中考物理真题分类汇编功和机械能.docx
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中考物理真题分类汇编功和机械能
2019年中考物理真题分类汇编—功和机械能
一选择题
1.(2019重庆a7.).太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实。
研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时,会受到太阳光的压力约为1N,推动飞船前进,如图4所示。
推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104m2,在1小时内前进100km,下列分析正确的是()
A.推进阶段,太阳帆飞船相对太阳是静止的
B.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为100m/s
C.太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10-6Pa
D.1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J
答:
C
解:
压强等于压力除以受力面积
2.(2019河北8)如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以v的速度匀速运动了s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.使用该滑轮组一定省力B.拉力的功率为2Fv
C.额外功为
(2nF﹣G)sD.滑轮组的机械效率为
答:
BC
解:
A、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n′=2,由于不计绳重、轮与轴间的摩擦,
所以,绳端的拉力F=
(f+G动),
由于f与G动的大小关系未知,所以无法比较F与f的大小关系,则使用该滑轮组不一定省力,故A错误;
B、绳端移动的速度v绳=n′v=2v,则拉力的功率:
P=Fv绳=2Fv,故B正确;
C、由题意可知,物体运动时受到的摩擦阻力f=
G,
克服摩擦阻力做的功为有用功,则:
W有=fs=
Gs,
绳端移动的距离:
s绳=n′s=2s,
拉力F做的总功:
W总=Fs绳=2Fs,
则额外功:
W额=W总﹣W有=2Fs﹣
Gs=
(2nF﹣G)s,故C正确;
D、滑轮组的机械效率:
η=
=
=
,故D错误。
3.(2019河南10)以下校园活动的场景中,有关说法正确的是( )
A.引体向上﹣﹣人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力平衡
B.50m测试﹣﹣人冲过终点时不能立即停下来,是由于受惯性作用
C.排球比赛﹣﹣将排球向上垫起后,球的动能不变,重力势能增加
D.掷实心球﹣﹣若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
答:
A;
解:
A、人拉住单杠静止时,处于平衡状态,此时单杠对人的拉力与人的重力是一对平衡力,故A正确;
B、人冲过终点时不能立即停下来,是由于人具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、将排球向上垫起后,排球将减速上升,质量不变,速度减小,动能减小;同时高度增加,重力势能增加,故C错误;
D、掷出的实心球斜向上运动,在最高点时的速度不为零,仍具有水平方向的速度,若此时所受外力全部消失,由牛顿第一定律可知,球将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
4.(2019河南13)工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直向下的拉力恒为F.以下说法正确的是( )
A.拉力F的功率为
B.额外功为(2F﹣G)h
C.滑轮组的机械效率为
D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大
答:
AB;
解:
A、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳端移动的距离s=nh=2h,
拉力F做的功:
W总=Fs=2Fh,则拉力F的功率:
P=
=
,故A正确;
B、拉力做的有用功:
W有=Gh,则额外功:
W额=W总﹣W有=2Fh﹣Gh=(2F﹣G)h,故B正确;
C、滑轮组的机械效率:
η=
=
=
,故C错误;
D、根据η=
可知,滑轮组的机械效率与提升的高度h无关,故D错误。
5.(2019黑龙江大庆9)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t变化的图像如图所示,则
A.t1至t2时间内,汽车做加速运动B.F0=2f
C.t2时刻之后,汽车将保持功率P0行驶D.v=
v0
答:
D
解:
由题知,在t1时刻以前,汽车以速度v0匀速行驶,发动机功率为P0,牵引力为F0,则:
P0=F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
在t1时刻,司机减小了油门,汽车的功率突然减小为P,在该瞬间汽车的速度不变(仍为v0),由图象知牵引力由F0突然减小为
F0,所以:
P=
F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②可知P=
P0(即汽车的功率突然减小为原来的一半)。
A.由图可知,t1至t2时间内,汽车受到的牵引力增大,功率不变,由P=Fv可得,汽车行驶的速度减小,所以汽车做减速运动,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动时,牵引力与阻力平衡,所以F0=f,故B错误;
D.由题可知,t1时刻后汽车的功率保持恒定;由前面分析知,汽车的功率将保持P=
P0不变,故C错误;
D.由题知,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v;
由图可知,汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等,均为F0;
根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度:
v=
=
=
=
v0,故D正确。
6.(2019黑龙江齐齐哈尔12)如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。
以下关于电动无人机的说法中正确的是( )
A.无人机机身采用的复合材料密度小可减轻自重,便于操控
B.无人机在加速起飞时,机械能增加
C.无人机降落后关闭发动机还能继续向前运动一段距离,是因为受到惯性的作用
D.无人机机翼设计成“上凸下平”的形状,目的是使无人机获得升力
答:
ABD
解:
A、相同体积时,无人机机身材料密度小,质量小,自重小,便于操控。
说法正确。
B、无人机加速起飞时,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度增大,动能增大,无人机没有发生弹性形变,不具有弹性势能,所以机械能增大。
说法正确。
C、无人机降落后关闭发动机还能继续向前运动一段距离,是由于无人机具有惯性保持原来的运动状态,惯性是一种性质,不能说受到惯性作用。
说法错误。
D、机翼上凸下平,相同时间内空气经过上方的路程长,所以速度大压强小,空气通过下方的路程短,所以速度小压强大,所以产生向上的升力。
说法正确。
7.(2019湖北鄂州9)2019年6月6日,世界女排联赛香港站中,中国女排在比分落后的情况下,发扬顽强拼搏的精神,连续扳回三局,最终以总比分3:
2逆转夺冠。
下列有关情景中的说法不正确的是( )
A.排球在空中运动过程中受力不平衡
B.排球被重扣后加速向下运动的过程中,惯性越来越大
C.队员发球时,击球瞬间对球做了功
D.二传手向上撑球,球向上运动;主攻手用力向下扣球,球急转直下。
说明力的方向会影响力的作用效果
答:
B;
解:
A、排球在空中运动过程中速度和大小都在变化,处于非平衡状态,所以受力不平衡。
故A正确;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,排球被重扣后加速向下运动的过程中,质量不变,惯性大小不变。
故B错误;
C、队员发球时,击球瞬间对球施加了力的作用,同时排球在力的方向上通过了一定距离,所以做了功。
故C正确;
D、二传手向上撑球,球向上运动;主攻手用力向下扣球,球急转直下。
力的方向不同,球的运动方向不同,说明力的方向会影响力的作用效果,故D正确。
8.(2019湖北鄂州10)如图所示,利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升,拉力F为60N,绳子自由端移动的距离为2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体移动的速度为0.4m/sB.所做的有用功为200J
C.动滑轮的机械效率为60%D.拉力F的功率为24W
答:
D;
解:
动滑轮上绳子的有效股数n=2,
由s=nh可得,物体上升的高度:
h=
=
=1m,
则物体移动的速度:
v=
=
=0.2m/s,故A错误;
所做的有用功:
W有=Gh=100N×1m=100J,故B错误;
拉力做的总功:
W总=Fs=60N×2m=120J,
动滑轮的机械效率:
η=
×100%=
×100%≈83.3%,故C错误;
拉力F的功率:
P=
=
=24W,故D正确。
9(2019湖北黄石21)专业蹦床运动逐渐进入大众生活,下列对蹦床运动的表述错误的是:
A.下落到蹦床前运动员的重力势能转化为动能
B.运动员下降到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.运动员想弹得更高,就要在蹦床上发力,消耗体能
D.若运动员不发力,会一直运动下去,因为能量是守恒的
答:
D
解:
D选项,运动员不会一直运动下去,因为机械能不守恒,故D选项符合题意;
故答案选择D.
10.(2019湖北荆州21)如图所示,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定.小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是()
A.在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B.小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒
C.小木块P在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增加
D.小木块P运动到最高点时处于平衡状态
答:
C
解:
A选项,由于小木块克服摩擦力做功弹簧的弹性势能有一部分会转化为小木块的内能,故A选项不符合题意;
B选项,小木块p,在粗糙水平面AB上滑行时,由于克服摩擦力做功,所以机械能减小,故b选项不符合题意;
C选项,小木块p在斜面上向上运动时,高度增加,故重力势能增加,速度减小,动能减小故C选项符合题意;
D选项,小木块p运动到最高点时不受平衡力作用,没有处于平衡态,D选项,不符合题意;故答案选择C.
11.(2019湖北武汉14)如下左图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变。
下列说法错误的是
A.球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变
B.球拍能将网球弹开,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力
C.网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性
D.网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化
答:
B
解:
B选项,球拍对网球的弹力和网球对球拍的弹力是一对相互作用力,故大小相等,B选项符合题意;
故答案选择B
12.(2019四川遂宁10)如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图,水平吊臂是可绕点O转动的杠杆,为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡,在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C,假设这时起重机装置在水平位置平衡(相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡),由于起吊物体时配重物体C不能移动,且被起吊物体重力各不相同,起重机装置将会失去平衡容易倾倒,造成安全事故,某科技小组受杠杆平衡实验的启发,为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D,如图乙所示。
不起吊物体时,配重物体D靠近支点O;起吊物体时,将配重物体D向左移动适当距离,使起重机装置重新平衡,现用该装置起吊重为5×103N,底面积为0.01m2的物体A,已知D的质量为900kg,OB长18m;当配重物体D移动到距支点6m的E点时,B端绳子对A的拉力为T,A对地面的压强为p;若再让配重D以速度V向左运动,25秒后,甲对地面的压力恰好为零;起吊过程中,物体A在10s内匀速上升了10m,B端绳子的拉力T′做功功率为P.(g=10N/kg)下列相关计算错误的是( )
A.P等于5kWB.V等于
C.p等于
D.T等于
答:
A;
解:
由重力公式G=mg可求,配重D的重力为GD=mg=900kg×10N/kg=9×103N。
第一个状态当配重物体移动到E点时,
D选项,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,GD•OE=T•OB,求得T=
=
=3×103N.故D选项错误。
C选项,由于物体在水平地面上静止,所以由受力分析可知,GA=N+T,代数求得N=5×103N-3×103N=2×103N,
因为A对地面的压力F与地面对A的支持力N是一对相互作用力,所以F=N=2×103N,
由压强定义式p=
求得,p=
=
=2×105Pa.故C选项错误。
第二个状态为配重物体移动到甲对地面的压力恰好为零的位置E'点时,
B选项,由于甲对地面的压力恰好为零,所以拉力T'=GA=5×103N,
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,GD•OE'=T'′OB,代数求得OE'=
=
=10m,
则配重移动的距离s=OE'-OE=10m-6m=4m,则由速度公式V=
可求,V=
=
=0.16m/s。
故B选项错误。
第三个状态为匀速起吊过程,
A选项,由功率公式P=
和功的定义式W=Fs可得,功率P=
,代数得P=
=
=5×103W=5kW.故A选项正确。
13.(2019天津6)小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近( )
A.9JB.0JC.90JD.300J
答:
C;
解:
托起两个鸡蛋的力大约是1牛顿,每层楼的高度大约为3米,估算出提起30个鸡蛋的力F=
N=15N和爬楼的高度,家住3楼,则小华实际爬楼的高度h=3m×2=6m由题知,小华提鸡蛋的力做功约为:
W=Fs=15N×6m=90J。
14.(2019江苏连云港9)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。
两次推力的功率分别为P1、P2。
则下列关系正确的是
A.F1=F2P1>P2B.F1=F2P1F2P1>P2D.F1P2
答:
B
解:
由甲图和乙图可以得知,两次物体均做匀速直线运动,故推力等于摩擦力,摩擦力只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,这两个量都不变,所以摩擦力大小不变,故F1=F2。
由图像可以得出,甲运动的速度是两米每秒,乙运动的速度是4米每秒,根据公式P=Fv可知,甲的功率小于乙的功率,P1小于P2。
故选择B。
15.(2019江苏苏州12).将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起。
它的部分运动轨迹如图所示。
下列说法正确的是( )
A.皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等B.皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
答:
C
解:
A、由图可知,每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,A点的机械能大于B点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,AB两点高度相同则重力势能相同,所以A点的动能大于B点的动能;故A错误。
B、从轨迹来看,小球既有水平方向的速度又有水平方向的速度。
小球在最高点时,竖直方向速度为零,但是仍然能往右运动,说明小球还具有水平方向速度;故B错误。
C、每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小。
C点在D点之前,故D点的机械能小于C点的机械能;故C正确。
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关,黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度,圆斑越大,形变越大。
M点与N点小球的动能与重力势能都为零,又因为小球在M点机械能大于N点机械能,故小球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能,故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑。
故D错误。
16..(2019江苏泰州29)人用力水平向左推讲台,没有推动,在这个过程中()
A.人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力
B.讲台受到的惯性大于推力
C.讲台受到的推力与重力是一对平衡力
D.人对讲台没有做功
答:
D
解:
A选项,人用力水平向左推讲台没有推动,所以此时推力等于讲台受到的摩擦力。
B选项,讲台的惯性属于本身的性质,不能去和推力相比。
C选项,讲台受到的推力是水平方向,重力是竖直方向,所以这两个力不是平衡力。
D选项,因为没有推动,没有产生距离,所以人对讲台没有做功。
17.(2019江苏泰州30)如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是()
A.小球从A处到B处重力势能增大B.小球从B处到C处动能增大
C小球在B处比D处重力势能大D.小球在A、C、E三处机械能总量相等
答:
D
解:
弹跳过程中,小球的高度在逐渐降低,说明机械能在逐渐减小,所以D错误,三处的机械能总量不能相等
18.(2019山东聊城7)如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。
实验中,让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,下列说法正确的是( )
A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系B.该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C.该实验中,物体的动能是指木块B的动能D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速
答:
D
解:
AB、同一铜球质量一定,从斜面的不同高度由静止释放,滑到水平面上时的速度不同,所以这是为了探究物体动能与速度关系的,故AB错误;
C、实验的研究对象是铜球,所以物体的动能是铜球的动能,实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反应铜球的动能的大小,运用了转换的方法,故C错误;
D、实验可得出结论是:
质量一定时,速度越大,动能越大;
因为质量一定时,速度越大,动能越大,当质量相同时,车辆速度越大动能越大,使刹车困难,容易引发交通事故,所以交通部门要对机动车辆进行限速,故D正确。
故选:
D。
(1)动能的决定因素有两个:
质量和速度,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应该根据题意利用控制变量法的思路分析解;
(2)实验的研究对象是铜球;
(3)质量一定时,速度越大,动能越大,由此分析解答。
本题考查了动能影响因素实验,正确理解和运用好控制变量法和转换法是关键,还要能解释相关的现象。
19..(2019山东潍坊6)无人机已被应用于诸多领域,如图所示是一款四翼无人机。
在无人机匀速上升过程中,对其分析正确的是( )
A.质量增加
B.动能增加
C.重力势能增加
D.机械能不变
答:
C
解:
无人机匀速上升过程中,无人机的质量不变,高度增大,重力势能增大;速度不变,质量不变,其动能不变;无人机上升过程中,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,所以机械能等于重力势能与动能的总和,重力势能增大,动能不变,其机械能增大。
故选:
C。
20.(2019山东泰安9)如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点。
下列说法正确的是()
A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小B.小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小
C.小物块从b向a运动的过程中,动能增加D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒
答:
B
解:
A、弹簧被压缩到最短时,其形变程度最大,所以弹簧的弹性势能最大,故A错误;
B、小物块从c向a运动的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,故B正确;
C、小物块从b向a运动的过程中,物块不再受到弹力,由于受到摩擦力的作用,其速度会逐渐减小,所以其动能会减小,故C错误;
D、小物块在整个运动过程中,由于摩擦力的作用,其机械能总量会减少,即机械能不守恒,故D错误。
故选:
B。
21.(2019山东临沂11).如图是运动员参加射箭比赛时的场景,下列说法错误的是
A.运动员将弓举起的过程对弓做功B.弓被拉的越弯产生的弹力越小
C.弓被拉的越弯弹性势能越大D.箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
答:
B
解:
A.做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离,则把弓拿起的过程对弓做了功;
B.弓被拉的约弯形变量越大,弹力越大;
C.弹性势能与物体的弹性形变量有关,弹性形变越大,弹性势能越大;
D.箭被射出,从静止变为运动,则说明力可以改变物体的运动状态;
22.(2019山东临沂16).如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是
A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大D.木块被撞击后滑行的越远,说明小球的动能越大
答:
D
解:
动能的大小与速度和质量有关,则在实验中应控制这两个变量以外的其其他变量相同即可,所以不需要平面光滑,木块向前滑动时需要克服摩擦力做功,能量有损耗,机械能不守恒,小球到达斜面底端的速度大小与高度有关,与质量无关,撞击同一个物块在同一个平面上滑行,则物块滑行越远说明获得的能量越大,说明小球具有的动能越大。
23.(2019海南10)用大小相同的力F,作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),F所做的功分别为W1和W2,则()
A.
B.
C.
D.
答:
B
解:
根据功的计算公式
,得
,
。
可见
,故应选B。
24.(2019广西贵港6)下列物理量中,以科学家牛顿的名字作为单位的物理量是()
A.质量B.压强C.压力D.功
答:
C
解:
质量的单位是千克,压强的单位是帕斯卡,压力是一种力,它的单位是牛顿,功的单位是焦耳,因此,以牛顿的名字作为单位的物理量是压力,故应选C。
25.(2019贵州安顺)质量相等的甲、乙两个小车同时同地沿同一直线匀速直线运动,它们的s﹣t图象分别如图所示,根据图象分析正确的是()
A.V甲=0.6m/s,V乙=0.2m/s,甲车的惯性大于乙车的惯性
B.经过6s两小车一定相距6.0m,运动过程中,甲车的动能等于乙车的动能
C.经过6s两小车一定相距4.8m,运动过程中,甲车的动能小于乙车的动能
D.经过6s两小车可能相距2.4m,运动过程中,甲车的动能大于乙车的动能
答:
D。
解:
A、由图象知,甲运动6s通过的路程是3.6m,乙运动6s通过的路程是1.2m,
所以v甲=
=
=0.6m/s,v乙=
=
=0.2m/s,
因甲、乙两个小车的质量相等,所以惯性相同,故A错误。
BCD、因为动能大小跟质量和速度有关,甲、乙的质量相同,甲的速度大于乙的速度,所以甲的动能大于乙的动能;当甲乙反向运动时,6s后相距s=3.6m+1.2m=4.8m;当甲乙同向运动时,6s后相距s=3.6m﹣1.2m=2.4m。
故BC错误,D正确。
26.(2019福建15).踢毽子是一项有益的休育活动。
如图6,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2,则()
A.EK2>EK1B.EK2EP1D.EP2>EP1
答:
B;考查机械能,属于中等题。
解:
在毽子上升与下降过程中,毽子都受到空气阻力的作用,机械能在不断减小。
在上升、下落经过同一位置时,高度相同,毽子的重力势能相同,而下落时机械能更小,则下落时的动能更小,所以选B。
27.(2019广东深圳23)如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。
下列分析正确的是()
A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能B.经过b点时,小球动能最大
C.从b到c的过程中,小球动能增大D.从a到c的过程中,小球机械能守恒
答:
B;
解:
A选项,从a到b的过程中,小球高度降低,重力势能转化为动能,故A选项不符