2020-2021备战中考物理综合题专练∶功和机械能问题附答案解析

1、一、初中物理功和机械能问题1 .如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F.物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为Wmn、Wop,功率分别为Pmn、Pop,则产F=3Kl广lr'nIL人-j历/”而“/次凉11*3m3mnN。pqA. Wmn<WopB. Wmn>WopC. Pmn>PopD. Pmn<Pop【答案】D【解析】【分析】【详解】物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动，由图可得MN的距离等于OP

2、的距离，根据功的公式W=FS可知：在F相同和S相同的情况下，W应该相同，所以AB均错误；在做功相同时，MN段所用时间是OP段时间的2倍，根据P=W/t,得出Pmn<Pop；答案选D.2.如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过另一侧高点B后到达最高点C.下列分析不正确的是（）A.小球在A、BC三点的速度大小关系是VcVbVaB.小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功C.小千在A、B两点具有的重力势能相同D.整个过程只有重力对小球做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A.小球运动过程中会克服摩擦力做功，且质量不变，故从A运动到C

3、的过程中，机械能减小，小球在A与B点的势能相同，故在A点的动能大于B点的动能，C点最高，故小球在C点的势能最大，动能最小，所以VcVbVa,故A正确，不符合题意；BC.A、B两点高度相同，小球的质量不变，故小球的重力势能相同，小球从A点运动到B点，会克服摩擦力做功，动能减小，动能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C正确，不符合题意；D.整个过程中，摩擦力也会对小球做功，故D错误，符合题意。故选D。3.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

4、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C4.在雄壮的国歌声中，升旗手在50秒时间内将重5

5、N的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是（）A.缓缓上升，动能转化为重力势能B.升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下C.他对国旗做功的功率最接近于1WD.旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的【答案】C【解析】【分析】(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。【详解】A.国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国旗的重力势能逐

6、渐增大，没有动能转化为重力势能，故A错误；B.由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故B错误；C.已知国旗的重力5N,旗杆大约10m高，克服国旗的重力做功为WGh5N10m50J国歌的演奏一遍的标准时间是50秒，他对国旗做功的功率最接近于50J50s1W故C正确;D.国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力,故D错误。故选Co5.小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度.则下列判断中正确的是()A.皮球由a到b时，动能逐渐增大B.皮球由c到d时，机械能一直减小C.皮士在b点时的机械

7、能最大D.皮球在a、c两点时动能相等【答案】B【解析】试题分析：皮球由a到b时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A错；皮球由c到d时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B正确；皮球在a点时的机械能最大，故C错；皮球在a、c两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D错；应选B.考点：机械能转化6.一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法错误的是（）A.爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B.爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C.爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率大D.爬相同的楼梯，儿子坐电梯先到达，儿子的功率大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.由题知，他们上

8、相同的楼梯，h相同，父亲的体重Gi大于儿子的体重G2,根据爬楼做功WGh,所以父亲爬楼做功Wi大于儿子爬楼做功W2,即Wi>W2,故A、B正确，不符合题意；C.父亲爬楼做功多，父亲比儿子先到达，做功时间少，根据P卷可知父亲做功功率大，故C正确，不符合题意；D.儿子坐电梯先到达，但爬楼过程中儿子没有施加力，儿子做功为0J,做功功率为0W,故D错误，符合题意。故选D。7 .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

9、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；W8 .根据P1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WFs,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Co8.李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次则急促地跑上去，下列说法正确的是（）A.两次做的有用功相同，功率不同8 .两次做的有用功和功率都相同C.两次做的有用功不同，功率相同D.条件不足，无法判断

10、【答案】A【解析】【详解】李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W=Gh可知两次上楼过程所做的有用功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式WP可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。故选Ao9 .炎热的夏天海口，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在水平马路匀速行驶过程中，以下说法正确的是（）A.动能减少，机械能不变B.动能不变，机械能减少C.动能减少，机械能减少D.动能增大，机械能增大【答案】C【解析】【分析】动能大小跟质量、速度有关；质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关；质量一定时，高度越高

11、，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；机械能=动能+势能。【详解】洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，则洒水车的机械能变小。故选C10 .班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是（）五楼到一楼的高度H;每个同学的体重G；从一楼到达五楼所用的时间四楼到五楼楼梯的长度L。T；A.【答案】D【解析】B.C.D.【详解】由功率公式得WGH学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以TTH高度相同，没有必要测量高度H的大小了;学生自身重不同，爬楼用的

12、时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。故选D。.若甲所受的重力11 .甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水平面上作匀速直线运动是乙的3倍，甲受的水平拉力是乙受的水平拉力的2倍，甲的运动速度是乙的运动速度的1倍，则拉力对甲乙两物体做功之比和所用时间之比可能是A. 1:12:1【答案】BB. 2:11:1C. 3:22:3D. 3:23:2由题知两物体受到的拉力之比F甲：F乙=2:1速度之比：v甲：v乙=1:1A.若做功之比：W甲：W乙=1:1因为W=Fs,所以运动路程之比：WW11s甲:s乙=一：=:-=1:2F甲F乙21因为v=s速度相同，所

13、用时间与路程成正比tt甲：t乙=$甲：s乙=1:2故A不符合题意;B.若做功之比：W甲：W乙=2:1因为W=Fs,所以运动路程之比：WW21s甲：s乙=一:=:-=1:1F甲电21因为v=s,速度相同，所用时间与路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=1:1故B符合题意；CD.若做功之比：W甲：W乙=3:2因为W=Fs,所以运动路程之比：WW32s甲：$乙=:=:=3:4F甲F乙21因为v=S速度相同，所用时间与路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=3:4故CD不符合题意。12.如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段，则运动员（）A.助跑阶段机械能不变B.起跳时机械能为零C.经过最高点时动

14、能最大D.经过最高点时重力势能最大【答案】D【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和。【详解】A.助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，则重力势能不变，机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，所以机械能增大，故A错误；B.起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，重力势能不变，机械能达到最大值，故B错误；C.上升过程中，动能转化为重力势能，所以经过最高点时，动能减小，重力势能最大，故C错误；D.最高点时，

15、高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故D正确。故选Do【点睛】影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词，从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼，从而分析机械能的变化情况。13.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】

16、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。14.如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（）A.罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能B.罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化C.因为能量之间

17、可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D.如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去【答案】C【解析】【分析】【详解】A.罐子从斜面滚下，要克服摩擦力做功而使重力势能转化为内能，故A错误；B.罐子从斜面滚下的过程中，重力势能转化为动能和内能，故B错误；C.罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能；发生形变的橡皮筋由于要恢复原状，故罐子可能再次滚上斜面，故C正确；D.罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所

18、以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。故选Co15.为了将放置在水平地面上重为1O0N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.从图乙可以看到，时间从第2s到第3s时，速度大小是不

19、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GG动340N120N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GG动120N从图甲可以看到，30N,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s3h31.25m3.75m拉力F做的功是WFs50N3.75m187.5J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32.5m/s7.5m/s根据PFv可知，拉力F的功率PFv绳

20、40N7.5m/s300W拉力F的功率是300W,C正确；D. 2s3s内，物体上升的高度h3.75m-1.25m2.5m100N2.5m彳100%40N32.5m拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率83.3%W100%Gh100%W总功Fs滑轮组的机械效率约是83.3%,D错误。故选Co16.如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h,若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）A.从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能B.在此过程中弹簧的弹性势能增加量为G

21、hC.小球到达B点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落D.B位置到C位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力【答案】B【解析】【分析】【详解】A.从A位置到B位置，铁球质量不变，高度减小，铁球重力势能减小；该过程铁球速度增大，铁球动能增大；该过程弹簧形变量增大，弹簧弹性势能增大。若整个过程中不计能量损耗，则铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能。故A错误；B.从A位置到C位置，铁球的重力做功WGh因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗，所以，根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量为EWGh故B正确；C.从

22、A位置到B位置，小球重力大于弹簧弹力，小球受合力方向向下，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相同，小球竖直向下做加速运动，该过程中，小球重力不变，弹簧形变量增大，弹力增大，小球受向下合力变小，小球到达B位置时，小球受合力为零，即小球重力等于弹簧弹力，速度最大；从B位置到C位置，小球继续下落，是因为小球具有惯性，保持原来运动状态不变，故C错误；D.从B位置到C位置，该过程弹簧形变量继续增大，弹簧弹力继续增大，大于小球重力，小球受合力方向向上，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相反，小球做减速运动，C位置小球速度为零，故D错误。故选Bo17.小明用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动.

23、他先在地面上用台秤称得自己的体重为500N,再将台秤移至电梯内，电梯从t=0时由静止开始向下运动到t=11s时停止，测得台秤对自己的支持力F随时间t变化的图象如图所示，则IF.'N：:川H；：;IIo1-i由ii程A. 0-2s的过程中，小明的动能不变B. 2s10s的过程中，小明的重力势能转化为动能C. 10s11s的过程中，小明的机械能不断减小D. 011s的过程中，小明的机械能不断增大【答案】C【解析】【分析】【详解】A. 02s的过程中，小明由静止开始下降，所以小明的动能增大，故A错误；B. 2s10s的过程中，小明在匀速下降，重力势能减小，但动能不变，故B错误；C. 10s1

24、1s的过程中，小明在做减速运动，故动能减小，同时小明是在下降，高度是在降低的，所以重力势能在减小，故小明的机械能不断减小，C正确；D. 011s的过程中，小明下降了一段距离，重力势能减小，所以机械能不断减小，故D错误；故选C.18.如图所示，木块以一定的速度滑过AB点，至ijC点滑出下落至D点。A和B,C和D之间的垂直距离均为h,则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（）A. D点与C点相比，机械能不变B. B点的动能一定大于A点的动能C. B点的动能可能等于D点的动能D. A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能【答案】C【解析】【分析】本题考查机械能的变化。【详解】A.D点的机械能比C点的少，因为从C到D有部分的机械能克服空气阻力做功，转化为内能，故A不正确；B.木块以一定的速度滑过AB点，而从A到B的过程，木块的重力势能减小，减小的重力势能虽然转化为动能和内能，但若接触面足够粗糙，摩擦力足够大，那么木块可能在AB间做匀速直线运动或减速运动，所以B点的动能可能等于可小于A点的动能，故B不正确；C.木块从B到C,若木块与接触面有摩擦，则C点的动能小于B点的动能，从C到D,木块的重力势能减小，动能增加，那么D点动能大于C点动能，所以D点的动能有可能等于B点的动能，故C正确；D,因为A和B,C和D之间的垂直距离均为h