专题09 机械能和功（真题过关检测）-备考2024年中考科学一轮复习专题练习（浙江专用）

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（评分细则：选择题每题2分，填空题每空1分，探究题每空2分，解答题每空2分）
一、选择题(共17题；共34分)
1．（2021·湖州）如图，旋翼式无人机被广泛的运用在民用领域，发挥了越来越重要的作用．下列关于这款无人机的说法，正确的是（ ）
A．无人机在空中悬停时，旋翼相对于机身是静止的
B．无人机无法勘探月球表面的月貌
C．无人机匀速下降时，重力势能转化为动能
D．无人机在空中飞行时，始终受到平衡力作用
2．（2023·宁波）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦，这一过程中，下列说法错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.05m/sB．拉力F的大小为0.625N
C．拉力F做功为0.125JD．该滑轮的机械效率为80%
3．（2023·杭州）如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能先增大后减小，重力势能增大
D．动能先减小后增大，重力势能减小
4．（2019·温州）将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度．下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是（ ）
​​
A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
5．（2022·杭州）在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（ ）
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
6．（2021·湖州）以下四幅图中，克服物体重力做功的是（ ）
A．人推小车在水平路面上通过一段距离
B．人用力搬石头，石头没有被搬动
C．叉车把货物从地面抬升到一定高度
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离
7．（2023·义乌）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑．质量分别为m，2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大
8．（2023·鹿城模拟）如图是运动场上的物体离手后，在空中飞行时(落地前)动能随时间变化的曲线图。该运动的物体可能是（ ）
A．斜向上抛的铅球B．静止下落的乒乓球
C．竖直向上垫的排球D．在地上滚动的足球
9．（2023九下·龙湾模拟）千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率Р随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（ ）
A．B． C．D．
10．（2023·宁波模拟）如甲图所示，小柯用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同--木块得到的距离随时间变化的图像，下列说法不正确的是（ ）
A．两次木块运动的速度不相同
B．整个过程中克服摩擦力做功一样多
C．相同时间内两次拉力对木块做的功一样多
D．两次拉力对木块做功的功率不相同
11．（2023·舟山模拟）物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示某物理量的是（ ）
A．B．C．D．
12．（2023·鹿城模拟）如图所示，图甲中用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）

A．木块第二次受到的拉力较大
B．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
C．第一次拉力对木块做功的功率大
D．第一次木块的动能大
13．（2022·常山模拟）2022年4月16日“神舟十三号”载人飞船圆满完成各项任务后，返回舱经历了减速降低轨道（A点至B点），进入大气层，打开主降落伞，打开反推器，最终顺利返回地面。返回舱表面涂有具有特殊性能的材料，高温下升华，防止返回舱温度过高。下列关于返回舱说法正确的是（ ）
A． 减速降低轨道过程，重力势能减小
B．打开降落伞匀速下降的过程中，机械能不变
C．进入大气层过程，内能转化为机械能
D．进入大气层过程，表层材料升华放热
14．（2022·舟山模拟）2022年2月15日，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国小将苏翊鸣获得这个项目的金牌，引起了国人的广泛关注。图①是他站在起跳点，下滑后依次经过②和③，最终到达④。不考虑空气阻力。下列选项能表示他从起步到即将触地整个过程中机械能变化的是（ ）
A． 先变大后减小B．先减小后增大
C．先减小后不变D．先不变后减小
15．（2022·定海模拟）在天宫课堂上，航天员叶光富演示了太空抛物实验，叶光富抛出的“冰墩墩”沿着原方向匀速直线前进，王亚平接住了“冰墩墩”，下列说法不正确的是（ ）
A．“冰墩墩”能匀速前进，是因为“冰墩墩”有惯性
B．“冰墩墩”匀速前进过程中，叶光富对“冰墩墩”做了功
C．“冰墩墩”被王亚平接住，说明力能改变物体的运动状态
D．“冰墩墩”匀速前进是以天和核心舱或航天员为参照物的
16．（2019·杭州模拟）如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小球和水平杆之间存在摩擦力，现用小球压弹簧至A点后，然后释放，小球最右端达到B点。下列说法正确的是（ ）
A．小球向右运动过程中速度最大点出现在O点。
B．小球第一次向右经过O点时，速度不断增大
C．从O点到达最右端B点的过程中，是将动能转化为内能和弹性势能
D．小球最终静止的位置是在O点
17．（2019·义乌模拟）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到C动能一直在减小
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体动能最大的位置在B和C之间
二、填空题(共8题；共26分)
18．（2019·宁波保送考试）
（1）A、B两人共同搬一个质最分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长为L，高为H（H（2）悠悠球是古老的玩具，它由轮和轴（含绕在轴上的细线）两部分组成（如图乙），一悠悠球轮半径为R，轴半径为r（轴与轮固定，无相对运动）。将绕好细线的悠悠球放在水平地面上，如图丙（a）所示，在大小不变的水平拉力F作用下悠悠球会向 （填“左”或“右”）滚动；如图丙（b）所示，在大小不变的水平拉力下作用下悠悠球向右滚动距离为s，则F做功为 。
19．（2023·杭州模拟）有一斜面长s＝5m，高h＝3m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。忽略弹簧秤自重，若该斜面的机械效率为80％，则
（1）物体的重力为 N，物体受到斜面的摩擦力为 N。
（2）使用斜面可以 (选填“省力”或“省功”)，若其他条件不变，将斜面倾斜角度增加，则斜面的机械效率 80％(选填“大于”、“小于”、“不变”或“无法判断”)。
20．（2019·富阳模拟）如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于 (B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是 J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 (B／C／D)点。
21．（2021·绍兴）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插硾头，硾嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示。若硾头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点， F2为阻力，请在图中作出阻力臂 ，此时舂属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
（2）若每次硾头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次， 则人克服硾头重力做功的功率为 瓦。
22．（2018·温州）2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号”的中继卫星“鹊桥号”，它将成为
“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”
（1）“鹊桥号”＂质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功 焦。
（2）若地月间距离为3.8×105千米，电磁波速度为3×105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需 秒。（计算结果保留1位小数）
（3）如图是月球背面照片，其中A处是 。
23．（2023·萧山模拟） 小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍。
（1）在0～10 s内，水平推力 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力
（2）10～20 s内水平推力做功为 焦
（3）10～20 s内水平推力的功率为 瓦
24．（2022九上·淳安期中）2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带月壤样品返回地球大气层，采用了类似“打水漂”的方式与空气多次摩擦消耗更多的机械能，从而达到减速的目的，其运动轨迹简化如图所示。
（1）300千克的返回器携带2千克月壤飞离月球时，若在3000牛的推力作用下，沿力的方向飞行了15000米，则该过程中推力做功 J。
（2）从“再次进入”至“着落”的过程中，月壤样品的重力势能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
（3）“嫦娥五号”抵达月球的时候，是利用火箭发动机反推的方式进行减速， 而无法采用“打水漂”的方式，其原因是 。
25．（2021九上·江干期末）一根重力为30N，2米长金属棒置于水平地面上，金属棒的重心在中点O，现通过弹簧测力计将棒的右端B缓慢拉起，在此过程中，A端相对于地面没有滑动。据图回答下列问题：
（1）如图甲用弹簧测力计始终垂直于棒将棒的右端B缓慢拉至图甲位置时，弹簧测力计示数F= N；弹簧测力计对棒所做的功W至少为 J；
（2）用弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起至竖直的过程中，弹簧测力计的示数将如何变化？ ；若拉力用F表示，物体重力用G表示，则拉力与物体重力的关系式是 。
三、实验探究题(共2题；共14分)
26．（2022·浦江模拟）某兴趣小组为探究物体动能大小的影响因素，设计了如下实验：
[实验步骤]步骤1：如图甲，将质量为20克的钢球用细绳系着，从高度为20厘米的位置①由静止释放。钢球摆到整直位置②时，撞击水平面上的木块，钢球撞击木块后，木块向右运动，钢球继续运动达到最高点位置③。
步骤2：木块静止后，记录相关数据。
[实验交流]
（1）本实验是通过 来体现钢球动能大小的。
（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，请对此发表你的观点并阐述理由 。
（3）兴趣小组还设计了图乙装置来研究动能大小的影响因素。用质量比木块大很多的钢球重新做图甲和图乙实验时发现：图乙实验中的钢球能将木块推得更远(两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子的摩擦)，原因可能是 。
（4） 理想状况下，图乙实验中不同质量的钢球都从高为h的斜面上静止下滑，则钢球刚滚到水平面上时的速度 (选填“相等”成“不相等”)。
27．（2020·温州模拟）生活中常见的大桥都是拱形。这一现象引起了小雅的思考：拱形大桥，会增加交通不便和油耗，为什么不设计成凹形桥？小雅查阅资料发现：当汽车以相同速度行驶过大桥时，拱形桥所承母的压力会比较小。于是，小雅设计了以下实验进行验证：
步骤一：取一条光滑的薄金属片，其上套有一重为1N的金属小圆环。金属片的顶端c内外分别贴有压力传感器1和2(压力传感器不影响小圆环的运动)．
甲步骤二：先将金属片正放(如图甲)，小圆环在a处以初速度v甲上滑，经过c处时速度为0.1米秒，记录压力传感器1的示数。
步骤三：再将拱形倒置(如图乙)，小圆环在a处以初速度v乙下滑，经过c处时速度为0.1米秒，记录压力传感器2的示数。
步骤四：改交小圆环在c点的速度，多次实验，比较传感器1、2示数。
回答下列问题：
（1）实验中用小圆环模拟汽车进行实验，而不选小球，好处是 。
（2）实验中，在甲乙两种情况下，保证小圆环到达(c处的速度相同．据此判定小圆环在起始位置a时的初速度v甲和v乙的大小关系，并说明理由。
（3）小圆环分别以相同的速度经过甲、乙情况下的c点，并分别记录多次实验下传感器1和2的示数，如下表：
分析表中数据，得出表格中y的值应为 。
由实验结果．小雅得出结论：相同情况下，拱形桥承受的压力比较小。
四、解答题(共4题；共26分)
28．（2023·金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥，打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。
完成下列问题：
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
29．（2020·湖州）小明在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲。经过A处4秒后在B处遇到 方方，方方迅速取下小箱子d秒后在C处小明调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为0.5平方米，质量为20千克，小箱子质量为5千克。
（1）BC段大箱子受到的摩擦力大小为 。
（2）AB段大箱子对地面的压强为 。
（3）CD段小明推力所做的功为 。
30．（2020·金华·丽水）随着科技的发展，智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人，可在无人环境下自主导航，利用闪蒸技术360°无死角消毒，在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表：
请分析计算下列问题：
（1）该机器人以运行速度匀速行驶5分钟，行驶的路程有多少米？
（2）若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上，与地面接触的总面积为0.008米2，此时该机器人对地面的压强有多大？
（3）该机器人在粗糙程度相同的水平地面上，以运行速度做匀速直线运动，若电池的输出功率为140瓦，克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%，则该机器人受到的摩擦力多大？
31．（2020九上·余姚期末）2019年1月3日，中国研制的“玉免二号”月球车成功着陆在月球背面，如图甲所示。
（1）玉兔二号月球车有六个宽大的车轮，是为了 。假定在月球车前面有一石块，当车轮通过石块时，可将石块与车轮的接触点O看作是支点，F1为车轮受的推力，F2为阻力。分析可知，石块高度越高(不高于车轮半径)，推力 (填“越大”或越小”)
（2）月球车质量约135kg，每个轮子的着地面积是10cm2，不管是遇到什么样的障碍物六个车轮都是着地的，月球引力约是地球引力的六分之一，则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是多少帕?(地球上的g=10N/kg)
（3）月球车在月面上行驶时，受到的阻力是月球车在月球所受“重力”的0.2倍，则月球车在月面上行驶20m克服阻力做的功为多少?

小圆环静止
实验一
实验二
实验三
实验四
vc(米/秒)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
F甲/牛
1
0.998
0.992
x
0.968
F乙/牛
1
1.002
1.008
y
1.032
整机型号
N420
最大起飞质量
56kg
药箱额定容量
30L
作业速度
1~12m/s
××牌消毒机器人
项目
参数
机身自重(千克)
80
运行速度(米/秒)
1