2022年河北省中考物理历年真题专练《功和机械能及简单机械》(含答案).pdf
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1、河北省中考物理历年真题专题精练(含答案)专题一、功和机械能命题点1功和功率的计算1.(河北中考)假期,小明坐客车去旅游,当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0 m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为80 km/h.当客车匀速行驶到标识牌100 m处时,小汽车匀速行驶到了标识牌200 m处,若此时小汽车的功率为80 kW,它的牵引力为 1.8X10,_N.命题点2机械能及其转化(8年5考)2.(河北中考)如图是一运动员做蹦床运动的一幅图片.针对蹦床运动,从动能与势能相互转化的角度提出一个问题并回答.(不计空气阻力)问题:运动员在空中上升的过程中,动能和势能是如何转化的回答:
2、动能逐渐转化为重力势能.3.(河北中考)如图是一幅三峡大坝的图片,针对三峡大坝涉及的物理知识,回答下列问题.请从机械能角度提出一个问题并回答.问题:大坝为什么要建得很高?回答:提高水位,增大其重力势能4 .(河北中考)针对如图所示的实验装置及探究过程中涉及的物理知识,回答下列问题.请从机械能角度提出一个问题并回答.问题:小车向下运动过程中的重力势能如何变化?回答:重 力 势 能 减 小.5 .(河北中考)小明乘车时发现某段道路的限速标志牌(如图甲所示).他提出了问题:汽车为什么要限速呢?他搜集的资料如下:汽车遇到意外情况时,司机从看到情况到反应刹车需要的时间叫反应时间,在反应时间内汽车原速前进
3、的距离,叫反应距离.从刹车到车停下来,汽车前进的距离叫制动距离.实验数据如表:利用表中第一组数据,计算出该司机的反应时间是次数速度(k m/h)反应距离(m)制动距离(m)16 01 12 028 01 53 431 0 01 95 40.6 6 s.(2)分析表中数据可知,影响汽车制动距离的主要因素是速度为什么同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?小明做了如下实验:在斜面底端放置了一个纸盒,然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下(如图乙所示),由实验可知:在速度一定的条件下,物体的质量越大,动 能 越 大.由于大型汽车高速行驶时的 动能 较大,它的危险性就更大.
4、所以对不同车型要设定不一样的最高行驶速度.重难点1功和功率的计算例一、(自贡中考)如图所示,一物体在水平向右的拉力E作用下以3 m/s 的速度在水平地面上匀速运动了 1 0 m,拉力片所做的功为协,功率为百,若该物体在水平向右的拉力作用下以2 m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了 1 0 m,拉力 所做的功为黑,功率为 则%P (填”或“=).【变式训练1】(兰州中考)某同学在1 0 s内做了 5 个“引体向上”,他的质量为6 0 k g,每次上升的高度为4 0 c m.该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是2 4 0 J,1 0 s内做功的功率为1 2 0 W.(4 取 1 0 N/k
5、 g)【变式训练2】某汽车发动机输出功率为3 0 k W,恰能以1 5 m/s的速度在水平路面匀速行驶4.5 k m,其间发动机共做功9 义1 0 .T,汽车行驶时受到的阻力为2 0 0 0 N.当汽车上坡时,只能保持3 6k m/h 的速度匀速行驶时,此时汽车发动机的牵引力为3 0 0 0 N.重难点2 机械能及其转化例二、(聊城中考)2 0 1 8 年 2 月 1 2 日1 3 时 0 3 分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星,如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运
6、行,不受空气阻力,则下列说法正确的是(A)近地点.卫星远地点,飞A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减小,动能增大,机械能守恒B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增大,动能减小,机械能守恒C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增大,动能增大,机械能不守恒D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小,动能减小,机械能不守恒【变式训练3】(无锡中考)如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,8是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置.则小球从a运动到。的过程中,在b(填“a”“b”或“c”)位置动能最大;从力到。的过程中,小球的动
7、能转化为弹簧的 弹性势 能.a b cn 1 I i n破解易错题例三、(兰州中考)如图所示,一物体放在同一水平面上,第一次在拉力A的作用下,以速度H匀速运动了距离S,第二次在拉力的作用下,以速度外匀速运动了同样的距离,已知匕如比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系,正确的是(A)A.%=%B.协 V%C.P=RD.P、实验突破探究物体的动能跟哪些因素有关例四、(荆州)为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从方处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景;
8、图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从力、夕处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.乙(1)若要探究动能大小与速度的关系,应选择图 乙(填“甲”或“乙”)进行实验.(2)木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力不 变(填“变大”“变小”或“不变”),克服摩擦力做功的功率 变 小(填“变大”“变小”或“不变”).(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?丕能,原 因 是 光滑水平面上,木块将不会停下来(或木块在光滑水平面上将永远匀速直线运动下去).(4)通 过 比 较 木块被撞距离来比较小球动能大小.(5)为比较超载超速
9、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:请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是超速20%.小球质量/克斜面IWJ度/厘米木块滑动距离/厘米A10510B20518C30529D101038E101586课后提分训练1 .(长沙)下列关于功的说法正确的是(D)A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功2 .(天津)用细线将小球系好后,固定在天花
10、板上,做成一个摆.如图所示,小球从4点摆动到夕点的过程中(C)/2 wA.速度变小,动能变大B.速度变小,动能变小C.速度变大,重力势能变小D.速度变大,重力势能变大3.(常州)现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药.此过程中,喷药无人机的(A)动能减小、重力势能减小动能减小、重力势能不变动能不变、重力势能减小动能不变、重力势能不变4.(德州)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(力图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是(C)A.两次物体运动的速度:匕 外B.两次物体所受的拉力
11、:C.06 s两次拉力对物体所做的功:%跖D.06 s两次拉力对物体做功的功率:P、Pz5.(多选)(河南)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量.两木块下表面的粗糙程度相同.甲、乙分别在水平拉力和 的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是(AB)甲2-A匕乙(3 A.大于月B.比 做功多C.比 的功率大D.甲的重力做功较多6.(襄阳)在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间力变化的图象最接近的是(A)7.(广州)如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,甲球下落过程中经过只0两点.忽略空气阻力,下列说法正确的是(B)
12、甲 乙IIP+I /Z/ZZZ/Z/A.着地瞬间,两球的动能相等B.甲球在点和。点的机械能相等C.释放瞬间,两球的重力势能相等D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等8.(衡阳)新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性,一架由碳纤维材料制作的小型无人机,质量为2 k g,在 5 s内匀速竖直上升1 0 m,则该无人机克服自身重力做功为2 00力功率为4 0 W.(4 取 1 0 N/k g)9 .(济宁)如图所示,跳水运动员为获得充足的空中滞留时间,都会在跳水前先用力下压跳板,以便利用跳板的弹 性 势 能 让自己上升得更高.不计空气阻力,运动员从离开跳板到入水的过程中,入 水(填“离开跳板
13、”“在最高点”或“入水”)时动能最大.1 0 .(保定一模)过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动.不计能量损失,由a 到 6 的过程中,动能 减 少,势能 增 大,机械能 不 变(填“增大”“减少”或“不变”).1 1 .(安顺)在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由力点自由下落,相继经过反。两点,已知4 8=5。如图所示,物体在 夕段重力做功明,做功功率X;在回段重力做功取 2,做功功率心 则%=%,R ”“v”或“=”)8。c O1 2 .(临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱.小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶1 2 k m,用时1 0 m i n.
14、已知该车的总质量为1.6 X 1 0 3 k g,行驶中阻力为车重的0.0 5 倍,此过程中该车牵引力做功9.6 X 1 C T J,功 率 为 1 6 k W.(g取 1 0N/k g)1 3 .(石家庄新华区质检)如图1 是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图.其中,跖=勿区加,h=hhB.(1)实验中,探究的动能是指B (填序号).A.小球在斜面上时的动能B.小球撞击木块时的动能C.小球撞击木块后的动能D.木块的动能(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与速 度 的关系.(3)小华同学通过比较图1 中乙、丙两图,得出“质量大的物体动能大”.小丽认
15、为小华的这一比较过程存在错误,你知道错误是什么吗?没有控制小球进入水平面的速度相同.(4)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小华设计了如图2所示的实验:让质量不 同 的 小 球/、。同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若。球 相 对 于/球静 止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.【拓 展】完成实验后,同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时一,也用到了斜面:让小车从同一斜面同一高度下滑,在不同的表面上滑行 的 距离远近(如上表),最终停下
16、来后,小车在三个表面克服摩擦力做功 相等(填“相 等”或“不相等”),理由是:小车进入水平面时机械能相等,克服摩擦力做功过程中,机械能转化为内能,最终小车机械能为零,所 以 三 个 表 面 克 服 摩 擦 力 做 功 相 等.表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远14.(荷泽改编)小 东 积 极 投 入 到“绿色环保、低碳出行”的新潮流 中,他尽量减少驾驶机动车辆外出,坚持骑自行车上下班.小东和自行车的总质量是8 0 k g.当 小 东 以5 m/s的速度在平直的公路上骑行 时,所受阻力是其总重的0.0 2倍(g取1 0 N/k g).求:(1)自 行 车 行 驶1 0 0
17、 0 m动力所做的功;(2)自行车行驶的功率.解:(1)自行车对水平路面的压力:/压=G=侬=8 0 k g X 1 0 N/k g=8 0 0 N因为自行车匀速行驶,所以动力与阻力平衡,则;7=Q 0.0 2 G=0.0 2 X 8 0 0 N=1 6 N自 行 车 行 驶1 0 0 0 m动力做的功:-s=1 6 NX 1 0 0 0 m=l.6 X 1 01 JW Ps 由47=7=八得,自行车行驶的功率为:7=16 NX5 m/s=80 W1 5.(广州)如图所示,0。是水平地面,物体在水平拉力作用下,从。匀速直线运动到0,8端拉力 为300 N,做的功为小功率为凡 尸0段拉力 为20
18、0 N,内做的功为例,功率为%则(C)一I f居 厂与 1Q 4 m p 6 m QA.%B.C.PRz D.P&R16.(多选)(衡阳)如图所示,在表面粗糙的斜面上,物块从力点静止释放下滑到夕点的过程中,下列说法正确的是(BD)A.物块的动能不一定增加B.物块的重力势能一定减小C.物块的重力势能减少量等于动能的增加量D.物块的重力势能减少量大于动能的增加量17.(云南)如图甲所示,张华用水平推力分推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力分的大小随时间方变化的情况如图乙所示,木箱运动速度/的大小随时间方变化的情况如图丙所示,则1 3 s木箱做 变 速(填“匀速”或“变速”)运动;3 5 s推力
19、对木箱做 的 功 是400 J18.(荆门)一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达到最大速度,接着匀速运动25 s,关闭发动机,滑行100 m停 下.其。一力图象如图所示.已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2 倍,(g 取10 N/kg)求:(1)整个过程中发动机做的功;(2)汽车的最大速度%;全程中汽车的平均速度K解:(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:t=15 s+25 s=40 s由 f r 得,整个过程中发动机做的功:-尺=80X103 WX40 s=3.2X106 J(2)汽车的重力:G=mg=2 0
20、00 kgXIO N/kg=2X104 N由题意和图象可知,15 40 s 汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力:F=f=0.26=0.2X2X10 N=4 000 Nw Fs由 7=7=分 可得,汽车的最大速度:P 80 000 W /4 000 N =20 巾 八(3)由 片?可得,匀速运动的路程:52=%七=20 m/s X(40 s15 s)=500 m由图象可知,滑行100 m用的时间G=10 s,则全程中汽车的平均速度:-守=立法=。总十十2 0 0 m+5 0 0 m+10 0 m ,15 s +2 5 s +10 s /m/s19.
21、(R J 教材8 下P 6 4 T 3 变式)(天津)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重6 2 k g 级冠军,挺举成绩是17 6 k g,如图为他比赛时的照片.他在挺举过程中对杠铃做的功最接近(D)A.6 0 0 J B.1 2 0 0 J C.1 80 0 J D.3 4 0 0 J2 0.(R J 教材P 7 1“想想做做”变式)(唐山古冶区模拟)如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的动能 增 大,重力势能 减 小.滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能 减小_(填“减小”“增大”或“不变”).专题二、简单机械
22、第1课时 杠杆和滑轮命题点1杠杆分类1.(河北)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是(0核桃夹 船桨 手推车A.B.C.D.碗夹命题点2探究杠杆的平衡条件(8年 1考)2.(河北)探究杠杆的平衡条件.(1)杠杆两端的螺母作用是调节杠杆在水平位置平衡.(2)小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是号 1=握 h.(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,请在图中画出拉 的力臂,弹簧测力计的读数应是,N-(一个钩码重0.5 N)实验次数动力A/N动力臂Z/m阻力K/N阻力臂Um10.50.21.00.121.00.1 51.50.133.00.12.00.1
23、5(4)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡.她用刻度尺测出,和乙 则21 (填“v”或“=)3 4【拓展】探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出乙和乙(如图丁所示),则游码的质量为5W&命题点3杠杆平衡条件及其应用3.(河北)如图所示,将边长为1 0 c m 的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的4点处,在 8点施加力=3 0 N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去,在夕点施加力时,合金块对地面的压强为1.2 X1 0 3 pa.(如=3%,g 取 1 0 N/k g)(1)画出 的力臂.
24、(2)求合金块的质量.求 的大小.解:(1)如图所示(2)由杠杆的平衡条件:尸 动/动=/阻/阻则 G=FM%3 0 N X 3 loA O A=9 0 NG 9 0 N根 据 侬 所 以 片 丁 西 康=9 k gp(3)由于0=3 则歹支=/压=0 S=1.2 X1 0 3 P a X(0.1 m)2=1 2 N由于与阳的夹角为3 0 ,所以的 力 臂 如,则(G 一 分 支)X/曲=X 12&=(G-FQ X 1O A 2X(90 N-12 N)X O A,23X0A=52 N4.(河北)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在。点.他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为2
25、50 N,两脚尖与地面的接触面积为60 cm2,双手与地面的接触面积为300 cm2.画出以4 点为支点时重力的力臂1.(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5:2,地面对双手的支持力为多少?(3)小明在1 min内做了 30个俯卧撑,每次肩部上升的距离都为0.36 m,则他1 min内克服重力所做的功为多少?解:(1)贝I F手=2X250 NX300X10-45X60X10-4 m2=500 N(2)由于0=Pw 尖 5p手 22国尖X S手(3)由杠杆的平衡条件:F J =F/2以方为支点时:F脚臭XAB=G1 以/为支点时:F手XAB=G(AB1)将分脚 尖=250
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