专题五 功和机械能（原卷版）

专题五功和机械能目录TOC\o"1-1"\h\u练习一功和功的计算 1练习二功率和功率的计算 4练习三动能和势能 7练习四机械能的相互转化 11练习五内能 17练习一功和功的计算1．（2021·广西钦州·中考真题）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（）A．篮球离手后，手还对篮球做功B．篮球离手后，上升过程机械能变大C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动2．（2021·四川泸州·中考真题）2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（）A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力3．（2021·广西柳州·中考真题）人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（）项目每罐能量594千焦蛋白质0克脂肪0克碳水化合物35.0克——糖35.0克钠39.6毫克A．10000m B．1000m C．100m D．60m4．（2021·黑龙江大庆·中考真题）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（）A．物体20s时的速度大于8s时的速度B．0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率5．（2021·广西桂林·中考真题）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1<G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（）A．W1>W2 B．W1=W2 C．P1<P2 D．P1=P26．（2021·四川德阳·中考真题）在抗洪抢险行动中，小军需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时5min将重物匀速地推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（）A．小军做的功为2400JB．小军做功的功率为1200WC．小军对重物做的有用功为6000JD．此简易斜面装置的机械效率为80%7．（2021·湖南株洲·中考真题）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m，则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（

）A．1600J B．2400J C．3200J D．4000J8．（2021·青海·西宁市教育科学研究院中考真题）一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m，后5秒内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N，通过计算可知（）A．前5s内，物体的平均速度为5m/s B．前5s内，物体的拉力等于阻力为20NC．后5s内，拉力做的功为1000J D．后5s内，拉力做功的功率为100W9．（2019·四川·中考真题）如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的o点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1________W2，P1________P2（选填“＞”或“＝”或“＜”）10．（2018·内蒙古鄂尔多斯·中考真题）图甲是我国首艘国产航母﹣001A型航空母舰，它属于中型常规动力航母．该航母满载时的总质量为7×104t，航母上配置了滑跃式起飞的歼﹣15舰载机，每架舰载机的质量为30t，舰载机与航母甲板的总接触面积为6000cm2．2018年5月13日该航母再次下水进行试航，航母在10min内航行了6km．如图乙所示是该航母试航过程中牵引力F与航行速度ν的关系图象．（ρ水=1.0×103kg/m3）试计算：（1）航母试航时的平均速度是多少？（2）航母满载时排开水的体积是多少？（3）每架舰载机对航母甲板的压强是多少？（4）试航过程中，航母的牵引力所做的功是多少？练习二功率和功率的计算1．（2021·湖北·中考真题）电阻单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（）A．瓦特B．安培C．欧姆D．焦耳2．（2014·广西玉林·中考真题）一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼，如图所示，这个过程中，下列说法正确的是（

）A．大人对砖做的功比小孩对砖做的功多B．大人对砖做的功比小孩对砖做的功少C．大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大D．大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小3．（2021·湖北宜昌·中考真题）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A．效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大C．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快4．（2016·广东深圳·中考真题）深圳大疆新推出的“精灵4”无人机具有自动返航功能，下列说法中正确的是（）A．无人机匀速上升时，动能转化为重力势能，机械能守恒B．无人机停在地面时，它受到的重力与它对地面的压力是一对平衡力C．无人机自动返航时，以地面为参照物它是运动的D．无人机做功的功率越大，机械效率就越高5．（2020·湖北随州·中考真题）物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（）A．该物块在CD段的惯性比AB段大B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5C．拉力F在AB段所做的功为20JD．拉力F在CD段做功的功率为10W6．（2016·内蒙古巴彦淖尔·中考真题）放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内，其速度与时间关系的图象和该拉力的功率与时间关系的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．在0～2s内，该物体做匀速运动 B．物体在2～6s内受到的拉力为6NC．物体受到的滑动摩擦力大小为2.5N D．在2～6s内，拉力对物体做功为90J7．（2020·山东枣庄·中考真题）一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（）A．当t=1s时，木块受到的摩擦力是0B．当t在2~4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5NC．当t在4~6s内，拉力F的功率为6WD．当t在2~6s内，木块的机械能保持不变8．（2018·四川·中考真题）如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法错误的是（）A．对物体所做的有用功为4.8JB．斜面的机械效率为80%C．斜面对物体的摩擦力为1.2ND．物体由斜面底端运动到顶端用时2s9．（2021·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在内木箱受到的推力恒为，则在这段时间（）内，木箱受到的推力的功率是___________，内木箱受到的摩擦力是___________（忽略空气阻力）。10．（2016·广东深圳·中考真题）长鼻子校车已在深圳投入使用，如图所示，校车的质量为3.2t，轮胎与地面接触的总面积为0.08m2，校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶，此时校车所受的阻力为车重的0.02倍（g取10N/kg），求：(1)校车在0.5h内行驶的路程；(2)校车静止时对地面的压强；(3)校车行驶时牵引力做功的功率。练习三动能和势能1．（2021·内蒙古通辽·中考真题）为庆祝我国海军建军70周年，我国举行了盛大的海上阅兵仪式，集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战机，彰显了我国海军强大的军事实力，下列说法正确的是（）A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞B．作战机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变C．潜水艇在下潜过程中受到海水压强不变D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物是运动的2．（2020·浙江舟山·中考真题）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（）A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc3．（河北省石家庄市正定县2018-2019学年八年级下学期期中物理试题）如图，悬挂于O点的轻绳下端系有小球，不计阻力，它在竖直平面内的A、B两点之间来回自由摆动，当小球从A点摆动到B点时，若一切外力突然消失，则小球将A．在B点保持静止B．沿AB弧的切线斜向上做匀速直线运动C．水平向右做匀速直线运动D．竖直向下做匀速直线运动4．（2021·浙江衢州·中考真题）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（）B．C．D．5．（2021·湖南永州·中考真题）关于能量和能源，下列说法正确的是（）A．物体的质量越大，动能一定越大B．竖直向上抛出的物体在上升过程中，动能减小，重力势能增大C．水能是不可再生能源D．能量是守恒的，节约能源是没有意义的6．（2020·江苏南京·中考真题）如图所示是荡秋千的简化模型，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B、C两点的动能相等B．球在A、D两点的机械能相等C．球从B点到O点的过程中机械能减少D．球从O点到C点的过程中重力势能减少7．（2020·江苏泰州·中考真题）在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B。如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法正确的是（）A．皮球对纸的最大压力相等B．皮球刚到达纸面时的速度相等C．皮球刚到达纸面时的动能相等D．皮球获得的最大弹性势能不等8．（2019·山东聊城·中考真题）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9．（2015·广东茂名·中考真题）如图所示，将硬币下的硬纸片用手指突然弹出，下列描述错误的（）A．硬币受到惯性作用落入杯中B．纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态C．硬币下落过程中重力势能转化为动能D．弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的10．（2018·辽宁辽阳·中考真题）在研究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，如图甲、乙所示。请完成以下实验。(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可得出：质量相同时，物体的________越大，动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同＂或“不同”）。(2)如果做图乙实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏，改进图乙实验再与图甲实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法。A．换用质量更小的钢球B．给水平木板铺上毛巾C．适当降低钢球的高度D．换用一个较重的硬纸盒(3)若要探究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是；选择两个不同的钢球，从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下。(4)小阳在原硬盒的上表面粘上砝码，设计了如图丙所示实验，探究影响滑动摩擦力大小的因素，通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力大小与______有关。练习四机械能的相互转化1．（2010·广东湛江·中考真题）某块砖在一对平衡力作用下运动，则该砖（

）A．机械能一定不变，动能一定不变B．机械能可能改变，动能一定不变C．机械能可能改变，动能可能改变D．机械能一定不变，动能可能改变2．（2021·江苏·中考真题）跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动降落伞打开后开始减速，落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变，若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究，则（）A．加速运动时动能转化为重力势能B．减速运动时所受的阻力大于重力C．匀速直线运动时机械能保持不变D．整个过程中所受的阻力保持不变3．（2020·河南·中考真题）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的重力势能逐渐增大 B．小球的机械能逐渐减小C．小球的重力在ab段做功比在cd段多 D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢4．（2014·四川雅安·中考真题）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d．下列分析正确的是A．在b、d两点动能相等 B．在a、d两点机械能相等C．从b到c的过程机械能减少 D．从c到d的过程重力势能减少5．（2021·湖北黄石·中考真题）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳图的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，下列说法正确的是（

）A．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大B．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面D．第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能6．（2017·湖北荆州·中考真题）有一种叫”蹦极”的游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下．如图所示，图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点．在游戏者由跳台至最低点c的过程中，空气阻力不计．下列说法正确的是（）A．整个过程中游戏者在a点的动能最大B．整个过程中游戏者重力势能的减小量等于他的动能增加量C．游戏者在c点时受平衡力作用D．从a点下落到c点的过程中，游戏者的动能先增大后减小7．（2015·山东德州·中考真题）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点．运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）．下列判断正确的是（

）A．从A点到B点过程中运动员加速下落 B．从B点到C点过程中运动员重力势能增大C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于F08．（2021·内蒙古呼和浩特·中考真题）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）A．时刻小球的动能最大B．时刻小球的重力势能最大C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量9．（2021·安徽·合肥实验学校模拟预测）如图所示，在粗糙水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，开始时将小球压缩到A位置（已知AO=BO、DO=OE），然后自由释放小球，下列说法正确的是（）A．小球运动到O点的瞬间受力平衡B．小球运动到D、E两点时动能相同C．小球向右运动过程中所受弹力的方向保持不变D．小球向右运动将不能运动到B位置10．（2020·内蒙古北方重工业集团有限公司第一中学三模）如图所示，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是(

)A．D点与A点相比，动能增大，势能减小，机械能不变B．A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能C．B点的动能可能等于A点的动能，但可能大于C点的动能D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能11．（2021·山东威海·中考真题）如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球始终沿直线向上运动，跃出水面后最高到达空中c处，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略），下列说法正确的是（）A．小球在c处受力平衡 B．小球在a处释放瞬间受力不平衡C．由a运动到b，小球的机械能增加 D．由b运动到c，小球的机械能守恒12．（2020·四川宜宾·中考真题）如图所示，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，并固定不动，轻弹簧左端固定，小木块紧靠在弹簧右端并压缩弹簧，静止释放后，小木块被压缩的弹簧弹出在水平面上滑行后，冲上斜面BC，斜面足够长，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．在弹簧恢复原长的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块的动能B．小木块离开弹簧后在粗糙水平面上滑行过程中，机械能守恒C．小木块在斜面上运动过程中，机械能守恒D．小木块运动到斜面最高点时，重力势能最大13．（2018·河北·石家庄外国语教育集团二模）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目如图所示，A点为运动员着网后沿竖直方向蹦到最高点，B点为运动员刚着网的位置，C点为运动员着网后达到的最低点。下列说法错误的是（）A．运动员从A点下落到B点，重力势能转化为动能B．运动员在B点受平衡力，动能最大C．忽略空气阻力，运动员机械能守恒D．运动员从C点到B点的过程中，蹦床对运动员做功14．（2021·辽宁营口·模拟预测）如图所示，人造地球卫星沿椭圆形轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，关于运行的卫星下列说法正确的是（）A．由于不受空气阻力，所以只有动能和势能相互转化B．从远地点向近地点运动时，动能减少C．从近地点向远地点运动时，速度减小D．在远地点和近地点机械能相等15．（2020·贵州安顺·中考真题）小明在实验室看到一科学玩具﹣﹣牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：I．可能与撞击球撞击时的速度大小有关II．可能与撞击球的数量多少有关将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A~E球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），释放后，A球向右摆动过程中，将______能转化为动能。（2）探究猜想I时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：______。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度______（选填：“有关”或“无关”）。（3）通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想II，将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的______（选填：“甲”、“乙”或“丙”）；请闸述你选择的理由：______。练习五内能1．（2020·甘肃金昌·中考真题）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大2．（2021·山东淄博·中考真题）2020年冬天，淄博市遭遇了寒冷天气，造成室外水管内的水结冰，甚至把水管冻裂。下列说法正确的是

（

）A．水结冰的过程中放出热量，内能减少B．水结冰的过程中内能不变，温度降低C．水结冰后密度不变，体积变大D．室外寒冷的气温可用量程为0~100℃的温度计测出3．（2021·湖北鄂州·中考真题）下列有关热和能的说法中，正确的是（）A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质4．（2017·甘肃兰州·中考真题）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大C．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低的多D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移5．（2018·四川达州·中考真题）对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（）A．图甲中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加B．图乙中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力C．图丙中活塞向下运动与内燃机的做功冲程原理相同D．图丁中小朋友下滑时，内能转化为机械能6．（2021·湖南郴州·中考真题）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（）A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%7．（2020·山东烟台·中考真题）如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，