备战中考物理《功和机械能问题的综合》专项训练附答案

1、、初中物理功和机械能问题1.如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，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

2、选D。2. 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

3、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A。3.如图所示，小球以速度 v从A沿弯曲轨道滑下，并最终

4、刚好到达等高的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B.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.小千从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；

5、D. 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Do30 so他上楼过程克服自身4.九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为重力做功的功率最接近（）D. 1500WC. 150 WA. 1.5 WB. 15 W【答案】C【解析】【分析】【详解】一层楼的高度约为 3m,三层高度约为9m,九年级的同学体重大约为50kg,则克服自身重力所做的功约为W=Gh=mgh=50kg x 10N/kg x 9m=4500J克服重力做功的功率故ABD,都不符合题意, 故选CoP W tC符合题意。4500J30s150W5 .把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（

6、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Bo6 .下列关于做功和功率的说法中正确的是（）A.有力作用在物体上，力一定对物体做功B.物体对外做

7、功越多，功率就越大C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，功率为零D.物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多【答案】C【解析】【分析】【详解】A.有力作用在物体上，没有通过距离，力对物体没有做功，故 A错误；W , 一. 一 B.根据P可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，因此做功越多，功率不一定越大，故B错误；C.在光滑的水平面上，物体依靠物体的惯性做匀速直线运动，水平方向上没有受到力的作用，没有力对物体做功，因此功率为零，故C正确；D.力对物体做功大小 W Fs ,做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有 关，故D错误。故选C。7 .甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙

8、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Co8 .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

9、#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，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 .利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m,拉力F等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（）A.拉力所做的有用功为40JB.拉力所做的总功为48JC.拉力F的功率大小为2

10、0WD.滑轮组的机械效率为 83.3%【答案】C【解析】【详解】A.根据公式可得W有用 Gh 20N 2m 40J故A正确，不符合题意；B.由图可知s 2h 2 2m 4m根据公式可得W总 Fs 12N 4m 48J故B正确，不符合题意;W单 48JP =24Wt2sW40J°,八,100%100% 83.3%W单心、48JC.拉力的功率故C错误，符合题意；D.滑轮组的机械效率故D正确，不符合题意。故选C。10.如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至 c处时弹簧最短.从 a至c处的过程中，小球在 b处速度最大.小球的速 度v和弹簧被压

11、缩的长度 4L之间的关系如乙图所示.不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（）甲乙A .小球所受重力始终大于弹簧的弹力B.小球的重力势能先减小后增大C.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能D.小球的动能一直减小【答案】C【解析】【详解】在小球向下压缩弹簧的过程中，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；在ab段，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；小球再向下运动（ bc段），弹力大于 重力，合力向上，小球速度减小；故A错误；小球从a至c的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错

12、误；小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，故 C正确；由图乙可知，小球的速 度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故 D错误；故应选C.11.如图甲所示，重为 160N的物体在大小为 20N,水平向左的拉力 Fi作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力Fi不变，用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了1m,若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）甲乙A.物体向左运动时，拉力 F1的功率P1=60WB.物体与地面之间的摩擦力 f=20NC.物体向右运动时，拉力 F2=40ND.物体向右运动时，拉力 F2

13、所做的功 W2=80J【答案】CD【解析】【分析】A.由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n为2,物体以3m/s的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为v 2v物 2 3m/s 6m/s则物体向左运动时，由 p W± Fv可得拉力Fi的功率 t tP1 F1v 20N 6m/s 120W故A错误；B.图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的 段数n为2,所以物体与地面之间的摩擦力f 2F1 2 20N40N故B错误；C.物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向 左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的

14、拉力为20N,物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2,则有2F2 2F1 f 80N解得F2=40N,故C正确；D.在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F2所做的功W2 F2s2 40N 2 1m 80J故D正确。故选CD。12. 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（）A.当t=1s时，木块受到的摩擦力是 0B.当t在24s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5NC.当t在46s内，拉力F的功率为6WD.当t在26s内，木块的

15、机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由图乙可知，物体在 t=1s时受到的拉力为1N,由图丙可知此时物体处于静止状态，所 以受到的摩擦力等于拉力为 1N,故A错误；B.由图乙可知，物体在 46s内受到的拉力为 3N,由图丙可知46s内物体做匀速运动直线运动，在46s内受到的摩擦力等于此时的拉力为 3N;由图乙可知在24s内，物体做加 速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在 24s内受到的摩擦力为 3N。故B错误；C.由图乙可知，物体在 46s内受到的拉力为 3N,由图丙可知46s内物体做速度为 2m/s 的匀速运动直线运动，此时拉力的功率W FsP s Fv 3N 2

16、m/s 6W t t故C正确；D.在26s内，木块受到拉力和摩擦力的作用，机械能在不断变化，故 D错误。 故选Co13.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，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】C【解析】【分析】【详解】A.从图乙可以

17、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关系式F支3F拉 G G动120N ' . . - 从图甲可以看到，F030N,解得F支 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

18、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 3.75m-1.25m 2.5m100N 2.5m ,100%40N 3 2.5m拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率83.3%W1 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.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 O点处，此时弹簧处于原长。现将甲、乙从 。点拉至位

19、置l。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，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

20、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Co15.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g）在2s内把重物Gi和G2提高10cm,已知F和F2的大小均为2N,不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。下 列说法中不正确的是（）窗3网G甲 乙A.重物 G1的重力大小为 5.5NB.乙滑轮组所做的有用功是0.7JC. F1和F2做功的功率之比为 3:4D.两个滑轮组的机械效率之比为4： 3【答案】D【解析】【分

21、析】【详解】A.从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是G 动 m动 g 0.05kg 10N/kg 0.5N把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知3 G 动 G解得G15.5N ,重物G1的重力大小为5.5N, A正确，不合题意；B.在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知4F2 2G 动 G2解得G2 7N ,重物升高的高度是 h2 0.1m ,乙滑轮组所做的有用功是此有用G2h2 7N 0.1m 0.7J乙滑轮组所做的有用功是 0.7J, B正确，不合题意；C.重物Gi移动的速度是hi0.1m v1 一0.05m/st1

22、2s甲图中绳端移动的速度是3vl 3 0.05m/s 0.15m/s重物G2移动的速度是V2h20.1m2s0.05m/s乙图中绳端移动的速度是4 0.05m/s 0.2m/sF1V绳 1： F2V绳23：4v绳 2 4V2那么可知F1和F2做功的功率之比是P： P2F1和F2做功的功率之比为 3:4, C正确，不合题意；D.甲滑轮组所做的有用功是W甲有用 G1h1 5.5N 0.1m 0.55J所做的总功是W甲总Rs 2N 3 0.1m 0.6J乙滑轮组所做的总功是WL总 F2s2 2N 4 0.1m 0.8J由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是此有用0.7J ,那么两个滑轮组的机械效率之比是

23、0.55J : 0.7J0.6J : 0.8J22: 21两个滑轮组的机械效率之比是22: 21 ； D错误，符合题意。故选D。16.下例各情况中，关于做功的说法错误的是一点，他推石块的力做了功B人推着小车沿斜面进入车厢，她推车的力做了功C.人头顶物体在水平地面上匀速前进，她顶物体的力做了功D.某同学从滑梯上滑下，重力做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A.某同学用力将石块向前移动一点，有力作用在石块上，石块在力的方向上通过了距离，所以他推石块的力做了功，故A正确不符合题意；B.人推着小车沿斜面进入车厢，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以 他推小车的力做了功，故 B正确不符

24、合题意；C.人头顶物体在水平地面上匀速前进，力的方向向上，距离的方向向前，二者相互垂直， 所以她顶物体的力不做功，故 C错误符合题意；D正确D.某同学从滑梯上滑下，在重力的方向的通过了距离，所以重力对人做了功，故 不符合题意.17.如图所示，质量为 m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功背尊式稗尊式A.都必须大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于 mgh ,用跨越式必须大于 mghD.用背越式必须大于 mgh,用跨越式不一定大于 mgh【答案】C【解析】【详解】从起跳后至越过横杆的过程中，跨越式跳高时重心在横杆的上面，故跨越式跳高时运动员克服重力所做的功一定大于 mgh,而背越式跳高时其重心不一定在横杆的上面，可以在横杆的下面，故其克服重力的功不一定大于mgh,也可以小于 mgh ,也可以等于mgh,故ABD错误，C正确。故选Co18.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