山西专版2020中考物理复习方案第一篇教材梳理课时训练09功和机械能试题.docx

课时训练(九)功和机械能(限时:40分钟)|基础过关|一、选择题1.2019北京如图K9-1所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法正确的是()图K9-1A.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2.在图K9-2甲、乙中,图甲中地面粗糙,图乙中地面光滑,质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是()图K9-2A.图甲中F做的功小于图乙中F做的功B.图甲中F做的功等于图乙中F做的功C.图甲中F做的功大于图乙中F做的功D.条件不足,无法确定甲、图乙中F做的功谁大3.如图K9-3所示,初三的小明同学正在做“引体向上”。他先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂,然后缓缓曲肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。这个过程中,小明做的功最接近的是()图K9-3A.2000 JB.200 JC.20 JD.2 J4.2018德州两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图K9-4所示。根据图像,下列判断正确的是()图K9-4A.两次物体运动的速度v1F2C.06 s两次拉力对物体所做的功W1W2D.06 s两次拉力对物体做功的功率P1P25.2018杭州跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50 kg,每次跳起高度约为6 cm(人整体上升,如图K9-5所示),1 min跳100次,下列说法正确的是()图K9-5A.向上起跳过程中小金的动能持续增大B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒C.小金跳一次克服重力做功约3 JD.小金在这1 min内跳绳的功率约为50 W6.踢毽子是人们喜爱的一项体育活动,下列关于“毽子被脚踢出后”的说法正确的是()A.在飞行过程中毽子受到重力和脚对它的踢力B.能继续向上运动是由于毽子具有惯性C.在向上运动的过程中,毽子的重力势能增加,机械能增加D.以脚为参照物,毽子是静止的7.2019宜昌如图K9-6所示,过山车是一项惊险刺激的游戏项目,下列关于过山车的机械能说法正确的是()图K9-6A.刚开始过山车匀速被拉升时,机械能不变B.过山车向下俯冲时,重力势能转化为动能C.通过环形轨道最高点时,重力势能最大,动能为0D.过山车在运行过程中机械能守恒8.2019长沙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9.2019滨州“嫦娥四号”探测器于2018年12月8日成功发射,进入奔月轨道,12月12日,顺利完成“太空刹车”,进入环月轨道,2019年1月3日上午10时26分,在月球背面成功着陆,实现了人类探测器的首次月背软着陆。为了增加着陆的安全性,探测器通过接力避障的方式下降至100 m左右悬停,通过地形的最优识别方法找到安全区域降落。下列说法正确的是()图K9-7A.发动机熄火后,火箭仍能继续向前飞行,是因为受到惯性力的作用B.“太空刹车”过程中,火箭向前喷出燃气,利用了二力平衡C.探测器关闭发动机后绕月运动,从近月点向远月点运动过程中,机械能保持不变D.为了增加着陆的安全性,探测器悬停时,不受力的作用10.2018成都如图K9-8所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是()图K9-8A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最大11.2016德州如图K9-9甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是()图K9-9A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 NC.46 s内,拉力F做的功是20 JD.24 s内,物体的机械能保持不变二、填空题12.2019黄冈泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭,停留在泥石流下游低洼处是很危险的。这是由于力的作用,泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流(选填“垂直”“相同”或“相反”)的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动过程中,重力(选填“做功”或“没有做功”),重力势能主要转化成动能。13.2019武威迄今为止,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K9-10所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中,能转化为能。图K9-1014.2019衢州2019年衢江抽水蓄能电站开建,其工作原理如图K9-11所示,用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来;用电高峰时,再利用上水库中的水发电。图K9-11(1)蓄能时,水被抽到上水库,此过程是将能转化为水的机械能。(2)抽水蓄能电站选址衢江黄坛口,不仅因当地水资源丰富,同时还考虑到当地地势较陡,这样建成的电站上、下水库的高度差比较,有利于蓄能与发电。15.2019眉山如图K9-12甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和丙所示。由图像可知,912 s 内,推力对物体做功J;t=2 s时,物体受到的摩擦力是N。图K9-12三、简答题16.2019湘西州如图K9-13所示是某段高速公路上的标志牌,它规定小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h,大型客车、载重货车最高行驶速度不得超过80 km/h。请用物理学知识解释:为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?图K9-13四、实验探究题17.2019天津小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:猜想一:物体的重力势能可能与物体的质量有关;猜想二:物体的重力势能可能与物体所在高度有关。为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验。如图K9-14所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。图K9-14按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。实验序号铁块质量m/g铁块距桌面高度H/cm桌腿进入沙子的深度h/cm20201.920302.920403.830202.940204.1(1)实验中通过比较来判断物体重力势能的大小。(2)为了验证猜想一,需选择表中 三组数据进行分析。(3)分析表中的实验数据,可得出的结论是 。18.2019娄底如图K9-15所示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,mA=mBhB。图K9-15(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.木块被小球撞击后的动能(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了探究动能大小与的关系。(3)在做了“探究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K9-16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(选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。图K9-16(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动的距离不同(如下表所示),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功(选填“相等”或“不相等”)。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五、计算题19.2019丽水2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图K9-17所示),部分参数如下表所示,已知小金质量为60 kg,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。(g取10 N/kg)(1)车轮上制有花纹的目的是 。(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为0.005 m2,则骑行时电动自行车对地面产生的压强是Pa。(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10 km过程中克服阻力做了多少功?(4)若小金骑行过程中电动自行车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?项目参数最高车速/(kmh-1)25整车质量/kg40最大功率/W400图K9-1720.2018重庆B卷如图K9-18所示是某品牌电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过的路程为720 m。已知轿车总质量m=600 kg,受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍,轮胎与路面接触的总面积S=310-2 m2。求:(g取10 N/kg)(1)轿车行驶的速度。(2)轿车对路面产生的压强。(3)牵引力对轿车做功的功率。图K9-18|能力培优|21.引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面,下放时,两臂放直,不能曲臂(如图K9-19所示)。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。小明同学能连续匀速做15个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测小明同学做引体向上动作时的功率。图K9-19(1)请你写出需要的测量工具: 。(2)需测量的物理量是 。(要带上所测的物理量的符号)(3)画出相应的记录表格。22.2018潍坊某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2成正比,用如图K9-20甲所示装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作:弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0;将中间有孔的小铁块套在光滑竖直杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1;释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度h2;改变弹簧的压缩长度,重复步骤,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x,形变量的平方x2和小铁块上升的距离h。图K9-20实验次数h0/mh1/mh2/mx/mx2/m2h/m10.500.400.550.100.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85(1)实验中弹簧的形变量x=。(用所测物理量符号表示)(2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过来间接反映的。A.h1B.h2C.h2-h0D.h2-h1(3)该同学根据表中的数据分别作出h-x和h-x2图像(如图乙、丙),由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与成正比。23.2019临沂根据电动自行车安全技术规范,交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的电动自行车不得上路行驶。图K9-21是小明家新购买的电动自行车,整车质量为40 kg。小明爸爸以18 km/h的速度匀速骑行9 km的过程中,电动机两端的电压恒为48 V,通过的电流是6.25 A,车轮与地面的总接触面积为200 cm2。小明爸爸的质量是60 kg, g取10 N/kg。求本次骑行过程中:(1)所用的时间。(2)车对地面的压强。(3)电动机的功率。图K9-21【参考答案】1.D解析 由图可知,运动员从发力到上拉、从上拉到翻站和从翻站到上挺的三个过程中,对杠铃都有力的作用,且在力的方向上移动了一段距离,所以运动员都对杠铃做了功;只有举着杠铃稳定站立的过程中,杠铃没有在力的方向上移动距离,所以没有做功。故选D。2.B3.B4.C5.D解析 向上起跳过程中,质量不变,速度减小,小金的动能减小,故A错误。小金在跳绳的过程中,由于存在阻力,机械能减小,所以机械能不守恒,故B错误。小金的重力约为G=mg=50 kg10 N/kg=500 N,小金跳一次克服重力做功约为W=Gh=500 N0.06 m=30 J,故C错误。小金在这1 min内跳绳的功率约为P=W总t=30J10060 s=50 W,故D正确。6.B7.B解析 刚开始过山车匀速被拉升时,动能不变,但高度增加,重力势能增大,所以机械能变大,故A错误。过山车向下俯冲时,重力势能转化为动能,故B正确。通过环形轨道最高点时,速度不为0,动能不为0,故C错误。由于有摩擦力和空气阻力,过山车在运行过程中机械能不守恒,故D错误。8.B解析 将弓拉弯时,人对弓做功,弓形状发生改变,产生了弹性势能;松手后,弓恢复原状时对箭做功,使箭的速度变大,即增加了箭的动能,故A错误。蹦床运动员从高处落下,运动员的质量不变,速度增大,动能增大,同时高度减小,所以重力势能减小,故是将重力势能转化为动能,故C错误。人造卫星由近地点向远地点运动时,质量不变,高度增大,势能增大;速度变小,动能变小,故D错误。9.C解析 发动机熄火后,火箭仍能继续向前飞行,是由于惯性,惯性不是力,故A错误,不符合题意;“太空刹车”过程中,火箭向前喷出燃气,利用了力的作用是相互的,燃气对火箭产生力的作用,从而改变火箭的运动状态,故B错误,不符合题意;在外太空,没有空气阻力,机械能守恒,探测器关闭发动机后绕月运动,从近月点向远月点运动过程中,机械能保持不变,故C正确,符合题意;为了增加着陆的安全性,探测器悬停时,受平衡力的作用,故D错误,不符合题意。10.C11.C12.重垂直做功13.重力势动14.(1)电(2)大15.183解析 从图乙可以看出,912 s内,人的推力大小为6 N,从图丙可以看出,912 s内,物体运动的速度为1 m/s。可得物体在这3 s内通过的路程为s=vt=1 m/s3 s=3 m,推力对物体做功为W=Fs=6 N3 m=18 J。当t=2 s时,由图丙可得,物体处于静止状态,所以受到的是静摩擦力,此时物体处于平衡状态,所以它受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,此时物体受到的推力大小为3 N,所以f=F=3 N。16.因为质量越大的物体惯性越大,大型客车和载重货车的质量较大,遇紧急情况刹车时,在行驶速度相同的情况下,它们继续向前运动的距离较远,可能造成的危害也较大。另外,速度一定时,质量越大的物体动能越大。如果小型客车、大型客车、载重货车以相同的速度行驶,质量大的大型客车和载重货车的动能更大,可能造成的危害也更大。因此,为了减小大型客车和载重货车可能造成的危害,对它们的限速较小。17.(1)桌腿进入沙子的深度(2)(3)质量相同的物体,高度越大,重力势能越大18.(1)B(2)速度(3)静止(4)相等解析 (1)据题意可知,实验中探究的是小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故选B。(2)影响动能大小的因素有物体的质量与速度,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,这里的变量是速度,因此,是为了探究动能大小与速度的关系。(3)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,若任一时刻两球的速度大小相等,即以任何一个小球为参照物,另一个小球都是静止的,所以若C球相对于A球静止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。(4)让小车从同一高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素可知,最初小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来后,动能全部转为内能,用于克服摩擦力做功,所以,在三个表面上克服摩擦力做功相等。19.解:(1)增大摩擦(2)2105(3)小金在水平公路上骑电动自行车时人与车的总重力G=(m车+m人)g=(40 kg+60 kg)10 N/kg=1000 N,因电动自行车在水平的路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,电动自行车受到的牵引力F=f=0.08G=0.081000 N=80 N,匀速行驶10 km过程中克服阻力做的功W=fs=80 N10103 m=8105 J。(4)根据P=Wt=Fst=Fv知,匀速行驶时的车速v=PF=400W80 N=5 m/s。20.解:(1)轿车行驶的速度v=st=720m160 s=12 m/s。(2)轿车总重力G=mg=600 kg10 N/kg=6000 N,轿车对路面的压力F=G=6000 N,轿车对路面产生的压强p=FS=6000N310-2 m2=2105 Pa。(3)轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是一对平衡力,轿车受到的牵引力,F牵=f=0.1G=0.16000 N=600 N,牵引力对轿车做功的功率P=Wt=F牵st=F牵v=600 N12 m/s=7200 W。21.(1)磅秤、米尺、停表(2)小明的质量m;小明做动作时,每次身体上升的高度h;完成15个规范动作的总时间t(3)学生姓名质量m/kg每次上升的高度h/m完成15个规范动作的总时间t/s功率P/W22.(1)h0-h1(2)D(3)形变量的平方(或x2)23.解:(1)骑行所用时间t=sv=9 km18 km/h=0.5 h。(2)车与人总重G总=(m车+m人)g=(40 kg+60 kg)10 N/kg=1000 N,车对地面压力F压=G总=1000 N,车与地面接触面积S=200 cm2=210-2m2,车对地面压强p=F压S=1000N210-2m2=5104 Pa。(3)电动机功率P=UI=48 V6.25 A=300 W。12