2020-2021中考物理压轴题专题复习——功和机械能问题的综合及详细答案

1、、初中物理功和机械能问题1.如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面a点自由滚下，分别经过图中 b,c, d各位置，关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是（）A.小球的重力势能一直在减小B.在d点的重力势能小于在 c点的重力势能C.从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能D.从a到b小球速度越来越大，机械能越来越大【答案】C【解析】【分析】【详解】A.小球从a到b的过程中，高度变小，重力势能减小，从b到c或d的过程，高度增大，重力势能增加，所以不同的过程重力势能的变化不同，故 A错误；B. c、d两点在同一高度，所以小球在这两点的重力势能相等，故 B错误；C.小王从b点到c点的

2、过程中，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故 C 正确；D.在伽利略理想实验中，机械能是守恒的，所以从 a点到b点，小球的机械能不变，故 D 错误。故选Co2.在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在 空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（）A.被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用B.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小C.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小D.被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A.惯性是物体固有的属

3、性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。故 A错误；B.惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处位 置、形状、受力情况等无关。被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不 变，所以惯性大小不变。故 B错误；C.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还受到空气阻 力，质量一定，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的 动能转化为演员的重力势能和用于演员克服空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守 恒，机械能总量减小，故 C正确；D.被抛出的杂技演员

4、在向上运动的过程中，演员只受到重力和空气阻力，这两个力都是 阻碍演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是由于惯性向上运动的，惯性不是力， 所以演员所受合力方向向下，所受合力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。 故D错误。故选Co3.利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m,拉力F等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（）A.拉力所做的有用功为 40JB.拉力所做的总功为 48JC.拉力F的功率大小为20WD.滑轮组的机械效率为 83.3%【答案】C【解析】【详解】A.根据公式可得W有用 Gh 20N 2m 40J故A正确，不符合题意；B.由图可知s 2h 2 2m

5、 4m根据公式可得W Fs 12N 4m 48J心、故B正确，不符合题意;C.拉力的功率W息 48JP -=24Wt 2s故C错误，符合题意；D.滑轮组的机械效率W40J-100%100% 83.3%W息48J故D正确，不符合题意。故选Co4.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。在此过程中卜列说法不正确的是() A.绳子自由端沿水平方向移动了4m B.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)

6、由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s nsA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Faf 0.4G求出物体受到的拉力；W根据W Fs求出拉力F做的功，根据P J求出拉力F的功率；(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 nsA 2 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Faf 0.4G 0.4 1500N 600N故B错误，符合题意;C.拉力F做的功W总 F

7、s 375N 4m 1500J则拉力F的功率1500J4s375W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5. 一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下由题意可知，不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的速度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，石块的重力势能 印减小得越来越快，符合这一规律的只有C图，而D图是石块的重力势能 印随时间减小得越来越慢，故 D错误。故选C。6.一个超级惊险项目一一18米长悬崖秋千惊现重庆某公园

8、！小明被缆绳拉到6层楼的高度，释放后自由摆动冲向峡谷（如图所示），伴随着人们的惊呼声，秋千越荡越低。下列 有关说法中正确的是（）A.秋千荡回来经过最低点时，小明的机械能最大B.整个过程小明的动能与重力势能之和不变C.秋千荡到最高点时，小明的动能为零D.在向下摆的过程中，小明的重力势能全部转化为动能【答案】C【解析】【详解】A.机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，所以秋千 第一次在最高点时，机械能最大，A错误；B.机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，整个过程小明的动能与重力势能之和变小，B错误；C.秋千荡到最高点时，秋千速度为0,所以小

9、明的动能为零，C正确；D.在向下摆的过程中，小明的重力势能绝大部分转化为动能，D错误。故选Co7 .下列关于做功和功率的说法中正确的是（）A.有力作用在物体上，力一定对物体做功B.物体对外做功越多，功率就越大C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，功率为零D.物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多【答案】C【解析】【分析】【详解】A.有力作用在物体上，没有通过距离，力对物体没有做功，故 A错误；c W8 .根据P1可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，因此做功越多，功率不一定越大，故B错误；C.在光滑的水平面上，物体依靠物体的惯性做匀速直线运动，水平方向上没有受到力的作用，没有力对物体

10、做功，因此功率为零，故 C正确；D.力对物体做功大小 W Fs ,做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有 关，故D错误。故选Co8.在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为 过程中（g=10N/kg）（）A.起重机对水泥板所做的功为1 X 4J0. 2C.起重机提升水泥板的功率为2 X 1W【答案】A【解析】【详解】AB.水泥板的质量0.5 t,起重机在5 s内把它匀速提高2m,此3B.起重机对水泥板所做的功为1 X 10. 2D.起重机提升水泥板的功率为5 X 1Wm 0.5t 500kg水泥板受到的重力G mg 500kg 10N/kg 5000N起重机对水泥板所做的功_ _4W G

11、h 5000N 2m 1 10 J故A符合题意、B不符合题意；CD.起重机对水泥板所做功功率41 10 J2 103W5s故C、D不符合题意。故选A。9 .举重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.9m,另一位运动员将杠铃举起1.8m。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是（）A. Wi< W2【答案】B【解析】【分析】【详解】B. Wi> W2C. Pi = P2D. Pi< P2AB.根据W Gh可得

12、，他们把同样重的杠铃举起，克服杠铃的重力做功，对杠铃所做的 功只与被举高的高度有关，高度越大，做功越多，即W1 > W2。故A错误，B正确;CD.他们用相同时间把同样重的杠铃举起，相同的时间内，做的功越多，功率越大。由上 可知 W1 > W2,所以P1 > P2。故CD错误。 故选Bo10 .月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑，关于造成陨石坑大小不一的因素下列猜测不合理的是（）A.陨石的质量B.陨石的撞击速度C.被撞处的硬度D.被撞处是否在阴影中【详解】A.陨石的质量越大，在速度相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑就会 越大，因此这一彳#测合理，故 A不

13、符合题意；B.陨石的撞击速度越大，在质量相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑会 越大，因此这一彳#测合理，故 B不符合题意；C.被撞处的硬度越大，越不容易形变，相反，被撞处的硬度越小，则越容易形变，所以被 撞处的硬度会影响陨石坑的大小，因此这一猜想合理，故C不符合题意；D.被撞处是否在阴影中不会造成力的作用效果的不同，故与之无关，因此这一猜测不合 理，故D符合题意； 故选D。11.如图甲所示，重为 160N的物体在大小为 20N,水平向左的拉力 Fi作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力Fi不变，用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了 1m,若不

14、计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）日A.物体向左运动时，拉力 F1的功率Pi=60WB.物体与地面之间的摩擦力 f=20NC.物体向右运动时，拉力 F2=40ND.物体向右运动时，拉力 F2所做的功 W2=80J【答案】CD【解析】【分析】A.由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n为2,物体以3m/s的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为v 2v物 2 3m/s 6m/s则物体向左运动时，由 P W Fs Fv可得拉力Fi的功率 t tR Fiv 20N 6m/s 120W故A错误；B.图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的 段数n为

15、2,所以物体与地面之间的摩擦力f 2F1 2 20N40N故B错误;C.物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N,物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2,则有2F2 2F1 f 80N解得F2=40N,故C正确；D.在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F2所做的功W2 F2s240N 2 1m 80J故D正确。故选CD。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

16、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. 0s1s内，地面对物体的支持力是10NB. 1s2s内，拉力F做的功是62.5JC. 2s3s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，FH30N,解得F支30N ,

17、 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/s 7.5m/s根据P Fv可知，拉力F的功率P Fv 绳 40N 7.5m/s 300W拉力F的功率是300W, C正确；D. 2s3s内，物体上升的高度h 3.75m-1.25m 2.5m100N 2.5m.100% 83.3%

18、40N 3 2.5m拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率W 100% Gh 100%W总功Fs滑轮组的机械效率约是 83.3%, D错误。故选C。13.建昌一中科学教室有个“逆天”的“锥体上滚”实验，V形轨道两根导轨相距较小那端低，另一端高，静止的双锥体从低端往高端滚（由右向左），小明仔细观察后发现锥体在低端时重心高度 %反而比高端时高度h2要大，下面说法正确是（）A.本实验不遵循能量守恒定律B.双锥体在轨道“低端”（右端）时重力势能最小C.当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中重力势能转化为动能D.当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中动能转化为重力势能【答案】C【解析】【详解】A.自然界中能量

19、是守恒的，本实验也遵循能量守恒定律的，故 A错误；B.由题意可知，车B体重心高度 h1比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势能大, 故B错误CD.当双锥体从轨道“低端”（右端）向“高端”滚的过程中，重心高度越来越低，重力势能转化为动，故 C正确，D错误。故选Co14.如图所示，弹簧一端固定在竖直墙上，另一端固定在物块乙上，甲、乙相互叠加放置在光滑水平面上 O点处，此时弹簧处于原长。现将甲、乙从。点拉至位置1。松手后，在甲、乙保持相对静止并一起向。点方向运动的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.物块甲由于与乙相对静止而处于平衡状态B.物块乙随弹簧拉力减小而做减速运动C.物块乙对物

20、块甲施加了水平向左的摩擦力D.两物块运动到。点将由于不受弹簧拉力而静止【答案】C【解析】【分析】【详解】A.甲乙两物块在位置 1被松手后，由于弹簧的弹性势能转化为动能，而且水平面是光滑 的，所以其动能增加，即两物块不是做匀速直线运动，不是处于平衡状态，故A错误；B.乙物体从位置1向。运动的过程中，弹簧对其拉力减小，但由于减小的弹性势能全转化为动能，所以其速度增加，做加速运动，故B错误；C.物体甲乙一起相对静止运动的过程中，甲有一个向右运动的趋势，所以甲受到乙向左的摩擦力，故C正确；D.两物块运动到。点，弹簧刚好恢复原形，则此时弹簧对物块的拉力为0,但由于惯性,两物块还要向左运动，不会立即停下来

21、，故 D错误。故选Co15.小明用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动.他先在地面上用台秤称得自己的体重为500 N,再将台秤移至电梯内，电梯从t=0时由静止开始向下运动到t=11 s时停止，测得台秤对自己的支持力 F随时间t变化的图象如图所示，则I FN50C_,：450"；：；:I Io1_iArrrTTA. 02 s的过程中，小明的动能不变B. 2 s10 s的过程中，小明的重力势能转化为动能C. 10 s11 s的过程中，小明的机械能不断减小D. 011 s的过程中，小明的机械能不断增大【答案】C【解析】【分析】 【详解】A. 02s的过程中，小明由静止开始下降，所以小明的动能增

22、大，故 A错误；B. 2s10s的过程中，小明在匀速下降，重力势能减小，但动能不变，故 B错误；C. 10s11s的过程中，小明在做减速运动，故动能减小，同时小明是在下降，高度是在降低的，所以重力势能在减小，故小明的机械能不断减小，C正确；D. 011s的过程中，小明下降了一段距离，重力势能减小，所以机械能不断减小，故D错误； 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）01020 对50 -iA.动能一直在变大B.重力势能先变大后不变C.机械能

23、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。17 .农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建

24、材。在一次提升建材的过程中，建筑 工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列 判断正确的是（）A.该滑轮的机械效率 中75%B.滑轮所做的有用功为 1200JC.滑轮自身白重力为 100ND.绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB.滑轮所做的有用功为：W 有用=Gh=600NX 3m=1800J,因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m,则拉力做的总功为：W 总=555=4003 6m=2400J,所以动滑轮的机械效率为：WM00%=180OJ 100%=75%W 总2400J'故A正确，B错误；C.

25、不计绳重及摩擦，则拉力为：F （G G动），2那么动滑轮的重为：G 动=2F-G=2X 400N-600N=200N,故C错误；D.由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2,绳子自由端移动的距离为：s=nh=2 x 3m=6m故D错误；故选Ao18 .如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，BC小球静止在A点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B点后松开手，小球在水平光滑地面间来回运动。不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（）A.当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力变大B.当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能C.小王在A点时的机械能最大D.在来回运动中，小球的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A.当小球从B运动至A的过程，弹簧恢复原状，弹簧的形变减小，则弹簧产生的弹力变 小，故A错误；B.当小球从B运动至C的过程，弹簧的形变变大，弹性势