2022年浙江省中考科学专题复习9 功、功率
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这是一份2022年浙江省中考科学专题复习9 功、功率,共14页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
2022届中考科学专题复习:功、功率
一、单选题
1.中考体育跳绳测试的项目中,某同学在1min内跳了180次,每次跳的高度大约为5cm。他跳绳时的功率大约为( )
A. 1000W B. 100W C. 10W D. 1W
2.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,如图中显示甲乙两球下落时的频闪照片;丙图所示是海洋世界里的海豚正在顽皮的吐泡泡,气泡在上升过程中越来越大;丁图用打气筒向广口瓶中打气,过一会儿看到瓶塞跳起。则下列说法不正确的是 ( )
A. 甲乙两球下落时都是重力势能转化为动能
B. 甲球下落过程中动能在逐渐增大
C. 丙图中气泡上升时气泡内的气体内能转化为机械能
D. 丁图中瓶塞跳起时,瓶内气体一部分内能转化为瓶塞的机械能
3.如下图是荡秋千的简化模型。摆球在A点静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点的动能相等 B. 球在A、D两点的机械能相等 C. 球从B点到O点的过程中机械能减少 D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
4.为早日实现“建设美丽杭州,打造江南水乡典范”的目标,各项工程建设正在我市如火如荼的开展。如图为正在施工的工程车,下列关于工程车的说法正确的是( )
A. 做的功越多,效率越高 B. 做功多的工程车,功率大
C. 延长工作时间,可提高效率 D. 做功越快的工程车,功率越大
5.下列有关如图所示四幅图的观点中(不计摩擦),分析错误的是( )
A. 图甲中,起跳离开地面后,人只受到重力的作用 B. 图乙中,在下降过程中,滚摆的动能逐渐减小
C. 图丙中,卫星在近地点的速度最大 D. 图丁中,小球运动到③位置时速度不为零
6.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动,其结构如图甲所示。图乙是小王玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,其中b 是弹簧处在原长的状态,针对此过程,下列分析正确的是( )
A. a→b,小王在 b 时动能最大
B. a→c,不计阻力与摩擦,小王的机械能保持不变
C. 在 a 状态时弹簧的弹性势能最大,小王的动能最小
D. 在a,c 两个状态时,弹簧的弹性势能相等
7.下列关于能量的说法正确的是( )
A. 小孩从滑梯上滑下,机械能不变
B. 太阳的巨大能量是内部核聚变产生的
C. 核电站中的能量转化顺序是:核能→化学能→内能→机械能→电能
D. 一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
8.小王搭了一块木板在平台上,用 F=400 N 的推力,将质量为 50 kg 的物体在 5 s 内匀速推上 1 m 高的平台,木板长 s=2 m(g 取 10 N/kg)。则下列说法正确的是( )
A. 推力的功率为80W B. 斜面的机械效率为40%
C. 推力做的总功为1000J D. 斜面对物体的摩擦力为150N
9.手机通过电磁波进行信息传递,这些电磁波就是人们常说的是“手机辐射”。“手机辐射”具有( )
A. 机械能 B. 电磁能 C. 声能 D. 化学能
10.滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,不可能滑到滑台丙处的是( )
A. B.
C. D.
11.海底发生的强烈地震可能引发海啸,海啸的破坏性极强,可造成大量人员伤亡和财产损失……海啸之所以有这样大的破坏性,是因为海啸具有很大的( )
A. 电磁能 B. 化学能 C. 声能 D. 机械能
12.下列甲乙丙丁四幅生活实例图中,力对物体做功的有( )
甲:小车在推力的作用下前进了一段距离 乙:提着滑板在水平路面上前行
丙:物体在绳子力作用下升高 丁:用尽全力搬石头,搬而未起
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
13.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s后,如图所示,关于力F所做的功的大小关系正确的是( )
A. 在光滑水平地面做功多 B. 在粗糙水平地面做功多 C. 在粗糙斜面做功多 D. 一样大
14.如图,“蹦床”是体育比赛项目,床面弹性很大,运动员可在上面反复弹跳。从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点,能到达的最低点为B点,如图所示,运动员从B点反弹回A点的过程中,不计空气阻力,则( )
A. 运动员在B点速度为0,受平衡力作用
B. 在反弹的瞬间,运动员在B点所受重力大于弹簧弹力
C. 从B点向上运动过程中,运动员的动能先增大后减小
D. 从B点向上运动过程中,运动员的机械能保持不变
15.如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米,质量为2千克,它的右端与桌面相齐,与桌面间的滑动摩擦力为木板重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子,水平推力至少要做功( )
A. 1.6焦 B. 0.8焦 C. 0.6焦 D. 0.4焦
16.在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示(b,d在同一高度),如果不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 从a点向b点运动的过程中,动能增加 B. 从b点向c点运动的过程中,重力势能增加
C. b点的动能等于d点的动能 D. c点和d点的机械能相等
17.跳绳是体育中考项目之一,如图是小虹同学在跳绳考试时的情景,他一分钟跳了180次,则他跳绳的功率约为( )
A. 0.5瓦 B. 5瓦 C. 50瓦 D. 500瓦
18.如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其势能的大小随时间变化的曲线中,正确的是( )
A. B. C. D.
19.如图各实验现象的分析中,不正确的是( )
A. 甲图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度降低
B. 乙图中,纸盒被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大
C. 丙图中,滚摆的上下运动表明动能和弹性势能可以相互转化
D. 丁图中,迅速下压活塞,筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功,空气内能增加
20.如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体、使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙 , 拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A. F甲<F乙 P甲=P乙 B. F甲>F乙 P甲>P乙 C. F甲>F乙 P甲=P乙 D. F甲<F乙 P甲<P乙
二、填空题
21.如图所示,质量为200g的金属小球从a处自由下滑,经过b处、到达c处时,恰好停下,在a到b的过程中,重力做功为 J,在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为 J。
22.如图所示,光滑水平地面上有一块足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及轴心的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端3 牛的水平拉力F的作用下,木板向右匀速运动了0.4米,弹簧测力计的示数是 , 该过程中拉力做的功为 。
23.如图甲所示,重为80N的物体在大小为15N,方向水平向左的拉力F1作用下,在水平地面上以3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计。
(1)拉力F1的功率为 W。
(2)现改用如图乙所示的装置(滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计),用F2拉动该物体在同一水平面上以6m/s的速度做匀速直线运动,那么,F2的大小为 N。
24.填写下列物体或现象中所具有的能量。
(1)流动的河水具有 。
(2)站在跳台上的跳水运动员具有 。
(3)被拉长的橡皮筋具有 。
25.一个玩具汽车的内部电路如图所示,M 为一个“8 V 8 W”的电动机,接到电源电压恒定为 10 V 的电路中。电动机正常工作时,玩具汽车以1 m/s 的速度水平向右匀速行驶,受到的阻力为6 N, 则电动机的机械能转化效率为 , 滑动变阻器接入的电阻为 Ω,电动机的线圈阻值为 Ω。
26.如图所示,F1=1 N,F2=3 N,此时物体 A 相对于地面静止,物体 B 以 10 cm/s 的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,物体 A 足够长)。则弹簧测力计示数为 N,物体 B 如果前进 10 cm,则克服摩擦力做功为 J。
27.2021年9月份,我国教育部再次强调要将体育与数学、语文分数相同。2022年我市体育中考将更加引起社会关注,现有关我市中考体育项目回答以下问题:
(1)如图甲所示为某同学投实心球的过程,实心球在b点离手,经过最高点c,最后落在d点。
①该同学对实心球有做功的阶段是 (填“ab”、“bc”或“cd”)。
②经过最高点c点时,实心球的动能 0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)如图乙所示为某同学跳绳的过程。该同学体重600牛,在1分钟内跳200次,若每次平均高度达到0.05米。这1分钟内该同学克服自身重力做功的功率是 瓦。
28.如图所示,滑轮规格相同、重均为60N.工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端,在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦,物体重为 N,工人拉动绳子做功的功率为 W.此过程中,滑轮组的机械效率为 %。
29.物体G和弹簧相连固定于墙壁上,开始时弹簧没有形变,物体处于位置B处,用力将其拉至C处,松手后,由C到B时,弹簧的势能 (填“不变”、“增大”或“减少”).物体在A、C间往复运动,如图所示,如果物体G与地面都是光滑的,则物体G由C到A过程中,物体G的动能最大的点在 (B点、AB之间或BC之间).如果物体G与地面存在一定的摩擦力,则物体G由C到A过程中物体G的动能最大的点在 (B点、AB之间或BC之间)。
30.如图所示,斜面高为2m,用斜面向上大小为250N的拉力F,将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动,经过10s到达顶端,则拉力的功率是 W,该斜面的机械效率为 , 物体与斜面间的摩擦力是 N。
三、解答题
31.享有金华“小西湖”美誉的湖海塘绝对是金华人心目中的地标,整个湖海塘公园占地总面积293万平方,其中环湖绿道达6.4千米,某同学周末去湖海塘公园骑行,若该同学使用电动自行车以16km/h的速度匀速行驶,电动自行车牵引力的功率为100W,求:
(1)该同学环湖骑行所需的时间;
(2)该同学环湖骑行全程牵引力所做的功;
(3)电动自行车的牵引力。
32.一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶,1min内通过的路程为1200m,已知发动机的功率为24KW,求:
(1)汽车的速度是多少?
(2)发动机对汽车所做的功?
(3)匀速行驶过程中,重力对汽车做的功?
(4)汽车所受摩擦力的大小?
33.某款油电混合动力小汽车的相关信息如表。在某次水平道路测试中,描绘出了从启动到中速过程,速度与时间的关系图像如图所示。已知v1=90km/h为中速范围,t1=20s。该车以中速匀速行驶193km,共消耗汽油10L。中速行驶过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进。若平均阻力为车重的0.1倍,则
驱动模式
纯电动(输出15kW)
启动、低速
油电混动(输出25kW以上)
中速
纯燃油(输出50kW以上)
高速
汽车质量
1000kg
(1)从启动到中速过程,纯电动时牵引力做功是多少?
(2)在水平道路以中速匀速行驶测试中,牵引力做的功是多少?
(3)在水平道路以中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为60%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3 , q汽油=4.6×107J/kg)
34.如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以 500 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 秒,使绳端向下移动了 1.5 m,重物匀速上升了 0.5 m,已知滑轮组的机械效率为 60%(g 取 10 N/kg)。
(1)按题意画出滑轮组的绕绳。
(2)人所做功的功率为多大?
(3)被吊起的重物质量为多大?
35.身高1.7m、重力为500N的小东同学在体育课上做俯卧撑运动,此时将他视为一个杠杆如图所示,他的重心在A点。则:(g取10N/kg)
(1)若他将身体撑起,地面对手的作用力至少要多大?
(2)将身体撑起,每次肩膀上升的距离为0.3m,若他在1min内做了15个俯卧撑,他的功率是多少瓦?
四、实验探究题
36.在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中,小明先探究“物体的动能与质量是否有关”,所用的器材有:一个用长木板搭成的斜面、两个质量不同的铁球、一个木块。各器材的组装示意图如图1所示。
(1)如图1,每一次实验时都应将铁球从同一斜面的 处由静止释放,通过观察比较木块移动的距离来判断铁球动能大小。
(2)如图1,小明两次实验操作,第一次木块被撞得远,木块受到摩擦力为f1;第二次木块A被撞得近,木块受到摩擦力为f2 , 则f1与f2大小关系是f1 f2(填“ ”、“=”或“>”)。
(3)小金对小明的实验方案进行改进:不用木块,在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,如图2所示,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥,通过观察比较橡皮泥的凹陷程度来判断铁球动能大小。此外,他还需要调整 相同。
37.用下图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上以0.2m/s速度匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,拉力F为0.5N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则拉力F做功的功率为 W,杠杆的机械效率为 %。
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率n/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:
请简要说明一条理由: 。
38.某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2 , C、D两球陷入沙深度均为h3 , 且h1<h2<h3。
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论: 。
(3)比较 两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两球动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (选填:“有关”或“无关”)。
39.小王为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验。
实验甲:质量相等的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从 A 处和 B 处开始向下运动, 然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
实验乙:质量不等的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从 A 处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
(1)要探究物体动能的大小与质量的关系应选用 (填“甲”或“乙”)图装置。
(2)由实验甲可以得出的结论是 。
(3)本实验中通过木块被推动的距离反映小球的动能大小,这种研究问题的方法叫转 换法。下列事例中不属于这种方法的是 。
A. 用弹簧秤测量物体重力大小 B. 用放大镜观察方糖颗粒大小 C. 用电流表测量电路电流大小
40.小科同学观察从树上掉落的苹果,随着下落高度的下降速度越来越快。请你从苹果的受力情况或能量转化的角度(任选其一),合理解释小科同学观察到的现象。(空气的阻力、浮力均忽略不计)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
2.【答案】 A
3.【答案】 C
4.【答案】 D
5.【答案】 B
6.【答案】 C
7.【答案】 B
8.【答案】 D
9.【答案】 B
10.【答案】 C
11.【答案】 D
12.【答案】 B
13.【答案】 D
14.【答案】 C
15.【答案】 B
16.【答案】 C
17.【答案】 C
18.【答案】 A
19.【答案】 C
20.【答案】 C
二、填空题
21.【答案】 0.8;0.4
22.【答案】 6N;2.4J
23.【答案】 (1)90
(2)10
24.【答案】 (1)水能(机械能)
(2)被举高的能(重力势能)
(3)形变的能(弹性势能)
25.【答案】 75%;2;2
26.【答案】 9;0.6
27.【答案】 (1)ab;>
(2)100
28.【答案】 240;120;80
29.【答案】 减少;B;BC之间
30.【答案】 150;80%;50
三、解答题
31.【答案】 (1)该同学环湖骑行所需的时间:t=sv=6.4km16km/h=0.4h;
(2)该同学环湖骑行全程牵引力所做的功:W=Pt=100W×1440s=1.44×105J;
(3)电动自行车的牵引力:F=Ws=1.44×105J6400m=22.5N。
32.【答案】 (1)汽车的速度为:v=st=1200m60s=20m/s;
(2)发动机所做的功:W=Pt=24000W×60s=1.44×106J;
(3)重力对物体做的功W'=Gh=6000N×0m=0J;
(4)汽车受到的牵引力F=Pv=24000W20m/s=1200N;
汽车受到的摩擦力与牵引力相互平衡,
则汽车受到的摩擦力f=F=1200N。
33.【答案】 (1)解:纯电动时牵引力做功:W=Pt=15×103W×20s=300000J
(2)解:由P=Fv可得,F=f=G=0.1G=0.1×1000kg×10N/kg=1000N
则W=Fs=1000N×193×103m=1.93×108J
(3)解:Q=mq=ρ汽油Vq汽油=0.7×103kg/m3×10×10-3m3×4.6×107J/kg=3.22×108J
W有=ηQ=3.22×108J×60%=1.932×108J
W增加=1.932×108J-1.93×108J=200000J
34.【答案】 (1)解:如图所示:
(2)解:人做功的功率 P=Fv,已知人的拉力 F=500N
绳自由端移动的速度 v=st=1.5m10s=0.15m/s
所以人所做功的功率 P=Fv=500N×0.15m/s=75W
(3)解:设重物质量为 m,则在 10s 时间内,做的有用功 W 有用 =mgh=m×10N/kg×0.5m
而总功就是绳自由端做的功 W 总功 =Fs=500N×1.5m=750J
机械效率 η=W有用W总功×100%=m×10N/kg×0.5m750J×100%=60%
解得 m=90kg
35.【答案】 (1)解:由图可知,动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m,
阻力臂L2=0.9m,阻力等于重力为G=500N,
由杠杆平衡条件可得:FL1=GL2;即:F1×1.5m=500N×0.9m;
故地面对手的作用力F=300N
答:若他将身体撑起,地面对手的作用力至少要300N
(2)解: 肩膀每次上升距离为0.3m,则每次做功W=Fs=300N×0.3m=90J;
1min做的总功:W总=nW=15×90J=1350J,
功率:P= Wt = 1350J60s =22.5W
答:若他在1min内做了15个俯卧撑,他的功率是22.5W。
四、实验探究题
36.【答案】 (1)同一高度
(2)=
(3)金属球的体积
37.【答案】 (1)0.1;66.7
(2)不能;两次实验时,钩码没有挂在同一位置(或根据一次对比实验所得结论是不可靠的)。
38.【答案】 (1)陷入沙的的深度
(2)当物体下落高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大
(3)A、C
(4)无关
39.【答案】 (1)乙
(2)当物体质量一定时,物体速度越大,动能越大
(3)B
40.【答案】 受力角度:苹果落地过程中,只受到重力的作用,力能够改变物体的运动状态,因为受力方向与运动方向一致,所以,苹果随着高度的下降速度越来越快。
能量角度:苹果落地过程中,机械能守恒,苹果的重力势能转化为动能,不计空气阻力,高度下降,重力势能越来越小,转化的动能必然越来越大,所以,苹果随着高度的下降速度越来越快。
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