初中物理功和机械能中考精选试题含答案

1、F1、F2，功和机械能一、填空题1 2016 年 4 月 24 日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能_变大 _，动能 _变大 _(选填“变大”“变小”或“不变” )。【点评】卫星升空的过程中， 动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。2在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为2 m/s，功率为 30 W ，则无人机上升10 s 升力所做的功为_300_J，无人机重为_15_N。3西宁市湟水河河道改造工程中，装载机 5 s 内将一块重3装载机的举力对石块做功为_6× 10 _J，举力做功的功率为

2、2 000 N 的石块匀速举高3 m，3_1.2× 10 _W 。4 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。 实验的目的是探究钢球动能的大小与_速度 _的关系；实验时，是通过观察 _木块被推动距离的大小_，来判断钢球动能的大小。物理研究方法有许多，如“控制变量法” “模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了控制变量法和 _转换法 _。解析 同一钢球，质量相同，从不同的高度由静止滚下，体现了钢球到底端时的速度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是控制变量法；同时采用转换法， 将

3、钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近， 钢球把木块推出去得越远，钢球的动能越大。二、选择题5下列实例中，有力对物体做功的是( A )A 跳水运动员从跳台跳下B背着书包在水平路面上前进C举重运动员举起杠铃停在空中D小球在光滑水平面上滚动【点评】 明确三种情况不做功：一是有力无距离 (例如：推而未动 )，二是有距离无力(靠惯性运动 )，三是力的方向与运动方向垂直。6 如图所示，用大小相等的拉力 F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离 SAB SCD ，比较两种情况下拉力 F 所做的功及其功率 ( C )A AB 段做功较多BCD 段做功较多CAB 段与 CD 段做

4、的功一样多D AB 段的功率比CD 段的功率大7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两次拉力的功率分别为 P1、 P2，下列判断正确的是 ( B )A F1 F2， P1P2B F1 F2， P1 P2CF1 F2， P1 P2D F1F2， PlP2解析 由图乙可知， 木块两次都做匀速直线运动， 则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等， 因为同一木块放在同一桌面上，压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力相等，故两次对应的弹簧测力计示数相等，即 F1

5、F2；从图乙中可以判断出，第 1 次木块的运动速度大于第2 次木块的运动速度， 即 v1 v2，根据公式 P Fv 可知，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1 P2。综上所述， A 、 C、 D 项错误， B项正确。8 高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的( D )A 弹性势能 B重力势能C体积D重力9如图所示，将摆球从A 点静止释放，摆球在A、 C两点间来回摆动，B 为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是机械能( C )A 从 A 点到 B 点，摆球动能增大，机械能增大B从 B 点到 C 点，摆球动能减小，机械能减小C摆球在摆动过程中所经各点的机械

6、能均相等D摆球在 B 点的机械能最大，在A ， C 两点的机械能能最小解析 从 A B 的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小， 动能增大， 在 B 点时动能最大、 重力势能最小； 在此过程中重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，故 A 项错误；从 B C 的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在 C 点动能最小、重力势能最大，在此过程中动能转化为重力势能，机械能守恒，故 B 项错误；不计空气阻力，小球会在 A 、 C 来回摆动时，总机械能守恒，故 C 项正确， D 项错误。间10 如图，我国空气加油机正在给歼10 战斗机

7、加油。加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的( D )A 动能增加，势能减小，机械能不变B动能不变，势能不变，机械能不变C动能减小，势能不变，机械能减小D动能增加，势能增加，机械能增加解析 战斗机的速度不变，质量不断增大，动能增大。高度不变，质量不断增大，重力势能增大。机械能动能势能，动能增大，势能增大，所以机械能增大。11 ( 多选 )如图所示，拨动弹性钢片，把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时，小钢球并没有随塑料片飞出。关于这个过程，下列说法正确的是(ACD)A 弹性钢片被拉弯，说明力可以改变物体的形状B弹性钢片恢复原位的过程中，动能转化为弹性势能C塑料片被弹出，说明力可以改变物体的

8、运动状态D小钢球没有随塑料片飞出，因为小钢球具有惯性解析 弹性钢片在力的作用下发生弯曲， 说明了力可以使物体发生形变，故 A 项正确；弹性钢片恢复原位的过程中，形变变小，速度变大，弹性势能转化为动能，故B 项错误；塑料片在力的作用下被弹出，说明力可以改变物体的运动状态，故C 项正确；由于小钢球具有惯性，要保持原来的静止状态，所以小钢球不会随塑料片飞出，故D 项正确。三、简答题与计算题12起重机在 10 s 内将重为2 000 N 的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m。求： (1)起重机对石头做的功。(2)起重机提升石头的功率。解： (1)起重机对石头做功W Gh 2 000 N× 0.

9、5 m 1 000 J。(2)起重机提升石头的功率W 1 000 J100 W。P t10 s答： (1)起重机对石头做的功是1 000 J。(2)起重机提升石头的功率是100 W。13 电动玩具车质量为1 kg ，它与水平地面的接触面积为20 cm2，该车在水平地面运动时，车内电动机提供的水平动力F 与速度 v 的关系如图所示。求： (1)玩具车对水平地面的压强。(2)该玩具车在水平地面以0.3 m/s 的速度做匀速直线运动时，水平动力做功的功率是多少。解：(1)玩具车对水平地面的压力FG mg 1 kg× 10 N/kg 10 N ，玩具车对水平地面F10 N2 5 000 Pa

10、；的压强 p 4mS20× 10(2)根据图象可知该玩具车在水平地面以0.3 m/s 的速度做匀速直线运动时的牵引力FWFs50 N ，水平动力做功的功率P t t Fv50 N× 0.3 m/s 15 W 。答： (1)玩具车对水平地面的压强是5 000 Pa；(2)水平动力做功的功率是15 W。四、实验与探究题14实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放， 钢球摆到竖直位置时， 撞击水平木板上的木块， 将木块撞出一段距离。(1) 本实验使钢球获得动能的操作方法是_将钢球从某一高度由静止释放_，钢球动能的大小是通过

11、观察_木块运动的距离 _来判断的。实验钢球钢球下摆木块滑行次数质量 /g高度 /cm距离 /cm1202030240205836020(2) 从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 _速度 _相同，从而探究动能与 _质量 _的关系。(3)在第 3 次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第 3 次实验，甲同学建议换用同样较长的木板， 乙同学建议换一个较大的木块， 丙同学建议降低钢球下摆的高度。 你认为应当采用 _甲_同学的建议。(4)由上述实验数据和现象可得出结论：_在速度一定时，质量越大动能越大_。解析 (1)让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；钢

12、球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；(2) 让钢球从斜面的同一高度处释放，使钢球到达最底端的速度相同，从而探究动能与质量的关系；( 3)上面的两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用甲的建议；(4)由表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大。15 为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”，小明同学设计了如图所示的装置，并进行了如下实验。将弹簧放在水平面上，一端固定；在弹性限度内，用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧压缩，测量并记录弹簧的形变量L ；由静止

13、释放物块，测量并记录物块在水平面上滑行的距离 s；多次改变弹簧的形变量，重量步骤；分析实验数据得出结论。请回答以下问题：(1)本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟_弹簧形变量 _的关系。(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过_物块滑行的距离_来间接反映的。(3)本实验中，从物块离开弹簧到静止，物块将_动_能转化为 _内 _能。解析 (1)由步骤 可知，本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变量的关系。(2) 由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较物块滑行的距离来判断弹簧的弹性势能大小。(3) 本实验中，物块离开弹簧后，因为受到摩擦力的作用，速度减小，动能不断减小，在此过程中，

14、物块克服摩擦力做功，物块将动能转化为内能。第二部分：简单机械一、填空题1端午节赛龙舟时，运动员一手撑住桨柄的末端( 视为支点 )，另一手用力划桨，如图所示。此时桨属于 _费力 _(选填“省力”“费力”或“等臂”) 杠杆；当运动员向后划桨时，龙舟就向前行进，说明物体间力的作用是_相互的 _。2用如图所示的滑轮组匀速提升重为100 N 的物体，拉力F 60 N ，滑轮组的机械效率为 _83.3%_。在物体匀速上升的过程中，物体的动能_不变 _，物体的重力势能_变大_(选填“变大”“变小”或“不变”)。3当用镊子夹取物体时，镊子就相当于 _杠杆 _( 选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”)，它是一个 _费

15、力 _(选填“省力”或“费力”) 的机械。解析 A 点是支点，如图，在使用镊子时，在动力的作用下AC 绕 A 点转动，镊子就相当于杠杆；AC 的长度为阻力臂，AB 的长度为动力臂，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一个费力杠杆。4 将一个重240 N 的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N ，如图所示，物体沿斜面移动的距离s3 m，上升的高度h1.2 m，则人对物体做的有用功是_288_J，斜面的机械效率是_80%_。【点评】此题考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功。二、选择题5下列有关简单机械的叙述正确的是( D )A 剪纸用的剪

16、刀是一种省力杠杆B使用定滑轮可以省力C使用动滑轮可以省功D任何机械做功时机械效率不可能达到100%6如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是( D )【点评】 本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种： 省力杠杆，动力臂大于阻力臂； 费力杠杆，动力臂小于阻力臂； 等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。7 在如图所示的四种剪刀中，最适用于剪开较硬物体的是( B )解析 剪开较硬的物体，就需要一把省力的剪刀，因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀，即手柄比刀口长的剪刀，所以B 最适合。【点评】剪刀是生活中的一种特殊杠杆，要根据需要选择最合适的。手柄长的剪刀省力，刀口长的剪刀省距离。8如图所示， O 是

17、支点，在 B 端挂一重物， 为使杠杆水平平衡， 要在 A 端施加一个力，下列说法正确的是 ( B )AF1 最小B F2 最小CF3 最小D 一样大9用如图所示的滑轮组在 10 s 内将 300 N 的重物匀速提升3 m ，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则 ( C )A 利用滑轮组所做的有用功是450 JB绳子自由端移动的速度是0.9 m/sC拉力的功率是 99 WD滑轮组的机械效率是80%10 (多选 ) 建筑工地上需要将6 块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置，分三次运送。第一次运1 块，第二次运2 块，第三次运3 块，每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计，这三

18、次拉力依次为F 、 F 、 F ，效率为、，则123123(BD)A F1 F2 F3C 123B F1 F2F3D 123【点评】本题考查拉力和机械效率的计算，关键是对公式F 1(G G 动 )和 W 有GhnW 总Fs G G 的灵活应用。 nF G G动11如图所示， 使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的操作是(忽略绳重和摩擦)( B )A 改变绕绳方式B减小动滑轮的质量C减小提升重物的高度D减小被提升物的质量【点评】机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“ 有用功多，机械效率高 ” ；或“ 总功大， 机械效率低 ”。机械效率的高低与是否省力及重物提升的高度无关。三、简

19、答题与计算题12用如图所示的滑轮组将重 90 N 的货物匀速提升 1 m 的过程中， 所用拉力 F 50 N ，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。(1)求上述过程中的有用功W 有 。(2)求上述过程中的总功W 总。(3)求滑轮组的机械效率。解： (1)上述过程中的有用功W 有 Gh90 N ×1 m 90 J；(2)由图知 n2，所以绳端移动的距离s 2h2× 1 m 2 m，总功 W 总 Fs 50 N× 2 m 100 J；(3)滑轮组的机械效率W 有 90 J90%。W 总100 J答： (1)上述过程中的有用功为90 J。(2)上述过程中的总功为100 J。(

20、3)滑轮组的机械效率为90%。13在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了 30 s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t 的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F 是 500 N ，该装置的机械效率是 80%。求：(1)故障车在30 s 内通过的路程。(2)拉力 F 在 30 s 内所做的功。(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。ss vt6 m/s× 30 s 180 m；解： (1)由 v t 得故障车在 30 s 内通过的路程车(2)由图可知， n 3，绳子自由端移动的距离s 绳 3s 车 3&

21、#215;180m 540 m，拉力 F 在30 s 内所做的功 W Fs 绳 500 N× 540 m 2.7× 105 J；(3) 由图知， n 3，水平滑轮组的机械效率W 有 fs有 fs车 f ，所以故障车在W 总 Fs绳F× 3s车 3F被拖离过程中受到的阻力f 3F3× 500 N × 80% 1 200 N。答： (1)故障车在 30 s 内通过的路程为180 m；(2)拉力 F 在 30 s 内所做的功为 2.7× 105J；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力为1 200 N。四、实验与探究题14实验小组在测滑轮组机

22、械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。请回答下列问题：试验次数12钩码重 G/N44钩码上升高度 h/m0.10.1绳端拉力 F/N1.81.6绳端移动的距离 s/m0.30.4机械效率74.1%(1) 通过分析表中数据可知第2 次实验使用的是 _乙 _(选填“甲”或“乙” )图所示的装置。(2)根据表中数据，可以计算出第2 次实验中的机械效率应为 _62.5%_。(3)通过对第1 次实验和第2 次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(或动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率_越低 _(选填“越高”“不变”或“越低”)。解析 (1)读图可知，

23、 乙用 4段绳子吊着物体， 因此 s 4h，分析表中的数据可以看出，实验 2 符合这一倍数关系；W 有Gh4 N × 0.1 m(2)实验 2 的机械效率 W 总 Fs 1.6 N× 0.4 m 62.5%；(3)实验 1 和 2 中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验 2 的机械效率低于实验1，因此可得出： 使用不同的滑轮组， 提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低。15 小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中：(1) 实验时应先调节杠杆在 _水平 _位置平衡。若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向_左 _(选填“左”或“右

24、” )调。(2)杠杆平衡后， 小明在图乙所示的A 位置挂上3 个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在 B 位置挂上 _4_个钩码。(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：实验次数F1/Nl1 /cmF2/Nl 2/cm12510231021532303上表中空格处所缺的数据是_1_，_20_。(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是_F1 l1 F2l2_。解析 (1)实验时首先调节杠杆使其在水平位置平衡的好处是便于测量力臂；由图甲知，左端较高，所以应将平衡螺母向左端调节；(2)设一格为L ，一个钩码重G，则有 2G× 2L nG× L ，n 4，故应在

25、 B 处挂 4 个钩码；(3)根据杠杆平衡条件 F1l 1 F2l 2 可得：2 N × 5 cm F2× 10 cm，解得 F2 1 N ；2 N × 30 cm 3 N ×l 2，解得 l 2 20 cm；(4)分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l 2(动力 × 动力臂阻力 × 阻力臂 )。16 (1) 如图 1 所示，甲物体重3 N ，乙物体重10 N，用绳绕过定滑轮相连(不计绳重与摩擦 )。乙静止于水平地面上，则a 绳对甲的拉力为_3_N。(2)在分析 b 绳对乙的拉力时，小明认为是3 N，小慧认为是7 N。a小

26、明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力(如图 2)；然后将绳子靠着定滑轮( 不计绳重与摩擦)，如图 3 所示，弹簧测力计依次放在A 、B、 C、D 位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的_方向 _，不改变力的_大小 _(均选填“大小”或“方向” )。所以，小明认为图1 中 b 绳对乙的拉力为3 N 。b图 1 中 b 绳对乙的拉力和乙对b 绳的拉力是一对_相互作用力 _(选填“相互作用力”或“平衡力” )。为了探究这两个力的大小关系，再做如图4 的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉， 它们的示数相等。于是可以得出， b 绳对乙的拉力_等于 _(选填“等于”或“不等于” )乙对

27、 b 绳的拉力。由此可知，图1 中 b 绳对乙的拉力为_3_N。(3)再通过受力分析可得，图1 中地面对乙有 _7_N 的支持力。解析 (1)以甲为研究对象，处于静止状态，所以a 绳对甲的拉力F G 甲 3 N；(2)a.使用定滑轮改变了力的方向， 但不能改变力的大小； b.图 1 中，b 绳对乙施加拉力，力的作用是相互的， 则乙对 b 绳同时施加拉力， 所以 b 绳对乙的拉力和乙对 b 绳的拉力是一对相互作用力； 如图 4 的实验， 将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等， 说明相互作用力大小相等；于是可以得出， b 绳对乙的拉力等于乙对 b 绳的拉力；由此可知，图 1 中 b 绳对乙的

28、拉力为 3 N。(3) 以乙为研究对象，乙受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力，因为乙处于静止状态，所以 F F 支 G 乙，则地面对乙的支持力F 支G 乙F 10 N3 N7 N。17 在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如表：次数钩码钩码上升弹簧测力弹簧测力计重 /N高度 /cm计示数 /N移动距离 /cm12100.8402551.520(1)第一次实验测得滑轮组的机械效率为_62.5%_ ，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率 _大于 _(选填“大于”“小于”或“等于” )第一次实验测得滑轮组的机械效率。(2) 根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械

29、效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？ _不能 _；请简要说出其中一条理由： _滑轮组的机械效率还与滑轮的重有关 _。解析 (1)第一次实验滑轮组的机械效率1 W 有1 G1h1 2 N ×0.1 m 62.5%，第二W 总1F1s1 0.8 N ×0.4 m次实验滑轮组的机械效率 W 有2 G2h2 5 N × 0.05 m 83.3%；所以1 ；2W 总2 F2s2 1.5 N × 0.2 m2(2) 通过实验的对比，虽然可以得出机械效率高低与滑轮重力有关，但必须至少三次实验才可证明结论， 只有一次对比实验是不太准确合理的， 偶然性太大

30、， 并且影响滑轮组机械效率的还有滑轮的重等。第一部分功和机械能1炎热的夏天，王爷爷驾着一辆功率为120 kW 的小轿车，带着家人前往井冈山休闲度假。途中在一段平直的高速公路上以90 km/h的速度匀速行驶，求这段路程中小车受到的阻力。解： P 120 kW 1.2 ×105 W， 90 km/h 25 m/s。根据公式P Fv 得PF v1.2 ×105 W4.825 m/s3×10 N ，因为小车匀速直线行驶，所以f F 4.8 ×103 N。2小生同学用100 N的推力推动重500 N 的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10 s内前进了6 m。

31、求小生同学对木箱做的功和功率。解： W Fs 100 N ×6 m 600 J ；W600JP t 10 s 60 W3快速发展的南昌为缓解城市交通压力，大力兴建地铁，地铁站台的设计方案如图所示。进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？(1) 地铁进站时的部分动能转化为重力势能，减少因刹车损耗的机械能；(2) 地铁出站时储存的重力势能又转化为动能；(3) 起到节能的作用。4如图所示，蚂蚁用103 N 的力拉着树叶，10 s内沿着拉力方向前进了10 cm，则蚂蚁对树叶做功为 _10 4_J ，对应的功率为_10 5_W。第二部分简单机械1 ( 多选 ) 如图所示的是同学们画的几种情景下的示意图，其中正确的是(AC)A施加在门把手上力F 的力臂B小球对斜面的压力C通电螺线管周围磁感线的方向D蜡烛在平面镜中成像的光路2在测 “滑轮组机械效率”的活动中， 瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示 ) ，然后用大小为F 的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得 A、B两点间的距离为2H(如图乙所示 ) ，则以下所求物理量正确的是( BCD )A拉力所做的功W 2FHB拉力所做的有用功W GHC该滑轮组的机械效率 1GD该滑轮组的机械效率 3F3探究