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【2026年中考物理专题系列】-功和机械能
一、单项选择题
1.如图所示,以速度υ斜向上抛出小球,球出手到落地的过程,空气阻力忽略不计,下面关于机械能的说法中正确的是( )
A.球到最高点时动能为零 B.球出手时重力势能最大
C.球的机械能保持不变 D.球落地时机械能最大
2.如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能不变,重力势能不变,机械能不变
D.动能不变,重力势能增大,机械能增大
3.在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中(如图),运动员从陡坡下滑、加速、起跳,然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程,下列说法正确的是( )
A.运动员的动能不变 B.运动员的重力势能不变
C.运动员的重力势能减小 D.运动员的动能转化为重力势能
4.小明捧着一摞质量为5kg的书从教学楼一楼匀速走到三楼,用时30s,则他上楼时对书做功的功率最接近( )
A.1W B.10W C.15W D.100W
5.如图,两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,则( )
A.甲做功较多,功率较大
B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
6.踢毽子是一项有益的体育活动.如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为 E 1和Ep1;下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为 E22和Ep2.则( ).
A. B. C. D.
7.如图,粗糙水平面AB与光滑斜面BC 平滑连接,弹簧左端固定.小木块 P 被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC 的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法中正确的是( ).
A.在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块 P 的动能
B.小木块 P 离开弹簧后在粗糙水平面AB 上滑行时机械能守恒
C.小木块 P 在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增加
D.小木块 P 运动到最高点时处于平衡状态
8.一根细长绳的下端系一金属小球,上端固定,制成一个摆,把小球拉离竖直位置松手,让它摆动起来,如图所示,可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终停下来.对于小球在摆动过程中的能量转化情况,下列说法中不正确的是( ).
A.小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化为动能
B.小球从低处向高处摆动过程中,动能部分转化为势能
C.小球摆动过程中机械能守恒
D.小球依次经过最低点时,动能会逐渐减小
9.如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d 点.下列说法中正确的是( ).
A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小
B.小物块从c向a 运动的过程中,重力势能减小
C.小物块从b向a运动的过程中,动能增加
D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒
10.如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是( ).
A. B.
C. D.
二、多项选择题
11.(多选)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时 15 s.已知车厢高1.5m ,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/ kg,则下列说法中正确的是( ).
A.工人做的总功为900 J B.工人做的额外功为300 J
C.工人做功的功率为60 W D.此斜面的机械效率为75%
12. 如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上,到达与 B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法中正确的是( ).
A.下落过程中,小球重力势能减小,动能增大,小球与弹簧机械能不守恒
B.下落过程中,小球重力势能一直减小,动能先增大后减小,小球与弹簧机械能守恒
C.到达C点时,小球的动能为0,受到的重力大于弹簧的弹力
D.从B到C,小球重力势能与动能都减小,转化成弹性势能
13.如图所示,甲图斜面光滑,乙图斜面粗糙,斜面上所放物块相同.则下列说法正确的是( ).
A.甲图中,物块从斜面滑下时,重力势能转化为动能
B.乙图中,物块由斜面滑下时,只受重力和摩擦力,其内能增加
C.乙图中,若物块匀速滑下,其机械能守恒
D.若乙图中斜面倾角变小,斜面的机械效率变小
三、填空题
14.迄今为止,我国已发射40余颗北斗导航卫星.若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中, 能转化为 能.
15.如图所示,水平地面上有一重为的物体,在水平拉力作用下内向右运动了,在这个过程中拉力对物体做的功为 J,重力做功的功率为 W。
16.2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。如图所示是火箭发射升空时的情境,燃气向下喷出,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (选填“地球”“火箭”“周围的空气”或“喷出的燃气”)。在加速升空的过程中,卫星的机械能 (选填“可能”“一定”或“不会”)增大。
17.如图是一种神奇的“魔罐”,其制作方法是:橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,在橡皮筋的中间系一个钩码,当你用手按着“魔罐”在水平地面上滚出后,松手后它能自动滚回来的原因是 能转化为 能。“魔罐”滚回来后不能回到原释放点的位置,主要原因是魔罐离开手后,它的机械能 (减小/增大)。
18.如图所示,小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力 (选填“增大”“减小”或“不变”);匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力 (选填“向上”或“向下”);匀速下滑时小明的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
19.甲、乙俩同学体重相同,都从一楼上到三楼,甲走得快,乙走得慢,比较做功大小:W甲 W乙,比较功率大小:P甲 P乙(选填“>"“<"或"="):如图所示,这是家用手摇晾衣架,A滑轮的作用是 :摇柄上刻有花纹,这是通过增大 来增大摩擦力。
四、实验探究题
20.探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜而上由静止释放,小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题:
(1)小车进入水平面时的动能是由 转化来的,实验时通过比较 来判断动能大小;
(2)让一小车从斜面不同高度由静止将放,如图甲、乙所示,是探究动能大小与 的关系,得出的结论是: ;
(3)实验中若使用的木块质量较大,为确保实验仍有较明显的现象,有很多种方法。请答一种方法: ;
(4)小于通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料收集了一些物体的动能(如右表所示),结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是 。
一些物体的动能
行走的牛约 60J
跑百米的运动员约
飞行的步枪子弹约
21.小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”.他们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关.他们的实验装置如图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在墙上,AO等于弹簧原长,水平面O点左侧光滑,右侧粗糙.将物体M从O 点压缩弹簧到 P 点,然后由静止释放,当物体M运动到O 点与弹簧分开,最终运动到Q点静止.请补充完成他们的探究过程:
(1)弹簧弹性势能的大小是通过 来衡量的.
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用 (填“相同”或“不同”)弹簧进行实验,并先后改变 之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录.
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论.在上面的实验中,他们运用到了转换法和 两种物理思想方法.
22.在“探究物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离.
实验次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/ cm 木块滑行距离s/ cm
1 20 30 35
2 40 30 65
3 60 30
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了 相同,从而探究动能与 的关系.
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做 J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用 同学的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:
23.如图1是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,
(1)实验中,探究的动能是指____(填序号).
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系.
(3)在做了“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图2所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A 球 (填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离不同(如上表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功 (填“相等”或“不相等”).
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】B,D
12.【答案】B,D
13.【答案】A,D
14.【答案】重力势能;动能
15.【答案】10;0
16.【答案】喷出的燃气;一定
17.【答案】弹性势;动;减小
18.【答案】不变;向上;减小
19.【答案】=;>;改变用力的方向;接触面的粗糙程度
20.【答案】重力势能;木块被推动的距离;速度;当物体质量一定时,物体速度越大,动能越大;增大小车下滑的高度;速度
21.【答案】(1)物体M被弹出的距离
(2)相同;AP
(3)控制变量法
22.【答案】(1)将钢球从某一高度由静止释放
(2)速度;质量
(3)0.06;甲
(4)速度一定时,质量越大,动能越大
23.【答案】(1)B
(2)速度
(3)静止
(4)相等
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