中考物理功和机械能问题综合练习题及答案解析

1、一、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点的过程中，动

2、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. 2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。下列说法错误的是（）A.运载火箭加速上升过程中，重力势能变小，动能增大B.运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的C.北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能守恒【答案】A【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越

3、大，高度越高，重力势能就越大；物体间力的作用是相互的；物体受平衡力的作用处于平衡状态；在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。【详解】A.火箭上升过程中高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故A错误，符合题B.火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；C.火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受到非平衡力的作用，故C正确，不符合题意；D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，速度减小，高度增加，所以动能减小，势能增加；北斗卫星在地球大气层外运行，不受空气阻力的作用，只有动能和

4、势能之间的转化所以机械能守恒，故D正确，不符合题意。故选A。3. 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Co4. 一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法错误的是（）A.爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B.爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C.爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率

5、大D.爬相同的楼梯，儿子坐电梯先到达，儿子的功率大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.由题知，他们上相同的楼梯，h相同，父亲的体重Gi大于儿子的体重0,根据爬楼做功WGh,所以父亲爬楼做功Wi大于儿子爬楼做功W2,即Wi>W2,故A、B正确，不符合题意；C.父亲爬楼做功多，父亲比儿子先到达，做功时间少，根据P可知父亲做功功率大，故C正确，不符合题意；D.儿子坐电梯先到达，但爬楼过程中儿子没有施加力，儿子做功为0J,做功功率为0W,故D错误，符合题意。故选D。5.小美用200N的力将重10N的足球踢出去15m远，她对足球做的功是（）A.3000JB.150JC.没有做功D.做了功，但无

6、法确定做功多少【答案】D【解析】【分析】【详解】题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为200N,而没有说明足球在该力的作用下移动的距离（15m是足球离开脚后运动的距离），她对足球做了功，但无法准确求出她对球所做的功，故A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。6 .把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（）A.是由水的内能转化来的B.是由水的重力势能转化来的C.是由乒乓球的内能转化来的D.是由乒乓球的化学能转化来的【答案】B【解析】【分析】机械能包括动能和势能；动能

7、的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。【详解】松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能减小，重力势能转化为乒乓球的机械能。故选Bo7 .在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为0.5t,起重机在5s内把它匀速提高2m,此过程中(g=10N/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】4x1J02x1WB.起重机对水泥板所做的功为D.起重机提升水泥板的功率为31x1025X1W【详解】AB.水泥板的质量水泥板受到的重力0.5t500kgmg500kg10N/kg5000N起重机对水泥板所做的功Gh

8、5000N2m4110J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4110J25s103W故C、D不符合题意。故选A。8 .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3m!73mnzopqA. 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

9、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/t,得出Pmn<Pop；答案选D.9.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

10、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10.如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（）A.罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能B.罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化C.因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D.如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去【答案】C【解析】【分析】【详解】A.罐子从斜面滚下，要克服摩擦力做功而使重

11、力势能转化为内能，故A错误；B.罐子从斜面滚下的过程中，重力势能转化为动能和内能，故B错误；C.罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能；发生形变的橡皮筋由于要恢复原状，故罐子可能再次滚上斜面，故C正确；D.罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。故选Co11.如图，一辆电动车在月球表面（月球面附近无大气层）沿着平直轨道行驶，物体M相对

12、于车静止，则以下说法中正确的是（）Mi）A.电动车动能一定增加B.M受到的摩擦力一定向右C.此时小车可能做匀速直线运动D.若电动车急刹车，M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【详解】A.由图中彩旗展开的方向可知，电动车向右加速运动或向左减速运动，所以动能有可能增大也有可能减小，故AC错误；B.不管电动车是向右加速，还是向左减速，相对车静止的物体M都有向左运动的趋势，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正确；D.若电动车原是向右加速运动的，急刹车时，车的速度减小或停下，而M由于惯性要保持原来的速度向右运动，此时所受的摩擦力应向左，才能让M相对车静止。若电动车原是向左减速运动的，急刹车时，

13、M物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动，此时所受的摩擦力方向应仍然向右，才能让M相对车静止，故D错误。故选Bo12.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】A.由图象可知，ti时刻弹力为

14、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D。13.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（）A.小球由A-B运

15、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A。14.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

16、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（）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5.5N,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

17、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G1移动的速度是甲图中绳端移动的速度是V1工t1h10.1m2s0.05m/sv绳i3vi0.05m/s0.15m/s重物G2移动的速度是h20.1mV20.05m/st22s乙图中绳端移动的速度是丫绳24v240.05m/s0.2m/s那么可知F1和巳做功的功率之比是P：P2F1v绳1：F2v绳23：4F1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

18、5.5N0.1m0.55J所做的总功是W甲总F1s12N30.1m0.6J乙滑轮组所做的总功是WL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Wfr有用WL有用甲：乙:W总叫总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Do15 .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s-t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A.甲的拉力大B.甲的机械能小C.乙的动能小D.无法判断【答案】C【解析】【详解】

19、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、乙上升相同的高度，甲所用时间小于乙所用时间，根据v=*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，甲的势能等于乙的势能，机械能为动能和势能之和，所以，

20、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.16 .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

21、，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点动能，所以D点的动能有可能等于B点的动能，故C正确；D,因为A和B,C和D之间的垂直距离均为h,则从A至ijB和从C至UD的重力势能的减少量都是mgh（设木块的质量为m）,故D不正确。故选Co17.农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重60

22、0N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列A.该滑轮的机械效率中75%B.滑轮所做的有用功为1200JG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=600NX3m=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=55=40036m=2400J,所以动滑轮的机械效率为：2400J100%=75%,故A正确，B错误；C.不计绳重及摩擦，则拉力为：1 .、F-（GG动），2那么动滑轮的重为:G动=2F-G=2X400N-600N=200N故C错误；D.由图知

23、，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=2x3m=6m故D错误;故选A。18.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，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BC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，弹性势能变大，小球的速度减小，动能减小，即小球的动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误；CD.由于水平地面是