专题15 机械能与机械功计算--决胜2020年中考物理压轴题全揭秘(原卷版)
专题15机械能与机械功计算【考点1】机械能计算【例1-1】.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲，在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙。
已知AB＝3AC，如图乙，回答下列问题：（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放，并说明理由。
【变式1-1】孝定同学在探究“机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验．（1）如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v，此过程只有动能和重力势能相互转化．如果小球在斜面顶端时重力势能为mgh，在斜面底端时重力势能为零，动能为 mv2．且h=0.2m，g=10N/kg，则小球滑到光滑斜面底端时的速度为________m/s（2）如图乙，将小球以一定的速度v0沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化．时间t内小球在水平方向运动的距离为x=v0t，在竖直方向下落的高度为y= gt2，则y与t2的关系可用丙图中的图线________表示（3）如图丁所示，小球沿光滑斜面AB由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌面BC，已知小球经过B点时速度大小不变，小球从C点水平抛出后落在水平地面E点，地面上D点在C点正下方，已知CD 竖直高度为1.25m，θ=30°，g=10N/kg，若要求DE间的距离大于2m，则斜面AB的长度至少为________m【考点2】机械功计算【例2-1】（2017.衢州）通过多年的努力，今年5月，我国正式获得北极圈观察员国身份。
破冰船是赴北极考察的重要工具。
如图是我国“雪龙”号破冰船。
该破冰船自身质量约10000吨，满载时总质量约20000吨，在普通海域最大航速为36千米/小时，在1米厚冰层海域破冰航速１米/秒。
已知破冰船在最大航速时受到的阻力为1.5×106牛，在1米厚冰层海域破冰前行所受的阻力为1.5×107牛。
试计算：（1）“雪龙”号破冰船在普通海域以最大航速航行1昼夜通过的距离。
（2）“雪龙”号在1米厚冰层海域破冰前行1000米，克服阻力所做的功。
（3）破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂。
若船头压在冰面上的受力面积是10米2，冰面受到的压力为破冰船满载时总重力的0.1倍。
那么船对冰面的压强是多少。
【变式2-1】如图所示的叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆．某品牌叉车的相关数据如表所示．自重4300kg最大行驶速度20km/h行走方式内燃式叉车额定起重量2000kg起升高度3000mm额定功率63kW某次装货过程中，该叉车载着2000kg货物以最大行驶速度水平行驶将货物送往1km货车处，然后将2000kg 货物举高2m．叉车水平行驶过程中受到阻力为总重的0．03倍。
求：（1）叉车行驶1km克服摩擦力做的功。
（2）将货物举起时对货物做的功。
．6×107J/kg，（3）若在整个过程中消耗汽油0．5L，计算叉车的效率。
（计算结果保留到0.1%）（q汽油=4ρ汽油=0．72×103kg/m3）【例2-2】5.暑假里，小科全家从宁波出发去舟山自驾游。
经过了壮观的金塘跨海大桥，如图。
已知人和车的总质量为M。
车子进入大桥之前，先驶入很长的一段引桥。
引桥长度为L，高为h。
（1）当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的速度匀速直线行驶，求汽车受到的阻力为________。
（2）当汽车驶入高架引桥，若发动机输出功率恒定为P2，则速度越________，越容易上桥。
（3）已知汽车从引桥底部匀速行驶到顶部所用时间为t，若汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，用题中已有的条件（字母）证明：k＝(P2t－Mgh)v/LP1。
【变式2-2】2017年将要竣工的福建龙岩大桥，超过了法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥，如图1所示。
高架桥限速60km/h，主桥长340m，引桥总长1449m。
（1）为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速，可以在桥面布点安装工作原理如图2所示的传感电路。
传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理，若超速，则启动违章拍照。
若L0=10m，试计算t小于多少秒时，系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照。
（2）假设一辆轿车从一侧引桥驶入龙岩大桥。
①若轿车在正桥水平桥面上急速行驶，则根据轿车呈现的流线型外形可判断，轿车对桥面的压力________（填“大于”、“等于”或“小于”）轿车的总重，其解释原理是气体的流速越大的地方，气体的压强就越________。
②若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s，则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳________？（3）物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”，引桥可以看作是斜面机械模型。
如图3所示，若斜面的高度H一定，斜面的长度Ｌ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端，Ｌ越长，F越小。
1.一物体在空中由静止下落，物体下落时受到的空气阻力随着下落速度增加而增大，且物体受到空气阻力f 与物体的速度v平方成正比，即f=kv2。
试解答下列问题：（1）假如空中有一个50g的冰粒，从1000m的高空由静止开始下路到地面。
冰粒下落过程中的速度变化规律是A；假设冰重力做功的42%转化为冰雹的内能，则冰雹在下落过程中温度会升高A℃.（不考虑3J/（Kg·℃）冰粒的熔化和质量变化：c冰=2.1×10（2）一个重为G的物体从高空（高度足够）静止开始下落，物体下落的最大速度为V，请你用所学知识证明v=2.寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪，如图甲。
为研究方便将其简化为模型，如图乙。
设小徐和小金及座垫的总质量分划为m和M，他们分别从轨道A点以初速为0向下滑行，求：（1）小金及座垫由A点到达B点时，重力做功为________；（2）若曲线轨道光滑，则小徐和小金由A点到达B点时的速度v m=v M，请证明之(已知M>m，动能表达式E动=1/2mv2)；（3）若曲线轨道粗糙，小金由A点到达B点时速度刚好为零，座垫材料的比热为C，质量为m0，小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40％转化为坐垫的内能，则坐垫温度升高多少?3.如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=33N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．取g=10m/s2．动力系统的电动机工作电压U=25V，电流I=3A，电阻R=1欧姆。
求：（1）无人机以最大升力竖直向上起飞，在t1=5s时上升的高度h；（2）飞到100米高空，该无人机高空悬停状态电机输出电流变为2.5A，此时动力系统电机的效率是多少？4.一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D点，AB段与CD段的高度差为h 米，如图所示.在整个运输过汽车以恒定速度v米/秒运动，汽车t=0时经过A处，t1时经过B处，t2时处经过C 处，在此过程中汽车牵引力功率P 随时间的变化的图象可简化为图所示（P 1、P 2、t 1、t 2、G 、h 和v均是已知量常数）.（1）请分析说明汽车在AB 段和BC 段运动时牵引力的大小关系.（2）请用已知量写出汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力的表达式f 总=________。
（总摩擦力和空气阻力）.5.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。
下表是某型号电动自行车主要技术参数。
（1）请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识。
请列举一例。
示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强。
答：________（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（3）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N ，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？6.下图是我国新型核潜艇，是保卫国家安全的利器。
它的部分性能参数如下表。
整车整车质量40kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池电压48V 容量12A.h电动机额定电压48V额定功率240W（1）若核潜艇以水下最大航速行驶，则潜艇到距离2592Km外的某海域执行任务所用的时间为多少小时?（1节≈0.5m/s）（2）核潜艇在水面上航行时受到的浮力多大?（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如下图所示，它的动力功率是多少?7.电梯的简化模型如下图甲所示。
考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。
某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如下图乙所示，这个过程用时1分钟。
求在这个过程中：（1）电梯上升的平均速度；（2）拉力做的总功；（3）拉力做功的平均功率。
8.电梯是高层住宅必备的交通工具．如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成．电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反．对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg，某次电梯满载上升时的v﹣t图象如图乙所示．不计钢丝绳重力和一切摩擦．（g=10N/kg）（1）电梯匀速上升的高度是多少？（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？（4）简述对重的作用．（至少两条）9.如图所示，在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的传感器显示对A物体的拉力F1为450N．（忽略轮轴摩擦）（1）拉力F1做功是多少？（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F2是多少？（3）若OB：OC=1：4，则F3的大小为多少？10.“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3kg/m3，g=10N/kg）海水的体积增加了多少？（ρ海水=1.0×1011.蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的大飞机，它主要用于大型灭火和水上救援，可以水陆起飞和降落。
2020-2021中考物理——功和机械能问题的综合压轴题专题复习及答案
一、初中物理功和机械能问题1．有一个小球从滑梯上A点以一定的速度沿滑梯向上运动，到最高点B后小球又沿滑梯向下运动到C点，不计摩擦。
则（）A．小球由A→B运动过程中，动能逐渐减小B．小球在B点的机械能大于A点的机械能C．小球由B→C运动过程中，机械能逐渐增大D．小球在C点时重力势能最大【答案】A【解析】【分析】本题考查机械能的变化及守恒。
【详解】A．小球由A向B运动的过程中，速度越来越慢，而小球的质量保持不变，所以动能逐渐减小，故A说法正确；BC．小球在滑梯上运动的过程中，不计摩擦，所以整个过程机械能守恒，所以B点和A点的机械能大小一样，B 到C的过程中机械能不变，故BC说法都不正确；D．小球在整个过程中质量保持不变，C点相对其它点而言，高度最低，所以重力势能最小，故D不正确。
故选A。
2．关于能的概念，以下说法正确的是（）A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能C．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以具有能，A正确；B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，B错误；C．甲物体比乙物体的速度大，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多，那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小，C错误；D．甲物体的位置比乙物体的位置高，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小，那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小，D错误。
故选A。
3．如图所示，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( )A．D点与A点相比，动能增大，势能减小，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，但可能大于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【答案】C【解析】【详解】A．D点与A点相比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；B．A和C、C和D之间的垂直距离均为h，则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，故B错误；C．斜面粗糙，则AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度，所以，B点的动能可能等于A点的动能，一定大于C点的动能，故C正确；D．木块从B到C，因为有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，B点的动能可能等于D点的动能，但与A点的动能大小不确定，故D错误。
2020-2021中考物理—功和机械能问题的综合压轴题专题复习及答案
一、初中物理功和机械能问题1．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F ，如图甲所示；F 的大小与时间t 的关系如图乙所示；木块的运动速度v 与时间t 的关系如图丙所示。
以下说法正确的是（ ）A ．当t =1s 时，木块受到的摩擦力是0B ．当t 在2~4s 内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5NC ．当t 在4~6s 内，拉力F 的功率为6WD ．当t 在2~6s 内，木块的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．由图乙可知，物体在t =1s 时受到的拉力为1N ，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以受到的摩擦力等于拉力为1N ，故A 错误；B ．由图乙可知，物体在4~6s 内受到的拉力为3N ，由图丙可知4~6s 内物体做匀速运动直线运动，在4~6s 内受到的摩擦力等于此时的拉力为3N ；由图乙可知在2~4s 内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在2~4s 内受到的摩擦力为3N 。
故B 错误；C ．由图乙可知，物体在4~6s 内受到的拉力为3N ，由图丙可知4~6s 内物体做速度为2m/s 的匀速运动直线运动，此时拉力的功率3N 2m/s 6W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 正确； D ．在2~6s 内，木块受到拉力和摩擦力的作用，机械能在不断变化，故D 错误。
故选C 。
2．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法正确的是（ ）A．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B．木块第1次受到的拉力较大C．木块两次的动能一样多D．两次拉力对木块做的功一样多【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用。
因木板受到的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则两次滑动摩擦力大小不变，所以两次木块受到的拉力相等，故A选项正确，B选项错误；C．从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故C选项错误；D．从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，故D选项错误。
2020-2021中考物理——功和机械能问题的综合压轴题专题复习及详细答案
一、初中物理功和机械能问题1．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。
如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大【答案】B【解析】【分析】【详解】前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据WPt=可知，功率变大。
故ACD错误，B正确。
故选B。
2．举重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。
在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.9m，另一位运动员将杠铃举起1.8m。
如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（）A．W1 < W2B．W1 > W2C．P1 = P2D．P1 < P2【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．根据W Gh=可得，他们把同样重的杠铃举起，克服杠铃的重力做功，对杠铃所做的功只与被举高的高度有关，高度越大，做功越多，即W1 > W2。
故A错误，B正确；CD ．他们用相同时间把同样重的杠铃举起，相同的时间内，做的功越多，功率越大。
由上可知W 1 > W 2，所以P 1 > P 2。
故CD 错误。
故选B 。
3．工人用如图所示的滑轮组，在4s 内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中，所用的拉力大小为375N ，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。
在此过程中下列说法不正确．．．的是（ ）A ．绳子自由端沿水平方向移动了4mB ．物体受到的拉力为750NC ．拉力F 的功率为375WD ．该滑轮组的机械效率一定小于100% 【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据A s ns =求出绳子自由端沿水平方向移动；(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据A 0.4F f G ==求出物体受到的拉力；(3)根据W Fs =求出拉力F 做的功，根据=总W P t求出拉力F 的功率； (4)任何机械效率一定小于100%。
专题14 简单机械计算--决胜2020年中考物理压轴题全揭秘(原卷版)
专题14 简单机械计算【考点1】杠杆计算【例1-1】.如图，将长为1.2米的轻质杆平放在水平方形台面上，杆左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。
在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
问：（1）若G=30牛，则台面受到杆的压力为多少牛?（2）若要使杆右端下沉，B端挂的物体至少要大于多少牛?（3）若B端挂物体后，杆仍在水平台面上静止，则G的取值范围是多少牛?【变式1-1】如图所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。
现有一质量为1kg 的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成30°角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N。
（g 取10N/kg）求：（1）滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；（3）上述过程中，A所受重力做功的功率。
【例1-2】某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。
如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。
（1）此时物体B的重力是多少牛？（2）保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。
问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
【变式1-2】小明利用一根木筷、物体M、托盘和烧杯自制简易密度秤，主要制作步骤如下:①如图所示，将烧杯放入A端的托盘中，改变物体M悬挂点的位置至B，使木筷在水平位置静止；②在A端的烧杯内注入体积为V的水，改变物体M悬挂点的位置至C，使木筷在水平位置再次静止，在C 点标注水的密度值为1.0g/cm3；③在A端的烧杯内注入体积为V0的其它液体，重复步骤②，在密度秤上标注刻度。
2020-2021中考物理功和机械能问题-经典压轴题附详细答案
一、初中物理功和机械能问题1．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C．运动员的动能是由重力势能转化来的D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A．运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B．运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故B错误；C．运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D．运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。
故选C。
2．在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（）A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。
故A错误；B．惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处位置、形状、受力情况等无关。
被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不变，所以惯性大小不变。
故B错误；C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还受到空气阻力，质量一定，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的动能转化为演员的重力势能和用于演员克服空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守恒，机械能总量减小，故C正确；D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，演员只受到重力和空气阻力，这两个力都是阻碍演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是由于惯性向上运动的，惯性不是力，所以演员所受合力方向向下，所受合力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——功和机械能问题的综合及详细答案
一、初中物理功和机械能问题1．如下图，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面a点自由滚下，分别经过图中b，c，d 各地点，对于小球的动能、重力势能、机械能描绘正确的选项是（）A．小球的重力势能向来在减小B．在 d 点的重力势能小于在 c 点的重力势能C．从 b 点运动到 c 点的过程中，动能转变为重力势能D．从 a 到 b 小球速度愈来愈大，机械能愈来愈大【答案】 C【分析】【剖析】【详解】A．小球从 a 到 b 的过程中，高度变小，重力势能减小，从大，重力势能增添，所以不一样的过程重力势能的变化不一样，故b到 c 或 d 的过程，高度增A 错误；B． c、 d 两点在同一高度，所以小球在这两点的重力势能相等，故 B 错误；C．小球从 b 点到 c 点的过程中，动能减小，重力势能增大，是动能转变为重力势能，故C 正确；D．在伽利略理想实验中，机械能是守恒的，所以从 a 点到 b 点，小球的机械能不变，故D 错误。
应选 C。
2．在 2020 年央视春晚杂技“绽开”的表演中，当此中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中持续向上运动，如下图，则以下说法中正确的选项是（）A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍遇到惯性的作用B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不停减小C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不停减小D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其遇到向上的抛力大于其重力【答案】 C【分析】【剖析】【详解】A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体拥有惯性。
故 A 错误；B．惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量相关，与物体的运动状态、所处地点、形状、受力状况等没关。
被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不变，所以惯性大小不变。
故 B 错误；C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还遇到空气阻力，质量必定，高度增添，重力势能增添，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的动能转变为演员的重力势能和用于演员战胜空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守恒，机械能总量减小，故 C 正确；D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，演员只遇到重力和空气阻力，这两个力都是阻挡演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是因为惯性向上运动的，惯性不是力，所以演员所受协力方向向下，所受协力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。
2020-2021中考物理——功和机械能问题的综合压轴题专题复习附详细答案
一、初中物理功和机械能问题1．如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段，则运动员（）A．助跑阶段机械能不变B．起跳时机械能为零C．经过最高点时动能最大D．经过最高点时重力势能最大【答案】D【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和。
【详解】A．助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，则重力势能不变，机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，所以机械能增大，故A错误；B．起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，重力势能不变，机械能达到最大值，故B错误；C．上升过程中，动能转化为重力势能，所以经过最高点时，动能减小，重力势能最大，故C错误；D．最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故D正确。
故选D。
【点睛】影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。
解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词，从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼，从而分析机械能的变化情况。
2．举重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。
在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.9m，另一位运动员将杠铃举起1.8m。
如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（）A．W1 < W2B．W1 > W2C．P1 = P2D．P1 < P2【答案】B【解析】【分析】【详解】可得，他们把同样重的杠铃举起，克服杠铃的重力做功，对杠铃所做的AB．根据W Gh功只与被举高的高度有关，高度越大，做功越多，即W1 > W2。
2020-2021备战中考物理功和机械能问题-经典压轴题附答案解析
一、初中物理功和机械能问题1．如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab＞t cd，运动距离s ab=s cd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（）A．ab段做功较多B．ab段与cd段的功一样多C．ab段功率较大D．ab段与cd段的功率一样大【答案】B【解析】【分析】【详解】拉力大小相等且s ab＝s cd，根据W＝Fs可知：拉力所做的功相同，故A错误，B正确；由于t ab＞t cd，根据WPt得：P ab＜P cd，故C、D错误．2．关于能的概念，以下说法正确的是（）A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能C．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以具有能，A正确；B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，B错误；C．甲物体比乙物体的速度大，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多，那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小，C错误；D．甲物体的位置比乙物体的位置高，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小，那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小，D错误。
故选A。
3．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为 50 kg，每次跳起高度约为 6 cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（）A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．下落过程中小明的重力势能保持不变C．小明跳一次克服重力做功约 3J D．小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W 【答案】D【解析】【详解】A. 向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；B. 下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B错误；C. 小明的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；D. 小明在这一分钟内跳绳的功率：P=Wt总=30J10060s=50W，故D正确。
专题10 功和机械能(原卷版)-2020年中考物理压轴题揭秘
专题10功机械能【考点1】：功【例1】（2020•福建一模）如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。
若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（）A．W1＝W2＜W3B．W1＝W2＝W3C．W2＜W1＝W3D．W1＜W2＜W3【变式1-1】（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300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2．则（）A．W1＞W2B．W1＜W2C．P1＞P2D．P1＜P2【变式1-2】（2019•镇江）自动感应门俯视图如图所示：当有物体进入半径为2m的虚线圆（圆心处为O）内时，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为0.1m/s，感应门在物体离开虚线圆后关闭，在水平地面上，人用100N的水平推力F推动宽D＝40cm的货物，使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门，此过程中货物受到的摩擦力大小为N，从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力F做的功为J；为能安全通过该感应门，货物运动的速度应不超过m/s。
【考点2】：功率【例2】（2019•大庆）汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图象如图所示，则（）A．t1至t2时间内，汽车做加速运动B．F0＝2fC．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶D．v＝v0【变式2-1】（2018•镇江）如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。
在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。
中考物理功和机械能问题-经典压轴题及详细答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、初中物理功和机械能问题1．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。
当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。
下列计算结果正确的是（ ）A ．0s~1s 内，地面对物体的支持力是10NB ．1s~2s 内，拉力F 做的功是62.5JC ．2s~3s 内，拉力F 的功率是300WD ．2s~3s 内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．从图乙可以看到，时间从第2s 到第3s 时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即340N 120N F G G =+=⨯=拉动由题意可知，0s~1s 内，地面对物体的支持力符合关系式'3120N F F G G +=+=支拉动从图甲可以看到，'30N F =拉，解得30N F =支，A 错误；B ．从图甲可以看到，1s~2s 内，拉力F 的大小是50N ，物体上升的高度是1.25m ，三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是33 1.25m 3.75m s h ==⨯=拉力F 做的功是50N 3.75m 187.5J W Fs ==⨯=拉力F 做的功是187.5J ，B 错误；C ．2s~3s 内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F 的大小是40N ，绳端移动的速度3 2.5m/s 7.5m/s v =⨯=绳根据P Fv =可知，拉力F 的功率40N 7.5m/s 300W P Fv ==⨯=绳拉力F 的功率是300W ，C 正确；D ．2s~3s 内，物体上升的高度3.75m-1.25m 2.5m h ==拉力F 的大小是40N ，则滑轮组的机械效率 100N 2.5m 100%100%100%83.3%40N 3 2.5mW Gh W Fs η⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯⨯有用功总功 滑轮组的机械效率约是83.3%，D 错误。