(物理)初中物理功和機(jī)械能及其解題技巧及練習(xí)題(含答案)

1、（物理）初中物理功和機(jī)械能及其解題技巧及練習(xí)題（含答案）一、功和機(jī)械能選擇題如圖所示，是探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)的示意圖.小球從a處滾下，在c處與小木塊碰撞，并與小木塊共同運(yùn)動(dòng)到d處停下.下面的一些判斷正確的是（）從a到b,小球的勢(shì)能不變，動(dòng)能增大從b到c,小球的勢(shì)能增大，動(dòng)能增大到達(dá)c處，小球的勢(shì)能最小，動(dòng)能最大到達(dá)d處，小球的動(dòng)能為零，小木塊的動(dòng)能最大【答案】C【解析】【詳解】從a到b小球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減小，故此選不合題意；從b到c小球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減小,故此選項(xiàng)不合題意；到達(dá)c處，小球到達(dá)平面，小球的勢(shì)能最小，小球的質(zhì)量不變速度增大，動(dòng)能最大，

2、此選項(xiàng)符合題意；到達(dá)d處，小球質(zhì)量不變，與c處相比高度不變,重力勢(shì)能不變，小球質(zhì)量不變，小球撞擊木塊后，速度不斷減小，動(dòng)能不斷減小，到d點(diǎn)停止，速度為零，動(dòng)能為零，此選項(xiàng)不合題意.跳板跳水運(yùn)動(dòng)有起跳、騰空、落水三個(gè)階段，如圖所示是跳水運(yùn)動(dòng)員跳板跳水時(shí)的情騰空的過程，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能落水的過程，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能始終在增大從騰空到落水的過程，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大【答案】C【解析】【分析】動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大彈性勢(shì)能和物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)；動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能.其在不計(jì)

3、空氣阻力時(shí)，機(jī)械能是守恒的.【詳解】A、運(yùn)動(dòng)員在跳板上即將起跳時(shí)，跳板的形變最大，故此時(shí)的彈性勢(shì)能最大，即彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了人的動(dòng)能，故A正確；B、運(yùn)動(dòng)員騰空時(shí)，質(zhì)量不變，速度變小，則動(dòng)能減小，但高度增加，所以重力勢(shì)能增大，故是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的過程，故B正確；CD、運(yùn)動(dòng)員從騰空到落水的過程，速度先變小后變大，所以動(dòng)能先減小后增大；高度先增加，后減小，所以重力勢(shì)能先變大，后變小，故C錯(cuò)誤，D正確.故選C3鐵路提速要解決許多具體的技術(shù)問題，其中提高機(jī)車牽引力的功率是一個(gè)重要問題已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f=kv2；列車要提速，就必須研制出更大功率的機(jī)車.那么當(dāng)列車分別以

4、20m/s和36km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時(shí)，機(jī)車牽引力的功率之比為A2：1B5：9C16：1D8：1【答案】D【解析】【分析】當(dāng)機(jī)車勻速前進(jìn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，機(jī)車的牽引力和阻力是平衡力，根據(jù)二力平衡的條件得到牽引力和阻力的關(guān)系，根據(jù)公式P=Fv得到機(jī)車牽引力的功率之比?！驹斀狻恳阎熊噭蛩傩旭倳r(shí)所受阻力與速度平方成正比，即f=kv2，當(dāng)列車在水平軌道上勻速行駛時(shí)，牽引力和阻力是平衡力，根據(jù)二力平衡的條件得到牽引力等于阻力，即F=f=kv2，功率公式P=Fv=kv3,當(dāng)列車分別以20m/s和36km/h=10m/s的速度在水平軌道上勻速行駛時(shí),機(jī)車牽引力的功Pl加J濘(20m/s)38

5、率之比故選D。4下列說法中正確的是拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中推力對(duì)它做了功提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力對(duì)水桶做了功C用水平力推著購(gòu)物車前進(jìn)，推車的力做了功D.書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功【答案】C【解析】【詳解】拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中，不再受到推力的作用，只有距離，沒有推力的作用，所以對(duì)鉛球不做功，故A錯(cuò)誤.提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力豎直向上，距離水平向前，沒有在拉力方向上通過距離，故拉力沒有做功.故B錯(cuò)誤.用水平力推著購(gòu)物車前進(jìn)，購(gòu)物車受到水平力的作用且在力的方向上通過了距離，推車的力做了功.故C正確.書靜止在水平桌面上，

6、書受到支持力的作用但沒有在力的方向上通過距離，所以支持力沒有做功，故D錯(cuò)誤.故答案為C.【點(diǎn)睛】做功的兩個(gè)必要因素：1）作用在物體上的力；2）物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；二者缺一不可.以下簡(jiǎn)單機(jī)械的使用屬于費(fèi)力杠桿的是（）道釘撬B.釣魚竿C.定滑輪D.手推車【答案】B【解析】A、道釘撬在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯(cuò)誤；B、釣魚竿在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B正確；C、定滑輪在使用過程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故C錯(cuò)誤；D、手推車在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯(cuò)誤.故選B.【點(diǎn)睛】杠桿的分類主要包括以下幾種

7、：省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂；費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂；等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂.下列數(shù)據(jù)中，不合理的是（）教室里大氣壓值約為2X105Pa教室門框高約為2m小明從教學(xué)樓的一樓勻速走到二樓時(shí)克服重力所做的功約為1500J名中學(xué)生的體重約為500N【答案】A【解析】【詳解】個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約是1.01X105Pa，教室里的氣壓接近一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，故A說法不合理；普通中學(xué)生的身高一般為1.7m左右，教室的門框高度要高于人的身高，應(yīng)該為2m左右，故B說法合理；根據(jù)克服重力做功公式“=6仏因?yàn)樾∶鞯捏w重約是500N,每層樓高約3m,所以他從教學(xué)樓的一樓勻速走到二樓時(shí)克服重力所做的功為1500J,故C說

8、法合理；名普通中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg，體重G=mg=50kgX10N/kg=500N,故D說法合理。7如圖所示,懸掛的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)。假如懸掛它的繩子突然斷了,電燈將A仍受平衡力B加速下落C.勻速直線下落D動(dòng)能變勢(shì)能【答案】B【解析】【分析】物體如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)發(fā)生改變；影響動(dòng)能的因素：質(zhì)量和速度；影響重力勢(shì)能的因素：質(zhì)量和高度?！驹斀狻繎覓斓碾姛籼幱陟o止?fàn)顟B(tài),此時(shí)電燈受到重力和拉力的作用；若懸掛它的繩子突然斷了,則電燈只受到重力的作用,會(huì)向下做加速運(yùn)動(dòng),受非平衡力的作用,質(zhì)量不變,速度變大,高度變小,動(dòng)能變大,重力勢(shì)能變小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。故選B

9、?！军c(diǎn)睛】本題考查力和運(yùn)動(dòng)及機(jī)械能的題目,需要知道物體受到平衡力作用時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,即處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如圖所示，用滑輪組在4s內(nèi)將重為140N的物體勻速提升2m,若動(dòng)滑輪重10N,石計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中,下列說法正確的是拉力F為75N繩子自由端向上移動(dòng)了4mC.滑輪組的機(jī)械效率約為93.3%提升200N重物時(shí)，滑輪組機(jī)械效率不變【答案】C【解析】【詳解】A.由圖可知，n=3，不計(jì)摩擦及繩重，拉力：11F=(G+G)=X(140N+10N)=50N,故A錯(cuò)誤;3動(dòng)3B.則繩端移動(dòng)的距離：s=3h=3X2m=6m，故B錯(cuò)誤;C.拉力做功：W=Fs=50NX6

10、m=300J,總有用功：W=Gh=140NX2m=280J，有用TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark35 o Current Document W280J滑輪組的機(jī)械效率：耳有用X100%=X100%93.3%，故C正確。W300J總 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document WGhGD.提升200N重物時(shí)，重物重力增加，據(jù)耳有用=Gh+Gh=G+G可知滑輪組機(jī)總動(dòng)動(dòng)械效率變大，故D錯(cuò)誤。如圖，在同樣的水平面上，兩人分別去推靜止在水平面上重100N的同一課桌.小芳用10N的水平推力，課桌沿水平面以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

11、小明用20N的水平推力，課桌小明推課桌時(shí)，課桌所受的摩擦力大小為20N小芳推課桌時(shí)，課桌受到的摩擦力大小為100N小明推課桌時(shí)，課桌沿水平面也以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】小芳用10N的水平推力，課桌沿水平面以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小芳推課桌時(shí)，推力做功的功率P=Fv=10Nx2m/s=20W，故A正確.根據(jù)小芳用10N的水平推力，課桌沿水平面以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)可知，課桌處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用，課桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N；小明推課桌時(shí)，課桌對(duì)地面的壓力和接觸面粗糙程度不變，摩擦力大小不變，仍為10N，故B錯(cuò)誤.小芳推課桌時(shí)，課桌受到的摩擦力大小

12、與推力是一對(duì)平衡力，大小相等，摩擦力為10N，故C錯(cuò)誤.小明推課桌時(shí)，推力大于摩擦力，課桌做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.答案為A如圖所示，水平地面上放著一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，將木箱沿力的方向，勻速向前推動(dòng)1m,則有()C摩擦力所做的功是100JD推力所做的功是100J【答案】D【解析】A、由題意可知，木箱沒有在重力的方向上通過距離，根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知，重力做功為0J故A錯(cuò)誤；BD、推力做功：W=Fs=100Nxlm=100J.故B錯(cuò)誤，D正確.C、因?yàn)槲矬w在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力f=F=100N,方向與F相反，由于木箱沿力F的方向移動(dòng)，物體移動(dòng)的距離與摩擦力

13、的方向相反，則W=fs=100Nx（1m）=-100J，故C錯(cuò)誤.故選D.【點(diǎn)睛】此題考查功的計(jì)算，力是否做功的判斷，關(guān)鍵是掌握做功的兩個(gè)必要條件.注意水平方向運(yùn)動(dòng)的物體，重力是不做功的.如圖甲所示，是建設(shè)羅泊灣大橋時(shí)使用的起吊裝置（圖中未畫出）的鋼纜繩拉著實(shí)心圓柱體A在距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降的情景.A在下降到江底之前，始終保持0.1m/s的速度不變.如圖乙所示是A下降到江底之前鋼纜繩對(duì)A的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像（江水的密度為p=1.0 x103kg/m3g取10N/kg）.則鋼纜蠅7F/(xi畑7777777777I02030405060t/s屮乙A從開始下降直到江面的過程中，

14、鋼纜繩對(duì)A做的功為5x104jA下降過程中重力的功率為5x103WA的密度為1.6x103kg/m3當(dāng)A下降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，A對(duì)江底的壓強(qiáng)為5x103Pa【答案】D【解析】【詳解】由圖乙可知，A從開始下降直到江面的過程中，下降高度h=vt=0.1m/sx20s=2m，鋼纜繩對(duì)A做的功W=Fs=3x104Nx2m=6x104J，故A錯(cuò)誤.BA下降過程中重力的功率Fs一二Gv二3X104NXO.lm/s二3x10sW,t故B錯(cuò)誤CA全部浸沒在水中所受浮力F=G-F=3x104N-1X104N=2x104N,浮拉根據(jù)阿基米德原理F浮=P水gV排可得,物體的體積F2X104NV=2m3,P

15、g1.0X103kg/m3X10N/kg水故A的密度P-m-G-3X104N-1.5x1O3kg/m3,VgV10N/kgx2m3故C錯(cuò)誤D.由圖乙可知，A物體從開始浸入江水中至完全浸沒所用時(shí)間t=30s-20s=10s，A物體的高度=W=o.im/sx1Os=1m,圓柱體A的底面積S-V-2m3-2m2,hf1m當(dāng)A下降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，A對(duì)江底的壓力F-G-F-3x104N-2x104N-1x104N，壓浮則A對(duì)江底的壓強(qiáng)p-化-1x104N-5x103Pa，S2m2故D正確.【點(diǎn)睛】本題是力學(xué)綜合計(jì)算題，具有一定的難度，讀懂圖，能從圖像中找出有用的信息并加以應(yīng)用是關(guān)鍵12如圖所

16、示，規(guī)格完全相同的滑輪，用相同的繩子繞成甲、乙兩個(gè)滑輪組，分別提起重為G1和G2的兩個(gè)物體，不計(jì)摩擦與繩重，比較它們的省力情況和機(jī)械效率，下列說法正確的是A若G1=G2，則FF2，乙的機(jī)械效率高C.若G1G2，則FF2，甲、乙的機(jī)械效率相同D.若G1G2，則FF2，乙的機(jī)械效率高【答案】D【解析】【詳解】a.由于滑輪組相同,并且不計(jì)摩擦則額外功相等，若G=g2,貝y有用功也相同，所以機(jī)械效11率相等，故A錯(cuò)誤；B.甲圖n=3,F1=G1,乙圖n=2,F2G2，若G1=G2，則F1F2，提升相同的1重物，其機(jī)械效率與繩子的繞法無關(guān)，即機(jī)械效率相同；故B錯(cuò)誤；C.甲圖n=3,F1=G1,1乙圖n=

17、2,F2G2，若GG2,則F1F2，若G1G2,11則乙圖有用功多，機(jī)械效率高，故C錯(cuò)誤;D.甲圖n=3,FG,乙圖n=2,F2G2，若，：,則片卩2;甲乙兩圖由于滑輪組相同，并且不計(jì)摩擦則額外功相等，若G1W2；因?yàn)閮蛇\(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴的時(shí)間相同，W根據(jù)P=可知，P1P2.所以ABD錯(cuò)誤，C正確.t12故選C.【點(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對(duì)功的公式、功率的公式的掌握和運(yùn)用，能分析出高個(gè)運(yùn)動(dòng)員舉起的高度大是本題的突破口.射箭時(shí)，拉開的弓弦能將箭射出，箭離開弓弦后還能繼續(xù)飛行，小明根據(jù)這一現(xiàn)象得出了以下結(jié)論：弓弦對(duì)箭施加的力改變了箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：弓弦的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能；箭由于慣性作用仍能繼續(xù)飛行；在空

18、中飛行的箭若不受任何力作用，將處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中說法正確的是（）只有B.只有C.只有D.都正確【答案】B【解析】【詳解】弓弦對(duì)箭施加的力使箭由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，改變了箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故正確；箭射出時(shí)，弓弦的彈性形變程度變小，彈性勢(shì)能減小；箭由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大；所以，弓弦的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能，故正確；射出去的箭離開弓以后能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是箭由于慣性仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，不是力，不能說由于慣性作用，故錯(cuò)誤；在空中飛行的箭若不受任何力作用，將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故錯(cuò)誤；綜上分析可知，只有正確；故應(yīng)選B。擲實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目

19、之一.擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，球最終停在水平地面e點(diǎn)處（不計(jì)空氣阻力）.則實(shí)心球（）在a處重力勢(shì)能最小在b處動(dòng)能為零在a、b、c三處機(jī)械能相等在d處動(dòng)能為零【答案】C【解析】重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量，高度有關(guān)，由圖可知，d、e兩點(diǎn)高度最小，重力勢(shì)能最小，故A錯(cuò)誤；球在最高點(diǎn)b處時(shí)，在水平方向上仍有速度，所以此時(shí)的動(dòng)能不是零，故B錯(cuò)誤；不計(jì)空氣阻力，則說明球在空中的機(jī)械能是守恒的，故在a、b、c三處的機(jī)械能相等，C正確為答案；球達(dá)到d點(diǎn)后沒有靜止，仍然向前滾動(dòng)，所以動(dòng)能不是零，故D錯(cuò)誤；16跳繩是中考體育項(xiàng)目，小強(qiáng)每跳起一次，克服重力做的功最接近()A3JB30J

20、C300JD600J【答案】B【解析】小強(qiáng)同學(xué)每跳起一次，克服重力所做功：W=Gh=50kgX10N/kgX0.05m=25J,最接近于30J故選B17.如圖所示，在斜面上將一個(gè)重9N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為5N,斜這個(gè)斜面的機(jī)械效率為60%C物體所受到的摩擦力是5N減小斜面與物體間的摩擦可以提高斜面的機(jī)械效率【答案】C【解析】【分析】(1)根據(jù)公式W=Gh求拉力做的有用功；(2)根據(jù)W=Fs求拉力F對(duì)物體做的總功，斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比;(3)克服摩擦力所做的額外功等于總功減去有用功，利用W=fs求摩擦力；額(4)提高斜面的機(jī)械效率的方法：減小摩擦力、增大斜面的傾斜

21、程度。詳解】A、拉力做的有用功：W=Gh=9Nx1m=9J,故A正確，不符合題意；有用B、拉力F對(duì)物體做的總功：W故B正確，不符合題意；C、克服摩擦力所做的額外功：時(shí)有即耳=777-=“%=Fs=5Nx3m=15J,斜面的機(jī)械效率總-匚總W=W-W=15J-9J=6J，由W=fs得摩擦力額總有額s3m，故C錯(cuò)誤,符合題意；D、減小斜面與物體間的摩擦，可以減小額外功，有用功不變，總功減小，有用功與總功的比值變大，可以提高斜面的機(jī)械效率，故D正確，不符合題意。故選C?！军c(diǎn)睛】本題考查斜面的機(jī)械效率的計(jì)算，明確有用功和總功、額外功之間的關(guān)系以及額外功為克服摩擦力所做的功是解決本題的關(guān)鍵。在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)10m。撤去水平拉力后。該物體又向前運(yùn)動(dòng)了1.5m后停了下來。則下列說法正確的是物體受到的重力和它對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力撤去拉力后，物體又向前運(yùn)動(dòng)了1.5m是受到慣性力的作用物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力與它受到的摩擦力是一對(duì)平衡力拉力做的功為230J【答案】C【解析】A.物體受到的重力和它對(duì)地面的壓力方向相同，不是一對(duì)相互作用力，故A錯(cuò)誤；B.物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都有慣性，慣性是一種性質(zhì)，不能說物體受到慣性作用，故B錯(cuò)誤；C.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力與它受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同