九年级全册第十章 机械能、内能及其转化一 机械能习题

北京市朝阳区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-做功与机械能

一、单选题

1．（2022·北京朝阳·统考二模）如图所示的实例中，力对物体做功的是（　　）

A．人推小车在地面上匀速前进

B．举重运动员举着杠铃静止不动

C．人搬石头没有搬动

D．叉车托着货物在水平面上匀速移动

2．（2021·北京朝阳·统考二模）图示的是某同学玩滑板车（非电动）时的情景，滑板车在水平路面上沿直线运动。下列说法中正确的是（　　）

A．滑板车底部装有轮子是为了增大摩擦

B．滑板车能够继续向前运动是由于受到惯性

C．滑板车所受重力与它对地面的压力是一对平衡力

D．该图所示情景中的滑板车的机械能在逐渐减小

3．（2020·北京朝阳·统考二模）下列各情景中，小阳对书包做功的是（　　）

A．小阳背着书包站在车站等车 B．小阳不慎将书包从手中脱落

C．小阳把放在地面的书包向上拎起 D．小阳背着书包匀速走在水平步道上

4．（2020·北京朝阳·统考一模）如图为水电站剖面图，拦河大坝中的水从H流出，经过P流向Q，水流推动叶轮转动使发电机发电。下列判断中正确的是（　　）

A．修筑拦河大坝是为了增加水的机械能

B．水从H流到P的过程中，其动能减小

C．发电机将电能转化为机械能

D．水在H处的机械能等于Q处的机械能

5．（2020·北京朝阳·统考模拟预测）下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 （　　）

A．功率小的机械做功一定快

B．做功时间越长，机器的功率越大

C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低

D．有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高

二、多选题

6．（2022·北京朝阳·统考二模）为了将放置在水平地面上重为150N的物体提升到高处，小阳设计了如图甲所示的滑轮组。小阳用竖直向下的拉力F拉绳，拉力F随时间的变化关系图像如图乙所示，物体上升的高度h随时间t变化的关系图像如图丙所示。若物体与地面的接触面积为5×10-2m2，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（　　）

A．动滑轮受到的重力为50N

B．在0~1s内，物体对地面的压强为800Pa

C．在1~2s内，拉力F做的功为250J

D．在2~3s内，滑轮组的机械效率为83.3%

7．（2022·北京朝阳·统考二模）如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．滚摆的重力势能越来越小

B．滚摆的动能转化为重力势能

C．滚摆的机械能不变

D．重力对滚摆做的功越来越快

8．（2020·北京朝阳·统考二模）如图所示，2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场首飞取得圆满成功，将新一代载人飞船试验船和货物返回舱试验舱送入预定轨道。在火箭加速升空的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．试验船的动能增加 B．试验船的重力势能增加

C．试验船的机械能保持不变 D．燃料的化学能全部转化为火箭的机械能

9．（2020·北京朝阳·统考模拟预测）中国北京已成功获得2022年第24届冬奥会主办权。如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是 （　　）

A．甲图中：花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行时，所受合力为零

B．乙图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加

C．丙图中：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越慢

D．丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能会逐渐减小

三、实验题

10．（2020·北京朝阳·统考二模）如图所示，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，实验桌上有满足实验要求的带滑槽的轨道，体积相等、质量不同的金属球A和B，可沿轨道滑行的木块：

(1)该实验中，用_________表示金属球运动到水平面时动能的大小；

(2)利用该装置在探究物体的动能是否与运动的速度有关时，具体操作为：____________，观察现象并记录实验数据。

11．（2020·北京朝阳·统考模拟预测）如图所示，小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将质量不同的小钢球从同一斜面上不同高度处由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC：

(1)小钢球在撞击木块前的动能大小是通过_____（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；若水平面绝对光滑，本实验将_____（选填“能”或“不能”）达到探究目的；

(2)分析比较图甲和乙两组实验可得：物体的动能与______________有关；

(3)小明根据图乙、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的实验方法是否正确？_______（选填“正确”或“错误”），理由是：___________________。

四、计算题

12．（2022·北京朝阳·统考一模）如图所示，用滑轮组提升质量为2×l03kg的物体A。物体A 以0. lm/ s的速度匀速上升的过程中，电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，g 取10N/ kg。求：

（1）物体A受到的重力G；

（2）电动机对绳子自由端的拉力F；

（3）该滑轮组的机械效率η。

参考答案：

1．A

【详解】A．人推小车在地面上匀速前进，小车在推力的方向上通过一定的距离，推力对小车做功，故A符合题意；

B．举重运动员举着杠铃静止不动，人对杠铃有力的作用，但在力的方向上没有移动距离，所以人对杠铃没有做功，故B不符合题意；

C．搬石头但没有搬动，只有力没有在力的方向上通过一定的距离，所以人对石头没有做功，故C不符合题意；

D．叉车托着货物在水平面上匀速移动，力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，叉车没有对货物做功，故D不符合题意。

故选A。

2．D

【详解】A．滑板车底部装有轮子是用滚动摩擦代替滑动摩擦从而减小摩擦，故A错误；

B．惯性是物体本身具有的性质，不可以说受到惯性，故B错误；

C．滑板车所受重力小于它对地面的压力，这两个力不是一对平衡力，故C错误；

D．该图所示情景中的滑板车的受摩擦阻力作用，速度变小，动能变小，重力势能不变，机械能在逐渐减小，故D正确。

故选D。

3．C

【详解】A．小阳背着书包站在车站等车，小阳对书包施了力，但没有移动距离，所以小阳对书包没有做功，故A不符合题意；

B．小阳不慎将书包从手中脱落，书包移动了距离，但小阳对书包没有施力，所以小阳对书包没有做功，故B不符合题意；

C．小阳把放在地面的书包向上拎起，小阳对书包施加了一个向上的力的作用，书包在这个力的方向移动了距离，所以小阳对书包做了功，故C符合题意；

D．小阳背着书包匀速走在水平步道上，小阳对书包施加了向上的力，但书包没在力的方向上移动距离，小阳对书包没有做功，故D不符合题意。

故选C。

4．A

【分析】本题考查机械能的相关知识。

【详解】A．修筑拦河大坝是为了使水位提高，从而增加水的机械能，故A项正确；

B．从题意可知，H处的水比较高，水从H流到P的过程中，其重力势能减小，动能增大，故B项错误；

C．发电机将机械能转化为电能，故C项错误；

D．水在向下流动的过程中，会受到一定的阻碍，故H处的机械能会大于Q处的机械能，故D项错误。

故选A。

5．D

【详解】A．功率大的机械，做功快，故A错误；

B．由 可知，做功时间越长，做功多少未知，机器的功率无法判断，故B错误；

C．机械做功少，做功不一定慢，功率不一定小，与机械效率无关，故C错误；

D．有用功一定时，额外功少、总功少，有用功与总功的比值大，机械效率一定高，故D正确。

故选D。

6．BC

【详解】A．由丙图可知，物体在2~3s内做匀速直线运动，由乙图可知，此时绳子的拉力

F=80N

对滑轮组受力分析得

2F=G物+G动

所以动滑轮的重力为

G动=2F-G物=2×80N-150N=10N

故A错误；

B．由乙图可知，在0~1s内，绳子的拉力

F=60N

把滑轮和物体看作一个整体，受力分析得

2F+F支=G物+G动

根据力的作用是相互的原则，可得物体对地面的压力

F压=F支=G物+G动-2F=150N+10N-2×60N=40N

所以，物体对地面的压强为

故B正确；

C．由乙图可知，在1~2s内，绳子的拉力

F=100N

由丙图可知，物体上升高度

h=1.25m

连在动滑轮上的绳子股数

n=2

所以，绳子移动的距离为

s=nh=2×1.25m=2.5m

可得，拉力F做的功为

W=Fs=100N×2.5m=250J

故C正确；

D．由乙图可知，在2~3s内，绳子的拉力

F=80N

滑轮组的机械效率为

故D错误。

故选BC。

7．AD

【详解】A．滚摆从最高点运动到最低点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，故A正确；

BC．滚摆每次到达最高点时总比前一次低，说明滚摆要克服阻力做功，有一部分机械能转化为内能，滚摆的机械能减小，滚摆从最高点运动到最低点的过程中，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能和内能，故BC错误；

D．滚摆从最高点运动到最低点的过程中，重力对滚摆做功的功率为

速度变大，重力不变，功率变大，重力对滚摆做的功变快，故D正确。

故选AD。

8．AB

【详解】在火箭加速升空的过程中，试验船速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，总的机械能增加；在升空过程中，克服空气的阻力做功，燃料的化学能部分转化为火箭的内能，大部分转化为火箭的机械能。

故选AB。

9．BD

【详解】A．运动员做曲线运动，运动状态时刻改变，因此远动员所受的合力不为零，故错误；

B．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度不变，重力势能不变，故它的机械能增大，故正确；

C．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，运动员的重力不变，速度越来越快，由

P=Fv=Gv

可得，重力做功越来越快，故错误；

D．运动员将冰壶推出后，冰壶在滑动时克服摩擦做功，机械能转化为内能，冰壶的机械能会逐渐减小，故正确。

故选BD。

10．     金属球将木块推开的距离     将金属球A放在斜面的不同高度，并静止释放，让金属球撞击在同一位置的木块

【详解】(1)[1]实验中，金属球运动到水平面时动能的大小，用金属球将木块推开的距离来表示，因为金属球的动能越大，对木块做功就越多，则将其推开的距离越远。

(2)[2]要探究物体的动能与运动速度的关系，应保持物体的质量不变，改变其速度大小，所以可以选择金属球A，将其放在斜面的不同高度，并从静止释放，让金属球撞击在同一位置的木块。

11．     距离s     不能     物体运动的速度     错误     没有控制两个小球到达水平面时的运动速度相同

【详解】(1)[1]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小球从斜面滑下，到达水平面撞击小木块，通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的，根据转换法，木块被推动的距离越远，说明小球所具有的动能越大。

[2]如果水平面光滑，小球和木块将做匀速直线运动，不能判断小球所具有动能大小。

(2)[3]比较甲和乙两组实验，AB两球质量相同，从不同高度滑下，h1＞h2，球A到达斜面底端速度大于球B的速度，木块被A球推动距离较远，可得实验结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。

(3)[4][5]根据乙、丙两图可知，mB＜mC，h3＞h2，不符合控制变量法的操作要求，所以无法得到物体的动能大小与质量有关，想要探究物体的动能大小与质量有关，需要控制小球到达水平面时的速度相同。

12．（1）2×104N；（2）8000N；（3）83.3%

【详解】解：（1）物体A的质量为2×l03kg，则重力

（2）动滑轮上的绳子段数为3段，物体A以0.lm/s的速度匀速上升，则绳端的移动速度是

电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，则绳端拉力

（3）物体A上升时的功率

滑轮组的机械效率

答：（1）物体A受到的重力是2×104N；

（2）绳子自由端的拉力是8000N；

（3）滑轮组的机械效率是83.3%。