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浙江中考科学考点专练第19讲机械能功和功率
一、考点专练
1．（2024九下·义乌开学考）在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，相关数据的图象分别如图（1）、（2）所示。根据图像（空气阻力忽略不计），下列结论正确的是（　　）
A．甲车的动能大于乙车的动能
B．甲车的功率小于乙车的功率
C．甲车牵引力大于乙车牵引力
D．甲车受到摩擦力小于乙车受到摩擦力
【答案】A
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A根据公式计算出二者的速度，然后进行比较大小；物体的动能与质量和速度有关，据此分析判断；
BCD.根据摩擦力大小的影响因素得出两车受到的摩擦力大小关系，然后根据两车的运动状态，利用二力平衡条件得出两车受到的牵引力与摩擦力大小关系，进而得出两车牵引力的大小关系；再利用P=Fv比较甲车的功率和乙车的功率大小。
【解答】A.由图象可知，甲的速度为，乙的速度为v乙=3m/s，
已知两车完全相同，所以质量相同，甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能，故A正确；
BCD.甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，两车对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相同，则两车受到的摩擦力相等。两车均做匀速直线运动，摩擦力和牵引力是一对平衡力，所以两车的牵引力相等。甲车的速度大于乙车的速度，根据P=Fv可知，甲车的功率大于乙车的功率，故B、C、D错误。
故选A。
2．（2025九上·温岭期末） 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回舱接近地面减速下降的过程中，下列能量中增大的是（）
A．内能 B．重力势能 C．机械能 D．动能
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；内能
【解析】【分析】机械能包括势能和动能。
【解答】减速下降，速度变小，所以动能减小；高度变低，所以重力势能减小，可知机械能减小。克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以内能变大。
故答案为：A。
3．（2024九下·杭州模拟）如图甲所示，小强在水平地面上用力推一密度为、边长为1m的正方体物体。在此过程中，推力和物体前进速度的大小随时间的变化情况分别如图乙、图丙所示。以下对于这一过程分析正确的是（　　）
A．在此过程中物体对地面的压强为200Pa
B．0~1s内物体没有动是因为推力小于摩擦力
C．1~3s内物体克服摩擦力做功为300J
D．3~6s内物体受到的摩擦力大小均为200N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，所以改变运动速度，但滑动摩擦力不变。【解答】A、由于物体是正方体，且放在水平地面上，则此过程中物体对地面的压强
故A错误；
B、由图丙可知，在0 1s内物体处于静止状态，摩擦力与推力平衡；由图乙可知，此时推力为100N，则在0 1s内的摩擦力也为100N，故B错误；
CD、由图丙可知，在3 5s内物体做匀速直线运动，滑动摩擦力与推力平衡；由图乙可知，此时推力为200N，则在3 5s内的滑动摩擦力为200N；物体在1 3s内做加速运动，在5 6s内减速运动，受到的摩擦力都为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，由于接触面的粗糙程度与压力均不变，则物体受到的滑动摩擦力大小不变，即在1 6s内物体受到的摩擦力大小都为200N；由图丙可知，物体在1 3s内的平均速度为0.5m/s，则物体运动的距离为
此过程克服摩擦力做功为
故C错误、D正确。
故答案为：D。
4．（2023·柯城模拟）“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟。下列说法中正确的是（　　）
A．从近地点向远地点运动过程中，“天宫一号”动能减小，势能增大
B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡
C．在失重状态下，“天宫一号”不具有惯性
D．“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动
【答案】A
【知识点】参照物及其选择；惯性；平衡力的辨别；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 A.动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度。
B.物体受到平衡力作用时，会保持静止状态或匀速直线运动状态；
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都有惯性；
D.判断运动与静止时，要看物体相对于参照物的位置是否发生改变。
【解答】 A.从近地点向远地点运动过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；质量不变，速度变小，动能变小，故A正确；
B.在绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”的运动方向发生了变化，处于非平衡状态，则它受力不平衡，故B错误；
C.在失重状态下，天宫一号仍然具有惯性，故C错误；
D.“天宫一号”与“神舟飞船”交会对接成功后，它们的相对位置不变，所以它们处于相对静止，但相对于地球，它们仍然是运动的，故D错误。
故选A。
5．（2020·宁波模拟）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2，滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．F1=168N，P1=225W B．F2=210N，P2=30W
C．F2=3F1，P1=P2 D．F1=F2，P1=3P2
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系，然后以动滑轮为受力对象，根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系，最后比较不同状态下的拉力大小；
（2）根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个，那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即滑轮对它的拉力F拉=f；
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，
所以速度不同时摩擦力f相同，
因此拉力F相等，即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v1=；
当物体A以0.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v2=；
根据公式P=Fv可知：；
那么P1=3P2。
故选D。
6．（2024九上·绍兴期末）如图是一个定滑轮(质量为3kg)和一个动滑轮(质量为2kg)组成的滑轮组。用该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4m，所用拉力F=100N，不考虑绳重和摩擦的影响。
（1）在该滑轮组中滑轮A的作用是：　 　。
（2）拉力F做功的功率为　 　W。
（3）在提升该重物时滑轮组的机械效率为　 　。
【答案】（1）改变力的方向
（2）200
（3）90%
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力；
（2）根据s=nh计算出拉力移动的距离，根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算拉力做功的功率；
（3）根据W额=G动h计算滑轮组做的额外功，根据W有=W总-W额计算滑轮组做的有用功，根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮A固定不动，为定滑轮，作用是改变力的方向；
（2）承担重力的绳子段数n=2，则拉力移动的距离s=nh=2×4m=8m；
拉力做的总功W总=Fs=100N×8m=800J；
则拉力的功率：；
（3）滑轮组做的额外功W额=G动h=2kg×10N/kg×4m=80J；
则滑轮组最的有用功：W有=W总-W额=800J-80J=720J；
那么滑轮组的机械效率：。
7．用弹簧测力计分别提着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动，甲、乙两物体上升高度随时间变化的图象如图所示。在前2 s内弹簧测力计对两个物体做的功率P甲　 　P乙（选填“大于”“小于”或“等于”）；在前4s内，两个物体上升的高度 h甲　 　h乙（选填“大于”“小于”或“等于”）；在第8s时，弹簧被拉长的长度 △L甲　 　△L乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】小于；小于；等于
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片确定前2s内二者的速度大小，然后根据P=Fv比较功率大小；
（2）根据图片比较前4s内物体上升的高度大小；
（3）首先根据平衡力的知识比较弹簧受到拉力大小，再根据弹簧伸长与受到拉力成正比的规律比较伸长长度大小即可。
【解答】（1）根据图片可知，前2s内甲通过的距离小于乙通过的距离，根据可知，甲的速度小于乙的速度。两个物体都做匀速直线运动，则受到的拉力与重力相等，即二者拉力相等。根据P=Fv可知，对物体做功的功率P甲（2）根据图片可知，前4s内，乙上升的高度为4m，甲上升的高度小于4m，即h甲（3）在第8s时，甲做匀速直线运动，此时拉力等于重力；乙保持静止状态，此时拉力也等于重力。比较可知，二者拉力相等，因此两个弹簧伸长的长度相同，即△L甲=△L乙。
8．（2023·龙港模拟）如图所示是公园的一个健身器材，杆和绳距离地面均为4米，小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面，速度为2米/秒，第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面，所用时间为3秒。
（1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，需要的时间为　 　秒。
（2）小龙两次重力做的功率分别为P1、P2，则 P1　 　P2(选填“大于”“小于”“等于”)。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：　 　.
【答案】（1）2
（2）大于
（3）排汗
【知识点】体温的控制；速度公式及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算需要的时间；
（2）根据公式P=Fv比较功率的大小；
（3）根据人体散热的方式解答。
【解答】（1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，
需要的时间为：；
（2）小龙第一次下滑时间为2s，第二次下滑时间为3s，则下滑速度v1>v2。根据P=Fv=Gv可知，两次做功的功率：P1>P2。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定，此时散热的一种方式：排汗。
9．（2024九上·义乌月考） 在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中，小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下：小车的质量为100g； 小车以 1m/s的最快速度行驶时，受到的阻力为其重力的0.1倍。当小车以最快速度沿直线匀速行驶时，求：
（1） 小车行驶30s牵引力做的功。
（2） 牵引力做功的功率。
【答案】（1）小车行驶30s牵引力做的功。
（2）牵引力做功的功率
【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）汽车匀速行驶，牵引力等于阻力。
（2）功率。
1 / 1浙江中考科学考点专练第19讲机械能功和功率
一、考点专练
1．（2024九下·义乌开学考）在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，相关数据的图象分别如图（1）、（2）所示。根据图像（空气阻力忽略不计），下列结论正确的是（　　）
A．甲车的动能大于乙车的动能
B．甲车的功率小于乙车的功率
C．甲车牵引力大于乙车牵引力
D．甲车受到摩擦力小于乙车受到摩擦力
2．（2025九上·温岭期末） 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回舱接近地面减速下降的过程中，下列能量中增大的是（）
A．内能 B．重力势能 C．机械能 D．动能
3．（2024九下·杭州模拟）如图甲所示，小强在水平地面上用力推一密度为、边长为1m的正方体物体。在此过程中，推力和物体前进速度的大小随时间的变化情况分别如图乙、图丙所示。以下对于这一过程分析正确的是（　　）
A．在此过程中物体对地面的压强为200Pa
B．0~1s内物体没有动是因为推力小于摩擦力
C．1~3s内物体克服摩擦力做功为300J
D．3~6s内物体受到的摩擦力大小均为200N
4．（2023·柯城模拟）“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟。下列说法中正确的是（　　）
A．从近地点向远地点运动过程中，“天宫一号”动能减小，势能增大
B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡
C．在失重状态下，“天宫一号”不具有惯性
D．“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动
5．（2020·宁波模拟）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2，滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．F1=168N，P1=225W B．F2=210N，P2=30W
C．F2=3F1，P1=P2 D．F1=F2，P1=3P2
6．（2024九上·绍兴期末）如图是一个定滑轮(质量为3kg)和一个动滑轮(质量为2kg)组成的滑轮组。用该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4m，所用拉力F=100N，不考虑绳重和摩擦的影响。
（1）在该滑轮组中滑轮A的作用是：　 　。
（2）拉力F做功的功率为　 　W。
（3）在提升该重物时滑轮组的机械效率为　 　。
7．用弹簧测力计分别提着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动，甲、乙两物体上升高度随时间变化的图象如图所示。在前2 s内弹簧测力计对两个物体做的功率P甲　 　P乙（选填“大于”“小于”或“等于”）；在前4s内，两个物体上升的高度 h甲　 　h乙（选填“大于”“小于”或“等于”）；在第8s时，弹簧被拉长的长度 △L甲　 　△L乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。
8．（2023·龙港模拟）如图所示是公园的一个健身器材，杆和绳距离地面均为4米，小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面，速度为2米/秒，第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面，所用时间为3秒。
（1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，需要的时间为　 　秒。
（2）小龙两次重力做的功率分别为P1、P2，则 P1　 　P2(选填“大于”“小于”“等于”)。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式：　 　.
9．（2024九上·义乌月考） 在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中，小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下：小车的质量为100g； 小车以 1m/s的最快速度行驶时，受到的阻力为其重力的0.1倍。当小车以最快速度沿直线匀速行驶时，求：
（1） 小车行驶30s牵引力做的功。
（2） 牵引力做功的功率。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A根据公式计算出二者的速度，然后进行比较大小；物体的动能与质量和速度有关，据此分析判断；
BCD.根据摩擦力大小的影响因素得出两车受到的摩擦力大小关系，然后根据两车的运动状态，利用二力平衡条件得出两车受到的牵引力与摩擦力大小关系，进而得出两车牵引力的大小关系；再利用P=Fv比较甲车的功率和乙车的功率大小。
【解答】A.由图象可知，甲的速度为，乙的速度为v乙=3m/s，
已知两车完全相同，所以质量相同，甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能，故A正确；
BCD.甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，两车对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相同，则两车受到的摩擦力相等。两车均做匀速直线运动，摩擦力和牵引力是一对平衡力，所以两车的牵引力相等。甲车的速度大于乙车的速度，根据P=Fv可知，甲车的功率大于乙车的功率，故B、C、D错误。
故选A。
2．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；内能
【解析】【分析】机械能包括势能和动能。
【解答】减速下降，速度变小，所以动能减小；高度变低，所以重力势能减小，可知机械能减小。克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以内能变大。
故答案为：A。
3．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，所以改变运动速度，但滑动摩擦力不变。【解答】A、由于物体是正方体，且放在水平地面上，则此过程中物体对地面的压强
故A错误；
B、由图丙可知，在0 1s内物体处于静止状态，摩擦力与推力平衡；由图乙可知，此时推力为100N，则在0 1s内的摩擦力也为100N，故B错误；
CD、由图丙可知，在3 5s内物体做匀速直线运动，滑动摩擦力与推力平衡；由图乙可知，此时推力为200N，则在3 5s内的滑动摩擦力为200N；物体在1 3s内做加速运动，在5 6s内减速运动，受到的摩擦力都为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，由于接触面的粗糙程度与压力均不变，则物体受到的滑动摩擦力大小不变，即在1 6s内物体受到的摩擦力大小都为200N；由图丙可知，物体在1 3s内的平均速度为0.5m/s，则物体运动的距离为
此过程克服摩擦力做功为
故C错误、D正确。
故答案为：D。
4．【答案】A
【知识点】参照物及其选择；惯性；平衡力的辨别；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 A.动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度。
B.物体受到平衡力作用时，会保持静止状态或匀速直线运动状态；
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都有惯性；
D.判断运动与静止时，要看物体相对于参照物的位置是否发生改变。
【解答】 A.从近地点向远地点运动过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；质量不变，速度变小，动能变小，故A正确；
B.在绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”的运动方向发生了变化，处于非平衡状态，则它受力不平衡，故B错误；
C.在失重状态下，天宫一号仍然具有惯性，故C错误；
D.“天宫一号”与“神舟飞船”交会对接成功后，它们的相对位置不变，所以它们处于相对静止，但相对于地球，它们仍然是运动的，故D错误。
故选A。
5．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系，然后以动滑轮为受力对象，根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系，最后比较不同状态下的拉力大小；
（2）根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个，那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即滑轮对它的拉力F拉=f；
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，
所以速度不同时摩擦力f相同，
因此拉力F相等，即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v1=；
当物体A以0.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v2=；
根据公式P=Fv可知：；
那么P1=3P2。
故选D。
6．【答案】（1）改变力的方向
（2）200
（3）90%
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力；
（2）根据s=nh计算出拉力移动的距离，根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算拉力做功的功率；
（3）根据W额=G动h计算滑轮组做的额外功，根据W有=W总-W额计算滑轮组做的有用功，根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮A固定不动，为定滑轮，作用是改变力的方向；
（2）承担重力的绳子段数n=2，则拉力移动的距离s=nh=2×4m=8m；
拉力做的总功W总=Fs=100N×8m=800J；
则拉力的功率：；
（3）滑轮组做的额外功W额=G动h=2kg×10N/kg×4m=80J；
则滑轮组最的有用功：W有=W总-W额=800J-80J=720J；
那么滑轮组的机械效率：。
7．【答案】小于；小于；等于
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片确定前2s内二者的速度大小，然后根据P=Fv比较功率大小；
（2）根据图片比较前4s内物体上升的高度大小；
（3）首先根据平衡力的知识比较弹簧受到拉力大小，再根据弹簧伸长与受到拉力成正比的规律比较伸长长度大小即可。
【解答】（1）根据图片可知，前2s内甲通过的距离小于乙通过的距离，根据可知，甲的速度小于乙的速度。两个物体都做匀速直线运动，则受到的拉力与重力相等，即二者拉力相等。根据P=Fv可知，对物体做功的功率P甲（2）根据图片可知，前4s内，乙上升的高度为4m，甲上升的高度小于4m，即h甲（3）在第8s时，甲做匀速直线运动，此时拉力等于重力；乙保持静止状态，此时拉力也等于重力。比较可知，二者拉力相等，因此两个弹簧伸长的长度相同，即△L甲=△L乙。
8．【答案】（1）2
（2）大于
（3）排汗
【知识点】体温的控制；速度公式及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算需要的时间；
（2）根据公式P=Fv比较功率的大小；
（3）根据人体散热的方式解答。
【解答】（1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，
需要的时间为：；
（2）小龙第一次下滑时间为2s，第二次下滑时间为3s，则下滑速度v1>v2。根据P=Fv=Gv可知，两次做功的功率：P1>P2。
（3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定，此时散热的一种方式：排汗。
9．【答案】（1）小车行驶30s牵引力做的功。
（2）牵引力做功的功率
【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）汽车匀速行驶，牵引力等于阻力。
（2）功率。
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