中考物理綜合題專練∶功和機械能問題含答案

1、一、初中物理功和機械能問題1 如甲圖所示，小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落，從a 處開始接觸彈簧，壓縮至c 處時彈簧最短從a 至 c 處的過程中，小球在b 處速度最大小球的速度v 和彈簧被壓縮的長度 L 之間的關(guān)系如乙圖所示不計空氣阻力，則從中，下列說法中正確的是（）a 至c 處的過程A小球所受重力始終大于彈簧的彈力B小球的重力勢能先減小后增大C小球減少的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能D小球的動能一直減小【答案】 C【解析】【詳解】在小球向下壓縮彈簧的過程中，小球受豎直向上的彈簧的彈力、豎直向下的重力；在ab段，重力大于彈力，合力向下，小球速度越來越大；隨著彈簧壓縮量的增大，彈力逐

2、漸增大，在b 處彈力與重力相等，小球的速度達到最大；小球再向下運動（bc 段），彈力大于重力，合力向上，小球速度減小；故A 錯誤；小球從a 至 c 的過程中，高度一直減小，小球的重力勢能一直在減小，故B 錯誤；小球下落壓縮彈簧的過程中，不計空氣阻力，機械能守恒，則小球減少的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故C 正確；由圖乙可知，小球的速度先增大后減小，則小球的動能先增大后減小，故D 錯誤；故應(yīng)選 C2 利用如圖所示的滑輪組將重為20N 的物體在2s 內(nèi)勻速提升2m，拉力 F 等于 12N。此過程中，下列說法不正確的是（）A拉力所做的有用功為40JB拉力所做的總功為48JC拉力 F 的功率大小為20

3、WD滑輪組的機械效率為83.3%【答案】 C【解析】【詳解】A根據(jù)公式可得W有用Gh20N2m40J故 A 正確，不符合題意；B由圖可知s2h22m4m根據(jù)公式可得W總Fs12N4m48J故 B 正確，不符合題意；C拉力的功率W總48J =24WPt2s故 C 錯誤，符合題意；D滑輪組的機械效率W有100%40J 100% 83.3%W總48J故 D 正確，不符合題意。故選 C。3 將皮球從離地某一高度O 點處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示下列說法正確的是A皮球經(jīng)過同一高度A、B 兩點時，動能相等B皮球第一次反彈后到達最高點P 時，動能為零C皮球在D 點時的機械能大于在C

4、點時的機械能D若將皮球表面涂黑，則在地面M 點的黑色圓斑大于N 點的黑色圓斑【答案】 D【解析】【詳解】A由圖可知，每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小，在A 點的機械能大于在B 點的機械能；機械能是物體動能與勢能的總和，在A、B 兩點高度相同則重力勢能相同，所以在A 點的動能大于在B 點的動能；故 A 錯誤。B從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度。小球在最高點時，豎直方向速度為零，但是仍然能往右運動，說明小球還具有水平方向速度，動能不為零；故B 錯誤。C每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能

5、逐漸變小。在 C 點在在 D 點之前，故在 D 點的機械能小于在 C 點的機械能；故C 錯誤。D彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反應(yīng)小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大。在 M 點與在 N 點小球的動能與重力勢能都為零，又因為小球在M 點機械能大于 N 點機械能，故小球在 M 點的彈性勢能大于在 N 點的彈性勢能，故在M 點的圓斑要大于在 N 點的圓斑；故 D 正確。4 跳繩是大家喜愛的體育運動之一，小明的質(zhì)量為 50 kg，每次跳起高度約為體上升，如圖所示），一分鐘跳 100 次，下列說法正確的是（ ）6 cm（人整A向上起跳過程中小明的動能持續(xù)增大B下落過程中小明的重力勢能

6、保持不變C小明跳一次克服重力做功約【答案】 D3JD小明在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為50W【解析】【詳解】A. 向上起跳過程中，質(zhì)量不變，速度減小，小明的動能減小，故B. 下落過程中小明的高度減小，質(zhì)量不變，重力勢能減小，故C. 小明的重力為：A 錯誤；B 錯誤；G=mg=50kg 10N/kg=500N ，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N 0.06m=30J ，故 C 錯誤；D. 小明在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率：P= W總 = 30J 100 =50W ，t 60s故 D 正確。故選 D 。5 小紅在操場上將一皮球拋出，皮球被拋出后的運動軌跡如圖所示，高度則下列判斷中正確的是（ ）a、

7、c 兩點處于同一A皮球由a 到 b 時，動能逐漸增大B皮球由c 到 d 時，機械能一直減小C皮球在b 點時的機械能最大D皮球在a、 c 兩點時動能相等【答案】 B【解析】試題分析：皮球由a 到b 時，速度越來越小，所以動能逐漸減小，故A 錯；皮球由c 到d時，要克服摩擦力做功，機械能一直減小，故B 正確；皮球在a 點時的機械能最大，故C錯；皮球在a、 c 兩點時的重力勢能相等，而機械能不相等，所以動能不相等，故D 錯；應(yīng)選 B考點：機械能轉(zhuǎn)化6 一個小石塊從空中的某一高度,由靜止開始豎直下落,若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢能Ep 隨著時間的變化圖像可能是

8、()ABCD【答案】 C【解析】【分析】【詳解】由題意可知，不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運動，石塊在相同時間內(nèi)下降的速度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，石塊的重力勢能 Ep 減小得越來越快，符合這一規(guī)律的只有C 圖，而D 圖是石塊的重力勢能Ep隨時間減小得越來越慢，故D 錯誤。故選 C。7 一位父親與他 6 歲的兒子一起上樓回家，對此，下列說法錯誤的是（A爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少）B爬相同的樓梯，父親體重大做的功多C爬相同的樓梯，父親比兒子先到達，父親的功率大D爬相同的樓梯，兒子坐電梯先到達，兒子的功率大【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A

9、B由題知，他們上相同的樓梯，h 相同，父親的體重G1 大于兒子的體重G2，根據(jù)爬樓做功 WGh ，所以父親爬樓做功W 1 大于兒子爬樓做功W2，即 W1 W2，故 A、 B 正確，不符合題意；C父親爬樓做功多，父親比兒子先到達，做功時間少，根據(jù)大，故 C 正確，不符合題意；WPt可知父親做功功率D兒子坐電梯先到達，但爬樓過程中兒子沒有施加力，兒子做功為0J，做功功率為0W，故 D 錯誤，符合題意。故選 D。8 下列估測最接近實際的是（）A中學(xué)生的正常體溫約為38.6B中學(xué)生站立在地面上對地面的壓強大約為103PaC中學(xué)生游泳時受到的浮力大約是50N3D中學(xué)生從一樓走到五樓做的功大約6 10J【

10、答案】 D【解析】【分析】此題考查對生活中常見物體物理量的估測，結(jié)合對生活的了解和對物理單位的認識，必要時進行相應(yīng)的計算，找出符合實際的選項?！驹斀狻緼人的正常體溫在37 左右，變化幅度很小，故A 不符合實際；B一般初中生每只鞋的底面積大約為200cm2，即 0.02m 2，中學(xué)生的體重大約為50kg，則其對地面的壓強pFGmg50kg 10N/kg1.25 104 PaSSS0.02m 22故 B 不符合實際；C中學(xué)生的體重在500N 左右，游泳時接近漂浮狀態(tài)，受到的浮力與重力相等，約500N，故 C 不符合實際；D中學(xué)生的體重在500N 左右，一樓到五樓的高度約12m，中學(xué)生從一樓走到五樓

11、所做的功約為WGh500N12m6103 J故 D 符合實際。故選 D。9 舉重是我國的優(yōu)勢體育項目，如圖所示，運動員需將杠鈴舉過頭頂，等到裁判判定站穩(wěn)之后才能算成績有效。在抓舉時，兩位運動員用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，一位運動員將杠鈴舉起 1.9m， 另一位運動員將杠鈴舉起 1.8m 。如果他們對杠鈴所做的功分別為W1和 W2，功率分別為P1 和 P2，則下列關(guān)系式中正確的是（）A W W2C P = PD P W2。故 A 錯誤， B 正確；CD他們用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，相同的時間內(nèi)，做的功越多，功率越大。由上可知 W1 W2 ，所以 P1 P2。故 CD 錯誤。故選 B。10

12、月球表面有很多隕石撞擊造成的大大小小的隕石坑, 關(guān)于造成隕石坑大小不一的因素,下列猜測不合理的是()A隕石的質(zhì)量B隕石的撞擊速度C被撞處的硬度D被撞處是否在陰影中【答案】D【解析】【分析】【詳解】A隕石的質(zhì)量越大，在速度相同時動能就越大，在撞擊時做功越多，所以造成的坑就會越大，因此這一猜測合理，故 A 不符合題意；B隕石的撞擊速度越大，在質(zhì)量相同時動能就越大，在撞擊時做功越多，所以造成的坑會越大，因此這一猜測合理，故 B 不符合題意；C被撞處的硬度越大，越不容易形變，相反，被撞處的硬度越小，則越容易形變，所以被撞處的硬度會影響隕石坑的大小，因此這一猜想合理，故C 不符合題意；D被撞處是否在陰影

13、中不會造成力的作用效果的不同，故與之無關(guān)，因此這一猜測不合理，故 D 符合題意；故選 D。11 甲、乙兩個物體，分別在水平拉力作用下在水平面上作勻速直線運動.若甲所受的重力是乙的 3 倍，甲受的水平拉力是乙受的水平拉力的2 倍，甲的運動速度是乙的運動速度的1 倍，則拉力對甲乙兩物體做功之比和所用時間之比可能是A1:12:1B 2:11:1C 3:22:3D 3:23: 2【答案】 B【解析】【詳解】由題知兩物體受到的拉力之比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因為 W=Fs,所以運動路程之比:s 甲:s 乙 =W甲W乙11甲

14、:F乙 =:=1:2F21因為 v= s 速度相同 ,所用時間與路程成正比:tt 甲 :t 乙=s 甲:s乙 =1:2故 A 不符合題意；B若做功之比:W 甲 :W 乙 =2:1因為 W=Fs,所以運動路程之比:W甲W乙2 1s 甲:s 乙 =:=:=1:1F甲F乙2 1s因為 v=,速度相同 ,所用時間與路程成正比:tt 甲 :t 乙=s 甲:s乙 =1:1故 B 符合題意；CD若做功之比:W 甲 :W 乙 =3:2因為 W=Fs,所以運動路程之比:W甲W乙32s 甲 :s乙 = F甲 : F乙 = 2 : 1 =3:4因為 v= s 速度相同 ,所用時間與路程成正比:tt 甲 :t 乙=s

15、 甲:s乙 =3:4故 CD 不符合題意。12 如圖所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面a 點自由滾下，分別經(jīng)過圖中b，c，d 各位置，關(guān)于小球的動能、重力勢能、機械能描述正確的是（）A小球的重力勢能一直在減小B在d 點的重力勢能小于在c 點的重力勢能C從b 點運動到c 點的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D從a 到b 小球速度越來越大，機械能越來越大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A小球從a 到b 的過程中，高度變小，重力勢能減小，從b 到 c 或d 的過程，高度增大，重力勢能增加，所以不同的過程重力勢能的變化不同，故A 錯誤；B c、 d 兩點在同一高度，所以小球在這兩點的重力勢能相等，

16、故B 錯誤；C小球從b 點到c 點的過程中，動能減小，重力勢能增大，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C正確；D在伽利略理想實驗中，機械能是守恒的，所以從a 點到b 點，小球的機械能不變，故D錯誤。故選 C。13 如圖是某山地的等高線圖，數(shù)字表示海拔高度，其單位是米。質(zhì)量是8：00 從 A 點出發(fā)， 8： 50 到達 B 點的觀景臺；質(zhì)量是50kg 的小旋早上60kg 的小凱早上7： 40 從 C 點出發(fā)， 8： 50到達D 點的半山亭。下列說法中正確的是（）A他們對自己做的功一樣多B小凱的平均功率較小C 8：50 分時，小旋的動能一定小于小凱的動能D 8： 50 分時，小旋的重力勢能一定小于小凱的重力

17、勢能【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A 60kg 的小凱從A 點到達 B 點做的功為W凱 =G1h1m1gh160kg10N/kg(600m400m)51.2 10 J ；質(zhì)量是 50kg 的小旋從C 點到達D 點做的功為W旋 =G2h2m2 gh250kg10N/kg(400m200m)1 105 J ；小凱做的功多，故A 錯誤；B小凱的運動時間為t18：508：0050min3000s ；平均功率為P1W凱1.2105 J40W ，t13000s小旋的運動時間為t28：507：4070min4200s ，平均功率為P2W旋1 105 Jt 223.8W ，4200s小凱的平均功率較大，

18、故B 錯誤；C動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，由于不知道8： 50 分時的他們的速度，所以無法比較動能的大小，故 C 錯誤；D重力勢能的大小與質(zhì)量和所處的高度有關(guān)，小凱的質(zhì)量和所處的高度都比小旋的大，所以小旋的重力勢能一定小于小凱的重力勢能，故D 正確。14 如圖所示，彈簧一端固定在豎直墻上，另一端固定在物塊乙上，甲、乙相互疊加放置在光滑水平面上 O 點處，此時彈簧處于原長?，F(xiàn)將甲、乙從 O 點拉至位置 l。松手后，在甲、乙保持相對靜止并一起向 O 點方向運動的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）A物塊甲由于與乙相對靜止而處于平衡狀態(tài)B物塊乙隨彈簧拉力減小而做減速運動C物塊乙對物塊甲施加了

19、水平向左的摩擦力D兩物塊運動到O 點將由于不受彈簧拉力而靜止【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A甲乙兩物塊在位置1 被松手后，由于彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，而且水平面是光滑的，所以其動能增加，即兩物塊不是做勻速直線運動，不是處于平衡狀態(tài)，故A 錯誤；B乙物體從位置1 向 O 運動的過程中，彈簧對其拉力減小，但由于減小的彈性勢能全轉(zhuǎn)化為動能，所以其速度增加，做加速運動，故B 錯誤；C物體甲乙一起相對靜止運動的過程中，甲有一個向右運動的趨勢，所以甲受到乙向左的摩擦力，故 C 正確；D兩物塊運動到O 點，彈簧剛好恢復(fù)原形，則此時彈簧對物塊的拉力為兩物塊還要向左運動，不會立即停下來，故D 錯誤。故選

20、 C。0，但由于慣性，15 如圖所示，用手將一重為 G 的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從下運動，到達 B 位置速度達到最大，到達 C 位置小球的速度變?yōu)榱?。已知A 位置開始向AC 間的高度差為 h，若整個過程中不計能量損耗，下列說法正確的是（）A從 A 位置到 B 位置鐵球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能B在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為GhC小球到達B 點時，小球的重力大于彈簧的彈力，所以小球繼續(xù)下落D B 位置到 C 位置的過程中鐵球所受的重力大于彈簧所施加的彈力【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A從 A 位置到 B 位置，鐵球質(zhì)量不變，高度減小，鐵球重力勢能減??；該過程鐵球速度

21、增大，鐵球動能增大；該過程彈簧形變量增大，彈簧彈性勢能增大。若整個過程中不計能量損耗，則鐵球的重力勢能轉(zhuǎn)化為鐵球的動能和彈簧的彈性勢能。故A 錯誤；B從 A 位置到 C 位置，鐵球的重力做功WGh因為從 A 位置開始向下運動的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能，整個過程中不計能量損耗，所以，根據(jù)機械能守恒定律可知，彈簧的彈性勢能增加量為EWGh故 B 正確；C從 A 位置到 B 位置，小球重力大于彈簧彈力，小球受合力方向向下，小球速度方向向下，小球受合力方向與速度方向相同，小球豎直向下做加速運動，該過程中，小球重力不變，彈簧形變量增大，彈力增大，小球受向下合力變小，小球到達B 位

22、置時，小球受合力為零，即小球重力等于彈簧彈力，速度最大；從B 位置到 C 位置，小球繼續(xù)下落，是因為小球具有慣性，保持原來運動狀態(tài)不變，故C 錯誤；D從 B 位置到 C 位置，該過程彈簧形變量繼續(xù)增大，彈簧彈力繼續(xù)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，小球受合力方向與速度方向相反，小球做減速運動， C 位置小球速度為零，故D 錯誤。故選 B。16 某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重均為50g2s內(nèi)把重）在物 G12l2的大小均為2N，不計繩重及摩擦（g 取 10N/kg）。下和 G 提高 10cm，已知 F和 F列說法中不正確的是（）A重物 G1 的重力

23、大小為5.5NB乙滑輪組所做的有用功是0.7JC F1 和 F2 做功的功率之比為3: 4D兩個滑輪組的機械效率之比為4: 3【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A從圖甲可以看到，三條繩子托著動滑輪，動滑輪只是一個，重力大小是G動m動 g0.05kg10N/kg0.5N把動滑輪和重物看作一個整體，這個整體處于平衡狀態(tài)，可知3F1G動G1解得 G15.5N ，重物 G1 的重力大小為5.5N， A 正確，不合題意；B在圖乙中，把兩個動滑輪和重物看作一個整體，這個整體處于平衡狀態(tài)，可知4F22G動G2解得 G27N ，重物升高的高度是 h2 0.1m ，乙滑輪組所做的有用功是W乙有用 G2h2 7

24、N 0.1m 0.7J乙滑輪組所做的有用功是0.7J ， B 正確，不合題意；C重物 G1 移動的速度是h10.1mv10.05m/st12s甲圖中繩端移動的速度是v繩13v130.05m/s0.15m/s重物 G2 移動的速度是v2h20.1mt20.05m/s2s乙圖中繩端移動的速度是v繩 24v240.05m/s0.2m/s那么可知 F1 和 F2 做功的功率之比是：P2：P1F1v繩1 F2v繩 23 4F和 F 做功的功率之比為3:4， C 正確，不合題意；12D甲滑輪組所做的有用功是W甲有用G1h15.5N0.1m0.55J所做的總功是W甲總F1s12N30.1m0.6J乙滑輪組所

25、做的總功是W乙總F2 s22N40.1m0.8J由上述可知，乙滑輪組所做的有用功是W乙有用0.7J ，那么兩個滑輪組的機械效率之比是甲:乙W甲有用: W乙有用0.55J : 0.7J22: 21W甲總W乙總0.6J 0.8J兩個滑輪組的機械效率之比是22: 21； D 錯誤，符合題意。故選 D。17 如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點，到C點滑出下落至D點。A和BC和D之，間的垂直距離均為h，則木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（）A D 點與C 點相比，機械能不變B B 點的動能一定大于A 點的動能C B 點的動能可能等于D 點的動能D A 點到【答案】 CB 點減少的重力勢能小于C

26、 點到D 點減少的重力勢能【解析】【分析】本題考查機械能的變化?！驹斀狻緼 D 點的機械能比C 點的少，因為從C 到D 有部分的機械能克服空氣阻力做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A 不正確；B木塊以一定的速度滑過AB 點，而從A 到B 的過程，木塊的重力勢能減小，減小的重力勢能雖然轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，但若接觸面足夠粗糙，摩擦力足夠大，那么木塊可能在AB間做勻速直線運動或減速運動，所以B 點的動能可能等于可小于A 點的動能，故B 不正確；C木塊從B 到C，若木塊與接觸面有摩擦，則C 點的動能小于B 點的動能，從C 到D，木塊的重力勢能減小，動能增加，那么D 點動能大于C 點動能，所以D 點的動能有可能等于 B 點的動能，故C 正確；D因為A 和B，C 和 D 之間的垂直距離均為h，則從A 到B 和從C 到 D的重力勢能的減少量都是mgh （設(shè)木塊的質(zhì)量為m），故D 不正確。故選 C。18 如圖，小球從某一高度自由落到一端固定在地面的輕質(zhì)彈簧上，在A 處開始與彈簧接觸，下降到最低點B 處后彈回，則小球的動能變化情況是（）A從A 到B，動能不斷減小B從B 到A，動能不斷增大C從 A 到為零【答案】 C【解析】【分析】【詳解】B，動能先變大后變小，到