中考物理专题功和机械能测试题有答案.docx
《中考物理专题功和机械能测试题有答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理专题功和机械能测试题有答案.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中考物理专题功和机械能测试题有答案
2020年中考物理专题：
功和机械能测试题
评卷人
得分
一、单选题
1．以下四幅图中，没有做功的是（）
A．
人推小车在水平路面上通过一段距离
B．
人用力搬石头，石头没有被搬动
C．
叉车把货物从地面抬升到一定高度
D．
电梯将人从一楼送到二楼
【答案】B
【解析】
【详解】
A．人推小车在水平路面上通过一段距离，推力做了功，故A不符合题意；
B．人用力搬石头，石头没有被搬动，有力但没有距离，所以没有做功，故B符合题意；
C．叉车把货物从地面抬升到一定高度，在重力方向上通过了距离，所以克服重力做了功，故C不符合题意；
D．电梯将人从一楼送到二楼，在重力方向上通过了距离，所以克服重力做了功，故D不符合题意。
故选B。
2．小李将一排球竖直向上抛出，排球离开手后竖直向上运动到一定高度又落回地面，不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．排球在上升过程中小李对排球做功
B．排球在下落过程中排球的动能减小
C．排球在上升过程中排球受到一个竖直向上的力
D．排球在下落过程中排球所受的重力做功越来越快
【答案】D
【解析】
解：
A、排球在上升过程中，小李对排球不在施加力的作用，所以不做功；B、在下落过程中，质量不变，速度逐渐变大，动能变大；C、不计空气阻力，上升过程中，排球只受重力作用；D、排球下落时速度越来越快，所以相同时间内下洛高度越大，即重力做功越来越快，故选D．
点睛：
根据做功的两个必要因素分析；影响动能大小的因素有质量和速度；排球在下落过程中，排球下落速度越来越大，下落相同高度，用时间越来越少，即重力做功快慢．
3．下列关于功率的说法正确的是（）
A．做功多的机械功率一定大
B．功率小的机械做功少
C．功率大的机械做功时间一定短
D．人骑自行车时的功率小于家用轿车正常行驶时发动机的功率
【答案】D
【解析】
【详解】
A．根据P=
，不知道时间，所以做功多了功率不一定大，故A错误；
B．功率小的机械，做功慢，但不一定做功少，故B错误；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，做功快的机械，如果做的功很多，时间也可能很长，故C错误；
D．人骑自行车的功率约为80W，家用轿车正常行驶时发动机的功率约为50kW，故D正确。
故选D。
4．粗糙水平地面上有一个重为100N的物体，用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中
A．重力做功的功率为100WB．支持力做功的功率为100W
C．拉力做功的功率为200WD．拉力做功的功率为20W
【答案】D
【解析】
【详解】
重力的方向是竖直向下的，物体水平移动，在重力的方向没移动距离，故重力不做功，重力做功功率为0，故A错；支持力的方向是竖直向上的，物体水平移动，在支持力的方向没移动距离，故支持力不做功，支持力做功功率为0，故B错；拉力做功为W=Fs=20N×10m=200J，拉力做功功率
，故C错、D正确；故选D．
5．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】
【详解】
汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大，则汽车的牵引力也随之增大，根据
可知，汽车的速度变小；
速度变小，则相同时间内通过的距离变小。
A图，始终为匀速直线运动，不正确；
B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；
C图，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；
D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；
故选D。
6．体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中（）
A．动能减小B．动能增大C．重力势能减小D．重力势能不变
【答案】A
【解析】
【详解】
小明立定跳远的运动轨迹如图所示，在上升过程中质量不变，速度变小，动能变小；
同时高度升高，重力势能增大．
即动能减小，重力势能增大．
故A正确，BCD错误．
【点睛】
重点是影响动能和重力势能大小的因素，当质量不变时，速度增大，动能增大，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，高度降低，重力势能减小．
7．如图所示是运动员在铅球比赛中的场景．铅球离手后，在空中飞行过程中重力势能Ep随时间t变化的曲线最接近的是图中的（）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】
【详解】
铅球在手中时，具有一定的高度，有一定的重力势能，最初的重力势能不为0，故B错误；
铅球离手后，铅球在上升过程中，高度增加，重力势能不断增大，故AC错误；
铅球在下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能不断减小；所以在整个运动过程中，铅球的重力势能先变大后变小，故D正确。
故选：
D。
8．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。
故选C。
9．体育考试中，小彤同学进行了实心球测试。
关于实心球运动的几个阶段，下列说法正确的是（）
A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对实心球做功，实心球的重力势能增大
B．小彤将实心球用力投出后，实心球在空中运动的过程中，小彤对实心球做功，实心球的机械能增大
C．小彤将实心球用力投出后，实心球在空中最高点时受力平衡
D．实心球落地后在水平地面上滚动一段距离停止，实心球在地面滚动阶段机械能不变
【答案】A
【解析】
【详解】
A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，球在力的方向上通过了距离，小彤对球做功，球的高度增大，则球的重力势能增加，故A正确；
B．小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤没有对球是家里，对球没有做功，球在运动时克服摩擦做功，机械能减小，故B错误；
C．小彤将球用力投出后，球在空中最高点时，球处于非平衡状态，受力不平衡，故C错误；
D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，是因为球受到了阻力，克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能，球的机械能减少，故D错误。
故选A。
10．如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置时速度达到最大，到达C位置时小球的速度为零。
整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）
A．从A位置到C位置铁球的动能一直减小
B．在C位置弹簧的弹性势能最大
C．从A位置到B位置铁球的动能和重力势能之和不变
D．从A位置到C位置铁球的动能和重力势能之和一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】
A．铁球从A位置开始向下运动，重力大于弹力，即向下做加速运动，速度变大；到达B位置速度达到最大，即此时球的重力等于弹力，再向下运动，弹力大于重力，即小球做减速运动，速度变小，到达C位置小球的速度变为零，故其动能是先变大，后变小，故A错误；
B．据图可知，在C位置弹性形变程度最大，故弹性势能最大，故B正确；
C．从A到B的运动过程中，弹簧被压缩，其弹性势能增大，即该过程中铁球的一部分动能和势能转化为弹簧的弹性势能，由于总的机械能是不变的，故铁球的动能和重力势能之和是减小的，故C错误；
D．据A可知，该过程中，动能先变大，后变小；其高度一直变小，所以重力势能一直变小，故D错误。
故选B。
11．蹦床运动时奥运会比赛项目．运动员比赛开始前直立在蹦床中央，比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时是成直立状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立．再次被蹦床弹起，达到更高点．忽略空气阻力，下列说法正确的是（）
A．在此整个过程中，运动员机械能守恒
B．在此整个过程中，运动员机械能一直在增加
C．从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒
D．从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒
【答案】C
【解析】
【分析】
（1）机械能=动能+势能．
（2）重力势能大小的影响因素：
质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
（3）弹性势能大小的影响因素：
发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大．
（4）动能大小的影响因素：
质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大．
【详解】
AD、运动员和蹦床接触后要受到蹦床的弹力的作用，运动员的机械能转化成了蹦床的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故AD错误．
B、运动员和蹦床接触后要受到蹦床的弹力的作用，运动员的机械能转化成了蹦床的弹性势能，运动员的机械能减小，所以B错误；
C、从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，忽略空气阻力，运动员的机械能守恒，是重力势能和动能的相互转化，故C正确；
故选C．
【点睛】
本题主要考查了动能和势能及弹性势能大小的判断，关键是知道影响动能、势能和弹性势能大小的因素即可解答．
12．甲、乙两图中铁球沿斜槽从顶端由静止滚下，到达水平面后继续运动，最终停止．下列分析不正确的是（ ）
A．甲图：
铁球从斜槽顶端到底端，重力做功，重力势能变小
B．甲图：
铁球在顶端时动能为零
C．乙图：
整个过程铁球的机械能是守恒的
D．乙图：
磁铁对铁球磁力的作用改变了球的运动方向
【答案】C
【解析】
【分析】
（1）根据力是否做功的两个必要条件做功的条件和势能大小的影响因素分析解答；
（2）根据动能大小的影响因素分析解答；
（3）不计空气阻力和摩擦阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒．
（4）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态．
【详解】
A、甲图：
铁球从斜槽顶端到底端，铁球在重力的方向上通过了距离，所以重力做功；同时因为此过程中铁球质量不变，高度降低，所以重力势能变小．故A正确；
B、甲图：
铁球在顶端时处于静止状态，速度为零，故动能为零．故B正确；
C、乙图：
铁球从斜槽顶端到底端，整个过程铁球需要克服空气阻力和摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能是不守恒的，故C错误；
D、乙图：
磁铁对铁球磁力的作用改变了球的运动方向．故D正确．
故选C．
【点睛】
该题考查了做功的条件、机械能的转化、力的作用效果等，是一道综合题，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题
13．一个重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以50cm/s的速度匀速运动，若物体运动了5m，拉力的功率为3W，则拉力做功_______J，重力做功_______J。
【答案】300
【解析】
【详解】
由题可知，物体匀速运动，
，运动距离为s=5m，
根据
可得物体运动的时间为：
根据
得拉力所做的功为：
；
物体水平运动，沿重力方向上并未移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。
【点睛】
求做的功时，也可以根据
先求出拉力大小，再结合运动距离求做的功；第二问中根据做功的两个要素进行判断，一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功，即物体没有沿重力方向运动，重力不做功。
14．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力为2000N，在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小为____m/s。
在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶了5min，则发动机牵引力做的功是______J。
【答案】301.8×107
【解析】
【详解】
[1]汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，即：
F=f，根据P=Fv=fv得，匀速行驶的速度：
v=
=
=30m/s；
[2]功率一定，同样阻力下，速度相同，汽车匀速行驶了5min则发动机牵引力做的功：
W=Fs=fvt=2000N×30m/s×5×60s=1.8×107J。
15．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_____能转化为_____能储存起来，此过程中机械能总量_____．
【答案】动重力势减少
【解析】
【解答】解：
列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车在运动的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能会减少．
点睛：
（1）动能大小的影响因素：
质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能大小的影响因素：
质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）列车克服摩擦做功，机械能转化为内能．
16．如图所示，跳水运动员为获得允足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板的______让自己上升的更高．不计空气阻力，运动员从离开跳板到入水的过程中，______时
填“离开跳板”、“最高点”或“入水”
时动能最大．
【答案】如弹性势能入水
【解析】
【详解】
当跳水运动员在跳水前先用力下压跳板时，跳板发生弹性形变，产生弹力，具有弹性势能，所以利用跳板的弹力让自己上升的更高．
不计空气阻力时，机械能是守恒的，运动员从离开跳板到入水的过程中，在最低点时，重力势能最小，动能最大，速度最快，所以运动员在入水时动能最大．
17．如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端固定。
小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能_____：
小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能_____（均选填“变大”，“变小”或“不变”）。
【答案】不变变大
【解析】
【分析】
影响动能大小的因素：
质量和速度，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、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大；弹性势能的影响因素：
弹性形变的大小。
动能和势能统称机械能。
【详解】
小物块从P向M运动过程中，斜面光滑，只有重力势能与动能的转化，机械能守恒，故机械能不变；弹簧被压缩过程中，其机械能转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能变大。
18．在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中_____（选填“A”或“B”），由此可知重力势能大小与_____有关．
【答案】B高度
【解析】
【详解】
从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大；由此可知重力势能大小与高度有关。
评卷人
得分
三、计算题
19．成都IE在大力发展包括无人机在内的高新技术产业．快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示．一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m，该货物质量为3.6kg、体枳为2.4×10﹣3m3．g取10N/kg．
求：
（1）货物的密度；
（2）提升货物所做的功．
【答案】
（1）1.5×103kg/m3；
（2）180J
【解析】
分析：
（1）利用密度公式计算货物的密度；
（2）根据
可求得提升货物所做的功．
解答：
（1）货物的密度：
；
（2）提升货物所做的功：
答：
（1）货物的密度1.5×103kg/m3；
（2）提升货物所做的功为180J．
【点睛】此题考查密度和功的计算，因为条件已知，所以难度不大，属于基础题目．
20．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。
在某次跳伞训练过程中，一重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）运动员下落的平均速度；
（2）重力做的功；
（3）匀速下降时重力做功的功率。
【答案】
（1）10m/s；（3）1.5×105J；（3）3×103W。
【解析】
【详解】
（1）由题可知，运动员在0～15s下落的距离s前
210m；15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15～30s通过的路程：
s后
vt后
6m/s×15s
90m，
运动员通过的总路程：
s
s前＋s后
210m＋90m
300m，
总时间t
30s，则整个过程中运动员下落的平均速度：
v′
10m/s；
（2）运动员下落的高度h
s
300m，重力做的功：
W
Gh
500N×300m
1.5×105J；
（3）匀速下降时，重力做功的功率：
P
Fv
Gv
500N×6m/s
3×103W。
答：
（1）运动员下落的平均速度为10m/s；
（2）重力做的功为1.5×105J；
（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。
评卷人
得分
四、实验题
21．一天，小军、小丽和小华在商场里面买学习用品，小军乘自动扶梯从一楼来到二楼，小丽想测量自动扶梯对小军做功的功率。
（1）除了磅秤外，测量所需要的器材还有：
____和____；
（2）小丽设计的测量步骤如下，其中多余的是____；
A.测出小军的质量
B.测出自动扶梯的总长度
C．测出一楼到二楼的竖直高度
D.测出小军乘自动扶梯从一楼来到二楼所用的时间
E.算出自动扶梯对小军做功的功率
（3）扶梯停运后，体重相同的小军和小华都从商场的一楼爬上三楼，小军慢慢走上去，小华很快跑上去。
比较他们上楼所做的功，W小军____W小华；比较他们上楼的功率，P小军___P小华。
（均选填“>”“＝”或“<”）
【答案】刻度尺秒表B＝＜
【解析】
【详解】
（1）[1][2]自动扶梯对小军同学做功的功率
P=
=
=
，
其中m为小军的质量，h为一楼来到二楼的竖直高度，t为上楼所用的时间。
所以除需要用磅秤测量小军的质量m外，还需用刻度尺测量一楼到二楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t；
（2）[3]实验需要测量：
小军的质量m、用刻度尺测量一楼到二楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t，然后计算做功功率，不需要测量自动扶梯的总长度，因此多余的实验步骤是B；
（3）[4]根据题意可知，他们体重和上楼的高度相同，由W=Gh可知，W小军=W小华；
[5]小华所用的时间短，由P=
可知，P小军
P小华。
22．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.
实验次数
钢球质量
钢球下摆髙度
木块滑行距离
1
20
30
35
2
40
30
65
3
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，需要重做第三次实验，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：
__________________
【答案】让钢球从高处摆下速度质量0.06甲速度一定时，质量越大，动能越大
【解析】
【详解】
（1）[1]本实验使钢球获得动能的操作方法是让钢球从高处由静止摆下，实质是重力势能转化为动能的过程；
（2）[2][3]从上表数据可以看出，钢球每次的下摆高度都相同，球的质量不同，这样当球每次接触木块时的速度都相同，即实验中控制了速度相同，从而探究动能与质量的关系；
（3）[4][5]第1次实验时若不考虑能量损失，球下摆时重力做功，钢球的质量m=20g=0.02kg，所以钢球对木块最多可做的功：
Gh=mgh=0.02kg
10N/kg
0.3m=0.06J
第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验；由于钢球质量大了，做的功可能会像第二次那样增大，而模板的粗糙程度不能变，甲同学建议换用同样较长的木板，这样可以通过木块的移动距离比较动能的大小，是正确的；乙同学建议换一个较大的木块，这样不符合控制变量法的思想，即木块变大后，因为质量和摩擦力都会变化，所以不能通过比较运动距离而得出动能的大小，故乙同学的建议不正确；丙同学建议降低钢球下摆的高度，这样也不符合控制变量的思想，因为高度降低后，球碰撞木块时的速度就不一样了，不能完成实验，故丙同学的建议也不正确。
所以应当采用甲同学的建议；
（4）[6]由上述实验数据和现象分析，速度相同时，质量越大，木块滑动的距离越远，即动能做功越多，所以可得出结论：
速度一定时，质量越大，动能越大。
23．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A,铁球B和塑料球C，球A,C离沙地高度相同.现让三个球同时从图示位置由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示.
（1）根据____________________可以判断出球________释放前的重力势能最大.
（2）比较球A,C可得出影响重力势能大小的因素是_____________.
（3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为______________.
【答案】小球陷入沙的深度A质量动能
【解析】
【详解】
（1）.三个小球砸到地面沙坑时具有的能量转化为球陷入沙中的深度，根据图中信息可知A球陷入深度大于其它俩个球的，所以A球释放前重力势能最大；
（2）高度相同时，比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是质量（3）球在空中下落过程中，重力势能主要转化为动能．
升级会员 