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：___________ 第一板块：夯实基础 一、实验题 1．小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。 （1）实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同，这样做的目的是 ； （2）小明收集了如下表所示的实验数据，分析可知阻力对物体运动的影响是： ，小明进一步推理：若小车在水平面上受到的阻力为零，小车将 ； 接触面 毛巾 棉布 木板 阻力大小 大 较大 小 小车移动的距离/cm 11.2 23.7 33.6 （3）如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道，通过上面的探究学习我们知道，避险车道铺上砂石是为了 ，从而减小车速，而且紧急避险车道一般为斜面，从能量转化的角度来看是因为： ，使车尽快停下； （4）分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为 。 2．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：    （1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是 ，实验时应选择 两个图所示实验进行比较； （2）用来研究超载安全隐患时，应选择 两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是 ． 3．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 （1）要探究动能大小与物体质量的关系时应保证铁球达到水平面的 相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球 ； （2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 ； （3）该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。 （4）若水平面绝对光滑，铁球与纸盒将做 运动。 4．如图所示的是“探究影响重力势能大小的因素”的实验过程．（容器中装有沙子，A和B为实心铁块，A的质量比B小） （1）由 两图可探究重力势能的大小与高度的关系，结论是：当 时，物体被举起高度越高，重力势能越大． （2）由甲、丙两图 （填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与质量的关系，理由是 ． （3）本实验是通过观察 来判断重力势能大小的，这也是物理探究过程中较常用的 法． 5．小明用沙子、小桌、重物、透明的箱子探究压力作用效果与什么因素有关，如题1图。 （1）实验中是通过观察比较 来判断压力的作用效果； （2）比较甲、乙两次实验能够得到的结论是 ； （3）比较乙、丙两次实验可知压力的作用效果与 的关系。请举出生活中应用此知识的一个实例： ； （4）小明选择甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，老师却指出该实验结论是错误的，理由是： ； （5）完成上述探究后，小明把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，完成了另一个实验探究，如题2图所示，本实验可完成探究的问题是 。 6．如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。铜球、铝球体积相同且是实心的。 （1）实验中，你通过观察 知道动能的大小； （2）如图中甲和乙，实验中让铜球和铝球在相同斜面的 滚下的方法，使得铜球和铝球到达水平面的速度相同；探究的问题是动能大小与物体 的关系； （3）根据图甲和丙，得到的结论是： 相同时， 越大，动能越大。 7．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止． (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小． (2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系． (3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系． (4)木块最终会停下来的主要原因是 ，在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能． (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将 ． 8．物理兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中，。 （1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制到达平面的 相同； （2）实验中超载超速带来的危害程度用表示，这种研究方法叫 ； （3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较； （4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表： 小球 质量/克 高度/厘米 木块移动距离/厘米 A 10 5 10 B 20 5 18 C 30 5 29 D 10 10 38 E 10 15 86 请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害更大的是 。 第二板块：能力提升 二、计算题 9．“保护环境，绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示是某款共享电动自行车，车轮与地面的总接触面积为0.01m2，该电动自行车正常工作时电动机的功率为200W，小明使用该共享电动自行车在水平路面上匀速骑行1000m，共用时200s，已知人与车的总重为800N，求： （1）小明骑行的速度； （2）小明骑行时电动自行车对地面的压强； （3）在此次骑行中自行车电动机做的功。 10．如图所示，一个重为50N的物体，以某一速度滑上水平传送带，在摩擦力的作用下，自A点开始一直做减速运动直至B点，已知AB间的距离为2m，物体所受的滑动摩擦力大小为物体所受重力大小的0.2倍。求： （1）物体运动过程中所受摩擦力的大小Ff。 （2）物体克服摩擦力Ff做的功。 11．北京2022年冬奥会成功申力，冰雪运动越来越受到人们的喜爱，是一款雪地摩托，其净重为160kg，静止时与地面接触的总面积为500cm2，某次如果以72km/h速度匀速行驶，最多可行驶120km，用时1.5h，耗油5L，在雪地摩托匀速行驶时，所受阻力为重力的0.1倍。（g=10N/kg） （1）雪地摩托静止时对水平地面的压强为多少？ （2）求该雪地摩托行驶所做的功？ （3）该雪地摩托的功率是多少？ 12．如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为，弹簧测力计的挂钩上挂着重为的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm上升到（）求： （1）金属块未放入水中时（如图所示），水对容器底的压强； （2）金属块的密度； （3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数； （4）缓慢匀速提升金属块使其上升10cm，金属块始终处于浸没状态，请计算出浮力做了多少功。 13．如图是装卸货物常用到的叉车。在使用叉车装卸货物时，货叉将质量是1.1t的货物匀速举高1m。问：（g＝10N/kg） (1)靠近货叉这一侧的车轮又大又宽的作用是什么？ (2)叉车提升货物所做的功是多少J？ 14．科技慢慢融入人们的日常生活。如图所示，临沂某餐厅的送餐机器人质量为28kg，它与地面的接触面积为100cm2。某次在水平路面上匀速运动送餐的过程中，托着2kg的物体受到的阻力是总重的0.05倍，16s内匀速运动了10m。g=10N/kg，求： （1）此时机器人对水平地面的压强是多少？ （2）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功多少？ （3）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功的功率是多少？ 15．如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2，容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口，物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时有的体积露出水面，细线受到的拉力为12N，容器中水深为18cm．已知，细线能承受的最大拉力为15N，细线断裂后物体A下落过程不翻转，物体A不吸水，g取10N/kg． （1）求物体A的密度； （2）打开阀门K，使水缓慢流出，问放出大于多少kg水时细线刚好断裂？ （3）细线断裂后立即关闭阀门K，关闭阀门K时水流损失不计，物体A下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强； （4）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功． 16．桑塔纳2000轿车的质量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶10min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内：（g=10N/kg） ⑴发动机牵引力；  ⑵发动机所做的功； ⑶发动机的功率． 试卷第4页，共7页 试卷第5页，共7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． 见详解 见详解 做匀速直线运动 增大阻力 见详解 3:1 【详解】（1）[1]让小车从同一斜面同一高度滑下的目的是使小车到达斜面底端时的速度相同，属控制变量法的要求。 （2）[2]毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，阻力变小，小车运动的距离变大，故根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，在水平面上运动的距离越远。 [3]如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动。 （3）[4]避险车道铺上砂石是为了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而减小车速。 [5]紧急避险车道一般为斜面，汽车进入避险车道，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，车容易停下来。 （4）[6]实验中摩擦力的大小是通过下车在不同表面上运动的距离来表示，距离越大，阻力越小，分析实验数据可知，小车在毛巾和木板上受到的阻力之比为 33.6cm:11.2cm=3:1 2． 速度 甲乙 甲丙 汽车的速度一定时，质量越大动能越大 【详解】（1）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大．选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球，即甲、乙两图符合题意；． （2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球进行实验，即甲、丙两图符合题意；可以得出结论：汽车的速度一定时，质量越大，动能越大． 3． 速度 从斜面同一高度由静止落下 质量相同时，物体的速度越大，动能越大 纸盒移动距离的远近 匀速直线 【详解】(1)[1][2]要探究动能大小与物体质量的关系时应保证铁球达到水平面的速度相同；为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面同一高度由静止落下； (2)[3]选用甲、丙两次实验，小球质量是相同的，所处的高度不同，铁球与纸盒在水平面上共同移动的距离不同，这表明铁球的动能不同，可以得到得结论是质量相同时，物体的速度越大，动能越大； (3)[4]该实验是通过观察纸盒移动距离的远近来比较铁球动能的大小，从而得出结论的； (4)[5]若水平面绝对光滑，铁球与纸盒不受到摩擦力的作用，将保持一定的速度做匀速直线运动。 4． 甲乙 质量一定 能 控制了高度相等 桌腿在沙子中下陷的程度 转换 【详解】试题分析：（1）根据重力势能与高度和质量的关系进行分析； （2）掌握影响物体重力势能的因素：质量和被举高度； （3）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过桌腿陷入沙子的深度比较各铁块重力势能的大小． 解：（1）由甲乙图知，两块铁质量相等，甲的高度更大一些，所以可探究重力势能的大小与高度的关系，结论是：当质量一定时，质高度越大，重力势能越大； （2）由甲丙两图相比，能探究重力势能的大小与质量的关系，因为AB的高度相等，控制了高度相等； （3）在此实验中，通过观察桌腿陷入沙子中的深度来比较各块铁块重力势能的大小的，这种方法叫做转换法； 故答案为（1）甲乙；质量一定；（2）能；控制了高度相等；（3）桌腿在沙子中下陷的程度；转换． 【点评】此题是探究“物体的重力势能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了转换法和控制变量法在实验中的应用，同时考查了影响重力势能的两个因素及根据其分析现象的能力． 5． 小桌陷入沙子的深度 受力面积相同压力越大，压力作用效果越明显 受力面积 书包要用宽的背带 没有控制受力面积相同 探究重力势能的大小与哪些因素有关 【详解】（1）[1]本实验通过观察比较小桌的腿在沙子中的凹陷程度来反映压力的作用效果，采用了转换法。 （2）[2]比较甲、乙两次实验可知，受力面积相同，乙中压力大，压力作用效果明显，故能够得到的结论是：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （3）[3][4]比较乙、丙两次实验可知，压力相同，乙中受力面积小，压力的作用效果明显，故得出压力的作用效果与受力面积的关系。如书包要用宽的背带，通过增大受力面积来减小压强。 （4）[5]研究压力的作用效果与压力大小关系时，要控制受力面积相同，甲、丙两次实验进行比较，受力面积不相同，故无法得出：压力越大，压力作用效果越不明显，理由是：没有控制受力面积相同。 （5）[6]小明把小桌放在透明的沙箱中，重物从高处落下，通过比较小桌陷入沙子中的深度判断重物的重力势能的大小，探究重力势能的大小与哪些因素有关。 6． 纸盒向右移动的距离长短 同一高度 质量 质量 速度 【详解】（1）[1]实验中小球的动能大小是通过观察纸盒被推动的远近判断的，这是转换法思想。 （2）[2][3]实验中让铜球和铝球在相同斜面的同一高度滚下，到达斜面底部是获得相同的速度；甲乙两图中铜球和铝球所处高度相同，质量不同，因此探究的问题是动能大小与物体质量的关系。 （3）[4][5]甲丙两图中，都是相同的铜球，但所处高度不同，滚到平面上时的速度不同，由图可知，甲图中铜球所处高度更高，到达平面时速度更大，将纸盒推得更远，因此可得出结论：质量相同时，速度越大，动能越大。 7． 木块移动的距离 速度 质量 阻力作用 做功 做匀速直线运动 【详解】（1）探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，通过观察木块移动的距离远近来判断钢球的动能大小，木块移动的越远，说明钢球的动能越大，该实验方法叫转换法； （2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，到达斜面底端时的速度不一样，所以是为了探钢球的动能大小与速度的关系； （3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与质量的关系； （4）木块最终会停下来，是因为木块始终受到阻力的作用，摩擦力做功，将动能转化为内能； （5）果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，由牛顿第一定律可知木块将保持匀速直线运动一直运动下去． 8． 速度 转换法 甲丙 超速 【详解】（1）[1]为了控制小球到达斜面底端时的速度相同，把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下。 （2）[2]实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示，用到转换法。 （3）[3]研究超载带来的危害时，要控制速度相同、质量不同，所以选择甲、乙、丙三次实验中的甲和丙进行比较。 （4）[4]小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端时的速度越大，由表格中对应的实验数据可知，速度对物体的动能影响更大，当超速20%发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 9．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意，小明骑行的速度为 （2）小明骑行时电动自行车对地面的压强为 （3）在此次骑行中自行车电动机做的功 答：（1）小明骑行的速度为。 （2）小明骑行时电动自行车对地面的压强为。 （3）在此次骑行中自行车电动机做的功。 10．（1）10N；（2）20J 【详解】解：（1）物体运动过程中所受摩擦力的大小 Ff=0.2G=0.2×50N=10N （2）物体克服摩擦力Ff做的功 W=FfsAB=10N×2m=20J 答：（1）物体运动过程中所受摩擦力的大小Ff为10N； （2）物体克服摩擦力Ff做的功为20J。 11．（1）3.2×104Pa；（2）1.728×107J；（3）3200W 【详解】解：（1）雪地摩托静止时对水平地面的压力 雪地摩托静止时对水平地面的压强 （2）雪地摩托的阻力 由于该雪地摩擦做匀速直线运动，由二力平衡可得 该雪地摩托行驶的路程 该雪地摩托行驶所做的功 （3）该雪地摩托的速度 该雪地摩托的功率 答：（1）雪地摩托静止时对水平地面的压强为3.2×104Pa； （2）该雪地摩托行驶所做的功是1.728×107J； （3）该雪地摩托的功率是3200W。 12．（1）；（2）；（3）3.4N；（4）0.05J 【详解】解：（1）金属块未放入水中时，水的深度为20cm，则水对容器底的压强 （2）由题可知，金属块浸没水中，容器内水面由20cm上升到22cm，则金属块的体积 由可得，金属块的质量 金属块的密度 （3）金属块浸没时受到的浮力 由可得，弹簧测力计的示数 （4）金属块始终处于浸没状态，排开水的体积不变，金属块受到的浮力不变，缓慢匀速提升金属块使其上升10cm，则浮力做的功 答：（1）金属块未放入水中时，水对容器底的压强为； （2）金属块的密度为； （3）金属块浸没水中未接触容器底静止时，弹簧测力计的示数为； （3）缓慢匀速提升金属块使其上升10cm，浮力做的功为。 13．(1)减小压强；(2)1.1×104J 【详解】解：(1)靠近货叉这一侧的车轮又大又宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 (2)货物重力为 货叉匀速举起货物用力为 货叉匀速举起货物做功 答：(1)靠近货叉这一侧的车轮又大又宽的作用是减小压强； (2)叉车提升货物所做的功是1.1×104J。 14．（1）3×104Pa；（2）150J；（3）9.375W 【详解】解：（1）此时机器人对水平地面的压力 F=G总=m总g=(28kg+2kg)×10N/kg=300N 此时机器人对水平地面的压强 （2）送餐机器人在匀速直线运动过程中，处于平衡状态，所受的牵引力 F牵=f=0.05G总=0.05×300N=15N 送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做的功 W=F牵s=15N×10m=150J （3）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功的功率 答：（1）此时机器人对水平地面的压强是3×104Pa； （2）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功150J； （3）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功的功率是9.375W。 15．（1）2×103kg/m3（2）0.3kg（3）1.75×103Pa（4）2J 【分析】（1）根据物体A边长为10cm，可求其体积大小，由于用细绳悬挂放入水中，有1/5的体积露出水面，求出V排，利用即可求出A受到的浮力；然后根据物体平衡求出物体A的重力；进而求出质量，利用密度公式求密度． （2）根据物体A浸没的体积求出物体A浸入水的深度，当细线刚好断裂时，根据物体受力情况求出物体A此时受到的浮力，利用即可求出浸没的体积，然后求出浸入水的深度，即可求出水面下降的高度，最后即可利用求出放出的水的体积，利用求出放出的水质量； （3）细线断裂后，由于物体A浸没在水中，求出浸入水中后液面升高的高度，然后得出水的深度，利用计算水对容器底部的压强； （4）根据物体A的下表面求出物体A下降的高度，利用即可求出重力对物体A所做的功． 【详解】（1），由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则 ，对物体受力分析得，物体A的重力，物体A的质量物体A的密度 （2）物体原来浸入水中的深度细线刚好断裂时，根据物体受力分析得，，根据可得：则物体现在浸入水中的深度水下降的深度：，放出水的质量： 所以应放出大于0.3kg水时细线断裂； （3）由于细线刚好断裂时，露出水面的体积为：，则细线断裂后，物体A下落到容器底部稳定后，液面上升的高度：；物体A下落到容器底部稳定后水深：，水对容器底部的压强； （4）物体A下落的高度；重力对物体A做的功 答：（1）物体A的密度为2×103kg/m3； （2）打开阀门K，使水缓慢流出，放出大于0.3kg水时细线刚好断裂； （3）水对容器底部的压强为1.75×103Pa； （4）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，重力对物体A所做的功为2J． 【点睛】本题考查了阿基米德原理和液体压强、功的计算，判断出细线刚好断裂时物体的受力情况即可解答． 16．（1）1.6×103N （2）2.88×107J （3）4.8×104W 【详解】试题分析：（1）由二力平衡知识可知牵引力F=0.1G=0.1×1.6×103 kg×10N/kg=1600N （2）；通过的路程S=vt=108/3.6m/s×10×60s=18000m；发动机所做的功W=FS=16000×18000m=2.88×107J （3）功率P=FV=16000N×30m/s=4.8×104W； 考点：速度公式及其应用；二力平衡条件的应用；功和功率的计算 答案第8页，共8页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $$