初中物理功和机械能单元检测试题及答案

初中物理功和机械能单元检测试题及答案一、选择题1．古代战争中，军队用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是巨石在上升过程中动能不断增大巨石在最高点时动能为零巨石在下降过程中动能转化为重力势能巨石在下降过程中重力势能不断减小【答案】D【解析】A、巨石运动过程中，上升阶段，速度减小，动能减小；故A错误；B、巨石在最高点时仍保持一定的速度运动，动能不为零；故B错误；CD、巨石下落过程速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；故C错误，D正确•故选D.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：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂.有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是抛出时刻，甲球比乙球的动能小抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小乙球上升过程中，重力势能转化为动能甲球下落过程中，它的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙两球的质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A错误；由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等；故B错误；乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C错误；甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故D正确。4.如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（）在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左乒乓球弹跳时机械能守恒乒乓球运动过程中重力势能一直减小乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能【答案】D【解析】【详解】乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化.由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小.小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意.乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C选项不符合题意，D选项符合题意.水平课桌桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是文具盒所受重力做了功文具盒所受拉力做了功文具盒所受支持力做了功没有力对文具盒做功【答案】B【解析】试题分析：由题知，文具盒在水平桌面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功；在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功；在拉力的方向上移动了距离，所以拉力做功（B正确）.故选B.考点：力是否做功的判断．点评：明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的0点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到C.c点D.d点【答案】C【解析】【详解】本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的C点，故选Co跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是在助跑阶段动能不变在起跳时动能最大在最高点时势能最小落地时势能最大【答案】B【解析】A.助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误。B.起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。C.最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。D.落地时势能最小，故D错误。点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s-t图象如图所示。若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是024681012它们的惯性一定相等B.它们的重力势能一定都变大C.它们的动能可能相等D.它们所受的合力可能不相等【答案】C【解析】【详解】由两次运动的s-t图象可知，甲乙都是在竖直方向上运动：且两次都做匀速直线运动，都处于平衡状态，且甲的速度大于乙的速度，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故甲的重力比乙小，即其质量是不等的，所以惯性一定不相等，故错误；由于甲乙都是在竖直方向上运动，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故不能判断重力势能的大小变化，故错误；由于甲的重力小于乙的重力，即甲的质量小于乙的质量，但甲的速度大于乙的速度，所以据动能大小的影响因素可知，它们的动能可能相等，故正确；因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力，所以所受合力一定都为零，故错误；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，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．10．2017年春季，共享单车投向襄阳市场，为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线．以下关于自行车的说法正确的是（）较宽的坐垫可以增大压强轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大快速骑车时，刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性【答案】D【解析】【详解】较宽的坐垫是为了在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故A错误；自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故B错误；骑车在水平路面上匀速行驶时，质量和速度都不变，则动能不变，高度不变，势能不变，则机械能不变，故C错误；骑着自行车的人原来处于运动状态，刹车时，人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以不能立即停下来，故D正确.11.汽车在平直公路上以速度V。匀速行驶，发动机功率为P。，牵引力为F。。-时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（）A.V=1/2V0B.t］至t2时间段内汽车做加速运动F0=1/2fD.t2时刻后，汽车将保持功率P。行驶答案】A【解析】由题知，t1时刻以前，汽车以速度V。匀速行驶，发动机功率为P。，则有P0=F0V0………①t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，在该瞬间汽车的速度不变TOC\o"1-5"\h\z几1—卩二-/'DVo(仍为V。)，牵引力F0减小为•，所以-②P=:內由①②可得，，：.1—FoAD.由题，t1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分析可知，汽车的功率将保持：不变，故D错误；到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v,由图可知，汽车再次做匀速直线运动时的牵引力与开始时做匀速直线运动的牵引力大小相等，均为F0.11—Pa二Fa甘。P2'11v=—===—UQ根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度:「厂八-，故A正确;由图可知，t1到t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可知，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误；汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故C错误。12．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球,如图所示．以下说法正确的是()手推动球杆前进时，手对球杆做了功在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对球做了功桌面对球的支持力做了功白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功【答案】A【解析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可.手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故A正确；由于重力的方向与小球运动的方向垂直，所以，重力对小球不做功，故B错误；桌面对球的支持力的方向与小球的运动方向垂直，所以，支持力对小球不做功，故C错误；白球撞击黑球后没有静止，而是继续运动，是因为白球具有惯性，不是手对白球有力的作用，更不是对白球做功，故D错误，故选A.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-1和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是A．t=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是0B．t=3s时，物体受到摩擦力是7NC.4〜6s内，拉力F做的功是20JD．2〜4s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N,所以摩擦力也为3N；故A错误；由丙图知在4s6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F=5N，由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N,故B错误；由丙图可知，4s〜6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s，则4s〜6s内通过的距离s=vt=2m/sX2s=4m，由图乙知，4s〜6s时拉力F=5N，所以拉力F做的功为W=Fs=5NX4m=20J,故C正确。由丙图可知，2〜4s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。故D错误。如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是小球从A处到B处重力势能增大小球从B处到C处动能增大小球在B处比D处重力势能大小球在A、C、E三处机械能总量相等【答案】D【解析】【详解】小球从A处到B处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A选项正确;

小球从B处到C处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B选项正确；小球在D处比B处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C选项正确；看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以人、C、E三处机械能总量并不相等，故D选项错误符合题意.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.不计绳重及摩擦，此过程中（）乙乙拉力F小于拉力F甲乙F做的功大于F做的功甲乙甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率F甲做功的功率等于F做功的功率甲乙【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W#=Gh可知W甲有=W乙有；不计绳有甲有乙有重及摩擦,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严有+W额，所以W总甲=W总乙。A.由图可知,叫=额动甲额乙额总有额总甲总乙11112,n2=3,不计绳重及摩擦，则F='（G+G）=：-x（100N+10N）=55N,F=「、（G+G2甲动乙1=:仪（100N+10N）=36.7NvF，故A不正确。B.F与F做的功均为总功，由于W动甲甲乙总甲=W"，即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正确；C.由于W甲有=W乙有,W总甲=W”根据

总乙甲乙甲有乙有总甲总乙w3:化n=i'可知,n甲=耳乙，故C不正确；D.拉力做功的功率p=',由于W总甲=w、时间甲乙总甲总乙t也相同，所以Pffl=P乙，故D正确；故选D.甲乙【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示••其对应的弹簧测力计示数分别为*F2，功率分别为P］、P2，则它们的关系正确的是（）A.F1>F2P]>P2B.F1<F2P]<P2C.F1=F2P1<P2d.F1=F2P1>P2【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f=f2；由图象知道，第②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，P]>P2，故选D.17.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）叩乙丙当t-2s时，物体处于静止状态，摩擦力是0当t-3s时，物体受到的摩擦力是7N4~6s内，拉力F做的功是20J2~4s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】由图乙可知，当t=2s时，物体处于静止状态，摩擦力等于拉力的大小为3N，故A错;当t=3s时，物体受到的拉力的小为7N，此时物体受力不平衡，物体受到摩擦力等于5N,故B错；4-6s内，拉力的大小为5N，物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20J，故C正确；2-4s内，物体的速度是不断变大的，机械能增加，故D错；应选C.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直线运动,两次拉动木块得到的st关系图象如图乙所示•两次对应的弹簧测力计示数分别为F]、F2,两次拉力的功率分别为P「P2,下列判断正确的是()A．F1>F2，P1>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1<F2，P1<P2【答案】B【解析】【详解】由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F=f因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F]=F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1=F2，所以P]>P2，故B符合题意.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%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；