贵州省各地市2022年中考物理真题分项汇编-04做功与机械能

这是一份贵州省各地市2022年中考物理真题分项汇编-04做功与机械能，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2022·贵州六盘水·统考中考真题）如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上。在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是（ ）
A．重力势能全部转化为动能B．A点和B点的速度相等
C．在B点时受三个力作用D．在C点时受平衡力作用
2．（2022·贵州毕节·统考中考真题）2022年2月北京冬奥会顺利举办，如图是我国运动员苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中奋力拼搏的场景。他从加速助滑到跳台腾空而起完成技术动作，落地后滑行一段进行缓冲。以下说法正确的是（ ）
A．他在起跳前加速下滑的过程，动能增大
B．他在起跳点用力蹬地起跳后，受到平衡力
C．他起跳后在空中滑行时，重力势能保持不变
D．他落地后滑行时，看到观众向后退，是以观众为参照物
二、填空题
3．（2022·贵州安顺·中考真题）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长200m的平直路面，用时30s。若小明的质量为50kg，自行车重200N，骑行时受到的阻力为总重力的0.03倍。该过程中动力做功的功率是______W。（取g=10N/kg）
4．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）目前，中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。坐在行驶列车上的乘客以自己为参照物，列车是 （选填“静止的”或“运动的”）；列车进站时动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）候车时，需站在安全黄线以外，是因为列车经过时，空气流速变大，压强变______，形成压强差，造成安全事故。
5．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）冬奥会场馆内，一名志愿者正在搬运一长方体器材箱，从边线开始向右水平移动一段距离，如图（a）所示，他对器材的水平推力为300N，箱子运动过程中的位置（s）与时间（t）关系图像如图（b）所示。4s内箱子的平均速度为____ m/s；4s内志愿者克服摩擦力做功的功率为_____ W；若将两个规格相同的器材箱水平并排放置，一起匀速推动，与推动一个器材箱相比，志愿者施加的推力将______（选题“增大”“不变”或“减小”）；如果有一个与箱子质量相等的物体，被天宫二号宇航员在空间站舱内板面上推动，推力与板面平行，物体所受摩擦力是其在地球表面的______倍。（物体在空间站所受的引力约是在地球表面的0.9倍）
三、简答题
6．（2022·贵州安顺·中考真题）如图所示，将形状相同的铜管和塑料管并排竖直固定，把甲、乙两块完全相同的磁体，从同一高度由静止同时释放，甲磁体从铜管内下落，乙磁体从塑料管内下落。若忽略空气阻力及甲、乙两磁体间的相互作用，请判断哪块磁体先离开管道，并说明理由。（提示：可从能量角度进行解释）
7．（2022·贵州六盘水·统考中考真题）如图所示，弹簧一端固定在竖直墙面，另一端固定在置于粗糙水平面的木块上。现将木块从弹簧原长位置O点拉至A点，松手后木块向右运动，最终将弹簧压缩至B点（图中未画出）。请比较l和l的大小关系，并从能量转化的角度说明理由（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内）。
四、实验题
8．（2022·贵州安顺·中考真题）小阳在观看北京冬奥会的滑雪比赛时，发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考：是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢？为探究该问题，他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化，用如图所示的装置进行实验探究。
他对小球运动的水平距离s的影响因素提出了以下猜想：
猜想一：可能与小球滑出轨道时的速度有关
猜想二：可能与支架的高度有关
猜想三：可能与小球的质量有关
他先将弧形轨道末端调节水平，再先后改变释放小球的位置、调整支架高度、选用不同质量的钢球，分别进行实验得到实验数据如下表：
请回答下列问题：
（1）为改变小球滑出轨道末端的速度，操作办法是______；
（2）比较实验序号1、2两次实验数据，可验证______（选填“猜想一”“猜想二”或“猜想三”），结论是：在其他条件相同时，小球滑出轨道时的速度越大，运动的水平距离越大；
（3）通过表中相关数据可验证猜想二，结论是：______；
（4）通过表中相关数据可验证猜想三，结论是：_______；
（5）小阳对该问题的探究有什么不足？请列举两条：_______、_______。
9．（2022·贵州贵阳·统考中考真题）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速___________（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的___________反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随___________的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时___________还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害；
①操作：___________；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？___________。
10．（2022·贵州毕节·统考中考真题）图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图，小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，弹簧测力计的示数如图乙，木块在0~1s做加速运动，在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动。
（1）在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为______N；
（2）在1~3s内，拉力的功率为______W；
（3）3s钟后，物体不受拉力，也不会立即停止运动，是因为物体具有______。
五、作图题
11．（2022·贵州安顺·中考真题）跳伞运动员从足够高的悬停直升机上跳下，其下落过程简化为竖直向下的直线运动如图甲。运动员从O位置由静止开始加速运动到A位置，立即打开降落伞（开伞后人和伞所受空气阻力突然增大且大于总重力），在B位置安全着地。若下落过程中空气阻力随速度的增大而增大，请在如图乙中画出运动员从O位置到B位置（刚好触地）这一过程中，动能Ek随位置s变化关系的大致图像。
六、计算题
12．（2022·贵州黔西·统考中考真题）某电动汽车的一些性能参数如表所示。载上总质量为210kg的司乘人员后，汽车轮胎与地面的总接触面积为6.4dm2，若电动机以50kW功率驱动汽车在平直道路上以90km/h的速度匀速行驶25km，驱动效率为80%。求：
（1）载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强。
（2）电动机在这段时间内所做的功。
（3）汽车在这段道路上行驶时受到的阻力。
13．（2022·贵州毕节·统考中考真题）如图，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104N，发动机的功率50kW保持不变，山坡AB长2000m，高h为300m，牵引力保持2.5×104N不变，不计空气阻力。求：
（1）汽车从山底开到山顶所做的有用功；
（2）山坡的机械效率；
（3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力。
14．（2022·贵州黔东南·统考中考真题）据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为1.5t，四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因车发生故障，当车停在水平的应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强；
（2）若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s，此过程小汽车牵引力的功率。
实验序号
小球质量m/g
小球释放位置距轨道末端的高度h/m
支架高度H/m
小球运动的水平距离s/m
1
25
0.16
1.00
0.79
2
25
0.25
1.00
0.98
3
15
0.25
1.00
0.98
4
15
0.25
0.64
0.79
性能参数
整车质量
1390kg
最高时速
130km/h
续驶里程
电动机最大功率
70kW
电池容量
45
参考答案：
1．C
【详解】A．轨道粗糙，过山车在滑下的过程中摩擦生热，重力势能转化为动能和内能，故A错误；
B．因为轨道粗糙，克服摩擦不断消耗机械能，因此机械能不守恒，B点机械能小于A点，A、B高度相同，重力势能相等，因此B点动能低于A点，所以B点速度低于A点速度，故B错误；
C．过山车在B点时受到自身重力、轨道支持力和摩擦力，故C正确；
D．当物体处于静止状态或匀速直线运动时，物体受力平衡，题干未说明C点的状态，因此不能确定C点是否受平衡力，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．他在起跳前加速下滑的过程中质量不变，速度越来越大，所以动能越来越大，故A正确；
B．他在起跳点用力蹬地起跳后，速度和方向不断变化，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故B错误；
C．重力势能的大小与物体质量和高度有关，他起跳后在空中滑行时质量不变，高度不断变化，重力势能不断变化，故C错误；
D．他落地后滑行时看到观众向后退，是以他自己为参照物，故D错误。
故选A。
3．140
【详解】骑行时自行车受到的阻力
f=0.03(G人+G车)=0.03×(m人g+G车)=0.03×(50kg×10N/kg+200N)=21N
由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，所以牵引力大小等于阻力大小，即
F=f=21N
所以骑行过程中动力做的功
W=Fs=21N×200m=4200J
骑行过程中动力做的功的功率
4． 静止的 减小 小
【详解】[1]坐在行驶列车上的乘客，与列车之间的位置没有发生变化，以乘客为参照物，列车是静止的。
[2]动能的大小与速度和质量有关，质量越大，速度越大，动能越大；列车进站时，速度减小，动能减小。
[3]根据流体压强与流速的关系可知，流速大的地方，压强小，列车经过时，人与列车之间的空气流速大，压强小，人身后的空气流速小，压强大，所以人容易被前后的压强差压向列车，造成安全事故。
5． 0.5 150
增大 0.9
【详解】[1]由图可知，4s内箱子的平均速度
[2]水平推力为300N，4s内志愿者克服摩擦力做功的功率
P=Fv=300N×0.5m/s=150W
[3]将两个规格相同的器材箱水平并排放置，器材箱对水平面的压力增大，滑动摩擦力的大小与压力大小与接触面粗糙程度有关，接触面粗糙程度不变，压力大小变大，所以滑动摩擦力变大，匀速运动时，滑动摩擦力的大小等于推力大小，所以推力大小增大。
[4]由题意可知，物体在空间站所受的引力约是在地球表面的0.9倍，所以物体在空间站受到的重力为地球上受到重力的0.9倍，即物体对水平面的压力大小为地球上的0.9倍，则物体所受摩擦力是其在地球表面的0.9倍。
6．见解析
【详解】甲磁体在铜管中下落时，铜管的磁通量变化，产生电磁感应，一部分的机械能转化为电能，机械能减小；乙磁体在绝缘体的塑料管中下落过程中不产生电磁感应，乙磁体在塑料管中做自由落体运动，机械能守恒，因此，乙磁体在绝缘体的塑料管中速度更大，故乙磁体先离开管道。
7．见解析
【详解】由题意可知，水平面是粗糙的，则木块在运动过程中，整个装置的机械能不守恒；弹簧被拉伸后发生弹性形变，对木块产生弹力，弹簧在恢复原状时对木块做功，使得木块的速度变大，动能变大，到O点时弹簧恢复原状，弹力为0，此时弹簧的弹性势能转化为木块的动能和内能，机械能减小；经过O点后，木块压缩弹簧，弹簧会缩短，木块对弹簧做功，木块的动能转化为弹簧的弹性势能和内能，木块的动能减小，速度变小，到B点时，木块的动能转化为弹性势能，速度为0，动能为0，木块的机械能进一步减小，做的功更少，综上可知，l>l，理由是A、B点的动能均为0，从A点到B点，木块的机械能减小，A点的弹性势能大于B点的弹性势能，所以l>l。
8． 见解析
猜想一 见解析 见解析 见解析 见解析
【详解】（1）[1]由题意可知，为改变小球滑出轨道末端的速度，应该改变小球释放位置距轨道末端的高度，高度越高，小球滑出轨道末端的速度越大。
（2）[2]由表中1、2数据可知，小球质量m和支架高度H相同，小球释放位置距弧形轨道末端的高度h不同，小球运动到轨道末端的速度不同，小球运动的水平距离不同，可验证猜想一。
（3）[3]猜想二：可能与支架的高度有关；研究与支架高度H的关系，控制支架高度H不同、小球质量m和小球释放位置距轨道末端的高度h相同进行实验，应选择表中数据3、4，由小球运动的水平距离s可知：在其他条件相同时，支架高度越高，运动的水平距离越大。
（4）[4]猜想三：可能与小球的质量有关；研究与小球质量m的关系，控制质量m不同、支架高度H和小球释放位置距轨道末端的高度h相同进行实验，应选择表中数据2、3，由小球运动的水平距离s可知：小球运动的水平距离与小球质量无关。
（5）[5][6]实验的不足之处是对比实验次数不足，结论不具有普遍性；小球较轻，落地点不易形成印记。
9． 会 距离 质量 速度 见详解 见详解
【详解】（1）[1]小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，说明速度越大的物体具有动能越大，动能过大的货车会造成追尾事故。
[2]危害程度不能直观体现，只能运用转换法，用木块被撞击的距离间接体现。
（2）[3]逐次增加砝码个数重复实验，增加砝码质量越大，造成小车的动能越大。
[4]影响动能的因素除了质量，还有速度，所以考虑可能是速度还不够大。
（3）[5]将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离。
[6]若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。
10． 0.5 0.1 惯性
【详解】（1）[1]木块在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时，木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，由图可知，在1~3s内，弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N，则木块受到的滑动摩擦力大小为0.5N。木块运动过程中，对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以木块受到的滑动摩擦力不变，在0~1s内做加速运动，木块受到的滑动摩擦力也为0.5N。
（2）[2]由图乙得，在1~3s内，木块以速度0.2m/s做匀速直线运动，拉力为0.5N，拉力功率
（3）[3]3s钟后，物体不受拉力，也不会立即停止运动，是因为物体具有惯性，会保持原来的运动状态。
11．
【详解】运动员从O位置由静止开始加速运动到A位置，开始时的速度为0，动能为0；下落的过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，A位置的速度最大，动能最大；打开降落伞后，由于空气的阻力大于重力，运动员向下做减速运动，动能逐渐变小；当空气的阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员做匀速直线运动，速度不变，动能不变；到B点时，速度为0，动能为0；动能Ek随位置S变化关系的大致图像如图所示：
12．（1）2.5×105Pa；（2）5×107J；（3）1600N
【详解】解：（1）司乘人员和汽车的总重力
载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压力
汽车静止时轮胎对水平地面的压强
（2）所用时间
电动机在这段时间内所做的功
（3）汽车在这段道路上行驶时所做的有用功
汽车所受的牵引力
汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的阻力
答：（1）载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强为2.5×105Pa；
（2）电动机在这段时间内所做的功为5×107J；
（3）汽车在这段道路上行驶时受到的阻力为1600N。
13．（1）1.5×107J；（2）30%；（3）1.75×104N
【详解】解：（1）由题意可知，车从山底开到山顶所做的有用功
（2）由可知，汽车从山底开到山顶所做的总功
由可知，山坡的机械效率
（3）由题意可知，额外功
由可知，汽车在山坡上行驶时的摩擦力
答：（1）汽车从山底开到山顶所做的有用功为1.5×107J；
（2）山坡的机械效率为30%；
（3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力为1.75×104N。
14．（1）；（2）
【详解】解：（1）汽车和人的总质量
汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力
汽车静止时对地面的压强
（2）车在某平直路段匀速行驶，牵引力等于摩擦阻力
此过程小汽车牵引力的功

汽车牵引力做功的功率

答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5x10 Pa；
（2）此过程中汽车牵引力所做的功。