2025年中考物理一轮复习专题：机械功与机械能

2025年中考物理一轮复习专题：机械功与机械能 一、单选题 1．如图所示，小红用200N的拉力将500N的重物在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列计算正确的是（　　） A．动滑轮的重力是200N B．小红做的总功是1000J C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力的功率是40W 2．下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　） A．功率大的机械做功一定多 B．功率大的机械做功一定快 C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低 D．做有用功多的机械，机械效率一定高 3．关于功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．有用功相同时，额外功越小，机械效率越高 B．总功相同时，额外功越多，机械效率越高 C．做功多的机械，机械效率高 D．效率高的机械，功率一定大 4．如图所示，在一次训练中，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，则空中加油机的（　　） A．动能不变，势能不变，机械能不变 B．动能不变，势能减小，机械能减小 C．动能减小，势能减小，机械能减小 D．动能增加，势能增加，机械能增加 5．小明与小宁进行了一次爬楼比赛，看谁先从教学楼一楼到达三楼。两人体重相同，结果小明比小宁提前到达。则整个比赛过程中小明比小宁（　　） A．速度小 B．做功多 C．功率大 D．效率高 二、填空题 6．一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为600N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是400N。则该建筑工人所做的有用功是 J，建筑工人做功的功率是 W，该滑轮组的机械效率是 。 7．一物体质量为18kg，其所受重力为 N．如图，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，小明做的有用功是 J，定滑轮的机械效率是 ．（取g=10N/kg） 8．如图所示，重为30N，边长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在20N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 Pa，水平拉力F做功的功率为 W。 9．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。 10．小欣用如图所示的动滑轮提升重量G＝9N的物体，当用竖直向上F＝5N的拉力拉绳的自由端匀速上升0.8m，用时4s，小欣所做的总功是 J，机械效率是 ，拉力的功率是 W。 三、实验题 11．如图在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。 （1）在此实验中，我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小的； （2）若A、B两铁块质量相同，则两铁块下落高度关系 ；若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块质量的关系 ；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 与 有关。 四、简答题 12．如图所示，AOB是光滑轨道，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开，不计任何阻力及摩擦，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？请说明你的理由。 13．今年，厦门市进行电动自行车专项治理行动，对电动自行车骑行提出以下安全要求：限道（在规定道路行驶）、限速（车速不得超过25km/h）、限载（限载1名12周岁下儿童），佩戴安全头盔（驾驶人和乘车人都要）。请应用物理知识解释上述安全要求的必要性（任选2点作答即可）。 14．芝罘区南大街上有几个路口，既有过街天桥又有地下通道。通过观察统计，发现更多的人喜欢走地下通道而不是过街天桥。从物理学的角度分析，走过街天桥和地下通道有什么不同吗？请你联系实际学习、生活乃至人生简单谈一下自己的感悟。 五、计算题 15．如图是我国某公司最新研发的新能源采矿车，当车辆载有矿石下坡时，能量回收系统可将机械能转化为电能，以供再次利用。该车相关参数如表： （1）某次采矿作业中，该采矿车满载后静止在水平地面上时，对地面的压强有多大？（g＝10N/kg） （2）采矿车满载矿石从竖直高度为30m的坡顶行驶到坡底，车与矿石总重力做功为多少？ （3）重力所做的功有60%转化成了电能，可供电动机工作多长时间？这些电能相当于完全燃烧多少kg柴油所放出的热量？（q柴油＝4.3×107J/kg） 整车质量/t 最大载货质量/t 轮胎与地面接触总面积/m2 电动机功率/kW 30 60 1.5 200 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 答案 C B A C C D 1．C 【详解】A．由图示知，滑轮组承重绳子为3根，在不计绳重和摩擦时，据得，动滑轮的重力 故A错误； B．小红做的总功 W总=Fs=F×3h=200N×3×2m=1200J 故B错误； C．提升重物做的有用功 W有=Gh=500N×2m=1000J 滑轮组的机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 2．B 【详解】AB．功率大的机械，做功快，但不一定多，故A错误，B正确； C．机械做功少，做功不一定慢，功率不一定小，与机械效率无关，故C错误； D．从可知，有用功多，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．由公式知，做相同的有用功时，额外功越少，机械效率越高，故A正确； B．做相同的总功时，额外功越多，说明有用功越少，由公式知，机械效率越低，故B错误； CD．机械效率是有用功在总功中所占的比值，与做功多少和做功的快慢没有关系，故CD错误。 故选A。 4．C 【详解】加油机仍以原来的高度和速度匀速飞行，给战斗机加油过程中，由于加油机的油量减少，质量减少，所以加油机的动能减小；加油机的质量减小，高度不变，其重力势能减小；机械能等于动能与势能的总和，加油机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能；加油机的动能减小，重力势能减小，则机械能减小，故ABD错误，C正确。 故选C。 5．C 【详解】A．两人通过的路程相同，小明所用时间较短，所以小明速度较大，故A不符合题意； B．两人体重相同，登楼的高度也相同，根据W=Gh可知，两人人做功一样多，故B不符合题意； C．两人做功一样多，小明用时较短，根据可知，小明的功率较大，故C符合题意； D．两人将自己提升到三楼所做的功都是有用功，没有额外功，效率都是100%，故D不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．运动员对冰面的压力等于她的重力，滑冰运动员单脚滑行比双脚站立时受力面积小，由可知单脚滑行时对冰面的压强大于她双脚站立时对冰面的压强，故A错误； B．运动员骑着自行车绕着环形场地骑行时，人相对于赛道的位置发生改变，人是运动的，故B错误； C．运动员下落和入水过程中，克服空气阻力和水的阻力做功，机械能总量减小，故C错误； D．蹦床运动员在空中上升的过程中，受到竖直向下的重力与竖直向下的空气阻力，它所受合力的方向竖直向下，故D正确。 故选D。 7． 2400 320 【详解】[1]该建筑工人所做的有用功为 [2]由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则建筑工人做功为 则建筑工人做功的功率为 [3] 该滑轮组的机械效率为 8． 180 360 90% 【详解】物体重： 有用功为： 总功为： 机械效率为： 9． 3000 2 【详解】[1]正方体对水平桌面的压力 F=G=30N 正方体的底面积 S=L2=（10cm）2=100cm2=0.01m2 则物块对水平桌面的压强 [2]拉力做的功 拉力做功的功率 10． 不同 相同 移动的距离 【详解】[1][2][3]在探究小球动能大小与质量的关系时，要控制小球下落的高度相同，且要选取不同质量的小球做实验，故应选择质量不同的小球从斜面同一高度滑下，应用控制变量法得出结论；通过木块的移动距离来反映小球的动能。 11． 4 90% 1 【详解】[1]由图可知滑轮是动滑轮，动滑轮绕2段绳子，小欣做的总功 [2]有用功 机械效率 [3]拉力的功率 12． 木桩陷入沙坑的深度 < < 质量 高度 【详解】（1）[1]铁块的重力势能越大，转化为铁块的动能就越大，则木桩陷进沙坑的深度越深，所以通过观察木桩陷进沙坑的深度，比较重力势能的大小，使用了转换法。 （2）[2][3][4][5]由图可知，A与B比较：B把木桩打进沙坑里的深度比A深，所以B的重力势能比A大，而重力势能与质量和高度有关，由于它们的质量相同，所以A的高度小，B的高度大。A与C比较：C把木桩打进沙坑里的深度比A深，所以C的重力势能比A大，而重力势能与质量和高度有关，由于下落高度相等，所以C的质量更大。故结论为：物体的重力势能与物体的质量和高度有关。 13．轨迹c，理由见解析 【详解】轨迹c 不计任何阻力及摩擦，小球在运动过程中机械能守恒；到达轨迹最高点时，小球会具有一定的动能，所以小球在轨迹最高点的重力势能一定小于小球在A点时的重力势能，即轨迹最高点一定小于A点的高度。根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a图线的最高点超过了A点的高度，故a不可能；b图线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b不可能；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c符合实际。 14．见解析 【详解】（1）限道：电动自行车在规定道路行驶可避免与汽车、行人相撞发生交通事故。 （2）限速：质量一定时，电动自行车速度越大，动能越大，刹车后电动车的制动距离越长，容易发生追尾事故。 （3）限载：速度一定时，电动自行车质量越大，动能越大，刹车后电动车的制动距离越长，容易发生追尾事故。 （4）佩戴安全头盔：人与电动自行车一起向前运动，当出现危险情况紧急刹车时，由于惯性，驾驶人和乘车人继续向前运动，容易导致人会向前摔出，造成伤害。佩戴安全头盔可以减少事故发生时头部的伤害。 15．见解析 【详解】走地下通道先是轻松的下坡，先重力做功，后克服重力做功，先易后难，而走过街天桥需要先克服重力做功，先难后易，所以更多的人喜欢走地下通道而不是过街天桥。我觉得无论过街天桥还是地下通道，遵守交通规则是首要考虑因素。 16．（1）；（2）；（3）81s；0.38kg 【详解】（1）车和货物总重力 车满载对地面的压强 （2）重力所做的功 W机=Fs=G总h=9×105N×30m=2.7×107J （3）转化的电能 E电=ηW机=60%×2.7×107J=1.62×107J 由 知道，电动机工作时间 E电=Q放，由知道，燃烧柴油的质量 答：（1）该采矿车满载时，对地面的压强； （2）车与矿石总重力做功； （3）可供电动机工作多长81s；这些电能相当于完全燃烧0.38kg柴油所放出的热量。 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 $$