2025年中考物理专题训练：功和机械能

2025年中考物理专题训练：功和机械能 一、单选题 1．2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 2．下列哪个选项中，物体的机械能守恒（　　） A．水平公路上匀速行驶洒水的洒水车 B．加速升空的火箭 C．从苹果树上自由落下的苹果 D．绕地球旋转的人造卫星 3．“车窗抛物”扔掉的不仅是文明，还会引发事故，因为从高速行驶的车中抛出的物体具有较大的（　　） A．内能 B．重力势能 C．动能 D．弹性势能 4．关于数量，下列说法正确的是（　　） A．篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员对篮球做了功 B．扛着一桶纯净水上楼时，人对水桶做了功 C．拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力做了功 D．运动员举着杠铃不动时，人对杠铃做了功 5．下列关于功和能量的说法正确的是（    ） A．J、N·m都可以表示功的单位 B．一个物体只有对其他物体做了功，这个物体才具有能量 C．推出后的铅球在空中飞行的过程中，没有力对铅球做功 D．吊装码头上，只要货物受到的合力为0，它的机械能就不变 6．超市的自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼的过程中，小明的（　　） A．动能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能增大 C．动能不变，机械能不变 D．动能增大，机械能增大 7．如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时的情景。下列说法中正确的是（　　） A．运动员运动到最高点时重力势能最大 B．运动员从高处运动到低处时，重力不做功 C．运动员从低处运动到高处时，动能不断增加 D．运动员运动到最高点时受平衡力 二、填空题 8．物理学中，常用新的物理量对不同事物进行比较，如要比较压力的作用效果，需要引入压强；要比较物体运动的快慢，需要引入 ；要比较做功的快慢，需要引入 . 9．如图，跳水运动员站到踏板上，踏板发生了 形变，运动员走到踏板前端，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的 有关，压弯的跳板将运动员弹起来，说明踏板具有 能。 10．（1）如图甲，火箭发射时，高温高压的燃气喷在水池的水中，水汽化为水蒸气时会 （选填“吸收”或“放出”）大量的热量，从而保护发射塔。 （2）如图乙，“墨子号”卫星在轨道上运行过程中，以地球为参照物，“墨子号”是 （选填“运动”或“静止”）的。墨子设计的小孔成像实验中所成的像是 （选填“正立的实像”“正立的虚像”“倒立的实像”或“倒立的虚像”）。 （3）如图乙，“墨子号”卫星从近地点向远地点运行过程中，能量的转化情况是 ，整个运行过程中机械能的总量 （选填“变大”、“变小””或“不变”）。 11．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的重力势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 ，运动员的动能 。（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”） 12．中国少林功夫名扬天下，“二指禅”绝活令人稀奇．一个重为600N的人表演时，人体倒立，只用中指和食指支撑全身的重量，两个手指的触地面积共为2cm2，则两个手指对人的支持力为 N，这两个手指对地面的压强为 Pa； 若该“二指禅”绝活保持静止1min，则两个手指对人做功 J. 三、实验题 13．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块和小球一起向前移动，虚线位置为木块移动一段距离后停止的位置。 (1)小球动能是由 转化来的； (2)实验中通过 反映小球动能的大小； (3)比较 两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系； (4)比较b、c两图进行的实验，可以判断 （选填“b”或“c”）图小球的动能更大。 四、计算题 14．为节能减排，小明同学坚持骑自行车上学，他的质量为50kg，所骑自行车质量为15kg。（）求∶ （1）若他在平直公路上5min内匀速行驶了1500m， 则这段时间他骑行的速度是多大？ （2）若他骑行时的阻力恒为60N，则他匀速骑行1500m，需对自行车做多少功？ （3）若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2，则他骑行时自行车对地面的压强为多少？ 五、简答题 15．骑自行车下坡时，人不蹬脚踏板，车速也会越来越快，请从能量转化的角度解释该现象。 16．如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，待铁锁再次摆回时不能打到鼻子。请你用学过的物理知识解释其中的道理。 17．小明放学回家途中把自行车骑得飞快，妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点，不然很危险”。请用所学物理知识解释为什么骑得快危险？ 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 7 答案 C D C B A B A 1．C 【详解】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．水平公路上匀速行驶洒水的洒水车，速度不变，高度不变，但质量减小，因此动能和势能都变小，机械能减小，故不符合题意； B．加速升空的火箭，质量不变，高度增加，速度增加，因此动能和势能都变大，机械能变大，故不符合题意； C．从苹果树上自由落下的苹果，下落过程中需要克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能不守恒，故不符合题意； D．绕地球旋转的人造卫星，只存在动能和势能之间的转化，机械能守恒，故符合题意。 故选D。 3．C 【详解】从高速行驶的车中抛出的物品能砸伤周边的行人等，由于抛出的物体以极快的速度在运动，故具有很大的动能，能够把路人砸伤，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】A．篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员不再给球施加力，运动员不再对篮球做功，故A错误； B．扛着一桶纯净水上楼时，人对水桶施加了向上的力，并且水桶在力的方向上移动了距离，人对水桶做了功，故B正确； C．拉着拉杆箱在水平地面上行走时，拉杆箱受到竖直向上的支持力，但拉杆箱在支持力的方向上没有移动距离，支持力不做功，故C错误； D．运动员举着杠铃不动时，人对杠铃施加了力，但杠铃在力的方向上没有移动距离，人对杠铃不做功，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】A．功是力与距离的乘积，单位是焦耳(J)，也可表示为牛·米(N·m)，故A正确； B．一个物体能够做功，我们才说这个物体具有能量，但这知识说能够做功即具有做功的能力就行，不一定就做功，所以不做功的物体也可能具有能量，故B错误； C．推出后的铅球在空中飞行的过程中，它的运动方向和运动速度发生了改变，说明有力对铅球做了功，故C错误； D．吊装码头上，货物匀速上升时，受到的合力为0，它的动能不变，但重力势能增加了，机械能变大，故D错误。 故选A。 6．B 【详解】自动扶梯匀速运动，速度不变，小明的质量不变，因此小明的动能不变；自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼的过程中，小明的位置升高，重力势能增加；机械能等于动能与势能之和，因此此过程中小明的机械能增加，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】A．运动员运动到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，故A正确； B．运动员从高处运动到低处时，运动员在重力的方向上通过了距离，重力做功，故B错误； C．运动员从低处运动到高处时，质量不变，速度变小，动能变小，故C错误； D．运动员运动到最高点时，其运动状态发生了变化，受到的不是平衡力，故D错误。 故选A。 8． 速度 功率 【详解】为了比较物体运动的快慢，需要引入速度这个物理量；物体做功是有快慢之分的，比较做功快慢的方法有两种：①做相同时间的功，比较做功的多少；②做相同的功，比较做功时间的长短．这说明做功快慢是由做功多少和做功时间这两个因素共同决定的，所以物理学中为了描述物体做功的快慢，就引入了功率这个物理量：把单位时间内所做的功叫做功率．在功率定义中，既有时间又有功，因此功率这个物理量是由功和时间这两个物理量定义出来的，之所以取单位时间，这是为了便于比较． 9． 弹性 作用点 弹性势 【详解】[1][2]图中的踏板被跳水运动员压弯，踏板发生了弹性形变；力的三要素有：力的大小、方向、作用点，运动员走到踏板前端，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的作用点有关。 [3]压弯的跳板发生弹性形变，具有弹性势能，将运动员弹起来，把弹性势能转化为动能。 10． 吸收 运动 倒立的实像 动能转化为重力势能 不变 【详解】（1）[1]火箭发射架下建有大水池，让高温火焰喷到水中，通过水发生汽化来吸收大量的热，保护发射塔。 （2）[2]“墨子号”卫星在轨道上运行过程中，以地球为参照物，与地球之间有位置的变化，故是运动的。 [3]墨子设计的小孔成像属于光的直线传播，成的是倒立的实像。 （3）[4][5]“墨子号”卫星从近地点向远地点运行过程中，高度变大，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能；在运动过程中，机械能是守恒的，保持不变。 11． 减小 增大 先增大后减小 【详解】（1）[1]由图可知，从O点到A点的过程中，运动员只受重力作用，自由加速下落，速度变大，动能增大，高度减小，重力势能减小，则该过程重力势能转化为动能，所以运动员的重力势能减小。 （2）[2][3]从A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，B到C时弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，动能变为0，弹性势能增大到最大值。综上可知，从A点到C点的过程中，弹性绳的伸长量越来越大，弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。 12． 600N 3×106Pa 0 【详解】第一空．人体倒立，只用中指和食指支撑全身的重量，即两个手指对人的支持力为600N； 第二空．与这两个手指接触的地面受到的压强：p====3×106Pa； 第三空．由于人体倒立处于静止状态，没有在支持力的方向上通过距离，故两个手指对人做功为0J. 13． 重力势能 木块被推动的距离 ac b 【详解】(1)[1]小球在斜面上时具有重力势能，在往下滚的过程中，高度变小而速度变大，所以是重力势能转化为动能。 (2)[2]小球滚到水平面时，具有动能，因此能对水平木板上的木块做功，将木块推开一定的距离，而这个距离越远，说明小球具有的动能越大。所以实验中，通过木块被推动的距离反映动能的大小。 (3)[3]要探究小球的动能与速度的关系，应让质量相同的小球从斜面的不同高度静止滚下，所以应选择a、c两图进行实验。 (4)[4]在b、c两图中，木块被推动距离更远的是b图，所以b图中小球的动能更大。 14．（1）5m/s；（2）9×104J；（3）2.6×105 Pa 【详解】（1）骑行的速度为 （2）匀速骑行牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力等于阻力，所受阻力为 他对自行车做的功为 （3）骑行时自行车对地面的压强为 答：（1）这段时间他骑行的速度是5m/s。 （2）若他骑行时的阻力恒为60N，则他匀速骑行1500m，需对自行车做多少功为。 （3）他骑行时自行车对地面的压强为。 15．见解析 【详解】人骑自行车下坡时，高度减小，重力势能减小，重力势能逐渐转化为动能，动能增大，所以车速度越来越快。 16．见解析 【详解】答：松开铁锁，它来回摆动时，重力势能与动能互相转化，若不计空气阻力，机械能的总量保持不变，所以当它摆回鼻子附近时，重力势能与原来相等，又由于质量不变，所以摆动的高度也与原来的一样，所以不会打到鼻子，事实上，由于铁锁还要克服空气的阻力做功，它具有的机械能要小于它释放时所具有的机械能，因此铁锁回来时的高度还要略低于原来的位置，所以铁锁打不到鼻子。 17．见解析 【详解】自行车的质量一定，速度越大，动能越大，发生事故就越严重，所在要骑慢一点。或发生紧急情况，由于自行车和人的惯性，会保持原来的运动状态，刹车距离长，容易发生事故。 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 $$