中考物理专题复习 中考冲刺集训--功和机械能(含解析)

这是一份中考物理专题复习 中考冲刺集训--功和机械能(含解析)，共13页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分)
1. (2019宁波)2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶 他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国．在这20 s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近( )
第1题图
A. 5.5 W B. 55 W C. 550 W D. 5 500 W

2. (2019北京)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图．下列说法中正确的是( )
第2题图
A. 从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中，运动员对杠杆铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
3. (2019河池)甲、乙两位同学同时爬上20 m的高楼，甲用时40 s，乙用时50 s．若m甲 >m乙则下列说法正确的是( )
A. 以甲为参照物，乙是静止的
B. 甲爬楼的速度较大
C. 乙爬楼做的功较多
D. 乙爬楼的功率较大
4. (2019山西)2019年1月，全国第二届青年运动会滑雪比赛在我省大同进行．如图是赛场上滑雪运动员正在加速下滑时的情景．此过程中运动员( )
第4题图
A. 重力势能增加
B. 动能保持不变
C. 相对地面是运动的
D. 运动状态保持不变
5. (2019长沙)下列有关机械能及其转化的说法正确的是( )
A. 弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B. 拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C. 蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D. 人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
6. (2018连云港)如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2.则下列关系正确的是( )
第6题图
A. W1>W2 P1>P2
B. W1＝W2 P1＝P2
C. W1＝W2 P1D. W17. (2019苏州)将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
第7题图
A. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
8. (2019泰安)如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点．下列说法正确的是( )
第8题图
A. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小
B. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小
C. 小物块从b向a运动的过程中，动能增加
D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒
9. (2018杭州)跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是( )
第9题图
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焦
D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦
10. (2019重庆A卷)太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实．研究发现1.25×105 m2的太阳帆正对太阳时，会受到太阳光的压力约为1 N，推动飞船前进，如图所示．推进阶段，飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104 m2，在1小时内前进100 km，下列分析正确的是( )
第10题图
A. 推进阶段，太阳帆飞船相对太阳是静止的
B. 推进阶段，太阳帆飞船的平均速度约为100 m/s
C. 太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10－6 Pa
D. 1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105 J
二、填空题(每空1分，共18分)
第11题图
11. (2019甘肃省卷)迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星．若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，________能转化为________能．
12. (2019南充)将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1＝4 m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v2＝6 m/s的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1______W2(选填“＞”“＜”或“＝”)，两次拉力的功率P1______P2(选填“＞”“＜”或“＝”)．
13. (2019淮安)如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图(A为小球，B为木块)．在探究小球动能大小与速度的关系时，应保持小球的______不变．本实验是通过木块B________来反映小球动能的大小．
第13题图
14. (2019乐山)在斜面上将一个重600 N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝400 N，拉动的距离s＝4.5 m，提升高度h＝1.8 m，所用时间t＝30 s．则拉力F做功的功率为__________W，此过程中物体受到的摩擦力为________N.
第14题图
15. (2019绵阳)2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆．嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆．从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能______，机械能______．(均选填“增加”“不变”或“减少”)
16. (2019荆门)如图所示，重为5 N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面，若用2 N的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动，此时平板对铁块的摩擦力大小为______N，方向向______；若用3 N的水平力拉铁块前进了0.5 m ，铁块受到的摩擦力大小为______N，拉力对铁块做的功为______J.
第16题图
17. (2018贵阳)如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连．推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25 J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1 J，则木块运动过程中克服阻力做的功是________J．整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于________(选填“B”“C”或“D”)点．
第17题图
18. (2019威海)图是一款健身拉力器原理图．斜面的倾角为30°，重500 N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连．小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2 m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态)，小明对绳的拉力所做的功为1 000 J，克服弹簧拉力做功300 J，则克服物块重力做的功为________J，物块与斜面之间摩擦力的大小为________N．(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)
第18题图
三、实验探究题(共4分)
19. (2018金华)(4分)相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的．兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象．如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC.
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制________相同；
(2)实验中超载超速带来的危害程度用__________________表示；
(3)研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；
(4)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究．得到数据如下表：
第19题图
请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是____________．
四、计算题(20题5分，21题5分，22题8分，共18分)
20. (2019安徽)(5分)如图所示，水平地面上一个重为50 N的物体，在大小为10 N的水平拉力F作用下，向左做匀速直线运动，在5 s的时间内通过的距离为2 m．求物体运动过程中
(1)所受摩擦力的大小；
(2)拉力F做功的功率．
第20题图
21. (2019江西)(5分)如图所示，是根据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录的数据，描绘出的s－t图像．请你根据图像，求：
(1)20 min～40 min时间段内汽车的速度；
(2)0～50 min时间段内汽车的平均速度；
(3)若汽车以速度v匀速行驶时间t，已知汽车总重为G，匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的eq \f(1,n)，求汽车在这段时间内的功率．(温馨提示：本问计算结果请用字母表示)
第21题图
22. (2019金华)(8分)2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图)，部分参数如表所示．已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍．
第22题图
(1)车轮上刻花纹的目的是____________；
(2)小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50 cm2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？
(3)小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
中考冲刺集训
1. C 【解析】人沿着台阶往上走的时候，人克服重力做功，成年人质量大约60 kg，普通楼梯一个台阶的高度约为15 cm，60级台阶的高度约为9 m；根据功率的计算公式，可知P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝eq \f(2Gh,t)＝eq \f(2mgh,t)＝eq \f(2×60 kg×10 N/kg×9 m,20 s)＝540 W，最接近的选项为C，故选C.
2. D
3. B 【解析】甲爬楼的速度v甲＝eq \f(s甲,t甲)＝eq \f(20 m,40 s)＝0.5 m/s，乙爬楼的速度v乙＝eq \f(s乙,t乙)＝eq \f(20 m,50 s)＝0.4 m/s，故v甲>v乙，则以甲为参照物，乙是运动的，A错误，B正确；甲爬楼做的功W甲＝G甲h＝m甲gh，乙爬楼做的功W乙＝G乙h＝m乙gh，由于m甲>m乙，故W甲>W乙，C错误；根据P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Gh,t)＝Gv、G甲>G乙，v甲>v乙知，甲爬楼的功率较大，D错误．故选B.
4. C 【解析】滑雪运动员加速下滑时，重力不变，高度降低，速度增大，其重力势能变小，动能变大，A、B错误；以地面为参照物，加速下滑的运动员位置发生变化，故滑雪运动员相对于地面是运动的，C正确；运动员加速下滑过程中速度增大，故其运动状态发生变化，D错误．故选C.
5. B 【解析】射箭过程是将弓的弹性势能转化为箭的动能，A错误；水库修建大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能，B正确；蹦床运动员从高处落下时，运动员的重力势能减小，动能增大，是把重力势能转化为动能，C错误；人造地球卫星从近地点飞向远地点时，它距离地面的高度在增大，人造卫星运动的速度在减小，它的质量不变，故人造卫星的动能减小，重力势能增大，此时人造卫星动能转化为重力势能，D错误．故选B.
6. C 【解析】根据功的定义，功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积，重力的方向是竖直向下，因为B是AC的中点，所以AB＝BC，由几何关系可以得出A到B的竖直距离等于B到C的竖直距离，所以在AB段与BC段重力做功相等；物块在光滑斜面做加速运动，故其在BC段的平均速度大于AB段的平均速度，因此在BC段运动时间小于在AB段运动时间，再由功率的定义式即P＝eq \f(W,t)可得出重力在AB段的功率小于BC段的功率，故选C.
7. C 【解析】由图可知，皮球的机械能不守恒，同一高度，皮球的重力势能相同，动能一定不相同，A错误；皮球运动轨迹是抛物线，皮球到达最高点P时，竖直方向速度为零，但水平方向速率不为零，B错误；由于空气摩擦，运动过程中机械能转化为内能，所以D点的机械能小于C点的机械能，C正确；皮球在M点比在N点的动能大些，转化为皮球的弹性势能多些，所以M点留下的黑色圆斑大些，D错误．故选C.
8. B 【解析】弹簧被压缩到最短时，弹性形变最大，所以弹性势能最大，A错误；小物块从c向a运动的过程中，高度减小，质量不变，所以重力势能减小，B正确；小物块从b向a运动的过程中，由于受到摩擦力的作用，速度减小，动能减小，C错误；由于是粗糙表面，要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以小物块的机械能不守恒，D错误．故选B.
9. D 【解析】向上起跳过程中动能先变大后变小，A错误；跳绳过程中小金落地时机械能为零，机械能不守恒，B错误；小金跳一次克服重力做功W＝G·h＝50 kg×10 N/kg×0.06 m＝30 J，C错误；功率P＝eq \f(W总,t)＝eq \f(100W,t)＝eq \f(100×30 J,60 s)＝50 W，D正确．
10. C 【解析】推进阶段，以太阳为参照物，太阳帆飞船相对于太阳的位置发生了变化，是运动的，A错误；推进阶段，太阳帆飞船的平均速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(100 km,1 h)＝100 km/h≈27.78 m/s，B错误；已知1.25×105 m2的太阳帆正对太阳时，会受到太阳光的压力约为1 N，则5×104 m2的太阳帆正对太阳时，会受到太阳光的压力约为eq \f(5×104 m2,1.25×105 m2)×1 N＝0.4 N，则太阳帆上受到太阳光的平均压强约为p＝eq \f(F,S)＝eq \f(0.4 N,5×104 m2)＝8×10－6 Pa，C正确；1小时内太阳光对飞船做的机械功约为W＝Fs＝0.4 N×1×105 m＝4×104 J，D错误．
11. 重力势 动
12. ＝ < 【解析】当物体A在水平面上以v1＝4 m/s的速度匀速运动时，拉力F1与所受到的摩擦力是一对平衡力，即F1＝f1；当物体A在水平面上以v2＝6 m/s的速度匀速运动时，拉力F2与所受到的摩擦力是一对平衡力，即F2＝f2；由于物体A两次匀速运动时，是在同一水平面上，物体A与水平面接触面的粗糙程度相同，而且两次物体A对水平面的压力相同，所以两次受到的摩擦力相同，即f1＝f2，所以拉力F1＝ F2.两次运动的距离相同，由W＝Fs可知，两次拉力做功相同，即W1＝W2；因为v113. 质量 移动的距离 【解析】在探究小球动能大小与速度的关系时，应采用控制变量法，保持小球的质量不变；实验中通过木块B移动的距离来反映小球动能的大小．
14. 60 160 【解析】拉力F做的总功W总＝Fs ＝400 N×4.5 m＝1 800 J，拉力F做功的功率P ＝eq \f(W,t)＝eq \f(1 800 J,30 s)＝60 W；有用功W有用＝ Gh ＝600 N×1.8 m＝1 080 J，克服摩擦力做的额外功W额外＝W总－W有用＝1 800 J－1 080 J＝720 J，摩擦力f ＝eq \f(W额外,s)＝eq \f(720 J,4.5 m)＝160 N.
15. 减少 减少
16. 2 左 2 1.5 【解析】铁块向右匀速运动时，平板对铁块的摩擦力与水平向右的拉力是一对平衡力，故f＝F＝2 N，方向向左；当用3 N的拉力让铁块前进时，由于接触面上的压力和粗糙程度都不变，故滑动摩擦力的大小不变，仍为2 N，此时拉力对铁块做的功：W＝Fs＝3 N×0.5 m＝1.5 J.
17. 24 B
18. 500 100 【解析】由题意可知， 斜面的倾角为30°，故当物体沿斜面向上匀速运动了2 m时，物体上升的高度是1 m，由公式W＝Gh得出克服物块重力做的功为W重力＝Gh＝500 N×1 m＝500 J；则克服摩擦力做的功为W摩擦力＝W－W弹簧－W重力＝1 000 J－300 J－500 J＝200 J；由公式W摩擦力＝fs得f＝eq \f(W摩擦力,s)＝eq \f(200 J,2 m)＝100 N.
19. (1)撞击木块时的速度 (2)小木块移动的距离s (3)甲、丙 (4)超速20%
【解析】(1)同一小球从同一斜面同一高度由静止滑下，小球的重力势能转化为动能，到达最低点时具有相同的速度；(2)实验中超载超速的危害程度用小木块移动的距离表示；(3)超载即质量增大，比较超载带来的危害，即变量是小球的质量，选择甲、丙进行比较；(4)比较超载情况：即高度相同，小球的质量增大．比较A、B或者A、C，木块移动的距离增大，增大量为8厘米和19厘米；比较超速：即小球的质量相同，高度不同．比较A、D或者A、E，木块移动的距离增大量为28厘米和76厘米，即超速20%和超载20%，潜在危害较大的是超速20%.
20. 解：(1)由于物体做匀速直线运动，所以有f＝F＝10 N
(2)拉力F所做的功：W＝Fs＝10 N×2 m＝20 J
拉力F做功的功率：P＝eq \f(W,t)＝eq \f(20 J,5 s)＝4 W
21. 解：(1)20 min～50 min时间段内汽车做匀速直线运动
v＝v20－50＝eq \f(s,t)＝eq \f(40 km,0.5 h)＝80 km/h
(2)0～50 min时间段内汽车的平均速度：v平＝eq \f(s总,t总)＝eq \f(80 km,\f(5,6) h)＝96 km/h
(3)因为汽车做匀速直线运动，则 F牵＝F阻＝eq \f(G,n)
汽车在这段时间内的功率：P＝F牵v＝eq \f(Gv,n)
22. (1)增大摩擦
解：(2)骑行的电动自行车对地面的压力：F＝G＝mg＝(40 kg＋60 kg)×10 N/kg＝1 000 N
骑行中的电动自行车对地面的压强：p＝eq \f(F,S)＝eq \f(1 000 N,50×10－4 m2)＝2×105 Pa
(3)W＝Fs＝fs＝0.08Gs＝0.08×1 000 N×10×103 m＝8×105 J
(4)由(3)可知小金骑行过程中所受的牵引力：F牵＝0.08G＝0.08×1 000 N＝80 N
由v＝eq \f(s,t)，P＝eq \f(W,t)，W＝Fs可得P＝Fv，则v＝eq \f(P,F牵)＝eq \f(400 W,80 N)＝5 m/s
小球
质量/克
高度/厘米
木块移动
距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
项目
参数
最高车速(千米/小时)
25
整车质量(千克)
40
电动自行车最大功率(瓦)
400