2021年中考物理基础过关：11《功和机械能》(含答案) 试卷

2021年中考物理基础过关：

11《功和机械能》

1.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是              (　　)

A.W1>W2>W3        B.W1=W2=W3              C.W1>W2=W3        D.W2>W1>W3

2.司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度。这是为了(　　)

A.增大动能                             B.增大势能             

C.增大惯性                             D.减小阻力

3.如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是(     )

A.W1＞W2，P1＞P2                          B.W1=W2，P1=P2

C.W1=W2，P1＜P2                          D.W1＜W2，P1＜P2

4.如图所示,重400 N的物体在30 N的水平拉力F的作用下,以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法不正确的是              (　　)

A.绳子自由端移动的距离为3 m

B.有用功为400 J

C.拉力F的功率为9 W

D.物体与地面间的滑动摩擦力为72 N

5.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近(     )

A.600J           B.1200J           C.1800J          D.3400J

6.粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中(　　)

A.重力做了3000J的功

B.推力做了300J的功

C.摩擦力做了3000J的功

D.摩擦力为100N

7.如图所示,在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在右端施加一个始终与OA垂直的力F,由水平位置匀速提到如图虚线所示的位置,在这个过程中,拉力F的大小(　　)

A.一直变大       B.始终不变        C.一直变小        D.先变小后变大

8.跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50 kg,每次跳起高度约为6 cm(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是(　　)

A.向上起跳过程中小金的动能持续增大

B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C.小金跳一次克服重力做功约3 J

D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50 W

9.小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为　   　m/s.如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为　   　J，功率为　   　W。

10.小姜积极参加体育锻炼。图中为他练习做俯卧撑的姿势，他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。他的质量为50kg，所受重力可视为集中在A点。将身体撑起时，地面对双手的支持力至少___________N(取g=10N/kg)。

11.如图所示,用滑轮组提起一个重为7 N的物体,在拉力F=4 N的作用下,10 s内物体沿竖直方向匀速升高了2 m,不计绳重和摩擦,可知拉力F的功率为　　　　W,此滑轮组的机械效率为　　　　。 

12.在如图所示的斜面上,一工人用200 N的拉力,将一重为250 N的物体,从底端匀速拉到顶端,用时6 s,则此过程中物体受到的拉力　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)斜面对物体的摩擦力,拉力做功的功率为　　　W。 

13.如图所示是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200 N,抬起车把的力F=500 N,则此杠杆的机械效率为　　　　。 

14.如图所示,搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4 m,所用拉力为250 N、时间为20 s。在此过程中有用功是　　　J,额外功是　　　　J,拉力的功率是　　　W,滑轮的机械效率是　　　　。 

实验题

15.在“探究物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离,如图所示。

(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是                                       　。 

(2)从上表数据可以看出,实验中控制了　　　相同,从而探究动能与　　　　的关系。 

(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做　　　　J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用　　　同学的建议。(g取10 N/kg) 

(4)由上述实验数据和现象可得出结论:                                　。 

16.工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600 N的货物,绳子自由端被竖直向上移动6 m,该过程所做额外功为300 J。求滑轮组的机械效率。

参考答案

1.答案为：B

2.答案为：A；

3.答案为：C；

4.答案为：B；

[解析] 由图可知,摩擦力由3段绳子承担,即n=3。物体10 s内移动的距离s1=vt=0.1 m/s×10 s=1 m,则绳子自由端移动的距离为s2=ns1=3×1 m=3 m;拉力F做的功为总功其大小为W总=Fs2=30 N×30 m=90 J,则此过程中有用功为W有=W总η=90 J×80%=72 J;拉力F的功率为P===9 W;物体与地面间的滑动摩擦力f===72 N。故选B。

5.答案为：D；

6.答案为：B；

7.答案为：C；

[解析] 由图可知,O为杠杆的支点,动力F始终与OA垂直,杠杆长即为动力臂。将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B,动力臂不变,重物对杠杆的拉力为阻力,大小等于重物的重力,其力臂在杠杆由位置A到位置B过程中逐渐变小,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知拉力F一直变小,故选C。

8.答案为：D；

9.答案为：0.51505

10.答案为：333.3

11.答案为：1.6　87.5%；

12.答案为：大于　100

[解析] 因为物体在拉力作用下做匀速直线运动,对物体进行受力分析可知,

受到沿斜面方向向上的拉力F与沿斜面方向向下的摩擦力和重力沿斜面方向向下的分力,

三力平衡,故物体受到的拉力大于斜面对物体的摩擦力;

拉力做功的功率为P====100 W。

13.答案为：省力　80%

[解析] 由题中独轮车的简化示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,

所以它属于省力杠杆。由题可知,L1∶L2=3∶1,

则杠杆的机械效率η=×100%=×100%=×100%=80%。

14.答案为：1700　300　100　85%

[解析] 工人做的有用功W有用=Gh=425 N×4 m=1700 J,因为使用的是动滑轮,

所以拉力移动的距离s=2h=2×4 m=8 m,工人做的总功W总=Fs=250 N×8 m=2000 J;

所以,W额外=W总-W有用=2000 J-1700 J=300 J;拉力的功率P===100 W;

滑轮的机械效率η=×100%=×100%=85%。

15.答案为：

(1)让钢球从高处由静止摆下

(2)速度　质量

(3)0.06　甲

(4)速度一定时,质量越大,动能越大

[解析]

(3)由题意可知,钢球的重力为G=mg=0.02 kg×10 N/kg=0.2 N,钢球下降的距离为h=30 cm=0.3 m,钢球的重力做的功即钢球获得的动能Ek=Gh=0.2 N×0.3 m=0.06 J,则钢球对木块最多做0.06 J的功;该实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小与质量的关系,动能的大小通过木块移动的距离来反映,因此钢球的高度和木块的大小均不能改变,应改变木板的长度,即采用甲同学的建议。

16.解：

由图知,承担物重的绳子段数n=3,由s=nh可得,货物被提升的高度h===2 m,

则该过程所做的有用功W有用=Gh=600 N×2 m=1200 J,

拉力所做的总功W总=W有用+W额外=1200 J+300 J=1500 J,

则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%。