2020-2021大連中考物理壓軸題之功和機械能問題(中考題型整理,突破提升)

1、一、初中物理功和機械能問題1 .小明用臺秤研究人在豎直升降電梯中的運動.他先在地面上用臺秤稱得自己的體重為500 N,再將臺秤移至電梯內，電梯從t=0時由靜止開始向下運動到t=11 s時停止，測得臺秤對自己的支持力 F隨時間t變化的圖象如圖所示，則I iF.'N30C_,；45 C"；!I>II I jIIo1j-f l 程A. 02 s的過程中，小明的動能不變B. 2 s10 s的過程中，小明的重力勢能轉化為動能C. 10 s11 s的過程中，小明的機械能不斷減小D. 011 s的過程中，小明的機械能不斷增大【答案】C【解析】 【分析】 【詳解】A.。2s的過程中，小

2、明由靜止開始下降，所以小明的動能增大，故 A錯誤；B. 2s10s的過程中，小明在勻速下降，重力勢能減小，但動能不變，故 B錯誤；C. 10s11s的過程中，小明在做減速運動，故動能減小，同時小明是在下降，高度是在降低的，所以重力勢能在減小，故小明的機械能不斷減小，C正確；D. 011s的過程中，小明下降了一段距離，重力勢能減小，所以機械能不斷減小，故D錯誤； 故選C.2.如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速滑動，圖乙是他兩次拉動A.木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等B.木塊第1次受到的拉力較大C.木塊兩次的動能一樣多D.兩次拉力對木塊做的功一樣多【答案】A【解析】【分析】【詳

3、解】AB.從圖象上可以看出，木塊兩次都是作勻速直線運動，而做勻速直線運動的物體受平衡 力作用。因木板受到的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則兩次滑動摩擦力大小不變， 所以兩次木塊受到的拉力相等，故A選項正確，B選項錯誤；C.從圖中可以看出第一次木塊運動的速度較大，而木塊的質量不變，所以第一次木塊具有 的動能多，故C選項錯誤；D.從圖中可以看出，在相同拉力作用下，木塊兩次運動的距離不同，所以木塊兩次所做 的功不同，故D選項錯誤。故選Ao3 .小美用200N的力將重10N的足球踢出去15m遠，她對足球做的功是（）A. 3000JB. 150JC.沒有做功D.做了功，但無法確定做功多少【答案】D【解

4、析】【分析】【詳解】題中只告訴了該同學對足球的作用力大小為200N ,而沒有說明足球在該力的作用下移動的距離（15m是足球離開腳后運動的距離），她對足球做了功，但無法準確求出她對球所做 的功，故A、B、C不符合題意，D符合題意。故選D。4 .把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部（如圖所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮 在水面上。乒乓球在上升的過程中，它的機械能不斷增加。下列關于乒乓球機械能來源的 說法中正確的是（）A.是由水的內能轉化來的B.是由水的重力勢能轉化來的C.是由乒乓球的內能轉化來的D.是由乒乓球的化學能轉化來的【答案】B【解析】【分析】機械能包括動能和勢能；動能的大小與質量和速度有

5、關；重力勢能大小與質量和高度有 關。【詳解】松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的過程中，水的重心不斷降 低，重力勢能減小，重力勢能轉化為乒乓球的機械能。故選B。5 .班里組織一次“比一比上樓時的功率”活動，從一樓登上五樓，比誰的功率最大。為此，需要測量一些物理量。下列物理量中必須測量的是（ ）五樓到一樓的高度 H；從一樓到達五樓所用的時間 T; 每個同學的體重 G； 四樓到五樓樓梯的長度 L。A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】由功率公式得W GH P -T T學生都是從同一棟樓中的一樓到五樓，所以H高度相同，沒有必要測量高度 H的大小了;學生自身重不同，爬樓用的時間不

6、同，所以必須測出各個體重和所用時間，這樣可對比出不同學生上樓時的功率大小關系了。故選Do6.如圖所示，水平地面 。點兩側粗糙程度不同，物體一直受到沿水平方向3N的力F.物體經過M點開始計時，每經過相同時間，用虛線框記錄物體的位置.物體在 MO段做勻速 直線運動，F在MN、OP段做功分別為 Wmn、Wop,功率分別為Pmn、Pop,則 3m ! P 3mnN。pqA. Wmn<WopB. Wmn >WopC. Pmn>PopD. Pmn<Pop【答案】D【解析】【分析】【詳解】物體經過M點開始計時，每經過相同時間，用虛線框記錄物體的位置.物體在 MO段做勻 速直線運動，由

7、圖可得 MN的距離等于 OP的距離，根據功的公式 W=FS可知：在F相同和 S相同的情況下， W應該相同，所以 AB均錯誤；在做功相同時， MN段所用時間是 OP段 時間的2倍，根據P=W/t,得出Pmn<Pop；答案選 D.7 .建昌一中科學教室有個“逆天”的“錐體上滾”實驗，V形軌道兩根導軌相距較小那端低，另一端高，靜止的雙錐體從低端往高端滾（由右向左），小明仔細觀察后發(fā)現錐體在低端時重心高度hi反而比高端時高度h2要大，下面說法正確是（）A.本實驗不遵循能量守恒定律8 .雙錐體在軌道“低端”（右端）時重力勢能最小C.當雙錐體從軌道低端向高端滾的過程中重力勢能轉化為動能D.當雙錐體從

8、軌道低端向高端滾的過程中動能轉化為重力勢能【答案】C【解析】【詳解】A.自然界中能量是守恒的，本實驗也遵循能量守恒定律的，故 A錯誤；B.由題意可知，錐體重心高度hi比高端時高度h2要大，所以錐體在右端時重力勢能大，故B錯誤CD.當雙錐體從軌道“低端”（右端）向“高端”滾的過程中，重心高度越來越低，重力勢能轉化為動，故 C正確，D錯誤。故選Co8.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將甲、乙從。點拉至位置I。松手后，在甲、乙保持相對靜止并一起向。點方向運動的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是()OIA.物塊

9、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水平向左的摩擦力D.兩物塊運動到。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；8 .乙物體從位置1向。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。點，彈簧剛好

10、恢復原形，則此時彈簧對物塊的拉力為0,但由于慣性，兩物塊還要向左運動，不會立即停下來，故 D錯誤。故選Co9 .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Wi和W2,功率分別為P1和P2,則下列關系式中正確的是（）A. W1< W2B. W1> W2C. P1 = P2D. P1< P2【答案】B【解析】【分析】 【詳解】AB.根據W Gh可得，他們把同樣重的杠鈴舉起，克服杠鈴的重力

11、做功，對杠鈴所做的 功只與被舉局的局度有關，局度越大，做功越多，即W1 > W2o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，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Bo10 .兩個質量相同的鉤碼，下端固定有紙帶并穿過打點計時器，在拉力作用下兩鉤碼分別 同時從同一位置開始沿豎直向上方向運動，紙帶上留下的點跡如圖（a）所示，它們的stA.甲的拉力大B.甲的機械能小C.乙的動能小D.無法判斷【答案】C【解析】【詳解】A.在圖a中的甲、乙兩圖中，打點計時器打出的各點之間的距離是相同的，由此確定鉤 碼在這兩種情

12、況下都是處于勻速直線運動狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，所受的力一定是平衡力，此 時的鉤碼只受兩個力的作用：彈簧秤豎直向上的拉力和重力.根據二力平衡的條件可知這 兩個力相等，即甲、乙的拉力都等于各自鉤碼的重力，由于鉤碼的質量相等，則重力相 等，所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合題意；BCD.兩個鉤碼的質量相同，由題意知，兩個鉤碼上升的高度相同，由圖（b）知，甲、乙上 s 升相同的高度，甲所用時間小于乙所用時間，根據 尸彳可知，甲的速度大于乙的速度，所 以，甲的動能大于乙的動能，甲的勢能等于乙的勢能，機械能為動能和勢能之和，所以， 甲的機械能大于乙的機械能.故B不符合題意.C符合題意.D不符合題意.11.如

13、圖，一輛電動車在月球表面（月球面附近無大氣層）沿著平直軌道行駛，物體M相對于車靜止，則以下說法中正確的是（）十麗M i）A.電動車動能一定增加B. M受到的摩擦力一定向右C.此時小車可能做勻速直線運動D.若電動車急剎車， M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.由圖中彩旗展開的方向可知，電動車向右加速運動或向左減速運動，所以動能有可能 增大也有可能減小，故 AC錯誤；M都有向左運動的趨勢,B.不管電動車是向右加速，還是向左減速，相對車靜止的物體所以其受到的摩擦力一定向右，故B正確；D.若電動車原是向右加速運動的，急剎車時，車的速度減小或停下，而 M由于慣性要保 持原來的速度

14、向右運動，此時所受的摩擦力應向左，才能讓 M相對車靜止。若電動車原是 向左減速運動的，急剎車時，M物體由于慣性會保持原來的速度繼續(xù)向左運動，此時所受的摩擦力方向應仍然向右，才能讓M相對車靜止，故 D錯誤。故選B。12 .物體只受一對平衡力作用時，對于它具有能的判斷中正確的是（）A.機械能一定不變B.重力勢能可能減少C.動能可能變小D,重力勢能一定不變【答案】B【解析】【分析】首先要對物體在平衡力作用下是處于平衡狀態(tài)中的哪一種要明確，然后再分析其機械能的 變化情況?！驹斀狻科胶鉅顟B(tài)有兩種：靜止狀態(tài)、勻速直線運動狀態(tài)；當物體處于靜止狀態(tài)時，物體的動能、 勢能都不變，所以機械能也不變；當物體在水平方

15、向上做勻速直線運動時，其動能、勢能 都不變，即機械能不變；當物體在豎直方向上做勻速直線運動時，其動能不變，但其勢能 要發(fā)生變化，故機械能也隨之變化；總之，物體在以上所處的這幾種可能的運動狀態(tài)下， 勢能與機械能的大小有兩種可能：不變或變化；而動能只有一種情況：不變；綜上分析， 故選B?！军c睛】本題考查物體在平衡力作用下的狀態(tài)分析，要求學生一定要分類且考慮全面，本題容易出 現漏分析其中某種情況而導致錯誤。13 .運動員從高空豎直向下跳傘，人（包括裝備）的質量為90kg.只考慮人受到重力和空氣阻力，下落時的速度一時間圖線如圖所示，g=10N/kg.從第10s到第30這個過程中，人（包括裝備）0102

16、05040<0 r.A.動能一直在變大C.機械能一直在變小B.重力勢能先變大后不變D.重力勢能一直在轉化為動能【答案】C【解析】【詳解】A.動能大小的影響因素有速度和質量，在整個過程中，質量不變，速度先變大再不變再 變小，因此動能也是先變大再不變再變小，故A選項錯誤，不符合題意；B.重力勢能大小的影響因素有質量和高度，在整個過程中，質量不變，高度逐漸變小， 因此重力勢能減小，故 B選項錯誤，不符合題意；C.在下落過程中，阻力做功導致機械能轉化為內能，因此機械能減小，故C選項正確，符合題意；D.由圖像可知，有兩段速度不變的過程，在這兩段過程中，動能不變，不存在重力勢能 轉化為動能的情況，故

17、 D選項錯誤，不符合題意。14.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連接一個小球。彈簧未發(fā)生形變時， 小球靜止在A點。用手把小球向左運動壓縮彈簧至B點后松開手，小球在水平光滑地面BC間來回運動。不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.當小球從B運動至A的過程，彈簧產生的彈力變大B.當小球從B運動至C的過程，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能C.小王在A點時的機械能最大D.在來回運動中，小球的機械能保持不變【答案】C【解析】 【詳解】A.當小球從B運動至A的過程，彈簧恢復原狀，彈簧的形變減小，則彈簧產生的彈力變 小，故A錯誤；B.當小球從B運動至C的過程，彈簧的形變變大，彈性勢能變大，小球的

18、速度減小，動能減小，即小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能，故 B錯誤；CD.由于水平地面是光滑的，沒有摩擦，所以彈簧的彈性勢能和小球的動能的和是保持不 變的，故在任何一點的彈性勢能和動能的和都相同，在A點時，彈簧的彈性勢能最小，小球的動能最大，即此時小球的機械能最大，故C正確，D錯誤。15.如圖所示，質量為 m的跳高運動員先后用背越式和跨越式兩種跳高方式跳過某一高 度，該高度比他起跳時的重心高出h,則他從起跳后至越過橫桿的過程中克服重力所做的功背糖式稗越式A.都必須大于mghB.都不一定大于 mghC.用背越式不一定大于 mgh ,用跨越式必須大于 mghD.用背越式必須大于 mgh ,用跨越式不

19、一定大于 mgh【答案】C【解析】【詳解】從起跳后至越過橫桿的過程中，跨越式跳高時重心在橫桿的上面，故跨越式跳高時運動員 克服重力所做的功一定大于 mgh ,而背越式跳高時其重心不一定在橫桿的上面，可以在橫 桿的下面，故其克服重力的功不一定大于mgh ,也可以小于 mgh ,也可以等于mgh,故ABD錯誤，C正確。故選Co16.如圖所示，圖中速度 v的方向是小強在體育中考原地擲實心球”測試中球出手時的飛行方向，從球出手到落地的過程，空氣阻力忽略不計，下面關于機械能的一些說法中正確 的是（）A .球出手時動能最大B.球出手時勢能最大C.球落地時機械能最大D.球的機械能保持不變【答案】D【解析】【

20、詳解】ACD.由于空氣阻力忽略不計，那么整個運動過程球的機械能保持不變，C錯誤，D正確;球出手時動能不是最大的，因為它還會落地，重力勢能會轉化為動能，球落地的瞬間動能 才是最大的，A錯誤；B.球出手時勢能不是最大，因為它還會上升，上升到最高點時，它的重力勢能才是最大 的，B錯誤；17.如圖所示，AO BC,用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分別將同一重物從底部推到頂端，則此過程中（）A.兩次推力做功大小相同B.兩次克服摩擦力做功大小相同C.兩次克服物體重力做功大小相同D.兩個斜面的支持力對物體做功大小不相等【答案】C【解析】【詳解】A.已知AC> BC,則sac> sbc,

21、由于用相同的推力推物體，則根據W總 Fs可知：兩次推力做功大小不相同，A項不合題意；BC.已知將同一重物從底部推到頂端，根據 W有用Gh可知：兩次克服物體重力做功大小 相同，選項C符合題意；根據 W額 W總-W有用可知：兩次所做的額外功不同，即克服摩擦 力做的功大小不相同； B項不合題意；D.由于斜面的支持力方向與運動方向垂直，則物體在支持力的方向上沒有移動距離，所 以，兩個斜面的支持力對物體做功都為0J; D項不合題意。18.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

22、甲乙兩物體做功之比和所用時間之比可能是A. 1:12:1B, 2:1 1:1C. 3:2 2:3D, 3:2 3: 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：W絲1 1s 甲:$乙=:=:-=1:2F甲巳 2 1因為v=s速度相同，所用時間與路程成正比 tt甲：t乙=$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 W 2 1s 甲：$乙=:=:-=1:1F甲巳 2 1因為v= s,速度相同，所用時間與

23、路程成正比：t甲：t乙=$甲：s乙=1:1故B符合題意；CD.若做功之比：W 甲:W 乙=3:2因為W=Fs,所以運動路程之比：W W 3 2s 甲：$乙=：-=:=3:4F甲F乙2 1因為v= s速度相同，所用時間與路程成正比： tt甲：t乙=$甲：s乙=3:4故CD不符合題意。19.如圖所木，F1=4N, F2=3N,此時物體 A相對于地面靜止，物體 B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法錯誤的是（）理*力計.A. F2的功率為0.6WC.地面對物體A的摩擦力為2N【答案】D【解析】【分析】【詳解】B.彈簧測

24、力計讀數為 9ND.如果增大F2,物體A可能向左運動A.由圖知，水平使用滑輪組，對于物體B來說n=2,拉力端移動速度v 2V物2 0.1m/s 0.2m/s拉力F2做功功率P2 F2V 3N 0.2m/s 0.6W故A正確，不符合題意；B.不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，對于彈簧測力計來說是3股，所以彈簧測力計的示數F 3F2 3 3N 9N故B正確，不符合題意；C.對于物體 A,受到的力：B向左的摩擦力fB 2F2 2 3N 6N向右的拉力Fi=4N,因為A靜止，所以地面向右的摩擦力f 地 fB Fi 6N 4N 2N故C正確，不符合題意；D.如果增大F2,由于B對A壓力的大小沒變，接觸面的粗