2020-2021備戰(zhàn)中考物理功和機械能問題-經(jīng)典壓軸題含答案解析

1、一、初中物理功和機械能問題F,如圖甲所1.一個木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對木塊施加的水平拉力為示；F的大小與時間t的關(guān)系如圖乙所示；木塊的運動速度v與時間t的關(guān)系如圖丙所示。以下說法正確的是（A.當t=1s時，木塊受到的摩擦力是0B.當t在24s內(nèi)，木塊做勻速直線運動，受到的摩擦力為5NC.當t在46s內(nèi)，拉力F的功率為6WD.當t在26s內(nèi)，木塊的機械能保持不變【答案】C【解析】【分析】【詳解】由圖丙可知此時物體處于靜止狀態(tài)，所A.由圖乙可知，物體在t=1s時受到的拉力為1N,以受到的摩擦力等于拉力為1N,故A錯誤；由圖丙可知46s內(nèi)物體做勻速運動直3N;由圖乙可知在24s內(nèi)，物

2、體做加24s內(nèi)受到的摩擦力為3N。故B.由圖乙可知，物體在46s內(nèi)受到的拉力為3N,線運動，在46s內(nèi)受到的摩擦力等于此時的拉力為速直線運動，接觸面粗糙程度、受到的壓力不變，所以在B錯誤；C.由圖乙可知，物體在46s內(nèi)受到的拉力為3N,由圖丙可知46s內(nèi)物體做速度為2m/s的勻速運動直線運動，此時拉力的功率WFsPFv3N2m/s6Wtt故C正確；D錯誤。D.在26s內(nèi)，木塊受到拉力和摩擦力的作用，機械能在不斷變化，故故選Co2.將皮球從離地某一高度。點處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示.下列說法正確的是Oq*弋；,AmKx'工A.皮球經(jīng)過同一高度A、B兩點時，動能相

3、等B.皮球第一次反彈后到達最高點P時，動能為零C.皮士在D點時的機械能大于在C點時的機械能D.若將皮球表面涂黑，則在地面M點的黑色圓斑大于N點的黑色圓斑【答案】D【解析】【詳解】A.由圖可知，每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小，在A點的機械能大于在B點的機械能；機械能是物體動能與勢能的總和，在A、B兩點高度相同則重力勢能相同，所以在A點的動能大于在B點的動能；故A錯誤。B.從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度。小球在最高點時，豎直方向速度為零，但是仍然能往右運動，說明小球還具有水平方向速度，動能不為零；故B錯誤。C.每次小球反彈

4、后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小。在C點在在D點之前，故在D點的機械能小于在C點的機械能；故C錯誤。D.彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反應小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大。在M點與在N點小球的動能與重力勢能都為零，又因為小球在M點機械能大于N點機械能，故小球在M點的彈性勢能大于在N點的彈性勢能，故在M點的圓斑要大于在N點的圓斑；故D正確。3.如圖所示，木塊以一定的速度滑過A、B點，至ijC點滑出下落至D點，A和B、C和D之間的垂直距離均為ho若空氣阻力忽略不計，則對木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（）A. D點與A點相比，動

5、能增大，勢能減小，機械能不變B. A點到C點減少的重力勢能大于C點到D點減少的重力勢能C. B點的動能可能等于A點的動能，但可能大于C點的動能D. B點的動能可能等于D點的動能，但一定大于A點的動能【答案】C【解析】【詳解】A. D點與A點相比，動能增大，勢能減少，因為存在摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減小，故A錯誤；B. A和C、C和D之間的垂直距離均為h,則A點到C點減少的重力勢能等于C點到D點減少的重力勢能，故B錯誤；C.斜面粗糙，則AB段有可能勻速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度，所以，B點的動能可能等于A點的動能，一定大于C點的動能，故C正確；D.木塊從B到C,因為有摩擦，

6、則C處的動能小于B處的動能，從C到D,由于忽略空氣阻力，木塊的重力勢能減小，動能增加，故D點動能大于C點動能，B點的動能可能等于D點的動能，但與A點的動能大小不確定，故D錯誤。故選Co4.工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N,物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中卜列說法不正確的是()A.繩子自由端沿水平方向移動了4mB.物體受到的拉力為750NC.拉力F的功率為375WD.該滑輪組的機械效率一定小于100%【答案】B【解析】【分析】(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)snsA求出繩子自由端沿水平方向移

7、動；(2)物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，二力的大小相等，根據(jù)Faf0.4G求出物體受到的拉力；根據(jù)WFs求出拉力F做的功，根據(jù)PWY求出拉力F的功率；(4)任何機械效率一定小于100%。【詳解】A.由圖可知，n=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離snsA22m4m故A正確，不符合題意；B.物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力Faf0.4G0.41500N600N故B錯誤，符合題意；C.拉力F做的功W總Fs375N4m1500J則拉力F的功率1500J4s375W故C正確，不符合題意;100%,故D正

8、確，不符D.該滑輪組克服摩擦做額外功，故該滑輪組的機械效率一定小于合題意。故選B。5.一個超級驚險項目一一18米長懸崖秋千驚現(xiàn)重慶某公園！小明被纜繩拉到6層樓的高度，釋放后自由擺動沖向峽谷（如圖所示），伴隨著人們的驚呼聲，秋千越蕩越低。下列有關(guān)說法中正確的是（）A.秋千蕩回來經(jīng)過最低點時，小明的機械能最大B.整個過程小明的動能與重力勢能之和不變C.秋千蕩到最高點時，小明的動能為零D.在向下擺的過程中，小明的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能【答案】C【解析】【詳解】A.機械能是動能和勢能的統(tǒng)稱，由于秋千與空氣摩擦，有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以秋千第一次在最高點時，機械能最大，A錯誤；B.機械能是動能和勢能的統(tǒng)

9、稱，由于秋千與空氣摩擦，有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，整個過程小明的動能與重力勢能之和變小，B錯誤；C.秋千蕩到最高點時，秋千速度為0,所以小明的動能為零，C正確；D.在向下擺的過程中，小明的重力勢能絕大部分轉(zhuǎn)化為動能，D錯誤。故選C。6.如圖是滑雪運動員收起雪杖后從高處滑下的情景，對此過程A.運動員下滑過程中動能增大，重力勢能也增大B.運動員下滑過程中，動能的增加量等于重力勢能的減小量C.運動員的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的D.運動員弓著腰，是為了通過降低重心來增大慣性【答案】C【解析】【詳解】A.運動員下滑過程中，質(zhì)量不變，速度越來越大，高度不斷變小，所以動能增大，重力勢能減小，故A錯誤；B.運動員下滑

10、過程中，由于要克服摩擦做功，有一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以動能的增加量小于重力勢能的減小量，故B錯誤；C.運動員下滑過程中，動能增大，重力勢能減小，所以，運動員的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的，故C正確；D.運動員弓著腰，是通過降低重心來增加穩(wěn)度，不能改變慣性的大小，故D錯誤。故選Co7 .甲物體放在光滑的水平面上，乙物體放在粗糙的水平面上，它們分別在相等的水平力F作用下移動相等的距離s,那么，力F對兩物體所做的功（）A.甲較多B.乙較多C.相等D.無法確定【答案】C【解析】【分析】物體受力，且在力的方向上移動距離，力對物體做了功?！驹斀狻扛鶕?jù)條件，物體受力相同，移動的距離相同，則力對物體做的功相同，

11、故C正確。故選C8 .月球表面有很多隕石撞擊造成的大大小小的隕石坑，關(guān)于造成隕石坑大小不一的因素，下列猜測不合理的是（）A.隕石的質(zhì)量B.隕石的撞擊速度C.被撞處的硬度D.被撞處是否在陰影中【詳解】A.隕石的質(zhì)量越大，在速度相同時動能就越大，在撞擊時做功越多，所以造成的坑就會越大，因此這一彳#測合理，故A不符合題意；8 .隕石的撞擊速度越大，在質(zhì)量相同時動能就越大，在撞擊時做功越多，所以造成的坑會越大，因此這一彳#測合理，故B不符合題意；C.被撞處的硬度越大，越不容易形變，相反，被撞處的硬度越小，則越容易形變，所以被撞處的硬度會影響隕石坑的大小，因此這一猜想合理，故C不符合題意；D.被撞處是否

12、在陰影中不會造成力的作用效果的不同，故與之無關(guān)，因此這一猜測不合理，故D符合題意；故選D。9 .在2020年央視春晚雜技“綻放”的表演中，當其中一名雜技演員被拋出后，其仍可在空中繼續(xù)向上運動，如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.被拋出的雜技演員在向上運動的過程中，仍受到慣性的作用B.被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，其慣性不斷減小C.被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，其機械能不斷減小D.被拋出的雜技演員在向上運動的過程中，其受到向上的拋力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.慣性是物體固有的屬性，它不是力，所以把慣性說成“受慣性作用”是錯誤的，被拋出的雜技演員能夠向上運

13、動，是因為物體具有慣性。故A錯誤；B.慣性是物體固有的屬性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)、所處位置、形狀、受力情況等無關(guān)。被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，因為質(zhì)量不變，所以慣性大小不變。故B錯誤；C.被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，雜技演員除了受重力外，還受到空氣阻力，質(zhì)量一定，高度增加，重力勢能增加，速度減小，動能減小，此過程中，演員減小的動能轉(zhuǎn)化為演員的重力勢能和用于演員克服空氣摩擦阻力做功，所以，此過程機械能不守恒，機械能總量減小，故C正確；D.被拋出的雜技演員在向上運動的過程中，演員只受到重力和空氣阻力，這兩個力都是阻礙演員向上運動的，演員不受向上的拋

14、力，演員是由于慣性向上運動的，慣性不是力，所以演員所受合力方向向下，所受合力方向與運動速度方向相反，演員向上做減速運動。故D錯誤。故選Co10 .如圖所示的滑輪組，繩子的末端纏繞在電動機上，電動機轉(zhuǎn)動將下方鉤碼勻速提起。如果加快電動機的轉(zhuǎn)速，則后一次提升與前一次相比（）A.功率增大、機械效率增大B.功率增大、機械效率不變C.功率不變、機械效率不變D.功率不變、機械效率增大【答案】B【解析】【分析】【詳解】B正確。前后兩次的滑輪組是同一個滑輪組，則做的有用功、額外功、總功不變，則機械效率不變；加快電動機的轉(zhuǎn)速，則物體提升的速度增大，若兩次提升高度相同，則后一次所需要的時間小于前一次所需要的時間，

15、根據(jù)P總可知，功率變大。故ACD錯誤,故選B。11 .如圖，一輛電動車在月球表面（月球面附近無大氣層）沿著平直軌道行駛，物體對于車靜止，則以下說法中正確的是（A.電動車動能一定增加B.M受到的摩擦力一定向右C.此時小車可能做勻速直線運動D.若電動車急剎車，M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.由圖中彩旗展開的方向可知，電動車向右加速運動或向左減速運動，所以動能有可能增大也有可能減小，故AC錯誤；B.不管電動車是向右加速，還是向左減速，相對車靜止的物體M都有向左運動的趨勢，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正確；D.若電動車原是向右加速運動的，急剎車時，車的速度減小或停下，而

16、M由于慣性要保持原來的速度向右運動，此時所受的摩擦力應向左，才能讓M相對車靜止。若電動車原是向左減速運動的，急剎車時，M物體由于慣性會保持原來的速度繼續(xù)向左運動，此時所受的摩擦力方向應仍然向右，才能讓M相對車靜止，故D錯誤。故選B。12.如圖所示，彈簧一端固定在豎直墻上，另一端固定在物塊乙上，甲、乙相互疊加放置在光滑水平面上O點處，此時彈簧處于原長?，F(xiàn)將甲、乙從。點拉至位置1。松手后，在甲、乙保持相對靜止并一起向。點方向運動的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A.物塊甲由于與乙相對靜止而處于平衡狀態(tài)B.物塊乙隨彈簧拉力減小而做減速運動C.物塊乙對物塊甲施加了水平向左的摩擦力D.兩物塊運

17、動到。點將由于不受彈簧拉力而靜止【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.甲乙兩物塊在位置1被松手后，由于彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，而且水平面是光滑的，所以其動能增加，即兩物塊不是做勻速直線運動，不是處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B.乙物體從位置1向。運動的過程中，彈簧對其拉力減小，但由于減小的彈性勢能全轉(zhuǎn)化為動能，所以其速度增加，做加速運動，故B錯誤；C.物體甲乙一起相對靜止運動的過程中，甲有一個向右運動的趨勢，所以甲受到乙向左的摩擦力，故C正確；D.兩物塊運動到。點，彈簧剛好恢復原形，則此時彈簧對物塊的拉力為0,但由于慣性,兩物塊還要向左運動，不會立即停下來，故D錯誤。故選Co13 .如圖是搬運工人

18、用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機械效率為75%。若人以0.6m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s將貨物拉出倉庫。人拉貨物的過程中，分析正確的是A.貨物移動距離為20mC.工人做的有用功為3.6104J【答案】B【解析】【分析】【詳解】B.工人的拉力為400ND.工人拉力的功率為360WA.從圖中可以看到，兩條繩子托著動滑輪,度是0.3m/s,經(jīng)100s貨物移動距離為人以0.6m/s的速度勻速前行，那么貨物的速svt0.3m/s100s30m貨物移動距離為30m,A錯誤；B.由題意可知，貨物的重力Gmg600kg

19、10N/kg6000N其摩擦力f0.1G0.16000N600N由于貨物勻速前行，繩對貨物的拉力Ff600N滑輪組的機械效率為75%,可得到600NsF拉2s100%75%解得F拉400N,工人的拉力為400N,B正確;C.貨物移動距離為30m,繩對貨物的拉力為600N,則工人做的有用功為_4W有Fs600N30m1.810J工人做的有用功為1.8104J,C錯誤；D,由于人以0.6m/s的速度勻速前行，工人的拉力為400N,工人拉力的功率為PF拉v400N0.6m240W工人拉力的功率為240W,D錯誤。故選Bo14 .如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它先后兩次沿水平木板勻速滑動相同的

20、距離，乙圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象，下列說法正確的是（B.木塊第一次受到的摩擦力較大D.木塊第二次的動能較小A.木塊第一次做功較少C.木塊第二次做功較快【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB.由圖乙，兩條圖象都是過原點的直線，則木塊在這兩次拉力的作用下都是做勻速直線運動，因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與速度無關(guān)，所以，木塊兩次受到的摩擦力大小相等；同時因為木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力大小相等，所以，木塊兩次運動的拉力相等，由題意可知，兩木塊滑動相同的距離，根據(jù)W=Fs可知，兩次拉力做的功相同，故AB錯誤；W口C.因為兩次拉

21、力做的功相同，但由圖乙知第二次做功的時間更長，根據(jù)P-可得,第二次的功率較小，即第二次做功較慢，故C錯誤；D.物體的質(zhì)量不變，但由圖乙知運動相同的距離，第二次花的時間更長，所以第二次速度較小，因此木塊第二次的動能較小，故D正確。故選D。15 .有一個小球從滑梯上A點以一定的速度沿滑梯向上運動，到最高點B后小球又沿滑梯向下運動到C點，不計摩擦。則（）A.小球由A-B運動過程中，動能逐漸減小B.小球在B點的機械能大于A點的機械能C.小千由B-C運動過程中，機械能逐漸增大D.小球在C點時重力勢能最大【答案】A【解析】【分析】本題考查機械能的變化及守恒?！驹斀狻緼.小球由A向B運動的過程中，速度越來越

22、慢，而小球的質(zhì)量保持不變，所以動能逐漸減小，故A說法正確；BC.小球在滑梯上運動的過程中，不計摩擦，所以整個過程機械能守恒，所以B點和A點的機械能大小一樣，B到C的過程中機械能不變，故BC說法都不正確；D.小球在整個過程中質(zhì)量保持不變，C點相對其它點而言，高度最低，所以重力勢能最小，故D不正確。故選Ao16.如圖所示，小明拉著小車勻速行走在水平路面上，下列說法正確的是（A.小明拉著小車勻速行走時，小明對小車沒有做功B.小車的重力與地面給小車的支持力不是一對平衡力C.小明對小車的拉力與地面對小車的摩擦力是一對平衡力D.地面給小明的摩擦力方向是向后的【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.小車在小明

23、的拉力作用下，運動了一段距離，因此小明對小車做功了，故A錯誤；B.讀圖可知，小車受到小明的斜向上的拉力，小車的重力與地面給小車的支持力大小不相等，所以兩者不是一對平衡力，故B正確；C.讀圖可知，小明對小車的拉力與地面對小車的摩擦力沒有作用在同一直線上，不屬于平衡力，故C錯誤；D.小明的腳對地面有一個向后的摩擦力，同時地面對腳一個向前的摩擦力，故D錯誤。故選Bo17 .物體只受一對平衡力作用時，對于它具有能的判斷中正確的是（）A.機械能一定不變B.重力勢能可能減少C.動能可能變小D.重力勢能一定不變【答案】B【解析】【分析】首先要對物體在平衡力作用下是處于平衡狀態(tài)中的哪一種要明確，然后再分析其機

24、械能的變化情況?！驹斀狻科胶鉅顟B(tài)有兩種：靜止狀態(tài)、勻速直線運動狀態(tài)；當物體處于靜止狀態(tài)時，物體的動能、勢能都不變，所以機械能也不變；當物體在水平方向上做勻速直線運動時，其動能、勢能都不變，即機械能不變；當物體在豎直方向上做勻速直線運動時，其動能不變，但其勢能要發(fā)生變化，故機械能也隨之變化；總之，物體在以上所處的這幾種可能的運動狀態(tài)下，勢能與機械能的大小有兩種可能：不變或變化；而動能只有一種情況：不變；綜上分析，故選B?！军c睛】本題考查物體在平衡力作用下的狀態(tài)分析，要求學生一定要分類且考慮全面，本題容易出現(xiàn)漏分析其中某種情況而導致錯誤。18 .如圖所不，F(xiàn)i=4N,F2=3N,此時物體A相對于地

25、面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法錯誤的是（）A.F2的功率為0.6WC.地面對物體A的摩擦力為2N【答案】D【解析】【分析】【詳解】B.彈簧測力計讀數(shù)為9ND.如果增大F2,物體A可能向左運動A.由圖知，水平使用滑輪組，對于物體B來說n=2,拉力端移動速度v2v物20.1m/s0.2m/s拉力F2做功功率P2F2v3N0.2m/s0.6W故A正確，不符合題意;B.不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，對于彈簧測力計來說是3股，所以彈簧測力計的示數(shù)F3F233N9N故B正確，不符合題意；C.對于物體A,受到的力：B向左的摩擦力fB2F223N6N向右的拉力Fi=4N,因為A靜止，所以地面向右的摩擦