2025年中考物理一轮复习提升训练：功和机械能

2025年中考物理一轮复习提升训练：功和机械能 一、单选题 1．下列有关功的说法正确的是（   ） A．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 B．运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很多功 C．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功 D．用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同 2．如图所示，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油机和战斗机保持稳定的高度和相同的速度匀速飞行，则在此过程中加油机的（   ） A．动能和重力势能都减小 B．动能和重力势能都不变 C．动能减小，重力势能不变 D．动能不变，重力势能减小 3．下列有关力做功的说法中正确的是（   ） A．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功 B．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，有力对物体做了功 D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 4．科技不断发展，一些快递公司尝试用无人机送货（如图）。无人机匀速下降时，所载货物的（　　） A．动能不变，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 5．北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射取得圆满成功（如图）。在火箭点火加速升空过程中，下面说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧的过程，主要是内能转化为化学能 B．火箭尾部喷出高温火焰，使火箭加速升空，主要是机械能转化为内能 C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较小的热值 D．火箭点火加速升空过程，动能增加，重力势能增加，机械能增加 6．在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是（　　） A．物体两次运动的速度： B．物体两次所受的拉力： C．两人拉力对物体所做的功： D．两人拉力对物体做功的功率： 7．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知，如图所示，物体在AB段重力做功，做功功率；在AC段重力做功，做功功率，则下列关系正确的是（   ） A． B． C． D． 8．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为，木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B．木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C．比较A、B可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则 9．如图所示，是一个“会跳的卡片”。用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用同一根橡皮筋，下列说法正确的是（　　） A．实验时应把A面紧贴桌面，松手后橡皮筋的弹性势能直接转化为卡片的重力势能 B．在图乙、丙中，实验时操作过程相同，丙图中卡片会弹跳得高一些 C．在图乙、丙中，卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些，卡片会弹跳得高些 D．卡片离开桌面后上升的过程中，其重力势能是由橡皮筋的弹性势能转化而来 10．如图所示是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。AB是同一高度两点，C为第一次反弹达到的最高点，则下列说法正确的是（   ）    A．ABC三点的机械能相等 B．从A到C点过程中，重力势能转化为动能 C．A点的动能大于B点的动能 D．C点的动能为零 11．海洋水质改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．海豚跃出海面减速上升的过程中，动能不变 B．海豚跃起到最高点的过程中，重力势能先变大后不变 C．海豚从高处落回海面的过程中，动能变大 D．海豚跃起到最高点的过程中，机械能不变 12．学了功率的知识后，小明和同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动，下列说法不正确的是（　　） 质量m/kg 楼梯高度h/m 爬楼时间t/s ______ A．表格空格处应该填的项目是功率P/W B．小明和小李都爬到5楼，可以通过比较两个同学体重的大小来比较谁的功率大 C．同一个同学可以通过比较前后两次爬到五楼所用的时间来比较功率大小 D．加快音乐节奏来加大健身操的运动量实质上是增大功率 二、填空题 13．如图2024年11月，天舟八号货运飞船成功发射，入轨后成功对接中国空间站天和核心舱，转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成，在加速升空过程中，货物舱的动能 ，重力势能 。天和核心舱运行轨道近似圆形，远地点和近地点高度可视作不变，核心舱在轨运行时动能 ，因而空间站内部处于稳定状态。 14．2024年11月12日、我国第二款隐形战机歼-35A惊艳亮相珠海航展。歼-35A采用两台国产涡扇19发动机，当发动机以的推力使战机以2马赫（即2倍声速，已知声速为340m/s）匀速巡航时，10s内发动机推力做功 J，它的功率是 W。 15．甲、乙两辆自行车同时从水平地面上的同一地点沿一直线反向运动，它们的图像如图所示。经过30秒，甲、乙两车间的距离为 米，甲车的动能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；轮胎上凹凸不平的花纹是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。 16．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则0.5s时木箱受到的摩擦力为 N；第2秒木箱受到的摩擦力为 N；第4秒木箱受到的摩擦力为 N，第3至5s内推力F做的功为 J。 17．如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”，直径达49.9米，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动，从最低点转动到最高点的过程中，小明的动能 ，重力势能 ；从最高点转动到最低点的过程中，小明的机械能 （以上均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 三、实验题 18．小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图所示的实验： （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。 （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与水平上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。 在上述甲、乙两组实验中： ①判断小球动能大小的依据是 ； ②要探究动能大小与物体运动速度的关系应选用 图； ③乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ； ④从甲组实验可以得出的结论是 。 19．几名同学在荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是他们进行了如图甲所示实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，摆球往返摆动一次的时间叫周期，记录的数据如表所示。 实验序号 摆长l/m 摆球质量/g 摆幅/m 周期/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题： (1)在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫 法； (2)探究摆球摆动周期与摆长的关系，应该选择 两次实验，得到的结论是：在 、 相同时，摆长越长，摆球摆动周期 ； (3)第2、4两次实验表明，摆球摆动周期与摆球质量 （选填“有关”或“无关”）。 20．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从不同的高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离，下表是实验小组实验时记录的部分实验数据。 实验次数 钢球质量m/g 钢球的下摆高度h/cm 木块滑行的距离s/cm 1 20 10 10 2 20 20 18 3 20 30 27 (1)实验时钢球的动能是由 能转化来的，根据实践经验可知：钢球从越高的位置静止释放时，摆到竖直位置时的速度就越 。其动能的大小是通过 来反映的，这种物理研究方法叫做 法； (2)假若水平木板绝对光滑且足够长，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (3)由上述实验数据和现象可得出结论：当物体的 一定时，物体的 越大，物体的动能就越大。 四、计算题 21．用的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，内小车前进了，则在这段时间内： (1)推力做功是多少？ (2)推力的功率是多大？ 22．2024年5月1日，我国第三艘航母福建舰，开始了第一次海试。我国和国外对福建舰非常关注。例如福建舰的各方面性能水平，各国进行了各方面的推测。其中，争议最大的方面，就是福建舰的舰载机数量。在国外媒体中，出现了55架、60架、70架、75架等一系列版本。如图所示是我国目前最先进的航空母舰——福建舰，据了解，福建舰排水量约为8×104 t，最大输出功率为2.1×105 kW，最大吃水深度为11m。福建舰配备先进的电磁弹射装置可以让30t的舰载机以140节的速度离舰。（1节就是1海里/小时，1海里约等于1.8km，海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10N/kg） (1)若福建舰漂浮时排水量为8×104 t，求它受到的浮力和舰底所受海水的压强； (2)舰载机静止时与福建舰接触面积为1.5m2，求舰载机静止时对福建舰的压强； (3)若福建舰输出功率最大时可以保持54km/h匀速直线航行，求此时航母受到的阻力。 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理一轮复习提升训练：功和机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B A D D C D C C 题号 11 12 答案 C B 1．A 【详解】A．足球在水平地面上滚动时，重力与移动的距离垂直，重力对足球没有做功，故A正确； B．运动员举着杠铃在空中停留的时间内，对杠铃有力的作用，但是没有移动距离，故对杠铃不做功，故B错误； C．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物的拉车与移动的距离垂直，吊车对重物没有做功，故C错误； D．由于力相同，物体在力的方向上移动的距离相同，故两个力做的功相同，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，加油机给战斗机加油时，速度和高度不变，但自身质量减小，所以动能和重力势能都减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A 。 3．B 【详解】A．举重运动员举着杠铃不动，没有移动距离，所以举力没有做功，故A错误； B．用水平力推着购物车前进，购物车在推力方向上移动了一段距离，所以推力做了功，故B正确； C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，受到重力和支持力，这两个力都是竖直方向的，但冰块在竖直方向上没有移动距离，所以没有力做功，故C错误； D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球没有施加力的作用，所以脚对足球不做功，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】送快递的无人机匀速下降时，快递的质量不变，快递匀速下降，速度不变，动能不变；高度减小，快递的重力势能减小。 故选A。 5．D 【详解】A．火箭的燃料燃烧的过程，主要是化学能转化为内能，故A错误； B．火箭发动机工作时，燃料燃烧产生的内能通过做功转化为火箭的机械能，使火箭能够升空，故B错误； C．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大，在完全燃烧相同质量的燃料时，可以释放出更多的热量，为火箭提供更多的动力，故C错误； D．火箭点火加速升空过程，其质量不变，速度增大，所以动能增大；同时高度增加，所以重力势能增大。机械能是动能和势能之和，因此机械能也增大，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．两次物体均做匀速直线运动，由图可知相同时间内，由可知，，故A错误； B．小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体做匀速直线运动，两次的拉力均等于摩擦力，又两次的压力和接触面粗糙程度均一样，故两次的摩擦力相等，拉力也相等，故B错误； CD．，由图可知相同时间内，拉力相等，由可知，两人拉力对物体所做的功，由可知，，故C错误，D正确。 故选 D。 7．C 【详解】已知AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，则物体在AC段做的功是它们的两倍，即 W2=2W1 假设AB所用时间为t1，BC段所用时间为t2，因为自由下落过程中物体运动速度会越来越快，则 t1>t2 可知AC段所用时间小于2t1，物体在AB段做功功率 在AC段做功功率 因为物体在AC段所用时间小于2t1，则 故C正确，ABD错误。 故选C。 8．D 【详解】A．重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重物的重力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意； B．根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故B正确，B不符合题意； C．根据控制变量法的思想，A、B的重力相同，下落的高度不同，比较乙图可知B木桩下降深度深，即重力势能大，所以可以得出重物下落的高度越高，重力势能越大，故C正确，C不符合题意； D． B、C将木桩打入沙中的深度相同，说明B、C的重力势能相同，C下落的高度小，因此质量大，所以mB<mC，故D错误，D符合题意。 故选D。 9．C 【详解】A．由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来，故A错误； B．在图乙、丙中，实验时操作过程相同，丙图中卡口之间的间隔小，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就小，则橡皮筋具有的弹性势能就小，当然最终转化成卡片的能量就小，卡片会跳得低一些，故B错误； C．在图乙、丙中，卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些，在同样按压在桌面时，橡皮筋的形变程度越大，所以卡片会弹跳得高些，故C正确； D．卡片离开桌面后上升的过程中，其重力势能是由动能转化来的，而动能是由橡皮筋的弹性势能转化来的，故D错误。 故选C 。 10．C 【详解】A．球与地面碰撞，会有一部分机械能转化为内能，所以与地面碰撞以后，机械能会减小，即B点机械能小于C、A两点机械能。故A错误； B．此过程中小球上升，是动能转化为重力势能。故B错误； C．经过碰撞后，B点机械能小于A点机械能。两点高度相等，小球质量不变，在此两点的重力势能相等。而机械能等于势能与动能的和，故B点动能小于A点动能。故C正确； D．小球不是竖直弹起，小球在C点时，还要向右运动，即具有水平方向上的速度，故此时小球动能不为0，故D错误。 故选C。 11．C 【详解】A．海豚跃出海面减速上升过程，速度减小，质量不变，动能变小，故A错误； B．海豚跃起到最高点的过程中，海豚的质量不变，高度变大，重力势能变大，故B错误； C．海豚从高处落回海面过程，质量不变，速度变大，动能变大，故C正确； D．海豚跃起到最高点的过程中，因克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能减小，故D错误。 故选 C。 12．B 【详解】A．题目中需要比较功率的大小，因此表格中需要记录功率，则表格空格处应该填的项目是功率P/W，故A正确，不符合题意； B．小明和小李都爬到5楼，即上升的高度相同，根据可知，可以通过比较体重和时间之比来比较功率的大小，即，故B错误，符合题意； C．同一个同学体重相同，上升相同的高度，根据可知，可以通过比较时间来比较功率大小，即时间越长功率越小，故C正确，不符合题意； D．功率反映的是做功的快慢，等于功和时间的比值，健身教练通过改变音乐的节奏来控制健身操的运动 量，他改变节奏时改变健身运动员的做功快慢，即功率的大小，故D正确，不符合题意。 故选B。 13． 变大 变大 不变 【详解】[1]在加速升空过程中，货物舱的质量不变，速度变大，货物舱的动能变大。 [2]在加速升空过程中，货物舱的质量不变，高度变大，货物舱的重力势能变大。 [3]天和核心舱运行轨道近似圆形，远地点和近地点高度可视作不变，重力势能不变，则核心舱在轨运行时动能不变，所以，核心舱在轨运行时动能不变，因而空间站内部处于稳定状态。 14． 【详解】[1]10s内，战机行驶的距离 这个时间段内发动机推力做功 [2]它的功率 15． 300 不变 增大 【详解】[1]据图可知，甲乙两辆车的图像是过原点倾斜向上的直线，说明甲乙两辆车均做匀速直线运动，当时间为3s时，甲车的路程为18m，乙车的路程为12m，则甲乙两车的速度分别为 则经过30秒，甲、乙两车的路程分别为 甲、乙两车间的距离为 [2]由于甲车做匀速直线运动，质量和速度均不变，因此动能不变。 [3]轮胎上凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 16． 100 200 200 400 【详解】[1]由丙图可知，木箱在0~1s内速度为零，木箱静止，此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力大小等于此时的推力大小，由图乙可知，0~1s内推力大小为100N，所以，0.5s时木箱受到的摩擦力为100N。 [2][3]由丙图可知，木箱在3~5s内速度保持不变，做匀速直线运动；由乙图可知，在3~5s内木箱受到的推力F=200N，摩擦力和推力是一对平衡力，摩擦力大小等于推力大小，摩擦力是200N。所以，第4秒木箱受到的摩擦力为200N；由丙图可知，第2秒时，木箱做加速运动，但木箱对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木箱受到的摩擦力不变，仍为200N。 [4]第3至5s内，箱子做匀速直线运动，速度大小为1.0m/s，则箱子运动的距离为 则第3至5s内推力F做的功为 17． 不变 增大 减小 【详解】[1][2]小明随座舱在竖直平面内匀速转动，从最低点转动到最高点的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；质量不变，高度变大，所以重力势能变大。 [3]从最高点转动到最低点的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；质量不变，高度减小，所以重力势能减小；动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。 18． 纸盒移动的距离的大小 甲 使小球到达水平面时的速度相同 小球的质量相同时，速度越大，动能越大 【详解】[1]小球对纸盒做功，把纸盒推出的距离长，说明小球的动能大。可由纸盒移动的距离的大小，反应小球动能的大小，这里用了转换法。 [2]要研究动能与速度关系，需要控制质量相同，速度不同（小球下滑高度不同），甲图满足这两个条件。 [3]球起始点的高度越高，球到达水平面时的速度越大，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：使小球到达水平面时的速度相同。 [4]由甲图可知，小球质量相同，小球的高度越高，到水平面速度越快，纸盒在水平面上移动的距离越远，所以可得出结论：小球的质量相同时，速度越大，动能越大。 19．(1)控制变量 (2) 1、5 摆球的质量 摆幅 越长 (3)无关 【详解】（1）因为存在多个可能得影响因素，物理实验中每次只改变一个因素，保持其他因素不变继而进行探究的实验方法叫做控制变量法。 （2）[1]由控制变量法可知，在探究摆球摆动周期与摆长的关系时，应当保证摆球质量与摆幅不变，只改变摆长，所以应选择1、5两次实验进行探究。 [2][3][4]分析1、5两次实验的实验数据可知，当摆球质量与摆幅都相同时，摆长越长，摆球的摆动周期就越长。 （3）分析第2次实验与第4次实验的实验数据可知，两次实验的摆长与摆幅都相同，只有摆球质量不同，最后两次实验得到的摆球摆动周期相同，这说明摆球摆动周期与摆球质量无关。 20．(1) 重力势 大 木块滑行的距离 转换 (2)不能 (3) 质量 速度 【详解】（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，在向下摆动的过程中重力势能减小，动能增大，所以钢球在最低位置获得的动能是由初始位置时的钢球的重力势能转化来的。 [2][3][4]钢球的位置越高，重力势能越大，转化获得的动能越大，所以钢球从越高的位置静止释放时，摆到竖直位置时的速度就越大；钢球动能的大小是通过木块被撞击后移动的距离来反映的，木块移动的距离越大，说明钢球的动能越大，这种物理研究方法叫做转换法。 （2）若水平木板光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知，木块被撞击后做匀速直线运动，将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，钢球对木块做功的多少也无法确定，所以钢球动能的大小就无法比较，本实验将不能达到探究目的。 （3）[1][2]根据表中的数据知，小球的质量相同，小球下摆时的高度越高，小球到达底端时速度越大，木块被撞后移动的距离越大，木块被撞后移动的距离越大，说明钢球的动能越大；由此可得结论：当物体的质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。 21．(1)1000J； (2)200W 【详解】（1）推力做功为 （2）推力的功率为 22．(1)8×108N，1.1×105Pa (2)2×105Pa (3)1.4×107N 【详解】（1）福建舰漂浮时，受到的浮力等于排开水的重力，排水量为8×104 t，则受到的浮力 F浮=G排=m排g=8×104×103kg×10N/kg=8×108N 满载时最大吃水深度为11m，舰底所受海水的最大压强 p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa （2）舰载机静止在甲板上时对甲板的压力 F=G=mg=30000kg×10N/kg=3×105N 舰载机静止时对甲板的压强 （3）福建舰的速度 v=54km/h=15m/s 由 得到航母的牵引力 航母做匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，此时航母受到的阻力 f=F´=1.4×107N 学科网（北京）股份有限公司 $$