物理功和机械能单元测试题(含答案)

1、物理功和机械能单元测试题（含答案）一、选择题.工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA,图乙中动，t轮重为 60N,重物上升速度为0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（甲乙Fi由150N逐渐变大F2的功率为3W2倍，由于不计摩擦、杠杆自重,A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式C.乙方式机械效率约为 83.3%D.乙方式【答案】C【解析】试题分析：由甲图可知，OB=2OA,即动力臂为阻力臂的由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即Fi=150N；由图乙可知，n=3,不计绳重和摩擦，则F

2、2=G+G动）/3= （300N+60N） /3=120N,故A错误；甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1的大小不变，故 B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：y =Wr/W总=W；f/W 有+W 额=6卜/6卜+6 轮h=G/G+G 轮=300N/300N+60N=83.3%,故 C 正确；乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/sX3=0.03m/s则乙方式F2的功率为：P=F2 v绳=120NX 0.03m/s=3.6W 故 D 错误，故选 C.考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）

3、的机械效率；功率的计算.下列说法中正确的是A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C.用水平力推着购物车前进，推车的力做了功D.书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功【答案】C【解析】【详解】A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，不再受到推力的作用，只有距离，没有推力 的作用，所以对铅球不做功，故 A错误.B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，没有 在拉力方向上通过距离，故拉力没有做功.故 B错误.C.用水平力推着购物车前进，购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离，推 车的

4、力做了功.故 C正确.D.书静止在水平桌面上，书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离，所以支持 力没有做功，故 D错误.故答案为C.【点睛】做功的两个必要因素：1）作用在物体上的力；2）物体在力的方向上通过的距离（即力和 距离的方向要一致）；二者缺一不可.3.下列数据中，不合理的是（）A.教室里大气压值约为 2X105PaB.教室门框高约为 2mC.小明从教学楼的一楼匀速走到二1I1时克服重力所做的功约为1500JD. 一名中学生的体重约为 500N【答案】A【解析】【详解】A. 一个标准大气压约是1.01xi05Pa,教室里的气压接近一个标准大气压，故 A说法不合理；B.普通中学生的身

5、高一般为1.7m左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为 2m左右，故B说法合理；C.根据克服重力做功公式 W=Gh,因为小明的体重约是 500N,每层楼高约3m,所以他从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为1500J,故C说法合理；D. 一名普通中学生的质量约为 50kg,体重 G = mg=50kgx 10N/kg=500N ,故 D说法合理。4.关于功率概念的理解，下列说法中正确的是A.功率大的机械做的功多B.功率大的机械做功时用的时间少C.单位时间内完成的功越多，则功率越大D.省力多的机械功率大【答案】C【解析】【详解】W= Pt,做功多少与功率和时间有关，故 A错误；t=W

6、,做功的时间与做功和功率有关，故 B错误；PC.物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故 C正确；D.功率的大小与省力无关，故 D错误；5.如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到 2楼地面，用甲滑轮所做的功为 Wl,机械效率为 1 ；用乙滑轮所做的总功率为W2,机械效率为2,若不计绳则 Ju 擦 I 重 -A. WivW2,印 平 B. Wi=W2,印v 邛Wi W2 , 1V 2 D. Wi=W2 , 1= 2【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用 一一一 W功相同；根据 Y=且可知：当有用功一定时，利

7、用机械时做的额外功越少，则总功越W心、少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮彳的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 W1邛.故选C.6.如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（）F二10 SJ 臼QA.甲的速度一定大于乙的速度B.甲的重力一定大于乙的重力C.拉力F甲做的功一定大于拉力 F乙做的功D.拉力F甲的功率一定大于拉力 F乙的功率【答案】B【解析】试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力 为平衡力，所以生 巳=8N , G甲G乙，B对；速度大小与拉力无关，A错；根据W Fs,不知道二者通过的距离，无法比较

8、拉力所做的功，根据 P W或P Fv ,不 t知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，C、D错.考点：力和运动功7.班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是（）五楼到一楼的高度 H；从一楼到达五楼所用的时间 T; 每个同学的体重 G； 四楼到五楼楼梯的长度 L。A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】由功率公式得W GHP -T T学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H高度相同，没有必要测量高度H的大小了;学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小

9、关系了。故选D。8.如图所示，分析小球从 A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确 的是（）A.小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能.小球摆动到最低点 B时，动能为零C.小球摆动到最高点 C时，重力势能最小D.小球在整个过程中的机械能守恒【答案】D【解析】试题分析：小球从 A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故 A错；小球摆动到最低点 B时，速度最大，动能 最大，故B错；小球摆动到最高点 C时，重力势能与在 A点时相同都为零，故 C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D.【考

10、点定位】机械能转化和守恒.铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题.已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2;列车要提速，就必须研制出更大功率的机车.那么当列车分别以20m/s和36km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比为A. 2: 1B. 5: 9C. 16: 1D, 8: 1【答案】D【解析】【分析】 当机车匀速前进时，处于平衡状态，机车的牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件得到牵引力和阻力的关系，根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比 。【详解】已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比，即f=kv2,当列车在

11、水平轨道上匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件得到牵引 力等于阻力，即 F=f=kv2,功率公式P=Fv=kG,当列车分别以20m/s和36km/h=10m/s的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比Pl kifj 廿 J (20m/s)38Pz V：3 (10m/s)3 T故选Do.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A.运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B.运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C.运动员的动能是由重力势能转化来的D.运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A.运动员下滑过程中，质量不变

12、，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力 势能减小，故A错误；B.运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故 B错误；C.运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化 来的，故C正确；D.运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。故选Co11.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）.则实心球（）B.在b处动能为零C.在a、b、c三处机械能相等D.在d处动能为零【答案】C【解析

13、】重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C正确为答案；球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故 D错误；12.下列实例中，有力对物体做功的是A.跳水运动员从跳台跳下B.小球在光滑水平面上滚动C.背着书包在水平路面上前进D.举重运动员举起杠铃停在空中【答案】A【解析】【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一 不可，据此分析判断.【详解】

14、A.跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做 功，故A符合题意.B.小球在光滑水平面上滚动，依靠的是小球的惯性，小球水平方向上虽然移动了距离，但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故B不符合题意.C.背着书包在水平路面上前进，人给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，该力对书包没有彳功，故 C不符合题意.D.举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，该力对杠铃 没有做功，故D不符合题意.故选A .如图所示，一位女交警推老人沿水平人行横道过马路，关于此过程力对物体做功的判 断，下列说法中正确的是A.老人所受重力对老人做了功B.地面对轮椅

15、的支持力对轮椅做了功C.女交警对轮椅的推力对轮椅彳了功D.老人对轮椅竖直向下的压力对轮椅做了功【答案】C【解析】老人受到重力的作用，但在重力的方向上没有通过距离，所以老人所受重力没有做功，故 A错误；轮椅受到了地面的支持力作用，但在支持力的方向上没有通过距离，所以支持力 对轮椅没有彳功，故 B错误；女交警对轮椅的有一个推力，轮椅在推力的方向上通过了距 离，故推力对轮椅做功，C正确；老人对轮椅有一个竖直向下的压力，但轮椅在压力的方向上没有通过距离，所以压力对轮椅没有做功，故 D错误，故选C.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N,不计

16、绳重及摩擦，此过程中（）A.拉力F甲小于拉力 F乙B, F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D, F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度 ，由亚有=6卜可知W甲有=W乙有；不计绳 重及摩擦，均只需克服动滑轮自重做额外功，甲乙中均只有一个动滑轮，且动滑轮的重相同，由W额=6动h可知 W甲额=W乙额，因为 W息=W有+w额所以 W总甲=W总乙。A.由图可知，m =1 1 12,n2=3,不计绳重及摩擦，贝 UF 甲=2 （G+G 动）=2x （100N+10N） = 55N , F 乙=：（G+G1动

17、）=3X （100N+10N） =36.7NF2 P1P2正确的是（）Fk F2 P1P2【答案】D【解析】【详解】由图像知道，木块两次都进行匀速直线运动，所以拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数Fi=F2；由图象知道，第 次的运动速度v较小，由P=Fv知道，在当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以，P1 P2,故选D.17.如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离.下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A.钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性B.木块被撞得越远，说明钢球对木

18、块做的功越多C.钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大D.木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持【答案】B【解析】【详解】A.钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性，故A错误;B.根据 W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，故 B正确；C.钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需 要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少，故C错误；D.木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明 物体的运动需要力来维持，故 D错误。18. 2018年5月21日凌晨，

19、我国成功利用长征四号丙运载火箭将鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是A.火箭点火升空过程中，内能转化为机械能B.火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失C.火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能D.火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力【答案】A【解析】分析：（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃 气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；(2)惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身 的一种性质；(3)动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动 能减小，重力势能增加；(4)火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力