专题05 功与机械能（测试）2025年中考物理冲刺培优【教培精选】

专题05 功和机械能（测试） 2025年中考物理冲刺培优【教培精选】 （时间40分钟，共100分） 一、选择题（每小题3分，共36分） 1．下列图像中能用阴影面积表示我们所学物理量的是（　　） A． B． C． D． 2．体育课上某同学抛出实心球，在空中运动轨迹如图所示，则实心球从抛出到落地过程中的重力势能将（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 3．洒水车在水平公路上匀速行驶，行驶中不断洒水，在此过程中洒水车（　　） A．动能不变 B．动能增大 C．机械能减小 D．机械能不变 4．在下列哪种情况下，人对手提箱做了功（　　） A．人提着手提箱在地面上站着不动 B．人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动 C．人提着手提箱顺着楼梯走上楼 D．人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼 5．下列数据不符合实际情况的是（　　） A．教室门的高度约为2.2m B．人骑自行车的速度约为5m/s C．九年级物理课本的重力约为20N D．一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J 6．在中考体育测试投掷实心球项目中，如右图所示，球从捡起来到被投出去的四个动作中，手对实心球做功的有（　　） A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 7．如图所示，是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法正确的是（　　） A．弓被拉的越弯弹性势能越大 B．弓被拉得越弯产生的弹力越小 C．运动员将弓举起的过程没有对弓做功 D．箭被射出去说明作用力越大惯性越大 8．打篮球可以训练大脑的思维和判断能力，深受中学生的喜爱。如图是我区2023年秋季中学生篮球联赛的比赛场景，下列分析正确的是（　　） A．篮球上升到最高点时处于平衡状态 B．篮球在上升过程中，重力势能转化为动能 C．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 D．篮球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性力的作用 9．如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是（　　）    A．踢足球时脚对球的作用力与球受到的重力平衡 B．足球被踢出后仍能继续运动，是因为脚对球还在做功 C．足球运动到最高点时处于平衡状态 D．空中飞行的足球，假如它所受的一切外力全部消失，它的运动状态一定保持不变 10．下列估测中，最接近生活实际的是（　　） A．一根铅笔的长度为30cm B．托起两个鸡蛋的力约为1N C．一个铅球的质量为30kg D．将掉到地面的物理课本拾到课桌面做功约20J 11．初三年级的诚诚同学，对生活中的一些物理量估计正确的是（　　） A．诚诚双脚站立时对地面的压强约为103Pa B．诚诚游泳时受到的浮力约为50N C．诚诚把物理书从地面捡到课桌上所做的功大约为3J D．诚诚爬楼梯的功率约为2000W 12．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图所示，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②” 或“③”点中的某一点。则小球（　　）    A．经过的M点就是“③”点 B．整个运动过程中，机械能是守恒的 C．在M点的重力势能大于在N点的 D．在N点的机械能为1000J 二、填空题（共24分） 13．小明同学用40N的水平推力，推着重100N的书箱在水平地面上匀速前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功 J。 14．放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以3m/s的速度匀速运动了5s，则拉力做 J的功，拉力的功率是 W。 15．如图所示，两个完全相同的小木块A和B分别沿高度相同、倾角不同的光滑斜面由顶端自由下滑，不计空气阻力，当两木块滑到斜面底端时的速度vA vB（选填“＞”“＝”或“＜”）。 16．小明和小华一起到惠山上登高，在山顶他们看到一块突兀的大石头，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？物体被举高是相对于某个 而言的，所以两人说法都有道理。 三、实验题（26分） 17.（10分）小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。    （1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关； ①实验探究的是 （选填“重物”或“小桌”）的重力势能。通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越，说明它的重力势能越 ； ②要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用 不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度； （2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关； ①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；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，大家一致认为小明的实验结论是错误的，理由是 ； ②分析 两次实验可发现压力作用效果与受力面积有关。 18．（16分）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图：      （1）实验中通过观察 反映小球动能的大小，运用的科学探究方法是 ； （2）为了探究物体动能大小与速度的关系，应选择 两图进行实验分析； （3）小琪同学通过比较甲、丙两次实验，得出“质量大的物体动能大”，小强同学认为小琪的分析过程存在错误，请你指出错误的原因是 ； （4）如图丁为某段道路的标志牌，为了减小机动车行驶时的动能，降低危险性，交管部门会对不同车型所限定的是最大的 （选填“速度”、“质量”或“距离”）； （5）本实验中，小球从斜面的高处自由滚下到斜面最低端时，小球的机械能将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 四、计算题（14分） 19.（6分）如图所示，是防疫用喷洒消毒液的喷壶，喷壶底面积为50cm2，壶内消毒液液面高度为12cm，喷壶对水平地面的压强为2000Pa，空喷壶重2N。（消毒液的密度为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg）求： （1）消毒液对壶底的压强； （2）喷壶中消毒液的质量； （3）把喷壶从地面拿到1.2m高的窗台上，对喷壶做的功。    20．（8分）如图是充满氦气体积为的观光氦气球，下端挂有吊篮，吊篮底端有一根缆绳，用于控制氦气球的升降。求：（，） （1）氦气球内氦气的质量； （2）氦气球所受浮力； （3）氦气球、吊篮等配件及乘客的总重为，在缆绳控制下，匀速竖直下降150m，此过程中缆绳始终竖直，则缆绳对吊篮拉力做的功为多少。（不计空气阻力） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 功和机械能（测试） 2025年中考物理冲刺培优【教培精选】 （时间40分钟，共100分） 一、选择题（每小题3分，共36分） 1．下列图像中能用阴影面积表示我们所学物理量的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由图可知，阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积，由可知，压强和受力面积的乘积即为压力F，压力F是我们所学的物理量，故A符合题意； B．由图可知，阴影部分面积等于压力和受力面积的乘积，压力和受力面积的乘积并不能表示我们所学的物理量，故B不符合题意； C．由图可知，阴影部分面积等于功和时间的乘积，功和时间的乘积并不能表示我们所学的物理量，故C不符合题意； D．同理可得，功和功率的乘积并不能表示我们所学的物理量，故D不符合题意； 故选A。 2．体育课上某同学抛出实心球，在空中运动轨迹如图所示，则实心球从抛出到落地过程中的重力势能将（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】C 【详解】实心球抛出到落地过程中，质量不变，高度先增大后减小，故重力势能先增大后减小。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．洒水车在水平公路上匀速行驶，行驶中不断洒水，在此过程中洒水车（　　） A．动能不变 B．动能增大 C．机械能减小 D．机械能不变 【答案】C 【详解】动能大小的影响因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，物体的动能越大。重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，物体的重力势能越大。洒水车在水平公路上匀速行驶，速度和高度都不变，质量减小，所以动能、重力势能都减小，机械能等于动能和势能之和，因此机械能也减小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．在下列哪种情况下，人对手提箱做了功（　　） A．人提着手提箱在地面上站着不动 B．人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动 C．人提着手提箱顺着楼梯走上楼 D．人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼 【答案】C 【详解】AB．人提着手提箱在地面上、沿水平路面行驶的汽车里站着不动，在拉力的方向上没有移动距离，人对手提箱不做功，故AB不符合题意； C．人提着手提箱顺着楼梯走上楼，在拉力的方向上移动了距离，人对手提箱做功，故C符合题意； D．人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼，人没有对手提箱施加力的作用，人对手提箱不做功，故D不符合题意。 故选C。 5．下列数据不符合实际情况的是（　　） A．教室门的高度约为2.2m B．人骑自行车的速度约为5m/s C．九年级物理课本的重力约为20N D．一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J 【答案】C 【详解】A．教室门的高度为2m左右，故A不符合题意； B．人步行的速度约1.1m/s，人骑自行车的速度为5m/s左右，故B不符合题意； C．九年级物理课本的重力约为3N，故C符合题意； D．一名中学生完成一次引体向上做的功约为 故D不符合题意。 故选C。 6．在中考体育测试投掷实心球项目中，如右图所示，球从捡起来到被投出去的四个动作中，手对实心球做功的有（　　） A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 【答案】A 【详解】①捡起球时，手对球有力的作用，且在力的方向上移动了距离，所以做了功； ②球停在空中时，手对球有力的作用，但没有距离，所以没有做功； ③挥动球时，手对球有力的作用，且在力的方向上移动了距离，所以做了功； ④球飞出去后，球有距离，但手对球没有力的作用，所以没有做功； 综上，①③做了功，②④没有做功，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．如图所示，是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法正确的是（　　） A．弓被拉的越弯弹性势能越大 B．弓被拉得越弯产生的弹力越小 C．运动员将弓举起的过程没有对弓做功 D．箭被射出去说明作用力越大惯性越大 【答案】A 【详解】A．在弓的弹性限度内，弓的弹性势能与弓的形变有关，弓拉得越弯，弹性形变越大，弓的弹性势能越大，故A正确； B．弓属于弹性物体，张弓射箭利用的是弓的弹性，弓被拉得越弯，弹性形变越大，产生的弹力越大，故B错误； C．运动员将弓举起的过程中，有力作用在弓上，弓在力的方向上通过了距离，所以做了功，故C错误； D．惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力，受力大小无关，箭被射出去，质量不变，惯性不变，故D错误。 故选A。 8．打篮球可以训练大脑的思维和判断能力，深受中学生的喜爱。如图是我区2023年秋季中学生篮球联赛的比赛场景，下列分析正确的是（　　） A．篮球上升到最高点时处于平衡状态 B．篮球在上升过程中，重力势能转化为动能 C．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 D．篮球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性力的作用 【答案】C 【详解】A．篮球上升到最高点时只受重力作用，受力不平衡，不是平衡状态，故A错误； B．篮球在上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，是动能转化为重力势能，故B错误； C．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，由于球原来是运动的，由牛顿第一定律可知，篮球将继续向上做匀速直线运动，故C正确； D．惯性是物体的一种性质，排球离开手后，由于惯性还能继续向上运动，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。 故选C。 9．如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是（　　）    A．踢足球时脚对球的作用力与球受到的重力平衡 B．足球被踢出后仍能继续运动，是因为脚对球还在做功 C．足球运动到最高点时处于平衡状态 D．空中飞行的足球，假如它所受的一切外力全部消失，它的运动状态一定保持不变 【答案】D 【详解】A．脚对球的作用力的方向与球受到的重力方向不相反，所以不是一对平衡力，故A错误； B．足球被踢出后仍能继续运动，是因为足球具有惯性，球离开脚后，脚对足球没有作用力，所以脚对球不做功，故B错误； C．足球运动到最高点时，受到重力和空气阻力作用，两个力不是平衡力，所以足球不处于平衡状态，故C错误； D．由牛顿第一定律可知，空中飞行的足球处于运动状态，假如它所受的一切外力全部消失，它将保持匀速直线运动状态不变，故D正确。 故选D。 10．下列估测中，最接近生活实际的是（　　） A．一根铅笔的长度为30cm B．托起两个鸡蛋的力约为1N C．一个铅球的质量为30kg D．将掉到地面的物理课本拾到课桌面做功约20J 【答案】B 【详解】A．一只铅笔的长度在18cm左右，故A不符合题意； B．一个鸡蛋的质量约为50g，重力约为0.5N，则托起两个鸡蛋的力约为1N，故B符合题意； C．一个铅球的质量大约在5kg左右，故C不符合题意； D．将物理课本从地面拾到课桌面，在此过程中做功大约为 W=Gh=2.5N×0.8m=2J 故D不符合题意。 故选B。 11．初三年级的诚诚同学，对生活中的一些物理量估计正确的是（　　） A．诚诚双脚站立时对地面的压强约为103Pa B．诚诚游泳时受到的浮力约为50N C．诚诚把物理书从地面捡到课桌上所做的功大约为3J D．诚诚爬楼梯的功率约为2000W 【答案】C 【详解】A．中学生的体重约为500N，双脚站立时与水平地面的接触面积约为0.04m2,双脚对水平地面的压强为 故A错误； B．人在游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力接近，中学生的重力约为500N，所以游泳时受到的浮力约为500N，故B错误； C．一本物理书重3N，课桌高度大约1m，所以将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为 W=Gh=3N×1m=3J 故C正确； D．中学生的重力约为500N，一层楼的高度约为3m,他从一楼到二楼克服重力做 的功为 W=Gh=500N×3m= 1500J 所用的时间t=10s，所以楼梯的功率约为 故D错误。 故选C。 12．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图所示，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②” 或“③”点中的某一点。则小球（　　）    A．经过的M点就是“③”点 B．整个运动过程中，机械能是守恒的 C．在M点的重力势能大于在N点的 D．在N点的机械能为1000J 【答案】A 【详解】B．根据小球水平抛出其部分运动轨迹可知，小球反弹起的最大高度越来越小，说明机械能越来越小， 整个运动过程中，机械能是不守恒的 ，故B不符合题意； C．在M点时，由图知，重力势能占机械能的比为动能的3倍，因重力势能为240J，故动能为80J，在M点时机械能为 WM=240J+80J=320J 在N点时，动能为200J，则重力势能为 故在M点的重力势能240J小于在N点的重力势能300J，故C不符合题意； D．在N点时的机械能为 WN=200J+300J=500J 故D不符合题意；　 A．因小球在M的重力势能小于N点的重力势能，根据影响重力势能大小的因素，故N点的高度要高，已知位置①和③离地高度相等，故N点在②，小球在M点的机械能320J小于在N点的机械能500J，因机械能越来越小，故可知M点在③处。故A符合题意。 故选A。 二、填空题（共24分） 13．小明同学用40N的水平推力，推着重100N的书箱在水平地面上匀速前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功 J。 【答案】80 【详解】由题知书箱在40N的水平推力作用下前进了2m，松开手后，由于惯性又向前滑行了1m，根据做功的两个必要条件可得，前2m推力对物体做功，后1m不做功，故水平推力所做的功 14．放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以3m/s的速度匀速运动了5s，则拉力做 J的功，拉力的功率是 W。 【答案】 150 30 【详解】[1][2]物体移动的距离为 拉力所做的功为 拉力的功率是 15．如图所示，两个完全相同的小木块A和B分别沿高度相同、倾角不同的光滑斜面由顶端自由下滑，不计空气阻力，当两木块滑到斜面底端时的速度vA vB（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】＝ 【详解】两个完全相同的小木块A和B分别沿高度相同、倾角不同的光滑斜面由顶端自由下滑，不计空气阻力，机械能是守恒的；开始时，A和B的质量相同，高度相同，重力势能相同；由于机械能守恒，到达底端时，重力势能全部转化为动能，所以动能的大小相同，由于质量相同，所以速度相同。 16．小明和小华一起到惠山上登高，在山顶他们看到一块突兀的大石头，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？物体被举高是相对于某个 而言的，所以两人说法都有道理。 【答案】位置 【详解】两人的观点分别是站在不同的角度说的，因为物体被举高是相对于某个位置而言的，这块石头相对于山腰或山脚就是被举高的，而相对于山顶的位置则不是被举高的，所以两人说法都有道理。 三、实验题（26分） 17.（10分）小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。    （1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关； ①实验探究的是 （选填“重物”或“小桌”）的重力势能。通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越，说明它的重力势能越 ； ②要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用 不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度； （2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关； ①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；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，大家一致认为小明的实验结论是错误的，理由是 ； ②分析 两次实验可发现压力作用效果与受力面积有关。 【答案】 重物 大 质量 没有控制受力面积不变 乙、丙 【详解】（1）[1]①由题意可知，重物被举高，所以重物具有重力势能，实验探究的是重物的重力势能。 [2]通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，桌腿陷进沙子越深，说明它的重力势能越大。 [3]②要进一步探究重力势能与质量的关系，需要控制重物下落的高度不变，改变重物的质量，换用质量不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 （2）[4]①甲、丙两次实验，没有控制受力面积不变，所以不能得出压力作用效果与压力大小的关系。 [5]②由乙、丙两次实验可知，压力大小相等，受力面积不同，压力作用效果不同，可以发现压力作用效果与受力面积有关。 18．（16分）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图：      （1）实验中通过观察 反映小球动能的大小，运用的科学探究方法是 ； （2）为了探究物体动能大小与速度的关系，应选择 两图进行实验分析； （3）小琪同学通过比较甲、丙两次实验，得出“质量大的物体动能大”，小强同学认为小琪的分析过程存在错误，请你指出错误的原因是 ； （4）如图丁为某段道路的标志牌，为了减小机动车行驶时的动能，降低危险性，交管部门会对不同车型所限定的是最大的 （选填“速度”、“质量”或“距离”）； （5）本实验中，小球从斜面的高处自由滚下到斜面最低端时，小球的机械能将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 木球移动的距离 转换法 甲、乙 没有控制钢球的速度一定 速度 减小 【详解】（1）[1][2]实验中把钢球动能的大小转换成观察木块被推动距离远近，木块被推动距离越远，钢球对木块做功越多，表明钢球的动能越大。 （2）[3]为了探究小球的动能大小与速度的关系，应该控制质量不变，改变速度的大小，应当让同一钢球球从同一斜面上的不同高度由静止滑下，然后撞击同一木块，根据木块移动的距离判定动能的大小，故选甲、乙两图进行分析。 （3）[4]甲、丙两次实验，钢球的质量不同，钢球在斜面的高度也不同，所以钢球到达水平面的速度也不同，研究动能与质量的关系应该控制速度一定，实验过程没有控制钢球速度一定，所以没法得出准确的结论。 （4）[5]动能的影响因素有两个：质量和速度。对汽车限速，就是控制速度因素对动能的影响。 （5）[6]钢球从斜面静止下滑过程中重力势能除了转化成动能，还有一部分会克服摩擦力做功转化为内能，所以钢球的机械能将会减小。 四、计算题（14分） 19.（6分）如图所示，是防疫用喷洒消毒液的喷壶，喷壶底面积为50cm2，壶内消毒液液面高度为12cm，喷壶对水平地面的压强为2000Pa，空喷壶重2N。（消毒液的密度为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg）求： （1）消毒液对壶底的压强； （2）喷壶中消毒液的质量； （3）把喷壶从地面拿到1.2m高的窗台上，对喷壶做的功。    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）消毒液对壶底的压强 （2）根据公式得，喷洒消毒液的喷壶对水平地面的压力 消毒液和喷壶的总重力等于喷壶对水平地面的压力，即 喷壶中消毒液的重力 喷壶中消毒液的质量 （3）把喷壶从地面拿到1.2m的窗台上，对喷壶做的功 答：（1）消毒液对壶底的压强为； （2）喷壶中消毒液的质量是； （3）对喷壶做的功为。 20．（8分）如图是充满氦气体积为的观光氦气球，下端挂有吊篮，吊篮底端有一根缆绳，用于控制氦气球的升降。求：（，） （1）氦气球内氦气的质量； （2）氦气球所受浮力； （3）氦气球、吊篮等配件及乘客的总重为，在缆绳控制下，匀速竖直下降150m，此过程中缆绳始终竖直，则缆绳对吊篮拉力做的功为多少。（不计空气阻力） 【答案】（1）1080kg；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据可得，氦气球内氦气的质量为 （2）根据阿基米德原理可得，氦气球所受浮力为 （3）根据题意可知，把氦气球、吊篮等配件及乘客当做一个整体，整体受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力以及竖直向下的拉力作用，由于整体匀速竖直下降，所以整体处于平衡状态，受到的是平衡力作用，即 所以缆绳对吊篮拉力大小为 根据W=Fs可得，缆绳对吊篮拉力做的功为 答：（1）氦气球内氦气的质量为1080kg； （2）氦气球所受浮力为； （3）缆绳对吊篮拉力做的功为。 学科网（北京）股份有限公司 $$