初中物理专题09 功、功率及机械效率(第01期)-2019年中考真题物理试题分项汇编(解析版)课件试题.pdf

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1、chuzhong专题 09功、功率及机械效率1（2019湘西土家族苗族自治州）跳伞运动员在空中匀速下落的过程中A重力势能减小C机械能增加【答案】A【解析】跳伞运动员匀速下落，速度不变，质量不变，高度变低，则动能不变，重力势能减小，机械能减小。2（2019天津）小华把装有 30 个鸡蛋的塑料袋从 1 楼提到 3 楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近A9 JC90 J【答案】C30 个鸡蛋的质量大约 1.5 kg，1.5 kg10 N/kg=15【解析】每个鸡蛋大约 50 g，则这些鸡蛋所受重力约为：N，1 楼到 3 楼，共上了 2 层楼，每层层距大约 3 m，则小华对鸡蛋作用大约为：15 N23 m

2、=90 J。3（2019江苏泰州）如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误是B30 JD300 JB动能增加D机械能不变A小球从 A 处到 B 处重力势能增大B小球从 B 处到 C 处动能增大C小球在 B 处比 D 处重力势能大D小球在 A、C、E 三处机械能总量相等【答案】D【解析】A小球从 A 处到 B 处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A 选项正确；B小球从B 处到 C 处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B 选项正确；C小球在 D 处比 B 处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C 选项正确；D看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小

3、，说明其机械能在运动过程中减小，所以A、C、E 三处机械能总量并不相等，故 D 选项错误符合题意。4（2019江苏扬州）如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F 压在物块上，墙壁足够高，则物块wulichuzhongA运动速度变大B所受摩擦力变大D机械能先减小后不变C动能先变大后不变【答案】B【解析】剪断细绳后，物体开始加速下降，力F 逐渐增大，压力增大后接触面未改变，则摩擦力会逐渐增大；刚开始摩擦力小于重力，物体做加速运动，当摩擦力大于重力后做减速运动，则动能先变大后变小；由于具有摩擦力，能量有损耗，机械能一直减小。5（2019江苏连云港

4、）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为 F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是AF1=F2P1P2【答案】BBF1=F2P1F2P1P2DF1P2s甲4m=2 m/s；由 v t 图象乙可知，【解析】由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为v甲=t甲2s物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4 m/s；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F1=F

5、2。已知 v甲v乙，由 P=WFs=Fv 可得，两次推力的功率P1、“”、“”或“=”）。【答案】=【解析】将物体 A 放在水平面上，在水平拉力作用下，以一定的速度向右匀速运动；同一物体在同一wulichuzhong水平面上，压力的大小与接触面的粗糙程度均不变，则摩擦力大小不变，根据二力平衡条件可知，水平拉力都等于摩擦力，即F1=F2=f；两次拉力相等，两次移动距离也相同，根据W=Fs 可知，拉力做的功相等，即 W1=W2；两次拉力相等，v1=4 m/s，v2=6 m/s，由 P=Fv 可知，两次拉力的功率P1P2。【名师点睛】本题主要考查滑动摩擦力、功和功率的概念。20（2019重庆 B）如

6、图所示，用大小为 5 000 N 的拉力 F 通过滑轮组将重为 800 N 的物体匀速提升和 10 cm，不计绳重与摩擦，拉力F 移动的距离为_cm，滑轮组的机械效率是_%。【答案】2080【解析】由图知道，有两段绳子承担动滑轮和物体的物重，当提升10 cm 时，h=10 cm=0.1 m，拉力 F10 cm=20 cm=0.2 m，做的有用功是：W有=Gh=800 N0.1 m=80 J，做的总功是：移动的距离是：s=2h=2W=Fs=500N0.2m=100J，由=的总W有用100%知 道，滑 轮 组 的 机 械 效 率 是：W总W有用80J=100%=100%=80%。W总100J21（

7、2019天津）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。wulichuzhong实验序号铁块质量m/g2020203040铁块距桌面高度H/cm2030402020桌腿进入沙子的深度h/cm1.92.93.82.94.1（1）实验中通过比较_来判断物体重力势能的大小

8、；（2）为了验证猜想一，需选择表中_（填实验序号）三组数据进行分析；（3）分析表中的实验数据，可得出的结论是：_。【答案】（1）桌腿进入沙子的深度（2）（3）质量相同的物体，位置越高，具有的重力势能越大【解析】（1）根据能量的定义，物体具有的重力势能越大能够对小桌做的功越多，能够使桌腿陷入沙子的深度越大，故而本实验比较的是桌腿进入沙子的深度。（2）根据控制变量法，为了验证猜想一，要控制物体的高度不变，质量改变，从表格中数据可以看出，高度相同，质量不同；（3）从表格中数据可以看出，当物体质量相同时，随着物体高度增大，小桌桌腿陷入的深度也在增加，即质量相同的物体，位置越高，具有的重力势能越大。22

9、（2019江苏泰州）如图，使用杠杆提升重物，拉力F 竖直向下，重物匀速缓慢上升，相关数据如下表：求wulichuzhong物重 G/N200拉力 F/N500时间 t/s0.5A 端上升的竖直距离 h/m0.4B 端下降的竖直距离 s/m0.2（1）拉力所做的功；（2）拉力做功的功率；（3）此过程中，该杠杆的机械效率。【答案】（1）100 J（2）200 W（3）80%0.2 m=100 J；【解析】（1）拉力所做的功:W拉=Fs=500 N（2）拉力做功的功率：P W拉t=100J=200W；0.5s（3）此过程中拉力做的有用功为：W Gh 200 N0.4 m 80 J；该杠杆的机械效率：

10、W有80 J100%100%80%。W总100 J23（2019江苏苏州）如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上、大小为250 N 的拉力 F 作用下，重为400 N 的货物在 20 s 的时间内匀速上升 5 m，求：（1）有用功 W有；（2）拉力 F 的功率 P；（3）此过程中动滑轮的机械效率。【答案】（1）2 000J（2）125W（3）80%5 m=2 000 J，【解析】（1）拉力做的有用功是：W有=Gh=400 N5 m=10 m，（2）由图知道，n=2，所以动滑轮绳端移动的距离是：s=nh=210 m=2 500 J，拉力做的总功是：W总=Fs=250 N拉力 F 的功率是：P W

11、总2500J=125 W；t20swulichuzhong（3）动滑轮的机械效率是：W有用2000 J100%100%=80%；W总2500 J24（2019江西）如图所示，是根据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录的数据，描绘出的s t 图象。请你根据图象，求：（1）20 min40 min时间段内汽车的速度；（2）050 min 时间段内汽车的平均速度；（3）若汽车以速度 v 匀速行驶时间 t，已知汽车总重为 G，匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的求汽车在这段时间内的功率。（温馨提示：本问计算结果请用字母表示）【答案】（1）80 km/h（2）96km/h（3）P=1，nGvn【解析

12、】（1）由图象可知，汽车在20 min50 min内，做匀速直线运动，速度为：s40 km4v1=km/min=80 km/h，t30 min3（2）前 50 min 内的平均速度为：v=s80 km8=km/min=96 km/h，50 mint5（3）若汽车以速度 v 匀速行驶时间 t，已知汽车总重为 G，匀速行驶时牵引力等于阻力，由 P=WFsGv=Fv 可得汽车在这段时间内的功率：P=Fv=fv=。ttn25（2019江苏无锡）在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤项是一种常用工具，图中是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用

13、手摇动板手使板手绕 O 点不断旋转，带动丝杆转动。通过杠杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起，丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形扣的实物图。wulichuzhong（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的，在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？_。A滑轮B滑轮组C杠杆D斜面（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为 10 000 N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。若底部支撑台与地面接触面积为0.04 m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？顶起汽车车身后

14、，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离，若人摇动扳手使顶升在 1 min 内升高 12 cm，用千斤顶顶起车身时机械效率为 80%，则人做功的功率是多大？105Pa（3）25 W【答案】（1）D（2）2.5【解析】（1）丝杆上的梯形扣呈斜坡状，属于斜面；（2）千斤顶自身重量忽略不计，千斤顶对地面的压力大小F=10 000 N，F10 000 N105Pa；千斤顶对地面产生的压强p=2=2.5S0.04 m0.12 m=1.2103J，有用功 W有=F支持h=10 000 NW有1.2103J=1.5103J，人做的功 W总=80%W总1.5103J=25 W。人做功的功率

15、 P=t60s26（2019四川乐山）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280 N 的物体匀速提升了 2 m。已知他自身的重量为 500 N，对绳子施加的拉力F=200 N，两脚与地面接触的总面积S=400 cm2。求此过程中：的wulichuzhong（1）小夏对地面的压强；（2）拉力 F 做的功；（3）该滑轮组的机械效率。103Pa（2）800 J（3）70%【答案】（1）7.5【解析】（1）由于人对绳子施加的拉力是：F=200 N，由力的相互性知道，绳子对人的拉是200 N，人处于平衡态，故人对地面的压力是：F=G F拉=500 N 200 N=300 N；又因为两脚与地面接触的总面积S

16、=400 cm2，所以，小夏对地面的压强是：p F300N=7.5103 Pa；2S400cm（2）由图知道，承担物重的绳子的有效段数为2，所以，2 m=4 m；绳子自由端向下移动的距离是：s=2h=24 m=800 J；故拉力做的功是：W总=F拉s=200 N2 m=560 J；（3）克服重物做的有用功是：W有=Gh=280 N故该滑轮组的机械效率是：W有560J100%=70%。W总800J27（2019四川绵阳）为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里

17、程。一套循环：由4 个市区工况与 1 个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每 1 个市区工况平均时速18 km/h，行驶时间 200 s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每 1 个市郊工况平均时速64.8 km/h，行驶时间 400 s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量 2 400 kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的h。接触面积是 0.06 m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70 kW某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480 N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 600 N，测得的综合续航里程是336 km。g

18、取 10 N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成1 个市区工况，电动汽车牵引力做的功。wulichuzhongh 的电能。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW105Pa（2）4.8105J（3）2.33 kWh【答案】（1）110 N/kg=24 000 N，【解析】（1）空载时整车对水平地面的压力为F=G车=m车g=2 400 kg则轮胎对地面的压强为 p=24000NF=1105Pa。2S0.06m 4（2）完成 1 个市区工况，v1=18 km/h=5 m/s，t1=200 s，200 s=1 000 m。行驶的路程为 s1=v1t1=5

19、m/s1 000 m=4.8105J。牵引力大小 F牵=480N，则电动汽车牵引力做的功为W=F牵s1=480 N（3）完成 1 个市郊工况，v2=64.8 km/h=18 m/s，t2=400 s，400 s=7 200 m。行驶的路程为 s2=v2t2=18 m/s1 000 m+7 200 m=11 200 m=11.2 km。完成一套循环，电动汽车行驶的路程为s=4s1+s2=4因电动车将电能耗尽能行驶s总=336 km，则电动车所有电能能完成的循环套数为n=h，又因电动车所有电能为 W总=70 kW则完成一套循环，平均消耗的电能为W=s总336km=30。s11.2kmW总70kWh

20、=2.33 kWh。30n28（2019四川南充）如图，杠杆在水平位置平衡，物体M 重为 500 N，OA:OB=2:3，每个滑轮重为20 N，滑轮组的机械效率为 80%，在拉力 F 的作用下，物体 M 以 0.5 m/速度匀速上升了 5 m。（杠杆与绳的自重摩擦均不计）求：（1）物体 M2的重力；（2）拉力 F 的功率；（3）物体 M1对水平面的压力。【答案】（1）80 N（2）50 W（3）245 Nwulichuzhong【解析】（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，则滑轮组的机械效率：=W有GGhG=，即80%G 20 NW总GhG动hGG动解得物体 M2

21、的重力：G=80 N；（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F G G动280N 20N 50N2物体 M2以 0.5 m/s 速度匀速上升了 h，绳子自由端移动的距离为：s=2h，由v s可得绳子自由端的速度为：tv绳=2v=20.5 m/s=1 m/s；拉力 F 的功率：P WFs Fv绳 50 N1m/s 50 Wtt（3）由力的平衡条件可得，B 端对定滑轮向上的拉力：FB=3F+G定=350 N+20 N=170 N，根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B 端的拉力为：FB=FB=170 N，根据杠杆的平衡条件可得：FAOA=FBOB，故绳子

22、对杠杆 A 端的拉力为：FAOB3FB170 N 255 NOA2力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为 FA=FA=255 N，根据力的平衡，地面对 M1的支持力：F支=G1FA=500 N 255 N=245 N；由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：F压=F支=245 N。【名师点睛】本题考查有关滑轮的知识，力的平衡和相互性及杠杆的平衡条件、机械效率公式的运用，综合性强。29（2019天津）用如图所示的滑轮组，将一重为450 N 的物体以 0.1m/s的速度匀速向上提起 2 m，拉力F 为 200 N。求：wulichuzhong（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力 F 的功率。【

23、答案】（1）75%（2）60 W【解析】（1）从图中可以看出，与动滑轮相连的绳由3 段；3 m=6 m；根据滑轮组工作原理，物体上升2 m 时，绳子拉升长度为：26 m=1 200 J；根据 W=Fs 得，拉力所作得功为：W=200 N2 m=900 J；该滑轮组此次所作有用功为：W有=Gh=450 N故滑轮组的机械效率为：=W有W=900J=75%；1200J2ms=20 s，v0.1m/s（2）根据物体匀速直线运动规律，s=vt 得：t=根据 P=W1200J=60 W。得，拉力的功率为：P=t20s30（2019湖南常德）如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽

24、的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥。已知小103kg，以18 m/s 的速度在的引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车（含乘客）总质量为2.5汽车的功率为 36 kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为 400 m，高度为 12 m。（1）如果小汽车与地面的接触面积为0.05 m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大?（2）大桥引桥的机械效率为多大?（3）小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力（空气阻力忽略不计）为多大?wulichuzhong甲乙105Pa（2）37.5%（3）1.25103N【答案】（1）5【解析】

25、（1）水平路面上，小汽车对地面的压力等于小汽车（含乘客）的重力F G mg 2.5103kg10 N/kg 2.5104N小汽车对地面的压强F2.5104Np 5105Pa2S0.05m（2）汽车从引桥底部行驶到引桥顶部时W有 mgh 2.5103kg10 N/kg12m 3105JP3.6104W 2103Pa由 P=Fv 有F v18m/sW总 Fs 2103N400 m 8105J大桥引桥的机械效率3105J100%100%37.5%W总8105J（3）小汽车在引桥上行驶时克服路面摩擦力做功W有W摩=W总W有8105J3105J 5105J小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力5105J1.25103N。有 W摩=fs 知f S400 mW摩wuli