初中物理功和机械能单元检测试题含答案.docx

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初中物理功和机械能单元检测试题含答案

初中物理功和机械能单元检测试题（含答案）

一、选择题

1．如图所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木块向右压缩弹簧；释放木块，木块沿水平地面向左运动；离开弹簧后，木块运动到某一位置停下．下列说法中正确的是

A．木块在弹簧恢复原状过程中，所受弹力变大

B．木块离开弹簧后，受到的滑动摩擦力变大

C．木块离开弹簧后能继续运动，是因为它有惯性

D．弹簧恢复原状过程中，弹性势能变大

【答案】C

【解析】

【详解】

A．木块向左运动过程中，弹簧变长，弹簧的形变逐渐减小，弹力逐渐变小，故A错误；

B．木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，摩擦力就是不变的，方向向左，故B错误；

C．木块离开弹簧后，不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进，故C正确；

D．恢复原状时，弹性形变不断减小，弹性势能减小，故D错误．

2．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）

A．两次物体运动的速度：

v1＜v2

B．两次物体所受的拉力：

F1＞F2

C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：

P1＜P2

D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：

W1＝2W2

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1＞v2，故A错误；

B．由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1=F2=f，故B错误；

CD．由图象知道，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足：

W1=2W2；

由

知道，0～8s两次拉力对物体做功的功率是：

P1＞P2，

故C错误，D正确。

3．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。

4．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．

5．体重相同的小明和小华进行搬砖比赛，他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼，小明两次搬完，小华三次搬完，比较他们在此过程中所做总功和功率，下列说法正确的是

A．他们做功一样多            

B．小明做功多一些            

C．小华做功多一些            

D．小明的功率大一些

【答案】C

【解析】

【详解】

由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据

可知，小明和小华克服砖的重力所做的功相等；小明和小华的体重相等，楼层高度相等，小明两次搬完，小华三次搬完，所以在搬砖的过程中，小华克服自身重力所做的功多；小华所做总功比小明所做的总功多，由于无法比较小明和小华做功时间的多少，根据

可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C符合题意．

6．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，2.5WB．60J，0.5WC．60J，30WD．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：

，故AD错误；克服阻力做功的功率：

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。

7．跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，若不计空气阻力，下列说法不正确的是

A．运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大

B．腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能

C．落水的过程，运动员的重力势能始终在增大

D．从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大

【答案】C

【解析】

【分析】

动能大小的影响因素：

质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；

重力势能大小的影响因素：

质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；

弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；

动能和势能统称为机械能．其在不计空气阻力时，机械能是守恒的．

【详解】

A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故A正确；

B、运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；

CD、运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误，D正确．

故选C．

8．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。

9．跳伞运动员跳出飞机后,立即打开降落伞,下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大,直至与重力等大。

在整个下落过程中，运动员和降落伞的（）

A．重力势能不断减少,动能不断增加，机械能不变

B．重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少

C．重力势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少

D．重力势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变

【答案】C

【解析】分析：

动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；

重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；

动能和势能总称为机械能。

解答：

由于运动员在空中飞速下落，质量没发生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小。

故选：

C。

【点睛】该题考查了动能和重力势能大小的影响因素，机械能的变化可以从动能和势能的变化来判断，也可以从机械能和其它形式的能之间是否有转化进行判断。

10．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

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

，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

，所以物体重力做功

，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。

11．如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是（）

A．F1>F2，P1>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1

【答案】B

【解析】

【详解】

由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F=f．因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2，故B符合题意．

12．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。

13．两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则

A．甲做功较多，功率较小

B．甲做功较多，功率较大

C．甲做功较多，甲、乙功率相等

D．甲、乙做功相等，乙的功率较大

【答案】B

【解析】

【分析】

相同质量的杠铃，根据G=mg可知重力相同，根据W=Gh分析做功大小，知道所用时间相同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系．

【详解】

两人举起杠铃质量相同，根据G=mg得到杠铃的重力相同，举起的高度：

h甲＞h乙，根据公式W=Gh得到甲乙做功的关系W甲＞W乙，举起杠铃用的时间相同，根据

得到P甲＞P乙．

故选B．

14．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和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是

A．t=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是0

B．t=3s时，物体受到摩擦力是7N

C．4〜6s内，拉力F做的功是20J

D．2〜4s内，物体的机械能保持不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A.由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故A错误；

B.由丙图知在4s−6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F=5N，由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N，故B错误；

C.由丙图可知，4s∼6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s，

则4s∼6s内通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m，

由图乙知，4s∼6s时拉力F=5N，所以拉力F做的功为W=Fs=5N×4m=20J，故C正确。

D.由丙图可知，2∼4s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。

故D错误。

15．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．

16．如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中

A．绳子自由端被拉下3m

B．做的有用功是800J

C．拉力F的功率是80W

D．滑轮组的机械效率是60%

【答案】B

【解析】

【详解】

有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达到的目的，

有用功是W有=800N×1m=800J，

拉力F的功率是P=W/t=（500N×2m）/10s=100W，

重物由二根绳承担，移动距离是2m，滑轮组的机械效率是，η=W有/W总=800J/1000J=80%．选项B正确

17．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。

18．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。

19．2018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．

20．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）

A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能

B．小球摆动到最低点B时，动能为零

C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小

D．小球在整个过程中的机械能守恒

【答案】D

【解析】

试题分析：

小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D．

【考点定位】机械能转化和守恒