中考物理专题《功与机械能》同步练习附答案.docx

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中考物理专题《功与机械能》同步练习附答案

2021年中考物理模拟试题专题训练——功与机械能

1.〔2021乐山模拟〕2021年6月23日，我国“北斗三号〞全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功．假设一颗卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，可知其动能（　　）

A．减小　B．增大

C．不变　D．消失

2.〔2021郑州八中模拟〕如下图是击打网球的瞬间，网球被迅速压扁并反弹.以下关于此过程的说法正确的选项是〔　　〕

A.网球被迅速压扁说明球拍对网球的力大于网球对球拍的力

B.网球接触球拍被压扁的过程中，动能转化为重力势能

C.网球被击出后仍能继续飞行一段距离，说明网球受到惯性力的作用

D.网球被击中后迅速反弹，说明力可以改变物体的运动状态

3.〔2021大连模拟〕如下图，木块以一定的速度滑过AB点，到C点滑出下落至D点。

A和B，C和D之间的垂直距离均为h，那么木块在运动过程中能量变化的分析，正确的选项是〔　　〕

A．D点与C点相比，机械能不变

B．B点的动能一定大于A点的动能

C．B点的动能可能等于D点的动能

D．A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能

4.〔2021南通模拟〕如下图，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，以下说法正确的选项是〔　　〕

A.向上爬竿过程中动能转化为重力势能

B.下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变

C.向上爬竿时受到的摩擦力方向向上

D.下滑时间短的那次速度大，重力做的功多

5.〔2021河南模拟〕小华对于身边及社会上常见事物的以下估测，错误的选项是〔　　〕

A．一瓶普通矿泉水重约为5N

B．我国“复兴号〞列车的运营速度可达350m/s

C．一个中学生从一楼走上二楼做的功约为1500J

D．初中物理课本的长度约为26cm

6.〔2021河南模拟〕掷铅球是运发动力量与技巧的表达，如下图。

关于它的描述正确的选项是〔　　〕

A．铅球掷出后，由于受到惯性力继续向前运动

B．铅球掷出后，在空中继续飞行的过程中，运发动对铅球做了功

C．铅球掷出后，重力做功的功率不变

D．铅球被掷出的过程中速度越来越大，说明力可以改变物体的运动状态

7.〔2021泰兴实验中学模拟〕有甲、乙两个完全相同的小球。

在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如下图。

假设不计空气阻力，以下说法正确的选项是〔　　〕

A.抛出时刻，甲球比乙球的动能小

B.抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小

C.落地时甲的机械能等于乙的机械能

D.落地时甲的机械能小于乙的机械能

8.〔2021北部湾模拟〕2021年世界杯正在俄罗斯举行，如下图，是正在加速下降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，以下分析正确的选项是〔　　〕

A．动能增大，重力势能减小

B．动能减小，重力势能增大

C．动能增大，重力势能增大

D．动能减小，重力势能减小

9.〔2021广州花都模拟〕如下图，小球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到e，其中b点与d点在同一高度。

以下能正确表示小球在b、d点时的动能和重力势能的是〔　　〕

A.

B.

C.

D.

10．〔2021黔东南模拟〕迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。

假设某卫星沿椭圆轨道绕地球运行。

如下图，那么卫星从远地点向近地点运行的过程中，能转化为能；以地球为参照物，地球同步卫星是。

〔选填“静止〞或“运动〞〕

11.〔2021长乐市感恩中学模拟〕为预防新型冠状病毒感染的肺炎，福州市对公交车进行限载和消毒，在喷洒药水对公交车进行杀菌消毒时，会闻到特殊的气味，这说明药水分子在；当公交车正常匀速行驶的过程中，其动能〔选填“增大〞“减小〞或“不变〞〕。

12.〔2021郑州八中模拟〕我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如下图，它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行｡该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW，假设在水中匀速航行时，最大速度为18km/h，此时受到的阻力为_____｡

13.〔2021河南模拟〕如下图，同一个物体从O点分别沿固定的光滑斜面OA、OB由静止自由滑下，到达同一水平面上。

不计空气阻力，物体沿不同斜面由O点运动到水平面上的过程中，重力势能的变化〔选填“相同〞或“不相同〞〕；物体到达水平面时的速度〔选填“相等〞或“不相等〞〕，你的判断依据是。

14.〔2021黔东南模拟〕为了保障出行平安，交通部门做了很多规定，如：

高速公路上对机动车进行限速；车上驾驶员和乘客要系平安带，同时又开展了“一盔一带〞专项整治行动。

请运用你所学的物理知识，简要答复以下问题：

（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？

（2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？

（3）平安带为什么要做得比拟宽大？

15.〔2021中山模拟〕如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能．汽车空载质量为1000kg，最大载重为500kg，静止时轮胎与水平地面的总接触面积为0.1m2．不考虑外界因素影响，汽车行驶时受到的阻力为汽车总重的0.05倍．如图乙所示，是汽车满载并以恒定功率行驶时的速度与时间图像，g取10N/kg．求：

〔1〕汽车在10~20s内通过的路程；

〔2〕空载的汽车静止在水平地面时对地面的压强；

〔3〕汽车满载时行驶的恒定功率．

16.〔2021乐山模拟〕如下图为迎宾路高架桥的局部路段示意图，水平路面AB＝200m，斜坡BC＝120m，坡高CD＝6m．搭载乘客后总重为G×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2.当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1＝20s；当它以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2＝16s．公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的

.求：

（1）公交车静止在水平地面时对地面的压强以及通过BC段时的速度．

（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1.

（3）公交车通过BC段时，牵引力的大小．

17．〔2021长乐市感恩中学模拟〕科技创新是撬动中国梦的杠杆，中国已是无人机“全球工厂〞，无人机在航拍、救灾等多个领域发挥着重要作用。

如图是小明同学查找的某款无人机，下表是它的相关数据。

在某次航拍过程中无人机以最大速度竖直上升至300m高空，工作电流为10A，g取10N/kg，求：

〔1〕该无人机上升过程中克服重力做的功为多少？

〔2〕该无人机上升过程中工作效率为多少？

18.〔2021河南模拟〕电动平衡车〔如下图〕因其体积小、操控方便，深受年轻人的喜爱。

小华的质量为50kg，当她站立在平衡车上保持静止时，车轮与水平地面的总接触面积为4×10﹣3m2，平衡车的局部参数如表所示。

g取10N/kg，求：

〔1〕小华骑乘平衡车在平直公路上匀速行驶时，她〔选填“受到〞或“不受〞〕车对她的摩擦力；平衡车受到的重力与地面对它的支持力〔选填“是〞或“不是〞〕一对平衡力。

〔2〕小华站立在平衡车上静止时，车对水平地面的压强是多大？

〔3〕小华以最高车速在平直公路上匀速行驶时，路面对平衡车的阻力等于总重的

，那么牵引力的功率是多少？

〔4〕充满电后，小华经过试验发现，平衡车可在平直路面上前进的最远距离为20km，那么此平衡车的效率约为多少？

×104Pa，行驶时所受阻力为自重的0.02倍〔g取10N/kg〕，请答复以下问题：

〔1〕该消防机器人在水平地面匀速直线行的过程中始终在持续洒水，它具有的机械能将〔选填“变大〞、“变小〞或“保持不变〞〕；假设该机器人自身携带了一块锂电池进行供电，井且锂电池的参数是“48V30A•h〞，当它充满电后并且只驱动其前进，那么可以提供该机器人保持3m/s的速度连续前进3个小时，请问该电池将电能转化为机械能的效率是多少？

实际工作时驱动时间应该比这个时长更长还是更短一些呢，说说你的看法吧!

〔2〕求消防机器人带与地面接触的总面积。

〔3〕在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率〔忽略质量的变化〕。

20.〔2021北部湾模拟〕如图甲所示的地面清洁机器人，重为25N，对水平地面压强是2500Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。

求：

〔1〕该机器人与水平地面的接触面积是多少？

〔2〕该机器人所提供的水平推力为150N时，匀速直线运动4s能通过多远路程？

此时水平推力做了多少功？

〔3〕该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？

2021年中考物理模拟试题专题训练——功与机械能参考答案

1.〔2021乐山模拟〕2021年6月23日，我国“北斗三号〞全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功．假设一颗卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，可知其动能（　　）

A．减小　B．增大

C．不变　D．消失

【答案】B　

2.〔2021郑州八中模拟〕如下图是击打网球的瞬间，网球被迅速压扁并反弹.以下关于此过程的说法正确的选项是〔　　〕

A.网球被迅速压扁说明球拍对网球的力大于网球对球拍的力

B.网球接触球拍被压扁的过程中，动能转化为重力势能

C.网球被击出后仍能继续飞行一段距离，说明网球受到惯性力的作用

D.网球被击中后迅速反弹，说明力可以改变物体的运动状态

【答案】D

3.〔2021大连模拟〕如下图，木块以一定的速度滑过AB点，到C点滑出下落至D点。

A和B，C和D之间的垂直距离均为h，那么木块在运动过程中能量变化的分析，正确的选项是〔　　〕

A．D点与C点相比，机械能不变

B．B点的动能一定大于A点的动能

C．B点的动能可能等于D点的动能

D．A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能

【答案】C。

4.〔2021南通模拟〕如下图，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，以下说法正确的选项是〔　　〕

A.向上爬竿过程中动能转化为重力势能

B.下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变

C.向上爬竿时受到的摩擦力方向向上

D.下滑时间短的那次速度大，重力做的功多

【答案】C

5.〔2021河南模拟〕小华对于身边及社会上常见事物的以下估测，错误的选项是〔　　〕

A．一瓶普通矿泉水重约为5N

B．我国“复兴号〞列车的运营速度可达350m/s

C．一个中学生从一楼走上二楼做的功约为1500J

D．初中物理课本的长度约为26cm

【答案】B。

6.〔2021河南模拟〕掷铅球是运发动力量与技巧的表达，如下图。

关于它的描述正确的选项是〔　　〕

A．铅球掷出后，由于受到惯性力继续向前运动

B．铅球掷出后，在空中继续飞行的过程中，运发动对铅球做了功

C．铅球掷出后，重力做功的功率不变

D．铅球被掷出的过程中速度越来越大，说明力可以改变物体的运动状态

【答案】D。

7.〔2021泰兴实验中学模拟〕有甲、乙两个完全相同的小球。

在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如下图。

假设不计空气阻力，以下说法正确的选项是〔　　〕

A.抛出时刻，甲球比乙球的动能小

B.抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小

C.落地时甲的机械能等于乙的机械能

D.落地时甲的机械能小于乙的机械能

【答案】C

8.〔2021北部湾模拟〕2021年世界杯正在俄罗斯举行，如下图，是正在加速下降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，以下分析正确的选项是〔　　〕

A．动能增大，重力势能减小

B．动能减小，重力势能增大

C．动能增大，重力势能增大

D．动能减小，重力势能减小

【答案】A。

9.〔2021广州花都模拟〕如下图，小球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到e，其中b点与d点在同一高度。

以下能正确表示小球在b、d点时的动能和重力势能的是〔　　〕

A.

B.

C.

D.

【答案】B

10．〔2021黔东南模拟〕迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。

假设某卫星沿椭圆轨道绕地球运行。

如下图，那么卫星从远地点向近地点运行的过程中，能转化为能；以地球为参照物，地球同步卫星是。

〔选填“静止〞或“运动〞〕

【答案】重力势动静止

11.〔2021长乐市感恩中学模拟〕为预防新型冠状病毒感染的肺炎，福州市对公交车进行限载和消毒，在喷洒药水对公交车进行杀菌消毒时，会闻到特殊的气味，这说明药水分子在；当公交车正常匀速行驶的过程中，其动能〔选填“增大〞“减小〞或“不变〞〕。

【答案】不停地做无规那么运动；不变。

12.〔2021郑州八中模拟〕我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如下图，它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行｡该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW，假设在水中匀速航行时，最大速度为18km/h，此时受到的阻力为_____｡

【答案】

13.〔2021河南模拟〕如下图，同一个物体从O点分别沿固定的光滑斜面OA、OB由静止自由滑下，到达同一水平面上。

不计空气阻力，物体沿不同斜面由O点运动到水平面上的过程中，重力势能的变化〔选填“相同〞或“不相同〞〕；物体到达水平面时的速度〔选填“相等〞或“不相等〞〕，你的判断依据是。

【答案】相同；相等；光滑斜面，不计空气阻力，没有能量损失，减少的重力势能全部转为动能。

14.〔2021黔东南模拟〕为了保障出行平安，交通部门做了很多规定，如：

高速公路上对机动车进行限速；车上驾驶员和乘客要系平安带，同时又开展了“一盔一带〞专项整治行动。

请运用你所学的物理知识，简要答复以下问题：

（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？

（2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？

（3）平安带为什么要做得比拟宽大？

【答案】

（1）对机动车的最高行驶速度进行限制的原因是：

质量相同的车辆行驶速度越大，动能越大，越容易发生交通事故，发生交通事故造成的损失越大。

（2）行驶中的车辆紧急刹车时，由于乘客具有惯性，要保持原来向前的运动状态不变，所以乘客会向前倾。

（3）平安带要做得比拟宽大的原因是通过增大受力面积减小压强。

15.〔2021中山模拟〕如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能．汽车空载质量为1000kg，最大载重为500kg，静止时轮胎与水平地面的总接触面积为0.1m2．不考虑外界因素影响，汽车行驶时受到的阻力为汽车总重的0.05倍．如图乙所示，是汽车满载并以恒定功率行驶时的速度与时间图像，g取10N/kg．求：

〔1〕汽车在10~20s内通过的路程；

〔2〕空载的汽车静止在水平地面时对地面的压强；

〔3〕汽车满载时行驶的恒定功率．

【答案】

16.〔2021乐山模拟〕如下图为迎宾路高架桥的局部路段示意图，水平路面AB＝200m，斜坡BC＝120m，坡高CD＝6m．搭载乘客后总重为G×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2.当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1＝20s；当它以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2＝16s．公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的

.求：

（1）公交车静止在水平地面时对地面的压强以及通过BC段时的速度．

（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1.

（3）公交车通过BC段时，牵引力的大小．

【答案】

（1）公交车静止在水平地面时对地面的压力F＝G×105N，轮胎与水平路面总接触面积S＝0.4m2.公交车静止在水平地面时对地面的压强p＝

＝×105BC段时的速度vBC＝

＝

＝7.5m/s.　

（2）公交车在AB段行驶时受到的阻力f＝

G＝

××105×103N．因为公交车在AB段做匀速直线运动，所以牵引力F1＝f×103N，那么牵引力F1的功率P1＝

＝

＝×104W．　

（3）由题意知，公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等．公交车通过BC段时，克服阻力做的额外功W额＝fsBC×103N××105J，克服重力做的有用功W有＝GhCD×105N×6m＝9×105J．公交车通过BC段时牵引力做的总功WBC＝W有＋W额＝9×105×105×106J．由W＝Fs可得，牵引力F2＝

＝＝9×103N．　

17．〔2021长乐市感恩中学模拟〕科技创新是撬动中国梦的杠杆，中国已是无人机“全球工厂〞，无人机在航拍、救灾等多个领域发挥着重要作用。

如图是小明同学查找的某款无人机，下表是它的相关数据。

在某次航拍过程中无人机以最大速度竖直上升至300m高空，工作电流为10A，g取10N/kg，求：

〔1〕该无人机上升过程中克服重力做的功为多少？

〔2〕该无人机上升过程中工作效率为多少？

【答案】解：

〔1〕克服重力做功：

W有×10N/kg×300m＝4500J；

〔2〕由v＝

可得，无人机上升时间t＝

＝

＝50s，

无人机上升过程中的电功率：

P＝UI＝15V×10A＝150W，

无人机上升过程中消耗的电能：

W电＝Pt＝150W×50s＝7500J，

该无人机上升过程中工作效率：

η＝

×100%＝

×100%＝60%。

答：

〔1〕该无人机上升过程中克服重力做的功为4500J；

〔2〕该无人机上升过程中工作效率为60%。

18.〔2021河南模拟〕电动平衡车〔如下图〕因其体积小、操控方便，深受年轻人的喜爱。

小华的质量为50kg，当她站立在平衡车上保持静止时，车轮与水平地面的总接触面积为4×10﹣3m2，平衡车的局部参数如表所示。

g取10N/kg，求：

〔1〕小华骑乘平衡车在平直公路上匀速行驶时，她〔选填“受到〞或“不受〞〕车对她的摩擦力；平衡车受到的重力与地面对它的支持力〔选填“是〞或“不是〞〕一对平衡力。

〔2〕小华站立在平衡车上静止时，车对水平地面的压强是多大？

〔3〕小华以最高车速在平直公路上匀速行驶时，路面对平衡车的阻力等于总重的

，那么牵引力的功率是多少？

〔4〕充满电后，小华经过试验发现，平衡车可在平直路面上前进的最远距离为20km，那么此平衡车的效率约为多少？

【答案】解：

〔1〕小华骑乘平衡车在平直公路上匀速行驶时，她与平衡车之间没有发生相对运动，也没有运动趋势，所以她不受车对她的摩擦力；

平衡车受到的重力小于地面对平衡车的支持力，不符合二力平衡的条件，不是一对平衡力；

〔2〕小华站立在平衡车上静止时，对地面的压力：

F压＝G总＝m车g+m小华g＝14kg×10N/kg+50kg×10N/kg＝640N，

对地面的压强为：

p＝

＝

×105Pa；

〔3〕电动平衡车的最大速度为：

v＝18km/h＝5m/s，

因为匀速行驶，故F＝f＝

G总＝

×640N＝64N，

牵引力的功率为：

P＝

＝

＝Fv＝64N×5m/s＝320W；

〔4〕电动平衡车的牵引力做功：

W有用＝Fs＝64N×20×103×106J，

电动平衡车一次充电储存电能：

W总＝UIt＝UQ＝50V×10Ah＝50V×10A××106J，

此平衡车的效率约为：

η＝

×100%＝

×100%≈71.1%。

答：

〔1〕不受；不是；

×105Pa；

〔3〕小华以最高车速在平直公路上匀速行驶时，路面对平衡车的阻力等于车重的

，那么牵引力的功率是320W；

〔4〕充满电后，小华经过试验发现，平衡车可在平直路面上前进的最远距离为20km，那么此平衡车的效率约为71.1%。

×104Pa，行驶时所受阻力为自重的0.02倍〔g取10N/kg〕，请答复以下问题：

〔1〕该消防机器人在水平地面匀速直线行的过程中始终在持续洒水，它具有的机械能将〔选填“变大〞、“变小〞或“保持不变〞〕；假设该机器人自身携带了一块锂电池进行供电，井且锂电池的参数是“48V30A•h〞，当它充满电后并且只驱动其前进，那么可以提供该机器人保持3m/s的速度连续前进3个小时，请问该电池将电能转化为机械能的效率是多少？

实际工作时驱动时间应该比这个时长更长还是更短一些呢，说说你的看法吧!

〔2〕求消防机器人带与地面接触的总面积。

〔3〕在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率〔忽略质量的变化〕。

【答案】解：

〔1〕该消防机器人在水平地面匀速直线行的过程中始终在持续洒水，质量变小，故动能变小，它具有的机械能将变小；

锂电池的参数是“48V30A•h〞，那么其能量为：

W总＝UIt＝48V×30A××106J；

消防机器人质量为500kg，其重力G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N；

因行驶时所受阻力为自重的0.02倍，故阻力：

×5000N＝100N；

因做匀速直线运动，由二力平衡的条件，牵引力大小为：

F＝100N，

该机器人保持3m/s的速度连续前进3个小时，通过的距离为：

s＝vt＝3m/s×3××104m；

做的有用功：

W有＝Fs＝100N××104×106J；

该电池将电能转化为机械能的效率是：

η＝

＝

×100%＝62.5%；

×106J，故比实际工作时驱动时间应该比这个时更短一些；

×104Pa，根据压强公式，消防机器人带与地面接触的总面积：

S＝

＝

2；

〔3〕在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率：

P＝

＝

＝Fv＝100N×3m/s＝300W.

答：

〔1〕变小；电池将电能转化为机械能的效率是62.5%；实际工作时驱动时间应该比这个时更短一些；

2；

〔3〕在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率为300W.

20.〔2021北部湾模拟〕如图甲所示的地面清洁机器人，重为25N，对水平地面压强是2500Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。

求：

〔1〕该机器人与水平地面的接触面积是多少？

〔2〕该机器人所提供的水平推力为150N时，匀速直线运动4s能通过多远路程？

此时水平推力做了多少功？

〔3〕该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？

【答案】解：

〔1〕该机器人对水平地面的压力F＝G＝25N，

由p＝

可得，该机器人与水平地面的接触面积：

S＝

＝

2；

〔2〕由图乙可知，该机器人所提供的水平推力为150N时，其速度v＝0.5m/s，

由v＝

×4s＝2m，

此时水平推力做的功W＝F′s＝150N×2m＝300J；

″＝300N，

水平推力的功率P＝

＝

＝F″v′＝300N×0.6m/s＝180W。

2；

〔2〕该机器人所提供的水平推力为150N时，匀速直线运动4s能通过2m的路程，此时水平推力做了300J的功；

〔3〕该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是180W。