2019年中考真题物理分类汇编(解析版)
专题09 功和能、功率及机械效率
1.(2019·四川巴中)如图所示,物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端,在此过程中,下列说法正确的是
A.物体动能增大,机械能不变 B.物体动能不变,机械能减小 C.物体重力势能不变,机械能不变 D.物体重力势能减小,机械能增大 【答案】B
【解析】物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端,质量不变,速度不变,故动能不变;高度降低,重力势能减小;动能和势能统称为机械能,故机械能减小;故ACD错误,B正确。
2.(2019·宜宾市)用轻绳将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆,如图所示,小球在a、c之间往返运动,不计空气阻力,对小球从a点向右摆动到c点的过程,下列说法中正确的是
A.小球的运动状态没有发生变化 B.小球所受重力的方向总是竖直向下的 C.小球的动能先减小后增大 D.小球的机械能不守恒 【答案】B
【解析】A、小球从a点向右摆动到c点的过程中,小球的运动速度和方向都发生变化,所以小球的运动状态发生变化。故A错误;B、重力的方向总是竖直向下,与运动状态无关,所以小球所受重力的方向总是竖直向下的。故B正确;C、小球从a点向右摆动到c点的过程中,小球的质量不变,速度先变
大后边小,故小球的动能先增大后减小。C错误;D、不计空气阻力,即只受重力作用时,小球的机械能是守恒的。故D错误。
3.(2019·山东淄博)如图所示,小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),下列说法错误的是
A.小球在A点的重力势能最大 B.小球在B点的速度最大
C.小球在C点和B点的机械能相等 D.小球不能到达D点 【答案】C
【解析】A.小球在A点时,高度最高,重力势能最大,速度增大,动能增大,减小的重力势能转化为动能;故A正确。B.小球在B点时,小球的质量不变,高度最小,势能最小,动能最大,速度最大,故B正确;C.小球和轨道间存在摩擦,小球需要克服摩擦做功,故小球从B点到C点的机械能减小,故C错误;D.因为小球需要克服摩擦做功,在运动过程中有一部分机械能转化为内能,故小球不能到达D点,故D正确。
4.(2019·安徽)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 【答案】D
【解析】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.(2019·广东深圳)如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是
A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能 B.经过b点时,小球动能最大 C.从b到c的过程中,小球动能增大 D.从a到c的过程中,小球机械能守恒 【答案】B
【解析】A.从a到b的过程中,小球高度降低,重力势能转化为动能,故A错误;B.小球从a运动到b动能增大;从b运动到c动能减小,则在b点处小球动能最大,故B正确;C.小球从b到c的过程中,高度增加,同时克服摩擦力做功,速度减小,则小球的动能减小,故C错误;D.bc段弧形轨道粗糙,因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功,会有一部分机械能转化为内能,则机械能会减小,故D错误。
6.(2019·湖北鄂州)如图所示,利用动滑轮将重力为100 N的物体在5 s内匀速竖直提升,拉力F为60 N,绳子自由端移动的距离为2 m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.物体移动的速度为0.4 m/s B.所做的有用功为200 J C.动滑轮的机械效率为60% D.拉力F的功率为24 W 【答案】D
【解析】动滑轮上绳子的有效股数n=2,由s?nh可得,物体上升的高度:h?移动的速度:v?s2m??1m,则物体n2h1m??0.2m/s,故A错误;所做的有用功:W有?Gh=100 N×1 m=100 J,故Bt5s2 m=120 J,动滑轮的机械效率:错误;拉力做的总功:W总?Fs=60 N×
??W有W总?100%?100JW?100%?83.3%,故C错误;拉力F的功率:P?总?120J?24W,故D120Jt5s正确。
7.(2019·新疆自治区兵团)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙,分别匀速提升同一重物时,滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%,不计绳重和摩擦,滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为 A.4:3 C.5:4 【答案】B
B.3:4 D.4:5
W有W有GhG==?【解析】不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率:η=,用一个动W总W有?W额Gh?G动hG?G动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙,分别匀速提升同一重物时,滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%
G= 80%,和75%,则可知物重相同(都为G),设两动滑轮重分别为G甲动、G乙动,则有:η甲=
G?G甲动G1111G甲动=G,η乙==75%,G乙动=G,所以,甲乙动滑轮重力之比:G甲动:G乙动=G:G=3:4。
G?G乙动43438.(2019·宜宾市)如图所示,在拉力F作用下,一个重600 N的物体以0.1 m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10 s,已知滑轮组的机械效率为80%,在此过程中拉力F做了150 J的功,则下列说法中
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