押题6（选择与填空）：做功和机械能--2024年中考物理押题（南京专用）

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本节内容在南京中考中的选择题和填空题共考察1道，考查的内容主要包括：动能和重力势能的相互转化、功和功率的大小比较和简单的计算。
秘籍1：怎样解力对物体是否做功的判断
紧扣做功的两个必要因素进行判断：(1)必须有力作用在物体 上；(2)物体在这个力的方向上移动了距离。同时要注意以下三种不做功的情况：
【特别提示】如果物体沿着力的相反方向移动了一段距离，我们通常说，物体克服这个力做了功。例如:竖直向上抛出一个物体，物体受到了竖直向下的重力G的作用，当物体竖直向上运动时，在竖直方向移动了距离h，我们就说该物体克服重力做了功，做的功为W=Gh。
秘籍2：怎样解判断动能与势能的大小和变化问题
比较动能和势能的大小或判断它们的变化，关键是全面考虑决定它们大小的因素，不能只注意一个因素而忽视其他的因素。动能只与物体的质量和速度有关；重力势能只与物体的质量和高度有关；弹性势能与物体的弹性及弹性形变的大小有关。
秘籍3：怎样解机械能的转化及守恒问题
1. 正确分析动能和势能的相互转化，可按以下几步进行：
①明确研究对象和所要研究的过程；
②物体在起始位置所具有的动能、势能；
③在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，如何变化?物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化?
④得出结论：减小的一种形式能必定转化为另一种形式能。
2. 在只有动能和势能的相互转化过程中，不考虑空气阻力等 因素，则机械能的总量保持不变，否则机械能的总量会减少。
秘籍4：怎样解功和功率的计算问题
1. 功的计算问题必须先弄清是求哪个力做功，只要找出这个力的大小以及物体在这个力的方向上移动的距离，运用公式W=Fs即可求解，注意公式中“F”和“S”的同体性、同时性和同向性.
2. 功率的计算
(1)计算功率时，首先要明确是计算哪个力做功的功率，然后根据公式，进行计算。
(2)根据功率的计算公式 及功的计算公式W=Fs 可得P=Fv，解题时应灵活应用公式进行变换。
一、单选题
1．（2022·江苏南京·中考真题）在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是（ ）

A．都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量
B．都需要观察小桌陷入沙中的深度
C．前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放
D．后者实验中小桌不需要倒放
二、填空题
2．（2023·江苏南京·中考真题）2023年5月，搭载天舟六号货运飞船的长征七号运载火箭圆满发射成功，如图所示。
（1）飞船加速上升过程中，其动能 ，重力势能 ；
（2）在轨运行的空间站与地面控制中心是通过 波传递信息的，这种波在真空中传播的速度是 m/s。
一、单选题
1．（2024·山西临汾·二模）2023年10月31日8时11分，神州十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆（如图所示），“博士乘组”3名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮安全返回地球。返回舱在进入大气层时，与大气层发生剧烈摩擦，产生几千度的高温。下列有关说法正确的是（ ）
A．地面相对于正在下降的返回舱是静止的
B．返回舱下降的过程中重力势能逐渐增大
C．返回舱下降的过程中运动状态保持不变
D．返回舱与大气层剧烈摩擦，将机械能转化为内能
2．（2024·江苏常州·一模）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（ ）
A．15WB．150WC．225WD．1500W
3．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，让同一钢球从不同高度滚下，撞击同一水平面上同一木块，比较木块被撞击后移动的距离。关于上述实验，下列说法正确的是（ ）

A．两次实验钢球具有的重力势能大小相同
B．两次实验对比可以探究“动能大小与物体高度的关系”
C．两次实验对比可以研究“摩擦力大小对物体运动的影响”
D．两次实验对比可以得出结论：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越多
4．（2024·四川广元·二模）如图所示，工人用与水平方向成30°角的拉力F，将水平地面上重为G的物体以速度v匀速拉到仓库，在这一过程中，物体水平运动距离为s，受到的摩擦力大小为f。下列说法正确的是（ ）
A．摩擦力与F的大小相等B．拉力做的功为Fs
C．拉力的功率为FvD．重力做的功为0
5．（2024·山西大同·二模）为提升学生身体素质，学校开展丰富多彩的体育活动。如图所示是小晋练习原地掷实心球的情景，掷出去的实心球从a点出手后，到达最高点b点，最终落地。下列说法正确的是（ ）
A．实心球从b到d的过程中，动能逐渐增大
B．实心球上升过程中，以小晋为参照物是静止的
C．实心球被小晋用力抛出后将不再受力的作用
D．从a到d的过程中，实心球的机械能保持不变
6．（2024·江苏宿迁·一模）将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直上抛，乙图是以一定的角度斜抛小球。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是（ ）
A．甲图中小球在运动过程中受到重力和手的推力
B．乙小球在运动过程中质量不变，但是机械能会减小
C．如果甲图中小球到达最高点时失去重力，该小球将竖直向上做匀速直线运动
D．如果乙图中小球到达最高点时失去重力，该小球将水平向右匀速直线运动
7．（2024·广东佛山·二模）如图所示，是正在加速下降的载人航天器，在此过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小，机械能不变
B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能增大，重力势能减小，机械能减小
8．（2024·河北邢台·一模）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置，松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小
B．木块被弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立即停止不动
C．木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，木块的动能逐渐减小，摩擦力不变
D．图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力
9．（2024·重庆南岸·一模）使用如图所示的甲、乙滑轮提升重为20N的物体匀速上升，拉力分别是 。物体被提升的高度均为5m，均用时20s，则下列说法正确的是（ ）
A．乙图中动滑轮重5NB．甲、乙滑轮的机械效率相同
C．自由端拉力的功率P1>P2D．乙图中自由端移动的速度为0.125m/s
10．（2024·湖北十堰·模拟预测）2024年3月5日，我国风云四号B星成功接替风云四号A星 为更多共建“一带一路”国家提供服务。如图是风云四号B星升空的情景，关于风云四号B星从地面加速升空的过程下列说法正确的（ ）
A．其重力势能增大，动能减小
B．其重力势能增大，动能增大
C．其重力势能减小，动能增大
D．其机械能保持不变
11．（2022·江苏南京·中考真题）在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是（ ）

A．都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量
B．都需要观察小桌陷入沙中的深度
C．前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放
D．后者实验中小桌不需要倒放
12．（2024·福建·模拟预测）如图甲所示，水平向右的推力F将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上，墙面足够大。F的大小与时间t的关系如图乙所示，且已知前2s物体静止，在2s~4s时间内物体向下滑动速度逐渐增大到5m/s，之后保持5m/s速度不变，则（ ）
A．当t=1s时，物体受到的摩擦力为12N
B．当t=3s时，物体受到的摩擦力一定小于4N
C．在时间内， 物体受到的滑动摩擦力大小相等
D．在内， 滑动摩擦力对物体做功的功率为40 W
13．（2024·北京西城·一模）如图所示，小球从A点出发，先后经过轨道上的B、C、D、E各点。则下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点的机械能大于它在D点的机械能
B．从B点到E点的过程中，小球的机械能守恒
C．到D点时，若小球所受的力全部消失，它将保持静止
D．从D点到E点的过程中，小球的动能增大、重力势能减小、机械能保持不变
14．（2024·河南平顶山·一模）如图所示，单摆中的小球在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（ ）
A．小球在B处的重力势能最小
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
15．（2024·江西吉安·二模）如图所示，用滑轮水平向左匀速移动物体A，下列说法正确的是（ ）
A．地面对物体A的支持力没有做功
B．拉力做功越多，其功率越大
C．克服物体A与地面摩擦做的功是额外功
D．拉力做功越快，滑轮的机械效率越高
16．（2024·江苏扬州·一模）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．时刻小球的动能最大
B．时刻小球的重力势能最大
C．时刻小球的机械能小于时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量等于这两个时刻小球机械能的减少量
17．（2024·四川成都·一模）摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动（摩天轮转动的速度大小不变），当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．游客的机械能不变B．游客的重力势能不变
C．游客的机械能增大D．游客的动能减小
18．（2024·江苏常州·一模）小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示.从A到B的过程中，下列数据可能正确的是（ ）
A．a=40，b=0B．a=60，b=0
C．a=70，b=20D．a=50，b=20
二、填空题
19．（2024·广东江门·一模）2024年春运期间大雪，高铁运行受阻，“绿皮老祖”内燃机车头再次披挂上阵，将电力机车牵引出被困路段，送春运旅客回家。如图是单缸四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于 冲程，若此冲程中平均推力为3000N，活塞移动的距离为50cm，此冲程对外做功 J，已知飞轮转速为2400r/min，这台汽油机的功率为 W。
20．（2024·甘肃定西·一模）如图所示，小明课间在单杠上做“引体向上”锻炼身体，小明的质量为50kg，如每次“引体向上”使身体重心上升0.6m，连续做10次“引体向上”所用时间为30s，则小明在这段时间内做的功为 J，做功的功率为 W。

21．（2024·陕西西安·模拟预测）骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，如图所示，人体的重力为阻力，大小为600N，小腿肌肉施加的拉力为动力，小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm，踮脚时人体足部构成了 模型，小腿肌肉对每只脚的拉力F的大小为 N，小明踮脚过程中双腿肌肉做功的功率为 W。
22．（2024·湖南娄底·一模）小聪利用一长木板在地面和高台处搭建一个斜面，如图所示，高台高为3m，长木板长9m。小聪用大小为500N的拉力F将重为1200N的物体从地面拉上高台，用时45s。则小聪所做的有用功为 J，拉力F做功的功率为 W。
23．（2024·江苏常州·一模）小红先用100N的水平力推动水平地面上重500N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 J。若用200N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 J。整个过程中，小车所受重力做的功为 J。
24．（2024·广东广州·一模）如图甲所示，水平地面BC段的长度大于AB段的长度。重为5N的物体在大小不变的水平拉力F作用下向右做直线运动，拉力F的大小如弹簧测力计所示，此过程物体的动能随时间变化的图像如图乙所示。
（1）物体在AB段运动时，水平方向受力是否平衡？ ，判断依据是 ；
（2）结合图像分析，物体在BC段所受的摩擦力f BC= N；物体在AB段所受的摩擦力fAB （选填“等于”或“不等于”）fBC；
（3）水平拉力F在AB段所做的功 其在BC段所做的功，水平拉力F在AB段所做功的功率 其在BC段所做功的功率（均选填“大于”“等于”或“小于”）。
25．（2024·河南平顶山·二模）为减少扬尘对空气质量的影响，平顶山市区每天都要进行洒水作业。如图所示，洒水车沿道路匀速行驶，以司机为参照物，洒水车是 （选填“运动”或“静止”）的。在洒水过程中，整车的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
26．（2024·广东佛山·二模）物体A重5N，如图甲，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图乙，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”）。A从M运动到N，A所受重力做的功为 J。
27．（2024·江苏无锡·一模）如图为小明手握铅球向上举高，将前臂视作杠杆，关节点作为支点O，是铅球对手的压力，其大小等于球的重力，肌肉产生的力使杠杆绕点O转动，若铅球质量是，则 N。请测量图中各力臂的长度，估算肌肉产生的为 N。小明将铅球从此位置举过头顶的过程中，手对铅球 （选填“有”或“没有”）做功。（g取）
28．（2024·安徽·二模）如图所示，用水平方向的力F拉绳子的一端，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、弹簧测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则拉力F的功率为 W。
29．（2024·吉林长春·二模）中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图：
（1）从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越大，动能越 ，重力势能越 ，以地球为参照物中国空间站是 的；
（2）中国空间站内的噪声为58dB，空间站内的噪声主要由设备工作时的 产生，中国空间站外面的太阳能电池板可以将太阳能转化为 能，空间站内的电热器产生的内能散发后，不能自动收集再利用，这说明能量的转化和转移具有 。
30．（2024·江苏·一模）“蹦极”是当前在青年人中流行的一种惊险、刺激运动。跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。如图所示是某运动员做蹦极运动的v—t图像（忽略空气阻力），由该图像可知， 时刻弹性绳的弹性势能最大，此时运动员的动能为 J， 时刻运动员受到的重力等于弹性绳的拉力，在下落的过程中，运动员的动能 （填变化过程）。
31．（2024·河北张家口·一模）如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达C点后返回。在摆动过程中，若不考虑空气阻力，球在A点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点的机械能；小球从A点摆动到C点的过程中，小球的机械能如何转化： 。小球摆动到B点时，若受到的力突然全部消失，球将做 运动。
32．（2024·四川广元·二模）新能源智能列车的电池容量为 180 kW·h，该电池充满电后储存的能量是 J；列车满载时电耗为4kW·h/km，最高运行速度为 70km/h，若列车满载时，匀速行驶电动机驱动列车的效率为80%，则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 N。
33．（2024·四川广元·二模）张宏同学设计的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的改装实验装置如图所示，他用6N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动了0.55m，物体B相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2N，此过程中拉力F做的功为 ，地面对木板A的摩擦力大小为 N。
34．（2024·四川广元·二模）如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度和沿同一水平木板表面匀速直线滑动相同的距离，且，则第一次木块所受的摩擦力 第二次木块所受的摩擦力，第一次拉力的功率 第二次拉力的功率。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
35．（2024·江苏扬州·一模）如图所示，一台四冲程柴油机正处于 冲程。已知其飞轮转速为3000r/min，每次做功400J，那么这台柴油机的功率是 W，若柴油机的效率为40％，每分钟消耗柴油的质量为 kg（柴油的热值为）。
36．（2024·江苏扬州·一模）如图所示是同学们在体育课进行实心球投掷训练，A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。则在 过程（选填“A→B”、“B→C”或“C→D”）人对球做了功；实心球到达最高点C时，它将处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；B→C→D过程实心球的动能 ，机械能 。（后两空填能的变化情况）
37．（2024·江苏连云港·模拟预测）如图所示，物体重为300N，用沿斜面方向大小为200N的拉力F将其拉上斜面，斜面高度，长为4m，则此过程中拉力做的有用功为 J；斜面的机械效率为 %；物体受到斜面摩擦力的大小为 N。
38．（2024·山东济南·一模）排球是我市体育中考项目之一。排球竖直向上运动，并落回地面，这过程中球先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，在M点的速度 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”），球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。

39．（2023·江苏南京·中考真题）2023年5月，搭载天舟六号货运飞船的长征七号运载火箭圆满发射成功，如图所示。
（1）飞船加速上升过程中，其动能 ，重力势能 ；
（2）在轨运行的空间站与地面控制中心是通过 波传递信息的，这种波在真空中传播的速度是 m/s。
40．（2024·江苏无锡·一模）汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P0，快进入闹市区时，司机在时刻减小了油门，使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后，汽车所受阻力大小为 （选填“F0”或“0.5F0”）；汽车将做 （选填“先减速再加速最后匀速”或“先减速再匀速”）直线运动：汽车将保持的较小恒定功率P为 （选填“0.25P0”“ 0.5P0”或“0.75 P0”），汽车再次匀速运动时的速度大小为 。
有距离无力
有力无距离
“力”“距”垂直
物体在某个方向不受力，但由于惯性而运 动一段距离
物体受力但保持静止状态
物体受到的力与运动 方向始终垂直，物体 在力的方向上没有移 动距离
篮球位置
A
B
重力势能/J
60
100
动能/J
a
b