初三物理功和机械能测试题含答案

初三物理功和机械能测试题（含答案）一、选择题1.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A.手的拉力：F甲＞「乙；机械效率：n甲＜n乙B•手的拉力：下甲=F乙；机械效率：n甲=n乙c•手的拉力：f甲〉f乙；机械效率：n甲〉n乙d•手的拉力：下甲＜f乙；机械效率：n甲＜n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。一1/一一、乙为动滑轮，F=-（G+G）,由题知，G=20N＜G,因此F〉F。乙2动 动 甲乙如图所示，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W轮做的总功多，由n=廿可知，定滑轮的机械效率高，所以“田＞“7，故C正确为答W 甲乙案，选项ABD错误。2.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（）

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。3.如图所示，定滑轮重3.如图所示，定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A.绳子自由端移动速度为0.3m/sB.拉力F的大小为4NC.拉力F的功率为0.45WD.滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2,A.绳端移动的距离是：s=2h=2x0.1m=0.2m,绳子自由端移动的速度是：s_0.2ms_0.2mt1s=0.2m/s故A错误；B.不计绳重和摩擦，则拉力歹二n（G+G动）=2x（4N+°.5N”225N,故B错误;拉力F的功率:C.拉力做的总功：W总=Fs拉力F的功率:P=P=W总二%t1s=0.45W故C正确；D.拉力做的有用功W有=Gh=4Nx0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是:W 0.4J「有x100%=045TX100%,88.9%,.总故D错误。4.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w1，机械效率为、；用乙滑轮所做的总功率为w2,机械效率为“2，若不计绳重与摩擦，则（）-a.w1<w2,n1>n2b.w『w2,n1<n2c.w1>w2,n1<n2d.w1=w2,n1=n2【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W功相同；根据n=而有可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越总少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即w1Vw2A>n2.故选c..体重相同的小明和小华进行搬砖比赛，他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼，小明两次搬完，小华三次搬完，比较他们在此过程中所做总功和功率，下列说法正确的是A.他们做功一样多 B.小明做功多一些 C.小华做功多一些 D.小明的功率大一些【答案】C【解析】【详解】由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据s2=v2J20m/s义80s=1600m可知，小明和小华克服砖的重力所做的功相等；小明和小华的体重相等，楼层高度相等，小明两次搬完，小华三次搬完，所以在搬砖的过程中，小华克服自身重力所做的功多；小华所做总功 W ,一比小明所做的总功多，由于无法比较小明和小华做功时间的多少，根据P=可知，无L法比较小明和小华的功率大小；故C符合题意..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；小明用20N的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动.则下列说法正确的是B.小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20NC.小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100ND.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.7.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.8.如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置，松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是() *wo^wwwwM甲 zA.弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小.木块被弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立即停止不动C.木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，速度减小，縻擦力不变D.图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A.弹簧被压缩过程中，长度变短，形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A错误；B.木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动；故B错误；C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，所以摩擦力的大小是不变的，故C正确；D.木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上，是相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。.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.2：1 B.5：9 C.16：1 D.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我打"口『(ZOm/s)3B率之比：出…」。故选D。

10.10.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦B.小球在A处的动能大于在D处的动能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能【答案】D【解析】【详解】AB.根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小.观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能较小，故A、B选项都不正确.CD.根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故D正确，C不正确.11.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=1.0x103kg/m3,g取10N/kg）.则甲 乙A从开始下降直到江面的过程中，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

D.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】A.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.B.A下降过程中重力的功率WFs一一 —一P= =——=Gv=3x104Nx0.1m/s=3x103W,tt故B错误.C.A全部浸没在水中所受浮力F=G—F=3x104N—1X104N=2x104N,根据阿基米德原理F浮=P水gV排可得，物体的体积2X104NP水g1.0x103kg/m3x10N/kg故A的密度3X103X104N=gv_10N/kgx2m3=1.5x103kg/m3,故C错误.D.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h'=vt'=0.1m/sx10s=1m,圆柱体A的底面积2m3 =2m2,1m当A当A下降到水平的江底卸下钢缆绳后，A对江底的压力=G—F=3x104N—2x104N=1x104N,浮则A对江底的压强p=鼠=以竺=5x103Pa,

S 2m2故D正确.【点睛】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.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：①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：②弓弦的弹性势能转化为箭的动能；③箭由于惯性作用仍能继续飞行；④在空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（）A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确【答案】B【解析】【详解】①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①正确；②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②正确；③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③错误；④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④错误；综上分析可知，只有①②正确；故应选B。13.如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零。小车向左运动的过程中A.小车一直减速B.小车先加速后匀速C.小车的动能先不变后减小D.小车的机械能不变【答案】C【解析】水平面光滑，不受摩擦力，当A向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体A与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故C正确，ABD错误。点睛：当物体受平衡力或不受力，运动状态不变；若物体受合力方向与运动方向相反，物体将做减速运动..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（）

【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..运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力，下落时的速度一时间图线如图所示，g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中，人（包括装备）0 10 20 30M500 10 20 30M50A.动能一直在变大 B.重力势能先变大后不变C.机械能一直在变小 D.重力势能一直在转化为动能【答案】C【解析】【详解】A.动能大小的影响因素有速度和质量，在整个过程中，质量不变，速度先变大再不变再变小，因此动能也是先变大再不变再变小，故A选项错误，不符合题意；B.重力势能大小的影响因素有质量和高度，在整个过程中，质量不变，高度逐渐变小，因此重力势能减小，故B选项错误，不符合题意；C.在下落过程中，阻力做功导致机械能转化为内能，因此机械能减小，故C选项正确，符合题意；D.由图像可知，有两段速度不变的过程，在这两段过程中，动能不变，不存在重力势能转化为动能的情况，故D选项错误，不符合题意。16.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,斜面长3m,高1m。则下列说法中不正确的是：A.该过程中做的有用功为9JB.这个斜面的机械效率为60%C.物体所受到的摩擦力是5ND.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Wjfs求摩擦力；(4)提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。【详解】A、拉力做的有用功：W有用=Gh=9Nx1m=9J，故A正确，不符合题意；B、拉力F对物体做的总功：W总=Fs=5Nx3m=15J,斜面的机械效率’，;故B正确，不符合题意；C、克服摩擦力所做的额外功：W/W总-W有=15J-9J=6J，由W/fs得摩擦力印额0f- ———2jV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。17.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，一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，下列表示木块的重力势能Ep,木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时间变化的关系图线中，可能正确的是()

【解析】【详解】A.当容器内的水流出后，木块的质量不变，高度减小，则木块的重力势能减小，当水不再流出时，木块的重力势能不变，即木块的重力势能先变小后不变，故A错误；B.根据图示可知，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力；当水位下降到一定高度时，木块对容器底有压力，浮力小于重力；由于木块的重力不变，则木块受到浮力先不变后减小；故B正确；C.根据图示可知，在容器内水流出的过程中，并且当水位在一定高度时，木块下表面处水的深度不变，由p=pgh可知，木块下表面处的压强不变，即木块下表面受到水的压强不变；故C错误；D.因为液体压强随深度的增加而增大，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相F等，因此相同时间内，容器对桌面减小的压力相同，由P=-可得，容器对桌面的压强p2J随时间均匀减小，故D错误.18.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点八，已知八3>八0施加的力分别为F1、F2拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是A.F1<F2，W1=W2，P1>P2 B.F1>F2，W1>W2，P1>P2 C.F1<F2,W1<W2，P1<P2 D.F1<F2，W1=W2，P1<P2【答案】D【解析】将同一物体分别沿光滑斜