中考物理知识点过关培优易错难题训练∶功和机械能问题及答案解析

1、、初中物理功和机械能问题1.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（）200A.他们对自己做的功一样多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W凯=G1nm1gA60kg10N/kg(600m400m)1.2105J；质量是50kg的小旋从C点到达D点做的功为5.W族

2、=G2h2m2gh250kg10N/kg(400m200m)110J;小凯做的功多，故A错误;B.小凯的运动时间为平均功率为小旋的运动时间为平均功率为t18:508:0050min3000s；PiW1Jt13000s40W,t28:507:4070min4200s,W1105Jt24200s23.8W,小凯的平均功率较大，故B错误；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，所以无法比较动能的大小，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。2.在雄壮的国歌声中，升旗手在50

3、秒时间内将重5N的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是()A.缓缓上升，动能转化为重力势能B.升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下C.他对国旗做功的功率最接近于1WD.旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的【答案】C【解析】【分析】(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。【详解】A.国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国

4、旗的重力势能逐渐增大，没有动能转化为重力势能，故A错误；B.由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故B错误；C.已知国旗的重力5N,旗杆大约10m高，克服国旗的重力做功为WGh5N10m50J国歌的演奏一遍的标准时间是50秒，他对国旗做功的功率最接近于50J50s1W故C正确;D.国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力,故D错误。故选C。3.小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度.则下列判断中正确的是（）A.皮球由a至Ub时，动能逐渐增大B.皮球由c到d时，机械能一直减小C.皮

5、士在b点时的机械能最大D.皮球在a、c两点时动能相等【答案】B【解析】试题分析：皮球由a到b时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A错；皮球由c到d时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B正确；皮球在a点时的机械能最大，故C错；皮球在a、c两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D错；应选B.考点：机械能转化4.一个超级惊险项目一一18米长悬崖秋千惊现重庆某公园！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

6、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Co5.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

7、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；WB.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，没有力对物体做功，因此功率为零，故C正确；D.力对物体做功大小WFs,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Co6 .一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为A.60JB.600JC

8、.6000JD.0000J【答案】C【解析】【分析】【详解】上楼过程中要克服重力所做的功，根据题意知道，该同学的质量是50kg,所以体重是：G=mg=500N,楼层高度越是3m,一楼走到五楼的高度大约是：h=4x3m=120m所以，上楼过程中克服重力所做的功是：W=Gh=500NX12m=6000J,故选C.【点睛】本题考查的是做功的计算，关键是公式的应用，重点是对楼层的估测，难度不大.3N的力F.物7 .如图所示，水平地面。点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向体经过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

9、,功率分别为Pmn、Pop,则产尸=3Nt|"4jIq»II；*IM")77)犷7/"Lf-11-*3m川"""3mHnN。pqA. Wmn<WopB. Wmn>WopC. Pmn>PopD. 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，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/

10、t,得出Pmn<Pop；答案选D.8 .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：可见，他爬坡时的功率与Gh500N9m30s150W,C选项最接近;故选C。9 .将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示.下列说法正确的是°太*弋：/2，.-si；A.皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等B.皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零C.皮士在D点时的机械能大于

11、在C点时的机械能D.若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑【答案】D【解析】【详解】A.由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；故A错误。B.从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B错误。C.每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。

12、在C点在在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能；故C错误。D.弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑；故D正确。10 .如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）A.功率增大、机械效率增大B.功率增大、机械效率不变C.功率不变、机械效率不变D.功率不变、机械效率增大【答案】B【解析】【分析】【详解】前

13、后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据P"可知，功率变大。故ACD错误，B正确。故选Bo11 .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Fl、F2,两次拉力的功率分别为Pl、P2。.下列判断正确的是（）A.Fi=F2,Pi>P2B.Fi>F2,Pi>P2C.Fi<F2,Pi=P2D.F1VF2,PkP2【

14、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FiF2因木块匀速直线运动，那么其功率可表示为PFv,从图乙可看到，第1次的速度大于第2次的速度，即V1V2那么可知RP2故选Ao12.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）。

15、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GG动340N120N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GG动120N1一.从图甲可以看到，F030N,解得F支30N,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1.2

16、5m,三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是s3h31.25m3.75m拉力F做的功是WFs50N3.75m187.5J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32.5m/s7.5m/s根据PFv可知，拉力F的功率PFv绳40N7.5m/s300W拉力F的功率是300W,C正确；D. 2s3s内，物体上升的高度h3.75m-1.25m2.5m拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率W100%Gh100%100N2.5m100%83.3%W总功Fs40N32.5m滑轮组的机械效率约是83.3%,D错误。故选Co1

17、3.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l。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

18、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，故D错误。故选Co14.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

19、.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乙=0.2m/s,故B正确不符合题意；C.5s内甲物体移动的距离s=v甲t=0.2m/sx5s=1m绳的拉力对甲物体做的功W=Fs=6NX1m=6J故C错误符合题意;D.绳的拉力对甲物体做功功率P=1.2W故D正确不符合题意。15.某块砖在一对平衡力作用下运动，则该科（）A.机械能一定不变，动能一定不变B.机械能可能改变，动能一定不变C.机械能可能改变，动能可能改变D.机械能一定

20、不变，动能可能改变【答案】B【解析】【分析】要解决此题需要掌握物体在受平衡力的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态；要了解机械能包括动能和势能，动能和物体的质量以及速度有关，重力势能与物体的质量和被举的高度有关。【详解】物体在平衡力的作用下，即一定处于平衡状态，即或是静止状态或是匀速直线运动状态，由于其动能的大小与质量及运动的速度有关，所以对于同一砖块来说，质量不变，其不管是保持静止还是匀速直线运动，其速度都是不变的，故其动能一定不变；但其重力势能却有可能改变，如将砖匀速提高，在该过程中，动能不变，但其重力势能变大，即机械能变大；同理若将醇匀速降低，其机械能会变小，综上所述可知，B符合题意。故

21、选B。16.某实验小组分别用如图所示的甲、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g0.05kg10N/kg0.5N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3FiG动Gi解得Gi5.5N,重物Gi的重力大小为5

22、.5N,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4F22G动G2解得G27N,重物升高的高度是h20.im,乙滑轮组所做的有用功是W乙有用G2h27N0.im0.7J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hi0.imVi-0.05m/sti2s甲图中绳端移动的速度是丫绳13vi30.05m/s0.i5m/s重物G2移动的速度是h20.imv2-0.05m/st22s乙图中绳端移动的速度是v绳24v240.05m/s0.2m/s那么可知Fi和F2做功的功率之比是P：F2F1v绳1：F2v绳23:4Fi和F2做功

23、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G1h15.5N0.1m0.55J所做的总功是W甲总F1G2N30.1m0.6J乙滑轮组所做的总功是W总F2s22N40.1m0.8J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0.55J0.7J“22:210.6J0.8J两个滑轮组的机械效率之比是22:21;D错误，符合题意。故选Do17.两个质量相同的钩码，下端固定有纸带并穿过打点计时器，在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动，纸带上留下的点迹如图（a）所示，它们的stA.甲的拉力大B.甲的机械能小C.乙的动能小

24、D.无法判断【答案】C【解析】【详解】A.在图a中的甲、乙两图中，打点计时器打出的各点之间的距离是相同的，由此确定钩码在这两种情况下都是处于匀速直线运动状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力，此时的钩码只受两个力的作用：弹簧秤竖直向上的拉力和重力.根据二力平衡的条件可知这两个力相等，即甲、乙的拉力都等于各自钩码的重力，由于钩码的质量相等，则重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合题意；BCD.两个钩码的质量相同，由题意知，两个钩码上升的高度相同，由图（b）知，甲、乙上s升相同的高度，甲所用时间小于乙所用时间，根据Vs可知，甲的速度大于乙的速度，所t以，甲的动能大于乙的动能，甲的势能等于乙

25、的势能，机械能为动能和势能之和，所以，甲的机械能大于乙的机械能.故B不符合题意.C符合题意.D不符合题意.18.如图所示，木块以一定的速度滑过AB点，至ijC点滑出下落至D点。A和B,C和D之间的垂直距离均为h,则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（）A. D点与C点相比，机械能不变B. B点的动能一定大于A点的动能C. B点的动能可能等于D点的动能D. A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能【答案】C【解析】【分析】本题考查机械能的变化。【详解】A.D点的机械能比C点的少，因为从C到D有部分的机械能克服空气阻力做功，转化为内能，故A不正确；B.木块以一定的速度滑过AB点，而从A到B的过程，木块的重力势能减小，减小的重力势能虽然转化为动能和内能，但若接触面足够粗糙，摩擦力足够大，那么木块可能在AB间做匀速直线运动或减速运动，所以B点的动能可能等于可小于A点的动能，故B不正确；C.木块从B到C,若木块与接触面有摩擦，则C点的动能小于B点的动能，从C到D,木块的重力势能减小，动能增加，那么D点动能大于C点动