中考物理(功和機械能問題提高練習(xí)題)壓軸題訓(xùn)練及詳細(xì)答案

一.初中物理功和機械能問題用水平拉力先后兩次拉著重為20N的同一物體，沿同一水平面做直線運動.第一次拉力為10N,物體恰好做勻速直線運動，拉力對物體做了20J的功：第二次拉力增人為20N,拉力對物體做了48J的功.分析兩次做功過程，以下判斷正確的是第一次物體受到的摩擦力是10N,第一次物體受到的摩擦力是20N,第二次物體受到的摩擦力是10N,第二次物體受到的摩擦力是20N,【答案】C【解析】物體運動了lm物體運動了2m物體運動了2.4m物體運動了4.8m【分析】【詳解】AB.物體在水平面上做勻速直線運動時，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一對平衡力，故物體受到的拉力：F=/=10N；根據(jù)必Fs可知，第一次物體通過的距離=2m故AB錯誤:CD.若增人拉力，而壓力人小和接觸面的粗糙程度都沒有改變，因此，物體受到的摩擦力不變，仍為10N；根據(jù)W寸s可知，第二次物體通過的距離：故C正確，D錯誤.如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面上，小球由人點以速度u沿軌道滾卞，經(jīng)過另一側(cè)高點3后到達(dá)最高點C.下列分析不正確的是（）小球在A、B、C三點的速度大小關(guān)系是Vc<VB<VA小球在A、B兩點的動能之差等于小球從&點到B點克服摩擦力做的功小球在A、B兩點具有的重力勢能相同整個過程只有重力對小球做功【答案】D【解析】

【分析】【詳解】小球運動過程中會克服摩擦力做功，且質(zhì)量不變，故從A運動到C的過程中，機械能減小，小球在A與B點的勢能相同，故在4點的動能人于B點的動能，C點最高，故小球在C點的勢能最人，動能最小，所以Vc<Vfi<VA,故A正確，不符合題意；BC.A、B兩點高度相同，小球的質(zhì)量不變，故小球的重力勢能相同，小球從人點運動到B點，會克服摩擦力做功，動能減小，動能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C正確，不符合題意；D.整個過程中，摩擦力也會對小球做功，故D錯誤，符合題意。故選D。下列說法中正確的是（）拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，推力對它做了功提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手的拉力對水桶做了功用手從地面提起水桶，手的拉力對水桶做了功用力推一輛汽車，汽車靜止不動，推力在這個過程中對汽車做了功【答案】C【解析】【分析】【詳解】拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，推力已經(jīng)不存在了，推力對它沒有做功，A錯誤：提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手的拉力是豎直向上的，水桶在豎直方向上沒有移動距離，即水桶在拉力的方向上沒有移動距離，那么手的拉力對水桶沒有做功，B錯誤：用手從地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移動了距離，所以手的拉力對水桶做了功，C正確；用力推一輛汽車，汽車靜止不動，汽車在推力的方向上沒有移動距離，那么推力在這個過程中對汽車沒有做功，D錯誤。故選Co工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力人小為375N.物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中卜?列說法不正確的是（）繩子自由端沿水平方向移動了4m繩子自由端沿水平方向移動了4mC.拉力F的功率為375WB.物體受到的拉力為750ND.該滑輪組的機械效率一定小于100%【答案】B【解析】【分析】由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)5=nsA求出繩子自由端沿水平方向移動；物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，二力的人小相等，根據(jù)FA=f=OAG求出物體受到的拉力；⑶根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功，根據(jù)卩=性求出拉力F的功率：t(4)任何機械效率一定小于100%o【詳解】由圖可知，n=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離5=nsA=2x2m=4m故A正確，不符合題意；物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力行=/=0.4G=0.4x1500N=600N故B錯誤，符合題意；拉力F做的功W總=Fs=375Nx4m=1500J則拉力F的功率p=^=1500J=375Wt4s故c正確，不符合題意；該滑輪組克服摩擦做額外功，故該滑輪組的機械效率一定小于100%,故D正確，不符合題意。故選B。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()緩緩上升，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能升旗同學(xué)的手受到繩對手的摩擦力方向向下他對國旗做功的功率最接近于1W

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：在一定條件卞，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化：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；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；定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，所以不能省力。【詳解】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；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；已知國旗的重力5N,旗桿人約10m高，克服國旗的重力做功為IV=G/?=5Nx10111=50J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W_W_50J7_50s=1W故C正確：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Co6.2019年5月17口，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(dǎo)航衛(wèi)星。下列說法錯誤的是()運載火箭加速上升過程中，重力勢能變小，動能增人運載火箭加速升空是利用了物體間力的作用是相互的北斗衛(wèi)星繞軌道運行時受到非平衡力的作用北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠(yuǎn)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(zhì)量越犬，速度越人，動能就越犬；物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，質(zhì)量越人，高度越高，重力勢能就越人；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?！驹斀狻炕鸺仙^程中高度增人，重力勢能增大，速度增人，動能增人，故A錯誤，符合題意；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；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：北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠(yuǎn)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)星在地球人氣層外運行，不受空氣阻力的作用，只有動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化所以機械能守恒，故D正確，不符合題意。故選Ao九年級的小黃同學(xué)一II氣從一樓跑到四樓教室，所用時間為30s。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近()C.150WD.1500W1.5WB.15WC.150WD.1500W【答案】C【解析】【分析】【詳解】一層樓的高度約為3m,三層高度約為9m,九年級的同學(xué)體重人約為50kg,則克服自身重力所做的功約為W=Gh=mg/}=50kgX10N/kgX9m=4500J克服重力做功的功率p=]V=4500J=150Wt30s故ABD,都不符合題意，C符合題意。故選Co在四川抗震救災(zāi)現(xiàn)場，一塊水泥板質(zhì)量為0?5t,起重機在5s內(nèi)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lxlO'JB.起重機對水泥板所做的功為lxlO3JC.起重機提升水泥板的功率為2xl0:WD.起重機提升水泥板的功率為5xl0:W【答案】A【解析】【詳解】AB.水泥板的質(zhì)屋m=0.5t=500kg水泥板受到的重力G=mg=500kgxlON/kg=5000N

起重機對水泥板所做的功W=Gh=5000Nx2m=lxlO4J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p=iv=ixio2=2xlo3wt5s故C、D不符合題意。故選Ao舉重是我國的優(yōu)勢體育項目，如圖所示，運動員需將杠鈴舉過頭頂，等到裁判判定站穩(wěn)之后才能算成績有效。在抓舉時，兩位運動員用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，一位運動員將杠鈴舉起1.9m,另一位運動員將杠鈴舉起1.8m。如果他們對杠鈴所做的功分別為Wi和W2,功率分別為久和P2,則卞列關(guān)系式中正確的是（）A.Wi<W2B.Wi>\NiC.Pi=P2D.Pi<P2【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB.根據(jù)IV=Gh可得，他們把同樣重的杠鈴舉起，克服杠鈴的重力做功，對杠鈴所做的功只與被舉高的高度有關(guān)，高度越人，做功越多，即Wi>“2。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，功率越人。由上可知Wi>“2,所以Pi>P2o故CD錯誤。故選B。如圖中甲圖所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它先后兩次沿水平木板勻速滑動相同的距離，乙圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像.卜?列說法正確的是兩次木塊運動的速度相同兩次拉力對木塊做的功一樣多兩次木塊運動的速度相同兩次拉力對木塊做的功一樣多【答案】C木塊第一次受到的摩擦力較人兩次拉力對木塊做功的功率一樣人【解析】【分析】【詳解】兩次木塊運動相同的距離，第2次所用時間比第1次長，兩次木塊運動的速度不相同，A選項說法不正確；摩擦力的人小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，兩次運動中壓力人小和接觸面的粗糙程度相同，所以摩擦力相同，B選項說法不正確；木塊兩次沿水平木板勻速滑動相同的距離，兩次滑動中水平方向所受到的滑動摩擦力與拉力是一對平衡力，人小相等，因摩擦力犬小相等，兩次的拉力相等，由必Fs可得兩次拉力對木塊做的功一樣多，C選項說法正確；W由圖可見兩次滑動距離相同，所用時間不同，由p=—得兩次拉力對木塊做功的功率不一樣犬，D選項說法不正確；故選C.11.如圖所示，F(xiàn)i=4N,F2=3N,此時物體A相對于地面靜止，物體B以O(shè).lm/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法錯誤的是（）A.F2的功率為0.6WB.彈簧測力計讀數(shù)為9NC.地面對物體A的摩擦力為2ND.如果增大F2，物體A可能向左運動【答案】D【解析】【分析】【詳解】由圖知，水平使用滑輪組，對于物體B來說"2,拉力端移動速度v=2嗨=2x0.lm/s=0.2nVs拉力*做功功率P2=F2v=3NxO.2nVs=0.6W故A正確，不符合題意；不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，對于彈簧測力計來說是3股，所以彈簧測力計的示數(shù)尸=3耳=3x3N=9N故B正確，不符合題意；對于物體A,受到的力：B向左的摩擦力

人=2代=2x3N=6N向右的拉力Fi=4N,因為A靜止，所以地面向右的摩擦力/地=人一人=6N—4N=2N故C正確，不符合題意；如果增人F2,由于B對A壓力的人小沒變，接觸面的粗糙程度沒變，所以B對A的摩擦力不變，此時物體A相對于地面仍然靜止，故D錯誤，符合題意。故選D。12.如圖，用人小相等的拉力F,分別沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和運動方向始終一致，運動時間tab>ted,運動距離S婦Sed，比較兩種情況下拉力所做的功和功率（）ab段做功較多ab段與cd段的功一樣多ab段功率較大ab段與cd段的功率一樣人【答案】B【解析】【分析】【詳解】拉力人小相等且sab=scd,根據(jù)W=Fs可知：拉力所做的功相同，故A錯誤，B正確；由于wtab>tcd，根據(jù)戸=一得：PabVPcd，故C、D錯誤.t13?如圖是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。己知貨物的質(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將貨物拉岀倉庫。人拉貨物的過程中，分析正確的是A.貨物移動距離為20mA.貨物移動距離為20m工人做的有用功為3.6x104J【答案】B【解析】工人的拉力為400ND.工人拉力的功率為360W【分析】【詳解】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=vt=0.3m/sx100s=30m貨物移動距離為30m,A錯誤：由題意可知，貨物的重力G=mg=600kgxlON/kg=6000N其摩擦力/=0.1G=0.1x6000N=600N由于貨物勻速前行，繩對貨物的拉力F=f=600N滑輪組的機械效率為75%,町得到600N-.sx100%=7，%F泌s解得行=400N,工人的拉力為400N,B正確：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=Fs=600Nx30m=1.8xlO4J工人做的有用功為1.8xlO“J，C錯誤；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P=Fvy=400Nx0.6m二240W工人拉力的功率為240W,D錯誤。故選B。14?兩個質(zhì)量相同的鉤碼，卜?端固定有紙帶并穿過打點計時器，在拉力作用卞兩鉤碼分別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s—r圖像如圖（b）所示.則甲⑻乙甲⑻乙甲的拉力大甲的機械能小乙的動能小無法判斷【答案】C【解析】【詳解】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(jù)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(zhì)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(zhì)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(jù)戶巴可知，甲的速度人于乙的速度，所t以，甲的動能人于乙的動能，甲的勢能等于乙的勢能，機械能為動能和勢能之和，所以，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.如圖所示，小明拉著小車勻速行走在水平路面上，卞列說法正確的是()小明拉著小車勻速行走時，小明對小車沒有做功小車的重力與地面給小車的支持力不是一對平衡力小明對小車的拉力與地面對小車的摩擦力是一對平衡力地面給小明的摩擦力方向是向后的【答案】B【解析】【分析】【詳解】小車在小明的拉力作用下，運動了一段距離，因此小明對小車做功了，故A錯誤：讀圖可知，小車受到小明的斜向上的拉力，小車的重力與地面給小車的支持力人小不相等，所以兩者不是一對平衡力，故B正確：讀圖可知，小明對小車的拉力與地面對小車的摩擦力沒有作用在同一直線上，不屬于平衡力，故C錯誤；小明的腳對地面有一個向后的摩擦力，同時地面對腳一個向前的摩擦力，故D錯誤。故選B。如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，=0時刻，將一重為6=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r變化的圖像如圖乙所示，則A?ti時刻小球的動能最人鳥時刻小球的動能最犬直到住時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少十2到&時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能【答案】D【解析】【詳解】h時刻是小球與彈簧開始接觸的時刻，此時小球向下加速運動，在彈力增人到等于重力之前小球一直加速，所以b時刻小球速度不是最人，動能也不是最大。故A錯誤。b時刻是指彈簧被壓到最低點，此時小球速度為零，小球動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。所以ti時刻小球動能最小。故B錯誤。CD.十2到住時間內(nèi)是彈簧的彈性勢能向小球動能轉(zhuǎn)化的過程，□時刻彈力為零即彈性勢能為零,小球動能最人。所以在十2到十3時間內(nèi)，小球動能一直在增加，小球増加的動能等于彈簧減少的彈性勢能。故C錯誤，D正確。如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運動，兩次拉動木塊得到的s-r關(guān)系圖像如圖乙所示。兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為&、F2,兩次拉力的功率分別為Pl、P2。?下列判斷正確的是（A.尸1=尸A.尸1=尸2,P1AP2D?F1VF2,P1<P2【答案】A【解析】【分析】【詳解】從圖乙可以看到，兩次拉動，木塊都是做勻速直線運動，都是處于平衡狀態(tài)，水平方向受力平衡，拉力人小等于滑動摩擦力人小，而木塊的自身重力不變，接觸面的組糙程度也不變，那么滑動摩擦力人小不變，兩次拉力的人小不變，即因木塊勻速直線運動，那么其功率可表示為P=Fv,從圖乙可看到，第1次的速度人于第2次的速度，即V1>V2那么可知PM故選Ao如圖，小球從某一高度自由落到一端固定在地面的輕質(zhì)彈簧上，在人處開始與彈簧接觸，下降到最低點B處后彈回，則小球的動能變化情況是（）mA弐…肓A.從人到B,動能不斷減小B.從B到4動能不斷增大從人到B,動能先變?nèi)撕笞冃?，到B處為零D.從B到A,動能先變大后變小，到人處為零【答案】C【解析】【分析】【詳解】物體從人點接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短（達(dá)到B點）的過程中，物體的運動過程為：在物體剛接觸彈簧的時候，彈簧的彈力小于物體的重力，合力向下，物體還是向下加速，當(dāng)彈簧的彈力和物體的重力相等時，小球的速度達(dá)到最人，之后彈力人于重力，物體開始減速，直至減為零。彈簧從壓縮到最短B點到彈簧彈回原長人點的過程中，物體的運動過程：彈