备战中考物理压轴题专题复习——功和机械能问题的综合及答案解析.docx

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1、一、初中物理功和机械能问题1．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（）A．0s~1s内，地面对物体的支持力是10NB．1s~2s内，拉力F做的功是62.5JC．2s~3s内，拉力F的功率是300WD．2s~3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】C【解析】【分析】【详解】A．从图乙可以看到，时间从第2s到第3s时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物体受到的拉力大小等于重物和动滑

2、轮的总重，即F拉GG动340N120N由题意可知，0s~1s内，地面对物体的支持力符合关系式F支3F拉'GG动120N从图甲可以看到，F拉'30N，解得F支30N，A错误；B．从图甲可以看到，1s~2s内，拉力F的大小是50N，物体上升的高度是1.25m，三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是s3h31.25m3.75m拉力F做的功是WFs50N3.75m187.5J拉力F做的功是187.5J，B错误；C．2s~3s内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F的大小是40N，绳端移动的速度v绳32.5m/s7.5m/s根据PFv可知，拉力F的功率PFv绳40N7.5m/s300W拉力F的功率是3

3、00W，C正确；D．2s~3s内，物体上升的高度h3.75m-1.25m2.5m拉力F的大小是40N，则滑轮组的机械效率W有用功100%Gh100%100N2.5m100%83.3%W总功Fs40N32.5m滑轮组的机械效率约是83.3%，D错误。故选C。2．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为50kg，每次跳起高度约为体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（）6cm（人整A．向上起跳过程中小明的动能持续增大C．小明跳一次克服重力做功约3JB．下落过程中小明的重力势能保持不变D．小明在这一分钟内跳绳的功率约为50W【答案】D【解析】【详解】A.向上起跳过程中，质

4、量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；B.下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B错误；C.小明的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；D.小明在这一分钟内跳绳的功率：P=W总=30J100=50W，t60s故D正确。故选D。3．在雄壮的国歌声中，升旗手在50秒时间内将重5N的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是（）A．缓缓上升，动能转化为重力势能B．升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下C．他对国旗做功的功率最接近于1WD．旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的【答案】C【解析】【分

5、析】(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。【详解】A．国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大，没有动能转化为重力势能，故A错误；B．由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故B错误；C．已知国旗的重力5N，旗杆大约10m高，克服国旗的重力做功为WGh5N1

6、0m50J国歌的演奏一遍的标准时间是50秒，他对国旗做功的功率最接近于W50JP1Wt50s故C正确；D．国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力，故D错误。故选C。4．立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（）2345A．3×10JB．3×10JC．3×10JD．3×10J【答案】A【解析】【分析】【详解】中学生重力的平均值约600N，当起跳后重心升高的高度为：△h=0.5m；在起跳时所消耗的能量用来增加了同学的重力势能了，所以当该同学跳起后

7、增加的重力势能最大值是：2E=W=G△h=600N×0.5m=300J=3×J，10故A正确，BCD错误；应选A．5．如图所示，小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法中正确的是()A．因为最终到达了与A等高的C点，所以小球机械能守恒B．小球在B点的机械能最大C．小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能D．小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功【答案】D【解析】【分析