中考物理分类汇编11功和机械能Word下载.docx
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F压=G
G=mg=10kg×
10N/kg=100N
F压=100N
山地车停放时对水平地面的压强，根据p=F/S可得：
p=100N/8×
10−4m2=1.25×
105Pa
（2）他骑行时平直的公路匀速行驶，有F=f阻
F=20N
克服阻力做的功，根据W=FS可得：
W=20N×
3000m=6×
104J
他骑行的功率，根据P=W/t可得：
P=6×
104J/10×
60s=100W
26.（2019•广西）（7分）如图15所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。
完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的能转化为动能，其动能大小是通过（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有，小木块最终会停下来是因为受到力的作用；
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越；
（4）分析比较两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（5）综合上述可知，如图16所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高。
（1）重力势；
距离s；
（2）惯性；
阻；
（3）大（4）甲丙（5）车速
探究影响物体动能大小的因素
本题考查了探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验。
本实验
注意转换法、控制变量法在实验中的应用，并要掌握实验中控制小球滚下速度的方法。
（1）在研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能；
利用木块运动距离s来比较物体的动能大小，用到的是转换法；
（2）物体的动能与物体的质量和速度有关，探究动能与质量的关系时，小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用；
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，探究动能与速度的关系时，应控制质量不变，改变速度；
速度越大，动能越大；
（4）通过控制质量不变，分析比较甲丙两组实验可得出：
不同质量的钢球从同一高度由静止开始滚下，速度相同；
可探究动能与质量的关系；
（5）依照上述实验可知，机动车质量一定，速
度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；
在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；
如图16所示的
交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。
9.（2019•广西）在水平地面上，小明在10s内用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明的功率是：
A.25WB.50WC.250WD.500W
【答案】A
机械功和功率
本题考查的是拉力做功及功率的问题。
解答这类题目的思路是先确定拉力的大小及沿拉力移动的距离关系。
先根据W=Fs可求得拉力做的功：
W=50N×
5m=250J
再根据P=W/t可得：
P=250J/10s=2
5W
故只有选项A说法正确。
故选A。
11．（2019•桂林）下列事件中，力对物体做了功的是（ ）
A．用力推汽车，没有推动
B．将重物从一楼扛到二楼
C．举重运动员举着杠铃保持不动
D．提着水桶在水平路面上匀速前行
【考点】EA：
力是否做功的判断．
【分析】做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离．据此分析判断．
A、用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功；
故A不合题意；
B、将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B符合题意；
C、举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C不合题意；
D、提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功．故D不合题意
故选B．
8．（2019•桂林）下列物体重力势能发生变化的是（ ）
A．水平拉长的弹簧B．正在下落的篮球
C．水平滑行的玩具车D．静止在桌面上的课本
【考点】FN：
动能和势能的大小变化．
【分析】重力势能大小的影响因素：
质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．据此分析即可解答．
A、水平拉长的弹簧，质量与高度都没有变化，重力势能没有发生变化．故A不合题意；
B、正在下落的篮球，质量不变，高度降低，重力势能减小．故B符合意；
C、水平滑行的玩具车，质量与高度都没有变化，重力势能没有发生变化．故C不合题意；
D、静止在桌面上的课本，质量与高度都没有变化，重力势能没有发生变化．故D不合题意．
27．（2019•河池）（6分）共享自行车的普及给人们出行提供了方便，也符合我国提倡的“绿色出行，低碳生活”理念．王明同学骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，10min行驶了3000m，骑行过程中使人和车前进的动力恒为20N．求：
（1）自行车的速度是多少m/s；
（2）骑行10min动力所做的功．
27．解：
（1）自行车的速度：
v=
=
=5m/s；
（2）骑行10min动力所做的功：
W=Fs=20N×
104J．
答：
（1）自行车的速度是5m/s；
（2）骑行10min动力所做的功为6×
5．（2019•贺州）如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小
球的动能和重力势能的变化情况是（ ）
A．A到B小球的重力势能不变B．A到B小球的动能减少
C．B到C小球的重力势能增大D．B到C小球的动能不变
3.（2019•柳州）如图2所示情况中，力没有做功的是
【答案】B
力是否做功的判断
本题考查的是判断力是否做功问题。
做功的两个必要条件是：
一是物体受到力的作用；
二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。
注意三种不做功的情况：
一是有力没距离；
二是有距离没力；
三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。
对选项A，将鸡蛋从下上举起，人对鸡蛋施加了力，鸡蛋在力的方向上最终通过了距离，所以人对鸡蛋做了功，故选项A不合题意；
对选项B，人用力搬石头但没有搬动，有力，但物体没有通过距离，故没有做功；
故选项B符合题意；
对选项C，推着小车前进，对小车有一个力的作用，小车在力的方向上通过了距离，所以推力对小车做了功，故选项C不符合题意；
对选项D，沿着斜面把汽油桶推上车厢，人给油桶一个向上的力，油桶向上移动了距离，人对油桶做功；
选项D不符合题意；
答案：
B
10．（2019•玉林）如图所示，是我国首架自行研制的C919大飞机在加速升空的过程，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能增大D．动能减小，重力势能减小
（1）动能大小的影响因素：
质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能大小的影响因素：
质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
C919大飞机在加速升空的过程，质量不变，速度变大，动能增大，同时高度上升，重力势能增大．
故选C．
21．（2019•常德）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到
方向不变的水平推力F的作用，F的大小
与时间t的关系和物体的速度v与时间t
的关系如图乙所示，则0～3s，F对物体
做的功为J，3～6s物体受摩擦力
大小为N。
21．04
7．（2019•常德）行驶在高速公路上的小汽车，司机突然发现刹车失灵，为了避险，将车开上铺有碎
石且沿山坡向上的避险车道，最终停下。
下列说法正确的是D
A．上坡过程中，小汽车的机械能保持不变
B．小汽车停下后，不再具有惯性
C．上坡过程中，小汽车处于平衡状态
D．上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加
5．（3分）（2019•包头）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：
5，则L1、L2的额定功率之比是（ ）
A．2：
3B．3：
2C．5：
3D．3：
5
【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类，然后根据串联电路的特点和电功率公式求出两灯泡的额定功率之比．
【解答】解
：
由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；
如果甲为电流表，则L2被短路、不能工作；
所以，甲、乙均为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测L2两端电压，电压表乙测电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比：
，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2都能正常发光，
所以，由P=UI可得，两灯泡的额定功率之比：
．
故选A．
【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及电功公式的应用，关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象．
21．（2019•鄂尔多斯）小夏同学子啊体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想．
猜想一：
物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：
物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三：
物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验：
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．
实验数据如下表：
实验序号
铅球代号
铅球质量/g
下落高度/m
陷入沙中的深度/m
①
A
200
0.5
0.1
②
B
400
0.25
③
C
1
0.2
④
D
（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 控制变量法 ．（写出一种方法即可）
（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 铅球陷入沙中的深度 来反映的．
（3）为验证猜想二，应比较 ①③ （填实验序号），得到的结论是：
当物质量相同时， 物体所处的高度越高，重力势能越大 ．
（4）比较③④，得到的结论是 物体的重力势能与物体运动的路径无关 ．
（5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 2 J．（忽略空气阻力，g=10N/kg）
【考点】FR：
探究影响物体势能大小的因素．
【分析】影响重力势能的因素有物体的质量和下落高度，实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度和运动路径相同，改变物体质量；
研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度；
研究物体重力势能与运动路径的关系时，需要保持物体质量和下落高度相同，改变运动路径．据此分析解答．
（1）物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，该实验中用到了控制变量法；
（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映；
（3）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：
当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；
（4）比较③④两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，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无关．
（5）根据Ep=mgh可得，B球的动能Ep=mgh=0.4kg×
10N/kg×
0.5m=2J．
（1）控制变量法；
（2）铅球陷入沙中的深度；
（3）①③；
物体所处的高度越高，重力势能越大；
（4）物体的重力势能与物体运动的路径无关；
（5）2．
15．（2.5分）（2019•乐山）如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B．小球的重力势能先减小后增大
C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D．小球的动能一直减小
【分析】由图象可知，小球速度先变大，后变小．弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关．
机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；
在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力．
A、在小球向下压缩弹簧的过程中，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；
在ab段，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；
随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；
小球再向下运动（bc段），弹力大于重力，合力向上，小球速度减小；
故A错误；
B、小球从a至c的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错误；
C、小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹
性势能，故C正确；
D、由图乙可知，小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误．
25．（2019•泸州）2019年4月1日，中国四川省川南临港自由贸易试验区揭牌仪式在成都举行，标志着四川航运第一大港﹣﹣泸州港称为重要区域性综合交通枢纽．如图所示是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图．图中在货船水平甲板上被吊起的集装箱体积是24m3，底面积4m2，平均密度1.5×
103kg/m3，图中每个滑轮的重力均为1.0×
104N，在绳子自由端拉力F的作用下，集装箱以0.2m/s的速度在空中匀速竖直上升（绳重和摩擦不计，取g=10N/kg）．求：
（1）该集装箱的重力；
（2）绳子自由端拉力F的功率；
（3）在开始起吊集装箱的过程中，当绳子自由端的拉力为F′=1.45×
105N时，集装箱对水平甲板的压强．
【考点】86：
压强的大小及其计算；
2B：
密度公式的应用；
78：
重力的计算；
FF：
功率的计算．
（1）知道集装箱的体积和平均密度，利用ρ=
求集装箱的质量，再利用G=mg求该集
装箱的重力；
（2）由图知使用的滑轮组．n=2，绳重和摩擦不计，拉力F=
（G+G轮）；
求出拉力端移动速度，利用P=
=Fv求拉力做功功率；
（3）当绳子自由端的拉力为F′=1.45×
105N时，而F′=
（F拉+G轮），据此求滑轮组对集装箱的拉力，集装箱对地面的压力等于集装箱重力减去拉力，再利用压强公式求对地面的压强．
（1）由ρ=
得集装箱的质量：
m=ρV=1.5×
103kg/m3×
24m3=3.6×
104kg，
该集装箱的重力：
G=mg=3.6×
104kg×
10N/kg=3.6×
105N；
（2）由图可知n=2，绳重和摩擦不计，则绳子自由端的拉力：
F=
（G+G轮）=
×
（3.6×
105N+1.0×
104N）=1.85×
拉力端移动速度：
v=2v箱=2×
0.2m/s=0.4m/s，
拉力做功的功率：
P=
=Fv=1.85×
105N×
0.4m/s=7.4×
104W；
105N时，设滑轮组对集装箱的拉力为F拉，
绳重和摩擦不计，此时绳子自由端的拉力：
F′=
（F拉+G轮），
则滑轮组对集装箱的拉力：
F拉=2F′﹣G轮=2×
1.45×
105N﹣1.0×
104N=2.8×
105N，
集装箱受向上的拉力F拉、向上的支持力F支和向下的重力G而静止在水平甲板上，
所以，F拉+F支=G，
且压力和支持力为一对相互作用力，它们大小相等，则集装箱对甲板的压力：
F压=F支=G﹣F拉=3.6×
105N﹣2.8×
105N=8×
104N，
集装箱对水平甲板的压强：
p=
=2×
104Pa．
（1）该集装箱的重力为3.6×
（2）绳子自由端拉力F的功率为7.4×
105N时，集装箱对水平甲板的压强为2×
22．（2019•泸州）在探究“物体动能与其速度大小关系”的实验中，如图所示，同一个小车分别从同一斜面的不同高度由静止滑下，撞击静止在水平木板上的同一木块，木块被撞后在相同木板上运动一段距离后停下来，请你回答下列问题：
（1）小芳正确操作实验，观察到小车滑下的高度越高，木块运动的距离越 远 ，说明木块被撞后动能越 大 ．木块在木板上运动过程中，第一次受到的摩擦力为f1，第二次受到的摩擦力为f2，则f1与f2的大小关系是f1 = f2（选填“＞”、“＜”或“=”）
（2）小芳利用上述器材探究“阻力对物体运动的影响”，为了完成该实验，还需要增加的器材有 毛巾 （选填“砝码”、“毛巾”或“弹簧测力计”）．每次让小车从同一高度由静止滑下，记下木块最终停在不同水平面上的位置，可知木块受到的阻力越小，运动的距离越 远 ．
（1）该实验采用了控制变量法和转换法，同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞击后移动的距离不同，推力做功不同，就可以说明木块的动能不同，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大．
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，分析两图中压力和接触面的粗糙程度有没有改变，则可判断物体运动时的摩擦力是否发生变化．
（2）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材．平面越光滑，小车受到的阻力越小；
小车运动的路程越长，说明小车受到减小的越慢．
（1）实验的研究对象是小车，同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度由静止滑下，小车放置的位置越高，到达水平面的速度越大，木块被撞击后滑行得越远，说明小车的动能更大；
由此可以得出结论：
质量相同时，速度越大，物体的动能越大；
两次实验木块在滑动过程中，由于没有改变木块和接触面，所以木块受到的滑动摩擦力相同，即f甲=f乙．
（2）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾．
根据实验现象可知，平面越光滑，说明小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远．
（1）远；
大；
=；
（2）毛巾；
远．19．（2019•泸州）我国自行研制的“玉兔号”月球车早已抵达月球表面，如图所示，“玉兔号”车的总质量为180kg，同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一，该车在月球上的重力是 300 N，月球车在80N的牵引力作用下，5min内沿牵引力方向移动了30m，牵引力做功为 2400 J，运动的平均速度为 0.1 m/s（取g=10N/kg）
【考点】78：
6D：
变速运动与平均速度；
EC：
功的计算．
（1）根据公式G=mg进行计算即可求得“玉兔号”月球车在地球上的重力，根据一个物体在月球上的重力为地球上的六分之一求出“玉兔号”月球车在月球上受到的重力．
（2）利用W=Fs计算牵引力做功；
利用v=
计算运动的平均速度．
“玉兔号”月球车在地球上的重力：
G地=mg=180kg×
10N/kg=1800N，
因为物体在月球上受到的重力是地球上的
所以，“玉兔号”月球车在月球上受到的重力：
G月=
G地=
1800N=300N；
（2）牵引力做功：
W=Fs=80N×
30m=2400J；
运动的平均速度：
=0.1m/s．
300；
2400；
0.1．
7．（2019•泸州）如图所示，2019年4月27日，天舟一号与天宫二号成功交会对接，天舟一号对天宫二号提供各种补给，下列说法正确的是（ ）
A．天舟一号在加速升空过程中动能减小，重力势能增加
B．货物从地面运到天宫二号后，由于失重，货物的惯性减小
C．货物在天宫二号舱内，不再受到重力的作用
D．成功交会对接后
，以地面为参照物，天舟一号是运动的
动能和势能的大小变化；
52：
参照物及其选择；
6L：
惯性．
（1）影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和上升高度；
（2）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大．
（3）货物在天宫二号舱内，仍然受到重力的作用．
（4）判断物体是运动的还是静止的，要看它和参照物之间的位置关系，如果位置变化了，说明该物体是运动的，否则是静止的．
A、天舟一号在加速升空过程中，质量不变，
升级会员 