专题11 功和机械能 2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第七期）

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第七期）专题11功和机械能第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。第四期试题来源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳阳、2021年湖南衡阳、2021湖北邵阳年、2021年江苏苏州、2021年山东济宁、2021年山东潍坊、2021年山东枣庄、2021年四川广安、2021年四川凉山州、2021年浙江衢州等12套试卷。第五期试卷来源：2021年浙江杭州、2021年四川眉山、2021年山东菏泽、2021年山东东营、2021年江苏泰州、2021年江苏南京、2021年湖南长沙、2021年湖南怀化、2021年湖南郴州、2021年湖南常德、2021年湖北武汉、2021年湖北十堰、2021年黑龙江龙东、2021年黑龙江绥化、2021年广西北部湾经开区等15套试卷。第六期试卷来源：2021年甘肃兰州、2021年广东深圳、2021年广西贺州、2021年广西贵港、2021年、2021年贵州安顺、2021年贵州南州、2021年黑龙江大庆、2021年黑龙江齐齐哈尔、2021年湖北荆州、2021年湖南张家界、2021年吉林长春、2021年内蒙古通辽、2021年内蒙古包头、2021年山东烟台、2021年四川齐齐哈尔等15套试卷.第七期试卷来源：2021年辽宁大连、2021年广东广州、2021年广西桂林、2021年广西玉林、2021年黑龙江哈尔滨、2021年黑龙江牡丹江鸡西、2021年湖北鄂州、2021年湖北黄石、2021年湖北荆门、2021年湖南娄底、2021年湖南湘潭、2021年湖南湘西土家族自治州、2021年江苏宿迁、2021年江苏无锡、2021年辽宁阜新等13套试卷，欢迎各位下载。1、（2021·辽宁大连·T7）踢毽子是一种传统的健身活动，当踢出的毽子上升时，毽子的（）A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小2、（2021·江苏无锡·T10）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（）A．从A点到B点的过程中机械能守恒B．在B点时处于平衡状态C．在O点时重力势能最大D．从A点到O点动能转化为重力势能3、（2021·江苏宿迁·9）2021年5月15日，天问一号巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（）A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小4、（2021·湖南娄底·T1）许多卫星绕地球沿椭圆轨道运动，当卫星从近地点向远地点运动的过程中（）A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小5、（2021·湖北黄石·T11）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．（2021·黑龙江哈尔滨·T5）下列生活现象与其对应的物理知识，说法不正确的是（）A．轮胎有花纹可以增大摩擦B．由于惯性，刹车时人体容易前倾C．荡秋千时，小孩机械能守恒 D．盘山公路可省力，但费距离7、（2021·广西玉林·T9）熟透的苹果从树上落下的过程中，下列说法正确的是（）A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大8、（2021·广西桂林·T12）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=P29、（2021·广西桂林·T11）高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（）A．运动的苹果具有动能 B．高空的苹果没有重力势能C．下落过程中苹果的动能减小 D．下落过程中苹果的重力势能增大10、（2021·湖南湘西土家族苗族自治州·T20）小丹的爸爸比小丹重，他们一起从一楼爬上五楼，显然爸爸在相同时间内比小丹做的功多。这种情况物理学中用______表示做功的快慢。11、（2021·湖南湘西土家族苗族自治州·T18）小青上学去经过一段下坡路时，发现不蹬自行车，车速也能越来越快。从机械能的角度来看，速度变快的原因是重力势能转化为______。12、（2021·湖北鄂州·T17）2021年5月15日，“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星，实现了中国航天史无前例的突破。着陆前，祝融号与环绕器分离。分离后，环绕器飞行在距火星最近200余km、最远12000余km的大椭圆轨道上，在地球和祝融号之间提供信号中继服务，当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，能量的转化情况是______转化为______（均选填“动能”或“势能”）。祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是______（选填“运动”或“静止”）的。目前人类已知火星表面引力约为地球的38%，假设未来人类登上了火星，某质量为100kg的运动员站在火星的水平表面上，鞋底与火星表面的总接触面积为500cm2，则站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为______Pa。13、（2021·江苏无锡·T21）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。（1）实验时用木块被撞击后移动的______来反映小车动能大小。（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小______（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的______有关。14、（2021·湖北荆门·T14）2021年5月29日20时35分，长征七号火箭点火发射，将“天舟二号”货运飞船送入预定轨道，经过六个多小时飞行后，“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，我国空间站的建设迈出了关键的一步。（1）“天舟二号”在发射升空过程中机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”），交会对接后的飞行过程中“天舟二号”的运动状态______（选填“保持不变”或“不断变化”）；（2）未来一到两年我国将全面建成空间站。空间站在轨运行时，通过太阳帆板将光能转化为电能作为补充能源。有阳光时，空间站光伏发电的功率为70kW，2h可发电______kW·h，宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，是因为______。15、（2021·辽宁阜新·T11）如图所示，小明将篮球向篮框抛出，说明力可以改变物体的____；球离手后，由于___继续向上运动；球在上升到最高点的过程中，动能转化为_____能。16、（2021·广西玉林·T27）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：（1）甲图中汽车的速度；（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。17、（2021·广东广州·T16）如图，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图所示，g取10N/kg。（1）求货物的质量。（2）求BC段吊机对货物的拉力做的功。（3）求CD段货物所受重力做功的功率。（4）在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）。

18、（2021·辽宁阜新·T19）国家针对校车发布了相关的安全强制性标准，并且已正式实施。某校专用校车部分技术参数如下表，请仔细阅读并完成下列问题。已知轮胎与地面的总接触面积为0.2m2。求：（1）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（取g＝10N/kg）（2）李明家距学校8.1km，校车从李明家到学校所用时间为9min，校车从李明家到学校的平均速度是多大？（不考虑车长）（3）若校车在水平路面上以（2）中平均速度匀速直线行驶，所受阻力为5000N，汽车牵引力做功的功率是多大？外形（mm）9980×2340×31050空车质量（kg）9000座位数48~51百公里油耗（L）≤19行李舱（m3）0.4最高时速（km/h）10519、（2021·广西桂林·T22）桂林经常使用喷雾车对街道进行降温除尘，总重为6104N的喷雾车静止在水平路面上时，车轮与路面的总接触而积为0.15m2，某次作业中喷雾车在8×103N的牵引力作用下，以4m/s的速度水平匀速行驶了30s.求：（1）静止时，喷雾车对水平路面的压强等于多少帕斯卡？（2）在这30s内，牵引力对喷雾车做功等于多少焦耳？20、（2021·黑龙江牡丹江鸡西朝鲜族学校·T30）一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。（1）汽车在这段时间做的功是多少？（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。21、（2021·湖南湘潭·T32）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：（1）重物下落时，重物作______速直线运动，其重力势能转化为______能；（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是______A，压力传感器的电阻是______Ω；（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是______A，样品受到的最大撞击力是______N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是______W；（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？（________）22、（2021·江苏无锡·T28）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为______cm；（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；②将弹簧测力计与斜面平行放置并______，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为______N；③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为______J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为______；（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重______（选填“有关”或“无关”）；②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为______N。1、【答案】C【解析】当踢出的毽子上升时，毽子的质量不变，速度变小，高度升高，因此动能减小，重力势能增大。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2、【答案】A【解析】A．因为A、B两点等高，可知小球在摆动过程中机械能没有损耗，即机械能守恒，故A正确；B．小球摆到B点时，受到非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B错误；C．在O点时为最低点，高度最低，而质量不变，所以在O点时重力势能最小，故C错误；D．小球从A点到O点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，是将重力势能转化为动能，故D错误。故选A。3、【答案】D【解析】A．太阳能是取之不尽用之不竭的，是可再生能源，故A错误；B．真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播，所以，环绕器通过电磁波将信息传回地面控制中心，故B错误；CD．巡视器在减速着陆时，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，即机械能减小，故C错误，D正确。故选D。4、【答案】B【解析】当卫星从近地点向远地点运动的过程中，动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，机械能不变。故选B。5、【答案】A【解析】A．罐子在A点时高度最大，所以重力势能最大；到达D点时罐子移动最远，橡皮筋缠的最多最紧，所以弹性势能最大，故A正确；B．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能转化为动能和橡皮筋的弹性势能，故B错误；C．罐子返回是靠橡皮筋的弹性势能转化为动能，若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子不可能返回，故C错误；D．返回时，由于罐子在地面上滚动，一部分能量会转化为地面的内能，造成能量损失，运动的时间越长，能量损失越大，故罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。故D错误。故选A。6、【答案】C【解析】A．轮胎有花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A正确，不符合题意；B．刹车时，由于惯性，人要保持原来的运动状态继续向前运动，因此人体容易前倾，故B正确，不符合题意；C．荡秋千时，由于小孩要克服空气阻力做功，因此小孩的机械能不守恒，故C错误，符合题意；D．盘山公路相当于斜面，可省力，但要费距离，故D正确，不符合题意。故选C。7、【答案】C【解析】熟透的苹果从树上落下的过程中，质量不变，速度增大、高度降低，则动能增大、重力势能减小。故选C。8、【答案】C【解析】AB．从最高点下摆到最低点的过程中，重力做的功为因为h相同，且G1<G2，则，故AB不符合题意；CD．由可知因为t相同，，所以，故C符合题意，D不符合题意。故选C。9、【答案】A【解析】A．物体由于运动而具有的能叫做动能，所以运动的苹果具有动能，故A正确；B．物体由于处在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力势能，高空的苹果具有重力势能，故B错误；CD．苹果下落过程中质量不变，速度越来越快，所以动能增大，高度降低，所以重力势能减小，故CD错误。故选A。10、【答案】功率【解析】物理学中用功率表示做功的快慢，单位时间内做功的多少叫做功率，由可知，爸爸的体重大，相同时间内爸爸做功多，所以爸爸做功快，功率大。11、【答案】动能【解析】小青骑自行车下坡时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能变大，在下坡的过程中重力势能转化为了动能。12、【答案】动能势能运动7600【解析】[1][2]当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，高度变高，重力势能变大，所以是将动能转化为重力势能。[3]祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是位置发生变化，故相对于地球是运动的。[4]站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为故站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为。13、【答案】距离相等质量【解析】（1）[1]通过木块运动距离大小来反映小车动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大。（2）[2][3]因为从斜面顶部由静止开始下滑，所以达到底部速度相同，装有钩码的小车质量大，将木块推得较远，说明速度相同时动能的大小与物体的质量有关。14、【答案】增大不断变化140声音不能在真空里传播【解析】[1]“天舟二号”在发射升空过程中速度变大，动能变大，高度变大，故重力势能变大，故机械能变大。[2]“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，方向一直在变化，故运动状态一直在变化。[3]2h可发电2h可发电。[4]宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，语言即声音的传播需要介质，而在太空中，没有介质，故只能用无线电交流。15、【答案】运动状态惯性重力势能【解析】[1]小明用力，篮球从静止变为运动说明力改变了它的运动状态。[2]球离开受之后受竖直向下的重力作用，而继续保持原来的运动方向向上运动，这种性质叫做惯性。[3]上升过程中，速度变小动能变小，而高度增加重力势能增加，属于动能转化为重力势能。16、【答案】（1）30m/s；（2）25m/s；（3）【解析】解：（1）甲图中汽车的速度（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度（3）甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N，则甲图中汽车的牵引力甲图中汽车牵引力在40s内所做的功答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为。17、【答案】（1）500kg；（2）零；（3）500W；（4）见解析【解析】解：（1）货物的质量（2）BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是零。（3）由图可知，货物在CD段运动的距离是5m，CD段货物所受重力做功W=Gh=5000N×5m=25000JCD段货物所受重力做功=500W（4）由图可知，AB段的距离hAB=5m+15m=20mAB段的速度=0.5m/s货物从A到B的速度随时间变化图象答：（1）货物的质量是500kg；（2）BC段吊机对货物的拉力做的功是零；（3）CD段货物所受重力做功的功率是500W；（4）见解析。18、【答案】（1）4.5×105Pa；（2）54km/h；（3）7.5×104W【解析】（1）该校车（空车）静止在水平地面上时对地面的压力F＝G＝mg＝9000kg×10N/kg＝9×104N对地面的压强（2）校车从李明家到学校的平均速度（3）由于因为校车匀速行驶，处于平衡状态，故校车的牵引力F＝f＝5000N汽车牵引力做功的功率P＝Fv＝5000N×15m/s＝7.5×104W答：（1）该校车对地面的压强是4.5×105Pa；（2）校车从李明家到学校的平均速度是54km/h；（3）汽车牵引力做功的功率是7.5×104W。19、【答案】（1）4×105Pa；（2）9.6×105J【解析】解：（1）静止时，喷雾车对水平路面的压力等于喷雾车的重力，即F=G=6×104N喷雾车对水平路面的压强

（2）喷雾车行驶的距离s=vt=4m/s×30s=120m牵引力对喷雾车做功W=Fs=8×103N×120m=9.6×105J答：（1）静止时，喷雾车对水平路面的压强等于4×105Pa；（2）在这30s内，牵引力对喷雾车做功等于9.6×105J。20、【答案】（1）1.44×107J；（2）26.1%；（3）见解析【解析】解：（1）由题意可知v=72km/h=20m/st=10min=600s汽车运动的路程为汽车在这段时间做的功是W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J（2）汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J这段时间内汽车的效率（3）汽车效率低的原因主要有：汽油不能完全燃烧，汽缸散失很多热量，尾气带走许多热量。答：（1）汽车在这段时间做的功是1.44×107J；（2）这段时间内汽车的效率是26.1%；（3）汽车效率低的原因是：汽油不能完全燃烧，汽