2020-2021中考物理專題訓(xùn)練---功和機(jī)械能問題的綜合題分類附詳細(xì)答案

1、一、初中物理功和機(jī)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(yùn)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(dāng)t=1s時，木塊受到的摩擦力是 0B.當(dāng)t在24s內(nèi)，木塊做勻速直線運(yùn)動，受到的摩擦力為5NC.當(dāng)t在46s內(nèi)，拉力F的功率為6WD.當(dāng)t在26s內(nèi)，木塊的機(jī)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?fàn)顟B(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(yùn)動直3N;由圖乙可知在 2

2、4s內(nèi)，物體做加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(yùn)動，在46s內(nèi)受到的摩擦力等于此時的拉力為 速直線運(yùn)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(yùn)動直線運(yùn)動，此時拉力的功率W FsP Fv 3N 2m/s 6Wt t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(jī)械能在不斷變化，故 故選Co20N的物體在2s內(nèi)勻速提升2m,拉力F等于12N。此2.利用如圖所示的滑輪組將重為 ：過程中，下列說法不正確的是（）A.拉力所

3、做的有用功為40JB.拉力所做的總功為48JC.拉力F的功率大小為20WD.滑輪組的機(jī)械效率為 83.3%【答案】C【解析】【詳解】A.根據(jù)公式可得W有用 Gh 20N 2m 40J故A正確，不符合題意；B.由圖可知s 2h 2 2m 4m根據(jù)公式可得W息故B正確，不符合題意； C.拉力的功率P故C錯誤，符合題意；D.滑輪組的機(jī)械效率W40J- 100%100% 83.3%W48J心、故D正確，不符合題意。Fs12N 4m 48JW 48J=24W2s故選C。3 . 一個小石塊從空中的某一高度，由靜止開始豎直下落，若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢能E）隨著

4、時間的變化圖像可能是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】由題意可知，不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運(yùn) 動，石塊在相同時間內(nèi)下降的速度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，石塊的重 力勢能 印減小得越來越快，符合這一規(guī)律的只有C圖，而D圖是石塊的重力勢能 印隨時間減小得越來越慢，故 D錯誤。故選Co4 .下列估測最接近實際的是（）A.中學(xué)生的正常體溫約為 38.6 CB.中學(xué)生站立在地面上對地面的壓強(qiáng)大約為103PaC.中學(xué)生游泳時受到的浮力大約是50ND.中學(xué)生從一樓走到五樓做的功大約6X1J【答案】D【解析】【分析】此題考查對生活中常見物

5、體物理量的估測，結(jié)合對生活的了解和對物理單位的認(rèn)識，必要 時進(jìn)行相應(yīng)的計算，找出符合實際的選項?！驹斀狻緼.人的正常體溫在 37c左右，變化幅度很小，故 A不符合實際；B. 一般初中生每只鞋的底面積大約為200cm2,即0.02m2,中學(xué)生的體重大約為 50kg,則其對地面的壓強(qiáng)F G mg 50kg 10N/kg4p21.25 10 PaS S S 0.02m2故B不符合實際；C.中學(xué)生的體重在 500N左右，游泳時接近漂浮狀態(tài)，受到的浮力與重力相等，約500N,故C不符合實際；D,中學(xué)生的體重在 500N左右，一樓到五樓的高度約12m,中學(xué)生從一樓走到五樓所做的功約為W Gh 500N 1

6、2m 6 103J故D符合實際。故選Do5 .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。【詳解】根據(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，故C正確。故選Co6 .如圖所示是學(xué)校田徑運(yùn)動會時跳遠(yuǎn)運(yùn)動的幾個階段，則運(yùn)動員（旦助跑最高點(diǎn)莉廠麒瀚徽徽舞獺A.助跑階段機(jī)械能不變8 .起跳時機(jī)械能為零C.經(jīng)過最高點(diǎn)時動能最大D.經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大【答案】D【分析】影響動能大小

7、的因素：質(zhì)量、速度；質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；影響重力勢能大小 的因素：質(zhì)量、被舉的高度；質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大；機(jī)械能等于動能和 勢能之和。A.助跑階段，運(yùn)動員的質(zhì)量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運(yùn)動員的高度不變， 則重力勢能不變，機(jī)械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，所以機(jī)械能增 大，故A錯誤；B.起跳時，運(yùn)動員的速度達(dá)到最大值，動能達(dá)到最大值，重力勢能不變，機(jī)械能達(dá)到最大 值，故B錯誤；C.上升過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以經(jīng)過最高點(diǎn)時，動能減小，重力勢能最大，故 C錯誤；D.最高點(diǎn)時，高度達(dá)到最大值，因此重力勢能也達(dá)到最大值，故 D正確。故選Do【點(diǎn)睛

8、】影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度，分析動能的變化就是分析質(zhì)量和速度的變化；影響重 力勢能的因素是質(zhì)量和高度，分析重力勢能的變化就是分析質(zhì)量和高度的變化。解題時注 意抓住表示物體運(yùn)動狀態(tài)變化的關(guān)鍵字詞，從中找出表示“質(zhì)量、速度、高度、彈性形 變”變化的字眼，從而分析機(jī)械能的變化情況。7. 一位初中生用A.幾瓦【答案】CB.十幾瓦C. 一百多瓦D. 一千多瓦中學(xué)生的質(zhì)量約50kg,體重約500N左右，山坡的高度為 9m.登樓的功率:W GhPt t可見，他爬坡時的功率與 C選項最接近;故選Co500N 9m150W ,30s8.用水平拉力先后兩次拉著重為20N的同一物體，沿同一水平面做直線運(yùn)動.第

9、一次拉力為10N,物體恰好做勻速直線運(yùn)動，拉力對物體做了20J的功；第二次拉力增大為20N,拉力對物體做了 48J的功.分析兩次做功過程，以下判斷正確的是A.第一次物體受到的摩擦力是 B.第一次物體受到的摩擦力是 C.第二次物體受到的摩擦力是 D.第二次物體受到的摩擦力是【答案】C10N ,物體運(yùn)動了 1m20N,物體運(yùn)動了 2m10N,物體運(yùn)動了 2.4m20N,物體運(yùn)動了 4.8mAB.物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動時，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是 對平衡力，故物體受到的拉力：F=f=10N;根據(jù)W=Fs可知，第一次物體通過的距離o W 20JS1F110N故AB錯誤;CD.若增

10、大拉力，而壓力大小和接觸面的粗糙程度都沒有改變，因此，物體受到的摩擦力 不變，仍為10N;根據(jù) W=Fs可知，第二次物體通過的距離：S2W2F248J20N2.4m ,30s從坡底爬上了 9m高的山坡.他爬坡時的功率與下列哪一個最接近故C正確，D錯誤.9 .舉重是我國的優(yōu)勢體育項目，如圖所示，運(yùn)動員需將杠鈴舉過頭頂，等到裁判判定站穩(wěn)之后才能算成績有效。在抓舉時，兩位運(yùn)動員用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，一位運(yùn)動員將杠鈴舉起1.9m,另一位運(yùn)動員將杠鈴舉起 1.8m。如果他們對杠鈴所做的功分別為Wi和W2,功率分別為Pi和P2,則下列關(guān)系式中正確的是（）A. Wi W2C. Pi = P2D. P

11、i W2。故A錯誤，B正確;CD.他們用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，相同的時間內(nèi)，做的功越多，功率越大。由上 可知 Wi W2,所以Pi P2O故CD錯誤。故選Bo10 .如圖所示的滑輪組，繩子的末端纏繞在電動機(jī)上，電動機(jī)轉(zhuǎn)動將下方鉤碼勻速提起。如果加快電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，則后一次提升與前一次相比（）A.功率增大、機(jī)械效率增大 C.功率不變、機(jī)械效率不變 【答案】B【解析】 【分析】B.功率增大、機(jī)械效率不變D.功率不變、機(jī)械效率增大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(jī)械效率不變；加快電動機(jī)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

12、次所需要的時間，根據(jù)P 可知，功率變大。故 ACD錯誤，B正確。故選Bo11 .甲、乙兩個物體，分別在水平拉力作用下在水平面上作勻速直線運(yùn)動.若甲所受的重力是乙的3倍，甲受的水平拉力是乙受的水平拉力的2倍，甲的運(yùn)動速度是乙的運(yùn)動速度的1倍，則拉力對甲乙兩物體做功之比和所用時間之比可能是A. 1:12:1B. 2:1 1:1C. 3:2 2:3D. 3:2 3: 2【答案】B【解析】【詳解】由題知兩物體受到的拉力之比F 甲：F 乙=2:1速度之比：v 甲：v 乙=1:1A.若做功之比：W 甲:W 乙=1:1因為W=Fs,所以運(yùn)動路程之比：WF WL 1 1s 甲:$乙=7 : = 一 : 一 =

13、1:2F甲F乙2 1因為v= s速度相同，所用時間與路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=1:2故A不符合題意；B.若做功之比：W 甲:W 乙=2:1因為W=Fs,所以運(yùn)動路程之比：W W2 1s 甲:$乙=: = : 一 =1:1F甲巳2 1因為v= s，速度相同，所用時間與路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=1:1故B符合題意；CD.若做功之比：W 甲:W 乙=3:2因為W=Fs,所以運(yùn)動路程之比：W W 3 2s 甲：$乙=:_ =：=3:4F甲F乙2 1因為v=s速度相同，所用時間與路程成正比 tt甲：t乙=$甲：s乙=3:4故CD不符合題意。12.如圖所示的裝置中有木板、木塊、彈簧

14、、小車和祛碼(圖中未畫出)，用壓縮彈簧的 小車釋放后撞擊木塊。能否用此裝置探究“物體動能大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系”，有兩種 判斷：(1)能探究物體動能與物體質(zhì)量的關(guān)系；(2)能探究物體動能與物體速度的關(guān)系；這兩個判斷()A.只有(1)正確B.只有(2)正確C. (1) (2)都正確D. (1) (2)都不正確【答案】B【解析】【分析】【詳解】(1)用小車、小車加上祛碼分別將彈簧壓縮到相同程度后靜止釋放撞擊同一個木塊，撞擊的 動能由彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關(guān)，故彈性勢能 相同，轉(zhuǎn)化的動能相同，最終木塊移動的距離相同，故不能探究物體動能與物體質(zhì)量的關(guān) 系；(2)用小

15、車分別將彈簧壓縮到不同程度后靜止釋放撞擊同一個木塊，撞擊的動能由彈簧的彈 性勢能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關(guān)，故彈性勢能不同，轉(zhuǎn)化的動 能不同，最終木塊移動的距離不相同，故能探究物體動能與物體速度的關(guān)系。綜上所述：故ACD錯誤，B正確。故選B。13.為了將放置在水平地面上重為 100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖甲所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度 v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示(不計繩重和繩與輪之間的摩擦)。下列計算結(jié)果正確的是()A. 0s1s內(nèi)，地面對物體的支持力是10NB. 1s2s內(nèi)，拉力 F做的功是

16、 62.5JC. 2s3s內(nèi)，拉力 F的功率是 300WD. 2s3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是 62.5%【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.從圖乙可以看到，時間從第 2s到第3s時，速度大小是不變的，這時處于平衡狀態(tài)，物 體受到的拉力大小等于重物和動滑輪的總重，即F拉 G G動 3 40N120N由題意可知，0s1s內(nèi)，地面對物體的支持力符合關(guān)系式F支3F拉 G G動120N . , 一 .一一-一.- 從圖甲可以看到，F(xiàn)30N,解得F支 30N , a錯誤；B.從圖甲可以看到，1s2s內(nèi)，拉力F的大小是50N,物體上升的高度是 1.25m,三條繩 子托著動滑輪，繩端移動的距離是s 3h 3

17、 1.25m 3.75m拉力F做的功是W Fs 50N 3.75m 187.5J拉力F做的功是187.5J, B錯誤；C. 2s3s內(nèi)，物體勻速運(yùn)動，繩端也是勻速運(yùn)動，拉力 F的大小是40N,繩端移動的速度v繩 3 2.5m/s 7.5m/s根據(jù)P Fv可知，拉力F的功率P Fv 繩 40N 7.5m/s 300W拉力F的功率是300W, C正確；D. 2s3s內(nèi)，物體上升的高度h 3.75m-1.25m 2.5m100N 2.5m 彳100%40N 3 2.5m拉力F的大小是40N,則滑輪組的機(jī)械效率83.3%W 100% Gh 100%W總功Fs滑輪組的機(jī)械效率約是 83.3%, D錯誤。

18、故選Co14.如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一重為 G=50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又 被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感 器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則（）壓力傳感器A. ti時刻小球的動能最大B. t2時刻小球的動能最大C. t3時刻小球的重力勢能最大D. t2到t3時間內(nèi)，小球的動能先增加后減小【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.由圖象可知，ti時刻彈力為0,此時小球剛接觸彈簧，在重力作用下小球繼續(xù)做加速運(yùn) 動，動能繼續(xù)變大，故

19、 A錯誤；B. t2時刻小球速度為0,此時動能最小，故 B錯誤；C. t3時刻，此時小球離開彈簧且只受到重力作用，繼續(xù)向上做減速運(yùn)動，還未達(dá)到最高點(diǎn)，重力勢能還會繼續(xù)增大，故C錯誤；t2D. t2到t3時間內(nèi)，小球在彈力的作用下先加速上升，動能變大；當(dāng)彈力等于重力時，速 度最大，動能最大；繼續(xù)上升時重力大于彈力，小球做減速運(yùn)動，動能變??；綜上所述 到t3時間內(nèi)，小球的動能先變大后減小，故 D正確。故選D。15.如圖所示，重為60牛的物體甲放在水平桌面上，與重為 6牛的物體乙用細(xì)繩相連，繩 的重力和滑輪處的摩擦均忽略不計。當(dāng)物體乙恰好能以0.2米/秒的速度勻速下落時，下列判斷中不正確的是A.繩拉

20、甲物體的力為 6牛B.甲物體的速度為 0.2米/秒C. 5秒內(nèi)繩的拉力對甲物體做的功為60焦D.繩的拉力做功的功率為1.2W【答案】C【解析】【詳解】A.圖示滑輪為定滑輪，繩的重力和滑輪處的摩擦忽略不計，乙勻速下落，所以繩拉甲物體的力F=G 乙=6N故A正確不符合題意；B.圖示滑輪為定滑輪，甲、乙物體移動的速度相同，甲物體的速度v甲=v f0.2m/s ,故B正 確不符合題意；s=v 甲 t=0.2m/s x 5s=1mC. 5s內(nèi)甲物體移動的距離W=Fs=6NX 1m=6J繩的拉力對甲物體做的功故C錯誤符合題意；D.繩的拉力對甲物體做功功率P=W=更=1.2Wt 5s故D正確不符合題意。16

21、.某塊磚在一對平衡力作用下運(yùn)動，則該科（）A.機(jī)械能一定不變，動能一定不變B.機(jī)械能可能改變，動能一定不變C.機(jī)械能可能改變，動能可能改變D.機(jī)械能一定不變，動能可能改變【答案】B【解析】【分析】要解決此題需要掌握物體在受平衡力的時候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)；要了解 機(jī)械能包括動能和勢能，動能和物體的質(zhì)量以及速度有關(guān)，重力勢能與物體的質(zhì)量和被舉 的高度有關(guān)?！驹斀狻课矬w在平衡力的作用下，即一定處于平衡狀態(tài)，即或是靜止?fàn)顟B(tài)或是勻速直線運(yùn)動狀態(tài)， 由于其動能的大小與質(zhì)量及運(yùn)動的速度有關(guān)，所以對于同一磚塊來說，質(zhì)量不變，其不管 是保持靜止還是勻速直線運(yùn)動，其速度都是不變的，故其動能一定不變；

22、但其重力勢能卻 有可能改變，如將磚勻速提高，在該過程中，動能不變，但其重力勢能變大，即機(jī)械能變 大；同理若將醇勻速降低，其機(jī)械能會變小，綜上所述可知，B符合題意。故選B。17.如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點(diǎn)，至ij C點(diǎn)滑出下落至D點(diǎn)。A和B, C和D之 間的垂直距離均為 h,則木塊在運(yùn)動過程中能量變化的分析，正確的是（A. D點(diǎn)與C點(diǎn)相比，機(jī)械能不變B. B點(diǎn)的動能一定大于 A點(diǎn)的動能C. B點(diǎn)的動能可能等于 D點(diǎn)的動能D. A點(diǎn)到B點(diǎn)減少的重力勢能小于 C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢能【答案】C【解析】【分析】本題考查機(jī)械能的變化?！驹斀狻緼. D點(diǎn)的機(jī)械能比C點(diǎn)的少，因為從 C到D有部分的

23、機(jī)械能克服空氣阻力做功，轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能，故A不正確；B.木塊以一定的速度滑過 AB點(diǎn)，而從A到B的過程，木塊的重力勢能減小，減小的重力 勢能雖然轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，但若接觸面足夠粗糙，摩擦力足夠大，那么木塊可能在AB間做勻速直線運(yùn)動或減速運(yùn)動，所以B點(diǎn)的動能可能等于可小于 A點(diǎn)的動能，故 B不正確；C.木塊從B到C,若木塊與接觸面有摩擦，則 C點(diǎn)的動能小于B點(diǎn)的動能，從 C到D, 木塊的重力勢能減小，動能增加，那么 D點(diǎn)動能大于C點(diǎn)動能，所以D點(diǎn)的動能有可能等 于B點(diǎn)的動能，故C正確；D,因為A和B, C和D之間的垂直距離均為 h,則從A至ij B和從C至ij D的重力勢能的減 少量都是mgh （

24、設(shè)木塊的質(zhì)量為 m）,故D不正確。故選C。18.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連接一個小球。彈簧未發(fā)生形變時，小球靜止在A點(diǎn)。用手把小球向左運(yùn)動壓縮彈簧至B點(diǎn)后松開手，小球在水平光滑地面BC間來回運(yùn)動。不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)小球從B運(yùn)動至A的過程，彈簧產(chǎn)生的彈力變大B.當(dāng)小球從B運(yùn)動至C的過程，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能C.小王在A點(diǎn)時的機(jī)械能最大D.在來回運(yùn)動中，小球的機(jī)械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】A.當(dāng)小球從B運(yùn)動至A的過程，彈簧恢復(fù)原狀，彈簧的形變減小，則彈簧產(chǎn)生的彈力變 小，故A錯誤；B.當(dāng)小球從B運(yùn)動至C的過程，彈簧的形變變大，彈性勢能變大，小球的速度減小，動能減小，即小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故 B錯誤；CD.由于水平地面是光滑的，沒有摩擦，所以彈簧的彈性勢能和小球的動能的和是保持不 變的，故在任何一點(diǎn)的彈性勢能和動能的和都相同，在 A點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能最小，小 球的動能最大，即此時小球的機(jī)械能最大，故 C正確，D錯誤。19.如圖所示，AC BC,用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面