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．小娟同学利用图所示的实验器材与装置做“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验。 （1）根据 图可以探究小球动能的大小与速度的关系，操作时让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。 （2）小球动能的多少不能直接看出，而是通过推动木块做功的情况来得出，这种方法是 。 （3）通过甲乙两图的实验可以得出：物体的动能大小与物体的 有关。 （4）本实验中假如水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得到实验结论。 2．在“探究影响动能大小的因素”实验中，某实验小组做了如图所示的实验。 （1）该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球”或“木块”）的动能； （2）两图的实验中，让小球从同一高度自由滚下，目的是 ； （3）比较两次实验，可得出结论：质量相同的物体， ； （4）若水平面光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 3．为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。    （1）该实验中所探究物体的动能是指 的动能；（选填“钢球”或“木块”） （2）由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大； （3）如甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的 由静止滚下，目的是 ； （4）若斜面下方水平面光滑，本实验 达到实验目的。（选填“能”或“不能”） 4．如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。 （1）实验时钢球从斜槽上端由 开始滚下，钢球动能是通过 （选填“高度”或“距离”）的大小来反映的，这种方法在物理学中属于 （填”控制变量法”或“转换法”）； （2）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到结论是：质量相同时，钢球的 （填“高度”或“速度”）越大，动能越大； （3）利用 两图实验结论，可以解释汽车超载安全隐患；利用 两图实验结论，可以解释汽车超速安全隐患； （4）通过甲、乙和丙实验 （选填“能”或“不能”）探究重力势能跟那些因素有关。 5．静静在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M>m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下。实验过程如图所示：（s2<s1<s3） (1)该实验所探究的“物体的动能”是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能，其大小是通过 体现出来的。这种实验方法被称为 ； (2)比较甲乙两图进行的实验，可以探究物体动能与 的关系。通过该现象可以得出结论： ； (3)静静根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关。你认为他的结论是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是 。 6．学校新购了一箱物理器材，小明将它从一楼搬到三楼，想测定小明搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）【实验方案】小红设计的实验方案如下，其中多余的是( ) A．测出箱子的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出小明上楼所用的时间t E．计算出小明搬运箱子的功率P （2）【实验器材】 、 、 ； （3）【计算公式】P= （用以上相关物理量的符号表示） 7．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 的关系 （2）该实验中物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）的动能，该动能是由 能转化而来的。 （3）该实验中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。 （4）若在实验中，由于木板较短，物体B碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行？方法是 。 （5）若水平面绝对光滑，本实验 （选填“能”或“不能”）达到探究目的．理由是： 。 （6）在探究动能与速度关系时，小明认为物体B应该尽量靠近斜面底部，小华认为不需要，你认为小华说的有理，理由是： ； （7）此实验中用到的研究物理问题的方法有： 。 8．如图所示，为探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验。 （1）让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离，是为了研究动能大小与 的关系； （2）让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被推击后移动的距离，是为了研究动能大小与 的关系； （3）钢球的动能是由 能转化而来的，若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。    二、计算题 9．2019年3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。绞吸挖泥船在需要疏挖的航道码头，先利用转动的铰刀将岩石机械切割使之松动，搅松水底的岩石与水混合成泥浆，经过真空吸泥管吸入泵体，再经过排泥管输送至排泥区回填造地。做一个形象的描述：“天鲲号”1小时挖的泥沙可以填满一个深为1m的足球场那么大的坑。“天鲲号”长140m、宽27.8m，满载排水量为17000t。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (1)水面下6m处的船体受到水的压强是多少？ (2)满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？ (3)若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为12000kW，排泥速度为2m/s。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少？ 10．如图所示，小桂用20N的水平力匀速推着重100N的木箱在水平地板上10s前进了4m。求： （1）小桂对木箱所做的功； （2）小桂做功的功率。 11．为深入实施发展新能源汽车国家战略，重庆长安汽车有限公司研发了多款新能源汽车。如图所示为该公司2021年新上市的某款新能源汽车，整车质量为1.615t，该新能源汽车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶1h，所受的阻力是1.2×104N，求： （1）这段时间内该新能源汽车行驶的距离； （2）该新能源汽车牵引力做功的功率。 12．如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t。 （1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m2，求那么它对地面的压强为多少？（g＝10N/kg） （2）气垫船以30m/s的速度匀速直线运动时，若受到的阻力始终为7.2×104N，那么推力的功率为多少？ 13．如图甲所示是巨型货轮“长赐”号满载时在河水中正常航行的相关信息。2021年3月23日，“长赐”号从红海北向进入苏伊士运河时，忽然失控一头扎入河堤泥里便斜在了运河上，“长赐”号变身如图乙所示“长堵”号。埃及当局采取了拖船救援，疏通河道以及利用潮汐浮力三种方案同步施行，确保货轮在短时间内脱离搁浅状态让“长赐”号恢复正常，苏伊士运河重新通航。（，） （1）根据图甲的相关信息，求“长赐”号在河水中正常航行满载时船底所受压强； （2）3月28日晚上，“长赐”号巨型货轮终于得到了比任何现场机器都强大的力量的帮助，随着水位一夜间飙升，货轮成功脱困，若脱困时货轮排开水的质量约20万吨，求此时轮船所受浮力； （3）某次运行中货轮以400kW的恒定功率启动并保持该恒定功率沿直线运行，行驶过程中所受阻力不变，速度由零逐渐增大至最大值而保持匀速直线运动，运动过程中牵引力F与速度的倒数的关系图线如图丙中的实线所示，求货轮运动的最大速度。 14．如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg。身体可视为杠杆，O点为支点，A点为其身体重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm。（g=10N/kg） （1）该同学所受重力是多少？ （2）若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小。 （3）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率多大？ 15．我国的洋山港是全球最大的无人作业码头，它采用AGV（自动导引运输车）自动运输集装箱，如图是国产新型智能无人驾驶操作车AGV（自动导引运输车）。 （1）自动导引运输车以4m/s的速度在平直的路面上匀速行驶25s，求它行驶的路程； （2）自动导引运输车与货物的总质量为1.2×104kg，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，求此时自动导引运输车对水平地面的压强；（取g＝10N/kg） （3）自动导引运输车用5×104N的支持力将货物竖直缓慢举高2m，求支持力对货物所做的功。    16．如图所示的电动观光车，有关技术参数如下表。g取，根据技术参数，求解下列问题： 空车质量 人员平均质量为 满载10人 满载时发动机功率 （1）空车受到的重力是多大？ （2）满载时，行车发动机做功为多少焦？ （3）满载时，观光车在某段平直路面上，匀速行驶，受阻力为总重的0.02倍，求牵引力做的有用功为多大？ 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． 甲 不同 转换法 质量和速度 不能 【详解】（1）[1][2]探究小球动能的大小与速度的关系，要控制质量相同，速度不同，由甲图可以看出，符合题意，为了获得不同的速度，应该让小球从不同的高度自由滚下。 （2）[3]将不能直接看出的小球动能，转换成看得到的木块移动的距离，是转换法。 （3）[4]通过甲图的实验可以得到物体的动能大小与物体的速度有关，通过乙图的实验可以得到物体的动能大小与物体的质量有关。 （4）[5]假如水平面绝对光滑，小球和木块将不再受到阻力，则小球和木块在水平方向上不受力，由牛顿第一定律可知，小球和木块将保持匀速直线运动，故得不到实验结论。 2． 小球 使小球到达水平面时的速度相同 速度越大，动能就越大 不能 【详解】（1）[1]该实验研究的主体是小球，研究的是小球动能的大小与速度和质量的关系。 （2）[2]为了使小球到达水平面时的速度相同，所以让小球从同一高度自由滚下。 （3）[3]比较两次实验，根据转换法可知，实验中小球动能的大小是通过物体移动的距离体现的，小球从斜面不同高度由静止滚下，高度越大，滚到水平面时的速度越大，木块被撞得越远，说明小球的速度越大，动能越大，所以，可得出结论：质量相同的物体，速度越大，动能就越大。 （4）[4]根据牛顿第一定律可知，如果水平面绝对光滑，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。 3． 钢球 同一高度 使钢球运动到水平面时速度相同 不能 【详解】（1）[1]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。 （3）[2]由图可知，换用质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下。 [3]由甲、丙两图可知，钢球质量不同，所以要探究的是钢球的动能大小与物体质量的关系，就要控制钢球的速度相同，从同一高度由静止开始滚下时，钢球到达水平面的速度是相同的。 （4）[4]从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，钢球不受摩擦力作用，钢球所受合力为0，所以钢球将一直做匀速直线运动，无法通过移动的距离显示动能的大小，所以不能达到实验目的。 4． 静止 距离 转换法 速度 甲和丙 甲和乙 能 【详解】（1）[1]为了控制钢球到水平面的速度，应让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动，撞击水平面上的木块。 [2][3]由于动能的大小不易观察到，所以本实验中使用了转换法，即钢球撞击木块时具有动能的大小可通过木块移动的距离来反映。 （2）[4] [3]分析比较甲、乙两次实验可知，钢球的质量相同，滚下的高度不同，甲图中钢球滚下的高度比乙大，撞击木块时的速度大，木块被撞击的远，动能大，故结论是：质量相同时，速度越大，动能找大。 （3）[5]在甲和丙两图中，使用两个质量不同的小球放置在相同的高度，控制了速度一定，改变了质量，所以甲和丙两图可以探究动能大小与质量的关系，得出的结论是：当物体速度一定时，物体质量越大，动能越大；该结论可以用来解释汽车超载带来的安全隐患。 [6]在甲和乙两图中，使用同一个小球放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度，所以甲和乙两图可以探究动能大小与速度的关系，得出的结论是：当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；该结论可以用来解释汽车超速带来的安全隐患。 （4）[7]木块被推动的距离越大，说明小球对木块做功越多，小球原来的重力势能越大，所以能根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小，故通过甲、乙和丙实验能探究重力势能跟那些因素有关。 5．(1) 钢球 木块被钢球撞击后移动的距离 转换法 (2) 速度 物体质量相同时，速度越大，动能越大 (3) 错误 没有控制速度相等 【详解】（1）[1][2][3]该实验所探究的物体的动能是指钢球的动能，钢球动能的大小是通过木块被钢球撞击后移动的距离体现出来的，木块移动的距离越大，说明钢球的动能越大，这种实验方法被称为转换法。 （2）[1][2]比较甲乙两图，钢球的质量相同，所处的高度不同，钢球下落到斜面底端的速度不同，木块移动的距离不同，可以探究物体动能与速度的关系；通过该现象可以得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[1][2]甲、丙两图中，钢球的质量和到达水平面时的初始速度都不相同，没有控制变量唯一，所以不能得到物体的动能大小与质量有关，因而静静的结论是错误的。若先根据甲乙两图知道物体的动能大小与速度的关系，即在甲乙两图的基础上再根据甲、丙两图可知，甲图钢球的质量小，速度大，木块移动的距离短；丙图钢球的质量大，速度小，木块移动的距离大，说明丙图中钢球的动能更大，得出结论：物体的动能大小与质量有关，此时他的结论正确；理由是：H>h，甲图木块移动的距离小于丙图木块移动的距离；若甲、丙两图钢球的高度都为H，丙图木块移动的距离更大。综上可知，仅根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，是错误的。 6． B 体重计 停表 卷尺 【详解】（1）[1]测定小明搬运器材过程中对箱子做功的功率，则必须知道做功多少和做功时间，若想得到做功多少必须测定力的大小和物体在力方向上通过距离，小明搬物体对物体施加的力等于物体重力，故需要测量重力或质量的工具磅秤，测量爬楼高度需要刻度尺，测量爬楼时间需要秒表；在需要测量的物理量中只有楼梯的总长度L没有用，故多余的是B。 （2）[2][3][4]由[1]可知，实验器材为体重计、停表、卷尺。 （3）[5]计算公式为 7． 速度 A 重力势 碰前A 高度 降低A的高度 不能 木块将一直匀速直线运动下去 物体A在相同的水平面上通过相同的距离时，消耗的机械能相同 转换法和控制变量法 【详解】（1）[1]动能的大小与物体的质量和速度都有关系，由于这一实验中只有一个物体A从斜面上滑下，质量不能改变，所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。 （2）[2]该实验研究的主体是物体A，因此研究的是物体A动能的大小与速度的关系。 [3]物体A在斜面上时，具有重力势能，在滑下的过程中，将重力势能转化为动能。 （3）[4][5]该实验物体A的速度是指物体A从斜面上静止滑下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制物体在斜面上的高度改变的。 （4）[6]若在实验中，物体B碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，可以通过降低物体A的高度来减小物体A的速度，从而减小物体A的动能，进而减小对物体B做功的多少，使物体B在木板上滑行的距离变短，保证碰后物体B能始终在木板上滑行。 （5）[7][8]若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以动能的大小就无法比较 （6）[9]物体A动能的大小是通过物体B被撞后移动的距离来体现的，物体A在相同的水平面上通过相同的距离时，消耗的机械能相同，所以只要每次保持木块到斜面的距离相同即可。 （7）[10]在该实验中我们用到了转换的方法，即将物体A动能的大小转换为其对物体B做功的多少来比较；动能的决定因素有两个，即速度和质量，因此要利用控制变量法去研究。 8． 速度 质量 重力势能 不变 【详解】（1）[1]让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，是保证钢球在质量不变的情况下，改变钢球到达水平面的速度，研究动能与速度的关系。 （2）[2]让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，是保证在速度相同的情况下，改变钢球的质量，研究动能与质量的关系。 （3）[3]钢球在斜面上有一定的高度，钢球具有重力势能，下滑时，钢球重力势能转化为动能。 [4]若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中不受阻力，其机械能不变。 9．(1)6×104Pa；(2)1.7×108N；(3)6×106N 【详解】(1)水面下6m处的船体受到水的压强是： p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa (2)由题意知： m排=17000t=1.7×107kg 排开水所受的重力为 G排=m排g=1.7×107kg×10N/kg=1.7×108N “天鲲号”受到水的浮力是 F浮=G排=1.7×108N (3) 由题意知： P=12000kW=1.2×107W 根据P=W/t=Fs/t=Fv可得，泥泵对排泥管内泥浆的推力为 F=P/v=1.2×107W/2m/s=6×106N 10．（1）80J；（2）8W 【详解】解：（1）根据W=Fs可知，对木箱所做的功 W=Fs=20N×4m=80J （2）根据可知，做功的功率 答：（1）小桂对木箱所做的功为80J； （2）小桂做功的功率为8W。 11．（1）36km；（2） 【详解】解：（1）由可得新能源汽车行驶的距离 （2）新能源汽车在平直路面上匀速航行，则牵引力与阻力是一对大小相等的平衡力，即 新能源汽车在平直路面上匀速航行的速度 由 可得新能源汽车牵引力做功的功率 答：（1）这段时间内该新能源汽车行驶的距离是36km； （2）该新能源汽车牵引力做功的功率是。 12．（1）；（2） 【详解】解：（1）满载时的总重 G=m总g=160×1000kg×10N/kg=1.6×106N 满载时对地面的压力 F满载=G=1.6×106N 满载时对水平路面的压强 （2）气垫船做匀速直线运动，受到的推力和阻力是一对平衡力，即 推力的功率 答：（1）它对地面的压强为2×104Pa； （2）推力的功率为2.16×106W。 13．（1）；（2）；（3）20m/s 【详解】解：（1）由图甲可知，船满载航行时船底所处的深度是16米，由液体压强公式可知此时船底所受压强是 （2）由阿基米德原理可知此时轮船受到的浮力是 （3）由图丙可知货轮运动过程中牵引力F与速度的倒数成正比，且关系为 当速度最大时，横轴对应的值最小，为时，最大速度为 答：（1）“长赐”号在河水中正常航行满载时船底所受压强为； （2）此时轮船所受浮力为； （3）货轮运动的最大速度为20m/s。 14．（1）560N；（2）400N；（3）80W 【详解】解：（1）该同学的重力为 G=mg=56kg×10N/kg=560N （2）由杠杆平衡的条件：FlOC=GlOB，可得地面对双手支持力为 （3）该同学一分钟可完成30个俯卧撑，总功为 W=Fs=400N×0.4m×30=4800J 功率为 答：（1）该同学所受重力是560N； （2）若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力为400N； （3）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率为80W。 15．（1）100m；（2）2.4×105Pa；（3）1×105J 【详解】解：（1）自动导引运输车行驶的路程 s＝vt＝4m/s×25s＝100m （2）自动导引运输车对水平地面的压强 （3）支持力对货物所做的功 W=Gh=5×104N×2m=1×105J 答：（1）它行驶的路程是100m； （2）自动导引运输车对水平地面的压强是2.4×105Pa； （3）支持力对货物所做的功是1×105J。 16．（1）1.18×104N；（2）2.4×105；（3）2.136×105J 【详解】解：（1）空车受到的重力是 G车=m车g=1180kg×10N/kg=1.18×104N （2）在满载时，行车1min电动机做的功为 W总=Pt=4000W×60s=2.4×105J （3）人的总重为 G人=m人g=10×60kg×10N/kg=6×103N 满载时车和人的总重为 G总=G车+G人=1.18×104N+6×103N=1.78×104N 匀速直线运动时的牵引力为 F=f=0.02G总=0.02×1.78×104N =356N 牵引力做的有用功为 W有 =FS=356N×600m=2.136×105J 答：（1）空车受到的重力是； （2）行车1min发动机做功为； （3）牵引力做的有用功为。 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 $$