山东省济南市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04做功与机械能、简单机械及机械效率

山东省济南市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04做功与机械能、简单机械及机械效率

一、单选题

1．（2022·山东济南·统考中考真题）爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到图所示的限速标志，想起了学过的“动能”的知识，也产生了一系列有关的问题。其中最有探究价值且易于探究的是（　　）

A．物体的动能与物体的形状是否有关？

B．物体的动能与它的速度有什么关系？

C．物体的动能与它的质量和速度有什么关系？

D．物体的动能与哪些因素有关？

2．（2021·山东济南·统考中考真题）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

3．（2021·山东济南·统考中考真题）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

4．（2020·山东济南·统考中考真题）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

5．（2020·山东济南·统考中考真题）如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（　　）

A． B． C． D．

6．（2021·山东济南·统考中考真题）爸爸领着小梅玩跷跷板。下图中，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（　　）

A． B．

C． D．

7．（2022·山东济南·统考中考真题）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

8．（2020·山东济南·统考中考真题）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

三、填空题

9．（2022·山东济南·统考中考真题）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，___________转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为___________。

10．（2020·山东济南·统考中考真题）(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。

四、计算题

11．（2022·山东济南·统考中考真题）在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，可以尽享“不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示，若画舫游船质量为3t，从黑虎泉站出发以的速度匀速行驶到泉城广场站，所用时间约为，牵引力是。取，通过计算回答：

（1）黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？

（2）游船在护城河中受到的浮力多大？

（3）这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？

（4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？

12．（2021·山东济南·统考中考真题）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？

13．（2020·山东济南·统考中考真题）(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？

参考答案：

1．C

【详解】ABC．由图可知，三种汽车的质量不同，限制的速度不同，从质量和速度两个方面进行探究动能，动能的大小与物体的形状无关，最有探究价值且易于探究的是物体的动能与它的质量和速度有什么关系，故C符合题意，AB不符合题意；

D．“物体的动能与哪些因素有关？”这问题不具体，范围较广，故D不符合题意。

故选C。

2．B

【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。

3．B

【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。

4．A

【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。

5．B

【详解】据杠杆的平衡条件，利用动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理得，夹住两条毛巾的夹子离挂钩较近，而夹住一条毛巾的夹子离挂钩应较远，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

6．B

【详解】爸爸的重力大于小梅的重力，那么爸爸对跷跷板的作用力大于小梅对跷跷板的作用力，据杠杆的平衡条件知，爸爸离跷跷板中心的距离应小于小梅离跷跷板中心的距离，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

7．A

【详解】用瓶起子开瓶盖时，瓶起子在使用过程中，支点在一端，且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，根据杠杆平衡条件，故BCD不符合题意，A符合题意。

故选A。

8．BCD

【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。

9．     弹性势能     重力势能

【详解】[1]A到B阶段，弹簧形变所具有的弹性势能转化为圆珠笔的动能。

[2]B到C阶段，圆珠笔的质量不变，速度变小，高度变大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

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

【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．（1）；（2）；（3）；（4）

【详解】解：（1）所用时间约为

由公式得，黑虎泉站到泉城广场站河段的长度

（2）画舫游船质量为

画舫游船重力为

因为游船漂浮在水中，根据漂浮条件得，游船在护城河中受到的浮力

（3）牵引力对游船做的功

（4）牵引力对游船做功的功率

答：（1）黑虎泉站到泉城广场站河段长；

（2）游船在护城河中受到的浮力是；

（3）这次水上航行中，牵引力对游船做功是；

（4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率是。

12．（1）25000N；（2）1.14m3；（3）1.5×105J；（4）7500W

【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。

13．(1)160m/s；(2)①2×104Pa；②600J

【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。