初中物理功和机械能中考试题含答案

1、功和机械能一、填空题1. 2016 年 4 月 24 日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一 号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能变大_，动能变大_（选填“变大”“变 小”或“不变”）。【点评】 卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。2在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为2 m/s，功率为 30 W,则无人机上升 10 s 升力所做的功为_300_J，无人机重为_15_N3.西宁市湟水河河道改造工程中，装载机 5 s 内将一块重 2 000 N 的石块匀速举高 3m 装载机的举力对石块做功为6X103J，举力做功的功

2、率为1.2X103W4.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。实验的目的是探究钢球动能的大小与_速度_的关系；实验时，是通过观察一木块被推动距离的大小_，来判断钢球动能的大小。物理研究方法有 许多，如“控制变量法” “模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用 了控制变量法和转换法。解析同一钢球，质量相同，从不同的高度由静止滚下，体现了钢球到底端时的速 度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是控制变量 法；同时采用转换法，将钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近，钢球把木块 推出去得

3、越远，钢球的动能越大。、选择题5下列实例中，有力对物体做功的是 （ A ）A. 跳水运动员从跳台跳下B. 背着书包在水平路面上前进C. 举重运动员举起杠铃停在空中D. 小球在光滑水平面上滚动【点评】 明确三种情况不做功：一是有力无距离 （ 例如：推而未动 ） ，二是有距离无 力（靠惯性运动 ） ，三是力的方向与运动方向垂直。6. 如图所示，用大小相等的拉力 F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力 的作用下移动的距离 SAB=SCD,比较两种情况下拉力 F 所做的功及其功率（C ）A. AB 段做功较多B. CD 段做功较多C. AB 段与 CD 段做的功一样多D. AB 段的功率比 C

4、D 段的功率大7. 如图甲所示，木块放在水平面上， 用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动， 两次拉动木块得到的 st 关系图象如图乙所示。 两次对应的弹簧测力计示数分别为 F1、F2,两次拉力的功率分别为 Pi、R,下列判断正确的是（B ）A. Fi F2, Pi F2B. Fi= F2, Pi P2C. FiF2,Pi=F2D.FiVF2,PvP2 解析 由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，则拉力和滑动摩擦力是一对平衡 力，大小相等，因为同一木块放在同一桌面上，压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以 两次木块受到的滑动摩擦力相等，故两次对应的弹簧测力计示数相等，即Fi= F2；从图乙中

5、可以判断出， 第 i 次木块的运动速度大于第 2 次木块的运动速度， 即 viV2,根据公式 P =Fv 可知，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即PiP2。综上所述，A、C、D项错误， B 项正确。8高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的( D)A.弹性势能 B .重力势能C.体积 D .重力9.如图所示，将摆球从 A 点静止释放，摆球在 A、C 两点间来回摆动，B 为最低点， 不计空气阻力，下列说法正确的是机械能 ( C )A. 从 A 点到 B 点，摆球动能增大，机械能增大B. 从 B 点到 C 点，摆球动能减小，机械能减小C摆球在摆动过程中所经各点的

6、机械能均相等D.摆球在 B 点的机械能最大，在 A，C 两点的机械能能最小解析从 LB 的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在 B 点时动能最大、重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能， 不计空气阻力，机械能守恒，故 A 项错误；从 BC的过程中，金属小球的质量不变、高度 增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在 C 点动能最小、重力势能最大，在此过程 中动能转化为重力势能，机械能守恒，故 B 项错误；不计空气阻力，小球会在 A、 C 间来回 摆动时，总机械能守恒，故 C 项正确，D 项错误。10如图，我国空气加油机正在给歼 10 战斗机加油。加

7、油过程中，若战斗机的高度和 速度不变，则战斗机的 ( D )A. 动能增加，势能减小，机械能不变B. 动能不变，势能不变，机械能不变C. 动能减小，势能不变，机械能减小D. 动能增加，势能增加，机械能增加 解析 战斗机的速度不变，质量不断增大，动能增大。高度不变，质量不断增大， 重力势能增大。机械能二动能+势能，动能增大，势能增大，所以机械能增大。11.( 多选) 如图所示，拨动弹性钢片，把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时，小钢球 并没有随塑料片飞出。关于这个过程，下列说法正确的是 ( ACD )A.弹性钢片被拉弯，说明力可以改变物体的形状B.弹性钢片恢复原位的过程中，动能转化为弹性势能C.塑料

8、片被弹出，说明力可以改变物体的运动状态D.小钢球没有随塑料片飞出，因为小钢球具有惯性解析弹性钢片在力的作用下发生弯曲，说明了力可以使物体发生形变，故 A 项正 确；弹性钢片恢复原位的过程中，形变变小，速度变大，弹性势能转化为动能，故 B 项错 误；塑料片在力的作用下被弹出，说明力可以改变物体的运动状态，故C 项正确；由于小钢球具有惯性，要保持原来的静止状态，所以小钢球不会随塑料片飞出，故D 项正确。三、简答题与计算题12.起重机在 10 s 内将重为 2 000 N 的石头沿竖直方向匀速提升 0.5 m。求：(1)起重机对石头做的功。(2) 起重机提升石头的功率。解：起重机对石头做功 W Gh

9、= 2 000 NX0.5 m = 1 000 J。(2) 起重机提升石头的功率 P=其1挈J= 100 W。t 10 s答：(1)起重机对石头做的功是 1 000 J。(2)起重机提升石头的功率是 100 W。13.电动玩具车质量为 1 kg，它与水平地面的接触面积为 20 cm2,该车在水平地面运动时，车内电动机提供的水平动力 F 与速度 v 的关系如图所示求：(1)玩具车对水平地面的压强(2)该玩具车在水平地面以 0.3 m/s 的速度做匀速直线运动时，水平动力做功的功率是 多少。解：(1)玩具车对水平地面的压力 F= G= mg= 1 kgx10 N/kg = 10 N,玩具车对水平地

10、F 10 N面的压强 p = S= 20X10-4m2二5 000 Pa；(2)根据图象可知该玩具车在水平地面以 0.3 m/s 的速度做匀速直线运动时的牵引力 FW Fs=50 N,水平动力做功的功率 P= t =亍=F v= 50 NX 0.3 m/s = 15 W。答：(1)玩具车对水平地面的压强是 5 000 Pa ;(2) 水平动力做功的功率是 15 W。四、实验与探究题14. 实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。 将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞 出一段距离。(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 将

11、钢球从某一高度由静止释放，钢球动能 的大小是通过观察 木块运动的距离 来判断的实验钢球钢球下摆木块滑行次数质量/g高度/cm距离/cm1202030240205836020(2) 从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下， 使钢球到达竖直位 置的速度相同，从而探究动能与 质量的关系。(3) 在第 3 次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第 3 次实验，甲同学建议换用同 样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用甲同学的建议。(4) 由上述实验数据和现象可得出结论：在速度一定时，质量越大动能越大 _。解析(1)让钢球从某一高度由静止释放

12、，使钢球获得动能；钢球动能的大小是通过 钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；(2) 让钢球从斜面的同一高度处释放， 使钢球到达最底端的速度相同，从而探究动能与 质量的关系；(3) 上面的两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小，动能的大小 通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用甲的建议；(4) 由表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大。15. 为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”， 小明同学设计了如图所示的装置, 并进行了如下实验。1将弹簧放在水平面上，一端固定；2在弹性限度内，用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧

13、压缩，测量并记录弹簧的形变量 L;3由静止释放物块，测量并记录物块在水平面上滑行的距离s;4多次改变弹簧的形变量，重量步骤；5分析实验数据得出结论。请回答以下问题：(1) 本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟一弹簧形变量_的关系。(2) 本实验中，弹簧弹性势能大小是通过物块滑行的距离来间接反映的。(3) 本实验中，从物块离开弹簧到静止，物块将动 能转化为_ 能。解析(1)由步骤可知，本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变量的关 系。(2)由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较物块滑行的距离来判断弹簧的弹性势能大小。（3）本实验中，物块离开弹簧后，因为受到摩擦力的作用，速度减

14、小，动能不断减小, 在此过程中，物块克服摩擦力做功，物块将动能转化为内能。第二部分：简单机械一、填空题1 端午节赛龙舟时，运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，如图 所示。此时桨属于 _费力_ （选填“省力” “费力”或“等臂”）杠杆；当运动员向后划桨 时，龙舟就向前行进，说明物体间力的作用是 相互的。2用如图所示的滑轮组匀速提升重为 100 N 的物体，拉力 F= 60 N,滑轮组的机械效 率为83.3%。 在物体匀速上升的过程中， 物体的动能 不变， 物体的重力势能 变大 _ （选填“变大” “变小”或“不变”）。3.当用镊子夹取物体时，镊子就相当于 杠杆_（选填“杠杆”

15、“滑轮”或“斜面”），它是一个_费力_ （选填“省力”或“费力”）的机械。解析如图，在使用镊子时，在动力的作用下 AC 绕 A 点转动，镊子就相当于杠杆； A 点是支点，AC 的长度为阻力臂，AB 的长度为动力臂，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一 个费力杠杆。4.将一个重 240 N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N,如图所示，物体沿斜面移动的距离s = 3 m，上升的高度 h = 1.2 m，则人对物体做的有用功是288 J，斜面的机械效率是 80% _【点评】 此题考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功二、选择题5下列有关

16、简单机械的叙述正确的是 ( D )A. 剪纸用的剪刀是一种省力杠杆B. 使用定滑轮可以省力C. 使用动滑轮可以省功D. 任何机械做功时机械效率不可能达到 100%6. 如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是 ( D )【点评】 本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于 阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。7. 在如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是 ( B ) 解析 剪开较硬的物体，就需要一把省力的剪刀，因此需选用动力臂大于阻力臂的 剪刀，即手柄比刀口长的剪刀，所以 B 最适合。【点评】 剪刀是生活中的一种特殊杠杆，要根

17、据需要选择最合适的。手柄长的剪刀 省力，刀口长的剪刀省距离。8 .如图所示，O 是支点，在 B 端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在 A 端施加一个力,列说法正确的是 ( B )C. F3最小 D .一样大9. 用如图所示的滑轮组在 10 s 内将 300 N 的重物匀速提升 3 m 不计摩擦，则（C ）A.利用滑轮组所做的有用功是 450 JB绳子自由端移动的速度是 0.9 m/sC. 拉力的功率是 99 WD. 滑轮组的机械效率是 80%10.（多选）建筑工地上需要将 6 块相同的砖从地面运送到楼顶，示的装置，分三次运送。第一次运 1 块，第二次运 2 块，第三次运 都匀速上升， 绳重及摩擦

18、均忽略不计， 这三次拉力依次为 Fi、 F2、 F3, 则（BD ）A. Fi+ F2= F3B . Fi+ F2 F3C.n1+n2=n3D. nin2n3【点评】 本题考查拉力和机械效率的计算，关键是对公式F二Gh G GFS 二 nF- G+G 动的灵活应用。A. Fi最小B. F2最小已知动滑轮重 30 N,工人师傅利用如图所3 块，每次运送时，砖效率为n1、n2、n3,1W1（G+G动）和“亍=11如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的操作是( 忽略绳重和摩擦)( B )A. 改变绕绳方式B. 减小动滑轮的质量C. 减小提升重物的高度D. 减小被提升物的质量【点评】 机械效

19、率的高低取决于有用功和总功两个因素， 不能理解成： “有用功多， 机械效率高”；或“总功大，机械效率低”。机械效率的高低与是否省力及重物提升的高 度无关。三、简答题与计算题12. 用如图所示的滑轮组将重 90 N 的货物匀速提升 1 m 的过程中，所用拉力 F= 50 N, 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。(1) 求上述过程中的有用功 W有。(2) 求上述过程中的总功 W、。(3) 求滑轮组的机械效率n。解： 上述过程中的有用功 血=Gh= 90 NX1 m= 90 J ;由图知 n = 2,所以绳端移动的距离 s = 2h= 2X1 m= 2 m,总功 W、= Fs= 50 NX2m(3)滑轮

20、组的机械效率n=W= 90%答：(1)上述过程中的有用功为 90 J。(2) 上述过程中的总功为 100 J。(3) 滑轮组的机械效率为 90%13.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警 只用了 30 s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t 的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是 6 m/s，绳子自由端的拉力 F 是 500 N，该装置的机械效率是 80% 求：(1) 故障车在 30 s 内通过的路程。拉力 F 在 30 s 内所做的功。(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。s解：由 v =-得故障车在 30 s 内通过的路程 s车=vt

21、= 6 m/sx30 s = 180 m；(2) 由图可知，n = 3,绳子自由端移动的距离 s绳=3s车=3X180 m= 540 m,拉力 F 在30 s 内所做的功 W Fs绳=500 NX 540 m = 2.7X105J ；W有fs有fs车f(3) 由图知，n = 3，水平滑轮组的机械效率耳=狂，所以故障车在V总FS绳FX3S车3F被拖离过程中受到的阻力 f = 3Fn=3X500 NX 80%= 1 200 N。答：（1）故障车在 30 s 内通过的路程为 180 m；拉力 F 在 30 s 内所做的功为 2.7X105J ；故障车在被拖离过程中受到的阻力为1 200 N四、实验与

22、探究题14.实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示请回答下列问题：试验次数12钩码重 G/N44钩码上升高度 h/m0.10.1绳端拉力 F/N1.81.6绳端移动的距离 s/m0.30.4机械效率n74.1%（1）通过分析表中数据可知第 2 次实验使用的是一乙_（选填“甲”或“乙”）图所示的装置(2) 根据表中数据，可以计算出第 2 次实验中的机械效率应为n=_62.5%_0(3) 通过对第 1 次实验和第 2 次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相 同的重物时，动滑轮的个数越多(或动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率，越低_(选填“越高” “不变

23、”或“越低”)。解析(1)读图可知，乙用 4 段绳子吊着物体，因此 s 二 4h,分析表中的数据可以看 出，实验 2 符合这一倍数关系；W有Gh 4 NX 0.1 m(2)实验2的机械效率n= W总二 FS=1.6 NX 0.4 m 二623 4 5%；实验次数F1/N11/cmF2/N12/cm3实验 1 和 2 中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数 不同，实验 2 的机械效率低于实验 1,因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物 时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低。15小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中：(1) 实验时应先调节杠杆在 水平位置平衡。若

24、出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母 向左(选填“左”或“右”)调。(2) 杠杆平衡后，小明在图乙所示的 A 位置挂上 3 个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡， 这时应在 B 位置挂上_4 钩码。(3) 下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:12510231021532303上表中空格处所缺的数据是二_!_,=_20_o(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是叩1= F2I2解析(1)实验时首先调节杠杆使其在水平位置平衡的好处是便于测量力臂；由图甲知，左端较高，所以应将平衡螺母向左端调节；(2) 设一格为 L, 一个钩码重 G,则有 2GX 2L= nGX L, n= 4,故应在 B 处

25、挂 4 个钩码；(3) 根据杠杆平衡条件 Fil1= F212可得：2 NX 5 cm= F2X10 cm,解得 1 N; 2 NX 30 cm= 3 NX12,解得 12= 20 cm；(4) 分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是 Fili= F212(动力X动力臂=阻力X阻力臂)16.(1)如图 1 所示，甲物体重 3 N,乙物体重 10 N,用绳绕过定滑轮相连(不计绳重 与摩擦)乙静止于水平地面上，则 a 绳对甲的拉力为_3_N在分析 b 绳对乙的拉力时，小明认为是 3N，小慧认为是 7 Na小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图 2）;然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦）

26、，如图 3 所示，弹簧测力计依次放在 A B、C、D 位置时，其示数保 持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的 方向_，不改变力的_大小_（均选填“大小” 或“方向”）。所以，小明认为图 1 中 b 绳对乙的拉力为 3 N。b图 1 中 b 绳对乙的拉力和乙对 b 绳的拉力是一对 相互作用力（选填“相互作用 力”或“平衡力”）。为了探究这两个力的大小关系，再做如图 4 的实验：将弹簧测力计丙 与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出， b 绳对乙的拉力 等于（选填“等于” 或“不等于”）乙对 b 绳的拉力。由此可知，图 1 中 b 绳对乙的拉力为_3_N再通过受力分析可得，图 1 中地面对乙有

27、_7_N 的支持力。解析（1）以甲为研究对象，处于静止状态，所以 a 绳对甲的拉力 F= G?= 3 N ;（2）a.使用定滑轮改变了力的方向，但不能改变力的大小；b.图 1 中，b 绳对乙施加拉力，力的作用是相互的，则乙对 b 绳同时施加拉力，所以 b 绳对乙的拉力和乙对 b 绳的拉 力是一对相互作用力；如图 4 的实验，将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等， 说明相互作用力大小相等；于是可以得出，b 绳对乙的拉力等于乙对 b 绳的拉力；由此可知，图 1 中 b 绳对乙的拉力为 3 N。（3）以乙为研究对象， 乙受向上的拉力、 向上的支持力和向下的重力， 因为乙处于静止 状态，所以 F

28、+ F支=G乙，则地面对乙的支持力 F支=6乙一 F= 10 N 3 N = 7 N。17. 在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如表：次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.520(1) 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 62.5% ，两次相比较，第二次实验测得滑 轮组的机械效率 大于(选填“大于” “小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮组的机 械效率。(2) 根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？ _不能_ ;请简要说出其中一条理由：_滑轮组的机械效

29、率还与滑轮的重有关 。解析第一次实验滑轮组的机械效率n W=豐二；雹加爲二 62.5%,第W有 2Gh?5 NX 0 05 m二次实验滑轮组的机械效率n2=Q83.3%；所以nin2；W、2F2S21.5 NX 0.2 m(2)通过实验的对比，虽然可以得出机械效率高低与滑轮重力有关，但必须至少三次实验才可证明结论，只有一次对比实验是不太准确合理的，偶然性太大，并且影响滑轮组机 械效率的还有滑轮的重等。第一部分功和机械能1 炎热的夏天，王爷爷驾着一辆功率为 120 kW 的小轿车，带着家人前往井冈山休闲度假途中在一段平直的高速公路上以 90 km/h 的速度匀速行驶，求这段路程中小车受到的阻力。

30、解：P= 120 kW= 1.2x105W, 90 km/h = 25 m/s。P 1.2x105W3根据公式 P= Fv 得 F=-=飞才=4.8x103N ,v 25 m/s因为小车匀速直线行驶，所以 f = F= 4.8X103N。2 小生同学用 100 N 的推力推动重 500 N 的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s 内前进了 6 m。求小生同学对木箱做的功和功率。解: W= Fs= 100 NX6 m= 600 J ;W 600 JP=-= -Pt 10s3快速发展的南昌为缓解城市交通压力，大力兴建地铁，地铁站台的设计方案如图所示。进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。

31、从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？(1) 地铁进站时的部分动能转化为重力势能，减少因刹车损耗的机械能；(2) 地铁出站时储存的重力势能又转化为动能；(3) 起到节能的作用。4如图所示，蚂蚁用 103N 的力拉着树叶，10 s 内沿着拉力方向前进了 10 cm，则蚂蚁对树叶做功为对应的功率为_10_!_W第二部分简单机械1. （多选）如图所示的是同学们画的几种情景下的示意图，其中正确的是（AC）A. 施加在门把手上力 F 的力臂B. 小球对斜面的压力C通电螺线管周围磁感线的方向D.蜡烛在平面镜中成像的光路2.在测“滑轮组机械效率”的活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为 F 的拉力匀速竖直向上提升总重为 G 的钩码，当钩码上升的高度 为H 时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记 B,并测得 A、B 两点间的距离为 2H（如 图乙所示），则以下所求物理量正确的是（BCD ）A. 拉力所做的功