专题12 功、功率、机械能、机械效率-5年（2019-2023）中考1年模拟物理分项汇编（福建专用）

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一、单选题
1．（2023·福建·统考中考真题）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变
B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大
C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变
D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小
2．（2020·福建·统考中考真题）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（ ）
A．动能减少，重力势能增加B．动能不变，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变D．动能增加，重力势能减少
3．（2019·福建·中考真题）踢毽子是一项有益的体育活动．如图,毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1，下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2，则
A．EK2> EK1
B．EK2< EK1
C．EP2 >EP1
D．EP2 二、填空题
4．（2022·福建·统考中考真题）福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km，需用时______h；列车减速进站时，动能变______。
三、实验题
5．（2020·福建·统考中考真题）用钢球、木块和带有斜槽的长木板，探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由______开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映；
(2)如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球质量一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越______；
(3)探究动能跟质量的关系时，应选择让质量______的钢球从斜糟______高度的位置开始运动。（选填“相同”或“不同”）。
四、综合题
6．（2021·福建·统考中考真题）2021年5月15日，搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”，从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时，顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气，进行气动减速，这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速，然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时，天问一号进入悬停阶段。然后缓速下降抵达火星表面。
（1）任选一个减速过程，写出其中所包含的一个物理知识；
（2）为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态？
五、计算题
7．（2023·福建·统考中考真题）实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。

8．（2022·福建·统考中考真题）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。
9．（2020·福建·统考中考真题）美乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图。某次把质量为200kg的材料匀速提升6m用时15s，消耗电能1.5×104J。g取10N/kg。求这次匀速提升材料过程中
(1)材料所受拉力F的大小；
(2)拉力F对材料做功的功率；
(3)该装置的效率。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
一、单选题
1．（2023·福建厦门·统考二模）小蒋练习发高远球，如图是羽毛球的飞行轨迹，B点是最高点，则（ ）

A．AB段球拍对球做功B．AB段羽毛球动能转化为重力势能
C．最高点B处，羽毛球动能为零D．羽毛球飞行过程动能先增大后减小
2．（2023·福建漳州·校联考一模）如图所示，在水平拉力F的作用下，物体做匀速直线运动，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，已知物体与地面的摩擦力为5N，物体运动的速度为2 m／s，则拉力做功的功率大小为 ( )
A．5 WB．10 WC．15 WD．20 W
3．（2023·福建福州·统考一模）如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m，在这段时间内（ ）
A．拉力F做的有用功2000J B．拉力F做功的功率约33W
C．动滑轮重300ND．滑轮组的机械效率75%
4．（2023·福建·校联考模拟预测）如图是轱辘取水的装置，下列说法错误的是（ ）
A．该装置能够省力B．提水时克服摩擦做的功是额外功
C．该装置能够省功D．使用更轻的桶可以提高机械效率
5．（2023·福建·校联考模拟预测）如图所示，在100N拉力F作用下，一个重600N的物体以0.3m/s的速度沿水平面向左匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F为100N，则（ ）
A．物体与地面间的滑动摩擦力是120N
B．拉力F做的功为900J
C．绳子自由端移动的距离是1m
D．A点绳子所受的拉力为300N
6．（2023·福建漳州·校联考一模）如图甲，某工程队在一次施工作业中，沿竖直方向向河底以恒定速度投放一圆柱形石料，石料下降的速度为v=0.1m/s，图乙是直接拉着石料的绳子所受拉力T随石料高度变化的图象（从t=0s时刻开始下放石料到石料刚好接触河底）。石料入水前滑轮组的机械效率为83.3%（即），若轮轴间摩擦、空气阻力不计，水的密度为1×103kg/m3（不计水的摩擦阻力和放入石块后水面的变化），则（ ）
A．全部放入水中后绳子自由端的拉力 F1=900NB．石料入水前绳子自由端的拉力功率为168W
C．动滑轮重为500ND．河底受到水的压强为1.2×105Pa
二、填空题
7．（2023·福建·校联考模拟预测）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。则此装置最多能匀速运载 _____N的货物；第2s内拉力F的功率为 _____W。
8．（2023·福建·校联考三模）如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上。现用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动。当砖的边ab、cd刚离开地面时F1___________F2；当两块砖抬高至竖直位置时，F1、F2做功分别为W1、W2，则W1___________W2。
9．（2023·福建·校联考模拟预测）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械__________（选填“相等”或“不相等”）；落地时甲球的速度___________（选填“大于”、“小于”、或“等于”）乙球的速度。
10．（2023·福建·校联考二模）在抗击新冠肺炎的战疫中，城市的大街小巷都需要消毒，如图是消毒车正在街道上消毒。消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，它的重力势能______，机械能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）。
三、实验题
11．（2023·福建漳州·统考模拟预测）为了研究超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的实验：将A、B、C三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放来模拟探究，已知mA＝mBhB。
（1）实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块_______来体现的；
（2）如图丁，木块被小车推动的距离sA为______cm；
（3）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两车到达水平面时的速度vA_____vC；
（4）研究超速带来的安全隐患时，应选用图甲和图_______进行实验。在质量相同的情况下，汽车的_______越大，其动能就越大，发生交通事故时造成的伤害就越大；
（5）图丙中的水平面如果绝对光滑且无限长，木块被撞击后将会做_________运动。
四、计算题
12．（2023·福建·校联考模拟预测）如图所示，以汽油为燃料的观光汽车沿盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以10m/s的速度匀速行驶，经过15min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q＝4.6×107J/kg，求：
（1）汽车上山时牵引力的功率为多少W；
（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少kg的汽油。
13．（2023·福建福州·校考一模）有一小汽车重为15000N，该车以36km/h的速度由小明家沿水平直路匀速行驶到学校用了0.1h。已知汽车在行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍，g=10N/kg。求：
（1）小明家到学校的距离；
（2）在此过程中汽车牵引力做的功；
（3）若此过程汽车消耗了0.2kg汽油，汽油的热值为4.5×107J/kg，求汽车发动机的效率。
14．（2023·福建·校联考模拟预测）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？