中考物理功和机械能问题(大题培优易错难题)含答案

1、一、初中物理功和机械能问题1 .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=1

2、0N;根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离W 20JSiF110N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：2.4m ,o W2 48JS2 F220N故C正确，D错误.2 .如图所示，木块以一定的速度滑过 A、B点，至|J C点滑出下落至 D点，A和B、C和D 之间的垂直距离均为 ho若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析， 正确的是（）A. D点与A点相比，动能增大，势能减小，机械能不变B. A点到C点减少的重力势能大于 C点到D点减少的重力势能C. B点的动能

3、可能等于 A点的动能，但可能大于 C点的动能D. B点的动能可能等于 D点的动能，但一定大于 A点的动能【答案】C【解析】【详解】A. D点与A点相比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能 减小，故A错误；B. A和C、C和D之间的垂直距离均为 h,则A点到C点减少的重力势能等于 C点到D 点减少的重力势能，故 B错误；C.斜面粗糙，则 AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于 C的速度，所以，B点的动能可能等于 A点的动能，一定大于 C点的动能，故C正确；D.木块从B到C,因为有摩擦，则 C处的动能小于B处的动能，从C到D,由于忽略空 气阻力，木块的重力势能减

4、小，动能增加，故 D点动能大于C点动能，B点的动能可能等 于D点的动能，但与 A点的动能大小不确定，故 D错误。故选Co3.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为50 kg,每次跳起高度约为 6 cm （人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（）班A.向上起跳过程中小明的动能持续增大B.下落过程中小明的重力势能保持不变C.小明跳一次克服重力做功约3JD.小明在这一分钟内跳绳的功率约为50W【答案】D【解析】【详解】A.向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故 A错误；B.下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故 B错误；C.小明的重力为：G=m

5、g=50kg X 10N/kg=500N ,W=Gh=500N X 0.06m=30J ,小明跳一次克服重力做功：故C错误；D.小明在这一分钟内跳绳的功率：W 总 30J 100P= =50W,t 60s故D正确。故选D。4.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4mC.拉力F的功率为375W【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据B.物体受到的拉力为 750ND .该滑轮组的机械效率一定

6、小于100%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巧，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Faf 0.4G 0.4 1500N 600N故B错误，符合题意；C.拉力F做的功则拉力F的功率故C正确，不符

7、合题意;W总 Fs 375N 4m 1500JW 总 1500J-375Wt 4sD.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 合题意。故选B。100%,故D正确，不符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。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

8、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 .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：Fi组比甲滑轮组更加省力;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F1做功的功率等于 F2做功的功率；其中正确的为（）.r LA.、【答案】D【解析】【分析】【详解】B.、 C.、D.、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

9、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WWw单心、即机械效率相等，故正确； 甲滑轮组由两段绳子承重，拉力为乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力两次拉力做的功，用时也相等，根据GhGFi GG动2F2 G G 动3,正确；P 知，Fi做功的功率等于F2做功的功率，正确；故选Do7 .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

10、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；8 .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 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；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P=Fv可知，力F相同，第一次速度 v大，所以功率大，故 D正确。8.如图所示，水平地面 。点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向 3N的力F.物 体经过M点开始计时，每经过相同时

11、间，用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为 Wmn、Wop,功率分别为 Pmn、Pop,则产=冰F=3Nr -r r一 一rI Aj Ij I_,J_*I I I力/”而凉11 3m !7 3mnzopqA. Wmn<WopB. Wmn>WopC. Pmn>PopD. Pmn<Pop【答案】D【解析】【分析】【详解】A点以速度v沿轨道滚下，经 )物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置.物体在 MO段做匀 速直线运动，由图可得 MN的距离等于 OP的距离，根据功的公式 W=FS可知：在F相同和 S相同的情况下，

12、 W应该相同，所以 AB均错误；在做功相同时， MN段所用时间是 OP段 时间的2倍，根据P=W/t,得出Pmn<Pop;答案选 D.9.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

13、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Do10.如图所示，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但没有推动，下列说法正确的是A.箱子虽然没有被推动，但小明对箱子做了功B.箱子没有被推动是因为推力小于摩擦力C.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对平衡力D.箱子没有被推动，选择的参照物是地面【答案

14、】D【解析】【分析】【详解】A.箱子没有被推动，有力但没有距离，小明对箱子不做功，故A错误；B.箱子没有被推动处于静止状态，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故 B错误；C.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；D.箱子没有被推动，相对于地面的位置没有改变，选择的参照物是地面，故D正确；故选D。11.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

15、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】【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

16、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。12.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，且减小的重力势能，会转化 弹簧

17、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，用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd,运动距离Sab=Scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率（A. ab段做功较多B. ab段与cd段的功一样多C. ab段功率较大D. ab段与cd段的功率一样大【答案】B【解析】【分析】【详解】拉力大小相等且tab> tcd,根据 Psab= Scd,根据 W=FS可知：拉力所做的功相同，故 A错误，B正确；由于W得：PabVPd,故C D

18、错误.14 .如图是某山地的等高线图，数字表示海拔高度，其单位是米。质量是 60kg的小凯早上8： 00从A点出发，8： 50到达B点的观景台；质量是 50kg的小旋早上7： 40从C点出200发，8: 50到达D点的半山亭。下列说法中正确的是()A.他们对自己做的功一样多B.小凯的平均功率较小C. 8: 50分时，小旋的动能一定小于小凯的动能D. 8： 50分时，小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能【答案】D【解析】【分析】【详解】A. 60kg的小凯从A点到达B点做的功为 _5W凯=Gih migh 60kg 10N/kg (600m 400m) 1.2 10 J;质量是50kg的小旋从C

19、点到达D点做的功为 _ _ _ _ 5 _W旋=G2h2 m2gm 50kg 10N/kg (400m 200m) 1 10 J；小凯做的功多，故 A错误；B.小凯的运动时间为t1 8:50 8:00 50min 3000s；平均功率为Pl1.2 105J3000s40W,小旋的运动时间为平均功率为小凯的平均功率较大，故t2 8:50 7:40 70min 4200s,P2_51 105J4200s23.8W,B错误;C.动能的大小与质量和速度有关，由于不知道8: 50分时的他们的速度，所以无法比较动能的大小，故C错误；D.重力势能的大小与质量和所处的高度有关，小凯的质量和所处的高度都比小旋的

20、大， 所以小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能，故D正确。15.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 。点处，此时弹簧处于原长。现将甲、乙从 。点拉至位置1。松手后，在 甲、乙保持相对静止并一起向 。点方向运动的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是()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。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，

21、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。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。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.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。17.两个质量相同的钩码，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

23、向运动，纸带上留下的点迹如图（ a）所示，它们的st 图像如图（b）所示.则甲乙 0ME/秒A.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

24、，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 v=可知，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.18.运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为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）l < tn、*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

25、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, 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。19 .农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑 工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（A.该滑轮的机械效率 中75%B.滑轮所做的有用功为 1200JC.滑轮自身白重力为 100ND.绳子自