中考物理总复习功和机械能及解析.docx

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中考物理总复习功和机械能及解析

中考物理总复习--功和机械能及解析

一、功和机械能选择题

1．将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下，测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度v1＜v2＜v3．关于测力计和物体A的描述：

①弹簧测力计的示数等于2N；②测力计对物体A的拉力做功的功率最大；③物体A的重力势能增加．图所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是

A．

静止B．

竖直向上匀速运动

C．

竖直向上匀速运动D．

水平向右匀速运动

【答案】C

【解析】

【分析】

物体处于平衡状态时，受平衡力，据此判断弹簧测力计的示数；再根据运动速度的大小，判断做功的功率；同时根据重力势能的影响因素，判断重力势能的变化．

【详解】

①由题意可知，物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态，即平衡状态，因此，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于2N；

②首先，做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素，A选项中有力无距离，所以不做功；D选项中力与运动方向垂直，所以也不做功，因此，做功的只有BC；

而BC中,v1

③选项AD中，物体的高度不变，所以重力势能不变；BC选项中物体的高度增大，所以物体A的重力势能增加。

综上所述，同时符合以上三条描述的只有C.故选C.

2．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，推力对铅球做了功

B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功

C．用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功

D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功

【答案】C

【解析】

A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，已经脱离手，所以推力对它不再做功，向前运动是因为惯性，故A错误；

B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力向上，而桶水平运动，所以拉力不做功，故B错误；

C.用手从地面提起水桶，手的拉力向上，水桶向上运动，符合做功的条件，所以拉力做功，故C正确；

D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，距离为零，所以不做功，故D错误．

选C．

点睛：

重点是是否做功的判断，要牢记做功的两个要素，即力和距离，且距离必须是在力的作用下通过的距离．当距离为零时，用再大的力，做功也是零．

3．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是

A．可以省力或省距离，但不能省功

B．可以省力，同时也可以省功

C．可以省距离，同时也可以省功

D．只有在费力情况时才能省功

【答案】A

【解析】

【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确；

使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；

4．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G；④四楼到五楼楼梯的长度L。

A．①②③B．②③④C．①③D．②③

【答案】D

【解析】

【详解】

由功率公式得

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D。

5．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1.5kg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

A．300J，2.5WB．60J，0.5WC．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：

，故AD错误；克服阻力做功的功率：

故B正确、C错误。

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。

6．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）

A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能

B．小球摆动到最低点B时，动能为零

C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小

D．小球在整个过程中的机械能守恒

【答案】D

【解析】

试题分析：

小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D．

【考点定位】机械能转化和守恒

7．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦．下列说法中正确的是

A．绳子自由端在4s内移动了8m

B．物体A重力做功的功率为1000W

C．物体A克服摩擦力做的功为480J

D．滑轮组的机械效率约为83.3%

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n=3，因此物体A在4s内匀速前进了4m，则

绳子自由端在4s内移动了s绳子=3×4m=12m。

故A错误。

B．物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0，故B错误。

C．物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，故C错误。

D．由题可知：

物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，拉力F所做的总功W总=Fs绳子=120N×12m=1440J，所以滑轮组的机械效率

，

故D正确为答案。

8．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。

则

A．物体上升的速度是2.5m/sB．拉力F大小为400N

C．拉力F的功率为40WD．拉力F的功率为80W

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由

得体的速度：

故A项不符合题意；

B．图可知，绳子段数为

，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：

故B项不符合题意；

CD．绳子自由端移动的速度：

拉力F的功率：

故C项不符合题意，D项符合题意。

9．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）

A．两次物体运动的速度：

v1＜v2

B．两次物体所受的拉力：

F1＞F2

C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：

P1＜P2

D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：

W1＝2W2

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1＞v2，故A错误；

B．由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1=F2=f，故B错误；

CD．由图象知道，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足：

W1=2W2；

由

知道，0～8s两次拉力对物体做功的功率是：

P1＞P2，

故C错误，D正确。

10．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是

A．功率大的机械做的功多

B．功率大的机械做功时用的时间少

C．单位时间内完成的功越多，则功率越大

D．省力多的机械功率大

【答案】C

【解析】

【详解】

A．W＝Pt，做功多少与功率和时间有关，故A错误；

B．t＝

，做功的时间与做功和功率有关，故B错误；

C．物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故C正确；

D．功率的大小与省力无关，故D错误；

11．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是

A．F1＜F2，W1=W2，P1＞P2

B．F1＞F2，W1＞W2，P1＞P2C．F1＜F2，W1＜W2，P1＜P2

D．F1＜F2，W1=W2，P1＜P2

【答案】D

【解析】

将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，拉力F1、F2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，而同一物体升高相同的高度克服重力做的功相同，故W1=W2；又因

，W相同，AB＞AC，所以F1＜F2，再由

知，速度相同，F1＜F2，则P1＜P2.

所以选择D.

12．如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。

小球从a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。

下面的一些判断不正确的是（）

A．从a到b小球的势能减小，动能增大

B．到达c处，小球的势能最小，动能最大

C．从c到d处，小球的机械能增大

D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零

【答案】C

【解析】

【详解】

A．从a到b，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故A正确，不符合题意。

B．到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度最大，动能最大。

故B正确，不符合题意。

C．从c到d处，小球高度不变，重力势能不变，速度逐渐减小，动能减小，所以机械能减小，故C错误；符合题意。

D．到达d处，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，木块到达d处速度为零，动能也为零，故D正确，不符合题意。

13．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的

A．动能相同，机械能也相同

B．动能相同，2位置的机械能较小

C．机械能相同，2位置的动能较小

D．2位置的动能较小，机械能也较小

【答案】D

【解析】

【详解】

（1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，2处的机械能小；

（2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小．

故选D．

【点睛】

对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小．

14．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水．如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】

【分析】

物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积．先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断．

【详解】

由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，此时力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；

C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意．

【点睛】

本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）．

15．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是

A．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小

B．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变

C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大

D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大

【答案】C

【解析】

分析：

动能大小的影响因素：

质量、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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大．

解答：

AB、人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB错误；

CD、下降到最低点时，人的速度减小为0，动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C正确，D错误．

故选C．

【点睛】掌握动能、重力势能的影响因素．利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化．

16．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计．则（）

A．手的拉力：

F甲＞F乙；机械效率：

η甲＜η乙

B．手的拉力：

F甲=F乙；机械效率：

η甲=η乙

C．手的拉力：

F甲＞F乙；机械效率：

η甲＞η乙

D．手的拉力：

F甲＜F乙；机械效率：

η甲＜η乙

【答案】C

【解析】

【详解】

甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：

绳重和摩擦力不计，

，并且可以改变力的方向。

乙为动滑轮，

，由题知，G动=20N＜G，因此

。

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由

可知，定滑轮的机械效率高，所以

，故C正确为答案，选项ABD错误。

17．2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！

下列有关说法正确的是

A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能

B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失

C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能

D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力

【答案】A

【解析】

分析：

（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；

（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；

（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；

（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用．

解答：

A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；

B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；

C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；

D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误．

故选A．

【点睛】本题通过卫星发射，考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性以及热机工作时的能量转化，涉及的知识点较多，需要认真分析，认真解答．

18．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F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是（）

A．F1>F2，P1>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1

【答案】B

【解析】

【详解】

由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F=f．因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2，故B符合题意．

19．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（　　）

①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J

③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%

A．只有①和②B．只有②和③C．只有①和④D．只有②和④

【答案】D

【解析】

①汽车行驶速度是：

，故①错误；

②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：

，故②正确；

③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：

，故③错误；

④汽车发动机的做的功为：

，

汽车发动机的效率是：

，故④正确．.

故选D．

点睛：

综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：

各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有进要用到质量，要统一单位后再计算．

20．如图所示，悬挂的电灯处于静止状态。

假如悬挂它的绳子突然断了，电灯将

A．仍受平衡力B．加速下落C．匀速直线下落D．动能变势能

【答案】B

【解析】

【分析】

物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变；影响动能的因素：

质量和速度；影响重力势能的因素：

质量和高度。

【详解】

悬挂的电灯处于静止状态，此时电灯受到重力和拉力的作用；若悬挂它的绳子突然断了，则电灯只受到重力的作用，会向下做加速运动，受非平衡力的作用，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能。

故选B。

【点睛】

本题考查力和运动及机械能的题目，需要知道物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。