2023北京初三一模物理匯編功和能章節(jié)綜合一、單選題1．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）如圖所示，工人站在水平地面上用滑輪組提升貨箱。工人用力拉繩子，使貨箱以0.08m/s的速度勻速上升，此時滑輪組的機械效率為90%。已知工人體重為600N，貨箱重為810N，繩子所能承受的最大拉力為1000N。若不計滑輪組的繩重和摩擦，下列判斷正確的是（　　）A．提升貨箱時，此工人的拉力為300NB．提升貨箱時，此工人對地面的壓力為1050NC．提升貨箱過程中，此工人拉力的功率為36WD．此工人使用該滑輪組可以提升重為1100N的貨箱2．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）2023年1月1日，中國首架國產(chǎn)C919大型客機開啟了今年首場的驗證飛行。如圖所示是這架C919客機首場飛行時，在北京大興國際機場安全降落的情景。關(guān)于這架C919客機的降落過程，下列說法正確的是（　　）A．飛機降落時，它受到的重力不做功B．飛機降落時，它的機械能逐漸減小C．飛機落地后繼續(xù)滑行，它的運動狀態(tài)保持不變D．飛機落地后繼續(xù)滑行，是因為受到慣性的作用3．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）如圖所示，我國自主研制的“鯤龍”AG600M大型水陸兩棲飛機，在水面高速滑行后，騰空而起，沿水平方向勻速飛行一段時間后減速下降。下列說法正確的是（　?。?/span>A．飛機騰空而起的過程中，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B．飛機沿水平方向勻速飛行時，其所受重力不做功C．飛機減速下降的過程中，其重力勢能增加D．飛機只要加速飛行，其重力勢能就一定減小4．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考一模）如圖所示，用動滑輪把重90N的沙子從一樓地面運上二樓地面，每層樓高3m，動滑輪重10N。第一次用桶裝沙子，桶重20N，第二次用布袋裝沙子，布袋重5N，兩次用時均為10s。下列說法錯誤的是（　?。?/span>A．第一次人對繩子的拉力為60N B．第二次動滑輪做的有用功為285JC．第二次人拉繩子的功率為31.5W D．第一次動滑輪的機械效率為75%5．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）如圖所示是2023年2月23日19時49分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征三號乙運載火箭，成功將中星26號衛(wèi)星發(fā)射升空。長征三號乙運載火箭在加速升空過程中，衛(wèi)星的機械能的變化，下列說法正確的是（　?。?/span>A．動能不變，重力勢能增加，機械能增加B．動能減少，重力勢能減少，機械能減少C．動能增加，重力勢能增加，機械能增加D．動能增加，重力勢能減少，機械能不變6．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）如圖是利用滑輪組勻速提升圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，每個滑輪重為150N，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為1000N。圓柱體M在繩端拉力F作用下，以0.1m/s的速度勻速上升，在這個過程中，拉力F的功率為150W，滑輪組的機械效率為η，鋼架對定滑輪的拉力為T。不計繩重、輪與軸的摩擦，下列選項中正確的是（　?。?/span>A．拉力F的大小為750NB．拉力T的大小為1650NC．滑輪組的機械效率η為90%D．該滑輪組能夠提升的最大物重為2700N7．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）在體育課上，小康用胳膊將排球豎直向上墊起后，排球上升過程中運動得越來越慢。下列說法中正確的是（　?。?/span>A．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球所受的重力小于排球的慣性B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到方向豎直向下的力C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，運動狀態(tài)保持不變D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能8．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）汽車是人們常用的交通工具，下列與汽車有關(guān)的說法中正確的是 （　　）A．汽車輪胎上制有花紋，是為了減小摩擦B．駕駛員系好安全帶，遇到緊急情況剎車時就可以減小他受到的慣性C．載重汽車的車輪做得比較寬，是為了減小載重汽車對路面的壓強D．汽車在行駛時，他的動能增大，勢能不變9．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）在中國科技館探索與發(fā)現(xiàn)A廳，有個可以在平直軌道上勻速行駛的小火車，如圖所示。當(dāng)小火車將要通過“∩”形框架時，突然從小火車頂部的小孔中向上彈出一個小球，若不計空氣阻力，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．小球在空中向上運動時，只受到重力作用B．小球彈出后上升過程中動能增大C．小球會越過框架恰好落回原來的小孔中，這是因為小球受慣性作用D．小球上升至最高處時，所受合力為零二、多選題10．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，滑輪組懸掛在水平支架上。兩次分別勻速提升物體A、B時，卷揚機拉力F所做的功W隨時間t的變化關(guān)系圖線分別為圖乙中的a、b、已知兩個滑輪的質(zhì)量相等，兩次提升時物體上升的速度均為0.2m/s，物體A的質(zhì)量為180kg，不計繩重和摩擦，g取10N/kg。下列說法正確的是（　?。?/span>A．物體B的質(zhì)量為80kgB．提升物體A時滑輪組的機械效率為80%C．提升物體A時支架受到定滑輪的拉力為3200ND．相同時間內(nèi)，滑輪組提升物體A時做的額外功大于提升物體B時做的額外功11．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）如圖所示，小型牽引車通過滑輪組可以將重物勻速吊起，每次重物均以0.4m/s的速度勻速上升，且滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。當(dāng)?shù)跗鹳|(zhì)量為240kg的重物A時，牽引車對繩的拉力為F，滑輪組的機械效率為80% ，g 取10N/kg。下列說法正確的是（　?。?/span>A．牽引車的速度是0.8m/s B．5s拉力F做的功為4000JC．動滑輪所受的重力為600N D．拉力F的功率為1200W12．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）一長方體木塊，各面粗糙程度均相同。把它平放在水平桌面上，在水平拉力F1的作用下，木塊以0.2m/s的速度做勻速直線運動，如圖甲所示；再把木塊豎直放在水平桌面上，在水平拉力F2的作用下，木塊以0.1m/s的速度做勻速直線運動，如圖乙所示。則下列說法正確的是 （　?。?/span>A．兩次拉力F1=F2B．拉力F1比F2做功多C．拉力F1比F2做功快D．木塊水平和豎直放置時，對桌面的壓強相等三、計算題13．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考一模）某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示。已知物重4.5 N，繩子自由端的拉力F為1.5 N。在0~2 s的過程中，求：（1）有用功；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機械效率。14．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為80kg的建筑材料A從地面勻速提高了2m，用時10s，在這個過程中，拉力F為500N，g取10N/kg。求：（1）建筑材料受到的重力G；（2）滑輪組的機械效率η；（3）拉力F做功的功率P。15．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）如圖所示滑輪組將重600N的物體勻速提起，如果重物以0.2m/s的速度勻速上升1m，人對繩子的拉力F的功率為150W，求： （1）物體上升的時間；（2）人對繩子的拉力F所做的功；（3）滑輪組的機械效率。四、填空題16．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）請閱讀《高速鐵路》并回答題高速鐵路高速鐵路（簡稱高鐵），是指通過改造原有線路，使營運速率達到不小于200km/h，或者專門修建新的“高速新線”，使營運速率達到至少250km/h的鐵路系統(tǒng)，高鐵列車具有速度快、安全性好、正點率高、舒適方便、能耗較低等特點，是我國重點發(fā)展的交通工具，高鐵列車比普通列車快，主要進行了兩方面的改進。第一，改進路軌，提高平整程度，普通鐵路的鋼軌，每二十五米就有個接口，列車的車輪滾過鋼軌連接處時，車輪和車廂上下震動，列車行駛很不平穩(wěn)，速度不能提高，否則震動加劇會造成翻車事故，而高鐵在修路時，采取多種措施減少了鋼軌上很多接口，車輪滾動平穩(wěn)，列車行駛告別了“哐當(dāng)哐當(dāng)”的震動，列車平穩(wěn)前進，大大提高了速度。第二，改進列車，普通列車開動，首先是車頭開動，拉動第一節(jié)車廂運動后，才能帶動第二節(jié)及后面車廂運動，整個列車開動是一節(jié)一節(jié)車廂帶動起來的，需要較長時間，也無法實現(xiàn)列車的高速運行，而高鐵動車組不只是車頭裝有牽引電動機，每個車廂都有牽引電動機，使每節(jié)列車的車輪都有動力。這樣動車組前進，就像賽龍舟每個人都奮力劃槳，車輪一致運轉(zhuǎn)，列車就很快提速，并可保持高速運行。（1）高鐵列車與普通列車相比，具有______、______優(yōu)點；（請寫出二條）（2）高鐵列車運行時，是將電能轉(zhuǎn)化為__________；（3）京津城鐵屬于“高速新線”，其全長為120km，則乘坐高鐵列車從北京到天津全程需要的時間約為______h。
參考答案1．D【詳解】A．由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩子，不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率此時滑輪組的機械效率為90%，即解得動滑輪的重力G動=90N，提升貨箱時，此工人的拉力為故A錯誤；B．提升貨箱時，此工人受到的支持力F支=G人-F=600N-450N=150N由力的作用相互性可知此工人對地面的壓力為F壓=F支=150N故B錯誤；C．自由端繩子移動的速度v=2v物=2×0.08m/s=0.16m/s提升貨箱過程中，此工人拉力的功率為故C錯誤；D．工人體重為600N，繩子所能承受的最大拉力為1000N，則提升貨箱的最大拉力是600N，提升貨箱的最大重力G大=2F大-G動=2×600N-90N=1110N此工人使用該滑輪組可以提升重為1100N的貨箱，故D正確。故選D。2．B【詳解】A．飛機降落時，高度減小，在重力方向上通過了距離，因此重力做功，故A錯誤；B．飛機降落時質(zhì)量不變，速度減小，因此動能減小；高度降低，因此重力勢能減小，機械能包含動能和勢能，因此機械能減小，故B正確；C．飛機落地后繼續(xù)滑行，由于受阻力作用，速度越來越小，運動狀態(tài)發(fā)生改變，故C錯誤；D．飛機落地后繼續(xù)滑行，是由于具有慣性，不能說受到慣性作用，故D錯誤。故選B。3．B【詳解】A．騰空而起的過程，飛機的質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能增大，故不是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B．飛機沿水平方向勻速飛行時，飛機沒有在重力方向上移動，所以重力不做功，故B正確；C．減速下降的過程，飛機的質(zhì)量不變，高度變低，重力勢能減小，故C錯誤；D．飛機加速飛行，質(zhì)量不變，若其高度增大，則重力勢能增加，故D錯誤。故選B。4．B【詳解】A．由可知，第一次人對繩子的拉力為故A正確，不符合題意B．由可知，第二次動滑輪做的有用功為故B錯誤，符合題意；C．第二次做的額外功為第二次做的總功為由可知，第二次人拉繩子的功率為故C正確，不符合題意；D．第一次動滑輪做的有用功為第一次做的額外功為第一次做的總功為第一次動滑輪的機械效率為故D正確，不符合題意。故選B。5．C【詳解】動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，長征三號乙運載火箭在加速升空，速度增大，所以動能增加，升空過程中高度增大，所以重力勢能增加，機械能等于動能和重力勢能的和，所以機械能增加。故選C。6．C【詳解】A．由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，則繩子端移動的速度據(jù)P=Fv得，拉力故A錯誤；B．定滑輪靜止，受到豎直向上的鋼架的拉力作用及豎直向下的重力、兩根繩子的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，這三個力是平衡力，所以鋼架的拉力T=G定+2F=150N+2×500N=1150N故B錯誤；C．不計繩重及摩擦?xí)r，據(jù)得，圓柱體的重力滑輪組的機械效率故C正確；D．繩子能承受的最大拉力F大=1000N，滑輪組能提升的最大物重故D錯誤。故選C。7．B【詳解】A．慣性不是力，是物體本身的性質(zhì)，所以不能與力去比較大小，故A錯誤；B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到豎直向下的重力，故B正確；C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，速度的方向與受到的力的方向相反，所以做減速運動，運動狀態(tài)發(fā)生變化，故C錯誤；D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，動能減小，重力勢能增大，所以動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D錯誤。故選B。8．C【詳解】A．汽車輪胎上制有花紋，是通過增大接觸面粗糙程度，來增大摩擦，故A錯誤；B．駕駛員的慣性大小只跟駕駛員的質(zhì)量有關(guān)，跟速度無關(guān)，駕駛員系好安全帶，不能減小他受到的慣性，故B錯誤；C．載重汽車的車輪做得比較寬，是通過增大受力面積來減小汽車對路面的壓強，故C正確；D．汽車在行駛時，不知道汽車的質(zhì)量、速度、所處的高度是否改變，無法判斷動能、勢能的變化情況，故D錯誤。故選C。9．A【詳解】A．小球在空中向上運動時，由于慣性小球在水平方向保持與火車相同的速度，小球在空中運動的過程中不受水平方向的力，只受到重力作用，故A正確；B．小球彈出后上升過程中豎直方向的速度逐漸減小，故動能減小，故B錯誤；C．小球會越過框架恰好落回原來的小孔中，這是因為小球具有慣性，不能說小球受到了慣性的作用，故C錯誤；D．小球上升至最高處時，只受到重力作用，所受合力等于重力，故D錯誤。故選A。10．AC【詳解】A．由題意知，物體A的重力為由圖乙可知，拉物體A時拉力的功率為提升重物的繩子有兩段，由P=Fv，可知，提升物體A時，繩端的拉力為 動滑輪的重力為拉物體B時，拉力的功率為提升物體B時，繩端的拉力為動滑輪的重力為200N，則物體B的重力為則物體B的質(zhì)量為故A正確；B．由可知，提升物體A時滑輪組的機械效率為故B錯誤；C．由圖甲可知，定滑輪上有3根繩子，每根繩子的拉力為1000N，兩個滑輪的質(zhì)量相等，則提升物體A時支架受到定滑輪的拉力為故C正確；D．不計繩重與摩擦，提升物體做的額外功等于動滑輪做的功，動滑輪的重力不變，兩次提升物體上升的速度相等，則相同時間內(nèi)，動滑輪被提升的高度相同，則額外功相同，故D錯誤。故選AC。11．CD【詳解】BC．重物的重力由圖可知，n=3，由可得，拉力的大小滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，由可得，動滑輪所受的重力5s拉力F做的功故B錯誤，C正確；AD．車的速度等于繩端移動的速度拉力F的功率故A錯誤，D正確。故選CD。12．AC【詳解】A．由題意可知，一長方體木塊，各面粗糙程度均相同，壓力相同，故木塊受到的摩擦力相同，由于木塊都做勻速直線運動，所受摩擦力和拉力是平衡力，大小相等，所以，木塊受到的拉力F1=F2，故A正確；B．根據(jù)可知，由于不知道兩次運動的距離，故無法比較做功的多少，故B錯誤；C．根據(jù)可知，由于木塊受到受到的拉力相等，則運動的速度越大，其功率也越大，則拉力F1比F2做功快，故C正確；D．根據(jù)可知，由于兩次放置，木塊對桌面的壓力相等，但由于平放和豎直放時，木塊與桌面的接觸面積不一樣，所以對桌面的壓強不相等，故D錯誤。故選AC。13．（1）0.45J；（2）0.3W；（3）75%【詳解】解：（1）由圖像可知，物體上升的高度為0.1m，有用功為（2）由圖像可知，繩子自由端移動的距離為0.4m，拉力做的總功為由圖像可知，做功的時間為2s，拉力的功率為（3）滑輪組的機械效率答：（1）有用功為0.45J；（2）拉力F的功率為0.3W；（3）滑輪組的機械效率為75%14．（1）800N；（2）80%；（3）200W【詳解】解：（1）建筑材料受到的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N（2）由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩端移動的距離s=2h=2×2m=4m有用功W有=Gh=800N×2m=1600J總功W總=Fs=500N×4m=2000J滑輪組的機械效率（3））拉力F做功的功率答：（1）建筑材料受到的重力是800N；（2）滑輪組的機械效率是80%；（3）拉力F做功的功率是200W。15．（1）5s；（2）750J；（3）80%【詳解】解：（1）物體上升的時間（2）人對繩子的拉力F所做的功W總=Pt=150W×5s=750J（3）有用功W有=Gh=600N×1m=600J滑輪組的機械效率答：（1）物體上升的時間是5s；（2）人對繩子的拉力F所做的功是750J；（3）滑輪組的機械效率是80%。16．     安全性好     運行平穩(wěn)     機械能     0.48【詳解】（1）[1][2]通過分析材料可知，高鐵列車與普通列車相比，具有速度快、安全性好、正點率高、舒適方便、能耗較低等優(yōu)點。（2）[3]高鐵動車組裝有牽引電動機，鐵列車運行時，是將電能轉(zhuǎn)化為機械能。（3）[4]已知， ，根據(jù)公式得，全程所需時間 

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