2023年山东省九年级物理中考模拟试题分项选编：功和机械能

参考答案：1．D【详解】①．由v﹣t图象可知，0～2秒，物体没有推动，物体处于平衡状态，受到的摩擦力与推力是一对平衡力，所以f＝F，故①错误；②③．由v﹣t图象可知，在4s~6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F﹣t图象可知在4s~6s拉力F＝2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f＝F＝2N由v﹣t图象可知，物体在2~4秒做加速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力。而压力和接触面的粗糙程度都不变，物体受到的摩擦力仍是2N，故②正确，③错误；④．由v﹣t图象可知，在4s~6s物体运动的速度v＝4m/s，由得，4s~6s物体运动的距离为s＝vt＝4m/s×(6s﹣4s)＝8m则4~6秒推力F做的功为W＝Fs＝2N×8m＝16J故④正确。故选D。2．C【详解】A．用力向前推车，没有推动，人对车有力的作用，但车没有通过距离，所以力对车不做功，故A不符合题意；B．用力搬石头，没有搬动，人对石头有力的作用，但石头没有移动距离，所以力对石头不做功，故B不符合题意；C．用力将杠铃从地面举过头顶，人对杠铃有一个力的作用，且杠铃在力的方向上通过了距离，所以力对杠铃做了功，故C符合题意；D．提着滑板在水平路面上前行，此过程中力与距离的方向垂直，所以力对滑板不做功，故D不符合题意。故选C。3．A【详解】A.踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了摩擦力的作用，即力可以改变物体的运动状态，故A正确；B.足球在空中下落过程中，高度降低，速度增大，由重力势能转化为动能，故B错误；C.静止在场地上的足球，受到的重力和它对地面的压力，二力方向都是向下的，且作用于两个物体，不是对平衡力，故C错误；D.守门员将足球踢出，守门员对足球有力的作用，且足球在力的方向通过了距离，符合做功的条件，做了功，故D错误；故选A．点睛：注意牢记二力平衡的条件：二力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、且作用在同一个物体上．特别是作用于一个物体，与相互作用力不同，要分辨清楚．4．D【详解】A．逐渐抽出真空罩内的空气，听到的铃声会变弱，据此推理可知，真空不能传声，故A正确，不符合题意；B．弹簧测力计可以测量物体的重力，增大物体的质量，用弹簧测力计测量物体重力的大小，可以探究重力与质量的关系，故B正确，不符合题意；C．物体M放置在光滑的木板上，通过两侧的定滑轮连接物体，可以探究二力平衡条件，故C正确，不符合题意；D．探究动能的影响因素时，通过观察木块被撞击后移动的距离来反映动能的大小，所以应控制水平面的粗糙程度相同，故D错误，符合题意。故选D。5．D【详解】A．在s-t图像中，斜率越大，木块运动的速度越大，由图可知，第一次木块运动的速度较大，木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能大，故A错误；BC．由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次拉动同一木块的过程中，木块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，故两次运动过程中木块受到的滑动摩擦力相等；由图可知，木块两次都是做匀速直线运动，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，即两次拉力相同，根据W=Fs可知，两次拉力相同，但两次木块通过的距离关系未知，所以无法比较其做功大小，故BC错误；D．由s-t图像可知，第一次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据可知，第一次拉力对木块做功的功率大；故D正确。故选D。6．D【详解】①木块在段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即fAB<F，木块在段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即fAB<F；因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故①错误；②木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W=Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故②正确；③木块在AB段做加速运动，则木块的动能增大；木块的高度不变，质量不变，则木块的势能不变；因机械能等于动能与势能之和，所以木块在AB段的机械能逐渐增大，故③错误；④由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动，所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度；拉力F是恒力，则根据公式P=Fv可知，水平拉力在AB段的功率小于在B段的功率，故④正确。故选。7．A【详解】A．小球在点时质量不变，速度是最大的，动能最大，故A正确；B．小球从A点到B点过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故B错误；C．若小球刚好到达B点时所有外力消失，此时的小球具有一定的速度，根据牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动，故C错误；D．不考虑一切阻力因素，小球的机械能是守恒的，所以小球在C点的机械能等于在B点的机械能，故D错误。故选A。8．D【详解】①他从起跳到最高点的过程中，他的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能逐渐转化成重力势能，故①正确；②他起跳后到达最高点时，由于存在空气阻力，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以在最高点时的机械能不是最大，故②错误；③他从空中下落过程中，速度越来越大，重力不变，根据可知，重力做功的功率越来越大，即重力做功越来越快，故③正确；④他从起跳到落地的整个过程中，克服摩擦或空气阻力做功，机械能转化为内能，所以机械能是不守恒的，故④错误。故选D。9．B【详解】A．铁锁来回摆动的过程中，没有在拉力的方向上通过距离，绳子的拉力没有做功，所以做功的功率为0，故A错误；B．摆动过程中，铁锁的速度大小和运动方向会发生变化，其运动状态一定发生变化，故B正确；C．铁锁从最高处向下摆动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少；质量不变，速度变大，动能增大，故C错误；D．铁锁自由摆动的过程中，因为阻力作用，所以机械能最终会转化铁锁和空气的内能，即机械能不守恒，但总的能量保持不变，故D错误。故选B。10．A【详解】A．站立在高台上时，运动员处于平衡状态，所受重力与台面对他的支持力符合二力平衡条件，二力是一对平衡力，故A正确；B．运动员沿助滑区下滑时，其质量不变，高度不断变小，所以他的重力势能越来越小，故B错误；C．运动员从起跳台起跳腾空后，仍然受重力的作用，故C错误；D．运动员到达终点区不能立刻停下来是由于运动员具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D错误。故选A。11．C【详解】A．运动员上升过程高度变大，重力势能增加，在最高点时重力势能最大，故A错误；BC．运动员在空中下落过程中（未接触蹦床前），不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能不变，故B错误，C正确；D．运动员离开蹦床后上升过程中，上升的过程中动能转化为重力势能，故D错误。故选C。12．ABD【详解】A．“水晶帘动”是因为有风吹动改变了帘的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确；B．“收缰晚”中是由于马具有惯性还要保持原来的运动状态向前运动，所以到达悬崖后不能立即停下来，故B正确；C．“荷锄归”人扛着锄头水平前进时人对锄头施加的力竖直向上，锄头在力的方向上没有移动距离，人对锄头没有做功，故C错误；D．在岸上看到水中的游鱼细石，是游鱼细石反射的光由水中斜射入空气中时发生了折射，人眼看到的是虚像，因此看到的游鱼细石是光的折射现象。故D正确。故选ABD。13．蓝半导体运动响度密度重力势能3.91059070【详解】（1）[1]红、绿、蓝是色光的三原色，白光是由红、绿、蓝三种色光混合而成。[2]LED是由半导体材料制成。（2）[3]以国旗为参照物时，人和国旗的距离在变化，可知传旗手相对于国旗是运动的。（3）[4]响彻全场说明声音的响度大。（4）[5]冰在雕刻过程中质量逐渐减小，密度是物质本身的一种属性，和物质的种类有关，则冰的密度一定不变。[6]影响重力势能大小的因素有物体的质量和高度，影响动能大小的因素有物体的质量和速度，五环拔地而起的过程中质量不变，速度不变而高度在变大，可知五环的重力势能一定增大。[7]五环的质量m=3t=3000kg五环在上升过程中为匀速运动，受平衡力作用，此时拉力等于重力，大小为F=G=mg=3000kg10N/kg=3104N提升高度h=13m时，拉力做的功为W=Fh=3104N13m=3.9105J[8]所用时间t=43s，可知拉力的功率为即拉力的功率为9070W。14．右动能【详解】[1]流体流速越大的地方，压强越小。足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小，则足球左侧的空气压强大于右侧空气压强，使足球受到向右的压力差，改变了足球的运动轨迹。[2]助跑使运动员的动能增大，起跳后由于惯性还要保持原来的运动状态，从而提高成绩。15．动保持不变10支持力【详解】[1]不计空气阻力，下落过程中，鸡蛋的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能。[2]物体的惯性只与质量有关，鸡蛋的质量不变，惯性不变。[3]重力对鸡蛋所做的功为W=Gh=0.5N×20m=10J[4]用手水平托着鸡蛋，鸡蛋处于平衡状态，竖直向下的重力和手对鸡蛋竖直向上的支持力是一对平衡力。16．势能转化为动能减小压强【详解】[1]运动员腾空跃起后在空中下落的过程中质量不变，速度增大、动能增大，高度减小、势能减小，故是势能转化为动能。[2]滑雪板做的比较宽大，是为了增大受力面积来减小压强，防止运动员陷入雪中。17．变大弹性势动【详解】[1]罐子开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，橡皮筋发生形变，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大。[2][3]罐子滚回来橡皮筋弹性势能变小，罐子动能变大，弹性势能转化为动能。18．质量木块在水平面上移动的距离质量相同时，物体的速度越大，动能越大【详解】（1）[1]由静止同时释放A、B两球，两球的质量不同，观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均相同，说明速度大小与小球的质量无关。（2）[2]本实验通过小球撞击木块，根据木块C在水平面上移动的距离判断小球动能大小，采用的方法是转换法。[3]乙、丙两图小球的质量相同，悬线与竖直方向的夹角，所以丙图小球的速度更大，图丙中木块C滑行得更远，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。19．速度质量=D远匀速直线运动C【详解】（1）[1][2]小车滑下的高度相同，小车到达水平面的速度相同，根据实验现象可知速度相同的物体，质量越大，动能越大。[3]木块对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，木块移动过程中受到的摩擦力不变，则f1=f2。（2）[4][5][6]水平面材料放置顺序是毛巾、木板、玻璃，接触面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的路程越远。故选D。[7]进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持匀速直线运动，这是推理法。用光线来描述光的径迹和方向，这是模型法；通过水流来初步认识电流，这是类比法；探究声音能否在真空中传播，这是推理法；根据压强计U形管的液面高度差判断液体压强的大小，这是转换法。故选C。20．（1）2.8×107J；（2）1×105Pa【详解】解：（1）因为氢燃料电池车匀速行驶时的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以氢燃料电池车匀速行驶时的牵引力牵引力做的功（2）氢燃料电池车静止在水平地面上时对地面的压力车静止在水平地面上时对地面的压强答：（1）牵引力做的功是2.8×107J；（2）氢燃料电池车静止在水平地面上时对地面的压强是1×105Pa。21．（1）6×105N；（2）2×106J；（3）5×104Pa【详解】解：（1）排水量是船满载时排开水的质量m排=60t=60×103kg=6×104kg根据阿基米德原理可得船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=6×104kg×10N/kg=6×105N（2）由图乙可知，在第50s~100s内，船匀速行驶，速度v=0.5m/s，行驶时间t=100s﹣50s=50s由可得船行驶的距离s=vt=0.5m/s×50s=25m由图甲可知，在第50s~100s内，船的牵引力F=8×104N，则牵引力做的功W=Fs=8×104N×25m=2×106J（3）船舱某处所处的深度h=5m，水对该处产生的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa答：（1）这艘船满载时受到的浮力为6×105N；（2）船在航行过程中，第50~100s内牵引力做的功及功率分别为2×106J；（3）水对该处产生的压强5×104Pa。22．（1）1.6×106Pa；（2）40N；（3）400J【详解】解：（1）机器人的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力F=G=800N机器人对水平地面的压强（2）机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G=0.05×800N=40N机器人匀速直线运动时，机器人在水平方向上受力平衡，则机器人的牵引力F牵=f=40N（3）此过程中牵引力做的功W=F牵s=F牵vt=40N×1m/s×10s=400J答：（1）机器人对水平地面的压强为1.6×106Pa；（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为40N；（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功为400J。23．（1）2×105Pa；（2）21600J【详解】解：（1）消防车对地面的压力F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N消防机器人静止在水平面上时对地面的压强（2）消防机器人受到的牵引力F=f=0.02G=0.02×6000N=120N消防机器人行走的路程s=vt=3m/s×60s=180m消防机器人牵引力做的功W=Fs=120N×180m=21600J答：（1）消防机器人静止在水平面上时对地面的压强2×105Pa；（2）消防机器人牵引力做的功21600J。24．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）物块对水平面压力物块对水平面的压强（2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力（3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功物块在4～6s内运动的距离4～6s拉力F做的功前6s拉力F做的功答：（1）物块静止时对水平面的压强是；（2）在2～4s物块受到的摩擦力是6N；（3）在前6s内，拉力F做的功是42J。25．（1）180s；（2）4.05×107J；（3）【详解】解：（1）由得，所用的时间（2）因为匀速，所以牵引力等于阻力为1.5×104N，牵引力所做的功（3）由得，水质量为；喷洒车载满水时的总质量为喷洒车载满水时的总重力为对水平地面的压强。答：（1）所用的时间180s；（2）牵引力所做的功4.05×107J；（3）对水平地面的压强3.5×105Pa。26．（1）6m；（2）6×104Pa；（3）3×103kg/m3；（4）2000W【详解】解：（1）由图乙可知从开始提升重物到重物完全露出水面所用的时间t1=60s，忽略湖水深度的变化，湖水的深度h=s=vt1=0.1m/s×60s=6m（2）湖水对湖底的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa（3）由图乙可知，重物上表面刚露出水面到下表面刚露出水面所用的时间t2=60s﹣50s=10s重物的边长l=vt2=0.1m/s×10s=1m正方体重物的体积V=l3=(1m)3=1m3由图乙可知，重物的重力G=F2=3×104N由G=mg可知，重物的质量则重物的密度（4）由可知，速度恒定时，拉力最小时汽车的功率最小，当重物浸没在水中时，排开水的体积最大，重物受到的浮力最大，由力的平衡条件可知，此时汽车的拉力最小，重物浸没在水中时排开水的体积V排=V=1m3重物受到浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N则汽车的最小拉力F最小=G﹣F浮=3×104N﹣1×104N=2×104N整个打捞过程中汽车拉力的最小功率P最小=F最小v=2×104N×0.1m/s=2000W答：（1）湖水的深度为6m；（2）湖水对湖底的压强为6×104Pa；（3）重物的密度为3×103kg/m3；（4）整个打捞过程中汽车拉力的最小功率为2000W。27．（1）9104Pa；（2）1500W【详解】解：（1）空载的电动叉车静止时对水平地面的压力为F=G1=m1g=720kg10N/kg=7200N空载的电动叉车静止时对水