1、中考物理 功和机械能问题综合试题及答案一、初中物理功和机械能问题1一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡他爬坡时的功率与下列哪一个最接近A几瓦 B十几瓦 C一百多瓦 D一千多瓦【答案】C【解析】【分析】【详解】中学生的质量约50kg，体重约左右，山坡的高度为9m登楼的功率：，可见，他爬坡时的功率与C选项最接近；故选C。2如图所示，动滑轮的质量为m，所挂重物的质量为M，重物在时间t内被提升的高度为h，不计绳重及摩擦，则（）A滑轮组的机械效率为B滑轮组的机械效率为C拉力F的功率为D拉力F的功率为【答案】A【解析】【分析】【详解】AB滑轮组做的有用功为总功为滑轮组的机械效率为故A正确，B错误；C
2、D拉力F的功率为故CD错误。故选A。3工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法不正确的是（ ）A绳子自由端沿水平方向移动了4m B物体受到的拉力为750NC拉力F的功率为375W D该滑轮组的机械效率一定小于100%【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳子自由端沿水平方向移动；(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据求出物体受到的拉力；(3)根据求出拉力F做的功，根据求出拉力
3、F的功率；(4)任何机械效率一定小于100%。【详解】A由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离故A正确，不符合题意；B物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力故B错误，符合题意；C拉力F做的功则拉力F的功率故C正确，不符合题意；D该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小于100%，故D正确，不符合题意。故选B。4如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象下列说法正确的是（ ）A木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B木块第1次受到的拉力较大C木块两次的动能一样
4、多D两次拉力对木块做的功一样多【答案】A【解析】【分析】【详解】AB从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用。因木板受到的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则两次滑动摩擦力大小不变，所以两次木块受到的拉力相等，故A选项正确，B选项错误；C从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故C选项错误；D从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，故D选项错误。故选A。5举重比赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中至少静止3秒钟，在这3秒钟内（ ）A杠铃受到的重力和人对它的支持力是平衡
5、力B运动员所受的重力和地面对他的支持力是平衡力C运动员在用力向上支持杠铃，因此他对杠铃做了功D杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是平衡力【答案】A【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可；从平衡力和相互作用力的条件判断两个力是平衡力，还是相互作用力；平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【详解】A杠铃受到的重力和对它的支持力符号二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故A正确；B运动员所受的重力和地面对它的支持力，大小不相等，所以不
6、是一对平衡力，故B错误；C因为做功需要对物体施力，并且在力的方向上需要移动距离，而运动员向上支持杠铃，但没有发生位移，故C错误；D杠铃对运动员的压力和人对它的支持力，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。故选A。6一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法错误的是（ ）A爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率大D爬相同的楼梯，儿子坐电梯先到达，儿子的功率大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB由题知，他们上相同的楼梯，h相同，父亲的体重G1大于儿子的体重G2，根据爬楼做功，所以父亲爬楼做功W1大
7、于儿子爬楼做功W2，即W1W2，故A、B正确，不符合题意；C父亲爬楼做功多，父亲比儿子先到达，做功时间少，根据可知父亲做功功率大，故C正确，不符合题意；D儿子坐电梯先到达，但爬楼过程中儿子没有施加力，儿子做功为0J，做功功率为0W，故D错误，符合题意。故选D。7如图是一个光滑的轨道某小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到Aa点 Bb点Cc点 Dd点【答案】C【解析】【详解】本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点，故选C。8小美用200N的力将重10N的足球
8、踢出去15m远，她对足球做的功是（）A3000J B150JC没有做功 D做了功，但无法确定做功多少【答案】D【解析】【分析】【详解】题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为200N，而没有说明足球在该力的作用下移动的距离（15m是足球离开脚后运动的距离），她对足球做了功，但无法准确求出她对球所做的功，故A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。9利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（ ）A拉力所做的有用功为40JB拉力所做的总功为48JC拉力的功率大小为20WD滑轮组的机械效率为【答案】C【解析】【详解】A根据公式可得故A正确
9、，不符合题意；B由图可知根据公式可得故B正确，不符合题意；C拉力的功率故C错误，符合题意；D滑轮组的机械效率故D正确，不符合题意。故选C。10一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为A60J B600J C6000J D0000J【答案】C【解析】【分析】【详解】上楼过程中要克服重力所做的功，根据题意知道，该同学的质量是50kg，所以体重是：G=mg=500N，楼层高度越是3m， 一楼走到五楼的高度大约是：h=43m=120m，所以，上楼过程中克服重力所做的功是：W=Gh=500N12m=6000J，故选C【点睛】本题考查的是做功的计算，关键是公式的应用，重点
10、是对楼层的估测，难度不大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，在拉力作用下绳子末端的速度为则物体向左运动时，由可得拉力
11、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建昌一中科学教室有个“逆天”的“锥体上滚”实验，V形轨道两根导轨相距较小那端低，另一端高，静止的双锥体从低端往高端滚（由右向左），小明仔细观察后发现
12、锥体在低端时重心高度h1反而比高端时高度h2要大，下面说法正确是（）A本实验不遵循能量守恒定律B双锥体在轨道“低端”（右端）时重力势能最小C当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中重力势能转化为动能D当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中动能转化为重力势能【答案】C【解析】【详解】A自然界中能量是守恒的，本实验也遵循能量守恒定律的，故A错误；B由题意可知，锥体重心高度h1比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势能大，故B错误CD当双锥体从轨道“低端”（右端）向“高端”滚的过程中，重心高度越来越低，重力势能转化为动，故C正确，D错误。故选C。13如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木
13、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象，下列说法正确的是（ ）A木块第一次做功较少 B木块第一次受到的摩擦力较大C木块第二次做功较快 D木块第二次的动能较小【答案】D【解析】【分析】【详解】AB由图乙，两条图象都是过原点的直线，则木块在这两次拉力的作用下都是做匀速直线运动，因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与速度无关，所以，木块两次受到的摩擦力大小相等；同时因为木块做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力大小相等，所以，木块两次运动的拉力相等，由题意可知，两木块滑动相同的距离，根据W=Fs可知，两次拉力做的功相同，故AB错误；C因
14、为两次拉力做的功相同，但由图乙知第二次做功的时间更长，根据可得，第二次的功率较小，即第二次做功较慢，故C错误；D物体的质量不变，但由图乙知运动相同的距离，第二次花的时间更长，所以第二次速度较小，因此木块第二次的动能较小，故D正确。故选D。14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
15、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。15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）。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，
16、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
17、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。16物体只受一对平衡力作用时，对于它具有能的判断中正确的是（ ）A机械能一定不变 B重力势能可能减少C动能可能变小 D重力势能一定不变【答案】B【解析】【分析】首先要对物体在平衡力作用下是处于平衡状态中的哪一种要明确，然后再分析其机械能的变化情况。【详解】平衡状态有两种：静止状态、匀速直线运动状态；当物体处于静止状态时，物体的动能、势能都不变，所以机械能也不变；当物体在水平方向上做匀速直线运动时，其动能、势能都不变，即机械能不变；当物体在竖直方向上做匀速直
18、线运动时，其动能不变，但其势能要发生变化，故机械能也随之变化；总之，物体在以上所处的这几种可能的运动状态下，势能与机械能的大小有两种可能：不变或变化；而动能只有一种情况：不变；综上分析，故选B。【点睛】本题考查物体在平衡力作用下的状态分析，要求学生一定要分类且考虑全面，本题容易出现漏分析其中某种情况而导致错误。17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动一点，有力
19、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18运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力，下落时的速度一时间图线如图所示，g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中，人（包括装备）A动能
20、一直在变大 B重力势能先变大后不变C机械能一直在变小 D重力势能一直在转化为动能【答案】C【解析】【详解】A动能大小的影响因素有速度和质量，在整个过程中，质量不变，速度先变大再不变再变小，因此动能也是先变大再不变再变小，故A选项错误，不符合题意；B重力势能大小的影响因素有质量和高度，在整个过程中，质量不变，高度逐渐变小，因此重力势能减小，故B选项错误，不符合题意； C在下落过程中，阻力做功导致机械能转化为内能，因此机械能减小，故C选项正确，符合题意；D由图像可知，有两段速度不变的过程，在这两段过程中，动能不变，不存在重力势能转化为动能的情况，故D选项错误，不符合题意。19农村建房时，常利用如图
21、所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）A该滑轮的机械效率=75% B滑轮所做的有用功为1200JC滑轮自身的重力为100N D绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB滑轮所做的有用功为：W有用=Gh=600N3m=1800J，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m，则拉力做的总功为：W总=Fs=400N6m=2400J，所以动滑轮的机械效率为：，故A正确，B错误；C不计绳重及摩擦，则拉力为：，那么动滑轮的重为：G动=2F-G=2400N-
22、600N=200N，故C错误；D由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=23m=6m，故D错误；故选A。20下列估测最接近实际的是（ ）A中学生的正常体温约为38.6B中学生站立在地面上对地面的压强大约为103PaC中学生游泳时受到的浮力大约是50ND中学生从一楼走到五楼做的功大约6103J【答案】D【解析】【分析】此题考查对生活中常见物体物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，必要时进行相应的计算，找出符合实际的选项。【详解】A人的正常体温在37左右，变化幅度很小，故A不符合实际；B一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm2，即0.02m2，中学生的体重大约为50kg，则其对地面的压强故B不符合实际；C中学生的体重在500N左右，游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力相等，约500N，故C不符合实际；D中学生的体重在500N左右，一楼到五楼的高度约12m，中学生从一楼走到五楼所做的功约为故D符合实际。故选D。
