2021年中考物理高分一轮复习课时训练 功 功率 机械能及其转（含答案解析）

2021年中考物理高分一轮复习课时训练

功 功率 机械能及其转

1.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是(　　)

A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0

B.当t=3 s时,物体受到摩擦力是7 N

C.4~6 s内,拉力F做的功是20 J

D.2~4 s内,物体的机械能保持不变

2.如图所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是(　　)

A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小

B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变

C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大

D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最大

3.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的              (　　)

A.动能减小、重力势能减小

B.动能减小、重力势能不变

C.动能不变、重力势能减小

D.动能不变、重力势能不变

4.2018世界杯在俄罗斯举行。如图所示是正在加速下降的足球,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

B.动能减小,重力势能增大

C.动能增大,重力势能增大

D.动能减小,重力势能减小

5.每年的春运都会遇到类似的问题,即“春运返程高峰遭遇雨雪天气,高速关闭、高铁限速”,其中“限速”可以(　　)

A.减小列车的动能

B.减小列车的惯性

C.增大列车与轨道之间的摩擦

D.使列车的运动状态更易于改变

6.如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2在不考虑摩擦的情况下              (　　)

A.F1<F2,P1=P2             B.F1>F2,P1>P2              C.F1=F2,P1=P2          D.F1<F2,P1<P2

7.第二十一届足球世界杯已于2018年6月14日在俄罗斯莫斯科拉开帷幕。在足球赛场上涉及很多物理知识,下列说法中正确的是              (　　)

A.踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了摩擦力的作用

B.足球在空中下落过程中,动能转化为重力势能

C.静止在场地上的足球受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力

D.守门员将足球踢出,守门员没有对足球做功

8.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是(　　)

A.两次物体运动的速度v1<v2

B.两次物体所受的拉力F1>F2

C.0~6 s两次拉力对物体所做的功W1>W2

D.0~6 s两次拉力对物体做功的功率P1<P2

9.质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)

A.只要A点高于D点,小环就能到达D点

B.若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动

C.小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变

D.小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变

10.跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50 kg,每次跳起高度约为6 cm(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是(　　)

A.向上起跳过程中小金的动能持续增大

B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C.小金跳一次克服重力做功约3 J

D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50 W

11.图甲所示为一种搬运建筑材料的装置，AB是个杠杆，O为支点．杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力________A端受到的向下的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)；用于装载货物的小车自重为500 N，若搬运2 000 N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1 600 N，该滑轮组的机械效率η甲=________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为η乙，考虑实际情况，则F甲________F乙，η甲________η乙(选填“>”“<”或“=”)．

12.人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上，某次搬运中用3 m 长的木板将240 N的重物匀速推到1.5 m高处．推力F为150 N．该斜面的效率为________，物体所受的摩擦力为________ N．若要提高该斜面的效率，可采取的措施是__________________(写出一条即可)．

13.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体．要使挂在小轮上重力为2 N的物体匀速上升10 cm，则测力计的示数为0.8 N，上升的距离为30 cm.由此可知，利用此装置可以________(选填“省力”或“省功”)，其机械效率是________%.

14.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6×103 kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功　　　　J,功率为　　　　kW。(g取10 N/kg) 

15.某次跳伞时,一运动员重为600 N,接近地面时,可认为是竖直向下做匀速直线运动,当运动员离地面12 m时速度为3 m/s,则运动员从此处落到地面所用的时间是　　　　s,这12 m内重力对运动员做的功是　　　　J。 

16.如图所示,物体在5 N的水平拉力F作用下,沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F的功率为　　　　W。 

17.在“探究物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离,如图所示。

(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是                                       　。 

(2)从上表数据可以看出,实验中控制了　　　相同,从而探究动能与　　　　的关系。 

(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做　　　　J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用　　　同学的建议。(g取10 N/kg) 

(4)由上述实验数据和现象可得出结论:                                　。 

18.如图甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,图乙是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图,物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变,从提升物体开始经过时间120 s后物体刚好全部出水,已知物体的体积V=2 m3,密度ρ=3×10 3 kg/m3,已知物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的功率P=40 kW,求:(忽略水的阻力和钢绳重量,海水的密度ρ水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)

(1)物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的拉力。

(2)物体全部离开水面后上升过程中,钢绳提升物体的功率。

(3)打捞处海水对海底的压强。

答案解析

1.答案为：C；

2.答案为：C；

[解析] 弹性绳绷直前,高度减小,重力势能减小,速度变大,则动能变大,故A、B错误。下降到最低点时,人的速度减小为0,动能最小;高度最小,重力势能最小;弹性绳的形变最大,则弹性势能最大,故C正确,D错误。

3.答案为：A；

[解析] 沿水平方向匀速飞行的无人机均匀喷洒农药的过程中,速度不变,高度不变,质量减小,所以动能和重力势能都减小,故选A。

4.答案为：A；

5.答案为：A；

6.答案为：A；

7.答案为：A；

[解析] 踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了地面对足球的摩擦力的作用,A正确。足球在空中下落过程中质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,B错误。静止在场地上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力,C错误。守门员将足球踢出,触球的时间很短,但也移动了距离,所以守门员对足球做了功,D错误。

8.答案为：C；

[解析] 由题图可知,相同时间,第一次移动的距离大,则v1>v2,故A错误;拉动同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力不变,物体受平衡力作用,所以F1=F2=f,故B错误;由题图可知,0~6 s第一次物体运动了0.6 m,第二次物体运动了0.3 m,由W=Fs可得,W1>W2,故C正确;由P=得,0~6 s内P1>P2,故D错误。

9.答案为：D；

[解析] 小环从A到B沿光滑曲轩下滑,如果C点高于A点,小环就无法到达D点,故A错误。若小环能到达D点,离开D点后,小环只受重力作用,但由于惯性,要保持原来的运动状态,将会沿CD方向运动一段距离后落地,故B错误。小环从A点到B点,高度减小,重力势能减小;从B点到C点,高度增大,重力势能增加;从C点到D点,高度减小,重力势能减小,由于曲杆光滑无摩擦,且不计空气阻力,机械能不变,故C错误;小环从A点到B点,重力势能转化为动能,动能一直增加,机械能不变,故D正确。

10.答案为：D；

11.答案为：小于　62.5%　＞　＞；

【解析】

对杠杆AOB分析知，由于B端受到的向下的拉力的力臂大于A端受到的向下的拉力的力臂，

所以B端受到的向下的拉力小于A端受到的向下的拉力；分析甲图可知有两段绳子承担物重，

由η甲=×100%=×100%=×100%=×100%=62.5%；

分析乙图可知有三段绳子承担物重，则F甲大于F乙，乙图又增加了一个滑轮，摩擦力变大，

所以η甲也大于η乙．

12.答案为：80%　30　使斜面更光滑(或减小摩擦力)；

【解析】有用功：W有用=Gh=240 N×1.5 m=360 J，总功：W总=Fs=150 N×3 m=450 J，

故斜面的效率为η=×100%=×100%=80%；

因为W总=W有用＋W额，所以克服摩擦力做的额外功：W额=W总－W有用=450 J－360 J=90 J，

因为W额=fs，所以摩擦力f===30 N；

要提高斜面的效率，可减小由于克服摩擦力所做的额外功，如使斜面更光滑等．

13.答案为：省力　83.3；

【解析】本题考查的是简单机械——轮轴．从题图中可以看出动力臂大于阻力臂，

因此是一个省力装置；其次本题还考查了机械效率的概念．

机械效率η=×100%=×100%≈83.3%.

14.答案为：9.6×106　16

[解析] 由于汽车做匀速直线运动,该车的牵引力为

F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N,

牵引力做功W=Fs=800 N×12000 m=9.6×106 J;

功率P===16000 W=16 kW。

15.答案为：4　7200；

16.答案为：2；

[解析] 由图可知,该滑轮为动滑轮,物体运动的速度为0.2 m/s,则绳子自由端的速度为v=2×0.2 m/s=0.4 m/s;拉力F的功率P=Fv=5 N×0.4 m/s=2 W。

17.答案为：

(1)让钢球从高处由静止摆下

(2)速度　质量

(3)0.06　甲

(4)速度一定时,质量越大,动能越大

[解析]

(3)由题意可知,钢球的重力为G=mg=0.02 kg×10 N/kg=0.2 N,钢球下降的距离为h=30 cm=0.3 m,钢球的重力做的功即钢球获得的动能Ek=Gh=0.2 N×0.3 m=0.06 J,则钢球对木块最多做0.06 J的功;该实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小与质量的关系,动能的大小通过木块移动的距离来反映,因此钢球的高度和木块的大小均不能改变,应改变木板的长度,即采用甲同学的建议。

18.解:

(1)物体质量m=ρV=3×103 kg/m3×2 m3=6000 kg,

物体重力G=mg=6000 kg×10 N/kg=6×104 N,

物体浸没水中所受浮力F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N,

提升物体匀速上升时,物体受向上的拉力和浮力,受向下的重力,所以F+F浮=G,

则拉力F=G-F浮=6×104 N-2×104 N=4×104 N。

(2)物体浸没在水中上升时的速度v===1 m/s,

离开水面后,速度不变,但是离开水面后,浮力等于0,根据二力平衡可知,

此时拉力F'=G=6×104 N,此时的功率P'=F'v=6×104 N×1 m/s=6×104 W。

(3)从打捞处到离开水面历时120 s,上升的高度就是打捞处的深度h=vt=1 m/s×120 s=120 m。

打捞处海水对海底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×120 m=1.2×106 Pa。