中考物理壓軸題專題功和機械能問題的經典綜合題

1、一、初中物理功和機械能問題1一個超級驚險項目 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，秋千越蕩越低。下列 有關說法中正確的是（ ）A秋千蕩回來經過最低點時，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，有機械能轉化為內能，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，有機械能轉化為內能，

2、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化為動能，D 錯誤。故選 C。2如左圖所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平推力F 的作用，其推力大小隨時間變化的圖像（ F-t 圖像）和物體速度大小隨時間變化的圖像（v-t 圖像）分別如圖所示，下列說法正確的是（ ）A當 t=1s 時，物體處于靜止狀態(tài)，摩擦力為0NB當 t=3s 時，物體受到的摩擦力是 3N C在勻速直線運動階段，拉力 F 做的功是 16J D 24s 內，物體的機械能保持不變答案】 C解析】分析】 詳解】

3、A由 v-t 圖像可知， 02s時物體的速度大小為零，即 t=1s 時物體處于靜止狀態(tài)；此時物 體受到推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等；由 F-t 圖像可知， t =1s時， F=1N，則此時 的摩擦力fF 故 A 錯誤；B由 v-t 圖像可知， 46s 時，物體勻速運動；由 擦力與推力 F 是一對平衡力，所以此時的摩擦力 fF1NF-t 圖像可知，此時的推力 F =2；N由于摩2N24s 內，物體做加速運動，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力大小不變 （與勻速運動時的摩擦力大小相等），仍為2N，故 B 錯誤；C在 46s 時，物體勻速運動，通過的路程s vt 4m/s 2s 8

4、m拉力 F 做的功W F s 2N 8m 16J故 C 正確；D 24s 內，物體做加速運動，速度增加，動能增加，高度不變，重力勢能不變，則物體 的機械能增加，故 D 錯誤。故選 C。3舉重是我國的優(yōu)勢體育項目，如圖所示，運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，兩位運動員用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，一位運動 員將杠鈴舉起 1.9m， 另一位運動員將杠鈴舉起 1.8m 。如果他們對杠鈴所做的功分別為W1和 W2，功率分別為 P1 和 P2，則下列關系式中正確的是（）AW1 < W2BW1 > W2CP1 = P2DP1 < P2【答案】 B【解

5、析】【分析】詳解】AB根據 W Gh可得，他們把同樣重的杠鈴舉起，克服杠鈴的重力做功，對杠鈴所做的功只與被舉高的高度有關，高度越大，做功越多，即W1 > 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，做的功越多，功率越大。由上 可知 W1 > W2，所以 P1 > P2。故 CD錯誤。A 點以速度 v 沿軌道滾下，經 ）故選 B。4如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面上，小球由列分析不正確的是（A小球在 A、B、C 三點的速度大小關系是 vC vB vAB小球在 A、 B兩點的動能之差等于小球從 A點到 B 點克服摩擦力做的功C小球在 A

6、、B 兩點具有的重力勢能相同D整個過程只有重力對小球做功【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A小球運動過程中會克服摩擦力做功，且質量不變，故從A 運動到 C 的過程中，機械能減小，小球在 A 與 B 點的勢能相同，故在 A 點的動能大于 B點的動能， C 點最高，故小球 在 C 點的勢能最大，動能最小，所以 vC vB vA ，故 A 正確，不符合題意；BCA、B 兩點高度相同，小球的質量不變，故小球的重力勢能相同，小球從A點運動到 B點，會克服摩擦力做功，動能減小，動能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C 正確，不符合題意；D整個過程中，摩擦力也會對小球做功，故D 錯誤，符合題意。故選 D。

7、5 下列說法中正確的是（）A拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，推力對它做了功B提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手的拉力對水桶做了功C用手從地面提起水桶，手的拉力對水桶做了功D用力推一輛汽車，汽車靜止不動，推力在這個過程中對汽車做了功【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A錯A拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，推力已經不存在了，推力對它沒有做功， 誤；B提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手的拉力是豎直向上的，水桶在豎直方向上 沒有移動距離，即水桶在拉力的方向上沒有移動距離，那么手的拉力對水桶沒有做功， 錯誤；C用手從地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移動了距離，所以手

8、的 拉力對水桶做了功， C 正確；D用力推一輛汽車，汽車靜止不動，汽車在推力的方向上沒有移動距離，那么推力在這 個過程中對汽車沒有做功， D 錯誤。故選 C。人整50W6 跳繩是大家喜愛的體育運動之一，小明的質量為50 kg，每次跳起高度約為 6 cm體上升，如圖所示），一分鐘跳 100 次，下列說法正確的是（ ）A向上起跳過程中小明的動能持續(xù)增大B下落過程中小明的重力勢能保持不變C小明跳一次克服重力做功約 3JD小明在這一分鐘內跳繩的功率約為【答案】 D【解析】【詳解】A. 向上起跳過程中，質量不變，速度減小，小明的動能減小，故 A 錯誤；B. 下落過程中小明的高度減小，質量不變，重力勢能減

9、小，故 B 錯誤；C. 小明的重力為：G=mg=50kg × 10N/kg=500N ， 小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N ×0.06m=30J ，故 C 錯誤；D. 小明在這一分鐘內跳繩的功率：W總 30J 100P= 總 =50W ，t 60s故 D 正確。 故選 D 。3 秒鐘，在這 3 秒鐘內7舉重比賽要求運動員將杠鈴舉過頭頂后，在空中至少靜止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

10、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?！驹斀狻緼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

11、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。8 小紅在操場上將一皮球拋出，皮球被拋出后的運動軌跡如圖所示，a、 c 兩點處于同一高度則下列判斷中正確的是（ ）A皮球由 a 到 b 時，動能逐漸增大B皮球由 c 到 d 時，機械能一直減小C皮球在 b 點時的機械能最大D皮球在 a、 c 兩點時動能相等【答案】 B【解析】試題分析：皮球由 a到 b時，速度越來越小，所以動能逐漸減小，故A錯；皮球由 c到 d時，要克服摩擦力做功，機械能一直減小，故B 正確；皮球在 a 點時的機械能最大，故 C錯；皮球在 a、c 兩點時的重力勢能相等，而機械能不相等，所以動能不相

12、等，故D錯；應選 B考點：機械能轉化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】 動能大小跟質量、速度有關；質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越 大，動能越大；重力勢能大跟質量、高度有關；質量一定時，高度越高，重力勢能越大； 高度一定時，質量越大，重力勢能越大；機械能=動能 +勢能。【詳解】 灑水車在平直的馬路上勻速行駛，在工作的過程中，灑水車的質量不斷減小，速度不變， 動能變小，重力勢能變小，則灑水車

13、的機械能變小。故選 C。10把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部（如圖所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂 浮在水面上。乒乓球在上升的過程中，它的機械能不斷增加。下列關于乒乓球機械能來源 的說法中正確的是（ ）A是由水的內能轉化來的B是由水的重力勢能轉化來的C是由乒乓球的內能轉化來的D是由乒乓球的化學能轉化來的【答案】 B【解析】【分析】機械能包括動能和勢能；動能的大小與質量和速度有關；重力勢能大小與質量和高度有 關?！驹斀狻?松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的過程中，水的重心不斷降 低，重力勢能減小，重力勢能轉化為乒乓球的機械能。故選 B。11如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固

14、定在水平面上，t 0時刻，將一重為 G50N 的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后 又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力 F 隨時間 t 變化的圖像如圖乙所示，則At1時刻小球的動能最大Bt2 時刻小球的動能最大Ct2 到 t 3時間內，小球的動能先增加后減少Dt2到 t3 時間內，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能【答案】 D【解析】【詳解】 At1時刻是小球與彈簧開始接觸的時刻，此時小球向下加速運動，在彈力增大到等于重 力之前小球一直加速，所以 t1 時刻小球速度不是最大，動能

15、也不是最大。故A錯誤。Bt2時刻是指彈簧被壓到最低點，此時小球速度為零，小球動能全部轉化為彈簧的彈性勢 能。所以 t 2時刻小球動能最小。故 B 錯誤。CDt2到 t 3時間內是彈簧的彈性勢能向小球動能轉化的過程，t3 時刻彈力為零即彈性勢能為零，小球動能最大。所以在t2到 t3 時間內，小球動能一直在增加，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能。故 C 錯誤， D正確。12如圖是滑雪運動員收起雪杖后從高處滑下的情景，對此過程A運動員下滑過程中動能增大，重力勢能也增大 B運動員下滑過程中，動能的增加量等于重力勢能的減小量 C運動員的動能是由重力勢能轉化來的 D運動員弓著腰，是為了通過降低重心來增

16、大慣性 【答案】 C 【解析】 【詳解】 A運動員下滑過程中，質量不變，速度越來越大，高度不斷變小，所以動能增大，重力 勢能減小，故 A 錯誤； B運動員下滑過程中，由于要克服摩擦做功，有一部分動能轉化為內能，所以動能的增加 量小于重力勢能的減小量，故 B 錯誤； C運動員下滑過程中，動能增大，重力勢能減小，所以，運動員的動能是由重力勢能轉化 來的，故 C 正確；D 錯誤。D運動員弓著腰，是通過降低重心來增加穩(wěn)度，不能改變慣性的大小，故 故選 C。13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為

17、推力小于摩擦力 C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狀態(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 D。14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動第一次拉 力為 10N，物體恰好做勻速直線運動，拉力對物體做了20J 的功；第

18、二次拉力增大為20N，拉力對物體做了 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 10N ，物體運動了 1mB第一次物體受到的摩擦力是 20N，物體運動了 2mC第二次物體受到的摩擦力是 10N，物體運動了 2.4mD第二次物體受到的摩擦力是 20N，物體運動了 4.8m 【答案】 C【解析】【分析】【詳解】 AB物體在水平面上做勻速直線運動時，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一 對平衡力，故物體受到的拉力：F=f=10N；根據 W=Fs 可知，第一次物體通過的距離S1 W1F120J10N2m，故 AB 錯誤；CD若增大拉力，而壓力大小和接觸面的粗糙程度

19、都沒有改變，因此，物體受到的摩擦力不變，仍為 10N；根據 W=Fs 可知，第二次物體通過的距離：W2 48JS222.4m ，2 F2 20N 故 C 正確， D 錯誤15如圖，細線上端固定，下端拉著小球在豎直平面內擺動，A、B 是球擺動過程中的最高點， C是最低點，不計空氣阻力，則（）B球在 A 點時速度最大C球在 A 點時繩子突然斷開，小球將靜止不動D球在 B 點時所受外力同時消失，小球將靜止不動【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A球在 C點時，不是處于平衡狀態(tài)，所以受到的不是平衡力，故A 錯誤；BCD小球在 A、B 兩點時，是擺動過程中的最高點，此時的動能最小，速度最小為0，若在 A

20、 點時繩子突然斷開，小球由于受到重力的作用，會向下運動，若在 B 點時，所受的外 力同時消失，則球會保持靜止不動，故A、C錯誤， D正確。故選 D。16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化 C因為能量之間可以相互轉化，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

21、重力勢能轉化為內能，故A 錯誤；B罐子從斜面滾下的過程中，重力勢能轉化為動能和內能，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，機械能會轉化為內能，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。17 一個木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對木塊施加的水平拉

22、力為F，如圖甲所示； F的大小與時間 t 的關系如圖乙所示；木塊的運動速度 v與時間 t 的關系如圖丙所 示。以下說法正確的是（ ）A當 t=1s 時，木塊受到的摩擦力是 0B當 t 在 24s 內，木塊做勻速直線運動，受到的摩擦力為5NC當 t 在 46s 內，拉力 F 的功率為 6WD當 t 在 26s 內，木塊的機械能保持不變 【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A由圖乙可知，物體在 t=1s 時受到的拉力為 1N，由圖丙可知此時物體處于靜止狀態(tài)，所 以受到的摩擦力等于拉力為 1N，故 A 錯誤；B由圖乙可知，物體在 46s 內受到的拉力為 3N，由圖丙可知 46s 內物體做勻速運動直

23、線運動，在 46s 內受到的摩擦力等于此時的拉力為 3N；由圖乙可知在 24s 內，物體做加速直線運動，接觸面粗糙程度、受到的壓力不變，所以在24s 內受到的摩擦力為 3N。故B錯誤；C由圖乙可知，物體在 46s 內受到的拉力為 3N，由圖丙可知 46s 內物體做速度為 2m/s 的勻速運動直線運動，此時拉力的功率W FsP Fv 3N 2m/s 6W tt故 C 正確；D在 26s內，木塊受到拉力和摩擦力的作用，機械能在不斷變化，故D 錯誤。故選 C。18如圖所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面a 點自由滾下，分別經過圖中b，c，d 各位置，關于小球的動能、重力勢能、機械能描述正確的是（）A小球的重力勢能一直在減小B在 d 點的重力勢能小于在 c 點的重力勢能C從 b 點運動到 c 點的過程中，動能轉化為重力勢能D從 a 到 b 小球速度越來越大，機械能越來越大【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A小球從 a 到 b 的過程中，高度變小，重力勢能減小，從 b 到 c 或 d 的過程，高度增 大，重力勢能增加，所以不同的過程重力勢能的變化不同，故A 錯誤；Bc、d 兩點在同一高度，所以小球在這兩點的重力勢能相等，故B 錯誤；C小球從 b點