中考物理一輪復習單元復習講練考專題33 功和機械能 單元核心素養(yǎng)考試達標試卷（含解析）

第十一單元功和機械能專題33功和機械能單元核心素養(yǎng)考試達標試卷（答題時間90分鐘，試卷滿分100分）一、選擇題（本道大題有10小題，每小題3分，共30分）1.（2022齊齊哈爾）如圖所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但沒有推動。下列說法正確的是（）A.人對箱子的推力沒有做功B.箱子對地面的壓力和地面對箱子的支持力是一對平衡力C.箱子受到的重力和地面對箱子的支持力是相互作用力D.人對箱子的推力小于地面對箱子的摩擦力【答案】A【解析】A．做功的兩個必要因素：有力作用在物體上和物體在這的力的方向上移動了一段距離。人對箱子施加了力，但箱子沒有在力的方向上通過距離，可知人的推力沒有做功，故A正確；B．箱子對地面的壓力作用在地面上，地面對箱子的支持力作用在箱子上，這兩個力不作用在同一物體上，大小相等方向相反是一對相互作用力，故B錯誤；C．箱子受到的重力和地面對箱子的支持力，作用在同一物體上，大小相同，方向相反是一對平衡力，故C錯誤；D．人沿水平方向推水平地面上的箱子，但沒有推動，處于平衡狀態(tài)。人對箱子的推力與地面對箱子的摩擦力是一對平衡力，所以人對箱子的推力等于地面對箱子的摩擦力，故D錯誤。故選A。2.（2022湖北荊州）如圖所示，工人往車上裝重物時，用長木板搭個斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面從底端勻速推到頂端。下列說法正確的是（）A.用斜面可以省力也可以省功B.勻速推動重物的速度越大，推力越大C.勻速推動重物的速度越大，推力做功越多D.勻速推動重物的速度越大，推力的功率越大【答案】D【解析】A．根據(jù)斜面的工作特點和功的原理可知，用斜面提高物體可以省力，但不能省功，故A錯誤；B．沿斜面勻速推動物體時，物體在豎直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿著斜向下的摩擦力和沿著斜面向上的推力作用下于平衡狀態(tài)，因此推力大小只與物體的重力斜面的支持力和摩擦力有關，與物體速度無關，故B錯誤；C．由W=Fs可知，推力做的功與物體在推力方向上移動的距離有關，與物體的速度關，故C錯誤；D．由P=Fv可知，推力功率與物體的移動速度有關，在推力一定時速度越大，推力的功率越大，故D正確。故選D。3.（2022北京）圖所示的是神舟十三號載人飛船返回艙返回地面時的情境。打開降落傘后，若返回艙在一段時間內的運動可看作是豎直向下的勻速運動，則關于返回艙在這段時間內，下列說法正確的是（）A.返回艙的動能不變 B.返回艙的重力勢能不變C.返回艙的機械能不變 D.返回艙所受重力不做功【答案】A【解析】A．因為返回艙是勻速運動，且質量未改變，所以返回艙的動能不變，故A正確；B．返回艙的質量未變，但其高度在不斷減小，所以返回艙的重力勢能變小，故B錯誤；C．機械能等于動能和勢能之和，動能不變，勢能減小，所以機械能減小，故C錯誤；D．重力豎直向下，返回艙在重力的方向上移動了距離，所以返回艙所受重力做功，故D錯誤。故選A。4.（2022海南）2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。返回艙在減速下降過程中（）A.動能增加 B.重力勢能增加 C.機械能增加D.機械能減少【答案】D【解析】返回艙在減速下降的過程中，質量不變，高度變小，重力勢能減小，速度變小，動能變小，所以機械能減小，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。5.（2022黑龍江牡丹江）如圖所示的情景中，屬于動能轉化為重力勢能的是（）A.熱氣球勻速下降B.拉弓射箭C.漁網(wǎng)散開落下D.滑板車滑上坡頂【答案】D【解析】A．熱氣球勻速下降，質量不變，速度不變，動能不變，高度減小，重力勢能減小，所以不動能轉化為重力勢能，故A不符合題意；B．拉弓射箭時，弓的彈性形變程度逐漸減小，彈性勢能減?。患伸o止變?yōu)檫\動，動能增大，彈性勢能轉化為動能，故B不符合題意；C．漁網(wǎng)散開落下，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，重力勢能轉化為動能，故C不符合題意；D．滑板車滑上坡頂，質量不變，高度增大，重力勢能增大，速度減小，動能減小，動能轉化為重力勢能，故D符合題意。故選D。6.直升飛機以1m/s的速度豎直勻速降落，下列有關說法中（）①直升飛機受到的升力與重力大小相等②直升飛機的機械能減小③直升飛機的升力小于重力④直升飛機的機械能不變A.只有①④正確 B.只有①②正確 C.只有②③正確 D.只有③④正確【答案】B【解析】①直升飛機勻速降落，處于平衡狀態(tài)，受到重力和升力是平衡力，所以受到的升力與重力大小相等，說法正確；②直升飛機勻速降落，質量不變，速度不變，動能不變，高度減小，重力勢能減小，直升飛機的機械能減小，說法正確；③由①可知直升飛機的升力等于重力，說法錯誤；④由②可知直升飛機機械能減小，說法錯誤。7.2020年6月17日15時19分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭，成功將高分九號03星送入預定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。在運載火箭加速升空的過程中，下列說法正確的是（）A.動能增大，勢能減小 B.動能不變，勢能增大C.動能增大，勢能增大 D.動能減小，勢能增大【答案】C【解析】火箭加速升空時，質量不變，速度增大，動能增大；高度增大，重力勢能增大。8.滑躍式起飛是一種航母艦載機的起飛方式。飛機跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翹起。如圖所示，飛行員駕駛艦載機從圖示位置由靜止開始一直加速直至離艦的過程中，下列說法正確的是（）A.飛行員的動能先增加后減少 B.飛行員的機械能一直減少C.飛行員的機械能一直增加 D.飛行員的機械能先不變后增加【答案】C【解析】飛行員一直加速直至離艦的過程中，飛機跑道的前一部分是水平的，飛行員重力勢能不變，速度增大，質量不變，動能增大，機械能增大。跑道尾段向上翹起，質量不變，速度增大，高度增高，所以飛行員的動能增大，重力勢能增大，機械能增大。9.如圖，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復運動（已知AO＝OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列判斷正確的是（

）A.

小球的動能不斷增加B.

彈簧的彈性勢能不斷減少C.

小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等D.

在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變【答案】D【解析】由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運動到O的過程中，彈簧逐漸恢復原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉化為動能；到達O點時，彈簧恢復原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉化為彈性勢能；則小球從A位置運動到B位置的過程中：A.小球的動能先增加后減少，A不符合題意；B.彈簧的彈性勢能先減少后增大，B不符合題意；C.小球運動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，C不符合題意；D.水平臺面光滑，且AO＝OB，說明沒有機械能轉化為內能，小球和彈簧組成的整體機械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，D符合題意。10．參加今年邵陽市初中畢業(yè)學業(yè)考試的王小鵬同學聽到考試預備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）A．1.5W B．15W C．150W D．1500W【答案】C【解析】估測一下自身的體重和三層樓的高度，結合所用時間為30秒，利用功率的公式P可計算。王小鵬同學的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。二、填空題（每空1分，共24分）1.（2022江蘇連云港）2022年北京冬奧會上智能設備廣泛應用，一款智能送餐機器人的重力是SKIPIF1<0，如果機器人在水平路面上以SKIPIF1<0的速度沿直線勻速運動SKIPIF1<0，它所受到的阻力為SKIPIF1<0。機器人的重力做功______SKIPIF1<0，牽引力對機器人做功______SKIPIF1<0。【答案】03000【解析】重力方向是豎直向下的，機器人在水平路面上運動，沒有在重力的方向上通過一定的距離，重力沒有做功，即重力做功為零。機器人勻速直線運動，受到的牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡條件得到牽引力F=f=60N牽引力對機器人做功W=Fs=60N×50m=3000J2.（2022廣西賀州）用50N的水平力推物體向前移動2m，用時4s；推力對物體所做的功為______J，推力做功的功率為______W。【答案】10025【解析】推力對物體所做的功為SKIPIF1<0推力做功的功率為SKIPIF1<03.（2022黑龍江牡雞）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直線運動，木箱速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知在4s~8s內木箱受到的推力恒為150N，在這段時間（4s~8s）內，木箱受到的推力的功率是________W，8s-10s內木箱受到的摩擦力是________N（忽略空氣阻力）?！敬鸢浮?50150【解析】（1）由圖可知，在4~8s內，推力F=150N；由圖可知這段時間內木箱做勻速直線運動，且v=1m/s，則推力做工的功率為SKIPIF1<0由圖可知，在4~8s內，木箱做勻速直線運動，忽略空氣阻力，木箱受到的推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，則木箱受到的摩擦力f=F=150N由圖可知，木箱在8s~10s內做減速運動，由于壓力大小，接觸面粗糙程度不變，則木箱受到滑動摩擦力大小不變，還是150N。4.（2022吉林省）高山滑雪運動員沿雪道加速下滑過程中，運動員的動能______，以滑雪板為參照物，運動員的鞋是______的。【答案】變大靜止【解析】高山滑雪運動員沿雪道加速下滑過程中，運動員的質量不變，速度變大，故動能變大。以滑雪板為參照物，運動員的鞋相對于滑雪板的位置沒有發(fā)生變化，故運動員的鞋是靜止的。5.（2022江蘇徐州）“引體向上”是我市體育中考今年新增的可選項目之一。在做引體向上時，如果身體勻速豎直上升，則所受的拉力_______重力（選填“大于”“小于”或“等于”）；上升過程中，身體的重力勢能______（選填“變大”“變小”或“不變”）。選考這個項目有優(yōu)勢的身體條件是_______（寫出一點）。【答案】等于變大體重小或者雙臂有力量【解析】身體勻速豎直上升，所受的重力與拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。上升過程中，質量不變，高度變大，所以身體的重力勢能變大。在“引體向上”項目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以選考這個項目有優(yōu)勢的身體條件是體重小，雙臂有力量。6.（2022江蘇揚州）2021年12月28日，揚州城市快速路內環(huán)全線通車。某市民將上班過程的汽車行駛信息列于表中，他開車走快速路上班的優(yōu)點是除節(jié)省時間外還節(jié)省___________。汽車下高架時減速行駛，其動能___________，機械能___________。行駛里程行駛時間油耗不走快速路9.1km30min9.0L/100km走快速路14.0km20min5.5L/100km【答案】汽油減小減小【解析】不走快速路的油耗為SKIPIF1<0走快速路的油耗為SKIPIF1<0故開車走快速路上班的優(yōu)點是除節(jié)省時間外還節(jié)省汽油。汽車下高架時減速行駛，速度變小，質量不變，故動能變小。下高架，高度減小，則重力勢能減小，動能也減小，故汽車的機械能減小。7.（2022湖北武漢）如圖所示是北京冬奧會跳臺滑雪場地“雪如意”。運動員從跳臺頂部沿助滑道加速滑下時，運動員的_______轉化為______。（填“動能”或“重力勢能”）在“雪如意”的一側，運行角度隨山勢而變的變坡斜行電梯速度是2.5m/s，電梯從最低點運行到最高點的路程是259m。所需時間是_______s?！敬鸢浮恐亓菽軇幽?03.6【解析】運動員從跳臺頂部沿助滑道加速滑下時，高度慢慢變小，重力勢能減小，速度越變越大，動能變大，故能量的轉化為重力勢能轉化為動能。所需時間是SKIPIF1<08.（2021長春）某校舉行足球比賽。在賽場上，球員用力將足球從地面踢向空中，說明力可以改變物體的______；足球加速下落過程中，重力勢能轉化為______和內能。【答案】運動狀態(tài)動能【解析】足球被踢出后，足球的運動方向和速度都發(fā)生了變化，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。足球加速下落過程中，質量不變，高度減小，速度增加，重力勢能減少，動能增加，部分重力勢能轉化為動能，與空氣摩擦，內能增加，部分重力勢能轉化為內能。9.（2021江蘇泰州）2021年5月29日，搭載著天舟二號貨運飛船的長征七號遙三運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場成功升空，在火箭發(fā)射升空過程中，火箭的動能將_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；若以地面為參照物，該火箭是________的。【答案】變大運動【解析】火箭發(fā)射升空的過程中，加速向上運動，速度變大，所以動能增大。若以地面為參照物，該火箭位置改變，是運動的。10.如圖所示是蹦床運動，當運動員從高處下落過程中能轉化為動能，運動員與蹦床面接觸的瞬時能最大；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運動員的動能轉化為蹦床的勢能。【答案】重力勢；動；彈性。【解析】當運動員從高處下落過程中，質量不變、速度增大，動能增大；質量不變、高度減小，重力勢能減小；該過程中重力勢能轉化為動能；當運動員與蹦床面接觸的瞬時動能最大；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運動員的動能轉化為蹦床的彈性勢能。三、簡答題（4分）1.（2021貴州黔東南州）如圖所示為課本中的插圖，圖中工人用叉車將貨物從一個地方搬運到另一個地方或把貨物從地面提升到某一高度。請你結合叉車的部位和工作情景找出兩個與物理知識相關的問題，并做出簡要的回答，不得與示例重復。示例：問題：為什么叉車能把貨物提起？回答：力可以改變物體的運動狀態(tài)。（1）問題：______；回答：______。（2）問題：______；回答：______?！敬鸢浮浚?）叉車把貨物從地面提升到某一高度，叉車對貨物做功了嗎；做功了，有力作用在物體上，在力的方向上且移動了距離（2）貨物的重力勢能增加了嗎；增加了，因為質量不變，高度增加，貨物的重力勢能增加【解析】（1）對物體做功的兩個必要因素一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動距離。工人用叉車把貨物從地面提升到某一高度，物體受到力的作用，物體也移動了距離，所以提出的問題是：叉車把貨物從地面提升到某一高度，叉車對貨物做功了嗎？回答：做功了，有力作用在物體上，在力的方向上且移動了距離。（2）重力勢能的大小與質量和高度有關。把貨物從地面提升到某一高度，所以提出的問題:貨物的重力勢能增加了嗎？回答：增加了，因為質量不變，高度增加，貨物的重力勢能增加。四、實驗探究題（共18分）1.（7分）（2022甘肅金昌）如圖所示，擺線的長度L相同，小球A、B的質量mA＜mB，懸線與豎直方向之間的夾角θ1＜θ2。（1）圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達豎直位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的______無關；（2）小強設計用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關”。小球按圖示位置由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止，本實驗中通過比較______反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫______（選填“控制變量法”或“轉換法”）；（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠，可得出結論：小球的動能大小與______有關（選填“速度”、“高度”或“質量”）；（4）若水平面絕對光滑且足夠長，木塊C被撞擊后，它將做______直線運動（選填“減速”、“勻速”或”“加速”）；（5）在探究小球動能與質量的關系時，有同學提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度，分別彈出質量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時小球的動能______（選填“相等”或“不相等”），該方案______（選填“正確”或“錯誤”）。【答案】（1）質量（2）木塊移動距離轉換法（3）速度（4）勻速（5）相同錯誤【解析】（1）圖甲、乙中，小球A、B的質量不同，但從相同的高度同時由靜止釋放，它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達豎直位置，說明兩個小球在任一時刻速度相同，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的質量無關。（2）小球與木塊碰撞，小球動能越大，對木塊做的功越多，木塊移動的距離越大，所以通過比較木塊移動的距離可以比較小球撞擊木塊C前的動能大?。煌ㄟ^木塊移動的距離比較小球動能的大小，這種研究方法叫轉換法。（3）因為θ1＜θ2，所以圖丙中小球比圖乙中小球釋放時的高度更高，小球擺動到豎直位置時的速度更大，把木塊撞得更遠，說明小球的動能大小與速度有關。（4）若水平面絕對光滑，木塊在水平方向不受外力作用，根據(jù)牛頓第一定律可知，木塊C被撞擊后，它將做勻速直線運動。（5）將同一根彈簧壓縮相同的程度，彈簧具有相同的彈性勢能，彈出小球，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，那么不同質量的小球獲得的動能也相等；因為動能大小與質量和速度有關，不同質量的小球的動能相同，小球的速度也不同，這里有兩個變量，所以該方案是錯誤的。2.（5分）（2022廣西玉林）如圖1所示是“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗，將小鋼球從高度為SKIPIF1<0的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一木塊在水平面向前移動一段距離SKIPIF1<0后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三組實驗。（1）小鋼球在滾下斜面的過程中，其動能大小是通過________（選填“高度SKIPIF1<0”或“距離SKIPIF1<0”）大小來反映的；（2）分析比較甲和乙兩組實驗可得，物體質量相同時，速度越大，動能越________；（3）分析比較________兩組實驗可得，物體速度相同時，質量越大，動能越大；（4）綜合上述可知，如圖2所示的交通標志牌是交通管理部門對不同車型設定不同的最高________；（5）在實驗中，若增大水平面的粗糙程度，則木塊移動的距離將________（選填“增大”、“不變”或“減小”）?！敬鸢浮浚?）距離s（2）大（3）甲、丙（4）速度（5）減小【解析】（1）小鋼球從斜面滾下過程中，其動能大小是通過小木塊移動距離s的大小來反映的，小木塊移動距離越大，說明小鋼球的動能越大。（2）分析比較甲和乙兩組實驗可知，小球的質量相同，而小球在斜面上釋放時的高度不同，甲圖中小球釋放時的高度大，到達水平面時的速度大，推動木塊滑行的距離遠，故可得出結論：物體質量相同時，速度越大，動能越大。（3）探究動能大小與質量的關系，保持速度相同，鋼球的質量不同，故分析比較甲、丙兩組實驗可得出物體的動能與質量的關系。（4）圖2所示的交通標志牌是交通管理部門對不同車型設定的最高速度，質量越大的車，限速越低。（5）在實驗中，若增大水平面的粗糙程度，木塊受到的阻力增大，則木塊移動的距離將減小。3.（6分）小明同學在探究重力勢能的大小與什么因素有關時，提出如下猜想：猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關為了驗證上述猜想，他計劃利用小桌、沙子、質量不同的鐵塊和刻度尺進行實驗：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進入沙子的深度。按上述方案進行實驗，其實驗數(shù)據(jù)如下表所示。實驗序號鐵塊質量m/g鐵塊距桌面高度H/cm桌腿進入沙子的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）實驗中通過比較______來判斷物體重力勢能的大?。唬?）為了驗證猜想一，需選擇表中______（填實驗序號）三組數(shù)據(jù)進行分析；（3）分析表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結論是：______?！敬鸢浮孔劳冗M入沙子的深度

①④⑤

質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大【解析】（1）通過小明設計的實驗可以知道，他是通過比較桌腿進入沙子的深淺來比較重力勢能的大小的。桌腿進入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢能越大；（2）根據(jù)控制變量法，要驗證物體的重力勢能與物體的質量有關，應控制物體的高度相同，改變物體質量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個質量不同的物體進行實驗；故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結論。（3）比較表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢能大，即可以得出的初步結論是：質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。五、計算題（共24分）1.（6分）（2022廣東）圖中某智能機器人的質量為80kg，其輪子與水平地面接觸的總面積為5×10-4m2。在水平地面上工作時，該機器人勻速直線移動的速度為1m/s，所受阻力是機器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）（1）機器人對水平地面的壓強；（2）機器人在水平地面上勻速直線移動時的牽引力；（3）機器人在水平地面上勻速直線移動30s，此過程