物理功和机械能问题的专项培优练习题(含答案)含答案解析

1、、初中物理功和机械能问题1 .甲物体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。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

2、的功分别为Wi和W2,功率分别为Pi和P2,则下列关系式中正确的是（）A. Wi< W2B. Wi> W2C. Pi = P2D, Pi< P2【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 .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

3、于i2N。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【答案】C【解析】【详解】A.根据公式可得故A正确，不符合题意;B.由图可知根据公式可得故B正确，不符合题意;C.拉力的功率故C错误，符合题意；D.滑轮组的机械效率83.3%W有用Gh20N 2m 40Js 2h 2 2m 4mW总 Fs 12N 4m 48J48J2s=24W-100%W心、100% 83.3%48J故D正确，不符合题意。故选C。4 .如图所示，木块以一定的速度滑过 A、B点，至ij C点滑出下落至 D点，A和B、C和D 之间的

4、垂直距离均为 ho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（）A. 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

5、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，则 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点的动能，但与 A点的动能大小不确定，故 D错误。故选Co5 .如图所示，动滑轮的质量为 m,所挂重物的质量为 M,重物在时间t内被提升的高度为h,不计绳重及摩擦，则（）A.滑轮组的机械效率为B.滑轮组的机械效率为MM 2ms 一， MghC.拉力F的功率为(M m)ghD.拉力F的功率为2t【答案】A【解析】【分析】【

6、详解】AB.滑轮组做的有用功为W有用G物h Mgh总功为W总 G物G动h M m gh滑轮组的机械效率为Wr 用Mgh MW M m gh M m故A正确，B错误；CD.拉力F的功率为W巧M m ghP息-tt故CD错误。故选Ao6 .举重比赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中至少静止3秒钟，在这3秒钟内（）A.杠铃受到的重力和人对它的支持力是平衡力B.运动员所受的重力和地面对他的支持力是平衡力C.运动员在用力向上支持杠铃，因此他对杠铃做了功D.杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是平衡力【答案】A【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二 者

7、缺一不可；从平衡力和相互作用力的条件判断两个力是平衡力，还是相互作用力；平衡 力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用 力：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【详解】A.杠铃受到的重力和对它的支持力符号二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故A正确；B.运动员所受的重力和地面对它的支持力，大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；C.因为做功需要对物体施力，并且在力的方向上需要移动距离，而运动员向上支持杠铃，但没有发生位移，故 C错误；D.杠铃对运动员的压力和人对它的支持力，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不 是平衡力，故D错误。故

8、选A。7 . 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)【解析】落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能E）随着时间的变化图像可能是（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Co8 .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 so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

9、 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=50kg x 10N/kg x 9m=4500J克服重力做功的功率故ABD,都不符合题意,C符合题意。4500J30s150W故选Co9 .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；质量一定时，速度越大，动能越大；速度

10、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Co10 .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，

11、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。11.如图甲所示，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匀速直线运 动，两次拉动木块得到的 s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2。.下列判

12、断正确的是（）廿m上飘1次A. F1 = F2 ,P1>P2B.F1>F2 ,P1>P2C.F1<F2 ,P1=P2D.F1VF2,Pk P2【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】从图乙可以看到，两次拉动，木块都是做匀速直线运动，都是处于平衡状态，水平方向受 力平衡，拉力大小等于滑动摩擦力大小，而木块的自身重力不变，接触面的粗糙程度也不 变，那么滑动摩擦力大小不变，两次拉力的大小不变，即Fi F2因木块匀速直线运动，那么其功率可表示为P Fv,从图乙可看到，第 1次的速度大于第2次的速度，即Vi V2 那么可知Pi P2 故选Ao12.如图所示，水平地面 。点两侧粗糙

13、程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F.物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为 Wmn、Wop,功率分别为Pmn、Pop,则产F=3K+ 3m ! r 3mnN。pqA. Wmn<Wop B. Wmn>Wop C. Pmn>Pop D. Pmn<Pop 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置.物体在 MO段做匀速直线运动，由图可得 MN的距离等于 OP的距离，根据功的公式 W=FS可知：在F相同和 S相同的情况下， W应该相同，

14、所以 AB均错误；在做功相同时， MN段所用时间是 OP段 时间的2倍，根据P=W/t,得出Pmn<Pop;答案选 D.13 .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.第一次物体受到的摩擦力是 B.第一次物体受到的摩擦力是 C.第二次物体受到的摩擦力是 D.第二次物体受到的摩擦力是【答案】C【解析】【分析】【详解】10N, 20N, 10N, 20N,物体运动了 物体运动了 物体运动了 物体运动了1m2

15、m2.4m4.8mAB.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c W 20J-S12mF110N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：cW248J C ,S222.4m,F220N故C正确，D错误.14 .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

16、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.15.如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力，则

17、(). CA.球在C点时受力平衡B.球在A点时速度最大C.球在A点时绳子突然断开，小球将静止不动D.球在B点时所受外力同时消失，小球将静止不动【答案】D【解析】【分析】 【详解】A.球在C点时，不是处于平衡状态，所以受到的不是平衡力，故 A错误；BCD.小千在A、B两点时，是摆动过程中的最高点，此时的动能最小，速度最小为0,若在A点时绳子突然断开，小球由于受到重力的作用，会向下运动，若在B点时，所受的外力同时消失，则球会保持静止不动，故 A、C错误，D正确。 故选D。16.如图所示的装置中有木板、木块、弹簧、小车和祛码(图中未画出)，用压缩弹簧的 小车释放后撞击木块。能否用此装置探究“物体动能

18、大小与质量和速度的关系”，有两种(1)能探究物体动能与物体质量的关系；(2)能探究物体动能与物体速度的关系；这两个判断()A.只有(1)正确B.只有(2)正确C. (1) (2)都正确D. (1) (2)都不正确【答案】B【解析】【分析】【详解】(1)用小车、小车加上祛码分别将弹簧压缩到相同程度后静止释放撞击同一个木块，撞击的 动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹性势能 相同，转化的动能相同，最终木块移动的距离相同，故不能探究物体动能与物体质量的关 系；(2)用小车分别将弹簧压缩到不同程度后静止释放撞击同一个木块，撞击的动能由弹簧的弹 性势能转化而来，而弹簧

19、的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹性势能不同，转化的动 能不同，最终木块移动的距离不相同，故能探究物体动能与物体速度的关系。综上所述：故ACD错误，B正确。故选Bo17.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%。若人以0.6m/s的速度匀速前行，经 100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是( )A.货物移动距离为 20mB.工人的拉力为 400NC.工人做的有用功为 3.6 104JD.工人拉力的功率为 360W【答案】B【解析】【分析】【详解】A.从图中可以看到，两条绳

20、子托着动滑轮，人以 0.6m/s的速度匀速前行，那么货物的速 度是0.3m/s,经100s货物移动距离为s vt 0.3m/s 100s 30m货物移动距离为 30m, A错误；B.由题意可知，货物的重力G mg 600kg 10N/kg 6000N其摩擦力f 0.1G 0.1 6000N 600N由于货物匀速前行，绳对货物的拉力F f 600N滑轮组的机械效率为 75%,可得到600N sF拉2s100%75%解得%400N ,工人的拉力为400N, B正确；C.货物移动距离为 30m,绳对货物的拉力为 600N,则工人做的有用功为_4W有 Fs 600N 30m 1.8 10 J工人做的有

21、用功为1.8 104J , C错误；D.由于人以0.6m/s的速度匀速前行，工人的拉力为400N,工人拉力的功率为P F拉 v 400N 0.6m 240W工人拉力的功率为 240W , D错误。故选B。18.如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列B.甲物体的速度为 0.2米/秒C. 5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D.绳的拉力做功的功率为1.2W【答案】C【解析】【详解】A.图示滑轮为定滑轮，绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计，乙匀速下落，所以绳拉甲物体的力F=G 乙=6N故A正确不符合题意；B.图示滑轮为定滑轮，甲、乙物体移动的速度相同，甲物体的速度v甲=v fONm ,故BF 确不符合题意；C. 5s内甲物体移动的距离s=v 甲 t=0.2m/s x 5s=1m绳的拉力对甲物体做的功W=Fs=6NX 1m=6J故C错误符合题意；D.绳的拉力对甲物体做功功率W 6JP= = =1.2Vt 5s故D正确不符合题意。19.如图甲所示，