物理功和機械能測試題(含答案)

物理功和機械能測試題（含答案）一、選擇題1．掉在水平地面上的彈性小球會跳起，而且彈跳的高度會越來越低．如圖所示是小球彈跳的頻閃照片，小球在1、2位置的高度一樣，則小球在位置1、2時的A．動能相同，機械能也相同B．動能相同，2位置的機械能較小C．機械能相同，2位置的動能較小D．2位置的動能較小，機械能也較小【答案】D【解析】【詳解】（1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力勢能相同；由于與空氣摩擦等，小球機械能逐漸減小，所以在1處的機械能大，2處的機械能??；（2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力勢能相同，但在2處的機械能小，所以2位置的動能小．故選D．【點睛】對于這類題目要抓住題目的隱含信息，小球彈跳的高度會越來越低，就是明顯告訴小球的機械能越來越小，由于高度相同，所以重力勢能相同，所以動能在同樣的高度時，動能會越來越?。?．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A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受拉力做了功C．文具盒所受支持力做了功D．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．3．如圖，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一沙桶從1樓地面緩慢地提到2樓地面，用甲滑輪所做的功為W1，機械效率為；用乙滑輪所做的總功率為W2，機械效率為，若不計繩重與摩擦，則（）A．W1＜W2，η1＞η2B.W1=W2，η1＜η2C．W1＞W(wǎng)2,＜D．W1=W2,=【答案】A【解析】因為用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；根據(jù)η＝可知：當有用功一定時，利用機械時做的額外功越少，則總功越少，機械效率越高。而乙滑輪是動滑輪,所以利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機械效率越低。即W1<W2,η1>η2.故選C.4．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當用如圖乙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隨時間變化的關系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結果不正確的是A．0s～1s內(nèi)，地面對物體的支持力大于10NB．1s～2s內(nèi)，物體在做加速運動C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機械效率是83.33%【答案】C【解析】【詳解】（1）由圖乙可知,在0～1s內(nèi),拉力F＝30N.取動滑輪和重物為研究對象,受到向下的重力G和G動,向上的支持力F支,及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止狀態(tài)；地面對重物的支持力F支＝G?F′＝G?3F拉+G動＝100N?3×30N+G動＝G動+10N10N，故A正確；（2）由圖丙可知，1s～2s內(nèi)，物體在做加速運動，故B正確；（3）由圖可知在2～3s內(nèi),重物做勻速運動,v3＝2.50m/s,拉力F3＝40N，因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔物重的繩子股數(shù)）n＝3，所以拉力F的作用點下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率（總功率）:P總＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故C錯誤；滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D正確。故選C.【點睛】由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數(shù)n＝3，則拉力F移動的距離s＝3h．（1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉，物體靜止，設滑輪組對物體的拉力F′，其關系為F拉＝（F′+G動）；地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力G減去整個滑輪組對物體的拉力F′；（2）由F-t圖象得出在1～2s內(nèi)的拉力F，由h-t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點下降的距離，利用W＝Fs求此時拉力做功．（3）由F-t圖象得出在2～3s內(nèi)的拉力F，由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用點下降的速度，利用P＝Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S與h的關系，利用效率求滑輪組的機械效率．5．如圖，將鐵鎖從貼著鼻子尖釋放，鐵鎖擺回時并沒有碰到鼻子尖，下列說法正確的是A．鐵鎖向最低處擺動過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B．鐵鎖向最低處擺動過程中重力不做功C．鐵鎖從釋放到擺回的過程中機械能減小D．鐵鎖在最低處的機械能最大【答案】C【解析】【詳解】A．鐵鎖向最低處擺動過程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。故A錯誤；B．鐵鎖向最低處擺動過程中，重力的方向豎直向下，鐵鎖高度降低，即向下運動了一定距離，所以重力做功。故B錯誤；C．鐵鎖從釋放到擺回的過程中，要克服空氣的摩擦做功，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能減小。故C正確；D．鐵鎖在來回擺動的過程中，克服摩擦做功，機械能不斷減少，所以在最初釋放時機械能最大。故D錯誤。6．跳傘運動員在空中勻速下落時，以下說法中正確的有A．重力勢能減少，動能增加，機械能不變B．重力勢能增加，動能減少，機械能不變C．重力勢能減少，動能不變，機械能減少D．重力勢能增加，動能不變，機械能增加【答案】C【解析】解：（1）跳傘運動員在空中勻速下落時，質(zhì)量不變，速度不變，動能不變．（2）跳傘運動員在空中勻速下落時，質(zhì)量不變，高度越來越小，重力勢能越來越小．（3）動能不變，重力勢能減小，機械能減?。蔬xC．7．兩名運動員，甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用時間相等，如圖所示，則A．甲做功較多，功率較小B．甲做功較多，功率較大C．甲做功較多，甲、乙功率相等D．甲、乙做功相等，乙的功率較大【答案】B【解析】【分析】相同質(zhì)量的杠鈴，根據(jù)G=mg可知重力相同，根據(jù)W=Gh分析做功大小，知道所用時間相同，根據(jù)功率的公式分析甲乙功率的大小關系．【詳解】兩人舉起杠鈴質(zhì)量相同，根據(jù)G=mg得到杠鈴的重力相同，舉起的高度：h甲＞h乙，根據(jù)公式W=Gh得到甲乙做功的關系W甲＞W(wǎng)乙，舉起杠鈴用的時間相同，根據(jù)得到P甲＞P乙．故選B．8．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。9．陽光體育運動不僅鍛煉了孩子們的身心，而且也讓校園充滿了歡聲笑語．下面圖與對應描述相符合的是（）A．甲圖學生在跳繩的過程中，沒有做功B．乙圖學生跑步時，地對腳有力的作用C．丙圖乒乓球在空中向前飛行時，仍受到球拍的作用力D．丁圖拔河時盡量降低重心，可以減小腳與地面的摩擦力【答案】B【解析】【詳解】A、甲圖學生在跳繩的過程中，克服重力做功，故A錯；B、乙圖學生跑步時，腳對地施加了力，因為力的作用是相互的，地對腳有力的作用，故B正確；C、由于慣性丙圖乒乓球在空中向前飛行，此時不再受球拍的作用力，故C錯；D、丁圖拔河時盡量降低重心，是為了提高穩(wěn)度，不會減小腳與地面的摩擦力，故D錯．故選B10．一位父親與他5歲的兒子磊磊一起上樓回家，對此，下列說法中錯誤的是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，兒子比父親先到達，兒子的功率一定大D．爬相同的樓梯,父親比兒子先到達，父親的功率一定大【答案】C【解析】（1）因為父親的體重大小兒子的體重，兩人上樓的高度相同，根據(jù)公式W=Gh可知，父親做的功多，故AB正確．（2）爬相同的樓梯，兒子比父親先到達，兒子做功比父親少，兒子又比父親用時間短，根據(jù)公式P=可知，不能判斷兒子的功率一定大，故C錯誤．（3）爬相同的樓梯，父親比兒子先到達，父親比兒子做功多，時間又短，根據(jù)公式P=可知，父親的功率一定大，故D正確．故選C．11．如圖甲所示，是建設羅泊灣大橋時使用的起吊裝置（圖中未畫出）的鋼纜繩拉著實心圓柱體A在距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降的情景．A在下降到江底之前，始終保持0.1m/s的速度不變．如圖乙所示是A下降到江底之前鋼纜繩對A的拉力F隨時間t變化的圖像（江水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg）．則A．A從開始下降直到江面的過程中，鋼纜繩對A做的功為5×104JB．A下降過程中重力的功率為5×103WC．A的密度為1.6×103kg/m3D．當A下降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，A對江底的壓強為5×103Pa【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙可知，A從開始下降直到江面的過程中，下降高度h=vt=0.1m/s×20s=2m，鋼纜繩對A做的功W=Fs=3×104N×2m=6×104J，故A錯誤．B．A下降過程中重力的功率，故B錯誤．C．A全部浸沒在水中所受浮力，根據(jù)阿基米德原理可得，物體的體積，故A的密度，故C錯誤．D．由圖乙可知，A物體從開始浸入江水中至完全浸沒所用時間t’=30s-20s=10s，A物體的高度h’=vt’=0.1m/s×10s=1m，圓柱體A的底面積，當A下降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，A對江底的壓力，則A對江底的壓強，故D正確．【點睛】本題是力學綜合計算題，具有一定的難度，讀懂圖，能從圖像中找出有用的信息并加以應用是關鍵．12．如圖所示，水平地面上放著一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，將木箱沿力的方向，勻速向前推動1m，則有（）A．重力所做的功是1000J B．推力所做的功是1000JC．摩擦力所做的功是100J D．推力所做的功是100J【答案】D【解析】A、由題意可知，木箱沒有在重力的方向上通過距離，根據(jù)做功的兩個必要條件可知，重力做功為0J．故A錯誤；BD、推力做功：．故B錯誤，D正確．C、因為物體在水平面上做勻速直線運動，所以摩擦力f=F=100N，方向與F相反，由于木箱沿力F的方向移動，物體移動的距離與摩擦力的方向相反，則，故C錯誤．故選D．【點睛】此題考查功的計算，力是否做功的判斷，關鍵是掌握做功的兩個必要條件．注意水平方向運動的物體，重力是不做功的．13．下面說法中正確的是A．從P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B．功率跟時間成反比，所以只要時間短，功率就大C．甲每小時做的功比乙每小時做的功多，甲的功率比乙的功率大D．功率大的機器比功率小的機器做功多【答案】C【解析】【詳解】AB、從公式可知功率的大小與做功的多少和做功的時間有關，大小等于做的功與時間的比，故A、B錯誤，C、甲每小時做的功比乙每小時做的功多，根據(jù)知知，甲的功率比乙的功率大，故C正確；D、根據(jù)知，做功多少與功率與做功時間都有關系，只知道功率，不能說做的功就多，故D錯誤；故選C．14．如圖所示，一位女交警推老人沿水平人行橫道過馬路，關于此過程力對物體做功的判斷，下列說法中正確的是A．老人所受重力對老人做了功

B．地面對輪椅的支持力對輪椅做了功C．女交警對輪椅的推力對輪椅做了功

D．老人對輪椅豎直向下的壓力對輪椅做了功【答案】C【解析】老人受到重力的作用，但在重力的方向上沒有通過距離，所以老人所受重力沒有做功，故A錯誤；輪椅受到了地面的支持力作用，但在支持力的方向上沒有通過距離，所以支持力對輪椅沒有做功，故B錯誤；女交警對輪椅的有一個推力，輪椅在推力的方向上通過了距離，故推力對輪椅做功，C正確；老人對輪椅有一個豎直向下的壓力，但輪椅在壓力的方向上沒有通過距離，所以壓力對輪椅沒有做功，故D錯誤，故選C．15．如圖，用滑輪組提升重物時，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m．已知拉繩子的力F為500N，則提升重物的過程中A．繩子自由端被拉下3m B．做的有用功是800JC．拉力F的功率是80W D．滑輪組的機械效率是60%【答案】B【解析】【詳解】有用功是采用任何方法都必須做的功，是我們想要達到的目的，有用功是W有=800N×1m=800J，拉力F的功率是P=W/t=（500N×2m）/10s=100W，重物由二根繩承擔，移動距離是2m，滑輪組的機械效率是，η=W有/W總=800J/1000J=80%．選項B正確16．如圖所示，小邦在國色天鄉(xiāng)玩蹦極，不考慮空氣阻力，關于他在下降過程中的能量分析，下列說法正確的是A．彈性繩繃直前，重力勢能增大，動能減小B．彈性繩繃直前，重力勢能減小，動能不變C．下降到最低點，動能最小，彈性勢能最大D．下降到最低點，重力勢能最大，彈性勢能最大【答案】C【解析】分析：動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大．重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大．彈性勢能的影響因素是彈性形變的程度，形變越大，勢能越大．解答：AB、人在下降過程中，彈性繩繃直前，高度減小，重力勢能減小，速度變大，則動能變大，故AB錯誤；CD、下降到最低點時，人的速度減小為0，動能最小；高度最小，重力勢能最?。粡椥岳K的形變最大，則彈性勢能最大，故C正確，D錯誤．故選C．【點睛】掌握動能、重力勢能的影響因素．利用控制變量法能判斷動能、重力勢能的變化．17．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.．其對應的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，則它們的關系正確的是（）A．F1＞F2P1＞P2 B．F1＜F2P1＜P2C．F1=F2P1＜P2 D．F1=F2P1＞P2【答案】D【解析】【詳解】由圖像知道，木塊兩次都進行勻速直線運動，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)F1=F2；由圖象知道，第②次的運動速度v較小，由P=Fv知道，在當拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，所以，P1＞P2，故選D．18．舉重是我國的優(yōu)勢體育項目．一位身高170cm的運動員和一位身高160cm的運動員，在挺舉項目中用相同時間，把同樣重的杠鈴舉起，如圖所示．如果他們對杠鈴所做的功分別為W1和W2，功率分別為P1和P2，則下列關系式中正確的是（）A．W1＝W2、P1＝P2 B．W1＞W(wǎng)2、P1＝P2 C．W1＞W(wǎng)2、P1＞P2 D．W1＜W2、P1＜P2【答案】C【解析】【詳解】由題知身高170cm的運動員和身高160cm的運動員舉起杠鈴的重力相同，身高170cm的運動員比身高160cm的運動員將杠鈴舉得高，根據(jù)W=Gh可知，W1＞W(wǎng)2；因為兩運動員舉起杠鈴的時間相同，根據(jù)P=可知，P1＞P2．所以ABD錯誤，C正確．故選C．【點睛】本題考查了學生對功的公式、功率的公式的掌握和運用，能分析出高個運動員舉起的高度大是本題的突破口．19．2018年5月21日凌晨，我國成功利用長征四號丙運載火箭將“鵲橋”號中繼衛(wèi)星發(fā)射升空，邁出了人類航天器月背登陸第一步！下列有關說法正確的是A．火箭點火升空過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B．火箭點火升空過程中，火箭的慣性消失C．火箭加速上升過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D．火箭加速上升過程中，只受到重力和空氣阻力【答案】A【解析】分析：（1）火箭是熱機的一種，工作時，燃料的化學能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能，高溫高壓的燃氣推動火箭升空，燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成火箭的機械能；（2）慣性是指物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，任何物體都具有慣性，慣性是物體本身的一種性質(zhì)；（3）動能與質(zhì)量和速度有關，重力勢能與質(zhì)量和高度有關，當動能轉(zhuǎn)化成重力勢能時，動能減小，重力勢能增加；（4）火箭加速運動時，不受平衡力，受到重力，摩擦力還有推力作用．解答：A、火箭點火發(fā)射時，產(chǎn)生的燃氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭升空的機械能，故A正確；B、火箭點火升空過程中，仍然具有慣性，因為慣性