中考物理功和機械能問題綜合練習題及答案解析

1、一、初中物理功和機械能問題1.如圖所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面a點自由滾下，分別經過圖中b,c,d各位置，關于小球的動能、重力勢能、機械能描述正確的是（）A.小球的重力勢能一直在減小B.在d點的重力勢能小于在c點的重力勢能C.從b點運動到c點的過程中，動能轉化為重力勢能D.從a到b小球速度越來越大，機械能越來越大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.小球從a到b的過程中，高度變小，重力勢能減小，從b到c或d的過程，高度增大，重力勢能增加，所以不同的過程重力勢能的變化不同，故A錯誤；B.c、d兩點在同一高度，所以小球在這兩點的重力勢能相等，故B錯誤；C.小王從b點到c點的過程中，動

2、能減小，重力勢能增大，是動能轉化為重力勢能，故C正確；D.在伽利略理想實驗中，機械能是守恒的，所以從a點到b點，小球的機械能不變，故D錯誤。故選Co2. 2019年5月17日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號運載火箭成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星。下列說法錯誤的是（）A.運載火箭加速上升過程中，重力勢能變小，動能增大B.運載火箭加速升空是利用了物體間力的作用是相互的C.北斗衛(wèi)星繞軌道運行時受到非平衡力的作用D.北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠地點運動時，動能變小，機械能守恒【答案】A【解析】【分析】物體由于運動而具有的能叫動能，質量越大，速度越大，動能就越大；物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，質量越

3、大，高度越高，重力勢能就越大；物體間力的作用是相互的；物體受平衡力的作用處于平衡狀態(tài)；在太空中，衛(wèi)星繞地球運動時，沒有阻力作用，沒有克服摩擦做功，機械能守恒?！驹斀狻緼.火箭上升過程中高度增大，重力勢能增大，速度增大，動能增大，故A錯誤，符合題B.火箭升空時向后噴出高溫氣體給空氣一個向后的力，空氣給火箭以反作用力，是利用了物體間力的作用是相互的，故B正確，不符合題意；C.火箭入軌后做圓周運動運動狀態(tài)不斷改變，故受到非平衡力的作用，故C正確，不符合題意；D.北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠地點運動時，速度減小，高度增加，所以動能減小，勢能增加；北斗衛(wèi)星在地球大氣層外運行，不受空氣阻力的作用，只有動能和

4、勢能之間的轉化所以機械能守恒，故D正確，不符合題意。故選A。3. 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)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，石塊做加速運動，石塊在相同時間內下降的速度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，石塊的重力勢能印減小得越來越快，符合這一規(guī)律的只有C圖，而D圖是石塊的重力勢能印隨時間減小得越來越慢，故D錯誤。故選Co4. 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，父親的功率

5、大D.爬相同的樓梯，兒子坐電梯先到達，兒子的功率大【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB.由題知，他們上相同的樓梯，h相同，父親的體重Gi大于兒子的體重0,根據爬樓做功WGh,所以父親爬樓做功Wi大于兒子爬樓做功W2,即Wi>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，做功時間少，根據P可知父親做功功率大，故C正確，不符合題意；D.兒子坐電梯先到達，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。5.小美用200N的力將重10N的足球踢出去15m遠，她對足球做的功是（）A.3000JB.150JC.沒有做功D.做了功，但無

6、法確定做功多少【答案】D【解析】【分析】【詳解】題中只告訴了該同學對足球的作用力大小為200N,而沒有說明足球在該力的作用下移動的距離（15m是足球離開腳后運動的距離），她對足球做了功，但無法準確求出她對球所做的功，故A、B、C不符合題意，D符合題意。故選D。6 .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，它的機械能不斷增加。下列關于乒乓球機械能來源的說法中正確的是（）A.是由水的內能轉化來的B.是由水的重力勢能轉化來的C.是由乒乓球的內能轉化來的D.是由乒乓球的化學能轉化來的【答案】B【解析】【分析】機械能包括動能和勢能；動能

7、的大小與質量和速度有關；重力勢能大小與質量和高度有關?！驹斀狻克墒趾?，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的過程中，水的重心不斷降低，重力勢能減小，重力勢能轉化為乒乓球的機械能。故選Bo7 .在四川抗震救災現場，一塊水泥板質量為0.5t,起重機在5s內把它勻速提高2m,此過程中(g=10N/kg)()A.起重機對水泥板所做的功為C.起重機提升水泥板的功率為【答案】A【解析】4x1J02x1WB.起重機對水泥板所做的功為D.起重機提升水泥板的功率為31x1025X1W【詳解】AB.水泥板的質量水泥板受到的重力0.5t500kgmg500kg10N/kg5000N起重機對水泥板所做的功Gh

8、5000N2m4110J故A符合題意、B不符合題意;CD.起重機對水泥板所做功功率4110J25s103W故C、D不符合題意。故選A。8 .如圖所示，水平地面。點兩側粗糙程度不同，物體一直受到沿水平方向3N的力F.物體經過M點開始計時，每經過相同時間，用虛線框記錄物體的位置.物體在MO段做勻速直線運動，F在MN、OP段做功分別為Wmn、Wop,功率分別為Pmn、Pop,則3m!73mnzopqA. Wmn<WopB. Wmn>WopC. Pmn>PopD. Pmn<Pop【答案】D【解析】【分析】【詳解】物體經過M點開始計時，每經過相同時間，用虛線框記錄物體的位置.物體

9、在MO段做勻速直線運動，由圖可得MN的距離等于OP的距離，根據功的公式W=FS可知：在F相同和S相同的情況下，W應該相同，所以AB均錯誤；在做功相同時，MN段所用時間是OP段時間的2倍，根據P=W/t,得出Pmn<Pop；答案選D.9.小紅在操場上將一皮球拋出，皮球被拋出后的運動軌跡如圖所示，a、c兩點處于同一高度.則下列判斷中正確的是（）A.皮球由a至Ub時，動能逐漸增大B.皮球由c到d時，機械能一直減小C.皮士在b點時的機械能最大D.皮球在a、c兩點時動能相等【答案】B【解析】試題分析：皮球由a到b時，速度越來越小，所以動能逐漸減小，故A錯；皮球由c到d時，要克服摩擦力做功，機械能一

10、直減小，故B正確；皮球在a點時的機械能最大，故C錯；皮球在a、c兩點時的重力勢能相等，而機械能不相等，所以動能不相等，故D錯；應選B.考點：機械能轉化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化C.因為能量之間可以相互轉化，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

11、力勢能轉化為內能，故A錯誤；B.罐子從斜面滾下的過程中，重力勢能轉化為動能和內能，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，機械能會轉化為內能，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Co11.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M相對

12、于車靜止，則以下說法中正確的是（）Mi）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M都有向左運動的趨勢，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正確；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，

13、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仍然向右，才能讓M相對車靜止，故D錯誤。故選Bo12.如圖甲所示，質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。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. ti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. t2到t3時間內，小球的動能先增加后減小【答案】D【解析】A.由圖象可知，ti時刻彈力為

14、0,此時小球剛接觸彈簧，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. t2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. t2到t3時間內，小球在彈力的作用下先加速上升，動能變大；當彈力等于重力時，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t2到t3時間內，小球的動能先變大后減小，故D正確。故選D。13.有一個小球從滑梯上A點以一定的速度沿滑梯向上運動，到最高點B后小球又沿滑梯向下運動到C點，不計摩擦。則（）A.小球由A-B運

15、動過程中，動能逐漸減小B.小球在B點的機械能大于A點的機械能C.小千由B-C運動過程中，機械能逐漸增大D.小球在C點時重力勢能最大【答案】A【解析】【分析】本題考查機械能的變化及守恒?！驹斀狻緼.小球由A向B運動的過程中，速度越來越慢，而小球的質量保持不變，所以動能逐漸減小，故A說法正確；BC.小球在滑梯上運動的過程中，不計摩擦，所以整個過程機械能守恒，所以B點和A點的機械能大小一樣，B到C的過程中機械能不變，故BC說法都不正確；D.小球在整個過程中質量保持不變，C點相對其它點而言，高度最低，所以重力勢能最小，故D不正確。故選A。14.某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重均為

16、50g）在2s內把重物Gi和G2提高10cm,已知F和F2的大小均為2N,不計繩重及摩擦（g取10N/kg）。下列說法中不正確的是（）甲乙A.重物Gi的重力大小為5.5NB.乙滑輪組所做的有用功是0.7JC.Fi和F2做功的功率之比為3:4D.兩個滑輪組的機械效率之比為4：3【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.從圖甲可以看到，三條繩子托著動滑輪，動滑輪只是一個，重力大小是G動m動g0.05kg10N/kg0.5N把動滑輪和重物看作一個整體，這個整體處于平衡狀態(tài)，可知3FiG動Gi解得Gi5.5N,重物Gi的重力大小為5.5N,A正確，不合題意；B.在圖乙中，把兩個動滑輪和重物看作一個整體，這

17、個整體處于平衡狀態(tài)，可知4F22G動G2解得G27N,重物升高的高度是h20.im,乙滑輪組所做的有用功是W乙有用G2h27N0.im0.7J乙滑輪組所做的有用功是0.7J,B正確，不合題意;C.重物G1移動的速度是甲圖中繩端移動的速度是V1工t1h10.1m2s0.05m/sv繩i3vi0.05m/s0.15m/s重物G2移動的速度是h20.1mV20.05m/st22s乙圖中繩端移動的速度是丫繩24v240.05m/s0.2m/s那么可知F1和巳做功的功率之比是P：P2F1v繩1：F2v繩23：4F1和F2做功的功率之比為3:4,C正確，不合題意；D.甲滑輪組所做的有用功是W甲有用G1h1

18、5.5N0.1m0.55J所做的總功是W甲總F1s12N30.1m0.6J乙滑輪組所做的總功是WL總F2s22N40.1m0.8J由上述可知，乙滑輪組所做的有用功是咆有用0.7J,那么兩個滑輪組的機械效率之比是Wfr有用WL有用甲：乙:W總叫總0.55J0.7J:22:210.6J0.8J兩個滑輪組的機械效率之比是22:21;D錯誤，符合題意。故選Do15 .兩個質量相同的鉤碼，下端固定有紙帶并穿過打點計時器，在拉力作用下兩鉤碼分別s-t同時從同一位置開始沿豎直向上方向運動，紙帶上留下的點跡如圖（a）所示，它們的A.甲的拉力大B.甲的機械能小C.乙的動能小D.無法判斷【答案】C【解析】【詳解】

19、A.在圖a中的甲、乙兩圖中，打點計時器打出的各點之間的距離是相同的，由此確定鉤碼在這兩種情況下都是處于勻速直線運動狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，所受的力一定是平衡力，此時的鉤碼只受兩個力的作用：彈簧秤豎直向上的拉力和重力.根據二力平衡的條件可知這兩個力相等，即甲、乙的拉力都等于各自鉤碼的重力，由于鉤碼的質量相等，則重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合題意；BCD.兩個鉤碼的質量相同，由題意知，兩個鉤碼上升的高度相同，由圖（b）知，甲、乙上升相同的高度，甲所用時間小于乙所用時間，根據v=*可知，甲的速度大于乙的速度，所t以，甲的動能大于乙的動能，甲的勢能等于乙的勢能，機械能為動能和勢能之和，所以，

20、甲的機械能大于乙的機械能.故B不符合題意.C符合題意.D不符合題意.16 .如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點，至ijC點滑出下落至D點。A和B,C和D之間的垂直距離均為h,則木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（）A. D點與C點相比，機械能不變B. B點的動能一定大于A點的動能C. B點的動能可能等于D點的動能D. A點到B點減少的重力勢能小于C點到D點減少的重力勢能【答案】C【解析】【分析】本題考查機械能的變化?！驹斀狻緼.D點的機械能比C點的少，因為從C到D有部分的機械能克服空氣阻力做功，轉化為內能，故A不正確；B.木塊以一定的速度滑過AB點，而從A到B的過程，木塊的重力勢能減小

21、，減小的重力勢能雖然轉化為動能和內能，但若接觸面足夠粗糙，摩擦力足夠大，那么木塊可能在AB間做勻速直線運動或減速運動，所以B點的動能可能等于可小于A點的動能，故B不正確；C.木塊從B到C,若木塊與接觸面有摩擦，則C點的動能小于B點的動能，從C到D,木塊的重力勢能減小，動能增加，那么D點動能大于C點動能，所以D點的動能有可能等于B點的動能，故C正確；D,因為A和B,C和D之間的垂直距離均為h,則從A至ijB和從C至UD的重力勢能的減少量都是mgh（設木塊的質量為m）,故D不正確。故選Co17.農村建房時，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60

22、0N的建材在10s內勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列A.該滑輪的機械效率中75%B.滑輪所做的有用功為1200JG滑輪自身白重力為100ND.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=600NX3m=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=55=40036m=2400J,所以動滑輪的機械效率為：2400J100%=75%,故A正確，B錯誤；C.不計繩重及摩擦，則拉力為：1 .、F-（GG動），2那么動滑輪的重為:G動=2F-G=2X400N-600N=200N故C錯誤；D.由圖知

23、，使用的是動滑輪，承擔物重的繩子股數n=2,繩子自由端移動的距離為:s=nh=2x3m=6m故D錯誤;故選A。18.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連接一個小球。彈簧未發(fā)生形變時，小球靜止在A點。用手把小球向左運動壓縮彈簧至B點后松開手，小球在水平光滑地面BC間來回運動。不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.當小球從B運動至A的過程，彈簧產生的彈力變大B.當小球從B運動至C的過程，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能C.小王在A點時的機械能最大D.在來回運動中，小球的機械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】A.當小球從B運動至A的過程，彈簧恢復原狀，彈簧的形變減小，則彈簧產生的彈力變小，故A錯誤；B.當小球從B運動至C的過程，彈簧的形變變大，彈性勢能變大，小球的速度減小，動能減小，即小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能，故B錯誤；CD.由于水平地面是