2025年中考物理强基训练：机械能

2025年中考物理强基训练：机械能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2022年2月4到20日，北京以高规格高水平成功举办了第24届冬奥会，举国关注，举世瞩目，创造了一场载入史册的奥运盛会。图是某运动员在跳台滑雪比赛时的画面，若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　）    A．运动员在空中翻转的过程中，不受力的作用 B．运动员冲出跳台会继续向上飞行，是因为受到惯性的作用 C．运动员在空中上升过程中，动能转化为重力势能，机械能不变 D．滑雪板底部是光滑的，目的是减小压强，便于运动员滑得更快 2．下列具有弹性势能的是(　　) A．下落的陨石 B．海上行驶的轮船 C．静止在桌面上的茶杯 D．上紧发条的钟表 3．在探究物体动能有关因素的实验中，实验结果如下面四图所示。钢球从高为H或h（H>h）的斜槽上滚下，在水平面运动时碰上木块M，将M撞出一段距离s。则钢球质量最大的图示是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，在粗糙水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球位于O点：当通过小球压缩弹簧到A位置时，释放小球；然后小球从A点开始向右运动，最远运动到B点，则（　　） A．小球在AO之间某点处，速度达到最大 B．小球在O点处速度达到最大 C．小球在B点速度为0达到平衡状态 D．AO=OB 5．在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示（b，d在同一高度），如果不计空气阻力，下列说法错误的是（　　） A．从a点向b点运动的过程中，动能增加 B．从b点向c点运动的过程中，重力势能增加 C．b点的动能等于d点的动能 D．c点和d点的机械能相等 6．为应对复杂的国际形势，满足国防需要，辽宁舰航母上的国产新型舰载机歼﹣15战机，不惜大量耗油昼夜加紧训练，战机飞离甲板后，下列说法不正确的是（　　） A．歼﹣15战机的质量不变，机械能减小 B．辽宁舰底部所受水的压强变小 C．辽宁舰所受的浮力变小 D．歼﹣15战机的升力的产生是因为流体压强与流速的关系 二、填空题 7．人造卫星在大气层外运行， （填“受到”或“不受”）空气阻力，只有 能和 能的转化，机械能 （填“守恒”或“不守恒”）。 8．汽车上坡时往往要换低档减速，这是为了 。人骑自行车上坡前往往要加速骑行，这是为了 ；山上的公路往往修成盘山状，这是为了 。 9．目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图所示，其运动速度越来越大，重力势能 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 10．在空中水平匀速飞行的救灾飞机不停地往灾区丢救灾物资，在此过程中，飞机的机械能 （选填“变大”“变小”“不变”） 11．如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据，由表中数据可知：甲球的动能 （选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 。 小球 小球质量 小球碰撞物体A时的速度 物体A被推动的距离 甲球 2m v s 乙球 m 2v 2s 三、实验题 12．如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置。    （1）两个实验的共同点是都需控制物体 相同； （2）甲实验中，是通过 来显示阻力对物体运动影响的； （3）乙实验中研究的动能是指小球在撞击木块 （选填“前”或“后”）的动能，若mA<mB，由 现象可以说明：当物体速度一定时，质量越大，动能越大； （4）乙实验中，若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s1，接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s2，则s1 s2（选填“大于”“小于”或“等于”）。 13．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A,铁球B和塑料球C，球A,C离沙地高度相同.现让三个球同时从图示位置由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示. (1)根据 可以判断出球 释放前的重力势能最大. (2)比较球A,C可得出影响重力势能大小的因素是 . (3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 . 四、计算题 14．为控制疫情，我市市政管理部门配备了如图所示的消毒车按时对人流密集的主干道路进行消毒。消毒车罐体容积为4500L，空载质量约5000kg，轮胎与地面的总接触面积是1000cm2，发动机的额定功率约为95kW。（ρ药水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是多少？( ) (3)当该车装满药水，在水平公路上以额定功率匀速行驶时，测得速度为10m/s，则发动机在2min内所做的功是多少？受到的阻力是多少？ ( ) 五、作图题 15．一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置． 六、简答题 16．如图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂下来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，用本实验可以验证动能和重力势能的相互转化． （1）你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？ （2）分析从最高点到最低点时能的转化情况？ 17．小明和小华一起到紫金山上登高，在山顶他们看到一块突出的大石头。小明说，这块巨大的石头，处在这么高的山上，它一定具有很大的重力势能，小华听了，不以为然，他认为，这块石头根本没有被举高，因此应该说这块石头不具有重力势能。学过了机械能的有关知识，你怎样看待他们的观点呢？请阐述如下。 七、科普阅读题 18．阅读下面材料，并回答材料下面的问题；会飞的汽车，也许有人在堵车时会幻想自己的汽车能突然“飞离地面”，跃过无数停滞不前的汽车。现在，这个梦想已经实现了，来自美国的Terrafugia Transition推出了一款会飞的汽车。这款车的车身和一般汽车相似，但是车门的部分多了两个可折叠的翅膀（如图甲）。在陆地行驶的时候，翅膀折叠，如果想飞行的时候，翅膀就会张开（如图乙）。汽车如同变形金刚一样，在很短的时间内变成一架小型飞机。 飞行汽车的秘密藏在它的顶部和尾端。顶部可折叠的叶轮，可调整转速以控制飞行高度；尾部的推进器，负责提供前行动力；尾部装配的获专利的自动平衡装置，可保证飞行汽车转弯时自动倾斜。这样一套简单的飞行装备，可保证飞行汽车在5秒内从静止状态加速到时速90公里。它起飞滑行需要50米，着陆滑行只需不到5米，最高能飞到1200米高空。该车配备的卫星定位系统（GPS）和雷达系统，能最大限度保证其在空中的安全性。飞行汽车采用环保节油的陆空两用引擎，这种引擎使用普通车用无铅汽油，一般的路边加油站就有出售。不仅如此，该车的内部操控系统同样也是陆空两用。这款可以瞬间起飞离地的飞车可以在汽车和飞机两种模式下切换，双座设计，能在机场起飞和降落，并且可以在“任何道路”上行驶。     （1）当飞行汽车起飞时，相对于地面是 的（选填“运动”或“静止”）；     （2）飞行汽车起飞时，飞行汽车的重力势能变 （选填“大”或“小”）；     （3）飞行汽车着陆后要滑行5米才能停下来，是因为其具有 ；     （4）时速90公里相当于 m/s。 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年中考物理强基训练：机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C D B A C A 1．C 【详解】A．不考虑空气阻力，运动员在空中受到重力的作用，故A错误； B．运动员在离开地面之后能够继续飞行是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．运动员上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能；不考虑空气阻力，机械能守恒，保持不变，故C正确； D．滑雪板底部是光滑的，可以减小运动时的摩擦阻力，这样运动员可以滑的更快，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A、下落的陨石没有弹性，不具有弹性势能，故A错误；B、海上行驶的轮船没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故B错误；C、静止在桌面上的茶杯没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故C错误；D、钟表的发条具有弹性，上紧发条的钟表具有弹性势能，故D正确．故选D. 点睛：利用弹性势能的定义，分析出物体具有弹性势能的特征，从而判定物体是否具有弹性势能． 3．B 【详解】AB选项里，木块所处的高度相同，则小球滚到水平面的速度相同，由于B选项里，木块滑得远一点，所以小球B质量大一些，同理得CD选项里小球D质量大一些。BD选项对比，木块滑行的距离一样，说明两球的动能一样，由于小球B下滑的高度小些，即到达水平面的速度小些，而它们动能一样，则小球B的质量大些。综上所述，小球B的质量最大。 故选B。 4．A 【详解】AB．水平台面粗糙，小球运动时有摩擦力，从A向O运动过程中，摩擦力向左，当弹簧向右弹力与向左摩擦力大小相同时，小球有最大速度，因此最大速度的点，在AO之间，故A符合题意，B不符合题意； C．小球在B点速度为0，弹簧处于拉伸状态，受弹簧向左弹力作用，受力不平衡，不处于平衡状态，故C不符合题意； D．小球和弹簧当成一个系统，由于台面摩擦，系统机械能减小，故A点机械能大于B点机械能，AB两点小球动能都为0，则A点弹簧性势能大于B点弹性势能，即AO大于OB，故D不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A、从a点下滑到b点过程中，速度增大，动能增大，故A正确； B、从b点向c点运动的过程中，高度增加，重力势能增大，故B正确； C、b点和d点在同一高度，则重力势能相等；但由于滑雪板与雪地之间存在摩擦，从b点沿雪地向上运动的过程中，部分机械能会转化为内能，所以b点的机械能大于d点的机械能，则b点的动能大于d点的动能，故C错误； D、从c点下落到d点过程中，运动员处于腾空状态，与雪脱离即没有摩擦，在不计空气阻力的情况下，机械能保持不变，即c点和d点的机械能相等，故D正确． 故选C． 6．A 【详解】A．战机飞离甲板后，飞机的质量不变，高度增大、速度增大，其重力势能和动能都增大，在此过程中飞机的机械能将变大，故A错误，符合题意； BC．当战机飞离甲板后，辽宁舰的总重力减小，但仍然漂浮，则它所受到的浮力减小；辽宁舰所受浮力减小，排开水的体积会减小，吃水深度h会减小，由液体压强特点得，其舰底受到水的压强变小，故BC正确，不符合题意； D．由于机翼上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上方的空气流速大、压强小，机翼下方的空气流速小、压强大，使飞机受到一个向上的升力，故D正确，不符合题意。 7． 不受 动 势 守恒 【详解】[1][2][3][4]卫星在大气层外运行时，不受空气阻力，只有动能和势能之间的相互转化，机械能守恒。 8． 增大牵引力 增大动能 省力 【详解】[1]由公式P=Fv得到，汽车牵引力 汽车功率一定时，速度减小，牵引力增大。所以汽车上坡时往往要换低档减速，这是为了增大牵引力。 [2]在人和自行车的质量一定时，速度越大，动能越大，骑自行车上坡前往往要加速骑行，这是为了增大动能，从而更容易上坡。 [3]盘山公路是一种特殊的斜面，斜面的好处是可以省力。 9．减小 【详解】从远地点到近地点的过程中，空间站的质量不变，速度变大，高度减小，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小。 10．变小 【详解】根据动能和重力势能的影响因素解答． 飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，速度不变，质量不断减小，动能减小； 高度不变，质量减小，重力势能减小，所以机械能的总量变小 点睛：本题是容易出错的，因为大多数的题目都是速度或高度的变化，不要忽略了动能及重力势能的另一个因素，即质量的变化也是影响动能和重力势能的大小的． 11． 小于 速度 【详解】[1]物体动能的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，是通过木块运动距离的长短来反映的。由表中数据可知：甲球推动物体A的距离小于乙球推动A的距离，故甲球的动能小于乙球动能。 [2]由表中数据可知，甲的质量是乙的质量的2倍，乙的速度是甲的2倍，两者倍数相同，若这两个物理量对动能的影响程度相同，它们的动能也相同，而乙的动能大于甲的动能，所以，对动能大小影响较大的因素是速度。 12． 水平初速度 小车在水平面运动的距离 前 小球的质量越大，木块被撞击的越远 大于 【详解】（1）[1]两实验中，都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同。 （2）[2]甲实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面的粗糙程度不同，小车滑动的距离不同，因此，是通过小车在不同表面上运动距离的远近来显示阻力对物体运动的影响的，阻力越小，小车速度变化越慢，若不受阻力，小车将匀速直线运动。 （3）[3][4]乙实验中研究的动能是指小球在撞击木块前的动能；让质量不同小球从同一高度滚下（速度相同），发现小球的质量越大、木块被撞击的越远，说明物体的速度一定时，质量越大，动能越大。 （4）[5]第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，第二次实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，因此小球第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1>s2。 13． 小球陷入沙的深度 A 质量 动能 【详解】(1).三个小球砸到地面沙坑时具有的能量转化为球陷入沙中的深度，根据图中信息可知A球陷入深度大于其它俩个球的，所以A球释放前重力势能最大；（2）高度相同时，比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是质量（3）球在空中下落过程中，重力势能主要转化为动能． 14． 变小 1.14×107J， 【详解】解：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，质量减小，速度不变，故其动能变小。 (2)空车受到的重力为 G1=m空g=5000kg×10N/kg=50000N 装满药水时，药水受到的重力为 G药水=m药水g=ρ药水Vg=1.0×103kg/m3×4500×10-3m3×10N/kg=45000N 消毒车总重为 G=G1+G药水=50000N+45000N=95000N   消毒车对水平地面的压强为 (3)发动机的额定功率约为95kW，则发动机在2min内共做功 W=Pt=95000W×2×60s=1.14×107J 该车匀速行驶时所受阻力等于牵引力，即 答：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能变小； (2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是9.5×105Pa； (3)发动机在2min内所做的功是1.14×107J ，受到的阻力是9500N。 15． 【详解】（1）小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能；从B到C的过程中，动能转化为重力势能．不计能量损失，小球在C点和在A点具有的重力势能相同，所以C点与A点在同一水平线．画出小球在A位置时的悬挂点关于竖直线的对称位置，这一位置就是C的位置，如图所示： （2）小球在A点受的重力竖直向下，用一条竖直向下且带箭头的线段表示重力，起点表示重力的作用点，箭头表示方向，小球所受重力的示意图如图所示： 16．不会；因为有能量的损失；重力势能转化为动能 【详解】不会打到鼻子；苹果从靠近鼻子处松手后，向下摆动的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，苹果最低点到另一侧最高点的过程中动能转化为重力势能．苹果返回的过程中，由于空气的阻力，还会有一部分机械能转化为内能，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子． 17．见解析 【详解】重力势能中所说的高度，指的是相对的高度，如题中所说的石头，相对于山脚下，具有很大的高度差，有很大的重力势能，所以一旦滚下时，破坏力很大；而山上的石头相对于山顶没有高度差，所以不具有重力势能。所以两人的观点都是正确的，只不过相对的高度起点不同。 18． 运动 大 惯性 25 【详解】（1）[1]飞行汽车起飞时，选地面为参照物，汽车与地面的相对位置，在不停变化，汽车是运动的。 （2）[2]飞行汽车起飞时，高度越来越大，自身的质量不变，所以飞行汽车的重力势能变大。 （3）[3]由于具有惯性，所以飞行汽车着陆后要滑行一段距离才能停下来。 （4）[4]由速度的关系变换可知，时速90公里，即90km/h，相当于25m/s。 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 $$