中考物理备考之功和机械能问题压轴突破训练∶培优篇含答案

1、一、初中物理功和机械能问题1 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() 五楼到一楼的高度h； 从一楼到达五楼所用的时间t； 每个同学的体重g； 四楼到五楼楼梯的长度l。ab c d 【答案】 d【解析】【详解】由功率公式得pwghtt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 。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，推力对它做了

2、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用手从地面提起水桶，手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】【分析】【详解】a抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力已经不存在了，推力对它没有做功，a 错误；b提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力是竖直向上的，水桶在竖直方向上没有移动距离，即水桶在拉力的方向上没有移动距离，那么手的拉力对水桶没有做功，b错误；c用手从地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移动了距离，所以手的拉力对水桶做了功， c 正确；d用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车在推力的方

3、向上没有移动距离，那么推力在这个过程中对汽车没有做功， d 错误。故选 c。3 工人用如图所示的滑轮组，在4s 内将重为 1500n 的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中，所用的拉力大小为375n，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4 倍。在此过程中下列说法不正确的是（）a绳子自由端沿水平方向移动了4mb物体受到的拉力为750nc拉力f 的功率为375wd该滑轮组的机械效率一定小于100%【答案】b【解析】【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据snsa求出绳子自由端沿水平方向移动；(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据 f

4、a f0.4g 求出物体受到的拉力；(3)根据 wfs 求出拉力 f 做的功，根据 pw总求出拉力f 的功率；t(4)任何机械效率一定小于100%。【详解】a由图可知， n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s nsa2 2m 4m故 a 正确，不符合题意；b物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力fa f0.4g0.4 1500n600n故 b 错误，符合题意；c拉力 f 做的功w总fs 375n 4m 1500j则拉力 f 的功率pw总1500jt375w4s故 c 正确，不符合题意；d该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小

5、于100%，故 d 正确，不符合题意。故选 b。4 举重比赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中至少静止3 秒钟，在这3 秒钟内（）a杠铃受到的重力和人对它的支持力是平衡力b运动员所受的重力和地面对他的支持力是平衡力c运动员在用力向上支持杠铃，因此他对杠铃做了功d杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是平衡力【答案】 a【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可；从平衡力和相互作用力的条件判断两个力是平衡力，还是相互作用力；平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在两个

6、物体上，作用在同一条直线上。【详解】a杠铃受到的重力和对它的支持力符号二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故a 正确；b运动员所受的重力和地面对它的支持力，大小不相等，所以不是一对平衡力，故误；b 错c因为做功需要对物体施力，并且在力的方向上需要移动距离，而运动员向上支持杠铃，但没有发生位移，故 c 错误；d杠铃对运动员的压力和人对它的支持力，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故d 错误。故选 a。5 在雄壮的国歌声中，升旗手在50 秒时间内将重5n 的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是（）a缓缓上升，动能转化为重力势能b升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下c他对国旗做功的

7、功率最接近于1wd旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的【答案】 c【解析】【分析】(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。【详解】a国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大，没有动能转化为重力势能，故a 错误；b由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故 b 错误；c

8、已知国旗的重力5n，旗杆大约10m 高，克服国旗的重力做功为wgh5n10m50j国歌的演奏一遍的标准时间是50 秒，他对国旗做功的功率最接近于w50jp1wt50s故 c 正确；d国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力，故 d 错误。故选 c。6 小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，高度则下列判断中正确的是（ ）a、 c 两点处于同一a皮球由a 到 b 时，动能逐渐增大b皮球由c 到 d 时，机械能一直减小c皮球在b 点时的机械能最大d皮球在a、 c 两点时动能相等【答案】 b【解析】试题分析：皮球由a 到b 时，速度越来越小，所以动能

9、逐渐减小，故a 错；皮球由c 到d时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故b 正确；皮球在a 点时的机械能最大，故c错；皮球在a、 c 两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故d 错；应选 b考点：机械能转化72019 年 5 月 17 日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45 颗北斗导航卫星。下列说法错误的是（）a运载火箭加速上升过程中，重力势能变小，动能增大b运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的c北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用d北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能守恒【答案】 a【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动

10、能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；物体间力的作用是相互的；物体受平衡力的作用处于平衡状态；在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。【详解】a火箭上升过程中高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故a 错误，符合题意；b火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故 b 正确，不符合题意；c火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受到非平衡力的作用，故c 正确，不符合题意；d北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，速度减小，高度增加，

11、所以动能减小，势能增加；北斗卫星在地球大气层外运行，不受空气阻力的作用，只有动能和势能之间的转化所以机械能守恒，故d 正确，不符合题意。故选 a。8 小美用a3000j200n的力将重10n的足球踢出去15m 远，她对足球做的功是（b150j）c没有做功d做了功，但无法确定做功多少【答案】 d【解析】【分析】【详解】题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为 200n，而没有说明足球在该力的作用下移动的距离（ 15m 是足球离开脚后运动的距离），她对足球做了功，但无法准确求出她对球所做的功，故a、 b、 c 不符合题意，d 符合题意。故选 d。9 如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由

12、过另一侧高点 b 后到达最高点 c下列分析不正确的是（a 点以速度）v 沿轨道滚下，经a小球在 a、 b、 c 三点的速度大小关系是vc vb vab小球在 a、 b 两点的动能之差等于小球从a 点到 b 点克服摩擦力做的功c小球在 a、 b 两点具有的重力势能相同d整个过程只有重力对小球做功【答案】 d【解析】【分析】【详解】a小球运动过程中会克服摩擦力做功，且质量不变，故从a 运动到 c的过程中，机械能减小，小球在 a 与 b 点的势能相同，故在a 点的动能大于b 点的动能， c 点最高，故小球在 c 点的势能最大，动能最小，所以vcvb va ，故 a 正确，不符合题意；bca、 b 两

13、点高度相同，小球的质量不变，故小球的重力势能相同，小球从a 点运动到 b点，会克服摩擦力做功，动能减小，动能之差等于克服摩擦力所做的功，故b、 c 正确，不符合题意；d整个过程中，摩擦力也会对小球做功，故d 错误，符合题意。故选 d。10 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

14、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 c。11 如图，一辆电动车在月球表面（月球面附近无大气层）沿着平直轨道行驶，物体m 相对于车静止，则以下说法中正确的是（）a电动车动能一定增加b m 受到的摩擦力一定向右c此时小车可能做匀速直线运动d若电动车急刹车，m 受到的摩擦力一定向左【答案】 b【解析】【分析】【详解】a由图中彩旗展开的方向可知，电动车向右

15、加速运动或向左减速运动，所以动能有可能增大也有可能减小，故 ac 错误；b不管电动车是向右加速，还是向左减速，相对车静止的物体m 都有向左运动的趋势，所以其受到的摩擦力一定向右，故b 正确；d若电动车原是向右加速运动的，急刹车时，车的速度减小或停下，而m 由于惯性要保持原来的速度向右运动，此时所受的摩擦力应向左，才能让m 相对车静止。若电动车原是向左减速运动的，急刹车时，m 物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动，此时所受的摩擦力方向应仍然向右，才能让m 相对车静止，故d 错误。故选 b。12 如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是（）a在 a 到 b 的过程中，运动员对

16、铅球做了功b在 b 到 c 的过程中，运动员对铅球没有做功c在 c 到 d 的过程中，没有力对铅球做功d在 a 到 d 的过程中，铅球的运动状态在不断的变化【答案】 c【解析】【分析】【详解】图中从 a 到 b 过程中，运动员对铅球施加了力，铅球在力的方向上通过距离，故运动员对铅球做了功， a 说法正确；从 b 到 c 过程中，铅球虽然运动了一段距离，但运动员对铅球没有施加力的作用，故运动员对铅球没有做功， b 说法正确；从 c 到 d 的过程中，铅球受到重力的作用，铅球在重力方向上通过一段距离，故重力对铅球做功， c 说法错误；从 a 到 d 的过程中，铅球的运动方向随时改变，故铅球的运动状

17、态在不断改变， d 说法正确；答案选 c13 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为f，如图甲所示； f 的大小与时间t 的关系如图乙所示；木块的运动速度v 与时间 t 的关系如图丙所示。以下说法正确的是（）a当 t=1s 时，木块受到的摩擦力是0b当 t 在 24s 内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5nc当 t 在 46s 内，拉力 f 的功率为6wd当 t 在 26s 内，木块的机械能保持不变【答案】 c【解析】【分析】【详解】a由图乙可知，物体在t=1s 时受到的拉力为1n，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以受到的摩擦力等于拉力为1n，故 a 错误；b由

18、图乙可知，物体在46s 内受到的拉力为3n，由图丙可知 46s 内物体做匀速运动直线运动，在 46s 内受到的摩擦力等于此时的拉力为3n；由图乙可知在 24s 内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在24s 内受到的摩擦力为 3n。故b 错误；c由图乙可知，物体在46s 内受到的拉力为3n，由图丙可知 46s 内物体做速度为 2m/s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率wfspfv3n2m/s6wtt故 c 正确；d在26s 内，木块受到拉力和摩擦力的作用，机械能在不断变化，故d 错误。故选c。14 如图所示，当小明用力推墙时，他沿水平冰面减速向后退去，下列说法正确的是（）

19、a小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对平衡力b小明受到摩擦力是水平向右，合力为零，运动状态不变c小明减速运动时，则他的惯性和机械能也随之减小d假如小明的重力突然消失，小明将做匀速直线运动【答案】 d【解析】【分析】【详解】a力的作用是相互的，小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对相互作用力，不是平衡力， a 错误；b小明减速向后退去，那么受到摩擦力是水平向右，但是合力不为零，速度在减小，那么运动状态是变化的， b 错误；c小明减速运动时，小明自身的质量不变，那么他的惯性是不变的；速度在减小，那么动能是在变小的，在水平冰面上运动，重力势能不变，则可知机械能是变小的；c 错误；d假如小明

20、的重力突然消失，那么小明对冰面的压力消失，摩擦力也消失，在水平方向上不受力，处于平衡状态，小明将做匀速直线运动，故选 d。d 正确。15 如图所示，木块以一定的速度滑过ab点，到c点滑出下落至d点。a和bc和d之，间的垂直距离均为h，则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（）a d 点与c 点相比，机械能不变b b 点的动能一定大于a 点的动能c b 点的动能可能等于d 点的动能d a 点到b 点减少的重力势能小于c 点到d 点减少的重力势能【答案】 c【解析】【分析】本题考查机械能的变化。【详解】a d 点的机械能比 c 点的少，因为从 c 到 d 有部分的机械能克服空气阻力做功，转化为

21、内能，故 a 不正确；b木块以一定的速度滑过ab 点，而从 a 到 b 的过程，木块的重力势能减小，减小的重力势能虽然转化为动能和内能，但若接触面足够粗糙，摩擦力足够大，那么木块可能在ab间做匀速直线运动或减速运动，所以b 点的动能可能等于可小于a 点的动能，故b 不正确；c木块从b 到c，若木块与接触面有摩擦，则c 点的动能小于b 点的动能，从c 到d，木块的重力势能减小，动能增加，那么d 点动能大于c 点动能，所以d 点的动能有可能等于 b 点的动能，故c 正确；d因为a 和b，c 和 d 之间的垂直距离均为h，则从a 到b 和从c 到 d的重力势能的减少量都是mgh （设木块的质量为m）

22、，故d 不正确。故选 c。16 运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为阻力，下落时的速度一时间图线如图所示，g=10n/kg. 从第90kg.只考虑人受到重力和空气10s 到第 30 这个过程中，人（包括装备）a动能一直在变大b重力势能先变大后不变c机械能一直在变小d重力势能一直在转化为动能【答案】c【解析】【详解】a 动能大小的影响因素有速度和质量，在整个过程中，质量不变，速度先变大再不变再变小，因此动能也是先变大再不变再变小，故a 选项错误，不符合题意；b重力势能大小的影响因素有质量和高度，在整个过程中，质量不变，高度逐渐变小，因此重力势能减小，故 b 选项错误，不符合题意；c在

23、下落过程中，阻力做功导致机械能转化为内能，因此机械能减小，故c 选项正确，符合题意；d由图像可知，有两段速度不变的过程，在这两段过程中，动能不变，不存在重力势能转化为动能的情况，故 d 选项错误，不符合题意。17 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t 0 时刻，将一重为g 50n 的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力f 随时间 t 变化的图像如图乙所示，则a t 1 时刻小球的动能最大b t2 时刻小球的动能最大c t2 到 t 3 时

24、间内，小球的动能先增加后减少d t 2 到 t3 时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】 d【解析】【详解】a t 1 时刻是小球与弹簧开始接触的时刻，此时小球向下加速运动，在弹力增大到等于重力之前小球一直加速，所以t 1 时刻小球速度不是最大，动能也不是最大。故a 错误。b t 2 时刻是指弹簧被压到最低点，此时小球速度为零，小球动能全部转化为弹簧的弹性势能。所以 t 2 时刻小球动能最小。故 b 错误。cd t 2 到 t 3 时间内是弹簧的弹性势能向小球动能转化的过程，t3 时刻弹力为零即弹性势能为零，小球动能最大。所以在t2 到 t 3 时间内，小球动能一直在增加，小球增

25、加的动能等于弹簧减少的弹性势能。故c 错误， d正确。18 如图所示，图中速度v 的方向是小强在体育中考“原地掷实心球 ”测试中球出手时的飞行方向，从球出手到落地的过程，空气阻力忽略不计，下面关于机械能的一些说法中正确的是（ ）a球出手时动能最大b球出手时势能最大c球落地时机械能最大d球的机械能保持不变【答案】 d【解析】【详解】acd由于空气阻力忽略不计，那么整个运动过程球的机械能保持不变，c 错误， d 正确；球出手时动能不是最大的，因为它还会落地，重力势能会转化为动能，球落地的瞬间动能才是最大的， a 错误；b球出手时势能不是最大，因为它还会上升，上升到最高点时，它的重力势能才是最大的， b 错误；19 如图所示， f1=4n， f2=3n，此时物体a 相对于地面静止，物体b 以 0.1m/s 的速度在物体 a 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（）a f2 的功率为 0.6wb弹簧测力计读数为 9n