(物理)初中物理功和機械能檢測試卷及答案

（物理）初中物理功和機械能檢測試卷及答案一、選擇題1．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1m，則有（）A．重力所做的功是1000J B．推力所做的功是1000JC．摩擦力所做的功是100J D．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)做功的兩個必要條件可知，重力做功為0J．故A錯誤；BD、推力做功：．故B錯誤，D正確．C、因為物體在水平面上做勻速直線運動，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，物體移動的距離與摩擦力的方向相反，則，故C錯誤．故選D．【點睛】此題考查功的計算，力是否做功的判斷，關(guān)鍵是掌握做功的兩個必要條件．注意水平方向運動的物體，重力是不做功的．2．在校園足球比賽中，隊員把足球踢出后，足球在水平地面上向前減速運動，如圖所示．以下關(guān)于足球在水平地面上運動的這一過程中說法正確的是A．足球所受的重力做了功 B．腳一直對足球做功C．足球受到非平衡力作用 D．地面的支持力對足球做了功【答案】C【解析】【詳解】A、重力時豎直向下的，球在地面上移動的距離是水平方向，即力與距離垂直，重力不做功，故A錯誤；B、球離開運動員的腳以后，以后不再受運動員的作用力，故腳對球不再做功，故B錯誤；C、由于足球的運動速度越來越慢，運動速度發(fā)生了變化，故受到的是非平衡力，故C正確；D、支持力是豎直向上的，球在地面上的運動是水平方向，即力與距離垂直，支持力不做功，故D錯誤；故選C．3．如圖，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一沙桶從1樓地面緩慢地提到2樓地面，用甲滑輪所做的功為W1，機械效率為；用乙滑輪所做的總功率為W2，機械效率為，若不計繩重與摩擦，則（）A．W1＜W2，η1＞η2B.W1=W2，η1＜η2C．W1＞W(wǎng)2,＜D．W1=W2,=【答案】A【解析】因為用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；根據(jù)η＝可知：當(dāng)有用功一定時，利用機械時做的額外功越少，則總功越少，機械效率越高。而乙滑輪是動滑輪,所以利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機械效率越低。即W1<W2,η1>η2.故選C.4．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB＝2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s。不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．甲乙兩種方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式的有用功是180JD．乙方式F2的功率為3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點和動滑輪的特點分析甲乙兩種方式的省力情況；（2）根據(jù)動力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F1的變化；（3）根據(jù)W有用=Gh可求乙方式的有用功；（4）根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【詳解】A、甲圖，F(xiàn)1為動力，已知OB=2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計繩重和摩擦，則，故A錯誤；B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力F1為150N不變，故B錯誤；C、不計繩重和摩擦，乙方式的有用功為：W有用=Gh=300N×0.5m150J，故C錯誤；D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：，故D正確。故選D。5．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)置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用如圖乙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)系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(jié)果不正確的是A．0s～1s內(nèi)，地面對物體的支持力大于10NB．1s～2s內(nèi)，物體在做加速運動C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機械效率是83.33%【答案】C【解析】【詳解】（1）由圖乙可知,在0～1s內(nèi),拉力F＝30N.取動滑輪和重物為研究對象,受到向下的重力G和G動,向上的支持力F支,及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；地面對重物的支持力F支＝G?F′＝G?3F拉+G動＝100N?3×30N+G動＝G動+10N10N，故A正確；（2）由圖丙可知，1s～2s內(nèi)，物體在做加速運動，故B正確；（3）由圖可知在2～3s內(nèi),重物做勻速運動,v3＝2.50m/s,拉力F3＝40N，因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的繩子股數(shù)）n＝3，所以拉力F的作用點下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率（總功率）:P總＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故C錯誤；滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D正確。故選C.【點睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3，則拉力F移動的距離s＝3h．（1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉，物體靜止，設(shè)滑輪組對物體的拉力F′，其關(guān)系為F拉＝（F′+G動）；地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力G減去整個滑輪組對物體的拉力F′；（2）由F-t圖象得出在1～2s內(nèi)的拉力F，由h-t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點下降的距離，利用W＝Fs求此時拉力做功．（3）由F-t圖象得出在2～3s內(nèi)的拉力F，由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用點下降的速度，利用P＝Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S與h的關(guān)系，利用效率求滑輪組的機械效率．6．如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙裝置所做的總功為W2，機械效率為η2．若不計繩重與摩擦，則A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1<η2【答案】C【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上額外功，可以比較出兩種情況的總功大小．然后利用η=即可比較出二者機械效率的大?。驹斀狻浚?）因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；（2）當(dāng)有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機械時做的額外功越少，則總功就越少，機械效率就越高；（3）又因為乙是動滑輪,乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2.故選C.7．用如圖所示的滑輪組拉動水平地面上重1000N的物體A，使物體A在4s內(nèi)勻速前進了4m，物體A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦．下列說法中正確的是A．繩子自由端在4s內(nèi)移動了8m B．物體A重力做功的功率為1000WC．物體A克服摩擦力做的功為480J D．滑輪組的機械效率約為83.3%【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知，承擔(dān)物體拉力的繩子的股數(shù)n=3，因此物體A在4s內(nèi)勻速前進了4m，則繩子自由端在4s內(nèi)移動了s繩子=3×4m=12m。故A錯誤。B．物體在重力方向上沒有做功，所以物體A重力做功的功率為0，故B錯誤。C．物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，故C錯誤。D．由題可知：物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，拉力F所做的總功W總=Fs繩子=120N×12m=1440J，所以滑輪組的機械效率，故D正確為答案。8．如圖所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木塊向右壓縮彈簧；釋放木塊，木塊沿水平地面向左運動；離開彈簧后，木塊運動到某一位置停下．下列說法中正確的是A．木塊在彈簧恢復(fù)原狀過程中，所受彈力變大B．木塊離開彈簧后，受到的滑動摩擦力變大C．木塊離開彈簧后能繼續(xù)運動，是因為它有慣性D．彈簧恢復(fù)原狀過程中，彈性勢能變大【答案】C【解析】【詳解】A．木塊向左運動過程中，彈簧變長，彈簧的形變逐漸減小，彈力逐漸變小，故A錯誤；B．木塊離開彈簧后，木塊對水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒有變，摩擦力就是不變的，方向向左，故B錯誤；C．木塊離開彈簧后，不再受彈簧彈力的作用由于慣性可以繼續(xù)前進，故C正確；D．恢復(fù)原狀時，彈性形變不斷減小，彈性勢能減小，故D錯誤．9．跳傘運動員跳出飛機后,立即打開降落傘,下落過程中所受空氣阻力隨速度的增大而增大,直至與重力等大。在整個下落過程中，運動員和降落傘的（）A．重力勢能不斷減少,動能不斷增加，機械能不變B．重力勢能不斷減少,動能不斷增加,機械能減少C．重力勢能不斷減少,動能先增加然后保持不變,機械能減少D．重力勢能不斷減少,動能先增加后減少,機械能不變【答案】C【解析】分析：動能的影響因素是物體的質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；重力勢能的影響因素是物體的質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；動能和勢能總稱為機械能。解答：由于運動員在空中飛速下落，質(zhì)量沒發(fā)生變化，速度先逐漸增大后保持不變，故動能先增大后保持不變；在下落過程中，高度降低，所以重力勢能減小，機械能等于動能和重力勢能之和，所以機械能也是減小。故選：C?！军c睛】該題考查了動能和重力勢能大小的影響因素，機械能的變化可以從動能和勢能的變化來判斷，也可以從機械能和其它形式的能之間是否有轉(zhuǎn)化進行判斷。10．跳傘運動員在空中勻速下落時，以下說法中正確的有A．重力勢能減少，動能增加，機械能不變B．重力勢能增加，動能減少，機械能不變C．重力勢能減少，動能不變，機械能減少D．重力勢能增加，動能不變，機械能增加【答案】C【解析】解：（1）跳傘運動員在空中勻速下落時，質(zhì)量不變，速度不變，動能不變．（2）跳傘運動員在空中勻速下落時，質(zhì)量不變，高度越來越小，重力勢能越來越?。?）動能不變，重力勢能減小，機械能減?。蔬xC．11．如圖所示，底端裝有電子閥門的圓柱形容器放在水平桌面上，容器中裝有適量的水，一木塊漂浮在水面上，控制閥門，使容器中相同時間內(nèi)流出的水量相等．下列表示木塊下表面處水的壓強p1、容器對桌面的壓強p2、木塊的重力勢能Ep和木塊所受的浮力大小F隨時間t變化的關(guān)系圖象中，可能正確的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】【分析】壓強和浮力【詳解】AB．壓強p2隨時間都是線性減小的，故AB錯；C．由于木塊的高度在不斷減小，所以木塊的重力勢能也是先不斷減小的，故C錯；D．由于木塊是漂浮的，在木塊沒有接觸底面之前浮力是不變的，當(dāng)接觸底面以后，浮力是越來越小的，故D正確．12．如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時滑輪組的機械效率是80%，不計繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（）A．物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40WB．物體在水中受到的浮力為320NC．物體的體積為8×10-3m3D．物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A．由圖知，n=2，拉力端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，拉力端移動的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A錯；B．滑輪組的機械效率：η=W有用/W總=（G?F?。﹉/Fs=（G?F?。﹉/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮=80N，故B錯；C．由F浮=ρ水V排g得物體的體積：V=V排=F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3，故C正確；D．物體露出水面后，沒有了浮力，相當(dāng)于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機械效率將大于80%，故D錯。13．如圖所示，讓鋼球從斜槽上由靜止?jié)L下，鋼球運動到水平面上碰到靜止的木塊后，能將木塊撞出一段距離．下列說法正確的是（不計空氣阻力）（）A．鋼球能從斜槽上滾下是因為它具有慣性B．木塊被撞得越遠，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多C．鋼球在斜槽上向下滾動時，它的機械能越來越大D．木塊被撞出一段距離，說明物體的運動需要力來維持【答案】B【解析】【詳解】A．鋼球能從斜槽上滾下是因為它受到重力的作用，而不是因為它具有慣性，故A錯誤；B．根據(jù)W=Fs可知，木塊被撞得越遠，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多，故B正確；C．鋼球在斜槽上向下滾動時，不計空氣阻力，但鋼球還受到摩擦力作用，鋼球滾下時需要克服摩擦力做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，鋼球的機械能會減少，故C錯誤；D．木塊被撞出一段距離，是因為木塊受到力的作用，其運動狀態(tài)發(fā)生了變化，不能說明物體的運動需要力來維持，故D錯誤。14．一位初中生用30s從坡底爬上了9m高的山坡．他爬坡時的功率與下列哪一個最接近A．幾瓦 B．十幾瓦 C．一百多瓦 D．一千多瓦【答案】C【解析】【詳解】中學(xué)生的質(zhì)量約50kg，體重約左右，山坡的高度為9m．登樓的功率：，可見，他爬坡時的功率與C選項最接近；故選C。15．舉重是我國的優(yōu)勢體育項目．一位身高170cm的運動員和一位身高160cm的運動員，在挺舉項目中用相同時間，把同樣重的杠鈴舉起，如圖所示．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(guān)系式中正確的是（）A．W1＝W2、P1＝P2 B．W1＞W(wǎng)2、P1＝P2 C．W1＞W(wǎng)2、P1＞P2 D．W1＜W2、P1＜P2【答案】C【解析】【詳解】由題知身高170cm的運動員和身高160cm的運動員舉起杠鈴的重力相同，身高170cm的運動員比身高160cm的運動員將杠鈴舉得高，根據(jù)W=Gh可知，W1＞W(wǎng)2；因為兩運動員舉起杠鈴的時間相同，根據(jù)P=可知，P1＞P2．所以ABD錯誤，C正確．故選C．【點睛】本題考查了學(xué)生對功的公式、功率的公式的掌握和運用，能分析出高個運動員舉起的高度大是本題的突破口．16．將地面上的一本物理課本撿起來放到課桌上，對物理課本所做的功最接近A．0.02JB．0.2JC．2JD．20J【答案】C【解析】一本物理課本的質(zhì)量m=200g=0.2kg，G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，課桌高度約為1m，人對課本做的功：W=Gh=2N×1m=2J．故選C．17．運動員從高空豎直向下跳傘，人（包括裝備）的質(zhì)量為90kg.只考慮人受到重力和空氣阻力，下落時的速度一時間圖線如圖所示，g=10N/kg.從第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選項錯誤，不符合題意；C．在下落過程中，阻力做功導(dǎo)致機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此機械能減小，故C選項正確，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選項錯誤，不符合題意。18．用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．同一滑輪組機械效率η隨G物的增大而增大，最終將達到100%B．當(dāng)G物=12N時，彈簧測力計讀數(shù)為5NC．此滑輪組動滑輪的重力為4ND．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機械效率將改【答案】B【解析】【分析】（1）使用機械時，人們?yōu)橥瓿赡骋蝗蝿?wù)所必須做的功叫有用功；對完成任務(wù)沒有用，但又不得不做的功叫額外功；有用功與額外功之和叫總功。有用功與總功的比值叫機械效率；（2）不計繩重和摩擦，結(jié)合圖中信息，根據(jù)求得動滑輪的重力，再計算G物=12N時彈簧測力計讀數(shù)；（3）G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，分別將同一物體勻速提高到相同高度，做的有用功相同；克服動滑輪做的額外功相同，由此分析機械效率的變化情況?！驹斀狻緼、使用滑輪組時，克服物重的同時，不可避免地要克服動滑輪重做額外功，所以總功一定大于有用功；機械效率一定小于1，即同一滑輪組機械效率η隨G物的增大而增大，但最終不能達到和超過100%，故A錯誤；BC、由圖可知，G=12N，此時η=80%，不計繩重和摩擦，，即：，解得動滑輪的重力：G動=3N，故C錯誤；G物=12N時，彈簧測力計讀數(shù)：，故B正確；D、G物不變，改變圖甲中的繞