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浙教版初三科学2.1功和机械能专题提高练习
一、选择题
1．如图所示为某同学跳远时在最高点的瞬间，下列说法中正确的是
A．该同学具有惯性继续向前运动 B．此时的动能最大
C．该同学的运动状态将保持不变 D．该同学受到重力和弹力作用
2．关于功和能的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的物体不具有能 B．没有做功的物体不具有能
C．具有能的物体一定在做功 D．能够做功的物体一定具有能
3．中考体育跳绳测试的项目中，某同学在1min内跳了180次，每次跳的高度大约为5cm。他跳绳时的功率大约为（　　）
A．1000W B．100W C．10W D．1W
4．2025年11月，神舟系列载人飞船再次出征，安全接回驻留在空间站上的航天员。在飞船加速升空的过程中，飞船的
A．动能增大 B．重力势能不变
C．机械能减小 D．机械能不变
5．无人机配送 AED(自动体外除颤器)的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救 “黄金四分钟”生命线提供了高效新方案(如图)。下列无人机运送 AED 的过程中，无人机对 AED 做功的是(　　)
A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升
C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪
6．下列有关四幅图的观点中（不计摩擦），分析错误的是（　　）
A．图甲中，卫星在近地点的速度最大
B．图乙中，小球运动到位置②时速度不为零
C．图丙中，滚摆在下降过程中动能逐渐减小
D．图丁中，人起跳离开地面后只受重力的作用
7．如图1所示为惊险刺激的过山车，图2所示为模拟过山车的某一段，过山车从O处由静止滑下，沿轨道先后经过，其中与等高与等高。若过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略，下列说法正确的是
A．过山车在a点和d点的位置时，机械能相同
B．过山车经过b点时的机械能小于经过c点时的机械能
C．过山车经过c点时的速度大于经过c点时的速度
D．过山车从a到f的过程中，重力势能先增大后减小
8．如图所示，物体在力、、的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，已知力、、功分别为、、且，则、、它们之间的关系是（　　）
A． B． C． D．
9．一个番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠(如图所示)，同时番茄仍以较大速度继续下沉。若不计一切机械能损耗，则番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能(　　)
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
10．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时，将一重为50 N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再次下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器测出这一过程弹簧弹力 F 随时间t变化的图像如图乙所示，则(　　)
A．t1时刻小球的动能最大
B．t2时刻小球的动能最大
C．t2到t3时间段内，小球的动能先增大后减小
D．t2到t3时间段内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
11．为使乒乓球队的训练更高效，学校买了乒乓球发球机，如图甲所示。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙所示，不计空气阻力，那么下列说法中，正确的是(　　)
A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小
B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为0
C．a、b、c三个球到达乒乓球台的速度大小关系为vb> vc> va
D．三个球在运动过程中机械能守恒
12．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程(s)一时间(t)图像如图所示。根据图像，下列判断中，正确的是 (　　)
A．两次物体运动的速度：
B．两次物体所受的拉力：
C．两次拉力在0~6s对物体所做的功：
D．两次拉力在0~6s对物体做功的功率：
13．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）
A．在b、d两点动能相等 B．在a、d两点动能一定相等
C．从b到c的过程机械能减少 D．从c到d的过程重力势能减少
14．如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（　　）
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
15．某人骑一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近(　　)
A．1W B．10W C．100W D．1000W
16．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼．爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍．若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做功为W2，功率为P2，则下列判断正确的是（　　）
A．W1：W2=1：1 B．W1：W2=4：1 C．P1：P2=1：1 D．P1：P2=4：1
二、填空题
17． 2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球表面预选着陆区，从月球上采样并顺利返回地球。
（1）月壤中含有丰富的理想能源氦-3。利用氦-3获得原子核能的途径是　 　。
（2）嫦娥六号机械臂将0.5 kg月壤从月表下方2 m深处带到月表，至少需要做功　 　J。（月球表面g取1.6 N/kg）
18．如图所示为四旋翼无人机，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为　 　焦，整个过程中，无人机克服摄像机重力做功的功率为　 　瓦。
19．滑雪是北方冬季随处可见的娱乐项目，请回答下列问题：
（1）滑雪杖是滑雪项目的必备道具之一，图1所示滑雪杖往后划，人给滑雪杖一个向后的力，滑雪杖就给人一个向前的力，这一现象说明了　 　。
（2）滑雪爱好者在学习滑行减速时，发现制动后不能马上停下，仍会继续往前运动一段距离，这是因为人具有　 　，仍会保持原来的运动状态。
（3）图2是某滑雪比赛过程中运动员的飞行轨迹图，下图中能准确反映运动员在飞行过程中的动能随时间变化的图像是____(填字母)。
A． B． C．
20．小明乘坐观光缆车游览南雁荡山（如图），缆车与钢缆接头处保持相对静止，钢缆的传动会带动缆车的运动。
（1） 缆车沿水平方向进入站台后，在站台上不停车。小明为了更平稳地上车，助跑的方向应与缆车运动的方向　 　。（填“相同”或“相反”）
（2） 小明重 500 N，从南雁荡山缆车起点到终点的垂直海拔高 300 m，此过程克服小明重力做的功是　 　 J。
（3） 悬空的缆车和钢缆一起以 2 m/s 的速度作水平匀速直线运动时，钢缆对缆车的摩擦力为　 　 N。
21．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示为小明某次跳绳时重心移动的高度h 随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为　 　。若小明的质量为50kg，则在此过程中，他克服重力做功的功率为　 　W。(g 取10 N/ kg)
22．现有40包大米，总质量为 180 kg，某人想尽快将它们搬上 10m高处的库房，如图所示为该人提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体的质量之间的关系图像，为了 尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬　 　包。16若每次下楼时间是上楼时间的 ，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为　 　s。(g取 10 N/ kg)
23．物体G 和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B 处时弹簧没有发生形变，用力将其拉至C 处，松手后物体从C 处出发在CA 之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧的弹性势能为0。
（1）由C 处到B 处时，弹簧的弹性势能　 　(填“增大”“不变”或“减小”)。
（2）物体在CA 之间运动的过程中，物体动能最大的点位于　 　(填“B点”“AB 之间”或“BC 之间”)。
（3）物体最终停留在　 　(填“B点”“AB 之间”或“BC 之间”)。
三、实验与探究题
24．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1） 甲图中 A 球机械能　 　(选填“增加”、“减小”或“不变”·)。
（2）哪一个小球在斜面上一定不是从静止开始运动的　 　。(选填 A 、B、AB 或都静止开始)。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图　 　(选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
25．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是　 　。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是　 　。
（4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由　 　。
26．动能回收是指在车辆减速、制动或滑行过程中，通过技术手段将动能转化为电能或其他形式的能，并加以储存的技术，某科学小组同学想探究“新能源车动能回收的原理”，做了下图实验。
步骤一：取两根相同的弹簧甲乙和一个强磁铁，按图方式固定，用手托住，两弹簧均处于自然长度，磁铁静止在A点。
步骤二：放手后磁铁下降并静止在B点。
步骤三：用手把磁铁下压到C点，释放后磁铁上下来回运动，最终静止，记录时间。
重复多次实验，测得平均时间为21.1秒。
步骤四：在弹簧外围分别套上竹筒、玻璃管、塑料管、铁管、铝管、铜管，重复步骤三(磁铁运动时与外套管无摩擦)，并绘制以下表格。
套管种类 无套管 竹筒 玻璃管 塑料管 铁管 铝管 铜管
时间(秒) 21.1 21.4 21.7 21.3 7.7 4.4
（1）步骤二中放手后磁铁下降到B点，磁铁的重力势能是否全部转化成了甲弹簧的弹性势能　 　(填“是”或“否”)
（2）关于以上探究，以下说法正确的是____
A．磁铁在B点时，受到的重力与弹簧甲对磁铁的拉力是一对平衡力
B．磁铁在C点释放后上升至最高点过程中，在A点动能最大
C．磁铁在C点释放后机械能一直不变
D．磁铁外面套铝管，在C点释放后，忽略空气阻力，最终也将静止
（3）小组同学分析相关数据，查阅资料后得出：当外面套绝缘体材料时，外套管对磁铁的运动几乎没有影响，当外面套导体材料时，对磁铁的运动有很大影响，且导电能力越强，影响越大。请你预测套铝管的运动时间 　 　(已知铝的导电能力比铁强，比铜弱)
（4）请你从能量转换角度分析为什么磁体外面套导体类材料时，上下运动时间较短 　 　。同学们最终得出结论：新能源车动能回收的原理，其实也是这个原理，
四、综合题
27．人体的心脏相当于一个发动机，不断地对血液施加推力，以保持体内血液的循环流动。人在不同状态下，心脏对血液的推力不同。心脏推动血液的过程可等效为如右图所示的模型：血液在恒定推力F作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答：
（1）心脏推动血液流动的同时，血液也会对心脏有力的作用，这是因为　 　.
（2）若休息时心脏每次跳动对血液的推力F为6N，0.8秒的时间内血液在推力作用下移动距离为0.2m，则推动血液流动的功率为多少
28．某一款消毒机器人可在无人控制的情况下，对需要消毒的场所进行智能消毒。消毒完毕后，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上沿直线返回。此过程中，牵引力 F 随时间t的变化情况如图甲所示，消毒机器人前进速度v的大小随时间t的变化情况如图乙所示。
（1）机器人在运动过程中受到的阻力大小为　 　。
（2）在1~3s 内，牵引力做的功为　 　(1~3s 内的平均速度v= ）。
（3）求该机器人在做匀速直线运动时，牵引力的功率。
29．2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速（千米/小时） 25
整车质量（千克） 40
电动自行车最大功率（瓦） 400
（1）车轮上刻花纹的目的是　 　；
（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？
（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
30．雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小，达到微米级，可以有效缓解雾霾等空气污染。某型号雾炮车的满载质量为15吨，空载质量5吨。该车利用水泵将水提升至2米高的注水口，并注满水。在某次喷雾作业过程中，该车满载沿水平路面匀速直线行驶5分钟，已知受到的阻力是其总重力的0.1倍，行驶速度为14.4千米/小时，试计算分析：
（1）注满水时水泵对水至少做功多少焦耳？
（2）满载喷雾作业时，雾炮车发动机克服阻力的功率为多少瓦？
（3）该车喷雾作业中发动机的输出功率如何变化？并分析其中原因。
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】D
3．【答案】B
4．【答案】A
5．【答案】B
6．【答案】C
7．【答案】C
8．【答案】D
9．【答案】B
10．【答案】C
11．【答案】D
12．【答案】C
13．【答案】C
14．【答案】C
15．【答案】C
16．【答案】C
17．【答案】（1）核聚变
（2）1.6
18．【答案】20；0.9
19．【答案】（1）物体间力的作用是相互的
（2）惯性
（3）B
20．【答案】（1）相同
（2）1.5×105
（3）0
21．【答案】150；75
22．【答案】4；600
23．【答案】（1）减小
（2）BC 之间
（3）B点
24．【答案】（1）减小
（2）A
（3）乙
25．【答案】（1）不变
（2）让保龄球从同一位置由静止释放
（3）斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多
（4）不能；Q 点高度更低，小球重力势能小，转化的动能不足，无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。
26．【答案】（1）否
（2）D
（3）4.4s（4）因为磁铁上下运动时，套在导体管中会产生感应电流，这样磁铁的机械能会转化为电能和内能，所以机械能会减少，最终会停止。
27．【答案】（1）力的作用是相互的
（2）首先计算心脏对血液做的功：
W = Fs = 6N×0.2m = 1.2J
再计算推动血液流动的功率：
故推动血液流动的功率为 1.5 瓦。
28．【答案】（1）200 N
（2）300 J
（3）由图乙可知，3~5s内机器人做匀速直线运动，其速度大小为1.0m/s，
机器人运动的距离s= vt=1.0m/s×(5s-3s)=2m，
则牵引力做的功W=Fs=200 N×2m=400J，
该机器人在做匀速直线运动时，牵引力的功率
29．【答案】（1）增大摩擦
（2）解：F=G=mg=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N
P=F/S=G/S=1000N/（50×10-4m2）=2×105Pa
（3）解：W=Fs=fs=0.08Gs=100kg×10N/kg×0.08×10000m=8×105J
（4）解：V=s/t=W/Ft=P/F=400W/80N=5m/s
30．【答案】（1）注满水时，水的质量
注满水时，水的重力
注满水时水泵对水做功
（2）满载时的雾炮车的质量
满载时的雾炮车的重力
雾炮车受到的阻力
雾炮车的行驶速度
雾炮车发动机克服阻力的功率
（3）减小；雾炮车匀速运动速度不变，但洒水过程质量减小，总重力减小，所受阻力减小，匀速行驶时，牵引力大小等于阻力，故牵引力减小，由可知，功率减小。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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