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中考物理功和机械能专题训练答案

一、功和机械能选择题

1．如图所示，小球沿轨道由静止从 A 处运动到 D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦

力，仅有动能和势能互相转化．则

A．小球在 A 处的动能等于在 D 处的动能

B．小球在 A 处的动能大于在 D 处的动能

C．小球在 B 处的机械能小于在 C 处的机械能

D．小球在 B 处的机械能等于在 C 处的机械能

【答案】 D

【解析】

【详解】

AB ．根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大

的地方其动能肯定较小．观察图象，发现小球在 A 处比在 D 处所处的高度较高，具有的重

力势能较大，所以小球在 A 处具有的动能较小，故 A 、 B 选项都不正确．

CD．根据题意“小球沿轨道由静止从 A 处运动到 D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，

仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械

能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故 D 正确， C 不正确．

2．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是

（）

A．在助跑阶段动能不变

B．在起跳时动能最大

C．在最高点时势能最小

D．落地时势能最大

【答案】B

【解析】 A. 助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度

不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此

机械能增大，故 A 错误。B. 起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故 B 正确。 C. 最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故 C 错误。D. 落地时势能最小，故 D 错误。

点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力

势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。

3．如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌．小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动；小明用20N的水平推力，课桌

在水平面上也做直线运动．则下列说法正确的是

A．小芳推课桌时，推力做功的功率为20W

B．小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20N

C．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100N

D．小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s 做匀速直线运动

【答案】 A

【解析】

小芳用 10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力

做功的功率 P=Fv=10N×2m/s=20W ，故 A 正确．

根据小芳用 10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动可知，课桌处于平衡

状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N；小明推课桌时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N，故 B 错误．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N，故 C 错误．

小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故 D 错误．

答案为 A．

4．班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为

此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是（）

① 五楼到一楼的高度H；② 从一楼到达五楼所用的时间T；

③ 每个同学的体重G；④四楼到五楼楼梯的长度 L。

A．①②③B．②③④C．①③D．②③

【答案】 D

【解析】

【详解】

由功率公式得

W GH

P

T

T

学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H 高度相同，没有必要测量高度H 的大小了；学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出

不同学生上楼时的功率大小关系了。

故选 D 。

5．如图所示，分析小球从 A 点自由摆动到 C 点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是

（）

A．小球从 A 点自由摆动到 B 点的过程中，动能转化为重力势能

B．小球摆动到最低点 B 时，动能为零

C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小

D．小球在整个过程中的机械能守恒

【答案】 D

【解析】

试题分析：小球从 A 点自由摆动到 B 点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，

重力势能减小，重力势能转化为动能，故 A 错；小球摆动到最低点 B 时，速度最大，动能最大，故 B 错；小球摆动到最高点 C 时，重力势能与在 A 点时相同都为零，故 C 错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的， D 正确；应选D．

【考点定位】机械能转化和守恒

6．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题．已

知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2；列车要提速，就必须研制出更大功率的机车．那么当列车分别以20m/s 和 36km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时，

机车牵引力的功率之比为

A．2： 1B． 5：9C． 16： 1D． 8： 1

【答案】 D

【解析】

【分析】

当机车匀速前进时，处于平衡状态，机车的牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件

得到牵引力和阻力的关系，根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比。

【详解】

已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比，即f=kv2，

当列车在水平轨道上匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件得到牵引

力等于阻力，即F=f=kv2，功率公式P=Fv=kv3，

当列车分别以20m/s 和 36km/h=10m/s的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比。

故选 D。

7．以下简单机械的使用属于费力杠杆的是（）

A．道钉撬B．钓鱼竿C．定滑轮D．手推车

【答案】 B

【解析】

A、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 A 错误；

B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 B 正确；

C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故 C 错误；

D、手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 D 错误．

故选 B．

【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种：

①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂

等于阻力臂．

8．下列数据中，不合理的是（）

5

B．教室门框高约为2m

C．小明从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功约为1500J

D．一名中学生的体重约为500N

【答案】 A

【解析】

【详解】

A ．一个标准大气压约是 1.01× 105Pa，教室里的气压接近一个标准大气压，故 A 说法不合理；

B．普通中学生的身高一般为 1.7m 左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为2m 左右，故 B 说法合理；

C．根据克服重力做功公式W=Gh，因为小明的体重约是500N，每层楼高约3m，所以他从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为1500J，故 C 说法合理；

D．一名普通中学生的质量约为50kg，体重 G=mg=50kg × 10N/kg=500N ，故 D 说法合理。

9．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（ t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）

A．两次物体运动的速度：v1＜ v2

B．两次物体所受的拉力：F1＞ F2

C． 0﹣8s 两次拉力对物体做功的功率：P1＜ P2

D． 0﹣ 8s 两次拉力对物体所做的功：W1＝ 2W2

【答案】 D

【解析】

【详解】

A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1＞v2，故 A 错误；

B．由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大

小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度

均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相

等，大小是F1 2

=f，故 B 错误；

=F

CD．由图象知道， 0～ 8s 物体第一次通过的路程为0.8m ，第二次通过的路程为0.4m ，又知两次拉力相等，由W=Fs 知道，两次拉力对物体所做的功满足：

W1 =2W2；

由 P W

知道， 0 ～8s 两次拉力对物体做功的功率是：t

P1＞ P2，

故 C 错误， D 正确。

10．下列事件中，力对物体做了功的是（）

A．用力推汽车，没有推动

B．将重物从一楼扛到二楼

C．举重运动员举着杠铃保持不动

D．提着水桶在水平路面上匀速前行

【答案】 B

【解析】用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做

功，故 A 不合题意；将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，

故 B 符合题意；举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故 C 不合题意；提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功．故 D 不合题意；故应选B。

11．如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，

一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等．下列表示木块下

表面处水的压强 p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能E p和木块所受的浮力大小 F 随时间 t 变化的关系图象中，可能正确的是（）

A．B．C．D．

【答案】 D

【解析】

【分析】

压强和浮力

【详解】

AB．压强 p2随时间都是线性减小的，故AB 错；

C．由于木块的高度在不断减小，所以木块的重力势能也是先不断减小的，故 C 错；

D．由于木块是漂浮的，在木块没有接触底面之前浮力是不变的，当接触底面以后，浮

力是越来越小的，故 D 正确．

12．如图 ,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是

A．小球从B．小球从C．小球在D．小球在A 处到 B 处重力势能增大

B 处到

C 处动能增大

B 处比 D 处重力势能大

A、 C、 E 三处机械能总量相等

【答案】D 【解析】【详解】

A. 小球从

B. 小球从A 处到

B 处到

B 处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故 A 选项正确；

C 处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故 B 选项

正确；

C. 小球在 D 处比 B 处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故 C 选项正确；

D.看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以 A、 C、 E 三处机械能总量并不相等，故D 选项错误符合题意．

13．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s 内将重为100N 的物体 G 匀速提升2m ，

每个滑轮的重均为 10N．不计绳重及摩擦，此过程中（）

A．拉力 F 甲小于拉力 F 乙

B． F 甲做的功大于 F 乙做的功

C．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率

D． F 甲做功的功率等于 F 乙做功的功率

【答案】 D

【解析】

【详解】

由题可知 ,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由 W 有＝ Gh 可知 W 甲有＝ W 乙有；不计绳

重及摩擦 ,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮 ,且动滑轮的重相同 ,由

W 额＝G 动 h 可知 W 甲额＝ W 乙额，因为 W 总＝ W 有+W 额 ,所以 W 总甲＝ W 总乙。A. 由图可知 ,n1＝

2,n2＝3，不计绳重及摩擦，则 F 甲＝（ G+G 动）＝×（100N+10N）＝55N，F乙＝（G+G 动）＝×（ 100N+10N ）＝ 36.7N

＝W 总乙 ,即 F 甲做的功等于 F 乙做的功，故 B 不正确； C. 由于 W 甲有＝ W 乙有 ,W 总甲＝ W 总乙 ,根据

η＝可知,η ＝η ，故C不正确；D.拉力做功的功率P＝,由于 W

总甲＝ W

总乙

、时间

甲乙

t 也相同 ,所以 P 甲＝ P 乙，故 D 正确；故选 D.

【点睛】

甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值．

14．下列关于功和能的说法正确的是（）

A．被拉开的弹弓具有弹性势能

B．用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功

C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大

D．速度小的物体动能一定小

【答案】 A

【解析】

【详解】

A．被拉开的弹弓由于发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故 A 正确；

B．用力推车而车未动，有力无距离，故推力不做功，故 B 错；

C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能增大，动能减小，故 C 错；

D．动能的大小与物体的质量和速度都有关系，速度小的物体如果质量较大，动能也不

一定小，故 D 错．

15．举重是我国的优势体育项目．一位身高170cm 的运动员和一位身高160cm 的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示．如果他们对杠铃所做的功分

别为 W1212

（）

和 W ，功率分别为P和 P ，则下列关系式中正确的是

A． W1＝ W2、 P1＝ P2 B． W1＞ W2、 P1＝ P2 C． W1＞W2、 P1＞ P2 D． W1＜W2、 P1＜ P2【答案】 C

【解析】

【详解】

由题知身高 170cm 的运动员和身高 160cm 的运动员举起杠铃的重力相同，身

高 170cm 的运动员比身高 160cm 的运动员将杠铃举得高，根据 W=Gh 可知，

W1＞ W2；

因为两运动员举起杠铃的时间相同，

根据 P= W

可知， P1＞ P2．所以 ABD 错误， C 正确．t

故选 C．

【点睛】

本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用，能分析出高个运动员举起的高度

大是本题的突破口．

16．如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。

当弹簧右端被小车压至 A 处时，小车速度为零。小车向左运动的过程中

A．小车一直减速B．小车先加速后匀速C．小车的动能先不变后减小D．小车的机械能不变

【答案】 C

【解析】

水平面光滑，不受摩擦力，当 A 向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不

变；当物体 A 与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故 C 正确，

ABD 错误。

点睛：当物体受平衡力或不受力，运动状态不变；若物体受合力方向与运动方向相反，物

体将做减速运动．

17．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的s t 图像如图所示.根据图像，下列判断正确的是（）

A．物体 10 s 时的速度大于4s 时的速度

B． 0～ 6 s 拉力对物体所做的功大于6～12 s 拉力对物体所做的功

C． 0～6 s 拉力对物体做功的功率小于 6～ 12 s 拉力对物体做功的功率

D． 0～ 6 s 物体所受的拉力大于 6～ 12 s 物体所受的拉力【答案】 B

【解析】

A 、从图象上看，0～ 6s 和 6s～ 12s 物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～ 6s 过程中通

过的路程是3m，6～12s 的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此 0～ 6s 的速度大于 6～ 12s 的速度，即 4s 时的速度大于 10s 时的速度，故 A 错

误； BD 、 0～6s 和 6s～ 12s 物体以不同的速度做匀速直线运动，拉力等于阻力，0～ 6s 物体所受的拉力等于6～12s 物体所受的拉力，0～ 6s 过程中通过的距离为3m； 6～ 12s 的过程中通过的距离为1m，由 W＝ Fs 可知， 0~6s 拉力做的功大于6s~12s 拉力做的功，故 B 正确，

D 错误； C、由于速度发生了改变，根据P＝ Fv 可知，由0～ 6s 的速度大于6～ 12s 的速

度， 0～ 6s 拉力对物体做功的功率大于6～12s 拉力对物体做功的功率，故 C 错误．故选

B．

18．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶 6.9km ，用时 5min45s ，消耗燃油

1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为

7

4.6 × 10J/kg，假设燃油完全燃烧．通过

计算可知，下列结果正确的是（）

①汽车行驶速度是20km/h消耗②的燃油完全燃烧放出的热量是

7 6.9 × 10J

③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是 20%

A．只有①和②B．只有②和③C．只有①和④D．只有②和④【答案】 D

【解析】

①汽车行驶速度是：

v s 6.9km

72km/h=20m/s ，故①错误；t345

h

3600

② 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：

Q放mq 1.5kg 4.6 107 J/kg 6.9 107 J ，故②正确；

③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：

P Fv 2000N20m/s=40000W=40kW ，故③错误；

④汽车发动机的做的功为：

W Fs2000N 6.9103 m 1.38 107 J ，

汽车发动机的效率是：

W 1.38107 J100%=20% ，故④正确．.

Q放 6.9107 J

故选 D ．

点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有进要用到质量，要统一单位后再计算．

19．如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，下列表示木块的

重力势能E

p，木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时

间变化的关系图线中，可能正确的是（）

A．B．C．D．

【答案】 B

【解析】

【详解】

A．当容器内的水流出后，木块的质量不变，高度减小，则木块的重力势能减小，当水不

再流出时，木块的重力势能不变，即木块的重力势能先变小后不变，故 A 错误；

B．根据图示可知，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力；当水位

下降到一定高度时，木块对容器底有压力，浮力小于重力；由于木块的重力不变，则木块

受到浮力先不变后减小；故 B 正确；

C．根据图示可知，在容器内水流出的过程中，并且当水位在一定高度时，木块下表面处水的深度不变，由p＝ρgh 可知，木块下表面处的压强不变，即木块下表面受到水的压强不变；故 C 错误；

D．因为液体压强随深度的增加而增大，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相

等，因此相同时间内，容器对桌面减小的压力相同，由随时间均匀减小，故 D 错误．

F

p可得，容器对桌面的压强p2 S

20．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F F t

和的作用，其 ?

图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是

A． t=ls 时，物体处于静止状态，摩擦力是0

B． t=3s 时，物体受到摩擦力是7N

C． 4? 6 s 内，拉力 F 做的功是 20J

D． 2? 4s 内，物体的机械能保持不变

【答案】 C

【解析】

【详解】

A. 由丙图可知，前2s 物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦

力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s 物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故A错误；

B. 由丙图知在4s-6s 内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力

F=5N ，由平衡条件得滑动摩擦力f=F =5N ，在 t=3s 时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦

力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此

在 t=3s 时，物体受到的摩擦力为5N，故 B 错误；

C.由丙图可知， 4s～6s 内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s ，

则 4s～6s 内通过的距离 s=vt =2m/s ×2s=4m，

由图乙知， 4s～6s 时拉力 F=5N ，所以拉力 F 做的功为 W=Fs =5N × 4m=20J，故 C 正确。D.由丙图可知， 2～4s 内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力

势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。故 D 错误。