2019年中考复习真题汇编专项复习 功和机械能 (有详解答案)

第十一章功和机械能课时一(建议答题时间：30分钟)题号 1 2 3 4 5 6答案一、选择题1. (2018绥化)下列有关功和功率的说法中正确的是()A. 某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功B. 举重运动员举着杠铃静止不动时，运动员对杠铃做了功C. 物体所做的功越多，功率越大D. 物体做功越快，功率越大2. (2018盐城)将掉在地面上的一本物理书捡起来放在课桌上，人对物理书做的功最接近于()A. 0.02 JB. 0.2 JC. 2 JD. 20 J3.(2018常州)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()第3题图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河南改编)如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量．两木块下表面的粗糙程度相同．甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是()第4题图A. F1等于F2B. F1比F2做功多C. F2比F1的功率大D. 甲的重力做功较多5.(2018湖北三市一企)如图所示，将铁锁从鼻尖处静止释放，结果铁锁摆回时并没有碰到鼻尖．下列关于此过程的说法正确的是()第5题图A. 铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中动能减小B. 铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中势能增加C. 铁锁从释放到摆回的过程中内能转化为机械能D. 铁锁从释放到摆回的过程中机械能守恒6.(2018绍兴)如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点．A和B、C和D之间的垂直距离均为h.若只有空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是()第6题图A. D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变B. A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能C. B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能D. B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能二、填空题7.(2018桂林)在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．球从最高点到落地点的过程中，重力势能________，若忽略空气阻力，球的机械能________．(均选填“增加”“不变”或“减小”)第7题图8. (2018连云港改编)如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度．从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将动能转化为________能储存起来，此过程中机械能总量________．第8题图9. (2017宜昌)小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了1 m．整个过程中小明的推力做功________J，书箱的重力做功________J.10. (2018临沂)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，此过程中该车牵引车做功________ J，功率为________ kW.(g＝10 N/kg)11. (2018自贡)如右图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1________W2，P1________P2.(均选填“>”“<”或“＝”)第11题图12.(2018云南省卷)如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F 的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1～3 s 木箱做________(选填“匀速”或“变速”)运动；3～5 s推力对木箱做的功是________J.第12题图三、实验与探究题13. (2018包头)在研究“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．第13题图实验次数钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm 木块滑行距离s/cm1 20 30 352 40 30 653 60 30(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3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．(4)由上述实验数据和现象可得出结论：____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________.四、计算题14. (2018菏泽)小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班．小东和自行车的总质量是80 kg.当小东以5 m/s的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为0.01 m2，所受阻力是其总重的0.02倍(g＝10 N/kg)．求：(1)正常行驶的自行车对路面的压强；(2)自行车行驶1 000米动力所做的功；(3)自行车行驶的功率．课时二(建议答题时间：30分钟)题号 1 2 3 4 5答案一、选择题1. (2018长沙)下列关于功的说法正确的是()A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功2. (2018玉林)2018年世界杯正在俄罗斯举行，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()第2题图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3.(2018贵阳)如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C.下列关于小球滚动过程的分析正确的是()第3题图A. 整个过程只有重力在对小球做功B. 小球在A、B两点具有的动能相同C. 小球在A、B、C三点的速度大小关系是v A>v B>v CD. 小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能4.(2018广州)如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q.OP段拉力F1为300 N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200 N，F2做的功为W2，功率为P2，则()第4题图A. W1＞W2B. W1＜W2C. P1＞P2D. P1＜P25.(2018德州)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是()第5题图A. 两次物体运动的速度：v1＜v2B. 两次物体所受的拉力：F1＞F2C. 0～6 s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2D. 0～6 s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2二、填空题6.(2018赤峰)如图所示是蹦床运动．当运动员从高处下落过程中________势能转化为动能；运动员在与蹦床面接触的瞬时________能最大；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的________势能．第6题图7. (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7题图8.(2018贵港改编)投出去的实心球能在空中飞行，是因为实心球________．大山同学在中考体育考试中用60 N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线．若实心球重为20 N，大山投出9.6 m的距离，实心球最高点距地面3 m．则实心球在下降的过程中，实心球所受的力做的功为________J(不计空气阻力)．三、实验与探究题9.为了探究重力势能的大小与哪些因素有关，小明找到A、B、C三个体积相同的小球．让小球从高处自由落下，通过观察小球砸入沙坑中的深浅程度来比较重力势能的大小．其中m A＝m B＞m C，三次实验如下图所示：第9题图(1)为了探究重力势能的大小与质量的关系，他应选择图甲和图________进行对比实验．(2)为了探究重力势能的大小与高度的关系，他应选择图甲和图________进行对比实验．(3)本次实验用到了多种研究物理问题的方法：请你任意指出其中一种方法，如：________________________________________________________________________.四、计算题10.(2018荆门)一辆质量2 t的汽车，在平直公路上以恒定功率80 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动25 s关闭发动机，滑行100 m停下．其v－t图像如图所示．已知汽车在运动过程中受到的阻力恒为车重的0.2倍，求：(1)整个过程中发动机做的功；(2)汽车的最大速度v m；(3)全程中汽车的平均速度v.第10题图11. (2018内江)步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距(指步行一步的距离)变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”．小东测出自己的步距为0.5 m；他正常步行1 min走了180步．小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．(已知小东的腿长是65 cm，质量是50 kg)(g取10 N/kg)求：(1)小东正常步行的速度是多少？(2)小东每走一步克服重力所做的功是多少？(3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少？第11题图核心素养提升1.(2018陕西)在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车，下列说法不正确的是()第1题图A. 避险车道相当于一个斜面B. 以相同速度行驶时，大货车比小轿车的动能大C. 下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越大D. 大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能2. (2018广州)如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q 两点．忽略空气阻力，下列说法正确的是()第2题图A. 着地瞬间，两球的动能相等B. 甲球在P点和Q点的机械能相等C. 释放瞬间，两球的重力势能相等D. 从释放到着地，两球所受重力做的功相等参考答案及解析课时一1.D【解析】某同学背着书包在水平路面上行走，该同学对书包的力竖直向上，在力的方向上没有移动距离，所以该同学没有对书包做功，A错误；运动员对杠铃的力竖直向上，当运动员举着杠铃静止不动时，杠铃在力的方向上没有移动距离，故运动员没有对杠铃做功，B错误；功率是指单位时间内做功的多少，是反映做功快慢的物理量，做功越多，功率不一定越大，做功越快功率越大，C错误，D正确．故选D.2. C【解析】一本物理书的重力约2.5 N，课桌的高度约0.8 m，则人对物理书做的功：W＝Gh＝2.5 N×0.8 m＝2 J．故选C.3.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. B【解析】甲的质量大于乙的质量，由G＝mg可知，甲的重力大于乙的重力，甲对水平面的压力大于乙对水平面的压力，接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，甲受到的摩擦力大于乙受到的摩擦力，两个物体都做匀速直线运动，则F1等于甲受到的摩擦力，F2等于乙受到的摩擦力，因此F1>F2，A 错误；甲、乙两个物体以相同的速度运动相同的时间，说明两个物体在力的方向上移动的距离相同，根据W＝Fs可知，F1做的功比F2做的功多，B正确；时间相同，做的功越多功率越大，因此F1的功率比F2的功率大，C 错误；甲和乙在重力的方向上都没有移动距离，因此重力做的功都为零，D 错误．故选B.5. B 【解析】铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中重力势能减小，动能增大，A 错误；铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中动能减小，势能增加，B 正确；铁锁在摆动过程中部分机械能因和空气摩擦转化为内能而导致铁锁的机械能减少，但此过程中能量守恒，C 、D 错误．故选B.6. C 【解析】根据题干，木块从A 点到B 点时，木块与AB 斜面的摩擦力做功，部分机械能转化为内能，则机械能减少，B 点到C 点，有摩擦力做负功，动能减少，C 点到D 点，重力做功，动能增加，木块机械能不变．D 点与A 点相比，机械能减少，A 、D 不正确；由于A 和B 、C 和D 之间的垂直距离均为h ，因此A 点到C 点减少的重力势能等于C 点到D 点减少的重力势能，B 不正确；根据题干，木块从A 点到B 点时，在摩擦力、重力、支持力的作用下可能处于受力平衡状态，速度不变，故B 点与A 点动能可能相等，B 点到C 点，摩擦力做负功，动能减少，C 正确．故选C.7. 减小 不变 【解析】球从最高点到落地点的过程中，它的高度减小，质量不变，所以重力势能减小；由于不计空气阻力，所以球的机械能守恒，即机械能不变．8. 重力势 减少 【解析】在此过程中，列车的高度增加了，所以重力势能变大，速度减小了，所以动能减小，因此列车无动力滑行进站时将动能转化为重力势能；在上升的过程中，轨道有一定的摩擦，所以列车的机械能减少．9. 80 010. 9.6×106 16 【解析】汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，即F ＝f ＝0.05G ＝0.05mg ＝0.05×1.6×103 kg ×10 N/kg ＝800 N ；汽车做的功为：W ＝Fs ＝800 N ×12 000 m ＝9.6×106 J ；汽车的功率为：P ＝W t ＝9.6×106 J 600 s＝16 000 W ＝16 kW. 11. ＝ > 【解析】物体在F 1和F 2作用下均做匀速直线运动，则物体在水平方向上均受力平衡，拉力均等于阻力，即阻力f ＝F 1＝F 2，运动的距离均为10 m ，则根据W ＝Fs 可知，W 1＝W 2；两次物体均做匀速直线运动，则由P ＝F v ，F 1＝F 2，v 1＝3 m/s ，v 2＝2 m/s 可知，P 1>P 2.12. 变速 400 【解析】由图丙可知，1～3 s 木箱的速度逐渐增大，做变速运动；3～5 s 木箱做匀速运动，推力对木箱做的功：W ＝Fs ＝F v t ＝200 N ×1 m/s ×2 s ＝400 J.13. (1)让钢球从高处摆下 (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】(1)要使钢球获得动能，就应使钢球运动起来，采取的方法是让钢球从某一高度摆下；(2)钢球下摆时的速度与下摆的高度有关，下摆高度越高，运动速度越大．由表格数据可知，实验中控制了钢球的速度相同，探究动能与钢球质量的关系；(3)第1次实验时若不考虑能量损失，钢球下摆时重力做的功全部用来推动木块，则做的功为W ＝Gh ＝0.02 kg ×10 N/kg ×0.3 m ＝0.06 J ；三次实验的目的是探究动能的大小与钢球质量的关系，根据控制变量法的思想，所以第3次实验应保证木块的质量、钢球下摆的高度、木板的粗糙程度等不变，木块被撞击后滑出木板，所以应用同样较长的木板，采用甲同学的建议；(4)由实验数据和现象可得：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大．14. 解：(1)自行车对地面的压力F ＝G ＝mg ＝80 kg ×10 N/kg ＝800 N自行车对地面的压强p ＝F S ＝800 N 0.01 m 2＝8×104 Pa (2)自行车行驶的动力F 动＝f 阻＝0.02G ＝0.02×800 N ＝16 N自行车行驶1 000米动力所做的功W ＝F 动s ＝16 N ×1 000 m ＝1.6×104 J(3)自行车行驶的功率P ＝F 动v ＝16 N ×5 m/s ＝80 W课时二1. D 【解析】用力推车未推动，有力没距离，推力对汽车不做功，A 错误；吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离，对重物施加的力是竖直向上的，而移动的距离是水平方向，力与距离垂直，故拉力对重物不做功，B 错误；足球在水平地面上滚动，重力的方向是竖直向下的，力与距离垂直，故重力对足球不做功，C 错误；举重运动员从地面上将杠铃举起，对杠铃施加了一个向上的力，并使杠铃竖直向上移动了一段距离，举重运动员对杠铃做了功，D 正确．故选D.2. A 【解析】由于足球加速下降，足球质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小．故选A.3. C 【解析】整个过程除了重力做功还有摩擦力做功，A 错误；A 到B ，克服摩擦力做功，重力不做功，动能减小，B 点的动能小，由于离地面高度相同，A 、B 两点重力势能相同，B 错误；又因为B 到C 克服摩擦力和重力做功，B 点的动能大于C 点的动能，动能与速度有关，所以v A >v B >v C ，C 正确；由于小球在A 到C 过程中克服摩擦力和重力做功，机械能在减小，C 处机械能只有重力势能，A 处的机械能大于C 处的重力势能，D 错误．故选C.4. C 【解析】因为物体在OQ 段做匀速直线运动，所以在OP 段和PQ 段的速度大小相同，即v 1＝v 2.①在OP 段：拉力所做的功为W 1＝F 1s 1＝300 N ×4 m ＝1 200 J ；功率为P 1＝F 1v 1＝300v 1；②在PQ 段：拉力所做的功为W 2＝F 2s 2＝200 N ×6 m ＝1 200 J ；功率为P 2＝F 2v 2＝200v 2.由此可知W 1＝W 2，P 1>P 2.故选C.5. C 【解析】由图像可知，在相同的时间内，s 1>s 2，根据公式v ＝s t，v 1>v 2，A 错误；因两次都是在同一水平面上拉动同一物体做匀速直线运动，所以拉力相等，即F 1＝F 2，B 错误；根据题意，在0～6 s ，因F 1＝F 2，s 1>s 2由公式W ＝Fs 可得，W 1>W 2，C 正确；根据题意，在0～6 s ，因W 1>W 2，时间相同，由公式P ＝W t可得，P 1>P 2，D 错误．故选C. 6. 重力 动 弹性7. 24 B8. 具有惯性 60 【解析】一切物体都具有保持原来运动状态的性质，即惯性，投出去的实心球能在空中飞行，就是因为它具有惯性；实心球在下降过程中只受到重力的作用，则重力做的功为W ＝Gh ＝20 N ×3 m ＝60 J .9. (1)丙 (2)乙 (3)控制变量法(转换法)【解析】(1)影响重力势能的大小因素有质量和被举高的高度，故实验中采用的是控制变量法，在探究重力势能与质量的关系时，应保持高度相同，质量不同，即选择图甲和图丙做实验；(2)在探究重力势能与高度的关系时，应控制质量相同，高度不同，即应选择图甲和图乙做实验；(3)本实验除了采用控制变量法外，将重力势能的大小用小球砸入沙坑的深浅程度来显示，采用的是转换法．10. 解：(1)整个过程中发动机做的功W ＝Pt ＝8×104 W ×40 s ＝3.2×106 J(2)汽车受到的阻力f ＝0.2mg ＝0.2×2×103 kg ×10 N/kg ＝4×103 N匀速运动时牵引力F ＝f ＝4×103 N汽车的最大速度为v m ，由P ＝F v m 解得v m ＝20 m/s(3)匀速运动的路程s 匀＝v m t 1＝20 m/s ×25 s ＝500 ms 总＝s 加＋s 匀＋s 滑＝200 m ＋500 m ＋100 m ＝800 m全程中汽车的平均速度v ＝s 总t 总＝800 m 50 s＝16 m/s 11. 解：(1)小东步行180步的路程s ＝0.5 m ×180＝90 m他步行的速度v ＝s t ＝90 m 60 s＝1.5 m/s (2)小东每走一步时重心上升的高度h ＝65 cm －652－252 cm ＝5 cm ＝0.05 m小东每走一步克服重力所做的功W ＝Gh ＝mgh ＝50 kg ×10 N/kg ×0.05 m ＝25 J(3)小东走一步所用的时间为t ′＝ 60 s 180＝ 13s 小东正常步行克服重力做功的功率为P ＝W t ′＝25 J 13 s ＝75 W 核心素养提升1. D 【解析】避险车道是一个斜面，A 正确，不符合题意；以相同的速度行驶时，由于大货车的质量比小轿车的质量大，所以大货车的动能比小轿车的动能大，B 正确，不符合题意；下坡路段刹车失灵时，重力势能转化为动能，大货车的动能越来越大，C 正确，不符合题意；大货车冲上避险车道时，由于车轮与地面有摩擦，动能有一部分转化为内能，大部分动能转化为重力势能，D 错误，符合题意．故选D.2. B 【解析】因为两球从同一高度释放，着地瞬间两球的速度相同，但两球的质量不同，两球着地时动能不相等，A 错误；由于忽略空气阻力，两球在运动过程中，重力势能转化为动能，但机械能总量是不变的，即机械能守恒，B 正确；因为释放瞬间两球高度相同，质量不同，所以重力势能不相等，C 错误；从释放到着地，两球的重力势能不相等，重力做的功不相等，质量大的小球重力做的功多，D 错误．故选B.。