中考物理易错题专题复习-功和机械能问题练习题附答案解析

1、一、初中物理功和机械能冋题1.如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下 翻滚弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化A. 只有动能和重力势能B. 只有动能和弹性势能C. 只有重力势能和弹性势能D动能、重力势能和弹性势能都发生了转化【答案】D【解析】【详解】根据题意，玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚. 首先将弹簧作为一个简单对象考虑，向下翻滚过程中，质量不变，但高度降低了，所以重 力势能会减小；弹簧弹起后，另一端接触斜面时，动能减小，弹性势能增大，且减小的重力势能，会转化 弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性形变变大；弹簧弹起时，弹性

2、势能又转化为动能.所以这个过程中，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化，故D 正确.2.如图所示，木块以一定的速度滑过A、 B 点， 至 U C 点滑出下落至 D 点，A 和 B、C 和 D之间的垂直距离均为 h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析， 正确的是（）AVvA. D 点与 A 点相比，动能增大，势能减小，机械能不变B.A 点到 C 点减少的重力势能大于C 点到 D 点减少的重力势能C. B 点的动能可能等于 A 点的动能，但可能大于 C 点的动能D. B 点的动能可能等于 D 点的动能，但一定大于 A 点的动能【答案】C【解析】【详解】A . D 点与 A 点相

3、比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能 减小，故 A错误；B.A 和 C、C 和 D 之间的垂直距离均为 h,则 A 点到 c 点减少的重力势能等于 C 点到 D 点减少的重力势能，故 B 错误；C.斜面粗糙，则 AB 段有可能匀速，但因摩擦力的存在B 的速度一定大于 C 的速度，所 以，B 点的动能可能等于 A 点的动能，一定大于 c 点的动能，故 C 正确；D.木块从 B 到 C,因为有摩擦， 贝 y C 处的动能小于 B 处的动能， 从 C 到 D， 由于忽略空 气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故 D 点动能大于 c 点动能，B 点的动能可能等 于 D 点的

4、动能，但与 A 点的动能大小不确定，故 D 错误。故选 C。4s 内将重为 1500N 的物体沿水平方向匀速移动2m 的过物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4 倍。在此过程中A.绳子自由端沿水平方向移动了C.拉力 F 的功率为 375W【答案】B【解析】【分析】(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FAf 0.4G求出物体受到的拉力；W总根据W Fs求出拉力 F 做的功，根据P总求出拉力 F 的功率；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，

5、不符合题意；4mB.物体受到的拉力为 750ND.该滑轮组的机械效率一定小于100%(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;3.工人用如图所示的滑轮组，在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FAf 0.4G0.4 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W总1500J375Wt 4s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于合题意。故选 B。100%，故 D 正确，不符4. 一

6、位父亲与他 6 岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法错误的是（）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，父亲比儿子先到达，父亲的功率大D. 爬相同的楼梯，儿子坐电梯先到达，儿子的功率大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.由题知，他们上相同的楼梯， h 相同，父亲的体重 Gi大于儿子的体重 G2,根据爬楼做 功W Gh，所以父亲爬楼做功 Wi大于儿子爬楼做功 W2,即 Wi W2,故 A、B 正确，不 符合题意；C.父亲爬楼做功多，父亲比儿子先到达，做功时间少，根据大，故 C 正确，不符合题意；可知父亲做功功率D.儿子坐电梯先到达，但爬

7、楼过程中儿子没有施加力，儿子做功为0J,做功功率为 0W,故 D 错误，符合题意。故选 Do5.九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为30 s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（）A. 1.5 WB. 15 WC. 150 WD. 1500 W【答案】C【解析】【分析】【详解】一层楼的高度约为 3m,三层高度约为 9m,九年级的同学体重大约为 50kg，则克服自身重 力所做的功约为W=Gh=mgh=50kgx10N/kgx9m=4500J克服重力做功的功率PW型t 30s150W故 ABD,都不符合题意，C 符合题意。故选 C。6.李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次

8、则急促地跑上去，下列说法正确的是()A. 两次做的有用功相同，功率不同B. 两次做的有用功和功率都相同C. 两次做的有用功不同，功率相同D. 条件不足，无法判断【答案】A【解析】【详解】李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W=Gh可知两次上楼过程所做的有用功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式WP可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。故选 Ao7.小明用弹簧测力计拉动木块，使它沿同一水平木板滑动，如图是他两次拉动同一木块得 到的距离随时间变化的图像下列说法正确的是A.木块两次具有的动能一样大B.两次拉力对木块做的功一样多C.木块第一次受到的拉力较

9、大D.第一次拉力对木块做功的功率较大【答案】D【解析】【详解】A 由图知，第一次物体的速度较大，第一次物体的动能较大，故A 错误；B 从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做 的功不同，由 W=Fs 可知，但是在没有指出是相同时间内，因此不能比较二者做功多少， 故 B 错误；C.由 A 分析知，木块两次受到的拉力相等，故C 错误；D 从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式P=Fv 可知，力 F 相同，第一次速度 v 大，所以功率大，故 D 正确。&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

10、中，运动员对铅球做了功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

11、随时改变，故铅球的运动状态在不断改变，D 说法正确；答案选 C.9.将皮球从离地某一高度0 点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示.下列说法正确的是OoA.皮球经过同一高度 A、B 两点时，动能相等【解析】【详解】A. 由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在 A 点的机械能大于在 B 点的机械能；机械能是物体动能与势能 的总和，在 A、B 两点高度相同则重力势能相同，所以在 A 点的动能大于在 B 点的动能； 故 A 错误。B. 皮球第一次反弹后到达最高点C. 皮球在 D 点时的机械能大于在D. 若将皮球表面涂黑，则在

12、地面【答案】DP 时，动能为零C 点时的机械能M 点的黑色圆斑大于 N 点的黑色圆斑0oB. 从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B 错误。C. 每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。在 C 点在在 D 点之前，故在 D 点的机械能小于在 C 点的机械能；故 C 错误。D. 弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在 M 点与在 N 点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在 M 点机

13、 械能大于N 点机械能，故小球在 M 点的弹性势能大于在 N 点的弹性势能，故在 M 点的圆 斑要大于在 N 点的圆斑；故 D 正确。10.今年 3 月 4 日，在我市阳新地区下了一场冰雹已知冰雹在下落过程中受到的空气阻 力随下落速度的增大而增大，且落地前已做匀速运动.关于冰雹的下落过程，下面说法正 确的是（）A. 冰雹的重力势能越来越大B. 冰雹的机械能越来越小C. 当冰雹匀速下落时空气阻力对冰雹不做功D. 冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力【答案】B【解析】【分析】【详解】A.冰雹下落过程中，高度减小，重力势能越来越小，故A 错误；B.由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，

14、所以其机械能减小，故B 正 确；C. 当冰雹匀速下落时，冰雹在阻力的作用下才做了匀速运动，所以空气阻力对冰雹是做功 的，故 C错误；D. 冰雹在运动过程中，速度变大，阻力变大，当阻力等于重力时，冰雹会做匀速直线运动，速度保持不变，所以阻力不可能大于重力，故D 错误.故选 B.【点睛】要能从能的转化理解冰雹的机械能变化，因为冰雹下落过程中克服阻力做功，最终转化为 内能，所以机械能必定是减小的.11.如图所示，FI=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

15、法错误的是（）【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图知，水平使用滑轮组，对于物体B 来说 n=2,拉力端移动速度v 2v物2 0.1m/s0.2m/s拉力 F2做功功率P2F2V3N 0.2m/s0.6W故 A 正确，不符合题意；B.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，对于弹簧测力计来说是3 股，所以弹簧测力计的示数F 3F23 3N9N故 B 正确，不符合题意；C.对于物体 A,受到的力：B 向左的摩擦力fB2F22 3N6N向右的拉力 FI=4N,因为 A 静止，所以地面向右的摩擦力f地fBFI6N 4N 2N故 C 正确，不符合题意；D.如果增大 F2,由于 B

16、对 A 压力的大小没变，接触面的粗糙程度没变，所以B 对 A 的摩擦力不变，此时物体 A 相对于地面仍然静止，故 D 错误，符合题意。故选 D。12.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲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乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计 算结果正确的是（）A.Os1s 内，地面对物体的支持力是10NB. 1s2s 内，拉力 F 做的功是 62.5JA.F2的功率为B.弹簧测力计读数为 9ND.如果增大 F2，物体 A 可能向左运动C. 2

17、s3s 内，拉力 F 的功率是 300WD. 2s3s 内，滑轮组的机械效率是 62.5%【答案】C【解析】【分析】【详解】A.从图乙可以看到，时间从第 2s 到第 3s 时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物 体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即F拉G G动3 40N120N由题意可知，0s1s 内，地面对物体的支持力符合关系式F支3F拉G G动120N从图甲可以看到，F拉30N，解得F支30N，A错误；B.从图甲可以看到，1s2s 内，拉力 F 的大小是 50N，物体上升的高度是 1.25m，三条绳 子托着动滑轮，绳端移动的距离是s 3h 3 1.25m 3.75m拉力 F 做的

18、功是W Fs 50N 3.75m 187.5J拉力 F 做的功是187.5J, B 错误；C.2s3s 内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F 的大小是 40N,绳端移动的速度v绳3 2.5m/s7.5m/s根据P Fv可知，拉力 F 的功率P Fv绳40N7.5m/s300W拉力 F 的功率是 300W, C 正确;D. 2s3s 内，物体上升的高度h 3.75m-1.25m2.5m拉力 F 的大小是 40N,则滑轮组的机械效率W有用功W总功100%Gh100%Fs100N 2.5m40N 3 2.5m100%83.3%滑轮组的机械效率约是83.3%, D 错误。故选 Co13.如图所示

19、，用手将一重为 G 的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从 下运动，到达 B 位置速度达到最大，到达 C 位置小球的速度变为零。已知 为 h,若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）A 位置开始向AC 间的高度差A. 从 A 位置到 B 位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能B.在此过程中弹簧的弹性势能增加量为GhC. 小球到达 B 点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落D. B 位置到 C 位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 从 A 位置到 B 位置，铁球质量不变，高度减小，铁球重力势能减小；该过程铁球速度增大，铁球动能增

20、大；该过程弹簧形变量增大，弹簧弹性势能增大。若整个过程中不计能 量损耗，则铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能。故A 错误；B. 从 A 位置到 C 位置，铁球的重力做功W Gh因为从 A 位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗，所以，根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量为E W Gh故 B 正确；C. 从 A 位置到 B 位置，小球重力大于弹簧弹力，小球受合力方向向下，小球速度方向向 下，小球受合力方向与速度方向相同，小球竖直向下做加速运动，该过程中，小球重力不变，弹簧形变量增大，弹力增大，小球受向下合力变小，小球到达B

21、位置时，小球受合力为零，即小球重力等于弹簧弹力，速度最大；从 B 位置到 C 位置，小球继续下落，是因为 小球具有惯性，保持原来运动状态不变，故 C 错误；D. 从 B 位置到 C 位置，该过程弹簧形变量继续增大，弹簧弹力继续增大，大于小球重 力，小球受合力方向向上，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相反，小球做 减速运动，C 位置小球速度为零，故 D 错误。故选 B。14.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

22、。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.ti时刻小球的动能最大B. t2时刻小球的动能最大C. t3时刻小球的重力势能最大D. t2到 t3时间内，小球的动能先增加后减小【答案】D【解析】【分析】【详解】A. 由图象可知，ti时刻弹力为 0，此时小球刚接触弹簧，在重力作用下小球继续做加速运 动，动能继续变大，故 A 错误；B.t2时刻小球速度为 0,此时动能最小，故 B 错误；C. t3时刻，此时小球离开弹簧且只受到重力作用，继续向上做减速运动，还未达到最高点，重力势能还会继续增大，故 C 错误；D. t2到 t3时间内，小球在弹力

23、的作用下先加速上升，动能变大；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；继续上升时重力大于弹力，小球做减速运动，动能变小；综上所述t2到t3时间内，小球的动能先变大后减小，故D 正确。故选 D。15.有一个小球从滑梯上A 点以一定的速度沿滑梯向上运动，到最高点B 后小球又沿滑梯向下运动到 C 点，不计摩擦。则（）A. 小球由 ATB 运动过程中，动能逐渐减小B. 小球在 B 点的机械能大于 A 点的机械能C. 小球由 BTC 运动过程中，机械能逐渐增大D. 小球在 C 点时重力势能最大【答案】A【解析】【分析】本题考查机械能的变化及守恒。【详解】A.小球由 A 向 B 运动的过程中，速度越来越慢，

24、而小球的质量保持不变，所以动能逐渐 减小，故A 说法正确；BC.小球在滑梯上运动的过程中，不计摩擦，所以整个过程机械能守恒，所以B 点和 A 点的机械能大小一样，B 到 C 的过程中机械能不变，故 BC 说法都不正确；D.小球在整个过程中质量保持不变， C 点相对其它点而言， 高度最低，所以重力势能最小，故 D 不正确。故选A。16.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

25、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，D 正确。故选 D。17.运动员从高空竖直向下跳伞，

26、人（包括装备）的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力，下落时的速度一时间图线如图所示，g=10N/kg.从第 10s 到第 30 这个过程中，人（包括装备）A.动能一直在变大C.机械能一直在变小B.重力势能先变大后不变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.在下落过程中，阻力做功导致机械能转化为内能，

27、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。18.如图所示，质量为 m 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高 度，该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功*皓武聘越式A. 都必须大于 mghB. 都不一定大于 mghC. 用背越式不一定大于 mgh，用跨越式必须大于 mghD. 用背越式必须大于 mgh，用跨越式不一定大于 mgh【答案】C【解析】【详解】从起跳后至越过横杆的过程中，跨越式跳高时重心在横杆的上面，故跨越式跳高时运动员 克服重力所做的功一定大于 mgh，而背越式跳高时其重心不一定在横杆的上面，可以在横 杆的下面，故其克服重力的功不一定大于mgh，也可以小于mgh，也可以等于 mgh,故ABD 错误，C 正确。故选 Co19.如图，小球从某一高度自由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A 处