2025年中考物理寒假专项训练：功和机械能

2025年中考物理寒假专项训练：功和机械能 一、单选题 1．如图所示，水平台面的粗糙程度均匀，在它上面放着质量为m1的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离后停在台面上。轮与轴的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．木块匀速运动时，木块和钩码所受的重力都不做功 B．木块匀速运动时，木块受到的拉力大于其受到的摩擦力 C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为 D．钩码触地后，木块受到的合力为零 2．如图所示，粗糙的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A点、C点在同一高度，B点为最低点，小球从A点由静止自由释放，则小球（　　） A．能到达C点 B．滚到最高点时速度为0，惯性也为0 C．运动到B点时处于非平衡状态 D．从A点运动到B点的过程中动能转化为重力势能，机械能守恒 3．水电是可持续利用的清洁能源，对促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。如图，是我县境内引高卓营河上游水修建的铁觉水电站，则关于铁觉水电站正确的说法是（  ） A．不计阻力，水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少，动能增加，机械能增加 B．不计阻力，水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少，动能增加，机械能不变 C．不计阻力，水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能增加，动能减少，机械能不变 D．不计阻力，水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少，动能增加，机械能减少 4．图是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图．关于“引体向上”，下列说法中正确的是 A．身体悬挂不动时势能为零 B．身体上升时，重力做功，势能减少 C．身体下降时，重力做功，势能增加 D．身体上升时，克服重力做功，势能增加 5．足球是同学们喜爱的运动。如图1所示是卡塔尔世界杯赛中，某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图2是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　） A．图1中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功 B．图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能 C．图2中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等 D．图2中足球在从最高点D点移动至最低点C点过程中，足球的动能转化为重力势能 6．下列情景中，属于重力势能转化为动能的是（　　） A．石块加速下落 B．滚摆减速上升 C．用弓将箭射出 D．卫星从近地点到远地点 二、填空题 7．飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能；教室墙壁上挂着的空调具有 能； 拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。 8．功率是表示物体 的物理量，功率大的机械做功 快，做功 多（后两空选填“一定”或“不一定”）。 9．功率是表示物体做功 的物理量。人骑自行车的功率约为80W，物理意义是： 。骑行5秒人做功为 J。 10．如图，滚摆沿着悬线向上运动的过程中，它的动能转化为 能。滚摆下降后又会上升，但每次上升的高度都在逐渐减小，说明滚摆的机械能在 （填“减小”“增大”或“不变”）。 11．在以下基本测量仪器的使用中，请你回答相关的问题： (1)如图甲所示，弹簧测力计的分度值是 N，物体所受的拉力大小为 N； (2)如图乙所示，是新型的人脸测温仪，它测温利用了 （选填“红外线”或“紫外线”），测温仪上部的摄像镜头是 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”）；当人距离测温仪近一点时，所成的像会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)如图丙所示，这是一个机械停表，使用前要上发条，上发条是让停表具有 能（选填“动”、“重力势”或“弹性势”），停表示数为 s。 12．2018年5月21日，在我国西昌卫星发射中心，探月工程嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空．在火箭加速升空过程中，“鹊桥”的重力势能将 (变大/变小/不变，下空同)，机械能将 ，火箭中选择氢作为燃料，是因为它燃烧时可以释放出更多的 能转化为火箭的机械能． 三、实验题 13．如图所示，是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。 （1）图甲和乙实验中要判断研究对象的动能大小，需要比较 ，这利用的实验方法是 ； （2）图甲、乙两图是为了探究动能与 的关系，得出的结论是：在速度相同时，越大动能越大。这利用的实验方法是 ，若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； （3）如图2将一弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开，若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法： 、 ； （4）将图2中末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图3的轨道，再次将钩球沿轨道AOB到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能 （选填“大于“、“等于”或“小于”）在A点的机械能，若离开B点后钢球不受外力，通过B点后的运动轨迹是 （选填“a”、“b”或“c”）。 四、简答题 14．如图所示是王老师上课时所做的“模拟蹦极”实验，不计空气阻力和弹性绳自重，其中A点是弹性绳原长时的位置，B点是弹性绳下端吊着小球静止时的位置，C点是小球下落的最低点，请从能量转化的角度解释“小球从A到C的过程中，小球的机械能一直变小”： 。 15．超速开车极易造成交通事故。当司机紧急刹车时，汽车无法立即停下，且车速越大，刹车后运动的距离就越长。为避免超速带来的交通隐患，交通部门在不同道路上对汽车设有不同限速的规定。请你运用物理知识，回答下列问题。 （1）紧急刹车时，汽车为什么不能立即停下来？ （2）从能量的角度分析，对汽车进行限速的原因？ （3）生活中，有关安全驾驶还有哪些规定？（写出一条即可） 16．如图所示为高速飞行的飞机被飞鸟撞击后的情景.撞击时鸟粉身碎骨，飞机也严重受损。请利用你所学过的知识回答下面问题： （1）飞机受损后立即返航，在减速下降过程中，它的动能、重力势能是如何变化的？说明理由。 （2）从力的作用效果来看，飞机前端出现明显凹陷说明了什么？ 五、计算题 17．随着生态环境的恶化政府倡导的“绿色出行，低碳生活”理念深入人心，公共自行车已经真正融入到城市人民的生活中．一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，已知该市民质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10-3m2．假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15N，在该市民骑行过程中，求：（g=10N/kg） （1）自行车对水平路面的压强； （2）该市民做功的功率. 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 C B D B A 1．C 【详解】A．木块匀速运动时，木块和钩码所受的重力方向竖直向下，木块运动的方向为水平方向，根据做功的定义，木块重力不做功，钩码运动的方向竖直向下，钩码重力做了功，故A错误； BC．木块匀速直线运动时，木块受平衡力作用，处于二力平衡状态，受到的拉力等于其受到的摩擦力，木块所受摩擦力大小为，触地后木块继续滑动的过程中，由于接触面粗糙程度不变，压力不变，滑动摩擦力不变，故木块所受摩擦力大小为，故B错误，C正确； D．钩码触地后，木块由于惯性继续在水平面运动，在水平方向仅受到摩擦力作用，做减速运动，处于非平衡状态，受到的合力不为零，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】AD．轨道是粗糙的，小球从A点运动到B点的运动过程中一部分机械能转化为内能，机械能变小，机械能不守恒，A点、C点在同一高度，故小球不能到达C点，故AD不符合题意； B．一切物体在任何情况下都有惯性，滚到最高点时速度为0，惯性不为0，故B不符合题意； C．滚到最高点时速度为0，故运动到B点时有一定的速度，从B点到最高点的速度大小和运动方向时刻发生变化，即小球的运动状态发生变化，故小球处于非平衡状态，故C符合题意。 故选C。 3．B 【详解】水从电站引水管中奔流而下，高度变小，速度变快，所以动能最大，重力势能变小，因为不计阻力，所以机械能不变。 故选B。 4．D 【详解】A．重力势能与物体的质量和高度有关．身体悬挂不动时，有一定的高度，所以有一定的重力势能，即势能不为零．故A错误． B、D．身体上升时，克服重力做功，高度增加，重力势能增大．故B错误，D正确． C．身体下降时，重力做功，高度降低，重力势能减小．故C错误． 5．B 【详解】A．图1中足球从A点移动至B点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误； B．图1中足球在A点的高度小于B点的高度，足球的质量不变，所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能，故B正确； C．由图可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在这A、B两点的机械能不相等，故C错误； D．图2中足球在从D点移动至C点过程中，足球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是足球的重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．石块加速下落过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能。故A符合题意； B．滚摆减速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能。故B不符合题意； C．用弓将箭射出的过程，弓发生弹性形变，具有弹性势能，然后恢复原状将箭射出，射出的箭具有动能，弓的弹性势能转化为动能。故C不符合题意； D．卫星从近地点到远地点，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能。故D不符合题意。 故选A。 7． 动 重力势 弹性势 【详解】[1]物体由于运动而具有的能量叫做动能。飞行的子弹正在快速移动，因此它具有动能。这种动能使得子弹能够击穿靶子。 [2]物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。教室墙壁上挂着的空调，由于它相对于地面有一定的高度，因此具有重力势能。 [3]物体由于发生弹性形变而具有的能量是弹性势能。拉弯的弓发生了弹性形变，因此它具有弹性势能。这种弹性势能使得弓能够将箭射出。 8． 做功快慢 一定 不一定 【详解】[1][2]把物体单位时间内做的功定义为功率，它表示物体做功的快慢；功率越大的机械做功越快，功率越小的机械做功越慢。 [3]由可知，物体做的功与功率和时间都有关，功率大，若做功时间短，那物体做的功不一定多。 9． 快慢 见解析 400 【详解】[1]物理学中，物体做功的快慢的物理量是功率，数值上等于做功的多少与所用时间的比值。 [2]人骑自行车的功率约为80W，其物理意义是：人骑自行车时，1s内做功为80J。 [3]骑行5s，人做功 W=Pt=80W×5s=400J 10． 重力势 减小 【详解】[1]滚摆沿着悬线向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。 [2]由于空气阻力和摩擦阻力的作用，所以滚摆每次上升的高度都在逐渐减小，机械能减小，即机械能不守恒。 11． 0.2 2N 红外线 凸透镜 变大 弹性势 337.5 【详解】(1)[1][2]图甲中弹簧测力计相邻刻度的大小为0.2N，即分度值为0.2N，图甲中物体受到的拉力为2N。 (2)[3]温度越高的物体辐射的红外线越多，人脸测温仪就是利用了红外线。 [4][5]测温计上部的摄像镜头是凸透镜，当人靠近凸透镜时，物距减小，像距会变大，像也会变大。 (3)[6]图丙中的机械停表，使用前要上发条，上发条是为了让停表具有弹性势能。 [7]停表小盘指针指在5min和6min之间，并且是后30s，则此时的停表示数为 12． 变大 变大 内 【详解】[1][2]在火箭加速升空过程中，中继星“鹊桥”的质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，重力势能变大；动能变大，重力势能变大，因机械能等于物体动能与势能的总和，所以其机械能变大． [3]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，即可以释放出更多的内能，再转化为火箭的机械能． 13． 木块移动的距离 转换法 质量 控制变量法 不能 换用质量更大的小球 提高小球的初始高度 小于 c 【详解】（1）[1][2]动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离来比较动能的大小，这种方法叫转换法。 （2）[3][4][5]甲、乙两图中，小球滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，小球的质量不同，所以探究的是动能大小与质量的关系。由图可知，小球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故结论为：在速度相同时，质量越大，动能越大；该实验中采用的是控制变量法。若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判定动能的大小。 （3）[6][7]弹簧被压缩是小球的动能转化为弹簧的弹性势能，若想增大弹簧最大压缩量，即增大弹簧的弹性势能，就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能，可以采取的方法有：①在其他条件不变时，换用质量更大的小球，增大小球撞击弹簧时的动能；②在其他条件不变时，提高小球的初始高度，增大小球撞击弹簧时的动能；③在其他条件不变时，换用光滑的轨道，减少能量的损失。 （4）[8][9]钢球沿轨道AOB到达B点时，会克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能会减小，所以钢球在B点的机械能小于在A点的机械能。若到达B点时小球受到的力消失，根据牛顿第一定律可知，小球将会做匀速直线运动，故通过B点后的运动轨迹是c。 14．从A到C的过程中，小球的机械能不断转化为弹性绳的弹性势能，弹性绳的弹性势能增大，所以小球机械能不断减小 【详解】答：在小球从 A 到 B 的过程中，小球高度降低，重力势能减小，速度逐渐增大，动能增大，重力势能转化为动能；从 B 到 C 的过程中，小球继续下落，弹性绳逐渐被拉长，弹性势能逐渐增大，同时小球的速度逐渐减小直至为0，动能减小，动能转化为弹性势能。由于不计空气阻力，整个过程中只有重力势能、动能和弹性势能之间的相互转化，但因为弹性绳有一定的形变会消耗一部分能量，这部分能量没有完全转化回小球的机械能，所以小球的机械能一直变小。 15．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】答：（1）急刹车后，汽车不能立即停下来，还要前进一段路程，是因为汽车具有惯性，要保持原来的运动状态不变。 （2）汽车的质量不变时，其速度越大，则动能越大，那么刹车后前进的路程越长。 （3）生活中，有关安全驾驶还有严禁超载，因为在速度相同时，其质量越大，则动能越大，那么刹车后前进的路程越长。 16．（1）动能和重力势能都减小，理由见解析；（2）力可以使物体改变物体的形状 【详解】（1）飞机在减速下降过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小；飞机的高度降低，质量不变，它重力势能减小。 （2）飞机受撞后，前端出现明显凹陷，形状发生了改变，所以从力的作用效果来看，飞机说明力可以改变物体的形状。 17．（1）3.5×105Pa；（2）75W 【详解】解：（1）骑行过程中，自行车对地面的压力 F=G总=（m人+m车）g=(60kg+10kg)×10N/kg=700N， 自行车对水平路面的压强 (2) 假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15N，则人对自行车的力F=f=15N ， 该市民做功的功率P=Fv=15N×5m/s=75W 答：（1）自行车对水平路面的压强为；（2）该市民做功的功率是75W； 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 $$