備戰(zhàn)2019中考物理專題練習 功和機械能1（含解析）.doc

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功和機械能一、單選題1. 受高空落物傷人的啟示，美軍正在研制一種名為“上帝之杖”的太空武器“上帝之杖”實質就是高密度、耐高溫的金屬棒，它要依托太空平臺的搭載，借助小型火箭助推和高空下落產(chǎn)生的巨大動能，對地球戰(zhàn)略目標實施打擊，破壞力巨大它攻擊目標的巨大能量主要來源于（ ） A.小型火箭助推動能B.與大氣摩擦產(chǎn)生的能量C.“上帝之杖”本身的內(nèi)能D.下落過程重力勢能轉化的動能2. 下列過程中人對物體做了功的是（ ） A.人提著水桶水平移動10mB.人推鉛球，鉛球在空中飛行10m的過程C.人用10N的水平推力推著物體在光滑水平面上移動10mD.人舉起杠鈴在空中保持不動的過程3. 如圖是物體離手后，在空中飛行過程中動能 Ek 隨時間 t 變化的曲線，運動的物體可能是（ ）A.斜向上投擲出去的鉛球B.一松手由靜止下落的乒乓球C.豎直向上墊起的排球D.離開腳后再地上滾動的足球4. 如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，迅速下壓活塞，硝化棉燃燒，下列說法正確的是（ ）A.本實驗表明熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能B.硝化棉燃燒，是因為活塞對硝化棉做功，使其內(nèi)能增大，溫度升高，達到硝化棉的燃點C.迅速下壓活塞的過程中，機械能轉化為內(nèi)能D.迅速下壓活塞過程中的能量轉化與汽油機做功沖程的能量轉化相同5. 中考體育跳繩項目測試中，小明同學在lmin內(nèi)跳了120次，則他跳繩時的功率大約是（）A.0. 5 WB.5 WC.50WD.500 W6. 下列關于做功多少的一些說法，正確的是（）A.物體通過的距離越長，做功越多.B.作用在物體上的力越大，做功越多.C.作用在物體上的力F與物體移動的距離S的乘積越大，做功越多.D.以上說法都不對.7. 在圖中，mambmc ， 三個物體在同樣大的力F作用下，都沿著力F的方向移動了S，比較力F對三個物體所做的功，結論是（ ）A.一樣多B.對a做的功多C.對b做的功多D.對c做的功二、多選題8. （雙選）如圖所示，水平木板上有甲、乙兩個木塊，甲的質量大于乙的質量。兩木塊下表面的粗糙程度相同。甲、乙分別在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度勻速直線運動了相同時間，下列說法中正確的是（ ）A.F1大于F2B.F1比F2做功多C.F2比F1的功率大D.甲的重力做功較多9. 起重機將建筑材料由地面提升到樓頂，第一次用15000N的豎直拉力F1將材料甲勻速提升15 m；第二次用10000N的豎直拉力F2將材料乙勻速提升15m對于上述兩個過程，下列說法中正確的是（ ） A.甲的速度一定等于乙的速度B.甲的質量一定大于乙的質量C.拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功D.甲運動的時間一定小于乙運動的時間10. 如圖所示為冬奧會的一些運動項目，關于這些項目中的情景，下列說法中正確的是（ ）A.跳臺雪運動員在空中下落的過程中，重力勢能不變B.短道速滑運動員在轉彎滑行的過程中，運動狀態(tài)不變C.冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺具有慣性D.冰球運動員用球桿推著冰球使其水平滑動的過程中，冰球所受重力沒有做功三、填空題11. 小明同學在做“探究物體的動能與什么因素有關”的實驗中，設計了如圖所示的實驗方案，并進行了以下三步實驗操作：步驟一：讓鐵球甲從斜面F點滾下打到一個小木塊上，推動木塊從位置A移動到位置B步驟二：讓鐵球甲從斜面E點滾下，打到相同的小木塊上，推動木塊從位置A移動到位置C步驟三：換一鐵球乙（M乙M甲）從斜面上E點滾下，打到相同的小木塊上，推動木塊從位置A移動到位置D(1)小明同學設計的實驗“步驟一”和“步驟二”，是想探究動能大小與_的關系；在“步驟二”和“步驟三”中，小明讓甲、乙兩球都從E點滾下，目的是_(2)分析步驟一、二，得出的結論是：_(3)本實驗中水平面如果很光滑和很粗糙都將不利于實驗的進行，原因是_12. 用100N的拉力水平作用在500N的物體上，則在拉力的作用下物體沿水平方向向右移動了10m，拉力對物體做的功是_J. 13. 一輛車開進了泥潭中，司機取來一個動滑輪欲將汽車從泥潭中拉出，如圖所示.若司機用750N的拉力在5s內(nèi)將車水平拉動1m，那么汽車的重力對汽車做的功是_J，司機做功的功率是_W.14. 雪橇是雪地常見的交通工具.若狗拉著雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直線勻速滑行，雪橇受到的阻力是200N，則狗在5min內(nèi)做了_J的功，功率為_W. 15. 許多同學都很喜歡設計和參加“多米諾骨牌效應”活動（按一定距離排列的骨牌，碰倒第一塊骨牌后，其它所有骨牌會依次倒下），其中的物理原理是；骨牌倒下時，_能轉化為_能，這部分能量就轉移給下一張骨牌，下一張骨牌倒下時具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越來越快四、解答題16. 測定自己上樓時的功率有多大，是一項很有意義的物理實踐活動現(xiàn)在假定你要測定自己爬上10m高的樓時的功率，自己爬樓所用的時間是20s，你還必須知道一個什么量，才能計算出自己爬樓的功率，現(xiàn)在請你根據(jù)自身的實際情況，估計出這個量的值，再計算出自己爬樓的大致功率有多少W（g取10N/kg） 17. 小磊同學是班里的“大力士”，一天他放學回家，看到公路上有一塊大石頭，他擔心大石頭會妨礙車輛正常通行于是，他決定把石頭推到路邊，但是他費了很大的力，累得滿頭大汗，石頭卻一點兒沒動（如圖所示）他的同學小穎恰好路過，看到此清景說：“你的行為很值得稱贊，但是你對石頭并沒有做功”你認為小磊同學對石頭做功了嗎？為什么？ 五、實驗探究題18.在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離。如圖甲所示。請回答下列問題：（1）從同一高度由靜止釋放的目的是_，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與_（選填“質量”或“速度”）的關系 （2）該實驗是通過觀察_ 的大小,來說明鐵球對木塊做功的多少,從而判斷出_（“鐵球”或“木塊”）具有的動能的大小。如果水平面絕對光滑，則_（能/不能）比較出鐵球動能的大小 （3）某同學將實驗裝置改進成圖乙所示，利用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較。該實驗方案是否可行?答：_，你的理由是_ 六、綜合題19. 如圖所示，長1m，重5N的勻質杠桿OB連接在豎直墻壁的0點，在杠桿的中點A處懸掛45N的重物。固定在A點的繩子跨過定滑輪，在拉力F作用下使杠桿在水平位置平衡，此時OAC=45不計繩子重力和轉動部分的摩擦，求（1）緩慢地將杠桿從水平位置轉動到豎直位置的過程中，拉力做的功； （2）杠桿從水平位置逆時針緩慢轉動多大角度后，繩子拉力開始小于50N。 20. 圖1是某種升降電梯工作原理圖，它由轎箱、對重、鋼絲繩、滑輪和電動機等部件組成，連接轎箱的兩根鋼絲繩非?？拷?，電梯的簡化模型如圖2所示.電梯速度要經(jīng)過增大、不變和減小的過程，這一過程是通過改變拉力大小來實現(xiàn)的.某次上升過程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖象如圖3所示，這個過程用時1分鐘.求在這個過程中：（1）拉力做的功； （2）拉力做功的功率； （3）轎箱空載時的重量是3100N，配重的重量為3000N.某次電梯載貨物的重量是1000N，當電梯勻速上升15m，所用的時間為10s，不計纜繩重力和一切摩擦阻力，在此運動過程中電動機的功率. 答案部分一、單選題1.【答案】 D 【解析】【解答】“上帝之杖”在高空下落過程中，質量不變，而高度越來越小，因此其重力勢能越來越小，但它的速度越來越快，因此動能越來越大，在下落過程重力勢能轉化為動能，它獲得的動能越大，破壞力就越強。故答案為：D.【分析】動能大小的影響因素：質量、速度.質量越大，速度越大，動能越大；重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度；動能和勢能之間可以互相轉化的.2.【答案】 C 【解析】【解答】選項A中力和通過的距離的方向是垂直的，不做功；選項B中的鉛球在空中飛行時，不受人的作力，故人不做功；選項C中物體是在推力作用下移動了一段距離，所以人的推力做了功；選項D中有力無距離，不做功；C符合題意.故答案為：C.【分析】做功包括兩個必要的條件：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向通過一段距離.3.【答案】 A 【解析】【解答】A、影響動能大小的因素是質量和速度；斜向上投擲出去的鉛球在整個飛行過程中，質量不變，一直在運動，當處于最高點時豎直方向速度為0，但水平方向仍然有速度，因此動能不為0，從出手到最高點過程中速度減小，故動能減?。辉谙侣涞倪^程中，速度不斷增大，到達地面最大，故動能增大，即整個過程動能先減小再增大，A符合題意；B、由靜止下落的乒乓球的動能是始終在增大，B不符合題意；C、豎直向上墊起的排球，排球到達最高點時的動能為零，C不符合題意；D、離開腳后在地上滾動的足球，足球滾動的越來越慢，動能越來越小，D不符合題意.故答案為：A.【分析】動能大小的影響因素：質量和速度質量一定時，速度增大，動能增大；速度一定時，質量增大，動能增大由此分析解答.4.【答案】 C 【解析】【解答】A. 下壓活塞時，活塞對筒內(nèi)的空氣做功，機械能轉化為空氣的內(nèi)能，使氣體的內(nèi)能增加，是通過做功的方式改變內(nèi)能的，A不符合題意；B.迅速向下壓活塞，活塞會壓縮空氣做功，機械能轉化為內(nèi)能，使空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，當溫度達到棉花的燃點時，棉花就會燃燒，B不符合題意；C. 下壓活塞時，活塞對筒內(nèi)的空氣做功，機械能轉化為空氣的內(nèi)能下壓活塞的過程，活塞的機械能轉化為空氣的內(nèi)能，C符合題意；D. 迅速下壓活塞過程中的能量轉化與汽油機壓縮沖程的能量轉化相同，D不符合題意；故答案為：C.【分析】做功可以改變物體的內(nèi)能，對物體做功時，內(nèi)能轉化為機械能。5.【答案】 C 【解析】【解答】初中生體重大約為500N，跳繩高度大約5厘米，1min內(nèi)跳了120次，跳一次0.5s，所以P=50W故選C【分析】估測體重和跳繩高度，已知時間可測功率本題考查功率的計算，重力的估測，跳繩高度的估測。6.【答案】 C 【解析】【分析】功（W)等于力（F)跟物體在力的方向上通過的距離（s)的乘積。（功=力距離)，W=FS。國際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m，功的單位是Nm，它有一個專用名稱叫做焦耳，簡稱焦，用符號J表示，1J=1Nm?！窘獯稹抗Φ墓絎=Fs，即功的大小取決于力和距離的乘積；其中距離s為物體在力的方向上發(fā)生的距離；故只有距離長或力大無法說明功就多，沒說明移動的距離與外力F的關系，若距離和力垂直，則力是不做功的；故選C7.【答案】 A 【解析】【解答】因為對三個物體的作用力都是大小相等的力F，三個物體在力F的方向上移動的距離都是s，根據(jù)功的計算公式W=Fs可知，F(xiàn)對三個物體所做的功一樣多故答案為：A【分析】已知力F的大小和沿著力F的方向移動的距離s，根據(jù)功的計算公式W=Fs可判斷F對三個物體所做功的大小二、多選題8.【答案】A,B 【解析】【解答】由題意可知，甲的質量大于乙的質量，根據(jù) 可知， ，則兩物塊對地面的壓力F2F1；兩木塊下表面的粗糙程度相同，放在相同地面上，所以，兩木塊受到的摩擦力f2f1；兩木塊勻速前進，所受摩擦力和拉力是平衡力，所以，兩木塊受到的拉力 A符合題意；兩物塊以相同速度勻速直線運動了相同時間，所以勻速前進了相同的距離，根據(jù) 可知，F(xiàn)1比F2做功多，B符合題意；在相同時間勻速前進了相同的距離，表明兩木塊運動的速度相同；根據(jù) 可知，甲拉力的功率大于乙拉力的功率。C不符合題意；兩木塊都是水平前進的，重力都沒有做功，D不符合題意。故答案為：AB。【分析】此題考查功率的大小比較，涉及到重力公式的應用、壓力和重力的關系、二力平衡的應用、功率的計算公式的應用，處于水平面上的物體對水平面的壓力等于重力；滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度和壓力大小有關系.壓力越大、接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；物體勻速運動時所受的拉力與摩擦力是一對平衡力；根據(jù)P=Fv判定功率的大小9.【答案】BC 【解析】【解答】解： A、起重機兩次提升的高度相同，所用時間不確定，根據(jù)公式v= ，可知甲、乙的速度大小不確定，所以A不正確；B、因為F1大于F2 ， 所以甲的重力大于乙的重力，根據(jù)公式m= ，可知甲的質量大于乙的質量，所以B正確；C、因為F1大于F2 ， 根據(jù)公式W=Fs，可知拉力F1做的功大于拉力F2做的功，所以C正確；D、兩次拉力的時間不確定，所以D不正確故選BC【分析】（1）根據(jù)速度公式v= 判斷甲、乙速度的大??；（2）根據(jù)公式G=mg，判斷甲、乙的質量大?。唬?）根據(jù)公式W=Fs，判斷對甲、乙做功的多少10.【答案】C,D 【解析】【解答】A. 跳臺雪運動員在空中下落的過程中，質量不變，高度降低，所以重力勢能減小，A不符合題意；B. 只有靜止和勻速直線運動的物體運動狀態(tài)是不變的，短道速滑運動員在轉彎滑行的過程中，運動方向發(fā)生了變化，所以運動狀態(tài)是改變的，B不符合題意；C. 慣性是保持運動狀態(tài)不變的性質，所以冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺具有慣性，C符合題意；D. 冰球運動員用球桿推著冰球使其水平滑動的過程中，冰球所受的重力方向豎直向下，冰球在水平方向運動，沒有沿重力的方向運動，所以重力沒有做功，D符合題意；故答案為：CD?！痉治觥縿幽艽笮〉挠绊懸蛩兀嘿|量、速度.質量越大，速度越大，動能越大；重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度.物體平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡.當物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)時，就叫做二力平衡.慣性：物體保持運動狀態(tài)不變的性質叫慣性.質量是物體慣性的唯一量度.功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二 是物體在力的方向上通過的距離.三種情況不做功：一是有力無距離（例如：推而未動），二是有距離無力（靠慣性運動），三是力的方向與運動方向垂直.三、填空題11.【答案】速度；控制小球到達水平面時的速度相同；質量一定時，物體的速度越大，動能就越大；木塊被推動的距離要么太小要么太大，不利于通過比較距離確定動能大小 【解析】【解答】（1）實驗“步驟一”和“步驟二”，是想探究動能大小與速度的關系；在“步驟二”和“步驟三”中，小明讓甲、乙兩球都從E點滾下，目的是：控制小球到達水平面時的速度一定，這種研究方法叫控制變量法（2）分析步驟一、二，可以發(fā)現(xiàn)：采用了同一物體，質量時不變的，從不同高度處滾下，速度是不同的，木塊移動距離的不同也就說明了動能不同，由此得出的結論是：質量一定時，物體的速度越大，動能就越大。（3）分析步驟二、三，可以發(fā)現(xiàn)：采用了不同的物體，從同一高度滾下，速度是一定的，乙的質量大，乙就把木塊推動的距離長，由此得出結論：速度一定時，物體的質量越大，動能就越大。故答案為：（1）速度，使小球滾到水平面時的速度相同，控制變量法；（2）質量相同時，物體的速度越大，具有的動能越大；（3）速度相同時，物體的質量越大，具有的動能越大?！痉治觥浚?）實驗“步驟一”和“步驟二”，使用的是同一小球，小球的質量就是一定的，從斜面的不同高度上滾下，小球到達水平面時的速度是不同的，由圖可以發(fā)現(xiàn)，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木塊移動距離越長，動能越大。（2）在“步驟二”和“步驟三”中，小明讓甲、乙兩球都從E點滾下，小球到達水平面時速度就是一定的而小球乙的質量，乙推動木塊運動距離長，說明在速度一定時，質量越大，動能越大。12.【答案】 1000 【解析】【解答】解：由題意可知，拉力F=100N；物體在拉力作用下前進的距離為10m，則拉力所做的功：W=Fs=100N10m=1000J；故答案為：1000.【分析】做功的兩個必要因素是作用在物體上的力和物體在力的方向上移動的距離，功的大小用公式W=Fs計算，首先判斷力是否做功，然后進行計算.13.【答案】0；300 【解析】【解答】（1）汽車雖然受到重力，但沿水平方向運動，在豎直方向沒有通過距離，所以重力沒有做功，也就是重力做的功為0J；（2）拉汽車使用的是動滑輪，車被拉動了1m，則拉力F移動的距離為2m，故司機所做的功：W=Fs=750N2m=1500J，司機做功的功率： .故答案為：0；300.【分析】本題到處學生對做功的理解和功率的計算。功的計算：功(W)等于力(F)跟物體在力的方向上 通過的距離(s)的乘積。（功=力距離）。所以，在水平方向上，物體在豎直方向沒有通過距離，所以重力沒有做功。功率：P=14.【答案】6105 J；2103W 【解析】【解答】由于雪橇是勻速運動的，所以狗對雪橇的拉力等于雪橇受到的阻力為200N，做功的功率為P=Fv=200N10m/s=2000W，狗在5min內(nèi)做的功為W=Pt=2000W300s=6105 J .故答案為：6105 J；2103W.【分析】本題考查了功和功率的簡單計算；已知狗拉著雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直線勻速滑行，雪橇受到的阻力等于拉力，根據(jù)可求得狗做功的功率.15.【答案】 重力勢能；動【解析】【解答】骨牌站立時，重心高，倒下的過程中，重心降低，重力勢能減少，轉化成動能?！痉治觥繖C械能的轉化。四、解答題16.【答案】解：還必須知道自己的質量（或體重）假定自己的質量是50kg，所做的功W=Gh=mgh=50kg10N/kg10m=5000J爬樓的功率：P=答：自己爬樓的大致功率有250W 【解析】【分析】估測自己的體重（質量），利用G=mg求出身體的重力，再利用W=gh求出克服重力做的功，最后利用P=求出爬樓功率17.【答案】解：小磊對石頭沒有做功根據(jù)做功的兩個必要因素：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上通過了距離小磊對石頭雖然用了力，但石頭沒有在力的方向上通過距離因此，小磊沒有對石頭做功 【解析】【分析】分析圖中所示的物理情景，結合做功的兩個必要因素作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離即可確定小磊做沒做功五、實驗探究題18.【答案】（1）讓小球到達水平面開始運動時速度相同；質量（2）木塊被撞擊的距離；鐵球；不能（3）不可行；不能控制小球速度相同 【解析】【解答】（1）實驗中，小球從同一高度由靜止釋放的目的是讓小球到達水平面開始運動時速度相同，根據(jù)控制變量法，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與質量的關系。（2）該實驗是通過觀察木塊被撞擊的距離的大小，來說明鐵球對木塊做功的多少，從而判斷出鐵球具有動能的大小。如果水平面絕對光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去，木塊通過的距離無法確定，木塊所做功的多少無法確定，所以不能比較出鐵球動能的大小。（3）由圖乙實驗裝置可知，利用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉化而來，彈簧的彈性勢能與彈性形變大小有關，因此彈簧的彈性勢能相同，轉化出的動能相同，但不能控制小球速度相同，且木塊最終移動的距離相同，所以該實驗方案不可行。故答案為：（1）讓小球到達水平面開始運動時速度相同；質量；（2）木塊被撞擊的距離；鐵球；不能；（3）不可行；不能控制小球速度相同.【分析】物體的動能和物體的質量有關，和物體運動的速度有關，研究時，可以通過推動物體移動的距離來反應動能的大小，而且要結合控制變量法.六、綜合題19.【答案】（1）解：頂端為定滑輪，不計繩子重力和轉動部分的摩擦，則拉力F做的功等于克服杠桿與物重所做的功；根據(jù)題意可知，杠桿O長1m，將杠桿從水平位置轉動到豎直位置的過程中，杠桿和重物上升的高度為杠桿長度的一半，即：；則做功為：（2）解：如圖：由題可知，OAC=45，所以OC=OA；根據(jù)杠桿平衡條件可得：GOM=FON當逆時針轉動至某一角度時，拉力F=50N，杠桿和物重的和也為50N；則 所以，OM=ON，又OC=OA，可得： 則有：MOA=AON=NOC=30。即杠桿從水平位置逆時針緩慢轉動30后，繩子拉力開始小于50N。 【解析】【分析】（1）根據(jù)圖示得出杠桿和重物上升的高度，再利用利用W=Fs求出將杠桿從水平位置轉動到豎直位置的過程中拉力做的功；（2）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析解答.20.【答案】（1）解：由圖可知，當F1 =2.5104 N時，電梯上升高度h1 =4m；當F2 =2104 N時，電梯上升高度h2 =44m-4m=40m；當F3 =1.5104 N時，電梯上升高度h3 =48m-44m=4m；所以在這個過程中拉力做的功：W=W1 +W2 +W3 =F1 h1 +F2 h2 +F3 h3 =2.5104 N4m+2104N40m+1.5104 N4m=9.6105 J；（2）解：拉力做功的功率：P=W/t=9.6105J/60s=1.6104 W；（3）解：纜繩對轎廂的拉力：F=G廂 +G貨 -G配重 =3100N+1000N-3000N=1100N，纜繩拉力做的功：W=Fs=1100N15m=1.65104 J，電動機的功率至少為：P=W/t=1.65104J/10s=1650W 【解析】【分析】本題是力學綜合計算題目，解決此題的關鍵是能夠從圖像獲取有用的信息，利用公式W=Fs計算功，利用公式P=計算功率.