2020-2021中考物理功和机械能问题的综合热点考点难点含详细答案

一、初中物理功和机械能问题1．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.6m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是（）A．货物移动距离为20m B．工人的拉力为400NC．工人做的有用功为 D．工人拉力的功率为360W【答案】B【解析】【分析】【详解】A．从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，人以0.6m/s的速度匀速前行，那么货物的速度是0.3m/s，经100s货物移动距离为货物移动距离为30m，A错误；B．由题意可知，货物的重力其摩擦力由于货物匀速前行，绳对货物的拉力滑轮组的机械效率为75％，可得到解得，工人的拉力为400N，B正确；C．货物移动距离为30m，绳对货物的拉力为600N，则工人做的有用功为工人做的有用功为，C错误；D．由于人以0.6m/s的速度匀速前行，工人的拉力为400N，工人拉力的功率为工人拉力的功率为240W，D错误。故选B。2．如图所示，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是()A．D点与A点相比，动能增大，势能减小，机械能不变B．A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能C．B点的动能可能等于A点的动能，但可能大于C点的动能D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能【答案】C【解析】【详解】A．D点与A点相比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；B．A和C、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B错误；C．斜面粗糙，则AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度，所以，B点的动能可能等于A点的动能，一定大于C点的动能，故C正确；D．木块从B到C，因为有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，B点的动能可能等于D点的动能，但与A点的动能大小不确定，故D错误。故选C。3．在雄壮的国歌声中，升旗手在50秒时间内将重5N的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是（）A．缓缓上升，动能转化为重力势能B．升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下C．他对国旗做功的功率最接近于1WD．旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的【答案】C【解析】【分析】(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。【详解】A．国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大，没有动能转化为重力势能，故A错误；B．由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故B错误；C．已知国旗的重力5N，旗杆大约10m高，克服国旗的重力做功为国歌的演奏一遍的标准时间是50秒，他对国旗做功的功率最接近于故C正确；D．国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力，故D错误。故选C。4．在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为0.5t，起重机在5s内把它匀速提高2m，此过程中（g=10N/kg）（）A．起重机对水泥板所做的功为1×104J B．起重机对水泥板所做的功为1×103JC．起重机提升水泥板的功率为2×102W D．起重机提升水泥板的功率为5×102W【答案】A【解析】【详解】AB．水泥板的质量水泥板受到的重力起重机对水泥板所做的功故A符合题意、B不符合题意；CD．起重机对水泥板所做功功率故C、D不符合题意。故选A。5．甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s，那么，力F对两物体所做的功（）A．甲较多 B．乙较多 C．相等 D．无法确定【答案】C【解析】【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。【详解】根据条件，物体受力相同，移动的距离相同，则力对物体做的功相同，故C正确。故选C。6．如图中甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像．下列说法正确的是A．两次木块运动的速度相同 B．木块第一次受到的摩擦力较大C．两次拉力对木块做的功一样多 D．两次拉力对木块做功的功率一样大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．两次木块运动相同的距离，第2次所用时间比第1次长，两次木块运动的速度不相同，A选项说法不正确；B．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动中压力大小和接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力相同，B选项说法不正确；C．木块两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，两次滑动中水平方向所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，因摩擦力大小相等，两次的拉力相等，由W=Fs可得两次拉力对木块做的功一样多，C选项说法正确；D．由图可见两次滑动距离相同，所用时间不同，由得两次拉力对木块做功的功率不一样大，D选项说法不正确；故选C．7．如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（）A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力B．小球的重力势能先减小后增大C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能D．小球的动能一直减小【答案】C【解析】【详解】在小球向下压缩弹簧的过程中，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；在ab段，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；小球再向下运动（bc段），弹力大于重力，合力向上，小球速度减小；故A错误；小球从a至c的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错误；小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，故C正确；由图乙可知，小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误；故应选C．8．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（）A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化C．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去【答案】C【解析】【分析】【详解】A．罐子从斜面滚下，要克服摩擦力做功而使重力势能转化为内能，故A错误；B．罐子从斜面滚下的过程中，重力势能转化为动能和内能，故B错误；C．罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能；发生形变的橡皮筋由于要恢复原状，故罐子可能再次滚上斜面，故C正确；D．罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。故选C。9．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（）A．拉力所做的有用功为40JB．拉力所做的总功为48JC．拉力的功率大小为20WD．滑轮组的机械效率为【答案】C【解析】【详解】A．根据公式可得故A正确，不符合题意；B．由图可知根据公式可得故B正确，不符合题意；C．拉力的功率故C错误，符合题意；D．滑轮组的机械效率故D正确，不符合题意。故选C。10．建昌一中科学教室有个“逆天”的“锥体上滚”实验，V形轨道两根导轨相距较小那端低，另一端高，静止的双锥体从低端往高端滚（由右向左），小明仔细观察后发现锥体在低端时重心高度h1反而比高端时高度h2要大，下面说法正确是（）A．本实验不遵循能量守恒定律B．双锥体在轨道“低端”（右端）时重力势能最小C．当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中重力势能转化为动能D．当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中动能转化为重力势能【答案】C【解析】【详解】A．自然界中能量是守恒的，本实验也遵循能量守恒定律的，故A错误；B．由题意可知，锥体重心高度h1比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势能大，故B错误CD．当双锥体从轨道“低端”（右端）向“高端”滚的过程中，重心高度越来越低，重力势能转化为动，故C正确，D错误。故选C。11．如图，一辆电动车在月球表面（月球面附近无大气层）沿着平直轨道行驶，物体M相对于车静止，则以下说法中正确的是（）A．电动车动能一定增加B．M受到的摩擦力一定向右C．此时小车可能做匀速直线运动D．若电动车急刹车，M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【详解】A．由图中彩旗展开的方向可知，电动车向右加速运动或向左减速运动，所以动能有可能增大也有可能减小，故AC错误；B．不管电动车是向右加速，还是向左减速，相对车静止的物体M都有向左运动的趋势，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正确；D．若电动车原是向右加速运动的，急刹车时，车的速度减小或停下，而M由于惯性要保持原来的速度向右运动，此时所受的摩擦力应向左，才能让M相对车静止。若电动车原是向左减速运动的，急刹车时，M物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动，此时所受的摩擦力方向应仍然向右，才能让M相对车静止，故D错误。故选B。12．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象，下列说法正确的是（）A．木块第一次做功较少 B．木块第一次受到的摩擦力较大C．木块第二次做功较快 D．木块第二次的动能较小【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．由图乙，两条图象都是过原点的直线，则木块在这两次拉力的作用下都是做匀速直线运动，因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与速度无关，所以，木块两次受到的摩擦力大小相等；同时因为木块做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力大小相等，所以，木块两次运动的拉力相等，由题意可知，两木块滑动相同的距离，根据W=Fs可知，两次拉力做的功相同，故AB错误；C．因为两次拉力做的功相同，但由图乙知第二次做功的时间更长，根据可得，第二次的功率较小，即第二次做功较慢，故C错误；D．物体的质量不变，但由图乙知运动相同的距离，第二次花的时间更长，所以第二次速度较小，因此木块第二次的动能较小，故D正确。故选D。13．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是A．绳拉甲物体的力为6牛B．甲物体的速度为0.2米/秒C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D．绳的拉力做功的功率为1.2W【答案】C【解析】【详解】A．图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力F=G乙=6N故A正确不符合题意；B．图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动的速度相同,甲物体的速度v甲=v乙=0.2m/s，故B正确不符合题意；C．5s内甲物体移动的距离s=v甲t=0.2m/s×5s=1m绳的拉力对甲物体做的功W=Fs=6N×1m=6J故C错误符合题意；D．绳的拉力对甲物体做功功率P===1.2W故D正确不符合题意。14．两个质量相同的钩码，下端固定有纸带并穿过打点计时器，在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动，纸带上留下的点迹如图（a）所示，它们的s—t图像如图（b）所示．则A．甲的拉力大B．甲的机械能小C．乙的动能小D．无法判断【答案】C【解析】【详解】A．在图a中的甲、乙两图中，打点计时器打出的各点之间的距离是相同的，由此确定钩码在这两种情况下都是处于匀速直线运动状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力，此时的钩码只受两个力的作用：弹簧秤竖直向上的拉力和重力．根据二力平衡的条件可知这两个力相等，即甲、乙的拉力都等于各自钩码的重力，由于钩码的质量相等，则重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力．故A不符合题意；BCD．两个钩码的质量相同，由题意知，两个钩码上升的高度相同，由图(b)知，甲、乙上升相同的高度，甲所用时间小于乙所用时间，根据v=可知，甲的速度大于乙的速度，所以，甲的动能大于乙的动能，甲的势能等于乙的势能，机械能为动能和势能之和，所以，甲的机械能大于乙的机械能．故B不符合题意．C符合题意．D不符合题意．15．如图所示，小明拉着小车匀速行走在水平路面上，下列说法正确的是（）A．小明拉着小车匀速行走时，小明对小车没有做功B．小车的重力与地面给小车的支持力不是一对平衡力C．小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力是一对平衡力D．地面给小明的摩擦力方向是向后的【答案】B【解析】【分析】【详解】A．小车在小明的拉力作用下，运动了一段距离，因此小明对小车做功了，故A错误；B．读图可知，小车受到小明的斜向上的拉力，小车的重力与地面给小车的支持力大小不相等，所以两者不是一对平衡力，故B正确；C．读图可知，小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力没有作用在同一直线上，不属于平衡力，故C错误；D．小明的脚对地面有一个向后的摩擦力，同时地面对脚一个向前的摩擦力，故D错误。故选B。16．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）A．该滑轮的机械效率η=75% B．滑轮所做的有用功为1200JC．滑轮自身的重力为100N D．绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB．滑轮所做的有用功为：W有用=Gh=600N×3m=1800J，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m，则拉力做的总功为：W总=Fs=400N×6m=2400J，所以动滑轮的机械效率为：，故A正确，B错误；C．不计绳重及摩擦，则拉力为：，那么动滑轮的重为：G动=2F-G=2×400N-600N=200N，故C错误；D．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=2×3m=6m，故D错误；故选A。17．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匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2。.下列判断正确的是（）A．F1=F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＞P2 C．F1<F2，P1=P2 D．F1＜F2，P1＜P2【答案】A【解析】【分析】【详解】从图乙可以看到，两次拉动，木块都是做匀速直线运动，都是处于平衡状态，水平方向受力平衡，拉力大小等于滑动摩擦力大小，而木块的自身重力不变，接触面的粗糙程度也不变，那么滑动摩擦力大小不变，两次拉力的大小不变，即因木块匀速直线运动，那么其功率可表示为，从图乙可看到，第1次的速度大于第2次的速度，即那么可知故选A。18．如图所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（）A．两次推力做功大小相同B．两次克服摩擦力做功大小相同C．两次克服物体重力做功大小相同D．两个斜面的支持力对物体做功大小不相等【答案】C【解析】【详解】A．已知AC＞BC，则sAC＞sBC，由于用相同的推力推物体，则根据可知：两次推力做功大小不相同，A项不合题意；BC．已知将同一重物从底部推到顶端，根据可知：两次克服物体重力做功大小相同，选项C符合题意；根据可知：两次所做的额外功不同，即克服摩擦力做的功大小不相同；B项不合题意；D．由于斜面的支持力方向与运动方向垂直，则物体在支持力的方向上没有移动距离，所以，两个斜面的支持力对物体做功都为0J；D项不合题意。19．如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体