北师大版九年级全册第十章 机械能、内能及其转化一 机械能同步训练题

北京市东城区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-06做功与机械能

一、单选题

1．（2020·北京西城·统考一模）下列四位物理学家中，以其名字命名功率单位的是（　　）

A．牛顿 B．瓦特 C．焦耳 D．帕斯卡

2．（2020·北京西城·统考二模）如图所示，2020 年 5 月，中国 2020 珠峰高程测量登山队向珠峰发起冲击，并于 5 月27 日 11 时从北坡成功登顶。他们综合运用多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程。并以此方式向登山前辈致敬，纪念中国人首登珠峰 60 周年。关于登山队员登山的过程，下列说法中正确的是（  ）

A．向上攀登的人，其机械能守恒

B．向上攀登的人，需要克服重力做功

C．攀登相同的高度，人做功的快慢相同

D．向上攀登，大气压强减小，水的沸点升高

3．（2020·北京西城·统考一模）2019 年11 月3 日，中国利用长征四号乙运载火箭，成功将“高分七号” 卫星顺利送入预定轨道，该卫星是我国首颗民用亚米级高分辨率光学传输  型立体测绘卫星。在图示火箭点火升空的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．“高分七号”卫星相对于火箭是运动的 B．“高分七号”卫星不具有惯性

C．火箭的动能转化为重力势能 D．火箭的机械能增加

4．（2021·北京西城·统考二模）下列实例中，哪个力对物体做了功（　　）

A．马拉车，车未动，马的拉力对车做功

B．人提着一袋面粉上楼，人的拉力对面粉做功

C．冰壶在水平冰面上减速滑动，重力对冰壶做功

D．起重机吊着重物在空中静止不动，钢丝绳的拉力对重物做功

5．（2021·北京西城·统考二模）如图所示，滚摆由低处向高处滚动时（　　）

A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小

C．重力势能不变，动能减小 D．重力势能减小，动能不变

6．（2021·北京西城·统考二模）在国际单位制中，功的单位是

A．牛顿 B．千克 C．帕斯卡 D．焦耳

7．（2022·北京西城·统考二模）在2022年北京冬奥会上，运动健儿们奋勇拼搏为国争光，如图所示是冬奥健儿在比赛中的情景。下列分析中正确的是（　　）

A．甲图中：短道速滑运动员在转弯滑行过程中，他所受力的合力为零

B．乙图中：掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中，支持力对冰壶做功

C．丙图中：花滑运动员向前减速滑行的过程中，运动员的惯性逐渐减小

D．丁图中：单板滑雪运动员在空中下落过程中，运动员所受的重力对他做功

8．（2022·北京西城·统考一模）在国际单位制中，功的单位是（　　 ）

A．千克 B．牛顿 C．瓦特 D．焦耳

9．（2022·北京西城·统考一模）如图所示，是2022年北京冬奥会上使用的全高清4K轨道摄像机—“猎豹”。它是我国自主研发的一款高速摄像设备，设计技术标准能达到25m/s。在速滑比赛中，顶尖运动员速度可达到70km/h，“猎豹”工作时不仅能实时追踪运动员的位置，还能根据要求进行加速、减速、超越等动作。下列说法中正确的是（  ）

A．“猎豹”能快速移动，其最高速度为70km/h

B．“猎豹”匀速转弯过程中，其运动状态保持不变

C．“猎豹”在水平轨道上加速运动，其动能逐渐增大

D．“猎豹”在水平轨道上减速运动，其重力势能逐渐减小

二、多选题

10．（2020·北京西城·统考一模）俗话说“团结一心，其利断金”！中国武汉火神山医院是由几千名建设者奋战10个昼夜（如图所示），建成的一座占地3.39万平方米、可容纳1000张病床的高标准传染病医院。中国人创造了令世界惊叹的“中国速度”。结合工地上的实际情景，下列说法中正确的是（　　）

A．大型运输车有很多轮子是为了增大摩擦力

B．起重机吊着板材匀速水平移动，对板材做了功

C．起重机将板材吊起的过程中，对板材做了功

D．挖掘机的铲头尖利是为了在挖土时增大压强

11．（2022·北京西城·统考一模）2022年2月6日，中国女足姑娘们在亚洲杯决赛中顽强拼搏，最终夺得亚洲杯冠军。如图所示，中国女足队员正在传球，踢出去的足球在空中飞行的过程中，会受到空气阻力的作用。则下列分析中正确的是（  ）

A．踢出去的足球在空中上升过程中，它的机械能逐渐减小

B．踢出去的足球在空中下降过程中，它的机械能逐渐增大

C．足球在空中上升到最高点时，它的机械能全部转化为内能

D．空中运动的足球，若所受力都消失，它将做匀速直线运动

12．（2022·北京西城·统考一模）如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，滑轮组的额外功为100J，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　  ）

A．工人的体重不能小于900N

B．动滑轮所受的重力为100N

C．绳端拉力F的功率为200W

D．该滑轮组的机械效率为80%

三、综合题

13．（2020·北京西城·统考一模）请阅读《风光互补路灯》并回答问题。

风光互补路灯

全球环境日益恶化，世界各国都努力开发对清洁能源的利用。风光互补道路照明是一个新兴的新能源利用领域。如图所示，就是一款风光互补LED路灯，它是利用风能和太阳能进行供电的智能路灯，不仅节省电能，而且每个路灯都有独立的发电系统，即使遇到大面积停电，也不会影响道路照明；并且每个路灯之间还省掉了地下连接的电缆。

风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当夜晚到来，需要照明用电时逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到负载处。它兼具了太阳能发电和风力发电两者的优势，为街道路灯提供了稳定的电源。

中国现有城乡路灯总数大约为2亿盏，且总数每年以20%的速度增长。一套额定功率为400瓦的常规路灯，一年约耗电1500度。若将此常规路灯换成一套照明效果相当的风光互补LED路灯，因为它只消耗风能和太阳能就能照明，所以一年相当于节电约1500度。若把全国2亿盏路灯全部替换为风光互补LED路灯，一年可节电约3000亿度。我国三峡水电站在2019年发电总量约为969亿度。此项路灯改进项目一年节约的电能相当于约3个三峡水电站全年发电的总量。

我国拥有丰富的风能和太阳能资源，风光互补路灯较好的利用了清洁能源，既节能减排、又绿色环保。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）风光互补路灯利用太阳能和风能都属于________能源。（选填“可再生”或“不可再生”）

（2）风光互补发电应用系统，是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到_________中。

（3）马路上的常规路灯都有地下电缆连接，个别路灯损坏，不会影响其他路灯的正常工作，这是因为它们都是__________连的。

（4）用一套照明效果相当的风光互补LED路灯替换额定功率为400W的常规路灯，一年所节约的电能，可以使额定功率为200W的台式计算机正常工作大约___________小时。

14．（2022·北京西城·统考二模）请阅读《白鹤滩水电站》并回答：

白鹤滩水电站

中国西南地区水能资源丰富，由于金沙江有极大的落差和丰富的水量，因此这里蕴藏的水能是世界之最。白鹤滩水电站是建造于金沙江下游千流河段梯级开发的第二个梯级电站，它是我国“西电东送”国家重大项目之一。

白鹤滩水电站要建造在崇山峻岭之间，在施工方面，面临着世界级挑战。为保证水电站大坝建设质量，中国建设者们利用多项技术创新，真正解决了“无坝不裂”的世界级难题，充分展现了“中国智慧”。大坝的建造全坝采用低热水泥混凝土，这还是全球首次。并且在坝体内还埋设了上万个检测器，可实时感知坝体温度、形变情况、应力状态等重要信息。随时了解混凝土内部温度，可及时利用循环冷却水管进行针对性降温，再加上降温喷雾，以确保大坝温度低于设计温度，于是能全方位防止大坝开裂，创造了没有一条毫米级裂缝的奇迹。并且，大坝的建造与周围的花岗岩山体形成整体（如图所示），使大坝抗震能力成为世界第一。

白鹤滩水电站大坝高289m，比三峡大坝还高出108m，在白鹤滩大坝建成后，库区水位远超三峡库区，巨大的水压会威胁大坝的安全，因此，水电站大坝不能采用三峡大坝的重力坝，而采用了双曲拱坝。基于河谷形状建造拱坝，既节约材料又减小自身压力，安全性更高。

2022年1月18日，白鹤滩水电站最后一台水轮发电机组顺利吊装完成。其中共安装16台由我国自主研制的单机容量为100万千瓦的水轮发电机组，成为全球单机容量之最。水电站总装机容量达到1600万千瓦，年平均发电量624.43亿千瓦时，足够一座数百万人口大城市使用一年。

白鹤滩水电站的建成和投产，标志着中国水电事业已从“跟跑者”走向“世界先进水平的引领者”。为实现2030年碳中和目标，需要更多利用可再生清洁能源取代传统的火电。在白鹤滩水电站全面投产后，每年相当于节约标煤2000多万吨，将减排二氧化碳约5160万吨。白鹤滩水电站将对中国能源安全与升级起到保障性作用，并将推动我国不断向绿色低碳的发展目标迈进。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）金沙江蕴藏水能是世界之最，请简要分析金沙江水具有巨大水能的原因________；

（2）在建造白鹤难水电站大坝的过程中，利用循环冷却水管对坝体进行针对性降温。在循环冷却管中用水作为冷却介质，主要利用了水________的特性；

（3）小明所在的中学每年平均用电5000度，请你估算：若白鹤滩水电站16台水轮发电机同时正常工作1h，所发电量可以供小明所在的中学使用________年。

四、计算题

15．（2022·北京西城·统考二模）某工地利用如图所示的滑轮组和卷扬机提升物体A，在物体A以0.1m/s的速度被匀速竖直提升的过程中，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为300N，滑轮组的机械效率η为85%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：

（1）拉力F做功的功率P；

（2）物体A所受重力GA；

（3）动滑轮所受重力G动。

参考答案：

1．B

【详解】A．牛顿是力的单位，故A不符合题意；

B．瓦特是功率的单位，故B符合题意；

C．焦耳是能量的单位，故C不符合题意；

D．帕斯卡是压强的单位，故D不符合题意。

故选B。

2．B

【详解】A．向上攀登的人，重力做负功，重力势能增加，人的机械能增加，故A错误；

B．向上攀登的人，重力做负功，需要克服重力做功，故B正确；

C．攀登相同的高度，克服重力做功相同，但如果所用时间不同，则做功的快慢不同，故C错误；

D．向上攀登的过程中，由于海拔高度增加，气压减小，沸点降低，故D错误。

故选B。

3．D

【详解】A．“高分七号”卫星相对于火箭位置没有发生变化，所以是静止的，故A错误；

B．惯性是物体本身的一种性质，所以“高分七号”卫星具有惯性，故B错误；

C．火箭点火升空的过程中速度增大，高度增加，所以动能和重力势能都增大，故C错误；

D．火箭点火升空的过程中速度增大，高度增加，所以动能和重力势能都增大，所以机械能增大，故D正确。

故选D。

4．B

【详解】A．马拉车，车未动，车受到力的作用，但力的方向上没移动距离，所以马的拉力对车没做功，故A不符合题意；

B．人提面粉上楼，人对面粉的力竖直向上，在力的方向上移动了距离，则人的拉力对面粉做了功，故B符合题意；

C．冰壶在水平冰面上滑动，移动的距离在水平方向，而重力的方向竖直向下，即力的方向与移动距离的方向垂直，所以重力对冰壶不做功，故C不符合题意；

D．重物在空中静止，受到起重机的拉力，但没有移动距离，所以拉力对重物没做功，故D不符合题意。

故选B。

5．B

【详解】滚摆由低处向高处滚动时，高度增大，重力势能增大，速度越来越慢，动能减小，动能转化为重力势能。

故选B。

6．D

【详解】A．牛顿是力的单位；故A不符合题意；

B．千克是质量的单位之一；故B不符合题意；

C．帕斯卡是压强的单位；故C不符合题意；

D．焦耳是功的单位；故D符合题意。

故选D。

7．D

【详解】A．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度的方向不断发生变化，受到非平衡力的作用，他所受合力不为零，故A错误；

B．掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中，支持力的方向与运动方向垂直，所以支持力没有对冰壶做功，故B错误；

C．花滑运动员向前减速滑行的过程中，质量不变，运动员的惯性不变，物体的惯性与速度大小无关，故C错误；

D．单板滑雪运动员在空中下落过程中，在重力的方向上移动了距离，所以运动员所受的重力对他做了功，故D正确。

故选D。

8．D

【详解】A．千克是质量的国际单位，故A不符合题意；

B．牛顿是力的国际单位，故B不符合题意；

C．瓦特是功率的国际单位，故C不符合题意；

D．焦耳是功的国际单位，故D符合题意。

故选D。

9．C

【详解】A. 由题意可知，猎豹的最高速度为25m/s=90km/h，速滑比赛中运动员的最高速度为70km/h，故A错误；

B.猎豹匀速转弯过程中，速度方向在改变，所以其运动方向在改变，故B错误；

C.猎豹在水平轨道上加速运动，质量不变，速度增加，所以其动能逐渐增大，故C正确；

D.猎豹在水平轨道上减速运动，质量和高度没有发生变化，所以其重力势能不变，故D错误。

故选C。

10．CD

【详解】A．大型运输车有很多轮子是为了增大接触面积，减小压强，故A错误；

B．起重机吊着板材匀速水平移动，起重机给板材的力的方向竖直向上，板材在水平方向运动，所以力的方向和运动方向垂直，所以对板材不做功，故B错误；

C．起重机将板材吊起的过程中，在拉力方向移动了距离，所以对板材做了功，故C正确；

D．挖掘机的铲头尖利是通过减小受力面积来增大压强的，故D正确。

故选CD。

11．AD

【详解】AB．踢出去的足球在空中上升过程或者下降的过程中，由于空气阻力，克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，它的机械能逐渐减小，故A正确，B错误；

C．足球在空中上升到最高点时，会继续向前运动，还具有一部分动能，故C错误；

D．空中运动的足球，若所受力都消失，由于惯性将保持原来的运动状态，做匀速直线运动，故D正确。

故选AD。

12．BC

【详解】B．不计绳重和摩擦，额外功来自于克服动滑轮的重力做功，动滑轮的重力为

故B正确；

AC．同一根绳子上的力相等，由图可知与动滑轮相连的绳子根数为2，对动滑轮受力分析，动滑轮受向下的物体重力和动滑轮的重力，受到2根绳子向上的拉力，即

所以绳子的拉力为

绳子的拉力不能大于工人的重力，否则把工人会从地面拉起，故工人的体重不能小于500N。绳子移动的速度为

绳端拉力F的功率为

故A错误，C正确；

D．该滑轮组的机械效率为

故D错误。

故选BC。

13．     可再生     电池组     并联     7500h

【详解】(1)[1]太阳能和风能都属于可再生能源。

(2)[2]根据材料可知，风光互补发电应用系统，是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到电池组里面。

(3)[3]马路上的灯互不影响可以单独工作，所以是并联的。

(4)[4]由题意可得，每年节约的电能为1500度电，所以，节约的电能，可以使额定功率为200W的台式计算机正常工作的时间为

14．     见解析     比热容大     3200

【详解】（1）[1]因为物体的重力势能跟其质量和被举高的高度有关。由于金沙江有极大的落差和丰富的水量，使江水具有极大的重力势能，因此金沙江蕴藏着丰富的水能。

（2）[2]由公式Q=cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量更多，冷却效果好。

（3）[3]16台水轮发电机同时正常工作1h产生的电能

W=Pt=1.6×107kW×1h=1.6×107kW·h

可以供小明所在的中学使用的时间

15．（1）60W；（2）510N；（3）90N

【详解】解：（1）由图得承重绳子股数

绳端的速度为

拉力F做功的功率

（2）滑轮组的机械效率

物体A所受重力

（3）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，物体被匀速竖直提升，将物体与动滑轮作为研究对象，受力情况如图4所示，因为

又因为

所以

答：（1）拉力F做功的功率P为60W；

（2）物体A所受重力GA为510N；

（3）动滑轮所受重力G动为90N。