物理中考重難點(diǎn)真題匯編專題講練（江蘇專用）-專題11 功和機(jī)械能（學(xué)生版）

【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度功和機(jī)械能功選擇題、填空題、計(jì)算題★★功率填空題、計(jì)算題★★機(jī)械能：動能、勢能選擇題★★動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化選擇題★知識點(diǎn)01：功：1.定義：在物理學(xué)中，把力和在力的方向上移動距離的乘積叫做功。作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對這個物體做了功。2.符號：W3.公式：W＝FS4.單位：焦耳（J）或N·m；1J=1N·m5.做功的兩個必要因素：（1）有力：有作用在物體上的力；（2）有距離：物體在力的方向上通過的距離。6.不做功的三種情況：（1）有力而無距離：物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”；（2）有距離而無力：物體移動了一段距離，但在此運(yùn)動方向上沒有受到力的作用(如物體因慣性而運(yùn)動)，此情況叫“不勞無功”；（3）有力也有距離、但力與距離垂直：物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動)，此情況叫“垂直無功”。7.注意事項(xiàng)：（1）有力才有可能做功，沒有力就不做功；（2）F與S的方向應(yīng)在同一直線上；（F與S方向可以不在一條直線上，但不能垂直）（3）做功的多少，由W＝FS決定，而與物體的運(yùn)動形式無關(guān)。8.常見的功：（1）克服重力做功：W=Gh；（2）克服阻力（摩擦力）做功：W=fs9.功的原理：使用任何機(jī)械都不省功。知識點(diǎn)02：功率：1.定義：物體在單位時間內(nèi)做的功；2.符號：P3.公式：（1）公式變形：W=Pt和（2）公式推導(dǎo)：P=Fv4.單位：瓦特，簡稱瓦，符號W；（1）常用單位：千瓦（kW），兆瓦（MW），馬力；（2）單位換算：1kW=103W1MW=106W1馬力=735W5.功率的物理意義：表示物體做功快慢的物理量（功率與機(jī)械效率無關(guān)）。例：某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J6.功率和機(jī)械效率是兩個不同的概念。他們之間沒有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；（2）機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。7.功率與功是兩個不同的物理量：（1）“功”表示做功的“多少”；（2）“功率”則表示做功的“快慢”；（功率與功和時間兩個因素有關(guān)）（3）在做功時間相同時，做功多的做功快；否則做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大。知識點(diǎn)03：機(jī)械能：1.能量：一個物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f這個物體具有能量，簡稱能；（1）能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量；（2）一個物體“能夠做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”；如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功，也不一定要做功；（3）功就是能轉(zhuǎn)化多少的量度；功代表了能量從一種形式轉(zhuǎn)化為一另種形式，因而功和能的單位也是相同的；功的單位是焦耳（J），能的單位也是焦耳（J）。2.功和能的區(qū)分：（1）功：一種形式的能轉(zhuǎn)化成另一種形式的能的多少，功是一個過程量；（2）能：表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量，是一個狀態(tài)量。3.動能：物體由于運(yùn)動而具有的能。（1）物體動能的大小與兩個因素有關(guān)：①一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動的速度大?。虎诋?dāng)物體的質(zhì)量一定時，物體運(yùn)動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小；③具有相同運(yùn)動速度的物體，質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小。（2）動能是“由于運(yùn)動”這個原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動的物體具有的能量叫動能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動能而且還具有其它形式的能量。4.勢能：（1）重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能；（2）彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢能。（3）說明：①重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大；②重力勢能是“被舉高”這個原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量；③彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān)。5.機(jī)械能：動能和勢能（重力勢能、彈性勢能）統(tǒng)稱為機(jī)械能。知識點(diǎn)04：動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化：1.在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。2.在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。3.動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：（1）質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；（2）質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；4.動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：（1）如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；（2）如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。5.機(jī)械能守恒：如果一個過程中，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和就保持不變。（1）如果“在光滑斜面上滑動”，“光滑”表示不計(jì)摩擦，沒有能量損失，此時機(jī)械能守恒。（2）滾擺上升下落過程中，如果不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒。檢測時間：100分鐘試題滿分：100分難度系數(shù)：0.55一．選擇題（共7小題，滿分14分，每小題2分）1．（2分）（2023?南通）如圖所示，從空中落下的排球先后在草地和水泥地面上彈起，你認(rèn)為排球運(yùn)動的軌跡最有可能的是（）A． B． C． D．2．（2分）（2023?淮安）如圖所示，在“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，使兩輛相同的小車分別從不同高度由靜止開始下滑，撞擊靜置于水平面上的木塊。下列說法正確的是（）A．圖中兩輛小車的重力勢能大小相等 B．兩種情況下，木塊在水平面上移動的距離相等 C．木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\(yùn)動，慣性增大 D．如果水平面光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動3．（2分）（2023?泰州）如圖所示，小明沿滑道從頂端勻速下滑的過程中，小明的（）A．重力勢能減小，機(jī)械能減小 B．動能不變，機(jī)械能不變 C．重力勢能減小，動能增大 D．重力勢能不變，機(jī)械能減小4．（2分）（2023?鎮(zhèn)江）小華參加校外勞動時，經(jīng)歷了如下過程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推動；③在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車上；④接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫。則（）A．①中小華對這筐玉米做了功 B．②中小華對這筐玉米做了功 C．③中他們對這筐玉米做了功 D．④中他們對手推車沒有做功5．（2分）（2023?廣陵區(qū)二模）跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的幾個階段可以簡化為如圖所示，a為助跑點(diǎn)，b為起跳點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則（）A．助跑（a→b）是為了讓運(yùn)動員獲得較大的慣性 B．在空中飛行過程中（b→d），運(yùn)動員受到平衡力的作用 C．起跳后升空的過程中（b→c），運(yùn)動員的一部分動能轉(zhuǎn)化為其重力勢能 D．整個過程中，運(yùn)動員的機(jī)械能守恒6．（2分）（2023?秦淮區(qū)二模）某建筑工地上起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示。在勻速起吊重2.4×106N的物體時，物體在5s內(nèi)上升了5m，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則此過程中，下列說法正確的是（）A．有用功為1.2×106J B．額外功為2.4×106J C．拉力F為3×106N D．拉力F的功率為3×106W7．（2分）（2023?鹽城三模）圖甲是“探究阻力對物體運(yùn)動的影響”的實(shí)驗(yàn)，圖乙“探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，下列說法錯誤的是（）A．甲實(shí)驗(yàn)中小車滑行的距離不同，但小車剛開始下滑時具有的機(jī)械能相等 B．乙實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量應(yīng)該不同，但小球到達(dá)水平面時初始速度需要相同 C．甲實(shí)驗(yàn)中，是通過運(yùn)動的距離來反映對物體運(yùn)動的影響 D．兩實(shí)驗(yàn)中斜面都可以用彈簧替代，實(shí)驗(yàn)時都需要將彈簧壓縮相同長度二．填空題（共6小題，滿分21分）8．（4分）（2023?淮安）如圖所示，小明用大小為100N、豎直向上的拉力F在2s內(nèi)將重力為160N的木箱勻速提升1m。提升過程中，以小明為參照物，木箱是的。不計(jì)繩重和摩擦，拉力F的功率為W，動滑輪的機(jī)械效率為，動滑輪的重力為N。9．（4分）（2023?連云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做勻速直線運(yùn)動，地面對箱子的支持力大小為N，箱子受到的阻力大小為N。如果用如圖所示的滑輪組勻速提升該箱子，拉力F＝250N，滑輪組的機(jī)械效率為。箱子以0.1m/s的速度勻速上升的過程中，拉力的功率為W。10．（3分）（2023?泰州）如圖所示，供輪椅上下的斜坡長L＝4m，高h(yuǎn)＝2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上將重為200N的木箱從底端勻速拉到頂端。他所做的有用功為J，斜坡的機(jī)械效率為（精確到0.1%），木箱所受摩擦力的大小為N。11．（3分）（2023?無錫）如圖所示，是安裝在某種塔式起重機(jī)吊臂一側(cè)的滑輪組，某次勻速起吊600kg的物體時，上升5m，用時15s，滑輪組的機(jī)械效率是80%，則所做有用功是J，總功是J，拉力F的功率是W。（g取10N/kg）12．（4分）（2023?南通）如圖所示，在“測定滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明勻速向下拉動繩子，2s內(nèi)物體上升20cm，G物＝10N，F(xiàn)＝6N，不計(jì)繩重和摩擦。（1）重物上升的速度v物＝m/s；（2）動滑輪的重G動＝N，滑輪組的機(jī)械效率η＝%；（3）小明想更省力，他只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機(jī)械效率將。13．（3分）（2023?鎮(zhèn)江）如圖所示，工人師傅利用滑輪將沙發(fā)運(yùn)上樓，該滑輪是滑輪，若工人師傅用1000N的拉力，將重為800N的沙發(fā)勻速提升5m，則工人師傅做的有用功為J，該滑輪的機(jī)械效率為%。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共5小題，滿分29分）14．（7分）（2023?廣陵區(qū)校級一模）如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)示意圖。小明同學(xué)讓同一鋼球分別從斜面由靜止開始滾下，撞擊木塊。（1）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊移動的距離來判斷（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大?。唬?）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)情景，可以得到的結(jié)論是：；（3）在探究動能的大小與質(zhì)量關(guān)系時，當(dāng)換用另一個鋼球?qū)嶒?yàn)時，發(fā)現(xiàn)它將木塊撞出了木板，要繼續(xù)完成此實(shí)驗(yàn)，下列措施中可行的是：（選填序號）。①換質(zhì)量更大的木塊：②降低第二次鋼球的高度；③換質(zhì)量更大的鋼球；④換質(zhì)量更小的鋼球；（4）小明由此實(shí)驗(yàn)還聯(lián)想到探究牛頓第一﹣定律的實(shí)驗(yàn)，讓同一個小車沿同一斜面的同一個高度由靜止開始向下運(yùn)動，到達(dá)毛巾、棉布、玻璃三種不同水平面上繼續(xù)向前運(yùn)動直到停止，在水平面運(yùn)動的整個過程中，克服摩擦力做的功（選填“相等”或“不相等”）。小車在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分別是P1、P2，則P1P2。（選填“＞”或“＝”或“＜”）（5）小明同學(xué)嘗試改用如圖丙所示裝置探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)”，經(jīng)過思考設(shè)計(jì)了以下兩個實(shí).驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)方案一：探究動能大小與速度的關(guān)系：用同一鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s至不同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；實(shí)驗(yàn)方案二：探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系：用質(zhì)量不同的鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離。關(guān)于小明的實(shí)驗(yàn)方案，。（填序號）A.只有實(shí)驗(yàn)方案一可行B.只有實(shí)驗(yàn)方案二可行C.兩個實(shí)驗(yàn)方案均可行D.兩個實(shí)驗(yàn)方案均不可行15．（4分）（2023?宜興市校級二模）讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點(diǎn)O的正下方P點(diǎn)由靜止釋放如圖甲所示，整個下落過程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關(guān)系如圖乙所示；小球下落的速度v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示（不考慮空氣阻力）。已知該輕質(zhì)橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長1cm，經(jīng)測量小球從P點(diǎn)下落到a、b、c三點(diǎn)的距離分別為：ha＝0.4m，hb＝0.5m，hc＝0.7m。（1）小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，小球動能變化情況是（變大/變小/先變大再變小/不變/先變小再變大）；（2）當(dāng)橡皮筋彈性勢能最大時，小球處于狀態(tài)（平衡/非平衡）；（3）實(shí)驗(yàn)中所用小球的重力為N。由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動能變化量（大于/小于/等于）重力勢能變化量。16．（6分）（2023?沭陽縣模擬）小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如下表所示：物理量實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計(jì)示數(shù)F/N測力計(jì)移動距離s/m機(jī)械效率/η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時，應(yīng)沿豎直方向盡量拉動彈簧測力計(jì)，且在拉動過程中讀數(shù)。（2）第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為。（結(jié)果保留整數(shù)）（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實(shí)驗(yàn)是用圖做的。[（a）/（b）/（c）]（4）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，可以提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：影響滑輪組的機(jī)械效率高低的因素主要是。（5）分析第次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)。17．（6分）（2023?興化市二模）現(xiàn)用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率η與所掛物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，計(jì)算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則：（1）動滑輪自重是N；（2）當(dāng)G物＝7N時，重物以2m/s速度勻速上升，拉力F做功的功率是W；（3）僅改變圖甲中的繞繩方式、重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，所得到的η﹣G物圖線與圖乙所示曲線。（選填“相同”或“不同”）。18．（6分）（2023?新北區(qū)校級一模）圖甲是某居民樓前的無障礙通道，一位中年人正用輪椅推著他年邁的母親緩緩上行，圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時所用力的大小，小紅和小華進(jìn)行了探究。她們從斜面底端A點(diǎn)沿斜面確定了相距1m處的B點(diǎn)。（g取10N/kg）（1）選用車輪與輪椅相同材質(zhì)、花紋的小車為研究對象，進(jìn)行了如下操作：①正確使用彈簧測力計(jì)，測出小車重為2.0N；斜面的高為0.09m②將校零的彈簧測力計(jì)與斜面平行放置，然后沿斜面方向拉動小車，如圖乙所示，彈簧測力計(jì)示數(shù)為N；③計(jì)算出將小車從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)的過程中，拉力所做的功為J；利用斜面將小車從水平地面提升到B點(diǎn)時的機(jī)械效率為。（2）在小車上逐漸添加重物，測出小車的總重G，測出沿斜面勻速拉動小車需要的力，計(jì)算出小車從A點(diǎn)到B點(diǎn)拉力所做的總功W1；重力做的有用功為W2。通過多組數(shù)據(jù)作出W1和W2與小車總重G的關(guān)系圖像，分別如圖丙中的線段a和b；①由圖像可知：用該通道斜面提升物體時的機(jī)械效率與物重（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。②若這位母親和所坐的輪椅總質(zhì)量為80kg，則中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時，力的大小為N。四．計(jì)算題（共4小題，滿分24分，每小題6分）19．（6分