【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题13功和机械能
试卷更新日期：2024-09-29 类型：二轮复习
一、功
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1. 停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲是一“路边空中存车亭”，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为杆OB的转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。汽车从水平地面被提升到BC与杆OB垂直时，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力，g＝10N/kg），以下说法正确的是（ ）
A、当处于图乙位置时，OB属于省力杠杆 B、若每次不同汽车停车过程中，升高的高度固定不变，则机械做的额外功相同 C、若汽车和存车架的总质量为1.5×103kg，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功3×104J D、若A和汽车的总质量越大，此装置的机械效率越低2. 如图1所示，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M，做功情况如图2，则（ ）
图1 图2
A、甲的总功大于乙 B、甲的机械效率高于乙 C、甲的机械效率等于乙 D、甲提升M的高度小于乙3. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s—t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2 ， 相同时间内所做的功分别为W1、W2 ， 则它们的关系正确的是（ ）
A、F1＞F2W1＞W2 B、F1=F2W1＞W2 C、F1=F2W1＜W2 D、F1＜F2W1＜W24. 如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，对螺丝刀（选填“没有”或“有”）做功。
5. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力做功2.7×105J，该装置的机械效率是80%。求：
(1)、故障车在30s内通过的路程；(2)、对故障车所做的有用功；(3)、故障车在被拖离过程中受到的阻力。二、功率
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6. 汽车在盘山公路上匀速行驶，假设从山底到山顶公路全长为s ， 高h。若汽车重力约为G ， 牵引力大小恒定为F ， 速度为v ， 则下列与汽车相关物理量正确的是（ ）A、爬坡时间为 B、汽车牵引力的功率为Fv C、爬坡过程受到摩擦力大小为F D、牵引力的有用功为Fs7. 如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A、小孩对砖做功更多 B、小孩对砖做功更快 C、大人对砖做功更多 D、大人对砖做功更快8. 如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A、甲中，绳端移动的距离为60cm B、乙中，拉力的功率为1.7W C、甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D、乙中，动滑轮的重力为2N9. 在“测量小灯泡的功率”的实验中，小铭同学选用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)、连接实物电路时，开关应处于 状态。(2)、闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“左”或“右”）端。(3)、闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，则电路可能出现的故障 。(4)、解决故障后，再次闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为V；若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 V。(5)、某同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。10. 工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：
(1)、工人做功的功率；(2)、斜面的机械效率；(3)、物体和斜面之间的摩擦力。三、机械能
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11. 2024年在西安跳水世界杯总决赛中，运动员跳水的分解动作如图所示，不计空气阻力。则运动员起跳后、入水前
A、始终只受重力 B、动能一直增加 C、若所有力都消失，他将静止 D、他所受的重力做功越来越快12. 现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是（ ）
A、动能与重力势能均不变 B、动能与重力势能均减小 C、动能不变，重力势能减小 D、动能减小，重力势能不变13. 如图所示为运动员推铅球的过程。为铅球的初始位置，为铅球离手的位置，为铅球上升的最高点，为铅球落地前的位置。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A、整个过程，运动员对铅球不做功 B、铅球从到的过程中，机械能减少 C、铅球从到的过程中，动能增大 D、铅球在处的动能为零14. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示，0~2s内，物体受到的摩擦力是N，在2~4s内，物体的动能（选填“增大”“减小”或“保持不变”）；在4~6s内，拉力F做的功是J。
15. 中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中返回技术已经处于世界领先水平，嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，假设返回器的质量不变，如图所示为其着陆轨迹简化图，AB段返回器离地球越来越远，它的重力势能；BC段返回器的机械能（以上均选填“变大”“变小”或“不变”）。返回器在返回地球表面时会与空气摩擦而升温，此过程与内燃机冲程能量转换相同。
四、动能和势能之间的相互转化
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16. 如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（ ）
A、卫星在近地点时，动能最大，机械能最大 B、卫星在远地点时，势能最大，机械能最大 C、卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变 D、卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变17. 2023年10月3日，杭州亚运会皮划艇静水项目在富阳水上运动中心落下帷幕。如图是运动员比赛中的情景，下列说法正确的是（ ）
A、运动员向下漂流的过程中重力势能增大 B、图中的运动员在使用船桨时，左手越靠近右手越省力 C、船桨在使用时有弯曲现象，说明力可以使物体发生形变 D、用船桨向后划水使赛艇前进，说明了物体间力的作用是相互的18. 如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”，直径达49.9米，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动，从最高点转动到最低点的过程中，小明的动能 ， 重力势能；从最低点转动到最高点的过程中，小明的机械能（三空均填“增大”“减小”或“不变”）。
19. 用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为 ． 在物体匀速上升的过程中，物体的动能（选填“变大“、“变小“或“不变“）．
20. 如图甲所示，水平面AB 段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系大致图像如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q(mQ>mp)将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。
五、能力提升
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21. 在如图所示的滑轮组中用20N的拉力，在10s内将重50N的物体匀速提升3m。则
A、绳子自由端移动的速度为0.3m/s B、提升重物过程的有用功为150J C、拉力做功的功率为36W D、滑轮组的机械效率为80%22. 如题图所示，小明同学使用滑轮组拉动重为600N的货物，在水平路面上由位置A匀速移动3m到位置B ， 用时15s，此过程中动滑轮对货物的拉力做功的功率 ， 小明在滑轮组绳子自由端的拉力。则下列说法正确的是（ ）
A、拉动物体所做的有用功为1800J B、货物受到地面的摩擦力为100N C、滑轮组的机械效率为83.3% D、人拉力做功的功率为90W23. 如图甲所示是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具一桔槔。如图乙所示为其原理示意图在一根竖立的架子（或粗大木杆）上一根长细长的木杆，将乙中点看作支点，A端悬挂水桶，B端悬挂一个重石，OA>OB。当要取水时，人用力将A端作下拉，使水桶下降到水面下并让水流入水桶（同时悬挂石的B端位置上升，当水装满水后，人向上拉动绳子，就可让挂重石的B端位置下降，同时将水桶中的水提升。这样一起一落，便能轻易将水桶提升至所需位置。（1）人将A端下拉时，桔槔的结构相当于一个杠杆；使用桔槔提水 （选填“能”或“不能”）省功；
（2）如果提满水（在空气中）时，A端的水桶和水的总重力为G，人向上提升水桶的力为F，OA=a，OB =b。则拉力F （选填“>”“<”或“=”）总重力G，桔槔B端的重石重力至少为（用字母表示）才能将水桶匀速向上提升（杆视为轻杆）；
（3）要使人在提升水桶时更省力，可采取的方法是（合理即可）。
24. 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。如图所示，火箭在高温高压燃气的作用下加速上升，说明力可以改变物体的 ， 此过程中飞船的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）；在发射过程中以火箭为参照物，飞船是（选填“静止”或“运动”）的。
25. 如图甲所示，是科技兴趣小组制作的“真空炮”模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机，抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出；
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想：
A：与弹丸的形状有关 B：与弹丸的质量有关 C：与与抽气时间有关
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度；
请完成下列各实验步骤的填空：
(1)、抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自其两端气体的气压差；探究猜想A时，控制弹丸的质量和抽气时间相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像（如图乙所示），则出口速度较大的是弹丸；
(2)、为了探究猜想B，请帮小明设计一个完整的实验步骤：(3)、探究猜想C时，根据实验数据绘制了弹丸射出的出口速度随抽气时间变化关系的图像（如图丙所示），试解释抽气时间t1后，弹丸射出的出口速度保持不变的原因：。
26. 如图所示，这是一款氢燃料电池车，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向．假设国产氢燃料电池车总质量为 ， 车轮与水平地面的总接触面积为 ． 在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02，在内行驶了 ． 求测试过程中该氢燃料电池车（g取）：
(1)、行驶的平均速度；(2)、车对水平地面的压强；(3)、牵引力的功率．六、直击中考
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27. 立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。下列说法不正确的是（ ）
A、蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力 B、小强在最高点受非平衡力作用 C、小强能在空中继续运动是受到惯性的作用起跳 D、小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能28. 如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动（ ）
A、推力对冰壶做功为270J B、推力对冰壶做功为324J C、冰壶克服阻力做功为54J D、冰壶克服阻力做功为45J29. 如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从点减速运动到点，再从点匀速运动到点，且 ， 不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化，则( )
A、火箭受到推力的施力物体是空气 B、段的推力小于段的推力 C、段重力做功的功率大于段 D、段火箭的重力势能转化为动能30. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1)、如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，用笔画线代替导线将电路连接正确；(2)、连接电路时，开关应 ， 试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了故障；(3)、纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，示数为A，小灯泡额定功率为W；(4)、利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（、、、 ， 各一个）探究电流和电阻关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是____.A、1.7V B、2.2V C、2.7V31. 2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示.撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为.当船以10.8km/h、合m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的很大导致其能很大，使得船将大桥撞毁.
32. 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）。33. 小明一家到海边旅游时，在宾馆房间打电话购买生活物品，服务员让四轮智能机器人（如图甲所示）配送。机器人和生活物品的总质量为48kg，每个轮子与地面接触时受力面积为 ， g取10N/kg。
(1)、求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强；(2)、装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m，求电梯对机器人做的功；(3)、小明想知道海水的密度，便用购买的纯净水（密度为）和宾馆的电子秤进行如下操作：①小明把一瓶未开口的纯净水（如图乙所示）放在水平桌面上，静止时标记水面位置，并测出其质量为1.02kg；②倒净该瓶内的纯净水，装入海水至标记处，拧紧瓶盖，测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。34. 电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E=3×106J。
(1)、如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2 ， 求车对水平地面的压强；(2)、若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；(3)、若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。35. 如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。
(1)、请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。(2)、若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？(3)、若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？