2023年中考物理高频考点 拔高训练——功和机械能的计算附答案

这是一份2023年中考物理高频考点 拔高训练——功和机械能的计算附答案，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．甲内燃机比乙内燃机的效率高 , 表示（ ）
A．甲的功率大
B．甲燃料的热值比乙燃料的热值大
C．工作时间相同 , 甲耗油较少
D．甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大
2．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在 A 点。用手把小球向左运动压缩弹簧至 B 点后松开手，小球在水平光滑地面 BC 间来回运动。不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在A点时的弹性势能最大
B．在来回运动中，小球的机械能保持不变
C．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力不变
D．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能
3．下列关于物理公式的理解正确的是（ ）
A．由W=Fs可知，有力作用在物体上时，不一定对物体做功
B．由 p=ρgℎ 可知，液体内部的压强与液体的高度成正比
C．由 ρ=mV 可知，物质的密度与它的质量成正比
D．由 R=UI 可知，导体的电阻跟通过它的电流成反比
4．如图所示A物体重力为20N，用滑轮组分别按甲、乙两种方法提升和水平移动物体A。物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，F1=12N，F2=6N，A物体在10s内匀速移动的距离均为0.6m。则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．两种方法中所做的总功一样
B．F1做功与F2做功快慢相等
C．甲的机械效率等于乙的机械效率
D．甲图中动滑轮的重力为4N
5．如图所示，重为100N的物体B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动，在4s内物体A移动了0.8米，已知B的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦（g取10N/kg）（ ）
A．B对绳的拉力是20NB．B对绳的拉力的功率是16W
C．A物体受摩擦力为148ND．滑轮组的机械效率为90%
6．如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（ ）
A．t1＝t2B．t1＞t2C．t1＜t2D．无法确定
7．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼．爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍．若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做功为W2，功率为P2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1：W2=1：1B．W1：W2=4：1C．P1：P2=1：1D．P1：P2=4：1
8．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（ ）
A．m13 ∶ m23B．m23 ∶ m13C．m1 ∶ m2D．m2 ∶ m1
9．如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功（ ）
A．甲情况下最多B．乙情况下最多
C．丙情况下最多D．三种情况下一样多
10．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变。如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3 ，g取10N/kg）。则（ ）
A．A从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对A做的功为5×104J
B．A下降过程中重力的功率为5×103W
C．A的密度为1.6×103kg/m3
D．当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5×103 Pa
11．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在100 s内将重为400N的物体G匀速提升10 m，每个滑轮的重均为20 N.不计绳重及摩擦，此过程中 （ ）
A．F甲做的功大于F乙做的功
B．F甲做的功小于F乙做的功
C．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D．F甲做功的功率小于F乙做功的功率
12．一架在空中沿水平匀速飞行的飞机，正在向灾区空投物品，则它的（）
A．动能不变，重力势能不变B．动能不变，重力势能减小
C．动能减小，重力势能不变D．动能减小，重力势能减小
二、填空题
13．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则所用推力为 N，物体受到的摩擦力为 N。
14．国庆假期中，小明同学登上了五岳之首泰山，泰山的海拔为1500m，他的质量为60kg，用了2.5h登上泰山顶，在这2.5h内他克服重力做功的平均功率是 W，假如小明同学克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理论上可以消耗脂肪 kg。（每千克脂肪提供的能量是1.8×107J，可用q=1.8×107J/kg表示，g=10N/kg）
15．有一圆形跑道，跑道长120m，甲，乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时，每隔20s相遇一次，已知甲、乙速度之比为2：3，如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步，每隔 s相遇一次；若甲同学体重小于乙同学体重，则他们匀速跑步时 同学的动能大。
16．国产航母001A型满载时排开水的体积为6.5×104m3，最大航速54km/h。某次测试中释放声呐探测器到水下20m深时，声呐探测器所受海水压强为 Pa，当航母满载时受到海水的浮力是 N，某次训练时该航母以最大航速匀速航行，推力的功率为9.75×108W，航母所受阻力为 N．（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
17．如图，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h＜ab＜bc），则在上述过程中F1 F2（＞/＜/＝）；F1所做的功 F2所做的功（＞/＜/＝）．若该砖质量为0.8kg、体积为1dm3， 将其投入足量的水中，静止后该砖所受浮力为 N．（g取10N/kg）
18．如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重60N的物体A在水平面上匀速移动，F1=150N，物体A运动的速度为0.6m/s，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为f1，拉力F1的功率为P1。当滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以速度v2在此水平面上匀速移动时，物体A所受摩擦力为f2，拉力F2的功率为P2，P2=3P1。滑轮自重和绳重忽略不计，则f2= N，P2= W，F2= N。
三、综合题
19．如图所示，小明用滑轮组将重为500N的物体在10s内匀速提升了1.5m．每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦．求：
（1）小明受到地面的摩擦力．
（2）小明做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．
20．小明用如图所示的滑轮组，将底面积为0.4m2、质量为35kg的正方体重物从水平地面匀速提升了9m，用时30s，做功4500J．（g取10N/kg）．求：
（1）重物静止在水平地面上时，对地面的压强；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率．
21．阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
下图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以 50km/h 的速度匀速行驶 1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油 10kg，蓄电池储存的能量由最大值的 60%增大至最大值。该车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图甲所示，蓄电池的参数如表所示。
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是 1800r/min，则每秒对外做功 次；
（2）下列说法错误的是_____；
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．方向盘上适当增加花纹是为了增大摩擦力
C．使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力
D．汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
（3）在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积，即客运效率=人数×路程/消耗能量。1人骑电动自行车，每消耗 106J 的能量可行驶 30km，则此电动自行车与这辆汽车（测试过程车内有两人）的客运效率之比是 ；（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（4）测试过程中该车内燃机能量转化效率为 （结果保留一位小数）。若内燃机不工作，该车 （填“能”或“不能”）保持 50km/h 的速度匀速行驶。
22．“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10000吨．“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s；在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为1.5×107N．“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等．请你计算：
（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是多少？
（2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？
（3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则船底受到海水的压强是多少？“雪龙”号排开海水的体积增加了多少？（ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
23．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具．它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．
（1）电动机的工作原理是： ；
（2）某电动自行车蓄电池的供电电压为24V．若该电动自行车包括载人共重1000N，匀速行驶时所受阻力为总重的0.03倍，而这时供电电流为l0A，电能转化为机械能的效率为75%，自行车前进的速度为 m/s．
24．我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示，该飞机蓄满水后总质量约54t，发动机的最大总功率为9000kW。为检测飞机性能，进行的测试之一是以最大功率飞行测试。在以最大功率飞行测试时，该飞机以最大飞行速度540km/h飞行了1000km，耗油2200kg。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，燃油的热值为5×107J/kg）
（1）飞机发动机在工作过程中，是通过燃油燃烧的方式，把燃油的化学能转化为 能，再转化为机械能；
（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积是多少？
（3）飞机在以最大功率飞行测试过程中，飞机所受的牵引力是多大？
（4）飞机在该测试过程中，飞机发动机的效率是多大？
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】B
3．【答案】A
4．【答案】C
5．【答案】C
6．【答案】B
7．【答案】C
8．【答案】A
9．【答案】D
10．【答案】D
11．【答案】C
12．【答案】D
13．【答案】1000；1250；250
14．【答案】100；0.05
15．【答案】100；乙
16．【答案】2×105；6.5×108；6.5×107
17．【答案】=；=；8
18．【答案】40；90；150
19．【答案】（1）【解答】解：以下面动滑轮为研究对象可得，F1的大小：
F1=12（G物+G动）=12×（500N+20N）=260N，
以上面动滑轮为研究对象，F2的大小：
F2=12（F1+G动）=12×（260N+20N）=140N，
因小明受向左的绳子拉力F2和地面的摩擦力f而处于静止状态，
所以，f=F2=140N；
（2）以下面动滑轮为研究对象，则F1段绳子运动的距离：
s1=2h=2×1.5m=3m，
以上面动滑轮为研究对象，则F2段绳子运动的距离：
s2=2s1=2×3m=6m，
小明做功的功率：
P=Wt=F2st=140N×6m10s=84W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=500N×1.5m140N×6m×100%≈89.3%．
20．【答案】（1）【解答】解：重物对地面的压力：F=G=mg=35kg×10N/kg=350N，
重物对地面的压强：p=FS=350N0.4m2=875Pa；
（2）拉力的功率：P=Wt=4500J30s=150W；
（3）滑轮组做的有用：W有用=Gh=350N×9m=3150J，
滑轮组的机械效率：η=×100%=3150J4500J×100%=70%；
21．【答案】（1）15
（2）A
（3）105.6：1
（4）45.2%；不能
22．【答案】（1）解：“雪龙号”行驶时间:t=20min= 13 h
由v=得,“雪龙号行驶路程:s=vt=3.6km/h×- 13 h=1.2km=1200m,
龙号”匀速行驶,所受牵引力:F牵引力=f=1.5×107N
W=F牵引力S=1.5×107N×1200m=1.8×1010J
（2）解：雪龙号最大航速:v破=3.6km/h=1m/s
普通海域中“雪龙号P普=F牵引力V破=1.5×107N×1m/s=1.5×107w
此时牵引力: F普=Pv普=1.5×107W10m/s= 1.5×106N
（3）解：船底受到海水的压强:p=p海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa因为船始终漂浮,始终F浮=G物
增大的浮浮力:F浮增=G物增=100×103kg×10N/kg=106N
由F浮=pgv排得,增大的排开海水体积: V排增=F浮增ρ海水g=106N1.0×103kg/m3×10N/kg=100m3
23．【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动
（2）6
24．【答案】（1）内
（2）解：飞机蓄满水静止在水面上时受到的浮力 F浮=G总=m总g=54×103kg×10N/kg=5.4×105N
此时飞机排开水的体积 V排=G排ρ水g=F浮ρ水g=5.4×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=54m3
（3）解：飞机以最大功率飞行测试时所受的牵引力 F=Pv=9000×103W540×13.6m/s=6×104N
（4）解：在该测试过程中，飞机消耗的燃油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=2200kg×5×107J/kg=1.1×1011J
发动机做的有用功 W=Fs=6×104N×1000×103m=6×1010J
发动机的效率 η=WQ放=6×1010J1.1×1011J×100%=54.5%输出电压/V
300
额定功率/kW
25
最大容量/kW·h
30
质量/kg
120