2024中考物理专题测试卷功和机械能(解析版)

功和机械能一、单选题1.关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（）A.物体受力且运动时，力对物体就做了功B.功率越大的机械做功越多

C.机械效率越高，做的有用功越多D.机械效率越低，有用功跟总功的比值越小2.如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到（）A.a点B.b点C.c点D.d点3.举高甲乙两物体做的功之比为1：2，甲乙两物体所受重力之比为2：3，则甲乙两物体被举高的高度之比为（）A.1：3B.3：4C.4：3D.2：14.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如上图所示．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（）

A.F1＞F2，W1＞W2B.F1=F2，W1＞W2C.F1=F2，W1=W2D.F1＜F2，W1＜W25.如图所示，沿不同的方向用大小相等的拉力F，拉物体在粗糙程度相同的表面上运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（）​A.甲图中的拉力做功最少B.乙图中的拉力做功最少

C.丙图中的拉力做功最多D.甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多6.在下图所示的四个过程中，属于弹性势能转化为动能的是()A.塑料圆筒滚动时皮筋越来越紧B.麦克斯韦滚摆向高处滚动

C.运动员用拉弯的弓把箭射出去D.人造地球卫星从远地点向近地点运动7.下列实例中属于机械能转化为内能的是（）A.内燃机的活塞在燃气推动下运动B.点燃的火箭飞向太空

C.夏天，广场上的石凳被晒得发烫D.陨石坠入地球大气层成为流星8.在国际单位制中，功的单位是（）A.N(牛)B.Ｗ(瓦)C.J(焦)D.Pa(帕)9.如图所示的四个实例中，没有做功的力是（）A.叉车举起重物的举力B.人推石头未动时的推力

C.火箭腾空而起的推力D.马拉木头前进的拉力二、多选题10.如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m，高度相同．两个工人分别沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙．下列说法正确的是A.F甲：F乙=5：4B.W甲：W乙=5：4C.P甲：P乙=5：4D.η甲：η乙=5：411.如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．则关于上述lh的行驶过程，下列分析正确的是（）A.该汽车发动机的牵引力是1.15×103NB.该汽车受到的地面支持力等于l．5×104N

C.该汽车克服阻力做的功是2.3×104JD.该汽车发动机的效率是30%12.下列说法中正确的是（）A.人造地球卫星在近地点时势能最大，动能最小

B.起重机将水泥构件匀速提升，在提升的过程中，水泥构件机械能增加

C.苹果从树上落向地面的过程中，重力对苹果做功，苹果的重力势能增加

D.不计空气阻力，推出的铅球在上升过程中增加的重力势能是由动能转化来的13.如图所示的实例中，人对物体做功的是（）A.人拉车行驶一段距离

B.人提书包站在上升的电梯中

C.小红同学用拖把拖地

D.运动员举着杠铃纹丝未动14.为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为眼线国家提供服务．下列关于人造卫星说法中，正确的是（）A.卫星运动到近地点时，动能最大，重力势能最小

B.卫星运动到远地点时，动能最大，重力势能最小

C.卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能

D.卫星由远地点向近地点运动，重力势能转化为动能15.关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（）A.火山具有内能，冰山不具有内能B.火箭在加速上升时，机械能增大

C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能三、填空题16.用100N的水平推力，使重500N的物体沿水平地断移动20m．地面支持力对物体所做的功为________，推力对物体做的功为________J．17.班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大．为此，在活动中必须测量的物理量有：________，________，________．18.用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为500N，物体升高的高度为2m，所用时间为5s．此过程中拉力做功的功率为________W，定滑轮的机械效率为________19.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W，那么在3s内心脏做的功是________J，这些功可把一个0.5N的鸡蛋匀速举高________m．20.如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知，下落过程中，皮球的速度________，离开地面上升的过程中，皮球的重力势能________，动能________.皮球运动过程中的机械能________.(选填“增大”“减小”或“不变”)21.一光滑斜面高h=1m，长L=4m，重200N的物体在沿斜面向上的拉力F的作用下，匀速运动到斜面顶端，由功的原理可知：F=________N．若斜面高度不变，使斜面的长度变长，则拉该物体沿斜面匀速向上运动过程中拉力________（选填“变大”、“不变”、“变小”）．四、实验探究题22.如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答下列问题：（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与________的关系；实验时，它是通过观察________，从而判断钢球动能的大小。（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始________相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小来判断小车在不同的水平面受________的大小。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将________。五、综合题23.一辆重1×104N的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力的功率为9.2kW，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是4.6×107J/kg）．若汽车运动100s，求：（1）牵引力做了多少功？（2）汽车通过的距离多长？（3）发动机消耗汽油质量是多少？24.做功的快慢（1）现象分析小明的教室在五楼，上五楼第一次他用了2min，第二次他用1min在两次上楼中，小明做功是相同的，但用的时间不同，做功的快慢不同．小明第二次做功快起重机用了0.5min将100块砖搬到楼顶，而李明将100块砖搬到楼顶却用了25min起重机与李明做的功是相同的，但用的时间不同，做功的快慢不同．起重机做功快在5min内，工人用铁锹在地上挖了一小堆土，挖掘机却挖了一大汽车土工人与挖掘机用的时间相同，但挖出土的多少不同，即做的功不同，做功的快慢不同．挖掘机做功快小明提着8kg的蔬菜，小亮提着10kg的大米，两人一起从一楼来到四楼小明的家中小明和小亮用的时间相同，但提的物重不同，做的功不同，做功的快慢不同．小亮做功快探究归纳：①若做功相同，所用时间越少，做功越________；所用时间越多，做功越________．②若做功时间相同，做功越多，做功越________；做功越少，做功越________．说明做功的快慢与________和________两个因素有关．（2）功率：①定义：________叫做功率．②物理意义：功率是表示物体________的物理量．

答案一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】A．有力作用在物体上，但力的方向上不一定有移动的距离，力不一定做功，故A不正确；B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B不正确；C．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，故C不正确；D．机械效率是有用功与总功的比值，机械效率越低，有用功跟总功的比值越小，故D正确．故选D．【分析】（1）功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；（2）机械效率是有用功与总功的比值；（3）功的两个必要条件：一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离．2.【答案】C【解析】【解答】解：本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒．故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点．故选C．【分析】在没有摩擦和其它阻力的情况下，只有机械能在相互转化，则机械能的总量是守恒的，据此判断．3.【答案】B【解析】【解答】解甲物体做的功W甲=G甲h甲，所以甲被举高的高度乙物体做的功W乙=G乙h乙，所以乙被举高的高度则甲乙两物体被举高的高度之比为：故选：B．【分析】根据公式W=Gh的变形公式计算高度之比．4.【答案】B【解析】【解答】解：（1）根据图象可知，物体两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度相同，因此滑动摩擦力相等，拉力也相等，即F1=F2．

（2）从图象中可以判断出，相同时间内第②次通过的距离小，根据公式W=Fs，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即W1＞W2．

故选B．

【分析】（1）弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力．

（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关．

（3）根据W=Fs判断拉力做的功．5.【答案】D【解析】【解答】解：∵F甲=F乙=F丙；S甲=S乙=S丙；∴由功的计算公式可以看出：W甲=W乙=W丙故选D．【分析】功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积，因为在甲、乙、丙三种情况下受力相同，并且在力的方向上通过的距离也相等，所以三种情况下拉力做功一样多．6.【答案】C【解析】【解答】A、塑料圆筒滚动时，速度变小，即动能变小，同时皮筋越来越紧，弹性形变程度变大，即动能转化为弹性势能，故A不合题意；

B、麦克斯韦滚摆向高处滚动，其质量不变，速度变快，动能变大，同时高度减小，重力势能变小，所以是将重力势能转化为动能的过程，故B不合题意；

C、运动员用拉弯的弓把箭射出去，即该过程中，弓的弹性势能变小，同时箭的动能变大，所以是将弹性势能转化为动能的过程，故C符合题意；

D、人造地球卫星在远地点时动能最小，势能最大；在近地点动能最大，势能最小，故从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，故D不合题意.

故答案为：C.

【分析】A、塑料圆筒滚动时，速度变小，即动能变小，同时皮筋越来越紧，弹性形变程度变大，弹性势能增大；

B、滚摆向高处滚动，其质量不变，速度变大，动能变大，同时高度减小，重力势能变小；

C、运动员用拉弯的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能变小，同时箭的动能变大；

D、人造地球卫星在远地点时动能最小，势能最大；在近地点动能最大，势能最小.7.【答案】D【解析】【解答】A、内燃机的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能．不符合题意．B、点燃的火箭飞向太空，燃料燃烧放出的内能转化为机械能．不符合题意．C、石凳被晒得发烫，是内能的一种转移．不符合题意．D、陨石坠入地球大气层成为流星，是陨石和空气摩擦生热的过程，是机械能转化为内能的过程．符合题意．故选D【分析】（1）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．（2）火箭升天是内能转化为机械能．（3）改变内能的方式有两种，做功和热传递．（4）摩擦生热是机械能转化为内能．8.【答案】C【解析】【分析】A、N（牛)是力的单位．不符合题意；

B、W（瓦)是功率的单位．不符合题意；

C、J（焦)是功的单位．符合题意；

D、Pa（帕)是压强的单位．不符合题意．

故选C．9.【答案】B【解析】【解答】解：A、叉车举起重物的举力，在力的方向上有距离，力做了功，不符合题意，故A错误；B、人推石头未动，在力的方向上没有距离，力没有做功，符合题意，故B正确；C、火箭腾空而起，在推力方向上有距离，力做功，不符合题意，故C错误；D、马拉木头前进，在力的方向上有距离，力做功，不符合题意，故D错误；故选B【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可．二、多选题10.【答案】A,C【解析】【解答】解：BD、斜面光滑所以没有摩擦，即不做额外功，由功的原理可知：沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，即W有=W总=Gh．因为两斜面高相同，工件相同，所以W甲：=W乙=1：1；由机械效率，所以η甲：η乙=1：1．所以BD错误；A、因为W有=W总，即Gh=Fs，F甲=，F乙=，所以F甲：F乙=5：4，故A正确；C、由P===Fv，沿两斜面拉物体速度大小相等，所以P甲：P乙=F甲：F乙=5：4，故C正确．故选AC【分析】斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功．匀速拉同一物体到顶端，由于其高度相同，由功的原理可知从而可以判断出两次做的功的大小关系和机械效率关系．知道斜面长的大小关系，利用W=Fs比较拉力关系．由P==​=Fv，比较功率关系11.【答案】A,D【解析】【解答】A、汽车的速度：v===72km/h=20m/s，由P===Fv得，汽车的牵引力：F===1150N，故A正确；B、汽车呈流线型，当汽车行驶时，车上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，产生一个向上的压强差，因此，会有一个向上的升力产生，使汽车对地面的压力小于车自身的重力，地面对车的支持力和车队地面的压力护3平衡力，大小相等；汽车的总重G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，所以B说法错误；C、该汽车克服阻力做的功等于牵引力做的功；W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J，所以C说法错误；D、汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J；汽车发动机的效率，以D正确．故选：AD【分析】（1）在水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力，克服阻力做的功等于牵引力做的功．要利用公式W=Pt进行计算；（2）根据流体压强与流速的关系，汽车在行驶中会受到一个向上的升力的作用，因此，其对地面的压力会小于汽车自身的重力；（3）计算出了牵引力做的功，根据公式F=便可以计算得出．（4）理解热机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．12.【答案】B,D【解析】【解答】解：A、人造地球卫星在近地点时，相对高度最小，所以势能最小，速度最大，所以动能最大，故A错误；

B、起重机将水泥构件匀速提升，在提升的过程中，水泥构件的速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加，所以机械能增加，故B正确；

C、苹果从树上落向地面的过程中，重力对苹果做功，但苹果的高度降低，所以重力势能减小，故C错误；

D、不计空气阻力，推出的铅球在上升过程中，速度减小，高度增加，所以增加的重力势能是由动能转化来的，故D正确．

故选BD．

【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，二者之间可以相互转化．动能和势能统称机械能．13.【答案】ABC【解析】【解答】解：A、人拉车行驶一段距离，有力有距离，人对车做功．故A符合题意；B、人提书包站在上升的电梯中，有力有距离，人对书包做功．故B符合题意；C、小红同学用拖把拖地，有力有距离，人对拖把做功．故C符合题意；D、运动员举着杠铃纹丝未动，有力无距离，人对杠铃不做功．故D不合题意．【分析】判断人做没做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离．14.【答案】AD【解析】【解答】解：A、卫星运动到近地点时，速度最大，距离最近，所以动能最大，重力势能最小；故A正确；B、卫星运动到远地点时，速度最小，距离最远，所以动能最小，重力势能最大；故B错误；

C、卫星由近地点向远地点运动，速度越来越小，动能越来越小，同时距离地球越来越远，重力势能越来越大，动能转化为重力势能，故C错误；

D、卫星由远地点向近地点运动，速度越来越大，动能越来越大，同时距离地球越来越近，重力势能越来越小，重力势能转化为动能．故D正确．

故选AD．

【分析】人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的，它的机械能守恒，因此，动能和势能在相互转化．（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．15.【答案】B,C【解析】【解答】解：A、一切物体都有内能，火山具有内能，冰山同样具有内能，A不符合题意；B、火箭在加速上升时，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，B符合题意；C、拦河大坝使水位升高，在质量不变化的情况下，增加了水的重力势能，C符合题意；D、坠落的陨石在空中与空气摩擦，将机械能转化为内能，D不符合题意．故答案为：BC．

【分析】本题考查了学生对能量形式特点和影响因素的理解；一切物体在任何情况下都具有内能，理解动能和重力势能的影响因素是解题的关键.三、填空题16.【答案】0J；2000【解析】【解答】解：（1）地面对物体的支持力是竖直向上的，物体在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，为0J；（2）推力对物体做的功：W=Fs=100N×20m=2000J．故答案为：0J；2000．【分析】解此题要紧扣做功的必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离；判断出重力和支持力是否做功，然后根据公式计算推力对物体做的功．17.【答案】体重G或人的质量m；楼高h；上楼所用时间t【解析】【解答】解：登楼的功率需要测量的物理量是：体重、楼高和登楼的时间．

故答案为：体重G；楼高h；上楼所用时间t．

【分析】登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率．18.【答案】200；80%【解析】【解答】解：（1）∵使用的是定滑轮，∴S=h=2m，而F=500N，∴拉力做的总功为：W总=FS=500N×2m=1000J，拉力做功的功率为：P==200W．（2）∵G=400N，∴有用功的大小为：W有用=Gh=400N×2m=800J．滑轮组的机械效率为：η=×100%=​×100%=80%．故答案为：200；80%．【分析】（1）使用定滑轮时，既不省距离也不费距离，所以拉力作用点通过的距离和货物上升的高度是相等的，由此确定动力通过的距离．知道拉力的大小，可利用公式W=FS计算出拉力做的总功；又知道做功的时间，可利用公式P=可计算出拉力的功率．（2）知道物体的重力和上升的高度，可利用公式W=Gh计算出有用功的大小．再利用公式η=可计算定滑轮的机械效率．19.【答案】4.5；9【解析】【解答】解：心脏做的功W=Pt=1.5W×3s=4.5J；

∵W=Gh，

∴这些功可把一个0.5N的鸡蛋匀速举高：

h===9m．

故答案为：4.5；9．

【分析】（1）已知功率，时间，代入功的公式W=Pt中即可求心脏做的功．（2）根据这些功代入h=中，即可求得鸡蛋被匀速举高的高度．20.【答案】增大；增大；减小；减小【解析】【解答】解：皮球下落过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大；皮球离开地面上升的过程中，动能转化我重力势能，动能减小，重力势能增大；在动能和重力势能相互转化的过程中，皮球与空气之间存在摩擦力，机械能的总量在逐渐减小。

故答案为：增大，增大，减小，减小。

【分析】机械能的转化和守恒：物体的动能和势能可以相互转化，在转化的过程中，若无摩擦阻力机械能的总量保持不变，若有摩擦阻力机械能的总量逐渐减小。21.【答案】50；变小【解析】【解答】解：由功的原理可得，使用任何机械都不省功，在不计机械重与摩擦的情况下，则：Gh=FL，所以若斜面高度不变，使斜面的长度变长，由功的原理可得，拉该物体沿斜面匀速向上运动过程中拉力变小．故答案为：50；变小．【分析】由功的原理可知，使用任何机械都不省功．在不计机械重与摩擦的情况下，不用机械直接用手所做的功与使用机械所做的功相同，据此可计算力F的大小；知道斜面是省力的机械，由功的原理可得出，若斜面高度不变，物体重力不变，斜面越长越省力．四、实验探究题22.【答案】（1）