2025年中考物理复习专题：功和机械能

2025年中考物理复习专题：功和机械能 一、单选题 1．如图是位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县境内的白鹤滩水电站，它是仅次于三峡水电站的中国第二大水电站，该电站于2021年4月6日正式开始蓄水，具有以发电为主，兼有拦沙、发展库区航运和改善下游通航条件等综合利用效益，是“西电东送”的骨干电源点之一，下列关于该水电站的说法错误的是（　　） A．白鹤滩大坝在竖直方向设计成下宽上窄，而水平方向设计成拱形模式均有利于减少水的压力对坝体的危害 B．白鹤滩电站蓄水位突破720m，已远超三峡电站175m正常蓄水位，此时白鹤滩电站水的重力势能一定比三峡电站水的重力势能大 C．船闸是利用连通器原理工作的，但白鹤滩电站地形险峻无法建造船闸 D．水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的重力势能最终转化为电能 2．如图所示，小球从光滑斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处。下列说法正确的是（　　） A．小球由A处运动到C处，机械能不变 B．小球由B处运动到C处，重力对小球做了功 C．小球由A处运动到B处，速度先变大后变小 D．小球由B处运动到C处，摩擦力对小球做了功 3．下面是某班同学在集体劳动时所联想到的一些物理知识，其中错误的是 A．小强选了一把锋利的铁锹去挖地，感觉很轻松，因为受力面积减小，压强增大 B．小明用力推垃圾桶，将它挪到了另一个位置，是因为力可以改变物体的运动状态 C．小红提着一桶水沿着水平走道走回一楼的教室中，她对这桶水做了功 D．小芳用力推讲桌，没有推动，是因为推力等于摩擦力 4．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射。如图，在飞船从发射塔加速上升的过程中，航天员叶光富的（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变 5．为了减少行车安全隐患，交警一直严查超速、超高、超载等违法行为，下列分析正确的是（　　） A．超速的危害是速度越大，惯性越大 B．超载的危害是质量越大，动能越小 C．超高的危害是重心越高，稳定性越差 D．超载的危害是质量越大，对路面压力越小 6．有甲，乙两台机器，甲所做的功是乙所做的功的2倍，而乙做功所用的时间是甲做功所用的时间的一半，则甲，乙两台机器的功率关系是（　　） A．1:2 B．2:1 C．1:1 D．4:1 7．两台抽水机的功率分别是甲：1kw和乙：2kw，下列的分析中正确的是（　　） A．甲做的功一定多 B．甲做功的速度快 C．在完成相同的抽水任务时，乙完成得快 D．相同时间内，甲做的功比乙多 8．如图是学生做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中，不计空气阻力和各种摩擦，关于小石块动能的大小，以下说法正确的是（　　） A．小石块动能一直在增加 B．小石块在b点时动能最大 C．小石块在c点时动能最大 D．小石块的最大动能等于a点的重力势能 9．跳绳是体育中考的常考项目，跳绳能促进身心健康，简单易学。下列关于跳绳运动的描述，不正确的是（　　） A．跳绳时1min内跳的次数多的同学做功一定多 B．跳绳时人上升过程中是动能转化为重力势能 C．跳绳时人从落地到弹起是力改变了物体的运动状态 D．跳绳时以地面为参照物人是运动的 10．某同学进行体能训练，用100s跑上20m高的高楼，试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值（　　） A．10W B．100W C．1000W D．10000W 二、填空题 11．如图所示，冰壶被推出后，由于 冰壶继续向前运动；冰壶自由滑行过程中运动员对冰壶 （选填“有”或“没有”）做功；受阻力影响冰壶最终停止运动，这说明力是 （选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因。 12．小明同学家住五楼，某一天放学后，他从一楼跑到五楼共用了20秒。若小明及书包的总重为500牛，每层楼的高度为3米，则他上楼时所做的功为 焦，功率为 瓦。 13．奥运会上，冠军运动员为国争光，让我们一起来设想夺得挺举冠军的场面：在0.8s内用1000N的力把杠铃举高1.3m到胸前，这一过程他做了 J的功；然后将杠铃在胸前停了4s，这一过程他做功为 J，最后，用极强的爆发力（大约为1400N）用了0.5s将杠铃再举高0.5m到头顶，这一过程他做功的功率为 。 14．如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。小球从A点运动到B点的过程中动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小球经过E点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”下同）经过G点的机械能，若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下黑色圆斑，圆斑的大小C点 F点。 15．有四种器材：①自行车座②机械手表③衣服夹子④发令手枪。它们都利用了弹簧良好的 性，其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有 。 三、实验题 16．探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 猜想一：可能与篮球的材质有关； 猜想二：可能与篮球的 有关。 【制定计划与设计实验】 在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球，设计了以下实验方案。 方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度； 方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落。观察比较它们反弹后的高度； 方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同高度。观察比较它们所需自由下落高度。 【评估与交流】 （1）按照方案一探究，其不足之处是 ； （2）按照方案二探究，篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越 （选填强/弱）；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上称为转换法； （3）按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越 ，反弹性能就越强。 【拓展与应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的 来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越 （选填强/弱）。 17．如图所示，是探究“重力势能的大小与什么因素有关”的实验： （1）实验中，使一定质量的铁球从一定高度自由落下，撞击静止在沙槽里的小桌，通过 来显示重力势能的大小。这也是我们物理实验中常采用的一种实验方法，称之为 ； （2）甲与乙两实验可探究，铁球重力势能的大小与铁球的 有关；甲与丙两实验可探究，铁球重力势能的大小与铁球的 有关； （3）实验中有时会发现，三次实验小桌都会全部陷入沙中，不能比较重力势能的大小。针对这一情况，请你提出一条合理的建议 。 四、计算题 18．小明推着购物车10s内在水平路面上匀速前进了15m，若在此期间购物车受到的推力为14N这个过程中： （1）购物车运动的速度； （2）小明推购物车的推力所做功的功率。 19．如图所示，边长为A，材料密度为的正方体物体，被夹在两块固定相向竖直放置的平板中间，现用力F推动物体从A点匀速向上运动，当达到B点后，撤去推力F，物体将上升到达最高点C。由于重力作用，物体回到A点时的速度为v，请你结合上述过程，解答下列问题。 （1）物体匀速上升时所受摩擦力的大小； （2）请用已知量求出A点到C点距离的表达式。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C A C C C C A B 1．B 【详解】A．因为水的压强随深度增加而增大，所以大坝修成上窄下宽的形状，可以承受更大的压强，水平方向设计成拱形模式均有利于减少水的压力对坝体的危害，故A正确，不符合题意； B．水的重力势能与质量和蓄水水位有关，不知道蓄水质量，无法比较重力势能的大小，故B错误，符合题意； C．船闸是利用连通器原理工作的，白鹤滩电站地形险峻无法建造船闸，不能通船，但水电站蓄水上游形成高湖，提升了上游航行能力，故C正确，不符合题意； D．水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的重力势能先转化为动能，发电机发电时动能再转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．小球在A处具有势能，运动到水平面的C处静止，机械能变为0，故A错误； B．由B到C处，通过的距离是水平方向的，而重力的方向是竖直向下的，那么这个过程中，重力对小球不做功，故B错误； C．小球由A运动到B处，斜面是光滑的，只受到重力的作用，则A处的重力势能转化为动能，所以小球的速度越来越大，故C错误； D．小球由B运动到C处，所受的摩擦力水平向左，通过的距离也是水平方向的，所以摩擦力对小球做了功，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．用锋利的铁锹挖地，是在压力一定时，减小受力面积，增大压强，故A说法正确； B．用力推垃圾桶，将它挪到了另一个位置，推力改变的垃圾桶的运动状态，故B说法正确； C．小红提着一桶水沿着水平走道走回一楼的教室中，力与距离的方向垂直，所以提水桶的力不做功，故C说法错误； D．小芳用力推讲桌，没有推动，此时水平方向推力与摩擦力平衡，即桌子所受的摩擦力等于推力，故D说法正确． 4．A 【详解】在飞船从发射塔加速上升的过程中，航天员叶光富的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．物体的惯性只与物体的质量有关，汽车的速度越大，质量不变，惯性不变，故A错误； B．动能的大小与质量和速度有关，汽车的速度不变，质量越大，动能越大，故B错误； C．稳定性与物体重心的高度有关，汽车的重心越高，稳定性越差，故C正确； D．汽车质量越大，由G=mg可知重力越大，对路面压力越大，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】由题意知 W甲=2W乙，t甲=2t乙 据得 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．C 【详解】A．功率表示做功的快慢，不能表示做功的多少，故A错误； B．甲的功率小于乙的功率，所以甲做功慢，故B错误； C．在完成相同的抽水任务时，做功相同，乙的功率大，根据可知，乙用时短，故C正确； D．相同时间内，甲功率小，由可知，甲做功比乙少，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】从a点到b点，橡皮筋没有被拉伸，石块只受到重力的作用，重力势能转化为动能，所以速度变大。c点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置，即c点时拉力等于重力，则在bc段 ，拉力小于重力，石块继续向下做加速运动，速度变大。c点到d点的过程中，拉力大于重力，小石块做减速运动，速度减小。 A．小石块在c点后开始做减速运动，所以整个过程中，小石块的动能先增大后减小，故A错误； BC．小石块在c点前做加速运动，在c点后做减速运动，所以c点的速度最大，动能最大，故B错误，C正确； D．小石块的最大动能出现在c点，此时橡皮筋被拉伸，发生弹性形变，具有弹性势能，所以小石块的最大动能小于a点的重力势能，故D错误。 故选C。 9．A 【详解】A．因为每个学生的重力不同，且跳起的高度也不一定相同，所以每一次跳绳同学做的功不相同，所以跳绳时1min内跳的次数多的同学做功不一定多，故A错误，A符合题意； B．跳绳时人上升过程中，人的速度越来越小，所以动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故B正确，B不符合题意； C．跳绳时人从落地到弹起，人运动速度的方向发生了改变，运动状态改变，是力改变了物体的运动状态，故C正确，C不符合题意； D．跳绳时，人与地面的空间位置发生了改变，所以以地面为参照物人是运动的，故D正确，D不符合题意。 故选A。 10．B 【详解】中学生的体重大约是50kg，上楼时所做的功为 W=Gh=50kg10N/kg20m=10000J 则他做功的功率为 P===100W 故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。 故选B。 11． 惯性 没有 改变 【详解】[1]冰壶被推出后，由于惯性会继续保持原来的运动状态，继续向前运动。 [2]冰壶自由滑行过程中，运动员没有对冰壶施加力的作用，因此运动员对冰壶没有做功。 [3]冰壶最终停止是受到摩擦力的作用，冰壶由运动变为静止，运动状态发生改变，说明了力是改变物体运动状态的原因。 12． 6000 300 【详解】[1]从一楼到到五楼，上楼的高度 h=3m×（5-1）=12m 上楼所做的功 W=Gh=500N×12m=6000J [2]由 知道，他上楼的功率 13． 1300 0 1400W 【详解】[1]杠铃到胸前时做的功为 W1＝F1h1＝1000N×1.3m＝1300J [2]在胸前静止时，h2＝0，根据W=Fs可知，将杠铃在胸前停了4s做的功为0。 [3]他将杠铃再举高到头顶时做的功为 W2＝F2h2＝1400N×0.5m＝700J 功率为 14． 不变 大于 大于 【详解】[1]因为桌面光滑，小球没有受到阻力的作用，因此从A点到B点小球速度不变，又因为小球的质量不变，所以小球的动能不变。 [2]在运动过程中，小球要克服空气阻力而消耗机械能，而且小球在F点与地面有摩擦，会有部分机械能转化为内能，所以小球的机械能越来越小，E点在G点之前，因此E点机械能大于G点机械能。 [3]小球在地面上的黑斑大小取决于小球的形变程度，即此时小球的弹性势能大小。而B点的重力势能大于D点的重力势能，B点的重力势能转化为C点的弹性势能，D点的重力势能转化为F点的弹性势能，因此C点弹性势能大于F点的弹性势能，即C点黑斑大。 15． 弹 ②④ 【详解】[1]自行车座、机械手表、衣服架子和发令手枪里面都有弹簧，利用这些弹簧的弹性。 [2]①自行车座座人时，弹簧发生形变，人离开时恢复原状，没有弹性势能转化为动能； ②机械手表内的弹簧片在恢复原状时，使表针获得动能，弹性势能转化为动能； ③衣服夹子夹住衣服时，没有弹性势能转化为动能； ④发令手枪将“子弹”射出去，是弹性势能转化为动能； 其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有②和④。 16． 充气情况 见解析 强 小 比值 强 【猜想与假设】[1]根据实际，篮球的反弹性能还可能与篮球的充气情况、大小等因素有关。 【评估与交流】（1）[2]方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，在用力向下抛球时，无法控制用相同的力拍打篮球。 （2）[3]人无法直接用肉眼观察篮球的反弹性能，但是如果篮球能够反弹的高度越高，说明其弹性越好，用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，称为转换法。 （3）[4]弹跳相同的高度，篮球所需自由下落的高度越高，说明篮球的反弹性能越弱。 【拓展应用】[5]机械效率是有用功与总功的比值，其值越大，效率越高；与其类似，用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的比值来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则相同情况弹跳高度越大，说明反弹性能就越强。 17． 小桌陷入沙面的深度 转换法 质量 高度 减小铁球的质量或降低下落的高度 【详解】（1）[1][2]本实验中，铁球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的，用到转换法。 （2）[3]甲与乙两实验中，两铁球高度相同，质量不同，由控制变量法知道，探究的是铁球重力势能的大小与铁球的质量有关。 [4]比较甲与丙两实验知道，两铁球质量相同，高度不同，由控制变量法知道，探究的是铁球重力势能的大小与铁球的高度有关。 （3）[5]若三次实验小桌都会全部陷入沙中，则说明小球下落时的势能太大，根据影响因素知道，需要减小铁球的质量或降低下落的高度。 18．（1）1.5m/s；（2）21W 【详解】解：（1）购物车运动的速度为 （2）购物车在10s内前进了15m，这个过程中推力所做的功为 因此小明对购物车的推力所做功的功率为 答：（1）购物车运动的速度1.5m/s； （2）小明推购物车的推力所做功的功率为21W。 19．（1）；（2） 【详解】（1）由题意知，物体的边长为A，则物体的体积为由密度公式可得，物体的质量 为 由重力公式可得，物体的重力为 当物体受到竖直向上的推力F时，物体沿夹板向上做匀速直线运动，故此时物体处于平衡状态如解图所示 则有 ， 故物体所受的摩擦力大小为 ； （2）当物体沿夹板运动时，压力不变，接触面粗糙程度不变，故摩擦力不变当物体从C点运动到A点时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力做功，且物体在C点由静止开始运动，在A点时的速度为v，依据动能定理可得 ， 解得 。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$