初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题含答案.docx

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初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题含答案

初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题（含答案）

一、功和机械能选择题

1.跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有

A.重力势能减少，动能增加，机械能不变

B.重力势能增加，动能减少，机械能不变

C.重力势能减少，动能不变，机械能减少

D.重力势能增加，动能不变，机械能增加

【答案】C

【解析】解：

（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变.

（2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小.

（3）动能不变，重力势能减小，机械能减小.

故选C.

2.如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌.小芳用

10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动；小明用20N的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动.则下列说法正确的是

A.小芳推课桌时，推力做功的功率为20W

B.小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20N

C.小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100N

D.小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s做匀速直线运动

【答案】A

【解析】

小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做

功的功率P=Fv=10N<2m/s=20Vy故A正确.

根据小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状

态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N;小明推课桌时，

课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N,故B错误.

小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N,

故C错误.

小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故D错误.

答案为A.

3.班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。

为此，需要测量一些物理量。

下列物理量中必须测量的是（）

①五楼到一楼的高度H;②从一楼到达五楼所用的时间T;

③每个同学的体重G④四楼到五楼楼梯的长度L。

A.

①②③

【答案】D

【解析】

【详解】

由功率公式得

WGH

P-TT

学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H高度相同，没有必要测量高度H的大小了;

学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。

故选Do

4.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功率分别是

W

A.300J,B.60J,C.60J,30WD.360J,3W

【答案】B

【解析】

【详解】

机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：

Wfs3N20m60J，故AD错误；克服阻

力做功的功率：

PW60J0.5W，故B正确、C错误。

t260s

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。

5.跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，若不计空气阻力，下列说法不正确的是

A运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大

B.腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能

C.落水的过程，运动员的重力势能始终在增大

D.从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大

【答案】C

【解析】

【分析】动能大小的影响因素：

质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：

质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；动能和势能统称为机械能．其在不计空气阻力时，机械能是守恒的．

【详解】

A.运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故A正确；

B运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；

CD运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误，D正确.

故选C．

6.下列说法中正确的是

A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功

B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功

C.用水平力推着购物车前进，推车的力做了功

D.书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功

【答案】C

【解析】

【详解】

A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，不再受到推力的作用，只有距离，没有推力的作用，所以对铅球不做功，故A错误.

B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，没有在

拉力方向上通过距离，故拉力没有做功•故B错误.

C.用水平力推着购物车前进，购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离，推车的力做了功.故C正确.

D.书静止在水平桌面上，书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离，所以支持力没有做功，故D错误.

故答案为C．

【点睛】

做功的两个必要因素：

1）作用在物体上的力；2）物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可．

7．下列数据中，不合理的是（）

A.教室里大气压值约为2X105Pa

B.教室门框高约为2m

C.

1500J

小明从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功约为

D.—名中学生的体重约为500N

【答案】A

【解析】

【详解】

A.—个标准大气压约是X105Pa,教室里的气压接近一个标准大气压，故A说法不合理；

B.普通中学生的身高一般为左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为2m左右，故B说法合理；

C.根据克服重力做功公式W=Gh因为小明的体重约是500N,每层楼高约3m所以他从教

学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为1500J，故C说法合理；

D.—名普通中学生的质量约为50kg，体重G=mg=50kgX10N/kg=500N,故D说法合理。

&如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。

则在此过程中，下列说法正确的是

A.拉力F为75N

B.绳子自由端向上移动了4m

C.滑轮组的机械效率约为%

D.提升200N重物时，滑轮组机械效率不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A.由图可知，n=3,不计摩擦及绳重，拉力：

11

F=-（dG动）=一X（140N+10N=50N,故A错误；

33

B.则绳端移动的距离：

s=3h=3X2m=6m故B错误；

C.拉力做功：

Wb=Fs=50NX6m=300J

有用功：

W有用=Gh=140NX2m=280J

W有用2801

滑轮组的机械效率：

=X100%=280JX100%^%故C正确。

W总300J

一———一W有用GhG—一一-

D.提升200N重物时，重物重力增加，据===可知滑轮组机

WfeGhG动hGG动

械效率变大，故D错误。

9.如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（）

A.甲的速度一定大于乙的速度

B.甲的重力一定大于乙的重力

C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功

D.拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率

【答案】B

【解析】

试题分析：

甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力为平衡力，所以

S.—，二，G乙F乙=8N,G甲G乙，B对；速度大小与拉力无关，A错；根据

WFs，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据

知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，CD错.

考点：

力和运动功

10.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

A.巨石在上升过程中动能不断增大

B.巨石在最高点时动能为零

C.巨石在下降过程中动能转化为重力势能

D.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.

11.如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，

一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，下列表示木块的

重力势能Ep,木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强P!

和容器对桌面的压强P2随时

【答案】B

【解析】

【详解】

A.当容器内的水流出后，木块的质量不变，高度减小，则木块的重力势能减小，当水不再

流出时，木块的重力势能不变，即木块的重力势能先变小后不变，故A错误；

B.根据图示可知，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力；当水位下降到一定高度时，木块对容器底有压力，浮力小于重力；由于木块的重力不变，则木块受到浮力先不变后减小；故B正确；

C.根据图示可知，在容器内水流出的过程中，并且当水位在一定高度时，木块下表面处水的深度不变，由p=pgh可知，木块下表面处的压强不变，即木块下表面受到水的压强不变；故C错误；

D.因为液体压强随深度的增加而增大，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，

因此相同时间内，容器对桌面减小的压力相同，由pF可得，容器对桌面的压强p2随时

S

间均匀减小，故D错误.

12.两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则

A.甲做功较多，功率较小

B.甲做功较多，功率较大

C.甲做功较多，甲、乙功率相等

D.甲、乙做功相等，乙的功率较大

【答案】B

【解析】

【分析】

相同质量的杠铃，根据G=mc可知重力相同，根据W=Gh分析做功大小，知道所用时间相

同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系.

【详解】

两人举起杠铃质量相同，根据G=mg寻到杠铃的重力相同，举起的高度：

h甲〉h乙，根据公

式W=G得到甲乙做功的关系W甲〉W乙，举起杠铃用的时间相同，根据P半得到P甲〉P

乙・

故选B.

13.如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W使

物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）

A.1sB.2sC.3sD.4s

【答案】B

【解析】分析：

（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂

钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。

（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。

（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉

W

P——.

力所做的功为用=尸冈，再利用E求出做功时间。

解答：

不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀

速直线运动时,V吭"Y。

拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不

故选：

B。

【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。

14.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程

A.运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大

B.运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量

C.运动员的动能是由重力势能转化来的

D.运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性

【答案】C

【解析】

【详解】

A.运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；

B.运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加

量小于重力势能的减小量，故B错误；

C.运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；

D.运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。

故选Co

15.下列事件中，力对物体做了功的是（）

A.用力推汽车，没有推动

B.将重物从一楼扛到二楼

C.举重运动员举着杠铃保持不动

D.提着水桶在水平路面上匀速前行

【答案】B

C不合

D不

2m每

【解析】用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故A不合题意；将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B符合题意；举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故题意；提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功.故合题意；故应选Bo

16.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升

个滑轮的重均为10N不计绳重及摩擦，此过程中（）

【答案】

【解析】

X（100N+10N=

B.F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲=W总乙,即F

%

jCia

由于W总甲=W总乙、时间t也相同，

甲做的功等于F乙做的功，故B不正确；C.由于W甲有=W乙有,W总甲=Wm、乙，根据n=知，n甲=耳乙，故C不正确；D.拉力做功的功率P=所以P甲=P乙，故D正确；故选D.

【点睛】

甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值.

F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位

17.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力

A.不变

【答案】C

【解析】

【详解】

在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂力G的大小没有变化，而阻力臂I却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知:

G不变时，I越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大.ABD不符合题意.

B.变小

C.变大

D.先变大后变小

0A的长度没有变化，阻

F?

OA=G?

I，当OA

C符合题意，选项

18.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的实心球从

运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）•则实心球（

a处出手后，在空中的

）

B.

C.

D.

在b处动能为零

在a、b、c三处机械能相等

在d处动能为零

【答案】C

【解析】

重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，

小，故A错误；

球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在正确为答案；

球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，

d、e两点高度最小，重力势能最

B错误；

a、b、c三处的机械能相等，C

D错误;

19.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出则下列说法正确的是

与物重G物的关系，改变G物，竖直

n与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，

A.同一滑轮组机械效率n随G物的增大而增大，最终将达到100%

B.当G物=12N时，弹簧测力计读数为5N

C.此滑轮组动滑轮的重力为4N

D.G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改

【答案】B

【解析】

【分析】

（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。

有用功与总功的比值叫机械效率；

（2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据

功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。

【详解】

A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率n随G物的增大而增大，但最

终不能达到和超过100%故A错误；

BC由图可知，

G=12N此时n=80%

W有用

W有

Gh

G

不计绳重和摩擦，

W、

W有W额

GhG动h

GG动

12N

即：

80%,

12NG动

解得动滑轮的重力

:

G动=3N,

故C错误；

G物=12N时，弹黄测力计读数：

F1（G

物G动）_

（12N3N）5N，故B正确;

3

物动3

DG物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：

W额G轮h，即额外功W额相同，总功相同，则两

装置的机械效率相同。

故D错误。

故选：

B。

20.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。

若

规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是

A.甲B.乙C.丙D.丁

【答案】A

【解析】

【详解】

在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。

由图像知，当时间相同时，甲做

功最多，所以由公式

W知，甲功率最大，做功最快。

故

t

A符合题意。