2020-2021中考物理功和机械能问题综合题附详细答案

1、一、初中物理功和机械能问题1.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 2 Wm 0.5t 500kgG mg 500kg 10N/kg 5000N起重机对水泥板所做的功W Gh 5000N 2m 1 104J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1 104J_ 32 103W5s故

2、C、D不符合题意。故选Ao2.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 Vc Vb VaB.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

3、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.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 M 2mC.拉力F的功率为Mgh t(M m)ghD.拉力F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Wr 用M

4、gh MW总M m gh M m故A正确，B错误;CD.拉力F的功率为W总M m ghP总tt故CD错误。故选Ao4.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。在此过程中卜列说法不正确的是() 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s nsA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

5、摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FAf 0.4G求出物体受到的拉力； W根据W Fs求出拉力F做的功，根据P J求出拉力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s nsA 2 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 物体受到的拉力故B错误，符合题意； C.拉力F做的功则拉力F的功率Fa f0.4G0.4 1500N600N心、Fs 375N 4m 1500JW.1500J375W t 4s故C正确，不符合题意；D.该滑轮组克服摩擦做额外功，故

6、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。5 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

7、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，符合题意；B.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

8、选 A。6 立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（ ）A. 3X10JB. 3X10JC. 3X14JD. 3X 15J【答案】 A【解析】【分析】【详解】中学生重力的平均值约 600N ，当起跳后重心升高的高度为： h=0.5m ；在起跳时所消耗的能量用来增加了同学的重力势能了，所以当该同学跳起后增加的重力势能最大值是:E=W=GA h=600NX 0.5m=300J=3 >20故A正确，BCD错误；应选A.7 .如图所示，小球以速度 v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好

9、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8 .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

10、. 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Do8.小美用200N的力将重10N的足球踢出去15m远，她对足球做的功是（）A. 3000JB. 150JC.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Do9.如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和

11、物体速度大小随时间变化的图像（ v-t图像）分别如图所 示，下列说法正确的是（）A.当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为 0NB.当t=3s时，物体受到的摩擦力是3NC.在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16JD. 24s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由v-t图像可知，02s时物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由 F-t图像可知，t=1s时，F=1N,则此时 的摩擦力f F故A错误；B.由v-t图像可知，46s时，物体匀速运动；由 擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力f F1NF-t图像可

12、知，此时的推力 F' =2N由于摩2N24s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为 2N,故B错误；C.在46s时，物体匀速运动，通过的路程s vt 4m/s 2s 8m拉力F做的功W F s 2N 8m 16J故C正确；D. 24s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体 的机械能增加，故 D错误。故选C。10 .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

13、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；Fi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Ww 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Fi G G动2乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为1F2- G G动3所以使用乙滑轮组比

14、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 0知，Fi做功的功率等于F2做功的功率，正确；故选Do11 .如图所示，小明拉着小车匀速行走在水平路面上，下列说法正确的是（）A.小明拉着小车匀速行走时，小明对小车没有做功B.小车的重力与地面给小车的支持力不是一对平衡力C.小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力是一对平衡力D.地面给小明的摩擦力方向是向后的【答案】B【解析】【分析】【详解】A.小车在小明的拉力作用下，运动了一段距离，因此小明对小车做功了，故 A错误；B.读图可知，小车受到小明的斜向上的拉力，小车的重力与地面给小车的支持力大小不相等，所以两者不是一对平衡力，故 B正确；

15、C.读图可知，小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力没有作用在同一直线上，不属于平 衡力，故C错误；D.小明的脚对地面有一个向后的摩擦力，同时地面对脚一个向前的摩擦力，故D错误。故选B。12.小明用弹簧测力计拉动木块，使它沿同一水平木板滑动，如图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.下列说法正确的是A.木块两次具有的动能一样大B.两次拉力对木块做的功一样多C.木块第一次受到的拉力较大D.第一次拉力对木块做功的功率较大【答案】D【解析】【详解】A.由图知，第一次物体的速度较大，第一次物体的动能较大，故 A错误；B.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

16、 的功不同，由 W=Fs可知，但是在没有指出是相同时间内，因此不能比较二者做功多少,故B错误；C.由A分析知，木块两次受到的拉力相等，故 C错误；P=Fv可知，力F相D.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式 同，第一次速度 v大，所以功率大，故 D正确。13 .用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为 20N,拉力对物体做了 48J的功.分析两次做功过程，以下判断正确的是10N ,物体运动了 1m20N,物体运动了 2m10N,物体运动了 2.4m20N,物体运

17、动了 4.8mA.第一次物体受到的摩擦力是 B.第一次物体受到的摩擦力是 C.第二次物体受到的摩擦力是 D.第二次物体受到的摩擦力是【答案】C【详解】AB.物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是 对平衡力，故物体受到的拉力：F=f=10N;根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离u W 20JSi F110N故AB错误；CD.若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力 不变，仍为10N;根据 W=Fs可知，第二次物体通过的距离：W2fT48J20N2.4m ,故C正确，D错误.14 .如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电

18、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要的时间，根据P J可知，功率变大。故 ACD错误，B正确。故选B。15 .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

19、正确的是（）A.小球的重力势能一直在减小B.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

20、。故选Co16.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（）o压力传感器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】【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

21、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D。17 .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A-B运动过程中，动能逐渐减小B.小球在B点的机械能大于 A

22、点的机械能C.小千由B-C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。18 .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，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