中考物理真题专题复习 功和机械能（原卷版）

Page三年（2022-2024）中考物理真题分项汇编（全国通用）专题12功和机械能1．【科学态度与责任·跨学科】（2024·四川泸州·中考真题）泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械，其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每提升一次，配重上升0.8m。取，则下列说法中正确的是（）A．将配重匀速提升过程中，配重的机械能保持不变B．将配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为600NC．运动员将配重匀速提升0.8m，其做功为400JD．运动员每分钟提升配重15次，其平均功率为120W2．【新中考·日常生活·实验创新】（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。位置机械能/J重力势能/J甲136乙1210（1）篮球直径为24.6（选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为N；（2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为J，在乙位置时的动能为J。3．【新中考·实验创新】（2024·贵州·中考真题）小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢？他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。请你回答下列问题：（1）若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿纸板向的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法：；（2）解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高，；（3）根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段方向放置的滑梯，结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性；()（4）结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢？（写出两个因素即可）()4．【科学思维·科技创新】（2024·四川内江·中考真题）在某届机器人与人工智能国际会议中，图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400N。它在某次引领接待工作中，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则：（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？（2）在0~4s内，动力对机器人做的功为多少J？5．【科学思维·模型建构·综合分析能力】（2024·四川广元·中考真题）如图甲，一个底面积为的薄壁圆柱形容器中盛有深度为40cm的水。电动机吊着一个底面积为的圆柱形金属块，从金属块底面距水面20cm高处开始竖直下降，然后进入水中，最后静止在容器底部，金属块运动过程中始终做匀速直线运动，水未溢出。整个过程中，电动机对金属块拉力的功率P与金属块运动时间t的关系如图乙。g取10N/kg，水的密度为，金属块下降过程中受到的阻力和绳子自重不计。求：（1）金属块下降的速度大小；（2）金属块浸没在水中时，受到的浮力大小；（3）金属块静止在容器底部时，上表面受到水的压力大小。考点1功和功率1．【跨学科实践·古代典籍】（2024·江苏无锡·中考真题）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取）（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装kg的水；（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为J，人做功的功率为W。2．【科学思维·科技创新】（2024·云南·中考真题）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求：（1）机器人所受的重力；（2）2s内机器人对箱子所做的功；（3）2s内机器人对箱子做功的功率。3．（2023·湖北随州·中考真题）在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（）

A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100NB．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000JC．这一过程中小车的速度为1m/sD．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N4．（2022·江苏南通·中考真题）在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（）A．2×10﹣5W B．2×10﹣4W C．2×10﹣3W D．2×10﹣2W5．（2023·四川绵阳·中考真题）“单臂哑铃划船”运动能充分训练背阔肌。训练时，按照如图所示姿势，提升、放下哑铃为1次动作。已知哑铃质量15kg，训练者60s完成一组训练，每组12次动作，每次提升哑铃的竖直高度是30cm。则训练者在1次提升哑铃过程中做功是J，完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是W。（g取10N/kg）6．（2023·广东广州·中考真题）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。

（1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1v2，f1f2；（均选填“>”“=”“<”）（2）A从M运动到N，F1做的功为J、功率为W，A所受重力做的功为J。7．（2023·天津·中考真题）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功J，功率为W。（g取10Nkg）8．（2022·山东日照·中考真题）物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为，距离讲台的水平距离，距离讲台面的竖直高度，如图所示。小明先用的时间在M点将器材匀速竖直搬起，再匀速直线运动到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为、对器材做的功为J。9．（2023·湖北十堰·中考真题）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表；执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行；（g取）求：排水量吃水深度最大航速最大推进功率（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；（2）若十堰舰从静止出发，加速航行时达到最大航速，图乙是本次航行的图像，求加速阶段的平均速度；（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。10．（2023·江苏无锡·中考真题）2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取）（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？（2）平台组块所受重力大小为多少？（3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？

考点2机械能及其转化11．【物理观念·跨学科实践】（2024·福建·中考真题）如图是丰子恺的书画作品，生动描绘了儿童学种瓜的场景，下列说法错误的是（）A．蹲坐的儿童站起来，重力势能变小B．风吹枝弯，说明力可以改变物体的形状C．提水桶时感到桶在拉手，说明力的作用是相互的D．提水前行中突然减速，水溅出是由于水具有惯性12．【科学探究·科学思维·实验创新】（2024·江苏苏州·中考真题）学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。（1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量（物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率（用符号表示）；（2）小明在操场上投实心球。图甲是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是；A．最高点时球的速度为0B．球在a点速度大于b点速度C．球落地时的机械能最大（3）小明、小聪在跑道上进行跑步训练。他们在相距为L的A、B两点间同时相向匀速跑动，如图乙所示。相遇后小明立即转身以同样大小的速度折返跑回A，随后小聪也跑到A。如果小聪所用时间是小明的1.2倍，两人相遇时的位置距A为。13．【物理观念·生活实验】（2024·江苏盐城·中考真题）用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生；②用手拨动拉紧的橡皮筋，橡皮筋会发出声音，说明声音是由物体产生的；③用橡皮筋做成“弹弓”，能将物体弹射，说明拉长的橡皮筋具有能。14．（2023·海南·中考真题）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（）A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力B．水火箭受到的重力不变C．水火箭的动能一直增大D．水火箭的重力势能一直增大15．（2023·山东威海·中考真题）物竞天择，适者生存，植物进化出很多巧妙的生存技能，其中蕴含着丰富的物理知识，下列说法错误的是（

）A．蒲公英的种子御风远行——风对蒲公英种子做了功B．球形“风滚草”被风吹动“滚”向远方——滚动可以减小摩擦C．绿豆种子成熟后果皮崩裂能将种子弹开——因为果皮具有弹性势能D．睡莲种子因包裹空气泡在水面漂流，空气泡消失后种子沉底——种子密度小于水16．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）荡秋千是一种喜闻乐见的运动，在越荡越高的欢乐中，享受的是激情与健身的欢欣。如图所示，晨光同学在荡秋千。他从A点自由出发，经过最低点B和与A点等高的C点，到达右侧最高点D返回。经测量，D点高于A点和C点。晨光同学从A到D的过程中，下列判断正确的是（）A．A点和D点机械能相等B．到达B点时，受力平衡C．在此过程中，只有机械能与内能之间的转化D．从A点到D点，其机械能增加17．（2022·贵州安顺·中考真题）跳伞运动员从足够高的悬停直升机上跳下，其下落过程简化为竖直向下的直线运动如图甲。运动员从O位置由静止开始加速运动到A位置，立即打开降落伞（开伞后人和伞所受空气阻力突然增大且大于总重力），在B位置安全着地。若下落过程中空气阻力随速度的增大而增大，请在如图乙中画出运动员从O位置到B位置（刚好触地）这一过程中，动能Ek随位置s变化关系的大致图像。18．（2023·辽宁盘锦·中考真题）小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。（1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下、两种操作，你认为正确的是（填写字母）；A．用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下B．用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下（2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。（3）由实验可以得出的结论是：动能大小与有关；（4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为和，则（选填“”、“”或“”）。19．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。

（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越（选填“大”或“小”）。（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是。（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：。（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：。20．（2022·广西河池·中考真题）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。（1）本实验是通过观察