中考物理功和機械能問題提高練習題壓軸題訓(xùn)練附詳細答案

一、初中物理功和機械能問題如圖是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機械效率為75%。若人以0.6m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s將貨物拉出倉庫。人拉貨物的過程中，分析正確的是（）7、、\、、、、、、、O-i貨物移動距離為20mB.工人的拉力為400NC.工人做的有用功為3.6xlO4JD.工人拉力的功率為360W【答案】B【解析】【分析】【詳解】從圖中可以看到，兩條繩子托著動滑輪，人以0.6m/s的速度勻速前行，那么貨物的速度是0.3m/s,經(jīng)100s貨物移動距離為s=vt=0.3nVsx100s=30m貨物移動距離為30m,A錯誤：由題意可知，貨物的重力G=mg=600kgxlON/kg=6000N其摩擦力/=0.1G=0.1x6000N=600N由于貨物勻速前行，繩對貨物的拉力F=f=600N滑輪組的機械效率為75%,可得到型口xgo%=75%尸拉"解得F拉=400N,工人的拉力為400N,B正確；貨物移動距離為30m,繩對貨物的拉力為600N,則工人做的有用功為=Fs=600Nx30m=1.8x104J工人做的有用功為1.8x104J?C錯誤；由于人以0.6m/s的速度勻速前行，工人的拉力為400N,工人拉力的功率為P=Fi:y=400Nx0.6m=240W工人拉力的功率為240W,D錯誤。故選B。將皮球從離地某一高度0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.下列說法正確的是皮球經(jīng)過同一高度&、B兩點時，動能相等皮球第一次反彈后到達最高點P時，動能為零皮球在D點時的機械能人于在C點時的機械能若將皮球表面涂黑，則在地面M點的黑色圓斑人于/V點的黑色圓斑【答案】D【解析】【詳解】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，在人點的機械能衣于在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點的動能人于在B點的動能：故A錯誤。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。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。彈性勢能人小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的人小能反應(yīng)小球彈性形變程度，圓斑越人，形變越人。在M點與在A/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點的圓斑要犬于在/V點的圓斑；故D正確。工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力人小為375N.物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法不正確的是()???A.繩子自由端沿水平方向移動了4mB.物體受到的拉力為750NC.拉力F的功率為375WD.該滑輪組的機械效率一定小于100%【答案】B【解析】【分析】(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)S="Sa求出繩子自由端沿水平方向移動；(2)物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，二力的人小相等，根據(jù)FA=f=OAG求出物體受到的拉力；⑶根據(jù)w=Fs求出拉力F做的功，根據(jù)P=如求出拉力F的功率：t(4)任何機械效率一定小于100%o【詳解】由圖可知，門=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=2x2m=4m故A正確，不符合題意；物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力fA=f=0.4G=0.4xl500N=600N故B錯誤，符合題意；拉力F做的功W儀=咼=375Nx4m=1500J則拉力F的功率p=^=1500J=375Wt4s故c正確，不符合題意；該滑輪組克服摩擦做額外功，故該滑輪組的機械效率一定小于100%,故D正確，不符合題意。故選B。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，a、c兩點處于同一高度.則下列判斷中正確的是()皮球由a到b時，動能逐漸增大皮球由c到〃時，機械能一直減小皮球在b點時的機械能最大皮球在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)化九年級的小黃同學(xué)一II氣從一樓跑到四樓教室，所用時間為30s。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）1.5WB.15WC.150WD.1500W【答案】C【解析】【分析】【詳解】一層樓的高度約為3m,三層高度約為9m,九年級的同學(xué)體重犬約為50kg,則克服自身重力所做的功約為W=G/7=mg/7=50kgX10N/kgX9m=4500J克服重力做功的功率nW4500J,P=—==130Wt30s故ABD,都不符合題意，故選Coc符合題意。卞列估測最接近實際的是（）中學(xué)生的正常體溫約為38.6°C中學(xué)生站立在地面上對地面的壓強人約為103Pa中學(xué)生游泳時受到的浮力人約是50N中學(xué)生從一樓走到五樓做的功人約6xlO3J【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?！驹斀狻咳说恼ｓw溫在37°C左右，變化幅度很小，故A不符合實際；一般初中生每只鞋的底面枳人約為200cm2,即0.02m2,中學(xué)生的體重大約為50kg,則其對地面的壓強FGmg

~SFGmg

~S=~S=~S~50kgxl0N/kg0.02m2x2=1.25xlO4Pa故B不符合實際：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；中學(xué)生的體重在500N左右，一樓到五樓的高度約12m,中學(xué)生從一樓走到五樓所做的功約為W=G/?=5OONxl2m=6xlO3J故D符合實際。故選D。如圖所示為運動員投擲鉛球的過程示意圖，卜?列有關(guān)說法錯誤的是（）在a到b的過程中，運動員對鉛球做了功在b到c的過程中，運動員對鉛球沒有?做功在c到d的過程中，沒有力對鉛球做功在a到d的過程中，鉛球的運動狀態(tài)在不斷的變化【答案】C【解析】【分析】【詳解】圖中從a到b過程中，運動員對鉛球施加了力，鉛球在力的方向上通過距離，故運動員對鉛球做了功，A說法正確；從b到c過程中，鉛球雖然運動了一段距離，但運動員對鉛球沒有施加力的作用，故運動員對鉛球沒有做功，B說法正確；從c到d的過程中，鉛球受到重力的作用，鉛球在重力方向上通過一段距離，故重力對鉛球做功，C說法錯誤；從a到d的過程中，鉛球的運動方向隨時改變，故鉛球的運動狀態(tài)在不斷改變，D說法正確：答案選C?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Q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處速度最人.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a至c處的過程中，下列說法中正確的是（）o|?甲o|?甲小球所受重力始終人于彈簧的彈力小球的重力勢能先減小后增大小球減少的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能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，重力人于彈力，合力向卞，小球速度越來越人；隨著彈簧壓縮量的增人，彈力逐漸增人，在b處彈力與重力相等，小球的速度達到最人；小球再向下運動（be段），彈力人于重力，合力向上，小球速度減?。还蔄錯誤；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C.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,拉力尸等于12N。此過程中，下列說法不正確的是（）拉力所做的有用功為40J拉力所做的總功為48J拉力F的功率人小為20W滑輪組的機械效率為83.3%【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)公式可得Wnnj=G/2=20Nx2m=40J故A正確，不符合題意；由圖可知s=2h=2x2m=4m根據(jù)公式可得%=Fs=12Nx4m=48J故B正確，不符合題意；拉力的功率故C錯誤，符合題意；D.滑輪組的機械效率〃=—1x100%=—xlOO%a83.3%叫48J故D正確，不符合題意。故選C。如圖所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面a點自由滾卞，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（）小球的重力勢能一直在減小在d點的重力勢能小于在c點的重力勢能從b點運動到c點的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能從a到b小球速度越來越大，機械能越來越人【答案】C【解析】【分析】【詳解】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，高度增人，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；c、d兩點在同一高度，所以小球在這兩點的重力勢能相等，故B錯誤；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；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Co如圖所示，質(zhì)屋為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跨世式都必須大于mgh都不一定人于mgh用背越式不一定人于mghf用跨越式必須大于mg/i用背越式必須人于mgh,用跨越式不一定人于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人于加g〃，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〃妙，也可以小于嘩爪也可以等于加勸，故ABD錯誤，C正確。故選Co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A位置開始向下運動，到達B位置速度達到最犬，到達C位置小球的速度變?yōu)榱?。已知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（）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在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為G/）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B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力人于彈簧所施加的彈力【答案】B【解析】【分析】【詳解】從A位置到B位置，鐵球質(zhì)量不變，高度減小，鐵球重力勢能減小；該過程鐵球速度增人，鐵球動能增人：該過程彈簧形變量增犬，彈簧彈性勢能增人。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；從4位置到C位置，鐵球的重力做功VV=Gh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E=W=Gh故B正確：從A位置到B位置，小球重力人于彈簧彈力，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，小球豎直向卞做加速運動，該過程中，小球重力不變，彈簧形變量增大，彈力增人，小球受向下合力變小，小球到達B位置時，小球受合力為零，即小球重力等于彈簧彈力，速度最人；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；從B位置到C位置,該過程彈簧形變量繼續(xù)增人，彈簧彈力繼續(xù)增人，人于小球重力，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。有一個小球從滑梯上A點以一定的速度沿滑梯向上運動，到最高點B后小球又沿滑梯向下運動到C點，不計摩擦。則（）小球由A-B運動過程中，動能逐漸減小小球在B點的機械能人于&點的機械能小球由B-C運動過程中，機械能逐漸增人小球在C點時重力勢能最大【答案】A【解析】【分析】本題考查機械能的變化及守恒?！驹斀狻啃∏蛴葾向B運動的過程中，速度越來越慢，而小球的質(zhì)量保持不變，所以動能逐漸減小，故A說法正確；BC.小球在滑梯上運動的過程中，不計摩擦，所以整個過程機械能守恒，所以B點和&點的機械能大小一樣，B到C的過程中機械能不變，故BC說法都不正確：D.小球在整個過程中質(zhì)量保持不變，C點相對其它點而言，高度最低，所以重力勢能最小，故D不正確。故選Ao在一個罐子的底和蓋各開兩個小洞，將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定（如圖）。做好后將它從不太陡的長斜面上由靜止?jié)L下，在罐子向下滾動的過程中，小鐵塊會將橡皮筋卷緊，罐子的滾動先變快后變慢，直至速度為零；接著罐子又會自動滾上斜面，整個過程忽略摩擦的影響。關(guān)于此過程中機械能的轉(zhuǎn)化，下列說法不正確的是（）罐子加速滾卜?斜面的過程中，罐子和鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能罐子滾到最低處時，罐子和鐵塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能罐子自動滾上斜面的過程中，速度先變快后變慢罐子自動滾上斜面時，不可能到達比初始位置更高的位置【答案】B【解析】【分析】【詳解】罐子加速滾卞斜面的過程中，高度變小重力勢能減小，鐵罐的動能和橡皮筋的彈性勢能增加，罐子和鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能，故A正確，不符合題意；罐子滾到最低處時，罐子和鐵塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故B錯誤，符合題意；在橡皮筋恢復(fù)的過程中，鐵罐會由斜面底部自動滾上去，從最低處滾上，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點，故C正確，不符合題意；由于機械能是守恒的，所以罐子自動滾上斜面時，不可能到達比初始位置更高的位置，故D正確，不符合題意。故選B。如圖所示，當小明用力推墻時，他沿水平冰面減速向后退去，下列說法正確的是小明對地面的壓力和地面對小明的支持力是一對平衡力小明受到摩擦力是水平向右，合力為零，運動狀態(tài)不變小明減速運動時，則他的慣性和機械能也隨之減小假如小明的重力突然消失，小明將做勻速直線運動【答案】D【解析】【分析】【詳解】力的作用是相互的，小明對地面的壓力和地面對小明的支持力是一對相互作用力，不是平衡力，A錯誤；小明減速向后退去，那么受到摩擦力是水平向右，但是合力不為零，速度在減小，那么運動狀態(tài)是變化的，B錯誤；小明減速運動時，小明自身的質(zhì)量不變，那么他的慣性是不變的；速度在減小，那么動能是在變小的，在水平冰面上運動，重力勢能不變，則可知機械能是變小的；c錯誤；假如小明的重力突然消失，那么小明對冰面的壓力消失，摩擦力也消失，在水平方向上不受力，處于平衡狀態(tài)，小明將做勻速直線運動，D正確。故選D。某塊磚在一對平衡力作用下運動，則該磚（）A.機械能一定不變，動能一定不變機械能可能改變，動能一定不變機械能可能改變，動能可能改變機械能一定不變，動能可能改變【答案】B【解析】【分析】要解決此題需要掌握物體在受平衡力的時候總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)：要了解機械能包括動能和勢能，動能和物體的質(zhì)量以及速度有關(guān)，重力勢能與物體的質(zhì)屋和被舉的高度有關(guān)?！驹斀狻课矬w在平衡力的作用下，即一定處于平衡狀態(tài)，即或是靜止狀態(tài)或是勻速直線運動狀態(tài)，由于其動能的人小與質(zhì)量及運動的速度有關(guān)，所以對于同一磚塊來說，質(zhì)量不變，其不管是保持靜止還是勻速直線運動，其速度都是不變的，故其動能一定不變；但其重力勢能卻有可能改變，如將磚勻速提高，在該過程中，動能不變，但其重力勢能變?nèi)?，即機械能變?nèi)耍煌砣魧⒋u勻速降低，其機械能會變小，綜上所述可知，B符合題意。故選B。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50g）在2s內(nèi)把重物Gi和G2提高10cm,已知斤和&的大小均為2N,不計繩重及摩擦（g取10N/kg）。卞列說法中不正確的是（）甲乙重物Gi的重力犬小為5.5N乙滑輪組所做的有用功是0.7J&和F2做功的功率之比為3:4兩個滑輪組的機械效率之比為4:3【答案】D【解析】【分析】【詳解】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=叫g(shù)=0.05kgxlON/kg=0.5N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3仟=G動+G]解得G]=5.5N,重物G]的重力人小為5.5N,A正確，不合題意；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4耳=2G動+G?解得G2=7N,重物升高的高度是4=0.11“，乙滑輪組所做的有用功是叫有用=G2h2=7Nx0.1m=0.7J乙滑輪組所做的有用功是0.7J,B正確，不合題意；重物G1移動的速度是K0.1m___.v.=—==0.0>m/s人2s甲圖中繩端移動的速度是%=3片=3x0.05ni/s=0.15ni/s重物G2移動的速度是h、0.1mV,=—==0.03111/S-t22s乙圖中繩端移動的速度是%?=4嶺=4x0.05ni/s=0.2ni/s那么可知F1和F2做功的功率之比是片：匕=仲細：竹％2=3：4Fi和F2做功的功率之比為3:4,C正確，不合題意；甲滑輪組所做的有用功是%詒用=5.5NxO.lm=0.55J所做的總功是函卩總=坊込=2Nx3x0.Im=0.6J乙滑輪組所做的總功是總=F2s2=2Nx4xO.ini=0.8J由上述可知，乙滑輪組所做的有用功是叱皿?用=°?7J,那么兩個滑輪組的機械效率之比是如^些歸旦：空=22:21%總%總0.6J0.8J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。卜?例各情況中，關(guān)于做功的說法錯誤的是某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，他推石塊的力做了功人推著小車沿斜面進入車廂，她推車的力做了功某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，他推石塊的力做了功人推著小車沿斜面進入車廂，她推車的力做了功衣牛嚴人頭頂物體在水平地面上勻速前進，她頂物體的力做了功【答案】C【解析】【分析】【詳解】某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，有力作用在石塊上，石塊在力的方向上通過了距離，所以他推