冲刺中考物理考点专题训练专题十二功和机械能.docx
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冲刺中考物理考点专题训练专题十二功和机械能
冲刺2020中考物理考点专题训练——专题十二:
功和机械能
考点一:
功及其计算
1.一个重200N的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m.在物体向前运动35m的过程中拉力做的功为700J,则水平拉力的大小为______N,此过程中重力做的功是______J.
2.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示.则铁块受到的摩擦力为__N,0~6s内拉力F做的功是__J(取g=10N/kg)
3.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3N的力F.物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动,F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则()
A.WMN B.WMN>WOP C.PMN>POP D.PMN 4.小伟同学用一距离他的手高3m的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方开始沿水平方向移动了4m,如图所示,若不计摩擦和绳重,他所做的功至少为() A.200JB.300JC.400JD.500J 5.手托一个鸡蛋并匀速举高1米,手对鸡蛋做的功约是() A.0.5焦。 B.5焦。 C.50焦。 D.500焦。 6.下列有关力做功的说法中正确的是() A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功 B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功 C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功 D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功 7.一辆汽车在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,汽车在第10s时已行驶了150m,速度达到了20m/s,随后匀速前进,若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是() A.在0﹣20s内汽车的平均速度为15m/s B.在0﹣10s内汽车的牵引力大小恒为2000N C.在10﹣20s内汽车牵引力做的功为4×105J D.在10﹣20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W 考点二: 功率及其计算 1.清洁机器人在水平地面上匀速运动时,所受水平动力与速度的关系如图乙所示,g取10N/kg。 在150N的水平动力作用下,该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中,所受阻力大小为_______,动力所做功为_______J;当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平动力的功率是_______W。 2.如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法正确的是() A.第1次木块运动的速度快B.木块第一次受到的摩擦力较小 C.两次拉力对木块做的功一样多D.第1次拉力对木块做功的功率大 3.功率相等的两辆汽车,在相等的时间内匀速通过的距离之比为2: 3,则( ) A.两汽车牵引力之比为3: 2,做功之比为3: 2 B.两汽车牵引力之比为3: 2,做功之比为1: 1 C.两汽车牵引力之比为2: 3,做功之比为2: 3 D.两汽车牵引力之比为2: 3,做功之比为1: 1 4.一天,小军、小丽和小华在大润发里面买学习用品,小军同学乘自动扶梯从一楼来到二楼(如图所示),小丽同学想测量自动扶梯对小军同学做功的功率。 (1)他们测量功率的原理是_____。 (2)测量所需要的器材有: _____、秒表和_____。 (3)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_____。 A.测出小军同学的质量 B.测出自动扶梯的总长度 C.测出一楼到二楼的竖直高度 D.测出小军乘自动扶梯从一楼来到二楼所用的时间 E.算出自动扶梯对小军同学做功的功率 (4)请你帮小丽设计一个实验记录表格______________。 5.一台起重机,把质量为6t的物体匀速吊高20m用了2min,求起重机的功率多大? 6.如图所示的是某公司新推出的新能源汽车,其质量为1000kg,该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。 (1)若汽车受到的阻力为车重的0.15倍,求汽车牵引力的功率。 (2)若汽车匀速行驶时功率不变,行驶5min,求汽车牵引力所做的功。 7.如果只有重力做功,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。 已知物体的重力势能表达式为 ,动能表达式为 ,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度。 如图所示,将一质量为0.3kg的物体从距离地面20m的高空静止释放,让小球自由下落,不计空气阻力。 求: (1)小球落地时的速度是多大? (2)如果小球从开始下落到落地用时2s,重力做功的功率是多大? 考点三: 动能与势能 1.小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中,不计空气阻力.动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是() 2.在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离. (1)本实验使钢球获得动能的操作方法是______. (2)从上表数据可以看出,实验中控制了______相同,从而探究动能与______的关系. (3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做______J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用______同学的建议. (4)由上述实验数据和现象可得出结论: __________________ 3.某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到: 物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验: 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3. (1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过________________来反映的. (2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论: 当下落高度一定时,质量____________,重力势能_______________. (3)比较_________和__________两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论: 当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大. (4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论: 物体的重力势能与物体运动的路径________(有关/无关). (5)铅球在陷入沙面之前,将重力势能转化为________能. 考点四: 机械能的转化与守恒 1.在下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是() A.人造地球卫星从远地点向近地点运动 B.汽车沿斜坡匀速向上行驶 C.乒乓球接触地面后向上弹起 D.降落伞从空中匀速下落、 2.如图所示,小球从A处由静止开始沿轨道运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦,仅有动能和势能的转化,则( ) A.小球在A处的动能大于在D处的动能 B.小球在A处的机械能大于D处的机械能 C.小球在B处的机械能最小 D.小球在B处的动能大于在D处的动能 3.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示.一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好被伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等.对于游戏者离开跳台到最低点的过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是() A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能 C.游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值 D.游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能 4.如图所示,运动员在进行蹦床比赛,运动员离开蹦床后向上运动了大约一位普通成年人的高度,又落到蹦床上。 下列关于运动员离开蹦床后的运动过程,下列说法正确的是() A.运动员离开蹦床向上运动的距离大约为1.7m B.在上升过程中,蹦床对运动员做了功 C.在最高点运动员的速度为零,所受合力也为零 D.在下落过程中,运动员的重力势能部分转化为动能 5.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50J,若不计空气阻力,以下说法正确的是() A.小球到达底端时动能大于50J B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能 C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 6.将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上,则铅球的重力势能________(选填“大于”“小于”或“等于”)铁球的重力势能,现将铅球斜向上抛出至落地,此过程中铅球的动能变化是____________。 7.“弓开如满月,箭去似流星”用来形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中,弓的弹性势能转化为箭的_______能,同时也说明了物体弹性势能大小与物体的_______有关。 8.如图所示,将一张卡片对折,在开口的一边剪两刀,然后将橡皮筋套在开口边,就做成了一个会“跳”的卡片.将卡片反过来,用手压平在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手,会看到卡片__________,这一现象说明: 发生弹性形变的橡皮筋具有__________能,对卡片做功.卡片在上升过程中,重力势能将_____________(选填“增大”“减小”或“不变”). 冲刺2020中考物理考点专题训练——专题十二: 功和机械能参考答案 考点一: 功及其计算 1.一个重200N的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m.在物体向前运动35m的过程中拉力做的功为700J,则水平拉力的大小为______N,此过程中重力做的功是______J. 【答案】280 2.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示.则铁块受到的摩擦力为__N,0~6s内拉力F做的功是__J(取g=10N/kg) 【答案】13.6 3.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3N的力F.物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动,F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则() A.WMN B.WMN>WOP C.PMN>POP D.PMN 【答案】D 4.小伟同学用一距离他的手高3m的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方开始沿水平方向移动了4m,如图所示,若不计摩擦和绳重,他所做的功至少为() A.200JB.300JC.400JD.500J 【答案】A 5.手托一个鸡蛋并匀速举高1米,手对鸡蛋做的功约是() A.0.5焦。 B.5焦。 C.50焦。 D.500焦。 【答案】A 6.下列有关力做功的说法中正确的是() A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功 B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功 C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功 D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功 【答案】A 7.一辆汽车在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,汽车在第10s时已行驶了150m,速度达到了20m/s,随后匀速前进,若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是() A.在0﹣20s内汽车的平均速度为15m/s B.在0﹣10s内汽车的牵引力大小恒为2000N C.在10﹣20s内汽车牵引力做的功为4×105J D.在10﹣20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W 【答案】C 考点二: 功率及其计算 1.清洁机器人在水平地面上匀速运动时,所受水平动力与速度的关系如图乙所示,g取10N/kg。 在150N的水平动力作用下,该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中,所受阻力大小为_______,动力所做功为_______J;当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平动力的功率是_______W。 【答案】15075180 2.如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法正确的是() A.第1次木块运动的速度快B.木块第一次受到的摩擦力较小 C.两次拉力对木块做的功一样多D.第1次拉力对木块做功的功率大 【答案】ACD 3.功率相等的两辆汽车,在相等的时间内匀速通过的距离之比为2: 3,则( ) A.两汽车牵引力之比为3: 2,做功之比为3: 2 B.两汽车牵引力之比为3: 2,做功之比为1: 1 C.两汽车牵引力之比为2: 3,做功之比为2: 3 D.两汽车牵引力之比为2: 3,做功之比为1: 1 【答案】B 4.一天,小军、小丽和小华在大润发里面买学习用品,小军同学乘自动扶梯从一楼来到二楼(如图所示),小丽同学想测量自动扶梯对小军同学做功的功率。 (1)他们测量功率的原理是_____。 (2)测量所需要的器材有: _____、秒表和_____。 (3)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_____。 A.测出小军同学的质量 B.测出自动扶梯的总长度 C.测出一楼到二楼的竖直高度 D.测出小军乘自动扶梯从一楼来到二楼所用的时间 E.算出自动扶梯对小军同学做功的功率 (4)请你帮小丽设计一个实验记录表格______________。 【答案】 磅秤刻度尺B 5.一台起重机,把质量为6t的物体匀速吊高20m用了2min,求起重机的功率多大? 【答案】根据G=mg得,物体的重力G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N; 提升重物做功W=Gh=6×104N×20m=1.2×106J; 起重机的功率 。 6.如图所示的是某公司新推出的新能源汽车,其质量为1000kg,该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。 (1)若汽车受到的阻力为车重的0.15倍,求汽车牵引力的功率。 (2)若汽车匀速行驶时功率不变,行驶5min,求汽车牵引力所做的功。 【答案】 (1)汽车所受阻力f=0.15G=0.15mg=0.15×1000kg×10N/kg=1500N; ∵汽车匀速直线运动,牵引力F与摩擦阻力f是一对平衡力, ∴汽车的牵引力F=f=1500N, 由P= = =Fv牵引力的功率P=Fv=1500N×20m/s=3×104W; (2)汽车的牵引力在5min内所做的功W=Pt=3×104W×5×60s=9×106J。 7.如果只有重力做功,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。 已知物体的重力势能表达式为 ,动能表达式为 ,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度。 如图所示,将一质量为0.3kg的物体从距离地面20m的高空静止释放,让小球自由下落,不计空气阻力。 求: (1)小球落地时的速度是多大? (2)如果小球从开始下落到落地用时2s,重力做功的功率是多大? 【答案】 (1)物体从高处下落机械能守恒,则mgh= mv2,解得v= = =20m/s; (2)重力做的功W=Gh=mgh=0.3kg×10N/kg×20m=60J,重力做功的功率: P= = =30W。 考点三: 动能与势能 1.小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中,不计空气阻力.动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是() 【答案】D 2.在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离. (1)本实验使钢球获得动能的操作方法是______. (2)从上表数据可以看出,实验中控制了______相同,从而探究动能与______的关系. (3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做______J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用______同学的建议. (4)由上述实验数据和现象可得出结论: __________________ 【答案】让钢球从高处摆下速度质量0.06甲速度一定时,质量越大,动能越大 3.某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到: 物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验: 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3. (1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过________________来反映的. (2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论: 当下落高度一定时,质量____________,重力势能_______________. (3)比较_________和__________两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论: 当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大. (4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论: 物体的重力势能与物体运动的路径________(有关/无关). (5)铅球在陷入沙面之前,将重力势能转化为________能. 【答案】球陷入沙的深度越大越大AC无关动 考点四: 机械能的转化与守恒 1.在下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是() A.人造地球卫星从远地点向近地点运动 B.汽车沿斜坡匀速向上行驶 C.乒乓球接触地面后向上弹起 D.降落伞从空中匀速下落、 【答案】A 2.如图所示,小球从A处由静止开始沿轨道运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦,仅有动能和势能的转化,则( ) A.小球在A处的动能大于在D处的动能 B.小球在A处的机械能大于D处的机械能 C.小球在B处的机械能最小 D.小球在B处的动能大于在D处的动能 【答案】D 3.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示.一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好被伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等.对于游戏者离开跳台到最低点的过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是() A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能 C.游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值 D.游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能 【答案】C 4.如图所示,运动员在进行蹦床比赛,运动员离开蹦床后向上运动了大约一位普通成年人的高度,又落到蹦床上。 下列关于运动员离开蹦床后的运动过程,下列说法正确的是() A.运动员离开蹦床向上运动的距离大约为1.7m B.在上升过程中,蹦床对运动员做了功 C.在最高点运动员的速度为零,所受合力也为零 D.在下落过程中,运动员的重力势能部分转化为动能 【答案】AD 5.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50J,若不计空气阻力,以下说法正确的是() A.小球到达底端时动能大于50J B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能 C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 【答案】ABD 6.将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上,则铅球的重力势能________(选填“大于”“小于”或“等于”)铁球的重力势能,现将铅球斜向上抛出至落地,此过程中铅球的动能变化是____________。 【答案】大于先变小后变大 7.“弓开如满月,箭去似流星”用来形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中,弓的弹性势能转化为箭的_______能,同时也说明了物体弹性势能大小与物体的_______有关。 【答案】动弹性形变的大小 8.如图所示,将一张卡片对折,在开口的一边剪两刀,然后将橡皮筋套在开口边,就做成了一个会“跳”的卡片.将卡片反过来,用手压平在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手,会看到卡片__________,这一现象说明: 发生弹性形变的橡皮筋具有__________能,对卡片做功.卡片在上升过程中,重力势能将_____________(选填“增大”“减小”或“不变”). 【答案】跳起弹性势增大
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