中考物理功和机械能题20套(带答案)

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中考物理功和机械能题20套(带答案)一、功和机械能选择题1.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景,对此过程A.运动员下滑过程中动能增大,重力势能也增大B.运动员下滑过程中,动能的增加量等于重力势能的减小量C.运动员的动能是由重力势能转化来的D.运动员弓着腰,是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A.运动员下滑过程中,质量不变,速度越来越大,高度不断变小,所以动能增大,重力势能减小,故A错误;B.运动员下滑过程中,由于要克服摩擦做功,有一部分动能转化为内能,所以动能的增加量小于重力势能的减小量,故B错误;C.运动员下滑过程中,动能增大,重力势能减小,所以,运动员的动能是由重力势能转化来的,故C正确;D.运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,不能改变惯性的大小,故D错误。

故选C。

2.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A.可以省力或省距离,但不能省功B.可以省力,同时也可以省功C.可以省距离,同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确;使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;3.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。

当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。

(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。

下列计算结果不正确...的是A.0s~1s内,地面对物体的支持力大于10NB.1s~2s内,物体在做加速运动C.2s~3s内,拉力F的功率是100WD.2s~3s内,滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】(1)由图乙可知,在0∼1s内,拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F′作用,处于静止状态;地面对重物的支持力F支=G−F′=G−3F拉+G动=100N−3×30N+G动=G动+10N10N,故A正确;(2)由图丙可知,1s~2s内,物体在做加速运动,故B正确;(3)由图可知在2∼3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v′3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%83.33%,故D正确。

故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.(1)已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉,物体静止,设滑轮组对物体的拉力F′,其关系为F拉=(F′+G动);地面对物体的支持力等于物体对地面的压力,等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′;(2)由F-t图象得出在1~2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用点下降的距离,利用W=Fs求此时拉力做功.(3)由F-t 图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率,知道拉力F和物重G大小,以及S与h的关系,利用效率求滑轮组的机械效率.4.铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题.已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2;列车要提速,就必须研制出更大功率的机车.那么当列车分别以20m/s 和36km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车牵引力的功率之比为A.2:1 B.5:9 C.16:1 D.8:1【答案】D【解析】【分析】当机车匀速前进时,处于平衡状态,机车的牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡的条件得到牵引力和阻力的关系,根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比。

【详解】已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比,即f=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡的条件得到牵引力等于阻力,即F=f=kv2,功率公式P=Fv=kv3,当列车分别以20m/s和36km/h=10m/s的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车牵引力的功率之比。

故选D。

5.跳伞运动员跳出飞机后,立即打开降落伞,下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大,直至与重力等大。

在整个下落过程中,运动员和降落伞的()A.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能不变B.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少C.重力势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少D.重力势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变【答案】C【解析】分析:动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;动能和势能总称为机械能。

解答:由于运动员在空中飞速下落,质量没发生变化,速度先逐渐增大后保持不变,故动能先增大后保持不变;在下落过程中,高度降低,所以重力势能减小,机械能等于动能和重力势能之和,所以机械能也是减小。

故选:C。

【点睛】该题考查了动能和重力势能大小的影响因素,机械能的变化可以从动能和势能的变化来判断,也可以从机械能和其它形式的能之间是否有转化进行判断。

6.下列说法中正确的是A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功C .用水平力推着购物车前进,推车的力做了功D .书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功【答案】C【解析】【详解】A .抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,不再受到推力的作用,只有距离,没有推力的作用,所以对铅球不做功,故A 错误.B .提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力竖直向上,距离水平向前,没有在拉力方向上通过距离,故拉力没有做功.故B 错误.C .用水平力推着购物车前进,购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离,推车的力做了功.故C 正确.D .书静止在水平桌面上,书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离,所以支持力没有做功,故D 错误.故答案为C .【点睛】做功的两个必要因素:1)作用在物体上的力;2)物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可.7.如图所示,用一滑轮组在5s 内将一重为200N 的物体向上匀速提起2m ,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。

则A .物体上升的速度是2.5m/sB .拉力F 大小为400NC .拉力F 的功率为40WD .拉力F 的功率为80W 【答案】D【解析】【详解】A .由s v t=得体的速度: 2m 0.4m 5sh v t === 故A 项不符合题意; B .图可知,绳子段数为2n =,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力:11200N 100N 22F G ==⨯= 故B 项不符合题意;CD .绳子自由端移动的速度:220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物拉力F 的功率:100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 项不符合题意,D 项符合题意。

8.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛,他们做的功W 与时间t 的关系如图所示。

若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是A .甲B .乙C .丙D .丁【答案】A【解析】【详解】 在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。

由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式W P t=知,甲功率最大,做功最快。

故A 符合题意。

9.如图所示,定滑轮重4N ,动滑轮重0.5N ,在拉力F 的作用下,1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.3m/sB .拉力F 的大小为4NC .拉力F 的功率为0.45WD .滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2,A .绳端移动的距离是:s =2h =2×0.1m=0.2m ,绳子自由端移动的速度是: 0.2m 0.2m/s 1s s v t === , 故A 错误; B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动, 故B 错误;C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率: 0.45J 0.45W 1sW P t ===总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:0.4J 100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。

10.一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板,图为球撞击过程中的三个状态,其中甲是刚要撞击的时刻,乙是球的形变最大的时刻,丙是刚撞击完的时刻,已知撞击时间非常短,若忽略球的机械能损失,则( )A .球在甲、丙两个时刻的动能相等B .球在甲时刻的动能较丙时刻的大C .球在甲时刻的动能较丙时刻的小D .条件不足,无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小【答案】B【解析】【详解】由题意可知,忽略球的机械能损失,高尔夫球的机械能守恒;甲是刚要撞击的时刻,此时的甲具有动能,不具有弹性势能;丙是刚撞击完的时刻,此时高尔夫球发生了形变,高尔夫球的弹性势能转化动能,弹性势能减小,动能增加,故球在甲、丙两个时刻的动能不相等,球在甲时刻的动能较丙时刻的大,故B 正确,ACD 错误.11.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】汽车发动机的功率始终保持不变,途中经过一段泥泞路面,由于泥泞路面摩擦阻力增大,可知,汽车的速度变小;则汽车的牵引力也随之增大,根据P Fv速度变小,则相同时间内通过的距离变小。

A图,始终为匀速直线运动,不正确;B图,中间一段,在相同时间内通过的距离更远,不正确;C图,中间一段,随时间的变化,路程出现减小的情况,不正确;D图,中间一段,在相同时间内通过的距离变小了,说明速度减小了,正确;故选D。

12.如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦).下列说法正确的是()A.拉力F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1>F2,故A错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为η=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故C错误;因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1≠s2,故D错误;13.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。