中考物理功和機械能問題綜合練習(xí)題附詳細(xì)答案

1、一、初中物理功和機械能問題1 一個木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對木塊施加的水平拉力為F，如圖甲所示； F 的大小與時間t 的關(guān)系如圖乙所示；木塊的運動速度v 與時間t 的關(guān)系如圖丙所示。以下說法正確的是（）A當(dāng) t=1s 時，木塊受到的摩擦力是0B當(dāng) t 在 24s 內(nèi)，木塊做勻速直線運動，受到的摩擦力為5NC當(dāng) t 在 46s 內(nèi)，拉力 F 的功率為6WD當(dāng) t 在 26s 內(nèi)，木塊的機械能保持不變【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A由圖乙可知，物體在t=1s 時受到的拉力為1N，由圖丙可知此時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以受到的摩擦力等于拉力為1N，故 A 錯誤；B由圖乙可知，物體在4

2、6s 內(nèi)受到的拉力為3N，由圖丙可知 46s 內(nèi)物體做勻速運動直線運動，在 46s 內(nèi)受到的摩擦力等于此時的拉力為3N；由圖乙可知在 24s 內(nèi)，物體做加速直線運動，接觸面粗糙程度、受到的壓力不變，所以在24s 內(nèi)受到的摩擦力為 3N。故B 錯誤；C由圖乙可知，物體在46s 內(nèi)受到的拉力為3N，由圖丙可知 46s 內(nèi)物體做速度為 2m/s的勻速運動直線運動，此時拉力的功率PWFsFv3N2m/s6Wtt故 C 正確；D在26s 內(nèi)，木塊受到拉力和摩擦力的作用，機械能在不斷變化，故D 錯誤。故選C。2 舉重比賽要求運動員將杠鈴舉過頭頂后，在空中至少靜止3 秒鐘，在這3 秒鐘內(nèi)（）A杠鈴受到的重力

3、和人對它的支持力是平衡力B運動員所受的重力和地面對他的支持力是平衡力C運動員在用力向上支持杠鈴，因此他對杠鈴做了功D杠鈴對運動員的壓力和人對它的支持力是平衡力【答案】 A【解析】【分析】本題要抓住做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可；從平衡力和相互作用力的條件判斷兩個力是平衡力，還是相互作用力；平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，作用在同一條直線上?！驹斀狻緼杠鈴受到的重力和對它的支持力符號二力平衡的條件，所以是一對平衡力，故A 正確；B運動員所受的重力和地面對它的

4、支持力，大小不相等，所以不是一對平衡力，故B 錯誤；C因為做功需要對物體施力，并且在力的方向上需要移動距離，而運動員向上支持杠鈴，但沒有發(fā)生位移，故C 錯誤；D杠鈴對運動員的壓力和人對它的支持力，作用在兩個物體上，是一對相互作用力，不是平衡力，故故選 A。D 錯誤。3 在雄壯的國歌聲中，升旗手在50 秒時間內(nèi)將重5N 的國旗緩緩上升到旗桿頂端，下面分析正確的是（）A緩緩上升，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B升旗同學(xué)的手受到繩對手的摩擦力方向向下C他對國旗做功的功率最接近于1WD旗桿頂端的滑輪在使用時是省力的【答案】 C【解析】【分析】(1)影響動能的因素是質(zhì)量和速度；影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度；在一定

5、條件下，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；(2)兩個物體發(fā)生相對運動時，摩擦力方向與相對運動的方向相反；(3)已知國旗重力，估計出旗桿高度，可以得到克服旗桿重力做的功；功與時間之比為功率；(4)定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，所以不能省力?！驹斀狻緼國旗勻速上升過程中，速度不變，質(zhì)量不變，則動能不變，高度增大，國旗的重力勢能逐漸增大，沒有動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故A 錯誤；B由于力的作用是相互的，升旗同學(xué)向下拉繩，升旗同學(xué)的手受到繩對手的摩擦力方向向上，故 B 錯誤；C已知國旗的重力5N，旗桿大約10m 高，克服國旗的重力做功為WGh5N10m50J國歌的演奏一遍的標(biāo)準(zhǔn)時間是50 秒，他對國旗做功的功率最接近于W5

6、0JP1Wt50s故 C 正確；D國旗桿上的滑輪為定滑輪，則利用定滑輪升國旗，可以改變施力的方向但不能省力，故 D 錯誤。故選 C。4 一個超級驚險項目 18 米長懸崖秋千驚現(xiàn)重慶某公園 !小明被纜繩拉到 6 層樓的高度，釋放后自由擺動沖向峽谷（如圖所示），伴隨著人們的驚呼聲，秋千越蕩越低。下列有關(guān)說法中正確的是（）A秋千蕩回來經(jīng)過最低點時，小明的機械能最大B整個過程小明的動能與重力勢能之和不變C秋千蕩到最高點時，小明的動能為零D在向下擺的過程中，小明的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能【答案】 C【解析】【詳解】A機械能是動能和勢能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以秋千第一次在最高點時

7、，機械能最大， A 錯誤；B機械能是動能和勢能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，整個過程小明的動能與重力勢能之和變小， B 錯誤；C秋千蕩到最高點時，秋千速度為0，所以小明的動能為零，C 正確；D在向下擺的過程中，小明的重力勢能絕大部分轉(zhuǎn)化為動能，D 錯誤。故選 C。5 李明同學(xué)，一次緩慢地從一樓走上五樓，另一次則急促地跑上去，下列說法正確的是（ ）A兩次做的有用功相同，功率不同B兩次做的有用功和功率都相同C兩次做的有用功不同，功率相同D條件不足，無法判斷【答案】 A【解析】【詳解】李明同學(xué)的體重不變，上樓的高度不變，根據(jù)公式WGh 可知兩次上樓過程所做的有用功相等；緩慢走上去用

8、的時間比跑上去用的時間多，且前后做的功相等；根據(jù)公式WPt可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。故選 A。6 如圖是滑雪運動員收起雪杖后從高處滑下的情景，對此過程A運動員下滑過程中動能增大，重力勢能也增大B運動員下滑過程中，動能的增加量等于重力勢能的減小量C運動員的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的D運動員弓著腰，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運動員下滑過程

9、中，動能增大，重力勢能減小，所以，運動員的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的，故 C 正確；D運動員弓著腰，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。7 如圖所示為運動員投擲鉛球的過程示意圖，下列有關(guān)說法錯誤的是（）A在 a 到 b 的過程中，運動員對鉛球做了功B在 b 到 c 的過程中，運動員對鉛球沒有做功C在 c 到 d 的過程中，沒有力對鉛球做功D在 a 到 d 的過程中，鉛球的運動狀態(tài)在不斷的變化【答案】 C【解析】【分析】【詳解】圖中從 a 到 b 過程中，運動員對鉛球施加了力，鉛球在力的方向上通過距離，故運動員對鉛球做了功， A 說法正確；從b 到 c 過程中，鉛球

10、雖然運動了一段距離，但運動員對鉛球沒有施加力的作用，故運動員對鉛球沒有做功，B 說法正確；從c 到 d 的過程中，鉛球受到重力的作用，鉛球在重力方向上通過一段距離，故重力對鉛球做功，C 說法錯誤；從a到 d 的過程中，鉛球的運動方向隨時改變，故鉛球的運動狀態(tài)在不斷改變，D 說法正確；答案選 C8 今年 3 月 4 日，在我市陽新地區(qū)下了一場冰雹已知冰雹在下落過程中受到的空氣阻力隨下落速度的增大而增大，且落地前已做勻速運動關(guān)于冰雹的下落過程，下面說法正確的是（ ）A冰雹的重力勢能越來越大B冰雹的機械能越來越小C當(dāng)冰雹勻速下落時空氣阻力對冰雹不做功D冰雹受到的空氣阻力越來越大，可能大于重力【答案】

11、 B【解析】【分析】【詳解】A冰雹下落過程中，高度減小，重力勢能越來越小，故A 錯誤；B由于冰雹要克服空氣阻力做功，機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以其機械能減小，故B 正確；C當(dāng)冰雹勻速下落時，冰雹在阻力的作用下才做了勻速運動，所以空氣阻力對冰雹是做功的，故 C 錯誤；D冰雹在運動過程中，速度變大，阻力變大，當(dāng)阻力等于重力時，冰雹會做勻速直線運動，速度保持不變，所以阻力不可能大于重力，故D 錯誤故選 B【點睛】要能從能的轉(zhuǎn)化理解冰雹的機械能變化，因為冰雹下落過程中克服阻力做功，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能必定是減小的9 跳繩是大家喜愛的體育運動之一，小明的質(zhì)量為 50 kg，每次跳起高度約為體上升，如圖

12、所示），一分鐘跳 100 次，下列說法正確的是（ ）6 cm（人整A向上起跳過程中小明的動能持續(xù)增大B下落過程中小明的重力勢能保持不變C小明跳一次克服重力做功約【答案】 D3JD小明在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為50W【解析】【詳解】A. 向上起跳過程中，質(zhì)量不變，速度減小，小明的動能減小，故A 錯誤；B. 下落過程中小明的高度減小，質(zhì)量不變，重力勢能減小，故B 錯誤；C. 小明的重力為：G=mg=50kg 10N/kg=500N ，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N 0.06m=30J ，故 C 錯誤；D. 小明在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率：P=W總=30J 100=50W ，t60s故 D

13、正確。故選 D 。10 如圖所示，在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定。做好后將它從不太陡的斜面滾到水平面。下列說法正確的是（）A罐子從斜面滾下，重力勢能只轉(zhuǎn)化為動能B罐子從斜面滾下的過程中，只有動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化C因為能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，所以罐子滾下后可能再次滾上斜面D如果水平面是光滑的，則罐子會一直滾動下去【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A罐子從斜面滾下，要克服摩擦力做功而使重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A 錯誤；B罐子從斜面滾下的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，故B 錯誤；C罐子從不太陡的斜面上滾下，罐子的高度減小，速

14、度先增大后減小，橡皮筋的彈性形變逐漸增大，則罐子的重力勢能減小，動能先增大后減小，橡皮筋的彈性勢能增大，即該過程中罐子的重力勢能會轉(zhuǎn)化為動能和橡皮筋的彈性勢能；發(fā)生形變的橡皮筋由于要恢復(fù)原狀，故罐子可能再次滾上斜面，故C 正確；D罐子在滾動的過程中，由于和斜面之間存在摩擦，機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以整個罐子的機械能不守恒，機械能會逐漸變小，最終罐子會停止運動，故D 錯誤。故選 C。11 如圖，一輛電動車在月球表面（月球面附近無大氣層）沿著平直軌道行駛，物體對于車靜止，則以下說法中正確的是（ ）M 相A電動車動能一定增加B M 受到的摩擦力一定向右C此時小車可能做勻速直線運動D若電動車急剎車，M

15、受到的摩擦力一定向左【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A由圖中彩旗展開的方向可知，電動車向右加速運動或向左減速運動，所以動能有可能增大也有可能減小，故AC 錯誤；B不管電動車是向右加速，還是向左減速，相對車靜止的物體所以其受到的摩擦力一定向右，故 B 正確；M 都有向左運動的趨勢，D若電動車原是向右加速運動的，急剎車時，車的速度減小或停下，而 M 由于慣性要保持原來的速度向右運動，此時所受的摩擦力應(yīng)向左，才能讓 M 相對車靜止。若電動車原是向左減速運動的，急剎車時，M 物體由于慣性會保持原來的速度繼續(xù)向左運動，此時所受的摩擦力方向應(yīng)仍然向右，才能讓M 相對車靜止，故D 錯誤。故選B。12 為

16、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，

17、即F拉G G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120N30N ，解得 F支30N ， A 錯誤；從圖甲可以看到， F拉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s 3h 3 1.25m 3.75m拉力 F 做的功是WFs 50N 3.75m187.5J拉力 F 做的功是187.5J， B 錯誤；C 2s3s 內(nèi)，物體勻速運動，繩端也是勻速運動，拉力F 的大小是40N，繩端移動的速度v繩32.5m/s7.5m/s根據(jù) PFv 可知，拉力F 的功率PFv繩40N

18、7.5m/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滑輪組的機械效率約是 83.3%， D 錯誤。故選 C。13 如圖所示，用手將一重為 G 的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從下運動，到達 B 位置速度達到最大，到達 C 位置小球的速度變?yōu)榱?。已知A 位置開始向AC 間的高度差為 h，若整個過程中不計能量損耗，下列說法正確的是（）A從 A 位置到 B 位置鐵球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧

19、的彈性勢能B在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為GhC小球到達 B 點時，小球的重力大于彈簧的彈力，所以小球繼續(xù)下落D B 位置到 C 位置的過程中鐵球所受的重力大于彈簧所施加的彈力【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A從 A 位置到 B 位置，鐵球質(zhì)量不變，高度減小，鐵球重力勢能減小；該過程鐵球速度增大，鐵球動能增大；該過程彈簧形變量增大，彈簧彈性勢能增大。若整個過程中不計能量損耗，則鐵球的重力勢能轉(zhuǎn)化為鐵球的動能和彈簧的彈性勢能。故A 錯誤；B從 A 位置到 C 位置，鐵球的重力做功WGh因為從 A 位置開始向下運動的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能，整個過程中不計能量損耗，所

20、以，根據(jù)機械能守恒定律可知，彈簧的彈性勢能增加量為EWGh故 B 正確；C從 A 位置到 B 位置，小球重力大于彈簧彈力，小球受合力方向向下，小球速度方向向下，小球受合力方向與速度方向相同，小球豎直向下做加速運動，該過程中，小球重力不變，彈簧形變量增大，彈力增大，小球受向下合力變小，小球到達B 位置時，小球受合力為零，即小球重力等于彈簧彈力，速度最大；從B 位置到 C 位置，小球繼續(xù)下落，是因為小球具有慣性，保持原來運動狀態(tài)不變，故C 錯誤；D從 B 位置到 C 位置，該過程彈簧形變量繼續(xù)增大，彈簧彈力繼續(xù)增大，大于小球重力，小球受合力方向向上，小球速度方向向下，小球受合力方向與速度方向相反，

21、小球做減速運動， C 位置小球速度為零，故D 錯誤。故選 B。14 如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0 時刻，將一重為G=50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力 F 隨時間 t 變化的圖像如圖乙所示，則（ ）A t 1 時刻小球的動能最大B t2 時刻小球的動能最大C t3 時刻小球的重力勢能最大D t 2 到 t3 時間內(nèi)，小球的動能先增加后減小【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A由圖象可知， t1 時刻彈力為 0，此時小

22、球剛接觸彈簧，在重力作用下小球繼續(xù)做加速運動，動能繼續(xù)變大，故 A 錯誤；B t 2 時刻小球速度為0，此時動能最小，故B 錯誤；C t3 時刻，此時小球離開彈簧且只受到重力作用，繼續(xù)向上做減速運動，還未達到最高點，重力勢能還會繼續(xù)增大， 故 C 錯誤；D t 2 到 t3 時間內(nèi)，小球在彈力的作用下先加速上升，動能變大；當(dāng)彈力等于重力時，速度最大，動能最大；繼續(xù)上升時重力大于彈力，小球做減速運動，動能變??；綜上所述t 2到 t 3 時間內(nèi)，小球的動能先變大后減小，故D 正確。故選 D。15 在一個罐子的底和蓋各開兩個小洞，將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定（

23、如圖）。做好后將它從不太陡的長斜面上由靜止?jié)L下，在罐子向下滾動的過程中，小鐵塊會將橡皮筋卷緊，罐子的滾動先變快后變慢，直至速度為零；接著罐子又會自動滾上斜面，整個過程忽略摩擦的影響。關(guān)于此過程中機械能的轉(zhuǎn)化，下列說法不正確的是（）A罐子加速滾下斜面的過程中，罐子和鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能B罐子滾到最低處時，罐子和鐵塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能C罐子自動滾上斜面的過程中，速度先變快后變慢D罐子自動滾上斜面時，不可能到達比初始位置更高的位置【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A罐子加速滾下斜面的過程中，高度變小重力勢能減小，鐵罐的動能和橡皮筋的彈性勢能增加，罐子和鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和

24、彈性勢能，故A 正確，不符合題意；B罐子滾到最低處時，罐子和鐵塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故意；B 錯誤，符合題C在橡皮筋恢復(fù)的過程中，鐵罐會由斜面底部自動滾上去，從最低處滾上，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點，故C 正確，不符合題意；D由于機械能是守恒的，所以罐子自動滾上斜面時，不可能到達比初始位置更高的位置，故 D 正確，不符合題意。故選 B。16 下例各情況中，關(guān)于做功的說法錯誤的是A某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，他推石塊的力做了功B人推著小車沿斜面進入車廂，她推車的力做了功C人頭頂物體在水平地面上勻速前進，她頂物體的力做了功D某同學(xué)從滑梯上滑下，重力做了功【答案】 C【解析】【

25、分析】【詳解】A某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，有力作用在石塊上，石塊在力的方向上通過了距離，所以他推石塊的力做了功，故A 正確不符合題意；B人推著小車沿斜面進入車廂，有力作用在小車上，小車在力的方向上通過了距離，所以他推小車的力做了功，故 B 正確不符合題意；C人頭頂物體在水平地面上勻速前進，力的方向向上，距離的方向向前，二者相互垂直，所以她頂物體的力不做功，故 C 錯誤符合題意；D某同學(xué)從滑梯上滑下，在重力的方向的通過了距離，所以重力對人做了功，故D 正確不符合題意17 農(nóng)村建房時，常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑工人用 400N 的拉力，將重600N 的建材在

26、10s 內(nèi)勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列判斷正確的是（）A該滑輪的機械效率C滑輪自身的重力為=75%100NB滑輪所做的有用功為 1200J D繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】A【解析】【詳解】AB滑輪所做的有用功為：W 有用 =Gh=600N3m=1800J，因為是動滑輪，所以拉力移動的距離是物體提高距離的2 倍，即6m，則拉力做的總功為：W 總=Fs=400N6m=2400J，所以動滑輪的機械效率為：W有用 100%= 1800J 100%=75% ，W總2400J故 A 正確， B 錯誤；C不計繩重及摩擦，則拉力為：1F（ GG動），2那么動滑輪的重為：G 動 =2F-G=2

27、400N-600N=200N，故 C 錯誤；D由圖知，使用的是動滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離為：s=nh=2 3m=6m，故 D 錯誤；故選 A。18 如圖所示，圖中速度v 的方向是小強在體育中考“原地擲實心球 ”測試中球出手時的飛行方向，從球出手到落地的過程，空氣阻力忽略不計，下面關(guān)于機械能的一些說法中正確的是（ ）A球出手時動能最大B球出手時勢能最大C球落地時機械能最大D球的機械能保持不變【答案】 D【解析】【詳解】ACD由于空氣阻力忽略不計，那么整個運動過程球的機械能保持不變，C 錯誤， D 正確；球出手時動能不是最大的，因為它還會落地，重力勢能會轉(zhuǎn)化為動能，球落地的瞬間動能才是最大的， A 錯