辽宁省各地市2022年中考物理真题分项汇编-09做功与机械能（填空、实验、计算、综合题）
一、填空题
1．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）北京冬奥会冰壶项目深受人们的喜爱。在冰壶比赛中，冰壶离开手后能在水平冰面上继续向前滑行，是由于___________（选填“运动员”或“冰壶”）具有惯性；冰壶在冰面上减速滑行的过程中，其动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
2．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体A，使它在10s内匀速上升1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则在提升重物的过程中（不计绳重及摩擦），动滑轮的重力为__________N，拉力做功的功率为__________W。
3．（2022·辽宁沈阳·统考中考真题）某品牌抽取式面巾纸，表面有褶皱或压痕，对折成形，叠套压实，封装在塑料袋里。使用时打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是______现象。抽出第一张面巾纸，就会顺利地带起第2张、第3张，……，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的______力。沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸的重力______（选填“做”或“不做”）功。
4．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）工人利用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m，此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），则有用功的功率为______W；工人对绳的拉力做功______J；动滑轮重______N；若增大物重，该滑轮组的机械效率______（填“变大”“变小”或“不变”）。
5．（2022·辽宁锦州·统考中考真题）如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为______m，拉力F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。
二、实验题
6．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下（mA=mB＜mC，h1=h3＞h2），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题：
（1）该实验探究的是 ______（填“木块”或“钢球”）的动能。
（2）实验通过观察木块被钢球撞出______的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫______。
（3）比较______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。
（4）比较______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度______（填“相等”或“不相等”）。
（5）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，______（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。
三、计算题
7．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐。某新能源汽车质量为1400kg，静止在水平地面上时，车轮与地面总接触面积为0.1m2。当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶7min，行驶过程中受到的阻力为1000N。求：
（1）汽车静止时对水平地面的压强；
（2）在上述行驶过程中，汽车通过的路程；
（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。
8．（2022·辽宁·统考中考真题）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上，对地面的压强为1.2×105Pa，车胎与地面接触总面积为1000cm2，最高时速可达180km/h，此时车的功率为90kW。（q汽油=4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）电动车的质量；
（2）若电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力；
（3）在（2）的条件下，车的电动机效率为90%，匀速行驶4.6km，消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
9．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）某品牌家用汽车满载时的质量为1.15t，静止时车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2，它在平直路面上匀速行驶36km，期间受到的阻力为车总重的0.1倍，汽车发动机的效率为40%，求：
（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？
（3）汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，这段时间内消耗汽油的质量是多少？
10．（2022·辽宁沈阳·统考中考真题）周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg，他双脚站立在水平地面上，两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃，每次举起的高度为0.4m，所用时间为2s。（g取10N/kg）求：
（1）小雨的重力；
（2）小雨举着哑铃静止不动时，他对水平地面的压强；
（3）哑铃被匀速举起一次，克服哑铃重力做的功及其功率。
11．（2022·辽宁盘锦·统考中考真题）如图所示，工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m，用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2，动滑轮重为50N。（g取10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）提升前石板对地面的压强；
（2）石板上升的速度和工人师傅所用拉力；
（3）拉力的功率。
12．（2022·辽宁鞍山·统考中考真题）如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。这辆车的质量为1440kg，轮胎与地面的总接触面积为0.12m2，充满电后可储存电能30kW·h，其中有80%的电能可转化为汽车的机械能。某次该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶，所受的阻力为800N。（g取10N/kg，q燃油=4×107J/kg）求：
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）该车充满电后在平直路面上匀速行驶时，可以行驶多少小时？
（3）该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量？
13．（2022·辽宁锦州·统考中考真题）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
14．（2022·辽宁营口·统考中考真题）随着科技发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为30kg，轮子与水平地面的接触面积为1×10-3m2，机器人受到的阻力为30N。求：
（1）静止时机器人对水平地面的压强；（g取10N/kg）
（2）机器人水平匀速运动36m，用时1min，牵引力做功的功率是多少？
15．（2022·辽宁本溪·统考中考真题）为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg）求：
（1）洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力；
（2）洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；
（3）雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。
四、综合题
16．（2022·辽宁大连·统考中考真题）明代学者宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部记录农业和手工业生产技术的百科全书。下图是书中记载的古人用脚踏碓（dui）将稻米去皮的情景。该脚踏是用柱子架起一根木杠，杠的前端装有椭圆形碓头，脚连续踏踩杠的后端，木杠可绕O点上、下运动，碓头就不断砸打稻米。
（1）该脚踏碓属于费力杠杆，请分析其属于费力杠杆的原因；_______ （注：可在图上画出力臂示意图以辅助说明）
（2）碓头砸打稻米时动能越大，稻米越容易去皮。请分析这种杠杆使稻米容易去皮的原因。_________
参考答案：
1． 冰壶 减小
【详解】[1]冰壶比赛时，投手用力将冰壶掷出后，由于冰壶具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以它会继续沿着水平赛道向前滑行一段距离。
[2]冰壶滑行过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小。
2． 300 120
【详解】[1] 滑轮组做的有用功
滑轮组做的总功
不计绳重及摩擦，动滑轮的重力
[2]拉力做功的功率
3． 扩散 摩擦力 不做
【详解】[1]打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是扩散现象，是分子在不停地做无规则运动的结果。
[2]根据题意知道，抽取式面巾纸是叠套压实，表面有褶皱或压痕，说明接触面粗糙且有压力，当抽出第一张面巾纸时，两张纸之间则存在相对运动，所以，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的摩擦力。
[3]整袋面巾纸的重力方向竖直向下，当沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸没有在重力的方向运动，故不做功。
4． 80 1000 200 变大
【详解】[1]重物A的重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
有用功
W有用=Gh=800N×1m=800J
有用功的功率
[2]从图中可知n=2，该滑轮组的机械效率可知，工人对绳的拉力做功
[3]不计绳重与摩擦，工人所做的额外功
W额外=W总-W有用=1000J-800J=200J
动滑轮的重力
[4]不计绳重与摩擦，根据
可知，若增大物重G，该滑轮组的机械效率变大。
5． 3 0.6 70%
【详解】[1]由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为
v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
绳子自由端移动的距离为
s=v绳t=0.3m/s×10s=3m
[2]作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为
P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W
[3]当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为
W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
总功
W总=Fs绳=2N×3m=6J
滑轮组的机械效率为
6． 钢球 距离 转换法 甲、乙 甲、丙 相等 大客车
【详解】（1）[1]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
（2）[2] [3]该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想。
（3）[4]为了研究物体动能与物体速度的关系，应多次让同一钢球从斜面不同高度上静止滚下，控制钢球的质量相同，改变钢球的速度，故选甲、乙两图；质量相同，速度越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大。
（4）[5] [6]为了研究物体动能与物体质量的关系，应多次让不同钢球从斜面相同高度上静止滚下，控制钢球到达水平面时的速度相同，改变钢球的速度，故选甲、丙两图；速度相同，质量越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大。
（5）[7]因速度相同时，质量越大，动能越大，克服摩擦力做功的越多，越不容易刹车，因大客车的质量更大，故限制的速度要越小，大客车的限速应该是80km/h。
7．（1）；（2）8400m；（3）
【详解】解：（1）汽车静止时对路面的压力为
对路面的压强为
（2）由可得，汽车通过的路程为
（3）因为汽车匀速行驶，由二力平衡可知，牵引力为
汽车行驶过程中发动机的功率为
答：（1）汽车静止时对水平地面的压强为；
（2）在上述行驶过程中，汽车通过的路程为8400m；
（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率为。
8．（1）1.2×103kg；（2）1.8×103N；（3）0.2kg
【详解】解：（1）静止在水平地面上的电动车对地面的压力等于其重力大小，由公式可得，电动车的重力
G=F=pS=1.2×105Pa×1000×10-4m2=1.2×104N
电动车的质量
（2）由题意可知，电动车的最高时速
v=180km/h=50m/s
由公式P=Fv可得，电动车以最高时速匀速行驶时，所受的阻力
（3）电动车以最高时速匀速行驶4.6km时，牵引力做的功
W有用=Fs=1.8×103N×4.6×103m=8.28×106J
已知车的电动机效率为90%，则由公式可得，电动车以最高时速匀速行驶4.6km所消耗的电能
若这些电能由完全燃烧的汽油提供，需要汽油的质量
答：（1）电动车的质量是1.2×103kg；
（2）电动车以最高时速匀速行驶时所受的阻力为1.8×103N；
（3）消耗的电能相当于完全燃烧0.2千克的汽油所释放的能量。
9．（1）5.75×104Pa；（2）4.14×107J；（3）2.25kg
【详解】解：（1）汽车满载时的重力为
G=mg=1.15×103kg×10N/kg=1.15×104N
所以汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压力为
F=G=1.15×104N
即汽车对地面的压强为
（2）因汽车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，所以汽车的牵引力为
F′=f=0.1G=0.1×1.15×104N=1.15×103N
所以匀速行驶过程中牵引力所做的功为
W=F′s=1.15×103N×36×103m=4.14×107J
（3）根据可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量为
再根据Q放=mq可得，这段时间内消耗汽油的质量为
答：（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是5.75×104Pa。
（2）匀速行驶过程中牵引力所做的功是4.14×107J。
（3）这段时间内消耗汽油的质量是2.25kg。
10．（1）500N；（2）1.3×104Pa；（3）8J，4W
【详解】解：（1）小雨的质量为50kg，则小雨的重力
（2）单臂举起2kg哑铃，两鞋底与地面的受力面积为400cm2，他对水平地面的压强
（3）单臂举起2kg哑铃，每次举起的高度为0.4m，所用时间为2s，克服哑铃重力做的功
克服哑铃重力做的功的功率
答：（1）小雨的重力为500N；
（2）小雨举着哑铃静止不动时，他对水平地面的压强为1.3×104Pa；
（3）哑铃被匀速举起一次，克服哑铃重力做的功为8J，功率为4W。
11．（1）500Pa；（2）0.2m/s， 250N；（3）100W
【详解】解：（1）提升前石板对地面的压力为
受力面积为
提升前石板对地面的压强为
（2）物体上升的速度为
工人师傅所用拉力
（3）绳端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力功率为
答：（1）石板对地面压强为500Pa；
（2）石板上升的速度为0.2m/s，工人师傅所用拉力为250N；
（3）拉力功率为100W。
12．（1）1.2×105Pa；（2）3h；（3）2.7kg
【详解】解：（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压力为
F压=G=mg=1440kg×10N/kg=14400N
对地面的压强是
（2）该车充满电后转化的机械能为
W=W电η=30kW·h×80%=24kW·h=24×3.6×106J=8.64×107J
该车匀速行驶，处于平衡状态，所受的阻力为800N。根据二力平衡可知，牵引力为
F=f=800N
该车能运动的路程为
行驶的时间是
（3）该车充满电后储存的电能为
W电=30kW·h=30×3.6×106J=1.08×108J
相当于完全燃烧燃油的质量是
答：（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强是1.2×105Pa；
（2）该车充满电后在平直路面上匀速行驶时，可以行驶3小时；
（3）该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧2.7千克的燃油放出的热量。
13．（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50%
【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
（2）飞机航行20min牵引力做功
W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
（3）发动机的效率
答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J；
（2）飞机在航行过程中的阻力是3×105N；
（3）发动机的效率是50%。
14．（1）3×105Pa（2）18W
【详解】解：（1）机器人与食物对地面压力
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N
机器人对水平地面的压强
（2）在地面上匀速运动，牵引力
F1=f=30N
方法（一）
牵引力做功
W=F1s1=30N×36m=1080J
牵引力做功的功率
方法（二）
机器人匀速运动的速度
由的推导公式求出牵引力做功的功率
P=F1v=30N×0.6m/s=18W
答：（1）车静止时对地面的压强是3×105Pa；
（2）车匀速行驶时的功率是18W。
15．（1）50N；（2）8000N；（3）6kg
【详解】解：（1）出水口面积为
压强为
则受到的压力为
（2）发动机的功率为
80kW=80000W
牵引力为
汽车做匀速直线运动，受到的阻力等于牵引力为8000N。
（3）行驶的时间为
20min=1200s
发动机做功为
W=Pt=80000W×1200s=9.6×107J
则柴油产生的热量为
需要柴油的质量为
答：（1）出水口所受压力为50N；
（2）雾炮车受到的阻力为8000N；
（3）需要消耗汽油6kg。
16． 见解析 见解析
【详解】（1）[1] O为杠杆的支点，人对木杠的作用力为动力F1，碓头的重力为阻力F2，如下图所示，分别作出动力臂l1和阻力臂l2，可知，动力臂小于阻力臂，故为费力杠杆。
（2）[2]碓头砸打稻米时动能越大，碓头对稻米能够做的功越多，对稻米的破坏作用就越大，故稻米越容易去皮。
试卷第1页，共3页
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