物理功和机械能单元综合练习题及答案

1、物理功和机械能单元综合练习题及答案一、选择题1.如图所示，是探究 动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图.小球从 a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下.下面的一些判断正确的是（）A.从a到b,小球的势能不变，动能增大B.从b到c,小球的势能增大，动能增大C.到达c处，小球的势能最小，动能最大D.到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大【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，故此选不合题意；B.从b到c小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，故此选项不合题意；C.到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度增大，动能

2、最大,此选项符合题意；D.到达d处，小球质量不变，与 c处相比高度不变，重力势能不变，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，此选项 不合题意.2.有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是OIA.抛出时刻，甲球比乙球的动能小B.抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小C.乙球上升过程中，重力势能转化为动能D.甲球下落过程中，它的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】A.抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙 两球的

3、质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A错误；B.由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球 和乙球的重力势能相等；故 B错误；C.乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C错误；D.甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计 空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故 D正确。3 .在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所 示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功C.足球受到非平衡力作用D.

4、地面的支持力对足球做了功【答案】C【解析】【详解】A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做 功，故A错误；B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B错误；C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C正确；D、支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向，即力与距离垂直，支持力不做 功，故D错误；故选C.s-t图象如图所示。若甲4 .用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的 的重力比乙小，则下列说法中正确的是B.它们的重力势能一定都变大D.它们所受的合力可能不相等A.它们的惯性一

5、定相等 C.它们的动能可能相等【答案】C【解析】【详解】由两次运动的s-t图象可知，甲乙都是在竖直方向上运动：且两次都做匀速直线运动，都 处于平衡状态，且甲的速度大于乙的速度，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故 A.甲的重力比乙小，即其质量是不等的，所以惯性一定不相等，故错误；B.由于甲乙都是在竖直方向上运动，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故不能判 断重力势能的大小变化，故错误；C.由于甲的重力小于乙的重力，即甲的质量小于乙的质量，但甲的速度大于乙的速度， 所以据动能大小的影响因素可知，它们的动能可能相等，故正确；D.因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力，所以所受合力一定都为零，故错

6、误；5 .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，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

7、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.6.如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为 Wi,机械效率为 印；用乙装置所做的总功为 W2,机械效率为 卑.若不计 绳重与摩擦，则II1A. Wi= W2,rji=评B.Wi= W2,印< r2C. Wi&

8、lt; W2,印>4D.Wi> W2,印<4【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上W额外功，可以比较出两种情况的总功大小.然后利用 Y= 即可比较出二者机械效率W息的大小.【详解】(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的 有用功相同；(2)当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；(3)又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑

9、轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 Wi小于W2,力大于Y1 2.故选C.7 .如图，将铁锁从贴着鼻子尖释放，铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖，下列说法正确的是A.铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能8 .铁锁向最低处摆动过程中重力不做功C.铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小D.铁锁在最低处的机械能最大【答案】C【解析】【详解】A.铁锁向最低处摆动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。 故A错误；B.铁锁向最低处摆动过程中，重力的方向竖直向下，铁锁高度降低，即向下运动了一定距离，所以重力做功。故 B错误；C.铁锁从释放到摆回的过程中，要克服空气的

10、摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能减小。故C正确；D.铁锁在来回摆动的过程中，克服摩擦做功，机械能不断减少，所以在最初释放时机械能最大。故D错误。8 . 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是A.爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少9 .爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C.爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大D.爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大【答案】C【解析】(1)因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式W=Gh可知，父亲做的功多，故AB正确.(2)爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间

11、短，根据公式P=W t可知，不能判断儿子的功率一定大，故C错误.(3)爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式P=Wt可知，父亲的功率一定大，故 D正确.故选C.10 下列数据中，不合理的是()A.教室里大气压值约为 2X105PaB.教室门框高约为 2mC.小明从教学楼的一楼匀速走到二1I1时克服重力所做的功约为1500JD. 一名中学生的体重约为500N【答案】A【解析】【详解】A. 一个标准大气压约是 1.01xi05Pa,教室里的气压接近一个标准大气压，故A说法不合理；B.普通中学生的身高一般为1.7m左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为 2m左右，故

12、B说法合理；C.根据克服重力做功公式 W=Gh,因为小明的体重约是 500N,每层楼高约3m,所以他从 教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为1500J,故C说法合理；D. 一名普通中学生的质量约为50kg,体重G = mg=50kgx 10N/kg=500N ,故D说法合理。10 .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

13、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.11 .如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距 离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法错误的是A.两次木块都做匀速直线运动B.两次木块受到的摩擦力一样大C.两次拉力对木块做的功一样多D.两次拉力对木块

14、做功的功率一样大【答案】D【解析】【详解】A.物体做匀速直线运动时，路程与时间成正比，由图像可知两次均为正比函数，故选项 说法正确，不符合题意；B.因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动时压力大小相同,接触面的粗糙程度相同，故摩擦力一样大，选项 B说法正确，不符合题意；C.因两次移动距离相同，两次拉力大小相同，故两次对木块做功相同，选项C说法正确，不符合题意；D.由公式P=Fv可得；拉力大小相同时，速度大小不同，两次做功功率不同；选项D说法错误，符合题意.12. 2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称 量子卫星“）墨子号”发射升

15、空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（）A.动能不变，重力势能增加，机械能增加B.动能增加，重力势能不变，机械能增加C.动能增加，重力势能增加，机械能增加D.动能不变，重力势能不变，机械能不变【答案】C【解析】【详解】火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能 统称为机械能，所以机械能变大。13 .对物理量的估测是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一.下列是小佳同 学对本学期所学的一些物理最的估测数据，其中最符合实际的是A. 一名初中学生的体重约为500NB. 一名初中学生站立在水平地面上时，对地面的压强约为 3X14）PaC. 一名初中学生浸没在水

16、中时，受到水的浮力约为1.0 X ND. 一名初中学生从一楼步行到三楼所做的功约为3X1J【答案】A【解析】由于初中生的质量约为50kg,所以体重大约是：G=mg=50kgX10N/kg=500N ,故A符合实际；一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm2 =0.02m2,体重大约为500N ,所以对地面的压强约是：P=F/S=G/S =500N/0.02m 2X2=1.25 104 Pa,故B不符合实际；游泳时接近漂浮状 态，受到的浮力与重力相等，又因为中学生的体重大约在500N左右，所以受到水的浮力约为500N,故C不符合实际；中学生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度约6m,中学生从一

17、楼走到三楼，会克服重力做功大约是：W=Gh= 500NX 6m=3000J,故D不符合实际，综上所述故选 A.F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位14 .如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力置B,在这个过程中，力 F的大小将（）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在这个过程中逐渐变大. C符合题意, 选项ABD不符合题意.15 .掷实心球是某市的中考

18、体育加试项目之一.掷出去的实心球从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（）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；16 .在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是

19、（不计机械自 重、绳重和摩擦）（）【答案】D【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下： A.图示是一个定滑轮拉力Fi = G ;B.根据勾股定理知 h =、二不=3m,图中为斜面，F2X5m = GX3m,得至U F2=0.6G; C.如图所 Ll2L + 3L5Lg2示，由图可知2L2,由杠杆平衡条件可得：F3XL2=GXLg,拉力F3=G>/，、G =0.4G; D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4=?G;因此最小拉力是 F4；故选：D。点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的

20、大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。17 .将地面上的一本物理课本捡起来放到课桌上，对物理课本所做的功最接近A. 0.02J B. 0.2J C. 2J D. 20J【答案】C【解析】一本物理课本的质量 n=200g=0.2kg ,G=mg=0.2kgX 10N/kg=2N,课桌高度约为1m,人对课本做的功：WGH2NX 1m=2J故选C.18 .某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油19 5kg,已知汽车的牵引力是2000N ,燃油的热值为4.6 x 70/kg,假设燃油完全

21、燃烧.通过计算可知，下列结果正确的是（）汽车行驶速度是20km/h消耗韵燃油完全燃烧放出的热量是6.9 X 70 汽车牵引力做功的功率是30kW软车发动机的效率是 20%A.只有和 B.只有和 C,只有和 D,只有和【答案】D【解析】汽车行驶速度是：s 6.9kmv72km/h=20m/s 身小碎、口t 345,故错误；、h3600消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：Q放mq 1.5kg 4.6 107J/kg 6.9 107J,故正确；匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是:P Fv 2000N 20m/s=40000W=40kW,故错误;汽车发动机的做的功为：107 J ，故正确._3W Fs 2000N 6.9 10 m 1.38汽车发动机的效率是：W 1.38 1077J 100%=20% ,Q放 6.9 107J故选D.点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热