2025年中考物理专题复习：功和机械能计算题、实验题

2025年中考物理专题复习：功和机械能计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。 （1）该实验要探究的是物体动能的大小与物体的 和 的关系； （2）该实验物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）； （3）该实验物体动能的大小是通过 来反映的； （4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时 （选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过 （选填“高度”或“质量”）来改变的； （5）实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变 （选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。 2．如图，小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量ma<mb，让小球从同一斜面由静止释放，撞击水平面上的木块。 （1）该实验中物体的动能指 （选填“小球”或“木块”）的动能，其动能大小是通过距离的大小来反映的，此研究方法是 法。 （2）对比甲图和乙图是为了探究动能大小与 的关系。 3．如图所示，小鹏用装有细砂的透明容器、小桌和质量不同的铁块做“探究物体的重力势能大小与质量是否有关”的实验。他的主要实验步骤如下： ①将桌面粘有少量橡皮泥的小桌水平放在细砂上，将质量为的铁块举高到距小桌面高处自由释放，铁块落到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度并记录在表格中。 ②将细砂整理平整后再放上小桌。将质量为的铁块举高到距小桌面高处自由释放，铁块落到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度并记录在表格中。 根据以上叙述，回答下列问题： (1)在实验中通过观察 反映铁块具有的重力势能的大小。 (2)小鹏在该探究实验的操作过程中存在的主要问题是 。 4．如图某小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后静止。 （1）实验中探究的是小球的动能，其动能大小是通过 （选填“小球所处的高度”或“木块移动的距离”）来反映的，此情况下所用的研究方法 。（选填“控制变量法”或“转换法”） （2）分析比较 两次实验，可得到结论：速度相同的物体， ，动能越大。 （3）若用上述实验器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是 。 A．质量不同的木块 B．倾斜程度不同的斜面 C．粗糙程度不同的水平面 5．实心球是中考体育考试项目之一，如何将实心球投掷的更远，物理兴趣小组的同学做了如下猜想： 猜想一：与投掷出去的角度有关； 猜想二：与投掷时的速度有关 同学们利用喷水枪来验证以上猜想，实验过程如图所示（忽略空气阻力） (1)在探究水流落地点距离与枪管和水平方向夹角的关系时要保持 不变，这叫 法。 我们还知道 实验也用到了这种研究方法。 (2)实验小组同学完成了相关数据如下表所示： 实验 水流射出时的速度 枪管与水平方向的夹角/度 水流落地点与枪口的水平距离/m 1 20 5.3 2 30 5.8 3 40 6.0 4 50 5.6 5 20 7.7 6 30 8.8 7 40 9.3 8 50 8.9 ①分析表格数据，在水流射出速度相同的情况下，枪管与水平方向的夹角为 时，水流落地点与枪口的水平距离最远，为了使实验结论更加准确、更具普遍性，可以进行的操作是 。 ②根据表格中的数据得出结论：在水流射出时角度相同的情况下，水流的 越大，落地点与枪口的水平距离越远。 6．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。 7．为“探究动能的大小跟哪些因素有关”，进行了如图所示的实验，其中 所用物块为木块。 （1）本实验研究的是 （选填“小球”或“木块”）的动能与它的质量、速度的关系；实验中物体的速度是指 （选填“即将碰撞木块时”或“碰撞木块后”）的速度；实验甲和乙是为了探究动能与 的关系； （2）甲、乙两次实验中木块克服摩擦力做功分别为 W1和 W2，则W1 W2（选填“>”“=”或“<”），从能量转化的角度也可以看出，两次实验中甲实验中的小球的动能 ； （3）在丙实验中，若木块运动时冲出了水平面， （选填“需要”或“不需要”）换用更长的水平面重做本次实验； （4）若水平面是光滑的，木块被小球碰撞后将 （选填“静止”或“匀速直线运动”）， （选填“能”或“不能”）完成该实验探究。 8．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图中①②③所示： （1）让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达水平面时的速度相同，小车每次都滑到水平面上运动，小车在竖直方向上受到的重力和 是一对平衡力，其作用效果相互抵消，相当于小车只受阻力的作用； （2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越 。进一步推理分析得出，若小车不受任何力，将 ； （3）实验中小车先后在水平面上毛巾、棉布和木板表面三次运动过程中，克服摩擦力做的功分别为W1、W2、W3，则三者的大小关系为 ； （4）完成上面的实验后，同学们还想探究“物体的动能与哪些因素有关”，实验过程如图中④⑤所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，这是探究小车的动能和 的关系； （5）同学在做图中实验⑤时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，应采用以下方法中的 来改进实验。 A．换用质量更小的小车        B．给水平木板铺上毛巾 C．适当降低小车的高度        D．换用一个较重的木块 二、计算题 9．图甲是公共场所为方便残疾人上下台阶而设计的专用通道（相当于斜面，简化如图乙所示），小明将重960N的人和轮椅沿10m长的通道从底部推上1.5m高的平台，沿斜面所用的推力为200N，所用时间为10s。求： （1）推力所做的总功； （2）推力所做功的功率； 10．用起重机将6t的货物匀速举高20m，用了100s，接着又沿水平方向将货物移动了10m，用了200s。求该起重机对货物做的总功及将货物提升过程中的功率。（g取10N/kg） 11．小红同学家买了新房，要在6m2阳台上铺设地砖，她仔细测量了阳台地面和某型号地砖的一些数据，发现每块地砖的面积是0.1m2（铺设时不考虑地砖损坏和砖与砖之间的缝隙）。她家位于离地6m高的三楼，将所需地砖从地面搬至阳台过程花费了300秒，小红干活时功率为12W。 (1)求：小红从地面搬到阳台所做的功； (2)求：每块砖的重力是多少。 12．如图所示，用一根不可伸缩的细绳系着质量m=500g的小球，细绳的另一端固定在天花板上。 已知细绳的长度L=10 m，先将小球连同绳子拉直并拉到与竖直方向成夹角θ=30°时放手，若小球在同一平面内从A点自由摆动到B点时用了1.3s。（g取10N/kg，cos30⁰≈0.87，不计空气阻力）求： （1）小球在从A点自由摆动到B点的过程中，其受到的重力所做的功； （2）小球在从 A 点自由摆动到B 点的过程中，其受到的重力所做功的功率。 13．近年来，饱受雾霾入侵的人们对绿色环保的意识也不断加强，新能源汽车在节能环保上有着明显的优势，还世界青山绿水，留住蓝天白云是每个人的心愿，所以发展新能源汽车势在必行。如图所示，质量为1.8t新能源小汽车，发动机的功率为120kW，轮胎与地面的总接触面积为0.1m2， （1）求小汽车的重力是多大？ （2）求小汽车对地面的压强是多大？ （3）当小汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶时，受到的牵引力是多大？ （4）若小汽车匀速行驶了100m，克服阻力做功多少？ 14．有两个正方体A、B放在水平桌面上，物体A边长为10cm、重100N，B边长为20cm、重800N。 （1）将B物体搬到物体A上，举起B物体的举力做功应为多少J? （2）当B物体叠放在A上后，物体A对桌面的压强是多大? 15．某型号小车质量约1.5×103kg，某次在平直公路上进行性能测试时，小车由静止开始运动，其水平方向受到的牵引力F与时间t的关系如图所示，t=20s后，小车以20m/s的速度做匀速直线运动；求： （1）小车受到的重力是多少？ （2）在20~40s时间内小车牵引力做的功； （3）小车做匀速直线运动时发动机的功率。    16．如图是小张同学骑着某质量为20kg的共享电车，在平直路面上由静止开始做直线运动的v-t图像，全程共运动8min，在第5min时刚好到达全程的中点。已知小张的质量为50kg，g取10N/kg。求： （1）共享电车在后3min通过的路程； （2）全程的平均速度； （3）如果共享电车受到的平均动力为车和小张总重的0.2倍，那么全程动力做的总功为多少？ 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年中考物理专题复习：功和机械能计算题、实验题》参考答案 1． 质量 速度 A B被推动的距离 碰前A 高度 物体A 【详解】（1）[1][2]动能的大小与物体的质量和速度都有关系，因此探究物体动能的大小与什么因素有关的实验中，要探究的是物体动能的大小与物体质量和速度的关系。 （2）[3]该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。 （3）[4]该实验中小球动能的大小是通过B被撞距离的远近体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想。 （4）[5][6]该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制小球A在斜面上的高度改变的。 （5）[7]为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上静止滚下时，控制了小球的速度相同，应改变物体A的质量。 2． 小球 转换 速度 【详解】（1）[1][2]实验中小球从斜面下滑，所以探究物体的动能指的是小球的动能，在实验中我们是通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能大小，这利用到的物理学研究问题的方法是转换法。 （2）[3]对比甲、乙两图可知，小球选用的都是a球，即小球的质量相同，小球在斜面上的高度不同，所以小球到达水平面时的速度不同，因此，这探究的是动能大小与速度的关系。 3．(1)桌腿陷入细沙中的深度 (2)没有控制铁块举高到小桌面的高度不变 【详解】（1）实验中重力势能是看不见摸不着的，因此采用了转换法，把铁块重力势能的大小转换为桌腿陷入细沙中的深度，陷入细沙中的深度越深，重力势能就越大。 （2）本实验是探究物体的重力势能大小与质量是否有关，依据控制变量法，须控制影响重力势能大小的另一因素：铁块距小桌面的高度相同，由题意知道，H1=60cm，H2 =80cm（H1 ≠H2 ）。所以该探究实验的操作过程中存在的主要问题是没有控制铁块举高到小桌面的高度不变。 4． 木块移动的距离 转换法 甲丙 质量越大 C 【详解】（1）[1][2]小球会撞击木块，小球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，这属于转换法。 （2）[3]小球下滑的高度相同，则到达水平面时的速度是相同，小球的质量不同，则推动木块移动的距离不同，所以根据甲丙图可知，在速度相同时，质量越大，动能越大。 （3）[4]探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面，故C正确。 5．(1) 水流射出时的速度 控制变量 影响滑动摩擦力大小的因素 (2) 40° 多次改变水流速度或在0~90°范围内多次改变枪管与水平方向的夹角后，重复实验 速度 【详解】（1）[1][2]要探究水流落地点距离s与枪管和水平方向夹角θ的关系时，要保持水流射出时的速度不变，只改变枪管和水平方向夹角θ的大小，这种方法叫控制变量法。 [3]影响滑动摩擦力大小的因素实验中，也运用了控制变量法。 （2）[1]比较1、2、3、4（或5、6、7、8、）四次实验序号的实验数据可知，枪管与水平方向的夹角为40°时，水流落地点与枪口的水平距离最远。 [2]为了使实验结论更加准确、更具普遍性，可以进行的操作是：多次改变水流速度或在0~90°范围内多次改变枪管与水平方向的夹角后，重复实验。 [3]实验中，通过表中数据可知，当枪管与水平方向的夹角相同时，水流速度为v2时，水流落地点与枪口的水平距离更远，故能得出：在水流射出时角度相同的情况下，水流的速度越大，落地点与枪口的水平距离越远。 6． 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。 7． 小球 即将碰撞木块时 速度 ＞ 大 不需要 匀速直线运动 不能 【详解】（1）[1][2]本实验的探究对象是小球，通过改变小球的质量和速度，探究的是碰撞之前小球的动能，即实验中物体的速度指的是即将碰撞木块时的速度。 [3]实验甲和乙是质量相同的小球，释放高度不同，使得到达水平面的速度不同，故探究动能与速度的关系。 （2）[4][5]甲、乙两次实验中木块受到的摩擦力大小相等，由于甲图中移动的距离大，克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1＞W2，从能量转化的角度也可以看出，动能越大，能够做功越多，故两次实验中甲实验中的小球的动能大。 （3）[6]在丙实验中，若木块运动时冲出了水平面，与甲图对比，速度相同，质量大的动能大，故不需要换用更长的水平面重做本次实验。 （4）[7][8]若平面绝对光滑，则本实验将不能达到实验目的，因为若平面绝对光滑，被碰撞后的木块将一直做匀速直线运动，小球碰撞前的动能大小就不能由木块移动的距离体现，不能完成实验。 8． 支持力 慢 一直做匀速直线运动 速度 C 【详解】（1）[1]木块在竖直方向上受到了重力和木板对其支持力，木块在竖直方向上处于静止状态上，故重力与支持力是平衡力。 （2）[2][3]从①②③可知，阻力越变越小，小车运动的距离越远，小车的速度减得越小；进一步推理分析得出，若小车不受任何力，小车的速度将不会减小，小车将一直做匀速直线运动。 （3）[4]因为小车到达水平面上速度相同，小车慢慢停下来，是克服摩擦力做功，动能转化为内能，小车的动能相同，小车的全部的动能转化为内能，故克服摩擦力做功相同，故克服摩擦力做的功分别为W1、W2、W3，则三者的大小关系为 （4）[5]实验过程如图中④⑤所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，小车到达水平面的速度不同，故这是探究小车的动能和速度的关系。 （5）[6] AD．由于探究的是动能与速度的关系，在不改变木板长度的情况下，小车的质量需要控制不变，故AD不符合题意； B．由于探究的是动能与速度的关系，由于本实验是通过木块移动的距离来判断动能的大小，故在不改变木板长度的情况下，若改变接触面的粗糙程度，会影响木块移动的距离，多个实验变量影响实验结果，故B不符合题意； C．若可以适当降低小车的高度，改变小车到达水平面的速度，木块就不会滑出长木板，其他的量也是相同，保证了只有速度这一变量，故C符合题意。 故选C。 9．（1）2000J；（2）200W 【详解】解：（1）推力所做的总功 （2）推力所做功的功率 答：（1）推力所做的总功为2000J； （2）推力所做功的功率为200W。 10．1.2×106J，1.2×104W 【详解】解：货物的质量为 货物的重力为 起重机匀速提起货物，其拉力与货物所受的重力相等，即F=G，上升过程中拉力做功为 水平移动过程中物体在拉力的方向上没有移动距离，则拉力做功为：W2=0，因此总功为；提升过程中起重机做功的功率为 答：该起重机对货物做的总功为1.2×106J，提升过程中的功率为1.2×104W。 11．(1)3600J (2)10N 【详解】（1）小红从地面搬到阳台所做的功 （2）阳台上需要铺设地砖的块数为 砖的总重力为 每块砖的重力是 12．（1）6.5J；（2）5W 【详解】解：（1）小球在从A点自由摆动到B点的过程中，在竖直方向上移动的距离 重力所做的功 （2）重力所做功的功率 答：（1）重力所做的功为6.5J； （2）重力所做功的功率为5W。 13．（1）1.8×104N；（2）1.8×105Pa；（3）6000N；（4）6×105J 【详解】（1）小汽车的重力为 （2）小汽车对地面的压力为 轮胎与地面的总接触面积即地面的受力面积为 小汽车对地面的压强为 （3）小汽车的行驶速度为 由公式 可得，小汽车受到的牵引力为 （4）小汽车做匀速直线运动时，所受阻力大小等于牵引力大小，即 小汽车行驶100m，克服阻力做的功为 答：（1）小汽车的重力是1.8×104N； （2）小汽车对地面的压强是1.8×105Pa； （3）当小汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶时，受到的牵引力是6000N； （4）若小汽车匀速行驶了100m，克服阻力做的功为6×105J。 14．（1）80J；（2）90000Pa 【详解】解：（1）举起B物体时，举力大小等于B的重力，将B搬到A上时，举力做功为 （2）B物体叠放在A上后，A对桌面的压力是 当B物体叠放在A上后，物体A对桌面的压强是 答：（1）将B物体搬到物体A上，举起B物体的举力做功应为80J； （2）当B物体叠放在A上后，物体A对桌面的压强是90000Pa。 15．（1）1.5×104N；（2）1.2×106J；（3）6×104W 【详解】解：（1）由可知，小车受到的重力 （2）由图像可知，20~40s小车牵引力为3000N；由于t=20s后，小车以20m/s的速度做匀速直线运动，所以20~40s小车行驶的路程 由可知，20~40s小车牵引力做的功 （3）由可知，小车做匀速直线运动时发动机的功率 答：（1）小车受到的重力是1.5×104N； （2）在20~40s时间内小车牵引力做的功为1.2×106J； （3）小车做匀速直线运动时发动机的功率为6×104W。 16．（1）1800m；（2）7.5m/s；（3）5.04×105J 【详解】解：（1）从图中可知，共享电车在后3min做速度为10m/s的匀速运动，通过的路程 s1＝v1t1＝10m/s×3×60s＝1800m （2）全程共运动8min，在第5min时刚好到达全程的中点，共享电车在后3min通过的路程为全程的一半，则全程的路程为 s＝2s1＝2×1800m＝3600m 全程的平均速度为 （3）共享电车受到的平均动力为 全程动力做的总功为 W＝Fs＝140N×3600m＝5.04×105J 答：（1）共享电车在后3min通过的路程为1800m； （2）全程的平均速度为7.5m/s； （3）全程动力做的总功为5.04×105J。 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 $$