物理功和机械能问题的专项培优易错难题练习题(含答案)附答案解析

1、一、初中物理功和机械能问题1 .用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N,拉力对物体做了 48J的功.分析两次做功过程，以下判断正确的是A. k次物体受到的摩擦力是10N ,物体运动了 1mB. k次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了 2mC.第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了 2.4mD.第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了 4.8m【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是 对平衡力，故

2、物体受到的拉力：F=f=10N;根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离W 20JSiF110N故AB错误；CD.若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力 不变，仍为10N;根据 W=Fs可知，第二次物体通过的距离：2.4m ,o W2 48JS2 F220N故C正确，D错误.2 .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Wi和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中

3、正确的是（）A. W1< W2【答案】B【解析】【分析】【详解】AB.根据W Gh可得，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Wi > 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 Wi > W2,所以Pi > P2。故CD错误。故选Bo3.如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动 同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法正确的是（）A.木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B.木块第1次受到的拉力较大C.

4、木块两次的动能一样多D.两次拉力对木块做的功一样多【答案】A【解析】【分析】【详解】AB.从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡 力作用。因木板受到的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则两次滑动摩擦力大小不变， 所以两次木块受到的拉力相等，故A选项正确，B选项错误；C.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有 的动能多，故C选项错误；D.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，故D选项错误。故选Ao4.如图所示，小球以速度 v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法

5、中正确的是（）A.因为最终到达了与 A等高的C点，所以小球机械能守恒B.小球在B点的机械能最大C.小千从B到C的过程只是动能转化为重力势能D.小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A B.小球以速度v从A沿弯曲轨道，t下，在 A点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等 高的C点，C点速度为0,只有重力势能， A C两点的重力势能相等，但 A点的机械能大 于B点的机械能，说整个运动过程中，机械能在减小，所以A点的机械能最大，故 AB错误；C.小王从B到C的过程中先将重力势能转化为动能，再将动能转化为重力势能，故C错误；D. A、C两点的重力势能相等

6、，整个过程动能减小为0,用来克服摩擦力做功，故 D正确。故选D。5.李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次则急促地跑上去，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P 可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。故选A。6.在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为0.5 t,起重机在5 s内把它匀速提高2m,此过程中(g=10

7、N/kg)()A.起重机对水泥板所做的功为C.起重机提升水泥板的功率为【答案】A【解析】【详解】AB.水泥板的质量1 X 4J0B.起重机对水泥板所做的功为1 X J)2 X 2 W D.起重机提升水泥板的功率为5 X 2 Wm 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 Gh 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 J5s2 103W故C、D不符合题意。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

8、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；8 .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；P=Fv可知，力F相D 从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式同，第一次速度v 大，所以功率大，故D 正确。8 甲物体

9、放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别在相等的水平力 F作用下移动相等的距离s,那么，力F对两物体所做的功（）A.甲较多B.乙较多C.相等D.无法确定【答案】 C【解析】【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。【详解】根据条件，物体受力相同，移动的距离相同，则力对物体做的功相同，故 C正确。故选C。9 炎热的夏天海口，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在水平马路匀速行驶过程中，以下说法正确的是（ ）A.动能减少，机械能不变B.动能不变，机械能减少C.动能减少，机械能减少D.动能增大，机械能增大【答案】 C【解析】【分析】动能大小跟质量、速度有关；质量一定

10、时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关；质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；机械能=动能+势能。【详解】洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，则洒水车的机械能变小。故选C。10 .一位初中生用30s从坡底爬上了 9m高的山坡.他爬坡时的功率与下列哪一个最接近（）A.几瓦B.十几瓦C. 一百多瓦D. 一千多瓦【答案】C【解析】【分析】【详解】中学生的质量约 50kg,体重约500N左右，山坡的高度为 9m.登楼的功率:Gh500N 9m30s150W ,

11、可见，他爬坡时的功率与 C选项最接近;故选Co11 .如图所示，图中速度 v的方向是小强在体育中考 原地掷实心球”测试中球出手时的飞 行方向，从球出手到落地的过程，空气阻力忽略不计，下面关于机械能的一些说法中正确 的是（）方屋A .球出手时动能最大B.球出手时势能最大C.球落地时机械能最大D.球的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】ACD.由于空气阻力忽略不计，那么整个运动过程球的机械能保持不变，C错误，D正确；球出手时动能不是最大的，因为它还会落地，重力势能会转化为动能，球落地的瞬间动能 才是最大的，A错误；B.球出手时势能不是最大，因为它还会上升，上升到最高点时，它的重力势能才是最大

12、的，B错误；12.如图是某山地的等高线图，数字表示海拔高度，其单位是米。质量是 60kg的小凯早上 8: 00从A点出发，8: 50到达B点的观景台；质量是 50kg的小旋早上7: 40从C点出 发，8: 50到达D点的半山亭。下列说法中正确的是（）B.小凯的平均功率较小C. 8: 50分时，小旋的动能一定小于小凯的动能D. 8: 50分时，小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能【答案】D【解析】【分析】【详解】A. 60kg的小凯从A点到达B点做的功为WlGiA might60kg 10N/kg (600m 400m) 1.2105J;质量是50kg的小旋从C点到达D点做的功为W旋=G2hi2

13、 m2 gh250kg 10N/kg (400m 200m) 1105J ;小凯做的功多，故 A错误;B.小凯的运动时间为t18:50 8:00 50min3000s ；平均功率为_51.2 105J3000s40W,小旋的运动时间为t28:50 7:40 70min4200s平均功率为小凯的平均功率较大，故P2B错误;W 1 105J -23.8W,t24200s所以无法比较C.动能的大小与质量和速度有关，由于不知道8： 50分时的他们的速度,动能的大小，故C错误；D.重力势能的大小与质量和所处的高度有关，小凯的质量和所处的高度都比小旋的大,所以小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能，故D正确

14、。F的作用，如图（甲）所示。在13.静止在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力水平路面上直线运动时记录的v-t图像，下列说法正确的是（）B.物体在tit2时间内动能不断变大G物体在13H4时间内的摩擦力力小于 tlt2时间内的摩擦力D.物体在t3t4时间内拉力小于摩擦力【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由v-t图像可知，0ti时间内速度越来越大，故 A错误；B.由v-t图像可知，tit2时间内速度不变，所以动能不变，故 B错误；C.物体在13H4时间内和tlt2时间内受到的都是滑动摩擦力，由于压力大小和粗糙程度不 变，所以滑动摩擦力大小不变，故 C错误；D.由v-t图像可知，在t3t4

15、时间内物体作减速运动，所以合力方向与运动方向相反，因此 向前的拉力小于向后的摩擦力，故D正确。故选D。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。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

16、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Do15.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

17、（）A.小球由A-B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.小千由B-C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，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Ao16.某实验小组分别用如图所示的甲、

18、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g）在2s内把重物Gi和G2提高10cm,已知F和F2的大小均为2N,不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。下 列说法中不正确的是（）由G甲 乙A.重物 Gi的重力大小为 5.5NB.乙滑轮组所做的有用功是0.7JC. Fi和F2做功的功率之比为 3:4D.两个滑轮组的机械效率之比为4: 3【答案】D【解析】【分析】【详解】A.从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是G 动 m动 g 0.05kg 10N/kg 0.5N把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知3Fi G 动 Gi解得Gi 5.5N ,重物Gi的重力大小为5.5N

19、, A正确，不合题意；B.在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知4F2 2G 动 G2解得G2 7N ,重物升高的高度是h2 0.im ,乙滑轮组所做的有用功是W乙有用 G2h2 7N 0.im 0.7J乙滑轮组所做的有用功是0.7J, B正确，不合题意；C.重物Gi移动的速度是hi 0.im Vi-0.05m/sti2s甲图中绳端移动的速度是丫绳13vi 3 0.05m/s 0.i5m/s重物G2移动的速度是h2 0.imv2- 0.05m/st22s乙图中绳端移动的速度是v绳2 4v2 4 0.05m/s 0.2m/s那么可知Fi和F2做功的功率之比是P： F

20、2 F1v绳1：F2v绳2 3:4Fi和F2做功的功率之比为 3:4, C正确，不合题意;D.甲滑轮组所做的有用功是W甲有用G1h1 5.5N 0.1m 0.55J所做的总功是W甲总F1G 2N 3 0.1m 0.6J乙滑轮组所做的总功是W总F2s2 2N 4 0.1m 0.8J由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是咆有用0.7J ,那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J 0.7JO6J :08J22: 21两个滑轮组的机械效率之比是22: 21 ; D错误，符合题意。故选Do17 .物体只受一对平衡力作用时，对于它具有能的判断中正确的是（）A.机械能一定不变B.重力势能可能减少C.动能可能变小

21、D,重力势能一定不变【答案】B【解析】【分析】首先要对物体在平衡力作用下是处于平衡状态中的哪一种要明确，然后再分析其机械能的 变化情况。【详解】平衡状态有两种：静止状态、匀速直线运动状态；当物体处于静止状态时，物体的动能、 势能都不变，所以机械能也不变；当物体在水平方向上做匀速直线运动时，其动能、势能 都不变，即机械能不变；当物体在竖直方向上做匀速直线运动时，其动能不变，但其势能 要发生变化，故机械能也随之变化；总之，物体在以上所处的这几种可能的运动状态下， 势能与机械能的大小有两种可能：不变或变化；而动能只有一种情况：不变；综上分析， 故选B。【点睛】本题考查物体在平衡力作用下的状态分析，要

22、求学生一定要分类且考虑全面，本题容易出 现漏分析其中某种情况而导致错误。某同学用力将石块向前移动A.18 .下例各情况中，关于做功的说法错误的是一点，他推石块的力做了功B.人推着小车沿斜面进入车厢，她推车的力做了功C.D.【答案】C【解析】某同学从滑梯上滑下，重力做了功人头顶物体在水平地面上匀速前进，她顶物体的力做了功A处开始与弹簧接A.某同学用力将石块向前移动一点，有力作用在石块上，石块在力的方向上通过了距离，所以他推石块的力做了功，故A正确不符合题意；B.人推着小车沿斜面进入车厢，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以 他推小车的力做了功，故 B正确不符合题意；C.人头顶物体在水平地面上匀速前进，力的方向向上，距离的方向向前，二者相互垂直, 所以她顶物体的力不做功，故 C错误符合题意；D.某同学从滑梯上滑下，在重力的方向的通过了距离，所以重力对人做了功，故D正确不符合题意.19 .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，在触，下降到最低点 B处后弹回，则小球的动能变化