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决胜2021年中考物理压轴题全能训练
专题10 功和机械能 压轴题
一.选择题(共10小题)
1.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图所示。一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好被伸直,C点是游戏者所能达到的最低点,当人下落至图中B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中(不考虑空气阻力),下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者到达C点时,重力势能全部转化为动能
C.游戏者到达B点时,游戏者的动能增加到最大值
D.游戏者从C点向B点运动的过程中,重力势能转化为动能和弹性势能
【解答】解:A、在到达A点之前,游戏者的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能,达到最大速度后,动能开始减小,也会转化为弹性势能,故A说法错误;
B、游戏者到达C点时处于静止状态,所以动能为零,故B说法错误;
C、游戏者到达B点时,速度增加到最大,游戏者的动能增加到最大值,故C说法正确;
D、游戏者从C点向B点运动的过程中,弹性势能转化为动能和重力势能,故D说法错误。
故选:C。
2.两个滑轮完全相同,其重力均为20N.分别用图所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )
A.F1做的功大于F2做的功
B.F1和F2做的功相等
C.F1做功的功率小于F2做功的功率
D.F1和F2做功的功率相等
【解答】解:根据功率的计算公式P=,F1和F2以相同的速度匀速提升10m,所以两种情况下做功所用时间相同,那么不计摩擦和绳重只要计算出二者的做功大小即可。
W1=F1s=400N×10m=4000J,
W2=F2s=(400N+20N)×20m=4200J
所以W1<W2,
所以F1做功的功率小于F2做功的功率。
故选:C。
3.许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”,一根细绳系着盛水的杯子,演员抡起绳子,杯子就做圆周运动。不管演员怎样抡,水都不从杯里洒出。甚至杯子在竖直面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来。演员的精彩表演,每每博得观众的热烈掌声,如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”,杯子在竖直面内做匀速圆周运动,则下列关于其中的一只杯子说法正确的是( )
A.受平衡力作用 B.重力势能保持不变
C.机械能在不断改变 D.运动状态没有发生改变
【解答】解:(1)水在做匀速圆周运动,质量不变,速度不变,动能不变。
(2)一个水杯,质量不变,高度不停变化,重力势能变化。
(3)速度不变,方向不停变化,运动状态不断变化,一定受到非平衡力的作用。
故选:C。
4.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,比较木块运动的远近,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
B.这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系
C.这样做的目的是研究物体的动能大小与高度的关系
D.这样做的目的是研究物体的动能大小与速度的关系
【解答】解:铁球从斜面上滚下来的过程中,重力势能转化为动能,所以动能一直增大,所以A错误;
让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放,这样物体到达底端的速度相同,质量不同,探究了物体的动能大小与质量的关系,所以B正确,CD错误。
故选:B。
5.一根细长绳的下端系一个金属小球,上端固定,就制成一个摆。把小球拉离竖直位置松手,让它摆动起来,如图所示,可以观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终会停下来,对于小球在摆动过程中的能量转化情况,下列说法中不正确的是( )
A.小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化为动能
B.小球从低处向高处摆动过程中,动能部分转化为势能
C.小球在摆动过程中,机械能守恒
D.小球依次经过最低点时,动能会逐渐减少
【解答】解:A、小球从高处向低处摆动过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能;
B、小球从低处向高处摆动过程中,质量不变,高度升高,重力势能增大,速度减小,动能减小,所以是动能转化为重力势能;
C、小球在摆动过程中,除重力做功外,还有空气阻力做功,所以机械能不守恒;
D、由于小球在摆动过程中,机械能越来越小,所以到达最低点的动能会逐渐减小。
故选:C。
6.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:如图,铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零。从出手到最高点