物理功和機械能問題的專項培優(yōu)練習(xí)題(含答案)含答案解析

1、一、初中物理功和機械能問題1 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g=mg=500n，樓層高度越是3m ， 一樓走到五樓的高度大約是：樓過程中克服重力所做的功是：w=gh=500n12m=6000j，故選50kg，所以體重是： h=4 3m=120m，所以 ，上c【點睛】本題考查的是做功的計算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，重點是對樓層的估測，難度不大2 將皮球從離地某一高度 o 點處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運動軌

2、跡如圖所示下列說法正確的是a皮球經(jīng)過同一高度a、b 兩點時，動能相等b皮球第一次反彈后到達最高點p 時，動能為零c皮球在d 點時的機械能大于在c 點時的機械能d若將皮球表面涂黑，則在地面【答案】 dm 點的黑色圓斑大于n 點的黑色圓斑【解析】【詳解】a由圖可知，每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小，在a 點的機械能大于在b 點的機械能；機械能是物體動能與勢能的總和，在a、b 兩點高度相同則重力勢能相同，所以在a 點的動能大于在b 點的動能；故 a 錯誤。b從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度。小球在最高點時，豎直方向速度為零，但是

3、仍然能往右運動，說明小球還具有水平方向速度，動能不為零；故b 錯誤。c每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小。在 c 點在在 d 點之前，故在 d 點的機械能小于在 c 點的機械能；故c 錯誤。d彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反應(yīng)小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大。在 m 點與在 n 點小球的動能與重力勢能都為零，又因為小球在m 點機械能大于 n 點機械能，故小球在 m 點的彈性勢能大于在 n 點的彈性勢能，故在m 點的圓斑要大于在n 點的圓斑；故d 正確。3 如圖所示，木塊以一定的速度滑過a、b 點，到 c 點滑出下落至d 點

4、， 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，則對木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是 ( )a d 點與 a 點相比，動能增大，勢能減小，機械能不變b a 點到 c 點減少的重力勢能大于c 點到 d 點減少的重力勢能c b 點的動能可能等于a 點的動能，但可能大于c 點的動能d b 點的動能可能等于d 點的動能，但一定大于a 點的動能【答案】c【解析】【詳解】a d 點與 a 點相比，動能增大，勢能減少，因為存在摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減小，故 a 錯誤；b a 和 c、c 和 d 之間的垂直距離均為 h，則 a 點到 c 點減少的重力勢能等于c 點到 d點減

5、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 點的動能可能等于 a 點的動能，一定大于c 點的動能，故 c 正確；d木塊從 b 到 c，因為有摩擦，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，木塊的重力勢能減小，動能增加，故d 點動能大于 c 點動能， b 點的動能可能等于 d 點的動能，但與a 點的動能大小不確定，故d 錯誤。故選 c。4 舉重比賽要求運動員將杠鈴舉過頭頂后，在空中至少靜止3 秒鐘，在這3 秒鐘內(nèi)（）a杠鈴受到的重力和人對它的支持力是平衡力b運動員所受的重力和地面對他的支持力是

6、平衡力c運動員在用力向上支持杠鈴，因此他對杠鈴做了功d杠鈴對運動員的壓力和人對它的支持力是平衡力【答案】a【解析】【分析】本題要抓住做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可；從平衡力和相互作用力的條件判斷兩個力是平衡力，還是相互作用力；平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，作用在同一條直線上。【詳解】a杠鈴受到的重力和對它的支持力符號二力平衡的條件，所以是一對平衡力，故a 正確；b運動員所受的重力和地面對它的支持力，大小不相等，所以不是一對平衡力，故b 錯誤；c因為做功需

7、要對物體施力，并且在力的方向上需要移動距離，而運動員向上支持杠鈴，但沒有發(fā)生位移，故c 錯誤；d杠鈴對運動員的壓力和人對它的支持力，作用在兩個物體上，是一對相互作用力，不是平衡力，故d 錯誤。故選a。5 如圖所示，小球以速度v 從 a 沿彎曲軌道滑下，并最終剛好到達等高的c 點，下列說法中正確的是 ()a因為最終到達了與 a 等高的 c 點，所以小球機械能守恒b小球在 b 點的機械能最大c小球從b 到 c 的過程只是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能d小球從a 到 c 的整個過程中動能的變化量等于克服摩擦力做功【答案】 d【解析】【分析】【詳解】a b小球以速度v 從a 沿彎曲軌道滑下，在a 點具有動能和重力

8、勢能，并最終剛好到達等高的c 點， c 點速度為0，只有重力勢能，a、 c 兩點的重力勢能相等，但a 點的機械能大于 b 點的機械能，說整個運動過程中，機械能在減小，所以a 點的機械能最大，故ab 錯c小球從b 到 c 的過程中先將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，再將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故c錯誤；d a、 c 兩點的重力勢能相等，整個過程動能減小為0，用來克服摩擦力做功，故d 正確。故選 d。6 一位父親與他6 歲的兒子一起上樓回家，對此，下列說法錯誤的是（）a爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少b爬相同的樓梯，父親體重大做的功多c爬相同的樓梯，父親比兒子先到達，父親的功率大d爬相同的樓梯，兒子坐電梯先到達，

9、兒子的功率大【答案】 d【解析】【分析】【詳解】ab由題知，他們上相同的樓梯，h 相同，父親的體重g1 大于兒子的體重g2，根據(jù)爬樓做功 wgh ，所以父親爬樓做功w 1 大于兒子爬樓做功w2，即 w1 w2，故 a、 b 正確，不符合題意；c父親爬樓做功多，父親比兒子先到達，做功時間少，根據(jù)大，故 c 正確，不符合題意；wpt可知父親做功功率d兒子坐電梯先到達，但爬樓過程中兒子沒有施加力，兒子做功為0j，做功功率為0w，故 d 錯誤，符合題意。故選 d。7 一個超級驚險項目18 米長懸崖秋千驚現(xiàn)重慶某公園!小明被纜繩拉到6 層樓的高度，釋放后自由擺動沖向峽谷（如圖所示），伴隨著人們的驚呼聲，

10、秋千越蕩越低。下列有關(guān)說法中正確的是（ ）a秋千蕩回來經(jīng)過最低點時，小明的機械能最大b整個過程小明的動能與重力勢能之和不變c秋千蕩到最高點時，小明的動能為零d在向下擺的過程中，小明的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能【答案】 c【解析】【詳解】a機械能是動能和勢能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以秋千第一次在最高點時，機械能最大，a 錯誤；b機械能是動能和勢能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，整個過程小明的動能與重力勢能之和變小， b 錯誤；c秋千蕩到最高點時，秋千速度為0，所以小明的動能為零，c 正確；d在向下擺的過程中，小明的重力勢能絕大部分轉(zhuǎn)化為動能，d 錯誤。故選c

11、。8 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； 甲滑輪組的機械效率等于乙滑輪組的機械效率； 使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力； f12）做功的功率等于 f 做功的功率；其中正確的為（a 、 、 b 、 、 d 、 、 、 c 、 、 【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，因為物重相同，提升的高度相同，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

12、擦?xí)r，甲滑輪組和乙滑輪組的機械效率都為w有用ghgw總gg動hgg動即機械效率相等，故正確；甲滑輪組由兩段繩子承重，拉力為1f1gg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，正確；兩次拉力做的功，用時也相等，根據(jù)pwt 知， f1 做功的功率等于f2 做功的功率，正確；故選 d。9 炎熱的夏天?？冢h(huán)衛(wèi)工人利用灑水車給馬路灑水降溫，灑水車在水平馬路勻速行駛過程中，以下說法正確的是（）a動能減少，機械能不變b動能不變，機械能減少c動能減少，機械能減少d動能增大，機械能增大【答案】 c【解析】【分析】動能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)；質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；

13、速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大；重力勢能大跟質(zhì)量、高度有關(guān)；質(zhì)量一定時，高度越高，重力勢能越大；高度一定時，質(zhì)量越大，重力勢能越大；機械能=動能 +勢能?！驹斀狻繛⑺囋谄街钡鸟R路上勻速行駛，在工作的過程中，灑水車的質(zhì)量不斷減小，速度不變，動能變小，重力勢能變小，則灑水車的機械能變小。故選 c。10 班里組織一次“比一比上樓時的功率”活動，從一樓登上五樓，比誰的功率最大。為此，需要測量一些物理量。下列物理量中必須測量的是() 五樓到一樓的高度h； 從一樓到達五樓所用的時間t； 每個同學(xué)的體重g； 四樓到五樓樓梯的長度l。ab c d 【答案】 d【解析】【詳解】由功率公式得pwghtt學(xué)生都是

14、從同一棟樓中的一樓到五樓，所以h 高度相同，沒有必要測量高度h 的大小了；學(xué)生自身重不同，爬樓用的時間不同，所以必須測出各個體重和所用時間，這樣可對比出不同學(xué)生上樓時的功率大小關(guān)系了。故選 d 。11 如圖所示， ac bc，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面ac和 bc分別將同一重物從底部推到頂端，則此過程中（）a兩次推力做功大小相同b兩次克服摩擦力做功大小相同c兩次克服物體重力做功大小相同d兩個斜面的支持力對物體做功大小不相等【答案】 c【解析】【詳解】a已知 ac bc，則 sac sbc，由于用相同的推力推物體，則根據(jù)w總fs 可知：兩次推力做功大小不相同， a 項不合題意；bc已知將同

15、一重物從底部推到頂端，根據(jù)w 有用gh 可知：兩次克服物體重力做功大小相同，選項c 符合題意；根據(jù)w額w總 w有用 可知：兩次所做的額外功不同，即克服摩擦力做的功大小不相同；b 項不合題意；d由于斜面的支持力方向與運動方向垂直，則物體在支持力的方向上沒有移動距離，所以，兩個斜面的支持力對物體做功都為 0j； d 項不合題意。12 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，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因為能

16、量之間可以相互轉(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，機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

17、，所以整個罐子的機械能不守恒，機械能會逐漸變小，最終罐子會停止運動，故d 錯誤。故選 c。13 如圖所示，彈簧一端固定在豎直墻上，另一端固定在物塊乙上，甲、乙相互疊加放置在光滑水平面上 o 點處，此時彈簧處于原長?，F(xiàn)將甲、乙從 o 點拉至位置 l。松手后，在甲、乙保持相對靜止并一起向 o 點方向運動的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）a物塊甲由于與乙相對靜止而處于平衡狀態(tài)b物塊乙隨彈簧拉力減小而做減速運動c物塊乙對物塊甲施加了水平向左的摩擦力d兩物塊運動到o 點將由于不受彈簧拉力而靜止【答案】 c【解析】【分析】【詳解】a甲乙兩物塊在位置1 被松手后，由于彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，而

18、且水平面是光滑的，所以其動能增加，即兩物塊不是做勻速直線運動，不是處于平衡狀態(tài)，故a 錯誤；b乙物體從位置1 向 o 運動的過程中，彈簧對其拉力減小，但由于減小的彈性勢能全轉(zhuǎn)化為動能，所以其速度增加，做加速運動，故b 錯誤；c物體甲乙一起相對靜止運動的過程中，甲有一個向右運動的趨勢，所以甲受到乙向左的摩擦力，故 c 正確；d兩物塊運動到o 點，彈簧剛好恢復(fù)原形，則此時彈簧對物塊的拉力為0，但由于慣性，兩物塊還要向左運動，不會立即停下來，故故選 c。d 錯誤。14 靜止在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力水平路面上直線運動時記錄的v-t 圖像，下列說法正確的是（f 的作用，如圖（甲）所示。

19、在）a物體在0t1 時間內(nèi)做勻速直線運動b物體在t 1t 2 時間內(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-tb由 v-t圖像可知， 0t1 時間內(nèi)速度越來越大，故a 錯誤；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)物體作減速運動，所以合力方向與運動方向相反，因此向前的拉力小

20、于向后的摩擦力，故故選 d。d 正確。15 小明用臺秤研究人在豎直升降電梯中的運動他先在地面上用臺秤稱得自己的體重為500 n，再將臺秤移至電梯內(nèi)，電梯從t=0 時由靜止開始向下運動到t=11 s 時停止，測得臺秤對自己的支持力f 隨時間t 變化的圖象如圖所示，則a02 s 的過程中，小明的動能不變b 2 s10 s 的過程中，小明的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能c 10 s11 s 的過程中，小明的機械能不斷減小d 011 s 的過程中，小明的機械能不斷增大【答案】c【解析】【分析】【詳解】a0 2s 的過程中，小明由靜止開始下降，所以小明的動能增大，故a 錯誤；b 2s 10s 的過程中，小明在勻速下

21、降，重力勢能減小，但動能不變，故b 錯誤；c 10s 11s 的過程中，小明在做減速運動，故動能減小，同時小明是在下降，高度是在降低的，所以重力勢能在減小，故小明的機械能不斷減小，c 正確；d 0 11s 的過程中，小明下降了一段距離，重力勢能減小，所以機械能不斷減小，故d錯誤；故選 c16 下例各情況中，關(guān)于做功的說法錯誤的是a某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，他推石塊的力做了功b人推著小車沿斜面進入車廂，她推車的力做了功c人頭頂物體在水平地面上勻速前進，她頂物體的力做了功d某同學(xué)從滑梯上滑下，重力做了功【答案】 c【解析】【分析】【詳解】a某同學(xué)用力將石塊向前移動一點，有力作用在石塊上，石塊在

22、力的方向上通過了距離，所以他推石塊的力做了功，故a 正確不符合題意；b人推著小車沿斜面進入車廂，有力作用在小車上，小車在力的方向上通過了距離，所以他推小車的力做了功，故 b 正確不符合題意；c人頭頂物體在水平地面上勻速前進，力的方向向上，距離的方向向前，二者相互垂直，所以她頂物體的力不做功，故 c 錯誤符合題意；d某同學(xué)從滑梯上滑下，在重力的方向的通過了距離，所以重力對人做了功，故d 正確不符合題意17 農(nóng)村建房時，常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑工人用 400n 的拉力，將重600n 的建材在10s 內(nèi)勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列判斷正確的是（）a該滑輪

23、的機械效率=75%b滑輪所做的有用功為 1200jc滑輪自身的重力為100nd繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】 a【解析】【詳解】ab滑輪所做的有用功為：w 有用 =gh=600n3m=1800j，因為是動滑輪，所以拉力移動的距離是物體提高距離的2 倍，即6m，則拉力做的總功為：w 總=fs=400n6m=2400j，所以動滑輪的機械效率為：w有用 100%= 1800j 100%=75% ，w總2400j故 a 正確， b 錯誤；c不計繩重及摩擦，則拉力為：1f（ gg動），2那么動滑輪的重為：g 動 =2f-g=2400n-600n=200n，故 c 錯誤；d由圖知，使用的是動滑輪，

24、承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離為：s=nh=2 3m=6m，故 d 錯誤；故選 a。18 如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連接一個小球。彈簧未發(fā)生形變時，小球靜止在a 點。用手把小球向左運動壓縮彈簧至b 點后松開手，小球在水平光滑地面bc間來回運動。不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是（）a當小球從b 運動至 a 的過程，彈簧產(chǎn)生的彈力變大b當小球從 b 運動至 c的過程，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能c小球在 a 點時的機械能最大d在來回運動中，小球的機械能保持不變【答案】 c【解析】【詳解】a當小球從 b 運動至 a 的過程，彈簧恢復(fù)原狀，彈簧的形變減小，則彈簧產(chǎn)生