2023年初中物理第三轮冲刺--功和机械能
一、单选题
1．关于在水面下匀速下潜的潜水艇，下列说法正确的是（ ）
A．受到压强不变 B．受到浮力不变
C．动能变大 D．受到的重力大于浮力
2．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
3．足球运动深受人们喜爱，其中包含很多物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．守门员踢出的足球，由于惯性能够在空中继续飞行
B．足球在飞行过程中没有受到力的作用
C．踢出去的足球会慢慢停下来，说明物体的运动需要力来维持
D．足球从空中落下时，其重力势能和动能都增大
4．笛子爱好者小亮在午休期间吹起了他心爱的笛子，悠扬的笛声传遍宿舍楼，对此下列说法正确的是（ ）
A．悠扬的笛声是笛子振动发出的
B．笛声在传播过程中速度越来越慢
C．因为笛声悠扬，所以小亮的笛声不是噪声
D．按住不同的笛孔发声的音调会改变
5．如图所示，大石头质量为6t，起重机在15s内将大石头竖直方向匀速提升1m，则起重机提升大石头所做的功和功率分别为（ ）
A．6×104J 4×103W B．6×104J 4×102W
C．6×103J 4×102W D．6×103J 4×103W
6．丽丽同学用一个距离地面3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，她至少做功（ ）
A．400J B．600J C．800J D．1000J
7．某建筑工地要将一个箱子从地面搬上二楼。如果采用如图所示的两种方式进行搬运，则下列说法正确的是（ ）
A．F1、F2做的功一定相等 B．两种方式的有用功一定相等
C．F1、F2的功率一定相等 D．两种方式的机械效率一定相等
8．下列关于功和能的说法正确的是（ ）
A．被拉开的弹弓具有弹性势能
B．用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功
C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大
D．速度小的物体动能一定小
9．如图所示，摩托车运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员（包含摩托车）在下落过程中（ ）
A．重力势能转化为动能，机械能不变
B．重力势能转化为动能，机械能增大
C．动能转化为重力势能，机械能增大
D．动能转化为重力势能，机械能减小
10．如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右做加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功为W1，做功功率为P1；F在bc段做功为W2，做功功率为P2，则下列关于W1与W2，P1与P2的关系中，正确的是（ ）
A．W1
介质 水（ 0℃） 水（15℃） 水（ 20℃） 冰（ 0℃） 软橡胶 软木 钢铁
v/（ m s-1） 1440 1470 1480 3230 45 500 5200
根据表中的信息，不能得出的结论是（ ）
A．液态介质中，声速大小和介质的温度有关
B．声速大小和介质的物态有关
C．固态介质中，声速大小和介质的种类有关
D．声音在真空中不能传播
12．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动．据图可知运动员（）
A．重力大小为F0 B．t0时刻重力势能最小
C．t0时刻动能最大 D．所受拉力F始终不做功
13．如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段，则运动员（）
A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零
C．经过最高点时动能最大 D．经过最高点时重力势能最大
14．下列关于声音的产生与传播，说法错误的是（ ）
A．声音不能在真空中传播
B．声音在液体中比在空气中传播得慢
C．扬声器是靠纸盆的振动而发出声音的
D．学生听到老师讲课的声音是靠空气传播的
15．以下估测最接近实际的是（ ）
A．中学生的体重大约是50N
B．一名普通中学生正常步行上楼的功率约为100W
C．中学生双脚站立时对水平地面的压强约为103Pa
D．一个标准大气压跟760mm高水柱产生压强相等
二、填空题
16．王亮把耳朵贴在长铁管的一端，小芳在另一端击打铁管，王亮先后听到两个响声，先听到的是由 传来的响声，这说明声音在 中传播比在 中要快．
17．如图所示是某同学做仰卧起坐时的情景。若该同学上半身重力为300N，每次起身上半身重心上升高度为0.3m，1min内做了30个仰卧起坐，则这段时间内她克服上半身重力做功的功率是 W。
18．如图所示的小球从A点由静止释放，它从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球 （做功/不做功），小球的重力势能在 （变大/不变/变小）。当小球运动到B点时，它受到的力是 （平衡/不平衡）的。
19．体重相同的甲、乙两人爬同一座山，到达山顶时，甲用的时间比乙少。他们克服重力做的功分别为W甲和W乙，功率分别为P甲和P乙。则W甲 W乙，P甲 P乙。（均选填“＜”、“=”或“>”）。
20．里约奥运中国女排姑娘团结协作，顽强拼搏逆转夺冠，振奋国人．如图所示比赛中头号功臣朱婷飞身跃起重扣，球砸在对方界内，这是因为力可以改变物体的 ，球在落向地面的过程中，它的惯性 ，重力势能 ．（后两空均选填“改变”或“不变”）．
三、实验探究题
21．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H> h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （控制变量法/转换法）。若水平面绝对光滑，本实验将 （能/不能）达到探究目的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。
（3）小华根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是 （正确/错误）的，理由是 。
（4）小王同学用如图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 （正确/错误）的，理由是 。
22．张军同学在探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中，找来质量分别为50g、100g、200g的三个小钢球、刻度尺和装满松软细砂子的木箱，按图情景进行实验；先将木箱中的细砂抹平，再让小钢球从距地面H处由静止释放，小钢球砸进细砂并陷入其中，测出小钢球在细砂中下陷的深度d和释放前小球的高度H，下表是他5次实验的数据．
实验序号 小钢球质量m/g 释放前小钢球高度H/cm 小钢球在细沙中下陷的深度d/cm
1 50 60 1.6
2 50 100 2.0
3 50 120 2.4
4 100 100 4.1
5 200 100 8.3
请回答下列问题：
（1）实验中他据 判断物体重力势能的大小；
（2）分析表中序号1、2、3的实验数据，得出的结论是 ，实验中，他使小球的 保持不变；
（3）分析表中序号为2、4、5的实验数据，得出的结论是 ，实验中，他使小球 保持不变．
23．如图，让小车分别从不同高度由静止开始滑下
（1）小车运动到水平表面时， 中的小车速度大；
（2） 图中的木块被撞后移动的距离长；
（3） 图中的小车对木块做的功多，它具有的动能 ．
（4）如图丙、丁，它是用来研究动能大小与物体 的关系的．实验表明：丁图中的小车到达水平表面时，能使木块运动的距离 些（选填“大”或“小”）．
（5）综合第（1）﹣（4）题的结论，可以发现：运动物体的动能大小与物体的 和 都有关系，物体的 越大， 越大，它具有的动能就越大．
四、计算题
24．如图所示，自重1kg圆桶装有0.01m3的水置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2．ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。
（1）求桶中水的质量；
（2）求这桶水对地面的压强；
（3）某同学用图所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为44N．求该滑轮组的机械效率。
25．一汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖s＝700m处鸣笛，汽车直线向前行驶s1＝40m后，司机刚好听到笛声的回声，（已知气温是15℃）．求：
（1）声音传播的距离是多少？
（2）汽车行驶40m所用的时间是多少？
（3）求汽车行驶的速度？
26．物体只在重力的作用下由静止开始下落，叫做自由落体运动。有一物体离地面的高度为h，如果物体在下落的过程中重力做的功全部转化为动能，物体的动能为 。
（1）请你分析说明物体下落的速度与自身的质量大小无关；
（2）如图，一小球从离地面高度h=45m的空中自由落下，不计一切阻力，则小球落地时速度是多大？
五、综合题
27．某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.2kg（假设燃油完全燃烧）．燃油的热值q=4×107J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功？
（2）专用车的热机效率是多少？
28．
（1）现在有一种先进的焊接技术，叫“旋转焊接”。如图所示，不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的铜件，通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，把机械能转化为 ，使两者接触处温度急剧升高，从而使两者相互渗透，紧密结合在一起。
（2）如图所示是200 g冰的熔化图象（相同时间内物质吸收的热量相同），它在BC段吸收的热量是 J，它的0~5 min的图象AB比15~25min的图象CD陡的原因是 。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
29．小羽在水平桌面上用细绳拉小球逆时针匀速转动，忽略小球受到的所有阻力。小羽查资料得知：小球做圆周运动（俯视图如图所示），速度方向与半径垂直。
（1）小球从A点运动到M点的过程中，它的机械能大小 （选填“变大”或“不变”或“变小”）；
（2）小球运动到M点，细绳突然断裂，小球运动方向为____。（选填以下对应的字母）
A．沿直线1 B．沿曲线2 C．沿直线3
30．为进一步推广使用高效节能空调，自2009年6月1日，财政部、国家发改委采取补贴方式推广高效节能空调。小明家响应倡导，购买了一台高效节能空调，共空调的部分参数如下表：
额定制冷量／W 5000 室内机组噪声B(∧) ≤45
额定制热量／W 5300 室外机组噪声dB(∧) ≤57
额定制冷输入功率／W 1850 室内机外形尺寸(长×宽×高)／mm 195×1014×320
额定制热输入功率／W 1880 室外机外形尺寸(长×宽×高)／mm 253×800×646
工作电压／V 220 能效级别 3
（1）小明家已有家用电器的总功率是3340W，家里电能表、空气开关、导线的规格分别为：“220V 40A”、“220V 20A”、“220V 20A”。若将空调直接接入电路，请通过计算说明在使用时可能会出现什么危险？如何解决？
（2）若小明家夏天空调制冷共正常工作200h，耗电多少度？
（3）夏天空调工作时，小明发现室外机旁在滴水，请问这些水是在哪里形成的？解释它的形成过程。
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】C
3．【答案】A
4．【答案】D
5．【答案】A
6．【答案】A
7．【答案】B
8．【答案】A
9．【答案】A
10．【答案】C
11．【答案】D
12．【答案】B
13．【答案】D
14．【答案】B
15．【答案】B
16．【答案】铁管；固体；气体
17．【答案】45
18．【答案】做功；变小；不平衡
19．【答案】=；>
20．【答案】运动状态；不变；改变
21．【答案】（1）转换法；不能
（2）速度
（3）错误；没有控制速度一定
（4）错误；实验中没有控制水平面的粗糙程度相同
22．【答案】（1）钢球陷入细砂深度
（2）物体的重力势能的大小跟物体的高度有关；质量
（3）物体的重力势能的大小跟物体的质量有关；释放前小钢球高度
23．【答案】（1）甲
（2）甲
（3）甲；大
（4）质量；小
（5）速度；质量；速度；质量
24．【答案】（1）解：水的体积V水＝0.01m3，
由ρ＝ 可得水的质量：m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.01m3＝10kg
答：桶中水的质量为10kg；
（2）解：这桶水所受的重力：G水＝m水g＝10kg×10N/kg＝100N，
桶受到的重力：G桶＝m桶g＝1kg×10N/kg＝10N，
水桶对地面的压力：F＝G水+G桶＝100N+10N＝110N，
这桶水对地面的压强：p＝ ＝ ＝550Pa
答：这桶水对地面的压强为550Pa
（3）解：使用滑轮组，拉力做的有用功：W有＝G水h＝100N×2m＝200J，
由图知，承担物重的绳子股数n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝44N×6m＝264J，
滑轮组的机械效率：η＝ ＝ ×100%≈75.8%
答：该滑轮组的机械效率为75.8%。
25．【答案】（1）解：声音传播的距离：s2＝2s﹣s1＝2×700m﹣40m＝1360m
答：声音传播的距离是1360m
（2）解：由v＝ 可得，声音传播时间即为汽车行驶40m所用的时间t＝ ＝ ＝4s
答：汽车行驶40m所用的时间是4s
（3）解：由v＝ 可得，汽车行驶的速度v汽车＝ ＝ ＝10m/s
答：汽车行驶的速度为10m/s
26．【答案】（1）解：由题可知，物体所处的高度为h时，重力做功为： ，
在下落过程中重力做功全部转化为动能，即 ，
可得： ，
物体下落的速度为： ，所以物体下落的速度与自身的质量无关。
（2）解：根据 计算小球落地时速度为：
27．【答案】（1）解：因为专用车匀速行驶，
所以牵引力F=f=3.0×103N，
牵引力所做的功：
W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J；
（2）解：消耗燃油的质量m=1.2kg，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J；
该专用车的热机效率：
η= ×100% ×100%=35%．
28．【答案】（1）做功；内能
（2）8.4×103；水是比热容比冰大
29．【答案】（1）不变
（2）A
30．【答案】（1）若所有电器同时使用，总电流超过导线的额定最大电流，可能引起火灾。应更换额定电流更大的导线或不同时使用大功率电器。
（2）若空调制冷正常工作200h，耗电370度。
（3）水是在室内形成的，是室内空气中的水蒸气遇冷液化而形成的
