2024年中考物理母题解密专题11 功和机械能考点精练（附答案）

专题11功和机械能菁选好题菁选好题一．选择题（共20小题）1．（2023•清江浦区模拟）开明中学大课间举行2分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为A．B．C．D．2．（2023•常州模拟）11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭成功发射。如图所示，火箭在加速升空过程中，神舟十五号飞船的A．动能不变，势能变大B．动能变小，势能变小C．动能变大，势能变大D．动能变小，势能变大3．（2023•徐州一模）小明在体育测试中30秒内做了10个引体向上，估算做引体向上时的功率约是A．B．C．D．4．（2023•新城区校级模拟）如图，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是．时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数随时间变化的图像如图乙所示，则A．时刻，小球动能最小B．时刻，弹簧的弹性势能最小C．这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少D．这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能5．（2023•株洲二模）在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的小车从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法错误的是A．小车在光滑斜面上往下滑，重力势能减小，动能增大B．小车在斜面上自由释放时位置越高，到达水平面时初速度越快C．该实验的目的是探究小车的动能大小与高度的关系D．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同6．（2023•齐齐哈尔一模）如图所示，已知物体和质量相等，在粗糙的水平地面，在光滑的斜面。现它们分别在同样大小的力作用下沿的方向分别移动了距离，则对物体做的功A．对做的功多B．对和做的功一样多C．对做的功多D．条件不足，无法确定7．（2023•西乡塘区二模）现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是A．动能与重力势能均不变B．动能与重力势能均减小C．动能不变，重力势能减小D．动能减小，重力势能不变8．（2023•锡山区一模）如图所示，质量为的小球从某一高度处静止下落，竖直落到直立于地面的轻弹簧上，在点小球开始与弹簧接触，到点时小球受到的重力与弹簧的弹力大小相等，点是小球到达的最低点（不计空气阻力）下列说法正确的是A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒C．到达点时，小球的动能为零，受到的重力等于弹簧的弹力D．从到，小球重力势能减小、动能先增大后减小，弹簧的势能一直增大9．（2023•绵阳模拟）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处点开始下落，点是弹性绳的自由长度，在点运动员所受弹力恰好等于重力，点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力的大小随时间变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是A．运动员在点的动能大于在点动能B．从点到点绳的弹性势能增大C．运动员重力大小大于D．时刻运动员动能为010．（2023•南通一模）在体育课上，小明用频闪照相机记录了质量为的足球沿斜坡向下运动的过程。频闪照相机每隔拍一张照片，照片记录了足球在不同时刻的位置如图所示。由图可估算该足球从位置到位置的过程中，足球的重力做功的功率最接近于A．B．C．D．11．（2023•北京二模）如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是A．返回舱的动能不变B．返回舱的重力势能不变C．返回舱的机械能不变D．返回舱的机械能变大12．（2023•市中区二模）小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，、两点处于同一高度。则下列判断中正确的是A．皮球由到时，动能逐渐增大B．皮球在点时的机械能最大C．皮球由到时，机械能一直减小D．皮球在、两点时动能相等13．（2023•凤庆县模拟）如图所示，已知人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），则人造地球卫星A．运行过程中运动状态不变，受力平衡B．从远地点向近地点运行过程中，动能减小C．从远地点向近地点运行过程中，机械能不变D．与地球相距较远，不具有惯性14．（2023•江都区二模）掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面点处（不计空气阻力）．则实心球A．在、、三处机械能相等B．在处动能为零C．在处重力势能最小D．在处动能为零15．（2023•天宁区校级模拟）4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆预定区域。在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能不变B．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小C．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变D．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小16．（2023•裕华区一模）如图甲是北京冬奥会中翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法正确的是A．在、、、四点中，运动员在点时的重力势能最大B．从点到点的过程中，运动员的动能在增加C．从点到点的过程中，运动员的机械能变小D．点和点都是最高点，运动员分别在该两点时的动能都为零17．（2023•宜兴市校级模拟）在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图甲、乙、丙所示的三个实验，质量为和的小球分别沿同一斜面按照实验要求下滑，与水平面上静止在点的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法中错误的是A．由甲、丙两图可知，物体的动能大小与物体的质量大小有关B．由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度无关C．实验中所探究的“物体动能”是指小球的动能D．此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的18．（2023•兴宁区校级四模）体育课上，小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示。、、、为轨迹上的点，其中、两点高度相同，不计空气阻力，则下列说法中正确的是A．篮球点动能比点动能大B．篮球在、两点的动能相等C．篮球在点的机械能比点机械能大D．篮球离手后能继续运动是因为受到惯性的作用19．（2023•天河区校级模拟）小球从点静止释放沿着轨道经过点运动到点，然后离开轨道，在空中运动的轨迹如图所示；最高点为点。已知小球在点的速度大于点，不计空气阻力。下列说法正确的是A．小球在、两点动能相等B．小球在、两点机械能相等C．小球在、两点动能相等D．小球在、两点机械能相等20．（2023•齐齐哈尔一模）如图所示，将一小球从点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过点到达最高点时速度为零。图中，下列判断正确的是A．小球在段克服重力所做的功等于在段克服重力所做的功B．小球从运动到的时间等于它从运动到的时间C．小球抛出后向上运动是由于一直受到向上的力D．小球运动到最高点时所受的合力为零二．填空题（共5小题）21．（2023•建华区三模）一个重的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为，如图所示，物体沿斜面移动的距离，上升的高度，则人对物体做的有用功是，斜面与物体之间的摩擦力是。22．（2023•滨湖区校级模拟）《天工开物》是我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，——顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。（1）从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将能转化为能；（2）若接水槽离取水处高，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水，筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为（接水槽离倒水处的高度忽略不计）。23．（2023•高青县一模）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受个力的作用，球的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”，在最高点时，球的动能（选填“大于”或“等于”。24．（2023•二道区一模）成年人静息时，心脏做功的功率约为，如果一个人的心脏一直以这个功率做功，8小时做的功是，这些功可以把质量为的中学生匀速提升。取25．（2023•禅城区模拟）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。段返回器的动能（选填“变大”“不变”或“变小”；段返回器的机械能（选填“变大”“不变”或“变小”，段返回器动能增加量（选填“大于”“等于”或“小于”重力势能的减小量。三．解答题（共5小题）26．（2023•滨海新区二模）下面是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，实验中让铁球从斜面上自由滚下，去撞击水平面上的木块，请补全下面的实验过程：（1）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球的质量（选填“相同”或“不同”，到达斜面底端时的相同。（2）如图甲、乙所示，质量为的小球与质量为的大球，从同一斜面的同一高度由静止释放，该实验是通过观察来比较铁球动能的大小。实验得到的结论是：。（3）在探究动能大小与物体运动速度的关系时，应将两图比较，其中图中木块被推动的距离较远。（4）若水平面绝对光滑，本实验（选填“能”或“不能”达到探究目的。27．（2023•邗江区一模）如图所示，斜面长，高。用沿斜面方向的推力，将一个重为的物体由斜面底端匀速推到顶端．运动过程中物体克服摩擦力做了的功。求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）推力的大小。28．（2023•叶县模拟）如图所示是工人师傅用叉车运输货物的情景，空载时叉车的质量为，货物的质量为，叉车与地面的接触面积为取。（1）叉车空载时，对水平地面的压强是多少？（2）叉车将货物向上匀速移动用时，则叉车对货物做功的功率是多少？（3）请你根据叉车的结构及其使用提出一个物理问题并进行解释。29．（2023•市北区校级模拟）在车站广场上，常常看见人们将旅行包平放在拉杆箱上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力，、一起做匀速直线运动。（1）将拉杆箱看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中拉杆箱的受力示意图；（2）若内箱子运动的距离为，求力做功的功率？30．（2023•黄埔区校级模拟）如图甲所示，质量为，底面积为的货物静止在地面。现用建筑工地起重机把货物吊起（如图乙）。内从点匀速竖直提升到点，再从点匀速水平移动到达点，所用时间及各点间距离如图丙所示，，求（1）在图丁“”表示货物）画出货物在段运动时的受力示意图；（2）货物在地面静止时对地面的压强；（3）到过程，起重机对货物拉力做的功；参考答案参考答案一．选择题（共20小题）1．【答案】【解答】解：一名中学生的质量，跳绳高度约为，则每一次跳绳时克服重力做的功为：。故正确，错误。故选：。2．【答案】【解答】解：火箭在加速升空过程中，神舟十五号飞船的质量不变，速度增大，动能变大；质量不变，高度增大，重力势能变大。故选：。3．【解答】解：中学生的重力大约为，每次身体上升的高度为，则做10个引体向上时做的功：，引体向上的功率：，结合选项可知，较接近。故选：。4．【答案】【解答】解：、时刻时，电流表示数为，表示压力传感器不受力，也就是小球没有落在弹簧上，小球处于上升或者下落状态。此时小球的速度可能增大，也可能减小，因此动能无法判断。故错误、时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大。故错误、这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能。故错误，正确。故选：。5．【答案】【解答】解：、小车在光滑斜面上往下滑，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，故正确；、小车从斜面上下滑时，重力势能转化为动能，位置越高，重力势能越大，到达水平面时转化为动能越大，初速度越快，故正确；、让质量相同的小车从斜面的不同高度由静止释放，小车质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，推动木块移动距离不同，说明小车的动能大小与速度有关，故错误；、木块被撞击后滑行距离不同，但是木块对水平面的压力和接触面粗糙程度相同，所以滑行时所受摩擦力相同，故正确。故选：。6．【答案】【解答】解：由题知，在同样大小的力作用下沿的方向分别移动了距离，即：、都相同，根据可知，拉力对和做功一样多。故选：。7．【答案】【解答】解：喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药的过程中，喷药无人机整体的质量减小，速度不变，动能减小；质量减小，高度不变，重力势能减小，故正确。故选：。8．【答案】【解答】解：、下落过程中，小球的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小；小球由静止到点时，小球只受重力作用，速度不断增大；小球从点运动到点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力大于弹力，合力竖直向下，小球还在加速；小球在点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力等于弹力；小球从点运动到点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速；小球由静止运动到点，速度先增大后减小，小球的质量保持不变，小球的动能先增大后减小。不考虑空气阻力，小球和弹簧的机械能守恒，故选项错误，选项正确。、小球达到点时，小球的速度为零，动能为零，受到的重力小于弹力，故选项错误。、从到，小球的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小，小球从点运动到点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速，小球的质量保持不变，动能减小。弹簧的弹性形变一直在增大，弹簧的弹性势能一直增大，故选项错误。故选：。9．【答案】【解答】解：由题知，在点运动员所受弹力恰好等于重力，点是第一次下落到达的最低点；、运动员从点到点过程中，由于弹力大于重力，所以人的运动速度减小，动能减小，因此运动员在点的动能大于在点动能，故正确；、从点到点过程中，绳子的长度越来越长，形变程度越来越大，则绳的弹性势能越来越大，故正确；、由图乙可知，最后绳的弹力几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时弹力与重力平衡，由图象可知，运动员的重力小于，故错误；、由图乙可知，时刻弹力最大，则绳子的弹性形变是最大的，所以运动员应达到了最低点，此时速度为零，动能最小为零，故正确。故选：。10．【答案】【解答】解：足球的直径为；由图可知，足球下落的高度约为2个足球的直径，则足球下落的高度为：；从到的过程中足球的重力做的功为：；根据图可知，从到的过程中足球所用的时间为：；则从到的过程中足球的重力做功功率为：。故选：。11．【答案】【解答】解：、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变，故正确；、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，高度减小，则重力势能减小，故错误；、因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故错误。故选：。12．【答案】【解答】解：、皮球由到时，其质量不变，速度变慢，故动能变小，同时其高度增加，重力势能变大，故错误；、从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，所以相对来说，点的机械能最大，故错误；、皮球由到时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，故正确；、据机械能的损失可知，小球在处的动能大于在处的动能，故错误；故选：。13．【答案】【解答】解：、人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），运动方向不断变化，所以运动状态改变，受力不平衡，故错误；、卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒；卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，故错误、正确；、一切物体都具有惯性，人造地球卫星在太空中也具有惯性，故错误。故选：。14．【答案】【解答】解：、不计空气阻力，则球在空中运动时的机械能是守恒的，在、、三处的机械能相等，故正确；、据图可知，球在点时仍有水平向前的速度，所以此时的动能不是零，故错误；、重力势能的大小与物体的质量、高度有关，据图可知，、两点高度最小，重力势能最小，故错误；、据图可知，球达到点后没有静止，仍然向前滚动，所以在处动能不是零，故错误；故选：。15．【答案】【解答】解：返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减小，动能减小；高度降低，重力势能减小；机械能为物体动能与势能的总和，动能减小，重力势能减小，所以返回舱的机械能是减小的，故正确。故选：。16．【答案】【解答】解：、在、、、四点中，质量相等，点的高度最高，因此点的重力势能最大，故正确；、运动员从点到点的过程中，质量不变，高度变高，速度变小，则其重力势能增加，动能减小，动能转化为重力势能，故错误；、从点到落地点的过程中，因不受空气阻力，运动员的重力势能转化为动能，机械能保持不变，故错误；．点和点都是最高点，运动员在水平方向都有一定的速度，所以动能不为零，故错误。故选：。17．【答案】【解答】解：、甲、丙两图中，让质量不同的小球从相同高度自由下滑，是控制小球的速度相同来探究动能大小与质量的关系，由甲、丙两图实验现象可得出结论：速度相同时，质量越大，物体具有的动能就越大，故正确；、甲、乙两次实验，小球的质量相同，滚下的高度大于滚下的高度，将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大，故错误；、在物理学中，能够做功的多少表示物体具有能量的大小，实验中小球能够做功体现在推动小纸盒运动，推动纸盒移动的距离越远，说明小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小纸盒被推动的距离的大小，可以判断小球动能的大小，故正确。故选：。18．【答案】【解答】解：、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，点高度高于点高度，因此点重力势能大于点重力势能，故点动能小于点动能，故错误；、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，、两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能相同，故正确；、因不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒，所以点与点机械能大小相同，故错误；、篮球离手后能继续运动是因为具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故错误。故选：。19．【答案】【解答】解：动能的影响因素：质量和速度；重力势能的影响因素：质量和高度；动能和势能统称为机械能。、已知小球在点的速度大于点，点动能大于点动能，重力势能相等，点机械能大于点机械能，可知在经过轨道时，轨道的阻力对小球做了负功，由功能原理知，其机械能才会减少，故错误；、小球在点时由静止释放，动能为0，小球在点时受非平衡力作用，具有水平向右的速度，动能不为0，故错误；、小球从到，不计空气阻力，也没有轨道影响，机械能守恒，故正确。故选：。20．【解答】解：、影响克服重力做功的因素是物体的重力和在重力反方向上移动的距离，距离和重力都相同，故段和段克服重力所做的功相同；故正确；、小球抛出后向上运动过程中，速度越来越小，路程相同，故时间越来越长，故错误；、竖直向空中抛出一个小球，虽然失去了向上的推力，但小球由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以继续向上运动，故错误；、不计空气阻力，小钢球运动到最高点只受到重力的作用，所受的合力不为零。故错误；故选：。二．填空题（共5小题）21．【答案】288；24。【解答】解：（1）由题知，，克服物体重力所做的功为有用功，则有用功为：；（2）已知，，推力做的总功：；由可得摩擦力：。故答案为：288；24。22．【答案】（1）动；重力势；（2）1920。【解答】解：（1）水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能；（2）该筒车旋转一周提升的水的质量为：；对水所做的功为：。故答案为：（1）动；重力势；（2）1920。23．【答案】一；不变；大于【解答】解：实心球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力，球只受到重力的作用；只有动能转化为重力势能，实心球的机械能守恒，即球的机械能不变；实心球在最高点时，仍有向前的速度，所以其动能大于零。故答案为：一；不变；大于。24．【答案】；72。【解答】解：已知，所以在8小时内心脏做功：；提升中学生的重力：，则用这些功提升中学生的高度：。故答案为：；72。25．【答案】变小；不变；小于【解答】解：段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小；段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变；段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以返段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。故答案为：变小；不变；小于。三．解答题（共5小题）26．【解答】解：（1）高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，题干中让质量不同的小球是控制小球的质量不同来探究动能大小与质量的关系；（2）物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的