2018-2020年江苏省南京市中考物理模拟试题分类(9)功和机械能(含解析)
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1、2018-2020 年江苏省南京市中考物理模拟试题分类年江苏省南京市中考物理模拟试题分类(9)功和机械能)功和机械能 一选择题(共一选择题(共 7 小题)小题) 1 (2020鼓楼区二模)如图所示的装置中有木板、木块、弹簧、小车和砝码(图中未画出) ,用压缩弹簧 的小车释放后撞击木块。能否用此装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系” ,有两种判断: (1)能探究物体动能与物体质量的关系; (2)能探究物体动能与物体速度的关系。 这两个判断( ) A只有(1)正确 B只有(2)正确 C (1) (2)都正确 D (1) (2)都不正确 2 (2019溧水区二模)如图,OQ 是水平地面,物体在水
2、平拉力作用下从 O 匀速直线运动到 QOP 段长 4m,物体受到的摩擦力为自身重力的 0.3 倍,拉力 F1做的功为 W1,功率为 P1;PQ 段长 8m,物体受到 的摩擦力为自身重力的 0.2 倍,拉力 F2做的功为 W2,功率为 P2则( ) AW1W2 P1P2 BW1W2 P1P2 CW1W2 P1P2 DW1W2 P1P2 3 (2018高淳区二模)如图所示,是跳伞运动员在匀速直线下落过程中,下落的速度 v、下落的路程 s、重 力做的功 W 和重力做功的功率 P 随时间 t 变化规律的图象,其中正确的是( ) A B C D 4 (2018鼓楼区二模)下列数据中符合实际情况的是( )
3、 A1 度电可以使一只 40W 的白炽灯正常工作 1500min B一个中学生双脚静止站在水平地面上时,对地面的压强约为 105Pa C一个重为 5N 的皮球从 10m 高处下落到 3m 的过程中,重力对它所做的功为 15J D通常中学生从一楼走到三楼所做的功约为 6000J 5 (2018南京二模)下列数据中符合实际情况的是( ) A1 度电可以使一只 40W 的白炽灯正常工作 1500min B一个中学生双脚静止站在水平地面上时,对地面的压强约为 105Pa C一个重为 5N 的皮球从 10m 高处下落到 3m 的过程中,重力对它所做的功为 15J D通常中学生从一楼走到三楼所做的功约为
4、6000J 6 (2018溧水区一模)如图所示的事例中,属于机械能转化成内能的是( ) A甲、丙 B甲、丁 C乙、丙 D乙、丁 7 (2020南京模拟)如图甲所示,用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线 运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图象,下列说法正确的是( ) 图甲中木块受到的拉力为 3.2N 木块第一次和第二次速度之比为 2:1 木块两次受到滑动摩擦力之比为 1:1 相同时间内拉力两次对木块做功之比为 1:1 A只有正确 B只有正确 C只有正确 D只有正确 二填空题(共二填空题(共 4 小题)小题) 8 (2020秦淮区一模)一名游客蹦极时下落过程的 vt 图
5、象(忽略空气阻力)如图所示。已知 t1时,弹性 绳处于自然伸直状态;t3时,游客达到最低点,则该游客在 t1时的动能 t2时的动能(选填“” 、 “”或“” ,下同) ;在 t2时,该游客所受重力 弹性绳对他的拉力。 9 (2020南京一模)如图所示,是一个“会跳的卡片” 。A 为外表面,B 为内表面,实验时把 (选 填“A”或“B” )面紧贴桌面压平,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。跳起时,橡皮筋 的 能转化为卡片的动能和势能。 10 (2020玄武区二模)如图所示为 2018 年春晚周杰伦告白气球中的一个镜头。若气球拉着玩具熊一 起加速升空,此过程中玩具熊的重力势能 ,动能 。
6、以拉着玩具熊的气球为参照物,玩具 熊是 。 11 (2018玄武区二模)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程 中,一体重为 500N 的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所 示,经 20s 下落 220m 后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时 40s,则运动员在整个下降过程 中的平均速度是 m/s,重力做的功为 J;运动员在匀速下降过程中的能量转化是 转 化为 。 三实验探究题(共三实验探究题(共 15 小题)小题) 12 (2020秦淮区二模)如图所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。 (1)该实验的
7、研究对象是 ; (2)在探究速度对动能的影响时,应采取控制变量的方法,具体操作是:保持 不变,使小车多 次从 (选填“相同”或“不同” )高度滚下进行实验; (3)小华两次实验操作,第一次木块被撞得远,木块受到的摩擦力为 f1;第二次木块撞得近,木块受到 的摩擦力为 f2,则 f1与 f2的大小关系是 f1 f2(选填“” 、 “”或“” ) ; (4)小华利用上述器材还准备探究“阻力对物体运动的影响” 。为完成探究任务,小华还需要增加的器 材是 。 13 (2020玄武区一模)小明做“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验。实验中,小球从同一斜面由 静止滚下,到达水平面后推动木块运动一段距离后
8、静止。 (1)图甲探究的是动能与 的关系。 (2)由图乙实验得到的结论是 。 (3)本实验中用木块被小球撞击后移动距离的大小来反映小球动能的大小,下列实验中所用的研究方法 与此相同的有 。 用磁感线来描述磁场的分布特点。 根据温度计玻璃管中液柱的长度的变化来判断液体温度的变化。 逐渐抽出玻璃罩内空气后听到罩内闹钟铃声逐渐变小,据此推理得出真空不能传声。 研究液体内部压强特点时,用 U 型管两边液面的高度差大小来反映液体内部压强的大小。 14 (2020南京模拟)在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小阳用同一实验装置,让从斜面 上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒,完成以下实验。 (1)通
9、过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可以得出结论:质量相同时物体的 越大, 动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出:质量相同时,物体位置越高,重力势能 。 (2)在甲、乙两次实验中,硬纸盒所受滑动摩擦力 (选填“相同”或“不同” ) 。 (3)如果做乙图实验时,硬纸盒被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成硬纸盒损坏需改进乙图实验,再 与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用以下 方法(填写正确选项前的字母) 。 A换用质量更小的钢球 B给水平木板铺上毛巾 C适当降低钢球的高度 D换用一个较重的硬纸盒 (4)小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码,设计了如图丙所示实验,探究影响滑动摩擦力大小的因
10、素,通 过比较甲、丙两次实验可得出:滑动摩擦力与 有关。 15 (2020南京一模)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的 同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题: (1)让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放的目的是使铁球到达水平面时的 相同。 (2)该实验是通过观察 的大小,来比较铁球的动能大小。 (3)有同学用图乙装置,将不同质量的铁球把同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,完成 (1)中的实验探究,这个设计方案存在的问题是 。 16 (2019建邺区二模)利用如图所示的装置来验证影响物体动能大小的
11、因素,实验中将同一小钢球先后 从同一斜面的 A、B 不同高度处由静止滚下,推动硬纸盒运动一段距离后静止。 (1)纸盒被推动得越远,小球对硬纸盒 越多,表明小球的动能越大。 (2)甲乙两图实验是为了验证 的关系,在做完甲图实验后进行乙图实验时,发现硬纸盒被撞后 滑出木板而掉落,为防止因此造成纸盒损坏,需改进乙图实验后再与甲图实验对比,在不改变木板长度 的情况下,采用以下 方法可确保实验的成功(填字母) A换用质量更小的小球 B给水平木板铺上毛巾 C适当降低小球的高度 D换用一个较重的硬纸盒 (3)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,需要添加的一个器材是 17 (2019鼓楼区二模)在“探究物体
12、动能大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上自由释放, 然后在水平面上撞击相同的木块,木块在水平面上滑行一定距离后到虚线位置,如图(a) 、 (b) 、 (c)所 示,已知 hoh。 (1)本实验的研究对象是 (选填“小车”或“木块” ) ,比较三次实验中小车滑行到斜面底端时 的速度 vavb vc(选填“” 、 “”或“” ) ; (2)若在(a) 、 (b)两次实验中,测得 S1S2,由此得出的结论: 相同时,物体的 越大, 动能越大; (3)通过比较 (选填序号)两次实验,可得出物体的动能大小与物体的质量有关; (4)假设实验装置的水平面可选对象有:粗糙的木板、平滑的玻璃、绝对光滑的
13、平面。不能选择 的序号是 ,原因是 。 18 (2019六合区二模)如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置: (1)实验中通过观察木块在同一水平面上 来比较小球的动能大小,下列几个探究实例中,采用 了与这种实验的研究方法相同的有 A探究磁场时,通过在磁体放铁屑观察现象,引入“磁感线” B通过吸引大头针数目的多少,判断电磁铁磁性的强弱 C将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动 (2)小球推动木块,最后静止时的位置如图甲、乙所示,分析可知小球的动能与 有关。 (3)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜槽底部的过程中,其机械能 (选填“变大” 、不 变”或“变小” ) 19 (
14、2019建邺区一模)如图所示,探究“物体动能的大小与哪些因素有关” ,让小钢球从斜面上 h 高度处 由静止释放,推动斜面底部的木块移动一段距离 s。 (1)该实验的研究对象是 。 (2)记录实验情况的表格如下,请将表格内的(a) 、 (b)两处内容补充完整。 序号 小球的质量 m/g (a) (b) 1 2 3 (3)小华用甲乙两小钢球,先后从同一斜面的不同高度由静止释放,测出 h甲h乙,s甲s乙,则甲乙 两球的质量关系是 (不计碰撞过程中的能量损失) 。 Am甲m乙Bm甲m乙Cm甲m乙D无法判断 20 (2019溧水区一模)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,两辆小车分别从同一斜
15、面 的相同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。 (1)甲、乙两图探究的是小车的动能与 的关系,实验中是通过观察 来比较动能的大小。 (2)若要探究动能与另一个因素的关系时,让同一辆小车从 (选填“相同”或“不同” )的高度 静止释放,推动木块在水平面上移动。 (3) 在该装置基础上, 添加毛巾、 玻璃可以完成探究 “阻力对物体运动的影响” 的实验, 为了便于推理, 以下水平面材料放置顺序中最合理的是 。 A木板、玻璃、毛巾 B木板、毛巾、玻璃 C毛巾、玻璃、木板 D毛巾、木板、玻璃 21 (2018高淳区二模)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜 面的不同高
16、度由静止释放,撞击水平面上同一木块。 (1)本实验探究的是小车的动能与 的关系,实验中通过观察“木块滑行的距离”来判断小球动 能大小,这种方法在初中物理中有广泛的应用,下列两个实验中运用了这种方法的是 。 用磁感线描述磁体周围磁场的分布情况 用吸引大头针的多少判断电磁铁磁性强弱 (2)木块在甲、乙水平面上受到的摩擦力分别为 f甲、f乙,则有 f甲 f乙 (选填“大于” 、 “小于” 或“等于” ) 22 (2018六合区二模)如图所示,图(a)是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验 中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上;图(b)是探究“阻力对物体运动的影 响
17、”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的平面上运动, 请回答以下问题: (1)图(a)实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系。实验得出了正确的结论,支持该结论 的现象是 。 (2)图(b)实验中同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,这样做是为了 。 (3)牛顿第一定律是在图(b)等实验的基础上得出,下列实验中也采用了这一方法的是 (填序 号) A奥斯特发现了电流的周围存在着磁场,实验中放入小磁针 B在做“探究二力平衡条件”实验时,选用质量较小的卡片 C探究真空不能传声 23 (2018玄武区二模)如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢
18、球从高度为 h 的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离 s 后停下。完成甲、乙、丙所示的三 次实验,其中 h1h3h2,mAmBmC。 (1)在本实验中,小钢球动能大小是通过 (选填“高度 h”或“距离 s” )大小来反映的; (2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有 ; (3)分析比较甲和乙两组实验可得结论是 ; (4)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 24 (2018建邺区模拟)在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中 (1)实验时木块被推得越远,小车对木块 越多,表明小车的动能越 。 (2)实验中若使用的木块质量较大,为保证较好的实验效
19、果,可以 。 A降低小车下滑高度 B增加小车质量 C在水平木板上铺毛巾 (3)同一小车从斜面不同高度由静止释放,如图甲、乙所示,可探究的问题是 。 25 (2018南京一模)用如图所示的装置“探究动能大小与哪些因素有关” : (1)在探究速度对动能的影响时,要保持小球的 不变,让小球从 (选填“相同”或“不 同” )的高度自由释放,推动木块在水平面上移动; (2)在该装置的基础上,添加毛巾、玻璃可以完成探究“阻力对物体运动的影响”的实验,为了便于推 理,以下水平面材料放置顺序符合该实验研究方法的是 。 A木板、玻璃、毛巾 B木板、毛巾、玻璃 C毛巾、玻璃、木板 D毛巾、木板、玻璃 26 (20
20、20高淳区二模)如图所示是教材中的两个实验,都用到了斜面、水平木板和小车。 A探究阻力对物体运动的影响; B探究影响动能大小的因素。 (1)若要完成 A 实验,还需要增加的器材有:毛巾; 。 (2)若要完成 B 实验,还需要增加的器材有:木块; 。 (3) 上述实验中的 (选填 “A” 或 “B” ) 要求把同一小车放在同一高度释放, 这是为了控制 相 同。 四解答题(共四解答题(共 1 小题)小题) 27 (2018鼓楼区模拟)如图所示,某研发团队对新品电动自行车的性能进行技术测试,从速度 v 和牵引 力 F 随时间 t 变化的关系图象中,分别截取了 012s 时间段部分。已知该车匀速行驶时
21、,电动机输入电 压 48V,输入电流 5A那么: (1)电动自行车在充电时是电能转化为 能; (2)在 712s 时间内,电动自行车受到的阻力为 N,电流做的功是 J,牵引力做的功是 J。 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一选择题(共一选择题(共 7 小题)小题) 1 【答案】B 【解答】 解: 实验中用小车将同一弹簧压缩不同程度后静止释放, 撞击同一木块, 将木块撞出一段距离, 比较距离的大小,可以研究小车的动能大小与速度的关系; 实验中将砝码放到小车上,改变了小车的质量,将弹簧压缩相同的程度后进行实验,由于撞击的动能由 弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故
22、弹簧势能相同,转化出的动能 相同,所以不能探究动能与质量的关系。 故选:B。 2 【答案】C 【解答】解: (1)物体在水平拉力作用下从 O 匀速直线运动到 Q,受力平衡,设物体的重力为 500N, 则根据二力平衡条件可得:F1f10.3G0.3500N150N,F2f20.2G0.2500N100N, 由图知,OP 段的路程 s14m,PQ 段的路程 s28m, OP 段拉力 F1做的功为: W1F1s1150N4m600J, PQ 段拉力 F2做的功为: W2F2s2100N8m800J, 比较可知,W1W2; (2)物体在水平拉力作用下从 O 匀速直线运动到 Q,则物体在 OP 段和 P
23、Q 段的速度相同, 又因为 F1F2, 所以根据 P= = =Fv 可知,P1P2。 故选:C。 3 【答案】D 【解答】解: 、跳伞运动员在匀速下落过程中,做匀速直线运动,匀速直线运动 v 不随时间变化,故在图象中为 平行于时间轴的直线,在 st 图象中,匀速直线运动为倾斜的直线;故正确、错误; 根据 WGhGvt,其中重力 G、速度 v 是一定值,重力做的功 W 与时间 t 成正比,图象为倾斜的直 线,故错误; 根据 PFvGv, 其中重力 G、 速度 v 是一定值, 故功率 P 也为一定值, 图象为平行于时间轴的直线, 故正确。 故选:D。 4 【答案】A 【解答】解:A、电功 W1kW
24、h,日光灯的功率 P40W0.04kW; 由 P= 可得日光灯正常工作时间 t= = 1 0.04 =25h1500min。故 A 符合实际; B、中学生平均体重约为 500N,两脚的总面积约为 0.05m2,则他对地面的压强为 p= = = 500 0.052 =104Pa,故 B 不符合实际; C、重力对皮球所做的功 WGh5N(10m3m)35J,故 C 不符合实际; D、中学生的体重在 G500N 左右,一楼到三楼的高度在 h6m 左右,中学生从一楼走到三楼克服重力 所做的功约为 WGh500N6m3000J故 D 不符合实际。 故选:A。 5 【答案】A 【解答】解: A灯泡正常工作
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