合重力公式和阿基米德原理可得

解得

(3)A的体积

A的重力

甲图中对A、B受力分析，可得

解得GB=14N，图乙中物块B对容器底部的压力

图乙中物块B对容器底部的压强

(4)物体B下落的高度h为0.06m，则重力对物块B做的功

W=GBh=14N×0.06m=0.84J

答：(1)甲图中物块B下表面受到水的压强是3.4 ×103Pa；

(2)物块A的密度是0.6×103kg/m3；

(3)图乙中物块B对容器底部的压强是400Pa；

(4)物块B从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块B做的功是0.84J。

17．（1）5×105Pa；（2）36000m；（3）1.2×108Pa．

【解析】

【分析】

（1）汽车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，再根据p＝求出对地面的压强；（2）根据v＝算出这次的研学基地离学校的距离；（3）根据P＝算出发动机做的功．

【详解】

（1）汽车和师生的总重力：G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N；

汽车对水平地面的压力：F＝G＝1.5×105N；

汽车对水平地面的压强：==＝5×105Pa；

（2）由v＝得研学基地离学校的距离：s＝vt＝15m/s×40×60s＝36000m；

（3）由P＝得发动机做的功：W＝Pt＝50000W×40×60s＝1.2×108J．

18．（1）2×103kg/m3（2）0.3kg（3）1.75×103Pa（4）2J

【解析】

【分析】

（1）根据物体A边长为10cm，可求其体积大小，由于用细绳悬挂放入水中，有1/5的体积露出水面，求出V排，利用即可求出A受到的浮力；然后根据物体平衡求出物体A的重力；进而求出质量，利用密度公式求密度．

（2）根据物体A浸没的体积求出物体A浸入水的深度，当细线刚好断裂时，根据物体受力情况求出物体A此时受到的浮力，利用即可求出浸没的体积，然后求出浸入水的深度，即可求出水面下降的高度，最后即可利用求出放出的水的体积，利用求出放出的水质量；

（3）细线断裂后，由于物体A浸没在水中，求出浸入水中后液面升高的高度，然后得出水的深度，利用计算水对容器底部的压强；

（4）根据物体A的下表面求出物体A下降的高度，利用即可求出重力对物体A所做的功．

【详解】

（1），由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则

，对物体受力分析得，物体A的重力，物体A的质量物体A的密度

（2）物体原来浸入水中的深度细线刚好断裂时，根据物体受力分析得，，根据可得：则物体现在浸入水中的深度水下降的深度：，放出水的质量：

所以应放出大于0.3kg水时细线断裂；

（3）由于细线刚好断裂时，露出水面的体积为：，则细线断裂后，物体A下落到容器底部稳定后，液面上升的高度：；物体A下落到容器底部稳定后水深：，水对容器底部的压强；

（4）物体A下落的高度；重力对物体A做的功

答：（1）物体A的密度为2×103kg/m3；

（2）打开阀门K，使水缓慢流出，放出大于0.3kg水时细线刚好断裂；

（3）水对容器底部的压强为1.75×103Pa；

（4）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，重力对物体A所做的功为2J．

【点睛】

本题考查了阿基米德原理和液体压强、功的计算，判断出细线刚好断裂时物体的受力情况即可解答．