物理功和機(jī)械能問題的專項(xiàng)培優(yōu)練習(xí)題(含答案)含答案解析

1、、初中物理功和機(jī)械能問題1 .甲物體放在光滑的水平面上，乙物體放在粗糙的水平面上，它們分別在相等的水平力F作用下移動(dòng)相等的距離 s,那么，力F對(duì)兩物體所做的功（）A.甲較多B.乙較多C.相等D.無法確定【答案】C【解析】【分析】物體受力，且在力的方向上移動(dòng)距離，力對(duì)物體做了功?！驹斀狻扛鶕?jù)條件，物體受力相同，移動(dòng)的距離相同，則力對(duì)物體做的功相同，故C正確。故選C。2 .舉重是我國的優(yōu)勢(shì)體育項(xiàng)目，如圖所示，運(yùn)動(dòng)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(shí)，兩位運(yùn)動(dòng)員用相同時(shí)間把同樣重的杠鈴舉起，一位運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉起1.9m,另一位運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉起 1.8m。如果他們對(duì)杠鈴所做

2、的功分別為Wi和W2,功率分別為Pi和P2,則下列關(guān)系式中正確的是（）A. Wi< W2B. Wi> W2C. Pi = P2D, Pi< P2【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】AB.根據(jù)W Gh可得，他們把同樣重的杠鈴舉起，克服杠鈴的重力做功，對(duì)杠鈴所做的 功只與被舉高的高度有關(guān)，高度越大，做功越多，即Wi > W2。故A錯(cuò)誤，B正確；CD.他們用相同時(shí)間把同樣重的杠鈴舉起，相同的時(shí)間內(nèi)，做的功越多，功率越大。由上 可知 Wi > W2,所以Pi > P2。故CD錯(cuò)誤。故選Bo3 .利用如圖所示的滑輪組將重為20N的物體在2s內(nèi)勻速提升2m,拉力F等

3、于i2N。此過程中，下列說法不正確的是（）A.拉力所做的有用功為 40JB.拉力所做的總功為 48JC.拉力F的功率大小為20WD.滑輪組的機(jī)械效率為【答案】C【解析】【詳解】A.根據(jù)公式可得故A正確，不符合題意;B.由圖可知根據(jù)公式可得故B正確，不符合題意;C.拉力的功率故C錯(cuò)誤，符合題意；D.滑輪組的機(jī)械效率83.3%W有用Gh20N 2m 40Js 2h 2 2m 4mW總 Fs 12N 4m 48J48J2s=24W-100%W心、100% 83.3%48J故D正確，不符合題意。故選C。4 .如圖所示，木塊以一定的速度滑過 A、B點(diǎn)，至ij C點(diǎn)滑出下落至 D點(diǎn)，A和B、C和D 之間的

4、垂直距離均為 ho若空氣阻力忽略不計(jì)，則對(duì)木塊在運(yùn)動(dòng)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(dòng)能增大，勢(shì)能減小，機(jī)械能不變B. A點(diǎn)到C點(diǎn)減少的重力勢(shì)能大于 C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢(shì)能C. B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于 A點(diǎn)的動(dòng)能，但可能大于 C點(diǎn)的動(dòng)能D. B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于 D點(diǎn)的動(dòng)能，但一定大于 A點(diǎn)的動(dòng)能【答案】C【解析】【詳解】A. D點(diǎn)與A點(diǎn)相比，動(dòng)能增大，勢(shì)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(cuò)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(shì)能等于 C點(diǎn)到D 點(diǎn)減少的重力勢(shì)能，故 B錯(cuò)誤；C.斜面粗糙，則 AB段有可能勻速，但因

5、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(dòng)能可能等于 A點(diǎn)的動(dòng)能，一定大于 C點(diǎn)的動(dòng)能，故C正確；D.木塊從B到C,因?yàn)橛心Σ?，則 C處的動(dòng)能小于B處的動(dòng)能，從C到D,由于忽略空 氣阻力，木塊的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故 D點(diǎn)動(dòng)能大于C點(diǎn)動(dòng)能，B點(diǎn)的動(dòng)能可能等 于D點(diǎn)的動(dòng)能，但與 A點(diǎn)的動(dòng)能大小不確定，故 D錯(cuò)誤。故選Co5 .如圖所示，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為 m,所掛重物的質(zhì)量為 M,重物在時(shí)間t內(nèi)被提升的高度為h,不計(jì)繩重及摩擦，則（）A.滑輪組的機(jī)械效率為B.滑輪組的機(jī)械效率為MM 2ms 一， MghC.拉力F的功率為(M m)ghD.拉力F的功率為2t【答案】A【解析】【分析】【

6、詳解】AB.滑輪組做的有用功為W有用G物h Mgh總功為W總 G物G動(dòng)h M m gh滑輪組的機(jī)械效率為Wr 用Mgh MW M m gh M m故A正確，B錯(cuò)誤；CD.拉力F的功率為W巧M m ghP息-tt故CD錯(cuò)誤。故選Ao6 .舉重比賽要求運(yùn)動(dòng)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(duì)它的支持力是平衡力B.運(yùn)動(dòng)員所受的重力和地面對(duì)他的支持力是平衡力C.運(yùn)動(dòng)員在用力向上支持杠鈴，因此他對(duì)杠鈴做了功D.杠鈴對(duì)運(yùn)動(dòng)員的壓力和人對(duì)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(gè)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

7、缺一不可；從平衡力和相互作用力的條件判斷兩個(gè)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(gè)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(gè)物體上，作用在同一條直線上。【詳解】A.杠鈴受到的重力和對(duì)它的支持力符號(hào)二力平衡的條件，所以是一對(duì)平衡力，故A正確；B.運(yùn)動(dòng)員所受的重力和地面對(duì)它的支持力，大小不相等，所以不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C.因?yàn)樽龉π枰獙?duì)物體施力，并且在力的方向上需要移動(dòng)距離，而運(yùn)動(dòng)員向上支持杠鈴，但沒有發(fā)生位移，故 C錯(cuò)誤；D.杠鈴對(duì)運(yùn)動(dòng)員的壓力和人對(duì)它的支持力，作用在兩個(gè)物體上，是一對(duì)相互作用力，不 是平衡力，故D錯(cuò)誤。故

8、選A。7 . 一個(gè)小石塊從空中的某一高度，由靜止開始豎直下落，若不計(jì)空氣阻力，從小石塊開始下)【解析】落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢(shì)能E）隨著時(shí)間的變化圖像可能是（由題意可知，不計(jì)空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運(yùn)動(dòng)，石塊在相同時(shí)間內(nèi)下降的速度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，石塊的重力勢(shì)能 印減小得越來越快，符合這一規(guī)律的只有C圖，而D圖是石塊的重力勢(shì)能 印隨時(shí)間減小得越來越慢，故 D錯(cuò)誤。故選Co8 .九年級(jí)的小黃同學(xué)一口氣從一樓跑到四樓教室，所用時(shí)間為30 so他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）A. 1.5 WB. 15 WC. 150

9、 WD. 1500 W【答案】C【解析】【分析】【詳解】一層樓的高度約為 3m,三層高度約為9m,九年級(jí)的同學(xué)體重大約為50kg,則克服自身重力所做的功約為W=Gh=mgh=50kg x 10N/kg x 9m=4500J克服重力做功的功率故ABD,都不符合題意,C符合題意。4500J30s150W故選Co9 .炎熱的夏天?？?，環(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(dòng)能減少，機(jī)械能不變B.動(dòng)能不變，機(jī)械能減少C.動(dòng)能減少，機(jī)械能減少D.動(dòng)能增大，機(jī)械能增大【答案】C【解析】【分析】動(dòng)能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)；質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度

10、一定時(shí)，質(zhì)量越 大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能大跟質(zhì)量、高度有關(guān)；質(zhì)量一定時(shí)，高度越高，重力勢(shì)能越大;高度一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)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(dòng)能變小，重力勢(shì)能變小，則灑水車的機(jī)械能變小。故選Co10 .小明用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊，使它沿同一水平木板滑動(dòng)，如圖是他兩次拉動(dòng)同一木塊 得到的距離隨時(shí)間變化的圖像.下列說法正確的是A.木塊兩次具有的動(dòng)能一樣大B.兩次拉力對(duì)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(duì)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，

11、第一次物體的動(dòng)能較大，故 A錯(cuò)誤；B.從圖中可以看出，在相同拉力作用下，木塊兩次運(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)，因此不能比較二者做功多少， 故B錯(cuò)誤；C.由A分析知，木塊兩次受到的拉力相等，故 C錯(cuò)誤；D.從圖中可以看出第一次木塊運(yùn)動(dòng)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。11.如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運(yùn) 動(dòng)，兩次拉動(dòng)木塊得到的 s-t關(guān)系圖像如圖乙所示。兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別為P1、P2。.下列判

12、斷正確的是（）廿m上飄1次A. F1 = F2 ,P1>P2B.F1>F2 ,P1>P2C.F1<F2 ,P1=P2D.F1VF2,Pk P2【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】從圖乙可以看到，兩次拉動(dòng)，木塊都是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，都是處于平衡狀態(tài)，水平方向受 力平衡，拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小，而木塊的自身重力不變，接觸面的粗糙程度也不 變，那么滑動(dòng)摩擦力大小不變，兩次拉力的大小不變，即Fi F2因木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么其功率可表示為P Fv,從圖乙可看到，第 1次的速度大于第2次的速度，即Vi V2 那么可知Pi P2 故選Ao12.如圖所示，水平地面 。點(diǎn)兩側(cè)粗糙

13、程度不同，物體一直受到沿水平方向3N的力F.物體經(jīng)過M點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過相同時(shí)間，用虛線框記錄物體的位置.物體在MO段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)在MN、OP段做功分別為 Wmn、Wop,功率分別為Pmn、Pop,則產(chǎn)F=3K+ 3m ! r 3mnN。pqA. Wmn<Wop B. Wmn>Wop C. Pmn>Pop D. Pmn<Pop 【答案】D 【解析】 【分析】 【詳解】物體經(jīng)過M點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過相同時(shí)間，用虛線框記錄物體的位置.物體在 MO段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可得 MN的距離等于 OP的距離，根據(jù)功的公式 W=FS可知：在F相同和 S相同的情況下， W應(yīng)該相同，

14、所以 AB均錯(cuò)誤；在做功相同時(shí)， MN段所用時(shí)間是 OP段 時(shí)間的2倍，根據(jù)P=W/t,得出Pmn<Pop;答案選 D.13 .用水平拉力先后兩次拉著重為20N的同一物體，沿同一水平面做直線運(yùn)動(dòng).第一次拉力為10N,物體恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力對(duì)物體做了20J的功；第二次拉力增大為20N,拉力對(duì)物體做了 48J的功.分析兩次做功過程，以下判斷正確的是A.第一次物體受到的摩擦力是 B.第一次物體受到的摩擦力是 C.第二次物體受到的摩擦力是 D.第二次物體受到的摩擦力是【答案】C【解析】【分析】【詳解】10N, 20N, 10N, 20N,物體運(yùn)動(dòng)了 物體運(yùn)動(dòng)了 物體運(yùn)動(dòng)了 物體運(yùn)動(dòng)了1m2

15、m2.4m4.8mAB.物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是 對(duì)平衡力，故物體受到的拉力：F=f=10N；根據(jù)W=Fs可知，第一次物體通過的距離c W 20J-S12mF110N故AB錯(cuò)誤；CD.若增大拉力，而壓力大小和接觸面的粗糙程度都沒有改變，因此，物體受到的摩擦力 不變，仍為10N；根據(jù) W=Fs可知，第二次物體通過的距離：cW248J C ,S222.4m,F220N故C正確，D錯(cuò)誤.14 .如圖所示，一個(gè)玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向 下翻滾.彈簧在運(yùn)動(dòng)過程中，有哪些機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化A.只有動(dòng)能和重力勢(shì)能B.只有動(dòng)能和

16、彈性勢(shì)能C.只有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能D.動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意，玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾.首先將彈簧作為一個(gè)簡單對(duì)象考慮，向下翻滾過程中，質(zhì)量不變，但高度降低了，所以重力勢(shì)能會(huì)減?。粡椈蓮椘鸷?，另一端接觸斜面時(shí)，動(dòng)能減小，彈性勢(shì)能增大，且減小的重力勢(shì)能，會(huì)轉(zhuǎn)化彈簧的彈性勢(shì)能，即彈簧的彈性形變變大；彈簧彈起時(shí)，彈性勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.所以這個(gè)過程中，動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化，故 D正確.15.如圖，細(xì)線上端固定，下端拉著小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，A、B是球擺動(dòng)過程中的最高點(diǎn)，C是最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則

17、(). CA.球在C點(diǎn)時(shí)受力平衡B.球在A點(diǎn)時(shí)速度最大C.球在A點(diǎn)時(shí)繩子突然斷開，小球?qū)㈧o止不動(dòng)D.球在B點(diǎn)時(shí)所受外力同時(shí)消失，小球?qū)㈧o止不動(dòng)【答案】D【解析】【分析】 【詳解】A.球在C點(diǎn)時(shí)，不是處于平衡狀態(tài)，所以受到的不是平衡力，故 A錯(cuò)誤；BCD.小千在A、B兩點(diǎn)時(shí)，是擺動(dòng)過程中的最高點(diǎn)，此時(shí)的動(dòng)能最小，速度最小為0,若在A點(diǎn)時(shí)繩子突然斷開，小球由于受到重力的作用，會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，若在B點(diǎn)時(shí)，所受的外力同時(shí)消失，則球會(huì)保持靜止不動(dòng)，故 A、C錯(cuò)誤，D正確。 故選D。16.如圖所示的裝置中有木板、木塊、彈簧、小車和祛碼(圖中未畫出)，用壓縮彈簧的 小車釋放后撞擊木塊。能否用此裝置探究“物體動(dòng)能

18、大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系”，有兩種(1)能探究物體動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系；(2)能探究物體動(dòng)能與物體速度的關(guān)系；這兩個(gè)判斷()A.只有(1)正確B.只有(2)正確C. (1) (2)都正確D. (1) (2)都不正確【答案】B【解析】【分析】【詳解】(1)用小車、小車加上祛碼分別將彈簧壓縮到相同程度后靜止釋放撞擊同一個(gè)木塊，撞擊的 動(dòng)能由彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢(shì)能的大小與形變程度有關(guān)，故彈性勢(shì)能 相同，轉(zhuǎn)化的動(dòng)能相同，最終木塊移動(dòng)的距離相同，故不能探究物體動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān) 系；(2)用小車分別將彈簧壓縮到不同程度后靜止釋放撞擊同一個(gè)木塊，撞擊的動(dòng)能由彈簧的彈 性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧

19、的彈性勢(shì)能的大小與形變程度有關(guān)，故彈性勢(shì)能不同，轉(zhuǎn)化的動(dòng) 能不同，最終木塊移動(dòng)的距離不相同，故能探究物體動(dòng)能與物體速度的關(guān)系。綜上所述：故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選Bo17.如圖是搬運(yùn)工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75%。若人以0.6m/s的速度勻速前行，經(jīng) 100s將貨物拉出倉庫。人拉貨物的過程中，分析正確的是( )A.貨物移動(dòng)距離為 20mB.工人的拉力為 400NC.工人做的有用功為 3.6 104JD.工人拉力的功率為 360W【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.從圖中可以看到，兩條繩

20、子托著動(dòng)滑輪，人以 0.6m/s的速度勻速前行，那么貨物的速 度是0.3m/s,經(jīng)100s貨物移動(dòng)距離為s vt 0.3m/s 100s 30m貨物移動(dòng)距離為 30m, A錯(cuò)誤；B.由題意可知，貨物的重力G mg 600kg 10N/kg 6000N其摩擦力f 0.1G 0.1 6000N 600N由于貨物勻速前行，繩對(duì)貨物的拉力F f 600N滑輪組的機(jī)械效率為 75%,可得到600N sF拉2s100%75%解得%400N ,工人的拉力為400N, B正確；C.貨物移動(dòng)距離為 30m,繩對(duì)貨物的拉力為 600N,則工人做的有用功為_4W有 Fs 600N 30m 1.8 10 J工人做的有

21、用功為1.8 104J , C錯(cuò)誤；D.由于人以0.6m/s的速度勻速前行，工人的拉力為400N,工人拉力的功率為P F拉 v 400N 0.6m 240W工人拉力的功率為 240W , D錯(cuò)誤。故選B。18.如圖所示，重為60牛的物體甲放在水平桌面上，與重為6牛的物體乙用細(xì)繩相連，繩的重力和滑輪處的摩擦均忽略不計(jì)。當(dāng)物體乙恰好能以0.2米/秒的速度勻速下落時(shí)，下列B.甲物體的速度為 0.2米/秒C. 5秒內(nèi)繩的拉力對(duì)甲物體做的功為60焦D.繩的拉力做功的功率為1.2W【答案】C【解析】【詳解】A.圖示滑輪為定滑輪，繩的重力和滑輪處的摩擦忽略不計(jì)，乙勻速下落，所以繩拉甲物體的力F=G 乙=6N故A正確不符合題意；B.圖示滑輪為定滑輪，甲、乙物體移動(dòng)的速度相同，甲物體的速度v甲=v fONm ,故BF 確不符合題意；C. 5s內(nèi)甲物體移動(dòng)的距離s=v 甲 t=0.2m/s x 5s=1m繩的拉力對(duì)甲物體做的功W=Fs=6NX 1m=6J故C錯(cuò)誤符合題意；D.繩的拉力對(duì)甲物體做功功率W 6JP= = =1.2Vt 5s故D正確不符合題意。19.如圖甲所示，