初中物理功和机械能常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

1、初中物理功和机械能常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、功和机械能选择题1.跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有A.重力势能减少，动能增加，机械能不变B.重力势能增加，动能减少，机械能不变C.重力势能减少，动能不变，机械能减少D.重力势能增加，动能不变，机械能增加【答案】C【解析】解：(1)跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变.(2)跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小.(3)动能不变，重力势能减小，机械能减小.故选C.2.如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌.小芳用10N的水平推力，课桌沿

2、水平面以2m/s做匀速直线运动；小明用 20N的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动.则下列说法正确的是A .小芳推课桌时，推力做功的功率为20WB.小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20NC.小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100ND.小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s做匀速直线运动【答案】A 【解析】小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做功的功率 P=Fv=10N< 2m/s=20W,故A正确.根据小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，

3、即 f=F=10N;小明推课桌 时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为 10N,故B错误.小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N,故C错误.小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故 D错误. 答案为A.3 .扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为1.5kg集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min匀速行驶20m,若机器人行驶过程的平均阻力为3N,则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是B. 60J, 0.5WC. 60J, 30WD. 360J, 3W机

4、器人这次行驶过程中克服阻力做的功:W fs 3N 20m 60J ,故AD错误；克服阻力做功的功率:W 60JP t 2 60s0.5W,故B正确、C错误。故选：Bo【点睛】本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。4 .跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情 的是A.运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大B.腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能C.落水的过程，运动员的重力势能始终在增大D.从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大【答案】C【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大； 重力势能大小的影响

5、因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； 弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；动能和势能统称为机械能.其在不计空气阻力时，机械能是守恒的. 【详解】A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转 化成了人的动能，故 A正确；日运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大， 故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；CD运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增 加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误，D正确.故选C.5.如图所示的光滑轨道， BC为水平面，小球从 A点静止释放

6、运动到 C点的过程中，小球 的动能和重力势能的变化情况是（）Ka5CA. A到B小球的重力势能不变B. A至ij B小球的动能减少C. B到C小球的重力势能增大D. B到C小球的动能不变【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知，小球从 A到B高度减小，重力势能减小，故 A错；B.小球从A到B速度变大，动能增大，故 B错；C.小千从B到C高度不变，重力势能不变，故 C错；D.由于平面是光滑的，小球不受摩擦力，所以小球在平面上是匀速直线运动，所以从B到C的速度不变，动能不变，故 D正确.6.如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（）A.在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左B

7、.乒乓球弹跳时机械能守恒C.乒乓球运动过程中重力势能一直减小D.乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能【答案】D【解析】【详解】乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化.由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小.小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意.乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C选项不符合题意，D选项符合题意.7 .在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所 示.以下关于足球在水

8、平地面上运动的这一过程中说法正确的是A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功【答案】C【解析】【详解】A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做 功，故A错误；B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B错误；C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C正确；D、支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向，即力与距离垂直，支持力不做功，故D错误；故选C.W与时间t的关系如图所示。若8 .甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功 规定

9、做功最快的获胜，则最后胜出的一定是B.乙C.丙D. 丁【详解】在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做 功最多，所以由公式 P W知，甲功率最大，做功最快。故 A符合题意。9 .跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示，关于运动员的下列说法正确的是 ()51.外Htt ；一 ，工X e蹲到第itA.在助跑阶段动能不变B.在起跳时动能最大C.在最高点时势能最小D.落地时势能最大【答案】B【解析】A.助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度 不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此 机械能增大

10、，故 A错误。B.起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。C.最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故 C错误。D.落地时势 能最小，故D错误。点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力 势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。10.如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置，松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（）手推 -VWWWWV-|甲乙A.弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小B.木块被弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立

11、即停止不动C.木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，速度减小，縻擦力不变D.图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A.弹簧被压缩过程中，长度变短，形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A错误；B.木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动；故 B错误；C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，所以摩擦力的大小是不变的，故 C正确；D,木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上，是相互作用力，不是一 对平衡力，故D错误。11.如图甲所示，是建设罗泊

12、湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心 圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景.A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变.如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对 A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为k1.0X13kg/m3,g取i0N/kg）.则10 20 30 40 50 60 f/iI甲乙IA. A从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对A做的功为5X14JB. A下降过程中重力的功率为5X 10WC. A 的密度为 1.6 x 3kg/m 3D.当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5X10 Pa【答案】D【解析】【详解】A.由图乙可知，

13、A从开始下降直到江面的过程中，下降高度h=vt=0.1m/s x 20s=2m钢缆绳对A做的功W=Fs=3X 14NX 2m=6X 彳0,故A错误.B. A下降过程中重力的功率Fts Gv3 104N 0.1m/s 3103W ,故B错误.C. A全部浸没在水中所受浮力_44_43 10 N 1 10 N 2 10 N ,根据阿基米德原理物体的体积故A的密度故C错误.F#zKgV排可得,F 浮2 104N3V 33 2m ,水 g 1.0 10 kg/m 10N/kg一一 4m G 3 10 N3V gV 10N/kg 2m331.5 10 kg/m ,D.由图乙可知，A物体从开始浸入江水中至

14、完全浸没所用时间t=30s-20s=10s,A物体的高度h =vt=0.1m/s x 10s=1 m圆柱体A的底面积2m3 1m当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后,A对江底的压力F压则A对江底的压强4_443 10 N 2 10 N 1 10 N ,41 10 N2m25 103 Pa,故D正确.本题是力学综合计算题，具有一定的难度,读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应用是关键.12. 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是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，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大D.爬相同的楼梯，

15、父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大【答案】C【解析】(1)因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式W=Gh可知，父亲做的功多，故AB正确.(2)爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根据公式P=W t可知，不能判断儿子的功率一定大，故 C错误.(3)爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式P=Wt可知，父亲的功率一定大，故 D正确.故选C.13 .如姿同学在整理物理笔记时，有如下四句话其中错误的是A.成年人步行速度约为 1m/s 川B. 一个中学生体重约为 450NC.用手托起两个鸡蛋的力约为0.1kg H D.功

16、和能的单位都是焦耳【答案】C【解析】根据常识知道，人步行的速度一般在1.1m/s左右，故A正确，不符题意；中学生的质量一般在100斤即50kg左右，所以一个中学生体重约是：G=mg=50kgX10N/kg=500N，故B正确，不符题意；一个鸡蛋的质量约是50g (0.05kg),所以，其重力约为G=mg=0.05kg 10N/kg=0.5N ,即托起两个鸡蛋的力大约为1N,故C错误，符合题意；功和能量的单位都是焦耳，故D正确，不符题意，故选 C.14 .如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其Ft和v-t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）甲乙丙A.当t=2

17、 s时，物体处于静止状态，摩擦力是 015 当t=3 s时，物体受到的摩擦力是7 NC. 46 s内，拉力F做的功是20 JD. 24 s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A.由图乙可知，当t=2 s时，物体处于静止状态，摩擦力等于拉力的大小为3N,故A错;B.当t=3 s时，物体受到的拉力的小为 7N,此时物体受力不平衡，物体受到摩擦力等于5N,故B错；C. 4-6 s内，拉力的大小为 5N,物体通过的距离为 4m,拉力F做的功是20 J,故C正 确；D. 2-4 s内，物体的速度是不断变大的，机械能增加，故 D错； 应选C.15.运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质

18、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,

19、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。16 .跳绳是中考体育项目，小强每跳起一次，克服重力做的功最接近（）A. 3J B. 30J C. 300J D. 600J【答案】B【解析】小强同学每跳起一次，克服重力所做功：W=Gh=50kgX10N/kgX0.05m=25J,最接近于30J .故选B.17 .如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AR AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为 Fi、F2拉力做的功为 Wi、W2,拉力做功的功率分别为 Pi、P2,则下列判断

20、中正确的是丫与A. FKF2, Wi=W2, Pi>P2 ,B, Fi>F2, Wi>W2, Pi> P2C. F1VF2,W1VW2, Pi<P2D, FivF2, Wi=W2, Pi< P2【答案】D【解析】将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点 A,拉力Fi、F2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，而同一物体升高相同的高度克服重力 做的功相同，故 Wi=W2；又因 W FS, W相同，AB> AC,所以FKF2,再由P Fv 知，速度相同，FiF2,则Pi < P2.所以选择D.18.如图所示，斜面与水平面在 M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上 P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则下列说法中错误.的是A.小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B.小物块从P向M运动过程中，机械能减少C.小物块从P向M运动过程中，机械能不变D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大【答案】B【解析】A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；BC物块从P到N碰撞后还能返回到 P说明没能量