初中物理功和机械能中考精选试题含答案解析

1、WORD整理版功和机械能一、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_t5_No3 .西宁市涅水河河道改造工程中，装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高 3 m,装载机的举力对石块做功为 _6X103 J,举力

2、做功的功率为1.2X 103 Wo4 . “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

3、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8 .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 ）BA . AB段做功较多B. CD段做功较多C. AB段与CD段做的功一样多D. AB段的功率比CD段的功率大7 .如图

4、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 st关系图象如图乙所示。 两次对应的弹簧测力计示数分别为Fi、F2,两次拉力的功率分别为 Pl、P2,下列判断正确的是（B ）A. Fi" Pi>P2 C. Fi>F2, P1=P2B. F1=F2, P1>P2D. F1VF2, P1VP2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,专业学习参考资料大小相等，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Fi=F2

5、；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Pi>P2o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能均相等

6、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间来回摆动时，总机械能守恒，故C项正确，D项错误。10 .如图，我国空气加油机正在给歼10战斗机加油。加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的（

7、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 ）辨性钢片小纲球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运动状态D.小钢球没有随塑料

8、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;C项正确；由于小钢球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 NX 0.5 m= 1 000 J。 W1 000 J(

9、2)起重机提升石头的功率P= 1n c =100 Wot 10S答：(1)起重机对石头做的功是 1 000 Jo(2)起重机提升石头的功率是100 Wo10.3,5,)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F = G=mg=1 kgx 10 N/kg = 10 N ,玩具车对水平地面F 10 N - 的压强 p = §=

10、工-2 = 5 000 Pa；(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F'=50 N ,水平动力做功的功率P= Y=Fts= F'¥50 NX 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 Wo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一钢球动能的大小

11、是通过观察木块运动的距离来判断的。实验 次数钢球质鱼/g钢球下摆高度/cm木块滑行距离/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；钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的

12、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；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AL；由静止释放物块，测量并记录物块在水平面上滑行的距

13、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_<_能转化为包能。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，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

14、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”)o它是),3 .当用镣子夹取物体时， 镣子就相当于一杠杆_（选填“杠杆” “滑轮”或“斜面”解析如图，在使用镣子时，在动力的作用下AC绕A点转动，镣子就相当于杠杆;A点是支点，AC的长度

15、为阻力臂，AB的长度为动力臂，动力臂小于阻力臂，所以镣子是一个费力杠杆。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s=3 m,上升的高度h=1.2 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。、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

16、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 ）A / BC. W D 才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, 卜列说法正确的是（B ）A . Fi最小B . F2最小C

17、. F3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 30 N,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，这三次拉力依次为Fi、F2、F3,效率为m、刀2、T13,则（BD ）A. Fi+F2=F3 B. Fi+ F2>F3C.刀1+交

18、=刀3 D .刀1< 11"12 V地1W有【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）和刀=一=nW总Gh G的灵活应用。=1Fs nF11 .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12 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、简答题与计算题13 .用如图所示的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的过

19、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吓解：(1)上述过程中的有用功 亚有=6卜=90 NX 1 m = 90 J;(2)由图知n=2,所以绳端移动的距离 s=2h=2X1 m = 2 m,总功 W总=5$=50 NX 2 m = 100 J;(3)滑轮组的机械效率 r= =赤90%。W 总 100 J答：(1)上述过程中的有用功为 90 Jo(2)上述过程中的总功为 100 Jo(3)滑轮组的机械效率为 90%。14 .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

20、，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。-, s.1解：(1)由v=:得故障车在 30 s内通过的路程 $车=讥=6 m/sx 30 s= 180 m;(2)由图可知，n=3,绳子自由端移动的距离s绳=3s车= 3X180 m=540 m,拉力F在30 s 内所做的功 W=Fs 绳= 500 NX 540 m=2.7X 105 J;W有

21、 fs有fs车f(3)由图知，n=3,水平滑轮组的机械效率r=,所以故障车在W总 Fs绳 FX 3s车 3F被拖离过程中受到的阻力f=3F叶3X 500 N X 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2.7X105 J；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力为 1 200 No四、实验与探究题14 .实验小组在测滑轮组机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/N44钩码上升图度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Y74.1

22、%(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Y = 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,甲乙乙用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;(2)实验2的机械效率W有 Gh 4 N X 0.1 mri= =匚=/八 c, = 62.5%;W 总 Fs 1.6 NX 0.4 m

23、(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”)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Fi/Nli/cmF2/Nl2/cm125102310215323

24、03上表中空格处所缺的数据是=1, =20 Q(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是Fii= F2I2.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2GX2L=nGXL, n=4,故应在B处挂4个钩码；(3)根据杠杆平衡条件 Fili=F2l2 可得：2 NX 5 cm=F2>< 10 cm,解得 F2= 1 N;2 N X 30 cm=3 N XI2,解得 12=20 cm；(4)分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是Fi1i= F212(动力X动力臂=阻力X阻力臂)。

25、16 . (I)如图I所示，甲物体重3 N,乙物体重I0 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 No(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 Noa.小明做了以下实验：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一方向_,不改变力的_丛_(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 Nob.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”4的实

26、验：将弹簧测力计丙与1或“平衡力”)。为了探究这两个力的大小关系，再做如图相互对拉，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

27、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绳对乙的拉力为 3 No(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 5+5支=6乙，则地面对乙的支持力 F支=6乙一F=10 N- 3 N=7 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:次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力 计示数/N弹簧测力计移动距离/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_旦_(选填“大

28、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 。 W有1 Gihi 2 NX 0.1 m皿解析(1)第一次实验滑轮组的机械效率巾=TT=08NX04m=62.5%，第二W总i r1s10.8N 人 0.4 m W有2 G2h2 5 NX 0.05 m一次实验滑轮组的机械效率 隼=GV= " Z*nti3.3%;所以用4； W2 F2s21.5 NX 0.2 m'1"(2)通过实验的对比，

29、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，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 X105 W, 90 km/h =25 m/s。P 1.2 X105 W3根据公式 P= Fv 得 F= V = 25 巾二- = 4.8 X10 N ,因为小车匀速直线行驶，所以 f=F= 4.8 X103 No

30、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。求小生同学对木箱做的功和功率。解： W Fs= 100 N 4 m = 600 J;W 600 J10 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 10-3 N的力拉着树叶，10 s内沿着拉力方向前

31、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 )ABA.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