2020-2021深圳中考物理《功和机械能问题的综合》专项训练

1、、初中物理功和机械能问题1.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锥体在低端时重心高度hi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，车B体重心高度hi比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势

2、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Co2.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的。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B. b点D. d点A. a点C. c点【答案】C【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 。点等高的c点，故选Co30 so他上楼过程克服自身3.九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为重力做功的功率最接近（）D. 1500WC. 150 WA. 1

3、.5 WB. 15 W【答案】C【解析】【分析】【详解】一层楼的高度约为 3m,三层高度约为9m,九年级的同学体重大约为50kg,则克服自身重力所做的功约为W=Gh=mgh=50kg x 10N/kg x 9m=4500J克服重力做功的功率故ABD,都不符合题意, 故选CoP W tC符合题意。4500J30s150W4 .一个超级惊险项目一一18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

4、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。5 .下列估测最接近实际的是（A.中学生的正常体温约为 38.6 CB.中学生站立在地面上对地面的压强大约为103PaC.

5、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6X1J【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 37c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p F G mH 50kg 吁他 1.25 idPaS S S 0.02m2 2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

6、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_3W Gh 500N 12m 6 10 J故D符合实际。故选Do6 .小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦，针对这一现象，小明得出了 4个结论：F1做的功等于F2做的功；甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力； F1做功的功率等于 F2做功的功率；其中正确的为（）甲 乙A.、 B.、C.、D.、【答案】D【解析】【分析】【详解】在不计绳重及摩擦时，拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功，因为

7、物重相同，提升的高度相同，所以两次拉力做的功都等于W总 Fs= G G 动 h故Fi做的功等于F2做的功，正确；在不计绳重及摩擦时，甲滑轮组和乙滑轮组的机械效率都为W 有用GhGW总G G动h G G动即机械效率相等，故正确；甲滑轮组由两段绳子承重，拉力为L 1-Fi 2 G G动乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为L 1-F2 G G 动3所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，正确；两次拉力做的功，用时也相等，根据 P F知，Fi做功的功率等于F2做功的功率，正确；故选D。7 .如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A.运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大8 .运动员下滑过程中，动

8、能的增加量等于重力势能的减小量G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Co8 .甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别

9、在相等的水平力作用下移动相等的距离 s,那么，力F对两物体所做的功（）A.甲较多B.乙较多C.相等D.无法确定【答案】C【解析】【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。【详解】根据条件，物体受力相同，移动的距离相同，则力对物体做的功相同，故C正确。故选C。9 .如图所示，小球以速度 v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法中正确的是（）A.因为最终到达了与 A等高的C点，所以小球机械能守恒B.小球在B点的机械能最大C.小千从B到C的过程只是动能转化为重力势能D.小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A B.小球

10、以速度v从A沿弯曲轨道1t下，在 A点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等高的C点，C点速度为0,只有重力势能，A、C两点的重力势能相等，但 A点的机械能大 于B点的机械能，说整个运动过程中，机械能在减小，所以A点的机械能最大，故 AB错误；C.小王从B到C的过程中先将重力势能转化为动能，再将动能转化为重力势能，故 C错 误；D. A、C两点的重力势能相等，整个过程动能减小为0,用来克服摩擦力做功，故 D正确。故选D。10.如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面a点自由滚下，分别经过图中b, c, d各位置，关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是（）A.小球的重力势能一直在减小B

11、.在d点的重力势能小于在 c点的重力势能C.从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能D.从a到b小球速度越来越大，机械能越来越大【答案】C【解析】【分析】【详解】A.小球从a到b的过程中，高度变小，重力势能减小，从 b到c或d的过程，高度增 大，重力势能增加，所以不同的过程重力势能的变化不同，故A错误；B. c、d两点在同一高度，所以小球在这两点的重力势能相等，故B错误；C.小王从b点到c点的过程中，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故 C 正确；D.在伽利略理想实验中，机械能是守恒的，所以从 a点到b点，小球的机械能不变，故 D 错误。故选Co11.如图，一辆电动车在月球表面

12、（月球面附近无大气层）沿着平直轨道行驶，物体对于车静止，则以下说法中正确的是（）ff.彩旗右1JXXXXXXUkXXXA.电动车动能一定增加B. M受到的摩擦力一定向右C.此时小车可能做匀速直线运动D.若电动车急刹车， M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】 【详解】A.由图中彩旗展开的方向可知，电动车向右加速运动或向左减速运动，所以动能有可能 增大也有可能减小，故 AC错误；B.不管电动车是向右加速，还是向左减速，相对车静止的物体M都有向左运动的趋势，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正确；D.若电动车原是向右加速运动的，急刹车时，车的速度减小或停下，而 M由于惯性要保 持原来的速度

13、向右运动，此时所受的摩擦力应向左，才能让 M相对车静止。若电动车原是 向左减速运动的，急刹车时，M物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动，此时所受的摩擦力方向应仍然向右，才能让M相对车静止，故 D错误。故选Bo12.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，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

14、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】【分析】【详解】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. t3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；t2D. 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 到t3时间内，小球的动能先变大后减小，故D正确。故选

15、D。13.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，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

16、】【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，符合题息；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。14.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

17、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（）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 10N/kg 0.5N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3Fi G 动 Gi解得Gi 5.5N ,重物Gi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

18、衡状态，可知4F2 2G 动 G2解得G2 7N ,重物升高的高度是 h2 0.im ,乙滑轮组所做的有用功是W乙有用 G2h2 7N 0.im 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Gi移动的速度是hi0.im "Vi 0.05m/sti2s甲图中绳端移动的速度是丫绳13vl 3 0.05m/s 0.i5m/s重物G2移动的速度是V2h2t20.1m , 0.05m/s2s乙图中绳端移动的速度是4 0.05m/s 0.2m/sFiv绳i： F2v绳23：4v绳 2 4v2那么可知Fi和F2做功的功率之比是P： P2Fi和F2做功的功率之比为 3:4,

19、 C正确，不合题意；D.甲滑轮组所做的有用功是W甲有用 G1h1 5.5N 0.1m 0.55J所做的总功是W甲总FiS 2N 3 0.1m 0.6J乙滑轮组所做的总功是WL总F2s2 2N 4 0.im 0.8J由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是此有用.W?有用WL有用甲：乙 ：岫总也总0.7J ,那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J 0.7J0.6J : 0.8J22: 2i两个滑轮组的机械效率之比是22: 2i ； D错误，符合题意。故选D。i5.两个质量相同的钩码，下端固定有纸带并穿过打点计时器，在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动，纸带上留下的点迹如图（a）

20、所示，它们的stA.甲的拉力大B.甲的机械能小C.乙的动能小D.无法判断【答案】C【解析】【详解】A.在图a中的甲、乙两图中，打点计时器打出的各点之间的距离是相同的，由此确定钩码在这两种情况下都是处于匀速直线运动状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力，此 时的钩码只受两个力的作用：弹簧秤竖直向上的拉力和重力.根据二力平衡的条件可知这 两个力相等，即甲、乙的拉力都等于各自钩码的重力，由于钩码的质量相等，则重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合题意；BCD）.两个钩码的质量相同，由题意知，两个钩码上升的高度相同，由图（b）知，甲、乙上s升相同的高度，甲所用时间小于乙所用时间，根据 尸士可知

21、，甲的速度大于乙的速度，所t以，甲的动能大于乙的动能，甲的势能等于乙的势能，机械能为动能和势能之和，所以，甲的机械能大于乙的机械能.故B不符合题意.C符合题意.D不符合题意.16.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，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A. ti时刻小球的动能最大B. t2时刻小球的动能最大C. t2到t3时间内，小球的动能先增加后减少D. t2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】D【解析】【

22、详解】A . ti时刻是小球与弹簧开始接触的时刻，此时小球向下加速运动，在弹力增大到等于重 力之前小球一直加速，所以 ti时刻小球速度不是最大，动能也不是最大。故 A错误。B. t2时刻是指弹簧被压到最低点，此时小球速度为零，小球动能全部转化为弹簧的弹性势 能。所以t2时刻小球动能最小。故 B错误。CD. t2到t3时间内是弹簧的弹性势能向小球动能转化的过程，t3时刻弹力为零即弹性势能为零，小球动能最大。所以在 t2到t3时间内，小球动能一直在增加，小球增加的动能等于 弹簧减少的弹性势能。故 C错误，D正确。A处开始与弹簧接17 .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，在触，

23、下降到最低点 B处后弹回，则小球的动能变化情况是（）d - 5一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

24、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Co18 .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A. 1:12:1B, 2:1 1:

25、1C. 3:2 2:3D, 3:2 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W W 1 1s 甲：$乙=:-=:-=1:2F甲巳 2 1因为v= s速度相同，所用时间与路程成正比： tt甲：t乙=$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：W W 2 1S 甲：S 乙=" ：7= ： - =1：1F甲巳 2 1因为v= s,速度相同，所用时间与路程成正比： tt甲：t乙=$甲：s乙=1:1故B符合题意；CD.若做功之比：W 甲:W 乙=3:2因为W=Fs,所以运动路程之比：W W 3 2s 甲：$乙=: = : 一 =3:4F甲F乙2 1因为v= s速度相同，所用时间与路程成正比： tt甲：t乙=$甲：s乙=3:4故CD不符合题意。19.如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N,水平向左的拉力 Fi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Fi不变，用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了