中考物理《功与机械能》专项练习及答案

第页中考物理《功与机械能》专项练习及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.下列四幅图中，力有对物体做功的是（）A.推车未推动B.提着滑板水平前行C.搬石未搬起D.用绳子提升物体2.如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（）A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快3.荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。甲、乙为两水平线，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A、D两点的重力势能相等 B.球从O点到D点的过程中动能增加C.球在B、C两点的机械能相等 D.球在摆动的过程中机械能逐渐减少4.如图在跳板跳水比赛中，运动员向下压跳板使之弯曲，跳板恢复原状时将运动员向上高高弹起，下列说法正确的是（）A.运动员对跳板的压力是跳板形变产生的B.运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力C.运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的D.运动员在空中上升过程中，机械能逐渐增大5.如图所示，小红用平行于斜面的拉力把物体从A点匀速拉至B点，忽略摩擦和空气阻力，以物体为研究对象，下列图像正确的是（）A.B.C.D.6.如题图，一个强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落（与铜管无接触且忽略空气阻力）。在此过程中，能正确描述强磁铁物理量变化的是（）A.B.C.D.7.同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（）A.实心球从B→C过程中，动能逐渐减小B.实心球到达最高点C时，它将处于静止状态C.实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功D.实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状8.如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力拉物体做直线运动，物体通过、段时“s-t”图象如图乙，与段相比，段（）A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力做的功较多C.物体运动的时间较长 D.水平拉力做功的功率较大9.如题图1所示，分别用水平拉力、拉物体甲、乙，使甲、乙在水平面上做直线运动，如题2图是、所做的功—路程图像，如题3图是物体甲、乙的路程—时间图像，甲、乙所受的摩擦力分别为、，、所做的功率是、。则下列说法正确的是（）A. B. C. D.10.电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104JB.叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103JC.叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能D.叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能11.A、B两个小球所处的位置如图所示，通过以上信息可否判断A和B哪个重力势能较大？______，你的理由是______。12.在真空管中，一个小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图。从A上升到B的过程小球只受到重力，则从A上升到B的过程中，小球的动能______，重力势能______，机械能______（都选填“增大”“减小”“不变”）。13.如图所示是国产歼-15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的场景。飞机起飞时，机翼上方的空气对机翼的压强___________机翼下方的空气对机翼的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），飞机的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。14.如图所示，物块在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中。已知物块在段和段分别以和的速度匀速运动，且在段、段所受摩擦力分别为和，则该物块通过段和段所用的时间之比为___________，拉力在段做功的功率为___________。15.装满书的箱子放在粗糙程度相同的水平面上，如图所示。当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，也向右运动。箱子前后两次通过的路程s与时间t的关系图像均如图所示，则___________（选填“>”“=”或“<”）；已知在前20s所做的功的功率是25W，则的大小是___________N。16.如图所示，体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点，以和的速度开始运动，一直沿着轨道运动到最低处A′点和B′点，此时它们的速度分别为和，均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的机械能等于乙球在B点时的机械能，且，则甲球在A′点时的机械能___________（选填“>”“=”或“<”）乙球在B′点时的机械能；___________（选填“>”“=”或“<”）。17.如图为某同学正在投铅球过程，请画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0）18.小球从粗糙轨道的第一段最高点A由静止下滑，经过点B，到达轨道的最低点C，再沿轨道上升到达第二段的最高点D（D点未画出），如图所示（轨道未画全，忽略空气阻力）。（1）小球从A点下滑至C点的过程中，重力势能____________（选填“增大”或“不变”或“减小”）；（2）D点___________比B点高（选填“可能”或“不可能”）；（3）小球从A到D的过程中，小球的机械能大小会____________（选填“增大”或“不变”或“减小”）。19.小昕用力斜向右上方抛出一个小球。小球离手后运动轨迹如题图甲所示，它在落回地面过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如题图乙所示。则M、S两点位置关系可能是______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），N点机械能大小可能是______J；小球到最高点时，若所受的力全部消失，则小球将______（选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”）。20.小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指（）A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。21.如图所示，这是一辆在积雪路段进行除雪作业的铲雪车，该车的质量为3t，车以40km／h的速度匀速直线行驶除雪时，受到的平均阻力为1.8×103N。某次铲雪过程中，该车匀速行驶30min。回答下列问题：（1）铲雪车轮胎的花纹比普通汽车的要深一些，目的是增大______。（2）铲雪车的牵引力在这段路程中做的功为多少？22.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则：（1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是______J；（2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是______m；（3）在4-6s时段2s时间内，推力F对物体做功的功率是______W；（4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是______N。23.跳绳是初中体育考试选考项目之一，可以采用单摇跳或双脚跳形式（如题图所示）：选手跳起一次，双手摇绳，绳跃过头顶通过脚下绕身体一周，记次数1次。在规定时间内累积计次数作为比赛成绩。小莉的质量为45kg，她的成绩为200次/min，每次离地的高度约0.06m。（g＝10N/kg）（1）她每跳一次克服自身重力所做的功是多少？（2）她跳绳时克服重力做功的平均功率为多大？（3）在运动中测得她的心率为140次/min，平均血压为，已知心跳一次输送的血液。那么，在跳绳中她心脏工作时的平均功率为多少？24.利用如题图甲所示消防车的升降台可以运送消防员至高空作业，升降台在5s内将质量为60kg的消防员（含设备）从A点匀速提升到B点后，在B点静止。AB长为10m，与水平方向夹角为30°。（g=10N/kg）（1）在框中画出消防员在AB段受力的示意图（用代替消防员）；（2）求出升降台对消防员的支持力；（3）求出AB段升降台对消防员的支持力做功的功率；

参考答案1.下列四幅图中，力有对物体做功的是（）A.推车未推动B.提着滑板水平前行C.搬石未搬起D.用绳子提升物体【答案】D2.如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（）A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快【答案】D【解析】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据W=Fs=Gh可知，做功一样多，故AC错误；BD．两人做功一样多，大人用时较短，根据可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。故选D。3.荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。甲、乙为两水平线，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A、D两点的重力势能相等 B.球从O点到D点的过程中动能增加C.球在B、C两点的机械能相等 D.球在摆动的过程中机械能逐渐减少【答案】D【解析】【详解】A．A、D两点高度不同，A点的重力势能大于D点的重力势能，故A错误；B．球从O点到D点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，故B错误；CD．摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，观察图可知，D点高度低于A点，说明摆球摆动过程受到阻力的作用，需要克服阻力做功，机械能将减小，所以小球在B、C两点的机械能不相等，故C错误，D正确。故选D。4.如图在跳板跳水比赛中，运动员向下压跳板使之弯曲，跳板恢复原状时将运动员向上高高弹起，下列说法正确的是（）A.运动员对跳板的压力是跳板形变产生的B.运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力C.运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的D.运动员在空中上升过程中，机械能逐渐增大【答案】C【解析】A．运动员对跳板的压力，施力物体是运动员，不是跳板形变产生的，而是运动员施加给跳板的压力使跳板发生了形变，故A错误；B．运动员对跳板的压力，受力物体是跳板；跳板对运动员的支持力，受力物体是运动员；两个力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；C．运动员起跳时，受到了跳板的弹力，跳板在恢复原状的过程中，弹性势能变小，运动员受力后速度变大动能变大，所以是弹性势能转化为动能，故C正确；D．运动员在空中上升过程中，动能减小，重力势能增大；但运动员还受到了空气阻力作用，部分机械能会转化成内能，所以机械能会逐渐减小，故D错误。故选C。5.如图所示，小红用平行于斜面的拉力把物体从A点匀速拉至B点，忽略摩擦和空气阻力，以物体为研究对象，下列图像正确的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．图中s-t图像时一条水平的直线，表示物体静止不同，故A错误；B．图中表示动能一直不变，物体被推动过程中质量不变，速度大小不变，动能大小不变，故B正确；C．物体推动过程中质量不变，高度不断上升，重力势能变大，图中表示重力势能一直不变，故C错误；D．物体的动能不变，重力势能变大，机械能为动能与势能的总和，则机械能不断变大，图中表示机械能一直不变，故D错误。故选B。6.如题图，一个强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落（与铜管无接触且忽略空气阻力）。在此过程中，能正确描述强磁铁物理量变化的是（）A.B.C.D.【答案】BD【解析】【详解】A．强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落，速度不变，高度越来越低，磁铁的动能不变，重力势能减小，因此机械能不守恒，图中描述磁体下落过程中机械能不变，故A不符合题意；B．磁体下落过程中，高度越来越低，重力势能减小，故B符合题意；C．强磁铁在铜管内沿竖直方向匀速下落，因此路程与时间成正比，如图，路程不随时间而变化，故C不符合题意；D．强磁体匀速下落，时间越长下落的高度越大，高度越来越低，重力势能减小，故D符合题意。故选BD。7.同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（）A.实心球从B→C过程中，动能逐渐减小B.实心球到达最高点C时，它将处于静止状态C.实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功D.实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状【答案】A8.如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力拉物体做直线运动，物体通过、段时“s-t”图象如图乙，与段相比，段（）A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力做的功较多C.物体运动的时间较长 D.水平拉力做功的功率较大【答案】C【解析】【详解】A．同一物体对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相等，摩擦力相等，故A不符合题意；B．拉力大小相等，运动距离相等，根据可得做的功相等，故B不符合题意；CD．由图乙可知CD段运动的速度比AB段运动的速度慢，根据可知，CD段运动的时间长，由可知，AB段拉力的功率比CD段的大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。9.如题图1所示，分别用水平拉力、拉物体甲、乙，使甲、乙在水平面上做直线运动，如题2图是、所做的功—路程图像，如题3图是物体甲、乙的路程—时间图像，甲、乙所受的摩擦力分别为、，、所做的功率是、。则下列说法正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．由图2可知，当物体移动的距离相同时，拉力F1做的功多，由可知，水平拉力的大小关系为，故A错误；B．由图3可知，两物体的图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的时间相同，甲运动的路程大，则，故B错误；C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，甲所受的摩擦力为，乙所受的摩擦力为，由A可知，，因此甲、乙所受摩擦力的大小关系为，故C错误；D．因为，，由可知，所做功率的大小关系为，故D正确。故选D。10.电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104JB.叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103JC.叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能D.叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能【答案】B【解析】A．功是力和力的方向上移动的距离的乘积，叉车水平行驶过程中，货物在重力方向没有移动距离，因此货物重力对货物做功为零，故A错误；B．叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功为故B正确；C．叉车水平行驶过程中，货物的质量不变，高度不变，故重力势能不变，所以货物的重力势能没有转化为它的动能，故C错误；D．叉车提升货物匀速上升的过程中，货物的质量不变，高度升高，速度不变，故重力势能增大，动能不变，所以货物的动能没有转化为它的重力势能，故D错误。故选B。11.A、B两个小球所处的位置如图所示，通过以上信息可否判断A和B哪个重力势能较大？______，你的理由是______。【答案】①.不能②.重力势能与物体的质量和物体所在的高度有关，如图可知，A球的高度小于B球的高度，但A与B两个小球的质量大小不知，因此重力势能无法比较。12.在真空管中，一个小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图。从A上升到B的过程小球只受到重力，则从A上升到B的过程中，小球的动能______，重力势能______，机械能______（都选填“增大”“减小”“不变”）。【答案】①.减小②.增大③.不变【解析】【详解】[1][2][3]在真空管中，一个小球被竖直向上弹出，小球只受到重力的作用，没有空气阻力，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，从图中可知相同的时间内运动的路程越来越小，故速度越来越小，故其动能逐渐减小，由于高度越来越高，故其重力势能增大，由于只受到重力的作用，故其机械能不变。13.如图所示是国产歼-15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的场景。飞机起飞时，机翼上方的空气对机翼的压强___________机翼下方的空气对机翼的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），飞机的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】①.小于②.增大【解析】[1]舰载机起飞时，舰载机上方空气流速大于下方空气流速，飞机机翼受到向上的压强大于向下的压强，飞机受到的升力大于自身重力，飞机起飞；[2]飞机起飞时的速度增加，动能增加；飞机的高度增加，重力势能增加。机械能包括重力势能和动能，所以飞机的机械能增大。14.如图所示，物块在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中。已知物块在段和段分别以和的速度匀速运动，且在段、段所受摩擦力分别为和，则该物块通过段和段所用的时间之比为___________，拉力在段做功的功率为___________。【答案】①.2∶1②.215.装满书的箱子放在粗糙程度相同的水平面上，如图所示。当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，也向右运动。箱子前后两次通过的路程s与时间t的关系图像均如图所示，则___________（选填“>”“=”或“<”）；已知在前20s所做的功的功率是25W，则的大小是___________N。【答案】①.<②.100【解析】【详解】[1]根据右图可知，s-t图像为一条直线，这说明箱子做匀速直线运动；当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，此时箱子对水平面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，受到的滑动摩擦力变小，由于滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，所以[2]箱子的运动速度为根据可知16.如图所示，体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点，以和的速度开始运动，一直沿着轨道运动到最低处A′点和B′点，此时它们的速度分别为和，均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的机械能等于乙球在B点时的机械能，且，则甲球在A′点时的机械能___________（选填“>”“=”或“<”）乙球在B′点时的机械能；___________（选填“>”“=”或“<”）。【答案】①.=②.<【解析】【详解】[1][2]在光滑轨道上，忽略空气阻力，物体的机械能守恒，甲球在A点时的机械能等于乙球在B点时的机械能，则甲球在A′点时的机械能=乙球在B′点时的机械能。机械能等于物体的势能和动能之和，重力势能的大小由质量和高度决定，动能的大小由质量和速度决定；已知B点的高度大于A点的高度，又，可知甲球的质量必大于乙球的质量。两个小球到达水平地面时，其机械能全部转化为动能，由于甲球的质量大，故甲球的速度必<乙球的速度。17.如图为某同学正在投铅球过程，请画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0）【答案】【解析】【详解】铅球离开手后斜向上运动速度越来越小，达到最高点时，仍向前运动，速度不为0，所以动能变小，但不为0；过最高点后斜向下运动，速度越来越大，落地时速度大于离开手时的速度，所以动能越来越大，落地时动能大于离开手时动能E0，在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像如下图所示：18.小球从粗糙轨道的第一段最高点A由静止下滑，经过点B，到达轨道的最低点C，再沿轨道上升到达第二段的最高点D（D点未画出），如图所示（轨道未画全，忽略空气阻力）。（1）小球从A点下滑至C点的过程中，重力势能____________（选填“增大”或“不变”或“减小”）；（2）D点___________比B点高（选填“可能”或“不可能”）；（3）小球从A到D的过程中，小球的机械能大小会____________（选填“增大”或“不变”或“减小”）。【答案】①.减小②.可能③.减小【解析】【详解】（1）[1]小球从A点下滑至C点的过程中，质量不变，高度变低，重力势能减小。（2）（3）[2][3]因为小球从粗糙轨道上运动，此过程中小球克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，因此小球从A到D的过程中，小球的机械能会减小，D点位置会比A点要低，但可能比B点高。19.小昕用力斜向右上方抛出一个小球。小球离手后运动轨迹如题图甲所示，它在落回地面过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如题图乙所示。则M、S两点位置关系可能是______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），N点机械能大小可能是______J；小球到最高点时，若所受的力全部消失，则小球将______（选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”）。【答案】①.甲、乙②.1~1.2J③.匀速直线运动【解析】【详解】[1]由图2可知M点的动能EMK=0.4J，重力势能EMP=0.8J，则M点的机械能EM=EMK+EMP=0.4J+0.8J=1.2JS点的动能ESK=0.6J，重力势能ESP=0.4J，则S点的机械能ES=ESK+ESP=0.6J+0.4J=1J因为EMP>ESP，所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为EM>ES由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙。[2]因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1~1.2J之间。[3]小球在最高点时有速度，由牛顿第一定律可知，物体在不受力的时候，小球将做匀速直线运动。20.小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指（）A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。【答案】①.A②.错误③.没有控制钢球的速度一样④.速度21.如图所示，这是一辆在积雪路段进行除雪作业的铲雪车，该车的质量为3t，车以40km／h的速度匀速直线行驶除雪时，受到的平均阻力为1.8×103N。某次铲雪过程中，该车匀速行驶30min。回答下列问题：（1）铲雪车轮胎的花纹比普通汽车的要深一些，目的是增大______。（2）铲雪车的牵引力在这段路程中做的功为多少？【答案】①.摩擦力②.3.6×107J【解析】【详解】（1）铲车轮子表面花纹比普通汽车的要深一些，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。（2）铲雪车匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，牵引力由可知，铲雪车行驶的路程铲雪车牵引力在这段路程中所做的22.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则：（1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是______J；（2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是______m；（3）在4-6s时段2s时间内，推力F对物体做功的功率是______W；（4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是______N。【答案】①.0②.8