初中物理功和机械能中考试题含答案

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

卫星东方红一号放射胜利，卫星加速升空的过程中重力势能,动能

（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

们应当特殊留意的。

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2m/s,功率为30W,则无人机上升10s升力所做的功为J,

无人机重为No

300；15

3.西宁市涅水河河道改造工程中，装载机5s内将一块重2000N的

石块匀速举高3m,装载机的举力对石块做功为J,举力做功的功

率为Wo

6X1031.2X103

4.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的试验中，让同一钢球从斜面

上不同的高度由静止滚下，遇到同一木块上。试验的目的是探究钢球动能

的大小与的关系；试验时，是通过视察，来推断钢球动能

的大小。物理探讨方法有很多，如“限制变量法”“模型法”“类比法”“转

换法”和“等效替代法”等，本试验利用了限制变量法和o

［解析］速度木块被推动距离的大小转换法同一钢球，质量相同，

从不同的高度由静止滚下，体现了钢球究竟端时的速度不同，由此可知：

此试验探讨的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是限制变量法；

同时采纳转换法，将钢球的动能大小转换为视察木块被推动的距离远近，

钢球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.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】A

明确三种状况不做功：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叁=工卜比较两种状况下拉力F所做

的功与其功率（）

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

【点评】C

7.如图甲所示，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s—t关系图象如图乙所示。两次

对应的弹簧测力计示数分别为F2,两次拉力的功率分别为R、P2,下

列推断正确的是（）

//z/zz/z/zzz/z/zzx

甲

A.F1>F2,B.F1=F2,PI>PZ

C.吟>「2，P|=RD.PVP

［解析］B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％=F2；从图乙中可以推断出，第1次

木块的运动速度大于第2次木块的运动速度，即%＞匕，依据公式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（）

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（）

A.动能增加，势能减小，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］D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。

三、简答题与计算题

12.起重机在10s内将重为2000N的石头沿竖直方向匀速提升0.5m。

求：（1）起重机对石头做的功。

⑵起重机提升石头的功率。

解：（1）起重机对石头做功W=Gh=2000NX0.5m=l000Jo

⑵起重机提升石头的功率P=W」000J=100Wo

t10s

答：（1）起重机对石头做的功是1000Jo

（2）起重机提升石头的功率是100Wo

F/N

13.电动玩具车质量为1kg,它与水平地面的接触面积为20cm2,该

车在水平地面运动时，车内电动机供应的水平动力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。

⑶该玩具车在水平地面以0.3m/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=1ng=1kgXION/kg=10N,

玩具车对水平地面的压强p=F=10'=5000Pa；

S20X104m2

（2）依据图象可知该玩具车在水平地面以0.3m/s的速度做匀速直线运

wP

动时的牵引力『=50N,水平动力做功的功率P==s=FZv=50

tt

NX0.3m/s=15W。

答：（1）玩具车对水平地面的压强是5000Pa；

⑵水平动力做功的功率是15Wo

四、试验与探究题

14.试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，将木块撞出一段距离。

⑴本试验使钢球获得动能的操作方法是—,钢球动能的大小是通过

视察—来推断的。

试验钢球钢球下摆木块滑行

次数质量/g高度/cm距离/cm

1202030

2402058

36020

(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次试验中，木块被撞后滑出木板，须要重做第3次试验，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。你认为应当采纳甲同学的建议。

(4)由上述试验数据和现象可得出结论：在速度肯定时，质量越大动

能越大。

将钢球从某一高度由静止释放木块运动的距离速度质量甲在

速度肯定时，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)上面的两次试验是在速度肯定时，变更物体的质量，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，因此变更木板的长

度，应采纳甲的建议；

(4)由表中的数据知：速度肯定时，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，并进行了如下试验。

①将弹簧放在水平面上，一端固定；

②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：

③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；

④多次变更弹簧的形变量，重量步骤②③；

⑤分析试验数据得出结论。

请回答以下问题：

(1)本试验中，探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变量的关系。

(2)本试验中，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)本试验中，从物块离开弹簧到静止，物块将动能转化为内

弹簧形变量物块滑行的距离动内

［解析］(1)由步骤②③可知，本试验中，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干脆测量，本试验是通过比较物

块滑行的距离来推断弹簧的弹性势能大小。

(3)本试验中，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。

其次部分：简洁机械

一、填空题

1.端午节赛龙舟时，运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手

用力划桨，如图所示。此时桨属于费劲（选填“省力”“费劲”或“等

臂”）杠杆；当运动员向后划桨时，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100N的物体，拉力F=60N,

滑轮组的机械效率为83.3%。在物体匀速上升的过程中，物体的动能

不变，物体的重力势能变大（选填“变大”“变小”或“不变”）。

3.当用蹑子夹取物体时，镜子就相当于杠杆（选填“杠杆”“滑

轮”或“斜面”）,它是一个费劲（选填“省力”或“费劲”）的机械。

［解析］如图，在运用锻子时，在动力的作用下AC绕A点转动，锻子

就相当于杠杆；A点是支点，AC的长度为阻力臂，AB的长度为动力臂，动

力臂小于阻力臂，所以镀子是一个费劲杠杆。

4.将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面对上的推力为

120N,如图所示，物体沿斜面移动的距离s=3m,上升的高度h=1.2m,

则人对物体做的有用功是288J,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.下列有关简洁机械的叙述正确的是（D）

A.剪纸用的剪刀是一种省力杠杆

B.运用定滑轮可以省力

C.运用动滑轮可以省功

D.任何机械做功时机械效率不行能达到

6.如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费劲杠杆的是（D）

【点评】本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠

杆，动力臂大于阻力臂；②费劲杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，

动力臂等于阻力臂。

7.在如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是（B）

A

C"./D”.〃

［解析］剪开较硬的物体，就须要一把省力的剪刀，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，要依据须要选择最合适的。

手柄长的剪刀省力，刀口长的剪刀省距离。

8.如图所示，。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，下列说法正确的是（B）

A.R最小B.F?最小

C.F：,最小D.一样大

G

9.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知

动滑轮重30N,不计摩擦，则（C）

A.利用滑轮组所做的有用功是450J

B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s

C.拉力的功率是99W

D.滑轮组的机械效率是80%

10.（多选）建筑工地上须耍将6块相同的砖从地面运输到楼顶，工人

师傅利用如图所示的装置，分三次运输。第一次运1块，其次次运2块，

第三次运3块，每次运输时，破都匀速上升，绳重与摩擦均忽视不计，这

三次拉力依次为％、F2.F3,效率为L、％、J，则（BD）

A.F,+F2=F3B,F,+F2>F3

c.ni+n2=n3D.n,<n2<n3

【点评】本题考查拉力和机械效率的计算，关键是对公式F=1G+G

n

动）和n"=Gh=G=G的敏捷应用。

W总FsnFG+G动

o

11.如图所示，运用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的操作是（忽

视绳重和摩擦）（B）

A.变更绕绳方式

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】机械效率的凹凸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

的凹凸与是否省力与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90N的货物匀速提升1m的过程中，所

用拉力F=50N,不计绳重与滑轮与轴之间的摩擦。

(1)求上述过程中的有用功“'。

(2)求上述过程中的总功W总。

(3)求滑轮组的机械效率n。

解：(1)上述过程中的有用功W#=Gh=90NX1m=90J；

(2)由图知n=2,所以绳端移动的距离s=2h=2X1m=2m,总功W总

=Fs=50NX2m=100J；

(3)滑轮组的机械效率n="有=90」=90机

W总100J

答：(1)上述过程中的有用功为90J。

(2)上述过程中的总功为100Jo

(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30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是L5

t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s,绳子自由

端的拉力F是500N,该装置的机械效率是8D%。求:

⑴故障车在30s内通过的路程。

⑵拉力F在30s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30s内通过的路程s车=丫1=6m/sX30s

t

=180m；

(2)由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离s绳=3s车=3X180m=540

m,拉力F在30s内所做的功W=Fs绳=500NX540m=2.7X105J；

UifeAf

(3)由图知，n=3,水平滑轮组的机械效率n=有=臣有=is车

W&Fs绳FX3s车3F

所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f=3Fn=3X500NX80%=1200N。

答：(1)故障车在30s内通过的路程为180m；

(2)拉力F在30s内所做的功为2.7X10,J；

(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力为1200No

四、试验与探究题

14.试验小组在测滑轮组机械效率的试验中得到的数据如表所示，试

验装置如图所示。请回答下列问题：

试验次数12

钩码重G/N44

钩码上上升度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n74.1%

⑴通过分析表中数据可知第2次试验运用的是乙(选填“甲”或

“乙”)图所示的装置。

(2)依据表中数据，可以计算出第2次试验中的机械效率应为Q=

62.5%o

(3)通过对第1次试验和第2次试验的数据分析可得出结论：运用不同

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)，

滑轮组的机械效率越低(选填“越高”“不变”或“越低”)。

一

甲

［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，试验2符合这一倍数关系；

(2)试验2的机械效率n=W有忆4NXO.lm=62.5%；

W总Fs1.6NXO.4m

(3)试验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其

是动滑轮的个数不同，试验2的机械效率低于试验1,因此可得出：运用

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“探讨杠杆平衡条件”试验中:

⑴试验时应先调整杠杆在水平位置平衡。若出现图甲所示状况,

应将杠杆的螺母向左(选填“左”或“右”)调。

20Jj

乙

(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_4一个钩码。

(3)下表是该组某同学在试验中记录杠杆平衡的部分数据：

试验次数F,/NL/cmF2/Nl2/cm

125A10

310215

2303☆

上表中空格处所缺的数据是△=1,☆=20。

(4)分析上表中的试验数据可以得出的结论是_FJ=F42。

［解析］(1)试验时首先调整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整；

⑵设一格为L,一个钩码重G,则有2GX2L=nGXL,n=4,故应在B

处挂4个伪码；

(3)依据杠杆平衡条件FL=F2k可得：2NX5cm=F2X10cm,解得

F2=lN；2NX30cn=3NX12,解得k=20cm；

(4)分析试验数据，得出杠杆的平衡条件是FJ=F212(动力X动力臂=

阻力X阻力臂)。

16.（1）如图1所示，甲物体重3N,乙物体重10N,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

3No

（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N,小慧认为是7N。

a.小明做了以下试验：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，定滑轮只变更了力

的方向，不变更力的大小（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3No

b.图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力（选

填“相互作用力”或“平衡力”）o为了探究这两个力的大小关系，再做

如图4的试验：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绳对乙的拉力等壬（选填“等于”或“不等于"）乙对b绳

的拉力。由此可知，图1中b绳对乙的拉力为3N。

（3）再通过受力分析可得，图1中地面对乙有7N的支持力。

F

乙□

DV

图3图4

［解析］(1)以甲为探讨对象，处于静止状态，所以a绳对甲的拉力F

=G中=3N；

(2)a.运用定滑轮变更了力的方向，但不能变更力的大小；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的试验，将

弹簧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3No

(3)以乙为探讨对象，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+%=G乙，则地面对乙的支持力F女=G乙一

F=10N-3N=7No

17.在“测滑轮纽机械效率”的试验中，用同一滑轮组进行两次试验,

试验数据如表:

钩码钩码上升弹簧测力弹簧测力计

次数

重/N图度/cm计示数/N移动距离/cm

12100.840

2551.520

⑴第一次试验测得滑轮组的机械效率为62.5%,两次相比较，其

次次试验测得滑轮组的机械效率大于(选填“大于”“小于”或“等

于”)第一次试验测得滑轮组的机械效率。

⑵依据表中数据，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)第一次试验滑轮组的机械效率nI=W^=Gh=

W总iF[S]

2NXO.1m=W行2=Gh_

=62.5%,其次次试验滑轮组的机械效率n22

0.8NX0.4mW总2F2s2

5NXO.05m

^83.3%所以Hi<n；

1.5NX0.2m2

⑵通过试验的对比，虽然可以得出机械效率凹凸与滑轮重力有关，但

必需至少三次试验才可证明结论，只有一次对比试验是不太精确合理的,

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.燥热的夏天，王爷爷驾着一辆功率为120kW的小轿车，带着家人前往

井冈山休闱度假。途中在一段平直的高速马路上以90kw/h的速度匀速行

驶，求这段路程中小车受到的阻力。

解：P=120kW=1.2X105W,90km/h=25m/so

p19X105W

依据公式1）=尸丫得尸=='=4.8X10,N,

v25m/s

因为小车匀速直线行驶，所以f=F=4.8X103No

2.小生同学用100N的推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做

匀速直线运动，10s内前进了6m0求小生同学对木箱做的功和功率。

解：W=Fs=100NX6m=600J；

P=W=6。。J=60川

t10s

3.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？

III

⑴地铁进站时的部分动能转化为重力势能，削减因刹车损耗的机械能；

⑵地铁出站时储存的重力势能又转化为动能；

⑶起到节能的作用。

4.如图所示，蚂蚁月1。7N的力拉着树叶，10s内沿着拉力方向前进了

10cm,则蚂蚁对树叶做功为10=J,对应的功率为10-5W。

其次部分简洁机械

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)

B.小球对斜面的压力

C.通电螺线管四周磁感线的方向

0.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2H（如图乙所示），则以

下所求物理量正确的是（BCD）

甲

A.拉力所做的功W=2FH

B.拉力所做的有用功W=CH

c.该滑轮组的机械效率nVI

D.该滑轮组的机械效率n=G

3F

3.探究杠杆的平衡条件：

【提出问题】图甲所示是一-种常见的杆秤，此时它处于水平位置平衡。

发觉一：小明在左侧挂钩上增加物体，可视察到提纽左侧下沉。他认为变

更杠杆的水平平衡可以通过变更作用在杠杆上的力来实现:

发觉二：接着小明移动秤坨使其复原水平位置平衡。说明通过变更力臂

—的长短也可以变更杠杆的平衡。

则，杠杆在满意什么条件时才平衡呢？

【制订安排与设计试验】

试验前\轻质杠杆处于如图乙所示的状态，运用时，首先应将杠杆的平衡

螺母向右（选填“左”或“右”）调整，使杠杆处于水平位置平衡，这

样做的好处是便利干脆测出力臂O

【试验结论】

如图丙所示，他们进行了三次试验，对试验数据进行分析，得出杠杆的平

衡条件是一动力义动力臂=阻力X阻力臂。

【拓展应用】图丁是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个—

费劲（选填“省力”“费劲”或“等臂”）杠杆，此杠杆的支点是图中的

C点，假如托起6N的重物，请你依据图丁所示，估算出手臂要用的

动力大约是48No

'才「一

2H

I

乙

4.在测“滑轮组机械效率”的试验中，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