最新初中物理功和机械能常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

最新初中物理功和机械能常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

一、功和机械能选择题

1．如图小红同学正在做“引体向上”。她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小红做的功最接近的是

A．2 000 J B．200 J

C．20 J D．2 J

【答案】B

【解析】

小红同学正在做“引体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N，由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m，即h=0.4m，所以小红做的功最接近

W=Gh=500N×0.4m=200J，故B符合实际为答案。

2．如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（）

A．小虎的推力小于箱子受到的阻力

B．小虎的推力大于箱子受到的阻力

C．小虎对箱子做了功

D．小虎对箱子没有做功

【答案】D

【解析】

试题分析：（1）因为用水平力推静止在水平地面上的箱子，没有推动，所以箱子处于静止状态；在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以摩擦阻力等于推力，故AB 错误；

（2）根据做功的两个必要条件可知，箱子在力的方向上没有移动距离，所以小虎对箱子没有做功．故C错误，D正确；

故选D．

3．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则 （ ）

A ．甲的速度一定大于乙的速度

B ．甲的重力一定大于乙的重力

C ．拉力F 甲做的功一定大于拉力F 乙做的功

D ．拉力F 甲的功率一定大于拉力F 乙的功率

【答案】B

【解析】

试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力为平衡力，所以

，=8G F N =乙乙，G G >甲乙，B 对；速度大小与拉力无关，A 错；根据

W Fs =，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据W P P Fv t

=

=或，不知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，C 、D 错．

考点：力和运动 功

4．工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。F 1、F 2始终沿竖直方向；图甲中OB ＝2OA ，图乙中动滑轮重为60N ，重物上升速度为0.01m/s 。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是

A ．甲乙两种方式都省一半的力

B ．甲方式F 1由150N 逐渐变大

C ．乙方式的有用功是180J

D ．乙方式F 2的功率为3.6W

【答案】D

【解析】

【分析】

（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；

（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化；

（3）根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功；

（4）根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。

【详解】

A 、甲图，F 1为动力，已知OB=2OA ，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F 1=150N ；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则211()(30060)12033

F G G N N N =+=?+=动，故A 错误； B 、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F 1为150N 不变，故B 错误； C 、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W 有用=Gh=300N×0.5m150J ，故C 错误； D 、乙方式中F 2=120N ，绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ，则乙方式F 2的功率为：221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t

=

===?=绳绳，故D 正确。 故选D 。

5．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）

A ．功率大的机械，做功一定多

B ．做功多的机械，效率一定高

C ．做功快的机械，功率一定大

D ．效率高的机械，功率一定大

【答案】C

【解析】

试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．

解：A 、说法错误，功率大，只能说明做功快；

B 、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；

C 、说法正确；

D 、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大．

故选C ．

6．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

7．下列数据中，不合理的是（）

A．教室里大气压值约为2×105Pa

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。

8．有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是

A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小

B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小

C．乙球上升过程中，重力势能转化为动能

D．甲球下落过程中，它的机械能保持不变

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙两球的质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A 错误；

B ．由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等；故B 错误；

C ．乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C 错误；

D ．甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故D 正确。

9．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ）

A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2

C ．W 1＞W 2 , 1η＜2η

D ．W 1=W 2 , 1η=2η

【答案】A

【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝W W 有

总可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越

少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W 1η2.故选C.

10．2017年春季，共享单车投向襄阳市场，为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线．以下关于自行车的说法正确的是（ ）

A ．较宽的坐垫可以增大压强

B ．轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦

C ．骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大

D ．快速骑车时，刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性

【答案】D

【解析】

【详解】

A．较宽的坐垫是为了在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故A错误；B．自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故B错误；

C．骑车在水平路面上匀速行驶时，质量和速度都不变，则动能不变，高度不变，势能不变，则机械能不变，故C错误；

D．骑着自行车的人原来处于运动状态，刹车时，人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以不能立即停下来，故D正确．

11．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（）

A．B．

C．D．

【答案】D

【解析】

【详解】

汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大，

可知，汽车的速度变小；

则汽车的牵引力也随之增大，根据P Fv

速度变小，则相同时间内通过的距离变小。

A图，始终为匀速直线运动，不正确；

B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；

C图，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；

D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；

故选D。

12．如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中

A．绳子自由端被拉下3m B．拉力F做的功为200J

C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W

【答案】C

【解析】

【详解】

A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误；

B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：

，故B错误；

C、滑轮组的机械效率，故C正确；

D、拉力F的功率，故D错误．

故选C．

【点睛】

涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。

13．如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中

A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是800J

C．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是60%

【答案】B

【解析】

【详解】

有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达到的目的，

有用功是W有=800N×1m=800J，

拉力F的功率是P=W/t=（500N×2m）/10s=100W，

重物由二根绳承担，移动距离是2m，滑轮组的机械效率是，η=W有/W总

=800J/1000J=80%．选项B正确

14．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分

析，下列说法正确的是

A．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小

B．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变

C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大

D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大

【答案】C

【解析】

分析：动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．

重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大．

解答：AB、人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB错误；

CD、下降到最低点时，人的速度减小为0，动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C正确，D错误．

故选C．

【点睛】掌握动能、重力势能的影响因素．利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化．

15．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，

g=10N/kg，则下列说法中正确的是（）

A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W

B．物体在水中受到的浮力为320N

C．物体的体积为8×10-3m3

D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动的速度：

v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；

B．滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=（G?F浮）h/Fs=（G?F浮）h/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；

C．由F浮 =ρ水V排g得物体的体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3，故C正确；

D．物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。

16．如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（）

A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性

B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多

C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大

D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持

【答案】B

【解析】

【详解】

A．钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性，故A错误；B．根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，故B正确；

C．钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少，故C错误；

D．木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持，故D错误。

17．一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图象如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是

A．在0﹣20s内汽车的平均速度为15m/s

B．在0﹣10s内汽车的牵引力大小恒为2000N

C．在10﹣20s内汽车牵引力做的功为4×105J

D．在10﹣20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W

【答案】C

【解析】

【详解】

A．根据图象可知，汽车在10～20s内做匀速运动，其速度为v2=20m/s，汽车在10～20s内行驶的路程s2=v2t=20m/s×10s=200m，在0～20s内行驶的总路程

s=s1+s2=150m+200m=350m，则在0～20s内汽车的平均速度v=

350m

20s

s

t

==17.5m/s，故A

错误；

B．根据图象可知，在0～10s内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N，故B错误；

C．汽车在10～20s内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即F=f=2000N，则牵引力做的功：W2=Fs2=2000N×200m=4×105J，故C正确；

D．汽车在10～20s内牵引力做功的功率：P2=

5

2

410J

10s

W

t

?

==4×104W，故D错误．

18．如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是（）

A．F1>F2，P1>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1

【答案】B

【解析】

【详解】

由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F= f．因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2，故B符合题意．

19．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是

A ．F 1＜F 2， W 1=W 2，P 1＞P 2

B ．F 1＞F 2， W 1＞W 2， P 1＞P 2

C ．F 1＜F 2， W 1＜W 2， P 1＜P 2

D ．F 1＜F 2， W 1=W 2， P 1＜P 2

【答案】D

【解析】 将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB 、AC 以相同的速度，匀速拉到顶点A ，拉力F 1、F 2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，而同一物体升高相同的高度克服重力做的功相同，故W 1=W 2；又因W FS =，W 相同，AB ＞AC ，所以F 1＜F 2，再由P Fv =知，速度相同，F 1＜F 2，则P 1＜P 2.

所以选择D.

20．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是

A ．功率大的机械做的功多

B ．功率大的机械做功时用的时间少

C ．单位时间内完成的功越多，则功率越大

D ．省力多的机械功率大

【答案】C

【解析】

【详解】

A ．W ＝Pt ，做功多少与功率和时间有关，故A 错误；

B ．t ＝W P

，做功的时间与做功和功率有关，故B 错误； C ．物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故C 正确； D ．功率的大小与省力无关，故D 错误；