第11课时　功和机械能《中考快车道》物理中考总复习课后练习

第三单元　功和机械能　简单机械
第11课时　功和机械能
知能优化训练
中考回顾
1.(2025·四川乐山中考)某校组织学生远足爬山,开展户外运动。爬山区域等高线如图所示,不考虑重力变化,队伍重力势能最大的位置是(　　)
A.A处 B.B处
C.C处 D.D处
答案:D
2.(2025·四川凉山州中考)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车的总重力为1.2×104 N,若甲车0~8 s内的牵引力大小恒为1.6×103 N,则(　　)
A.乙车速度大小为10 m/s
B.0~6 s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C.0~6 s内,甲车重力做功7.2×105 J
D.0~6 s内,甲车牵引力的功率为1.6×104 W
答案:D
3.(2024·四川成都中考)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。我国运动健儿跳高比赛的示意图如图所示。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是(　　)
A.助跑过程中,动能保持不变
B.助跑过程中,机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中,重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
答案:C
4.(2025·天津中考)我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人,关节处有液态润滑剂形成的润滑膜,可减小　　　　　　,使其动作更灵活。山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的重力势能　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
答案:摩擦力　减小
5.(2025·四川达州中考)“奇思妙想”小组组装了如图所示的装置来测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力F=5 N的作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15 m/s,弹簧测力计的示数为2 N。拉力F的功率为　　　　 W,B受到水平面的摩擦力为　　　　 N(不计绳重及摩擦,弹簧测力计始终保持竖直状态)。
答案:0.75　3
模拟预测
1.在台球比赛中,选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球,以下说法正确的是(　　)
A.在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对它做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击黑球后没有静止,是因为人的手还在对白球做功
答案:B
解析:重力与小球运动的方向垂直,重力对小球不做功,故A错误;手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故B正确;桌面支持力与小球的运动方向垂直,支持力对小球不做功,故C错误;手对白球没有力的作用,白球继续运动是因为白球具有惯性,故D错误。
2.某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲A.F甲B.F甲>F乙,W甲>W乙
C.F甲=F乙,W甲D.F甲=F乙,W甲=W乙
答案:C
3.(多选)如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是(　　)
A.下降时重力势能转化为动能和内能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
答案:AD
解析:滚摆下降时,质量不变,速度变大,高度减小,即动能变大,重力势能减小,将重力势能转化为动能;由于存在摩擦,故一部分重力势能转化内能,减少的重力势能大于增加的动能,故A正确,B错误。由于存在摩擦,故一部分动能转化内能,减少的动能大于增加的重力势能,故C错误。上升的最大高度逐渐降低,说明机械能转化为其他形式的能,故机械能不守恒,故D正确。
4.中考体育测试跳绳的项目中,某同学在1 min内跳了180次,每次跳的高度大约为5 cm。他跳绳时的功率大约为(　　)
A.1 000 W B.100 W C.10 W D.1 W
答案:B
解析:设该同学的体重为500 N,则他1 min做的功为W=180Gh=180×500 N×0.05 m=4 500 J,则其功率为P==75 W,最为接近的选项为B。
5.(多选)某运动员在自由式滑雪比赛中运动的轨迹(a→b→c→d→e)如图所示。如果不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)
A.该运动员从a点下滑到b点的过程中,动能增加
B.该运动员从b点运动到c点的过程中,重力势能增加
C.该运动员在c点的机械能等于在d点的机械能
D.该运动员在a点的重力势能等于在c点的重力势能
答案:ABC
解析:从a点下滑到b点的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增加,重力势能转化为动能,故选项A正确;从b点运动到c点的过程中,高度增加,重力势能增加,速度减小,动能减少,动能转化为重力势能,故选项B正确;从c点下落到d点的过程中,运动员处于腾空状态,与雪之间没有摩擦,在不计空气阻力的情况下,机械能保持不变,故选项C正确;在a点和c点都处于静止状态,动能都为零,a、c两点高度不同,重力势能不同,故选项D错误。
6.假设蚂蚁用10-3 N的力拉着树叶,10 s内沿着拉力方向前进了10 cm,则蚂蚁对树叶做的功为　　　　J,功率为　　　W。
答案:10-4　10-5
解析:蚂蚁对树叶所做的功W=Fs=10-3 N×0.1 m=10-4 J,此时的功率P==10-5 W。
7.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则F1F2,P1　　P2。(均选填“>”“=”或“<”)
答案:=　>
解析:木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。从图像中可以判断出,第②次的运动速度v较小,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。
8.实验小组的同学用如图所示的装置探究物体动能的大小与质量和速度的关系。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。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　,钢球动能的大小是通过观察　　　　　　　　　　　　来判断的。
(2)从下表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置的　　　　相同,从而探究动能与　　　　　的关系。
实验 序号 钢球 质量/g 钢球下摆 高度/cm 木块滑行 距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,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: 　　　 　　　 　　　　。
答案:(1)将钢球从某一高度由静止释放　木块运动的距离　(2)速度　质量　(3)甲　(4)当速度一定时,质量越大,动能越大
解析:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;(2)让小球从斜面的同一高度处释放,使小球到达最底端的速度相同,从而探究动能与质量的关系;(3)上面的两次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采用甲的建议;(4)由表中的数据知:速度一定时,质量越大,动能越大。
9.某种升降电梯的工作原理图如图所示,它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重力是3 100 N,配重的重力是3 000 N。某次电梯装载的货物的重力是1 000 N,当电梯匀速上升15 m时,所用的时间为10 s。不计缆绳重力和滑轮的摩擦。
(1)求轿厢的速度大小。
(2)求配重重力对配重做的功。
(3)求电动机功率的最小值。
答案:(1)1.5 m/s　(2)4.5×104 J　(3)1 650 W
解析:(1)轿厢速度v==1.5 m/s。
(2)配重下降的距离h=s,配重重力对配重做的功W=G配重h=3 000 N×15 m=4.5×104 J。
(3)连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢受两个向上的力和一个向下的重力。
则右侧缆绳对轿厢的拉力F1=G厢+G货-F配重=3 100 N+1 000 N-3 000 N=1 100 N,
右侧缆绳拉力做的功W1=F1s=1 100 N×15 m=1.65×104 J,
电动机功率的最小值为P==1 650 W。
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