初中沪科版（2024）第十章 功与机械能精品同步训练题

这是一份初中沪科版（2024）第十章 功与机械能精品同步训练题，文件包含第十章素养综合检测pptx、第二节功率pptx、第三节动能和势能pptx、第一节机械功pptx、第四节机械能转化及其应用pptx等5份试卷配套教学资源，其中试卷共0页， 欢迎下载使用。
(满分100分, 限时45分钟)
一、选择题(每小题5分,共40分)1.(新情境·劳动教育)(2023江苏镇江模拟)小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则 (    　)A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功C.③中他们对这筐玉米做了功 D.④中他们对手推车没有做功
解析　①②中有力但是没有在力的方向上移动距离,未做功; ③中有力,且这筐玉米在力的方向上移动了距离,他们对这筐 玉米做了功;④中手推车在推力的作用下移动了距离,他们对 手推车做了功。故选C。
2.(2023江苏泰州中考)如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的 (    　)A.重力势能减小,机械能减小B.动能不变,机械能不变C.重力势能减小,动能增大D.重力势能不变,机械能减小
解析　小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,质量不变,速度 不变,则动能不变;高度降低,则重力势能减小;机械能是动能 与势能的总和,且下滑过程中克服阻力做功,因此机械能减小。
3.(2024江苏东台第二教育联盟月考)如图所示,用F=20 N的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做匀速直线运动,若推力F对物体做了80 J的功,则在这一过程中 (    　)A.重力做的功为80 JB.物体受到的摩擦力为40 NC.物体运动了2 mD.物体运动了4 m
解析　物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力没有做功,A错误;由于物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以物体受到的摩擦力等于推力20 N, B错误;若推力F对物体做了80 J的功,则物体通过的距离为s= = =4 m,C错误,D正确。
4.(2023江苏东海月考)如图甲所示的地面清洁机器人质量为3 kg,机器人在水平地面运动时所提供的推力与速度的关系如图乙所示(g取10 N/kg),则该机器人在水平地面上以1.8 km/h 的速度匀速直线运动时,水平推力的功率是 (    　)
A.180 W　　    B.100 W　　    C.75 W　　    D.60 W
解析    v=1.8 km/h=0.5 m/s,由图乙可知,机器人所提供的推力 F=150 N,功率P= = =Fv=150 N×0.5 m/s=75 W。故选C。
5.(2024新疆一模)如图所示为某次比赛中足球的运动轨迹, 关于其能量转化下列说法正确的是 (    　)A.足球上升过程中,重力势能转化为动能B.足球下落过程中,动能转化为重力势能C.足球上升过程中,动能减小但机械能增大D.足球下落过程中,动能增大但机械能减小
解析　足球在上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,由于足球受到空气阻力,机械能减小,A、C错误;足球下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,由于足球受到空气阻力,机械能减小,B错误,D正确。
6.(中华优秀传统文化)(2023山东聊城中考)杂技是我市对外文化交流的重要名片,也是国家级首批非物质文化遗产。如图是杂技表演中男演员举着头上顶碗的女演员,并在舞台上保持静止的情景。关于此情景下列说法正确的是 (    　)A.女演员相对于男演员是运动的B.女演员对头上的碗没有做功C.男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力是一对相互作用力D.女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力
解析　男演员举着女演员静止不动,女演员与男演员之间没 有位置变化,女演员相对于男演员是静止的,A错误;男演员举 着头上顶碗的女演员,在舞台上保持静止,女演员对头上的碗 有力的作用,但碗没有在力的方向上通过距离,故女演员对头 上的碗没有做功,B正确;男演员所受的重力与舞台对男演员 的支持力大小不相等,且作用在同一演员上,不是一对相互作 用力,C错误;女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支 持力是一对相互作用力,D错误。
7.(2024山东聊城一模改编)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的s-t图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是 (    　) A.物体10 s时的速度大于4 s时的速度B.0~6 s拉力对物体所做的功大于6~12 s拉力对物体所做的功C.0~6 s拉力对物体做功的功率小于6~12 s拉力对物体做功 的功率D.0~6 s物体所受的拉力大于6~12 s物体所受的拉力
解析　物体在0~6 s和6~12 s内做匀速直线运动,在0~6 s通过的路程为s1=3 m,速度为v1=0.5 m/s;6~12 s通过的路程为s2=1 m,速度为v2≈0.17 m/s,v1>v2,A错误;物体做匀速直线运动时,所受拉力与摩擦力二力平衡,又因为物体与水平面间的压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,则拉力不变,即0~6 s物体所受的拉力等于6~12 s物体所受的拉力,由W=Fs可知,0~6 s拉力做的功大于6~12 s拉力做的功,B正确,D错误;由于物体所受的拉力不变,而速度发生了改变,根据P=Fv可知,0~6 s拉力对物体做功的功率大于6~12 s拉力对物体做功的功率,C错误。
8.(2023山东德州中考)如图所示,A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=10 N的水平向左的力作用在A物块上,使A、B一起向左做匀速直线运动,经过4 s,两个物块一起移动了40 cm的距离。下列说法中 (    　)①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力②物块A对B的摩擦力大小是10 N,方向水平向左③地面对B的摩擦力大小是10 N,方向水平向左④物块A对B的摩擦力的功率为1 W
 A.只有②④正确B.只有③④正确C.只有②③正确D.只有①④正确
解析　地面对物块B的支持力等于物块A、B受到的重力之 和,①错误;以B为研究对象,因B做匀速直线运动,处于平衡状 态,受到平衡力的作用,B受到地面对它的摩擦力方向水平向 右,故物块A对B的摩擦力方向水平向左,大小为10 N,同时可 得地面对B的摩擦力大小也为10 N;故②正确,③错误;物块A 对B的摩擦力功率为P= = = =1 W,④正确。
二、填空题(每空2分,共30分)9.(2023黑龙江牡丹江中考)如图所示的“橡皮筋动力车”,旋转扇叶,将橡皮筋拧紧。松手后,橡皮筋的　　　　   能转化为扇叶的　　     能,扇叶快速转动,小车运动起来。当扇叶停止转动,小车仍能继续向前运动,小车具有　　　    。
解析　将橡皮筋拧紧,使其发生弹性形变,产生弹性势能,松 手后橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能。当扇叶停止转 动,小车由于惯性,仍保持继续向前的运动状态,即仍能继续 向前运动。
10.(2024河北一模)如图为单杠运动员在表演大翻转的情景。运动员从下向上转动时,动能转化为运动员的　　　       能,从高处向下转动的过程中,动能增大量小于重力势能的减小量,是因为　　　　　　　    。运动员从下向上摆动时,主要利用了运动员的　　　    。
解析　运动员从下向上转动时,质量不变,速度减小,动能减 小,高度增加,重力势能增加,动能转化为重力势能。从高处 向下转动的过程中,是因为要克服摩擦做功,机械能减小,所 以动能增大量小于重力势能的减小量。运动员从下向上摆 动时,主要利用了运动员的惯性。
11.(新素材·现代科技)(2023天津中考)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕,大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时2 s,此过程中对物体做功　　　　　   J,功率为　　　     W。(g取10 N/kg)
解析　将50 kg的物体匀速举高1 m,此过程中对物体做功W= Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×1 m=500 J,对物体做功用时2 s,则功率P=  =  =250 W。
12.(2024上海宝山二模)重为2牛的苹果竖直掉落,受到的空气阻力大小始终为0.4牛。下落过程中,苹果所受合力大小为　　    牛。若苹果在0.5秒内下落了1米,此过程中,重力做的功为　  焦,功率为　 　瓦。　　
解析　苹果掉落,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,F合 =G-f=2 N-0.4 N=1.6 N,重力做的功为W=Gh=2 N×1 m=2 J,功 率为P= = =4 W。
13.(2024江苏无锡一模)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P0,快进入闹市区时,司机在t1时刻减小了油门,使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变,汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后,汽车所受阻力大小为　　  (选填“F0”或“0.5F0”);汽车将做　　　　　    (选填“先减速再加速最后匀速”或“先减速再匀速”)直线运动;汽车将保持的较小恒定功率P为　 　    (选填“0.25P0”“0.5P0”
或“0.75P0”),汽车再次匀速运动时的速度大小为　　　   。
解析　汽车处于平衡状态时,所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,t1时刻减小了油门,汽车保持一个较小的功率继续行驶,由P=Fv和图像可知,减小油门后汽车所受阻力为F0。t1时刻之后,牵引力由0.5F0慢慢增大为F0,而阻力不变,则在牵引力慢慢增大时,由于牵引力小于阻力,故汽车一直在减速,到最后牵引力变为F0,汽车匀速。司机在t1时刻减小了油门,牵引力变为原来的一半,减小油门瞬间,速度不变,故功率变为原来的一半,为0.5P0。汽车再次匀速运动时,牵引力变为F0,则此时速度大小为v'=  =  =0.5v0。
三、实验探究题(18分)14.(2024河南周口模拟预测)在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失)      
(1)将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是　     　　　　　　　　　　　　　    ;(2)该实验是通过观察　　　　　　　    来判断小球的动能 大小;(3)小明进行两次实验时,实验中木块放在水平面上的位置     　　    (选填“是”或“不是”)必须相同;(4)小华同学将实验装置改进成图乙(图乙中小球撞击木块前 接触面光滑,撞击后接触面粗糙),用同一小球将同一弹簧压
使小球到达水平面的速度相同
缩不同程度后静止释放,球离开弹簧撞击同一木块,将木块撞 出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与　　　     (选填“质量”或“速度”)的关系;(5)小华觉得利用图乙的装置,也能探究小球的动能大小与质 量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同 程度后由静止释放,撞击同一木块即可。小华的设计方案     　　　　  (选填“可行”或“不可行”),如果用该方案,你将观察到的现象是　　　　　　　　　 　  。　
解析　(1)为了使小球到达水平面的速度相同,应将质量不同 的小球从同一高度由静止释放。(2)该实验采用转换法,是通 过观察木块移动的距离来判断小球的动能大小。(3)小明进 行两次实验时,实验中木块放在水平面上的位置是相同的,目 的是使小球撞击木块时的速度相同。(4)用同一小球将同一 弹簧压缩不同程度后由静止释放,弹簧的弹性势能不同,小球 获得的动能不同,小球撞击木块时的速度不同,可以研究小球 的动能大小与速度的关系。(5)利用质量不同的小球将同一
弹簧压缩相同程度(弹性势能相同)后由静止释放,因撞击前接触面光滑,整个装置的机械能守恒,小球获得的动能相同, 小球的质量不同,小球撞击同一木块时的速度不同,实验中没 有控制速度相同,故小华的设计方案不可行。如果用该方案, 小球对木块做的功相同,故可看到木块移动的距离相同。
四、计算题(12分)15.(新情境·环境保护)(2024湖南长沙一模)为助力乡村振兴, 雨花区石燕湖将生态农业和旅游观光相结合,打造美丽乡 村。如图是该风景区用的观光艇,它的空船质量是800 kg,发 动机最大输出功率为40 kW,最大航速10 m/s,限载8人,求:(g 取10 N/kg)(1)观光艇空船时所受重力;(2)观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行时,受到的牵
引力;(3)观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行5 min,牵引力所做的功。