备战中考物理总复习 专题九 功和能.docx

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备战中考物理总复习专题九功和能

专题九功和能

考纲解读

考点内容

测评要求

中考指数

机械功的概念和功率的概念

Ⅲ级（记住、区分）

★★★

生活、生产中的实例,解释机械功的含义

Ⅱ级（理解、列举）

★★★

理解机械效率

Ⅱ级（理解）

★★★

能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化,能用实例说明机械能和其他形式的能的转化

Ⅰ级（列举）

★★

3年中考

2014年全国中考真题演练

一、选择题

1.（2014·山东临沂）下列事例中,人对物体做功的是（　　）.

A.举着杠铃原地不动

B.扛着米袋慢慢登上楼梯

C.提着水桶在水平地面上匀速前进

D.用300N的力推汽车,汽车没动

2.（2014·湖南株洲）在排球运动中,跳发球（图）是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有（　　）.

A.抛球

B.腾空

C.击球

D.落地

3.（2014·四川雅安）如图中甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.下列说法中正确的是（　　）.

甲

乙

A.两次木块运动的速度相同

B.木块第一次受到的摩擦力较大

C.两次拉力对木块做的功一样多

D.两次拉力对木块做功的功率一样大

4.（2014·山东菏泽）如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为WA和WB.则（　　）.

A.F1

C.F1>F2,W1>W2D.F1>F2,W1=W2

5.（2014·湖南永州）小李同学先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图所示的甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙.关于做功大小,下列说法正确的是（　　）.

甲　光滑水平面

乙　粗糙水平面

丙　粗糙斜面

A.W甲W乙>W丙

C.W甲=W乙

6.（2014·湖南长沙）如左下图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,到A点处弹性绳自然伸直.B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力）,下列说法中正确的是（　　）.

A.从O点到C点运动员速度一直减小

B.从O点到C点运动员的机械能一直在增大

C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小

D.从O点到A点运动员的机械能不变

小球的能量变化

7.（2014·湖南株洲）在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中,小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如右上图所示.若不计空气阻力,那么这种能量是（　　）.

A.重力势能B.动能

C.机械能D.内能

8.（2014·湖南邵阳）如左下图,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,下列说法中正确的是（　　）.

A.人和伞的总重力大于空气的阻力

B.人和伞的总重力等于空气的阻力

C.人和伞的重力势能在增大

D.人和伞的动能在减小

9.（2014·重庆）在第十七届“渝洽会”上,重庆造恩斯特龙408型直升机（如右上图所示）签下了20架大订单.该型直升机在加速上升的过程中（忽略燃油变化）,下列关于直升机的动能和势能变化情况的描述,正确的是（　　）.

A.动能增大,势能减小

B.动能减小,势能增大

C.动能增大,势能增大

D.动能减小,势能减小

10.（2014·山东聊城）将你的文具盒或直尺的一端抬起形成一个斜面,把你的橡皮放在斜面的顶端如图所示,改变斜面的倾角,由静止释放后的橡皮沿斜面下滑,对应橡皮的下滑过程,下列说法中正确的是（　　）.

A.橡皮所受支持力做了功

B.橡皮的机械能增加了

C.橡皮所受的重力做了功

D.橡皮的动能不变

二、填空题

11.（2014·甘肃白银）起重机把一个质量为0.5t的工件在15s内匀速的向上提升了6m,则起重机提升工件的拉力为　　　　N,起重机提升工件的功率　　　　W.（g取10N/kg） 

12.（2014·江苏扬州）“4.18”前夕,公共自行车出现在扬州城道旁,极大地方便了市民生活,小常租借了一辆自行车,在10s内行驶了40m,骑车时受到的平均阻力是20N,这段时间内,他克服阻力做的功为　　　　J,平均功率为　W. 

13.（2014·安徽）攀岩是一项挑战自然,超越自我的惊险运动.一位攀岩者体重为520N,背着质量为8kg的背包,用时40min登上高为9m的峭壁.在此过程中攀岩者对背包做功　　　J,他做功的平均功率是　　　W.（g取10N/kg） 

14.（2014·黑龙江哈尔滨）甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶（杆长相同）时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5∶6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是　　　　,甲乙两人平均功率之比是　　　　. 

15.（2014·甘肃兰州）如图所示,在毽子被踢出后竖直上升的过程中,它的动能　　　　,重力势能　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）. 

三、实验与简答题

16.（2014·浙江丽水）在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小衢设计了如图甲所示的实验:

让质量不同的钢球A、B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B球相对于A球　　　　,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等. 

小丽肯定了小衢的实验方案后,对实验又提出了两个建议:

建议一:

因为钢球在斜面上滚下的时间很短,不利于观察和比较钢球的运动情况,不改变钢球在斜面上的位置,不改变球与斜面的粗糙程度,为了延长钢球在斜面上滚下的时间,可采用的方法是　　　　; 

建议二:

为确保钢球滚下时不偏离斜面,可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽（如图乙所示）.从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑,图中两个小凹槽的间距L应　　　　. 

17.（2014·四川宜宾）某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:

物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:

用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）.实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1

（1）本实验中,铅球的重力势能大小是通过　　　　　来反映的; 

（2）比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:

　; 

（3）比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:

　; 

（4）比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:

物体的重力势能与物体运动的路径　　　　（填“有关”或“无关”）. 

四、计算题

18.（2014·江苏苏州）小华参加体育中考的跳绳考试时,她在1min内连续跳了150次,获得跳绳项目的满分.已知小华的质量为45kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2,跳起时重心升高的平均高度为4cm,g取10N/kg.求:

（1）小华站在操场上等待时对地面的压强;

（2）小华跳一次所做的功;

（3）小华跳绳时的平均功率.

19.（2014·四川广元）已知某型号挖掘机的质量为6t,挖掘机与地面接触的总面积为2.4m2,挖掘机在5s内将一满铲斗质量为0.9t的泥石送到岸边,挖掘深度h为2m（如图乙所示）.（取g=10N/kg）问:

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大?

（2）挖掘机每挖一铲斗泥石并水平移送到岸边,至少要做多少功?

挖掘机对泥石做功的功率是多少?

（3）若发动机的总功率为18kW,挖泥石的过程中,挖掘机的机械效率是多少?

20.（2014·山东济宁）山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行,运动员李伟参加了小组选拔赛.图中的山地自行车为比赛用车,其相关数据见下表:

车架材料

碳纤维

车架材料体积/cm3

2500

车架质量/kg

4.5

整车质量/kg

10

单轮接触面积/cm2

4

（1）求碳纤维车价的密度.

（2）估算比赛中的山地自行车对地面的压强;

（3）李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他的骑行功率.

21.（2014·江西）小生同学用100N的推力推动重500N的木箱,使木箱沿推力方向做匀速直线运动,10s内前进了6m.求:

小生同学对木箱做的功和功率?

22.（2014·重庆）据悉成渝高铁客运专线全长308km,如图是永川中山路成渝高铁客运专线建设现场,一架质量为9×105kg的箱梁正在吊装施工,设箱梁在10s内仅匀速下降0.2m,求:

（1）在这10s内箱梁下降的速度是多大?

（2）在这10s内箱梁重力做的功是多少?

23.（2014·福建福州）如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×103kg,底面积约为500m2.问:

（1）登陆艇受到的重力是多少?

它漂浮在海面上时,受到的浮力是多少?

（2）登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?

（3）若登陆艇用3.0×103N的推进力,以20m/s的航速行驶10min,则登陆艇的功率是多少?

2013~2012年全国中考真题演练

一、选择题

1.（2013·福建福州）如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是（　　）.

2.（2013·江苏苏州）在如图所示的四位科学家中,以其名字命名功率单位的是（　　）.

3.（2013·四川自贡）甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计较空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是（　　）.

A.F甲>F乙B.F甲

C.W甲>W乙D.W甲

4.（2013·江苏南通）某同学的质量约为50kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼.请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于（　　）.

A.1WB.10W

C.100WD.1000W

5.（2013·江苏南通）如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的（　　）.

6.（2013·江苏苏州）如图所示的四个实例中,机械能正在减小的是（　　）.

7.（2013·湖北荆门）有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直.B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则（　　）.

A.从O至C运动员速度一直减小

B.从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒

C.从O至A过程中运动员速度增大,从A至C过程中运动员速度减小

D.从O至B过程中运动员速度增大,从B至C过程中运动员速度减小

8.（2013·四川雅安）如图所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法中正确的是（不计空气阻力）（　　）.

A.铅球由a→b时,动能逐渐增大

B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能

C.铅球由b→c时,机械能逐渐减小

D.铅球在c点时动能最大

9.（2013·江苏常州）2013年2月15日,一颗数十吨的陨石被地球俘获,在加速下落的过程中,陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧,犹如一颗火球扑向俄罗斯.陨石下落过程中,其能量转化过程是（　　）.

A.重力势能—动能—内能B.动能—重力势能—内能

C.重力势能—内能—动能D.内能—重力势能—动能

10.（2013·江苏南通）如图所示,男孩脚踩滑板车从高处滑下,在下滑的过程中（　　）.

A.动能增加,势能减少B.动能增加,势能增加

C.动能减少,势能增加D.动能减少,势能减少

二、填空题

11.（2013·福建泉州）雪橇是雪地常见的交通工具.若狗拉着雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行,雪橇受到的阻力是200N,则狗在5min内做了　　　　J的功,功率为　　　　W. 

12.（2013·四川南充）某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动10m,该过程中工人所做的功是　　　　J,水平推力的功率是　　　　W. 

13.（2013·江苏泰州）工人站在地面上,用定滑轮将27kg的物品吊运到10m高处,使用定滑轮的优点是　　　　.若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是　　　　N;若匀速吊运时的实际拉力是300N,则人所做的有用功是　　　J,定滑轮的机械效率是　　　　（g取10N/kg）. 

14.（2013·山东东营）某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台.如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N,则斜面的机械效率是　　　　. 

15.（2012·四川泸州）如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示.则铁块受到的摩擦力为　　　　N,0~6s内拉力F做的功是　　　　J（g取10N/kg）. 

16.（2012·浙江杭州）如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h

17.（2012·山东威海）如图左下所示,撑高跳运动员用压弯的撑杆把自己送上高处,这是因为压弯了的撑杆具有　　　　势能,最后转化为运动员的　　　　势能,使他越过横杆. 

18.（2013·江苏镇江）如右上图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知,下落过程中,皮球的速度　　　　,离开地面上升的过程中,皮球的重力势能　　　　,动能　　　　.皮球运动过程中的机械能　　　　.（均填“增大”“减小”或“不变”） 

三、实验与简答题

19.（2013·广东）利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长L都相同,θA<θB,球A、B的质量分别为mA、mB,（mA

（1）如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的　　　　无关. 

（2）如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远由此可得出结论:

　　　　　　　　. 

（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度.如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:

　. 

20.（2012·广西南宁）在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出如下猜想:

猜想一:

弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;

猜想二:

弹性势能的大小与弹簧的材料有关.

为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）,小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行探究.试验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.

实验

次数

使用的

弹簧

被压缩后弹簧的

长度/cm

木块

①

弹簧A

5

②

弹簧A

8

③

弹簧B

5

④

弹簧B

8

（1）由于弹性势能的大小不使用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫做转换法.下列试验中到此方法的是　　　　（填序号）. 

①探究“杠杆的平衡条件”　②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”

（2）请将探究猜想一的方案补充完整.

①将弹簧A小球、木块按如图安装好;

②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离s1;

③压缩弹簧,使其长度为　　　　cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离　　　　; 

④比较分析实验数据　　　　,得出结论. 

（3）弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转换为小球的　　　　能. 

（4）为了探究猜想二.可选的用试验次数②和　　　　的数据进行比较分析,若　　　　说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关. 

21.（2012·湖北黄冈）2012年5月27日,“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅.这引起了某校科技小组的关注:

竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?

某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关.

（1）你猜想还与　　　　有关; 

（2）该同学为验证他的猜想,设计了如下实验方案:

在水平地面上平铺一些报纸:

将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放,篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹;通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小.该方案所用到的实验方法有　　　　; 

（3）另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上,再将篮球放在印迹中央,用力下压篮球,当篮球恰好将　　　　覆盖时,此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小. 

22.（2013·江苏南京）在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:

实验

序号

钩码

重

钩码上升

高度h/cm

拉力

F/N

绳端移动的

距离s/cm

①

1.0

20.0

0.7

40.0

②

2.0

20.0

1.2

40.0

③

3.0

20.0

1.7

40.0

（1）实验时,用手　　　　拉动弹簧测力计,使持在动滑轮下的钩码缓缓上升. 

（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为　　　　. 

（3）第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为　　　　W.静止时拉力F的大小　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）1.7N. 

（4）由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）. 

23.（2012·湖北天门）如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置,他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动,实验数据记录如下表.

实验

次数

斜面倾

斜程度

斜面高

h/m

斜面长

s/m

沿斜面拉

力F/N

机械效

率η

1

较缓

0.1

0.5

2

60%

2

较陡

0.2

0.5

3

（1）在第2次实验中拉力所做的额外功是　　　　J,机械效率是　　　　. 

（2）小明完成两次实验后,得出的结论是:

光滑程度一样的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高.你觉得他的结论　　　　（填“可靠”或“不可靠”）,理由是　　　　　　　　　　　　. 

（3）斜面在生产、生活中随处可见.在盘山公路、镊子、螺丝钉、汽车方向盘中,应用了斜面的是　　　　. 

四、计算题

24.（2013·江苏常州）山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟,质量为2t.2013年4月,一男子钻到钟下玩耍,其他游客转动铜

钟导致悬挂钟的绳索被扭断,该男子被困于钟内.闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组,站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起,该男子趁机从钟下爬出脱困.（g取10N/kg）问:

（1）消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起,请画出最省力的绳子绕法.

（2）消防员们在绳子自由端共施加4000N的力,使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm,请计算绳子自由端拉力做功的功率.

（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少?

25.（2013·江苏镇江）如图甲所示,用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升0.5m.

（1）求图甲中弹簧测力计对绳的拉力所做的功;

（2）求图甲中滑轮组的机械效率;

（3）请在答题卷的图乙中画出比图甲更省力的绕线.

2年模拟

一、选择题

1.（2014·内蒙古包头·模拟）如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形.某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m.在这段时间内（　　）.

A.拉力F做的有用功4500J

B.拉力F做功的功率约33W

C.动滑轮重300N

D.滑轮组的机械效率75%

2.（2013·江苏常熟·模拟）跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员（　　）.

A.助跑阶段机机械能不变

B.起跳时动能最大

C.经过最高点时机械能为零

D.下落时动能转化为重力势能

3.（2013·山西太原·模拟）如图所示的几个情形中,所提到的力没有做功的是（　　）.

4.（2013·江苏南通·模拟）某人骑着一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近（　　）.

A.1WB.10W

C.100WD.1000W

二、填空题

5.（2014·广东·模拟）青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的100min内,心脏做功约为　　　　J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高　　　　m.（g取10N/kg） 

6.（2013·江苏泰州·模拟）如左下图是玩弹弓的情景.经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与　　　　有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的　　　　小. 

7.（2013·湖北仙桃·模拟）如右上图所示,将一个薄壁金属筒固定在桌面上,筒里放一些乙醚,用塞子将筒口塞紧.拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动,将会看到塞子跳离筒口.这个现象说明　　　　能和内能可以相互转化,通过