通用版2021年中考物理一轮复习一遍过第十一章功和机械能单元综合测试含解析

这是一份通用版2021年中考物理一轮复习一遍过第十一章功和机械能单元综合测试含解析，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2020·山东省济南市历下区中考一模）同学们在体育活动及测试中涉及到了许多物理知识，下列说法正确的是（ ）。
A．打乒乓球时拉出“弧圈球”，利用了流体压强与流速的关系；
B．标枪出手后如果受到的外力全部消失，标枪将会做匀速直线运动；
C．举起杠铃静止后人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力；
D．投出去的实心球最终落回地面，落地时的动能大于出手时的动能
【答案】ABD。
【解析】A、打乒乓球时拉出“弧圈球”，是因为球发生旋转时带动空气的流动，使球的不同侧面空气流速不同，根据空气流速大的位置压强小可知，球会沿弧线运动，故A正确；
B、由牛顿第一定律知：标枪出手后如果受到的外力全部消失，将会做匀速直线运动，故B正确；
C、人受到的重力和地面对人的支持力，这两个力都作用在人体上、方向相反、作用在同一直线上，但是地面对人的支持力等于人重与杠铃重之和，大小不相等；不是一对平衡力，故C错误；
D、球出手时具有一定速度和高度，球同时具有动能和重力势能；而球落地时，高度为0，重力势能为0，此时球只有动能，故落地时的动能大于出手时的动能，故D正确。故选ABD。
2.（2020·北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）中国北京已成功获得2022年第24届冬奥会主办权。如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（ ）。
A. 甲图中：花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行时，所受合力为零；
B. 乙图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加；
C. 丙图中：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越慢；
D. 丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能会逐渐减小
【答案】BD。
【解析】A．运动员做曲线运动，运动状态时刻改变，因此远动员所受的合力不为零，故错误；
B．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度不变，重力势能不变，故它的机械能增大，故正确；
C．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，运动员的重力不变，速度越来越快，由P=Fv=Gv可得，重力做功越来越快，故错误；
D．运动员将冰壶推出后，冰壶在滑动时克服摩擦做功，机械能转化为内能，冰壶的机械能会逐渐减小，故正确。故选BD。
3.（2020·北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）用如图所示的滑轮组提起物体A,当卷扬机用500N的力拉钢丝绳，使物体A在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%。下列判断正确的是（ ）。
A. 物体A重力为400 N； B. 动滑轮的重力为300N；
C. 卷扬机做的有用功为1200J；D. 卷扬机做功的功率为120W；
【答案】BC。
【解析】A．由图可知，承重的绳子段数n=3，则由得，物体A的重力为：，故A错误；
B．不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力：
G轮=nF-GA=3×500N-1200N=300N，故B正确；
C．卷扬机绳子移动的距离：s=3h=3×1m=3m，拉力做功：W总=Fs=500N×3m=1500J，
卷扬机做的有用功：W有用=ηW总=80%×1500J=1200J；故C正确；
D．用500N拉力通过此滑轮组提升物体，使其在10s内匀速上升1m：
卷扬机做功的功率：；故D错误；故选BC。
4.（2020·山东省泰安中考模拟）如图甲所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球(球上有小孔)套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化的情况如图乙所示,下列说法正确的是( )。
A. 在0~t3过程中，小球在t1时刻机械能最大；
B. 弹簧原来的长度为40cm；
C. 在0~t1过程中，小球的重力势能全部转化为动能；
D. 在t1t2t3三个时刻，小球的动能在t1时刻最大
【答案】D。
【解析】A. 在0∼t3过程中,小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动,当弹力增大到与重力平衡是t1时刻,即加速度减为零时,速度达到最大,t2、t3三个时刻，由于能量的损失，总的机械能在减小，所以，开始的0时刻机械能最大，A不符合题意；
B. 由图可知当弹力与重力平衡时，弹簧的长度为40cm ， 由于此时弹簧处于压缩状态，所以弹簧原来的长度应大于40cm ， B不符合题意；
C. 在0∼t1过程中,t1时刻速度达到最大,重力势能最小,但部位零,此时t1时刻小球刚与弹簧接触，所以小球重力势能并不是全部转化为动能，C不符合题意；
D. 在t1、t2、t3三个时刻,由于能量的损失,t1时刻的速度最大,所以小球的动能在t1时刻最大，D符合题意。故答案为D。
5.（2020·北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 （ ）。
A. 功率小的机械做功一定快；
B. 做功时间越长，机器的功率越大；
C. 机械做功少，功率一定小，机械效率一定低；
D. 有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高
【答案】D。
【解析】A．功率大的机械，做功快，故A错误；
B．由 可知，做功时间越长，做功多少未知，机器的功率无法判断，故B错误；
C．机械做功少，做功不一定慢，功率不一定小，与机械效率无关，故C错误；
D．有用功一定时，额外功少、总功少，有用功与总功的比值大，机械效率一定高，故D正确。故选D。
6.（2019·武汉市武昌区中考一模）用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）。
A. 图甲中木块受到的拉力为3.2N； B. 木块第一次和第二次速度之比为1：2；
C. 木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1；D. 相同时间内拉力两次对木块做功之比为1：1
【答案】C。
【解析】A、从图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3.4N，即图甲中木块受到的拉力为3.4N，故A错误；
B、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，第一次10s运动路程为50m，第二次10s运动路程为25m；因为时间一定，速度与路程成正比，即木块第一次和第二次速度之比为50m：25m=2：1，故B错误；
C、两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，摩擦力相同，即木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1，故C正确；
D、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相同；由B可知相同时间内的路程之比为s1：s2=2：1，根据W=Fs可得W1：W2=2：1，故D错误。故选C。
7.（2019·贵港市覃塘区中考一模）如图所示，小球甲在O点从静止开始下落，先后经过A、B两点。已知OA＝AB．小球乙在P点从静止开始下落，先后经过C、D两点，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等。则下列说法正确的是（ ）。
A．小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用；
B．小球甲通过OA段重力做功快，通过AB段重力做功慢；
C．小球乙在下落过程中动能变大，势能变小；
D．小球乙通过PC段重力做功慢，通过CD段重力做功快
【答案】ACD。
【解析】A、空中的小球受到重力的作用，小球甲在下落过程中速度越来越大，是由于重力改变了它的运动状态；故A正确；
B、小球甲的重力不变，通过的距离OA＝AB，根据W＝Gh可知，小球甲通过OA段和AB段重力做的功相同；
由题意可知，小球在OA段的平均速度小于在AB段的平均速度，OA和AB的距离相等，所以在OA段所用时间大于在AB段所用的时间，
根据P＝可知，小球甲通过OA段重力做功慢，通过AB段重力做功快。故B错误；
C、小球乙在下落过程中质量不变，速度变大，高度减小，所以其动能变大，势能变小。故C正确；
D、小球乙的重力不变，由图知，通过的距离PC＜CD，根据W＝Gh可知，小球乙通过PC段重力做功少，通过CD段重力做功多，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等，根据P＝可知，小球乙通过PC段重力做功慢，通过CD段重力做功快。故D正确。故选ACD。
8．（2019·随州市中考模拟）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图（1）所示的滑轮组装置。当用图（2）甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）。
A. 0-1s内，地面对物体的支持力是100N；B. 1s-2s内，拉力F做的功是187.5J；
C. 2s-3s内，拉力F的功率是10W； D. 2s-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】B。
【解析】（1）由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；
地面对重物的支持力F支=G-F′=G-3F拉+G动=100N-3×30N+G动=G动+10N；故A错误；
（2）由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，
因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，
所以拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，
拉力做功功率（总功率）：P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%≈83.33%，故D错误；
（3）在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J；故B正确。故选B。
9．（2019·济南市历城区中考一模）如图1所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）。
A．重力势能减小，弹性势能增大；B．重力势能增大，弹性势能增大；
C．重力势能减小，弹性势能减小；D．重力势能增大，弹性势能减小
【答案】A。
【解析】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，重力做正功，则小朋友的重力势能减少。弹簧的形变量增大，其弹性势能增加，故A正确，BCD错误。故选A。
10．（2019·临沂市平邑县中考二模）图所示是一种在少年儿童中广泛流行的有趣玩具﹣﹣“悠悠球”（也称“溜溜球”），它实际上是滚摆的变形。当“悠悠球”由最低点上升时，它的（ ）。
A．动能转化为势能，速度越来越小；B．动能转化为势能，速度越来越大；
C．势能转化为动能，速度越来越小；D．势能转化为动能，速度越来越大
【答案】A。
【解析】机械能包括动能和重力势能两种，其中动能的大小和物体的质量以及物体运动的速度有关；重力势能的大小和物体的质量以及物体的高度有关，当“悠悠球”从低处向高处运动的时候，它的速度减慢，动能减小；高度增加，重力势能增大；所以是动能转化为重力势能。故选A。
11．（2019·深圳市龙岗区中考一模）用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由落下时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明（ ）。
A．机械能守恒B．动能守恒C．热能守恒D．能量守恒
【答案】D。
【解析】打桩时，锤和桩温度升高说明有内能产生，而锤的机械能减小，故发生了机械能和内能的转化，故只能说明是能量守恒。故选D。
12．（2019·山西省初中学业水平考试模拟冲刺卷二）如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（ ）。
A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变；
B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功；
C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力；
D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化
【答案】A。
【解析】A、小球上下运动，运动方向发生改变，速度也在不断变化，因此运动状态发生改变。错误，符合题意。
B、小球受重力作用，向下运动，受到重力所做的功。正确，不合题意。
C、物体间力的作用是相互的，小球受到弹簧的拉力，弹簧也受到小球的拉力。正确，不合题意。
D、小球向上运动，高度变高，速度变慢，动能减小，转化为重力势能。小球向下运动，高度变低，速度变快，重力势能减小，转化为动能，动能与势能不断相互转化。正确，不合题意。故选A。
13．（2019·庆阳市招生模拟二)现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的（ ）
A．动能减小、重力势能减小；B．动能减小、重力势能不变；
C．动能不变、重力势能减小；D．动能不变、重力势能不变
【答案】A。
【解析】无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。故选A。
二、填空题
14．（2020·江苏省南京市中考模拟四）建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物沿斜面匀速向上运动12m所用时间为20s，在此过程中有用功为________J，该装置的机械效率为________。
【答案】3000；31.25%。
【解析】①物体在斜面上运动12m，斜面的倾角为30°，根据直角三角形知识可知，物体上升的高度h＝s＝×12m＝6m，工人所做有用功：W有用＝Gh＝500N×6m＝3000J；
②由图可知，动滑轮上有2段绳子，即n＝2，已知物体沿斜面移动距离s＝12m，则绳子自由端移动的距离：s′＝ns＝2×12m＝24m，工人所做总功：W总＝Fs′＝400N×24m＝9600J，
该装置的机械效率：η＝＝×100%＝31.25%。
答案为：3000；31.25%。
15．（2020·江苏省扬州市仪征市中考一模）小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功 J，购物车的重力做功 J；一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量 （选填“增加”、“减少”或“保持不变”）。
【答案】200；0；减少。
【解析】（1）推力对购物车做功W＝Fs＝20N×10m＝200J，
（2）购物车在水平地面上移动4m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；
（3）皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。
故答案为：200；0；减少。
16.（2020·山东省济宁中考模拟二）如图所示，甲、乙两辆质量相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s﹣t图象如图所示。由图可知，甲车的动能_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙车的动能。牵经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为_________。（空气阻力忽略不计）

【答案】小于；1:4。
【解析】（1）根据公式，由图像可知，甲车速度v甲小于乙车速度v乙，甲乙两车质量相同，所以甲车的动能小于乙车的动能。
（2），；
因为两车质量相同，并在同一水平面上做匀速直线运动，故其牵引力F相同；
由公式可知牵引力的功为：，
所以，。
故答案是：小于；1:4。
17.（2020·广东省东莞市松山湖初三线上模拟考试）如图甲所示，小华用水平推力 F 推置于水平地面上的木箱，在此过程中， 推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度 v 的大小随时间 t 变化的情况如图丙所示，则 1﹣3s 木箱做 （选填“匀速”或“变速”）运 动，3～5s 推力对木箱做的功是 J，1～3s 木箱所受的滑动摩擦力是 N。
【答案】变速；40；200。
【解析】（1）由图像丙可知，在1-3s时间内，木箱速度逐渐增大，故木箱在此时间内做变速运动；
（2）在3-5s时间内，木箱做匀速直线运动，速度为1.0m/s，推力为200N，
根据公式可知：；
（3）木箱做匀速直线运动，推力等于摩擦力，故摩擦力为200N。
答案为：变速；40；200。
18．（2019·德州市德城区中考二模）如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知：9～12s内，推力对物体做功 J，t＝5s时，物体受到的摩擦力是 N。
【答案】180；60。
【解析】（1）由丙图知，9～12s时，物体做匀速运动，且v＝1m/s，由乙图知，9﹣12s时的推力F＝60N，
推力F做功：W＝Fs＝Fvt＝60N×1m/s×3s＝180J；
（2）由丙图知，9～12s时，物体做匀速运动，水平方向上的摩擦力与推力F平衡，则摩擦力f＝F＝60N。
由丙图知，t＝5s时，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变，仍为60N。
故答案为：180；60。
19.（2019·保定市初三模拟冲刺追补）如图所示。小球A静止在木块上。将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞，木块向右运动，小球A落到正下方。钢球B下落过程中动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”)；木块被撞出后，由于小球A由于具有________没有随木块一起运动。
【答案】增大；惯性。
【解析】钢球B下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能增大；木块被撞出后，小球A由于具有惯性仍然要保持静止状态，故A没有随木块一起运动。
故答案：增大；惯性。
20.（2019·武汉市武昌区中考一模）如图，是高空跳介运动员跳伞表演中下降过程中的一个画面，跳伞运动员从飞机上跳出，经过一段时间加速后，在离地面7km时开始以5m/s的速度匀速下降至地面。在运动员从7km高空下落至地面的过程中，______能转化为______能，需要时间______S。
【答案】重力势；内；1400。
【解析】在运动员从7km高空下落至地面的过程中，运动员的质量不变，速度不变，但高度降低，重力势能变小，同时在此过程中空气阻力对其做功，使其内能变大，故重力势能转化为内能；
根据v=可得，需要时间：t===1400s。
故答案为：重力势；内；1400。
三、实验探究题
21.（2018•攀枝花）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别不从同的高度h和H（H＞h）静止开始放下，观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。
（3）小明根据甲、丙两图得出论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是： 。
【答案】（1）转换法；不能；（2）速度；（3）错误；没有控制小球到达水平面时的速度相同。
【解析】（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的；
（2）由甲、乙图可知，小球的质量相同，小球从同一斜面的不同高度由静止滑下，到达斜面底部时的速度不同，撞击木块后木块移动的距离不同，说明小球的动能不同，所以得出的实验结论为：物体的动能大小与速度有关；
（3）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度由静止滑下，而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同，所以小明的看法错误。
故答案为：（1）转换法；不能；（2）速度；（3）错误；没有控制小球到达水平面时的速度相同。
22. （2018·安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越 。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越 。
（2）实验现象:
①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越 。木块运动的距离越长。
②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越 ，木块运动的距离越长。
【答案】（1）大；（2）大；（3）高；（4）大。
【解析】（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大；
②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大；
（2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长；
②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。
故答案为：（1）大；（2）大；（3）高；（4）大。
四、计算题
23.（2019·威海市中考最后一模）在某段平直的路上，小明骑着一辆电动自行车匀速行驶100m，用时20s，已知小明和车对地面的压力为1200N，轮胎与地面的总接触面积为0.05m2，电动自行车牵引力恒为60N。在这个过程中，求：
（1）小明骑车的速度是多少？
（2）自行车对水平地面的压强是多大？
（3）自行车的牵引力所做的功是多少？
【解析】（1）自行车的速度：；
（2）自行车对水平地面的压力F=1200N，S=0.05m2，
自行车对地面的压强：；
（3）牵引力做功：W=Fs=60N×100m=6000J。
答：（1）小明骑车的速度是5m/s；（2）自行车对水平地面的压强是2.4×104Pa；（3）自行车的牵引力所做的功是6000J。
24．（2018•岳阳）“沙场点兵，扬我军威”，2017年8月1日，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2400kg，在600s内沿水平方向匀速前进了3000m，牵引力为2000N。求：
（1）检阅车的重力；
（2）检阅车的速度；
（3）检阅车的功率。
【解析】已知：检阅车的质量m=2400kg，时间t=600s，路程s=3000m，牵引力F=2000N。
求：（1）检阅车的重力G=？；（2）检阅车速度V=？；（3）检阅车的功率P=？
解：（1）检阅车的重力：G=mg=2400kg×10N/kg=24000N；
（2）检阅车的速度。
（3）检阅车所做功W=Fs=2000N×3000m=6×106J；检阅车做功的功率。
答：（1）检阅车的重力为24000N；（2）检阅车行驶速度5m/s；（3）检阅车做功功率为104W。