专题10 功和机械能-5年（2017-2021）中考1年模拟物理分项汇编（重庆专用）

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（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
【答案】（1）77km/h；（2）8×105J
【解析】解：（1）火车的平均速度
v===77km/h
（2）克服小海重力做的功
W=Gh=500N×1600m=8×105J
答：（1）求火车的平均速度是77km/h；
（2）该过程中克服小海重力做的功是8×105J。
2、（2021·重庆市B卷·T9）中国的高铁已成为亮丽的“中国名片”。我们听见列车鸣笛声是通过______传播的；列车减速进站时动能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】空气 减小
【解析】[1]声音的传播需要介质，我们听见列车鸣笛声是通过空气传播的。
[2]列车减速进站时速度减小，质量不变，则动能减小。
3、（2020·重庆市A卷·T6）力学知识的应用在我们的生活中随处可见，如图的物理情装中描述正确的是（ ）
A．甲图中跳水运动员起跳后上升过程中，重力势能转化为动能
B．乙图中关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游构成连通器
C．丙图中瓶盖上设计有条纹，是通过使接触面更粗糙的方法来减小摩擦力
D．丁图中小丽穿溜冰鞋推墙，她对墙的推力与墙对她的作用力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．甲图中跳水运动员起跳后上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，动能转化为重力势能，故A项错误；
B．乙图中关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游上的开口下端连通，构成连通器，故B项正确；
C．丙图中瓶盖上设计有条纹，是通过使接触面更粗糙的方法来增大摩擦力，故C项错误；
D．丁图中小丽穿溜冰鞋推墙，她对墙的推力与墙对她的作用力是一对相互作用力，故D项错误。
故选B。
4、（2019·重庆市A卷·T7）太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实．研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时，会受到太阳光的压力约为1N，推动飞船前进，如图所示．推进阶段，飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104 m2 ，在1小时内前进100 km，下列分析正确的是
A．推进阶段，太阳帆飞船相对太阳是静止的
B．推进阶段，太阳帆飞船的平均速度约为100 m/s
C．太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10-6 Pa
D．1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J
【答案】C
【解析】推进阶段，太阳帆飞船相对于太阳的位置不断发生变化，所以，飞船是运动的，故A错误；
由 知道，推进阶段，太阳帆飞船的平均速度约是：≈27.8m/s，故B错误；
由 知道，太阳帆上受到太阳光的平均压强是： = 8×10-6 Pa，故C正确；
该太阳帆受到太阳光的压力即推力是：F′=pS′=8×10-6Pa×5×104 m2=0.4N，所以，1小时内太阳光对飞船做的机械功是：W=F′s=0.4N×100×103 m=4×104J，故D错误．
5、（2018·重庆市A卷·T7）工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦．以下结论正确的是( )
A．动滑轮的有用功为600J
B．动滑轮的重力为400N
C．动滑轮的机械效率为83.3%
D．拉力F的功率为120W
【答案】C
【解析】 解：有用功为W有＝Gh＝1000N,故A错误；物体移动1m,则绳子的自由端移动2m,所以拉力F所做的有总功W总＝Fs＝600N,额外功为200J,所以G动＝＝200N,故B错误；＝83.3%,故C正确；拉力F的功率为P＝＝240W,故D错误．故答案为C.
点睛：首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况，这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系，再通过已知数据，可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力，有用功等．
6、（2018·重庆市A卷·T10）川航3U8633航班从重庆起飞时,利用了空气流速越大压强越_____(选填“大”或“小”)的原理,飞往拉萨的途中遇险,在机长刘传健冷静睿智的处理下成功迫降在双流机场,飞机下降过程中重力势能_____ (选填“增大”“减小”或“不变”)．
【答案】小 减小
【解析】飞机利用了在流体中流速越大的地方压强越小的原理, 飞机下降过程中高度越来越小，质量不变所以重力势能逐渐减小．
7、（2018·重庆市A卷·T19）如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能．若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:
(1)它行驶的路程;
(2)此过程中牵引力所做的功.
【答案】见解析所示
【解析】解：60秒物体移动的距离：S＝Vt＝0.5m/s×60s＝30m.牵引力F做的功：W＝FS＝50N×30m＝1500J.
点睛：利用S＝vt算出物体通过的距离，在F方向上通过的距离就等于2S，再利用W＝FS分别求出拉力做的功和功率．
8、（2018·重庆市B卷·T5）如图所示的四个物理情景中，相应的描述正确的是（ ）
A．建筑工人推的独轮车是费力杠杆
B．用力未搬起石块，这个力做了功
C．用吸管喝饮料时利用了大气压强
D．雕刻刀的刀口很薄，是为了减小压强
【答案】C
【解析】A、人推独轮车运送货物时，动力臂大于阻力臂，独轮车是省力杠杆，故A错误；
B、用力搬石头但没有搬起，有力无距离，没有做功，故B错误；
C、吸管吸饮料时，是先把吸管内的部分空气吸走，吸管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，故C正确；
D、雕刻刀的刀口很薄，是通过减小受力面积来增大压强，故D错误．
故选C．
【点睛】
理解用吸管“饮料”牛奶时，利用了大气压的作用．详细解释的话，还利用了气体压强与体积的关系，即吸管与口、肺部连通，胸腔扩张时，体积增大，压强减小，小于外界大气压，饮料在大气压的作用下进入口中．
9、（2018·重庆市B卷·T21）如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车．轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m．已知轿车总质量m=600kg，受到的阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积S=3×10﹣2m2 。求：
（1）轿车行驶的速度大小；
（2）轿车对路面产生的压强；
（3）牵引力对轿车做功的功率。
【答案】（1）43.2km/h；（2）2×105Pa；（3）7.2kW。
【解析】（1）匀速直线行驶1min，即60s所通过的路程为720m，
则轿车的速度：
；
（2）轿车对水平地面的压力等于车的总重，故压力为：
；
轿车对地面的压强为：
；
（3）阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍，则轿车受到的阻力：
；
轿车匀速直线行驶，受力平衡，则牵引力等于阻力，即：
，
根据得牵引力做功的功率：
。
10、（2017·重庆市A卷·T17）重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km，运行时间约为300h。中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约为9.6×107N。求：
（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？
（2）中欧班列在平直路面以20m/s匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？
【答案】（1）36km/h；（2）1.92×109W
【解析】解：（1）列车运行时的平均速度
（3）中欧班列在平直路面以20m/s匀速行驶时，机车功率
答：（1）列车的平均速度为36km/h；
（2）机车功率为1.92×109W。
11、（2016·重庆市B卷·T9）2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能____，动能____．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变大 变大
【解析】卫星加速升空的过程中，质量不变，高度增加，所以重力势能变大；同时速度增大，所以动能变大．
12、（2016·重庆市B卷·T19）家信解放碑的小勇同学乘坐“滴滴快车”去重庆大剧院看演出，当经过洪崖洞时，小勇手机上显示了这辆“滴滴快车”的相关信息，如图所示，求：
（1）这辆车从洪崖洞按预计时间到达大剧院的平均速度是多少km/h？
（2）若这辆车沿直线经过长为720m的千斯门大桥的过程中，受到的牵引力恒为3000N，这个过程牵引力做的功为多少焦？
【答案】（1）15km/h （2）2.16×106J
【解析】
试题分析：（1）平均速度
（2）牵引力做功W=Fs=3000N×720m =2.16×106J
答：（1）汽车平均速度是15km/h．（2）牵引力做的功为 2.16×106J．
【考点定位】速度 功
1．（2021·重庆八中九年级三模）2021年重庆市中考体育测试项目包括跳绳、实心球、立定跳远。以下关于体考中的物理知识，说法正确的是（ ）
A．学生跳绳时，竖直运动到最高点所受合力为零
B．实心球在地面滚动一段距离后静止下来，是因为受到了惯性
C．学生投掷的实心球在向上运动的过程中，动能转化为重力势能
D．学生在立定跳远的整个过程中，他的重力势能一直不变
【答案】C
【解析】A．学生跳绳竖直运动到最高点时，只受到重力作用，处于非平衡状态，所受合力不为零，故A错误；
B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；
C．学生投掷的实心球在向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故C正确；
D．生在立定跳远的整个过程中，高度先增大后减小，他的重力势能先增大后减小，故D错误。
故选C。
2．（2021·重庆九年级一模）仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显了中国速度。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）
A．机械效率B．功C．功率D．有用功
【答案】C
【解析】由题意可知，上百台挖掘机同时工作的目的是为了缩短时间，工程的工作量是一定的，根据可知，需要增大所有挖掘机总的功率。
故选C。
3．（2021·重庆八中九年级三模）如图所示，重庆首批援鄂医疗队平安回来，若这辆客车从高速口以标志牌的速度，沿平直公路匀速行驶15min到达市内，客车发动机的功率是240kW。（g=10N/kg）求:
（1）高速口距离市内的路程大约是多少?
（2）发动机提供的牵引力是多少?
【答案】（1）；（2）
【解析】解：（1）客车行驶的速度为60km/h，客车从高速口距离市内的路程
（2）由P=Fv可知，发动机提供的牵引力:
答：（1）高速口距离市内的路程大约是15km；
（2）发动机提供的牵引力是1.44x104N。
4．（2021·重庆一中九年级三模）如图所示是某医院的导诊机器人“小医”，它可以提供疾病分诊、指路等各项服务。“小医”在水平地面沿直线匀速行驶，受到的阻力为150N，行走了36m，用时，求：
（1）“小医”行驶的速度；
（2）牵引力对“小医”做功的功率。
【答案】（1）0.6m/s；（2）90W
【解析】解：（1）已知导诊机器人行走了36m，用时，则它行驶的速度为
（2）因为机器人在水平地面沿直线匀速行驶，在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，为
F=f=150N
则牵引力对机器人做功的功率为
P=Fv=150N×0.6m/s=90W
答：（1）“小医”行驶的速度为0.6m/s；
（2）牵引力对“小医”做功的功率为90W。
5．（2021·重庆实验外国语学校九年级月考）2021年，数据显示，30%的中国消费者每个月点6~10次外卖。若摩托车自身质量为150kg，静止时总着地面积约为，摩托车牵引力的功率为21kW，某次订单他要把外卖从巴国城送到2km远的重庆实验外国语学校，若始终以18km/h的速度匀速行驶，求：
（1）在这个过程中摩托车牵引力的大小；
（2）在这个过程中摩托车克服阻力做的功。
【答案】（1）4200N；（2）8.4×106J
【解析】解：（1）由可得，在这个过程中摩托车牵引力的大小为
（2）摩托车匀速行驶时，阻力与牵引力大小相等，克服阻力做的功为
答：（1）在这个过程中摩托车牵引力的大小为4200N；
（2）在这个过程中摩托车克服阻力做的功8.4×106J。
6．（2021·重庆一中九年级期中）为深入实施发展新能源汽车国家战略，加快建设汽车强国，重庆的长安汽车有限公司研发了多款新能源汽车。如图所示为该公司2021年新上市的某款新能源汽车，整车质量为1.15t，该新能源汽车在平直路面上以36km/h的速度匀速航行1h，所受的阻力是，求：
（1）这段时间内该新能源汽车行驶的距离；
（2）该新能源汽车牵引力做功的功率。
【答案】（1）36km；（2）
【解析】解：（1）由可得新能源汽车行驶的距离
（2）新能源汽车在平直路面上匀速航行，则牵引力与阻力是一对大小相等的平衡力，即
新能源汽车在平直路面上匀速航行的速度
v=36km/h=10m/s
由
可得新能源汽车牵引力做功的功率
答：（1）这段时间内该新能源汽车行驶的距离是36km；
（2）该新能源汽车牵引力做功的功率是。
7．（2021·重庆市育才中学九年级三模）如图所示，向老师做挑战推动汽车的实验，汽车里有司机将挡位挂到空挡，并随时准备制动刹车控制车辆的安全。向老师用1分钟的时间将汽车沿直线匀速推行了12m，该过程中汽车运动的速度是______。已知驾驶员和汽车的总重力为，汽车在运动过程中受到的阻力是重力的0.01倍，向老师推力的功率是______W。
【答案】0.2 30
【解析】[1]该过程中汽车运动的速度
[2]汽车受到的阻力
因为汽车做匀速直线运动，受到平衡力作用，水平方向上受到阻力和推力，二力平衡，向老师推力的功率
8．（2021·重庆九年级其他模拟）如图所示，B物体放在光滑的水平面上，弹簧测力计连接于A物体与墙之间且保持水平状态，现用F＝10N水平向左的拉力时，B物体以0.1m/s的速度匀速向左运动，则拉力F做功的功率为______W。如果拉力增加至F＝15N时，弹簧测力计的示数为______N。（设整个过程中A物体与B物体不分离）
【答案】1 10
【解析】[1]拉力F做功的功率
[2]根据题意和图示可知，由于A处于静止状态，则A受力平衡，所以，物体B受到水平向左的拉力F和A对B水平向右的摩擦力相等；因为B物体放在光滑的水平面上做匀速直线运动，所以，拉力F与A对B的摩擦力是一对平衡力，故A物体给B物体的摩擦力
所以，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，即
当拉力增大到15N，由于物体A始终静止，则A受到的摩擦力大小不变；故弹簧测力计的示数也不变，仍为10N。
9．（2021·重庆九年级一模）在火神山建设工地上，一推土机推着一块石头移动，如图甲所示，推力F方向不变，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示，由图像可知：0～3s内，推力对物体做功______J； 9～12s 内，推力对物体做功的功率为______W。
【答案】0
【解析】[1][2]由图丙可知，0～3s内石头静止，没有在推力的方向上经过距离，所以推力对物体做功为零；9～12s内物体以3m/s的速度做匀速直线运动，则推力对物体做功的功率为
10．（2021·重庆一中九年级期中）喷洒车，又称为多功能绿化洒水车，用于道路、厂区、园林等清洁路面、防尘、浇水、喷洒农药、消毒等，疫情期间喷洒车也为防疫做出了突出贡献。一辆在水平路面匀速行驶的洒水车，在喷洒消毒液对街道进行消毒的过程中它的动能______，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变小 变小
【解析】[1]洒水车在喷洒消毒液过程中，质量变小，速度不变，所以它的动能变小。
[2]洒水车在喷洒消毒液过程中，质量变小，重心变低，它的重力势能变小；由上可知，它的动能也变小，所以它的机械能变小。
11．（2021·重庆八中九年级月考）2020年12月17日凌晨“嫦娥五号”返回仓携带着月球土壤样品成功着陆（如图），标志着中国首次地外天体 釆样返回任务圆满完成。火箭将飞船推送至一定高度时， 箭船分离，火箭停止喷火，落向地面，接近地面时，火箭 再次消耗燃料，向下喷火，并以2m/s的速度匀速下降，此时火箭的动能___________，重力势能___________。（均选填“变小”，“不变”，“变大”）
【答案】变小 变小
【解析】[1][2]火箭匀速下降时，火箭的速度不变，但火箭消耗燃料，火箭的质量减小，同时高度减小，所以它的动能和重力势能都减小。
12．（2021·重庆市实验中学九年级月考）如图甲所示，这是集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人扫地时所受阻力f与速度v的关系图像如图乙所示。若该机器人在1min内沿直线匀速清扫地面的距离为12m，则机器人在清扫过程中动力所做的功为______J；若机器人以0.4m/s的速度匀速直线清扫，则机器人的动力做功的功率为______W。
【答案】720 48
【解析】[1]机器人匀速清扫时的速度
由图乙知，此时的机器人所受的阻力
f=60N
而机器人的动力与阻力是一对平衡力，所以这个过程中，动力所做的功
W=Fs=fs=60N×12m=720m
[2]当机器人以0.4m/s的速度匀速清扫时，由图乙知，机器人所受的动力
F=f1=120N
则机器人动力做功的功率
P=Fv1=120N×0.4m/s=48J