(物理)初中物理功和机械能单元综合练习卷(解析版)

1、（物理）初中物理功和机械能单元综合练习卷（解析版）一、选择题1.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【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C不合题意；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D不合题意；故应选B。2.为了将放置在水平地面上重为 100N的物体提升一定

2、高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下 列计算结果不正确的是 A. 0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB. 1s2s内，物体在做加速运动C. 2s3s内，拉力 F的功率是100WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是 83.33%【答案】C【解析】【详解】（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象 ，受到向下的重力 G 和G动,向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力 F'作用，处于静止状态；地面对重物的支

3、持力 F 支=6干'=G-3F 拉 +G 动=100N-3X 30N+G 动=6 动 +10N> 10N,故 A 正确；（2）由图 丙可知，1s2s内，物体在做加速运动，故 B正确；（3）由图可知在23s内，重物做匀速 运动,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股 数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度 v'3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（总功率）：P总=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=w 有 Gh100NW急M00% = F33h m00

4、% = 4UN X 3x100% N 83.33%,故 D 正确。故选 C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n= 3,则拉力F移动的距离s= 3h. (1)已知滑轮组绳子的段数 n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F',其关系为F1拉=3 (F' +G);地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力 F' (2)由F-t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象得出重物 上升的高度，求出拉力 F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.(3)由F-t图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的

5、速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率.3 .下列事例中，有力对物体做功的是A.小明背着书包在水平路面上前进蚓b.跳水运动员从跳台跳下C.举重运动员举起杠铃停在空中不动D.足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A、背着书包在水平路面上前进，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，不做功，不符合题意；日跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做功，符合题意.C举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功， 不符合题意.D足球在

6、光滑水平面上，依靠的是足球的惯性，水平方向上虽然移动了距离，但是没有力 的作用，不做功，不符合题意.故选B.A.，货物被举高后内能增加了B.列车进站速度减小后内能增加C.握力计被握扁后其弹性势能减小4 .如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是飞机升空后高度增加内能变大D.【答案】B【解析】【详解】A、货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故 A错误；B、列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故 B正确；C、握力计发生形变后弹性势能增加，故 C错误；D、飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加

7、，但内能不会改变，故 D错误.故选B.【点睛】注意分清楚内能与机械能是完全不同的两种形式的能，内能是分子动能与分子势能的和， 而机械能是宏观物体的动能与势能的和，两种形式的能之间没有关系.5 .如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置, 松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（）甲乙A.弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小B.木块被弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立即停止不动C.木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，速度减小，縻擦力不变D.图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A.

8、弹簧被压缩过程中，长度变短，形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A错误;B.木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律 可知，木块将做匀速直线运动；故 B错误；C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，所以摩擦力的大小是不变的，故 C正确；D,木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上，是相互作用力，不是一 对平衡力，故D错误。6. 一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板，图为球撞击过程中的三个状态，其中甲是 刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻，已知撞击时间非常短，若忽略球的机械能损失

9、，则（）岬8%A.球在甲、丙两个时刻的动能相等B.球在甲时刻的动能较丙时刻的大C.球在甲时刻的动能较丙时刻的小D.条件不足，无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小【答案】B【解析】【详解】由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时 的甲具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔 夫球的弹性势能转化动能，弹性势能减小，动能增加，故球在甲、丙两个时刻的动能不相 等，球在甲时刻的动能较丙时刻的大，故 B正确，ACD错误.7 .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8 .运动员下

10、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Co8 .工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为 300N

11、的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA,图乙中动，t轮重为 60N,重物上升速度为0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（A.甲乙两种方式都省一半的力C.乙方式机械效率约为【答案】C【解析】试题分析：由甲图可知，83.3%B.甲方式D.乙方式Fi由150N逐渐变大F2的功率为3WOB=2OA,即动力臂为阻力臂的由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即Fi=150N；擦，则 F2=G+G 动）/3= （300N+60N） /3=120N,故 A 错误;直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中,2倍，由于不计摩擦、杠杆自

12、重，由图乙可知，n=3,不计绳重和摩 甲图中，重力即阻力的方向是竖 动力臂和阻力臂的比值不y =W/W变，故动力Fi的大小不变，故 B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为:总=W；f/W 有+W 额=6卜/6卜+6 轮h=G/G+G 轮=300N/300N+60N=83.3%,故 C 正确；乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/sX3=0.03m/s则乙方式F2的功率为：P=F2 v绳 =120NX 0.03m/s=3.6W 故 D 错误，故选 C.考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算9 .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

13、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； 10. 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是A.爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B.爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C.爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大D.爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大【答案】C【解析】(1)因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式W

14、=Gh可知，父亲做的功多，故AB正确.(2)爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根据公式P=W t可知，不能判断儿子的功率一定大，故 C错误.(3)爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式P=Wt可知，父亲的功率一定大，故D正确.故选C.11 . 一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()【答案】D【解析】【详解】汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大, 则汽车的牵引力也随之增大，根据P Fv可知，汽

15、车的速度变小；速度变小，则相同时间内通过的距离变小。A图，始终为匀速直线运动，不正确；B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；C图，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；故选Do12 .如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了 1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下 3m "B.做的有用功是 800JC.拉力F的功率是80W"D.滑轮组的机械效率是 60%【答案】B【解析】【详解】有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达

16、到的目的，有用功是 W有=800NX1m=800J,拉力 F 的功率是 P=W/t= (500NX 2m) /10s=100W,重物由二根绳承担，移动距离是2m,滑轮组的机械效率是，刀=亚有/W总=800J/1000J=80%.选项 B 正确13 .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

17、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.14 .如姿同学在整理物理笔记时，有如下四句话其中错误的是A.成年人步行速度约为1m/s mB. 一个中学生体重约为 450NC.用手托起两个鸡蛋的力约

18、为0.1kg川 D.功和能的单位都是焦耳【答案】C【解析】根据常识知道，人步行的速度一般在1.1m/s左右，故A正确，不符题意；中学生的质量一般在100斤即50kg左右，所以一个中学生体重约是：G=mg=50kgX10N/kg=500N，故B正确，不符题意；一个鸡蛋的质量约是50g (0.05kg),所以，其重力约为G=mg=0.05kg 10N/kg=0.5N ,即托起两个鸡蛋的力大约为1N,故C错误，符合题意；功和能量的单位都是焦耳，故D正确，不符题意，故选 C.15 . 一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，汽车在第10s时已行驶了 150m,速度达到了 20m/s,随

19、后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是A.在0-20s内汽车的平均速度为 15m/sB.在0-10s内汽车的牵引力大小恒为2000NC.在10 - 20s内汽车牵引力做的功为 4X 1JD.在10-20s内汽车牵引力做功的功率为4X 15W【答案】C【解析】【详解】A.根据图象可知，汽车在1020s内做匀速运动，其速度为V2=20m/s,汽车在1020s内行驶的路程 s272t=20m/s x 10s=200甲在020s内行驶的总路程 s 350m,s=s1+s2=150m+200m=350m ,贝U在 020s 内汽车的平均速度 v=17.5m/s ,故

20、 At 20s错误；B.根据图象可知，在 010s内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N,故B错误；C.汽车在1020s内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即 F=f=2000N,则牵5J =4X 14W,故 D 错误.10s引力做的功： W2=Fj2=2000N X 200m=4X 5J0 故 C正确;D.汽车在1020s内牵引力做功的功率：P2=Wt16.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则 下 列说法正确的是A.同一滑轮组机械效率 刀随G物的增

21、大而增大，最终将达到100%B.当G物=12N时，弹簧测力计读数为 5NC.此滑轮组动滑轮的重力为 4ND, 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Wr 用WGhW总 W有W额Gh Gh求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹簧测力计读数;(3) G物不变，改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分

22、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刀随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Y =80%不计绳重和摩擦,Wr 用WGh G12N即：12N G 动W、 W W额 Gh G动 h G G动'80% ,解得动滑轮的重力：G动=3N,故C错误;1 /、1 .G物=12N时，弹簧测力计读数：F （G物 G动）一（12N 3N） 5N ,故B正确;33D、G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

23、，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。17.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、巳拉力做的功为 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. F1VF2,W1=W2,P1>P21B.F1>F2,W1>W2,P1> P2C.F1VF2,W1VW2, P1VP2D. F1VF2, W1=W2, P1VP2【答案】D【解析】将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB、

24、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 W1二W2；又因 W FS, W相同，AB> AC,所以F1VF2,再由P Fv 知，速度相同，FKF2,则P1VP2.所以选择D.18.如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距 离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法错误的是A.两次木块都做匀速直线运动B.两次木块受到的摩擦力一样大C.两次拉力对木块做的功一样多D.两次拉力对木块做功的功率一样大【答案】D【解析】【详解】A.物体做匀速直线运动时，路程与时间成正比，由图像可知两次均为正比函数，故选项A说法正确，不符合题意；B.因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动时压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，故摩擦力一样大，选项B说法正确，不符合题意；C.因两次移动距离相同，两次拉力大小相同，故两次对木块做功相同，选项C说法正确，不符合题意；D.由公式P=Fv可得；拉力大小相同时，速度大小不同，两次做功功率不同；选项 D说法 错误，符合题意.19.如图所示，斜面与水平面在 M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上 P点由静止滑下，与弹簧碰