初中物理功和機械能單元檢測試題及答案

初中物理功和機械能單元檢測試題及答案一、選擇題1．古代戰(zhàn)爭中，軍隊用投石車投出巨石攻擊城墻，在巨石被投出到擊中城墻的過程中，下列說法正確的是巨石在上升過程中動能不斷增大巨石在最高點時動能為零巨石在下降過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能巨石在下降過程中重力勢能不斷減小【答案】D【解析】A、巨石運動過程中，上升階段，速度減小，動能減小；故A錯誤；B、巨石在最高點時仍保持一定的速度運動，動能不為零；故B錯誤；CD、巨石下落過程速度增大，動能增大，高度減小，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；故C錯誤，D正確?故選D.以下簡單機械的使用屬于費力杠桿的是（）道釘撬B.釣魚竿C.定滑輪D.手推車【答案】B【解析】A、道釘撬在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯誤；B、釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B正確；C、定滑輪在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故C錯誤；D、手推車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯誤.故選B．【點睛】杠桿的分類主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂.有甲、乙兩個完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，如圖所示。若不計空氣阻力，下列說法正確的是拋出時刻，甲球比乙球的動能小拋出時刻，甲球比乙球的重力勢能小乙球上升過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能甲球下落過程中，它的機械能保持不變【答案】D【解析】【詳解】拋出時刻，甲乙兩球的速度大小相等，又因為甲乙是兩個完全相同的小球，因此甲乙兩球的質(zhì)量相等，所以拋出時刻甲球和乙球的動能相等；故A錯誤；由題意可知，甲乙兩球的質(zhì)量相等，甲乙兩個小球在同一高度拋出，所以拋出時刻甲球和乙球的重力勢能相等；故B錯誤；乙球上升過程中，速度越來越小，高度越來越高，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；故C錯誤；甲球下落過程中，速度越來越大，高度越來越低，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，由于不計空氣阻力，所以甲球下落過程中，它的機械能保持不變；故D正確。4.如圖所示為乒乓球在水平地面上連續(xù)彈跳時產(chǎn)生的軌跡的一部分，該圖表明（）在圖中乒乓球的彈跳方向為自右向左乒乓球彈跳時機械能守恒乒乓球運動過程中重力勢能一直減小乒乓球某次彈起過程中，彈起瞬間的動能大于此過程最高點時的重力勢能【答案】D【解析】【詳解】乒乓球在地面上連續(xù)彈跳中是動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化.由于球與地面碰撞時有能量損失，運動中有空氣阻力，所以小球在運動中機械能逐漸變小.小球向上運動時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；下降時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，因為機械能在逐漸減小，所以球跳起的高度逐漸減小，AB選項不符合題意.乒乓球在向上運動時，重力勢能增大，下降時重力勢能減小，C選項不符合題意，D選項符合題意.水平課桌桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移動一段距離，則下列判斷正確的是文具盒所受重力做了功文具盒所受拉力做了功文具盒所受支持力做了功沒有力對文具盒做功【答案】B【解析】試題分析：由題知，文具盒在水平桌面上運動，在重力的方向上沒有移動距離，所以重力不做功；在支持力的方向上沒有移動距離，所以支持力不做功；在拉力的方向上移動了距離，所以拉力做功（B正確）.故選B.考點：力是否做功的判斷．點評：明確三種情況不做功：一是有力無距離（例如：推而未動），二是有距離無力（靠慣性運動），三是力的方向與運動方向垂直.如圖是一個光滑的軌道.某小球從軌道的0點出發(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)可以運動到C.c點D.d點【答案】C【解析】【詳解】本實驗中，由于軌道是光滑的，沒有摩擦力，所以小球的機械能守恒。故小球從O點由靜止釋放，始終沒有離開軌道，最遠(yuǎn)可以滾到與O點等高的C點，故選Co跳遠(yuǎn)運動的幾個階段（不計空氣阻力）如圖所示，關(guān)于運動員的下列說法正確的是在助跑階段動能不變在起跳時動能最大在最高點時勢能最小落地時勢能最大【答案】B【解析】A.助跑階段，運動員的質(zhì)量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運動員的高度不變，因此重力勢能不變。機械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，因此機械能增大，故A錯誤。B.起跳時，運動員的速度達(dá)到最大值，動能達(dá)到最大值，故B正確。C.最高點時，高度達(dá)到最大值，因此重力勢能也達(dá)到最大值，故C錯誤。D.落地時勢能最小，故D錯誤。點睛：動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能也就越大；重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越大，物體的重力勢能越大。用彈簧測力計拉著甲、乙兩物體沿豎直方向運動，兩次運動的s-t圖象如圖所示。若甲的重力比乙小，則下列說法中正確的是024681012它們的慣性一定相等B.它們的重力勢能一定都變大C.它們的動能可能相等D.它們所受的合力可能不相等【答案】C【解析】【詳解】由兩次運動的s-t圖象可知，甲乙都是在豎直方向上運動：且兩次都做勻速直線運動，都處于平衡狀態(tài)，且甲的速度大于乙的速度，但具體向上運動還是向下運動不能確定，故甲的重力比乙小，即其質(zhì)量是不等的，所以慣性一定不相等，故錯誤；由于甲乙都是在豎直方向上運動，但具體向上運動還是向下運動不能確定，故不能判斷重力勢能的大小變化，故錯誤；由于甲的重力小于乙的重力，即甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，但甲的速度大于乙的速度，所以據(jù)動能大小的影響因素可知，它們的動能可能相等，故正確；因為物體受到的重力和拉力為一對平衡力，所以所受合力一定都為零，故錯誤；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C?用水平力推著購物車前進(jìn)，推車的力做了功D.書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功【答案】C【解析】【詳解】拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，不再受到推力的作用，只有距離，沒有推力的作用，所以對鉛球不做功，故A錯誤.提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手的拉力豎直向上，距離水平向前，沒有在拉力方向上通過距離，故拉力沒有做功.故B錯誤.用水平力推著購物車前進(jìn)，購物車受到水平力的作用且在力的方向上通過了距離，推車的力做了功.故C正確.書靜止在水平桌面上，書受到支持力的作用但沒有在力的方向上通過距離，所以支持力沒有做功，故D錯誤.故答案為C．【點睛】做功的兩個必要因素：1）作用在物體上的力；2）物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；二者缺一不可．10．2017年春季，共享單車投向襄陽市場，為創(chuàng)建文明城市增加了一道亮麗的風(fēng)景線．以下關(guān)于自行車的說法正確的是（）較寬的坐墊可以增大壓強輪胎表面凹凸的花紋可以減少摩擦騎車在水平路面上勻速行駛時機械能增大快速騎車時，剎車后還會繼續(xù)向前運動是因為人和車具有慣性【答案】D【解析】【詳解】較寬的坐墊是為了在壓力一定時，通過增大受力面積，從而減小壓強，故A錯誤；自行車輪胎上的花紋是為了在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦，故B錯誤；騎車在水平路面上勻速行駛時，質(zhì)量和速度都不變，則動能不變，高度不變，勢能不變，則機械能不變，故C錯誤；騎著自行車的人原來處于運動狀態(tài)，剎車時，人和車由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動，所以不能立即停下來，故D正確.11.汽車在平直公路上以速度V。勻速行駛，發(fā)動機功率為P。，牽引力為F。。-時刻開始，司機減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為v.已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時間t變化的圖像如圖所示，則（）A.V=1/2V0B.t］至t2時間段內(nèi)汽車做加速運動F0=1/2fD.t2時刻后，汽車將保持功率P。行駛答案】A【解析】由題知，t1時刻以前，汽車以速度V。勻速行駛，發(fā)動機功率為P。，則有P0=F0V0………①t1時刻開始，司機減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，在該瞬間汽車的速度不變TOC\o"1-5"\h\z幾1—卩二-/'DVo(仍為V。)，牽引力F0減小為?，所以-②P=:內(nèi)由①②可得，，：.1—FoAD.由題，t1時刻后汽車的功率保持恒定，由前面分析可知，汽車的功率將保持：不變，故D錯誤；到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為v,由圖可知，汽車再次做勻速直線運動時的牽引力與開始時做勻速直線運動的牽引力大小相等，均為F0.11—Pa二Fa甘。P2'11v=—===—UQ根據(jù)P=Fv可得第二次做勻速直線運動時的速度:「廠八-，故A正確;由圖可知，t1到t2時間內(nèi)，汽車受到的牽引力增大，功率不變，由P=Fv可知，汽車行駛的速度減小，所以汽車做減速運動，故B錯誤；汽車做勻速直線運動時，牽引力與阻力平衡，所以F0=f，故C錯誤。12．在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球,白球發(fā)生運動后碰撞其他球,如圖所示．以下說法正確的是()手推動球桿前進(jìn)時，手對球桿做了功在水平桌面滾動的球受到了重力，重力對球做了功桌面對球的支持力做了功白球撞擊黑球后沒有靜止;是因為人的手還在對白球做功【答案】A【解析】做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離，二者缺一不可.手推動球桿前進(jìn)時，有力也有距離，所以手對球桿做了功，故A正確；由于重力的方向與小球運動的方向垂直，所以，重力對小球不做功，故B錯誤；桌面對球的支持力的方向與小球的運動方向垂直，所以，支持力對小球不做功，故C錯誤；白球撞擊黑球后沒有靜止，而是繼續(xù)運動，是因為白球具有慣性，不是手對白球有力的作用，更不是對白球做功，故D錯誤，故選A.如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F-1和圖象分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是A．t=ls時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力是0B．t=3s時，物體受到摩擦力是7NC.4?6s內(nèi)，拉力F做的功是20JD．2?4s內(nèi)，物體的機械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】由丙圖可知，前2s物體速度為零，處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，則水平方向受到的摩擦力和拉力是一對平衡力；由乙圖可知，前2s物體所受拉力為3N,所以摩擦力也為3N；故A錯誤；由丙圖知在4s6s內(nèi)，物體做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由乙圖知此時拉力F=5N，由平衡條件得滑動摩擦力f=F=5N，在t=3s時物體做加速運動，物體受到滑動摩擦力作用，由于滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，而與拉力大小無關(guān)，因此在t=3s時，物體受到的摩擦力為5N,故B錯誤；由丙圖可知，4s?6s內(nèi)，物體做勻速直線運動，速度為v=2m/s，則4s?6s內(nèi)通過的距離s=vt=2m/sX2s=4m，由圖乙知，4s?6s時拉力F=5N，所以拉力F做的功為W=Fs=5NX4m=20J,故C正確。由丙圖可知，2?4s內(nèi)物體正在做加速運動，其質(zhì)量不變，高度不變，速度變大，則重力勢能不變，動能變大，所以物體的機械能變大。故D錯誤。如圖,一個小球在地面上彈跳,下列分析錯誤是小球從A處到B處重力勢能增大小球從B處到C處動能增大小球在B處比D處重力勢能大小球在A、C、E三處機械能總量相等【答案】D【解析】【詳解】小球從A處到B處，質(zhì)量不變高度增大，所以重力勢能增大，故A選項正確;

小球從B處到C處，質(zhì)量不變，在重力作用下速度逐漸增大，所以動能增大，故B選項正確；小球在D處比B處，質(zhì)量不變高度降低，所以重力勢能變小，故C選項正確；看圖可知小球在彈跳過程中，每次觸地反彈至最高點的高度逐漸減小，說明其機械能在運動過程中減小，所以人、C、E三處機械能總量并不相等，故D選項錯誤符合題意.分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m,每個滑輪的重均為10N.不計繩重及摩擦，此過程中（）乙乙拉力F小于拉力F甲乙F做的功大于F做的功甲乙甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率F甲做功的功率等于F做功的功率甲乙【答案】D解析】詳解】由題可知,甲乙兩滑輪組均將相同物體提升相同高度，由W#=Gh可知W甲有=W乙有；不計繩有甲有乙有重及摩擦,均只需克服動滑輪自重做額外功,甲乙中均只有一個動滑輪,且動滑輪的重相同,由W額=6動h可知W甲額=W乙額，因為W嚴(yán)有+W額，所以W總甲=W總乙。A.由圖可知,叫=額動甲額乙額總有額總甲總乙11112,n2=3,不計繩重及摩擦，則F='（G+G）=：-x（100N+10N）=55N,F=「、（G+G2甲動乙1=:儀（100N+10N）=36.7NvF，故A不正確。B.F與F做的功均為總功，由于W動甲甲乙總甲=W"，即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正確；C.由于W甲有=W乙有,W總甲=W”根據(jù)

總乙甲乙甲有乙有總甲總乙w3:化n=i'可知,n甲=耳乙，故C不正確；D.拉力做功的功率p=',由于W總甲=w、時間甲乙總甲總乙t也相同，所以Pffl=P乙，故D正確；故選D.甲乙【點睛】甲、乙兩個滑輪組將同一物體勻速提升至相同的高度，在不計繩重和摩擦的情況下，有用功就是提升重物所做的功，對動滑輪所做的功是額外功，總功等于有用功和額外功之和，機械效率是有用功與總功的比值.用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s-t圖象如圖所示??其對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為*F2，功率分別為P］、P2，則它們的關(guān)系正確的是（）A.F1>F2P]>P2B.F1<F2P]<P2C.F1=F2P1<P2d.F1=F2P1>P2【答案】D【解析】【詳解】由圖像知道，木塊兩次都進(jìn)行勻速直線運動，所以拉力等于滑動摩擦力，又因為兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，所以滑動摩擦力相等，即兩次彈簧測力計示數(shù)f=f2；由圖象知道，第②次的運動速度v較小，由P=Fv知道，在當(dāng)拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，所以，P]>P2，故選D.17.如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F-t和v-t圖象分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（）叩乙丙當(dāng)t-2s時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力是0當(dāng)t-3s時，物體受到的摩擦力是7N4~6s內(nèi)，拉力F做的功是20J2~4s內(nèi)，物體的機械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】由圖乙可知，當(dāng)t=2s時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力等于拉力的大小為3N，故A錯;當(dāng)t=3s時，物體受到的拉力的小為7N，此時物體受力不平衡，物體受到摩擦力等于5N,故B錯；4-6s內(nèi)，拉力的大小為5N，物體通過的距離為4m,拉力F做的功是20J，故C正確；2-4s內(nèi)，物體的速度是不斷變大的，機械能增加，故D錯；應(yīng)選C.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直線運動,兩次拉動木塊得到的st關(guān)系圖象如圖乙所示?兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F]、F2,兩次拉力的功率分別為P「P2,下列判斷正確的是()A．F1>F2，P1>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1<F2，P1<P2【答案】B【解析】【詳解】由圖乙可知兩次情況下，木塊作勻速直線運動，所以拉力和摩擦力是一對平衡力，即F=f因運動過程中所受摩擦力是滑動摩擦力，滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，木塊運動過程中壓力和接觸面粗糙程度不變，所以兩次情況下摩擦力不變，即拉力F]=F2，由圖乙可知v1>v2，因為拉力功率P=Fv，F(xiàn)1=F2，所以P]>P2，故B符合題意.如圖所示，在斜面上將一個重9N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為5N,斜這個斜面的機械效率為60%物體所受到的摩擦力是5N減小斜面與物體間的摩擦可以提高斜面的機械效率【答案】C【解析】【分析】(1)根據(jù)公式W=Gh求拉力做的有用功；