2020-2021中考物理備考之功和機(jī)械能問(wèn)題壓軸突破訓(xùn)練∶培優(yōu)易錯(cuò)試卷篇及答案解析

1、一、初中物理功和機(jī)械能問(wèn)題1 班里組織一次“比一比上樓時(shí)的功率”活動(dòng)，從一樓登上五樓，比誰(shuí)的功率最大。為此，需要測(cè)量一些物理量。下列物理量中必須測(cè)量的是() 五樓到一樓的高度H； 從一樓到達(dá)五樓所用的時(shí)間T； 每個(gè)同學(xué)的體重G； 四樓到五樓樓梯的長(zhǎng)度L。AB C D 【答案】 D【解析】【詳解】由功率公式得PWGHTT學(xué)生都是從同一棟樓中的一樓到五樓，所以H 高度相同，沒(méi)有必要測(cè)量高度H 的大小了；學(xué)生自身重不同，爬樓用的時(shí)間不同，所以必須測(cè)出各個(gè)體重和所用時(shí)間，這樣可對(duì)比出不同學(xué)生上樓時(shí)的功率大小關(guān)系了。故選 D 。2 舉重是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)體育項(xiàng)目，如圖所示，運(yùn)動(dòng)員需將杠鈴舉過(guò)頭頂，等到裁判判定

2、站穩(wěn)之后才能算成績(jī)有效。在抓舉時(shí)，兩位運(yùn)動(dòng)員用相同時(shí)間把同樣重的杠鈴舉起，一位運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉起1.9m ， 另一位運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉起1.8m 。如果他們對(duì)杠鈴所做的功分別為W1和 W2，功率分別為P1 和 P2，則下列關(guān)系式中正確的是（）A W1 W2C P1= P2D P1 W2。故 A 錯(cuò)誤， B 正確；CD他們用相同時(shí)間把同樣重的杠鈴舉起，相同的時(shí)間內(nèi)，做的功越多，功率越大。由上可知 W1 W2 ，所以 P1 P2。故 CD 錯(cuò)誤。故選 B。3 利用如圖所示的滑輪組將重為20N 的物體在2s 內(nèi)勻速提升2m，拉力 F 等于 12N。此過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（）A拉力所做的有用功為40J

3、B拉力所做的總功為48JC拉力 F 的功率大小為20WD滑輪組的機(jī)械效率為83.3%【答案】 C【解析】【詳解】A根據(jù)公式可得W有用Gh20N2m40J故 A 正確，不符合題意；B由圖可知s2h22m4m根據(jù)公式可得W總Fs12N4m48J故 B 正確，不符合題意；C拉力的功率W總48J =24WPt2s故 C 錯(cuò)誤，符合題意；D滑輪組的機(jī)械效率W有100%40J 100% 83.3%W總48J故 D 正確，不符合題意。故選 C。4 一個(gè)小石塊從空中的某一高度,由靜止開(kāi)始豎直下落,若不計(jì)空氣阻力，從小石塊開(kāi)始下落，到剛落到地面的過(guò)程中，小石塊的重力勢(shì)能Ep 隨著時(shí)間的變化圖像可能是()ABCD

4、【答案】 C【解析】【分析】【詳解】由題意可知，不計(jì)空氣阻力，從小石塊開(kāi)始下落，到剛落到地面的過(guò)程中，石塊做加速運(yùn)動(dòng)，石塊在相同時(shí)間內(nèi)下降的速度越來(lái)越大，石塊所處的高度減小得越來(lái)越快，石塊的重力勢(shì)能 Ep 減小得越來(lái)越快，符合這一規(guī)律的只有C 圖，而 D 圖是石塊的重力勢(shì)能Ep 隨時(shí)間減小得越來(lái)越慢，故D 錯(cuò)誤。故選 C。5 一位父親與他6 歲的兒子一起上樓回家，對(duì)此，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少B爬相同的樓梯，父親體重大做的功多C爬相同的樓梯，父親比兒子先到達(dá)，父親的功率大D爬相同的樓梯，兒子坐電梯先到達(dá)，兒子的功率大【答案】 D【解析】【分析】【詳解】AB由題知，

5、他們上相同的樓梯，h 相同，父親的體重G1 大于兒子的體重G2，根據(jù)爬樓做功 WGh ，所以父親爬樓做功W 1 大于兒子爬樓做功W2，即 W1 W2，故 A、 B 正確，不符合題意；C父親爬樓做功多，父親比兒子先到達(dá)，做功時(shí)間少，根據(jù)大，故 C 正確，不符合題意；WPt可知父親做功功率D兒子坐電梯先到達(dá)，但爬樓過(guò)程中兒子沒(méi)有施加力，兒子做功為0J，做功功率為0W，故 D 錯(cuò)誤，符合題意。故選 D。6 如圖是一個(gè)光滑的軌道某小球從軌道的O 點(diǎn)出發(fā)，由靜止開(kāi)始下滑，小球始終沒(méi)有離開(kāi)軌道，你認(rèn)為小球最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到A a 點(diǎn)Bb 點(diǎn)C c 點(diǎn)D d 點(diǎn)【答案】 C【解析】【詳解】本實(shí)驗(yàn)中，由于軌道是光

6、滑的，沒(méi)有摩擦力，所以小球的機(jī)械能守恒。故小球從O 點(diǎn)由靜止釋放，始終沒(méi)有離開(kāi)軌道，最遠(yuǎn)可以滾到與O 點(diǎn)等高的 c 點(diǎn)，故選C。7 把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部（如圖所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的過(guò)程中，它的機(jī)械能不斷增加。下列關(guān)于乒乓球機(jī)械能來(lái)源的說(shuō)法中正確的是（）A是由水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的B是由水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的C是由乒乓球的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的D是由乒乓球的化學(xué)能轉(zhuǎn)化來(lái)的【答案】 B【解析】【分析】機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能；動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)；重力勢(shì)能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)?！驹斀狻克墒趾?，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的過(guò)程中，水的重心不斷降低

7、，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為乒乓球的機(jī)械能。故選 B。8 下列關(guān)于做功和功率的說(shuō)法中正確的是（）A有力作用在物體上，力一定對(duì)物體做功B物體對(duì)外做功越多，功率就越大C在光滑水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，功率為零D物體受到的作用力越大，力對(duì)物體做功就越多【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A有力作用在物體上，沒(méi)有通過(guò)距離，力對(duì)物體沒(méi)有做功，故A 錯(cuò)誤；B根據(jù) PWt 可知，功率大小同時(shí)跟做功多少和做功時(shí)間有關(guān)，因此做功越多，功率不一定越大，故B 錯(cuò)誤；C在光滑的水平面上，物體依靠物體的慣性做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平方向上沒(méi)有受到力的作用，沒(méi)有力對(duì)物體做功，因此功率為零，故C 正確；D力對(duì)物體做功大小W

8、Fs ，做功多少同時(shí)跟力的大小和在力的方向上通過(guò)的距離有關(guān)，故 D 錯(cuò)誤。故選 C。9 炎熱的夏天?？?，環(huán)衛(wèi)工人利用灑水車(chē)給馬路灑水降溫，灑水車(chē)在水平馬路勻速行駛過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A動(dòng)能減少，機(jī)械能不變B動(dòng)能不變，機(jī)械能減少C動(dòng)能減少，機(jī)械能減少D動(dòng)能增大，機(jī)械能增大【答案】 C【解析】【分析】動(dòng)能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)；質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能大跟質(zhì)量、高度有關(guān)；質(zhì)量一定時(shí)，高度越高，重力勢(shì)能越大；高度一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；機(jī)械能【詳解】=動(dòng)能 +勢(shì)能。灑水車(chē)在平直的馬路上勻速行駛，在工作的過(guò)程中，灑水車(chē)的質(zhì)量不斷減小，速度不

9、變，動(dòng)能變小，重力勢(shì)能變小，則灑水車(chē)的機(jī)械能變小。故選 C。10 如圖是滑雪運(yùn)動(dòng)員收起雪杖后從高處滑下的情景，對(duì)此過(guò)程A運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中動(dòng)能增大，重力勢(shì)能也增大B運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中，動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減小量C運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的D運(yùn)動(dòng)員弓著腰，是為了通過(guò)降低重心來(lái)增大慣性【答案】 C【解析】【詳解】A運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度越來(lái)越大，高度不斷變小，所以動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，故 A 錯(cuò)誤；B運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中，由于要克服摩擦做功，有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減小量，故 B 錯(cuò)誤；C運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，所以，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能是由

10、重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的，故 C 正確；D運(yùn)動(dòng)員弓著腰，是通過(guò)降低重心來(lái)增加穩(wěn)度，不能改變慣性的大小，故D 錯(cuò)誤。故選 C。11 甲、乙兩個(gè)物體，分別在水平拉力作用下在水平面上作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).若甲所受的重力是乙的 3 倍，甲受的水平拉力是乙受的水平拉力的2 倍，甲的運(yùn)動(dòng)速度是乙的運(yùn)動(dòng)速度的1 倍，則拉力對(duì)甲乙兩物體做功之比和所用時(shí)間之比可能是A1:12:1B 2:11:1C 3:22:3D 3:23: 2【答案】 B【解析】【詳解】由題知兩物體受到的拉力之比F 甲 :F 乙 =2:1速度之比 :v 甲 :v 乙=1:1A 若做功之比:W 甲 :W 乙 =1:1因?yàn)?W=Fs,所以運(yùn)動(dòng)路程之比:W甲W乙

11、1 1s 甲:s 乙 =:=:=1:2F甲F乙2 1因?yàn)?v= s 速度相同 ,所用時(shí)間與路程成正比:tt 甲 :t 乙=s 甲:s乙 =1:2故 A 不符合題意；B若做功之比:W 甲 :W 乙 =2:1因?yàn)?W=Fs,所以運(yùn)動(dòng)路程之比:W甲W乙2 1s 甲:s 乙 = F甲 : F乙 = 2 : 1 =1:1因?yàn)?v= s ,速度相同 ,所用時(shí)間與路程成正比:tt 甲 :t 乙=s 甲:s乙 =1:1故 B 符合題意；CD若做功之比:W 甲 :W 乙 =3:2因?yàn)?W=Fs,所以運(yùn)動(dòng)路程之比:W甲W乙32s 甲 :s乙 = F甲 : F乙 = 2 : 1 =3:4因?yàn)?v= s 速度相同 ,

12、所用時(shí)間與路程成正比:tt 甲 :t 乙=s 甲:s乙 =3:4故 CD 不符合題意。12 小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，使它沿同一水平木板滑動(dòng)，如圖是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)間變化的圖像下列說(shuō)法正確的是A木塊兩次具有的動(dòng)能一樣大B兩次拉力對(duì)木塊做的功一樣多C木塊第一次受到的拉力較大【答案】 DD第一次拉力對(duì)木塊做功的功率較大【解析】【詳解】A 由圖知，第一次物體的速度較大，第一次物體的動(dòng)能較大，故A 錯(cuò)誤；B從圖中可以看出，在相同拉力作用下，木塊兩次運(yùn)動(dòng)的距離不同，所以木塊兩次所做的功不同，由 W=Fs 可知，但是在沒(méi)有指出是相同時(shí)間內(nèi)，因此不能比較二者做功多少，故 B 錯(cuò)誤；C由 A

13、分析知，木塊兩次受到的拉力相等，故C 錯(cuò)誤；D從圖中可以看出第一次木塊運(yùn)動(dòng)的速度較大，由功率的變形公式同，第一次速度v 大，所以功率大，故D 正確。P=Fv 可知，力F 相13 如圖所示是學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)時(shí)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段，則運(yùn)動(dòng)員（）A助跑階段機(jī)械能不變B起跳時(shí)機(jī)械能為零C經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大【答案】 D【解析】【分析】影響動(dòng)能大小的因素：質(zhì)量、速度；質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；影響重力勢(shì)能大小的因素：質(zhì)量、被舉的高度；質(zhì)量越大，高度越大，重力勢(shì)能就越大；機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和。【詳解】A助跑階段，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，速度逐漸增大，因此動(dòng)能增大；運(yùn)動(dòng)員的高度不變，

14、則重力勢(shì)能不變，機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能的和，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能不變，所以機(jī)械能增大，故 A 錯(cuò)誤；B起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速度達(dá)到最大值，動(dòng)能達(dá)到最大值，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能達(dá)到最大值，故 B 錯(cuò)誤；C上升過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，所以經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能最大，故 C 錯(cuò)誤；D最高點(diǎn)時(shí)，高度達(dá)到最大值，因此重力勢(shì)能也達(dá)到最大值，故故選 D?！军c(diǎn)睛】D 正確。影響動(dòng)能大小的因素有質(zhì)量和速度，分析動(dòng)能的變化就是分析質(zhì)量和速度的變化；影響重力勢(shì)能的因素是質(zhì)量和高度，分析重力勢(shì)能的變化就是分析質(zhì)量和高度的變化。解題時(shí)注意抓住表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的關(guān)鍵字詞，從中找出表示“質(zhì)量、速度、高度、彈性形變

15、”變化的字眼，從而分析機(jī)械能的變化情況。14 如圖所示，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但沒(méi)有推動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A箱子雖然沒(méi)有被推動(dòng)，但小明對(duì)箱子做了功B箱子沒(méi)有被推動(dòng)是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力是一對(duì)平衡力D箱子沒(méi)有被推動(dòng)，選擇的參照物是地面【答案】D【解析】【分析】【詳解】A箱子沒(méi)有被推動(dòng)，有力但沒(méi)有距離，小明對(duì)箱子不做功，故A 錯(cuò)誤；B箱子沒(méi)有被推動(dòng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故B 錯(cuò)誤；C箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力作用在不同的物體上，不是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；D箱子沒(méi)有被推動(dòng)，相對(duì)于地面的位置沒(méi)有改變，選擇的參照物是

16、地面，故D 正確；故選 D。15 如圖所示，一個(gè)玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾彈簧在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有哪些機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化A只有動(dòng)能和重力勢(shì)能B只有動(dòng)能和彈性勢(shì)能C只有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能D動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化【答案】 D【解析】【詳解】根據(jù)題意，玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾首先將彈簧作為一個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)象考慮，向下翻滾過(guò)程中，質(zhì)量不變，但高度降低了，所以重力勢(shì)能會(huì)減??；彈簧彈起后，另一端接觸斜面時(shí)，動(dòng)能減小，彈性勢(shì)能增大，且減小的重力勢(shì)能，會(huì)轉(zhuǎn)化彈簧的彈性勢(shì)能，即彈簧的彈性形變變大；彈簧彈起時(shí)，彈性勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

17、所以這個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化，故D 正確16 為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖甲所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力 F 拉繩時(shí)，物體的速度 v 和物體上升的高度 h 隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ）A0s1s 內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力是10NB 1s2s 內(nèi)，拉力 F 做的功是62.5JC 2s3s 內(nèi)，拉力 F 的功率是300WD 2s3s 內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A從圖乙可以看到，時(shí)間從第 2s 到第 3s 時(shí)，速

18、度大小是不變的，這時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力大小等于重物和動(dòng)滑輪的總重，即F拉GG動(dòng)340N120N由題意可知，0s1s 內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力符合關(guān)系式F支3F拉GG動(dòng)120N從圖甲可以看到，F(xiàn)拉30N ，解得F支30N ， A 錯(cuò)誤；B從圖甲可以看到，1s2s 內(nèi)，拉力F 的大小是50N，物體上升的高度是1.25m ，三條繩子托著動(dòng)滑輪，繩端移動(dòng)的距離是s3h3 1.25m3.75m拉力F 做的功是WFs50N3.75m187.5J拉力F 做的功是187.5J， B 錯(cuò)誤；C 2s3s 內(nèi)，物體勻速運(yùn)動(dòng)，繩端也是勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F 的大小是40N，繩端移動(dòng)的速度v繩32.5m/s7.5m

19、/s根據(jù) PFv 可知，拉力F 的功率PFv繩40N7.5m/s300W拉力 F 的功率是300W， C 正確；D 2s3s 內(nèi)，物體上升的高度h3.75m-1.25m2.5m拉力 F 的大小是40N，則滑輪組的機(jī)械效率W有用功100%Gh 100%100N2.5m100% 83.3%W總功Fs40N3 2.5m滑輪組的機(jī)械效率約是 83.3%， D 錯(cuò)誤。故選 C。17 如圖是搬運(yùn)工人用滑輪組將倉(cāng)庫(kù)中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為 600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1 倍，滑輪組的機(jī)械效率為75。若人以0.6m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s 將貨物拉出倉(cāng)庫(kù)。人拉貨物的

20、過(guò)程中，分析正確的是A貨物移動(dòng)距離為20mB工人的拉力為 400NC工人做的有用功為3.6 104 JD工人拉力的功率為 360W【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A從圖中可以看到，兩條繩子托著動(dòng)滑輪，人以 0.6m/s 的速度勻速前行，那么貨物的速度是 0.3m/s ，經(jīng) 100s 貨物移動(dòng)距離為s vt0.3m/s 100s30m貨物移動(dòng)距離為30m， A 錯(cuò)誤；B由題意可知，貨物的重力Gmg600kg10N/kg6000N其摩擦力f0.1G0.16000N600N由于貨物勻速前行，繩對(duì)貨物的拉力Ff600N滑輪組的機(jī)械效率為75，可得到600N s100%75%F拉 2s解得 F拉40

21、0N ，工人的拉力為400N， B 正確；C貨物移動(dòng)距離為30m ，繩對(duì)貨物的拉力為600N，則工人做的有用功為W有Fs600N30m1.8 104J工人做的有用功為1.8 104 J ， C 錯(cuò)誤；D由于人以 0.6m/s 的速度勻速前行，工人的拉力為400N，工人拉力的功率為PF拉 v400N 0.6m 240W工人拉力的功率為240W ，D 錯(cuò)誤。故選 B。18 靜止在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F 的作用，如圖（甲）所示。在水平路面上直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)記錄的v-t 圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A物體在0t1 時(shí)間內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B物體在t 1t 2 時(shí)間內(nèi)動(dòng)能不斷變大C物體在t3 t 4 時(shí)間內(nèi)的摩擦力力小于t 1t 2 時(shí)間內(nèi)的摩擦力D物體在t 3t 4 時(shí)間內(nèi)拉力小于摩擦力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A由v-t圖像可知，0t1 時(shí)間內(nèi)速度越來(lái)越大，故A 錯(cuò)誤；B由v-t圖像可知，t1t2 時(shí)間內(nèi)速度不變，所以動(dòng)能不變，故B 錯(cuò)誤；C物體在t3 t 4 時(shí)間內(nèi)和t1t 2 時(shí)間內(nèi)受到的