（課標(biāo)通用）甘肅省2019年中考物理總復(fù)習(xí) 素養(yǎng)全練10 功和機(jī)械能試題

素養(yǎng)全練10功和機(jī)械能(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)基礎(chǔ)鞏固一、選擇題(每小題4分,共24分)1.(2018湖南長(zhǎng)沙)下列關(guān)于功的說法正確的是()A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動(dòng)時(shí),推力對(duì)汽車做了功B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí),吊車的拉力對(duì)重物做了功C.足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí),重力對(duì)足球做了功D.舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過程中,舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功答案:D解析:用力推發(fā)生故障的汽車而未推動(dòng)時(shí),在推力的方向上沒有移動(dòng)距離,故推力對(duì)汽車沒有做功,故A錯(cuò)誤;吊車吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí),拉力方向豎直向上,移動(dòng)距離的方向水平向前,兩個(gè)方向相互垂直,故吊車的拉力對(duì)重物沒有做功,故B錯(cuò)誤;足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí),移動(dòng)距離的方向水平向前,重力的方向豎直向下,兩個(gè)方向相互垂直,故重力對(duì)足球沒有做功,故C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過程中,力的方向豎直向上,移動(dòng)距離的方向也豎直向上,兩個(gè)方向一致,故舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功,故D正確。2.(2018廣東廣州)如圖所示,OQ是水平地面,物體在水平拉力作用下從O點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),OP段拉力F1為300 N,F1做的功為W1,功率為P1;PQ段拉力F2為200 N,F2做的功為W2,功率為P2。則()A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P2導(dǎo)學(xué)號(hào)77164124答案:C解析:由圖知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,OP段拉力F1做的功:W1=F1s1=300N×4m=1200J,PQ段拉力F2做的功:W2=F2s2=200N×6m=1200J,W1=W2,故A、B錯(cuò)誤;(2)物體在水平拉力作用下從O點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),所以,物體在OP段和PQ段速度相同,又因?yàn)镕1>F2,所以根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可知,P1>P2,故C正確、D錯(cuò)誤。3.(2017四川南充)將一個(gè)重為4.5 N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端(如圖所示),斜面長(zhǎng)1.2 m,高0.4 m,斜面對(duì)物體的摩擦力為0.3 N(物體大小可忽略)。則下列說法正確的是()A.沿斜面向上的拉力為0.3 NB.有用功為0.36 J,機(jī)械效率為20%C.有用功為1.8 J,機(jī)械效率為20%D.總功為2.16 J,機(jī)械效率為83.3%答案:D4.(2018山東臨沂)如圖所示,單擺中的小球在A、B、C間不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng),如果不考慮阻力的影響,以下說法錯(cuò)誤的是()A.小球在A、C處的勢(shì)能最大B.小球在B處只受重力作用C.小球由A到B過程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí),如果受到的外力全部消失,將保持靜止答案:B解析:小球的質(zhì)量不變,在A、C處的高度最高,重力勢(shì)能最大,故A正確;小球在B處受到重力和繩子的拉力的共同作用,故B錯(cuò)誤;小球由A到B過程中,不計(jì)阻力,機(jī)械能守恒,高度減小,速度增加,重力勢(shì)能減小,動(dòng)能變大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故C正確;小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí),處于靜止?fàn)顟B(tài),如果受到的外力全部消失,小球仍然會(huì)靜止,故D正確。5.(2018廣西玉林)圖示為正在加速下降的足球,在此過程中,對(duì)其機(jī)械能的變化情況,下列分析正確的是()A.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小B.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大C.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大D.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減小答案:A解析:正在加速下降的足球,質(zhì)量不變,速度變大,動(dòng)能增大,同時(shí)高度下降,重力勢(shì)能減小,故A正確。6.(2018山東煙臺(tái))如圖所描述的情景中,沒有發(fā)生動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是()答案:A解析:滑滑梯時(shí),人的高度降低,速度變大,是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,沒有發(fā)生動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,故A正確;蕩秋千時(shí),在從低處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí),人與秋千的速度減小,高度增加,是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故B錯(cuò)誤;在跳水比賽中,人向上彈起的過程中,高度增大,速度減小,是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;在單杠上翻轉(zhuǎn)時(shí),若人由下向上運(yùn)動(dòng),人的速度減小,高度增加,是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共36分)7.(6分)(2018江蘇鎮(zhèn)江)小明通過機(jī)械將重100 N的重物在5 s內(nèi)豎直向上勻速提升了2 m,機(jī)械效率為80%,則此過程中有用功W有= J,額外功W額=J,小明做功的功率P= W。答案:2005050 解析:此過程中有用功:W有用=Gh=100N×2m=200J;根據(jù)=W有W總可知,W總=W有=200J80%=250J;額外功W額=W總-W有用=250J-200J=50J;小明做功的功率:P=W總t=250J5s=50W。8.(4分)(2018云南)如圖所示,用滑輪組把質(zhì)量為80 kg的物體勻速提升3 m,若拉力F=500 N,則滑輪組的機(jī)械效率為,若不計(jì)繩重和摩擦,則動(dòng)滑輪受到的重力為 N。(g取10 N/kg) 答案:80%200解析:(1)物體的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,做的有用功:W有用=Gh=800N×3m=2400J,由圖知,n=2,拉力端移動(dòng)距離s=2h=2×3m=6m,拉力做的總功:W總=Fs=500N×6m=3000J,滑輪組的機(jī)械效率:=W有用W總×100%=2400J3000J×100%=80%;(2)不計(jì)繩重和摩擦,拉力F=12(G+G動(dòng)),則動(dòng)滑輪重力:G動(dòng)=2F-G=2×500N-800N=200N。9.(4分)(2018四川德陽(yáng))如圖所示,沿斜面把質(zhì)量為12 kg的一個(gè)物體勻速拉到最高處,沿斜面向上的拉力是F=100 N,斜面長(zhǎng)2 m、高1 m,則其機(jī)械效率是%,物體所受摩擦力是N。(g取10 N/kg) 答案:6040解析:(1)有用功:W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J;拉力做的總功:W總=Fs=100N×2m=200J;斜面的機(jī)械效率:=W有用W總×100%=120J200J×100%=60%;(2)額外功:W額=W總-W有=200J-120J=80J,由W額=Ffs可得,物體所受的摩擦力:Ff=W額s=80J2m=40N。10.(4分)(2018云南)如圖所示,光滑斜面PM與水平面MN平滑連接,彈簧左端固定。小物塊在斜面上從P點(diǎn)由靜止滑向M點(diǎn)的過程中,機(jī)械能;小物塊壓縮彈簧的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能(均選填“變大”“變小”或“不變”)。 答案:不變變大解析:小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中,斜面光滑,只有重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒,故機(jī)械能不變;彈簧被壓縮過程中,其機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,所以彈簧的彈性勢(shì)能變大。11.(3分)(2017湖南邵陽(yáng)改編)如圖所示,物體在5 N的水平拉力F作用下,沿水平面以0.2 m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4 s,拉力F的功率為 W。 導(dǎo)學(xué)號(hào)77164125答案:2解析:由題圖可知,該滑輪為動(dòng)滑輪,物體運(yùn)動(dòng)的速度為0.2m/s,則繩子的自由端的速度為v=2×0.2m/s=0.4m/s;拉力F的功率為P=Fv=5N×0.4m/s=2W。12.(4分)如圖所示,在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,讓同一鋼球A從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下,撞到同一木塊上。實(shí)驗(yàn)中,通過觀察來判斷鋼球動(dòng)能的大小;本實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是(說出一種即可)。 答案:木塊B被推動(dòng)的距離控制變量法或轉(zhuǎn)換法13.(6分)(2018重慶)某公司研發(fā)的智能服務(wù)機(jī)器人,它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50 N的牽引力作用下,以0.5 m/s的速度在水平地面勻速直線行駛60 s,求:(1)它行駛的路程;(2)此過程中牽引力所做的功。答案:(1)30 m(2)1 500 J解析:(1)s=vt=0.5m/s×60s=30m;(2)W=F·s=50N×30m=1500J。14.(5分)(2017吉林改編)利用動(dòng)滑輪把重30 N的物體豎直向上提升5 m,所用拉力是20 N。求:(1)拉力所做的功。(2)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。答案:(1)200 J(2)75%解析:(1)使用動(dòng)滑輪n=2,提升物體的高度h=5m,則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×5m=10m,提起物體所做的總功:W總=Fs=20N×10m=200J(2)提起物體所做的有用功:W有=Gh=30N×5m=150J滑輪組的機(jī)械效率:=W有W總×100%=150J200J×100%=75%能力提升一、選擇題(每小題4分,共16分)1.(2018江蘇鹽城)小明將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上,他對(duì)課本所做功最接近于()A.0.02 JB.0.2 JC.2 JD.20 J答案:C解析:一本物理課本的質(zhì)量約200g,G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,課桌高度約為1m,人對(duì)課本做的功:W=Gh=2N×1m=2J。2.(2017四川德陽(yáng))一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),物體運(yùn)動(dòng)的路程(s)時(shí)間(t)圖象如圖所示,根據(jù)圖象,下列判斷正確的是()A.物體10 s時(shí)的速度大于4 s時(shí)的速度B.06 s拉力對(duì)物體所做的功大于612 s拉力對(duì)物體所做的功C.06 s拉力對(duì)物體做功的功率小于612 s拉力對(duì)物體做功的功率D.06 s物體所受的拉力大于612 s物體所受的拉力答案:B解析:由圖象可得,物體處于平衡狀態(tài)。06s和612s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),而06s過程中通過的路程是3m,612s的過程中通過路程為1m,因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)通過的路程越多,速度越大,因此06s過程中的速度大于612s的過程中的速度,即4s時(shí)的速度大于10s時(shí)的速度,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;06s過程中通過的距離為3m,612s的過程中通過的距離為1m,而拉力相同,由W=Fs可知,06s內(nèi)鋼索拉力做的功大于612s內(nèi)鋼索拉力做的功,故選項(xiàng)B正確;由于速度發(fā)生了改變,根據(jù)P=Fv可知,由06s過程中的速度大于612s的過程中的速度,06s拉力對(duì)物體做功的功率大于612s拉力對(duì)物體做功的功率,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于阻力,06s物體所受的拉力等于612s物體所受的拉力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.(2018湖北襄陽(yáng))在排球比賽中,小明把排球豎直向上拋出,排球在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能E隨時(shí)間t變化的圖象最接近的是()答案:A解析:小明把排球豎直向上拋出,排球向上運(yùn)動(dòng),高度變高,速度減小,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,動(dòng)能減小,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為0,動(dòng)能為0;排球在重力的作用向下運(yùn)動(dòng),高度減小,速度變大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能變大,故動(dòng)能先減小至0,然后再增大,故A符合題意。4.(預(yù)測(cè)題)如圖所示,使用滑輪組提升重物時(shí),能提高機(jī)械效率的是(忽略繩重和摩擦)()A.改變繞繩方式B.減小動(dòng)滑輪的質(zhì)量C.減小提升重物的高度D.減小被提升物的質(zhì)量答案:B解析:改變繩子的纏繞方法,對(duì)重物被拉升沒有影響,即對(duì)有用功沒影響;忽略繩重和摩擦,對(duì)動(dòng)滑輪的拉升也沒有影響,即不影響額外功,所以改變繞繩方式不影響機(jī)械效率,故A錯(cuò);減少動(dòng)滑輪的重力,在提升物體重力不變的情況下,即有用功不變的情況下,額外功減小了,所以機(jī)械效率就提高了,故B正確;減少重物提升高度的時(shí)候,繩端被拉升的距離也變短了,根據(jù)=W有用W總×100%=GhFs=GhFnh=GnF,可知機(jī)械效率并不受影響,故C錯(cuò);減小被提升物的質(zhì)量,就減小了重物的重力,忽略繩重和摩擦,在動(dòng)滑輪不變的情況下,即額外功不變的情況下,有用功減小了,所以機(jī)械效率就降低了,故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共24分)5.(6分)(2018四川眉山)如圖所示,一同學(xué)在用滑輪組勻速提升不同重物時(shí),記錄下了繩子自由端拉力F與對(duì)應(yīng)所提升的物體的重力G,如下表:G/N123456F/N0.81.31.82.32.83.3根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析可知,繩子自由端拉力F與物體重力G的關(guān)系式為F=;當(dāng)物體重力G=10 N時(shí),此滑輪組的機(jī)械效率=。 答案:0.5G+0.3 N94.3%解析:由表格數(shù)據(jù)可知,重力G每增大1N,繩子自由端的拉力F增大0.5N,所以F與G成一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)F與G關(guān)系的表達(dá)式為F=kG+b,將表格中任意兩組數(shù)據(jù)代入表達(dá)式,可得k=0.5,b=0.3N。所以拉力F與物體所受重力G的關(guān)系式:F=0.5G+0.3N;當(dāng)物體重力G=10N時(shí),此時(shí)的拉力:F=0.5×10N+0.3N=5.3N;由圖可知,有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪,滑輪組的機(jī)械效率為:=W有W總=GhFs=GhF×2h94.3%。6.(4分)(2018山東濟(jì)寧)如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員為獲得充足的空間滯留時(shí)間,都會(huì)在跳水前先用力下壓跳板,以便利用跳板的讓自己上升得更高。不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員從離開跳板到入水的過程中, (選填“離開跳板”“最高點(diǎn)”或“入水”)時(shí)動(dòng)能最大。答案:彈性勢(shì)能入水解析:(1)在跳水前先用力下壓跳板,跳板發(fā)生彈性形變,具有彈性勢(shì)能,跳板恢復(fù)原狀時(shí),彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)員離開跳板后動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,這樣可以使自己上升得更高;(2)不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員離開跳板上升至落回到跳板相同高度時(shí),運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能等于起跳離開時(shí)的動(dòng)能;從該位置下落到入水前,重力勢(shì)能減小、動(dòng)能增加,到入水時(shí)的動(dòng)能最大。7.(8分)(2017浙江湖州)建筑工人利用如圖所示裝置,將質(zhì)量為100 kg的沙袋從地面勻速提到3 m高的一樓樓面,用時(shí)30 s。已知?jiǎng)踊喌馁|(zhì)量為8 kg,不計(jì)繩子重力和摩擦。(g取10 N/kg)求:(1)拉力的大小;(2)這段時(shí)間內(nèi)人拉繩子做功的功率。答案:(1)540 N(2)108 W解析:(1)物體的重力為G=mg=100kg×10N/kg=1000N;動(dòng)滑輪的重力為G輪=m輪g=8kg×10N/kg=80N;則拉力為F=1n(G+G輪)=12×(1000N+80N)=540N;(2)拉力移動(dòng)的距離為s=2h=2×3m=6m;拉力做的功為W=Fs=540N×6m=3240J;拉力的功率為P=Wt=3240J30s=108W。8.(6分)共享自行車的普及給人們出行提供了方便,也符合我國(guó)提倡的“綠色出行,低碳生活”理念。王明同學(xué)騎著自行車在平直的水平路面上勻速行駛,10 min行駛了3 000 m,騎行過程中使人和車前進(jìn)的動(dòng)力恒為20 N。求:(1)自行車的速度;(2)騎行10 min動(dòng)力所做的功。答案:(1)5 m/s(2)6×104 J解析:(1)自行車的速度:v=st=3000m10×60s=5m/s;(2)騎行10min動(dòng)力所做的功W=Fs=20N×3000m=6×104J9