【物理】物理功和機(jī)械能問(wèn)題的專項(xiàng)培優(yōu)-易錯(cuò)-難題練習(xí)題(含答案)及答案解析

一、初中物理功和機(jī)械能問(wèn)題1．一位初中生用30s從坡底爬上了9m高的山坡．他爬坡時(shí)的功率與下列哪一個(gè)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】【分析】【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(jiàn)，他爬坡時(shí)的功率與C選項(xiàng)最接近；故選C。2．關(guān)于能的概念，以下說(shuō)法正確的是（）A．在空中飛行的子彈，因?yàn)樗軌蜃龉?，所以子彈具有能B．懸吊著的小球，從豎直方向拉開(kāi)一個(gè)角度后，因?yàn)樾∏虿荒茏龉?，所以小球不具有能C．甲物體比乙物體的速度大，則甲物體的動(dòng)能一定比乙物體的動(dòng)能大D．甲物體的位置比乙物體的位置高，則甲物體的勢(shì)能一定比乙物體的勢(shì)能大【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．在空中飛行的子彈，因?yàn)樗軌蜃龉?，所以具有能，A正確；B．懸吊著的小球，從豎直方向拉開(kāi)一個(gè)角度后，盡管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力勢(shì)能，B錯(cuò)誤；C．甲物體比乙物體的速度大，但是如果甲物體的質(zhì)量比乙物體的質(zhì)量小很多，那么甲物體的動(dòng)能將會(huì)比乙物體的動(dòng)能小，C錯(cuò)誤；D．甲物體的位置比乙物體的位置高，但是如果甲物體的質(zhì)量比乙物體的質(zhì)量小，那么甲物體的勢(shì)能可能比乙物體的勢(shì)能小，D錯(cuò)誤。故選A。3．下列說(shuō)法中正確的是（）A．拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，推力對(duì)它做了功B．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．用手從地面提起水桶，手的拉力對(duì)水桶做了功D．用力推一輛汽車，汽車靜止不動(dòng)，推力在這個(gè)過(guò)程中對(duì)汽車做了功【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，推力已經(jīng)不存在了，推力對(duì)它沒(méi)有做功，A錯(cuò)誤；B．提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力是豎直向上的，水桶在豎直方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，即水桶在拉力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，那么手的拉力對(duì)水桶沒(méi)有做功，B錯(cuò)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(dòng)了距離，所以手的拉力對(duì)水桶做了功，C正確；D．用力推一輛汽車，汽車靜止不動(dòng)，汽車在推力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，那么推力在這個(gè)過(guò)程中對(duì)汽車沒(méi)有做功，D錯(cuò)誤。故選C。4．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，拉力等于12N。此過(guò)程中，下列說(shuō)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)械效率故D正確，不符合題意。故選C。5．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C．拉力F的功率為D．拉力F的功率為【答案】A【解析】【分析】【詳解】AB．滑輪組做的有用功為總功為滑輪組的機(jī)械效率為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．拉力F的功率為故CD錯(cuò)誤。故選A。6．2019年5月17日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．運(yùn)載火箭加速上升過(guò)程中，重力勢(shì)能變小，動(dòng)能增大B．運(yùn)載火箭加速升空是利用了物體間力的作用是相互的C．北斗衛(wèi)星繞軌道運(yùn)行時(shí)受到非平衡力的作用D．北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能變小，機(jī)械能守恒【答案】A【解析】【分析】物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能就越大；物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能就越大；物體間力的作用是相互的；物體受平衡力的作用處于平衡狀態(tài)；在太空中，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有阻力作用，沒(méi)有克服摩擦做功，機(jī)械能守恒?！驹斀狻緼．火箭上升過(guò)程中高度增大，重力勢(shì)能增大，速度增大，動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．火箭升空時(shí)向后噴出高溫氣體給空氣一個(gè)向后的力，空氣給火箭以反作用力，是利用了物體間力的作用是相互的，故B正確，不符合題意；C．火箭入軌后做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，故受到非平衡力的作用，故C正確，不符合題意；D．北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小，高度增加，所以動(dòng)能減小，勢(shì)能增加；北斗衛(wèi)星在地球大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力的作用，只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化所以機(jī)械能守恒，故D正確，不符合題意。故選A。7．小美用200N的力將重10N的足球踢出去15m遠(yuǎn)，她對(duì)足球做的功是（）A．3000J B．150JC．沒(méi)有做功 D．做了功，但無(wú)法確定做功多少【答案】D【解析】【分析】【詳解】題中只告訴了該同學(xué)對(duì)足球的作用力大小為200N，而沒(méi)有說(shuō)明足球在該力的作用下移動(dòng)的距離（15m是足球離開(kāi)腳后運(yùn)動(dòng)的距離），她對(duì)足球做了功，但無(wú)法準(zhǔn)確求出她對(duì)球所做的功，故A、B、C不符合題意，D符合題意。故選D。8．一個(gè)超級(jí)驚險(xiǎn)項(xiàng)目——18米長(zhǎng)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(dòng)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(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．秋千蕩回來(lái)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，小明的機(jī)械能最大B．整個(gè)過(guò)程小明的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和不變C．秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，小明的動(dòng)能為零D．在向下擺的過(guò)程中，小明的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】C【解析】【詳解】A．機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以秋千第一次在最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大，A錯(cuò)誤；B．機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，整個(gè)過(guò)程小明的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和變小，B錯(cuò)誤；C．秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，秋千速度為0，所以小明的動(dòng)能為零，C正確；D．在向下擺的過(guò)程中，小明的重力勢(shì)能絕大部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，D錯(cuò)誤。故選C。9．如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面上，小球由A點(diǎn)以速度v沿軌道滾下，經(jīng)過(guò)另一側(cè)高點(diǎn)B后到達(dá)最高點(diǎn)C．下列分析不正確的是（）A．小球在A、B、C三點(diǎn)的速度大小關(guān)系是B．小球在A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能之差等于小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)克服摩擦力做的功C．小球在A、B兩點(diǎn)具有的重力勢(shì)能相同D．整個(gè)過(guò)程只有重力對(duì)小球做功【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)克服摩擦力做功，且質(zhì)量不變，故從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，機(jī)械能減小，小球在A與B點(diǎn)的勢(shì)能相同，故在A點(diǎn)的動(dòng)能大于B點(diǎn)的動(dòng)能，C點(diǎn)最高，故小球在C點(diǎn)的勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，所以，故A正確，不符合題意；BC．A、B兩點(diǎn)高度相同，小球的質(zhì)量不變，故小球的重力勢(shì)能相同，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，會(huì)克服摩擦力做功，動(dòng)能減小，動(dòng)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(gè)過(guò)程中，摩擦力也會(huì)對(duì)小球做功，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。10．一位質(zhì)量約50kg的同學(xué)從一樓走到五樓，他上樓過(guò)程中克服重力所做的功可能為A．60J B．600J C．6000J D．0000J【答案】C【解析】【分析】【詳解】上樓過(guò)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50kg，所以體重是：G=mg=500N，樓層高度越是3m，一樓走到五樓的高度大約是：h=4×3m=120m，所以，上樓過(guò)程中克服重力所做的功是：W=Gh=500N×12m=6000J，故選C．【點(diǎn)睛】本題考查的是做功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，重點(diǎn)是對(duì)樓層的估測(cè)，難度不大．11．如圖甲所示，重為160N的物體在大小為20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖乙所示，保持拉力F1不變，用水平向右的拉力F2，拉物體勻速向右運(yùn)動(dòng)了1m，若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦，則（）A．物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F1的功率P1=60WB．物體與地面之間的摩擦力f=20NC．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2=40ND．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2所做的功W2=80J【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．由圖甲可知，繩子承擔(dān)物體受到的拉力的段數(shù)n為2，物體以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在拉力作用下繩子末端的速度為則物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，由可得拉力F1的功率故A錯(cuò)誤；B．圖甲中物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，而繩子承擔(dān)力的段數(shù)n為2，所以物體與地面之間的摩擦力故B錯(cuò)誤；C．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物體和地面沒(méi)有改變，則所受摩擦不變，方向向左，同時(shí)物體向左還受到兩股繩子施加的拉力，每股繩子的拉力為20N，物體右側(cè)的滑輪為動(dòng)滑輪，對(duì)物體的拉力為2F2，則有解得F2=40N，故C正確；D．在不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦?xí)r，物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2所做的功故D正確。故選CD。12．今年3月4日，在我市陽(yáng)新地區(qū)下了一場(chǎng)冰雹．已知冰雹在下落過(guò)程中受到的空氣阻力隨下落速度的增大而增大，且落地前已做勻速運(yùn)動(dòng)．關(guān)于冰雹的下落過(guò)程，下面說(shuō)法正確的是（）A．冰雹的重力勢(shì)能越來(lái)越大B．冰雹的機(jī)械能越來(lái)越小C．當(dāng)冰雹勻速下落時(shí)空氣阻力對(duì)冰雹不做功D．冰雹受到的空氣阻力越來(lái)越大，可能大于重力【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．冰雹下落過(guò)程中，高度減小，重力勢(shì)能越來(lái)越小，故A錯(cuò)誤；B．由于冰雹要克服空氣阻力做功，機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以其機(jī)械能減小，故B正確；C．當(dāng)冰雹勻速下落時(shí)，冰雹在阻力的作用下才做了勻速運(yùn)動(dòng)，所以空氣阻力對(duì)冰雹是做功的，故C錯(cuò)誤；D．冰雹在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度變大，阻力變大，當(dāng)阻力等于重力時(shí)，冰雹會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度保持不變，所以阻力不可能大于重力，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】要能從能的轉(zhuǎn)化理解冰雹的機(jī)械能變化，因?yàn)楸⑾侣溥^(guò)程中克服阻力做功，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能必定是減小的．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(guò)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(yùn)動(dòng)了1mB．第一次物體受到的摩擦力是20N，物體運(yùn)動(dòng)了2mC．第二次物體受到的摩擦力是10N，物體運(yùn)動(dòng)了2.4mD．第二次物體受到的摩擦力是20N，物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一對(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(guò)的距離，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(méi)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(guò)的距離：，故C正確，D錯(cuò)誤．14．一個(gè)木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對(duì)木塊施加的水平拉力為F，如圖甲所示；F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示；木塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。以下說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)t=1s時(shí)，木塊受到的摩擦力是0B．當(dāng)t在2~4s內(nèi)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為5NC．當(dāng)t在4~6s內(nèi)，拉力F的功率為6WD．當(dāng)t在2~6s內(nèi)，木塊的機(jī)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(shí)受到的拉力為1N，由圖丙可知此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以受到的摩擦力等于拉力為1N，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，物體在4~6s內(nèi)受到的拉力為3N，由圖丙可知4~6s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)，在4~6s內(nèi)受到的摩擦力等于此時(shí)的拉力為3N；由圖乙可知在2~4s內(nèi)，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，接觸面粗糙程度、受到的壓力不變，所以在2~4s內(nèi)受到的摩擦力為3N。故B錯(cuò)誤；C．由圖乙可知，物體在4~6s內(nèi)受到的拉力為3N，由圖丙可知4~6s內(nèi)物體做速度為2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力的功率故C正確；D．在2~6s內(nèi)，木塊受到拉力和摩擦力的作用，機(jī)械能在不斷變化，故D錯(cuò)誤。故選C。15．如圖是搬運(yùn)工人用滑輪組將倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)。人拉貨物的過(guò)程中，分析正確的是（）A．貨物移動(dòng)距離為20m B．工人的拉力為400NC．工人做的有用功為 D．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)距離為貨物移動(dòng)距離為30m，A錯(cuò)誤；B．由題意可知，貨物的重力其摩擦力由于貨物勻速前行，繩對(duì)貨物的拉力滑輪組的機(jī)械效率為75％，可得到解得，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工人做的有用功為，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，工人拉力的功率為工人拉力的功率為240W，D錯(cuò)誤。故選B。16．靜止在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，如圖（甲）所示。在水平路面上直線運(yùn)動(dòng)時(shí)記錄的v-t圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在0~t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．物體在t1~t2時(shí)間內(nèi)動(dòng)能不斷變大C．物體在t3~t4時(shí)間內(nèi)的摩擦力力小于t1~t2時(shí)間內(nèi)的摩擦力D．物體在t3~t4時(shí)間內(nèi)拉力小于摩擦力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．由v-t圖像可知，0~t1時(shí)間內(nèi)速度越來(lái)越大，故A錯(cuò)誤；B．由v-t圖像可知，t1~t2時(shí)間內(nèi)速度不變，所以動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；C．物體在t3~t4時(shí)間內(nèi)和t1~t2時(shí)間內(nèi)受到的都是滑動(dòng)摩擦力，由于壓力大小和粗糙程度不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變，故C錯(cuò)誤；D．由v-t圖像可知，在t3~t4時(shí)間內(nèi)物體作減速運(yùn)動(dòng)，所以合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，因此向前的拉力小于向后的摩擦力，故D正確。故選D。17．兩個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，下端固定有紙帶并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在拉力作用下兩鉤碼分別同時(shí)從同一位置開(kāi)始沿豎直向上方向運(yùn)動(dòng)，紙帶上留下的點(diǎn)跡如圖（a）所示，它們的s—t圖像如圖（b）所示．則A．甲的拉力大B．甲的機(jī)械能小C．乙的動(dòng)能小D．無(wú)法判斷【答案】C【解析】【詳解】A．在圖a中的甲、乙兩圖中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的各點(diǎn)之間的距離是相同的，由此確定鉤碼在這兩種情況下都是處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，所受的力一定是平衡力，此時(shí)的鉤碼只受兩個(gè)力的作用：彈簧秤豎直向上的拉力和重力．根據(jù)二力平衡的條件可知這兩個(gè)力相等，即甲、乙的拉力都等于各自鉤碼的重力，由于鉤碼的質(zhì)量相等，則重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力．故A不符合題意；BCD．兩個(gè)鉤碼的質(zhì)量相同，由題意知，兩個(gè)鉤碼上升的高度相同，由圖(b)知，甲、乙上升相同的高度，甲所用時(shí)間小于乙所用時(shí)間，根據(jù)v=可知，甲的速度大于乙的速度，所以，甲的動(dòng)能大于乙的動(dòng)能，甲的勢(shì)能等于乙的勢(shì)能，機(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和，所以，甲的機(jī)械能大于乙的機(jī)械能．故B不符合題意．C符合題意．D不符合題意．18．如圖所示，小明拉著小車勻速行走在水平路面上，下列說(shuō)法正確的是（）A．小明拉著小車勻速行走時(shí)，小明對(duì)小車沒(méi)有做功B．小車的重力與地面給小車的支持力不是一對(duì)平衡力C．小明對(duì)小車的拉力與地面對(duì)小車的摩擦力是一對(duì)平衡力D．地面給小明的摩擦力方向是向后的【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．小車在小明的拉力作用下，運(yùn)動(dòng)了一段距離，因此小明對(duì)小車做功了，故A錯(cuò)誤；B．讀圖可知，小車受到小明的斜向上的拉力，小車的重力與地面給小車的支持力大小不相等，所以兩者不是一對(duì)平衡力，故B正確；C．讀圖可知，小明對(duì)小車的拉力與地面對(duì)小車的摩擦力沒(méi)有作用在同一直線上，不屬于平衡力，故C錯(cuò)誤；D．小明的腳對(duì)地面有一個(gè)向后的摩擦力，同時(shí)地面對(duì)腳一個(gè)向前的摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選B。19．運(yùn)動(dòng)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