2025年河南中考物理 一轮复习【中考考点基础练】第15讲 功和机械能

第15讲 功和机械能 【基础作业】 1.2024年6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。如图所示,在降落制动过程中,组合体减速下降,组合体的机械能　　　　(选填“变小”“不变”或“变大”),月球表面的“重力”对组合体　　　　(选填“做功”或“不做功”)  2.小明课间在单杠上做“引体向上”锻炼身体,小明的质量为50 kg,如每次“引体向上”使身体重心上升0.6 m,连续做10次“引体向上”所用时间为30 s,则小明在这段时间内做的功为　　　　J,做功的功率为　　　　W。  3.如图,木块沿着粗糙斜面匀速下滑。在木块下滑过程中,动能　　　　,重力势能　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。此时木块受到的重力和支持力不是一对平衡力,请你写出判断理由:　　　　　　　。  4.(原创)丢沙包是小朋友们喜欢的一项娱乐运动。如图所示的是一群同学丢沙包的情景,沙包离开手后在向上运动的过程中,下列关于沙包的说法正确的是 (　　) A.重力势能减小 B.手对沙包做了功 C.受到惯性作用 D.在最高点时动能最小 5.(2024·驻马店一模)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)-时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是 (　　) A.2 s时钢索的拉力大小等于8 s时钢索的拉力大小 B.货物竖直向上运动时,4 s时的速度小于10 s时的速度 C.0至6 s内钢索拉力做的功小于6 s至12 s内钢索拉力做的功 D.货物在0至12 s内竖直向上运动的过程中,钢索拉力的功率保持不变 【素养作业】 6.如图所示,用10 N的推力将桌面上重20 N的物体以0.6 m/s的速度由A处水平推动1 m到达B处后,撤去推力。物体由于惯性继续向前运动了0.2 m,最后掉到地面C处。在此过程中,推力对物体做功　　　　J,推力做功的功率是　　　　W,重力对物体做功　　　　J。  7.将小球水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示,整个运动过程中小球的机械能　　　　(选填“守恒”或“不守恒”);小球在运动过程中经过 A、B两点,在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示,在 A点的重力势能　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)在B点的重力势能;若 A、B两点为图甲中“①②③”点中的某两点,则 A点可能是其中的　　　　(选填“①”“②”或“③”)点。  8.如图,小华和小红一起荡秋千,她们的重力分别是G1、G2,且G1>G2,某次从最高点下摆到最低点的过程中,她们的重力做功的大小分别为 W1、 W2,重力做功的功率分别为P1、P2,则关于它们的大小关系,下列说法正确的是 (　　) A.W1=W2,P1=P2 B.W1<W2,P1<P2 C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2 9.《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京(今河南开封)的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示的是《清明上河图》中荡秋千的场景,下列判断中正确的是 (　　) A.从最低点运动到最高点的过程中,重力势能转化为动能 B.运动到最低点时,人的动能最大、重力势能最大 C.运动到最高点时,人的动能为零、重力势能最大 D.荡秋千的整个过程中,人的机械能总和保持不变 10.物理课上,军军同学在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m1和m2(m1<m2),分别从不同的高度h1和h2(h1>h2)由静止开始滚下,观察木块A被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。 (1)原理:运动的小球碰上木块A后,能将A撞出一段距离s。在同样的水平面上,A被撞得越远,小球对A做的功就越多,小球的动能就越大,通过A被撞后运动的距离远近来反映小球动能大小的方法在物理学中属于　　　　(选填“控制变量法”或“转换法”)。  (2)选乙、丙两次实验可得实验结论:物体的动能大小与　　　　有关。  (3)在图甲中,小球撞击木块后仍然和木块一起继续向前运动是因为　　　　。如果水平面绝对光滑,小球撞击到木块A后将和木块一起　　　　(选填“静止”“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。  (4)实验课上,小龙同学自己设计了如图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将质量相同的小球从不同高度(h4>h3)由静止开始释放,通过观察木块A分别在如图丁所示的木板表面和毛巾表面上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是错误的,因为　　　　。   11.扫地机器人正逐渐进入我们的生活。如图甲所示的扫地机器人,质量为3 kg,与水平地面接触面积为100 cm2,它在水平地面上运动时。所受推力与速度的关系如图乙所示。(g取10 N/kg) (1)该扫地机器人对水平地面的压强是多大? (2)该扫地机器人所提供的水平推力为150 N时,扫地机器人在水平地面上沿直线匀速运动30 s,水平推力做了多少功?水平推力的功率是多大? 12.近年来,电动自行车新国标的实施,让人们对电动自行车的技术参数越来越关注,下表是某品牌电动自行车的技术参数,g取10 N/kg。 整车 整车质量 50 kg 最高时速 25 km/h 蓄电池 电压 48 V 一次完全充电储存的能量 3.0×106 J 若质量为50 kg的小明骑着电动自行车在平直公路上匀速行驶,行驶过程中所受阻力为电动自行车和人总重的,问: (1)电动自行车和人受到的总重力是多少牛? (2)小明骑着电动自行车在平直公路上匀速行驶过程中,电动自行车的牵引力是多少牛? (3)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶时克服阻力做功,则蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远? 【创新作业】 13.(2024·开封一模)为提升城市形象,我市对火车站进行了升级改造,爱动脑的小明同学对火车站进站段铁路工程设计了甲、乙两种方案,你认为　　　　图的设计方案更为合理,简要说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【参考答案】 1.变小　做功 2.3 000　100 3.不变　变小　重力和支持力的方向不在同一条直线上 4.D 5.A 6.10　6　16 【解析】此过程中,推力对物体做功为W=Fs=10 N×1 m=10 J;推力做功的功率P=Fv=10 N×0.6 m/s=6 W,重力对物体做功W=Gh=20 N×0.8 m=16 J。 7.不守恒　小于　③ 【解析】由图可知,小球跳起的高度越来越低,所以机械能是逐渐减小的,机械能不守恒;根据图乙可知,小球在B点时的机械能为=500 J;则在B点的重力势能为500 J×70%=350 J,大于A点的重力势能,图甲中①③的重力势能相等,②的位置高,重力势能大,是B点,小球在A点的机械能为≈333.3 J,小于B的机械能,必然在B点之后,因而A是③位置。 8.C　9.C 10.(1)转换法 (2)质量 (3)惯性　匀速直线运动 (4)实验中没有控制水平面的粗糙程度相同 11.解:(1)该扫地机器人对水平地面的压力: F压=G=mg=3 kg×10 N/kg=30 N 对水平地面的压强: p===3 000 Pa (2)由图像可知,水平推力为150 N时扫地机器人在水平地面上运动的速度为0.5 m/s, 匀速运动30 s通过的路程: s=vt=0.5 m/s×30 s=15 m 水平推力做的功: W=Fs=150 N×15 m=2 250 J 则水平推力的功率: P===75 W 12.解:(1)由题意可知,G总=(m人+m车)g=(50 kg+50 kg)×10 N/kg=1 000 N; (2)匀速运动过程中,电动车的牵引力等于它受到的阻力,牵引力为: F牵引力=f=G总=×1 000 N=40 N (3)因为蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶时克服阻力做功,行驶过程消耗的电能: Wf=ηW=80%×3.0×106 J=2.4×106 J 由Wf=fs可知,电池充满一次电最多能连续电动行驶的路程:s===6×104 m 13.甲　甲图进站时上坡,将动能转化为重力势能,便于刹车,出站时还可以将储存的重力势能转化为动能,节省能源 学科网（北京）股份有限公司 $$