備戰(zhàn)中考物理一模試題分類匯編——功和機(jī)械能問題綜合及答案解析

1、一、初中物理功和機(jī)械能問題1 如圖所示為運(yùn)動員投擲鉛球的過程示意圖，下列有關(guān)說法錯誤的是（）A在 a 到 b 的過程中，運(yùn)動員對鉛球做了功B在 b 到 c 的過程中，運(yùn)動員對鉛球沒有做功C在 c 到 d 的過程中，沒有力對鉛球做功D在 a 到 d 的過程中，鉛球的運(yùn)動狀態(tài)在不斷的變化【答案】 C【解析】【分析】【詳解】圖中從 a 到 b 過程中，運(yùn)動員對鉛球施加了力，鉛球在力的方向上通過距離，故運(yùn)動員對鉛球做了功， A 說法正確；從 b 到 c 過程中，鉛球雖然運(yùn)動了一段距離，但運(yùn)動員對鉛球沒有施加力的作用，故運(yùn)動員對鉛球沒有做功， B 說法正確；從 c 到 d 的過程中，鉛球受到重力的作用，

2、鉛球在重力方向上通過一段距離，故重力對鉛球做功， C 說法錯誤；從 a 到 d 的過程中，鉛球的運(yùn)動方向隨時改變，故鉛球的運(yùn)動狀態(tài)在不斷改變， D 說法正確；答案選 C2 在 2020 年央視春晚雜技“綻放”的表演中，當(dāng)其中一名雜技演員被拋出后，其仍可在空中繼續(xù)向上運(yùn)動，如圖所示，則下列說法中正確的是（）A被拋出的雜技演員在向上運(yùn)動的過程中，仍受到慣性的作用B被拋出的雜技演員在向上減速運(yùn)動的過程中，其慣性不斷減小C被拋出的雜技演員在向上減速運(yùn)動的過程中，其機(jī)械能不斷減小D被拋出的雜技演員在向上運(yùn)動的過程中，其受到向上的拋力大于其重力【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A慣性是物體固有的屬性，它

3、不是力，所以把慣性說成“受慣性作用”是錯誤的，被拋出的雜技演員能夠向上運(yùn)動，是因?yàn)槲矬w具有慣性。故A 錯誤；B慣性是物體固有的屬性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)、所處位置、形狀、受力情況等無關(guān)。被拋出的雜技演員在向上減速運(yùn)動的過程中，因?yàn)橘|(zhì)量不變，所以慣性大小不變。故B 錯誤；C被拋出的雜技演員在向上減速運(yùn)動的過程中，雜技演員除了受重力外，還受到空氣阻力，質(zhì)量一定，高度增加，重力勢能增加，速度減小，動能減小，此過程中，演員減小的動能轉(zhuǎn)化為演員的重力勢能和用于演員克服空氣摩擦阻力做功，所以，此過程機(jī)械能不守恒，機(jī)械能總量減小，故C 正確；D被拋出的雜技演員在向上運(yùn)動的過程中，演

4、員只受到重力和空氣阻力，這兩個力都是阻礙演員向上運(yùn)動的，演員不受向上的拋力，演員是由于慣性向上運(yùn)動的，慣性不是力，所以演員所受合力方向向下，所受合力方向與運(yùn)動速度方向相反，演員向上做減速運(yùn)動。故 D 錯誤。故選 C。3 如圖所示，木塊以一定的速度滑過A、B 點(diǎn)，到 C 點(diǎn)滑出下落至D 點(diǎn)， A 和 B、 C和 D之間的垂直距離均為 h。若空氣阻力忽略不計，則對木塊在運(yùn)動過程中能量變化的分析，正確的是 ( )A D 點(diǎn)與 A 點(diǎn)相比，動能增大，勢能減小，機(jī)械能不變B A 點(diǎn)到 C 點(diǎn)減少的重力勢能大于C 點(diǎn)到 D 點(diǎn)減少的重力勢能C B 點(diǎn)的動能可能等于A 點(diǎn)的動能，但可能大于C 點(diǎn)的動能D B

5、 點(diǎn)的動能可能等于D 點(diǎn)的動能，但一定大于A 點(diǎn)的動能【答案】 C【解析】【詳解】A D 點(diǎn)與 A 點(diǎn)相比，動能增大，勢能減少，因?yàn)榇嬖谀Σ?，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，故 A 錯誤；B A 和 C、C 和 D 之間的垂直距離均為 h，則 A 點(diǎn)到 C 點(diǎn)減少的重力勢能等于C 點(diǎn)到 D點(diǎn)減少的重力勢能，故B 錯誤；C斜面粗糙，則 AB 段有可能勻速，但因摩擦力的存在B 的速度一定大于 C 的速度，所以， B 點(diǎn)的動能可能等于 A 點(diǎn)的動能，一定大于C 點(diǎn)的動能，故 C 正確；D木塊從 B 到 C，因?yàn)橛心Σ?，則 C 處的動能小于B 處的動能，從 C 到 D，由于忽略空氣阻力，木塊的重力勢能減

6、小，動能增加，故D 點(diǎn)動能大于 C 點(diǎn)動能， B 點(diǎn)的動能可能等于 D 點(diǎn)的動能，但與A 點(diǎn)的動能大小不確定，故D 錯誤。故選 C。4 立定縱跳摸高是中學(xué)生常見的運(yùn)動項(xiàng)目，起跳前先屈膝下蹲，然后腳掌用力蹬地，伸展身體，兩臂上揮，豎直向上跳起至最高點(diǎn)，小剛同學(xué)在一次立定縱跳摸高中消耗的能量約為（ ）2345A3 10JB 3 10JC 3 10JD 3 10J【答案】 A【解析】【分析】【詳解】中學(xué)生重力的平均值約600N，當(dāng)起跳后重心升高的高度為： h=0.5m；在起跳時所消耗的能量用來增加了同學(xué)的重力勢能了，所以當(dāng)該同學(xué)跳起后增加的重力勢能最大值是：2E=W=Gh=600N 0.5m=300

7、J=3 J10，故 A 正確， BCD錯誤；應(yīng)選 A5 如圖是一個光滑的軌道某小球從軌道的O 點(diǎn)出發(fā)，由靜止開始下滑，小球始終沒有離開軌道，你認(rèn)為小球最遠(yuǎn)可以運(yùn)動到A a 點(diǎn)Bb 點(diǎn)C c 點(diǎn)D d 點(diǎn)【答案】 C【解析】【詳解】本實(shí)驗(yàn)中，由于軌道是光滑的，沒有摩擦力，所以小球的機(jī)械能守恒。故小球從止釋放，始終沒有離開軌道，最遠(yuǎn)可以滾到與O 點(diǎn)等高的 c 點(diǎn)，故選C。O 點(diǎn)由靜6 小明用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別在相同時間內(nèi)將同一重物勻速提升相同高度，每個滑輪的重均相等，不計繩重及摩擦, 針對這一現(xiàn)象，小明得出了4 個結(jié)論： F1做的功等于 F2 做的功； 甲滑輪組的機(jī)械效率等于乙滑輪組

8、的機(jī)械效率； 使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力； F1 做功的功率等于 F2 做功的功率；其中正確的為（）A 、 、 B 、 、 C 、 、 D 、 、 、 【答案】 D【解析】【分析】【詳解】在不計繩重及摩擦?xí)r，拉力做的功等于提升物體和動滑輪做的功，因?yàn)槲镏叵嗤嵘母叨认嗤?，所以兩次拉力做的功都等于W總Fs = GG動h故 F1 做的功等于 F2 做的功，正確；在不計繩重及摩擦?xí)r，甲滑輪組和乙滑輪組的機(jī)械效率都為W有用GhGW總GG動hGG動即機(jī)械效率相等，故正確；甲滑輪組由兩段繩子承重，拉力為F11G G動2乙滑輪組由三段繩子承重，拉力為1F2GG動所以使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力，正

9、確；W兩次拉力做的功，用時也相等，根據(jù)Pt知， F1 做功的功率等于F2 做功的功率，正確；故選 D。7 小明用彈簧測力計拉動木塊，使它沿同一水平木板滑動，如圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像下列說法正確的是A木塊兩次具有的動能一樣大B兩次拉力對木塊做的功一樣多C木塊第一次受到的拉力較大D第一次拉力對木塊做功的功率較大【答案】 D【解析】【詳解】A 由圖知，第一次物體的速度較大，第一次物體的動能較大，故A 錯誤；B從圖中可以看出，在相同拉力作用下，木塊兩次運(yùn)動的距離不同，所以木塊兩次所做的功不同，由 W=Fs 可知，但是在沒有指出是相同時間內(nèi)，因此不能比較二者做功多少，故 B 錯

10、誤；C由 A 分析知，木塊兩次受到的拉力相等，故C 錯誤；D從圖中可以看出第一次木塊運(yùn)動的速度較大，由功率的變形公式P=Fv 可知，力F 相同，第一次速度v 大，所以功率大，故D 正確。8 一位質(zhì)量約50kg 的同學(xué)從一樓走到五樓，他上樓過程中克服重力所做的功可能為A 60JB 600JC 6000JD 0000J【答案】 C【解析】【分析】【詳解】上樓過程中要克服重力所做的功，根據(jù)題意知道，該同學(xué)的質(zhì)量是50kg，所以體重是：G=mg=500N，樓層高度越是3m ， 一樓走到五樓的高度大約是：h=4 3m=120m，所以 ，上樓過程中克服重力所做的功是：W=Gh=500N12m=6000J，

11、故選 C【點(diǎn)睛】本題考查的是做功的計算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，重點(diǎn)是對樓層的估測，難度不大9 舉重是我國的優(yōu)勢體育項(xiàng)目，如圖所示，運(yùn)動員需將杠鈴舉過頭頂，等到裁判判定站穩(wěn)之后才能算成績有效。在抓舉時，兩位運(yùn)動員用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，一位運(yùn)動員將杠鈴舉起1.9m ， 另一位運(yùn)動員將杠鈴舉起 1.8m 。如果他們對杠鈴所做的功分別為W1和 W212），功率分別為 P和 P ，則下列關(guān)系式中正確的是（A W1 W2C P1 = P2D P1 W2。故 A 錯誤， B 正確；CD他們用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，相同的時間內(nèi)，做的功越多，功率越大。由上可知 W1 W2 ，所以 P1 P2。故 CD

12、 錯誤。故選 B。10 如圖所示，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但沒有推動，下列說法正確的是()A箱子雖然沒有被推動，但小明對箱子做了功B箱子沒有被推動是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮箱子對地面的壓力與地面對箱子的支持力是一對平衡力D箱子沒有被推動，選擇的參照物是地面【答案】D【解析】【分析】【詳解】A箱子沒有被推動，有力但沒有距離，小明對箱子不做功，故A 錯誤；B箱子沒有被推動處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故B 錯誤；C箱子對地面的壓力與地面對箱子的支持力作用在不同的物體上，不是一對平衡力，故C錯誤；D箱子沒有被推動，相對于地面的位置沒有改變，選擇的參照物是地面，故D 正確；故選

13、 D。11 運(yùn)動員從高空豎直向下跳傘，人（包括裝備）的質(zhì)量為阻力，下落時的速度一時間圖線如圖所示，g=10N/kg. 從第90kg.只考慮人受到重力和空氣10s 到第 30 這個過程中，人（包括裝備）A動能一直在變大B重力勢能先變大后不變C機(jī)械能一直在變小D重力勢能一直在轉(zhuǎn)化為動能【答案】C【解析】【詳解】A 動能大小的影響因素有速度和質(zhì)量，在整個過程中，質(zhì)量不變，速度先變大再不變再變小，因此動能也是先變大再不變再變小，故A 選項(xiàng)錯誤，不符合題意；B重力勢能大小的影響因素有質(zhì)量和高度，在整個過程中，質(zhì)量不變，高度逐漸變小，因此重力勢能減小，故 B 選項(xiàng)錯誤，不符合題意；C在下落過程中，阻力做功

14、導(dǎo)致機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此機(jī)械能減小，故C 選項(xiàng)正確，符合題意；D由圖像可知，有兩段速度不變的過程，在這兩段過程中，動能不變，不存在重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的情況，故 D 選項(xiàng)錯誤，不符合題意。12 今年 3 月 4 日，在我市陽新地區(qū)下了一場冰雹已知冰雹在下落過程中受到的空氣阻力隨下落速度的增大而增大，且落地前已做勻速運(yùn)動關(guān)于冰雹的下落過程，下面說法正確的是（ ）A冰雹的重力勢能越來越大B冰雹的機(jī)械能越來越小C當(dāng)冰雹勻速下落時空氣阻力對冰雹不做功D冰雹受到的空氣阻力越來越大，可能大于重力【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A冰雹下落過程中，高度減小，重力勢能越來越小，故A 錯誤；B由于冰雹要克服空

15、氣阻力做功，機(jī)械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以其機(jī)械能減小，故B 正確；C當(dāng)冰雹勻速下落時，冰雹在阻力的作用下才做了勻速運(yùn)動，所以空氣阻力對冰雹是做功的，故 C 錯誤；D冰雹在運(yùn)動過程中，速度變大，阻力變大，當(dāng)阻力等于重力時，冰雹會做勻速直線運(yùn)動，速度保持不變，所以阻力不可能大于重力，故D 錯誤故選 B【點(diǎn)睛】要能從能的轉(zhuǎn)化理解冰雹的機(jī)械能變化，因?yàn)楸⑾侣溥^程中克服阻力做功，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能必定是減小的13 如圖所示，在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定。做好后將它從不太陡的斜面滾到水平面。下列說法正確的是（）A罐子從斜面滾下，

16、重力勢能只轉(zhuǎn)化為動能B罐子從斜面滾下的過程中，只有動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化C因?yàn)槟芰恐g可以相互轉(zhuǎn)化，所以罐子滾下后可能再次滾上斜面D如果水平面是光滑的，則罐子會一直滾動下去【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A罐子從斜面滾下，要克服摩擦力做功而使重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A 錯誤；B罐子從斜面滾下的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，故B 錯誤；C罐子從不太陡的斜面上滾下，罐子的高度減小，速度先增大后減小，橡皮筋的彈性形變逐漸增大，則罐子的重力勢能減小，動能先增大后減小，橡皮筋的彈性勢能增大，即該過程中罐子的重力勢能會轉(zhuǎn)化為動能和橡皮筋的彈性勢能；發(fā)生形變的橡皮筋由于要恢復(fù)原狀，故罐子可能再次滾上

17、斜面，故C 正確；D罐子在滾動的過程中，由于和斜面之間存在摩擦，機(jī)械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以整個罐子的機(jī)械能不守恒，機(jī)械能會逐漸變小，最終罐子會停止運(yùn)動，故D 錯誤。故選 C。14 如圖所示的滑輪組，繩子的末端纏繞在電動機(jī)上，電動機(jī)轉(zhuǎn)動將下方鉤碼勻速提起。如果加快電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，則后一次提升與前一次相比（）A功率增大、機(jī)械效率增大B功率增大、機(jī)械效率不變C功率不變、機(jī)械效率不變D功率不變、機(jī)械效率增大【答案】 B【解析】【分析】【詳解】前后兩次的滑輪組是同一個滑輪組，則做的有用功、額外功、總功不變，則機(jī)械效率不變；加快電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，則物體提升的速度增大，若兩次提升高度相同，則后一次所需要的時間小于前

18、一次所需要的時間，根據(jù)故選 B。PWACD錯誤， B 正確。t 可知，功率變大。故15 為了將放置在水平地面上重為100N 的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖甲所示隨時間變化的豎直向下的拉力F 拉繩時，物體的速度v 和物體上升的高度 h 隨時間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(jié)果正確的是（）A0s1s 內(nèi)，地面對物體的支持力是10NB 1s2s 內(nèi)，拉力F 做的功是62.5JC 2s3s 內(nèi)，拉力F 的功率是300WD 2s3s 內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A從圖乙可以看到，時間從第 2s 到第 3

19、s 時，速度大小是不變的，這時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力大小等于重物和動滑輪的總重，即F拉GG動340N120N由題意可知， 0s1s 內(nèi)，地面對物體的支持力符合關(guān)系式F支3F拉GG動120N從圖甲可以看到，F(xiàn)拉30N ，解得 F支30N ， A 錯誤；B從圖甲可以看到， 1s2s 內(nèi)，拉力 F 的大小是 50N，物體上升的高度是 1.25m ，三條繩子托著動滑輪，繩端移動的距離是s3h3 1.25m3.75m拉力 F 做的功是WFs50N3.75m187.5J拉力 F 做的功是 187.5J， B 錯誤；C 2s3s 內(nèi)，物體勻速運(yùn)動，繩端也是勻速運(yùn)動，拉力F 的大小是40N，繩端移動的速

20、度v繩32.5m/s7.5m/s根據(jù) PFv 可知，拉力F 的功率PFv繩40N7.5m/s300W拉力 F 的功率是300W， C 正確；D 2s3s 內(nèi)，物體上升的高度h3.75m-1.25m2.5m拉力 F 的大小是40N，則滑輪組的機(jī)械效率W有用功100%Gh 100%100N2.5m100% 83.3%W總功Fs40N3 2.5m滑輪組的機(jī)械效率約是 83.3%， D 錯誤。故選 C。16 靜止在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F 的作用，如圖（甲）所示。在水平路面上直線運(yùn)動時記錄的v-t 圖像，下列說法正確的是（）A物體在0t1 時間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動B物體在t 1t 2 時

21、間內(nèi)動能不斷變大C物體在 t3 t 4 時間內(nèi)的摩擦力力小于 t 1t 2 時間內(nèi)的摩擦力D物體在 t 3t 4 時間內(nèi)拉力小于摩擦力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A由 v-t 圖像可知， 0t1 時間內(nèi)速度越來越大，故A 錯誤；B由 v-t 圖像可知， t1t2 時間內(nèi)速度不變，所以動能不變，故B 錯誤；C物體在t3 t 4 時間內(nèi)和t1t 2 時間內(nèi)受到的都是滑動摩擦力，由于壓力大小和粗糙程度不變，所以滑動摩擦力大小不變，故C 錯誤；D由 v-t 圖像可知，在 t 3t4 時間內(nèi)物體作減速運(yùn)動，所以合力方向與運(yùn)動方向相反，因此向前的拉力小于向后的摩擦力，故 D 正確。故選D。17 有一

22、個小球從滑梯上A 點(diǎn)以一定的速度沿滑梯向上運(yùn)動，到最高點(diǎn)B 后小球又沿滑梯向下運(yùn)動到C 點(diǎn)，不計摩擦。則（）A小球由A B 運(yùn)動過程中，動能逐漸減小B小球在B 點(diǎn)的機(jī)械能大于A 點(diǎn)的機(jī)械能C小球由B C 運(yùn)動過程中，機(jī)械能逐漸增大D小球在C 點(diǎn)時重力勢能最大【答案】 A【解析】【分析】本題考查機(jī)械能的變化及守恒?！驹斀狻緼小球由A 向 B 運(yùn)動的過程中，速度越來越慢，而小球的質(zhì)量保持不變，所以動能逐漸減小，故A 說法正確；BC小球在滑梯上運(yùn)動的過程中，不計摩擦，所以整個過程機(jī)械能守恒，所以B 點(diǎn)和A 點(diǎn)的機(jī)械能大小一樣，B 到C 的過程中機(jī)械能不變，故BC說法都不正確；D小球在整個過程中質(zhì)量保

23、持不變，C 點(diǎn)相對其它點(diǎn)而言，高度最低，所以重力勢能最小，故 D 不正確。故選 A。18 某塊磚在一對平衡力作用下運(yùn)動，則該磚（）A機(jī)械能一定不變，動能一定不變B機(jī)械能可能改變，動能一定不變C機(jī)械能可能改變，動能可能改變D機(jī)械能一定不變，動能可能改變【答案】 B【解析】【分析】要解決此題需要掌握物體在受平衡力的時候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)；要了解機(jī)械能包括動能和勢能，動能和物體的質(zhì)量以及速度有關(guān)，重力勢能與物體的質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)。【詳解】物體在平衡力的作用下，即一定處于平衡狀態(tài)，即或是靜止?fàn)顟B(tài)或是勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，由于其動能的大小與質(zhì)量及運(yùn)動的速度有關(guān)，所以對于同一磚塊來說，質(zhì)量不變，其不管是保持靜止還是勻速直線運(yùn)動，其速度都是不變的，故其動能一定不變；但其重力勢能卻有可能改變，如將磚勻速提高，在該過程中，動能不變，但其重力勢能變大，即機(jī)械能變大；同理若將磚勻速降低，其機(jī)械能會變小，綜上所述可知，B 符合題意。故選 B。19 物體只受一對平衡力作用時，對于它具有能的判斷中正確的是（）A機(jī)械能一定不變B重力勢能可能減少C動能可能變小D重力勢能一定不變【答案】B【解析】【分析】首先要對物體在平衡力作用下是處于平衡狀態(tài)中的哪一種要明確，然后再分析其機(jī)械能的變化情況?！驹斀狻?/p>