备战中考物理培优易错试卷之功和机械能问题含答案解析VIP

1、一、初中物理功和机械能问题1 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

2、 错误， d 正确。故选 d。2 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

3、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。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4mb物体受到的拉力为750nc拉力f 的功率为375wd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snsa求出绳子自由端沿水平方向移动；

4、(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 fa f0.4g 求出物体受到的拉力；(3)根据 wfs 求出拉力 f 做的功，根据 pw总求出拉力f 的功率；t(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s nsa2 2m 4m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fa f0.4g0.4 1500n600n故 b 错误，符合题意；c拉力 f 做的功w总fs 375n 4m 1500j则拉力 f 的功率pw总15

5、00jt375w4s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a a 点bb点c c 点d d 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。5 把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加

6、。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（）a是由水的内能转化来的b是由水的重力势能转化来的c是由乒乓球的内能转化来的d是由乒乓球的化学能转化来的【答案】 b【解析】【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。【详解】松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能减小，重力势能转化为乒乓球的机械能。故选 b。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

7、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 在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为0.5 t，

8、起重机在 5 s 内把它匀速提高 2m， 此过程中（ g=10n/kg ）（ ）a起重机对水泥板所做的功为4b起重机对水泥板所做的功为31 10j1 10jc起重机提升水泥板的功率为2d起重机提升水泥板的功率为22 10w5 10w【答案】 a【解析】【详解】ab水泥板的质量m0.5t500kg水泥板受到的重力gmg500kg10n/kg5000n起重机对水泥板所做的功w gh 5000n 2m 1 104 j故 a 符合题意、 b 不符合题意；cd起重机对水泥板所做功功率pw1 104 j2 10 3 wt5s故 c、d 不符合题意。故选 a。8 如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，

9、对此过程a运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大b运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量c运动员的动能是由重力势能转化来的d运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】 c【解析】【详解】a运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故 a 错误；b运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故 b 错误；c运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故 c 正确；d运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故d 错误。故选

10、 c。9 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vcvbvab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 点的势能最大，动能最小，所以vcvb va

11、，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。10 如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化a只有动能和重力势能b只有动能和弹性势能c只有重力势能和弹性势能d动能、重力势能和弹性势能都发生了转化【答案】 d【解析】【详解】根据题意，玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜

12、面向下翻滚首先将弹簧作为一个简单对象考虑，向下翻滚过程中，质量不变，但高度降低了，所以重力势能会减小；弹簧弹起后，另一端接触斜面时，动能减小，弹性势能增大，且减小的重力势能，会转化弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性形变变大；弹簧弹起时，弹性势能又转化为动能所以这个过程中，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化，故d 正确11 如图所示， f12b 以 0.1m/s 的速度在物=4n， f =3n，此时物体 a 相对于地面静止，物体体 a 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（）a f2 的功率为0.6wb弹簧测力计读数为9nc地面对物体a

13、的摩擦力为2nd如果增大f2 ，物体a 可能向左运动【答案】 d【解析】【分析】【详解】a由图知，水平使用滑轮组，对于物体b 来说 n=2，拉力端移动速度v2v物20.1m/s0.2m/s拉力 f2 做功功率p2f2 v3n0.2m/s0.6w故 a 正确，不符合题意；b不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，对于弹簧测力计来说是3 股，所以弹簧测力计的示数f3f233n9n故 b 正确，不符合题意；c对于物体a，受到的力： b 向左的摩擦力f b2f22 3n 6n向右的拉力 f1=4n，因为 a 静止，所以地面向右的摩擦力f地f b f16n4n 2n故 c 正确，不符合题

14、意；d如果增大 f ，由于 b 对 a 压力的大小没变，接触面的粗糙程度没变，所以b 对 a 的摩2擦力不变，此时物体 a 相对于地面仍然静止，故d 错误，符合题意。故选 d。12 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

15、于前一次所需要的时间，根据故选 b。pwacd错误， b 正确。t 可知，功率变大。故13 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为f，如图甲所示； f 的大小与时间t 的关系如图乙所示；木块的运动速度v 与时间 t 的关系如图丙所示。以下说法正确的是（）a当 t=1s 时，木块受到的摩擦力是0b当 t 在 24s 内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5nc当 t 在 46s 内，拉力 f 的功率为6wd当 t 在 26s 内，木块的机械能保持不变【答案】 c【解析】【分析】【详解】a由图乙可知，物体在t=1s 时受到的拉力为1n，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以

16、受到的摩擦力等于拉力为1n，故 a 错误；b由图乙可知，物体在46s 内受到的拉力为3n，由图丙可知 46s 内物体做匀速运动直线运动，在 46s 内受到的摩擦力等于此时的拉力为3n；由图乙可知在 24s 内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在24s 内受到的摩擦力为 3n。故b 错误；c由图乙可知，物体在46s 内受到的拉力为3n，由图丙可知 46s 内物体做速度为2m/s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率wfspfv3n2m/s6wtt故 c 正确；d在 26s 内，木块受到拉力和摩擦力的作用，机械能在不断变化，故d 错误。故选 c。14 王强同学在探究凸透镜成像的

17、规律后，又想采用实验中的装置来比较甲、乙、丙、丁四个透镜焦距的大小，在实验中还测出了其中一个透镜的焦距实验时凸透镜和烛焰的距o 点方向运动的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是离保持 16 cm 不变，烛焰通过四个凸透镜的成像情况如下表所示，由此可推断（）凸透镜像的性质甲倒立放大实像乙倒立等大实像丙倒立缩小实像丁正立放大虚像a甲透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cmb乙透镜的焦距最小，丁透镜的焦距是16 cmc丙透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cmd丁透镜的焦距最小，甲透镜的焦距是16 cm【答案】【解析】【分析】【详解】c根据表中数据可知，丁的焦距最大，其次是甲，再次是乙，最小的是丙，根

18、据乙透镜成像情况可知，放在了二倍焦距上，即 2f=16cm 所以乙透镜的焦距是 8 cm， c 对，所以正确选项为 c15 如图所示，弹簧一端固定在竖直墙上，另一端固定在物块乙上，甲、乙相互叠加放置在光滑水平面上o 点处，此时弹簧处于原长。现将甲、乙从o 点拉至位置l。松手后，在甲、乙保持相对静止并一起向（ ）a物块甲由于与乙相对静止而处于平衡状态b物块乙随弹簧拉力减小而做减速运动c物块乙对物块甲施加了水平向左的摩擦力d两物块运动到o 点将由于不受弹簧拉力而静止【答案】 c【解析】【分析】【详解】a甲乙两物块在位置1 被松手后，由于弹簧的弹性势能转化为动能，而且水平面是光滑的，所以其动能增加，

19、即两物块不是做匀速直线运动，不是处于平衡状态，故a 错误；b乙物体从位置1 向 o 运动的过程中，弹簧对其拉力减小，但由于减小的弹性势能全转化为动能，所以其速度增加，做加速运动，故b 错误；c物体甲乙一起相对静止运动的过程中，甲有一个向右运动的趋势，所以甲受到乙向左的摩擦力，故 c 正确；d两物块运动到o 点，弹簧刚好恢复原形，则此时弹簧对物块的拉力为0，但由于惯性，两物块还要向左运动，不会立即停下来，故d 错误。故选 c。16 如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为 600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1 倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.6m

20、/s 的速度匀速前行，经100s 将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是（）a货物移动距离为20mb工人的拉力为 400nc工人做的有用功为3.6 104 jd工人拉力的功率为 360w【答案】 b【解析】【分析】【详解】a从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，人以 0.6m/s 的速度匀速前行，那么货物的速度是 0.3m/s ，经 100s 货物移动距离为s vt0.3m/s 100s30m货物移动距离为30m， a 错误；b由题意可知，货物的重力gmg600kg10n/kg6000n其摩擦力f0.1g0.16000n600n由于货物匀速前行，绳对货物的拉力ff600n滑轮组的机械效率

21、为75，可得到600n s100%75%f拉 2s解得 f拉400n ，工人的拉力为 400n， b 正确；c货物移动距离为30m，绳对货物的拉力为600n，则工人做的有用功为w有 fs600n30m1.8 104j工人做的有用功为1.8 104 j ， c 错误；d由于人以 0.6m/s 的速度匀速前行，工人的拉力为400n，工人拉力的功率为p f拉 v400n 0.6m 240w工人拉力的功率为240w，d 错误。故选 b。17 如图所示，当小明用力推墙时，他沿水平冰面减速向后退去，下列说法正确的是（）a小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对平衡力b小明受到摩擦力是水平向右，合力为零，

22、运动状态不变c小明减速运动时，则他的惯性和机械能也随之减小d假如小明的重力突然消失，小明将做匀速直线运动【答案】 d【解析】【分析】【详解】a力的作用是相互的，小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对相互作用力，不是平衡力， a 错误；b小明减速向后退去，那么受到摩擦力是水平向右，但是合力不为零，速度在减小，那么运动状态是变化的， b 错误；c小明减速运动时，小明自身的质量不变，那么他的惯性是不变的；速度在减小，那么动能是在变小的，在水平冰面上运动，重力势能不变，则可知机械能是变小的；c 错误；d假如小明的重力突然消失，那么小明对冰面的压力消失，摩擦力也消失，在水平方向上不受力，处于平衡状态

23、，小明将做匀速直线运动，d 正确。故选d。18 如图所示，重为60 牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6 牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2 米 / 秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是a绳拉甲物体的力为6 牛b甲物体的速度为0.2 米 / 秒c 5 秒内绳的拉力对甲物体做的功为60 焦d绳的拉力做功的功率为1.2w【答案】 c【解析】【详解】a图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落 ,所以绳拉甲物体的力f=g 乙=6n故 a 正确不符合题意；b图示滑轮为定滑轮 ,甲、乙物体移动的速度相同 ,甲物体的速度 v 甲=v 乙=0.

24、2m/s ，故 b 正确不符合题意；c 5s 内甲物体移动的距离s=v 甲 t=0.2m/s 5s=1m绳的拉力对甲物体做的功w=fs=6n 1m=6j故 c 错误符合题意；d绳的拉力对甲物体做功功率w6jp=1.2wt5s故 d 正确不符合题意。19 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g）在 2s 内把重物 g12l22n，不计绳重及摩擦（g 取 10n/kg）。下和 g 提高 10cm，已知 f和 f 的大小均为列说法中不正确的是（）a重物 g1 的重力大小为5.5nb乙滑轮组所做的有用功是0.7jc f1和f2做功的功率之比为3:4d两个滑轮组的机械效率之比为

25、4: 3【答案】 d【解析】【分析】【详解】a从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是g动m动 g0.05kg10n/kg0.5n把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知3f1g动g1解得 g15.5n ，重物 g1 的重力大小为5.5n， a 正确，不合题意；b在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知4f22g动g2解得 g27n ，重物升高的高度是 h2 0.1m ，乙滑轮组所做的有用功是w乙有用 g2h2 7n 0.1m 0.7j乙滑轮组所做的有用功是0.7j ， b 正确，不合题意；c重物 g1 移动的速度是v1h10.1m0.05m/st12s甲图中绳端移动的速度是v绳13v130.05m/s0.15m/s重物 g2 移