2025年中考对标考点:功与机械能
一、选择题
1.“备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
2.年月日时分许,我国名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰再次见证历史如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重含装备越大的队员一定( )
A. 做功越多
B. 功率越大
C. 做功越快
D. 功率越小
3.如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过、两个点,不计空气阻力,比较物块在、两点的能量,下列说法正确的是( )
A. 物块在点动能大 B. 物块在点动能大
C. 物块在点重力势能大 D. 物块在、两点的重力势能一样大
4.近期有媒体报道,我国实践号卫星成功捕获了失效的北斗号卫星并将其拖到离地球更远的“墓地轨道”后,自己又回到了地球同步轨道,自此,中国的“空间碎片减缓技术”实验取得圆满成功;下列说法不正确的是( )
A. 卫星到达“墓地轨道”后,处于静止状态
B. 卫星被拖离过程中,实践号对其做功
C. 实践号返回地球同步轨道后,以地球为参照物是静止的
D. 实践号返回地球同步轨道后,受非平衡力作用
5.年月日,河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A. 无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C. 无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中,货物的动能一定增大
6.北京时间年月日时分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感四十二号星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列关于发射过程中描述正确的是( )
A. 火箭上升过程中,星的质量变小
B. 火箭上升过程中,星相对于地面是运动的
C. 火箭升空的原理与喷气式飞机升空原理相同
D. 火箭加速升空过程中机械能不变
7.如图所示是足球从处落到地面后反复弹起落下的示意图,图中虚线为足球的运动轨迹。以下说法正确的是( )
A. 从点到点的过程中机械能守恒
B. 从点到点的过程中重力势能在变大
C. 从点到点的过程中弹性势能变大
D. 足球在整个运动过程中机械能逐渐减小
8.小杰背着书包回家,在水平路面上行走用时,乘坐电梯从楼到楼用时,以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约
B. 小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约
D. 小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约
9.如图所示,是水平地面,物体在水平拉力作用下从匀速直线运动到,段拉力为,做的功为,功率为;段拉力为,做的功为,功率为。则( )
A. B. C. D.
10.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在内,其速度与时间关系的图象和该拉力的功率与时间关系的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在内,该物体做匀速运动 B. 物体在内受到的拉力为
C. 物体受到的滑动摩擦力大小为 D. 在内,拉力对物体做功为
11.如图甲所示,物体在水平拉力的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A. B. C. D.
12.掷实心球是南充中考体育项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,点是实心球刚离开手的位置,点是实心球运动到最高点的位置,点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 实心球离开手后受到重力和惯性力的作用
B. 实心球在最高点时处于平衡状态
C. 实心球从运动到的动能先减小后增大
D. 实心球在点的机械能大于在点的机械能
13.如图所示,、两个长方体物块叠放在水平桌面上,用的水平向左的力作用在物块上,使、一起向左做匀速直线运动,经过,两个物块一起移动了的距离。下列说法中( )
物块受到的重力和地面对物块的支持力是一对平衡力
物块对的摩擦力大小是,方向水平向左
地面对的摩擦力大小是,方向水平向左
物块对的摩擦力的功率为
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
14.我国运动员全红婵,在年世界泳联跳水世界杯西安站女子单人米跳台预赛中,出色地完成了“”动作。将其下落阶段中的一段运动简化为直线运动,其中、、、四点是她下落过程中的四个位置,相邻两点间的时间间隔为,距离如图所示。关于全红婵在此段运动过程中,下列判断正确的是( )
A. 在段做匀速直线运动
B. 在段的平均速度为
C. 经过点的速度为
D. 她的重力势能一直在增大
15.如图所示,将铁锁从鼻尖处静止释放,结果铁锁摆回时并没有碰到鼻尖,下列关于此过程的说法正确的是( )
A. 铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中动能减小
B. 铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中势能增加
C. 铁锁从释放到摆回的过程中内能转化为机械能
D. 铁锁从释放到摆回的过程中机械能守恒
16.如图所示,用力将小球压至点弹簧始终处于弹性限度内,撤去后,小球从静止开始向上运动,到达位置时小球所受弹力等于重力,位置是弹簧自身长度的位置,位置是小球到达的最高点。如果整个过程机械能守恒,下列说法中正确的是( )
A. 在位置小球受力平衡
B. 在位置小球动能最大
C. 从到位置过程中小球不断加速
D. 从到位置过程中小球受到的合力方向保持不变
17.完全相同的两辆汽车,在相同的路面上沿同一方向做匀速直线运动不计空气阻力,其路程随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,甲、乙两车的速度
B. 内,两车牵引力做功
C. 行驶过程中,两车的牵引力
D. ,甲乙两车行驶的路程
二、填空题
18.如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且,则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。均选填“大于”、“小于”或“等于”
19.一个小车向一个斜坡上开车,它的图像如图所示。它在秒内通过的路程为______。在此过程中,小车的动能大小______。若小车突然刹车,则惯性______。后两空均选填“变大”或“变小”或“不变”
20.如图所示,水平桌面上放一物体,物体在的水平推力的作用下,运动,从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中,推力对物体做功______,物体受到桌面的摩擦力______选填“变大”、“变小”或“不变”。
21.如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。卫星在远地点时______能最大,从远地点向近地点运动时,它的势能减小、______能增大,速度也就增大。
22.在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由点自由下落,相继经过、两点,已知如图所示,物体在段重力做功,做功功率;在段重力做功,做功功率,则______,______两空均选填“”、“”或“”
23.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能______选填“相等”或“不相等”;落地前的运动过程中,甲球的动能______选填“增大”、“不变”或“减小”,乙球的机械能______选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”
三、实验探究题
24.为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患,小霞同学设计了如图所示的探究实验:将、、三个小球从同一装置高度分别为、、的位置由静止滚下,推动小木块运动一段距离后停止,根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
在甲、丙两图所示的实验中,、两球刚滚到水平面时的速度______选填“相等”或“不相等”。
用来研究超速带来的安全隐患时,小霞应选择______两图所示的实验进行比较。
后来小霞分别用球和球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手,如图丁所示,则两球离开弹簧时的速度______选填“相等”或“不相等”。
25.在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
实验中每次都使同一辆小车从斜面的______高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的______。
按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表:
接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面运动的距离
毛巾 大
棉布 较大
木板 小
分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越______;进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将______。早在多年前,意大利物理学家______就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验和科学推理的方法还可用于研究______填写实验名称即可。
上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和______法。
实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的______由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。
四、计算题
26.如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,最大车速能达到,它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中,该超音速汽车以的速度在水平轨道上匀速直线行驶时,汽车受到水平方向的阻力为,求在这次测试中:
汽车受到水平方向的牵引力。
汽车牵引力的功率。
27.年月,世界智能大会在天津的成功举办,将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人,质量为,底部轮与地面接触总面积为,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。取
求智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强。
求智能机器人在内行走的距离和内的平均速度。
在内,智能机器人受到的水平阻力为重力的倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
28.如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景,相关参数如下表。执行任务过程中,该舰以恒定最大推进功率航行。取求:
排水量
吃水深度
最大航速
最大推动功率
十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小;
若十堰舰从静止出发,加速航行时达到最大航速,图乙是本次航行的图像,求加速阶段的平均速度;
十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时,十堰舰所受阻力大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、运动员举着杠铃不动时,人对杠铃施加了力,但杠铃在力的方向上没有移动距离,人对杠铃不做功,故A错误;
B、惯性是物体本身的一种性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、球拍对球的作用力使球发生了运动状态的改变,故C正确;
D、运动员从起跑线起跑后会加速运动,处于非平衡状态,故D错误。
故选:。
2.【答案】
【解析】从山脚到峰顶的过程中,各科考队员上升的高度是相同的,根据公式可知,体重越大含装备越大的队员,做功越多;
因为从山脚到山顶各科考队员所用的时间未知,根据公式可知,功率的大小无法比较。
故选:。
3.【答案】
【解析】物块在光滑斜面上由静止开始下滑不计空气阻力,在下滑过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能变大;
由于点的位置要高于点的位置,所以处的重力势能大于处的重力势能;物块在下滑过程中动能变大,所以物块在点动能大,故B正确,ACD错误。
故选:。
4.【答案】
【解析】卫星到达“墓地轨道”后,其运动状态相对于地球是运动的,因为位置在不断变化,故A错误;
B.卫星被拖离过程中,实践号对其产生拉力并在拉力方向上移动了距离,拉力对其做功,故B正确;
C.实践号返回地球同步轨道后,其运动状态与地球同步,故以地球为参照物是静止的,故C正确;
D.实践号返回地球同步轨道后,做圆周运动,运动状态一直在发生改变,故受非平衡力作用,故D正确。
故选:。
5.【答案】
【解析】、无人机上升过程中,货物的质量不变,高度变大,货物的重力势能变大,故A错误;
B、无人机水平匀速飞行时,质量不变,速度不变,高度不变,货物的机械能不变,故B正确;
C、无人机在某一高度悬停时,货物的机械能等于其重力势能,不为零,故C错误;
D、无人机下降过程中,货物的速度没有体现,若速度变小,则动能有可能变小,故D错误。
故选:。
6.【答案】
【解析】、火箭上升过程中,星的空间位置发生变化,其质量不变,故A错误;
B、火箭上升过程中,星相对于地面的位置在发生变化,是运动的,故B正确;
C、火箭升空是由于物体间力的作用是相互的,而喷气式飞机升空是利用流体压强与流速的关系来升空的,故C错误;
D、火箭升空时,质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大,由机械能动能重力势能知,机械能增大,故D错误。
故选:。
7.【答案】
【解析】、小球向右运动过程中,弹起的高度逐渐减小,这是因为小球受到空气阻力的作用会损失一部分机械能,同时与地面碰撞时也会损失一部分机械能,即小球的机械能不守恒,故A错误、D正确;
B、从点到点的过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能变小,故B错误;
C、点到点的过程中,小球的弹性形变程度变小,弹性势能变小,弹性势能转化为动能,故C错误。
故选:。
8.【答案】
【解析】、小杰与书包的总重力大约为,楼到楼的高度,
电梯对小杰做功,故A不符合实际;
B、小杰乘坐电梯上升时,小杰对书包有向上的力,书包在这个力的方向上移动了距离,所以对书包做功,故B不符合实际;
C、电梯对小杰做功的功率,故C符合实际;
D、重力的方向竖直向下,小杰在水平路面行走时,重力没有做功,功率也为,故D不符合实际。
故选:。
9.【答案】
【解析】由图知,段的路程,段的路程,段拉力做的功为:,段拉力做的功为,
比较可知,,故AB错误;
物体在水平拉力作用下从匀速直线运动到,所以,物体在段和段速度相同,又因为,所以根据可知,,故C正确,D错误。
故选:。
10.【答案】
【解析】
A、在内,由图象可知,物体的速度均匀增大,该物体做加速直线运动,故A错误;
B、在内,由图象可知,物体做匀速直线运动,且速度;由图象可知对应的拉力功率,由可得,此时间内物体受到的拉力:,故B错误;
C、在内,物体做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,则滑动摩擦力;因整个过程中压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以物体在整个过程中受到的滑动摩擦力大小为,故C正确;
D、由可得,内拉力对物体做的功:,故D错误。
故选:。
11.【答案】
【解析】由图乙可知,在内,拉力,
由图丙可知,在内,物体做匀速运动,,此时摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,,
由可得,物体运动的距离:
,
物体克服摩擦力所做的功:
。
故选:。
12.【答案】
【解析】、实心球离开手后继续前进,是由于球具有惯性,而不能说是受到惯性的作用,因为惯性不是力,故A错误;
B、实心球在点时,不是静止也不是匀速直线运动,所以不是处于平衡状态,故B错误;
C、实心球从运动到时高度增加,动能转化为重力势能,从到时高度减小,重力势能转化为动能,实心球从运动到的动能先减小后增大,故C正确;
D、不计空气阻力,实心球在点的机械能等于在点的机械能,故D错误。
故选:。
13.【答案】
【解析】地面对的支持力等于和的重力之和,故物块受到的重力和地面对的支持力大小不等,不是一对平衡力,故错误。
以为研究对象,做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,而受到地面对它的摩擦力作用,方向水平向右,所以物块对的摩擦力方向向左,大小是,故正确。
、一起向左做匀速直线运动,则地面对的摩擦力方向水平向右,根据二力平衡可得大小是故错误。
物块对的摩擦力做的功:,
功率为,故正确。
故选:。
14.【答案】
【解析】、全红婵通过段、段用时均为,但通过的路程分别为、,在相等时间内通过的路程不相等,因此全红婵在段没有做匀速直线运动,故A错误;
B、全红婵在段的平均速度为;故B正确;
C、由、选项可知,全红婵在段的平均速度为,但全红婵在段没有做匀速直线运动,在相等时间内通过的路程越来越长,因此全红婵在段做的是加速运动,经过点的速度为段最大速度,大于,故C错误;
D、全红婵在下落阶段中质量不变,高度不断降低,因此她的重力势能一直在减小,故D错误。
故选:。
15.【答案】
【解析】、铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中,质量不变,高度减小,所以重力势能减小;速度增大,所以动能增大。故A错误;
B、铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中,质量不变,高度增加,所以重力势能增加。故B正确;
C、铁锁从释放到摆回的过程中,克服与空气的摩擦做功,机械能逐渐转化为内能。故C错误;
D、铁锁从释放到摆回的过程中,机械能转化为内能,所以机械能不断减少。故D错误。
故选:。
16.【答案】
【解析】、在位置小球到达最高点,速度为零,只受重力作用,受力不平衡,故A错误;
、在位置时,弹簧弹性形变最大,弹力最大,弹力大于重力,合力向上,小球加速上升,到达位置时小球所受弹力大小等于重力,合力为零,之后段弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,段只受重力,合力向下,小球继续做减速运动,所以小球在位置的速度最大,动能最大,故B正确,CD错误。
故选:。
17.【答案】
【解析】D.由图象可知,,甲车行驶的路程,乙车行驶的路程,故D错误;
A.甲车速度,乙车速度,故A错误;
C.两车完全相同,对地面的压力相同,路面的粗糙程度相同,且两车做匀速直线运动,所以两车所受的摩擦力相同,两车的牵引力也相同,故C错误;
B.内,牵引力相同,,根据可知,故B正确。
故选:。
18.【答案】等于 等于
【解析】两次接触面的粗糙程度相同、压力相同,滑动摩擦力相等;
两次都做匀速直线运动,而做匀速直线运动的物体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等,因为摩擦力相同,故拉力也相等,同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。
故答案为:等于;等于。
19.【答案】 不变 不变
【解析】由图像可得它在秒内通过的路程为;
由图像可知,小车通过的路程与时间成正比,则小车做匀速直线运动,其速度不变,所以在此过程中,小车的动能大小不变;
若小车突然刹车,小车的速度变小,但其质量不变,所以其惯性大小不变。
故答案为:;不变;不变。
20.【答案】 不变
【解析】推力对物体做功;
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,物体在运动过程中,对桌面的压力等于重力,大小不变,接触面的粗糙程度也没有变,所以摩擦力不变。
故答案为:;不变。
21.【答案】势;动
【解析】卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。
卫星在远地点时势能最大,当它从远地点向近地点运动时,势能转化为动能,所以势能减小、动能增大,速度增大。
故答案为:势;动。
22.【答案】;。
【解析】由题,根据可知,物体在段和段做的功相等,即;
由于小球在自由下落时做加速运动,根据可知,小球在段运动的时间短,
根据公式可知,物体在段重力做功功率小于段重力做功功率,即。
故答案为:;。
23.【答案】相等 增大 不变
【解析】抛出时甲乙两球质量相等,速度相等,动能相等;高度相同,重力势能相同,故机械能相同;甲球在空中下落时,甲球质量不变,速度增大,动能增大;高度减小,重力势能减小;乙球上升过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的。
故答案为:相等;增大;不变。
24.【答案】相等 甲、乙 不相等
【解析】小球从同一高度释放,运动到水平面时,它们的速度相等;
超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的、小球,即采用甲、乙两图实验。
用球和球将弹簧压缩到相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,两小球的质量不同,所以速度不同。
故答案为:相等;甲、乙;不相等。
25.【答案】同一;速度;远;永远运动下去;伽利略;声音传播条件的实验;转换;不同高度。
【解析】实验中每次都使同一辆小车从斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度;
按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表:
毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远;进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将永远运动下去;早在多年前,意大利物理学家伽利略就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验和科学推理的方法还可用于研究真空不能传声;
上述实验中,除用到实验推理的方法外,因通过小车通过的距离长短表示阻力的大小,还用到了控制变量法和转换法。
实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的不同高度由静止自由滑下到达水平面时的初速度不同,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。
故答案为:同一;速度;远;永远运动下去;伽利略;声音传播条件的实验;转换;不同高度。
26.【解析】由题意可知,超音速汽车在水平轨道上匀速直线行驶时,处于平衡状态,受到平衡力作用,因此汽车在水平方向上受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,则汽车受到水平方向的牵引力为;
汽车的速度为,
汽车牵引力的功率为。
答:汽车受到水平方向的牵引力为;
汽车牵引力的功率为。
27.【解析】机器人的重力:,
机器人对地面的压力:,
对地面产生的压强:;
由图乙可知,匀速运动,速度为,
智能机器人在内行走的距离:,
由图乙可知,匀速运动,速度为,
智能机器人在内行走的距离:,
内的平均速度:;
在内,智能机器人受到的水平阻力:,
机器人匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,牵引力:,
此段时间内智能机器人牵引力做功的功率:。
答:智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强是;
智能机器人在内行走的距离是,内的平均速度是;
在内,智能机器人受到的水平阻力为重力的倍,此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是。
28.【解析】十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小为:
;
由图乙知,十堰舰到达最大航速的时间为,则加速阶段的平均速度为:
;
根据得十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时的牵引力为:
,
由于十堰舰匀速行驶,所以其受到的阻力等于牵引力,即。
答:十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小为;
加速阶段的平均速度为;
十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时,十堰舰所受阻力大小为。
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