2020-2021中考物理复习功和机械能问题专项易错题附答案解析

1、一、初中物理功和机械能问题1.今年3月4日，在我市阳新地区下了一场冰雹.已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力 随下落速度的增大而增大，且落地前已做匀速运动.关于冰雹的下落过程，下面说法正确 的是（）A.冰雹的重力势能越来越大B.冰雹的机械能越来越小C.当冰雹匀速下落时空气阻力对冰雹不做功D.冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力【答案】B【解析】【分析】【详解】A.冰雹下落过程中，高度减小，重力势能越来越小，故A错误；B.由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，所以其机械能减小，故B正确；C.当冰雹匀速下落时，冰雹在阻力的作用下才做了匀速运动，所以空气阻力对冰雹是做功 的，故C错误；D

2、.冰雹在运动过程中，速度变大，阻力变大，当阻力等于重力时，冰雹会做匀速直线运动，速度保持不变，所以阻力不可能大于重力，故 D错误.故选B.【点睛】要能从能的转化理解冰雹的机械能变化，因为冰雹下落过程中克服阻力做功，最终转化为 内能，所以机械能必定是减小的.A点以速度v沿轨道滚下，经）2.如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由 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.小千在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

3、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 Vc Vb Va,故A正确，不符合题意；BC. A、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

4、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.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

5、能可能比乙物体的势能小，D错误。故选Ao4.将皮球从离地某一高度 。点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所 示.下列说法正确的是pA - . A.皮球经过同一高度 A、B两点时，动能相等B.皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零C.皮士在D点时的机械能大于在 C点时的机械能D.若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于 N点的黑色圆斑【答案】D【解析】【详解】A.由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气 阻力，机械能逐渐变小，在 A点的机械能大于在 B点的机械能；机械能是物体动能与势能 的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的

6、动能大于在 B点的动能；故A错误。B.从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方 向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B错误。C.每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能 逐渐变小。在C点在在D点之前，故在 D点的机械能小于在 C点的机械能；故 C错误。D.弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑 越大，形变越大。在 M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机M ,重物在时间t内被提升的高度为械能大于N点机械能，故小球在 M点的弹性势能大

7、于在 N点的弹性势能，故在 M点的圆 斑要大于在N点的圆斑；故D正确。5.如图所示，动滑轮的质量为 m,所挂重物的质量为h,不计绳重及摩擦，则（）A.滑轮组的机械效率为 M mMB.滑轮组的机械效率为 M 2mC.拉力F的功率为M史 tD.拉力(M m)ghF的功率为-2tAB.滑轮组做的有用功为W有用G物h Mgh总功为W息G物G动h M m gh滑轮组的机械效率为W Mgh MW息M m gh M m故A正确，B错误；CD.拉力F的功率为W总M m gh嗑、tt故CD错误。故选Ao6. 2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。下列说法错误

8、的是()A.运载火箭加速上升过程中，重力势能变小，动能增大B.运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的C.北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能守恒【答案】A【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而 具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；物体间力的作用是相互 的；物体受平衡力的作用处于平衡状态；在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用， 没有克服摩擦做功，机械能守恒。【详解】A.火箭上升过程中高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故 A错误，符合题息；B

9、.火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故 B正确，不符合题意；C.火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受到非平衡力的作用，故C正确，不符合题意；D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，速度减小，高度增加，所以动能减小，势 能增加；北斗卫星在地球大气层外运行，不受空气阻力的作用，只有动能和势能之间的转 化所以机械能守恒，故 D正确，不符合题意。故选Ao7 .李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次则急促地跑上去，下列说法正确的是 ()A.两次做的有用功相同，功率不同8 .两次做的有用功和功率都相同C.两次做的有用功不同，功率

10、相同D.条件不足，无法判断【答案】A【解析】【详解】李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W=Gh可知两次上楼过程所做的有用功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式c WP可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。故选A。8.在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为0.5 t,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C.起重机提升水泥板的功率为【答案】A【解析】【详解】AB.水泥板的质量水泥板受到的重力1 X 4J0B.起重机对水泥板所做的功为1 X 102 X 2 W D.起重机提升水泥板的功率为5 X

11、 2 Wm 0.5t 500kgG mg 500kg 10N/kg 5000N起重机对水泥板所做的功 _ _4W Gh 5000N 2m 1 10 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41 10 J5s32 10 W故C、D不符合题意。故选Ao9.在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在 空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（A.被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用B.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小C.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小D.被抛出的杂技演员在向

12、上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A.惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。故 A错误；B.惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处位 置、形状、受力情况等无关。被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不 变，所以惯性大小不变。故 B错误；C.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还受到空气阻 力，质量一定，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的 动能转化为演员的重力势能和用于演员

13、克服空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守 恒，机械能总量减小，故 C正确；D.被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，演员只受到重力和空气阻力，这两个力都是 阻碍演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是由于惯性向上运动的，惯性不是力， 所以演员所受合力方向向下，所受合力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。 故D错误。故选Co10. 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A. 60JB. 600JC. 6000JD. 0000J【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

14、=500N,楼层高度越是3m, 一楼走到五楼的高度大约是：h=4x 3m=120m所以，上楼过程中克服重力所做的功是 ：W=Gh=500NX 12m=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，重点是对楼层的估测，难度不大.11 .如图，小球从某一高度自由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A处开始与弹簧接触，下降到最低点 B处后弹回，则小球的动能变化情况是（）A.从A到B,动能不断减小B.从B到A,动能不断增大C.从A到B,动能先变大后变小，到 B处为零D.从B到A,动能先变大后变小，到 A处 为零【答案】C【解析】【分析】【详解】物体从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到

15、最短（达到 B点）的过程中，物体的运动过程 为：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，物体还是向下加 速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，物体 开始减速，直至减为零。弹簧从压缩到最短B点到弹簧弹回原长 A点的过程中，物体的运动过程：弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升；当弹簧 的弹力和物体的重力相等时，物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，物体开始减速。AC.物体从A到B的过程中，速度先增大后减小至 0,动能先增大后减小，到 B处为零， 故A不符合题意，C符合题意；BD.物体从B到A的过程中，速度先增大后减小

16、到达 A位置时速度不为0,因此动能先增 大后减小，到A处为不为零，故 BD不符合题意。故选Co12 .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

17、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.13 .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

18、要的时间，根据P 的可知，功率变大。故 ACD错误，B正确。故选B。14 . 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（）甲乙«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 以受到的摩擦力等于拉力为1N,故A

19、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W FsPFv 3N 2m/s 6Wt t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Co15.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所

20、示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计 算结果正确的是（）A. 0s1s内，地面对物体的支持力是10NB. 1s2s内，拉力F做的功是62.5JC. 2s3s内，拉力 F的功率是 300WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】C【解析】【分析】【详解】A.从图乙可以看到，时间从第 2s到第3s时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物 体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即F拉 G G动 3 40N120N由题意可知，0s1s内，地面对物体的支持

21、力符合关系式F支3F拉 G G动120N . 从图甲可以看到，FH30N,解得F支30N , A错误；B.从图甲可以看到，1s2s内，拉力F的大小是50N,物体上升的高度是 1.25m,三条绳 子托着动滑轮，绳端移动的距离是s 3h 3 1.25m 3.75m拉力F做的功是W Fs 50N 3.75m 187.5J拉力F做的功是187.5J, B错误；C. 2s3s内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F的大小是40N,绳端移动的速度v绳 3 2.5m/s 7.5m/s根据P Fv可知，拉力F的功率P Fv 绳 40N 7.5m/s 300W拉力F的功率是300W, C正确；D. 2s3s内

22、，物体上升的高度h 3.75m-1.25m 2.5m拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率100N 2.5m , 100%40N 3 2.5mWt用功Gh83.3%100%100%W总功Fs滑轮组的机械效率约是 83.3%, D错误。 故选Co16 .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/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( )7A.货物移动距离为 20mC.工人做的有用功为 3.6 104J【答案】B【解析】【分析】【详解

23、】B.工人的拉力为400ND.工人拉力的功率为 360WA.从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮, 度是0.3m/s,经100s货物移动距离为人以0.6m/s的速度匀速前行，那么货物的速s vt 0.3m/s 100s货物移动距离为 30m, A错误；B.由题意可知，货物的重力30mG mg 600kg10N/kg6000N其摩擦力f 0.1G 0.16000N600N由于货物匀速前行，绳对货物的拉力600N滑轮组的机械效率为75%,可得到600N sF拉2s100%75%解得 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,W有 Fs 600

24、N 30m则工人做的有用功为41.8 10 J工人做的有用功为1.8 104J, C错误；400N,工人拉力的功率为D.由于人以0.6m/s的速度匀速前行，工人的拉力为P F拉 v 400N 0.6m 240W工人拉力的功率为 240W , D错误。 故选Bo17 .如图所示，用手将一重为 G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达 C位置小球的速度变为零。已知 AC间的高度差 为h,若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）A.从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能B.在此过程中弹簧的弹性势能增加量为GhC.小球到达B点时，小

25、球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落D. B位置到C位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力【答案】B【解析】【分析】【详解】A.从A位置到B位置，铁球质量不变，高度减小，铁球重力势能减小；该过程铁球速度 增大，铁球动能增大；该过程弹簧形变量增大，弹簧弹性势能增大。若整个过程中不计能 量损耗，则铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能。故 A错误； B.从A位置到C位置，铁球的重力做功W Gh因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整 个过程中不计能量损耗，所以，根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量为E W Gh故B正确；C.从A位置

26、到B位置，小球重力大于弹簧弹力，小球受合力方向向下，小球速度方向向 下，小球受合力方向与速度方向相同，小球竖直向下做加速运动，该过程中，小球重力不 变，弹簧形变量增大，弹力增大，小球受向下合力变小，小球到达B位置时，小球受合力为零，即小球重力等于弹簧弹力，速度最大；从 B位置到C位置，小球继续下落，是因为 小球具有惯性，保持原来运动状态不变，故C错误；D.从B位置到C位置，该过程弹簧形变量继续增大，弹簧弹力继续增大，大于小球重 力，小球受合力方向向上，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相反，小球做 减速运动，C位置小球速度为零，故 D错误。故选B。18.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固

27、定在水平面上，t=0时刻，将一重为 G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又 被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力 F随时间t变化的图像如图乙所示，则（）A. ti时刻小球的动能最大B. t2时刻小球的动能最大C. t3时刻小球的重力势能最大D. t2到t3时间内，小球的动能先增加后减小【答案】D【解析】A.由图象可知，ti时刻弹力为0,此时小球刚接触弹簧，在重力作用下小球继续做加速运 动，动能继续变大，故 A错误；B. t2时刻小球速度为0,此时动能最小，故 B错误；C. t

28、3时刻，此时小球离开弹簧且只受到重力作用，继续向上做减速运动，还未达到最高点，重力势能还会继续增大， 故C错误；D. t2到t3时间内，小球在弹力的作用下先加速上升，动能变大；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；继续上升时重力大于弹力，小球做减速运动，动能变小；综上所述t2到t3时间内，小球的动能先变大后减小，故 D正确。故选D。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Gi和G2提高10cm,已知F和F2的大小均为2N,不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。下 列说法中不正确的是（）由3 区1G甲 乙A.重物Gi的重力大小为5.5NB.乙滑轮组所做的有用功是0.7JC. Fi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 g 0.05kg i0N/kg 0.5N把动滑轮和