中考物理总复习《做功与机械能》专项提升练习题(附答案)

中考物理总复习《做功与机械能》专项提升练习题(附答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________
【中考经典常考题】
一、单选题
1．（2022·安徽·统考中考真题）如图，在2022年北京冬奥会开幕式上，质量约为3t的奥运五环缓缓升起。

若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的（）
A．重力势能不变B．动能增大
C．机械能不变D．机械能增大
2．（2021·安徽·统考中考真题）图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（）
A．动能减少B．重力势能不变C．机械能增大D．机械能不变
3．（2020·安徽·统考中考真题）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。

已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么
A．卫星在远地点的势能最大、动能为零
B．卫星在近地点的动能最大、势能为零
C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小
D．卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小
4．（2019·安徽·中考真题）如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）．小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是
A．小球的动能不断增加
B．弹簧的弹性势能不断减少
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
二、填空题
5．（2023·安徽·统考中考真题）如图，在射箭比赛中，运动员释放弓弦将箭射出，弓弦的弹性势能转化为箭的 能。

6．（2021·安徽·统考中考真题）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析“9kW”表示的物理意义是： 。

三、计算题
7．（2022·安徽·统考中考真题）在一次跳伞表演中，运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了30m。

若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N，求这个整体在该过程中：
（1）所受阻力的大小；
（2）所受重力做功的功率。

8．（2021·安徽·统考中考真题）如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。

已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。

求：
（1）小明完成1次引体向上所做的功；
（2）10s内小明做引体向上的功率。

9．（2020·安徽·统考中考真题）在车站广场上，常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上，如图甲所示。

假设作用在箱子上的水平推力，F推=20N，A、B一起做匀速直线运动。

(1)将旅行包B看成一个有质量的点，如图乙所示。

请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图；
(2)若10s内箱子运动的距离为8m ，求力F推做功的功率。

10．（2019·安徽·中考真题）如图所示，水平地面上一个重为50N的物体,在大小为10N的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m.求物体运动过程中
（1）所受摩擦力的大小;
（2）拉力F做功的功率．
【实战演练模拟题】
一、单选题
1．（2022·安徽马鞍山·统考二模）下列说法正确的是（）
A．嫦娥五号从月球上带回来的土壤，到达地球上质量变大
B．高速公路上对小轿车限速，是防止由于速度大而惯性大，导致交通事故
C．飞机升空获得的升力，是由于流速大的地方压强小，流速小的地方压强大
D．“神舟十三号”飞船在返回地面着陆的过程中，重力势能转化为动能
2．（2023·安徽滁州·统考一模）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，滚摆上升的高度慢慢降低，最后滚摆停止上下摆动。

下列解释正确的是（）
A．下降时重力势能减小，动能减小
B．上升时重力势能增大，动能增大
C．整个运动过程中，机械能不变
D．整个运动过程中，机械能减小
3．（2023·安徽合肥·统考一模）蹦床是一项传统的奥运比赛项目。

如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。

在这个过程中，下列说法正确的是（）
A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，重力势能转化为动能
B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性势能减小
C．运动员下落过程中机械能增大
D．运动员上升到最高点时，重力势能为零
4．（2023·安徽合肥·校考二模）如图所示，用重力不计的绳子（绳子不可形变）系着重为G的小球A，让小球A在同一水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）
A．绳子对小球的拉力对小球不做功
B．小球的机械能不守恒
C．小球所受的重力与绳子对小球的拉力是一对平衡力
D．小球受到的合力为零
二、填空题
5．（2022·安徽合肥·统考二模）2022年1月10日下午，2022北京冬奥会短道速滑选拔赛在北京首钢冬训基地开赛。

男子500米A组炭赛，孙龙获得冠军，李文龙获得亚军；如图所示，运动员在加速超越对手的过程中，运动员的动能 （选填“增大”、 “减小”、“或“不变”）。

6．（2022·安徽淮南·统考二模）如图所示，斜面长为s=5m，高为h=1m。

装卸工人用沿斜面向上的拉力F 将重100N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，不计空气阻力，斜面的机械效率为80%，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为 N。

三、综合题
7．（2023·安徽合肥·校考二模）如图所示，一根质量分布均匀、粗细均匀的木棒，质量为1kg，长度为1m，竖直悬挂在转轴O处，在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为θ的位置（转轴处摩擦不计）。

（1）在图中画出拉力F的力臂l；
（2）木棒从竖直位置，匀速拉开θ＝60°的过程，用时10s，求：拉力F的功率。

四、计算题
8．（2022·安徽合肥·统考二模）如图甲所示，可变速电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机加在绳子自由端的拉力F随时间 变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小。

求：
（1）0〜2s卷扬机所做的功是多少？
（2）假设2〜4s卷扬机将电能全部转化为机械能，则这段时间内卷扬机需要的电功率多大？
（3）如果2〜4s提升重物G的过程，滑轮组机械效率为80%，则重物重力大小为多少？
9．（2022·安徽淮南·统考一模）近期燃油价格疯涨，很多市民选购新能源汽车作代步工具。

某品牌新能源汽车整车质量为1.2吨，电池容量是36kW•h，电机最大功率为45kW。

理论行驶里程为310km，正常匀速时阻力是车重的0.03倍，求：
（1）以最大功率连续行驶时间；
（2）正常匀速行驶时电机的效率。

10．（2022·安徽马鞍山·统考二模）如图所示，物体A放在B上，在大小为10N水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m，不计空气阻力
（1）画出物体A的受力示意图；
（2）求拉力F做功的功率。

11．（2022·安徽淮南·统考二模）如图所示，将一个质量为0.5kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5s，斜面长s为3m，高h为1m，斜面的效率为80%。

（g取10N/kg）求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力做功的功率。

12．（2023·安徽滁州·统考一模）骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。

如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力F2，小腿肌肉施加的拉力为动力F1。

重500N的同学在1min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中阻力作用点A上升高度是0.06m。

求：
（1）一次踮脚过程中克服重力所做的功；
（2）1min内小腿肌肉施加的拉力做功的功率。

13．（2023·安徽合肥·统考一模）如图所示，某汽车重1.8×104N，在水平路面上以108km/h的速度匀速
直线行驶5min的过程中受到的阻力是车重的
1
10。

求：
（1）汽车通过的路程；
（2）牵引力所做的功。

14．（2023·安徽合肥·统考二模）合肥市新能源汽车产业已聚集规模化效应，形成覆盖上中下游的完整产业链。

比亚迪合肥基地生产的某型号混合动力技术的汽车，它的工作原理是将电动机和燃油发动机结合起来，实现能源的高效利用。

当其在纯电动模式下，车辆只使用电动机驱动，电能来自电池组，其中
120km版本的电池组容量为18kW·h。

（1）当用1.5kW插头的家用随车充对该车电池组进行充电，则充满电需要多少小时？ （设电池组充电前电池容量为零）
（2）在纯电动模式下某次测试中，当该型号汽车充满电后匀速行驶120km，仪表盘电子屏显示电量剩余20%，已知匀速行驶中该车所受阻力为360N，求该汽车在纯电动模式下的效率？
参考答案：
【中考经典常考题】
1．D
【详解】A．重力势能与物体的质量和高度有关，被提升的过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大，故A不符合题意；
B．动能与物体的质量和速度有关，物体匀速提升，质量不变，速度不变，所以动能不变，故B不符合题意；
CD．物体动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故C不符合题意，D符合题意；
故选D。

2．C
【详解】A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；
B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

3．C
【详解】A．人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星在远地
点时势能最大，动能最小但不是零。

故A 不符合题意；
B．人造地球卫星在近地点时，卫星和地球的相对距离最小，速度最大，故人造地球卫星在近地点时动能最大，势能最小但不是零。

故B 不符合题意；
CD．卫星从近地点到远地点运动过程中，高度增大，速度变小，重力势能增大，动能变小，动能转化为重力势能。

故C 符合题意，故D 不符合题意。

4．D
【详解】由题知，O 点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO 段弹簧处于压缩状态，OB 段弹簧处于拉伸状态；小球从A 运动到O 的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O 点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从O 运动到B 的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A 位置运动到B 位置的过程中：
A、小球的动能先增加后减少，故A 错误；
B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B 错误；
C、小球运动到O 点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C 错误；
D、水平台面光滑，且AO=OB ，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D 正确．
5．动
【详解】射箭运动中，箭被拉开的弓弦射出去，是由于拉开的弓弦发生了弹性形变，具有弹性势能，将箭射出去时，将弓弦的弹性势能转化为箭的动能。

6．1 s 可将9 kJ 太阳能转化为电能
【详解】太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，9kW 表示1s 可将9kJ 太阳能转化为电能。

7．（1）1000N；（2）6000W
【详解】解：（1）有题可知，运动员在做匀速直线运动，故受到的阻力与重力是一对平衡力，故阻力为
1000N f G ==
（2）重力做的功为
41000N 30m 310J W Gh ==⨯=⨯
所受重力做功的功率为
4310J 6000W 5s
W P t ⨯===
答：（1）所受阻力的大小1000N；
（2）所受重力做功的功率为6000W。

8．（1）300J；（2）120W
【详解】解：（1）小明完成1次引体向上使身体上升的高度等于握拳时手臂的长度，则所做的功为
W=Gh=500N×0.6m=300J
（2）10s内小明做了4次引体向上，则做引体向上的功率为
P=44300J
10s
W
t
⨯
==120W
答：（1）小明完成1次引体向上所做的功为300J；
（2）10s内小明做引体向上的功率为120W。

9．(1)
(2)16W
【详解】(1) A、B一起做匀速直线运动，即旅行包B静止在拉杆箱A上，只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用，如图所示
(2)推力做的功
W=Fs=160J
推力做功的功率
160J 16W 10s
W P t === 答：(2)若10s 内箱子运动的距离为8m ，推力做功的功率为16W。

10．（1）10N （2）4W
【详解】（1）用10N 的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故f=F =10N；
（2）拉力F 做的功：W Fs ==10N×2m=20J，拉力F 做功的功率：20J 4W 5s
W P t =
==．
【实战演练模拟题】
1．C
【详解】A．嫦娥五号从月球上带回来的土壤，到达地球上时，位置改变了，但所含物质多少不变，所以土壤的质量不变，故A 错误；
B．高速公路上对小轿车限速，是为了减小汽车的动能，轿车的质量不变，惯性不变，故B 错误；
C．飞机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状，利用了流体压强与流速的关系，即空气流速大的地方压强小，使上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，从而产生升力，故C 正确；
D．飞船在返回地面着陆的过程中，进入大气层前，返回舱的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；进入大气层后，返回舱和空气摩擦生热，部分重力势能转化成内能，故D错误。

故选C。

2．D
【详解】A．滚摆下降时，质量不变，速度增大，动能增加，高度减小，重力势能减小，故A错误；B．滚摆上升时，质量不变，速度减小，动能减小，同时高度增加，重力势能增加，故B错误；
CD．由于空气的摩擦，所以整个过程中，一部分机械能会转化为内能，故机械能是减小的，故C错误，D 正确。

故选D。

3．A
【详解】A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，是重力势能转化为动能，故A正确；
B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性形变程度变大，蹦床的弹性势能增大，故B错误；C．运动员下落过程中，要克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能减小，故C错误；
D．运动员上升到最高点时，具有一定的质量和高度，重力势能不为零，故D错误。

故选A。

4．A
【详解】A．根据图示可知，小球在拉力方向上没有移动距离，由W＝Fs可得，小球所受的拉力没有做功，故A正确；
B．小球A在同一水平面内做匀速圆周运动，球的速度和质量不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，则机械能不变，即机械能守恒，故B错误。

C．由于小球受到的重力和拉力不在一条直线上，因此二力一定不是平衡力，故C错误；
D．因为处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用，而小球做匀速圆周运动，因此物体受非平衡力的作用，合力不为零，故D错误。

故选A。

5．增大
【详解】运动员在加速超越对手的过程中，运动员的质量不变，速度变大，其动能增大。

6．5
【详解】拉力所做的有用功
100N 1m 100J W Gh ==⨯=有
由100%W W η=⨯有用
总可得，拉力所做的总功
100J 125J 80%W W η==
=有用总 额外功为
125J 100J 25J W W W =-=-=额总有
不计空气阻力，由W fs =额可得，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力
25J 5N 5m
W f s ===额
7．（1） ；
（2）0.25W 【详解】解：（1）O 为支点，沿力F 的方向作出力的作用线，过O 点作力F 作用线的垂线段即力臂l ，如图所示：
（2）
如图所示，木棒从竖直位置，匀速拉开θ＝60°的过程，重心从A 点移动到B 点，则重心向上移动的距离为
1111cos m m m 2224
h OA OC OA OB θ=-=-⨯=-⨯= 由于转轴处摩擦不计，所以拉力做的功等于克服重力做的功，所以拉力F 所做的功为
W ＝Gh ＝mgh ＝1kg×10N/kg×1m 4
＝2.5J 则拉力F 的功率为
2.5J 0.25W 10s
W P t === 答：（1）见解答图；
（2）拉力F 的功率为0.25W。

8．（1）2400J；（2）2000W；（3）400N
【详解】解：（1）由图乙知0~2s 的拉力F 1为300N，由图甲知道，有两段绳子承担物重，即n =2，由图丙知道，0~2s 物体移动的距离为
h 1=4m
0~2s 卷扬机所做的功为
W 1=F 1s 1=F 1nh 1=300N×2×4m=2400J
（2）由乙知道，2~4s 的拉力F 2为250N，由图丙知道，2~4s 物体移动的距离为
h 2=12m-4m=8m
2~4s 卷扬机所做的功为
W 2=F 2s 2=F 2×nh 2=250N×2×8m=4000J
假设卷扬机将电能全部转化为机械能，卷扬机的电功率为
24000J =2000W 2s
W P t == （3）2~4s，由W Gh W W η==有总总
知道，重物的重力为 2
280%4000J =400N 2m
W G h η⨯== 答：（1）0~2s 卷扬机所做的功是2400J；
（2）2~4s 卷扬机两端电压220V，假设卷扬机将电能全部转化为机械能，则卷扬机的电功率为2000W；
（3）2~4s，提升重物G 过程，滑轮组机械效率为80%，则重物的重力为400N。

9．（1）0.8h；（2）86.1%
【详解】解：（1）以最大功率连续行驶时间
36kW?h 0.8h 45kW
W t P === （2）总重力
G 总=m 车g =1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
电动车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动车受到的牵引力
F =f =0.03
G =0.03×1.2×104N=3.6×102N
牵引力做的功
W 有=Fs =3.6×102N×310×103m=1.116×108J
电能转化为机械能的效率
861.11610J 100%100%86.1%36 3.610J W W η⨯=⨯=⨯≈⨯⨯有
答：（1）以最大功率连续行驶时间为0.8h；
（2）正常匀速行驶时电机的效率86.1%。

10．（1） ；
（2）4W 【详解】解：（1）物体在水平方向随着B 做与速直线运动，在水平方向不受力的作用，在竖直方向受竖直向下的重力和B 对A 的支持力，两者是一对平衡力，大小相等，所以受力示意图如图
（2）拉力F 做的功
10N 2m 20J W Fs ==⨯=
拉力F 做功的功率
20J 4W 5s
W P t === 答：（1）物体A 的受力示意图如图
（2）拉力F 做功的功率为4W。

11．（1）5J；（2）1.25W
【详解】解：（1）拉力所做的有用功为
0.510N /1m 5J W Gh mgh kg kg ===⨯⨯=有
（2）拉力所做的总功为
5J 6.25J 80%
W W η===有用总 拉力做功的功率为
6.25J 1.25W 5s
W P t ===总 答：（1）拉力所做的有用功为5J；
（2）拉力做功的功率为1.25W 。

12．（1）30J；（2）25W
【详解】解：（1）一次踮脚过程中克服重力所做的功为
W =Gh =500N×0.06m=30J
（2）小腿肌肉施加的拉力做功等于踮脚过程中克服重力做功，在1min 内小腿肌肉施加的拉力做功的总功为
W 总=50×30J=1500J
在1min 内小腿肌肉施加的拉力做功的功率为
1500J =25W 60s
W P t ==总 答：（1）一次踮脚过程中克服重力所做的功为30J；
（2）1min 内小腿肌肉施加的拉力做功的功率为25W。

13．（1）9000m；（2）1.62×107J
【详解】解：（1）由s v t
=可得，汽车通过的路程为 5108km/h h 9km=9000m 60
s vt ==⨯= （2）因汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力的大小为
4311 1.810N=1.810N 1010
F f
G ==⨯⨯=⨯牵 牵引力做功为
3371.810N 910m=1.6210J W F s ==⨯⨯⨯⨯牵
答：（1）汽车通过的路程为9000m；
（2）牵引力所做的功为1.62×107
J。

14．（1）12小时；（2）83.3%
【详解】解：（1）根据W P t =得，充满电需要的时间为 18kW h ===12h 1.5kW
W t P ⋅ （2）汽车匀速行驶，根据二力平衡条件得，牵引力为
==360N F f 牵
牵引力做的有用功为
37==360N 12010m=4.3210J W F s ⨯⨯⨯有牵
该汽车消耗的电能为
7=18kW h (1-20%)=14.4kW h=5.18410J W ⋅⨯⋅⨯总
该汽车在纯电动模式下的效率为
774.3210J 5%0.1=804=10%10%83.310J
W W η⨯≈⨯⨯⨯有
总 答：（1）充满电需要12小时；
（2）该汽车在纯电动模式下的效率为83.3%。