全国中考物理试题分类9功和机械能含答案.docx
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全国中考物理试题分类9功和机械能含答案
2021年全国中考物理试题分类（9）功和机械能
一．选择题（共26小题）
1．（2021•广西）如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是（ ）
A．实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下
B．当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失
C．如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动
D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持
2．（2021•广西）2021年7月3日长征四号乙运载火箭，成功将高分辨率多模综合成像卫星送入预定轨道，如图所示，火箭加速上升的过程中，它所运载的卫星（ ）
A．动能增大、重力势能减小
B．动能减小、重力势能增大
C．机械能增大、动能增大
D．机械能减小、重力势能增大
3．（2021•济南）如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的（ ）
A．动能增大B．动能减小
C．重力势能增大D．重力势能减小
4．（2021•绵阳）高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落。
雨滴在空中下落的整个过程中（ ）
A．动能一直增大，机械能守恒
B．动能先增大后不变，机械能守恒
C．动能先增大后不变，机械能一直减小
D．动能先减小后不变，机械能一直减小
5．（2021•柳州）苹果从高处落下，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），这一过程所遵循的物理规律是（ ）
A．焦耳定律B．欧姆定律
C．能量守恒定律D．牛顿第一定律
6．（2021•阜新）如图是网球运动员挥拍击球的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．网球在下落的过程中，重力势能转化为动能
B．网球在空中运动的过程中，受到平衡力的作用
C．球拍的网面凹陷，说明力可以改变物体的运动状态
D．网球在惯性的作用下，向前运动
7．（2021•广西）伽利略认为：
一个金属小球从光滑斜面的某一高度处静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。
其模拟实验如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球在运动过程中只受重力作用
B．在滚下斜面的过程中，小球的动能转化为重力势能，机械能减少
C．另一斜面越平缓，小球在它上面运动的距离越小
D．如果另一斜面变成水平面，则小球达不到同样的高度而会永远运动下去
8．（2021•内江）2021年6月23日，我国将最后一颗全球组网的“北斗三号”导航卫星圆满发射成功。
在发射过程中，“北斗三号”导航卫星随火箭加速上升，在加速上升阶段，“北斗三号”导航卫星的（ ）
A．动能不变B．重力势能增大
C．机械能减小D．机械能不变
9．（2021•广州）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。
球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（ ）
A．速度比在S点的大B．机械能大于在S点的
C．机械能等于在S点的D．离地高度比在S点的低
10．（2021•广安）下列有关机械运动的说法，正确的是（ ）
A．通信卫星由近地点向远地点运动过程中，动能增大，重力势能减小
B．小秦骑车匀速转弯，运动状态一定发生了改变
C．体育课上王虎比张明跑得快，则王虎通过的路程比张明多
D．端午节划龙舟比赛时，以龙舟上的鼓为参照物龙舟是运动的
11．（2021•黄石）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。
释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
12．（2021•荆门）如图所示，置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体，质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A，已知正方体底部距液面的高度为0.4m，剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落，最终停在容器底部B点，此时液体的深度为0.8m。
根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B．正方体在液体中受到的浮力为3N
C．正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D．正方体静止在容器底部B时，液体对正方体底面的压力为16N
13．（2021•南通）在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。
若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（ ）
A．速度先增大后不变B．速度先增大后减小
C．动能转化为重力势能D．机械能先增大后减小
14．（2021•鄂州）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。
下列说法中正确的是（ ）
A．铁锁摆回时会打到鼻子
B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C．铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
15．（2021•益阳）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。
如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。
打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。
对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
16．（2021•荆州）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。
将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。
做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。
下列说法正确的是（ ）
A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能
B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化
C．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面
D．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去
17．（2021•黄冈）避险车道是在长且陡的下坡路段，行车道外侧增设的供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。
如图所示是上坡型避险车道，避险车道上铺有很多小石子，车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。
下列分析错误的是（ ）
A．小石子可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B．失控车辆在避险车道向上运动速度减小时，动能减少
C．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成重力势能
D．在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性
18．（2021•荆门）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（ ）
A．10JB．30JC．50JD．80J
19．（2021•盐城）如图所示，小明和同学一起荡秋千。
下列说法正确的是（ ）
A．通过最低点时的动能为零
B．下降过程中的动能不变
C．到达最高点的重力势能最大
D．上升过程中的重力势能减小
20．（2021•黄冈）成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成。
从物理的角度分析：
①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用。
完全正确的一组是（ ）
A．①③B．①②C．①④D．②④
21．（2021•本溪）如图中是我国生产的“鲲龙”AG600特种飞机，它是目前世界上在研的最大水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等。
关于“鲲龙”，下列说法正确的是（ ）
A．它取水后加速升空，机械能逐渐减小
B．它能升空，利用了空气流速越大的位置，压强越大
C．它在火场上方投水灭火。
水加速下落是因为受到重力
D．它在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时，受到的是平衡力
22．（2021•武汉）滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。
飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翘起。
如图所示，飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．飞行员的动能先增加后减少
B．飞行员的机械能一直减少
C．飞行员的机械能一直增加
D．飞行员的机械能先不变后增加
23．（2021•巴中）无人机已被应用于诸多领域。
如图所示，是一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机。
在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（ ）
A．质量增大B．动能减小
C．机械能不变D．重力势能增大
24．（2021•牡丹江）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（ ）
A．升力大于重力
B．空气阻力和重力是一对平衡力
C．动能减小、重力势能减小
D．动能不变、重力势能减小
25．（2021•淮安）小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（ ）
A．用时少的做功多B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多D．用时多的做功功率大
26．（2021•南京）如图所示是荡秋千的简化模型。
摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。
下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
二．填空题（共10小题）
27．（2021•桂林）如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。
在从a到b的过程中，重力做功为 J：
在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 .
28．（2021•通辽）假期，小明坐客车去旅游。
当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时，恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁，此时客车上速度计显示为“80km/h”。
当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时，小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处，小汽车 （选填“已经”或“没有”）超速，若此时小汽车的功率为80kW，它受到的阻力为 N．（此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”）
29．（2021•株洲）在水平地面上有一物体A。
（1）如图甲所示，用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A，测力计的示数放大后如图乙，可读得为 N，物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数 （填“相等”或“不相等”）；
（2）若我们只有一个量程为2.5N的轻弹簧测力计，则可把方案改为如图丙所示，物体A用轻绳与一轻滑轮相连，轻滑轮上还绕着另一根轻绳，该轻绳一端B固定在竖直墙上，另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动（不计滑轮的摩擦）。
此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的 （填“一半”、“一倍”或“两倍”）；
（3）图丙中，若物体A向左匀运动的距离为1m。
则此过程中轻绳D对体A的拉力做的功为 J．结合所学的动滑轮的有关知识，可知弹簧测力计对绳的端点C做的功与轻绳D拉物体A做的功 （填“相等”或“不相等”）。
30．（2021•恩施州）国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力，能以2﹣3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。
2019年11月23日，雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。
若此次破冰所用功率为6000kW，向前破冰行驶速度是3.6km/h，则破冰船产生的向前推力大约是 N。
31．（2021•沈阳）如图所示是一种可在电梯井中沿竖直通上下运行的电梯，人随底板水平的电梯箱一起上做匀速直线运动时，以 为参照物，人是静止的；此时人 （选填“不受”或“受到”）摩擦力作用。
人在随电梯箱一起向上匀速运动时，他的机械能将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
32．（2021•荆门）2021年6月23日9时23分，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。
经过8天长途跋涉、5次变轨于6月30日14时15分定点在距地球3万6千公里的地球同步轨道，标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。
地面测控人员是通过 对太空中卫星进行测控的，变轨是通过施加 改变其运动状态的，目前该卫星相对地球处于 状态。
大多数人造卫星沿椭圆轨道运动，卫星在远地点和近地点之间运行的过程中，从能量转化的角度看，是 的相互转化。
33．（2021•毕节市）如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s推力F大小为 N，3～6s物体所受摩擦力大小为 N，6～9s内推力F对物体所做的功为 J。
34．（2021•无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 ，比较a、b可知：
物体重力势能的大小与物体的 有关；比较 可知：
物体重力势能的大小与物体的质量有关。
35．（2021•衡阳）如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。
由以上情况可知，木块在 s至 s时间段内动能减小，此时动能转化为 能；木块在第15s时受到的摩擦力为 N。
36．（2021•绍兴）2021年5月5日，我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。
图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），火箭整体的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
三．实验探究题（共6小题）
37．（2021•鄂尔多斯）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：
质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。
实验过程如图：
（1）本实验是通过 来反映钢球动能大小的。
（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 两图进行实验分析。
（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 （填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。
实验现象表明：
当质量一定时，钢球速度越大，动能越 。
这个结论可用解释汽车 （填“超速”或“超载”）带来的危害。
（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？
并说明理由。
。
38．（2021•大连）某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，所用的实验器材有：
金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。
实验装置如图甲所示。
（1）该实验可以通过判断 来判断出金属球重力势能的大小。
依据是：
金属球对小桌 越多，金属球具有的重力势能就越大。
（2）请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。
（3）实验时，该同学发现：
由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大，使小桌倾斜较大，甚至被撞翻。
于是他改进了实验装置，如图乙所示，较好地解决了这个问题。
他的主要操作是：
每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平； ；由静止开始释放金属球，观察实验现象。
39．（2021•营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的 相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球 ；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：
物体质量相同时， 。
（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图 （填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是 ；
（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做 运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
40．（2021•镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：
将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。
通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系。
（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ，木块被碰撞后在木板上 。
（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究 对物体运动的影响。
为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是：
。
41．（2021•雅安）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由图1甲、乙两图可得实验结论：
物体的动能大小与 有关。
（3）小丽根据图1甲、丙两图得出结论：
物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？
（选填“正确”或“错误”），理由是：
。
（4）某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 （选填“正确的”或“错误的”）。
42．（2021•温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：
小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。
分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
分析表中数据可知：
要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A.15°
B.25°
C.35°
D.45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。
老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
四．计算题（共5小题）
43．（2021•淄博）抗击新冠肺炎疫情期间，我省用负压救护车转运患者，进行集中隔离治疗。
该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。
某次转运病人时，救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km，用时30min。
请解答下列问题：
（1）救护车在这段时间内的速度。
（2）救护车匀速行驶54km动力做的功。
（3）救护车所受的阻力。
（4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10～38Pa之间。
经测量发现，该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
44．（2021•烟台）三峡双线五级船闸规模举世无双，是世界上最大的船闸。
它正常蓄水位为海拔175米高程，坝下通航最低水位62米高程，船闸上下落差达113米左右，相当于40层楼房的高度。
现有一艘排水量为3000吨的轮船要由下游通过船闸到达上游，设每级闸室落差均为22米，如图所示。
g＝10N/kg，求：
（1）轮船受到的重力。
（2）阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差。
（3）将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功。
（4）分析说明轮船由下游提升到上游过程中的能量转化情况。
45．（2021•温州）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。
已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是 。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
46．（2021•宜昌）为解决乡村快递派送的交通不便问题，某快递公司采用无人机（如图所示）将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送。
某次派送包裹质量12kg，飞行高度120m，10min内水平飞行里程6.5km。
（1）该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h？
（2）无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中，拉力对包裹做的功是多少？
（g取10N/kg）
47．（2021•恩施州）如图所示，在一池泥塘里试验，发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中，刚好被承载住。
求：
（1）若将石块B抬高0.6m，对它至少应做多少功？
（不计泥重、摩擦等因素的影响）
（2）一位质量为60kg的人，要想在这种软泥中不陷落，应踩在面积至少为多大的木板上？
（木板重以50N计算）
五．解答题（共3小题）
48．（2021•扬州）阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。
据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，舰宽约75米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。
航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，若以20节航速航行，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数（g取10N/kg）
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率
325米/
升级会员 