专题十一 功和机械能 （含解析）中考一轮复习收官测试卷

专题十一 功和机械能——中考一轮复习收官测试卷
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分。
1.如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快
2.如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
3.科技带来的优势非常明显，在农业领域，用无人机代替人工喷洒农药，可以大大地提高喷洒农药的效率。如图所示是技术人员正在操控无人机在同一高度匀速飞行喷洒农药的情景。下列关于无人机的说法正确的是( )
A.喷洒农药的过程中无人机的动能不变
B.喷洒农药的过程中无人机的重力势能减小
C.无人机在喷洒农药的过程中机械能守恒
D.喷洒结束后无人机匀速降落，它的重力势能转化为动能
4.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是( )
A.物体20 s时的速度大于8 s时的速度
B.0~12 s物体所受的拉力大于12~24 s物体所受的拉力
C.0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功
D.0~12 s拉力做功的功率小于12~24 s拉力做功的功率
5.如图为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前减速运动，是由于运动员的力改变了冰壶的运动状态
D.运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功
6.关于机械、功与能的有关知识，下列认识正确的有( )
A.一物块从斜面上匀速下滑，物块的重力势能转化为动能
B.拉着一物体沿着斜面匀速向上运动，则拉力所做的功与物体克服摩擦力所做的功相等
C.理发用的剪刀实质是费力杠杆
D.高速行驶的汽车很难停下，是因为汽车的速度越大惯性也越大
7.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是( )
A.a→b，小金的机械能不断增加，在b时重力势能最大
B.b→c，弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C.a在状态时弹簧的弹性势能最大，人的动能最小
D.c在状态时小金受力平衡，故速度为零
8.2025年2月14日亚洲冬季奥运会在哈尔滨闭幕，中国代表团以32枚金牌位列榜首。下列关于冬奥会项目说法正确的是( )
A.短道速滑运动员过弯道时受力平衡
B.掷出去的冰壶在冰面上继续向前运动，是因为受到向前的推力
C.冰球撞击球门后反弹，说明力可以改变物体的运动状态
D.滑雪运动员由赛道顶端滑下时，动能转化为重力势能
9.蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知，下列描述正确的是( )
①弹性细绳原长为1.2m
②小球下落1.6m后，动能开始变小，直到最低点动能为0
③小球最终停在2.4m的位置
④小球第一次从O下落至最低点时，重力做功7.2J。
A.①③ B.②③ C.①④ D.①②
10.如图甲所示，是我国历史上的主要灌溉农具“龙骨水车”，因其形状犹如龙骨而得名，结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地。结合上面的资料，下面说法正确的是( )
A.龙骨水车提水的原理与汽油机工作原理相同
B.龙骨水车将水提升的过程对水做功，水的动能一定一直增加
C.龙骨水车脚踏部分面积比较大，目的是减小脚踏对脚的压力
D.轮轴转动的过程会摩擦生热，把部分机械能转化为内能
11.学生在做模拟“蹦极”的小实验如图所示。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋自然下垂时下端所在的位置，c点是橡皮筋系上小石块自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点，在小石块从a点到d点运动的过程中，下列说法正确的是( )
A.小石块到达c点时，动能最小
B.小石块动能一直在减小
C.小石块减少的重力势能全部转化为动能
D.小石块经过c点时，橡皮筋具有弹性势能
12.如图所示的装置叫溜豆机，在农业上用来分拣优劣豆子，将豆子从入口倒入，优质豆子和劣质豆子会从不同出口滑出。关于溜豆机分拣豆子的过程，下列说法正确的是( )
A.豆子从高处下落的过程中，机械能变大
B.豆子从高处下落的过程中，重力势能转化为动能
C.豆子落到地上弹跳过程中，机械能守恒
D.豆子质量越大，下落前具有的动能一定越大
二、填空题，每空2分，共20分。
13.图甲中过山车从A点出发，先后经过点。图乙是过山车在点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在_______点最大，B点重力势能的大小_______（选填“大于”“等于”或“小于”）E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是_______（选填“变化”或“不变”）的。
14.如图所示，工人师傅用叉车将货物搬运到指定地点，然后提升货物并整齐堆放。现需要一次搬运500 kg货物，水平匀速搬运的距离为200 m，水平搬运的过程中叉车对货物做的功为_______J；工人师傅用叉车将货物匀速提升了2 m，该过程花费了10 s，则该过程中叉车对货物做功的功率为_______W。（g取10 N/kg）
15.装修房子时，小军准备将总质量为300 kg的20包相同的沙子搬到5 m的楼上.如图所示是他搬运沙子的功率P与搬运沙子质量m之间的关系图像.他为了在最短时间内将沙子搬上楼，搬运一次对沙子做功______J；若每次上楼时间是下楼时间的1.5倍，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为______s.
16.小明用力斜向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图2所示。图1中可能与M、N和S位置关系相似的是：图________和________，N点机械能大小范围可能是________J。
三、实验探究题，共13分。
17.（7分）在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将三个钢球先后从同一装置高度分别为的位置由静止开始滚下（），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题：
（1）该实验探究的是_______（选填“木块”或“钢球”）的动能
（2）实验通过观察木块被钢球撞出_______的长短来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫_______。
（3）比较_______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。
（4）比较_______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度_______（选填“相等”或“不相等”）。
（5）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，_______（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80 km/h。
18.（6分）同学们利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关；
①通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越________，说明它的重力势能越________；
②若要探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从________高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度；
（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，应选择________两次实验进行比较；
②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时，应选择________两次实验进行比较。
四、计算题，共19分。
19.（11分）如图所示，重庆轨道2号线在李子坝站“穿”居民楼而过，山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。若列车沿着长为5400米的平直轨道匀速行驶，当它从起点行驶到终点时耗时300秒，列车的功率是36000瓦，求：
（1）列车行驶的速度v；
（2）列车所做的机械功W；
（3）列车的牵引力F。
20.（8分）如图，一列长约200m的轻轨正通过长度约为1800m的朝天门长江大桥，轻轨的输出功率为W。设桥面水平且笔直，轻轨做匀速直线运动，速度为25m/s，求：
（1）轻轨在桥面上受到的阻力为多少N？
（2）从轻轨车头刚好上桥面，到轻轨车尾离开桥面，需要时间大约多少s？
答案以及解析
1.答案：D
解析：将5块相同的砖从一楼搬到二楼，说明砖的重力相同，砖移动的高度相同，则大人和小孩对砖做的功相同，A、C错误；做的功相同，大人用的时间比小孩少，由可得，大人做功的功率大，即做功更快，B错误，D正确.
2.答案：B
解析：A.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误；
B.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；
C.物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；
D.运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。
故选B。
3.答案：B
解析：无人机在同一高度匀速飞行喷洒农药时,飞机的速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机的动能减小,重力势能减小,所以机械能减小,故AC错误、B正确;
当无人机匀速降落,飞机的速度不变,但质量和高度均变小,所以无人机的动能减小,重力势能减小,它的重力势能没有转化为动能。故D错误。
故选B。
4.答案：C
解析：由题图可知，物体在0~12 s匀速运动的距离，速度，物体在12~24 s匀速运动的距离，速度，，则物体20 s时的速度小于8 s时的速度，A错误。物体在水平拉力的作用下，在0~12 s和12~24 s都做匀速直线运动，故拉力等于滑动摩擦力。因为物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力大小不变，故0~12 s物体所受的拉力等于12~24 s物体所受的拉力，B错误。物体所受拉力相等，，由可知，0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功，C正确。0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功，做功时间相同，由可知，0~12 s拉力做功的功率大于12~24 s拉力做功的功率，D错误。故选C。
5.答案：D
解析：运动员在空中下落的过程中，高度减小，故重力势能变小，故A错误;
运动员在转弯滑行的过程中，运动方向改变，故运动状态改变，故B错误;
冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前减速运动，是由于冰壶具有惯性，在地面对冰壶的摩擦力作用下速度逐渐减小，最后停下来。故C错误;
冰球在水平滑动的过程中，冰球所受重力方向竖直向下，移动的距离的方向沿水平方向，没有在重力方向上移动距离，故冰球所受重力没有做功，故D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：一物块从斜面上匀速下滑,速度和质量不变,所以动能不变,物块的重力势能转化为内能,故A错误;
拉着一物体沿着斜面匀速向上运动,则拉力所做的功大于物体克服摩擦力所做的功,拉力所做的功等于物体克服摩擦力所做的功和增大的重力势能,故B错误;
理发用的剪刀动力臂小于阻力臂,实质是费力杠杆,故C正确;
惯性只与质量有关,高速行驶的汽车很难停下,是因为汽车具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,故D错误。
故选C。
7.答案：C
解析：a→b的过程中，弹簧的形变程度减小，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加;开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动;随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小金的速度达到最大，此时动能最大;弹力继续减小，当向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动;所以，a→b的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大，故A错误;
b→c的过程中，即人离开地面上升的过程，小金的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为人的重力势能，故B错误;
a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，此时人的速度为零，其动能最小，故C正确;
在c状态时，小金只受到重力作用，受力不平衡，故D错误。
故选C。
8.答案：C
解析：短道速滑运动员过弯道时，其运动方向在不断变化，说明其运动状态在改变。根据牛顿第一定律，如果物体不受力或受平衡力，其运动状态将保持不变。因此，运动员过弯道时受力不平衡，故A错误；
掷出去的冰壶在冰面上继续向前运动，是因为冰壶具有惯性，会保持原来的运动状态继续前行，而不是因为受到向前的推力。故B错误；
冰球撞击球门后反弹，其运动方向发生了改变，即运动状态发生了改变。这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
滑雪运动员由赛道顶端滑下时，其高度降低，速度增大，因此是重力势能转化为动能，故D错误。
故选C。
9.答案：D
解析：①由图丙知∶当拉力为零时弹性绳的长度为1.2m，即弹性细绳原长为1.2m，故①正确；②小球下落1.2m后，弹力绳开始被拉长，绳长在1.2m~1.6m之间重力大于弹力做加速运动，动能增大，绳长在1.6m之后动能开始变小，直到最低点动能为0。故②正确；③由图乙知速度最大时，下落高度为1.6m，小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，故小球最终停在的位置，故③错误；④由图丙知弹力绳的劲度系数为
当下落高度为1.6m时，速度最大，拉力等于重力，此时拉力为
所以小球第一次从O下落至最低点时，重力做功
故④错误，故ABC错误，D正确。
故选D。
10.答案：D
解析：龙骨水车提水的原理与汽油机工作原理不相同，龙骨水车提水的原理是简单机械轮轴，汽油机工作原理是内能转化为机械能，故A错误；
水的动能的影响因素是质量和速度，龙骨水车将水提升的过程对水做功，水的动能不一定会一直增加，故B错误；
龙骨水车脚踏部分面积比较大，是通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
轮轴转动的过程会摩擦生热，即克服摩擦做功，将一部分机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
11.答案：D
解析：AB.小石块在ab段只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块的速度不断增加，小石块质量不变，小石块的动能不断增大；小石块在bc段，拉力小于重力，向下的合力不断改变小石块的运动状态，小石块的速度不断增加，小石块质量不变，小石块的动能不断增大；小石块在cd段受到橡皮筋的拉力大于重力，向上的合力使小石块处于减速状态，小石块质量不变，小石块的动能不断减小；所以小石块在ac段动能不断变大，在cd段小石块动能不断减小。所以小石块在c点动能最大。故AB错误；
C.小石块在从b到d的过程中，小石块受到向上的弹力，因此重力势能并没有全部转化为动能，而是有一部分转化为弹性势能，故C错误；
D.小石块经过b点时，橡皮筋自然下垂，不发生弹性形变，经过c点时，橡皮筋发生弹性形变，具有弹性势能，故D正确。
故选D。
12.答案：B
解析：A.豆子从高处下落的过程中，要克服摩擦力做功，故机械能变小，故A错误；
B.豆子从高处下落的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确；
C.豆子落到地上弹跳过程中，有能量损耗（每次弹跳的高度变小），机械能减小，机械能不守恒，故C错误；
D.豆子质量越大，由于不知道下落前速度的大小，无法判定具有的动能的大小，故D错误。
故选B。
13.答案：C；等于；变化
解析：过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。
由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。
因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。
14.答案：0；1000
解析：由题可知，叉车托着货物水平匀速移动的过程中，叉车对货物的力的方向竖直向上，在该力的方向上货物没有移动距离，故叉车对货物没有做功，即叉车对货物做的功为0 J。将货物匀速提升2 m的过程中，叉车对货物做的功，该过程中，叉车对货物做功的功率。
15.答案：1500；500
解析：由题图结合可知，搬运沙子的质量时，搬运沙子的功率P最大，搬运沙子所需的时间最短，故一次搬运沙子的质量为30 kg，搬运一次对沙子做的功.搬运一次沙子上楼所用的时间，搬运一次沙子上，下楼的总时间，最快完成搬运任务并返回原地所用的时间.
16.答案：甲；乙；1~1.2
解析：由图2可知M点的动能,重力势能,则M点的机械能
S点的动能,重力势能,则S点的机械能
因为
所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为
由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙，因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1~1.2J之间。
17.答案：（1）钢球
（2）距离
（3）甲、乙
（4）甲、丙；相等
（5）大客车
解析：（1）该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系；
（2）该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（3）为了研究物体动能与物体速度的关系，应多次让同一钢球从斜面不同高度上静止滚下，控制钢球的质量相同，改变钢球的速度，故选甲、乙两图；质量相同，速度越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大；
（4）为了研究物体动能与物体质量的关系，应多次让不同钢球从斜面相同高度上静止滚下，控制钢球到达水平面时的速度相同，改变钢球的质量，故选甲、丙两图；速度相同，质量越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大；
（5）因速度相同时，质量越大，动能越大，克服摩擦力做功的越多，越不容易刹车，因大客车的质量更大，故限制的速度要越小，大客车的限速应该是。
18.答案：（1）多；大；相同；（2）甲、乙；乙、丙
解析：（1）①同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，小桌下陷的深度越大，说明它的重力势能越大。
②若要探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，控制相同的高度，所以让它们从相同高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度，若桌腿陷入沙子的深度越深，说明物体的重力势能越大。
（2）①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，应控制受力面积大小相同，改变压力的大小，故应选择甲、乙两次实验进行比较。
②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时，应控制压力大小相同，改变受力面积大小，故应选择乙、丙两次实验进行比较。
19.答案：(1)18m/s
(2)J
(3)2000N
解析：(1)列车行驶的速度
(2)列车所做的机械功
(3)列车的牵引力
答：(1)列车行驶的速度是18m/s；
(2)列车所做的机械功是J；
(3)列车的牵引力是2000N。
20.答案：(1)N
(2)80s
解析：(1)根据可知轻轨在桥面上受到的牵引力
轻轨做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的阻力为N。
(2)从轻轨车头刚好上桥面，到轻轨车尾离开桥面，需要时间
答：(1)轻轨在桥面上受到的阻力为N；
(2)从轻轨车头刚好上桥面，到轻轨车尾离开桥面，需要时间大约80s。