中考物理功和机械能问题大题培优 易错 难题附详细答案.docx

1、中考物理功和机械能问题大题培优 易错 难题附详细答案一、初中物理功和机械能问题1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tabtcd，运动距离sab=scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）Aab段做功较多Bab段与cd段的功一样多Cab段功率较大Dab段与cd段的功率一样大【答案】B【解析】【分析】【详解】拉力大小相等且sabscd，根据WFs可知：拉力所做的功相同，故A错误，B正确；由于tabtcd，根据得：PabPcd，故C、D错误2下列说法中正确的是（）A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功B提着水桶在路面上水平向前移

2、动一段路程，手的拉力对水桶做了功C用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功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】C【解析】【分析】【详解】A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力已经不存在了，推力对它没有做功，A错误；B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力是竖直向上的，水桶在竖直方向上没有移动距离，即水桶在拉力的方向上没有移动距离，那么手的拉力对水桶没有做功，B错误；C用手从地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移动了距离，所以手的拉力对水桶做了功，C正确；D用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车在推力的方向上没有移动距离，那么推力在这个过程中

3、对汽车没有做功，D错误。故选C。3利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（ ）A拉力所做的有用功为40JB拉力所做的总功为48JC拉力的功率大小为20WD滑轮组的机械效率为【答案】C【解析】【详解】A根据公式可得故A正确，不符合题意；B由图可知根据公式可得故B正确，不符合题意；C拉力的功率故C错误，符合题意；D滑轮组的机械效率故D正确，不符合题意。故选C。4如图所示，动滑轮的质量为m，所挂重物的质量为M，重物在时间t内被提升的高度为h，不计绳重及摩擦，则（）A滑轮组的机械效率为B滑轮组的机械效率为C拉力F的功率为D拉力F的功率为

4、【答案】A【解析】【分析】【详解】AB滑轮组做的有用功为总功为滑轮组的机械效率为故A正确，B错误；CD拉力F的功率为故CD错误。故选A。5一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图像可能是()A B C D【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意可知，不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的速度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，石块的重力势能Ep减小得越来越快，符合这一规律的只有C图，而D图是石块的重力势能Ep随时间减小得越来越慢，故D错误

5、。故选C。6甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s，那么，力F对两物体所做的功（）A甲较多 B乙较多 C相等 D无法确定【答案】C【解析】【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。【详解】根据条件，物体受力相同，移动的距离相同，则力对物体做的功相同，故C正确。故选C。7如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP，功率分别为PMN、POP，则AWMNWOPCPMNP

6、OPDPMNPOP【答案】D【解析】【分析】【详解】物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置物体在MO段做匀速直线运动，由图可得MN的距离等于OP的距离，根据功的公式W=FS可知：在F相同和S相同的情况下，W应该相同，所以AB均错误；在做功相同时，MN段所用时间是OP段时间的2倍，根据P=W/t，得出PMNPOP；答案选D8如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段，则运动员（ ）A助跑阶段机械能不变B起跳时机械能为零C经过最高点时动能最大D经过最高点时重力势能最大【答案】D【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因

7、素：质量、被举的高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和。【详解】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，则重力势能不变，机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，所以机械能增大，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，重力势能不变，机械能达到最大值，故B错误；C上升过程中，动能转化为重力势能，所以经过最高点时，动能减小，重力势能最大，故C错误；D最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故D正确。故选D。【点睛】影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势

8、能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词，从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼，从而分析机械能的变化情况。9关于能的概念，以下说法正确的是（）A在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能B悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能C甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以具有能，A正确；B悬吊着的小球，从竖直方向拉开

9、一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，B错误；C甲物体比乙物体的速度大，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多，那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小，C错误；D甲物体的位置比乙物体的位置高，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小，那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小，D错误。故选A。10如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化A只有动能和重力势能B只有动能和弹性势能C只有重力势能和弹性势能D动能、重力势能和弹性势能都发生了转化【答案】D【解析】【详解】根据题意，玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧

10、弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚首先将弹簧作为一个简单对象考虑，向下翻滚过程中，质量不变，但高度降低了，所以重力势能会减小；弹簧弹起后，另一端接触斜面时，动能减小，弹性势能增大，且减小的重力势能，会转化弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性形变变大；弹簧弹起时，弹性势能又转化为动能所以这个过程中，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化，故D正确11如图，一辆电动车在月球表面（月球面附近无大气层）沿着平直轨道行驶，物体M相对于车静止，则以下说法中正确的是（）A电动车动能一定增加BM受到的摩擦力一定向右C此时小车可能做匀速直线运动D若电动车急刹车，M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【详解】

11、A由图中彩旗展开的方向可知，电动车向右加速运动或向左减速运动，所以动能有可能增大也有可能减小，故AC错误；B不管电动车是向右加速，还是向左减速，相对车静止的物体M都有向左运动的趋势，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正确；D若电动车原是向右加速运动的，急刹车时，车的速度减小或停下，而M由于惯性要保持原来的速度向右运动，此时所受的摩擦力应向左，才能让M相对车静止。若电动车原是向左减速运动的，急刹车时，M物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动，此时所受的摩擦力方向应仍然向右，才能让M相对车静止，故D错误。故选B。12王强同学在探究凸透镜成像的规律后，又想采用实验中的装置来比较甲、乙、丙、丁四个透镜

12、焦距的大小，在实验中还测出了其中一个透镜的焦距实验时凸透镜和烛焰的距离保持16 cm不变，烛焰通过四个凸透镜的成像情况如下表所示，由此可推断（）凸透镜像的性质甲倒立放大实像乙倒立等大实像丙倒立缩小实像丁正立放大虚像A甲透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cmB乙透镜的焦距最小，丁透镜的焦距是16 cmC丙透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cmD丁透镜的焦距最小，甲透镜的焦距是16 cm【答案】C【解析】【分析】【详解】根据表中数据可知，丁的焦距最大，其次是甲，再次是乙，最小的是丙，根据乙透镜成像情况可知，放在了二倍焦距上，即2f=16cm所以乙透镜的焦距是8 cm，C对，所以正确选项为C13如图

13、是某山地的等高线图，数字表示海拔高度，其单位是米。质量是60kg的小凯早上8：00从A点出发，8：50到达B点的观景台；质量是50kg的小旋早上7：40从C点出发，8：50到达D点的半山亭。下列说法中正确的是（）A他们对自己做的功一样多B小凯的平均功率较小C8：50分时，小旋的动能一定小于小凯的动能D8：50分时，小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能【答案】D【解析】【分析】【详解】A60kg的小凯从A点到达B点做的功为；质量是50kg的小旋从C点到达D点做的功为；小凯做的功多，故A错误；B小凯的运动时间为；平均功率为，小旋的运动时间为，平均功率为，小凯的平均功率较大，故B错误；C动能的大小与

14、质量和速度有关，由于不知道8：50分时的他们的速度，所以无法比较动能的大小，故C错误；D重力势能的大小与质量和所处的高度有关，小凯的质量和所处的高度都比小旋的大，所以小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能，故D正确。14建昌一中科学教室有个“逆天”的“锥体上滚”实验，V形轨道两根导轨相距较小那端低，另一端高，静止的双锥体从低端往高端滚（由右向左），小明仔细观察后发现锥体在低端时重心高度h1反而比高端时高度h2要大，下面说法正确是（）A本实验不遵循能量守恒定律B双锥体在轨道“低端”（右端）时重力势能最小C当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中重力势能转化为动能D当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中动能转

15、化为重力势能【答案】C【解析】【详解】A自然界中能量是守恒的，本实验也遵循能量守恒定律的，故A错误；B由题意可知，锥体重心高度h1比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势能大，故B错误CD当双锥体从轨道“低端”（右端）向“高端”滚的过程中，重心高度越来越低，重力势能转化为动，故C正确，D错误。故选C。15如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.6m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是（）A货物移动距离为20m B工人的拉力为400NC

16、工人做的有用功为 D工人拉力的功率为360W【答案】B【解析】【分析】【详解】A从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，人以0.6m/s的速度匀速前行，那么货物的速度是0.3m/s，经100s货物移动距离为货物移动距离为30m，A错误；B由题意可知，货物的重力其摩擦力由于货物匀速前行，绳对货物的拉力滑轮组的机械效率为75，可得到解得，工人的拉力为400N，B正确；C货物移动距离为30m，绳对货物的拉力为600N，则工人做的有用功为工人做的有用功为，C错误；D由于人以0.6m/s的速度匀速前行，工人的拉力为400N，工人拉力的功率为工人拉力的功率为240W，D错误。故选B。16如图甲所示，质量不计的

17、弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则（）At1时刻小球的动能最大Bt2时刻小球的动能最大Ct3时刻小球的重力势能最大Dt2到t3时间内，小球的动能先增加后减小【答案】D【解析】【分析】【详解】A由图象可知，t1时刻弹力为0，此时小球刚接触弹簧，在重力作用下小球继续做加速运动，动能继续变大，故A错误；Bt2时刻小球速度为0，此时动能最小，故B错误；Ct3时刻，此时

18、小球离开弹簧且只受到重力作用，继续向上做减速运动，还未达到最高点，重力势能还会继续增大，故C错误；Dt2到t3时间内，小球在弹力的作用下先加速上升，动能变大；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；继续上升时重力大于弹力，小球做减速运动，动能变小；综上所述t2到t3时间内，小球的动能先变大后减小，故D正确。故选D。17如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是A绳拉甲物体的力为6牛B甲物体的速度为0.2米/秒C5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D绳的拉力做功的功率

19、为1.2W【答案】C【解析】【详解】A图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力F=G乙=6N故A正确不符合题意；B图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动的速度相同,甲物体的速度v甲=v乙=0.2m/s，故B正确不符合题意；C5s内甲物体移动的距离s=v甲t=0.2m/s5s=1m绳的拉力对甲物体做的功W=Fs=6N1m=6J故C错误符合题意；D绳的拉力对甲物体做功功率P=1.2W故D正确不符合题意。18甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水平面上作匀速直线运动.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，甲的运动速度是乙的运动速度的1倍，

20、则拉力对甲乙两物体做功之比和所用时间之比可能是A1:1 2:1 B2:1 1:1 C3:2 2:3 D3:2 3: 2【答案】B【解析】【详解】由题知两物体受到的拉力之比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因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=:=:=1:2因为v=速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=1:2故A不符合题意；B若做功之比:W甲:W乙=2:1因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=:=:=1:1因为v=,速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=1:1故B符合题意；CD若做功之比:W甲:W乙=3:

21、2因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=:=:=3:4因为v=速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=3:4故CD不符合题意。19如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）A物体向左运动时，拉力F1的功率P1=60WB物体与地面之间的摩擦力f=20NC物体向右运动时，拉力F2=40ND物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J【答案】CD【解析】【分析】【详解】A由图甲可知，绳子

22、承担物体受到的拉力的段数n为2，物体以3m/s的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为则物体向左运动时，由可得拉力F1的功率故A错误；B图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的段数n为2，所以物体与地面之间的摩擦力故B错误；C物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N，物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，则有解得F2=40N，故C正确；D在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F2所做的功故D正确。故选CD。20用水平拉力先后两次拉着重

23、为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功分析两次做功过程，以下判断正确的是A第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1mB第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2mC第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4mD第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m【答案】C【解析】【分析】【详解】AB物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力：F=f=10N；根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离，故AB错误；CD若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为10N；根据W=Fs可知，第二次物体通过的距离：，故C正确，D错误