2020中考复习 九年级物理章节冲刺训练——专题二十三：功和机械能.doc

2020中考复习 九年级物理章节冲刺训练专题二十三：功和机械能考点一：功及其计算1.一位普通中学生沿教学楼的楼梯匀速登高了3m，该同学登楼做的功最接近（）A. 50JB. 150JC. 1500JD. 15000J2.如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A. 用力提着水桶沿水平方向运动B. 拉着重物静止C. 用力推汽车没有推动D. 向上用力把箱子搬起3.有甲、乙两辆功率相等的汽车，在相同时间内匀速通过距离之比S甲：S乙=2：1那么（）A. 两辆汽车牵引力之比F甲：F乙=1：2B. 两辆汽车牵引力之比F甲：F乙=2：1C. 两辆汽车做功之比W甲：W乙=1：2D. 两辆汽车做功之比W甲：W乙=1：14.一辆载有货物的卡车在平直的高速公路上匀速行驶时发动机的功率为200kW，行驶12km所用的时间是8min，所受阻力是卡车及货物总重的0.02倍则在这段时间内（）g=10N/kgA. 卡车行驶的速度是25m/sB. 发动机做的功是9.6107JC. 卡车的牵引力是3.84106ND. 卡车及货物的总质量是4104kg5.如图所示，光滑斜面ABAC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2则（）A. F1F2B. F1F2C. W1W2D. W1=W26.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示由图象可知，03s内，推力对物体做功_ J；t=5s时，物体受到的摩擦力是_ N7.重50N的物体在水平地面上做匀速直线运动，所受的阻力是物重的0.2倍，若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做的功为_ J，重力对物体做的功为_ J8.某汽车以20m/s的速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率是6104W汽车以该速度匀速行驶了2000m求：（1）汽车牵引力在这段路程中做的功是多少J？（2）汽车牵引力为多少N？考点二：功率及其计算1.如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（）A. 重力做的功一定为40JB. 物体一定受到20N的摩擦力C. 物体一定运动了2mD. 推力的功率一定为4W2.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的st关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（）A. F1F2，P1P2B. F1F2，P1P2C. F1F2，P1P2D. F1F2，P1P23.体育课上，小刘同学用500N的推力，在1.2s时间内使重40N的铅球沿推力方向向斜上方移动了1.2m，而后铅球离手向前继续运动8m落地小刘推铅球时的功率是（）A. 500WB. 40WC. 50WD. 4W4.甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和800W，下列说法正确的是（）A. 甲抽水机做功比较少B. 乙抽水机做功比较多C. 甲抽水机做功比较快D. 乙抽水机做功比较快5.如图所示，小强在做引体向上练习，他在20s内完成了10个引体向上的动作，其体重为500N，每个动作身体向上移动的距离为50cm，他在整个动作过程中的功率为_ W6.已知小汽车的总质量为1500kg，该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）求：（1）小车行驶的距离和牵引力的大小（2）在此过程中汽车的牵引力的功率大小7.如图所示，万众期待的泉州公共自行车-“小黄人”于5月20日终于和市民见面啦！小健同学骑着“小黄人”，在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为20kg，受到的阻力为20N，与地面的总接触面积为310-3m2，小健的质量为55kg求：（1）自行车行驶的速度；（2）骑行时地面受到的压强；（3）小健骑行时的功率。考点三：机械能的转化与守恒1.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）则实心球（）A. 在a处重力势能最小B. 在b处动能为零C. 在a、b、c三处的机械能相等D. 在d处动能为零2.关于正在匀速上升的气球，下列说法正确的是（）A. 动能增加，势能减少，机械能的总量保持不变B. 动能不变，势能减少，机械能的总量保持不变C. 动能不变，势能增加，机械能的总量增加D. 动能、势能、机械能都不变3.如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，不计任何摩擦小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回下列判断中不正确的是（）A. 小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B. 小物块从P向M运动过程中，动能增加C. 小物块从M向N运动过程中，机械能减少D. 弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大4.如图所示，物体沿光滑斜面从顶端下滑至底端。在这个过程中，物体的速度v、通过的距离s、机械能E和动能Ek随时间t的变化如图所示，则错误的是（）A. B. C. D. 5.如图所示，某运动员进行射箭比赛的情形，下面说法正确的是（）A. 拉弯的弓具有弹性势能B. 手把弓拉弯，说明力可以改变物体的运动状态C. 箭离开弓后能继缕向前运动，是因为箭具有惯性D. 在空中飞行的箭，若所受的力全部消失，它将落向地面6.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：_ 2020中考复习 九年级物理章节冲刺训练专题二十三：功和机械能参考答案考点一：功及其计算1.一位普通中学生沿教学楼的楼梯匀速登高了3m，该同学登楼做的功最接近（）A. 50JB. 150JC. 1500JD. 15000J【答案】C【解析】解：一个中学生的质量为m=50kg，重力G=mg=50kg10N/kg=500N，上升的高度h=3m，该学生上楼做的功：W=Gh=500N3m=1500J故选：C2.如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A. 用力提着水桶沿水平方向运动B. 拉着重物静止C. 用力推汽车没有推动D. 向上用力把箱子搬起【答案】D【解析】解：A、用力提着水桶沿水平方向运动，力与距离的方向垂直，故不做功；B、拉着重物静止，有力无距离，故不做功；C、用力推汽车没有推动，有力无距离，故不做功；D、向上用力把箱子，有力有距离，故做了功故选D3.有甲、乙两辆功率相等的汽车，在相同时间内匀速通过距离之比S甲：S乙=2：1那么（）A. 两辆汽车牵引力之比F甲：F乙=1：2B. 两辆汽车牵引力之比F甲：F乙=2：1C. 两辆汽车做功之比W甲：W乙=1：2D. 两辆汽车做功之比W甲：W乙=1：1【答案】AD【解析】解：由题意知，P甲=P乙，t甲=t乙，由P=可得，W=Pt，则，=故C错误，D正确；又因为W=Fs，所以，=，故A正确，B错误故选AD4.一辆载有货物的卡车在平直的高速公路上匀速行驶时发动机的功率为200kW，行驶12km所用的时间是8min，所受阻力是卡车及货物总重的0.02倍则在这段时间内（）g=10N/kgA. 卡车行驶的速度是25m/sB. 发动机做的功是9.6107JC. 卡车的牵引力是3.84106ND. 卡车及货物的总质量是4104kg【答案】ABD【解析】解：A、t=8min=480s，s=12km=12000m，卡车行驶的速度v=25m/s，故A正确；B、P=200kW=200000W，t=8min=480s，发动机做的功W=Pt=200000W480s=9.6107J，故B正确；C、因为汽车匀速直线行驶，卡车的功率P=Fv，牵引力F=8000N，故C错；D、因为汽车匀速直线行驶，卡车受到的阻力f=F=8000N，卡车及货物的总重G=4105N，m=4104kg，故D正确故选ABD5.如图所示，光滑斜面ABAC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2则（）A. F1F2B. F1F2C. W1W2D. W1=W2【答案】AD【解析】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W1=W2（2）根据图示可知，LBALCA，而W1=W2，由W=FL可知，FBAFCA，即F1F2故选AD6.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示由图象可知，03s内，推力对物体做功_ J；t=5s时，物体受到的摩擦力是_ N【答案】0；6【解析】解：（1）由丙图知：03s内物体的速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功0J（2）由丙图知，9-12s时，物体匀速运动，由乙图知，9-12s时，F=6N，所以摩擦力与推力F平衡，大小为6N3-6s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以摩擦力大小不变；即仍为6N故答案为：0；67.重50N的物体在水平地面上做匀速直线运动，所受的阻力是物重的0.2倍，若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做的功为_ J，重力对物体做的功为_ J【答案】300；0【解析】解：阻力是物重的0.2倍，即f=0.2G=0.250N=10N；做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，则拉力F=f=10N；拉力做功为：W=Fs=10N30m=300J；因为物体在重力方向上没有移动距离，故重力做功为0J；故答案为：300，08.某汽车以20m/s的速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率是6104W汽车以该速度匀速行驶了2000m求：（1）汽车牵引力在这段路程中做的功是多少J？（2）汽车牵引力为多少N？【答案】解：（1）由v=得汽车匀速行驶2000m所用时间：t=100s，汽车牵引力在这段路程中做的功：W=Pt=6104W100s=6106J；（2）由W=Fs得车的牵引力：F=3000N答：（1）汽车牵引力在这段路程中做的功是6106J；（2）汽车牵引力为3000N【解析】（1）知道汽车匀速的行驶的速度和行驶距离，利用速度公式求行驶时间；又知道汽车牵引力的功率，利用W=Pt求汽车牵引力做的功（2）已知汽车牵引力做的功和行驶的量程，根据W=Fs的变形式求出牵引力的大小考点二：功率及其计算1.如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（）A. 重力做的功一定为40JB. 物体一定受到20N的摩擦力C. 物体一定运动了2mD. 推力的功率一定为4W【答案】C【解析】解：A、物体沿水平方向做直线运动，在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0J，故A错误；B、由于物体沿水平方向做直线运动，不一定匀速直线运动，所以摩擦力与推力不一定是平衡力，则摩擦力的大小无法判断，故B错误；C、由W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离s=2m，故C正确；D、由于做功的时间未知，根据P=可知，推力的功率无法判断，故D错误故选C2.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的st关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（）A. F1F2，P1P2B. F1F2，P1P2C. F1F2，P1P2D. F1F2，P1P2【答案】B【解析】（1）从图象上可以看出，用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，故两次实验的拉力和摩擦力均相等；（2）从图象上可以看出，相同时间内，第一次移动的距离大，故第一次的速度大；木块所受的拉力不变，根据公式P=Fv可知，拉力第一次做功的功率大。故选B。3.体育课上，小刘同学用500N的推力，在1.2s时间内使重40N的铅球沿推力方向向斜上方移动了1.2m，而后铅球离手向前继续运动8m落地小刘推铅球时的功率是（）A. 500WB. 40WC. 50WD. 4W【答案】A【解析】解：推力对铅球做的功W=Fs=500N1.2m=600J，当铅球离手后，小刘对铅球没有力的作用，铅球由于惯性向前继续运动8m落地，小刘对铅球不做功，则小刘推铅球时的功率P=500W故选：A4.甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和800W，下列说法正确的是（）A. 甲抽水机做功比较少B. 乙抽水机做功比较多C. 甲抽水机做功比较快D. 乙抽水机做功比较快【答案】D【解析】解：甲机械的功率为500W，乙机械的功率为800W，甲的功率小于乙的功率，说明乙做功比甲快，故C错误，D正确；不知道做功时间，无法比较功的大小，故AB错误故选D5.如图所示，小强在做引体向上练习，他在20s内完成了10个引体向上的动作，其体重为500N，每个动作身体向上移动的距离为50cm，他在整个动作过程中的功率为_ W【答案】125【解析】解：在每次上升中，小强对自身的拉力F =G=500N；则每次小强对自身所做的功W =Fh=500N0.5m=250J；则做10个动作所做的总功W总=10W=10250J=2500J；则小强的功率P=125W故答案为：1256.已知小汽车的总质量为1500kg，该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）求：（1）小车行驶的距离和牵引力的大小（2）在此过程中汽车的牵引力的功率大小【答案】解：（1）由v=可知，小车行驶的距离：s=vt=30m/s180s=5400m；小车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F=f=0.16mg=0.161500kg10N/kg=2400N；（2）牵引力的功率：P=Fv=2400N30m/s=72000W答：（1）小车行驶的距离为5400m，牵引力为2400N；（2）在此过程中汽车的功率为72000W【解析】（1）已知速度与行驶时间，由速度公式可以求出小车的路程；小车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可以求出牵引力；（2）由功率公式求出功率7.如图所示，万众期待的泉州公共自行车-“小黄人”于5月20日终于和市民见面啦！小健同学骑着“小黄人”，在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为20kg，受到的阻力为20N，与地面的总接触面积为310-3m2，小健的质量为55kg求：（1）自行车行驶的速度；（2）骑行时地面受到的压强；（3）小健骑行时的功率。【答案】解：（1）自行车行驶的速度：v=5m/s；（2）车对地面的压力：F=G=（m1+m2）g=（55kg+20kg）10N/kg=750N，骑行时地面受到的压强：p=2.5105Pa。（3）小健同学骑着“小黄人”，在一段平直的公路上匀速行驶，则动力F=f=20N，小健骑行时所做的功：W=Fs=20N300m=6000J，小健骑行时的功率：P=100W。答：（1）自行车行驶的速度为5m/s；（2）骑行时地面受到的压强为2.5105Pa；（3）小健骑行时的功率为100W。【解析】（1）知道小健骑“小黄人”行驶的路程和时间，利用速度公式求行驶速度；（2）知道人和车的总质量，利用重力公式求人和车的总重力；因为自行车在平直公路上，对地面的压力等于重力，又知道受力面积，利用压强公式求骑自行车行驶时对地面的压强。（3）已知阻力大小，根据二力平衡可知动力大小，利用W=Fs求出小健骑行时所做的功，然后利用P=计算功率。考点三：机械能的转化与守恒1.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）则实心球（）A. 在a处重力势能最小B. 在b处动能为零C. 在a、b、c三处的机械能相等D. 在d处动能为零【答案】C【解析】解：A、重力势能的大小与物体的质量，高度有关，据图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；B、据图可知，球再b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；C、不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在a、b、c三处的机械能相等，故C正确；D、据图可知，球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误；故选C2.关于正在匀速上升的气球，下列说法正确的是（）A. 动能增加，势能减少，机械能的总量保持不变B. 动能不变，势能减少，机械能的总量保持不变C. 动能不变，势能增加，机械能的总量增加D. 动能、势能、机械能都不变【答案】C【解析】解：正在空中匀速上升的气球，质量不变，速度不变，动能不变高度不断增大，重力势能增大由于机械能等于动能与势能之和，故此时的机械能增加故选C3.如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，不计任何摩擦小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回下列判断中不正确的是（）A. 小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B. 小物块从P向M运动过程中，动能增加C. 小物块从M向N运动过程中，机械能减少D. 弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大【答案】C【解析】解：A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；B、小物块从P向M运动过程中，质量不变，不计任何摩擦，物块的速度增大，所以动能增大，故B正确；C、小物块从M向N运动过程中，由于不计任何摩擦，所以机械能守恒，故C错误；D、弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故D正确故选C4.如图所示，物体沿光滑斜面从顶端下滑至底端。在这个过程中，物体的速度v、通过的距离s、机械能E和动能Ek随时间t的变化如图所示，则错误的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】解：A物体从光滑的斜面滑下来做加速运动，故A正确。B由s-t图象可知，物体通过的路程与时间成正比，表示物体做匀速直线运动；A知物体做加速运动，故B错误CD、物体下滑过程中，质量不变，速度增加，动能增加，高度降低，重力势能减小，重力势能全部转化为动能，机械能不变，故C、D正确。故选：B。5.如图所示，某运动员进行射箭比赛的情形，下面说法正确的是（）A. 拉弯的弓具有弹性势能B. 手把弓拉弯，说明力可以改变物体的运动状态C. 箭离开弓后能继缕向前运动，是因为箭具有惯性D. 在空中飞行的箭，若所受的力全部消失，它将落向地面【答案】AC【解析】解：A、被拉弯的弓发生形变，故具有弹性势能，说法正确；B、手把弓拉弯，弓的形状发生改变，故说明力能使物体发生形变，说法不正确；C、射箭时，箭离开弓后仍然向前运动是因为箭具有惯性，说法正确；D、在空中飞行的箭，若所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，箭将做匀速直线运动，说法错误；故选AC6.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：_ 【答案】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【解析】解：（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）该实验研究的主体是物体A，研究的是物体A动能的大小与速度的关系；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）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）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，减小对物体B做功的多少，减小物体A在木板上滑行的距离，保证碰后物体B能始终在木板上滑行；（5）为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上静止滚下时，控制了小球的速度相同，应改变物体A的质量若水平面光滑，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，所以铁球动能的大小就无法比较；（6）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）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球动能的大小转换为其对木块做功的多少来比较，动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究故答案为：（1）速度；（2）A；重力势；（3）碰前A；高度；（4）降低A的高度；（5）不能；木块将一直匀速直线运动下去；（6）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；（7）转换法和控制变量法