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三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(全国通用)
专题12功和机械能
1.【科学态度与责任·跨学科】(2024·四川泸州·中考真题)泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械,其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg,配重质量为50kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每提升一次,配重上升0.8m。取,则下列说法中正确的是()
A.将配重匀速提升过程中,配重的机械能保持不变
B.将配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为600N
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为400J
D.运动员每分钟提升配重15次,其平均功率为120W
【答案】D
【解析】A.将配重匀速提升过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大,故A错误;
B.配重的重力
G配=m配g=50kg×10N/kg=500N
动滑轮的重力
G动=m动g=10kg×10N/kg=100N
滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计绳重和摩擦,A端绳子的拉力
故B错误;
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为
W=FAs=FA×2h=300N×2×0.8m=480J
故C错误;
D.运动员每分钟提升配重15次,总功
W总=15W=15×480J=7200J
其平均功率为
故D正确。
故选D。
2.【新中考·日常生活·实验创新】(2024·广东广州·中考真题)如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。
位置
机械能/J
重力势能/J
甲
13
6
乙
12
10
(1)篮球直径为24.6(选填“mm”、“cm”或“dm”),质量为0.6kg,g取10N/kg,则该篮球受到的重力为N;
(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图;
(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示,则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为J,在乙位置时的动能为J。
【答案】cm612
【解析】(1)[1]根据常见物体的长度可知,篮球直径为24.6cm。
[2]根据G=mg可得,该篮球受到的重力为
(2)[3]忽略空气的作用力,则篮球在乙位置只受重力的作用,重力的方向为竖直向下,因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段,用G来表示,如图所示
(3)[4]根据表格信息可知,篮球与地面碰撞过程损失的机械能为
[5]由于机械能等于动能与重力势能之和,所以篮球在乙位置时的动能为
3.【新中考·实验创新】(2024·贵州·中考真题)小明观察到如图甲所示的组合式滑梯,各个滑梯的高度都有所不同,小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同,速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考:人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢?
他猜想:与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验,如图乙所示。纸板一端置于垫块上,另一端置于水平桌面上模拟滑梯,用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人,通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小,距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题:
(1)若释放后木块保持静止,是因为木块受到沿纸板向的摩擦力,若要让木块下滑,写出一种操作方法:;
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示,从纸板顶端释放木块,木块运动至桌面上的M点;如图丙②所示,从纸板中部释放木块,木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离,可以得出结论:木块沿纸板下滑的起点越高,;
(3)根据上述探究,小明认为,要保证人不因速度过大冲出滑梯,设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段方向放置的滑梯,结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性;()
(4)结合你坐滑梯的经历,谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢?(写出两个因素即可)()
【答案】上增大斜面的坡度滑至底端时速度越大斜向上见解析滑梯较为光滑、滑梯较陡
【解析】(1)[1][2]若释放后木块保持静止,说明木块处于平衡状态,受力平衡,因此其受到的重力,斜面对其的支持力和沿斜面向上的摩擦力平衡,因此木块保持静止的原因是其受到沿纸板向上的摩擦力。为此我们可以增大斜面的坡度,从而减小木块受到的摩擦力。
(2)[3]由实验可知,从纸板顶端释放木块,木块运动至桌面上的M点;从纸板中部释放木块,木块运动至桌面上的N点
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