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

1、一、初中物理功和機(jī)械能問題1 班里組織一次“比一比上樓時的功率”活動，從一樓登上五樓，比誰的功率最大。為此，需要測量一些物理量。下列物理量中必須測量的是() 五樓到一樓的高度H； 從一樓到達(dá)五樓所用的時間T； 每個同學(xué)的體重G； 四樓到五樓樓梯的長度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，沒有必要測量高度H 的大小了；學(xué)生自身重不同，爬樓用的時間不同，所以必須測出各個體重和所用時間，這樣可對比出不同學(xué)生上樓時的功率大小關(guān)系了。故選 D 。2 舉重是我國的優(yōu)勢體育項(xiàng)目，如圖所示，運(yùn)動員需將杠鈴舉過頭頂，等到裁判判定

2、站穩(wěn)之后才能算成績有效。在抓舉時，兩位運(yùn)動員用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，一位運(yùn)動員將杠鈴舉起1.9m ， 另一位運(yùn)動員將杠鈴舉起1.8m 。如果他們對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 錯誤， B 正確；CD他們用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，相同的時間內(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。此過程中，下列說法不正確的是（）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 一個小石塊從空中的某一高度,由靜止開始豎直下落,若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢能Ep 隨著時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，不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運(yùn)動，石塊在相同時間內(nèi)下降的速度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，石塊的重力勢能 Ep 減小得越來越快，符合這一規(guī)律的只有C 圖，而 D 圖是石塊的重力勢能Ep 隨時間減小得越來越慢，故D 錯誤。故選 C。5 一位父親與他6 歲的兒子一起上樓回家，對此，下列說法錯誤的是（）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)，但爬樓過程中兒子沒有施加力，兒子做功為0J，做功功率為0W，故 D 錯誤，符合題意。故選 D。6 如圖是一個光滑的軌道某小球從軌道的O 點(diǎn)出發(fā)，由靜止開始下滑，小球始終沒有離開軌道，你認(rèn)為小球最遠(yuǎn)可以運(yùn)動到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，始終沒有離開軌道，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)械能來源的說法中正確的是（）A是由水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的B是由水的重力勢能轉(zhuǎn)化來的C是由乒乓球的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的D是由乒乓球的化學(xué)能轉(zhuǎn)化來的【答案】 B【解析】【分析】機(jī)械能包括動能和勢能；動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)；重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。【詳解】松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的過程中，水的重心不斷降低

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

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

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

10、重力勢能轉(zhuǎn)化來的，故 C 正確；D運(yùn)動員弓著腰，是通過降低重心來增加穩(wěn)度，不能改變慣性的大小，故D 錯誤。故選 C。11 甲、乙兩個物體，分別在水平拉力作用下在水平面上作勻速直線運(yùn)動.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)動速度是乙的運(yùn)動速度的1 倍，則拉力對甲乙兩物體做功之比和所用時間之比可能是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 小明用彈簧測力計拉動木塊，使它沿同一水平木板滑動，如圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像下列說法正確的是A木塊兩次具有的動能一樣大B兩次拉力對木塊做的功一樣多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，第一次物體的動能較大，故A 錯誤；B從圖中可以看出，在相同拉力作用下，木塊兩次運(yùn)動的距離不同，所以木塊兩次所做的功不同，由 W=Fs 可知，但是在沒有指出是相同時間內(nèi)，因此不能比較二者做功多少，故 B 錯誤；C由 A

13、分析知，木塊兩次受到的拉力相等，故C 錯誤；D從圖中可以看出第一次木塊運(yùn)動的速度較大，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)動會時跳遠(yuǎn)運(yùn)動的幾個階段，則運(yùn)動員（）A助跑階段機(jī)械能不變B起跳時機(jī)械能為零C經(jīng)過最高點(diǎn)時動能最大D經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大【答案】 D【解析】【分析】影響動能大小的因素：質(zhì)量、速度；質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；影響重力勢能大小的因素：質(zhì)量、被舉的高度；質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大；機(jī)械能等于動能和勢能之和?！驹斀狻緼助跑階段，運(yùn)動員的質(zhì)量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運(yùn)動員的高度不變，

14、則重力勢能不變，機(jī)械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，所以機(jī)械能增大，故 A 錯誤；B起跳時，運(yùn)動員的速度達(dá)到最大值，動能達(dá)到最大值，重力勢能不變，機(jī)械能達(dá)到最大值，故 B 錯誤；C上升過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以經(jīng)過最高點(diǎn)時，動能減小，重力勢能最大，故 C 錯誤；D最高點(diǎn)時，高度達(dá)到最大值，因此重力勢能也達(dá)到最大值，故故選 D?！军c(diǎn)睛】D 正確。影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度，分析動能的變化就是分析質(zhì)量和速度的變化；影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度，分析重力勢能的變化就是分析質(zhì)量和高度的變化。解題時注意抓住表示物體運(yùn)動狀態(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，但沒有推動，下列說法正確的是()A箱子雖然沒有被推動，但小明對箱子做了功B箱子沒有被推動是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮箱子對地面的壓力與地面對箱子的支持力是一對平衡力D箱子沒有被推動，選擇的參照物是地面【答案】D【解析】【分析】【詳解】A箱子沒有被推動，有力但沒有距離，小明對箱子不做功，故A 錯誤；B箱子沒有被推動處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故B 錯誤；C箱子對地面的壓力與地面對箱子的支持力作用在不同的物體上，不是一對平衡力，故C錯誤；D箱子沒有被推動，相對于地面的位置沒有改變，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)動過程中，有哪些機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化A只有動能和重力勢能B只有動能和彈性勢能C只有重力勢能和彈性勢能D動能、重力勢能和彈性勢能都發(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簡單對象考慮，向下翻滾過程中，質(zhì)量不變，但高度降低了，所以重力勢能會減??；彈簧彈起后，另一端接觸斜面時，動能減小，彈性勢能增大，且減小的重力勢能，會轉(zhuǎn)化彈簧的彈性勢能，即彈簧的彈性形變變大；彈簧彈起時，彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能

17、所以這個過程中，動能、重力勢能和彈性勢能都發(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)用圖甲所示隨時間變化的豎直向下的拉力 F 拉繩時，物體的速度 v 和物體上升的高度 h 隨時間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(jié)果正確的是（ ）A0s1s 內(nèi)，地面對物體的支持力是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，時間從第 2s 到第 3s 時，速

18、度大小是不變的，這時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力大小等于重物和動滑輪的總重，即F拉GG動340N120N由題意可知，0s1s 內(nèi)，地面對物體的支持力符合關(guān)系式F支3F拉GG動120N從圖甲可以看到，F(xiàn)拉30N ，解得F支30N ， A 錯誤；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 ，三條繩子托著動滑輪，繩端移動的距離是s3h3 1.25m3.75m拉力F 做的功是WFs50N3.75m187.5J拉力F 做的功是187.5J， B 錯誤；C 2s3s 內(nèi)，物體勻速運(yùn)動，繩端也是勻速運(yùn)動，拉力F 的大小是40N，繩端移動的速度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 錯誤。故選 C。17 如圖是搬運(yùn)工人用滑輪組將倉庫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 將貨物拉出倉庫。人拉貨物的

20、過程中，分析正確的是A貨物移動距離為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 貨物移動距離為s vt0.3m/s 100s30m貨物移動距離為30m， A 錯誤；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貨物移動距離為30m ，繩對貨物的拉力為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。在水平路面上直線運(yùn)動時記錄的v-t 圖像，下列說法正確的是（）A物體在0t1 時間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動B物體在t 1t 2 時間內(nèi)動能不斷變大C物體在t3 t 4 時間內(nèi)的摩擦力力小于t 1t 2 時間內(nèi)的摩擦力D物體在t 3t 4 時間內(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 時間內(nèi)速度越來越大，故A 錯誤；B由v-t圖像可知，t1t2 時間內(nèi)速度不變，所以動能不變，故B 錯誤；C物體在t3 t 4 時間內(nèi)和t1t 2 時間內(nèi)受到的