【精品解析】浙江中考科学考点专练第19讲机械能功和功率

文档属性

名称 【精品解析】浙江中考科学考点专练第19讲机械能功和功率
格式 zip
文件大小 442.5KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 科学
更新时间 2025-02-25 15:16:36

文档简介

浙江中考科学考点专练第19讲机械能功和功率
一、考点专练
1.(2024九下·义乌开学考)在探究“汽车的速度”的实验中,甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动,相关数据的图象分别如图(1)、(2)所示。根据图像(空气阻力忽略不计),下列结论正确的是(  )
A.甲车的动能大于乙车的动能
B.甲车的功率小于乙车的功率
C.甲车牵引力大于乙车牵引力
D.甲车受到摩擦力小于乙车受到摩擦力
【答案】A
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;功率计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A根据公式计算出二者的速度,然后进行比较大小;物体的动能与质量和速度有关,据此分析判断;
BCD.根据摩擦力大小的影响因素得出两车受到的摩擦力大小关系,然后根据两车的运动状态,利用二力平衡条件得出两车受到的牵引力与摩擦力大小关系,进而得出两车牵引力的大小关系;再利用P=Fv比较甲车的功率和乙车的功率大小。
【解答】A.由图象可知,甲的速度为,乙的速度为v乙=3m/s,
已知两车完全相同,所以质量相同,甲的速度大于乙的速度,所以甲的动能大于乙的动能,故A正确;
BCD.甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动,两车对地面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,则两车受到的摩擦力相等。两车均做匀速直线运动,摩擦力和牵引力是一对平衡力,所以两车的牵引力相等。甲车的速度大于乙车的速度,根据P=Fv可知,甲车的功率大于乙车的功率,故B、C、D错误。
故选A。
2.(2025九上·温岭期末) 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,返回舱接近地面减速下降的过程中,下列能量中增大的是()
A.内能 B.重力势能 C.机械能 D.动能
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;内能
【解析】【分析】机械能包括势能和动能。
【解答】减速下降,速度变小,所以动能减小;高度变低,所以重力势能减小,可知机械能减小。克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以内能变大。
故答案为:A。
3.(2024九下·杭州模拟)如图甲所示,小强在水平地面上用力推一密度为、边长为1m的正方体物体。在此过程中,推力和物体前进速度的大小随时间的变化情况分别如图乙、图丙所示。以下对于这一过程分析正确的是(  )
A.在此过程中物体对地面的压强为200Pa
B.0~1s内物体没有动是因为推力小于摩擦力
C.1~3s内物体克服摩擦力做功为300J
D.3~6s内物体受到的摩擦力大小均为200N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算;功的计算公式的应用
【解析】【分析】物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关,所以改变运动速度,但滑动摩擦力不变。【解答】A、由于物体是正方体,且放在水平地面上,则此过程中物体对地面的压强
故A错误;
B、由图丙可知,在0 1s内物体处于静止状态,摩擦力与推力平衡;由图乙可知,此时推力为100N,则在0 1s内的摩擦力也为100N,故B错误;
CD、由图丙可知,在3 5s内物体做匀速直线运动,滑动摩擦力与推力平衡;由图乙可知,此时推力为200N,则在3 5s内的滑动摩擦力为200N;物体在1 3s内做加速运动,在5 6s内减速运动,受到的摩擦力都为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,由于接触面的粗糙程度与压力均不变,则物体受到的滑动摩擦力大小不变,即在1 6s内物体受到的摩擦力大小都为200N;由图丙可知,物体在1 3s内的平均速度为0.5m/s,则物体运动的距离为
此过程克服摩擦力做功为
故C错误、D正确。
故答案为:D。
4.(2023·柯城模拟)“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器,是中国第一个空间实验室,它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟。下列说法中正确的是(  )
A.从近地点向远地点运动过程中,“天宫一号”动能减小,势能增大
B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中,“天宫一号”受力平衡
C.在失重状态下,“天宫一号”不具有惯性
D.“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后,两者就不再运动
【答案】A
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 A.动能大小的影响因素:质量、速度;重力势能大小的影响因素:质量、高度。
B.物体受到平衡力作用时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性;
D.判断运动与静止时,要看物体相对于参照物的位置是否发生改变。
【解答】 A.从近地点向远地点运动过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大;质量不变,速度变小,动能变小,故A正确;
B.在绕地球匀速飞行的过程中,“天宫一号”的运动方向发生了变化,处于非平衡状态,则它受力不平衡,故B错误;
C.在失重状态下,天宫一号仍然具有惯性,故C错误;
D.“天宫一号”与“神舟飞船”交会对接成功后,它们的相对位置不变,所以它们处于相对静止,但相对于地球,它们仍然是运动的,故D错误。
故选A。
5.(2020·宁波模拟)如图所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动,滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速运动时受的阻力为56N,拉力F1的功率为P1,若滑轮组在拉力F2的作用下,拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动,拉力F2的功率为P2,滑轮自重和绳重忽略不计,则下列说法正确的是(  )
A.F1=168N,P1=225W B.F2=210N,P2=30W
C.F2=3F1,P1=P2 D.F1=F2,P1=3P2
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功率计算公式的应用;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系,然后以动滑轮为受力对象,根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系,最后比较不同状态下的拉力大小;
(2)根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个,那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即滑轮对它的拉力F拉=f;
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,
所以速度不同时摩擦力f相同,
因此拉力F相等,即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时,拉力F1的速度为v1=;
当物体A以0.5m/s速度运动时,拉力F1的速度为v2=;
根据公式P=Fv可知:;
那么P1=3P2。
故选D。
6.(2024九上·绍兴期末)如图是一个定滑轮(质量为3kg)和一个动滑轮(质量为2kg)组成的滑轮组。用该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4m,所用拉力F=100N,不考虑绳重和摩擦的影响。
(1)在该滑轮组中滑轮A的作用是:   。
(2)拉力F做功的功率为   W。
(3)在提升该重物时滑轮组的机械效率为   。
【答案】(1)改变力的方向
(2)200
(3)90%
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】(1)定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力;
(2)根据s=nh计算出拉力移动的距离,根据W总=Fs计算拉力做的总功,根据计算拉力做功的功率;
(3)根据W额=G动h计算滑轮组做的额外功,根据W有=W总-W额计算滑轮组做的有用功,根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】(1)根据图片可知,滑轮A固定不动,为定滑轮,作用是改变力的方向;
(2)承担重力的绳子段数n=2,则拉力移动的距离s=nh=2×4m=8m;
拉力做的总功W总=Fs=100N×8m=800J;
则拉力的功率:;
(3)滑轮组做的额外功W额=G动h=2kg×10N/kg×4m=80J;
则滑轮组最的有用功:W有=W总-W额=800J-80J=720J;
那么滑轮组的机械效率:。
7.用弹簧测力计分别提着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动,甲、乙两物体上升高度随时间变化的图象如图所示。在前2 s内弹簧测力计对两个物体做的功率P甲   P乙(选填“大于”“小于”或“等于”);在前4s内,两个物体上升的高度 h甲   h乙(选填“大于”“小于”或“等于”);在第8s时,弹簧被拉长的长度 △L甲   △L乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】小于;小于;等于
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图片确定前2s内二者的速度大小,然后根据P=Fv比较功率大小;
(2)根据图片比较前4s内物体上升的高度大小;
(3)首先根据平衡力的知识比较弹簧受到拉力大小,再根据弹簧伸长与受到拉力成正比的规律比较伸长长度大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,前2s内甲通过的距离小于乙通过的距离,根据可知,甲的速度小于乙的速度。两个物体都做匀速直线运动,则受到的拉力与重力相等,即二者拉力相等。根据P=Fv可知,对物体做功的功率P甲(2)根据图片可知,前4s内,乙上升的高度为4m,甲上升的高度小于4m,即h甲(3)在第8s时,甲做匀速直线运动,此时拉力等于重力;乙保持静止状态,此时拉力也等于重力。比较可知,二者拉力相等,因此两个弹簧伸长的长度相同,即△L甲=△L乙。
8.(2023·龙港模拟)如图所示是公园的一个健身器材,杆和绳距离地面均为4米,小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面,速度为2米/秒,第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面,所用时间为3秒。
(1)当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时,需要的时间为   秒。
(2)小龙两次重力做的功率分别为P1、P2,则 P1   P2(选填“大于”“小于”“等于”)。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式:   .
【答案】(1)2
(2)大于
(3)排汗
【知识点】体温的控制;速度公式及其应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算需要的时间;
(2)根据公式P=Fv比较功率的大小;
(3)根据人体散热的方式解答。
【解答】(1)当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时,
需要的时间为:;
(2)小龙第一次下滑时间为2s,第二次下滑时间为3s,则下滑速度v1>v2。根据P=Fv=Gv可知,两次做功的功率:P1>P2。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定,此时散热的一种方式:排汗。
9.(2024九上·义乌月考) 在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中,小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下:小车的质量为100g; 小车以 1m/s的最快速度行驶时,受到的阻力为其重力的0.1倍。当小车以最快速度沿直线匀速行驶时,求:
(1) 小车行驶30s牵引力做的功。
(2) 牵引力做功的功率。
【答案】(1)小车行驶30s牵引力做的功。
(2)牵引力做功的功率
【知识点】功;功的计算公式的应用;功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)汽车匀速行驶,牵引力等于阻力。
(2)功率。
1 / 1浙江中考科学考点专练第19讲机械能功和功率
一、考点专练
1.(2024九下·义乌开学考)在探究“汽车的速度”的实验中,甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动,相关数据的图象分别如图(1)、(2)所示。根据图像(空气阻力忽略不计),下列结论正确的是(  )
A.甲车的动能大于乙车的动能
B.甲车的功率小于乙车的功率
C.甲车牵引力大于乙车牵引力
D.甲车受到摩擦力小于乙车受到摩擦力
2.(2025九上·温岭期末) 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,返回舱接近地面减速下降的过程中,下列能量中增大的是()
A.内能 B.重力势能 C.机械能 D.动能
3.(2024九下·杭州模拟)如图甲所示,小强在水平地面上用力推一密度为、边长为1m的正方体物体。在此过程中,推力和物体前进速度的大小随时间的变化情况分别如图乙、图丙所示。以下对于这一过程分析正确的是(  )
A.在此过程中物体对地面的压强为200Pa
B.0~1s内物体没有动是因为推力小于摩擦力
C.1~3s内物体克服摩擦力做功为300J
D.3~6s内物体受到的摩擦力大小均为200N
4.(2023·柯城模拟)“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器,是中国第一个空间实验室,它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟。下列说法中正确的是(  )
A.从近地点向远地点运动过程中,“天宫一号”动能减小,势能增大
B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中,“天宫一号”受力平衡
C.在失重状态下,“天宫一号”不具有惯性
D.“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后,两者就不再运动
5.(2020·宁波模拟)如图所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动,滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速运动时受的阻力为56N,拉力F1的功率为P1,若滑轮组在拉力F2的作用下,拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动,拉力F2的功率为P2,滑轮自重和绳重忽略不计,则下列说法正确的是(  )
A.F1=168N,P1=225W B.F2=210N,P2=30W
C.F2=3F1,P1=P2 D.F1=F2,P1=3P2
6.(2024九上·绍兴期末)如图是一个定滑轮(质量为3kg)和一个动滑轮(质量为2kg)组成的滑轮组。用该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4m,所用拉力F=100N,不考虑绳重和摩擦的影响。
(1)在该滑轮组中滑轮A的作用是:   。
(2)拉力F做功的功率为   W。
(3)在提升该重物时滑轮组的机械效率为   。
7.用弹簧测力计分别提着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动,甲、乙两物体上升高度随时间变化的图象如图所示。在前2 s内弹簧测力计对两个物体做的功率P甲   P乙(选填“大于”“小于”或“等于”);在前4s内,两个物体上升的高度 h甲   h乙(选填“大于”“小于”或“等于”);在第8s时,弹簧被拉长的长度 △L甲   △L乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
8.(2023·龙港模拟)如图所示是公园的一个健身器材,杆和绳距离地面均为4米,小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面,速度为2米/秒,第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面,所用时间为3秒。
(1)当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时,需要的时间为   秒。
(2)小龙两次重力做的功率分别为P1、P2,则 P1   P2(选填“大于”“小于”“等于”)。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式:   .
9.(2024九上·义乌月考) 在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中,小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下:小车的质量为100g; 小车以 1m/s的最快速度行驶时,受到的阻力为其重力的0.1倍。当小车以最快速度沿直线匀速行驶时,求:
(1) 小车行驶30s牵引力做的功。
(2) 牵引力做功的功率。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;功率计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A根据公式计算出二者的速度,然后进行比较大小;物体的动能与质量和速度有关,据此分析判断;
BCD.根据摩擦力大小的影响因素得出两车受到的摩擦力大小关系,然后根据两车的运动状态,利用二力平衡条件得出两车受到的牵引力与摩擦力大小关系,进而得出两车牵引力的大小关系;再利用P=Fv比较甲车的功率和乙车的功率大小。
【解答】A.由图象可知,甲的速度为,乙的速度为v乙=3m/s,
已知两车完全相同,所以质量相同,甲的速度大于乙的速度,所以甲的动能大于乙的动能,故A正确;
BCD.甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动,两车对地面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,则两车受到的摩擦力相等。两车均做匀速直线运动,摩擦力和牵引力是一对平衡力,所以两车的牵引力相等。甲车的速度大于乙车的速度,根据P=Fv可知,甲车的功率大于乙车的功率,故B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;内能
【解析】【分析】机械能包括势能和动能。
【解答】减速下降,速度变小,所以动能减小;高度变低,所以重力势能减小,可知机械能减小。克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以内能变大。
故答案为:A。
3.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算;功的计算公式的应用
【解析】【分析】物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关,所以改变运动速度,但滑动摩擦力不变。【解答】A、由于物体是正方体,且放在水平地面上,则此过程中物体对地面的压强
故A错误;
B、由图丙可知,在0 1s内物体处于静止状态,摩擦力与推力平衡;由图乙可知,此时推力为100N,则在0 1s内的摩擦力也为100N,故B错误;
CD、由图丙可知,在3 5s内物体做匀速直线运动,滑动摩擦力与推力平衡;由图乙可知,此时推力为200N,则在3 5s内的滑动摩擦力为200N;物体在1 3s内做加速运动,在5 6s内减速运动,受到的摩擦力都为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,由于接触面的粗糙程度与压力均不变,则物体受到的滑动摩擦力大小不变,即在1 6s内物体受到的摩擦力大小都为200N;由图丙可知,物体在1 3s内的平均速度为0.5m/s,则物体运动的距离为
此过程克服摩擦力做功为
故C错误、D正确。
故答案为:D。
4.【答案】A
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 A.动能大小的影响因素:质量、速度;重力势能大小的影响因素:质量、高度。
B.物体受到平衡力作用时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性;
D.判断运动与静止时,要看物体相对于参照物的位置是否发生改变。
【解答】 A.从近地点向远地点运动过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大;质量不变,速度变小,动能变小,故A正确;
B.在绕地球匀速飞行的过程中,“天宫一号”的运动方向发生了变化,处于非平衡状态,则它受力不平衡,故B错误;
C.在失重状态下,天宫一号仍然具有惯性,故C错误;
D.“天宫一号”与“神舟飞船”交会对接成功后,它们的相对位置不变,所以它们处于相对静止,但相对于地球,它们仍然是运动的,故D错误。
故选A。
5.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功率计算公式的应用;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系,然后以动滑轮为受力对象,根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系,最后比较不同状态下的拉力大小;
(2)根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个,那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即滑轮对它的拉力F拉=f;
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,
所以速度不同时摩擦力f相同,
因此拉力F相等,即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时,拉力F1的速度为v1=;
当物体A以0.5m/s速度运动时,拉力F1的速度为v2=;
根据公式P=Fv可知:;
那么P1=3P2。
故选D。
6.【答案】(1)改变力的方向
(2)200
(3)90%
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】(1)定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力;
(2)根据s=nh计算出拉力移动的距离,根据W总=Fs计算拉力做的总功,根据计算拉力做功的功率;
(3)根据W额=G动h计算滑轮组做的额外功,根据W有=W总-W额计算滑轮组做的有用功,根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】(1)根据图片可知,滑轮A固定不动,为定滑轮,作用是改变力的方向;
(2)承担重力的绳子段数n=2,则拉力移动的距离s=nh=2×4m=8m;
拉力做的总功W总=Fs=100N×8m=800J;
则拉力的功率:;
(3)滑轮组做的额外功W额=G动h=2kg×10N/kg×4m=80J;
则滑轮组最的有用功:W有=W总-W额=800J-80J=720J;
那么滑轮组的机械效率:。
7.【答案】小于;小于;等于
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图片确定前2s内二者的速度大小,然后根据P=Fv比较功率大小;
(2)根据图片比较前4s内物体上升的高度大小;
(3)首先根据平衡力的知识比较弹簧受到拉力大小,再根据弹簧伸长与受到拉力成正比的规律比较伸长长度大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,前2s内甲通过的距离小于乙通过的距离,根据可知,甲的速度小于乙的速度。两个物体都做匀速直线运动,则受到的拉力与重力相等,即二者拉力相等。根据P=Fv可知,对物体做功的功率P甲(2)根据图片可知,前4s内,乙上升的高度为4m,甲上升的高度小于4m,即h甲(3)在第8s时,甲做匀速直线运动,此时拉力等于重力;乙保持静止状态,此时拉力也等于重力。比较可知,二者拉力相等,因此两个弹簧伸长的长度相同,即△L甲=△L乙。
8.【答案】(1)2
(2)大于
(3)排汗
【知识点】体温的控制;速度公式及其应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算需要的时间;
(2)根据公式P=Fv比较功率的大小;
(3)根据人体散热的方式解答。
【解答】(1)当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时,
需要的时间为:;
(2)小龙第一次下滑时间为2s,第二次下滑时间为3s,则下滑速度v1>v2。根据P=Fv=Gv可知,两次做功的功率:P1>P2。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定,此时散热的一种方式:排汗。
9.【答案】(1)小车行驶30s牵引力做的功。
(2)牵引力做功的功率
【知识点】功;功的计算公式的应用;功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)汽车匀速行驶,牵引力等于阻力。
(2)功率。
1 / 1
同课章节目录