培优功和机械能问题辅导专题训练及答案

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A.k次物体受到的摩擦力是10N ,物体运动了 1mB. k次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了 2mC.第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了 2.4mD.第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了 4.8m【答案】C【解析】【分析】【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

2、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.（人整2 .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体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（）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50WC.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

3、为【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=mg=50kg X 10N/kg=500N ,小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N X 0.06m=30J ,故C错误；D.小明在这一分钟内跳绳的功率：=50W,W 息 30J 100D - T 60s故D正确。故选D。3. 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

4、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 息；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

5、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。故选Ao4.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C. c点【答案】C【解析】【详解】B. b点D. d点本实验中，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。点由静止释放

6、，始终没有离开轨道，最远可以滚到与。点等高的c点，故选Co5.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.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 mg

7、 50kg 10N/kg1.25 i04paS S S 0.02m2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W Gh 500N 12m 6 103J故D符合实际。故选D。6 .甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别在相等的水平力F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

8、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Co7 .月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑，关于造成陨石坑大小不一的因素，下列猜测不合理的是()A.陨石的质量B.陨石的撞击速度C.被撞处的硬度D.被撞处是否在阴影中【答案】D【解析】【分析】【详解】A.陨石的质量越大，在速度相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑就会越大，因此这一彳#测合理，故 A不符合题意；8 .陨石的撞击速度越大，在质量相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑会越大，因此这一彳#测合理，故 B不符合题意；C.被撞处的硬度越大，越不容易形变，相反，被撞处的硬度越小，

9、则越容易形变，所以被撞处的硬度会影响陨石坑的大小，因此这一猜想合理，故C不符合题意；D.被撞处是否在阴影中不会造成力的作用效果的不同，故与之无关，因此这一猜测不合理，故D符合题意；故选Do9 .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】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；8 .箱子没有被推动处于静止状态，受到的是平衡力，推力等于

10、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。9 下列说法中正确的是（ ）A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C.用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功【答案】 C【解析】【分析】【详解】A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力已经不存在了，推力对它没有做功，A错误；B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路

11、程，手的拉力是竖直向上的，水桶在竖直方向上没有移动距离，即水桶在拉力的方向上没有移动距离，那么手的拉力对水桶没有做功， B错误；C.用手从地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移动了距离，所以手的拉力对水桶做了功， C 正确；D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车在推力的方向上没有移动距离，那么推力在这个过程中对汽车没有做功， D 错误。故选 C。10 今年 3 月 4 日，在我市阳新地区下了一场冰雹已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，且落地前已做匀速运动关于冰雹的下落过程，下面说法正确的是（ ）A.冰雹的重力势能越来越大B.冰雹的机械能越来越小C.当冰雹匀速

12、下落时空气阻力对冰雹不做功D.冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力【答案】 B【解析】【分析】【详解】A.冰雹下落过程中，高度减小，重力势能越来越小，故 A错误；B.由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，所以其机械能减小，故B正确；C.当冰雹匀速下落时，冰雹在阻力的作用下才做了匀速运动，所以空气阻力对冰雹是做功 的，故C错误；D.冰雹在运动过程中，速度变大，阻力变大，当阻力等于重力时，冰雹会做匀速直线运动，速度保持不变，所以阻力不可能大于重力，故 D错误. 故选B.【点睛】要能从能的转化理解冰雹的机械能变化，因为冰雹下落过程中克服阻力做功，最终转化为 内能，所以机械能必定是减小的

13、.11.如图所示，图中速度 v的方向是小强在体育中考 原地掷实心球”测试中球出手时的飞 行方向，从球出手到落地的过程，空气阻力忽略不计，下面关于机械能的一些说法中正确 的是（）A .球出手时动能最大B.球出手时势能最大C.球落地时机械能最大D.球的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】ACD.由于空气阻力忽略不计，那么整个运动过程球的机械能保持不变，C错误，D正确;球出手时动能不是最大的，因为它还会落地，重力势能会转化为动能，球落地的瞬间动能 才是最大的，A错误；B.球出手时势能不是最大，因为它还会上升，上升到最高点时，它的重力势能才是最大 的，B错误；A、B是球摆动过程中的最高12.如图，

14、细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动, 点，C是最低点，不计空气阻力，则（）A.球在C点时受力平衡B.球在A点时速度最大C.球在A点时绳子突然断开，小球将静止不动D.球在B点时所受外力同时消失，小球将静止不动【答案】D【解析】【分析】 【详解】A.球在C点时，不是处于平衡状态，所以受到的不是平衡力，故 A错误；BCD.小千在A、B两点时，是摆动过程中的最高点，此时的动能最小，速度最小为0,若在A点时绳子突然断开，小球由于受到重力的作用，会向下运动，若在 B点时，所受的外 力同时消失，则球会保持静止不动，故A、C错误，D正确。故选D。13.为了将放置在水平地面上重为 100N的物体提升一定

15、高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（）A. 0s1s内，地面对物体的支持力是 10NB. 1s2s内，拉力F做的功是62.5JC. 2s3s内，拉力 F的功率是 300WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】CA.从图乙可以看到，时间从第 2s到第3s时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物 体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即F拉 G G动 3 40N120N由题意可知，0s1s内，地面对物体的支持力符合

16、关系式F支3F拉 G G动120N从图甲可以看到， 30N,解得 30N , A错误;B.从图甲可以看到，1s2s内，拉力F的大小是50N,物体上升的高度是 1.25m,三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是s 3h 3 1.25m 3.75m拉力F做的功是W Fs 50N 3.75m 187.5J拉力F做的功是187.5J, B错误；C. 2s3s内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F的大小是40N,绳端移动的速度v绳 3 2.5m/s 7.5m/s根据P Fv可知，拉力F的功率P Fv 绳 40N 7.5m/s 300W拉力F的功率是300W, C正确；D. 2s3s内，物体上升的高度h

17、 3.75m-1.25m 2.5m100N 2.5m.100% 83.3%40N 3 2.5m拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率W 100% Gh 100%W总功Fs滑轮组的机械效率约是 83.3%, D错误。故选Co14.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 %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

18、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h1比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势能大,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Co15.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

19、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Ao16.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

20、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】【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错误，符合题B.罐子滚到最

21、低处时，罐子和铁块的重力势能全部转化为弹性势能，故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。17.如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列C. 5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D.绳的拉力做功的功率为1.2W【答案】C【解析】【详解】A.图示滑轮为定滑轮，绳的重力和滑轮处的摩擦

22、忽略不计，乙匀速下落，所以绳拉甲物体的力F=G 乙=6N故A正确不符合题意；B.图示滑轮为定滑轮，甲、乙物体移动的速度相同，甲物体的速度v甲=v乙=0.2m/s ,故B正 确不符合题意；C. 5s内甲物体移动的距离s=v 甲 t=0.2m/s x 5s=1m绳的拉力对甲物体做的功W=Fs=6NX 1m=6J故C错误符合题意；D.绳的拉力对甲物体做功功率W 6JP= = =1.2Vt 5s故D正确不符合题意。18.两个质量相同的钩码，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）所示，它们的s-1图像如图（b）所示.则A.甲

23、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 升相同的高度，甲所用时间小于乙所用时间，根据 v=s可知，甲的速度大于乙

24、的速度，所1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.19.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，1=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1变化的图像如图乙所示，则JLFTAAA从"mm（ji/1rj,甲乙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