中考物理模拟题汇总《功和机械能》专项练习及答案解析

中考物理模拟题汇总《功和机械能》专项练习及答案解析
一、实验探究题
1．如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。

（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的能转化为动能；同时用
来表示了小球动能大小。

（2）若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，木块B被撞得越远。

这表明质量相同的物体，越大，动能越大。

（3）若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。

这表明，动能越大。

（4）若斜槽绝对光滑，钢球A从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能
（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

若水平面绝对光滑，木块B被撞后，它将做运动。

2．关于如图所示的四个实验，请回答下列问题。

（1）甲实验：在研究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，将木块M置于水平桌面的木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做运动，则拉力大小等于摩擦力大小。

该实验中，需要控制的是不变。

（2）乙实验：在研究“阻力对物体运动的影响”时，为了使小车每次到达水平面的速度相同，应让小车从斜面的自由下滑。

在水平桌面上铺垫实验材料的顺序是毛巾、棉布、木板，这是为了在此实验的基础上，进一步科学推理得出：
不受力作用时将保持匀速直接运动状态。

（3）丙实验：在研究“动能大小与明些因素有关”时，利用图中的实验器材，小东只能研
究动能的大小是否和有关。

实验中多次改变小球A在斜面上开始运动的高度，通过比较物块B被撞击后在同一水平面上的大小得到实验结论。

3．如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图．其中，m
A =m
B
<m
C
，h
A
=h
C
>h
B
．
（1）实验中是通过比较来比较动能大小的．
（2）动能是指____（填序号）
A．小球在斜面上时的动能B．小球撞击木块前的动能
C．小球撞击木块后的动能D．木块的动能
（3）使同一小球从斜面上不同高度自由滚下，是为了研究动能大小与的关系．（4）比较图甲、乙可得结
论
．
4．“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a，b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，实线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。

（1）小球在水平面具有的动能是由（填某种能量）转化来的；
（2）实验中通过反映小球动能的大小；
（3）比较两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系；
（4）比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而。

5．小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。

（1）实验中探究的动能是指( )
A．钢球撞击木块时的动能
B．钢球撞击木块后的动能
C．木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量m
A >m
B
，高度h
A
>h
B
，距离s
A
>s
B。

他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法（选填“正确”或“错误”），理由
是
；
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与的关系。

6．下图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。

（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高
度有关，起点位置越高，速度就越。

②钢球撞击木块时，木块运动的距离越长，说明运动钢球所具有的动能就越。

（2）实验现象：
①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动时的起点位置越，木块运动的距离越长。

②质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越，木块运动的距离越长。

（3）实验结论：物体的质量越大，运动速度越大，动能就越。

7．完成下面三个探究实验中：
（1）如图甲所示实验（h
2>h
1
）是探究动能大小与的关系：
①实验中观察到木块移动的距离接近，为使实验现象更明显，下列措施一定可行的是；
A．增大h
1 B．增大h
2
C．图（a）实验用质量更小的木块 D．图（b）实验用更粗糙的水平面
②改进实验方案，完成实验后，得出正确结论，下列现象可以用该结论解释的是；
A．高速公路对货车限高 B．高速公路对货车限重
C．桥梁对货车限重 D．高速公路对货车限速
（2）图乙的实验中，在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的液体甲和液体乙，并用两个相同的酒精灯对其加热，甲、乙液体吸热多少是反映；
（3）在探究滑轮组机械效率时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得笫4组数据，如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
/N 1 2 4 4 物重G
物
动滑轮重G
/N 0.5 0.5 0.5 1
动
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1
动力F/N 0.7 1.1 2 1.6
动力作用点移动的距离s/m 0.3 0.3 0.3 0.5
滑轮组的机械效率η47.6% 60.6% 50.0%
①根据表中前3次实验数据，画出图丙（C）中滑轮组的绕绳方法；
②第3次实验时滑轮组的机械效率为（结果精确到0.1%）；
③由表中第组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；
④由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和有关；8．如图所示，是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置，甲、乙、丙三次实验使用同一装置和同一木块A，木块A的起始位置到斜面底端的距离都相等，请补充完成下列实验过程：
（1）在探究动能大小与物体速度关系时，应使质量的小球分别从（两空均选填“相同”或“不同”）高度由静止释放；
（2）如图甲、丙所示，质量为m的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，图中的木块被推出的距离较远，此现象说明；
（3）为了得到动能大小与物体质量的关系，应分析比较甲、乙两图，该实验中用到的实验方法有和。

9．小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。

据此他提出了如下猜想：“在空中水平抛出的物体，落地的水平距离s与抛出的初速度v及抛出点离地面的高度h有关。

”为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。

（1）水平槽上有一气泡水平仪，当液体中空气泡居中，表示实验装置水平。

若空气泡在右端，为保证实验装置水平，应将调节升降旋钮使左边的桌面（选填“升高”或“降低”）；
（2）在小球从斜槽上由静止滚下的过程中，小球的能转化为能；
（3）不调节升降旋钮，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止滚下，如图所示。

分
别测出小球落地的水平距离A s 、B s 、C s ，发现A B C s s s >>，这表明：在空中水平抛出的物体，在 相同时，抛出的初速度越大，落地的水平距离越 ；
（4）调节升降旋钮，逐步降低抛出点离地面的高度，分别为123h h h >>，每次都让同一小
球从斜槽上A 处由静止自由滚下，目的是保持小球运动到水平面时的 大小相同，分别测出小球落地的水平距离1s 、2s 、3s ，发现123s s s >>；
（5）现实生活中，在水平飞行的飞机上，向地面投放的物资的运动情况，类似于图中水平
面上落下的小球的运动。

飞行员要想物资投放的更远（忽略空气阻力和风力的影响），可采用的方法是 （答出一种方法即可）。

10．如图甲所示为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的实验装置示意图。

（1）原理：运动的钢球 A 碰上木块B 后，能将木块B 撞出一段距离 s ；在同样的水平面
上， 木块B 被撞得越远，钢球 A 对木块B 做的功就越 ，钢球A 的动能就越大，通过木块B 被撞的远近来反映A 动能大小的方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）步骤：①让同一钢球A 分别从不同高度由静止开始滚下，高度h 越高，钢球运动到水
平面时速度越 ，木块B 被撞得越远；②改变钢球的质量，让不同的钢球从 （选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块 B 撞得越远；
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动
速度相同的物体， ，它的动能越大 ；
（4）某同学用如图乙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（h 2>h 1）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 的（选填“正确”或“错误”），原因
是 。

11．下面两个探究实验中：
（1）图甲的实验是通过比较小车动能的大小；图乙的实验是通过
（填“加热时间”或“温度计升高的示数”）比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少；
（2）图甲的实验中，使质量不同的小车从斜面同一高度由静止滑下，是为了探究动能大小与的关系；图乙实验中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的
相等；
（3）小明认为图乙实验中，两杯水质量要相同，同时初温也要相同，这是为了使两套装置的热效率尽可能（相同/不同）。

12．如图所示，某同学在做“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将A、B、C 三个小球先后从同一装置的不同高度处滚下（m A=m B＜m C；h A=h C>h B），分别推动同一木盒运动一段距离后静止。

（已知小球所处的高度越高，到达水平面的速度越大）
（1）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，球的动能最大，理由是三球中它的本领最强。

（2）分析比较（a）、（b）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论
是：；
（3）分析比较（a）、（c）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论
是：。

13．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。

（1）该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块即将碰撞时的速度，它是通过（选填“高度”或“质量”）来改变的。

（2）实验通过观察木块被钢球推动的大小，来判断钢球动能的大小。

（3）比较两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度的关系。

（4）比较甲、丙两图进行的实验，探究的是动能与的关系，得出的结论
是：。

由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，（选填“大客车“或“小轿车”）的限速应该是100km/h。

14．如图所示，在探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中。

让小球从同一斜面某处由静止释放。

撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。

（1）三次实验中，碰撞前动能最小的是图中的钢球，分析比较两次实验可知：钢球动能的大小与质量有关；
（2）甲实验中，若木块的重力为1N、水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功J；
（3）若水平面绝对光滑，则（选填“能”或“不能”）得出正确结论。

15．如图所示，“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，运动的钢球A碰撞木块B后，将木块B推出一段距离。

处，将钢球A由静止释放，钢球A运动到水平面，碰撞木块实验步骤一：在斜面上高为h
1
至停止；
B后，推动木块B运动一段距离s
1
实验步骤二：在斜面上高为h
处，将钢球A由静止释放，钢球A运动到水平面，碰撞木块
2
后停止。

B后，推动木块B运动一段距离s
2
比较两次实验，钢球释放时的高度及木块移动的距离满足：h
1＜h
2
；s
1
＜s
2。

（1）该实验的研究对象是（选填“钢球”或“木块”）；
（2）本实验研究目的为探究物体的动能大小与的关系（选填“高度”或“速度”）；
（3）两次实验中都采用相同的钢球，此实验方法为；
（4）此实验中用木块B移动的距离大小反映钢球动能大小，此实验方法为；
（5）本实验结论为：物体的一定时，物体的速度越大，其动能越大。

16．图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。

（1）为完成实验，应使两个质量的小球从轨道上高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）；
（2）本实验的研究对象是，若在光滑水平面上完成实验（选填“能”、“不能”）；
（3）由图甲场景可知，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB，则fA fB，滑行中，木块的动能转化成能；
（4）图乙是另一次实验的场景：将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块①从水平木板的右端滑出。

小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块③恰好未滑出木板（如图乙木块3位置），你认为小丽的实验改进能否验证图甲中的实验结论（能/不能），理由
是。

17．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图所示的两组滑轮组进行了5次测量，测得数据如表：
实验次数动滑轮重
/N
G
动
物重
/N
G
钩码上升高
度/m
h
动力
/N
F
动力作用点移动
距离/m
s
滑轮组的机械效
率/%
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3
47.6
2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6
3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6
4 0.
5 4 0.1 2 0.3 66.7
5 1 4 0.1 1.
6 0.5 ①
（1）前4次实验是由甲滑轮组完成的，根据前四组数据，在图甲中画出实验时滑轮组的绕绳方式；
（2）在实验过程中弹簧测力计示数不稳定，有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难，可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数，他的观点是（选填“正确”或“错误”）的；
（3）表格中编号①处数据为。

（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与有关；
（5）有的同学认为机械越省力，它的机械效率越高。

你是用小明收集到的第两组数据对比分析来判断这句话是错误的；
（6）若第5组实验时，钩码上升的时间为3s，则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为W。

用如图乙所示的滑轮组提升重物，若不计摩擦和绳重，绳子能承受的最大拉力为5N，则该滑轮组的最大机械效率为。

18．体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，
球运动得越高，但并不能运动得越远。

小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。

足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水
平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。

若物体的动能大小E
K =
1
2
mv2，重力
势能大小E
p
=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角θ之间满足公式
2
2sin cos
v
x
g
θθ
=，当足球
以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度v
x 和竖直速度v
y
，三者可构成如图所示的矩形。

足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。

若足球在地面以2 m/s 的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是m。

（小数点后保留2位数字）
参考答案与解析
1．【答案】（1）重力势；木块被推动距离的远近
（2）速度
（3）速度相同的物体，质量越大
（4）不变；匀速直线
【解析】【解答】（1）小钢球在滚下斜面的过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能。

实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近。

（2）同一钢球从不同的高度滚下，位置高的滚到斜面底端的速度就大，把木块推得越远说明运动的木块做功多，动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，钢球的速度越大，动能就越大。

（3）让质量不同的钢球从同一高度滚下，小球到达斜面底端时的速度就是一定的，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。

（4）因为是光滑的斜面，没有摩擦，所以在斜面上滑下的小球没有能量的损耗，在能量转化过程中能量是守恒的。

若水平面绝对光滑，木块B被撞后，由牛顿第一定律可知，木块做匀速直线运动。

【分析】（1）通过物块移动的距离长短表示物体动能大小，这用到了转换法；
（2）（3）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大，要探究每一个因素对动能的影响，需要用到控制变量法；
（4）小球受到的阻力越小，运动的越远；推理得，小球不受到摩擦力时。

会一直运动下去。

2．【答案】（1）匀速直线；接触面粗糙程度
（2）相同高度（相同位置）；运动的物体
（3）速度；移动距离
【解析】【解答】（1）实验中，需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小；在研究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，应控制接触面的粗糙程度不变。

（2）乙实验：研究“阻力对物体运动的影响”，提供的铺垫材料分别是毛巾、棉布、木板，为了使小车每次到达水平面的速度相同，应让小车从斜面的相同的位置自由下滑。

在水平桌面上铺垫实验材料的顺序应是：毛巾、棉布、木板，逐渐减小接触面的粗糙程度，这
是为了在此实验的基础上，进一步科学推理得出：运动的物体不受力作用时，将保持匀速直线运动状态。

（3）由于只有一个小球，不能改变小球的质量，但可以改变小球到达水平面时的速度（即让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同），所以只能研究动能的大小是否和速度有关。

使用同一个小球，是为了保证物体的质量不变；让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同，实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的距离来比较小球A 到达水平面时动能的大小，运用了转换法的思想。

【分析】(1)物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于摩擦力；物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小，当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
(2)小车受到的阻力越小，运动的越远；推理得，小车不受到摩擦力时。

会一直运动下去; (3)通过物块移动的距离长短表示物体动能大小，这用到了转换法；小球在相同高度释放，使得小球进入水平面的速度相同.
3．【答案】（1）木块被撞的远近
（2）B
（3）速度
（4）甲图和乙图相比，同一小球从不同的高度滑下，小球到达平面时具有速度大小不同，小木块被撞的远近不同，说明质量相同时，速度越大，动能越大．
【解析】【解答】（1）小球从斜面上滚到平面时具有动能，小球推动木块做功动能转化为内能，动能越大，木块被推的越远，所本实验是通过木块被撞的远近来反映动能大小的；
（2）小球所具有的动能指的是撞击木块前的动能，故应选B；
（3）同一小球从不同高度滚下时，到达平面时具有不同的速度，小球被撞的远近不同，动能不同，说明动能的大小与速度有关；
（4）甲图和乙图相比，同一小球从不同的高度滑下，小球到达平面时具有速度大小不同，小木块被撞的远近不同，说明质量相同时，速度越大，动能越大．
【分析】（1）探究动能大小的影响因素时，通过物体推动木块的距离，反应动能的大小；（2）探究动能，指物体推动木块时的动能大小；
（3）当物体下落的高度相同时，到达水平面时的速度相同；
（4）当物体的质量相同时，速度越大，物体的动能越大。

4．【答案】（1）重力势能
（2）木块被推动的距离
（3）a、c
（4）增大
【解析】【解答】（1）实验中，小球从高处滑下位置降低，重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，所以小球动能是由重力势能转化来的。

（2）实验中小球动能的大小不能直接测量动能的大小，可以通过小球队木块做功的多少来反映，即通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，木块滑动的越远，小球的动能越大。

（3）探究小球的动能与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，应使质量相同的小球从不同的高度滚下，故答案为：a、c两图。

（4）比较a、b两图进行的实验，质量不同的小球从相同高度滚下，小球到达斜面底部具有相同的速度，质量大的小球推动木块运动的距离远，所以结论为：速度相同时，小球的动能随质量增大而增大。

【分析】（1）物体下滑时，速度变大，将重力势能转化为动能；
（2）通过运动的物体推动木块的移动距离，可以反应动能的大小；
（3）探究物体的动能和速度的关系，要保持质量相同，物体下落的高度不同；
（4）速度相同时，动能大小和质量有关。

5．【答案】（1）A
（2）错误；在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的
（3）速度
【解析】【解答】（1）一个物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，本实验研究钢球动能的大小是通过钢球撞击木块时对木块做功，通过木块被推移的距离远近来反映做功的多少，所以本实验探究的是钢球在撞击木块时的动能大小，A符合题意，BC不符合题意。

故答案为：A。

（2）在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错
误的。

（3）小红让同一钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了研究物体动能的大小与物体运动的速度大小关系。

【分析】（1）探究动能的影响因素时，研究的物体下落的物体的动能；
（2）探究物体的动能和质量的关系，需要保持速度相等，使物体下落的高度相同；
（3）当物体下落的高度不同时，可以探究动能和物体的速度的关系。

6．【答案】（1）大；大
（2）高；大
（3）大
【解析】【解答】（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大。

②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大。

（2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。

②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。

（3）由实验现象可知，物体的质量越大，运动速度越大，动能就越大。

【分析】（1）物体从斜面上滑下时，高度越高，到达水平面的速度越大；当物体推动木块移动距离越远，说明物体的动能越大；
（2）物体下落的高度越高，速度越大，在水平面上运动越远；当物体的速度相同时，质量越大，推动木块移动距离越远；
（3）物体的质量越大，速度越大，动能越大。

7．【答案】（1）速度；B；D
（2）加热时间。