湖北省各地市2022年中考物理真题分项汇编-08做功与机械能

这是一份湖北省各地市2022年中考物理真题分项汇编-08做功与机械能，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
湖北省各地市2022年中考物理真题分项汇编-08做功与机械能 一、单选题1．（2022·湖北襄阳·统考中考真题）一辆新能源电动汽车匀速驶上斜坡的过程中（　　）A．动能增大 B．动能减小C．重力势能增大 D．重力势能减小2．（2022·湖北襄阳·统考中考真题）神舟13号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，下降一段高度后，开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法不正确的是（　　）A．减速下降过程中受力不平衡B．减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量C．匀速下降过程中机械能减小D．减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率3．（2022·湖北荆州·统考中考真题）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（　　）A．用斜面可以省力也可以省功B．匀速推动重物的速度越大，推力越大C．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大4．（2022·湖北荆州·统考中考真题）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　）A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等D．篮球在整个过程中机械能守恒5．（2022·湖北·统考中考真题）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能B．运动员在a处和c处的重力势能相等C．运动员在b处时的机械能最大D．运动员从b处到d处速度逐渐减小6．（2022·湖北宜昌·中考真题）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（　　）A．她在空中受到重力和惯性力的作用B．她离开轨道末端时速度越大，惯性越大C．她的惯性越大，上升的高度越高D．她运动到最高点时仍具有惯性 二、填空题7．（2022·湖北黄冈·统考中考真题）凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产——都江堰水利工程，由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成（如图所示），其在引水灌溉，防洪减灾方面发挥着重要作用。枯水季节，由于内江河床较低，在水受到的___________力作用下，大量的水落入内江，其重力势能___________ （选填“增大“减小”或“不变”）；洪水季节，由于宝瓶口的限流作用，导致内江水的流速较小，外江水的流速较大、压强较___________ ，大量的水涌入外江。8．（2022·湖北武汉·统考中考真题）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，运动员的_______转化为______。（填“动能”或“重力势能”）在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m。所需时间是_______s。 三、实验题9．（2022·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。（1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量________（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度；（2）此实验现象说明运动速度较________的小球具有的动能较大。10．（2022·湖北宜昌·中考真题）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指(    )A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。 四、计算题11．（2022·湖北鄂州·统考中考真题）如图所示是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），其满载时的排水量约为7×103t，当驱逐舰以60km/h的速度在海面上匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍（海水的密度取1.0×103kg/m3）。则：（1）在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强是多少？（2）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？（3）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？（4）驱逐舰满载时，以60km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，牵引力所做的功是多少？12．（2022·湖北荆州·统考中考真题）某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）建筑材料上升的速度；（2）10s内电动机输出的总功；（3）动滑轮所受的重力；（4）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。13．（2022·湖北恩施·统考中考真题）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）技术参数载重120kg配绳20m爬绳速度12m/min自重10kg额定电压36V电池容量20Ah电池动力锂电池（1）动力锂电池可提供的总电能；（2）机器人满载匀速爬升的功率；（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）14．（2022·湖北十堰·统考中考真题）小明携带质量为10kg的行李箱乘坐高速列车从十堰到汉口。列车经过的部分站点时刻表如下：站次站名到达时间开车时间运行时间运行里程1十堰东——12∶27——02襄阳东13∶2713∶3160min180km3汉口15∶11——100min460km请你根据以上信息，解决下列问题：（g取10N/kg）（1）行李箱底部与水平行李架的接触面积约为0.2m2，求行李箱对行李架的压强；（2）从十堰东站到襄阳东站运行的速度为多少km/h？（3）若列车在襄阳东站至汉口站区间内匀速直线行驶，牵引力恒为3×105N，电能转化成机械能的效率为70%，求列车在此区间运行过程中消耗的总功率。15．（2022·湖北黄冈·统考中考真题）由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器，世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”，可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时，要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。（1）当箱梁静止在水平桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200m2，求箱梁对桥面的压强；（2）工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功；（3）如图所示，“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离，l2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力（不包括轮车A受到的重力）、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式（用字母表示）。16．（2022·湖北宜昌·中考真题）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm，称得小军的质量为54kg，动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：（1）小华的拉力是多少？（2）小华拉力的功率是多少？（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？ 五、综合题17．（2022·湖北·统考中考真题）图甲是某小区电梯的结构示意图，它是由轿厢（500kg）、配重（400kg）、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，绳重和摩擦忽略不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关，电梯没有超载时，触点与B接触，再闭合运行开关S2，电动机正常工作：超载时（即控制电路中的电流），触点与A接触，电铃发出报警铃声，即使闭合S2，电动机也不工作。控制电路电源电压为12V，电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底而压力传感器的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示，当受到2000N压力时，与定值电阻的功率之比为。（1）该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为___________N。（2）用笔画线代替导线，将图乙中的电动机和电铃连入电路。（导线不能交叉）(       )（3）该电梯的最大载重量（轿厢内人和货物的总重）为多少N？(        )（4）若每层楼高度3m，平均每人重600N，该电梯将8人从一楼运送到六楼，求电机牵引轿厢的钢丝绳做的功（此过程做匀速直线运动处理）。(        )18．（2022·湖北随州·统考中考真题）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙）。多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化：__________；（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况：_______________。
参考答案：1．C【详解】汽车匀速驶上斜坡的过程中，汽车的质量不变、速度不变，动能不变；汽车的质量不变、高度增大，重力势能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2．D【详解】A．减速下降过程中，返回舱和伞处于非平衡状态，所以它受力不平衡，故A正确，不符合题意；B．减速下降的过程中，要克服空气阻力做功，则减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量，故B正确，不符合题意；C．返回舱和伞匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，但高度减小，则动能不变，重力势能减少，则机械能总量减少，故C正确，不符合题意；D．返回舱和伞的重力大小不变，由题意可知返回舱和伞减速下降时的速度大于匀速下降时的速度，根据公式可知，减速下降中重力做功的功率大于匀速下降中重力做功的功率，故D错误，符合题意。故选D。3．D【详解】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体速度无关，故B错误；C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误；D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正确。故选D。4．C【详解】AD．由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；B．由图可知，篮球在最高点时，竖直方向速度为0，但在水平方向上速度不为0，所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0，故B错误；C．篮球在B点的机械能大于在E点的机械能，由图可知，B点比E点高，所以B点的重力势能大于E点的重力势能，机械能是物体动能和势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。故选C。5．B【详解】A．若不计空气阻力，运动员从a处到b处的过程中，机械能守恒，运动员位置升高，重力势能增加，动能减小，减小的动能全部转化为重力势能，故A错误；B．如图，a处和c处的高度相同，运动员的质量不变，因此运动员在a处和c处的重力势能相等，故B正确；C．运动员运动过程中不计空气阻力，机械能守恒，因此运动员在b处时的机械能与其他各点的机械能相同，故C错误；D．运动员从b处到d处的过程中，高度降低，重力势能减小，机械能守恒，因此减小的重力势能全部转化为动能，运动员的速度逐渐增大，故D错误。故选B。6．D【详解】A．她在空中受到重力的作用，惯性不是力，故A错误；B．惯性大小只与质量有关，与速度无关，故B错误；C．惯性大小只与质量有关，她上升时动能转化为重力势能，故她滑出时速度越大，上升的高度越高，故C错误；D．任何物体在任何状态下都具有惯性，故她运动到最高点时仍具有惯性，故D正确。故选D。7．     重     减小     小【详解】[1][2]地球上的一切物体都要受到地球的吸引力，这个吸引力就是重力，水在受到重力的作用下从高处落下，这个过程中高度越来越低，重力势能越来越小，而速度越来越大，动能也越来越大。[3]流体流速越快，压强越小，外江水的流速较大、压强较小。8．     重力势能     动能     103.6【详解】[1][2]运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，高度慢慢变小，重力势能减小，速度越变越大，动能变大，故能量的转化为重力势能转化为动能。[3]所需时间是9．     相同     大【详解】（1）[1]影响动能大小的因素有两个：质量和速度；小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的大小关系，根据控制变量法可知，应控制小球的质量相同。（2）[2]小球的速度越大，纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大，因此此实验现象说明运动速度较大的小球具有的动能较大。10．     A     错误     没有控制钢球的速度一样     速度【详解】（1）[1]一个物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，本实验研究钢球动能的大小是通过钢球撞击木块时对木块做功，通过木块被推移的距离远近来反映做功的多少，所以本实验探究的是钢球在撞击木块时的动能大小，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。（2）[2][3]在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的。（3）[4]小红让同一钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了研究物体动能的大小与物体运动的速度大小关系。11．（1）3.5×104Pa；（2）7×103m3；（3）7×107N；（4）4.2×1010J【详解】解：（1）在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强为p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m=3.5×104Pa（2）驱逐舰满载时排开海水的体积为（3）驱逐舰满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=7×103×103kg×10N/kg=7×107N（4）驱逐舰满载时漂浮在海面上，受到浮力等于重力，则驱逐舰满载时的总重力为G=F浮=7×107N驱逐舰以60km/h的速度在海面上匀速直线航行时受到的阻力为f=0.01G=0.01×7×107N=7×105N由力的平衡条件可知，驱逐舰受到的牵引力为F=f=7×105N驱逐舰航行1h的距离为s=vt=60km/h×1h=60km=6×104m牵引力做的功为W=Fs=7×105N×6×104m=4.2×1010J答：（1）在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强是3.5×104Pa；（2）驱逐舰满载时，排开海水的体积是7×103m3；（3）驱逐舰满载时，受到的浮力是7×107N；（4）驱逐舰满载时，以60km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，牵引力所做的功是4.2×1010J。12．（1）0.6m/s；（2）6000J；（3）300N；（4）0.2m/s【详解】解：（1）建筑材料上升的速度为（2）10s内电动机输出的总功为（3）建筑材料所受的重力为对建筑材料做的有用功为对动滑轮做的额外功为动滑轮所受的重力为（4）由机械效率公式得解得。另一批建筑材料上升的速度为答：（1）建筑材料上升的速度0.6m/s；（2）10s内电动机输出的总功6000J；（3）动滑轮所受的重力300N；（4）该建筑材料上升的速度0.2m/s。13．（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A【详解】解：（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J（2）机器人满载时的总重力为G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N爬绳的速度为v=12m/min=0.2m/s机器人满载匀速爬升的功率（3）爬升12m的过程中克服重力所做的功为W1=Gh=1300N×12m=15600J根据可知，机器人消耗的电能为由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流答：（1）动力锂电池可提供的总电能为2.592×106J；（2）机器人满载匀速爬升的功率为260W；（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流为9A。14．（1）500Pa；（2）180km/h；（3）2×107W【详解】解：（1）行李箱对行李架的压强（2）十堰东站到襄阳东站运行的时间t=13∶27-12∶27=1h十堰东站到襄阳东站运行的速度（3）襄阳东站至汉口站区间内匀速直线行驶的速度电能转化成机械能的效率可得列车消耗的总功率答：（1）行李箱对行李架的压强是500Pa；（2）从十堰东站到襄阳东站运行的速度为180km/h；（3）列车在此区间运行过程中消耗的总功率2×107W。15．（1）5×104pa；（2）6×106J；（3）【详解】（1）根据公式可得。箱梁对地面的压强为（2）根据重力做功的公式W=Gh可得，克服重力做的功为W=Gh=1.0×107N ×10N/kg=6×106J（3）根据杠杆平衡的原理可知F l1＝G（l1－l2）答：（1）箱梁对桥面的压强为5×104pa；（2）此过程中克服箱梁所受重力做的功为6×106J；（3）支持力F的表达式。16．（1）100N；（2）30W；（3）90%【详解】解：（1）由图乙可知，与动滑轮连接的绳子有6段，则小华的拉力（2）绳子自由端移动的距离s=6h=6×50cm=300cm=3m拉力做的总功W总=Fs=100N×3m=300J拉力的功率（3）小华做的有用功滑轮组的机械效率答：（1）小华的拉力是100N；（2）小华拉力的功率是30W；（3）此过程中滑轮组的机械效率是90%。17．                    【详解】解：（1）该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力等于配重的重力（2）根据电路要求，电铃和电动机应并联，闭合控制开关，电梯没有超载时，压力传感器的电阻较大，控制电路的电阻较大，电磁铁的磁性弱，触点与B接触，再闭合运行开关S2，电动机正常工作；超载时，控制电路的电阻较小，即控制电路中的电流，电磁铁的磁性强，触点与A接触，电铃发出报警铃声，即使闭合S2，电动机也不工作；电路图如图（3）已知，控制电路中R1、R2串联，两电阻的功率解得由图丙可知，时，，由此可得：。载重越大，对轿厢地板压力越大，由图丙可知，阻值越小，控制电路中的总电阻就越小，控制电路的电流时即为不超载时的最大电流，也就是载重量最大；由得；电路中的最小电阻为压敏电阻的最小阻值查看图丙可知，，即电梯的最大载重量（4）8个人的总重力上升的高度轿厢重配重的缆绳对轿厢的拉力匀速直线运动状态即平衡状态，所以有所以钢丝绳做的功为（1）该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为；（2）用笔画线代替导线，将图乙中的电动机和电铃连入电路的电路图，如图（3）该电梯的最大载重量为；（4）电机牵引轿厢的钢丝绳做的功为。18．     重心降低     重力势能转化为动能【详解】（1）[1]实际上，每张骨牌的重心先微小提升，然后有明显的降低，整体而言重心是降低的。（2）[2]骨牌倒下时质量不变，重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，动能增大，重力势能转化为了动能。