中考物理一轮复习专题11 功和机械能 《功和机械能》章末综合训练（含解析）

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】专题十一功和机械能《功和机械能》章末综合训练——三年（2021—2023）中考真题分项精编一、单选题1．（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）掷实心球是大庆市中考体育考试项目之一，某同学掷出的实心球的运动轨迹如图所示，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）

A．实心球在空中运动时没有惯性B．实心球在最高点A时处于平衡状态C．实心球从A运动到B过程中动能逐渐增大D．实心球从O运动到B过程中重力势能逐渐减小【答案】C【详解】A．一切物体在任何情况下都具有惯性，实心球在空中运动时有惯性，故A错误；B．不计空气阻力，在最高点A处实心球只受重力作用，受力不平衡，故B错误；C．实心球从A运动到B过程中，重力势能转化为动能，动能逐渐增大，故C正确；D．实心球从O运动到B过程中，高度先增大后减小，因此重力势能先逐渐增大后逐渐减小，故D错误。故选C。2．（2023·湖北武汉·统考中考真题）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【详解】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SKIPIF1<0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。3．（2023·江苏无锡·统考中考真题）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（）

A．皮球下落过程中动能转化为重力势能B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小【答案】B【详解】A．球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误；B．当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能，故B正确；CD．球的动能越大，转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑较大，故形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，即从更高处下落的，故CD错误。故选B。4．（2023·湖北宜昌·统考中考真题）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【详解】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．（2023·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，迅速向下撞击斧子的木柄，斧头能套紧在木柄上，是由于（）

A．斧头具有惯性 B．木柄具有惯性C．柄对斧头做功 D．斧头没受力【答案】A【详解】斧头松了，将木柄向下撞击地面时，木柄静止，斧头由于惯性还要保持原来的运动状态，结果就可以使斧头套紧在木柄上，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．（2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题）探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（）

A．水平面越光滑越好B．实验研究的是木块的动能大小C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能D．小球质量越大，动能越大【答案】C【详解】A．如果表面足够光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法根据木块移动的距离判断小球动能的大小，故A错误；B．实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小，探究的是小球的动能，故B错误；C．小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能转化为动能，故C正确；D．影响动能大小的因素有质量和速度，速度一定时，小球的质量越大，动能越大。选项中没有说明小球速度一定，不能确定动能大小，故D错误。故选C。7．（2021·西藏·统考中考真题）如图所示，光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A点、C点在同一高度，B点为最低点，小球从A点由静止自由释放，不计空气阻力，则小球（）A．不能到达C点B．到达C点时速度为0，惯性也为0C．运动到B点时受到的支持力和重力不是一对平衡力D．从A点运动到B点的过程中动能转化为重力势能，机械能守恒【答案】C【详解】AB．小球滚到轨道右侧最高处时，速度为0，动能为0；由于轨道光滑，没有摩擦，故机械能守恒，所以小球在轨道右侧可以达到的最高点的重力势能与小球在A点的重力势能相等，所以小球可以到达C点；所以小球到达C点时速度为0，因为惯性只与质量有关，与速度无关，所以惯性不为0，故AB不符合题意；C．小球做圆周运动，在整个运动过程中，速度方向在不断变化，运到到B点时速度也在变化，所以运动到B点时受到的支持力和重力不是一对平衡力，故C符合题意；D．从A点运动到B点的过程中质量不变，速度增加，高度减小，故动能增加，重力势能减小，即重力势能转化动能，轨道光滑没有摩擦，故机械能守恒，故D不符合题意。故选C。二、多选题8．（2022·山东青岛·统考中考真题）北京冬奥会的成功举办，大大激发了国民参与冰雪运动的热情。某滑雪爱好者从雪坡高处的A点由静止自由滑下，经坡底的B点后，继续在水平滑道上滑行，最后停在C点。关于滑雪者的机械能，下列分析正确的是（）A．在A点动能为零，重力势能最大 B．从A到B的过程中重力势能逐渐减小C．从B到C的过程中动能逐渐增大 D．从A到C的过程中机械能不变【答案】AB【详解】A．A点由静止自由滑下，A点的速度为零，故滑雪者的动能为零，高度最高，故重力势能最大，故A正确；B．从A到B的过程中，质量不变，高度越变越小，故重力势能逐渐减小，故B正确；C．从B到C的过程中，需要克服摩擦力做功，故动能逐渐减小，故C错误；D．由于到C点就停止了，说明在滑雪的过程中，受到了摩擦力，克服摩擦力做功，从A到C的过程中机械能转化为内能，机械能逐渐减小，机械能不守恒，故D错误。故选AB。9．（2021·四川宜宾·统考中考真题）为了减少碳排放，近年来我国电动车产业迅速发展。某电动车充足一次电后，电池储能为6.25×106J，该电动车以10m/s的速度，在水平路面上可以匀速行驶5×104m，该过程中电池储能有80%转化为机械能，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．电动车匀速行驶的时间为5×103sB．电动车获得的机械能为6.25×106JC．电动车匀速行驶时的机械功率为1×103WD．电动车匀速行驶时受到的阻力大小为100N【答案】ACD【详解】A．电动车行驶的速度为10m/s，在水平路面上可以匀速行驶的距离为5×104m，车行驶的时间SKIPIF1<0故A正确；B．电池储能为E电=6.25×106J，该过程中电池储能有80%转化为机械能，那么电动车获得的机械能W机=80%×E电=80%×6.25×106J=5×106J故B错误；C．电动车匀速行驶时做的机械功W机=5×106J，时间t=5×103s，功率为SKIPIF1<0故C正确；D．车匀速行驶，阻力和牵引力平衡，所以阻力SKIPIF1<0故D正确。故选ACD。三、填空题10．（2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）2023年5月23日，我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”（图所示）。科考队员在踏着皑皑白雪登山的过程中，重力势能（填变化情况）。“雪”的形成是（填物态变化名称）现象。

【答案】增大凝华【详解】[1]重力势能与重力大小和高度有关，登山过程中队员的质量不变，高度增加，所以重力势能增大。[2]雪是水蒸气遇冷凝华成的固态小冰晶，凝华需要放热。11．（2023·江西·统考中考真题）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机匀速下降时，它相对于地是的，机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】运动减小【详解】[1]如图所示，送快递的无人机匀速下降时，它相对于地的位置不断发生变化，是运动的。[2]因无人机的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度不变，动能不变，故机械能减小。12．（2023·四川宜宾·统考中考真题）如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小（选填“相等”或“不相等”），下滑时水平力对物体（选填“做了”或“不做”）功。

【答案】相等不做【详解】[1]物体被水平力F压在竖直墙面时静止时，物体处于平衡状态，由二力平衡知识可知，物体受到摩擦力等于物体的重力；水平力减为F的三分之一时，刚好匀速下滑，物体仍处于平衡状态，由二力平衡知识可知，物体受到摩擦力等于物体的重力；所以物体静止和匀速下滑时，受到的摩擦力大小相等。[2]下滑时，物体向下运动，水平力的方向向左，由于在力的作用下，沿力的方向运动一段距离，力才对物体做功，所以水平力对物体不做功。13．（2023·湖南怀化·统考中考真题）如图人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运动时，它的重力势能（选填“减小”或“增大”），卫星在（选填“远”或“近”）地点时重力势能最大。

【答案】增大远【详解】[1][2]如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，近地点距离地面较近则高度较小，远地点距离地面较远则高度较大。当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的质量不变，高度逐渐增大，则重力势能增大；卫星在越高的位置重力势能越大，故卫星在远地点时重力势能最大。14．（2022·贵州安顺·中考真题）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长200m的平直路面，用时30s。若小明的质量为50kg，自行车重200N，骑行时受到的阻力为总重力的0.03倍。该过程中动力做功的功率是W。（取g=10N/kg）【答案】140【详解】骑行时自行车受到的阻力f=0.03(G人+G车)=0.03×(m人g+G车)=0.03×(50kg×10N/kg+200N)=21N由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，所以牵引力大小等于阻力大小，即F=f=21N所以骑行过程中动力做的功W=Fs=21N×200m=4200J骑行过程中动力做的功的功率SKIPIF1<015．（2022·内蒙古通辽·统考中考真题）如图甲，用竖直向上的拉力F，将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系，丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0～10s内物体对地面的压力为N；20～30s内拉力F做功的功率为W。【答案】30500【详解】[1]由图可知，第20s之后，物体竖直向上做匀速直线运动，物体处于平衡状态，重力等于拉力为50N，则在0～10s内物体对地面的压力为F压=G-F=50N-20N=30N[2]由图可知，20～30s内物体的速度为10m/s，拉力F做功的功率为p=Fv=50N×10m/s=500W四、实验题16．（2023·甘肃兰州·统考中考真题）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0（SKIPIF1<0<SKIPIF1<0）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（SKIPIF1<0）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。

（1）分析甲、乙两图可知，（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；（2）比较甲、乙两图可知，在一定时，小钢球的越大，动能越大。（3）比较两图可以模拟汽车超载带来的危害；（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项。【答案】乙质量速度乙、丙见解析【详解】（1）[1]分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。（2）[2][3]比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h1＜h2，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。（3）[4]乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。（4）[5]在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。17．（2022·贵州安顺·中考真题）小阳在观看北京冬奥会的滑雪比赛时，发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考：是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢？为探究该问题，他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化，用如图所示的装置进行实验探究。他对小球运动的水平距离s的影响因素提出了以下猜想：猜想一：可能与小球滑出轨道时的速度有关猜想二：可能与支架的高度有关猜想三：可能与小球的质量有关他先将弧形轨道末端调节水平，再先后改变释放小球的位置、调整支架高度、选用不同质量的钢球，分别进行实验得到实验数据如下表：实验序号小球质量m/g小球释放位置距轨道末端的高度h/m支架高度H/m小球运动的水平距离s/m1250.161.000.792250.251.000.983150.251.000.984150.250.640.79请回答下列问题：（1）为改变小球滑出轨道末端的速度，操作办法是；（2）比较实验序号1、2两次实验数据，可验证（选填“猜想一”“猜想二”或“猜想三”），结论是：在其他条件相同时，小球滑出轨道时的速度越大，运动的水平距离越大；（3）通过表中相关数据可验证猜想二，结论是：；（4）通过表中相关数据可验证猜想三，结论是：；（5）小阳对该问题的探究有什么不足？请列举两条：、。【答案】见解析猜想一见解析见解析见解析见解析【详解】（1）[1]由题意可知，为改变小球滑出轨道末端的速度，应该改变小球释放位置距轨道末端的高度，高度越高，小球滑出轨道末端的速度越大。（2）[2]由表中1、2数据可知，小球质量m和支架高度H相同，小球释放位置距弧形轨道末端的高度h不同，小球运动到轨道末端的速度不同，小球运动的水平距离不同，可验证猜想一。（3）[3]猜想二：可能与支架的高度有关；研究与支架高度H的关系，控制支架高度H不同、小球质量m和小球释放位置距轨道末端的高度h相同进行实验，应选择表中数据3、4，由小球运动的水平距离s可知：在其他条件相同时，支架高度越高，运动的水平距离越大。（4）[4]猜想三：可能与小球的质量有关；研究与小球质量m的关系，控制质量m不同、支架高度H和小球释放位置距轨道末端的高度h相同进行实验，应选择表中数据2、3，由小球运动的水平距离s可知：小球运动的水平距离与小球质量无关。（5）[5][6]实验的不足之处是对比实验次数不足，结论不具有普遍性；小球较轻，落地点不易形成印记。五、计算题18．（2023·四川德阳·统考中考真题）电动自行车在城市生活中有着广泛的应用。某外卖员骑行如图甲所示的电动自行车为顾客送货，假设他驾驶电动自行车的运动为匀速直线运动，行驶的路程-时间图像如图乙所示，外卖员的质量为60kg，电动自行车及货物的总质量为55kg，电动自行车的功率为400W，电动自行车的电能转化为机械能的效率为65%，电动自行车前后轮与地面的接触总面积为5×10-3m²。求：（1）外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强；（2）电动自行车行驶过程中牵引力的大小。

【答案】（1）5m/s，2.3×105Pa；（2）52N【详解】解：（1）外卖员骑行电动自行车的速度SKIPIF1<0外卖员骑行电动车，电动车对地面压力为SKIPIF1<0此时电动车对地面的压强SKIPIF1<0（2）依题意得，电动车电能转化为机械能的功率为SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得，电动自行车行驶过程中牵引力的大小为SKIPIF1<0答：（1）外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强分别为5m/s，2.3×105Pa；（2）电动自行车行驶过程中牵引力的大小52N。19．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。（3）爬绳机对工人做功的功率大小。

【答案】（1）0.2m/s；（2）1000Pa；（3）140W【详解】解：（1）爬绳机上升高度h=12m，用时SKIPIF1<0爬绳机上升的速度SKIPIF1<0（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力SKIPIF1<0静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则对地面的压强SKIPIF1<0（3）爬绳机对工人的作用力SKIPIF1<0由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率SKIPIF1<0答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。20．（2022·四川宜宾·统考中考真题）在平直公路上，AB段sAB=60km，BC段s