2025年中考物理一轮复习提升训练：做功与机械能计算题

2025年中考物理一轮复习提升训练：做功与机械能计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求： （1）物块静止时对水平面的压强； （2）在2～4s物块受到的摩擦力； （3）在前6s内，拉力F做的功。 2．某同学身高1.8m，体重为70㎏，在迎奥运田径运动会上他参加背跃式跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆．请问： （1）他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少？（人体在站立时重心离地面高度约为身高的0.6倍；g取10N/kg） （2）若他在月球上跳高，所跳的高度与在地球上一样吗？为什么？（月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的1/6） 3．如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该长艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。 （1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 ； （2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少?（空气密度取1.29kg/m3）( ) （3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少? ( ) 4．木工用F=100N的力拉锯，锯条移动的距离s=50cm，每拉一次据条深入木头的距离为3mm，要把厚30cm的木板锯断，他需要做多少功？ 5．如图所示，有一重为5牛的物体A以2米/的速度，在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3牛． 求：(1)拉力F的大小； (2)物体A受到的摩擦力f； (3)2秒内拉力F做的功和功率． 6．氢能被视为未来的理想清洁能源，若一辆小汽车发动机使用氢能源来工作，在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶720km，行驶时受到的阻力为8．4×102N，消耗氢的质量7.2kg.（q氢=1．4×108J/kg）求： （1）行驶所用时间； （2）牵引力做功； （3）汽车发动机的效率． 7．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好．如图所示，某车有关数据如下表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米．求： （1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦？ （2）该车受到的水平阻力为多少牛？ 8．一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5×103kg，10min 内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg 的氢气．此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N．（氢气的热值取1.4×108J/kg，g 取10N/kg）求： （1）牵引力做功的功率； （2）汽车发动机的效率． 9．如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N，不计绳重及摩擦。 （1）对重物做的有用功是多少？ （2）人拉绳子做功的功率是多少？ （3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？滑轮组的机械效率是多少？ 10．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10s时速度达到15m/s，通过的路程为80m。求∶ (1)在0~10s内汽车的平均速度； (2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车匀速行驶时的功率； (3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。 11．冰壶运动为冬奥会上的比赛项目。如图甲所示是比赛用的冰壶，若其质量18kg，与冰面接触面积，某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，共用时12.5s如图乙，求： （1）冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压强； （2）这次投掷过程中冰壶的平均速度； （3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功； （4）冰壶在整个运动过程中重力做功多少焦耳，冰和冰壶内能增加多少焦耳？ 12．【山东省潍坊市2015年中考物理试题】建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中 （1）重物的速度大小； （2）工人提升重物做的有用功； （3）该装置的机械效率． 13．桑塔拉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20min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内： （1）发动机的牵引力F； （2）发动机所做的功W； （3）发动机的功率P。（g取10N/kg） 14．某城市正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m，该货物质量为3.6 kg。求：（g取10N/kg） （1）货物所受的重力为多少？ （2）提升过程中对货物所做的功为多少？ 15．如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5秒内匀速上升lm．求： （1）拉力做的总功； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组的机械效率． 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提升训练：做功与机械能计算题》参考答案 1．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）物块对水平面压力 物块对水平面的压强 （2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即 物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力 （3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功 物块在4～6s内运动的距离 4～6s拉力F做的功 前6s拉力F做的功 答：（1）物块静止时对水平面的压强是； （2）在2～4s物块受到的摩擦力是6N； （3）在前6s内，拉力F做的功是42J。 2．（1）504J；（2）不一样 【分析】（1）已知：m＝70kg，h＝1.8m-1.8m×0.6＝0.72m运动员重心上升的高度：h＝1.8m-1.8m×0.6＝0.72m克服重力所做的功：W＝Gh＝700N×0.72m＝504J； （2）不一样．根据W＝Gh，同一个人在地球上与在月球上所做的功是一定的，由于G减小，h要增加，所以他在月球上所跳的高度要高些． 【详解】（1）根W＝Gh可求克服重力所做的；(2)根地和月球分对人的引力大小不同所跳的度也就相同． 3． 空气阻力 27090N 3.5h，2.772×107J，990N 【详解】解：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，可以减小迎风面积，从而减小前进过程中受到的空气阻力。 （2）充满氢气后气囊受到空气的浮力是 F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N （3）这次飞行，飞行所需时间为 t=3.5h=1.26×104s 蒸汽机做的功为 W=Pt=2.2×103W×1.26×104s=2.772×107J 飞行时受到的平均阻力为 f=F=990N 答：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小空气阻力； （2）充满氢气后气囊受到的浮力是27090N； （3）这次飞行，飞行所需时间为3.5h，蒸汽机做的功为2.772×107J，飞行时受到的平均阻力为990N。 4．5000J 【详解】解：木头的厚度为 一次锯条深入的深度为3mm，需要锯的次数 锯条每拉一次移动的距离为 锯条拉100次移动的总距离为 而 故需要做的功 答：他需要做5000J功。 5．(1)3N；(2)6N；(3)24J；12W． 【详解】(1)水平拉力F与弹簧测力计的示数相等，则拉力F=3N． (2)动滑轮省一半力，拉力F是摩擦力的一半，所以摩擦力为： f=2F=2×3N=6N． (3)2s内拉力F做的功为： W=Fs绳=Fns物= Fnv物t=3N×2×2m/s×2s=24J； 功率为： P===12W． 答：(1)拉力F的大小为3N； (2)物体A受到的摩擦力为6N； (3)2秒内拉力F做的功为24J，功率为12W． 6．(1）2.4×104s ；（2）6.048×108J（3）60% 【详解】（1）由v=s/t可得，行驶所用时间：t=s/v=720×103m/30m/s=2.4×104 s=400min=2.4×104s； （2）因小汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力：F=f=8.4×102 N， 牵引力做的功：W=Fs=8.4×102 N×720×103 m=6.048×108 J； （3）氢气完全燃烧释放的热量：Q放 =mq=7.2kg×1.4×108 J/kg=1.008×109 J， 汽车发动机的效率：η=W/Q放×100%=6.048×108J/1.008×109J×100%=60% 7． 3.6×107J 4.5×103N 【详解】（1）汽车牵引力所做的功：W＝Pt＝100000W×6×60s＝3.6×107J；（2）由W＝Fs得牵引力：F＝≈4500N，由于汽车做匀速直线运动，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则阻力为：f＝F＝4500N． 8．（1）2×104W；（2）57.1%． 【详解】(1)牵引力所做的功：W＝F牵s＝1.0×103N×1.2×104m＝1.2×107J；牵引力做功的功率：P＝＝2×104W；(2)氢气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.15kg×1.4×108J/kg＝2.1×107J， 汽车发动机的效率：η＝57.1%. 9．（1）800J；（2）200W；（3）200N， 75% 【详解】（1）对重物做的有用功是 W有用=Gh=400N×2m=800J （2）由图知道，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，绳子移动的距离 s=2h=2×2m=4m 人拉绳子做的总功 W总=Fs=250N×4m=1000J 人拉绳子做功的功率是 （3）由知道，动滑轮重 G动=2F-G物=2×250N-400N=100N 所以，用此滑轮组匀速提升重为300N的物体时的拉力 由知道，此时滑轮组的机械效率是 答：（1）对重物做的有用功是800J； （2）人拉绳子做功的功率是200W； （3）用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是200N，滑轮组的机械效率是75%。 10．(1)8m/s；(2)；(3) 【分析】(1)由题知，在0~10s内汽车通过的路程，利用速度公式求在0~10s内汽车的平均速度； (2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小等于阻力大小，利用P=Fv求汽车行驶时的功率； (3)由于汽车的功率不变，利用W=Pt求在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。 【详解】(1)由题知，在0~10s内汽车通过的路程s=80m，则在0~10s内汽车的平均速度 (2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力 F=f=4000N 汽车行驶时的功率为 (3)因为汽车的功率不变，所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功 答：(1)在0~10s内汽车的平均速度为8m/s；(2)汽车行驶时的功率为；(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是。 11．（1）；（2）；（3）；（4）， 【详解】解：（1）冰壶静置在水平冰面上时，对冰面的压力大小等于重力大小 则对冰面的压强为 （2）投掷过程中冰壶的平均速度为 （3）投掷过程中运动员对冰壶做的功 （4）重力方向竖直向下，在竖直方向上冰壶没有移动距离，故冰壶在整个运动过程中重力做功为0J；运动员对冰壶做的功为，转化为冰壶的机械能，冰壶在滑行的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，故冰和冰壶内能增加。 答：（1）冰壶静置在水平冰面上时对冰面的压强为； （2）这次投掷过程中冰壶的平均速度为； （3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为； （4）冰壶在整个运动过程中重力做功为0J，冰和冰壶内能增加。 12．（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25% 【详解】试题分析：（1）重物的速度大小； （2）重物上升的高度，所做的有用功； （3）绳子自由端移动的距离，人做的总功， 该装置的机械效率． 【考点定位】简单机械；机械效率 13．（1）1.6×103N；（2）5.76×107J；（3）4.8×104W 【详解】解：（1）轿车受到的重力 G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N 轿车受到的阻力 f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N 因为轿车匀速行驶，所以牵引力等于阻力，牵引力 F=f=1.6×103N （2）轿车行驶的路程 s=vt=108km/h×h=36km=36000m 发动机所做的功 W=Fs=1.6×103N×36000m=5.76×107J （3）发动机的功率 答：（1）发动机的牵引力是1.6×103N； （2）发动机所做的功是5.76×107J； （3）发动机的功率是4.8×104W。 14．（1）36N；（2）180J 【详解】(1)货物的重力 G = mg = 3.6kg×10 N/kg = 36N (2) 因为匀速提升 所以 F = G = 36N 提升过程中对货物所做的功为 W = Fs =36N×5m = 180J 答：(1)货物所受的重力为36N 。 (2)提升过程中对货物所做的功为180J。 15．（1）300J    （2）60W            （3）80% 【详解】试题分析：（1）由图知，n=2，s=2h=2×1m=2m， =150N×2m=300J； （2） (3)由图知，n=2 答：（1）拉力做的总功为300J；（2）拉力做功的功率60W； （3）滑轮组的机械效率为80%． 考点：功的计算、功率的计算、机械效率的计算 点评：此题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键 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 $$