初中物理功和机械能单元测试及答案

初中物理功和机械能单元测试及答案

一、选择题

1．如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是

A．货物被举高后内能增加了

B．列车进站速度减小后内能增加

C．握力计被握扁后其弹性势能减小

D．飞机升空后高度增加内能变大

【答案】B

【解析】

【详解】

A、货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A错误；

B、列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故B正确；

C、握力计发生形变后弹性势能增加，故C错误；

D、飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D错误．

故选B．

【点睛】

注意分清楚内能与机械能是完全不同的两种形式的能，内能是分子动能与分子势能的和，而机械能是宏观物体的动能与势能的和，两种形式的能之间没有关系．

2．如图所示，用沿斜面向上不同的力，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度大小从底端匀速拉到顶点A，己知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2。则：[ ]。

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】

根据题意知道，斜面光滑说明摩擦力为0，所以，使用任何机械都不省功，故拉力在两斜面上做功相同，即W1 =W2，又因为AB＞AC，且速度相同，由v=s/t知道，运动时间是t1＞t2；由P=W/t知道，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1＜P2，综上所述，只有C正确，故选C。

3．下列说法中正确的是（）

A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功

B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功

C．用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功

D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功

【答案】C

【解析】

A. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，已经脱离手，所以推力对它不再做功，向前运动是因为惯性，故A错误；

B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力向上，而桶水平运动，所以拉力不做功，故B错误；

C. 用手从地面提起水桶，手的拉力向上，水桶向上运动，符合做功的条件，所以拉力做功，故C正确；

D. 用力推一辆汽车，汽车静止不动，距离为零，所以不做功，故D错误．

选C．

点睛：重点是是否做功的判断，要牢记做功的两个要素，即力和距离，且距离必须是在力的作用下通过的距离．当距离为零时，用再大的力，做功也是零．

4．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．

5．如图，小聪用力将水平地面上的箱子拉走了；小明用力推箱子，但没有推动．下面关于做功的分析，正确的是

A．小明、小聪都没有对箱子做功

B．小明对箱子做了功，小聪对箱子没有做功

C．小聪对箱子做了功，小明对箱子没有做功

D．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功，小明在推箱子时，箱子的重力没有做功【答案】C

【解析】

【详解】

根据做功的两个要素分析解答：

（1）小明用力推箱子，但箱子没有运动，只有力的作用，没有在力的方向上通过距离，所以他对箱子没有做功；

（2）小聪用力将箱子拉走了，在力的方向上通过了距离，因此她对箱子做了功，故AB错误，C正确；

（3）重力的方向是竖直向下的，箱子无论沿水平方向是否运动，箱子的重力都没有做功，故D错误．

故选C．

【点睛】

重点是做功的判断，要根据做功的两个要素进行判断，一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功．

6．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是

A．可以省力或省距离，但不能省功

B．可以省力，同时也可以省功

C．可以省距离，同时也可以省功

D．只有在费力情况时才能省功

【答案】A

【解析】

【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确；

使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；

7．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．

8．下列事例中，有力对物体做功的是

A．小明背着书包在水平路面上前进B．跳水运动员从跳台跳下

C．举重运动员举起杠铃停在空中不动D．足球被踢出后在草地上滚动【答案】B

【解析】

A、背着书包在水平路面上前进，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，不做功，不符合题意；

B、跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做功，符合题意．

C、举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功，不符合题意．

D、足球在光滑水平面上，依靠的是足球的惯性，水平方向上虽然移动了距离，但是没有力的作用，不做功，不符合题意．

故选B．

9．下列说法中正确的是

A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功

B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功

C．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功

D．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功

【答案】C

【解析】

【详解】

A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，不再受到推力的作用，只有距离，没有推力的作用，所以对铅球不做功，故A错误．

B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，没有在拉力方向上通过距离，故拉力没有做功．故B错误．

C．用水平力推着购物车前进，购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离，推车的力做了功．故C正确．

D．书静止在水平桌面上，书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离，所以支持力没有做功，故D错误．

故答案为C．

【点睛】

做功的两个必要因素：1）作用在物体上的力；2）物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可．

10．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是

A．甲B．乙C．丙D．丁

【答案】A

【解析】

【详解】

在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做

功最多，所以由公式

W

P

t

知，甲功率最大，做功最快。故A符合题意。

11．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以A．减小所必需的牵引力 B．提高机械效率

C．提高功率 D．减小所做的功

【答案】A

【解析】

A. 斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，说法正

确，符合题意。 B. 从机械效率的公式η可知，要想判断机械效率的大小，应该同

时考虑有用功和总功，说法错误，不符合题意。C. 从功率的计算公式P可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，说法错误，不符合题意。D. 从功的原理可知，使用任何机械都不省功，说法错误，不符合题意。

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．如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断不正确的是（）

A．从a到b小球的势能减小，动能增大

B．到达c处，小球的势能最小，动能最大

C．从c到d处，小球的机械能增大

D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零

【答案】C

【解析】

【详解】

A．从a到b，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故A 正确，不符合题意。

B．到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度最大，动能最大。故B正确，不符合题意。

C．从c到d处，小球高度不变，重力势能不变，速度逐渐减小，动能减小，所以机械能减小，故C错误；符合题意。

D．到达d处，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，木块到达d处速度为零，动能也为零，故D正确，不符合题意。

14．一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是

A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少

B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多

C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大

D．爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大

【答案】C

【解析】

（1）因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式W=Gh可知，父亲做的功多，故AB正确．

（2）爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根

据公式P=W t

可知，不能判断儿子的功率一定大，故C错误．

（3）爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式P=W t

可知，父亲的功率一定大，故D正确．

故选C．

15．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自

的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（）

A．拉力F1小于拉力F2

B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同

C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械

D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等

【答案】B

【解析】

【详解】

不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：F1=（G物

+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；

因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相

同，故B正确；

使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；

因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，

s2=3h，则s1≠s2，故D错误；

16．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是

A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高

【答案】D

【解析】

【详解】

A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误；

B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1

C. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1

D. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若<,则F1

【点睛】

要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低．

17．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（）

A．不变B．变小C．变大D．先变大后变小

【答案】C

【解析】

【详解】

在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂l却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F?OA=G?l，当OA、G不变时，l越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大．C符合题意，选项ABD不符合题意．

18．一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡．他爬坡时的功率与下列哪一个最接近( )

A．几瓦B．十几瓦C．一百多瓦D．一千多瓦

【答案】C

【解析】

【详解】

中学生的质量约50kg ，体重约500N 左右，山坡的高度为9m ．登楼的功率： 500N 9m 150W 30s

W Gh P t t ?=

===， 可见，他爬坡时的功率与C 选项最接近；

故选C 。

19．小明用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动．他先在地面上用台秤称得自己的体重为500 N ，再将台秤移至电梯内，电梯从t =0时由静止开始向下运动到t =11 s 时停止，测得台秤对自己的支持力F 随时间t 变化的图象如图所示，则

A ．0~2 s 的过程中，小明的动能不变

B ．2 s~10 s 的过程中，小明的重力势能转化为动能

C ．10 s~11 s 的过程中，小明的机械能不断减小

D ．0~11 s 的过程中，小明的机械能不断增大

【答案】C

【解析】

【详解】

A ．0～2s 的过程中，小明由静止开始下降，所以小明的动能增大，故A 错误；

B ．2s ～10s 的过程中，小明在匀速下降，重力势能减小，但动能不变，故B 错误；

C ．10s ～11s 的过程中，小明在做减速运动，故动能减小，同时小明是在下降，高度是在降低的，所以重力势能在减小，故小明的机械能不断减小，C 正确；

D ．0～11s 的过程中，小明下降了一段距离，重力势能减小，所以机械能不断减小，故D 错误；

故选C ．

20．扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为1.5kg 集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min 匀速行驶20m ，若机器人行驶过程的平均阻力为3N ，则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是

A ．300J ，2.5W

B ．60J ，0.5W

C ．60J ，30W

D ．360J ，3W

【答案】B

【解析】

【详解】

机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：32060W fs N m J ==?=，故AD 错误；克服阻力做功的功率：600.5260W J P W t s

=

==?，故B 正确、C 错误。 故选：B 。

【点睛】

本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。