1、北京中考物理功和机械能问题综合题一、初中物理功和机械能问题1有一个小球从滑梯上A点以一定的速度沿滑梯向上运动，到最高点B后小球又沿滑梯向下运动到C点，不计摩擦。则（）A小球由AB运动过程中，动能逐渐减小B小球在B点的机械能大于A点的机械能C小球由BC运动过程中，机械能逐渐增大D小球在C点时重力势能最大【答案】A【解析】【分析】本题考查机械能的变化及守恒。【详解】A小球由A向B运动的过程中，速度越来越慢，而小球的质量保持不变，所以动能逐渐减小，故A说法正确；BC小球在滑梯上运动的过程中，不计摩擦，所以整个过程机械能守恒，所以B点和A点的机械能大小一样，B 到C的过程中机械能不变，故BC说法都不正
2、确；D小球在整个过程中质量保持不变，C点相对其它点而言，高度最低，所以重力势能最小，故D不正确。故选A。2如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过另一侧高点B后到达最高点C下列分析不正确的是（）A小球在A、B、C三点的速度大小关系是B小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功C小球在A、B两点具有的重力势能相同D整个过程只有重力对小球做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A小球运动过程中会克服摩擦力做功，且质量不变，故从A运动到C的过程中，机械能减小，小球在A与B点的势能相同，故在A点的动能大于B点的动能，C点最高，故小球在C点的势能最
3、大，动能最小，所以，故A正确，不符合题意；BCA、B两点高度相同，小球的质量不变，故小球的重力势能相同，小球从A点运动到B点，会克服摩擦力做功，动能减小，动能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C正确，不符合题意；D整个过程中，摩擦力也会对小球做功，故D错误，符合题意。故选D。3关于能的概念，以下说法正确的是（）A在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能B悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能C甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A
4、在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以具有能，A正确；B悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，B错误；C甲物体比乙物体的速度大，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多，那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小，C错误；D甲物体的位置比乙物体的位置高，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小，那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小，D错误。故选A。4下列说法中正确的是（）A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功D用力推一辆汽车，汽车静止不
5、动，推力在这个过程中对汽车做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力已经不存在了，推力对它没有做功，A错误；B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力是竖直向上的，水桶在竖直方向上没有移动距离，即水桶在拉力的方向上没有移动距离，那么手的拉力对水桶没有做功，B错误；C用手从地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移动了距离，所以手的拉力对水桶做了功，C正确；D用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车在推力的方向上没有移动距离，那么推力在这个过程中对汽车没有做功，D错误。故选C。5如图所示，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B
6、、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( )AD点与A点相比，动能增大，势能减小，机械能不变BA点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能CB点的动能可能等于A点的动能，但可能大于C点的动能DB点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能【答案】C【解析】【详解】AD点与A点相比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；BA和C、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B错误；C斜面粗糙，则AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度
7、，所以，B点的动能可能等于A点的动能，一定大于C点的动能，故C正确；D木块从B到C，因为有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，B点的动能可能等于D点的动能，但与A点的动能大小不确定，故D错误。故选C。6一个超级惊险项目18米长悬崖秋千惊现重庆某公园!小明被缆绳拉到6层楼的高度，释放后自由摆动冲向峡谷（如图所示），伴随着人们的惊呼声，秋千越荡越低。下列有关说法中正确的是（ ）A秋千荡回来经过最低点时，小明的机械能最大B整个过程小明的动能与重力势能之和不变C秋千荡到最高点时，小明的动能为零D在向下摆的过程中，小明的重力
8、势能全部转化为动能【答案】C【解析】【详解】A机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，所以秋千第一次在最高点时，机械能最大，A错误；B机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，整个过程小明的动能与重力势能之和变小，B错误；C秋千荡到最高点时，秋千速度为0，所以小明的动能为零，C正确；D在向下摆的过程中，小明的重力势能绝大部分转化为动能，D错误。故选C。7如图中甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像下列说法正确的是A两次木块运动的速度相同 B木块第一次受到的摩
9、擦力较大C两次拉力对木块做的功一样多 D两次拉力对木块做功的功率一样大【答案】C【解析】【分析】【详解】A两次木块运动相同的距离，第2次所用时间比第1次长，两次木块运动的速度不相同，A选项说法不正确；B摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动中压力大小和接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力相同，B选项说法不正确；C木块两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，两次滑动中水平方向所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，因摩擦力大小相等，两次的拉力相等，由W=Fs可得两次拉力对木块做的功一样多，C选项说法正确；D由图可见两次滑动距离相同，所用时间不同，由得两次拉力对木块做功的功率不一样大
10、，D选项说法不正确； 故选C8如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力，则（）A球在C点时受力平衡B球在A点时速度最大C球在A点时绳子突然断开，小球将静止不动D球在B点时所受外力同时消失，小球将静止不动【答案】D【解析】【分析】【详解】A球在C点时，不是处于平衡状态，所以受到的不是平衡力，故A错误；BCD小球在A、B两点时，是摆动过程中的最高点，此时的动能最小，速度最小为0，若在A点时绳子突然断开，小球由于受到重力的作用，会向下运动，若在B点时，所受的外力同时消失，则球会保持静止不动，故A、C错误，D正确。故选D。9炎热的夏天海口
11、，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在水平马路匀速行驶过程中，以下说法正确的是（ ）A动能减少，机械能不变 B动能不变，机械能减少C动能减少，机械能减少 D动能增大，机械能增大【答案】C【解析】【分析】动能大小跟质量、速度有关；质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关；质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；机械能=动能+势能。【详解】洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，则洒水车的机械能变小。故选C。10静止在水平地面上的物体，受到方向不变的
12、水平拉力F的作用，如图（甲）所示。在水平路面上直线运动时记录的v-t图像，下列说法正确的是（）A物体在0t1时间内做匀速直线运动B物体在t1t2时间内动能不断变大C物体在t3t4时间内的摩擦力力小于t1t2时间内的摩擦力D物体在t3t4时间内拉力小于摩擦力【答案】D【解析】【分析】【详解】A由v-t图像可知，0t1时间内速度越来越大，故A错误；B由v-t图像可知，t1t2时间内速度不变，所以动能不变，故B错误；C物体在t3t4时间内和t1t2时间内受到的都是滑动摩擦力，由于压力大小和粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，故C错误；D由v-t图像可知，在t3t4时间内物体作减速运动，所以合力方向
13、与运动方向相反，因此向前的拉力小于向后的摩擦力，故D正确。故选D。11如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）A物体向左运动时，拉力F1的功率P1=60WB物体与地面之间的摩擦力f=20NC物体向右运动时，拉力F2=40ND物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J【答案】CD【解析】【分析】【详解】A由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n为2，物体以3m/s的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳
14、子末端的速度为则物体向左运动时，由可得拉力F1的功率故A错误；B图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的段数n为2，所以物体与地面之间的摩擦力故B错误；C物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N，物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，则有解得F2=40N，故C正确；D在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F2所做的功故D正确。故选CD。12在一个罐子的底和盖各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定（如图
15、）。做好后将它从不太陡的长斜面上由静止滚下，在罐子向下滚动的过程中，小铁块会将橡皮筋卷紧，罐子的滚动先变快后变慢，直至速度为零；接着罐子又会自动滚上斜面，整个过程忽略摩擦的影响。关于此过程中机械能的转化，下列说法不正确的是（ ）A罐子加速滚下斜面的过程中，罐子和铁块的重力势能转化为动能和弹性势能B罐子滚到最低处时，罐子和铁块的重力势能全部转化为动能C罐子自动滚上斜面的过程中，速度先变快后变慢D罐子自动滚上斜面时，不可能到达比初始位置更高的位置【答案】B【解析】【分析】【详解】A罐子加速滚下斜面的过程中，高度变小重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加，罐子和铁块的重力势能转化为动能和弹性
16、势能，故A正确，不符合题意；B罐子滚到最低处时，罐子和铁块的重力势能全部转化为弹性势能，故B错误，符合题意；C在橡皮筋恢复的过程中，铁罐会由斜面底部自动滚上去，从最低处滚上，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，故C正确，不符合题意； D由于机械能是守恒的，所以罐子自动滚上斜面时，不可能到达比初始位置更高的位置，故D正确，不符合题意。故选B。13小明用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动他先在地面上用台秤称得自己的体重为500 N，再将台秤移至电梯内，电梯从t=0时由静止开始向下运动到t=11 s时停止，测得台秤对自己的支持力F随时间t变化的图象如图所示，则A02 s的过程中，小明的动能不变B2
17、s10 s的过程中，小明的重力势能转化为动能C10 s11 s的过程中，小明的机械能不断减小D011 s的过程中，小明的机械能不断增大【答案】C【解析】【分析】【详解】A02s的过程中，小明由静止开始下降，所以小明的动能增大，故A错误；B2s10s的过程中，小明在匀速下降，重力势能减小，但动能不变，故B错误；C10s11s的过程中，小明在做减速运动，故动能减小，同时小明是在下降，高度是在降低的，所以重力势能在减小，故小明的机械能不断减小，C正确；D011s的过程中，小明下降了一段距离，重力势能减小，所以机械能不断减小，故D错误；故选C14如图所示，木块以一定的速度滑过AB点，到C点滑出下落至D
18、点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h，则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（）AD点与C点相比，机械能不变BB点的动能一定大于A点的动能CB点的动能可能等于D点的动能DA点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能【答案】C【解析】【分析】本题考查机械能的变化。【详解】AD点的机械能比C点的少，因为从C到D有部分的机械能克服空气阻力做功，转化为内能，故A不正确；B木块以一定的速度滑过AB点，而从A到B的过程，木块的重力势能减小，减小的重力势能虽然转化为动能和内能，但若接触面足够粗糙，摩擦力足够大，那么木块可能在AB间做匀速直线运动或减速运动，所以B点的动能可能等于可小于A点的动能
19、，故B不正确；C木块从B到C，若木块与接触面有摩擦，则C点的动能小于B点的动能，从C到D，木块的重力势能减小，动能增加，那么D点动能大于C点动能，所以D点的动能有可能等于B点的动能，故C正确；D因为A和B，C和D之间的垂直距离均为h，则从A到B和从C到D的重力势能的减少量都是mgh（设木块的质量为m），故D不正确。故选C。15下例各情况中，关于做功的说法错误的是A某同学用力将石块向前移动一点，他推石块的力做了功B人推着小车沿斜面进入车厢，她推车的力做了功C人头顶物体在水平地面上匀速前进，她顶物体的力做了功D某同学从滑梯上滑下，重力做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A某同学用力将石块向前移
20、动一点，有力作用在石块上，石块在力的方向上通过了距离，所以他推石块的力做了功，故A正确不符合题意；B人推着小车沿斜面进入车厢，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以他推小车的力做了功，故B正确不符合题意；C人头顶物体在水平地面上匀速前进，力的方向向上，距离的方向向前，二者相互垂直，所以她顶物体的力不做功，故C错误符合题意；D某同学从滑梯上滑下，在重力的方向的通过了距离，所以重力对人做了功，故D正确不符合题意16如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的
21、功率分别为P1、P2。.下列判断正确的是（）AF1=F2 ，P1P2 BF1F2 ，P1P2 CF1F2 ，P1=P2 DF1F2 ，P1P2【答案】A【解析】【分析】【详解】从图乙可以看到，两次拉动，木块都是做匀速直线运动，都是处于平衡状态，水平方向受力平衡，拉力大小等于滑动摩擦力大小，而木块的自身重力不变，接触面的粗糙程度也不变，那么滑动摩擦力大小不变，两次拉力的大小不变，即因木块匀速直线运动，那么其功率可表示为，从图乙可看到，第1次的速度大于第2次的速度，即那么可知故选A。17如图所示，图中速度v的方向是小强在体育中考“原地掷实心球”测试中球出手时的飞行方向，从球出手到落地的过程，空气阻
22、力忽略不计，下面关于机械能的一些说法中正确的是（ ）A球出手时动能最大 B球出手时势能最大C球落地时机械能最大 D球的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】ACD由于空气阻力忽略不计，那么整个运动过程球的机械能保持不变，C 错误，D正确；球出手时动能不是最大的，因为它还会落地，重力势能会转化为动能，球落地的瞬间动能才是最大的，A错误；B球出手时势能不是最大，因为它还会上升，上升到最高点时，它的重力势能才是最大的，B错误；18如图所示，ACBC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（ ）A两次推力做功大小相同B两次克服摩擦力做功大小相同C两次克服物
23、体重力做功大小相同D两个斜面的支持力对物体做功大小不相等【答案】C【解析】【详解】A已知ACBC，则sACsBC，由于用相同的推力推物体，则根据可知：两次推力做功大小不相同，A项不合题意；BC已知将同一重物从底部推到顶端，根据可知：两次克服物体重力做功大小相同，选项C符合题意；根据可知：两次所做的额外功不同，即克服摩擦力做的功大小不相同；B项不合题意；D由于斜面的支持力方向与运动方向垂直，则物体在支持力的方向上没有移动距离，所以，两个斜面的支持力对物体做功都为0J； D项不合题意。19甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水平面上作匀速直线运动.若甲所受的重力是乙的3倍，甲受的水平拉力是乙受的
24、水平拉力的2倍，甲的运动速度是乙的运动速度的1倍，则拉力对甲乙两物体做功之比和所用时间之比可能是A1:1 2:1 B2:1 1:1 C3:2 2:3 D3:2 3: 2【答案】B【解析】【详解】由题知两物体受到的拉力之比F甲:F乙=2:1速度之比:v甲:v乙=1:1A若做功之比:W甲:W乙=1:1因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=:=:=1:2因为v=速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=1:2故A不符合题意；B若做功之比:W甲:W乙=2:1因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=:=:=1:1因为v=,速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=1
25、:1故B符合题意；CD若做功之比:W甲:W乙=3:2因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=:=:=3:4因为v=速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=3:4故CD不符合题意。20如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）A功率增大、机械效率增大 B功率增大、机械效率不变C功率不变、机械效率不变 D功率不变、机械效率增大【答案】B【解析】【分析】【详解】前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据可知，功率变大。故ACD错误，B正确。故选B。
