专题12 功和机械能（测试）-中考物理一轮复习（解析版）

主题二力专题12功和机械能（解析版）（试题分值：70分测试时间：40分钟）一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)1．【跨学科实践】（2024·四川巴中·中考真题）足球是全世界参与度最广的体育运动之一，如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是（

）A．足球在空中运动时不受重力的作用B．足球被踢时会微微变形，说明力可以改变物体的形状C．足球在水平地面上滚动时，其重力做了功D．足球离开脚后还能继续运动，是由于受到惯性作用【答案】B【详解】A．地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，这是重力的基本性质。因此，足球在空中运动时，同样受到重力的作用。故A错误；B．力的作用效果之一就是改变物体的形状。当足球被踢时，它受到脚的作用力，从而发生微微变形。这说明力确实可以改变物体的形状。故B正确；C．功的定义是力与在力的方向上移动的距离的乘积。当足球在水平地面上滚动时，虽然它受到了重力的作用，但重力方向是竖直向下的，而足球是在水平方向上移动的。因此，重力并没有在足球移动的方向上做功。故C错误；D．惯性是物体保持其运动状态不变的性质，它不是一种力，也不是一种作用。因此，我们不能说足球受到惯性作用。足球离开脚后还能继续运动，是因为它具有惯性，会保持原来的运动状态不变。故D错误。故选B。2．【民族文化传统】（2024·山东临沂·中考真题）2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（）A．是相对运动的 B．机械能不断增大C．所受合力竖直向上 D．所受拉力不做功【答案】B【详解】A．在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们的相对位置不变，是相对静止的，故A不符合题意；B．匀速上升的演员们的质量不变，速度不变，高度不断升高，动能不变，重力势能不断增大，机械能为动能与重力势能的总和，则机械能不断增大，故B符合题意；C．运动员匀速上升，受力平衡，所受合力为0，故C不符合题意；D．运动员受到的拉力竖直向上，运动方向竖直向上，运动员在拉力的方向上发生移动，则所受拉力有做功，故D不符合题意。故选B。3．（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是（）A．W1=W2，P1=P2 B．W1<W2，P1>P2C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2【答案】C【详解】从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为W1=G1hW2=G2h因为h相同，且G1>G2，则W1>W2；根据知，小华和小红的重力做功的功率分别为因为t相同，W1>W2，所以P1>P2；故C正确，ABD错误。故选C。4．【航空航天】（2024·四川乐山·中考真题）2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场成功发射。如图所示，在火箭加速升空的过程中，嫦娥六号探测器的（）A．动能不变，重力势能不变 B．动能增加，重力势能不变C．动能增加，重力势能增加 D．动能不变，重力势能增加【答案】C【详解】嫦娥六号探测器在加速升空时，探测器的质量不变，速度增大，所以动能增加，升空过程中高度增大，所以重力势能增加，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。5．【航空航天】（2024·陕西·中考真题）2024年6月2日，“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体（简称着上组合体）平稳软着陆月背南极。如图，是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是（

）A．在主减速段，着上组合体的机械能不变B．在悬停段，着上组合体不受力的作用C．平稳软着陆后，着上组合体的惯性消失D．着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强【答案】D【详解】A．在主减速段，着上组合体的质量一定，速度减小，高度减小，因此其动能减小，重力势能减小，机械能减小，故A错误；B．在悬停段，着上组合体处于静止状态，在竖直方向上受到平衡力的作用，故B错误；C．平稳软着陆后，着上组合体同样具有惯性，惯性是物体的固有属性，无论处于何种状态物体都具有惯性，故C错误；D．着上组合体的四只“大脚”可以通过增大受力面积，从而可减小对月球表面的压强，故D正确。故选D。6．【生活场景】（2024·安徽·中考真题）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（）A．动能一直增大 B．重力势能一直减小C．机械能保持不变 D．机械能一直增大【答案】B【详解】游客从开始下落至第一次到达最低点的过程中，起始阶段：蹦极者从起始点跳下，此时弹性绳处于松弛状态，在重力作用下下落。将重力势能逐渐转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大；绳子拉伸阶段：当下降到一定高度后，绳子开始被拉长，蹦极者继续受到向下的重力，同时绳子也产生向上的弹力。此时，一部分重力势能继续转化为动能，另一部分则转化为弹性绳的弹性势能；受力平衡阶段：在某一时刻，蹦极者受到的重力和绳子的弹力达到平衡，此时速度达到最大，动能最大；减速下降阶段：随着绳子的继续拉伸，弹力逐渐大于重力，蹦极者开始做减速运动，此过程中，动能和重力势能继续转化为绳子的弹性势能，直到下降到最低点，此时动能和重力势能最小，弹性势能最大。综上可知，游客的动能先增大后减小，重力势能一直减小。下落过程中要克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，则机械能一直减小。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。7．（2024·四川广元·中考真题）2024年5月23日至24日，东部战区在我国台湾省周边开展“联合利剑—2024A”军事演习，震慑台独分裂势力，坚决捍卫国家主权和领土完整。参加演习的某架战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则该战机（）A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增大C．动能增大，重力势能减少 D．动能增大，重力势能增大【答案】D【详解】战机加速升空过程中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则它的质量不变，速度变大，则动能变大，高度变高，则重力势能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。8．【跨学科实践】（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）抛实心球是初中学生体育测试的项目之一，小刚在测试时将实心球抛出后，实心球运动的轨迹如图所示。则下列说法正确的是（）A．以运动中的实心球为参照物，地面是运动的 B．实心球在运动的过程中，运动状态保持不变C．实心球运动到最高点时，受到平衡力的作用 D．实心球在下降的过程中，重力势能是增大的【答案】A【详解】A．以运动中的实心球为参照物，地面与实心球之间的位置不断发生变化，所以地面是运动的，故A正确；B．实心球在运动过程中，速度的大小和方向都在改变，所以运动状态是变化的，故B错误；C．实心球运动到最高点时，受空气阻力和重力作用，这两个力大小不相等，受力不平衡，故C错误；D．实心球在下降的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故D错误。故选A。9．（2024·四川眉山·中考真题）如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（

）A．4~6s，物体运动路程为18m B．4~6s，拉力F的功率为12WC．时，物体受到摩擦力大于2N D．拉力为6N时，物体做匀速直线运动【答案】B【详解】A．由丙图可知，4~6s物体做匀速直线运动，速度为，物体运动路程为故A错误；B．4~6s物体做匀速直线运动，速度为，拉力的大小为4N，根据可知，拉力F的功率为故B正确；C．时，物体静止不动，受力平衡，物体受到摩擦力等于拉力为2N，故C错误；D．由图可知，在2~4s拉力为6N，物体速度不断增大，做加速运动，故D错误。故选B。10．（2024·山东德州·中考真题）水平面上的物体受到水平拉力F的作用，拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示，t=6s时，将拉力F撤掉，物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，已知物体运动的v-t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程，下列说法正确的是（）A．0~2s内物体受到的摩擦力为0B．2~4s内物体受到的摩擦力为6NC．2~6s内拉力F做的功为28JD．2~7s内物体运动的路程为5m【答案】C【详解】A．由图乙可知，0~2s内物体静止，处于平衡状态，水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图甲可知，0~2s内拉力为2N，则摩擦力为2N，故A错误；B．由图乙可知，2~4s内物体做加速运动，受力不平衡，4~6s内物体做匀速直线运动，受力平衡，由图甲可知，4~6s内拉力为4N，则滑动摩擦力为4N，运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变，所以2~4s内物体受到的滑动摩擦力也为4N，故B错误；C．根据题意，2~4s内物体通过的路程为4~6s内物体通过的路程为则内拉力做的功为故C正确；D．根据题意，内物体运动的路程故D错误。故选C。二、多选题（5小题，每小题3分，共15分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）11．【跨学科实践】（2024·山东青岛·中考真题）如图是小明家附近山景公园的等高线图．周末小明爬山锻炼身体，他的质量60kg，在他匀速下山过程中，下列判断不正确的是（）A．小明的机械能守恒 B．小明的动能逐渐增大C．小明的重力势能逐渐减小 D．小明从B点到A点重力做功【答案】ABD【详解】ABC．小明在匀速下山的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，下山的过程中需要克服摩擦力做功，机械能会减小，故AB错误，符合题意，C正确，不符合题意；D．由等高线图可知，B点的高度为200m，A点的高度为100m。从B点到A点高度下降100m，重力做功为故D错误，符合题意。故选ABD。12．（24-25九年级上·江西南昌·期中）如图所示是“最速降线”简化结构示意图，现将a、b两个完全相同的球分别从直轨道和弧形轨道的起点同时由静止释放，速度越来越快，结果弧形轨道上的b球先到达终点。忽略摩擦阻力的影响，下列说法正确的是（

）A．从起点到终点的过程中，重力势能转化为动能B．在终点处，小球b的动能更大C．从起点到终点，重力对两小球做功一样多D．从起点到终点，重力对两小球做功的功率一样大【答案】AC【详解】A．从起点到终点的过程中，小球高度降低，速度增加，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确；B．忽略摩擦阻力的影响，在终点处，小球a、b的高度相同，重力势能相等，动能相等，速度相等，动能大小相等，故B错误；C．从起点到终点，小球下落的高度相同，由可知，重力对两小球做功一样多，故C正确；D．从起点到终点，重力对两小球做功一样多，但小球b下落的时间短，由可知，重力对小球b做功的功率更大，故D错误。故选AC。13．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示的情景是一种游戏，叫做蹦极。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，然后从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所能到达的最低点．对于游戏者离开跳台至最低点的这一过程，下列说法中不正确的是（

）A．游戏者通过a点后，绳子具有弹性势能B．过a点后游戏者的动能一直减小C．游戏者到达c点时动能为零D．过程中游戏者减小的重力势能将转化为动能和弹性势能【答案】BD【详解】AB．游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，产生弹力，当弹力小于游戏者的重力时，游戏者受到的合力向下，加速下落，此时的动能增加；当弹力大于游戏者的重力时，游戏者受到的合力向上，减速下落，动能减小；故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；C．游戏者到达c点时处于静止状态，所以动能为零，故C正确，不符合题意；D．从跳台至a点的过程中，减小的重力势能全部转化为动能，从a点至c点的过程中，减小的重力势能将全部转化弹性势能，同时，动能也全部转化成弹性势能，故D错误，符合题意。故选BD。14．（24-25九年级上·北京·阶段练习）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，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随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（

）A．时刻小球动能最大B．时刻小球动能最小C．这段时间内，小球的动能先增加后减少D．这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】BC【详解】A．由乙图知，t1时刻小球刚与弹簧接触，此时小球的重力大于弹簧的弹力，小球将继续向下做加速运动，此时小球的动能不是最大，当弹力增大到与重力平衡，速度达到最大，动能最大，故A错误；B．t2时刻，弹力F最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度为0，动能最小，为0，故B正确；C．t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先做加速运动，后做减速运动，则小球的动能先增大后减少，故C正确；D．t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故D错误。故选BC。15．【新考法】（2024·河北·中考真题）如图a所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图b为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为t1；在乙停车卸货用时为t2；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为t3；两次推力做功之比为2：1。下列说法正确的是（

）A．小明全程的平均速度为B．从乙到丙的过程中，小明的水平推力为C．从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为D．若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为【答案】BC【详解】A．由题意可得，小明全程的平均速度为故A错误；B．由题意可得，从甲到乙的过程中，小明的推力所做的功为从乙到丙的过程中，小明的水平推力所做的功为由两次推力做功之比为2∶1可得故B正确；C．由题意及B中分析可得，从乙到丙的过程中，小明推力所做的功为小明推力做功的功率为故C正确；D．由题意可得，小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，此时物体处于平衡状态，所受摩擦力大小等于推力大小，即f=F，由于摩擦力大小与物体重力有关，所以空车从丙沿原路匀速推回到甲时，虽然摩擦力大小等于推力大小，但此时小车的总重力减小了，所受摩擦力也减小，所以把空车从丙沿原路匀速推回到甲所用的推力小于F，所以推力所做的功小于，故D错误。故选BC。三、填空题(每空1分，共16分)16．（2024·陕西·中考真题）体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是的。射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做．拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是为了增大力。【答案】相互弹性势能摩擦【详解】[1]划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，水给桨向前的反作用力，说明力的作用是相互的。[2]射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做弹性势能。[3]拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力。17．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）2024年4月25日晚，长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空。在火箭推动飞船加速升空的过程中，飞船的动能，重力势能。（选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】增大增大【详解】[1][2]飞船加速上升的过程中，质量不变，速度增加，高度增加，所以动能增大，重力势能增大。18．（2024·吉林·中考真题）某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为J，在此过程中无人机的重力势能将。【答案】减小【详解】[1]无人机所受重力做的功为[2]无人机下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。19．【新考法】（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。【答案】cm6见解析12【详解】（1）[1]根据常见物体的长度可知，篮球直径为24.6cm。[2]根据G=mg可得，该篮球受到的重力为（2）[3]忽略空气的作用力，则篮球在乙位置只受重力的作用，重力的方向为竖直向下，因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段，用G来表示，如图所示（3）[4]根据表格信息可知，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为[5]由于机械能等于动能与重力势能之和，所以篮球在乙位置时的动能为20．（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。【答案】小聪的重力GB【详解】（1）[1][2]根据功率的计算式可知为算出小聪引体向上的功率，除了上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量小聪的重力G。（2）[3]A．最高点时球仍具有水平方向的速度，故A错误；B．因为要克服空气阻力，机械能转化为内能，所以小球的机械能是逐渐减小的，球落地时的机械能最小，所以球在a点的机械能大于b点，两点高度相同，重力势能相同，所以球在a点动能大于b点动能，球在a点速度大于b点速度，故B正确，C错误；故选B。（3）[4]设两人相遇时的时间为，两人相遇时的位置距A为，则小明的速度为，小聪的速度为。则整个过程中，小明所用的时间，小聪用的时间为小聪所用时间是小明的1.2倍，则有解得。四、实验探究题（2小题，每空1分，共13分）21．（24-25九年级上·江西宜春·期中）汽车的“超载”“超速”是造成许多交通事故的重要因素，这与它们的动能大小有关，为了比较两者对事故影响的大小，实验小组的同学们设计了如图所示的装置，探究物体动能与物体的质量、物体的速度的关系。【证据】(1)本实验的研究对象是（选填“小球”或“木块”）；实验中物体的速度是指（选填“即将碰撞木块时”或“碰撞木块后”）的速度；(2)实验中，将小球在斜面上由开始释放，这是为了方便控制小球；(3)利用甲、乙装置正确实验后，通过测量得到如下数据。实验序号小球的质量m/g小球的高度h/cm木块被撞后运动的距离s/m1301042302016360108【解释】表格中能代表物体动能大小的是（选填“小球的质量”“小球的高度”或“木块被撞后运动的距离”），分析实验数据可知，（选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重；【交流】某次实验中木块被撞后滑出木板掉落，为了使木块不滑出木板，测出具体的实验数据，在不改变木板长度的情况下，可采取的改进措施是。【答案】(1)小球即将碰撞木块时(2)静止到达水平面的速度(3)木块被撞后运动的距离速度见解析【详解】（1）[1]实验中小球撞击木块时，因为小球具有动能，可以对木块做功，所以撞击木块移动一定的距离，所以实验的研究对象是小球。[2]该实验物体的速度是指小球从斜面上由静止滚下，滚到水平面上即将碰撞木块时的速度。（2）[1][2]实验中，将小球在斜面上由静止开始释放，通过小球释放时位于斜面的高度控制小球到达水平面的速度，从而达到方便控制小球到达水平面的速度的目的。（3）[1]小球具有的动能越大，撞击木块时所做的功越多，木块移动的距离越大，所以代表物体动能大小的是木块被撞后运动的距离。[2]由表格数据知，根据序号为1、2的实验数据可知，质量相同，高度变为原来的2倍，小球到达斜面底端的速度变为原来的2倍，木块被撞后运动的距离变为原来的4倍；根据序号为1、3的实验数据可知，小球到达斜面底端的速度相同，质量变为原来的2倍，木块被撞后运动的距离变为原来的2倍，所以速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，超速带来的安全隐患更大一些。[3]撞击后，木块滑出木板，则是小球所具有的动能过大，对木块所做的功过大，于是木块移动的距离太大。为了使木块不滑出木板，在不改变木板长度的情况下，可减小小球的动能，所以可减小小球的质量或降低小球由斜面上静止滚下时的高度。22．（24-25九年级上·广西崇左·期中）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。(1)小明通过观察木块移动距离的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究方法是（选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不