(物理)初中物理功和机械能及其解题技巧及练习题(含答案)

1、（物理）初中物理功和机械能及其解题技巧及练习题（含答案）一、功和机械能选择题如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？实验的示意图.小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下.下面的一些判断正确的是（）从a到b,小球的势能不变，动能增大从b到c,小球的势能增大，动能增大到达c处，小球的势能最小，动能最大到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大【答案】C【解析】【详解】从a到b小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，故此选不合题意；从b到c小球的质量不变，高度减小，重力势能减小,故此选项不合题意；到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变速度增大，动能最大，

2、此选项符合题意；到达d处，小球质量不变，与c处相比高度不变,重力势能不变，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，此选项不合题意.跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能落水的过程，运动员的重力势能始终在增大从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大【答案】C【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；动能和势能统称为机械能.其在不计

3、空气阻力时，机械能是守恒的.【详解】A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故A正确；B、运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；CD、运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误，D正确.故选C3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

4、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A2：1B5：9C16：1D8：1【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=kv3,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Pl加J泞(20m/s)38

5、率之比故选D。4下列说法中正确的是抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功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】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.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.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，推车的力做了功.故C正确.书静止在水平桌面上，

6、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.以下简单机械的使用属于费力杠杆的是（）道钉撬B.钓鱼竿C.定滑轮D.手推车【答案】B【解析】A、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确；C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；D、手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误.故选B.【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种

7、：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂.下列数据中，不合理的是（）教室里大气压值约为2X105Pa教室门框高约为2m小明从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功约为1500J名中学生的体重约为500N【答案】A【解析】【详解】个标准大气压约是1.01X105Pa，教室里的气压接近一个标准大气压，故A说法不合理；普通中学生的身高一般为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；根据克服重力做功公式“=6仏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

8、法合理；名普通中学生的质量约为50kg，体重G=mg=50kgX10N/kg=500N,故D说法合理。7如图所示,悬挂的电灯处于静止状态。假如悬挂它的绳子突然断了,电灯将A仍受平衡力B加速下落C.匀速直线下落D动能变势能【答案】B【解析】【分析】物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变；影响动能的因素：质量和速度；影响重力势能的因素：质量和高度。【详解】悬挂的电灯处于静止状态,此时电灯受到重力和拉力的作用；若悬挂它的绳子突然断了,则电灯只受到重力的作用,会向下做加速运动,受非平衡力的作用,质量不变,速度变大,高度变小,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能。故选B

9、。【点睛】本题考查力和运动及机械能的题目,需要知道物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态。如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是拉力F为75N绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A.由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：11F=(G+G)=X(140N+10N)=50N,故A错误;3动3B.则绳端移动的距离：s=3h=3X2m=6m，故B错误;C.拉力做功：W=Fs=50NX6

10、m=300J,总有用功：W=Gh=140NX2m=280J，有用TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark35 o Current Document W280J滑轮组的机械效率：耳有用X100%=X100%93.3%，故C正确。W300J总 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document WGhGD.提升200N重物时，重物重力增加，据耳有用=Gh+Gh=G+G可知滑轮组机总动动械效率变大，故D错误。如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌.小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动；

11、小明用20N的水平推力，课桌小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20N小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100N小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s做匀速直线运动【答案】A【解析】小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做功的功率P=Fv=10Nx2m/s=20W，故A正确.根据小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N；小明推课桌时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N，故B错误.小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小

12、与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N，故C错误.小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故D错误.答案为A如图所示，水平地面上放着一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m,则有()C摩擦力所做的功是100JD推力所做的功是100J【答案】D【解析】A、由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J故A错误；BD、推力做功：W=Fs=100Nxlm=100J.故B错误，D正确.C、因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力f=F=100N,方向与F相反，由于木箱沿力F的方向移动，物体移动的距离与摩擦力

13、的方向相反，则W=fs=100Nx（1m）=-100J，故C错误.故选D.【点睛】此题考查功的计算，力是否做功的判断，关键是掌握做功的两个必要条件.注意水平方向运动的物体，重力是不做功的.如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景.A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变.如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为p=1.0 x103kg/m3g取10N/kg）.则钢缆蝇7F/(xi畑7777777777I02030405060t/s屮乙A从开始下降直到江面的过程中，

14、钢缆绳对A做的功为5x104jA下降过程中重力的功率为5x103WA的密度为1.6x103kg/m3当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5x103Pa【答案】D【解析】【详解】由图乙可知，A从开始下降直到江面的过程中，下降高度h=vt=0.1m/sx20s=2m，钢缆绳对A做的功W=Fs=3x104Nx2m=6x104J，故A错误.BA下降过程中重力的功率Fs一二Gv二3X104NXO.lm/s二3x10sW,t故B错误CA全部浸没在水中所受浮力F=G-F=3x104N-1X104N=2x104N,浮拉根据阿基米德原理F浮=P水gV排可得,物体的体积F2X104NV=2m3,P

15、g1.0X103kg/m3X10N/kg水故A的密度P-m-G-3X104N-1.5x1O3kg/m3,VgV10N/kgx2m3故C错误D.由图乙可知，A物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间t=30s-20s=10s，A物体的高度=W=o.im/sx1Os=1m,圆柱体A的底面积S-V-2m3-2m2,hf1m当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压力F-G-F-3x104N-2x104N-1x104N，压浮则A对江底的压强p-化-1x104N-5x103Pa，S2m2故D正确.【点睛】本题是力学综合计算题，具有一定的难度，读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应用是关键12如图所

16、示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A若G1=G2，则FF2，乙的机械效率高C.若G1G2，则FF2，甲、乙的机械效率相同D.若G1G2，则FF2，乙的机械效率高【答案】D【解析】【详解】a.由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等，若G=g2,贝y有用功也相同，所以机械效11率相等，故A错误；B.甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2G2，若G1=G2，则F1F2，提升相同的1重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；C.甲图n=3,F1=G1,1乙图n=

17、2,F2G2，若GG2,则F1F2，若G1G2,11则乙图有用功多，机械效率高，故C错误;D.甲图n=3,FG,乙图n=2,F2G2，若，：,则片卩2;甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1W2；因为两运动员举起杠铃的时间相同，W根据P=可知，P1P2.所以ABD错误，C正确.t12故选C.【点睛】本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用，能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口.射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：弓弦的弹性势能转化为箭的动能；箭由于惯性作用仍能继续飞行；在空

18、中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（）只有B.只有C.只有D.都正确【答案】B【解析】【详解】弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故正确；箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故正确；射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故错误；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来的运动状态，继续做匀速直线运动，故错误；综上分析可知，只有正确；故应选B。掷实心球是某市的中考体育加试项目

19、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（）在a处重力势能最小在b处动能为零在a、b、c三处机械能相等在d处动能为零【答案】C【解析】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；16跳绳是中考体育项目，小强每跳起一次，克服重力做的功最接近()A3JB30J

20、C300JD600J【答案】B【解析】小强同学每跳起一次，克服重力所做功：W=Gh=50kgX10N/kgX0.05m=25J,最接近于30J故选B17.如图所示，在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N,斜这个斜面的机械效率为60%C物体所受到的摩擦力是5N减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【答案】C【解析】【分析】(1)根据公式W=Gh求拉力做的有用功；(2)根据W=Fs求拉力F对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比;(3)克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功，利用W=fs求摩擦力；额(4)提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜

21、程度。详解】A、拉力做的有用功：W=Gh=9Nx1m=9J,故A正确，不符合题意；有用B、拉力F对物体做的总功：W故B正确，不符合题意；C、克服摩擦力所做的额外功：时有即耳=777-=“%=Fs=5Nx3m=15J,斜面的机械效率总-匚总W=W-W=15J-9J=6J，由W=fs得摩擦力额总有额s3m，故C错误,符合题意；D、减小斜面与物体间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值变大，可以提高斜面的机械效率，故D正确，不符合题意。故选C。【点睛】本题考查斜面的机械效率的计算，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面以2m/s的速度匀速运动10m。撤去水平拉力后。该物体又向前运动了1.5m后停了下来。则下列说法正确的是物体受到的重力和它对地面的压力是一对相互作用力撤去拉力后，物体又向前运动了1.5m是受到惯性力的作用物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力是一对平衡力拉力做的功为230J【答案】C【解析】A.物体受到的重力和它对地面的压力方向相同，不是一对相互作用力，故A错误；B.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是一种性质，不能说物体受到惯性作用，故B错误；C.物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同