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1、2020中考复习 物理考点提升训练专题三十一：功和机械能考点一：功及其计算1.如图所示,力对物体做功的是()2.一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F大小为5 N,4 s内拉力F做的功为()A.1 JB.3 JC.2 JD.4 J3.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是()A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功4.小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做
2、功最接近()A.9 JB.30 JC.90 JD.300 J考点二：功率及其计算1.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是()A.甲B.乙C.丙D.丁2.“绿色环保,低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200 kW,速度为72 km/h。公交车行驶1 h,发动机做的功为 J,公交车行驶的路程为 m。3.质量为5吨的列车,在平直铁路上匀速前进,若车受到的阻力为车重的15,前进100米所用时间为5秒,求:(1)列车受到的阻力为多大?(2)汽车的速度为多大?(3)牵引力做的功为多大?(4)发动机的功
3、率为多大?考点三：机械能的转化与守恒1.如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是()A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能B.经过b点时,小球动能最大C.从b到c的过程中,小球动能增大D.从a到c的过程中,小球机械能守恒2.下列关于功和能的说法正确的是()A.被拉开的弹弓具有弹性势能B.用力推车而车未动,因为用了力所以推力做了功C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小,动能增大D.速度小的物体动能一定小3.如图所示,“长征”火箭在加速升空过程中(认为火箭质量不变),下列说法正确的是()A.惯性变大B.机械能保持不变C.动能增加,重力势能
4、减小D.动能增加,重力势能增加4.下列有关机械能及其转化的说法正确的是()A.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能B.拦河大坝使上游的水位升高,提高了水的重力势能C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大5.随着我国经济的高速发展,城市建筑物越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是物体所处的高度越高,物体所具有的重力势能越(选填“大”或“小”)。当高处的物体坠落时,因重力势能转化为能,从而带来安全隐患。6.如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图(A为小球,B为木块)。在探究小球动能大小与速度的关系时,应保持小球的不变。本
5、实验是通过木块B来反映小球动能的大小。7.电动自行车给人们出行带来了方便,但同时也造成了大量交通事故。某市为了减小交通事故率,要求电动自行车“净重不大于40 kg,设计速度不大于20 km/h,电动机额定连续输出功率应不大于240 W,脚踏骑行功能能正常使用”。请你根据初中所学的物理知识解释:为什么要限定电动自行车的质量和速度?8.如图所示,将钢锯条固定在桌面边缘,将棋子放在钢锯条的端部,然后用手将锯条的端部压下一段距离,松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的势能。增加钢锯条被下压的距离,发现棋子被弹起的高度增加,实验表明,物体的越大,它的弹性势能越大。9.某学
6、校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1m2=m3,实验的情景如图所示。(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,运用的物理方法是(选填“转换法”或“类比法”)。(2)分析甲、乙两种情况可知,重力势能的大小与物体的有关:分析乙、丙两种情况可知,重力势能的大小与物体的有关。(3)小铁球m2落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为。(4)同学们还发现小球离地面越高,下落到地面所用的时间越长,他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如表。分析数据,写出h与t2的关系式为。2020中考复习 物理考点提升训练专题三十一：功
7、和机械能参考答案考点一：功及其计算1.如图所示,力对物体做功的是()【答案】C【解析】用力搬石头,搬而末动,有力作用在石头上,石头在力的作用下没有通过距离,所以力对物体没有做功,故A不符合题意。提着桶在水平路面上前进,人给水桶的力向上,水桶向上没有通过距离,所以力对物体没有做功,故B不符合题意。用力将鸡蛋举高,人给鸡蛋的力向上,鸡蛋向上移动了距离,所以力对物体做功,故C符合题意。手举杠铃静止不动,手给杠铃的力向上,杠铃没有移动距离,所以力对物体没有做功,故D不符合题意。2.一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F大小为5 N,4 s内拉力F做的功为(
8、)A.1 JB.3 JC.2 JD.4 J【答案】D【解析】由v=st可得,物体移动的距离s=vt=0.2 m/s4 s=0.8 m,拉力F做的功W=Fs=5 N0.8 m=4 J。3.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是()A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功【答案】D【解析】从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故A错;从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施加一个向
9、上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故B错;从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故C错;举着杠铃稳定站立的过程中,运动员施加了力,但杠铃没移动距离,所以人对杠铃不做功,故D正确。4.小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近()A.9 JB.30 JC.90 JD.300 J【答案】C【解析】由题知,托起两个鸡蛋的力大约是1 N,则提30个鸡蛋的力大约为F=302 N=15 N;每层楼的高度大约为3米,家住3楼,则小华实际爬楼的高度h=3 m2=6 m;小华提鸡蛋的力做功约为:W=Fs=15 N6
10、 m=90 J。考点二：功率及其计算1.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是()A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】A【解析】在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。由图象知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式P=Wt知,甲功率最大,做功最快。2.“绿色环保,低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200 kW,速度为72 km/h。公交车行驶1 h,发动机做的功为 J,公交车行驶的路程为 m。【答案】7.210872 000【解析】t=1 h=3 600 s,W=Pt=200103W3
11、 600 s=7.2108 J。v=72 km/h=20 m/s,s=vt=20 m/s3 600 s=72 000 m。3.质量为5吨的列车,在平直铁路上匀速前进,若车受到的阻力为车重的15,前进100米所用时间为5秒,求:(1)列车受到的阻力为多大?(2)汽车的速度为多大?(3)牵引力做的功为多大?(4)发动机的功率为多大?【答案】(1)10 000 N(2)20 m/s(3)106 J(4)2105 W【解析】(1)列车受到的阻力:f=15G=15mg=155 000 kg10 N/kg=10 000 N(2)汽车的速度为:v=st=100m5s=20 m/s(3)牵引力做的功为:W=F
12、s=fs=10 000 N100 m=106 J(4)发动机的功率为:P=Wt=106 J5s=2105 W考点三：机械能的转化与守恒1.如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是()A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能B.经过b点时,小球动能最大C.从b到c的过程中,小球动能增大D.从a到c的过程中,小球机械能守恒【答案】B【解析】从a到b的过程中,小球质量不变,高度降低,速度变大,故重力势能减少,动能增大,属于重力势能转化为动能,故A错误;小球从a运动到b动能增大;从b运动到c动能减小,则在b点处小球动能最大,故B正确;小球从b到c的过程
13、中,高度增加,同时克服摩擦力做功,速度减小,则小球的动能减小,故C错误;bc段弧形轨道粗糙,因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功,会有一部分机械能转化为内能,则机械能会减小,故D错误。2.下列关于功和能的说法正确的是()A.被拉开的弹弓具有弹性势能B.用力推车而车未动,因为用了力所以推力做了功C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小,动能增大D.速度小的物体动能一定小【答案】A【解析】被拉开的弹弓发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故A正确;用力推车而车未动,虽然有力,但沿力的方向没有距离,所以没有做功,故B错误;人造地球卫星由近地点向远地点运动时,质量不变,高度增大,重力势能增大;速度
14、变小,动能变小,所以是将动能转化为重力势能的过程,故C错误;影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大,故只知道速度,不能确定动能的大小,故D错误。3.如图所示,“长征”火箭在加速升空过程中(认为火箭质量不变),下列说法正确的是()A.惯性变大B.机械能保持不变C.动能增加,重力势能减小D.动能增加,重力势能增加【答案】D【解析】火箭在加速升空时,火箭质量不变、速度增大,动能增大;火箭的质量不变、高度增加,重力势能增加;因为火箭的动能和重力势能都增加,机械能增加;火箭的质量不变,惯性不变,故ABC错、D正确。4.下列有关机械能及其转化的说法正确的是()A.弯弓射箭,箭的动能转
15、化为弓的弹性势能B.拦河大坝使上游的水位升高,提高了水的重力势能C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大【答案】B【解析】弯弓射箭,弓的弹性势能转化为箭的动能,故A错误;拦河大坝使上游的水位升高,水量增大,提高了水的重力势能,故B正确;蹦床运动员从高处落下,其重力势能转化为动能,故C错误;人造卫星从近地点飞向远地点时,速度减小,相对高度增加,则动能减小,势能增大,故D错误。5.随着我国经济的高速发展,城市建筑物越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是物体所处的高度越高,物体所具有的重力势能越(选填“大”或“小”)。当高处的物体坠落时
16、,因重力势能转化为能,从而带来安全隐患。【答案】大动【解析】物体所处的高度越高,物体所具有的重力势能越大;物体从高空落下的过程中,高度越来越小,所以重力势能越来越小,速度越来越快,所以动能越来越大,所以物体落下的过程中重力势能转化为动能,从而带来安全隐患。6.如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图(A为小球,B为木块)。在探究小球动能大小与速度的关系时,应保持小球的不变。本实验是通过木块B来反映小球动能的大小。【答案】质量被推动的距离大小【解析】在探究小球动能大小与速度的关系时,根据控制变量法的操作原则,应当保持小球的质量不变,本实验是通过木块B被撞击后前进的距离来反映小球动能大
17、小的。7.电动自行车给人们出行带来了方便,但同时也造成了大量交通事故。某市为了减小交通事故率,要求电动自行车“净重不大于40 kg,设计速度不大于20 km/h,电动机额定连续输出功率应不大于240 W,脚踏骑行功能能正常使用”。请你根据初中所学的物理知识解释:为什么要限定电动自行车的质量和速度?【答案】电动自行车的质量大,速度大,动能大,出现事故造成的伤害大,所以要控制电动自行车的速度和质量。8.如图所示,将钢锯条固定在桌面边缘,将棋子放在钢锯条的端部,然后用手将锯条的端部压下一段距离,松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的势能。增加钢锯条被下压的距离,发现棋
18、子被弹起的高度增加,实验表明,物体的越大,它的弹性势能越大。【答案】重力弹性形变程度【解析】松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离,钢锯条形变更大,发现棋子被弹起的高度增加,表明物体的弹性形变程度越大,它的弹性势能越大。9.某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1m2=m3,实验的情景如图所示。(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,运用的物理方法是(选填“转换法”或“类比法”)。(2)分析甲、乙两种情况可知,重力势能的大小与物体的有关:分析乙、丙两种情况可知,重
19、力势能的大小与物体的有关。(3)小铁球m2落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为。(4)同学们还发现小球离地面越高,下落到地面所用的时间越长,他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如表。分析数据,写出h与t2的关系式为。【答案】(1)转换法(2)质量下落高度(3)内(4)h=4.9t2【解析】(1)由题意知,实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的,运用了转换法;(2)图甲和图乙中,由题知m1m2,即物体的质量不同,但从同一高度落下,且乙图中小球进入细沙中的深度更深,因此可知重力势能与物体的质量有关;图乙和图丙中,由题意知m2=m3,即物体的质量相同,但从不同高度落下,且丙图中小球进入细砂中的深度更深,因此可知重力势能与下落高度有关;(3)当小球陷入沙中,与沙子摩擦,最终静止,将机械能转化为内能;(4)根据表中实验数据可知,小球下落高度与所需时间之间的关系为:h=4.9t2。