初三物理功和机械能单元检测试卷及答案

C．F1>F2C．F1>F2P1>P2D．F1<F2P1>P2B．F1=F2P1<P2力为行；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P]、P2。则下列关系正确的是2.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）初三物理功和机械能单元检测试卷及答案一、选择题1．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推A．F1=F2P1>P2【答案】B解析】详解】s4m由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为v=-甲==2m/s；由v-t图象乙可甲t2s甲知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是乙匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F]=F2。WFs已知vVv，由P==Fv可得，两次推力的功率P1<P2o甲乙tt12B•两次物体所受的拉力：F]>F20-8s两次拉力对物体做功的功率：P]<P20-8s两次拉力对物体所做的功：W=2W2【答案】D【解析】【详解】由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即w>。故A错误；由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1=F2=f，故B错误；CD.由图象知道，0〜8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足：W1=2W2；W由P—知道，0〜8s两次拉力对物体做功的功率是：LP1>P2，故C错误，D正确。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s-t图象如图所示。若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是它们的惯性一定相等B.它们的重力势能一定都变大它们的动能可能相等D.它们所受的合力可能不相等【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；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；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；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，故错误；关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（）火山具有内能，冰山不具有内能火箭在加速上升时，机械能保持不变拦河大坝使水位升高，增大了水的动能坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能【答案】D【解析】【分析】（1）物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能，任何物体都具有内能；（2）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素有质量和速度；（3）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度；（4）物体克服摩擦力做功时，机械能转化为内能．【详解】任何物体都具有内能，冰山和火山都有内能，该选项说法不正确；火箭加速上升时，动能增大，重力势能也增大，因此机械能是增大的，该选项说法不正确；拦河坝使水位升高，增大了水的重力势能，该选项说法不正确；陨石在空中运动出现亮光，是因为它与空气摩擦，机械能转化为内能，温度升高而燃烧的现象，该选项说法正确。故选D.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙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丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下丙T列计算结果不丙T列计算结果不.正.确.的是Os~1s内，地面对物体的支持力大于10N1s~2s内，物体在做加速运动2s~3s内，拉力F的功率是100W2s~3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】（1）由图乙可知，在0〜Is内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F作用，处于静止状态；地面对重物的支动支持力F=G—F=G—3F+G=100N—3x30N+G=G+10N：10N，故A正确；（2）由图支拉动动动丙可知，1s〜2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在2〜3s内，重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v；=3v3=3x2.50m/s=7.5m/s，拉力做功功率（总功率）：P卄=F3v；=40Nx7.5m/s=300W，故C错误；滑轮组的机械效率：n=总33甲茯Gh'100N1-x100%=xlOO%=；"'一,100%：83.33%，故D正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F,其关系为F拉1拉=人（F'+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整拉动个滑轮组对物体的拉力F'；（2）由F-t图象得出在1〜2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.（3）由F-t图象得出在2〜3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率.扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为1.5kg集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min匀速行驶20m，若机器人行驶过程的平均阻力为3N,则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和【答案】B【解析】【详解】机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：W二fs=3Nx20m二60J，故AD错误；克服W60J阻力做功的功率：P===0・5W，故B正确、C错误。t2x60s故选：B。【点睛】本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。古代战争中，军队用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是

巨石在上升过程中动能不断增大巨石在最高点时动能为零巨石在下降过程中动能转化为重力势能巨石在下降过程中重力势能不断减小【答案】D【解析】A、巨石运动过程中，上升阶段，速度减小，动能减小；故A错误；B、巨石在最高点时仍保持一定的速度运动，动能不为零；故B错误；CD、巨石下落过程速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；故C错误，D正确•故选D.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爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大【答案】C【解析】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.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短，根W据公式P=三可知，不能判断儿子的功率一定大，故C错误.W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，根据公式卩=三可知，父亲的功率一定大，故D正确.故选C.9.如图所示，用一滑轮组在9.如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则物体上升的速度是2.5m/s拉力物体上升的速度是2.5m/s拉力F的功率为40W【答案】D【解析】B.拉力F大小为400ND.拉力F的功率为80W详解】sA.详解】sA.由v二—得体的速度:t2m5s=0.4m/s故A项不符合题意;图可知，绳子段数为n二2，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力:11F二一G二一x200N二100N22故B项不符合题意；CD.绳子自由端移动的速度：v=2v=2x0.4ms=0.8ms绳物•拉力F的功率:WFsP===Fv=100Nx0.8ms二80Wtt故C项不符合题意，D项符合题意。10.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为10.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）.下列说法正确的是（）拉力行小于拉力F2甲、乙两滑轮组的机械效率相同甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F=：（G物+G动），叫=2,n2=3，所以绳端的拉力：F产土（G物TOC\o"1-5"\h\z物动121/物+G动），F2=」（G物+G动），所以F[>F2，故A错误；动2物动12因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额-G动h，W有用=G物h,所以利用滑轮组额动有用物

所以两滑轮组的机械效率相W有用所以两滑轮组的机械效率相做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为n=，心同，故B正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；因为绳子自由端移动的距离S=nh,n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h,s2=3h,则s注s2，故D错误；11．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的11．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的【解析】【详解】汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大则汽车的牵引力也随之增大，根据PFv可知，汽车的速度变小；速度变小，则相同时间内通过的距离变小。A图，始终为匀速直线运动，不正确；B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；C图，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；故选Do12．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分12．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变下降到最低点，动能最小，弹性势能最大下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大【答案】C【解析】分析：动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度.质量越大，高度越高，重力势能越大.弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大.解答：AB、人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB错误；CD、下降到最低点时，人的速度减小为0,动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C正确，D错误.故选C•【点睛】掌握动能、重力势能的影响因素.利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化.13.如姿同学在整理物理笔记时，有如下四句话其中错误的是A.成年人步行速度约为1m/sB.一个中学生体重约为450N用手托起两个鸡蛋的力约为0.1kgD.功和能的单位都是焦耳【答案】C【解析】根据常识知道，人步行的速度一般在l.lm/s左右，故A正确，不符题意；中学生的质量一般在100斤即50kg左右，所以一个中学生体重约是：G=mg=50kgx10N/kg=500N,故B正确，不符题意；一个鸡蛋的质量约是50g(0.05kg)，所以，其重力约为G=mg=0.05kgx10N/kg=0.5N,即托起两个鸡蛋的力大约为1N,故C错误，符合题意；功和能量的单位都是焦耳，故D正确，不符题意，故选C.14.如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m,物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是()物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W物体在水中受到的浮力为320N物体的体积为8x10-3/3物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2x2m=4m，拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率：P=Fv=200Nx0.4m/s=80W，故A错；滑轮组的机械效率：〃=W/W=(G-F)h/Fs=(G-F)h/Fx2h=G—F/2F=400N-F有用总浮浮浮浮/2x200N=80%，解得：F=80N，故B错；浮由F=pVg得物体的体积：V=V=F/pg=80N/1x103kg/m3x10N/kg=8x10-3m3，浮水排排浮水故C正确；物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G]和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A.若G]=G2，则F]<F2，甲的机械效率高B.若G]=G2，则F]>F2，乙的机械效率高C.若G]<G2，则F]<F2，甲、乙的机械效率相同D.若G]<G2，则F]<F2，乙的机械效率高【答案】D解析】【详解】a.由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等，若G]=g2,贝y有用功也相同，所以机械效11率相等，故A错误；B.甲图n=3,F]=G，乙图n=2,F2=-G2，若G1=G2，则F1<F2，提升相同的]重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；C.甲图n=3,F]=G，]乙图n=2，F2=-G2，若G1<G2，则F1<F2，若G1<G2，则乙图有用功多，机械效率高，故C错误;11D.甲图n=3，F]=；G]，乙图n=2，F2=：G2，若；；<；】，则片<卩2;甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1<G2，由W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.—位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡.他爬坡时的功率与下列哪一个最接近（）几瓦B.十几瓦C.一百多瓦D.—千多瓦【答案】C【解析】【详解】中学生的质量约50kg，体重约500N左右，山坡的高度为9m.登楼的功率：WGh500Nx9m.P==二二150W,tt30s可见，他爬坡时的功率与C选项最接近;故选C。一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的s-t图像如图所示•根据图像，下列判断正确的是（）物体10s时的速度大于4s时的速度0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功0~6s拉力对物体做功的功率小于6~12s拉力对物体做功的功率0~6s物体所受的拉力大于6~12s物体所受的拉力【答案】B【解析】A、从图象上看，0〜6s和6s〜12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0〜6s过程中通过的路程是3m，6〜12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0〜6s的速度大于6〜12s的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误；BD、0〜6s和6s〜12s物体以不同的速度做匀速直线运动，拉力等于阻力，0〜6s物体所受的拉力等于6〜12s物体所受的拉力，0〜6s过程中通过的距离为3m；6〜12s的过程中通过的距离为1m,由W=Fs可知，0~6s拉力做的功大于6s~12s拉力做的功，故B正确，D错误；C、由于速度发生了改变，根据P=Fv可知，由0〜6s的速度大于6〜12s的速度，0〜6s拉力对物体做功的功率大于6〜12s拉力对物体做功的功率，故C错误.故选B.汽车在平直公路上以速度V。匀速行驶，发动机功率为P。，牵引力为F°。J时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（）A.V=1/2V0B.t］至t2时间段内汽车做加速运动C.F0=1/2fD.t2时刻后，汽车将保持功率P°行驶【答案】A【解析】由题知，t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。，则有Po=FoVo………①t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，在该瞬间汽车的速度不变几1—1?--/'DVo（仍为v0），牵引力F0减小为•，所以-②