初中物理功和机械能中考精选试题含答案

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 二大_,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 N。3 .西宁市涅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3 m , 装载机的举力对石块做功为 _6X103_J,举

2、力做功的功率为_1.2X103_WO4 .“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

3、把木块推出去得越远，钢球的动能越大。二、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CD段的功率大7 .如图甲所

4、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 Pl、P2,下列判断正确的是（B ）A. Fi>F2, Pi>P2 B. Fi=F2, Pi>P2C. Fi >F2, Pi= P2 D. F1VF2, P1VP2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1次木块的运动速度大于第 2次木块的运动速度，即 vi>v2,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Pi>P2o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10 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机械能均相等D.摆球在B点的机械能最

6、大，在 A, C两点的机械能能最小解析从A-B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B-C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

7、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=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

8、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=2 000 N X0.5 m = 1 000 J。W 1 000 J(2)起重机提升石头的功率P=100 W 。t

9、 10 s答：(1)起重机对石头做的功是1 000 J。10.3'S')(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 cm 2,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 kg X10 N/kg =10 N ,玩具车对水平F 10 N地面的压强 P = S=20 x 10r4 m 2 = 5 000 Pa ；(2)根

10、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F'W Fs=50 N ,水平动力做功的功率P=；=；= F' v= 50 口.3疝依=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， 将木块撞出段距离。资料(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是将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

11、。实验钢球钢球下摆木块滑行次数质里/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，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

12、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。将弹簧放在水平面上，一端固定；在弹性限度内，用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧压缩，测量并记录弹簧的形变量 AL;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；多次改变弹簧的形变量，重量步

13、骤；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 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

14、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”当走勘梯向后划桨时,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 ,滑轮组的机械效不变,物体的重力势能变大率为 83.3%。在物体匀速上升的过程中，物体的动能_（选填“变大” “变小”或“不变”3.当用镣子夹取物体时，镣子就相当于杠杆（选填“杠杆” “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，在使用镣子时，在动力的作用下AC绕A点转动，镣子就相当于杠杆;A点是支点，AC的长度为阻力臂，AB的长度为动

15、力臂，动力臂小于阻力臂，所以镣子是一个费力杠杆。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8 .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%9 .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

16、（D ）C.开植起子”.桃子【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。10 在如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是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,卜列说法正确的是（B ）A. Fi最小B. F2最小C. F3最小D. 一样大9.用如图所示

17、的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升 3 m,已知动滑轮重30 N,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，工人师傅利用如图所示的装置，分三次运送。第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运送时，醇F1、F2、F3,效率为打1、隼、Y3 ,都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计，这三次拉力依次为 则（BD ）A. Fl + F2=F3B. Fl+F2>F3C. Y1 +Y2= Y3D . Y1 <

18、; r2< Y3【点评】本题考查拉力和机械效率的计算，关键是对公式F = 1（G + G动）和r=nGh G G= =的灵活应用。Fs nF G + G动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

19、,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总。(3)求滑轮组的机械效率小解：(1)上述过程中的有用功亚有=6卜=90 N X1 m =90 J;(2)由图知n= 2,所以绳端移动的距离 s=2h=2X1 m = 2 m,总功 亚总=5$=50 N X 2 m= 100 J ;W 有 90 J(3)滑轮组的机械效率 r=一=90% 。W总 100J答：(1)上述过程中的有用功为90 Jo(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 3

20、0 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:故障车在30 s内通过的路程。(2)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。解：(1)由v=S得故障车在 30 s内通过的路程 s车=丫1=6 m/s X30 s = 180 m ;(2)由图可知，n=3,绳子自由端移动的距离s绳=3s车=3X 180m= 540 m ,拉力F在 30 s 内所做的功 亚=5$绳=500 N X 540 m = 2.7 5XJ10W有 fs有 fs车 f由图知

21、，n = 3 ,水平滑轮组的机械效率r=一,所以故障车在W总 Fs绳 FX3s车 3F被拖离过程中受到的阻力f=3Fr= 3X 500 N X 80%=200 N 。答：(1)故障车在30 s内通过的路程为180 m ;(2)拉力F在30 s内所做的功为 2.7 X fCJ；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力为1 200 N。四、实验与探究题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/N44钩码上升局度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Y74.1%(1)通过分析表中数

22、据可知第 2次实验使用的是乙_(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 _62.5%_。(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 “低_(选填“越高” “不变”或“越低” )。甲乙解析(1)读图可知，乙用4段绳子吊着物体，因此s=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 r= 62.5% ;W总 Fs 1.6 N X 0.4 m(3)实验1和2中，提升重物相同，

23、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_个钩码。(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:实验次数Fi/Nli/cmF2/Nl2/cmi2510231021532303上表中空格

24、处所缺的数据是= _1_, =_20_o(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是_Fili= 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 = nG X n = 4,故应在B处挂4个钩码；(3)根据杠杆平衡条件 Fili=F2l2可彳导:2 N >5 cm=F2X10 cm ,解得F2 = 1 N;2 N X 30 cm = 3 N x* 解得 12=20 cm ;(4)分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是Fi1i=F212(动力X动力臂=阻力X阻力臂

25、)。16 . (i)如图i所示，甲物体重3 N,乙物体重i0 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 No(2)在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3 N，小慧认为是7 N。a.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），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 一方向_,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绳的拉力是一对目互作用力_（选填“相互

26、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"）&rm的拉力。由此可知，图 1中b绳对乙的拉力为_3_No（3）再通过受力分析可得，图1中地面对乙有 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甲=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

27、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+F支=6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

28、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：滑轮组的机械效率还与滑轮的重有关 。解析(1)第一次实验滑轮组的机械效率Gh 1F1S12 NX 0.1m0.8 Nx 0.4 m62.5%，第二次实验滑轮组的机械效率W 有2G2h2Y12='W 总2F2s25 NX 0.05 m1.5 N=83.3% ;所以 rK r2； x 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

29、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。解：P=120 kW = 1.2 x 1W, 90 km/h =25 m/s 。P 1.2 x 50W根据公式 P = Fv 得 F = = 4.8 X 31N ,v 25 m/s因为小车匀速直线行驶，所以f=F= 4.8 X ?QN。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

30、方向做匀速直线运动，10 s内前进了 6 m。求小生同学对木箱做的功和功率。解：W=Fs= 100 N X6 m 600 J;W 600 JP=60 Wt 10 s3 .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。从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？/TI工(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；起到节能的作用。4 .如图所示，蚂蚁用 103 N的力拉着树叶，10 s内沿着拉力方向前进了 10 cm ,则蚂蚁对树叶彳功为_10 4_J,对应的功率为_10 5_Wo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 2M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 W = 2FHB.拉力所做的有用功 W =