【解析】2023年浙江省科学中考复习专题19：机械能和功VIP

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2023年浙江省科学中考复习专题19：机械能和功

一、单选题

1．（2023九上·温岭期中）下列关于物体势能的说法，错误的是（）

A．把压缩的弹簧放松，虽然它的长度增加了，但势能减小了

B．把橡皮筋拉得越长(在弹性限度内)，它的势能也越大

C．树上的苹果，位置高的不一定比位置低的势能大

D．高处落下的铅球，5kg的铅球一定比4kg的铅球势能大

【答案】D

【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化

【解析】【分析】物体由于具有做功的形势而具有的能叫势能。势能分为重力势能和弹性势能。重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。影响因素：物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能就越大。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

【解答】A、弹簧的弹性势能与其形变程度有关，压缩的弹簧放松后，形变程度减小，势能减小；故A正确；

B、弹性势能与形变程度有关，橡皮筋拉得越长，形变越大，势能越大；故B正确；

C、苹果势能的大小与苹果的质量和高度有关，所以位置高的势能不一定位置低的大；故C正确；

D、高处落下的铅球势能与质量和高度有关，5kg的铅球和4kg的铅球高度未知，则势能无法比较；故D错误；

故答案为：D。

2．（2023九上·温岭期中）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知识点】力是否做功的判断

【解析】【分析】功是指能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义：当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。

【解答】A、提着桶在水平方向前进，人对桶的力竖直向上，运动距离在水平方向上，力和距离不在同一直线上，则不做功；故A错误；

B、用力搬起箱子，箱子的运动距离在竖直方向上，力是竖直向上的，力与距离在同一方向，所以做功了；故B正确；

C、用力推石头，但石头没有推动，力在水平方向上，但没有距离，则没有做功；故C错误；

D、举着杠铃原地不动，有力没有距离，则不做功；故D错误；

故答案为：B。

3．（2023九上·嘉兴期末）某同学背着书包去学校上学，因为书包中装的书较多，所以感觉累。该同学在背起书包、背着书包水平匀速行走、背着书包站立的过程中，对书包做功的是（）

A．背起书包时B．背着书包行走时

C．背着书包站立时D．背起书包和行走时

【答案】A

【知识点】力是否做功的判断

【解析】【分析】做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。

【解答】A、重力的方向竖直向下，背起书包的力竖直向上，在力的方向上移动了一定的距离，对书包做了功，A符合题意；

B、背着书包行走，对书包有向上的力，没有在力的方向移动距离，对书包没有做功，B不合题意；

C、背着书包站立，对书包有向上的力，在力的方向没有移动距离，对书包没有做功，C不合题意；

D、背起书包时对书包做了功，行走时对书包不做功，D不合题意。

故答案为：A。

4．（2023九上·宁波期末）下列四幅图的观点中（不计摩接），分析正确的是（）

A．图甲中，跳高运动员腾空跃到最高点时，他具有的动能为零

B．图乙中，在下降过程中滚摆的动能转化为重力势能

C．图丙中，百米赛跑时运动员体内的化学能全部转化为机械能

D．图丁中，套圈由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小

【答案】D

【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化

【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；

（2）人在运动过程中，体内食物的化学能既要转化为内能，保持人的体温，还要转化为运动需要的机械能。

【解答】A.图甲中，跳高运动员到达最高点时，它竖直向上的速度为0，但水平方向速度不变，因此他的动能不为0，故A错误；

B.图乙中，在下降过程中滚摆的高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此是重力势能转化为动能，故B错误；

C.图丙中，运动员体内的化学能要转化为内能和机械能，故C错误；

D.图丁中，套圈由a到b再到c的过程中，它的高度先增大后减小，因此重力势能也是先增大后减小，故D正确。

故选D。

5．（2023九上·秀洲期末）如图是小朋友玩蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化(不计空气阻力)，下列分析不正确的是（）

A．小孩上升到最高点时的重力势能最大

B．小孩在空中下落的过程中重力做功，重力势能转化为动能

C．小孩下落到最低点时，蹦床的弹性势能最大

D．小孩下落到刚与蹦床接触时的动能最小

【答案】D

【知识点】动能和势能的大小变化

【解析】【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，弹性势能的影响因素是弹性形变；根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。

【解答】A、小孩上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，A不符合题意；

B、小孩在空中下落的过程中，在重力的方向移动了一段距离，重力做功，重力势能转化为动能，B不符合题意；

C、小孩下落到最低点时，蹦床的弹性形变最大，弹性势能最大，C不符合题意；

D、小孩下落到刚与蹦床接触时，速度最大，动能最大，D错误，符合题意。

故答案为：D。

6．（2023九上·德清期末）自动垂直升降式车库可以有效缓解停车难问题。如图所示为自动垂直升降式车库的停车示意图。当汽车在匀速上升过程中（）

A．动能增加，重力势能不变B．动能增加，重力势能增加

C．动能不变，重力势能不变D．动能不变，重力势能增加

【答案】D

【知识点】动能和势能的大小变化

【解析】【分析】动能受到速度和质量的影响，重力势能受到高度和质量的影响，分析影响因素的变化即可。

【解答】当汽车在匀速上升过程中，汽车的质量不变，速度不变，因此汽车的动能不变；汽车的质量不变，但高度增大，因此汽车的重力势能增大。

故选D。

7．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重大于小丽体重的2倍，爷爷所用的时间比小丽所用的时间多。则下列说法正确的是（）

A．爷爷做的功一定比小丽做的功少

B．爷爷做功的功率一定比小丽大

C．爷爷做的功一定比小丽多

D．爷爷做功的功率一定比小丽小

【答案】C

【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用

【解析】【分析】根据W＝Gh判断两人做功的多少；根据公式分析两人功率的大小。

【解答】两个有上升的高度相同，爷爷的体重大于小丽的体重，由W＝Gh可知，爷爷做的功一定大于小丽做的功；由于不知道爷爷与小丽体重以及所用时间的的准确关系，所以不能用公式计算出谁的功率大。

故答案为：C。

8．（2023九上·温岭期中）蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动，如图所示。关于运动员从高处下落的整个下降过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是（）

A．运动员的机械能不守恒

B．运动员的机械能和蹦床的机械能之和不守恒

C．碰到蹦床后运动员的动能立刻减小

D．碰到蹦床后运动员的动能仍不断增大

【答案】A,B

【知识点】能量的转化与守恒定律；动能和势能的转化与守恒

【解析】【分析】物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。

【解答】A、运动员的机械能要转化为蹦床的弹性势能，因此运动的机械能不守恒；故A正确；

B、运动员与蹦床之间存在摩擦力，因此运动员的机械能会有部分转化为蹦床的内能，因此整个过程中的机械能不守恒；故B正确；

CD、碰到蹦床后，当蹦床的弹力大于运动员的重力时，运动员的速度才会减小，所以运动员从开始接触蹦床到最低点的过程中，运动员的动能是先增大后减小；故CD错误；

故答案为：AB。

9．（2023九上·杭州期中）在2023年8月举行的第十三届全运会上，凭借我市运动员潘业隆的两个进球，浙江队获得笼式足球男子组金牌，如图所示为足球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面的运动轨迹，不计空气阻力。关于足球离开脚后的运动过程，下列说法中正确的是（）

A．足球上升过程中，足球受到一个向上的力

B．足球上升过程中，运动员对足球做功

C．足球运动到最高点时，其动能不为零

D．足球在整个过程中，机械能逐渐变小

【答案】C

【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的转化与守恒

【解析】【分析】物体所受重力的方向始终竖直向下。物体做功必须同时具备两个条件:一是，必须有力作用在物体上；二是，物体在力的方向产生一段距离。在动能和势能相互转化的过程中，若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充，机械能的总和保持不变，即机械能守恒。

【解答】A、足球上升过程中，足球受到一个竖直向下的重力；故A错误；

B、当足球离开运动员的脚后，运动员对足球的力随之消失，所以足球上升过程中，运动员对足球不做功；故B错误；

C、足球运动到最高点时，仍向前运动，其动能不为零；故C正确；

D、足球在整个过程中，重力势能减少，动能增加。因为不计空气阻力，所以机械能不变；故D错误；

故答案为：C。

10．如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（）

A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球

B．抛出后乙球的机械能先增大再减小

C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小

D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同

【答案】D

【知识点】动能和势能的转化与守恒

【解析】【分析】机械能是动能和势能的总和；动能的大小与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和被举的高度有关。

【解答】AB、三个小球的质量相同，抛出时的高度相同，速度相同，则它们的机械能是相同的；在整个运动过程中不计能量损失，在运动的过程中，机械能守恒，则机械能保持不变，A、B不合题意；

C、三个小球的机械能是相同的，第一次落地时，由于机械能守恒，重力势能全部转化为动能，所以，三个小球的动能相同，C不合题意；

D、落地后第一次反弹到最高点时，甲、乙的机械能是相同的，且动能都为0，所以甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同，D符合题意。

故答案为：D。

11．如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（）

A．A到B小球的重力势能不变B．A到B小球的动能减少

C．B到C小球的重力势能增大D．B到C小球的动能不变

【答案】D

【知识点】动能和势能的大小变化

【解析】【分析】（1）因为轨道光滑，所以小球运动过程中没有摩擦，即机械能保持不变；

（2）动能与速度和物体质量大小有关，重力势能与高度和物体质量大小有关。

【解答】A.从A到B，小球的质量不变，但高度减小，因此它的重力势能减小，故A错误；

B.从A到B，小球的重力势能转化为动能，因此小球的动能增大，故B错误；

C.从B到C，小球的质量和高度保持不变，因此它的重力势能不变，故C错误；

D.从B到C，由于没有摩擦，所以小球的动能不变，故D正确。

故选D。

12．（2023九上·镇海期末）如图所示。光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功的功率分别为P1和P2，则（）

A．F1F2,P1>P2

C．F1>F2,P1=P2D．F1AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功的功率分别为P1和P2，则（）

A．F1F2,P1>P2

C．F1>F2,P1=P2D．F1<F2,P1AC，所以；

根据公式可知，当功相等时，因为，所以。

故选A。

13．【答案】56.25；750

【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用

【解析】【分析】已知物体重力和上升高度根据公式W=Gh计算克服重力做的功；已知物体做的功和时间根据公式计算功率。

【解答】攀岩者和背包的总重力为：;

攀岩者克服重力做功：；

攀岩者克服重力做功的功率为：；

攀岩者对背包做功：。

故答案为：56.25；750

14．【答案】弹性形变；动能转化为弹性势能；B；高度

【知识点】势能的影响因素

【解析】【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关；

（2）物体发生弹性形变程度越大，它产生的弹力就越大；

（3）弹性势能的大小与发生弹性形变的程度有关。

【解答】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，留下圆班说明皮球下常到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程是动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中B，由此可间接知道；重力势能大小与高度有关。

故答案为：弹性形变；动能转化为弹性势能；B；高度

15．【答案】（1）=

（2）小球的机械能转化为弹簧的弹性势能

【知识点】弹力；能量的相互转化和转移

【解析】【分析】（1）小球接触弹簧后开始一段时间内，它受到的弹力小于重力，小球在向下的方向上做加速运动；当弹力等于重力时，小球加速过程停止，这个时刻就是小球速度最大的时刻；接下来小球受到的弹力大于重力，小球在竖直方向上做减速运动，直到速度为0，根据这个规律判断即可；

（2）b→c的过程是小球速度减小的过程，据此判断它的能量转化。

【解答】（1）b点的速度最大，也就是说这点加速停止，即处于平衡状态，那么这时小球的重力等于弹力；

（2））b→c的过程是小球速度减小的过程，那么它的动能减小；弹簧被压缩，它的弹性势能增大，因此发生的能量转化为：小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。

故答案为：（1）=；（2）小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。

16．【答案】大于；减小

【知识点】动能和势能的大小变化

【解析】【分析】机械能包括动能和势能；在只有重力或弹力对物体做功的条件下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变；

【解答】在A、B两点时，皮球的质量不变，高度相等，故其所具有的重力势能相等，A点继续上升到达的高度大于B点继续上升到达的高度，因此，A点转化为的重力势能大，故A点的动能大于B点的动能；该过程中，皮球被反弹的高度逐渐变小，即说明在反弹过程中有一部分机械能损失，即转化成了内能，故该过程中的机械能是减小的；

故答案为：大于；减小。

17．【答案】增大；减小；增大

【知识点】动能和势能的大小变化；物体内能的改变方法

【解析】【分析】动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减少，据此解答即可。

【解答】陨石进入大气层后速度越来越快，所以动能逐渐增大；因为高度逐渐减小，所以势能逐渐减小；因为陨石温度逐渐升高，所以内能逐渐增大。

故答案为：增大；减小；增大

18．【答案】0；500

【知识点】功的计算公式的应用

【解析】【分析】已知物体受到的力和物体在力的方向上通过的距离根据计算即可。

【解答】物体在水平方向上运动，而重力在竖直方向，因此重力做功0J；

拉力做功：。

故答案为：0；500

19．【答案】（1）大于

（2）45N

（3）36W

【知识点】二力平衡的条件及其应用；功；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用

【解析】【分析】妨碍物体运动的作用力，称“阻力”。在一段平直的铁路上行驶的火车，受到机车的牵引力，同时受到空气和铁轨对它的阻力。牵引力和阻力的方向相反，牵引力使火车速度增大，而阻力使火车的速度减小。如果牵引力和阻力彼此平衡，它们对火车的作用就互相抵消，火车就保持匀速直线运动。功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。

【解答】（1）由图可知，0-10s内，小推车处于加速运动状态，推力大于阻力；故答案为：大于；

（2）由信息可知，小推车受到的阻力为小推车总重力的0.15倍,G物=m物g=17kg×10N/kg=170N，G总=G物+G车=170N+130N=300N，f=0.15G总=300N×0.15=45N；故答案为：45；

（3）当小推车匀速运动时，水平推力等于其阻力，所以F推=f=45N，由图可知，10s-20s时小推车的速度为0.8m/s；P=F推V=45N×0.8m/s=36W；故答案为：36W；

故答案为：（1）大于；（2）45；（3）36W。

20．【答案】（1）秒表

（2）B

（3）mgh/t

【知识点】功率计算公式的应用

【解析】【分析】根据P=，可以求出小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率；小亮同学对箱子做的功为W=mgh；

【解答】根据P=可知，要想求出小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要秒表；小亮同学对箱子做的功为W=mgh，只需要测出箱子的质量m、一楼到三楼的竖直高度h、小亮上楼所用的时间t，进而算出小亮搬运箱子