(物理)初中物理功和機械能解題技巧及經(jīng)典題型及練習(xí)題(含答案)

（物理）初中物理功和機械能解題技巧及經(jīng)典題型及練習(xí)題(含答案)一、功和機械能選擇題1．甲升降機比乙升降機的機械效率高，它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度．則（）A．乙升降機提升重物做的有用功較多

B．甲升降機的電動機做的額外功較多C．甲升降機的電動機做的總功較少

D．乙升降機的電動機做的總功較少【答案】C【解析】【詳解】A．提升物體質(zhì)量和高度相同說明甲、乙升降機做的有用功相等，故A錯誤；BCD．既然甲機械效率高，則說明甲做的額外功少，總功也就少，故BD錯誤，C正確．2．跳遠運動的幾個階段（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（）A．在助跑階段動能不變B．在起跳時動能最大C．在最高點時勢能最小D．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，運動員的速度達到最大值，動能達到最大值，故B正確。C.最高點時，高度達到最大值，因此重力勢能也達到最大值，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。3．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A．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A．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；B．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；C．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；D．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；4．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB＝2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s。不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．甲乙兩種方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式的有用功是180JD．乙方式F2的功率為3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點和動滑輪的特點分析甲乙兩種方式的省力情況；（2）根據(jù)動力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F1的變化；（3）根據(jù)W有用=Gh可求乙方式的有用功；（4）根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【詳解】A、甲圖，F(xiàn)1為動力，已知OB=2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計繩重和摩擦，則，故A錯誤；B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力F1為150N不變，故B錯誤；C、不計繩重和摩擦，乙方式的有用功為：W有用=Gh=300N×0.5m150J，故C錯誤；D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：，故D正確。故選D。5．關(guān)于能量及能量之間的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A．火山具有內(nèi)能，冰山不具有內(nèi)能B．火箭在加速上升時，機械能保持不變C．?dāng)r河大壩使水位升高，增大了水的動能D．墜落的隕石在空中劃過一道亮光時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】D【解析】【分析】（1）物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做內(nèi)能，任何物體都具有內(nèi)能；（2）物體由于運動而具有的能叫做動能，影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度；（3）物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能，影響重力勢能大小的因素是質(zhì)量和高度；（4）物體克服摩擦力做功時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．【詳解】A.任何物體都具有內(nèi)能，冰山和火山都有內(nèi)能，該選項說法不正確；B.火箭加速上升時，動能增大，重力勢能也增大，因此機械能是增大的，該選項說法不正確；C.攔河壩使水位升高，增大了水的重力勢能，該選項說法不正確；D.隕石在空中運動出現(xiàn)亮光，是因為它與空氣摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，溫度升高而燃燒的現(xiàn)象，該選項說法正確。故選D.6．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（）①五樓到一樓的高度H；②從一樓到達五樓所用的時間T；③每個同學(xué)的體重G；④四樓到五樓樓梯的長度L。A．①②③ B．②③④ C．①③ D．②③【答案】D【解析】【詳解】由功率公式得學(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。7．如圖所示，分析小球從A點自由擺動到C點的過程，不考慮空氣阻力，以下說法正確的是（）A．小球從A點自由擺動到B點的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B．小球擺動到最低點B時，動能為零C．小球擺動到最高點C時，重力勢能最小D．小球在整個過程中的機械能守恒【答案】D【解析】試題分析：小球從A點自由擺動到B點的過程中，速度增大，高度減小，所以動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯；小球擺動到最低點B時，速度最大，動能最大，故B錯；小球擺動到最高點C時，重力勢能與在A點時相同都為零，故C錯；由于不計空氣阻力，只有重力做功，故機械能是守恒的，D正確；應(yīng)選D．【考點定位】機械能轉(zhuǎn)化和守恒8．鐵路提速要解決許多具體的技術(shù)問題，其中提高機車牽引力的功率是一個重要問題．已知勻速行駛時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f=kv2；列車要提速，就必須研制出更大功率的機車．那么當(dāng)列車分別以20m/s

和36km/h

的速度在水平軌道上勻速行駛時，機車牽引力的功率之比為A．2：1 B．5：9 C．16：1 D．8：1【答案】D【解析】【分析】當(dāng)機車勻速前進時，處于平衡狀態(tài)，機車的牽引力和阻力是平衡力，根據(jù)二力平衡的條件得到牽引力和阻力的關(guān)系，根據(jù)公式P=Fv得到機車牽引力的功率之比?！驹斀狻恳阎熊噭蛩傩旭倳r所受阻力與速度平方成正比，即f=kv2，當(dāng)列車在水平軌道上勻速行駛時，牽引力和阻力是平衡力，根據(jù)二力平衡的條件得到牽引力等于阻力，即F=f=kv2，功率公式P=Fv=kv3，當(dāng)列車分別以20m/s和36km/h=10m/s的速度在水平軌道上勻速行駛時，機車牽引力的功率之比。故選D。9．如圖是一個光滑的軌道．某小球從軌道的O點出發(fā)，由靜止開始下滑，小球始終沒有離開軌道，你認為小球最遠可以運動到A．a(chǎn)點 B．b點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，最遠可以滾到與O點等高的c點，故選C。10．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A．巨石在上升過程中動能不斷增大B．巨石在最高點時動能為零C．巨石在下降過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D．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??；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．11．如圖所示，斜面與水平面在M點通過小圓弧相連，彈簧左端固定，原長時右端在N點，小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后又返回到P點，則下列說法中錯誤的是A．小物塊從P向M運動過程中，重力勢能減少B．小物塊從P向M運動過程中，機械能減少C．小物塊從P向M運動過程中，機械能不變D．彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大【答案】B【解析】A、小物塊從P向M運動過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小，故A正確；BC、物塊從P到N碰撞后還能返回到P說明沒能量損失，機械能守恒；小物塊從P向M運動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能不變；故B錯誤，C正確；D、彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性形變達到最大限度，彈性勢能最大，故D正確．故選B．12．根據(jù)如圖所示的幾個情景，下列說法正確的是（）A．女孩搬起一個箱子，女孩對箱子做了功B．司機費了很大的力也未能推動汽車，但司機對汽車做了功C．吊車吊著貨物水平移動一段距離，吊車對貨物做了功D．足球被踢出后在草地上滾動的過程中，運動員對足球做了功【答案】A【解析】【詳解】A．女孩搬起一個箱子，女孩給箱子一個向上的力，箱子在力的方向上移動了距離，女孩對箱子做了功，故A正確。B．司機費了很大的力也未能推動汽車，人對汽車有推力作用，但是汽車沒有在力的方向上移動距離，所以人對汽車沒有做功，故B錯誤。C．吊車對貨物施加一個豎直向上的力，吊車吊著貨物水平移動一段距離，沒有在力的方向上移動距離，所以吊車沒對貨物做功，故C錯誤。D．足球被踢出后在草地上滾動的過程中，運動員對足球沒有力的作用，對足球不做功，故D錯誤?！军c睛】有力作用在物體上，力對物體不一定做功；物體運動了一段距離，可能沒有力對物體做功；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。13．平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同時間內(nèi)通過的路程比為3：2，則甲與乙（）A．牽引力做功之比為2：3B．牽引力做功之比為3：2C．牽引力的功率之比為1：1D．汽車所受的阻力之比為3：2【答案】B【解析】【詳解】解答：做功之比功率之比牽引力相等，勻速行駛，所以阻力相等，則阻力之比為1:1．故選B．14．如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時滑輪組的機械效率是80%，不計繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（）A．物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40WB．物體在水中受到的浮力為320NC．物體的體積為8×10-3m3D．物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A．由圖知，n=2，拉力端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，拉力端移動的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A錯；B．滑輪組的機械效率：η=W有用/W總=（G?F?。﹉/Fs=（G?F?。﹉/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮=80N，故B錯；C．由F浮=ρ水V排g得物體的體積：V=V排=F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3，故C正確；D．物體露出水面后，沒有了浮力，相當(dāng)于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機械效率將大于80%，故D錯。15．對物理量的估測是一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也是學(xué)好物理的基本功之一．下列是小佳同學(xué)對本學(xué)期所學(xué)的一些物理最的估測數(shù)據(jù)，其中最符合實際的是A．一名初中學(xué)生的體重約為500NB．一名初中學(xué)生站立在水平地面上時，對地面的壓強約為3×104PaC．一名初中學(xué)生浸沒在水中時，受到水的浮力約為1.0×103ND．一名初中學(xué)生從一樓步行到三樓所做的功約為3×104J【答案】A【解析】由于初中生的質(zhì)量約為50kg，所以體重大約是：G=mg=50kg×10N/kg=500N，故A符合實際；一般初中生每只鞋的底面積大約為200cm2=0.02m2，體重大約為500N，所以對地面的壓強約是：P=F/S=G/S=500N/0.02m2×2=1.25×104Pa，故B不符合實際；游泳時接近漂浮狀態(tài)，受到的浮力與重力相等，又因為中學(xué)生的體重大約在500N左右，所以受到水的浮力約為500N，故C不符合實際；中學(xué)生的體重在500N左右，一樓到三樓的高度約6m，中學(xué)生從一樓走到三樓，會克服重力做功大約是：W=Gh=500N×6m=3000J，故D不符合實際，綜上所述故選A．16．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，力F的大小將（）A．不變 B．變小 C．變大 D．先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】在杠桿緩慢由A到B的過程中，力F始終與杠桿垂直，所以動力臂OA的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知：F?OA=G?l，當(dāng)OA、G不變時，l越大，那么F越大；因此拉力F在這個過程中逐漸變大．C符合題意，選項ABD不符合題意．17．某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒．通過計算可知，下列結(jié)果正確的是（）①汽車行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動機的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④【答案】D【解析】①汽車行駛速度是：，故①錯誤；②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是：，故②正確；③勻速行駛時汽車受到的牽引力與阻力是平衡力，所以汽車牽引力做功的功率是：，故③錯誤；④汽車發(fā)動機的做的功為：，汽車發(fā)動機的效率是：，故④正確．.故選D．點睛：綜合考查了速度、熱值、功、功率、效率的計算，綜合性較強，需要注意的是：各個公式應(yīng)用時，單位要統(tǒng)一，一般都使用主單位，特別是熱值公式應(yīng)用時，有時要用到體積，有進要用到質(zhì)量，要統(tǒng)一單位后再計算．18．跳繩是中考體育項目，小強每跳起一次，克服重力做的功最接近（）A．3JB．30JC．300JD．600J【答案】B【解析】小強同學(xué)每跳起一次，克服重力所做功：W=Gh=50kg×10N/kg×0.05m=25J，最接近于30J．故選B．19．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，斜面長3m，高1m。則下列說法中不正確的是：A．該過程中做的