物理初中物理功和機械能練習題及解析

物理初中物理功和機械能練習題及解析一、功和機械能選擇題1．掉在水平地面上的彈性小球會跳起，而且彈跳的高度會越來越低．如圖所示是小球彈跳的頻閃照片，小球在1、2位置的高度一樣，則小球在位置1、2時的A．動能相同，機械能也相同B．動能相同，2位置的機械能較小C．機械能相同，2位置的動能較小D．2位置的動能較小，機械能也較小【答案】D【解析】【詳解】（1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力勢能相同；由于與空氣摩擦等，小球機械能逐漸減小，所以在1處的機械能大，2處的機械能??；（2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力勢能相同，但在2處的機械能小，所以2位置的動能?。蔬xD．【點睛】對于這類題目要抓住題目的隱含信息，小球彈跳的高度會越來越低，就是明顯告訴小球的機械能越來越小，由于高度相同，所以重力勢能相同，所以動能在同樣的高度時，動能會越來越小．2．跳遠運動的幾個階段（不計空氣阻力）如圖所示，關于運動員的下列說法正確的是（）A．在助跑階段動能不變B．在起跳時動能最大C．在最高點時勢能最小D．落地時勢能最大【答案】B【解析】A.助跑階段，運動員的質量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運動員的高度不變，因此重力勢能不變。機械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，因此機械能增大，故A錯誤。B.起跳時，運動員的速度達到最大值，動能達到最大值，故B正確。C.最高點時，高度達到最大值，因此重力勢能也達到最大值，故C錯誤。D.落地時勢能最小，故D錯誤。點睛：動能與物體的質量和速度有關，質量越大，速度越大，物體的動能也就越大；重力勢能與物體的質量和高度有關，質量越大，高度越大，物體的重力勢能越大。3．如圖所示，分析小球從A點自由擺動到C點的過程，不考慮空氣阻力，以下說法正確的是（）A．小球從A點自由擺動到B點的過程中，動能轉化為重力勢能B．小球擺動到最低點B時，動能為零C．小球擺動到最高點C時，重力勢能最小D．小球在整個過程中的機械能守恒【答案】D【解析】試題分析：小球從A點自由擺動到B點的過程中，速度增大，高度減小，所以動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉化為動能，故A錯；小球擺動到最低點B時，速度最大，動能最大，故B錯；小球擺動到最高點C時，重力勢能與在A點時相同都為零，故C錯；由于不計空氣阻力，只有重力做功，故機械能是守恒的，D正確；應選D．【考點定位】機械能轉化和守恒4．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．用水平力推著購物車前進，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】A．拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，不再受到推力的作用，只有距離，沒有推力的作用，所以對鉛球不做功，故A錯誤．B．提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，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錯誤．C．用水平力推著購物車前進，購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．D．書靜止在水平桌面上，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錯誤．故答案為C．【點睛】做功的兩個必要因素：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．5．下列數(shù)據中，不合理的是（）A．教室里大氣壓值約為2×105PaB．教室門框高約為2mC．小明從教學樓的一樓勻速走到二樓時克服重力所做的功約為1500JD．一名中學生的體重約為500N【答案】A【解析】【詳解】A．一個標準大氣壓約是1.01×105Pa，教室里的氣壓接近一個標準大氣壓，故A說法不合理；B．普通中學生的身高一般為1.7m左右，教室的門框高度要高于人的身高，應該為2m左右，故B說法合理；C．根據克服重力做功公式W=Gh，因為小明的體重約是500N，每層樓高約3m，所以他從教學樓的一樓勻速走到二樓時克服重力所做的功為1500J，故C說法合理；D．一名普通中學生的質量約為50kg，體重G=mg=50kg×10N/kg=500N，故D說法合理。6．如圖所示，用滑輪組在4s內將重為140N的物體勻速提升2m，若動滑輪重10N，石計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A．拉力F為75NB．繩子自由端向上移動了4mC．滑輪組的機械效率約為93.3%D．提升200N重物時，滑輪組機械效率不變【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，n=3，不計摩擦及繩重，拉力：F=（G+G動）=×（140N+10N）=50N，故A錯誤；B．則繩端移動的距離：s=3h=3×2m=6m，故B錯誤；C．拉力做功：W總=Fs=50N×6m=300J，有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，滑輪組的機械效率：=×100%=×100%≈93.3%，故C正確。D．提升200N重物時，重物重力增加，據===可知滑輪組機械效率變大，故D錯誤。7．如圖所示的三種場景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物體移動的距離也相等．若拉力所做的功分別記為W1、W2、W3，下列關于它們大小關系的判斷中正確的是A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3 C．W1＝W2＜W3 D．W2＜W1＜W3【答案】C【解析】【詳解】定滑輪的特點是不省力，也不省距離，拉力移動的距離等于物體移動距離為s，拉力做的功是：W1=F1s；直接拉物體時，拉力移動的距離也等于物體移動距離為s，拉力做的功是：W2=F2s；動滑輪的特點是可以省一半力，但是費距離，拉力移動距離為2s，拉力做的功是：W3=F32s；又因為拉力F1、F2、F3大小相等，綜上分析知道：W1=W2=Fs＜W3=2Fs，8．如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木塊向右壓縮輕質彈簧至圖甲所示位置，松手后，木塊最終停止在圖乙所示位置。下列說法正確的是（）A．彈簧被壓縮過程中，長度變短，彈簧的彈性勢能減小B．木塊被彈簧彈離后的瞬間，如果它受到的力全部消失，木塊將立即停止不動C．木塊從被彈簧彈離至停止前的過程中，速度減小，縻擦力不變D．圖乙中，木塊受到的支持力和木塊對水平面的壓力是一對平衡力【答案】C【解析】【詳解】A．彈簧被壓縮過程中，長度變短，形變變大，所以彈簧的彈性勢能增大，故A錯誤；B．木塊被彈簧彈離的瞬間具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛頓第一定律可知，木塊將做勻速直線運動；故B錯誤；C．木塊從被彈簧彈離至最終靜止的過程中，木塊對水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒有變，所以摩擦力的大小是不變的，故C正確；D．木塊受到的支持力和木塊對水平面的壓力作用在不同物體上，是相互作用力，不是一對平衡力，故D錯誤。9．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，推力對鉛球做了功B．提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手豎直向上的拉力對水桶做了功C．用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上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】A.拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，已經脫離手，所以推力對它不再做功，向前運動是因為慣性，故A錯誤；B.提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手的拉力向上，而桶水平運動，所以拉力不做功，故B錯誤；C.用手從地面提起水桶，手的拉力向上，水桶向上運動，符合做功的條件，所以拉力做功，故C正確；D.用力推一輛汽車，汽車靜止不動，距離為零，所以不做功，故D錯誤．選C．點睛：重點是是否做功的判斷，要牢記做功的兩個要素，即力和距離，且距離必須是在力的作用下通過的距離．當距離為零時，用再大的力，做功也是零．10．如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F?t和圖象分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是A．t=ls時，物體處于靜止狀態(tài)，摩擦力是0B．t=3s時，物體受到摩擦力是7NC．4?6s內，拉力F做的功是20JD．2?4s內，物體的機械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】A.由丙圖可知，前2s物體速度為零，處于靜止狀態(tài)，合力為零，則水平方向受到的摩擦力和拉力是一對平衡力；由乙圖可知，前2s物體所受拉力為3N，所以摩擦力也為3N；故A錯誤；B.由丙圖知在4s?6s內，物體做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由乙圖知此時拉力F=5N，由平衡條件得滑動摩擦力f=F=5N，在t=3s時物體做加速運動，物體受到滑動摩擦力作用，由于滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關，而與拉力大小無關，因此在t=3s時，物體受到的摩擦力為5N，故B錯誤；C.由丙圖可知，4s～6s內，物體做勻速直線運動，速度為v=2m/s，則4s～6s內通過的距離s=vt=2m/s×2s=4m，由圖乙知，4s～6s時拉力F=5N，所以拉力F做的功為W=Fs=5N×4m=20J，故C正確。D.由丙圖可知，2～4s內物體正在做加速運動，其質量不變，高度不變，速度變大，則重力勢能不變，動能變大，所以物體的機械能變大。故D錯誤。11．如圖所示，斜面與水平面在M點通過小圓弧相連，彈簧左端固定，原長時右端在N點，小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后又返回到P點，則下列說法中錯誤的是A．小物塊從P向M運動過程中，重力勢能減少B．小物塊從P向M運動過程中，機械能減少C．小物塊從P向M運動過程中，機械能不變D．彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大【答案】B【解析】A、小物塊從P向M運動過程中，質量不變，高度變小，重力勢能減小，故A正確；BC、物塊從P到N碰撞后還能返回到P說明沒能量損失，機械能守恒；小物塊從P向M運動過程中，重力勢能轉化為動能，機械能不變；故B錯誤，C正確；D、彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性形變達到最大限度，彈性勢能最大，故D正確．故選B．12．平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同時間內通過的路程比為3：2，則甲與乙（）A．牽引力做功之比為2：3B．牽引力做功之比為3：2C．牽引力的功率之比為1：1D．汽車所受的阻力之比為3：2【答案】B【解析】【詳解】解答：做功之比功率之比牽引力相等，勻速行駛，所以阻力相等，則阻力之比為1:1．故選B．13．下列實例中，有力對物體做功的是A．跳水運動員從跳臺跳下B．小球在光滑水平面上滾動C．背著書包在水平路面上前進D．舉重運動員舉起杠鈴停在空中【答案】A【解析】【分析】做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離，二者缺一不可，據此分析判斷．【詳解】A．跳水運動員從跳臺跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移動了距離，重力對人做功，故A符合題意．B．小球在光滑水平面上滾動，依靠的是小球的慣性，小球水平方向上雖然移動了距離，但是水平方向上沒有力的作用，沒有力做功，故B不符合題意．C．背著書包在水平路面上前進，人給書包一個向上的力，書包向上沒有移動距離，該力對書包沒有做功，故C不符合題意．D．舉重運動員舉起杠鈴停在空中，有力作用在物體上，但是沒有移動距離，該力對杠鈴沒有做功，故D不符合題意．故選A．14．如圖所示，是探究“動能的大小與什么因素有關？”實驗的示意圖．小球從a處滾下，在c處與小木塊碰撞，并與小木塊共同運動到d處停下．下面的一些判斷正確的是（）A．從a到b，小球的勢能不變，動能增大B．從b到c，小球的勢能增大，動能增大C．到達c處，小球的勢能最小，動能最大D．到達d處，小球的動能為零，小木塊的動能最大【答案】C【解析】【詳解】A．從a到b小球的質量不變，高度減小，重力勢能減小,故此選不合題意；B．從b到c小球的質量不變,高度減小,重力勢能減小,故此選項不合題意；C．到達c處，小球到達平面，小球的勢能最小，小球的質量不變,速度增大，動能最大，此選項符合題意；D．到達d處，小球質量不變，與c處相比高度不變,重力勢能不變，小球質量不變，小球撞擊木塊后，速度不斷減小，動能不斷減小，到d點停止，速度為零，動能為零，此選項不合題意．15．2016年8月16日，我國用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星（簡稱“量子衛(wèi)星”）“墨子號”發(fā)射升空，如圖所示，火箭在加速上升的過程中（）A．動能不變，重力勢能增加，機械能增加B．動能增加，重力勢能不變，機械能增加C．動能增加，重力勢能增加，機械能增加D．動能不變，重力勢能不變，機械能不變【答案】C【解析】【詳解】火箭在加速上升的過程中，速度變快，動能變大；高度增加，重力勢能變大；動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，所以機械能變大。16．如姿同學在整理物理筆記時，有如下四句話其中錯誤的是A．成年人步行速度約為1m/s B．一個中學生體重約為450NC．用手托起兩個雞蛋的力約為0.1kg D．功和能的單位都是焦耳【答案】C【解析】根據常識知道，人步行的速度一般在1.1m/s左右，故A正確，不符題意；中學生的質量一般在100斤即50kg左右，所以一個中學生體重約是：G=mg=50kg×10N/kg=500N，故B正確，不符題意；一個雞蛋的質量約是50g（0.05kg），所以，其重力約為G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，即托起兩個雞蛋的力大約為1N，故C錯誤，符合題意；功和能量的單位都是焦耳，故D正確，不符題意，故選C．17．一定質量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運動，物體運動的圖像如圖所示.根據圖像，下列判斷正確的是（）A．物體10s時的速度大于4s時的速度B．0～6s拉力對物體所做的功大于6～12s拉力對物體所做的功C．0～6s拉力對物體做功的功率小于6～12s拉力對物體做功的功率D．0～6s物體所受的拉力大于6～12s物體所受的拉力【答案】B【解析】A、從圖象上看，0～6s和6s～12s物體以不同的速度做勻速直線運動，而0～6s過程中通過的路程是3m，6～12s的過程中通過路程為1m，因為相同時間內通過的路程越多，速度越大，因此0～6s的速度大于6～12s的速度，即4s時的速度大于10s時的速度，故A錯誤；BD、0～6s和6s～12s物體以不同的速度做勻速直線運動，拉力等于阻力，0～6s物體所受的拉力等于6～12s物體所受的拉力，0～6s過程中通過的距離為3m；6～12s的過程中通過的距離為1m，由W＝Fs可知，0~6s拉力做的功大于6s~12s拉力做的功，故B正確，D錯誤；C、由于速度發(fā)生了改變，根據P＝Fv可知，由0～6s的速度大于6～12s的速度，0～6s拉力對物體做功的功率大于6～12s拉力對物體做功的功率，故C錯誤．故選B．18．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流出的水量相等，下列表示木塊的重力勢能Ep，木塊所受浮力大小F、木塊下表面處水的壓強p1和容器對桌面的壓強p2隨時間變化的關系圖線中，可能正確的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】【詳解】A．當容器內的水流出后，木塊的質量不變，高度減小，則木塊的重力勢能減小，當水不再流出時，木塊的重力勢能不變，即木塊的重力勢能先變小后不變，故A錯誤；B．根據圖示可知，當水位在一定高度時，木塊處于漂浮狀態(tài)，即浮力等于重力；當水位下降到一定高度時，木塊對容器底有壓力，浮力小于重力；由于木塊的重力不變，則木塊受到浮力先不變后減?。还蔅正確；C．根據圖示可知，在容器內水流出的過程中，并且當水位在一定高度時，木塊下表面處水的深度不變，由p＝ρgh可知，木塊下表面處的壓強不變，即木塊下表面受到水的壓強不變；故C錯誤；D．因為液體壓強隨深度的增加而增大，控制閥門，使容器中相同時間內流出的水量相等，因此相同時間內，容器對桌面減小的壓力相同，由可得，容器對桌面的壓強p2隨時間均勻減小，故D錯誤．19．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P0，牽引力為F0。t1時刻開始，司機減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為v．已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時間t變化的圖像如圖所示，則（）A．V＝1/2V0B．ｔ1至ｔ2時間段內汽車做加速運動C．Ｆ０＝1/2ｆD．ｔ2時刻后，汽車將保持功率Ｐ0行駛【答案】A【解析】由題知，t1時刻以前，