中考物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
中考物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
一、功和机械能选择题
1．如图所示，一位女交警推老人沿水平人行横道过马路，关于此过程力对物体做功的判断，下列说法中正确的是
A．老人所受重力对老人做了功B．地面对轮椅的支持力对轮椅做了功
C．女交警对轮椅的推力对轮椅做了功D．老人对轮椅竖直向下的压力对轮椅做了功
【答案】C
【解析】
老人受到重力的作用，但在重力的方向上没有通过距离，所以老人所受重力没有做功，故A错误；轮椅受到了地面的支持力作用，但在支持力的方向上没有通过距离，所以支持力对轮椅没有做功，故B错误；女交警对轮椅的有一个推力，轮椅在推力的方向上通过了距离，故推力对轮椅做功，C正确；老人对轮椅有一个竖直向下的压力，但轮椅在压力的方向上没有通过距离，所以压力对轮椅没有做功，故D错误，故选C．
2．如图所示，一长为L的直杆可绕O点转动，杆下挂一所受重力为G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60o.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的
A．拉力F的大小保持不变B．拉力F和物块重力G是一对平衡力
C．这个过程中物块重力所做的功为1
2
GL D．这个过程中直杆一直都是费力
杠杆
【答案】C
【解析】 【详解】
A ．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小，故A 错误；
B ．拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B 错误；
C ．杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度1
2
h L =，转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处，所以物体下降高度11
22
h L L L =-
=V ，所以物体重力做功 1
2
W G h GL ==V ，故C 正确；
D ．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。
3．在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所示．以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是
A ．足球所受的重力做了功
B ．脚一直对足球做功
C ．足球受到非平衡力作用
D ．地面的支持力对足球做了功
【答案】C 【解析】 【详解】
A 、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做功，故A 错误；
B 、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B 错误；
C 、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C 正确；
D 、支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向，即力与距离垂直，支持力不做功，故D 错误； 故选C ．
4．关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是
A．下降过程中动能不变
B．最低点动能为零
C．上升过程中重力势能减小
D．最高点重力势能最大
【答案】D
【解析】
滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确．
5．如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W，使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．1s B．2s C．3 s D．4s
【答案】B
【解析】分析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉
力所做的功为，再利用求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，。拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：
；，则，因此拉力F做
功：，所用时间为。
故选：B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。
6．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。
7．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水．如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（）
A．
B．
C ．
D ．
【答案】C 【解析】 【分析】
物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积．先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W ＝Fs 分析判断． 【详解】
由图可知，AB 中小华是用背背、用手抱，此时力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
C 中滑动摩擦力大于
D 中的滚动摩擦力，所以C 中拉力大于D 中拉力，由于所移动的距离s 相同，由W=Fs 可知C 做功最多，故ABD 不合题意，C 符合题意． 【点睛】
本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）．
8．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程比为3 ：2，则甲与乙（ ） A ．牵引力做功之比为2 ：3 B ．牵引力做功之比为3 ：2 C ．牵引力的功率之比为1 ：1 D ．汽车所受的阻力之比为3 ：2 【答案】B 【解析】 【详解】
解答：做功之比
112232W Fs W Fs ＝＝ 功率之比1
1122232
W P W t W P W t
＝＝＝ 牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等，则阻力之比为1:1． 故选B ．
9．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；
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
F
p
S
可得，容器对桌面的压强p2
随时间均匀减小，故D错误．
12．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A．缩短上坡过程中所走的路程B．减少上坡过程中所做的功
C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C
【解析】
【详解】
A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．B．使用任何机械都不省功，B不符合题意．
C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意．
D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．
13．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．
14．2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（）
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加
C．动能增加，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】
火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。
15．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．
16．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的作用，其F－t和v－t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）
A．当t＝2 s时，物体处于静止状态，摩擦力是0
B．当t＝3 s时，物体受到的摩擦力是7 N
C．4～6 s内，拉力F做的功是20 J
D．2～4 s内，物体的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，当t=2 s时，物体处于静止状态，摩擦力等于拉力的大小为3N，故A错；B．当t=3 s时，物体受到的拉力的小为7N，此时物体受力不平衡，物体受到摩擦力等于5N，故B错；
C．4﹣6 s内，拉力的大小为5N，物体通过的距离为4m，拉力F做的功是20 J，故C正确；
D．2﹣4 s内，物体的速度是不断变大的，机械能增加，故D错；
应选C．
17．2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是
A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能
B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失
C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能
D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力
【答案】A
【解析】
分析：（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；
（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；
（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用．
解答：A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；
B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；
C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；
D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误．
故选A．
【点睛】本题通过卫星发射，考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性以及热机工作时的能量转化，涉及的知识点较多，需要认真分析，认真解答．
18．将地面上的一本物理课本捡起来放到课桌上，对物理课本所做的功最接近
A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J
【答案】C
【解析】
一本物理课本的质量m=200g=0.2kg，
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，
课桌高度约为1m，
人对课本做的功：W=Gh=2N×1m=2J．
故选C．
19．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η 与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η 与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是
A．同一滑轮组机械效率η 随G 物的增大而增大，最终将达到 100%
B．当G物=12N 时，弹簧测力计读数为 5N
C．此滑轮组动滑轮的重力为 4N
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；（2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据
W W Gh G
W W W Gh G h G G η=
=
=
=+++有用有总
有额
动动
求得动滑轮的重力，再计算G 物=12N 时弹
簧测力计读数；
（3）G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。 【详解】
A 、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大，但最终不能达到和超过100%，故A 错误； BC 、由图可知，G=12N ，此时η=80%， 不计绳重和摩擦，W W Gh G
W W W Gh G h G G η=
=
=
=+++有用有总
有额
动动
，
即：
12N 80%12N G =+动
， 解得动滑轮的重力：G 动=3N ，故C 错误； G 物=12N 时，弹簧测力计读数：1112N 3N 5N 33
F G G 物动（）（）=
?+=?+=，故B 正确； D 、G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W G h =额轮，即额外功W 额相同，总功相同，则两装置的机械效率相同。故D 错误。 故选：B 。
20．下列实例中，有力对物体做功的是 A ．跳水运动员从跳台跳下 B ．小球在光滑水平面上滚动 C ．背着书包在水平路面上前进 D ．举重运动员举起杠铃停在空中 【答案】A 【解析】 【分析】
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此分析判断． 【详解】
A ．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，故A 符合题意．
B ．小球在光滑水平面上滚动，依靠的是小球的惯性，小球水平方向上虽然移动了距离，但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故B 不符合题意．
C ．背着书包在水平路面上前进，人给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，该力
对书包没有做功，故C不符合题意．
D．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，该力对杠铃没有做功，故D不符合题意．
故选A．
功和机械能专题训练(答案版)
功和机械能专题训练 一.选择题 1. (2014重庆B卷)在第十七届“渝洽会”上，重庆造恩斯特龙408型直升机（如图4所示）签下了20架大订单。该型直升机在加速上升的过程中（忽略燃油变化），下列关于直升机的动能和势能变化情况的描述，正确的是（ A ） A.动能增大，势能减小 B. 动能减小，势能增大 C. 动能增大，势能增大 D. 动能减小，势能减小 2.（2014?邵阳）如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是（ B ） A、人和伞的总重力大于空气的阻力 B、人和伞的总重力等于空气的阻力 C、人和伞的重力势能在增大 D、人和伞的动能在减小 3.（2014?菏泽）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物 从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F 1和F 2 ，所做的功分别为W A 和W B ．则， （ A ） A．F 1＜F 2 ，W 1 =W 2 B．F 1 ＜F 2 ，W 1 ＜W 2 C．F 1＞F 2 ，W 1 ＞W 2 D．F 1 ＞F 2 ，W 1 =W 2 4.（2014?株洲）在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示．若不计空气阻力，那么这种能量是（ B ） A．重力势能B．动能C．机械能D．内能 第4题图第5题图第6题图 5.（2014?株洲多选）在排球运动中，跳发球（图）是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ＡＣ） A．抛球B．腾空C．击球D．落地
6．（2014?威海）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a 点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ D ）A．小球到达b点时，受的合力为零 B．小球到达c点时，受的合力为零 C．小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小 D．在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大 7．（2014?南京）“青奥会”将于今年8月在南京举行，如图四项运动包含了一些物理知识，下列描述正确的是（ D ） A．跳水运动员在空中下落的过程中，动能变小，重力势能变大 B．足球运动员对球的作用力和球受到的重力是一对相互作用力 C．举重运动员将杠铃举在空中静止时，他受到的重力和地面对他的支持力相互平衡 D．篮球运动员抛出的篮球在空中先上升后下落，是因为力改变了篮球的运动状态 8.（2014?泰安）如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（Ｃ） A．重力做的功一定为40J B．物体一定受到20N的摩擦力C．物体一定运动了2m D．物体一定运动了4m ９．（2014?广州）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉 力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab ＞t cd ，运动距离s ab =s cd ，比较两种情况 下拉力所做的功和功率（Ｂ） A．ab段做功较多B．a b段与cd段的功一样多C．ab段功率较大D．a b段与cd段的功率一样大 １０．（2014?广州）人直接用F 1的力匀速提升重物，所做的功是W 1 ，若人使用 某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F 2，所做的功是W 2 （Ｃ） A．F 1一定大于F 2 B．F 1 一定小于F 2 C．W 2一定大于W 1 D．只有F 2 大于F 1 ，W 2 才大于W 1
(完整版)2018初中物理功和机械能练习题及答案
2018初中物理功和机械能练习题 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ） A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1C．1∶4D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推 力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在 相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________．
第十一章机械功和机械能经典题型精选
第十一章机械功和机械能经典精选 类型一：功的概念和计算 基础题 【例1】以下几种情况中，力对物体做功的有（） A．人用力提杠铃，没有提起来B．沿着斜面把汽油桶推上车厢 C．用力提着水桶水平移动2米，水桶离地面高度不变 D．物体在光滑水平面上匀速前进二米 【例2】下列关于物体是否做功的说法中正确的是（） A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功 B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 的是（） 【例3】关于图所示的各种情景，下面说法错误 ．． A．甲图中：系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤 B．乙图中：人用力向上搬大石块没有搬动，则重力对大石块做了功 C．丙图中：在拉力作用下拉力器弹簧变长，说明力可使物体发生形变
D ．丁图中：抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢 【例4】 物体A 在水平拉力F =20N 的作用下，第一次加速运动了10m ，第二次匀速运动了10m ，第 三次减速运动了10m ，在三次不同的运动情况中比较拉力F 对物体做的功（ ） A ．第一次最多 B ．第二次最多 C ．三次一样多 D ．第三次最多 【例5】 如图所示，已知A B C M M M >>．在同样大小的力F 作用下，三个物体都沿着力的方向移动了 距离s ，则力F 所做的功（ ） A ．A 情况下F 做功最多 B ．B 情况下F 做功最多 C ．C 情况下F 做功最多 D ．三种情况下F 做功相同 【例6】 今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台．观景台搭建在大峡谷的西侧谷壁上，呈U 字 型，离谷底1200m 高，取名为“人行天桥”，如图所示．如果在建造过程中有一块质量为0.1kg 的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做功为（g 取10N/kg ）（ ） A ．12J B ．1200J C ．51.210J ? D ．61.210J ? 【例7】 某商场扶梯的高度是5m ，扶梯长7m ，小明体重为600N ．扶梯把小明从三楼送上四楼的过程 中对小明做功_________J ． 中档题 【例8】 足球运动员用500N 的力踢球，足球离开运动员的脚后向前运动了50m ，在此运动过程中， 运动员对足球做的功是 J ． 【例9】 某人用20N 的力将重为15N 的球推出去后，球在地面上滚动了10m 后停下来，这个人对球所做 的功为（ ） A ．0 B ．200J C ．150J D ．条件不足，无法计算 【例10】 重为1000N 的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m ，小车所受阻力为车重 的0.3倍，则拉力对小车做的功为_________J ；小车的重力做的功为_________J ． 【例11】 如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶，动滑轮重为20N ，不计滑轮与 轴之间的摩擦及绳重．若工人在5s 将绳子匀速向上拉6m ．求： （1）泥桶上升的高度；（2）拉力做的功 【例12】 一个滑块质量2千克，在光滑斜面上由A 滑到B ，如图所
【物理】初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
【物理】初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案) 一、功和机械能选择题 1．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 八年级物理功和机械能经典题型 简单机械、功和能综合练习 综合练习 例1：在图1中画出力F1、F2对支点O的力臂,并分别用字母L1、L2表示. 分析和画力臂的步骤如下： （1）在杠杆的示意图上确定支点.将力的作用线用虚线延长.如图2所示.得到动力作用线和阻力作用线. （2）再从支点O向力的作用线做垂线,画出垂足.则支点列垂足的距离就是力臂. 力臂用虚线表示,支点到垂足用大括号勾出,并用字母L1、L2分别表示动力臂和阻力臂. 注意： （1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离.不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离. （2）画力臂,要规范.力的延长线、力臂要用虚线表示,力臂要用大括号括出,且在力臂旁边用字母L表示出来. 例2：如图3所示,在距杠杆右端20厘米的B处挂有600牛的重物.要使杠杆平衡,需要在距B处60厘米的A处至少加牛的力,且方向为 . 分析和运用杠杆的平衡条件解题注意： （1）在杠杆的示意图上标明支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂. （2）再根据杠杆平衡条件列出方程,代入数据,求出结果. 挂在B处的重物,对杠杆的力为阻力用F2表示,阻力臂l2 = 20厘米,作用在A点的力用F1表示,当竖直向上用力时,所用动力F1最小,此时,动力臂为l1 = 20厘米 + 60厘米 = 80厘米,如图4所示.利用杠杆平衡条件,求解. 应在A处加150牛的力. 判断力的方向的方法：作用在B点的F2×l2的作用效果是使杠杆绕支点沿顺时针的方向转动.要使杠杆平衡,作用在A点的F1×l1的作用效果应使杠杆沿逆时针方向转动,因而动力F1的方向应是竖直向上. 说明： （1）杠杆平衡条件的另一种表达方式为： 即动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一. 所以×600牛 = 150牛 （2）使用杠杆平衡条件解题时,等号两边力臂的单位可约去,所以只要动力臂和阻力臂单位相同就可以了. 例3：如图5所示,O为杠杆的支点,杠杆的重物G和力F1的作用下处于水平位置并且平衡.如果用力F2代替力F1使杠杆在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是 A． B． C． D． 分析和杠杆在重物和力F1作用下处于平衡.设杠杆平衡时,物体用在 初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案) 一、功和机械能选择题 1．跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有 A．重力势能减少，动能增加，机械能不变 B．重力势能增加，动能减少，机械能不变 C．重力势能减少，动能不变，机械能减少 D．重力势能增加，动能不变，机械能增加 【答案】C 【解析】解：（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变．（2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小．（3）动能不变，重力势能减小，机械能减小． 故选C． 2．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． 3．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。 简单机械、功和能综合练习 综合练习 例1：在图1中画出力F1、F2对支点O的力臂,并分别用字母L1、L2表示. 分析和画力臂的步骤如下： （1）在杠杆的示意图上确定支点.将力的作用线用虚线延长.如图2所示.得到动力作用线和阻力作用线. （2）再从支点O向力的作用线做垂线,画出垂足.则支点列垂足的距离就是力臂. 力臂用虚线表示,支点到垂足用大括号勾出,并用字母L1、L2分别表示动力臂和阻力臂. 注意： （1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离.不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离. （2）画力臂,要规范.力的延长线、力臂要用虚线表示,力臂要用大括号括出,且在力臂旁边用字母L表示出来. 例2：如图3所示,在距杠杆右端20厘米的B处挂有600牛的重物.要使杠杆平衡,需要在距B处60厘米的A处至少加牛的力,且方向为 . 分析和运用杠杆的平衡条件解题注意： （1）在杠杆的示意图上标明支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂. （2）再根据杠杆平衡条件列出方程,代入数据,求出结果. 挂在B处的重物,对杠杆的力为阻力用F2表示,阻力臂l2 = 20厘米,作用在A点的力用F1表示,当竖直向上用力时,所用动力F1最小,此时,动力臂为l1 = 20厘米 + 60厘米 = 80厘米,如图4所示.利用杠杆平衡条件,求解. 应在A处加150牛的力. 判断力的方向的方法：作用在B点的F2×l2的作用效果是使杠杆绕支点沿顺时针的方向转动.要使杠杆平衡,作用在A点的F1×l1的作用效果应使杠杆沿逆时针方向转动,因而动力F1的方向应是竖直向上. 说明： （1）杠杆平衡条件的另一种表达方式为： 即动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一. 所以×600牛 = 150牛 （2）使用杠杆平衡条件解题时,等号两边力臂的单位可约去,所以只要动力臂和阻力臂单位相同就可以了. 例3：如图5所示,O为杠杆的支点,杠杆的重物G和力F1的作用下处于水平位置并且平衡.如果用力F2代替力F1使杠杆在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是 A． B． C． D． 分析和杠杆在重物和力F1作用下处于平衡.设杠杆平衡时,物体用在 初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题（含答案） 一、功和机械能选择题 1. 跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有 A. 重力势能减少，动能增加，机械能不变 B. 重力势能增加，动能减少，机械能不变 C. 重力势能减少，动能不变，机械能减少 D. 重力势能增加，动能不变，机械能增加 【答案】C 【解析】解：（1 ）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变. （2 ）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小. （3 ）动能不变，重力势能减小，机械能减小. 故选C. 2. 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=20V y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. 3. 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 中考复习《功和机械能》练习题 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、选择题 1．如图所示，在水平地面上，小聪用力将箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子没有移走，下面关于做功的分析，正确的是（） A．小明用了力，他对箱子做了功B．小聪用力拉动了箱子，她对箱子做了功 C．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功D．小明、小聪都没有对箱子做功 2．在如图所示的四种情景中，人对物体做了功的是（） A．踢出去的足球，在水平草地上滚动 B．司机推汽车纹丝不动 C．女孩把一箱报刊搬起来 D．学生背着书包，在水平路面上行走 3．如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0．2m，则这个人在这段时间内的功率是（）（g取10N/kg） A．1200W B．10W C．12W D．120W 4．用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（） A．F甲>F乙 B．F甲＜F乙 C．F甲=F乙 D．条件不足，无法比较 5．【原创】如图所示，用力F拉木块沿斜面匀速向上滑动的过程中，下列说法正确的是 A．木块所受的拉力和摩擦力是一对平衡力B．木块受平衡力的作用 C．木块的内能增加D．木块的机械能增加 6．对于功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（） A．机械工作时的功率越大，其工作时机械效率一定越高B．机械工作时的功率越大，其工作时一定越省力C．机械做的有用功相同，总功越少，其机械效率一定越高 D．机械工作时越省力，其机械效率一定越高7．图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力从底端匀速运动到C点，所需拉力分别为F A、F B，拉力所做功分别为W A、W B，则： A．F A＝F B，W A＝W B B．F A＜F B，W A＝W B C．F A＜F B，W A＜W B D．F A＞F B，W A＞W B 8．如图所示，沿斜面向上拉一个重为的物体到斜面顶端，斜面长，高．拉力做功为，则下列说法中错误的是（）A．拉力的大小为B．拉动重物过程中额外功为 C．斜面的机械效率%D．物体受到的摩擦力为 9．如图所示的滚摆的滚轮在转动时，绳子能绕在轴上，滚轮上升直至最高点．然后滚轮反方向转动，滚轮又下降直至最低点．接着再上升、下降，如此上下往复运动，但每次上升的高度逐渐降低．对滚轮而言，下列说法正确的是（） A．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能 C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小10．一个重500N的箱子放在水平地面上，一个小孩用100N的水平拉力将箱子匀速移动5m，另一个大人把这个箱子举高2m，下列说法中正确的是：（） 功和机械能综合测试附详细参考答案 一、单选题(共10道，每道10分) 1.下列说法中正确的是( ) A.用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功 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.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功 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：A 解题思路： A：用手从地面提起水桶，手给水桶一个向上的拉力，水桶向上移动了距离，手的拉力对水桶做了功。故A正确。 B：手提水桶，手给水桶一个向上的拉力，提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，拉力与移动距离相垂直，则拉力对水桶没有做功。故B错误。 C：抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，铅球不再受到手的推力，由于惯性向前运动，无力有距离不做功，所以推力对铅球没有做功。故C错误。 D、用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车在推力作用下没有移动距离，有力无距离不做功，故D错误。 故选A。 试题难度：三颗星知识点：功 2.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是( ) A.在粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多 C.两次做功一样多 D.条件不够，无法比较两次做功的多少 答案：C 解题思路： 前后两次，拉力F相同，在拉力方向上移动的距离s相同，根据W=Fs，可得前后两次拉力做的功一样多。 故选C。 试题难度：三颗星知识点：功的计算 3.起重机将1000N的重物匀速竖直提升3m后，又把重物水平匀速移动了1m，则起重机对重物所做的功是( ) A.1000J B.2000J C.3000J D.4000J 答案：C 解题思路： 重物上升过程中起重机所做的功； 水平移动过程中，拉力方向竖直向上，力与距离垂直，起重机不做功； 所以整个过程中起重机对重物所做的功W=3000J。故选C。 试题难度：三颗星知识点：功的计算 4.如图所示，某同学正在进行手抛鸡蛋表演，由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中。鸡蛋重力做的功最接近于( ) A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J 答案：B 解题思路： 一个鸡蛋的质量，重力约为，由图 可以估测出鸡蛋下落的高度约为，鸡蛋在下落的过程中重力做的功 。与之比较接近的只有B选项，故选B。 试题难度：三颗星知识点：功的计算 5.“五一”期间，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min登上山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林和爸爸登山功率之比是( ) A.1：2 B.2：1 C.9：8 D.8：9 答案：D 解题思路： 设小林的重力为G，那么他爸爸的重力为 1.5G，设山高为h，则小林爬到山顶做功为 功和机械能附参考答案 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（） A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大 4. 关于机械效率的说法正确的是（） A．越省力的机械，其机械效率越高B．做的总功越多，机械效率越高 C．做的有用功越多，机械效率越高D．有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1 C．1∶4 D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 7. 某人用手将一物体竖直举高2m和用机械效率为80％的斜面将它升高2 m．比较两种情况（） A．用手举高时做功多B．用斜面升高时做功多 C．两种情况做功一样多D．两种情况都不做功 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推力 做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在相 同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________． 12. 用一只铁桶从深井中取水，第一次取半桶，第二次取满桶，两次相比：W1额_____W2额，η1___η2 （填“＞”“＜”或“＝”） 二、计算题（每小题5分，共10分） 13.一人用如图所示．的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的 拉力为120牛，不计绳重和摩擦．求： 1）滑轮组的机械效率． 2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过 多少牛？ 1）滑轮组的机械效率等于有用功除以总功，有用功等于物体的重力乘以物体 上升的高度，总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离． 2）当绳子的拉力和人的体重相等时，滑轮组所提升物体的物重最大，先计算出动滑轮的重力，最大拉力就等于最大物重与动滑轮重和的一半．从而求出最大物重． 功和机械能参考答案1．B 2．B 3．C 4．D 5．A 6．C 7．B 十五章 功和机械能 一：单项选择题：（每题2分，10小题，共20分） 1．如图16所示，小妍把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a 点沿弧线abc 运动到c 点，然后从c 点往回摆动，则下列说法正确的是（ ） A ．铁球位于c 点时动能最大 B ．铁球位于b 点时势能最大 C ．铁球摆回时不可能碰伤鼻子 D ．改用铜球会碰伤鼻子 2．小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（ ） A ．甲种方法克服重力做功多 B ．乙种方法更省力 C ．两种方法机械效率相等 D ．两种情况下，货物机械能都增加 3．登楼梯比赛时，某同学从一楼匀速登上五楼，共用 了12s ，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于 （ ）A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W 4．关于机械效率，下面说法正确的是（ ） A ．功率越大的机械，机械效率越高 B ．机械效率大小与功率大小无关 C ．机械效率越低的机械，做的功就越少 D ．做功越多的机械，其机械效率就越高 5．如图3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F 1、F 2，拉力做的功为W 1、W 2，拉力做功的功率分别为P 1、P 2，则下列判断中正确的是（ ） A 、F 1 功和机械能典型计算题 1． 斜面高为1m ，长为3m ，工人用400N 沿斜面方向的力将重为840N 的箱子推到车上。在这过程中工人做的有用功是多少J ？斜面 的机械效率是多大？斜面的摩擦力多大？ 2．用如图10-4所示的滑轮组提升重900N 的物体，使物体匀速上升3m ，所用拉 力为400N ，摩擦不计。求： （3）3 内拉力做的功及拉力的功率。4 s 5（l F （2（1求滑 （2时滑 7．(04的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.0×103kg/m 3，水的密度为1.0× 103kg/m 3,滑轮组的机械效率是70％．(g 取10N ／kg ，滑轮和绳子的重力忽略不计) 求：(1)圆柱体在水中所受的浮力．400 (2)若圆柱体从H=16m 深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F 所做的功．8000 (3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N ，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?0.8 8．(03淄博)一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示,若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组机械效率为80%,问: (1)该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?750 (2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.2m/s,则司机做功的功率是多少?600 9．(04辽宁本溪)一质量为6kg 的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀图图 图 速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N。求石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?(2)绳的自由端拉力做功为多少？(3)动滑轮的机械效率为多少？(ρ =3× 石 103kg/m3、g=10N/kg)20,50，80% 10．用如图10－22所示的滑轮组提升重物．已知物重为250N，每只动滑轮重为15N， 绳重及摩擦不计。[56,89%,270,90%] （1）给你一根能承受60N拉力的绳子，画出滑轮组的绕法； （2）匀速提升重物时，绳端的拉力是多大？滑轮组的机械效率是多大？ （3）用这个滑轮组提升重物，它的机械效率最大为何值？（提示：从滑轮组提升的 物体越重机械效率越大思考）。 图 功和机械能重点题型总结 一、单选题（本大题共9小题，共18.0分） 1. 物理课上刘老师将规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成 甲、乙两个滑轮组，如图所示，分别提起重为G 1、G 2两个物 体，比较它们省力情况和机械效率(不计绳重和摩擦)，下面 四位同学作了四种猜测，你认为正确的是 A. 甲同学说若G 1=G 2，则F 1 功与机械能 例1.关于能的概念，下列说法中错误的是( ) A.一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 B. 一个物体被站立的人举在手中，人不松手，物体不能做功，所以物体没有能。 C.一个物体做了功，说明这个物体具有能。 D.物体已做的功越多，说明物体具有的能越多。 解析：本题考查物理学中非常重要的两个概念——能和功的联系和区别。 能和功的联系：是物体做功的本领；而做功总是伴随着物体能量的变化。 能和功的区别：能是物体做功的本领。但是“具有能量”并不等于“做功”，这同“有钱”并不等于“花钱”是一个道理。 本题中，选项B属于因为条件所限不能做功(”尚未”花钱),并非没有能量(”没有钱”);选项C则是已经做过功(”花过钱”),而眼下还有没有能量(”钱”),则不得而知了.例如一块石头从高处下落,则重力对它做了功,至于现在它是否还有能量却难以确定----可能有(如果它还在下落过程中),也可能没有(也许早就”一块石头落了地”). 符合题意的答案为B.C.D. 小结:物体在一定的条件下,可以通过做功的方式改变自己的能量;而所谓”物体做功”,无非是能量在不同物体之间转移,或是能量在不同形式之间转化. 例2.关于动能的概念,下列说法中正确的是() A.运动的物体具有的能,叫动能. B. 物体由于运动具有的能,叫动能. C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能. D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多. 解析：本题考查动能的决定因素. 决定物体动能大小的因素有两条:一是物体的运动速度,二是运动物体的质量.选项C和D都犯了片面看问题(C未考虑两者质量的关系,D未考虑物体的运动速度)的错误,但错误较为明显,容易察觉.而选项A的错误则比较隐蔽.问题就出在”物体可以同时具有多种能量”!例如运动物体,它除了具有动能外,还可以同时具有势能.内能...等等. 本题正确选项为B. 小结:解题时要全面考虑问题,警惕隐含条件. 例3.关于势能的下列说法中,正确的是() A.举高的物体具有的能,叫重力势能. B. 甲物体比乙物体举得高,所以甲物体的重力势能一定大于乙物体的重力势能. C.甲物体的弹性形变大于乙物体的弹性形变,甲物体具有的弹性势能一定大于乙物体的弹性势能. D.以上说法都不对. 解析：本题考查重力势能和弹性势能的决定因素. 重力势能的大小,与物体的质量和被举高的高度有关;弹性势能的大小,除了与物体弹性形变的大小有关之外,还 跟形变物体的材料.几何形状等有关.例如一根细橡皮筋和一条粗橡胶管(形状类似自行车的气门心),都被拉长1厘米,两者的弹性势能就不一样.所以选项C错误;选项B有什么错误，请自行分析. 本题应选A(重力势能的定义). 小结:对于课本上各个概念的定义,必须熟记. 例4.将一石子竖直向上抛出,在它上升过程中,不计空气阻力,那么它的() A.动能减少,重力势能增加,机械能增加. B.动能减少,重力势能增加,机械能不变. 初中物理功和机械能典型题 1．如图10-2所示，滑轮组自重及摩擦不计。物体A 重300N ，在F ＝ 4N 的拉力作用下，物体以5m/s 的速度匀速运动。则物体在运动过程 中受的阻力是 N ；5s 内滑轮组对物体A 做的功是 J ；拉 力F 的功率为 W 。 2．用如图10-4所示的滑轮组提升重900N 的物体，使物体匀速上升3m ，所用拉力为 400N ，摩擦不计。求： （1）动滑轮有多重。 （2）滑轮组机械效率是多大。 （3）若用它匀速提升重1800N 的物体，绳端的拉力是多大？这种情况下滑轮组的机 械效率是多大？ 3．如图10－15所示，物体重500N ，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计， 在水平拉力F 作用下物体沿水平面以2m ／s 的速度做匀速运动，运动过程 中与地面间的摩擦力是100N 。求在2rnin 内拉力做的功及拉力的功率。 4．用如图10－17的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N ，物 体与地面间的摩擦力是240N ，当绳端的拉力是100N 时物体以0.5m ／s 的速度匀速移动．求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械 效率。 5．如图10－19所示，物块重200N ，移动过程中所受阻力为40N 。 （l ）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2m ／s 的速度匀速移动，拉力F 的功率是多大？ （2）如果这个装置的机械效率是80％，则拉力F 是多大？ 6.如图10-20所示，滑轮组工作时摩擦不计。[75%,80%] （1）当被提升的物重为90N 时，绳端施加40N 的拉力可以使物体匀速上升，求 滑轮组的机械效率η1； （2）当被提升的物重为120N 时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这 时滑轮组的机械效率η2何值？ 7．如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m 2、高为2m 的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.0×103kg/m 3，水的密度为1.0×103kg/m 3, 滑轮组的机械效率是70％．(g 取10N ／kg ，滑轮和绳子的重力忽略不计) 求：(1)圆柱体在水中所受的浮力． (2)若圆柱体从H=16m 深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F 所 做的功． (3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N ，则物体被提到露出水面多高 时，绳子恰好被拉断? 8．一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示, 若车 图10-2 图 10-4 图 10-15 图10-17 图 10-19 图 10-20 机械能守恒定律典型题分类 一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法：（1）物体在运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒。（2）物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力，物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类：（1）阻力不计的抛体类。（2）固定的光滑斜面类。（3）固定的光滑圆弧类。（4）悬点固定的摆动类。 （1）阻力不计的抛体类 包括竖直上抛；竖直下抛；斜上抛；斜下抛；平抛，只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用，也只有重力做功，通过重力做功，实现重力势能与机械能之间的等量转换，因此物体的机械能守恒。 （2）固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体，同时受到重力和支持力的作用，由于支持力和物体运动的方向始终垂直，对运动物体不做功，因此，只有重力做功，物体的机械能守恒。 （3）固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直，对运动物体不做功，故只有重力做功，物体的机械能守恒。 （4）悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样，小球在绕固定的悬点摆动时，受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向，和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功，物体的机械能守恒。 作题方法： 一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点，把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来，并使之相等。 注意点：在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中，常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。 习题： 1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上，分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球，已知线长L a>L b>L c，则悬线摆至竖直位置时，细线中张力大小的关系是（） A T c>T b>T a B T a>T b>T c C T b>T c>T a D T a=T b=T c 4、一质量m = 2千克的小球从光滑斜面上高h = 3.5米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R = 1m的 光滑圆环（如图）求： （1）小球滑至圆环顶点时对环的压力； （2）小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点； （3）小球从h0 = 2米处静止滑下时将在何处脱离圆环（g =9.8米/秒2）。 二、系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统，其机械能是否守恒，要看两个方面 （1）系统以外的力是否对系统对做功，系统以外的力对系统做正功，系统的机械能就增加，做负功，系统的机械能就减少。不做功，系统的机械能就不变。 （2）系统间的相互作用力做功，不能使其它形式的能参与和机械能的转换。 系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能 系统间的相互作用力分为三类：八年级物理功和机械能经典题型
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