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专题08 功和能一、单选题1如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，则提升重物的过程中（ ）A. 做的总功是400J B. 拉力F的功率是25WC. 绳子自由端被拉下1m D. 滑轮组的机械效率是80%【来源】四川省自贡市xx年中考物理试题【答案】D点睛：（1）（3）已知拉力大小，由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n2，则s2h，求出拉力端移动距离，利用WFs可求总功；（2）知道做功时间，利用P 求出拉力F的功率；（4）已知物重和物体被提升高度，根据公式WGh可计算出有用功；利用效率公式 求滑轮组的机械效率。2我们在学习物理时，学到了一些物理学的研究方法。比如：控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等。下面用到转换法的是（ ）A. 探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小B. 探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同C. 为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度D. 计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度【来源】四川省自贡市xx年中考物理试题【答案】A【解析】A、动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，采用的是转换法。故A符合题意；B、电阻与多个因素有关，在研究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同，采用的是控制变量法。故B不符合题意；C、速度是描述物体运动快慢的物理量。在物理学中，速度等于路程与时间之比，采用的是比值定义法。故C不符合题意；D、在计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度，将火车看成一个“质点”，采用的是模型法。故D不符合题意。故选：A。点睛：“转换法”指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。3（xx广州卷）电梯匀速上升过程中，电梯的（ ）A. 动能保持不变 B. 机械能保持不变 C. 重力势能保持不变 D. 动能转化为重力势能【来源】四川省自贡市xx年中考物理试题【答案】A考点：动能重力势能的影响因素 机械能。4在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法中正确的是（ ）A. 弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大B. 木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持C. 木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变D. 图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力【来源】江苏省xx年南京市中考物理试题【答案】C【解析】A、弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能随形变量减小而变小，故A错误；B、木块最终停下来，是因为摩擦力阻改变了木块的运动状态，说明力改变了物体的运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持，故B错误；C、木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不变，则木块受到的摩擦力不变，故C正确；D、图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力，二力的方向相同且作用在不同的物体上，所以不是一对平衡力，故D错误。故选：C。点睛：（1）弹性弹簧形变越大，弹簧的弹性势能越大；（2）力可以改变物体的运动状态。（3）木块与地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力，影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度；（4）二力平衡条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上。5在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（ ）A. B. C. D. 【来源】湖北省襄阳市xx年中考物理试题【答案】A点睛：本题考查的是影响动能、重力势能的因素，注意利用控制变量法判断动能、重力势能的变化即可。6如图所示，小红用10N的拉力将重为20N的物体在5s内匀速提升了0.2m，则以下说法正确的是（）A. 绳子自由端移动的距离为0.4m B. 有用功为4JC. 滑轮组的机械效为83.3% D. 拉力的功率为12W【来源】xx年湖南省常德市中考物理试题【答案】B【解析】A. 如图，由三段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为：，故A错误；B. 有用功为：，故B正确；C. 总功为：；滑轮组的机械效为：，故C错误；D. 拉力的功率为：，故D错误；故选B。点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。721届足球世界杯已于xx年6月14日在俄罗斯莫斯科拉开帷幕，在足球赛场涉及很多物理知识。下列说法中正确的是（）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B. 足球在空中下落过程中，动能转化为重力势能C. 静止在场地上的足球受到的重力和它对地面的压力是对平衡力D. 守门员将足球踢出，守门员没有对足球做功【来源】xx年湖南省常德市中考物理试题【答案】A【解析】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；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。8如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法错误的是（）A. 在a到d的过程中，铅球相对于地面是运动的B. 在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少C. 在c到d的过程中，铅球的重力势能转化为动能D. 在a到b的过程中，小刚对铅球做了功【来源】内蒙古呼和浩特市xx年中考物理试题【答案】BD、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故D正确；故选：B。点睛：判断物体做功的两个条件（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），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功。9如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是（）A. 绳子自由端向上移动了4m B. 拉力F的功率为90WC. 拉力F为90N D. 滑轮组的机械效率为80%【来源】湖北省咸宁市xx年中考物理试题【答案】B【解析】A. 如图的滑轮组，由三段绳子拉着动滑轮，即，故A错误；C. 根据，得拉力F为：，故C错误；B. 拉力做的总功为：；拉力F的功率为：，故B正确；D. 有用功为：；滑轮组的机械效率为：，故D错误；故选B。点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求功率、效率就很简单了。10用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（ ）A. 速度变小，动能变大 B. 速度变小，动能变小C. 速度变大，重力势能变小 D. 速度变大，重力势能变大【来源】天津市xx年中考物理试题【答案】C【解析】解：小球从A点摆动到B点的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大；重力势能转化为动能。故选：C。点睛：本题考查对动能、重力势能影响因素的认识和理解。动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大小跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；11中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ）A. 600J B. 1200J C. 1800J D. 3400J【来源】天津市xx年中考物理试题【答案】D故选：D。点睛：此题主要考查的是学生对重力、功的计算公式的理解和掌握，估测出举高的高度是解决此题的关键。12图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2使用动滑轮的过程中（ ）A. 总功为W总=F2s B. 有用功为W有=GsC. 机械效率为= D. 额外功为W额=2F2sF1S【来源】四川省乐山市xx年中考物理试题【答案】D【解析】A、如图使用动滑轮时，拉力端移动距离是物体移动距离的2倍，即，拉力做的总功为：，故A错误；B、由于两图中物体和接触面都相同，所以使用动滑轮做的有用功，等于甲图中直接拉物体做的功，即，故B错误；C、机械效率为： ，故C错误；D、有用功与额外的和为总功，所以额外功为：，故D正确。故选D。点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，本题中两图的状况相同，所以甲图做的功等于乙图中F2做的有用功，另外注意图中没有将物体升高，所以有用功千万不要表示成：。13人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时（ ）A. 动能减小，势能增大，机械能不变B. 动能减小，势能减小，机械能减小C. 动能增大，势能减小，机械能不变D. 动能增大，势能减小，机械能减小【来源】四川省乐山市xx年中考物理试题【答案】C【解析】人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时，只有重力势能和动能的转化，机械能是守恒的。远地点时高度最高重力势能最大，当它从远地点向近地点运动时，高度降低，速度增大，所以重力势能转化为动能，即重力势能减小、动能增大，而机械能总量不变。故选C。点睛：除了牢记影响动能和重力势能大小的因素及其转化规律，还要理解卫星的远地点时离地球最远，所以高度最大，而近地点离地球最近，即高度最低，且要理解在只受重力作用时，机械能守恒。14在高速公路长下坡路端的外侧，常设有如图所示的避险车道，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车，下列说法不正确的是A. 避险车道相当于一个斜面B. 以相同速度行驶时，大货车比小轿车的动能大C. 下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越大D. 大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能【来源】陕西省xx年中考物理试题【答案】D故答案为D。点睛：知道动能和势能大小的影响因素，并能结合其能量的转化解决实际问题是解答本题的关键。15在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车每次都从同一斜面的同一位置静止滑下，使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止，小车运动距离如图所示。下列说法正确的是A. 小车在毛巾上运动的距离最短，所以它消耗的机械能最少B. 小车在木板上运动的距离最长，所以它消耗的动能最多C. 小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同，但每次小车获得的内能相同D. 小车在毛巾、棉布和本板上运动的距离不同，但每次小车克服阻力所做的功相同【来源】浙江省衢州市xx年中考物理试题【答案】D【解析】同一小车每次都从同一斜面的同一位置静止滑下，所以小车到达水平面时的机械能相等，则三次实验，小车消耗的机械能相等。A. 小车在毛巾上运动的距离最短，是因为毛巾表面的摩擦力大，消耗的机械能是相等的，故A错误；B. 小车在木板上运动的距离最长，是因为木板表面的摩擦力小，消耗的机械能是相等的，故B错误；C. 小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同，小车的机械能转化为车和接触面的内能，也包括与空气摩擦也会产生一部分内能，所以小车获得的内能是不同的，故C错误；D. 小车到达水平面时的机械能相等，这些机械能克服阻力做功，所以每次小车克服阻力所做的功相同，故D正确；故选D。点睛：要能从能的转化理解本实验，即小车到达水平面时机械能相同，这些机械能克服阻力做功，最终转化为内能，所以三次实验中，克服阻力做功是相同的。16自xx年起，每年5月12日为全国“防灾减灾日”，今年是汶川地震10周年。下列关于地震发生时的做法正确的是A. 在六楼的同学选择坐电梯尽快逃生B. 室外的同学跑到教室内躲避C. 在三楼教室的同学，马上到阳台大声呼救D. 注意避开吊灯、电扇等悬挂物，可用书包、枕头、靠垫等保护头部【来源】浙江省衢州市xx年中考物理试题【答案】D【解析】A. 地震发生时，不能选择坐电梯逃生，因为地震时，电源容易损坏以及发生火灾，且电梯容易发生变形而无法运行，故A错误；B. 地震发生时，应该到室外躲避，而不应该到室内，故B错误；C. D. 地震发生时，应注意避开吊灯、电扇等悬挂物，可用书包、枕头、靠垫等保护头部，躲在比较小的空间内，如卫生间，墙角等处，马上到阳台大声呼救也是错误的，故C错误，D正确；故选D。点睛：地震以及其它避险常识是我们每一个人都应该学习和掌握的，要注意平时的学习及演练，增强防范及自救能力。17妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（）A. W1：W2=2：1 P1：P2=6：1 B. W1：W2=2：3 P1：P2=2：1C. W1：W2=2：1 P1：P2=3：2 D. W1：W2=2：1 P1：P2=2：3【来源】山东省枣庄市xx年中考物理试题【答案】D点睛：（1）爬山比赛过程中，两人爬山的高度相同，根据WGh求出做功之比；（2）根据P求出功率之比。18xx年世界杯正在俄罗斯举行，如图所示，是正在加速下降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（ ）A. 动能增大，重力势能减小 B. 动能减小，重力势能增大C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能减小，重力势能减小【来源】广西省玉林市xx年中考物理试题【答案】A【解析】解：由题意知足球的质量不变，速度变大，所以动能增大，高度下降，重力势能减小。故选：A。掌握：（1）动能大小的影响因素：质量、速度；（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。19下列四种情况说法正确的是A. 图甲中，物体在27s内的平均速度为2m/sB. 图乙中，a、b两种物质的密度之比为1:4C. 图丙中，物块M向左做匀速直线运动，该装置的机械效率为75D. 图丁中，杠杆在水平位置平衡，OA:AB=1:2，则F:G=1:2【来源】xx包头中考物理试题【答案】C【解析】A. 图甲中，物体在27s内通过的路程为4m,所以平均速度为：，故A错误；B. 图乙中，根据得，a、b两种物质的密度之比为：，故B错误；C. 图丙中，物块M向左做匀速直线运动，该装置的机械效率为：，故C正确；D. 图丁中，杠杆在水平位置平衡，OA:AB=1:2，则：，得：，故D错误；故选C。点睛：涉及机械效率的计算时，牢记效求率的两个思路：一是，本题中将物重更改为摩擦力f，二是。20对生活中的有关物理现象，其说法正确的是 A. 利用斜面搬运物体，既可省力也可省功B. 建筑工地上尘土飞扬，不能说明分子在不停地作无规则运动C. 开车要系安全带，是为了在紧急刹车时减少驾驶员的惯性D. 刮大风时窗户有时会被向外推开，这是由于室外的大气压强大于室内的大气压强【来源】xx年湖北省孝感市中考物理试题【答案】B【解析】A. 利用斜面搬运物体，可以省力，但使用任何机械都不能省功，故A错误；B. 建筑工地上尘土飞扬，尘土虽然很小，但与分子相比还属于宏观的物体，不能说明分子在不停地作无规则运动，故B正确；点睛：注意惯性的理解，惯性是物体的基本属性，与物体的运动状态无关，与质量大小有关，且惯性不是力，不能说成：受到惯性作用，而应该描述成：具有惯性。21关于做功或能量转化的过程中，下列说法正确的是 A. 汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能B. 拉弯的弓将箭射出，其弹性势能主要转化为动能C. 电动机工作过程中，是机械能转化为电能D. 吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离，此过程中货物的重力对自身做了功【来源】xx年湖北省孝感市中考物理试题【答案】B【解析】A. 汽油机在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气体做功，机械能转化为内能，故A错误；B. 拉弯的弓将箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的动能，故B正确；C. 电动机工作过程中，消耗电能，获得了机械能，即电能转化为机械能，故C错误；D. 吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离的过程中，由于货物的重力方向竖直向下，且货物沿水平方向运动，没有向下运动，所以重力不做功，故D错误；故选B。点睛：要能根据做功的两个要素进行判断，即一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功。22妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（）A. W1：W2=2：1 P1：P2=6：1 B. W1：W2=2：3 P1：P2=2：1C. W1：W2=2：1 P1：P2=3：2 D. W1：W2=2：1 P1：P2=2：3【来源】山东省枣庄市xx年中考物理试题【答案】D【解析】解：由WGh可得，妈妈和小明克服重力做功之比：；由P可得，妈妈和小明克服重力做功的功率之比，故D正确。故选：D。点睛：（1）爬山比赛过程中，两人爬山的高度相同，根据WGh求出做功之比；（2）根据P求出功率之比。二、多选题23如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 有用功为400JC. 拉力F的功率为9W D. 物体与地面间的滑动摩擦力为72N【来源】山东省滨州市xx年中考物理试题【答案】ACD【解析】由图知道，滑轮组绳子的有效段数是：n=3，所以绳子自由端移动的距离是：s绳=3s物=3v物t=30.1m/s10s=3m，故A正确；拉力做的功是：W总=Fs绳=30N3m=90J，拉力做功的功率是：P=W总/t=90J/10s=9W，由于滑轮组的机械效率为80%，所以有用功是：W有=W总 =80%90J=72J，故B错误， C正确；且有用功是：W有 =fs物 ，拉力做的总功是：W总=Fs绳，又因为=W有/W总=fs物/Fs绳=fs物/Fns物=f/nF，所以物体与地面间的滑动摩擦力是：f=3F=80%330N=72N，故D正确，故选ACD。点睛：本题考查的是滑轮（组）的机械效率的有关计算，解题的关键是注意水平使用滑轮组时，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积。 24如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是（ ）A. 下降时重力势能转化为动能和内能 B. 下降时减少的重力势能等于增加的动能C. 上升时减少的动能等于增加的重力势能 D. 上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒【来源】山东省潍坊市xx年中考物理试题【答案】AD【解析】由于滚摆下降时，质量不变，速度变大，高度减小，即动能变大，重力势能减小，所以是将重力势能转化为动能；又因为存在摩擦，所以有一部分重力势能转化内能，即减少的重力势能大于增加的动能，故A正确，B错误；当滚摆上升时，由于存在摩擦，所以有一部分动能转化内能，即减少的动能大于增加的重力势能，故C错误；上升的最大高度逐渐降低，说明机械能在减少，有一部分转化为其他形式的能，即机械能不守恒，故D正确，所以选AD。三、计算题25一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图象如图所示，在第10s时速度达到，通过的路程为120m。求：在内汽车的平均速度；设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为那么在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？若发动机的转化效率为，则内燃烧了多少千克汽油？已知汽油的热值大约为。【来源】贵州省安顺市xx年中考物理试题【答案】；。千克【解析】（1）根据题意知道，汽车在10s内通过的路程是120m，所以，由v=s/t知道，在010s内汽车的平均速度是：v=s/t=120m/10s=12m/s；（2）由图象知道，1020s汽车做匀速直线运动，速度是v=20m/s，所以，在1020s汽车通过的路程是：s=vt=20m/s（20-10）s=200m；由平衡条件知道，此时车受到的牵引力等于阻力，即F=f=4000N，所以，在10-20s内牵引力所做的功是：W=Fs=4000N200m=8105 J；（3）根据题意知道，发动机的转化效率是：=80%，所以，由=W/Q=W/mq可知消耗汽油的质量是：m=W/q=8105J/80%5107J/kg=0.02kg。点睛：本题考查的是速度公式、功和效率及燃料的热值、以及二力平衡条件的应用，解题的关键是从图象中获取有效的信息，然后进行计算。26新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4103kg每个车轮与地血的接触面积为0.01m2当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：（1）该电动汽车此时对地面的压强；（2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率；（3）该电动汽车电动机线圈的电阻。【来源】xx年湖南省常德市中考物理试题【答案】（1）6105Pa；（2）6.25%；（3）2。【解析】（1）车和车内乘客的总重为：在水平地面时，压力等于重，即：受力面积为：根据计算汽车此时对地面的压强为：；（2）匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，所以：牵引力的功率为：；电动机输入电功率为：；该电动车将电能转化为机械能的效率为：；（3）电动机线圈的发热功率为：，根据可得线圈的电阻为：。点睛：考查了压强、功率、效率、电热的相关计算，综合性强，求最后一问时，要注意理解电热和电功率的异同，公式计算出的是电流做功功率，而计算出的是电热的功率，在电流做功全部用来产生热量时，两者是相等的，如果电流做功转化为机械能时，两者不等，根据电热功率可求电机线圈的阻值。27天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了115m高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为31010m3该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为6109kWh现安装水轮发电机20台，每台水轮发电机装机容量（即发电功率）为9.26104kW（水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）年平均水流总量所受的重力；（2）若上、下游水位差为100m，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率；（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有多少台发电机在工作。【来源】内蒙古呼和浩特市xx年中考物理试题【答案】（1）31014N；（2）31016J、72%；（3）15台【解析】解：（1）年平均水流总量所受的重力：G=mg=Vg=1.0103kg/m331010m310N/kg=31014N；（2）年平均水流总量做的总功：W=Gh=31014N100m=31016J，年平均发电总量：W电=6109kWh=61093.6106J=2.161016J，转化为电能的效率：=100%=72%；（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，则每天发电量：W电=108kWh，每台水轮发电机发电量：W电=Pt=9.26104kW24h=2.2224106kWh，需要发动机数量：n=15（台）。答：（1）年平均水流总量所受的重力为31014N；（2）若上、下游水位差为100m，年平均水流总量做的总功、转化为电能的效率分别为31016J、72%；（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有15台发电机在工作。点睛：本题为力学和电学综合题，考查了重力公式、密度公式、功的公式、效率公式的应用，注意运算，要细心，属于易错题！28如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：（1）若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比；（2）若不计绳重及摩擦，重物质量为400g，动滑轮质量为100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。【来源】内蒙古呼和浩特市xx年中考物理试题【答案】（1）3：2；（2）80%。【解析】解：（1）由图知，甲图中，n1=2；乙图中，n2=3，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力F=G，两次拉力F1和F2之比：F1：F2=G：G=：=3：2；（2）重物的重力：G=mg=0.4kg10N/kg=4N，动滑轮的重力：G轮=m轮g=0.1kg10N/kg=1N，不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率=，由于两装置中物重和动滑轮重均相同，所以甲、乙两装置的机械效率：1=2=100%=80%。答：（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比为3：2；（2）若不计绳重及摩擦，甲、乙两装置的机械效率都是80%。点睛：本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算，利用好：不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率=。29如图所示为我国自主研制、世界最大的水陆两柄飞机AG600，它的最大起飞质量为53.5吨，最大航程可达5500公里；该飞机发动机的总功率约为15MW，其最大巡航速度为500km/h；其一次可最大汲水12吨，对森林防火具有很高的价值。g取10N/kg，请求：（1）该飞机以最大起飞质量静止漂浮在水面上时，所受的浮力为_N；它一次最大汲水的体积为_m3。（2）AG600从海南三亚出发，飞越过西沙、南沙，绕过我国最南端的曾母暗沙，再返回原地的总航程约为3600km，如巡航时间为8小时，该飞机这次巡航的平均速度为多少_？当其保持15MW的功率以此速度水平飞行时，受到向前的推力多大_？【来源】湖北省咸宁市xx年中考物理试题【答案】 5.35105N 12 450km/h 1.2105N【解析】（1）根据浮沉条件知，漂浮在水面上时浮力等于重，所以最大起飞质量静止漂浮在水面上时浮力为：；一次可最大汲水12吨，根据得最大汲水的体积为：；（2）总航程约为3600km，巡航时间为8小时，根据得平均速度为：；保持15MW的功率以此速度水平飞行，根据得受到向前的推力为：。点睛：重点是浮沉条件、阿基米德原理和功率公式的应用，最后一问求推力时，牢记公式，利用此公式会稍显简单一点。30爬梯式混凝土搅拌机(如图)是用于一般建筑工地、桥梁水电等工程的建筑机械,由搅拌部分和提升部分组成。工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗。在提升电机的带动下,运料斗通过顶端的定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置,然后将混凝土缷下。已知某型号爬梯式混凝土搅拌机部分参数如下表所示。求(1)若搅拌机与地面的接触面积为0.05m2,则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大?(2)若运料斗每完成一次运料平均耗时lmin,每次所装混凝土质量为400kg,则运送30m的混凝土需要多长时间?设混凝土的密度为2103kg/m3。(3)某次将装有4000N混凝土的运料斗提升到某高度用时16s,提升部分的机械效率为80%，则提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是多大?不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力。【来源】湖北省黄冈市xx年中考物理试题【答案】见解析【解析】（1）由铭牌知道搅拌机整机的质量是：m=1970kg，其重力是：G=mg=1970kg10N/kg=19700N，工作前搅拌机对地面的压力等于重力：F=G =19700N又因为搅拌机与地面的接触面积是：S=0.05m2 ，所以工作前搅拌机对水平地面的压强是：p=F/S=19700N/0.05m2=3.94105 Pa（2）根据题意知道，混凝土的密度是：=2103kg/m3，所以30m2 的混凝土的质量是：m=V=30m3 2103 kg/m3 =6104 kg，若每次所装混凝土质量是400kg，则要运料的次数是：n=6104kg/400kg=150，又因为运料斗每完成一次运料平均耗时1min，所以运送30m2 的混凝土需要时间是：t=1501min=150min；（3）根据题意知道，有用功应是克服混凝重力做的功，由于不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力，所以做的额外功为克服运料斗的重力和克服运料斗受到爬梯的阻力做的功，即提升部分的机械效率是：= ，即80%=4000N/4000N+600N+f100%，所以，提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是：f=400N。点睛：本题考查的是压强公式、密度、机械效率公式的应用，最后一问解题的关键是明确在不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力的条件下额外功的来源。31如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了水中浮渡能量，该两栖车装配有输出功率为1.1106W的发动机。（1）在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些，车体底部受到水的压强将_；在陆地上行驶，履带可以_车体对地的压强（均选填“增大”“减小”或“不变”）（2）两栖车的总质量约为30t，在深水中漂浮时，它受到的浮力是多少_N（g取10N/kg）；（3）两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶了72km时，若两栖车发动机的输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少焦耳的功_？【来源】陕西省xx年中考物理试题【答案】 减小 减小 见解析 见解析【解析】解：（1）车体向上浮起了一些，深度变小，由液体压强公式p=gh可知，车体底部受到水的压强将减小；坦克安装履带增大了受力面积，根据可知，在压力一定时，可以减小车体对地的压强；（2）根据物体的沉浮条件可知，车在水中漂浮时，所受浮力等于其重力，则（3）根据可得，车行驶时间根据可得发动机做的机械功答：（1）车体向上浮起了一些，车体底部受到水的压强将变小；在陆地上行驶，履带可以减小车体对地的压强；（2）在深水中漂浮时，它受到的浮力是3105N；（3）发动机做了7.92109J的功；点睛：减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；32我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如下表（海水的密度近似为1.0kg/m，g=10N/kg）。求：(1)潜艇在水上航行时受到的浮力是多少？在水下行驶时排开水的体积是多少？(2)潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上一个面积是400cm的观察口受到海水的压力增大了4N，则潜艇原来位置的深度是多少？(3)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h，发动机输出的能量是多少？若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f是多少？【来源】xx包头中考物理试题【答案】见解析【解析】（1）水上排水量为2250t，根据阿基米德原理知，排开水的重即为浮力，故浮力为：；水下排水量为3000t，排开水的体积为：；（2）潜艇上一个面积是400cm的观察口受到海水的压力增大了4N，增大的压强为：最深度处的压强为：某位置的压强为：该位置的深度为：；（3）潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h，发动机输出的能量是：螺旋桨推进器效率为80，则螺旋桨推进器做的功为：匀速行驶时，牵引力与水的平均阻力f为一对平衡力，所以水的平均阻力f为：。点睛：重点是浮力公式、液体压强公式、功的公式的应用，注意计算时单位要统一，多练习形成先换算单位的好习惯，求阻力时，理解牵引力与阻力是一对平衡力，所以求出牵引力即为阻力的大小。33搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640N，与地面接触的总面积为，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：提升时绳自由端的速度为多少；若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少；若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为多少；若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为，则所提升货物的重力为多少。【来源】xx年湖北省孝感市中考物理试题【答案】， 45W； 390N。【解析】（1）由图可知，由三段绳子拉着重物，即n=3，则提升时绳自由端的速度：；（2）若拉力F的大小为150N，根据得拉力的功率为：；（3）若货物重为360N，则滑轮组的机械效率为：；（4）不计绳重和摩擦时，拉力为：，解得动滑轮的重力：；当工人对高台的压强为时，压力为：，压力等于人的重加上绳子对人的拉力，即，绳子对人的拉力等于人拉绳子的力，所以人对绳子的拉力为：，由得，此时所提升货物的重力：。点睛：解题的关键点，一，会判断有几段绳子承担物体的重（拉着动滑轮），方法是只要数出直接与动滑轮连接的绳子段数即可；二，最后一问求提升物体的重时，根据第一次的条件求出动滑轮的重是关键。34如图所示，工人用滑轮组提升重为400N的货物所用拉力恒为240N，货物被匀速提升10m。求:（1）工人做的功 （2）滑轮组的机械效率【来源】山东省潍坊市xx年中考物理试题【答案】（1）4800J；（2）83.3%。【解析】（1）由图知道，滑轮组绳子的有效段数是：n=2，所以，绳子自由端移动的距离是：s=2h=210m=20m，故工人做的功是：W总 =Fs=240N20m=4800J；（2）由题意知，提升物体做的有用功是：W有=Gh=400N10m=4000J，所以，滑轮组的机械效率是：=W有/W总100%=4000J/4800J100%83.3%点睛：本题考查使用滑轮组做功和机械效率的计算，解题的关键是知道根据动滑轮上绳子的段数及求绳子自由端移动的距离，难度不大。四、填空题35如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1_W2，P1_P2（选填“”、“”或“=”）【来源】四川省自贡市xx年中考物理试题【答案】 = 【解析】（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1F2f；（2）物体运动的距离都为10m，且F1F2，由WFs可知W1W2；由题意可知v1v2，且F1F2，由PFv可知，P1P2。点睛：（1）根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小；（2）知道拉力拉力做功的大小关系，根据WFs和PFv判断比较功和功率的关系。36用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，拉力F为50N此过程中有用功为_J，总功为_J，滑轮组机械效率为_，根据已知条件，以下四个物理量：动滑轮上升的高度、动滑轮的重力、额外功、拉力的功率，还能求出的有_和_（选填序号）【来源】江苏省xx年南京市中考物理试题【答案】 170 200 85% 【解析】(1)有用功：W有Gh85N2m170J；（2）由图可知，n2，绳子移动的距离：s2h22m4m，则总功：W总Fs50N4m200J；（3）滑轮组的机械效率：100%75%；（4）动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，大小为2m；因不知道摩擦和绳重的影响，故无法计算动滑轮的重力；额外功等于总功减去有用功，W额W总W有用200J170J30J；因为不知道做功时间，所以无法计算拉力的功率。可见，还能求出的有、。点睛：（1）利用WGh求拉力做的有用功；（2）由图可知，n2，拉力端移动的距离s2h，利用WFs求拉力做的总功；（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（4）使用滑轮组提升重物时，由于动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度；不计摩擦和绳重，拉力F（GG轮）；额外功等于总功减去有用功；拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。37xx年5月21日凌晨，“鹊桥”号中继星在我国西昌卫星发射中心成功发射升空（如图所示）。地面控制中心通过_波向它发出指令，这种波在真空中传播的速度为_m/s，“鹊桥”号中继星在随火箭加速上升过程中，重力势能_（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），动能_。【来源】江苏省xx年南京市中考物理试题【答案】 电磁 3108 变大 变大【解析】地面中心是通过电磁波来传达指令的；电磁波在真空中传播速度为 3108m/s；卫星加速上升过程中，质量不变、速度增大，动能变大；同时，质量不变、高度增加，所以重力势能变大。 点睛：（1）电磁波可以传递信息，电磁波信号传播速度与光速是相同的，电磁波在真空中的传播速度是3108m/s；（2）动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大。38某同学“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示。实验时把更72N的物体吊在滑轮上，向上缓慢拉动弹簧测力计，测出物体上升高度和绳端移动距离分别为0lm和0.3m。图小弹簧测力计示数为_N，滑轮组机械效率为_%如果用此滑轮组提升另一重为10N的物体，它的机械效率_（填“变大”、“变小”或“不变”）。【来源】湖北省襄阳市xx年中考物理试题【答案】 3 80 变大【解析】由图知道，测力计的分度值为0.5N，所以测力计的示数是3N；根据题意知道，滑轮组做的有用功是：W有=Gh=7.2N0.1m=0.72J，总功是：W总=Fs=3N0.3m=0.9J，机械效率是：=W有/W总100%= 0.72J /0.9J100%=80%；不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率是：=W有/W总100%=W有/W有+W额100%=Gh/Gh+G轮h100%=G/G+G轮100%，所若用该滑轮组提升10N7.2N的物体，则由于物体的重力变大，滑轮组的机械效率会变大。点睛：本题考查的是滑轮组机械效率的计算以及影响滑轮组机械效率因素的应用，解题的关键是明确总功、有用功和滑轮组机械效率的公式。39下面是两则科技新闻：“天眼一FAST”第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星；我国新能源汽车产业发展迅速，锂电池单体能量密度已达230Wh/kg其中“光年”是_的单位，“Wh”是_的单位。（填物理量名称）【来源】天津市xx年中考物理试题【答案】 长度 能量【解析】解：物理学中，“光年”是光在1年中走过的路程，是长度单位；Wh是功率与时间的乘积，是能量单位。点睛：知道光年是长度单位，不要受“年”的影响，Wh是能量单位。40一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg），则牵引力为_N此时汽车的功率为_kW。【来源】四川省乐山市xx年中考物理试题【答案】 3103 60【解析】（1）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，所以牵引力与阻力相等，则牵引力为：；（2）汽车的速度：，根据计算汽车的功率为：。点睛：一是要理解匀速直线运动时，为平衡状态，牵引力与阻力平衡；二是注意公式的应用，代入公式时单位要统一。41暴雨天,在山体滑坡的地方,极易发生泥石流。原因之一是,在雨水的作用下,滑坡处的泥石与地面(泥石)之间的_减小了。泥石流在向下游流动的过程中,_(填主要的能量转化)。与水流相比,由于相同体积泥石流的质量较大,故具有的_能较大，其造成的破坏和损失更大。因此,暴雨天,尤其在山体滑坡的地方,要加强防范泥石流灾害。【来源】湖北省黄冈市xx年中考物理试题【答案】 摩擦力 重力势能转化为动能 机械【解析】在雨水的作用下，滑坡处的泥石与地面（泥石）之间的接触面变得光滑了，所以摩擦力减小了；泥石流在向下游流动的过程中，由于高度减小，重力势能减小，由于速度变大，动能变大，所以是重力势能转化为动能；动能的大小与质量和速度有关，所以速度相同的水流与泥石流相比，泥石流质量大，具有的动能就大，造成的破坏和损失也就大。点睛：本题考查的是影响摩擦力大小的因素及影响动能大小的因素和能量的转化，难度不大，属于基础知识。42小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要_L汽油（汽油的热值为3.5107J/L）；若行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为_N，汽油属于_能源（选填“可再生”或“不可再生”）。【来源】四川省达州市xx年中考物试题【答案】 12 525 不可再生【解析】汽车匀速直线行驶1h牵引力所做的功：WPt3.5104W3600s1.26108J，完全燃烧汽油放出热量Q放Vq，小汽车发动机的效率，所以Q放W，VqW，V12L；（2）由得，汽油机的有用功：WQ放30%1.26108J3.78107J；因为72km/h20m/s，由WFs得汽车发动机的牵引力：F525N，因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的阻力：fF525N；（3）汽油属于不可再生能源，一旦消耗很难再生。点睛：（1）根据WPt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的功，用 求出放出的热量，再利用Q放Vq可求出完全燃烧多少升汽油放出热量；（2）利用效率公式 的变形公式WQ放可求出牵引力做的功；前进的距离svt，利用公式WFs求出汽车的牵引力，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力；（3）煤、石油、天然气等，一旦消耗很难再生的能源属于不可再生能源。43如图所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将_（选填“增大”、“不变”或“减小”），力F所做的功为_J。【来源】广西省玉林市xx年中考物理试题【答案】 增大 1【解析】解：（1）因为拉力F始终与杠杆垂直所以拉至水平位置的过程中，动力臂L的长度不变， G的大小不变，而阻力臂L却逐渐增大；根据：FLGL，当L、G不变时，L越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐增大；（2）物体重心上升的高度hLsin3040cm10cm0.1m， WGh10N0.1m1J。点睛：根据杠杆平衡条件进行分析；根据hLsin30求出物体重心上升的高度，然后求出克服重力做的功。44xx年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号”的中继星“鹊桥号”，它将成为“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”。（1）“鹊桥号”质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功_焦。（2）若地月间距离为3.8105千米，电磁波速度为3105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需_秒。（计算结果保留1位小数）（3）如图是月球背面照片，其中A处是_。【来源】浙江省温州市xx年中考物理试题【答案】 4.48106 1.3 环形山【解析】解：（1）克服重力做功：WGhmgh448kg10N/kg1000m4.48106J；（2）电磁波到达地球需要的时间：根据v得，t；（3）由图可知，A处位于月球背面，且为碗状凹坑结构的坑，故应该是环形山。点睛：（1）根
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