(物理)初三物理功和机械能单元测试题(含答案解析)

1、（物理）初三物理功和机械能单元测试题（含答案解析）一、选择题1 .物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为Fi;当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为Pi、P2。则下列关系正确的是A. Fi=F2 Pi>P2B. Fi=F2 Pi<P2C. Fi>F2 Pi>P2D. Fi<F2 Pi>P2【答案】B【解析】【详解】簿 4m由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为丫甲= =2m/s；由v-t图象乙可t甲2s知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s

2、；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为Fi =F2o已知v甲vv乙，由P=W 广 =Fv可得，两次推力的功率 PkP2o2 .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/sC.拉力F的功率为40W【答案】D【解析】【详解】B.拉力F大小为400ND.拉力F的功率为80W, s _A.由v 得体的速度:t2m5s0.4m s故A项不符合题意;B.图可知，绳子段数为 n 2,不计动滑轮及绳自重，忽略摩

3、擦，则拉力:1 -1F G 200N 100N 22故B项不符合题意；CD.绳子自由端移动的速度：v绳 2v物 2 0.4 m s 0.8m s拉力F的功率：P W Fs Fv 100N 0.8m s 80W t t故C项不符合题意，D项符合题意。3 .在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所 示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是力、A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功【答案】C【解析】【详解】A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做 功，故A错

4、误；B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故 误；C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故 确；D、支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向，即力与距离垂直，支持力不做 功，故D错误；故选C.s)4 .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（时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）B.两次物体所受的拉力：Fi>F2C. 0-8s两次拉力对物体做功的功率：PKP2D. 0-8s两次拉力对物体所做的功：Wi=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

5、过的路程大于第二次通过的路程，即vi >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Fi =F2 =f,故B错误；CD.由图象知道，08s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：Wi =2W2 ；W -、由P 1知道，08s两次拉力对物体做功的功率是：Pi >P2 ,故C错

6、误，D正确。5.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

7、绳子向上的拉力 F'作用，处于静止状态；地面对重物的支 持力 F 支=6干'=G-3F 拉 +G 动=100N-3X30N+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

8、效率：刀=印有Gh100N网总X100% =23h><i00% =%ON X 3x100%5s 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

9、）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.6.下列关于力做功的说法，正确的是A.人向上提箱子提不动，手的拉力对箱子没有做功B.人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功D.过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功【答案】A【解析】 【详解】A、人向上提箱子提不动，箱子受到向上的拉力，但箱子在力的方向上没有移动距离，所 以手的拉力对箱子没有做功；故 A正确；B、人把箱子

10、从二楼提到三楼，拉力方向向上，箱子也向上移动了距离，所以手的拉力对箱 子做了功；故B错误；C、汽车在水平公路上匀速行驶，汽车在所受重力的方向上没有通过距离，所以重力对汽车 没有做功，故C错误；D、过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力向下，乘客也向下移动了距离，所以重力对乘客做了功；故 D错误；故选：A。7.如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为 Wi,机械效率为 印；用乙装置所做的总功为 W2,机械效率为 4.若不计 绳重与摩擦，则A. Wi= W2,ri=Y2B.Wi= W2,印 <砰C. Wi< W2,印>4D.Wi&

11、gt; W2,印 <卑【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上、小，一,QS, 小 Li EWT 用 r额外功，可以比较出两种情况的总功大小.然后利用Y= 即可比较出二者机械效率W息的大小.【详解】(i)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；(2)当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；(3)又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动

12、滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 Wi小于W2,力大于刀2.故选C.8. 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8 .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=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，

13、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.9 .下列数据中，不合理的是()A.教室里大气压值约为 2X105PaB.教室门框高约为2mC.小明从教学楼的一楼匀速走到二1I1时克服重力所做的功约为1500JD. 一名中学生的体重约为500N【答案】A【解析】【详解】A. 一个标准大气压约是 1.01xi05Pa,教室里的气压接近一个标准大气压，故A说法不合理；B.普通中学生的身高一般为 1.7m左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为 2m左 右，故B说法合理；C.根据克服重力做功公式 W=Gh,因为

14、小明的体重约是 500N,每层楼高约3m,所以他从 教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为1500J,故C说法合理；D. 一名普通中学生的质量约为50kg,体重 G = mg=50kgx 10N/kg=500N ,故 D说法合理。10.骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了()A.缩短上坡过程中所走的路程B.减少上坡过程中所做的功C.减小上坡过程中所施加的力D.缩短上坡过程中所用的时间【答案】C【解析】【详解】A.上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长， A不符合题意.B.使用任何机械都不省功，B不符合题意.C.上坡时，走S形路线所走的路线较长

15、，相当于增长了余面的长度，斜面越长越省力.C符合题意.D.速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长.D不符合题意.11.在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面以 2 m /s的速度匀速运动10 m。撤去水平拉 力后。该物体又向前运动了1.5 m后停了下来。则下列说法正确的是A.物体受到的重力和它对地面的压力是一对相互作用力B.撤去拉力后，物体又向前运动了1.5 m是受到惯性力的作用C.物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力是一对平衡力 D.拉力做的功为230J【答案】C【解析】A.物体受到的重力和它对地面的压力方向相同，不是一对相互作用力，故 A错误；B.物体 保持原来运动状态不变的性质

16、叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是一种性质，不能说物体 受到惯性作用，故 B错误；C.物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力大小相等、方向相 反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；D.拉力做的功为：W Fs 20N 10m 200J,故 D 错误。 点睛：区分相互作用力和平衡力：一对相互作用力必须大小相等、方向相反、作用在同一 直线上、作用在不同的物体上；平衡力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作 用在同一直线上、作用在同一物体上。12.如图所示，物体浸没在水中，工人用 200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速 提升2m,物体没有露出水面，此时滑轮组的机械

17、效率是80%,不计绳重和摩擦，g=10N/kg,则下列说法中正确的是（）A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB.物体在水中受到的浮力为320NC.物体的体积为 8X 1-3m3D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A.由图知，n=2,拉力端移动的距离：s=2h=2x 2m=4m拉力端移动的速度： v=s/t=4m/10s=0.4m/s ,拉力的功率：P=Fv=200N X 0.4m/s=80Vy 故 A 错；B.滑轮组的机械效率： 刀=Wr用/W/（G-F浮）h/Fs= （G-F浮）h/F X h=G-F浮/2F=400N-F

18、浮 /2 X 200N=80% 解彳F: F 浮=80N,故 B 错；C.由 F浮=。水V排 g 得物体的体积：V=V排=F4p水g=80N/1 X 10kg/m 3x 10N/kg=8 x-31 m3 , 故C正确；D.物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳 重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大 于80%,故D错。13 .举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员和一位身高 160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示.如果他们对杠铃所做的功分别为Wl和W2,功率分别为 P1和

19、P2,则下列关系式中正确的是（）A. W1 = W2、P1=P2B.W1>W2、P1= P2C.W1>W2、P1>P2D.W1VW2、Pk P2【答案】C【解析】【详解】由题知身高170cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同，身高170cm的运动员比身高160cm的运动员将杠铃举得高，根据W=Gh可知，W1>W2；因为两运动员举起杠铃的时间相同，根据P=W可知，P1>P2.所以ABD错误，C正确.t故选C.【点睛】本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用，能分析出高个运动员举起的高度 大是本题的突破口.14 . 一辆汽车在平直的公路上做直线

20、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4X15W【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S2=v2t=20m/s x 10s=200m在020s内行驶的总路程s 350m 一 s=si+s2=

21、150m+200m=350m ,贝U在 020s 内汽车的平均速度 v=- =17.5m/s,故 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 引力做的功： W2=Fs2=2000NX 200m=4X汕 故C正确；5 .D.汽车在1020s内牵引力做功的功率：P2=- =4X 14W,故D错误.t 10s15 .掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不

22、计空气阻力）.则实心球（）A.在a处重力势能最小B.在b处动能为零C.在a、b、c三处机械能相等D.在d处动能为零【答案】C【解析】重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C正确为答案；球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故 D错误；E随时间t变化的图象16 .在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能 最接近的是（）B.【解析】影响动能大小的因素是：质量与速度.质量

23、越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大 小的因素是：质量与被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大.小明把排球竖直 向上抛出，在排球向上运动的过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，到达 最高点时速度为零，动能为零；然后排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，A图符合题重力势能转化为动能，所以，排球在运动中动能先变小至零，然后再变大，故 意，故选A .点睛：本题考查的是影响动能、重力势能的因素，注意利用控制变量法判断动能、重力势 能的变化即可.CA.B.D.G17.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自 重、绳重和摩擦）【答案】D【解析】

24、不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下:A.图示是一个定滑轮拉力Fi=G;B.根据勾股定理知h =，房二不= 3m,图中为斜面，F2X5m = GX3m,得到F2=0.6G; C.如图所Li 2L + 3L 5Lg 2示，由图可知h2L，由杠杆平衡条件可得：F3XL2=G XLg,拉力F3= G>/y 、G =10.4G; D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4=?G;因此最小拉力是F4；故选：D。点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆

25、平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。18.运动员从高空竖直向下跳伞，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）r 4 in >*TT -'".01020 川 40r 5A.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。19.如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，下列表示木块的重力势能E