專題十功和機械能（拔高訓練）——中考物理一輪復習備考合集1.如圖所示是物體運動過程中動能隨時間t變化的曲線，則運動的物體可能是()A.斜向上投擲出去的鉛球 B.一松手由靜止下落的乒乓球C.豎直向上墊起的排球 D.離開腳后在地上滾動的足球2.如圖甲為冬奧會滑雪大跳臺比賽中選手的部分運動軌跡，其中a點為下滑過程中的一點，b點是下滑軌道的最低點，c為剛要離開跳臺的點，d為騰空后的最高點，e為著陸點，若不計空氣阻力，則選手的機械能隨位置變化的示意圖正確的是()A. B. C. D.3.如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環，圓環與水平狀態的輕質彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態。現讓圓環由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環下滑到最大距離時彈簧的長度變為2L（未超過彈性限度），則在圓環下滑到最大距離的過程中()A.下滑到最大距離時，圓環速度最大B.圓環的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增大C.圓環重力勢能與彈簧彈性勢能之和先增大后減小D.圓環的動能與重力勢能相互轉化，圓環的機械能守恒4.如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是()A.小球彈起的高度越來越小，說明在此過程中能量不守恒B.能量守恒，此過程中小球的機械能總量是保持不變的C.小球最終會靜止，這說明小球具有的機械能憑空消失了D.在小球的運動中，有一部分機械能轉化成了內能5.如圖甲所示，用彈簧測力計兩次水平拉同一塊木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運動，圖乙是它運動的圖象，下列說法正確的是()

A.木塊第一次和第二次速度之比為1:2B.木塊兩次受到拉力之比為2:1C.拉力兩次對木塊做功的功率之比為2:1D.拉力兩次對木塊做功之比為1:16.如圖所示，小球從豎直光滑軌道最高點A由靜止下滑，經過某一點B，到達軌道最低點C，再沿軌道上升并飛出，到達空中最高點D（D點未畫出）后落地。下列說法錯誤的是()A.若考慮空氣阻力，小球運動過程中機械能一直減小B.若考慮空氣阻力，D點可能比B點高C.小球從A點運動到D點的過程中，重力一直對小球做功D.若不存在一切阻力，D點與A點等高7.（多選）如圖所示，某質量為m的物塊放在粗糙水平桌面上，現受到大小為F的水平向右的拉力作用下物塊水平向右勻速運動s遠的距離，則下列關于判斷正確的是()A.物塊持續向右做勻速運動是因為拉力F一直在維持這個運動B.整個過程拉力做的功為FsC.向右運動過程中物塊的機械能總量變大D.物體向右運動過程中一共受4個力的作用8.如圖所示，掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低，由于摩擦等阻力的存在，一部分機械能會轉化為____________；這部分能量不可能自動地再轉化為機械能，彈性小球最終會停止運動，這說明能量的轉化與轉移具有____________性。9.擲實心球是體育測試選考項目之一、擲出去的實心球從a處出手后，在空中的運動軌跡如圖所示，則實心球在最高點b處的合力______（填“為零”或“不為零”），若不考慮空氣阻力，在a、b、c三處球的機械能______（填“相等”或“不相等”）。10.測量小云將器材從一樓搬到三樓過程中對箱子做功的功率。測量步驟如下：A.測出箱子的質量mB.測出樓梯的總長度LC.測出一樓到三樓的豎直高度h。測出小云上樓所用的時間tE.算出小云搬運箱子的功率P其中多余的步驟是_________（選填序號），功率的表達式為_________。11.如圖甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重為的物體，用水平拉力F作用于物體上，拉力F的大小與時間的關系和物體運動速度與時間的關系分別如圖乙、丙所示，由圖像可知物體受到_________對平衡力；物體運動了，物體克服摩擦力做功_________J。12.如圖為某學習小組“探究動能大小跟哪些因素有關”的實驗操作（步驟甲、乙、丙中小球質量分別為）。（1）讓小球從同一高度由靜止開始滾下，目的是使小球到達水平面時具有相同的_________。（2）實驗中通過比較木塊B被小球撞擊后移動的距離s來判斷小球具有動能的大小，這種方法在物理學中屬于________（選填“控制變量法”或“轉換法”）。（3）小華認為由實驗步驟乙和實驗步驟丙可以判斷動能大小與速度的關系，你認為該觀點是的________（選填“正確”或“錯誤”），理由是________。（4）通過比較步驟________和________可以判斷動能大小與物體質量的關系。13.小明同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發，并產生了如下猜想。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的下落高度有關；猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關。為此小明設計了如圖所示的實驗，他的做法是：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個金屬小球，其中A、C、D三球的質量為m，B球質量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H處由靜止下落，C球從距沙表面高2H處由靜止下落，D球從距沙表面高2H處的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下。（球在光滑管道中運動時的能量損失不計）實驗中測得A、B兩球陷入沙中深度分別為和，而C、D兩球陷入沙中深度均為h3，且。（1）本實驗是通過觀察___________來判斷重力勢能大小的；（2）實驗中B球比A球陷入沙中的深度更大，由此可驗證猜想___________；（3）為驗證猜想二，應比較___________（選ABCD）兩球，可得出結論，當物體___________相同時，下落的高度越高，物體的重力勢能越大；（4）由B、C兩球不能探究重力勢能的大小與質量的關系，理由是___________；（5）比較C、D兩球，發現兩球運動的路徑不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出結論，物體的重力勢能與物體運動的路徑___________（填“有關”或“無關”）。14.AI機器人逐漸改變了我們的生活，我國自主研發的某款人形機器人身高1.65m，質量55kg。某次測試中該機器人用100N豎直向上的力將箱子在2s內勻速抬高1m。g取10N/kg。求：（1）機器人所受的重力；（2）2s內機器人對箱子做的功；（3）2s內機器人對箱子做功的功率。15.跳傘是一項極具挑戰的運動，現在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓練過程中，一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關系如圖所示，經15s下落210m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時30s，求在這個過程中：（1）運動員下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）勻速下降時重力做功的功率。

答案以及解析1.答案：A解析：由圖像可知，物體的動能隨時間t變化的規律為先變小但不為0，隨后變大。A.斜向上投擲出去的鉛球在升過各中質量不變，高度增加，重力勢能變大，動能轉化為重力勢能，豎直方向上的速度變小，水平方向的速度不變，即動能變小；到達最高點后水平方向的速度不變，動能此時不為0，隨后在重力作用下，開始下落，高度變小，重力勢能轉化為動能，豎直方向的速度變大，即動能變大，所以在此過程中動能先變小但不為0，然后再變大，故A符合題意；B.一松手由靜止下落的乒乓球，高度變小，質量不變，重力勢能轉化為動能，在落到地面前，動能一直在增大，故B不符合題意；C.豎直向上墊起的排球在上升過程中，質量不變，高度增加，重力勢能變大，動能變小，在到達最高點時，速度為0，動能為0，隨后在重力作用下，開始下落，高度變小，重力勢能轉化為動能，豎直方向的速度變大，動能變大，所以在此過程中動能先變小并變為0，隨后變大，故C不符合題意；D.離開腳后在地上滾動的足球由于地面的阻力作用，速度越來越慢，將動能轉化為內能，動能一直變小，當停止后動能為0。故D不符合題意。故選A。2.答案：A解析：運動員從起始點到a點的過程中，質量不變，速度變大，高度變小，動能變大，重力勢能減小，由于克服摩擦做功，機械能會減小；從a到b的過程中，質量不變，高度減小，速度變大，重力勢能變小，動能變大，由于克服摩擦做功，機械能會減小；從b到c的過程中，質量不變，高度變大，速度變小，重力勢能變大，動能減小，由于克服摩擦做功，機械能減??；運動員從c點到d點的過程中，質量不變，高度變大，速度變小，動能變小，重力勢能變大，由于不計空氣阻力，機械能守恒，保持不變；同理運動員從d點到e點的過程中，高度減小，速度增大，動能變大，重力勢能變小，由于不計空氣阻力，機械能守恒，保持不變。故A正確，BCD錯誤。故選A。3.答案：B解析：在圓環下滑到最大距離的過程中，圓環的動能和彈簧的彈性勢能之和是由重力勢能轉化來的，所以圓環下降時圓環的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增大。4.答案：D解析：ABD.在小球的運動中，每次跳起的高度在減小，表明機械能在減小，在與空氣摩擦過程有一部分機械能轉化成了內能，此過程中小球的機械能不守恒，但能量的總量仍然不變，能量守恒，故AB錯誤，D正確；C.小球最終會靜止，小球機械能為0，是小球的機械能全部轉化為其它形式能，機械能并沒有憑空消失了，故C錯誤。故選D。5.答案：C解析：A.從圖乙可知，木塊兩次都做勻速直線運動，第一次10s運動路程為50cm，第二次10s運動路程為25cm；因為時間一定，速度與路程成正比，即木塊第一次和第二次速度之比為故A錯誤；B.兩次水平拉動同一木塊，使它在同一水平木板上運動，兩次接觸面的粗糙程度相同、壓力相同，所以兩次木塊受到摩擦力相等，因為木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，故摩擦力等于拉力，因摩擦力相同，故拉力也相同，即木塊兩次受到拉力之比為1:1，故B錯誤；C.已知木塊兩次受到拉力之比為1:1，木塊第一次和第二次速度之比為2:1，根據可知，拉力兩次對木塊做功的功率之比為2:1，故C正確；D.根據可知拉力兩次對木塊做功之比等于功率之比，為1:1，故D錯誤。故選C。6.答案：D解析：AB.若考慮空氣阻力，小球運動過程中會克服空氣阻力做功，部分機械能會轉化為內能，因此小球的機械能會減小，D點位置一定比A點要低，但可能比B點高，故AB正確，不符合題意；C.小球從A點運動到D點的過程中，小球一直受到重力的作用，且在重力方向上有位移，所以重力一直對小球做功，故C正確，不符合題意；D.由于不存在阻力，小球在D點的機械能與A點相等，但小球在D點會有水平方向的運動速度，具有動能，所以小球在D點的重力勢能比A點小，所以D點不可能與A點等高，故D錯誤，符合題意。故選D。7.答案：BD解析：A.物塊持續向右勻速運動是因為受到的拉力和摩擦力互相平衡，且運動不需要力來維持，故A錯誤；B.功是力與力方向運動距離的乘積，故整個過程拉力做的功，故B正確；C.向右運動過程中物塊的質量、速度、高度均不變，故動能不變、重力勢能不變，機械能總量不變，故C錯誤；D.物體向右運動過程中受到重力、桌面的支持力、拉力、摩擦力共4個力的作用，故D正確。故選BD。8.答案：內能；方向解析：掉在地上的彈性小球會跳起，越跳越低，說明小球在彈跳的過程中，機械能減少了，這是因為小球在彈跳過程中要克服空氣的摩擦做功，一部分機械能轉化為內能。由于小球在彈跳的過程中，一部分機械能轉化為內能，但是這部分內能不可能自動地再轉化為機械能，所以能量的轉化與轉移具有方向性。9.答案：不為零；相等解析：實心球在最高點b處受到重力的作用，故合力不為0；不計空氣阻力，說明球在空中運動時的機械能是守恒的，在a、b、c三處的機械能相等；10.答案：B；解析：因為測量的是對箱子做功的功率，需要計算對箱子做的功，對箱子做的功就是將箱子的高度提升一樓到三樓豎直高度做的功，因此不需要測量樓梯的總長度L，步驟B是多余的。將箱子從一樓搬到三樓的過程中對箱子做的功為所以對箱子做功的功率為11.答案：2；54解析：由圖乙得，6~9s物體做勻速直線運動，物體受到豎直方向與水平方向的兩對平衡力作用。6~9s物體做勻速直線運動，物體受到的摩擦力與拉力是平衡力，兩力大小相等，此時拉力為6N，摩擦力大小為6N，物體運動過程中對水平面的壓力不變，接觸面粗糙程度不變，物體受到的摩擦力不變，則物體9~12s受到的摩擦力為6N，物體克服摩擦力做功12.答案：（1）速度（2）轉換法（3）錯誤；沒有控制小球質量相同（4）甲；乙解析：（3）由圖知實驗步驟乙和實驗步驟丙中小球的質量和開始下滑時的高度都不同，無法判斷動能大小與速度的關系；（4）要探究動能大小與物體質量的關系，需要控制速度相同，改變物體的質量，步驟甲、乙符合題意。13.答案：（1）小球陷入沙中的深度（2）一（3）A、C；質量（4）沒有控制下落高度相同（5）無關解析：（1）本實驗中，根據轉換法，小球重力勢能的大小是通過小球陷入沙中的深度來反映的。（2）比較A、B兩球，下落高度和運動路徑相同，B球質量大于A球質量，發現B球陷入沙中的深度更大，說明當下落高度一定時，物體的質量越大，重力勢能越大，由此可驗證猜想一。（3）為驗證猜想二，即研究重力勢能與下落高度的關系，需要保持小球的質量和運動路徑相同，改變下落的高度，由圖可知應比較A、C兩球。由圖可知，C球比A球陷入沙中的深度更大，說明當物體質量相同時，下落的高度越高，物體的重力勢能越大。（4）研究物體重力勢能與質量的關系時，需要保持物體下落高度和運動路徑相同，改變物體的質量；而B、C兩球下落的高度不同（即沒有控制下落高度相同），所以不能研究物體重力勢能與質量的關系。（5）比較C、D兩球，兩球的質量相同，下落高度也相同，而兩球的運動路徑不