广东省2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05做功与机械能

这是一份广东省2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05做功与机械能，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
广东省2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05做功与机械能 一、单选题1．（2021·广东深圳·统考中考真题）滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（　　）A．人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小B．由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大C．越向下滑，重力势能越大D．人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反2．（2020·广东深圳·统考中考真题）2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　）A．动能增大，势能不变，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能增大C．动能增大，势能增大，机械能不变 D．动能减小，势能增大，机械能不变3．（2020·广东深圳·统考中考真题）如图所示，湖面上有一艘小船，站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端，在10s内小船向岸边匀速移动了5m，船在水平方向受到的阻力为160N。下列说法正确的是（　　）A．人对船做的有用功为500J B．人做的总功为800JC．人做的有用功的功率为50W D．滑轮的机械效率为80%4．（2020·广东广州·统考中考真题）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（　　）A．速度比在S点的大B．机械能大于在S点的C．机械能等于在S点的D．离地高度比在S点的低 二、多选题5．（2022·广东深圳·统考中考真题）如图为冬奥会男子滑雪过程中，空气阻力不计，下列正确的是（　　）A．①到②，重力势能全部转化为动能 B．③只受到重力作用C．④到⑤，停下来是因为摩擦力的作用 D．⑤失去惯性6．（2021·广东深圳·统考中考真题）深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产，两个师傅拿着舞狮在表演，下列说法正确的是（　　）A．静止时，人受的力是平衡力B．物体的运动需要力来维持C．人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力D．当狮子向上跃起时，人对舞狮头做功 三、填空题7．（2022·广东·统考中考真题）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在___________点最大，B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是___________（选填“变化”或“不变”）的。8．（2022·广东广州·统考中考真题）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能___________（选填“增大”“不变”“减小”），N___________ 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P___________比N高（选填“可能”“不可能”）。9．（2021·广东·统考中考真题）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。10．（2020·广东广州·统考中考真题）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。(1)求F在OP段做的功______；(2)求F在QR段的功率______；(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则______（选填“>”“=”“<”）。 四、实验题11．（2021·广东广州·统考中考真题）如图，小明将质量较小的物体P和质量较大的物体Q通过细绳相连，并挂在定滑轮上，发现Q下落会被P“拖慢”，对此小明猜想：“Q的质量和初始离地高度都一定时，P的质量越大，Q从静止开始下落到地面的平均速度越小。”请设计实验验证其猜想。（1）除图所示的器材以外，还需要的实验器材有______；（2）画出记录实验数据的表格______；（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断小明猜想是否正确的依据______。 五、计算题12．（2022·广东深圳·统考中考真题）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问：（1）求车对地面的压强；（2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）；（3）整个过程牵引力做功多少？13．（2022·广东·统考中考真题）图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）（1）机器人对水平地面的压强；（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。14．（2021·广东广州·统考中考真题）如图，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图所示，g取10N/kg。（1）求货物的质量。（2）求BC段吊机对货物的拉力做的功。（3）求CD段货物所受重力做功的功率。（4）在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）。15．（2021·广东深圳·统考中考真题）深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg）（1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F2的力臂l2；（2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×105kg，体积为200m3，架桥机滑轮组总拉力为4×105N， 自由端移动距离为25m，将箱梁提升1m。求：①箱梁的密度；②架桥机在此过程中的有用功；③架桥机在此过程中的机械效率。16．（2020·广东深圳·统考中考真题）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。求：(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度；(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强；(3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。17．（2020·广东·统考中考真题）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求：(1)前10s轿车运动的平均速度；(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；(3)动力F做的总功。 六、综合题18．（2022·广东广州·统考中考真题）如图1，工人将重500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10Nkg）。（1）在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F。从P点匀速运动到Q点用时4s。求此过程①F的功率；(      )②斜面的机械效率。(      )（2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F，从A点匀速运动到B点用时1s，在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点；①用“●”表示货物，在方框中画出货物在C点的受力示意图；(     )②货物到A点时为计时起点，在图2中面出0~1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象；(      )（3）图3中的尾板等效成图4中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F（忽略绳重）：①在图4中画出F的力臂l；(     )②绳长一定，绳按图5方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F4___________ F3（选填“>”、“=”、“＜”）。19．（2021·广东广州·统考中考真题）如图，小丽站在商场的手扶电梯上，随梯匀速下楼，运动轨迹如图虚线所示。（1）在图中画出小丽的受力示意图________。（图中“·”表示小丽）（2）此过程中，小丽的动能_________（选填“增大”“不变”或“减小”），机械能________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
参考答案：1．D【详解】A．人行走时比脚站在草地上时，压力不变，受力面积减小，对草地压强更大，故A错误；B．惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟速度大小无关，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；C．越向下滑，质量不变，高度减小，重力势能越小，故C错误；D．滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故D正确。故选D。2．B【详解】卫星从地面发射升空的过程中，卫星是加速升空的，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大；卫星升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；机械能等于动能与重力势能之和，故机械能增大；故B符合题意。故选B。3．D【详解】A．人对船做的有用功W有＝F阻s船＝160N×5m＝800J故A错误；B．由图知该滑轮为动滑轮，则n＝2，绳子自由端移动距离s绳＝2s船＝2×5m＝10m人做的总功W总＝Fs绳＝100N×10m＝1000J故B错误；C．人做的有用功的功率P有==80W故C错误；D．滑轮的机械效率η=＝80%故D正确。故选D。4．B【详解】A．由图可知，M点的动能小于S点的动能，所以球在M点的速度比在S点的小，故A不符合题意；BC．由图可知，M点的动能和重力势能之和大于S点的动能和重力势能之和，故M点的机械能大于在S点的机械能，故B符合题意，C不符合题意；D．由图可知，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以M点的离地高度比在S点的高，故D不符合题意。故选B。5．BC【详解】A．①到②的过程中，运动员质量不变、高度减小、速度增大，其重力势能大部分转化为动能，由于受到雪地的摩擦，还会有一部分转化为内能，故A错误；B．由于不计空气阻力，在③位置，即运动员在空中，此时运动员只受重力，故B正确；C．④到⑤过程中，因为摩擦力的作用运动员停下来，是摩擦力改变了运动员的运动状态，故C正确；D．惯性是一切物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，因此在⑤位置时，运动员仍有惯性，故D错误。故选BC。6．AD【详解】A．受平衡力的物体保持静止或匀速直线运动，故A正确；B．所有的物体都具有惯性，物体的运动不需要力来维持，故B错误；C．在力的相互作用中，物体是施力物体的同时也是受力物体，人受到的重力和人受到的支持力作用在同一物体上，所以不是一对相互作用力，故C错误；D．人给狮子向上的力的作用使狮子向上跃起时，人对舞狮头做功，故D正确。故选AD。7．     C     等于     变化【详解】（1）[1]过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。[2]由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。[3]因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。8．     减小     可能     不可能【详解】[1]球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。[2]球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增大；球接触台面的过程，动能转化为弹性势能及内能；反弹过程，弹性势能转化为动能，但此时的动能比接触台面时的动能小；上升过程，动能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0，那么球仍可向上升，直到速度为0，所以N可能比M高。[3]小球从N点下降时，初速度为0，与台面接触的过程，有部分机械能转化内能，则再次上升过程，速度为0时，高度小于N点。9．     热值     内     不守恒【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。10．     40J     5W     =【详解】(1)[1]由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度F在OP段做的功(2)[2]由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功F在QR段的功率(3)[3]由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。11．     秒表     下落时间                  见解析【详解】（1）[1]因为要比较下落的快慢，高度一定时，只需要比较下落时间即可，所以需要秒表计时。（2）[2]控制物体Q的质量和下落高度相同，需要改变物体P的质量，多次测量，记录数据，比较时间验证小明的猜想，表格设计如下 下落时间             （3）[3]保持物体Q的质量和初始离地高度都一定，使用质量为m1的物体悬挂在绳子一段，将物体Q由静止释放，记录落地时间t1；改变物体P的质量分别为m2，m3，再次重复上述步骤，分别记录时间为t2，t3（m1＜m2＜m3）。小明猜想物体Q的质量和下落高度相同时，物体P质量越大，下落平均速度越小，即下落时间越长，所以若t1＜t2＜t3，则可验证小明猜想正确，反之则小明猜想错误。12．（1）6×105Pa；（2）不超过；（3）1.8×106J【详解】解：（1）校车质量m=30t=3×104kg校车的重力校车对地面压强（2）校车行驶的平均速度因为75km/h小于限速80km/h，所以校车的平均速度不超过限速。（3）水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，所以牵引力整个过程牵引力做功答：（1）车对地面的压强为6×105Pa；（2）校车2小时内行驶了150km，平均速度不超过限速；（3）整个过程牵引力做功1.8×106J。13．（1）；（2）40N；（3）1200J【详解】解：（1）机器人的重力机器人对水平地面的压强（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时，受平衡力，牵引力等于阻力，则牵引力（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s移动的距离此过程中牵引力做的功答：（1）机器人对水平地面的压强是；（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N；（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功是1200J。14．（1）500kg；（2）零；（3）500W；（4）见解析【详解】解：（1）货物的质量 （2）BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是零。（3）由图可知，货物在CD段运动的距离是5m，CD段货物所受重力做功W=Gh=5000N×5m=25000JCD段货物所受重力做功=500W（4）由图可知，AB段的距离hAB=5m+15m=20mAB段的速度=0.5m/s货物从A到B的速度随时间变化图象答：（1）货物的质量是500kg；（2）BC段吊机对货物的拉力做的功是零；（3）CD段货物所受重力做功的功率是500W；（4）见解析。15．（1）；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50【详解】解：（1）力臂是支点到力的作用线之间的距离，如下图所示 （2）箱梁的密度箱梁的重力架桥机在此过程中的有用功架桥机在此过程中的总功架桥机在此过程中的机械效率答：（1）见解析；（2）①箱梁的密度为2.5×103kg/m3；②架桥机在此过程中的有用功为5×106J；③架桥机在此过程中的机械效率为50。16．(1) 2.75m/s；(2) 1.2×104Pa；(3) 1.8×105J【详解】(1)由题意可知，该电梯运行高度h＝330m，由图乙可知，电梯运行的总时间t＝120s，“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度v==2.75m/s(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压力F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N受力面积S＝2×250cm2＝500cm2＝0.05m2对电梯的压强p==1.2×104Pa(3)由图乙可知，向上匀速运行的速度v′＝3m/s，运行的时间t′＝100s，电梯运行的高度h′＝v′t′＝3m/s×100s＝300m电梯对小明做的功W＝Gh′＝600N×300m＝1.8×105J答：(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75m/s；(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2×104Pa；(3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为1.8×105J。17．(1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J【详解】(1)前10s轿车运动的平均速度(2)根据可知，轿车在匀速直线运动阶段通过的路程(3)动力F做的总功答：(1)前10s轿车运动的平均速度是10m/s；(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m；(3)动力F做的总功为1.1×106J。18．     125W     50%                    =【详解】（1）[1]货物沿斜面运动的速度则F的功率P1=F1v1=250N×0.5m/s=125W[2]克服重物的重力做的有用功W有=Gh=500N×0.5m=250J推力做的总功W总=F1s1=250N×2m=500J斜面的机械效率（2）[3]在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点，此过程中货物受到竖直向下的500N的重力；竖直向上500N的支持力；水平方向上受到向左的摩擦力。由于货物在100N的水平向右的推力作用下匀速运动，则货物与货柜之间的摩擦力为100N，滑行时压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即向右滑行时受到水平向左100N的摩擦力。如图所示：[4]从A点匀速运动到B点用时1s，则0~1s货物所受摩擦力和推力是一对平衡力，大小为f=F=100N在B点撒去F，货物持续运动0.5s停在D点，则货物在0.2s内处于滑行阶段，受到的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即0~1.2s货物所受摩擦力一直为100N，则绘制f-t图像如下： （3）[5]过支点O作力F3的垂线段即为绳子的拉力F的力臂l，如图所示： [6]图4和图5中，尾板都处于水平静止，动力臂为两次三角形斜边上的高线，由于绳长一定，图4和图5中两个三角形是全等三角形，由数学知识可知，两次的动力臂是相等的，由于阻力和阻力臂的大小不变，根据杠杆平衡条件可知，F4等于F3。19．          不变     减小【详解】（1）[1]小丽随自动扶梯一同匀速下降，处于平衡态，所以，小娟受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，并且二力是一对平衡力，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如下图（2）[2][3]下降过程中，小红的质量不变，速度不变，所以，动能不变；高度降低，重力势能减小，故机械能减小。