第十一章 功和機械能真題體驗 把脈中考考點1 功1.(2016北京中考)水平地面上的購物車在水平推力的作用下,沿推力的方向運動一段距離,則下列判斷中正確的是()A.重力對購物車做了功B.支持力對購物車做了功C.推力對購物車做了功D.沒有力對購物車做功【解析】選C。本題考查了功的兩個必要因素。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。購物車是沿水平推力的方向運動一段距離,所以推力做了功,而重力和支持力都沒有做功。2.(2017揚州中考)將一本物理書從地面撿起放到課桌上,所做的功大約是()A.0.2JB.2JC.20JD.200J【解析】選B。本題考查功的計算。一本物理書的重力約為2N,從地面撿起放到課桌上,上升的高度約為1m,則所做的功W=Fs=Gh=2N1m=2J,故選B。3.(2017宜昌中考)小明同學用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進了2m,松開手后,書箱仍向前滑行了1m,整個過程中小明的推力做功J,書箱的重力做功J。【解析】本題考查功的計算和做功的兩個必要因素。小明推力做的功為:W=Fs=40N2m=80J;書箱的重力方向豎直向下,書箱在重力的方向上沒有移動距離,因而重力不做功,即做功為0。答案:8004.(2015銅仁中考)小龍背著質量為25kg的實驗器材從實驗樓的一樓上到三樓,又沿走廊水平走了5m到實驗室。每層樓高3m,小龍對實驗器材做功J。若在搬運實驗器材的整個過程中小龍總共做功4500J,則小龍自身的體重是kg。(g取10N/kg)【解析】本題考查對功的理解和計算。小龍對實驗器材的作用力是向上的,上樓時,實驗器材在力的方向上通過距離,對實驗器材做功,即克服實驗器材的重力做功。從一樓到三樓豎直方向移動距離為h=32m=6m,小龍上樓時對實驗器材做功為:W=Gh=mgh=25kg10N/kg6m=1500J。在走廊上,實驗器材移動的距離與力的方向垂直,小龍對實驗器材不做功。實驗器材被提升的過程中,小龍對自己做的功為:4500J-1500J=3000J,所以小龍的質量為:m=50kg。答案:150050考點2 功率5.(2016無錫中考)一位同學用20s,從一樓走到三樓,他上樓時的功率可能是()A.1.5WB.15WC.150WD.1500W【解析】選C。本題考查長度和重力的估測以及功率的計算。同學的體重約500N,每層樓高約3m,從一樓到三樓約6m,則功率P=150W。6.(2017廣東中考)媽媽與小明進行爬山比賽,他們選擇的起點、路徑和終點都相同,全程設為勻速運動,媽媽的體重是小明的2倍,媽媽所用的時間是小明的3倍,若媽媽克服重力做功為W1、功率為P1,小明克服自身重力做功為W2、功率為P2,則下列關系正確的是()世紀金榜導學號59944137A.W1W2=11B.W1W2=23C.P1P2=11D.P1P2=23【解析】選D。由題可知,媽媽與小明爬山的高度相同,媽媽的體重是小明的2倍,媽媽所用的時間是小明的3倍,由W=Gh可得,媽媽和小明克服重力做功之比:=,故A、B錯誤;由P=可得,媽媽和小明克服重力做功的功率之比:=,故C錯誤,D正確。故選D。7.(2017蘭州中考)某同學在10s內做了5個“引體向上”,他的質量為60kg,每次上升的高度為40cm,該同學做一次“引體向上”克服重力做的功是J,10s內做功的功率為W(g=10N/kg)。【解析】本題考查功和功率的計算。該同學的體重G=mg=60kg10N/kg=600N,每次引體向上克服重力做功W=Gh=600N0.4m=240J,10秒內的功率P=120W。答案:2401208.(2017連云港中考)如圖所示,一物體在水平向右的拉力F1作用下以1m/s的速度在水平地面上勻速運動了10m,拉力F1所做的功為W1,功率為P1。若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運動了10m,拉力F2所做的功為W2,功率為P2。則W1W2,P1P2(選填“”“”或“=”)。【解析】本題考查功和功率的比較。物體向右運動時,對地面的壓力等于其重力不變,與地面接觸面的粗糙程度也不變,因而受到地面的摩擦力大小相等,則拉力相等,即F1=F2;物體向右移動的距離相等,均為10m,由W=Fs可知,兩次做的功相等,即W1=W2;由于以拉力F2作用移動的速度大,由功率的計算公式P=Fv知P1P2。答案:=9.(2016襄陽中考)王波同學幫父母搬家,現有30捆書籍,每捆書籍的質量都為5kg。王波想盡快將它們搬上10m高處的新家。如圖是王波可以提供的用于搬運物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖象。由圖可知,為了盡可能快地將這批書籍搬上新家,他每次應搬捆。若每次下樓時間是上樓時間的一半,則他最快完成搬運任務并返回原地,所用的總時間為s。(g取10N/kg)世紀金榜導學號59944138【解析】由坐標圖可知:當搬運質量為15kg的物體時,人用于搬運物體的功率(輸出)最大,其值為50W;30捆書籍,總質量為150kg,每捆書籍的質量是5kg,由于搬運書籍所需要做的總功是一定的,為了盡可能快地將這批書籍搬上新家,要求人始終在最大功率(輸出)狀態下工作,因此每次應搬運質量為15kg的書籍,即他每次應搬3捆。每次搬運的書籍的重力:G=mg=15kg10N/kg=150N;克服重力做的功:W=Gh=150N10m=1500J;由P=得,每次上樓所用的時間:t=30s,每次下樓所用的時間:t=t=30s=15s,則一個來回需要的時間:t1=t+t=30s+15s=45s,總共有30捆書籍,1次搬3捆,所以,要完成搬運任務需要10個來回,則他最快完成搬運任務并返回原地所用的總時間:t總=10t1=1045s=450s。答案:345010.(2017宿遷中考)如圖所示,一位質量為48kg的同學乘電梯上樓,每只腳與電梯接觸的面積均為0.015m2。電梯向上勻速運動時,2s內上升的高度為4m。g取10N/kg。求:世紀金榜導學號59944139(1)電梯靜止時,該同學對電梯的壓強。(2)在2s內,電梯對該同學做功的功率。【解題關鍵】本題考查壓強和功率的計算。(1)同學對電梯的壓力等于其重力,可由F=G=mg計算出來;壓強p=,可直接代入計算。(2)電梯對同學做的功W=Gh,功率P=。【解析】(1)同學對電梯的壓力:F=G=mg=48kg10N/kg=480N壓強:p=1.6104Pa(2)電梯對同學做的功:W=Gh=480N4m=1920J功率:P=960W答案:(1)1.6104Pa(2)960W考點3 機械能及其轉化11.(2017杭州中考)如圖所示,木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過程中,木塊的()A.重力勢能減小,動能增大B.重力勢能減小,機械能減小C.動能不變,機械能不變D.重力勢能不變,機械能減小【解析】選B。本題考查機械能及其影響因素。木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過程中,質量不變,速度不變,高度減小,因而動能不變,重力勢能減小,機械能減小,故選B。12.(2017成都中考)2017年4月20日19時41分35秒,“天舟一號”貨運飛船在文昌航天發射中心由“長征七號遙二”運載火箭成功發射升空。在它們加速升空的過程中,關于火箭搭載的“天舟一號”貨運飛船的能量,下列說法正確的是()A.機械能的總量不變B.機械能的總量變小C.動能不變D.重力勢能變大【解析】選D。本題考查動能、重力勢能的影響因素。“天舟一號”飛船在加速升空的過程中,質量不變,速度增大,動能增大;高度增大,重力勢能增大;由機械能=動能+重力勢能可知,飛船的機械能增大。故選D。13.(2017樂山中考)如甲圖所示,小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落,從a處開始接觸彈簧,壓縮至c處時彈簧最短。從a至c處的過程中,小球在b處速度最大。小球的速度v和彈簧被壓縮的長度L之間的關系如乙圖所示。不計空氣阻力,則從a至c處的過程中,下列說法中正確的是()世紀金榜導學號59944140A.小球所受重力始終大于彈簧的彈力B.小球的重力勢能先減小后增大C.小球減少的機械能轉化為彈簧的彈性勢能D.小球的動能一直減小【解析】選C。本題考查彈力以及機械能的轉化。當小球速度減小時,重力小于彈力,故A錯誤;小球高度一直減小,質量不變,因而其重力勢能一直減小,故B錯誤;小球減少的機械能用來克服彈簧的彈力做功,轉化為彈簧的彈性勢能,故C正確;從a到b,小球速度增大,動能增大,故D錯誤。14.(2017東營中考)如圖為某道路交通標志牌:小型車最高行駛速度不得超過100km/h,而大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過80km/h。請用動能的知識解釋這樣規定的原因是_。【解析】本題考查動能大小的決定因素。動能大小與物體的質量、速度有關。當車的行駛速度相同時,車的質量越大,車的動能就越大,發生事故時的危險性就越大。答案:車的行駛速度相同,質量大的動能大,行駛危險性更大15.(2017江西中考)如圖所示是承承在乒乓球比賽中,高拋發球時的情景。不計空氣阻力,請你回答下列問題:世紀金榜導學號59944141(1)在乒乓球上升的過程中,乒乓球的能量是如何轉化的?其機械能如何變化?(2)乒乓球運動到最高點時,是否處于平衡狀態?請說明理由。【解析】本題考查能量的轉化和平衡狀態。(1)在乒乓球上升的過程中,高度變大,它的重力勢能變大,速度減小,動能減小,動能轉化為重力勢能,由于不計空氣阻力,機械能不變。(2)乒乓球運動過程中,只受到重力作用,為非平衡力,乒乓球運動到最高點時,不是處于平衡狀態。答案:(1)在乒乓球上升的過程中,乒乓球的動能轉化為重力勢能,機械能不變。(2)乒乓球運動到最高點時,處于非平衡狀態。因為乒乓球此時只受到重力作用,所以處于非平衡狀態。16.(2017福建中考)小江同學利用一個彈珠、三根材料和厚度相同、長寬不同的橡皮條,探究“橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關系。”他依次將橡皮條固定在彈弓上,如圖所示,在彈性范圍內,拉伸相同的伸長量,將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去,測得彈射的水平距離,數據如表:世紀金榜導學號59944142次數橡皮條橡皮條寬/cm橡皮條長/cm彈射的水平距離/m1a0.5020.0010.102b0.5030.008.203c1.0020.0014.00請回答以下問題:(1)實驗中,是通過比較來間接反映橡皮條的彈性勢能大小。(2)比較第1次和第2次實驗可知,拉伸相同的伸長量,橡皮條的彈性勢能與橡皮條的有關。(3)比較第1次和第3次實驗可知,拉伸相同的伸長量,橡皮條的彈性勢能還與橡皮條的有關。(4)用同種材料同厚度的橡皮條,拉伸相同的伸長量,彈性勢能最大的橡皮條是()A.窄面長的B.寬面長的C.窄面短的D.寬面短的【解析】本題考查探究“橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關系”的實驗。(1)彈弓彈性勢能的大小是通過彈珠射出的距離來表示,射出得越遠,彈弓的彈性勢能越大。(2)比較第1次和第2次實驗可知,拉伸相同的伸長量,橡皮條寬度相同,長度不同,彈珠射出的距離不同,故橡皮條的彈性勢能與橡皮條的長度有關。(3)比較第1次和第3次實驗可知,拉伸相同的伸長量,橡皮條長度相同,寬度不同,彈珠射出的距離不同,故橡皮條的彈性勢能與橡皮條的寬度有關。(4)由以上可知,彈性勢能的大小與寬度、長度有關;在拉伸相同的伸長量時,寬度越寬,彈性勢能越大,長度越短,彈性勢能越大,故彈性勢能最大的橡皮條是寬面短的,故選D。答案:(1)彈珠被彈射的水平距離遠近(2)長度(3)寬度(4)D17.(2017內江中考)在探究“動能和重力勢能相互轉化”的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置。用細線把一個質量為m的小球懸掛起來,將小球從位置B拉到位置A,由靜止釋放小球。觀察小球從ABC的過程中高度和速度的變化,并測出了小球在A、B、C三個位置時動能和重力勢能的值。從而分析這一過程中動能和重力勢能之間的轉化,數據如表所示。世紀金榜導學號59944143運動過程或位置AABBBCC動能Ek(J)0增加4.98減少0重力勢能Ep(J)5.00減少0增加4.97(1)小球在圖中的C位置,受到個力的作用。(2)從實驗中可以看出,小球從AB的過程中速度不斷增加,高度不斷降低,這個過程中是重力勢能逐漸轉化為,在能量的轉化過程中,機械能在逐漸減少,這主要是小球受到造成的。(3)在實驗中,如果換用質量為2m的小球,其他條件不變,那么,小球到達B位置時的機械能(選填“大于”“小于”或“等于”)質量為m的小球到達B位置時的機械能。【解析】本題考查機械能的轉化。(1)小球在圖中的C位置受到重力和細線的拉力這兩個力的作用。(2)小球從AB的過程中速度不斷增加,高度不斷降低,這個過程中是重力勢能逐漸轉化為動能,在能量的轉化過程中,機械能在逐漸減少,這主要是小球受到空氣阻力造成的。(3)由于小球的質量增大,則它在A位置的重力勢能增大,小球到達B位置時的機械能大于質量為m的小球到達B位置時的機械能。答案:(1)2(2)動能空氣阻力(3)大于【考點綜合練】18.(2017南充中考)2017年4月20日,我國首艘貨運飛船“天舟一號”在海南文昌航天發射中心由長征七號遙二運載火箭發射升空,并于4月27日成功完成與“天宮二號”的首次推進劑在軌補加實驗。則下列說法正確的是()A.“天舟一號”加速上升時,其機械能總量保持不變B.“天舟一號”加速上升時,其慣性逐漸增大C.“天舟一號”給“天