中考复习 九年级物理章节冲刺训练专题六十八功和机械能.docx
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中考复习九年级物理章节冲刺训练专题六十八功和机械能
2020中考复习九年级物理章节冲刺训练——专题六十八：
功和机械能
考点一：
功及其计算
1.甲、乙两物体分别在水平拉力作用下作匀速直线运动，若甲的质量是乙的2倍，甲所受到的水平拉力是乙的3倍，甲的速度是乙的4倍，那么在同一时间内，拉力对甲、乙两物体做功之比为（ ）
A.3：
1B.6：
1C.12：
1D.24：
1
2.如图甲中的A、B两只桶是用同种材料制成的，两只桶容积都是1.5×10-2m3、质量都是1kg．
（1）在搞卫生时，你会选用哪只桶来提水？
请说明理由．
（2）如图乙将一桶水匀速提高离地面0.2m，人对水做了多少功？
（3）如图乙提水时，如果提手与手的接触面积为1×10-3m2，则手受到的压强是多大？
（g取10N/kg）
考点二：
功率及其计算
1.如图所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象，其中正确的是（ ）
2.中国北京-张家口 2022 年将共同主办第24届冬季奥运会．如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿．下列说法中正确的是（ ）
A.甲图中：
速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，她受到的是平衡力
B.乙图中：
自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，他的重力做功变快
C.丙图中：
运动员将冰壶推出，冰壶在冰面上滑行过程中所受摩擦力逐渐变大
D.丁图中：
花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，她所受合力不等于零
3.航模小组的某位同学在一次航模比赛中，使重为3N的飞机5s匀速上升了10m，又使飞机水平匀速飞行了24m，用时10s．关于这一过程，下列说法错误的是（ ）
A.飞机上升时升力做功的功率为6W
B.飞机水平飞行时升力做功的功率为7.2W
C.飞机整个过程升力做功的平均功率为2W
D.飞机水平飞行时升力不做功
4.一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m，则10s内吊车的功率为（ ）
A.300 WB.2000 WC.3000 WD.1500 W
5.甲乙两人同时开始登山，甲先到达山顶，则他们的功率（ ）
A.甲的功率大B.乙的功率大
C.他们的功率一样大D.无法确定
6.关于机器的功率，下列说法中正确的是（ ）
A.机器的功率越小，做功越慢B.机器的功率越大，做功越多
C.机器的功率越小，做功越快D.以上说法都不对
7.如图1所示，弹簧测力计一端固定，另一端钩住正方体木块，木块下面是一长木板．沿水平方向先后两次拉动长木板使其沿光滑水平面做直线运动，此过程中，木块相对地面始终静止．木板两次运动的路程s与时间t的关系如图2所示．如果木板上表面各处的粗糙程度均相同，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A.Fl＞F2B.Fl=F2C.P1＞P2D.P1=P2
8.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率，请帮助他完成以下实验步骤（不计绳重）．
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用______（填测量器材）记录跳n次所用的______（填物理量与其对应字母）．
（4）根据公式P=______算出自己跳绳的平均功率．
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则______．
A．频率相同，体重大的功率大
B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小
D．体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：
______．
9.重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km，运行时间300h．中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107N，求：
（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？
（2）中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？
考点三：
机械能的转化与守恒
1.如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（ ）
A.动能增大，重力势能减小，机械能不变
B.动能减小，重力势能增大，机械能不变
C.动能不变，重力势能减小，机械能不变
D.动能不变，重力势能减小，机械能减小
2.如图所示，物体放在水平地面上，在拉力F作用下做匀速直线运动，如果重力突然消失了，以下说法正确的是（ ）
A.物体的机械能增加
B.物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力
C.物体受到的支持力对物体做了功
D.物体仍然做匀速直线运动
3.如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
B.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
C.势能逐渐减小，机械能减小
D.动能逐渐增大，机械能增大
4.如图所示，是小球在地面弹跳的情景．小球在A点的机械能为120J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为（ ）
A.120JB.100JC.90JD.80J
5.如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动。
B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球的机械能总量逐渐变小B.小球运动状态保持不变
C.小球的动能全部转化为重力势能D.绳的拉力对小球做了功
6.如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A.在 b、d 两点动能相等B.在 a、d 两点动能相等
C.从 b 到 c 的过程机械能减少D.从 c 到 d 的过程重力势能增大
7.如图所示，跳水运动员踏板时首先从高处落到处于自然状态的跳板上（A位置），然后随跳板一同向下运动到最低点（B位置）．从A位置到B位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.运动员到达位置A时，受到两个力的作用，但这两个力不相互平衡
B.运动员到达位置B时，所受到的力是相互平衡的
C.在这个过程中，运动员减小的动能等于跳板增加的弹性势能
D.在这个过程中，跳板增加的弹性势能大于运动员减小的动能
8.我市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图．则此过程重力做的功为______J，重力势能转化为．______能．不考虑空气阻力机械能______（填“不变”、“增大”或“减小”）
9.用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能______下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能______小球在最高点所具有的势能．（填“大于“、”等于“或”小于“）
10.“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目，也是小朋友非常喜欢的游戏项目．小朋友通过对蹦床施力，蹦床发生弹性形变，因此而具有了______能；蹦床对小朋友施力，把小朋友弹到高处，小朋友的______能增加．
11.飞行的子弹能击穿钢板，这是因为它具有______能；放在阳台栏杆上的花盆有砸伤人的危险，是因为它具有______能；推开弹簧门，人进门放手后，门又自动关闭，这是因为它具有______能，我们把这些能统称为______能．
2020中考复习九年级物理章节冲刺训练——专题六十八：
功和机械能参考答案
考点一：
功及其计算
1.甲、乙两物体分别在水平拉力作用下作匀速直线运动，若甲的质量是乙的2倍，甲所受到的水平拉力是乙的3倍，甲的速度是乙的4倍，那么在同一时间内，拉力对甲、乙两物体做功之比为（ ）
A.3：
1B.6：
1C.12：
1D.24：
1
【答案】C
【解析】解：
由v=
得物体运动的距离之比：
s甲：
s乙=v甲t：
v乙t=v甲：
v乙=4：
1，
拉力对甲、乙做功之比：
W甲：
W乙=
=
=12：
1，
故选C．
知道甲乙物体的速度大小关系，利用s=vt求出相同时间内的运动距离关系；再利用W=Fs求拉力对甲、乙做的功之比．
2.如图甲中的A、B两只桶是用同种材料制成的，两只桶容积都是1.5×10-2m3、质量都是1kg．
（1）在搞卫生时，你会选用哪只桶来提水？
请说明理由．
（2）如图乙将一桶水匀速提高离地面0.2m，人对水做了多少功？
（3）如图乙提水时，如果提手与手的接触面积为1×10-3m2，则手受到的压强是多大？
（g取10N/kg）
【答案】解：
（1）选A桶比较恰当，因为A桶把手较粗，提水时与手的接触面积比较大，压强较小；
（2）桶内水重G水=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×15×10-3m3×10N/kg=150N；
人对水做功为W=G水h=150N×0.2m=30J；
（3）桶重G=mg=1kg×10N/kg=10N，
手所受到的压力F=G+G水=10N+150N=160N
手所受到的压强P=
=
=1.6×105Pa．
答：
（1）选A桶较恰当，在压力一定时，受力面积增大，压强减小；
（2）人对水做功为30J；
（3）手受到的压强为1.6×105Pa．
【解析】
（1）从减小压强的方法及其应用去解答此题．
（2）将水桶提升，对水桶做的功等于克服自身的重力做的功，利用W=Gh求出其大小．
（3）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，求出水和桶的总质量，利用重力公式求水和桶的总重；而手受到的压力等于水和桶的总重，又知道受力面积，利用压强公式求手受到的压强．
考点二：
功率及其计算
1.如图所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象，其中正确的是（ ）
【答案】AD
【解析】解：
AB、跳伞运动员在匀速下落过程中，做匀速直线运动，匀速直线运动v不随时间变化，故在图象中为平行于时间轴的直线，在s-t图象中，匀速直线运动为倾斜的直线；故A正确、B错误；
C、根据W=Gh=Gvt，其中重力G、速度v是一定值，重力做的功W与时间t成正比，图象为倾斜的直线，故C错误；
D、根据P=Fv=Gv，其中重力G、速度v是一定值，故功率P也为一定值，图象为平行于时间轴的直线，故D正确。
故选：
AD。
明确图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量，再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律
图象能直观形象地表示两个物理量之间的变化规律，是物理上常用的研究物理物体的方法，分析图象时，看清楚图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量，再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律。
2.中国北京-张家口 2022 年将共同主办第24届冬季奥运会．如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿．下列说法中正确的是（ ）
A.甲图中：
速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，她受到的是平衡力
B.乙图中：
自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，他的重力做功变快
C.丙图中：
运动员将冰壶推出，冰壶在冰面上滑行过程中所受摩擦力逐渐变大
D.丁图中：
花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，她所受合力不等于零
【答案】BD
【解析】解：
A、滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，运动状态发生变化，所以她受到的力是非平衡力，故A错误；
B、运动员从空中下落的过程中，速度增大，由P=
=
=Gv可知重力做功的功率变大，即重力做功变快．故B正确；
C、运动员将冰壶推出，冰壶在冰面上滑行过程中压力不变，接触面的粗糙程度不变，所受摩擦力不变，故C错误；
D、花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，运动方向不断变化，所以运动员处于非平衡状态，则她所受合力不等于零，故D正确．
故选BD．
（1）处于平衡状态的物体，保持静止或做匀速直线运动．
（2）动能和势能合称机械能；动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；
（3）影响摩擦力的因素：
压力和接触面的粗糙程度；
（4）平衡力合力为零．
此题以冬奥会项目为材料，考查了平衡力、能量转化、摩擦力、运动和力的关系等知识点，体现了物理关注社会热点的特点．
3.航模小组的某位同学在一次航模比赛中，使重为3N的飞机5s匀速上升了10m，又使飞机水平匀速飞行了24m，用时10s．关于这一过程，下列说法错误的是（ ）
A.飞机上升时升力做功的功率为6W
B.飞机水平飞行时升力做功的功率为7.2W
C.飞机整个过程升力做功的平均功率为2W
D.飞机水平飞行时升力不做功
【答案】B
【解析】解：
（1）在上升阶段，升力所做的功等于克服物体重力所做的功W=Gh=3N×10m=30J，上升阶段飞机的功率P=
=
=6W，故A正确；
（2）飞机水平飞行时，有升力，但没移动距离，升力不做功，功率为0，故B错误、D正确；
（3）飞机整个过程中，总用时t′=5s+10s=15s，平均功率：
P′=
=
=2W，故C正确．
故选：
B．
（1）在上升阶段，升力所做的功等于克服物体重力所做的功，又知道上升用的时间，利用功率公式求上升阶段飞机的功率；
（2）做功的两个必要条件：
一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离，先判断升力是否做功，再确定功率大小．
本题考查了功和功率的计算，对飞机做出正确的受力分析是本题的关键，难点在飞机上升阶段升力的计算．
4.一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m，则10s内吊车的功率为（ ）
A.300 WB.2000 WC.3000 WD.1500 W
【答案】A
【解析】解：
吊车对货物做功W=Gh=1500N×2m=3000J；
停留时间和水平移动时，在重力的方向上没有移动距离，所以这段时间，吊车对物体不做功；
所以10s内吊车的功率为P=
=
=300W．
故选A．
做功的条件是，有力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离，根据W=FS可求做的功，停住不动和沿水平方向不做功，根据P=
可知，做的功不变，改变的是时间，提升时间是2s，全程时间是10s，可求全程的功率．
5.甲乙两人同时开始登山，甲先到达山顶，则他们的功率（ ）
A.甲的功率大B.乙的功率大
C.他们的功率一样大D.无法确定
【答案】D
【解析】解：
甲乙登山时，上升的高度相同，由于体重不知道，所以克服体重做功不知道；根据公式P=
可知，甲先到达山顶，甲用的时间短，但是不能比较做功的多少，因此也就不能比较谁的功率大．
故选D．
登山比赛中比较登山做功多少，山的高度相同，比较体重来比较做功多少；无法比较做功多少，就无法比较做功快慢．
6.关于机器的功率，下列说法中正确的是（ ）
A.机器的功率越小，做功越慢B.机器的功率越大，做功越多
C.机器的功率越小，做功越快D.以上说法都不对
【答案】A
【解析】解：
A、功率是表示做功快慢的物理量，功率越小，做功越慢，故A正确；
B、功率等于功与时间的比值，不知道做功时间，做功多的机器功率不一定大，故B错误；
B、功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故C错误；
D、因为A正确故错误．
故选A．
功率是表示做功快慢的物理量，是机器在单位时间内所完成的功，据此结合选项的描述做出判断．
了解功率的概念和物理意义，会根据描述判断做功与功率大小的关系，是正确解答的关键．
7.如图1所示，弹簧测力计一端固定，另一端钩住正方体木块，木块下面是一长木板．沿水平方向先后两次拉动长木板使其沿光滑水平面做直线运动，此过程中，木块相对地面始终静止．木板两次运动的路程s与时间t的关系如图2所示．如果木板上表面各处的粗糙程度均相同，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A.Fl＞F2B.Fl=F2C.P1＞P2D.P1=P2
【答案】BC
【解析】解：
（1）同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1=F2；故A错误，B正确；
（2）从图象2中可以判断出，第①次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2；故C正确，D错误．
故选BC．
弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力．滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关．根据P=Fv判断拉力的功率．
通过图象可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P=Fv判断功率大小的变化．
8.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率，请帮助他完成以下实验步骤（不计绳重）．
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用______（填测量器材）记录跳n次所用的______（填物理量与其对应字母）．
（4）根据公式P=______算出自己跳绳的平均功率．
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则______．
A．频率相同，体重大的功率大
B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小
D．体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：
______．
【答案】秒表；时间t；
；A；降低跳起高度、减肥减轻体重
【解析】解：
（3）根据前面的分析，测出自己的体重m和跳起的高度h．还要用秒表测出时间t．
（4）①自己所受的重力是：
mg； ②每次克服重力所做的功W=Gh=mgh，则跳n次所做的总功W总=nmgh，
③则平均功率P=
=
．
（5）频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大．所以A正确．B错误．
体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大． 故C错误．
体重相同，只要跳频率相同，功率与跳的时间长短无关． 故D错误．
（6）相同时间里，跳的次数越多成绩越好．在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的．每次做的功越少，相同时间里跳的次才越多，成绩才越好．所以想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥减轻体重等．
故答案为：
（3）秒表；时间t；（4）
；（5）A；（6）降低跳起高度、减肥减轻体重．
（3）根据P=
=
知，不仅测出自己的体重m和跳起的高度h．还要用秒表测出时间t．
（4）估测自己跳绳时克服重力的平均功率，根据P=
=
可计算出；
（5）（6）比较功率的大小可由P=
作出判断．当功一定时，时间越短，功率越大；当时间一定时，功越多，功率越大；相同时间里，跳的次数越多成绩越好．在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的．每次做的功越少，相同时间里跳的次才越多，成绩才越好．
9.重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km，运行时间300h．中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107N，求：
（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？
（2）中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？
【答案】解：
（1）全程s=10800km，运行时间t=300h；
平均速度为：
v=
=
=36km/h；
（2）机车的功率：
P=Fv=9.6×107N×20m/s=1.92×109W；
答：
（1）中欧班列运行时的平均速度约为36km/h；
（2）中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为1.92×109W．
【解析】
（1）速度计算公式为v=
，代入题目的条件可求速度；
（2）运用功率公式P=Fv，代入条件可求功率．
熟练运用速度和功率的计算公式，是解答此题的关键．
考点三：
机械能的转化与守恒
1.如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（ ）
A.动能增大，重力势能减小，机械能不变
B.动能减小，重力势能增大，机械能不变
C.动能不变，重力势能减小，机械能不变
D.动能不变，重力势能减小，机械能减小
【答案】D
【解析】解：
由于运动员在空中匀速下落，质量和速度都没发生变化，故动能不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小；故选项ABC错误，选项D正确．
故选D．
动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
动能和势能总称为机械能．
该题考查了动能和重力势能大小的影响因素，难度不大．
2.如图所示，物体放在水平地面上，在拉力F作用下做匀速直线运动，如果重力突然消失了，以下说法正确的是（ ）
A.物体的机械能增加
B.物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力
C.物体受到的支持力对物体做了功
D.物体仍然做匀速直线运动
【答案】A
【解析】解：
A、物体放在水平地面上，在拉力F作用下做匀速直线运动，如果重力突然消失了，则压力消失，摩擦力消失，此时物体受非平衡力，因此将做加速运动，动能增大，同时势能不变，机械能增加，故A正确；
B、由上述解析可知，当重力消失时，压力消失，摩擦力消失，因此物体不再受平衡力，故B错误；
C、物体在竖直方向上没有通过距离，因此物体受到的支持力对物体没有做功，故C错误；
D、由上述解析可知，物体摩擦力消失后只受拉力作用，因此物体不可能再做匀速直线运动，故D错误．
故选A．
（1）机械能包括动能和势能，根据动能和势能的变化可判断机械能的变化；
（2）一对平衡力必须符合四个条件：
大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
（3）做功的两个必要因素是作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离；
（4）物体只有受平衡力或不受力时，才做匀速直线运动．
对物体重力消失后对压力、摩擦力的影响，是解答的关键，通过物体运动状态的变化，可对选项中的内容做出判断．
3.如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
B.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
C.势能逐渐减小，机械能减小
D.动能逐渐增大，机械能增大
【答案】B
【解析】解：
卫星在太空中飞行时，从远地点向近地点运动过程中，相对高度减小，所以势能变小，同时速度增大，动能增大。
在整个过程中，不存在机械能的损失，所以机械能不变。
故只有选项B是正确的。
故选：
B。
（1）物体由于运动而具有的能叫做动能，动能大小与质量和速度有关；
（2）物
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