物理初三物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题含答案及解析.docx

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物理初三物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题含答案及解析

（物理）初三物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题（含答案）及解析

一、功和机械能选择题

1．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）

A．

女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功

B．

司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功

C．

吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功

D．

足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功

【答案】A

【解析】

【详解】

A．女孩搬起一个箱子，女孩给箱子一个向上的力，箱子在力的方向上移动了距离，女孩对箱子做了功，故A正确。

B．司机费了很大的力也未能推动汽车，人对汽车有推力作用，但是汽车没有在力的方向上移动距离，所以人对汽车没有做功，故B错误。

C．吊车对货物施加一个竖直向上的力，吊车吊着货物水平移动一段距离，没有在力的方向上移动距离，所以吊车没对货物做功，故C错误。

D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球没有力的作用，对足球不做功，故D错误。

【点睛】

有力作用在物体上，力对物体不一定做功；物体运动了一段距离，可能没有力对物体做功；做功的两个必要因素：

作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。

2．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是（）

A．在助跑阶段动能不变

B．在起跳时动能最大

C．在最高点时势能最小

D．落地时势能最大

【答案】B

【解析】A.助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。

机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误。

B.起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。

C.最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。

D.落地时势能最小，故D错误。

点睛：

动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。

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

，

，

，B对；速度大小与拉力无关，A错；根据

，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据

，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。

F1、F2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F1由150N逐渐变大

C．乙方式的有用功是180J

D．乙方式F2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F1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F2的功率。

【详解】

A、甲图，F1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F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则

，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F1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F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：

，故D正确。

故选D。

5．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．

6．下列关于力做功的说法，正确的是

A．人向上提箱子提不动，手的拉力对箱子没有做功

B．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功

C．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功

D．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功

【答案】A

【解析】

【详解】

A、人向上提箱子提不动，箱子受到向上的拉力，但箱子在力的方向上没有移动距离，所以手的拉力对箱子没有做功；故A正确；

B、人把箱子从二楼提到三楼，拉力方向向上，箱子也向上移动了距离，所以手的拉力对箱子做了功；故B错误；

C、汽车在水平公路上匀速行驶，汽车在所受重力的方向上没有通过距离，所以重力对汽车没有做功，故C错误；

D、过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力向下，乘客也向下移动了距离，所以重力对乘客做了功；故D错误；

故选：

A。

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．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．

9．如图是一个光滑的轨道．某小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到

A．a点B．b点

C．c点D．d点

【答案】C

【解析】

【详解】

本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。

故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点，故选C。

10．如图，将铁锁从贴着鼻子尖释放，铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖，下列说法正确的是

A．铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能

B．铁锁向最低处摆动过程中重力不做功

C．铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小

D．铁锁在最低处的机械能最大

【答案】C

【解析】

【详解】

A．铁锁向最低处摆动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。

故A错误；

B．铁锁向最低处摆动过程中，重力的方向竖直向下，铁锁高度降低，即向下运动了一定距离，所以重力做功。

故B错误；

C．铁锁从释放到摆回的过程中，要克服空气的摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能减小。

故C正确；

D．铁锁在来回摆动的过程中，克服摩擦做功，机械能不断减少，所以在最初释放时机械能最大。

故D错误。

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Ep，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

可得，容器对桌面的压强p2随时间均匀减小，故D错误．

12．如图所示，水平地面上放着一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m，则有（　　）

A．重力所做的功是1000JB．推力所做的功是1000J

C．摩擦力所做的功是100JD．推力所做的功是100J

【答案】D

【解析】

A、由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J．故A错误；

BD、推力做功：

．故B错误，D正确．

C、因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力f=F=100N，方向与F相反，由于木箱沿力F的方向移动，物体移动的距离与摩擦力的方向相反，则

，故C错误．

故选D．

【点睛】此题考查功的计算，力是否做功的判断，关键是掌握做功的两个必要条件．注意水平方向运动的物体，重力是不做功的．

13．如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是

A．小球从A处到B处重力势能增大

B．小球从B处到C处动能增大

C．小球在B处比D处重力势能大

D．小球在A、C、E三处机械能总量相等

【答案】D

【解析】

【详解】

A.小球从A处到B处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A选项正确；

B.小球从B处到C处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B选项正确；

C.小球在D处比B处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C选项正确；

D.看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以A、C、E三处机械能总量并不相等，故D选项错误符合题意．

14．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示.．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（）

A．F1＞F2P1＞P2B．F1＜F2P1＜P2

C．F1=F2P1＜P2D．F1=F2P1＞P2

【答案】D

【解析】

【详解】

由图像知道，木块两次都进行匀速直线运动，所以拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数F1=F2；由图象知道，第②次的运动速度v较小，由P=Fv知道，在当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以，P1＞P2，故选D．

15．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计．则（）

A．手的拉力：

F甲＞F乙；机械效率：

η甲＜η乙

B．手的拉力：

F甲=F乙；机械效率：

η甲=η乙

C．手的拉力：

F甲＞F乙；机械效率：

η甲＞η乙

D．手的拉力：

F甲＜F乙；机械效率：

η甲＜η乙

【答案】C

【解析】

【详解】

甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：

绳重和摩擦力不计，

，并且可以改变力的方向。

乙为动滑轮，

，由题知，G动=20N＜G，因此

。

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由

可知，定滑轮的机械效率高，所以

，故C正确为答案，选项ABD错误。

16．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．

17．射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：

①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：

②弓弦的弹性势能转化为箭的动能；③箭由于惯性作用仍能继续飞行；④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（　　）

A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④都正确

【答案】B

【解析】

【详解】

①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故①正确；

②箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故②正确；

③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故③错误；

④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来的运动状态，继续做匀速直线运动，故④错误；

综上分析可知，只有①②正确；故应选B。

18．2018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．

19．一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=

=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=

=4×104W，故D错误．

20．如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是

A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＝W2＜W3D．W2＜W1＜W3

【答案】C

【解析】

【详解】

定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功是：

W1=F1s；

直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功是：

W2=F2s；

动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功是：

W3=F32s；

又因为拉力F1、F2、F3大小相等，综上分析知道：

W1=W2=Fs＜W3=2Fs，