2025年中考物理一轮复习备考考点突破：功和机械能实验、计算题

2025年中考物理一轮复习备考考点突破：功和机械能实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：（提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？    （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关； （2）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，实验中探究的动能是指 （填序号）； A．小球在斜面上的动能    B．小球撞击木块前瞬间的动能    C．小球撞击木块后的动能 （3）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ； （4）本实验中水平面若绝对光滑，将 （选填“能”或“不能”）达到实验探究目的； （5）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 2．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。 （1）该实验中所探究物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）的动能； （2）实验观察到，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可以得出结论 。 3．研究动能跟哪些因素有关的实验如图所示。现将一只木球放在E点，由静止松手后可将斜面底部的小木块撞到A处。 (1)若将木球放在F点，松手后可将斜面底部的小木块撞到B处，这说明 ； (2)若将与木球大小相同的铁球放在F点松手后可将斜面底部的小木块撞到C点，甚至更远的地方，这又说明 。 4．小雅用如图所示的装置来探究物体动能跟哪些因素有关。 (1)此实验是通过比较 来判断钢球在水平面上撞击木块时动能的大小的，这种研究方法叫 。 (2)将同一小球从不同高度静止释放，是研究动能与 的关系。 5．图是利用体积相同的实心铜球和钢球以及斜面和木块来探究影响动能大小因素的实验． （1）实验中通过观察木块 来确定金属球到达斜面底端时动能的大小．物理上把这种研究问题的方法叫做 法． （2）实验中甲图和乙图中的铜球和钢球刚刚滚到水平面上时的初速度是否相同．回答 （填“是”或“不是”）． （3）比较图甲和乙所示的实验情况，得到的结论是物体的 相同时，物体的 越大，则物体的动能越大． （4）比较图甲和丙所示的实验情况，得到的结论是物体的 相同时，物体的 越大，则物体的动能越大． 6．为了研究物体做功快慢，某实验小组分别将铁块匀速向上提升，所得实验数据如下表所示： 实验序号 铁块的重力G（牛） 升高的高度h（米） 功（焦） 时间t（秒） 1 5 1 5 2 2 2.5 2 5 4 3 4 3 12 3 4 5 2 10 4 (1)比较实验序号2、4可得出的结论： (2)比较实验序号 可得出的结论：做功相同时，做功所用时间短，做功越快。 (3)如何比较实验序号1、3或2、3或1、4做功的快慢，该组同学经过思考、讨论后，他们在表格中增加了最后一列（空栏）项目，这个项目的名称是 ，为此物理学中引入了一个物理量叫 ，它能比较物体做功快慢。 7．用粗糙程度不同的木板做如下实验：使小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面上运动的距离（如图所示）．伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律．请回答下列问题： （1）为了得出科学结论，三次实验中需要控制小车在水平面的初速度相同，做法是 ． （2）第二次实验中，当小车向右运动时，若所受重力突然消失，则其受到的摩擦力将 ． （3）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车的关系 （选填下列选项的序号）． A．重力势能与质量 B．重力势能与高度 C．动能与质量 D．动能与速度 8．小明将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）； （1）小明将图中的卡片反过来，用手把他在桌面上压平，使橡皮筋伸长，迅速松开手，发现卡片跳起来了，说明发生弹性形变的橡皮筋具有 能。卡片在空中上升的过程中，卡片的 能转化为卡片的 能； （2）为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，小明选用几根相同的橡皮筋、几张形状相同的卡片进行实验。实验数据记录如下； 实验序号 卡片的质量/g 两豁口之间的距离/cm 橡皮筋的条数/条 卡片跳起的高度/cm 1 5 10 1 8 2 5 10 2 15 3 5 10 3 22 4 5 15 1 17 5 5 20 1 30 6 10 10 1 5 7 15 10 1 3 ①由表中 （填表中实验序号）三组数据可知：其他条件相同时，卡片的质量越大，卡片跳起的高度越 ； ②由表中1、4、5三组实验数据分析可知：卡片跳起的高度与 有关； （3）在某次实验中，小明将放在桌上的卡片用手压平，这个过程小明做功为W1；卡片从最高点下落到桌面重力做功为W2，则W1 （选填“大于”“等于”或“小于”）W2。 二、计算题 9．用图所示的滑轮，将重为10牛的物体A在5秒内匀速向上提升2米。不计绳子和滑轮间的摩擦，求： （1）拉力F所做的功W。 （2）拉力F的功率P。 10．小明同学使用如图（a）所示的装置，匀速提升重为100牛的货物，货物的s-t图像如图（b）所示。若不计摩擦，求： （1）货物上升的速度v的大小； （2）小明同学对绳的拉力F的大小； （3）6秒内小明同学对货物做的功W。 11．如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。（g取10N/kg） （1）空车停在水平地面上，若地面总受力面积为200cm²，则车对地面的压强为多少帕？ （2）空车行驶时牵引力的功率为810W，在10s内匀速行驶12m，车受到的阻力为多少牛？ 12．某消防队接到灭火任务，消防车装满水后迅速到达火灾现场。已知消防车的水箱容积为，水枪喷嘴的横截面积为，喷嘴口处对外产生的压强为。已知水的密度为，。试求： （1）水箱装满时，水的质量是多少？ （2）喷水时喷嘴口处对外产生的压力是多少？ （3）若将满箱水全部喷到30m高的着火处，克服这些水的重力做的功是多少？ 13．一艘在海上“丝绸之路”航行的集装箱货船，满载时的总质量m＝6.7×107kg，它在2h内匀速航行36km，推进力的功率P＝6.0×107W，海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：    （1）满载时货船的总重力；    （2）满载时货船排开海水的体积；    （3）货船匀速航行时受到的阻力． 14．为了保护湿地的生态环境，方便游客游览景区，宿迁市洪泽湖湿地公园新购置了一批观光游览电车。 （1）景区观光公路全长12km，游客乘电车游览全程需要2h，电车的平均速度是多少？ （2）满载的电车在水平地面上静止时，车和人的总质量是2.4t，轮胎与地面的总接触面积是，电车对地面压强是多少？（g取） （3）电车在某段水平公路上以3m/s的速度沿直线匀速行驶2km，电车受到的阻力是1500N，那么在这段路程内电车牵引力的功率是多少？ 15．电动自行车轻便、安全、无污染，很受人们喜爱。若某同学骑着电动自行车（如图）以18km/h的速度匀速通过7.2km的一段平直路面，电动自行车牵引力的功率为150W。求： （1）该同学通过这段路程所需的时间； （2）电动自行车通过全程牵引力所做的功； （3）电动自行车受到的牵引力为多大。 16．中国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等，其有关参数如表所示。在某次测试中，飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速行驶，水平动力的功率为2.4×106W。求： “鲲龙”AG600有关参数 最大起飞质量 53.5t 最大巡航速度 500km/h （1）飞机以最大巡航速度飞行2000km所用的时间； （2）飞机以最大起飞质量从海面竖直升至200m高空时，克服重力做功至少为多少； （3）水陆两栖飞机在水面匀速行驶时，水平动力的大小； （4）水陆两栖飞机关闭动力系统静止在水面上，达到最大起飞质量时排开水的体积。 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 《2025年中考物理一轮复习备考考点突破：功和机械能实验、计算题》参考答案 1． 速度 质量 B 质量相同时，速度越大动能越大 不能 超载 【详解】（1）[1][2]“十次车祸九次快”说明速度过快容易引起车祸，指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”说明超载容易引起车祸，指的是汽车的动能与质量有关。 （2）[3]物块被撞击得越远，那么金属球到达水平面时的动能就越大，实验中通过木块被撞击的距离去比较小球撞击木块前具有的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （3）[4]分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （4）[5]若水平面若绝对光滑，小球不受阻力，将会一直运动下去，所以不能达到实验探究目的。 （5）[6]分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 2． A 质量相同时，速度越大，动能越大 【详解】（1）[1]该实验中物体A从斜面高处滚下，故研究的主体是物体A，研究的是物体A动能的大小与速度和质量的关系，所以该实验中所探究物体的动能是指物体A的动能。 （2）[2]同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，到达斜面底端时速度越大，把物体B撞得越远，说明物体A的动能越大，可以得出结论：质量相同时，速度越大，动能越大。 3． 在质量相同时，速度越大，具有的动能越大 在速度相同时，质量越大，动能越大 【详解】(1)[1]若将木球放在F点，松手后木球运动到水平面时的速度比放在E处下滑到水平面时的速度大，此时木球对木块做功更多，这说明动能大小与速度有关，在质量相同时，速度越大，具有的动能越大。 (2)[2]物体从同一高度滑到水平面时速度相同，因铁的密度大，根据密度公式m=ρV，与木球大小相同的铁球的质量更大，放在F点松手后可将斜面底部的小木块撞到C点，甚至更远的地方，由转换法铁球的动能大，这又说明动能大小与质量有关，在速度相同时，质量越大，动能越大。 4．(1) 木块移动的距离 转换法 (2)速度 【详解】（1）[1][2]小球从斜面一定高度滚到平面上，撞击木块做功，小球的动能越大，对木块做的功越多，木块被撞击的越远，故通过比较木块移动的距离来判断钢球在水平面上撞击木块时动能的大小，应用了转换法。 （2）将同一小球从不同高度由静止释放，在小球质量一定的情况下，小球到达平面时的速度不同，动能不同，是研究动能大小与速度的关系。 5． 小球推动木块移动的距离 转换 是 速度 质量 质量 速度 【详解】(1)在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想；(2)起始点的高度在代表了速度的大小，为了保证速度相同，就必须控制高度相同．图中两球所处高度相同，因此下落的初速度相同．(3)在甲乙的两个实验中，控制了速度相同，质量不同，而质量越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的速度相同时，质量越大，动能越大．(4)在甲丙的两个实验中，控制了质量相同，速度不同，而速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大． 点睛：掌握影响动能的两个因素．根据控制变量法的思路，去分析即可；球把木块推出的距离长，说明的动能大；这是一种转换的方法． 6．(1)时间相同时，做功越多，做功越快 (2)1、2 (3) 功/时间（焦/秒）/功/时间（J/s） 功率 【详解】（1）比较实验序号2、4可得出的结论：做功时间相同时，做功越多，做功越快。 （2）分析1、2可以发现，做的功都是5J，而做功时间是不同的，由此得出结论：做功相同时，做功所用时间短，做功越快。 （3）[1][2]分析比较实验序号1、3或2、3或1、4，我们发现做功时间和做功多少都不一样，我们求出功与时间的比值可以比较它们做功的快慢，所以，增加的项目的名称是功/时间（焦/秒），为此物理学中引入了一个物理量叫功率，它能比较物体做功快慢。 7． 让小车从斜面同一高度滑下 消失或者摩擦力为0N BD 【详解】(1)要研究小车在水平面上滑行的距离，必须控制变量，即控制控制小车的初速度相同，即让小车从斜面的同一高度滑下； (2) 若所受重力突然消失，则其对桌面的压力将消失，根据摩擦力的产生条件可知，此时摩擦力消失或者摩擦力为0N； (3) 若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，根据控制变量法思想可知，在小车质量保持不变的情况下，小车初始状态具有不同的高度（与重力势能有关），小车下滑至平面时时具有不同的速度（与动能有关），通过观察小车在粗糙程度相同的水平面滑行的距离既可以探究小车的重力势能与高度的关系，也可以探究动能与速度的关系，故BD选项符合题意； 8． 弹性势 动 重力势 1、6、7 低 两豁口之间的距离 大于 【详解】（1）[1][2][3]发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能，形变程度越大，弹性势能越大；卡片在空中上升的过程中，卡片的速度减小，高度增加，故卡片的动能转化为重力势能。 （2）①[4][5]需要得出卡片跳起的高度与质量的关系，需要保证质量不同，两豁口之间的距离相同，橡皮筋的条数相同，故选择1、6、7三次实验；从实验可以看出，质量越大，卡片跳起的高度越低。 ②[6]由表中1、4、5三组实验数据分析，两豁口之间的距离不同，质量相同，橡皮筋的条数相同，可知：卡片跳起的高度与两豁口之间的距离有关。 （3）[7]小明将放在桌上的卡片用手压平，让橡皮筋获得弹性势能，这个过程小明做功为W1，此时卡片的弹性势能为W1，卡片从地面弹起到最高点，弹性势能转化为重力势能，由于存在空气阻力，转化的重力势能的能量小于W1，卡片从最高点下落到桌面，重力势能转化为动能，重力做功为W2，一共有W2的能量转化为动能和内能。 9．（1）20焦；（2）4瓦 【详解】解：（1）不计绳子和滑轮间的摩擦，根据定滑轮的工作特点可知，拉力 F＝G＝10N 绳端移动的距离 s＝h＝2m 拉力做功为 W＝Fs＝10N×2m＝20J （2）拉力F的功率为 答：（1）拉力F所做的功W是20J； （2）拉力F的功率P是4W。 10．（1）0.8m/s；（2）100N；（3）480J 【详解】解：（1）货物上升的速度 （2）因为用定滑轮匀速提升货物，所以拉力 （3）6秒内小明同学对货物做的功 答：（1）货物上升的速度0.8m/s； （2）小明同学对绳的拉力100N； （3）6秒内小明同学对货物做的功480J。 11．（1）2×105Pa；（2）675N 【详解】解：（1）[1]车对地面的压力 F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N 车对地面的压强 （2）[2]车的速度 v= 空车行驶时牵引力的功率 牵引力 由于车做匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以车受到的阻力为 f=F=675N 答：（1）车对地面的压强为2×105Pa。 （2）车受到的阻力为675N。 12．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）水箱装满时，水的质量是 （2）喷水时喷嘴口处对外产生的压力是 （3）水的重力是 将满箱水全部喷到30m高的着火处，克服这些水的重力做的功是 答：（1）水箱装满时，水的质量是； （2）喷水时喷嘴口处对外产生的压力是； （3）将满箱水全部喷到30m高的着火处，克服这些水的重力做的功是。 13．（1）6.7×108N；（2）6.7×104 m3；（3） 【详解】（1）由G=mg知道，满载时货船的总重力是：G=mg=6.7×107 kg×10N/kg=6.7×108 N； （2）由平衡条件知道，满载时货船受到海水的浮力是：F浮=G=6.7×108 N； 由阿基米德原理知道，F浮=G排=m排g=ρ海gV排，所以，满载时货船排开海水的体积是： V排=F浮/ρ水g=6.7×108N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.7×104 m3； （3）根据题意知道，货船匀速航行的速度是：v=s/t=36km/2h=18km/h=5m/s； 由P=W/t=Fs/t=Fv知道，货船行驶时的牵引力是：F=P/v=6.0×107W/5m/s=1.2×107 N； 由于货船匀速航行，所以受到的阻力是：f=F=1.2×107 N 【点睛】本题考查的是速度、重力、浮力和功率的计算，利用好漂浮条件和阿基米德原理是本题的关键． 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）解：电车的平均速度 （2）静止时，电车对地面的压力 对地面的压强 （3）电车匀速直线运动时，所受的牵引力等于所受的阻力，即 电车牵引力的功率 答：（1）电车的平均速度是6km/h； （2）电车对地面的压强是； （3）在这段路程内电车牵引力的功率是4500W。 15．（1）1440s；（2）2.16J；（3）30N 【详解】解：（1）该同学通过这段路程所需的时间 （2）电动自行车通过全程牵引力所做的功 （3）电动自行车受到的牵引力 答：（1）该同学通过这段路程所需的时间为1440s； （2）电动自行车通过全程牵引力所做的功为； （3）电动自行车受到的牵引力为30N。 16．（1）4h；（2）1.07×108J；（3）2×105N；（4）53.5m3 【详解】解：（1）最大巡航速度飞行2000km所用的时间 （2）飞机的最大起飞质量 m=53.5t=5.35×104kg 飞机的重力 G=mg=5.35×104kg×10N/kg=5.35×105N 飞机克服重力至少需要做功 W=Gh=5.35×105N×200m=1.07×108J （3）飞机在水面匀速行驶时，水平动力的大小 （4）因为飞机漂浮，所以飞机受到的浮力为 F浮=G=5.35×105N 排开水的体积为 答：（1）飞机以最大巡航速度飞行2000km所用的时间为4h； （2）飞机以最大起飞质量从海面竖直升至200m高空时，克服重力做功至少为1.07×108J； （3）水陆两栖飞机在水面匀速行驶时，水平动力的大小为2×105N； （4）水陆两栖飞机关闭动力系统静止在水面上，达到最大起飞质量时排开水的体积为53.5m3。 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 $$