(物理)初中物理功和机械能测试卷(含答案)

（物理）初中物理功和机械能测试卷（含答案）一、选择题1.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为Fi和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）.下列说法正确的是（ ）即 乙A.即 乙A.拉力Fi小于拉力F2+G动），F2+G动），F2=（G物+G动），所以Fi>F2,故A错误;1Fi=2(G物因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为同，故B正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故W额=G动h,W有用二G物h,所以利用滑轮组w有用L—，所以两滑轮组的机械效率相|7掩C错误；B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B不计绳重及摩擦，因为拉力 F=^（G物+G动），ni=2,n2=3,所以绳端的拉力:A.两次物体运动的速度:A.两次物体运动的速度:因为绳子自由端移动的距离 s=nh,ni=2,n2=3,提升物体的高度h相同，所以si=2h,S2=3h,则siw2,故D错误;2.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（ s）时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（ ）Vi<V2B.两次物体所受的拉力： Fi>F2PlVP20-8sPlVP20-8s两次拉力对物体所做的功： Wi=2W2【答案】D【解析】【详解】A.由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即 vi>V2,故A错误；B.由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是Fi=F2=f,故B错误；CD.由图象知道，0〜8s物体第一次通过的路程为0.8m,第二次通过的路程为0.4m,又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足：Wi=2W2；W-、由PJ知道，0〜8s两次拉力对物体做功的功率是：Pi>P2,故C错误，D正确。3.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景，若不计空气阻力，下列说法不 正确的是♦♦♦J)r一一一A.运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大B.腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能C.落水的过程，运动员的重力势能始终在增大D.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；日运动员腾空时，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C.4.如图所示，一长为L的直杆可绕。点转动，杆下挂一所受重力为 G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60o.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变 । B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为 1GL D.这个过程中直杆一直都是费力2杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知，杠杆由与竖直方向成60。角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小，故A错误；B.拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；1C.杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度h—L,转到竖直位置时杠杆下端高度21降到L处，所以物体下降图度VhL-L—L,所以物体重力做功2一1一-一WGVh-GL,故C正确；2D.当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为 0,杠杆为省力杠杆，故D错误。5.如图所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木块向右压缩弹簧；释放木块，木块沿水平地面向左运动；离开弹簧后，木块运动到某一位置停下.下列说法中正确的是A.木块在弹簧恢复原状过程中，所受弹力变大B.木块离开弹簧后，受到的滑动摩擦力变大C.木块离开弹簧后能继续运动，是因为它有惯性D.弹簧恢复原状过程中，弹性势能变大【答案】C【解析】【详解】A.木块向左运动过程中，弹簧变长，弹簧的形变逐渐减小，弹力逐渐变小，故 A错误;B,木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，摩擦力就是不变的，方向向左，故B错误；C.木块离开弹簧后，不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进，故C正确；D.恢复原状时，弹性形变不断减小，弹性势能减小，故D错误.6.跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有A.重力势能减少，动能增加，机械能不变B.重力势能增加，动能减少，机械能不变C.重力势能减少，动能不变，机械能减少D.重力势能增加，动能不变，机械能增加【答案】C【解析】解：(1)跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变.(2)跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小.(3)动能不变，重力势能减小，机械能减小.故选C.7.如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下3mB.拉力F做的功为200JC.滑轮组的机械效率是83.3%D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升 1m时，绳子的自由端应被拉下 2m,故A错误；B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为：附息==120Nx2m=240」，故B错误；Mg用Gh200NxImC、滑轮组的机械效率 W您 24。」 ‘、故C正确；/240」P=-= ―4gwD、拉力F的功率E5s，故D错误.故选C.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。8.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和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是甲 乙 丙t=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是 0t=3s时，物体受到摩擦力是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】A.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4s-6s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；C.由丙图可知，4sqs内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s,贝U4s-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。D.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。【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，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误是A.小球从A处到B处重力势能增大B.小球从B处到C处动能增大G小千^在B处比D处重力势能大D.小球在A、CE三处机械能总量相等【答案】D【解析】【详解】A.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;

B选项B.小球从B处到CB选项C.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；D.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A、CE三处机械能总量并不相等，故 D选项错误符合题意.11.如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在 N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到 P点，则下列说法中错误的♦♦是VVA.小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B.小物块从P向M运动过程中，机械能减少C.小物块从P向M运动过程中，机械能不变D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大【答案】B【解析】A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；BG物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从 P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；故B错误，C正确；D弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故 D正确.故选B.12.如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m,物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是 80%,不计绳重和摩擦，g=10N/kg,则下列说法中正确的是（ ）A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为 40WB.物体在水中受到的浮力为 320NC.物体的体积为8X113m3D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于 80%【答案】C【解析】【详解】A.由图知，n=2,拉力端移动的距离：s=2h=2X2m=4m拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率： P=Fv=200NX0.4m/s=80W/故A错；B.滑轮组的机械效率： =W用/W息=（G-F浮）h/Fs=（G-F浮）h/FXh=G-F浮/2F=400N-F浮/2X200N=80%解彳导:F浮=80N,故B错；C.由F浮=。水V排g得物体的体积：V=V排=F4p水g=80N/1x10kg/m3xl0N/kg=8X-31m3,故C正确；D.物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%,故D错。13.如图所示，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Gi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Gi=G2,则Fi〈F2,甲的机械效率高 B.若Gi=G2,则Fi>F2,乙的机械效率高C.若GKG2,则FKF2,甲、乙的机械效率相同 D.若Gi〈G2,则FkF2,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Gi=G2,则有用功也相同，所以机械效11率相等，故A错误；B.甲图n=3,Fi3Gi,乙图n=2,F2=^G2,若Gi=G2,则Fi<F2,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,Fi三Gi,1乙图n=2,F2=NG2,若Gi<G2,则Fi<F2,若Gi<G2,则乙图有用功多，机械效率高，故C错误;11D.甲图n=3,Fi=1Gi,乙图n=2,F2=1G2,若G】<应则Fi<F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若Gi<G2,由W=Gh,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.

14.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为 100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则（）甲乙IA.手的拉力：5甲>^乙；机械效率：刀甲V刀乙B.手的拉力：F^F乙；机械效率：刀甲二刀乙C.手的拉力：F甲>F乙；机械效率：刀甲>刀乙D.手的拉力：F甲vF乙;机械效率：刀甲V刀乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计， F甲G,并且可以改变力的方向。,乙为动滑轮，F乙 一（G动 G）,由题知，G动=20N<G,因此F甲F乙。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功 W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑Wr用 ,,人，心轮做的总功多，由“—可知，定滑轮的机械效率高，所以甲乙，故C正确为答W案，选项ABD错误。.举重是我国的优势体育项目.一位身高 170cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示.如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是 （）A. W1=W2、P1=P2 B. W1>W2、P1=P2 C. W1>W2、P1>P2 D. W1VW2、P1VP2【答案】C【解析】【详解】由题知身高170cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同，身高170cm的运动员比身高160cm的运动员将杠铃举得高，根据W=Gh可知，W1>W2；因为两运动员举起杠铃的时间相同，根据P=—可知，Pi>P2.所以ABD错误，C正确.t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..一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其 v-t图象如图所示，汽车在第 10s时已行驶了150m,速度达到了20m/s,随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N,以下说法正确的是A.在0-20s内汽车的平均速度为15m/sB.在0-10s内汽车的牵引力大小恒为 2000NC.在10-20s内汽车牵引力做的功为4X1JD.在10-20s内汽车牵引力做功的功率为 4X15W【答案】C【解析】【详解】A.根据图象可知，汽车在 10〜20s内做匀速运动，其速度为 v2=20m/s,汽车在10〜20s内行驶的路程s2=v2t=20m/sx10s=200m在0〜20s内行驶的总路程… s350m ,,s=s1+s2=150m+200m=350m,贝U在0〜20s内汽车的平均速度v=- =17.5m/s,故At20s错误；B.根据图象可知，在0〜10s内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N,故B错误；C.汽车在10〜20s内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即F=f=2000N,则牵引力做的功：W2=Fs2=2000NX200m=4X询故C正确；5.D.汽车在10〜20s内牵引力做功的功率： P2=-2 =4X14W,故D错误.t10s.在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能 E随时间t变化的图象最接近的是（）

A.A.【答案】A【解析】影响动能大小的因素是：质量与速度.质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素是：质量与被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大.小明把排球竖直向上抛出，在排球向上运动的过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，到达最高点时速度为零，动能为零；然后排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，所以，排球在运动中动能先变小至零，然后再变大，故 A图符合题意，故选A.点睛：本题考查的是影响动能、重力势能的因素，注意利用控制变量法判断动能、重力势能的变化即可..山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以A.减小所必需的牵引力 B.提高机械效率C.提高功率D.减小所做的功【答案】A【解析】A.斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，说法正确，符合题意。B.从机械效率的公式Y]一卬总可知，要想判断机械效率的大小，应该同W时考虑有用功和总功，说法错误，不符合题意。 c.从功率的计算公式p=7可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，说法错误，不符合题意。 D.从功的原理可知，使用任何机械都不省功，说法错误，不符合题意。.如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮