(物理)初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

1、（物理）初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题（含答案）含解析一、功和机械能选择题1.如图所示，小球沿轨道由静止从 A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦B.小球在A处的动能大于在 D处的动能C.小王在B处的机械能小于在 C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在 C处的机械能【答案】D【解析】【详解】AB .根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大 的地方其动能肯定较小.观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在 A处具有的动能较小，故 A、B选项都不正确.CD .根据题意 小球沿轨道由静止从 A处运动到D处的过程

2、中，忽略空气阻力和摩擦力， 仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械 能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故 D正确，C不正确.2.跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情 景，若不计空气阻力，下列说法不正确的是A.运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大B.腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能C.落水的过程，运动员的重力势能始终在增大D.从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大【答案】C【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大

3、，高度越高，重力势能越大;弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；动能和势能统称为机械能.其在不计空气阻力时，机械能是守恒的.【详解】A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故 A正确；日运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；CD运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故 C错误，D正确.故选C.3 . 2018年5月6日，央视今日说法栏目播出了一则高空坠物的新闻。一个从 12楼掉落的苹果

4、把三个月大的婴儿砸成重伤，再次提醒大家要杜绝高空坠物。苹果在下落过程中相关物理量的变化描述正确的是A.重力势能越来越大B.动能越来越大C.质量越来越大 D.惯性越来越大【答案】B【解析】【详解】A、苹果下落过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。故 A错误；B、苹果下落过程中重力势能转化为动能，所以动能越来越大。故 B正确；C、苹果下落过程中，所含物质多少没有变化，所以质量不变。故 C错误；D、惯性与质量有关，质量不变，所以苹果的惯性大小不变。故 D错误。故选：B。4 .将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下，测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度 V1VV2VV3

5、.关于测力计和物体 A的描述：弹簧测力计的示 数等于2N;测力计对物体 A的拉力做功的功率最大；物体A的重力势能增加.图所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是B.竖直向上匀速运动MJ竖直向上匀速运动水平向右匀速运动【分析】物体处于平衡状态时，受平衡力，据此判断弹簧测力计的示数；再根据运动速度的大小，判断做功的功率；同时根据重力势能的影响因素，判断重力势能的变化.【详解】由题意可知，物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态，即平衡状态，因此，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于2N；首先，做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素，A选项中有力无距离，所以不做功；D选项

6、中力与运动方向垂直，所以也不做功，因此，做功的只有 BC;而BC中,vi<v2,由功率公式P=Fv可知，C选项中做功的功率最大；选项AD中，物体的高度不变，所以重力势能不变；BC选项中物体的高度增大，所以物体A的重力势能增加。综上所述，同时符合以上三条描述的只有C.故选C.5 .甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若C.丙D. 丁【解析】【详解】在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做 功最多，所以由公式 P W知，甲功率最大，做功最快。故 A符合题意。6 .如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质

7、弹簧至图甲所示位置,松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（）A.弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小B.木块被弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立即停止不动C.木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，速度减小，縻擦力不变D.图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力【答案】C【详解】A.弹簧被压缩过程中，长度变短，形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故 A错误;B.木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动；故 B错误；C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，木块对水平地面的压力和接触面的粗

8、糙程度没有变，所以摩擦力的大小是不变的，故 C正确；D.木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上，是相互作用力，不是一 对平衡力，故D错误。7.如图小红同学正在做 用体向上”。她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂 伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小红做的功最接近的是*A. 2 000 JB. 200JC. 20 JD. 2J【答案】B【解析】小红同学正在做 弟体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是 G=500N,由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m,即h=0.4m,所以小红做的功最接近W=Gh=500NX 0.4m=2

9、00J,故B符合实际为答案。8 .甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高 度.则()A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少D.乙升降机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A.提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故 A错误；BCD.既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故 BD错误，C正确.9 .工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中 OB= 20A图乙中动1t轮重为 60N,重物

10、上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是甲乙A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式Fi由150N逐渐变大C.乙方式的有用功是 180JD.乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化；(3)根据 W有用=Gh可求乙方式的有用功；(4)根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知 0B=20A ,即动力臂为阻力臂的 2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N;由图乙可知，n=3,不

11、计绳重1 1和摩擦，则 F2 1(G G动)1 (300N 60N) 120N,故 A 错误；3 3B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W有用=Gh=300NX0.5m150J,故C错误；D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为 v绳=0.01m/s 3=0.03m/s,则乙方式 F2的功率为：PWlF 2a龟F2V绳 120N 0.03m/s 3.6W ,故 D 正确。故选Do10.如图所示是探究 动能的大小与什么因素有关 ”实验的示

12、意图。小球从 a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断不正确的是A.从a到b小球的势能减小，动能增大B.到达c处，小球的势能最小，动能最大C.从c到d处，小球的机械能增大D.到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零【答案】C【解析】【详解】A.从a到b,小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故 A 正确，不符合题意。B.到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度最大，动能最 大。故B正确，不符合题意。C.从c到d处，小球高度不变，重力势能不变，速度逐渐减小，动能减小，所以机械能减 小，故C错误；符合题意。D.到达

13、d处，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，木块到达 d处速度为零，动能也为零，故 D正确，不符合题 意。11 .如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下表面处水的压强 P1、容器对桌面的压强 P2、木块的重力势能 Ep和木块所受的浮力大小 F随时间t变化的关系图象中，可能正确的是（）【解析】【分析】压强和浮力【详解】AB.压强p2随时间都是线性减小的，故 AB错；C.由于木块的高度在不断减小，所以木块的重力势能也是先不断减小的，故

14、C错;D.由于木块是漂浮的，在木块没有接触底面之前浮力是不变的，当接触底面以后，浮力 是越来越小的，故 D正确.12 .如图所示，一位女交警推老人沿水平人行横道过马路，关于此过程力对物体做功的判 断，下列说法中正确的是A.老人所受重力对老人做了功B.地面对轮椅的支持力对轮椅做了功C.女交警对轮椅的推力对轮椅彳了功D.老人对轮椅竖直向下的压力对轮椅做了功【答案】C【解析】老人受到重力的作用，但在重力的方向上没有通过距离，所以老人所受重力没有做功，故A错误；轮椅受到了地面的支持力作用，但在支持力的方向上没有通过距离，所以支持力对轮椅没有彳功，故 B错误；女交警对轮椅的有一个推力，轮椅在推力的方向上

15、通过了距 离，故推力对轮椅做功， C正确；老人对轮椅有一个竖直向下的压力，但轮椅在压力的方 向上没有通过距离，所以压力对轮椅没有做功，故 D错误，故选C.13 .如姿同学在整理物理笔记时，有如下四句话其中错误的是A.成年人步行速度约为 1m/s 川B. 一个中学生体重约为 450NC.用手托起两个鸡蛋的力约为0.1kg网D.功和能的单位都是焦耳【答案】C 【解析】根据常识知道，人步行的速度一般在1.1m/s左右，故A正确，不符题意；中学生的质量一般在100斤即50kg左右，所以一个中学生体重约是：G=mg=50kgX10N/kg=500N，故B正确，不符题意；一个鸡蛋的质量约是50g (0.0

16、5kg),所以，其重力约为G=mg=0.05kg 10N/kg=0.5N ,即托起两个鸡蛋的力大约为1N,故C错误，符合题意；功和能量的单位都是焦耳，故D正确，不符题意，故选 C.14 .如图所示，物体浸没在水中，工人用 200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m,物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦，g=10N/kg,则下列说法中正确的是()A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB.物体在水中受到的浮力为320NC.物体的体积为 8X 103m380%D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于【答案】C【解析】【详解】A

17、.由图知，n=2,拉力端移动的距离：s=2h=2x 2m=4m拉力端移动的速度： v=s/t=4m/10s=0.4m/s ,拉力的功率：P=Fv=200N X 0.4m/s=80Vy 故 A 错；B.滑轮组的机械效率：=W用/W 总=（G-F 浮）h/Fs= （G-F 浮）h/FXh=G-F 浮/2F=400N-F浮/2 X 200N=80% 解彳导:F 浮=80N,故 B 错；C.由 F 浮=。水 V 排 g 得物体的体积：V=V 排=F4p 水 g=80N/1 X 10kg/m 3x i0N/kg=8 x-31 m3, 故C正确；D.物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增

18、大了有用功，不计绳 重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大 于80%,故D错。15.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置 A拉至位置B,在这个过程中，力 F的大小将（）16.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力甲闪A.不变B.变小C.变大D,先变大后变小【答案】C【解析】【详解】在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂 OA的长度没有变化， 阻力G的大小没有变化，而阻力臂 l却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知： F?OA=G?,当 OA、G不变时，l越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐

19、渐变大. C符合题意, 选项ABD不符合题意.F的作用，其Ft和A.当t=2 s时，物体处于静止状态，摩擦力是0B.当t=3 s时，物体受到的摩擦力是 7 NC. 46 s内，拉力 F做的功是20 JD. 24 s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A.由图乙可知，当t=2 s时，物体处于静止状态，摩擦力等于拉力的大小为3N,故A错;B.当t=3 s时，物体受到的拉力的小为 7N,此时物体受力不平衡，物体受到摩擦力等于 5N,故B错；C. 4-6 s内，拉力的大小为 5N,物体通过的距离为 4m,拉力F做的功是20 J,故C正 确；D. 2-4 s内，物体的速度是不断变大的，机械

20、能增加，故 D错； 应选C.17. 一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其 v-t图象如图所示，汽车在第 10s时已行驶 了 150m,速度达到了 20m/s,随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是A.在0-20s内汽车的平均速度为 15m/sB.在0-10s内汽车的牵引力大小恒为2000NC.在10 - 20s内汽车牵引力做的功为 4X 1JD.在10-20s内汽车牵引力做功的功率为4X15W【答案】C【解析】【详解】A.根据图象可知，汽车在1020s内做匀速运动，其速度为 v2=20m/s ,汽车在1020s内行驶的路程s2=v2t=20m/s X 1

21、0s=200m在020s内行驶的总路程s 350m 一s=s+s2=150m+200m=350m ,贝U在 020s 内汽车的平均速度 v=1=17.5m/s ,故 At 20s错误；B.根据图象可知，在 010s内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N,故B错误；C.汽车在1020s内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即 F=f=2000N,则牵引力做的功： W2=Fj2=2000N X 200m=4X 5J0 故 C正确;514W,故D错误.D.汽车在1020s内牵引力做功的功率：P2=w2 0J=4Xt 10s18.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的

22、实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）.则实心球（）A.在a处重力势能最小B.在b处动能为零C.在a、b、c三处机械能相等D.在d处动能为零【答案】C【解析】重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C正确为答案；球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故 D错误；19.汽车在平直公路上以速度 vo匀速行驶，发动机功率为 P0,牵引力为F。ti时刻开始， 司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力 F随时间t变化的图像如图所示，则（）A. V= 1/2V0 B. t 1至t 2时间段内汽车做加速运动C. F o = 1/2f D. t 2时刻后，汽车