中考物理功和机械能问题的综合压轴题专题复习含答案.docx

1、中考物理功和机械能问题的综合压轴题专题复习含答案一、初中物理功和机械能问题1如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（）A罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能B罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化C因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去【答案】C【解析】【分析】【详解】A罐子从斜面滚下，要克服摩擦力做功而使重力势能转化为内能，故A错误；B罐子从斜面滚下的过程中，重力势能转化为动能和内能，故B错误；

2、C罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能；发生形变的橡皮筋由于要恢复原状，故罐子可能再次滚上斜面，故C正确；D罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。故选C。2立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（ ）A3102J

3、B3103J C3104J D3105J【答案】A【解析】【分析】【详解】中学生重力的平均值约600N，当起跳后重心升高的高度为：h=0.5m；在起跳时所消耗的能量用来增加了同学的重力势能了，所以当该同学跳起后增加的重力势能最大值是：E=W=Gh=600N0.5m=300J=3102J，故A正确，BCD错误；应选A3一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，

4、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。故选C。4如图所示，小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法中正确的是()A因为最终到达了与A等高的C点，所以小球机械能守恒B小球在B点的机械能最大C小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能D小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A B小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，在A点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等高的C点，C点速度为0，只有重力

5、势能，A、C两点的重力势能相等，但A点的机械能大于B点的机械能，说整个运动过程中，机械能在减小，所以A点的机械能最大，故AB错误；C小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能，再将动能转化为重力势能，故C错误；DA、C两点的重力势能相等，整个过程动能减小为0，用来克服摩擦力做功，故D正确。故选D。5小美用200N的力将重10N的足球踢出去15m远，她对足球做的功是（）A3000J B150JC没有做功 D做了功，但无法确定做功多少【答案】D【解析】【分析】【详解】题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为200N，而没有说明足球在该力的作用下移动的距离（15m是足球离开脚后运动的距离），她对足球做

6、了功，但无法准确求出她对球所做的功，故A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。6班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是()五楼到一楼的高度H； 从一楼到达五楼所用的时间T；每个同学的体重G； 四楼到五楼楼梯的长度L。A B C D【答案】D【解析】【详解】由功率公式得学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H高度相同，没有必要测量高度H的大小了；学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。故选D。7小明用弹簧测力计拉动木块，使它沿同一水平木板滑动

7、，如图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像下列说法正确的是A木块两次具有的动能一样大 B两次拉力对木块做的功一样多C木块第一次受到的拉力较大 D第一次拉力对木块做功的功率较大【答案】D【解析】【详解】A由图知，第一次物体的速度较大，第一次物体的动能较大，故A错误；B从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，由W=Fs可知，但是在没有指出是相同时间内，因此不能比较二者做功多少，故B错误；C由A分析知，木块两次受到的拉力相等，故C错误；D从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式P=Fv可知，力F相同，第一次速度v大，所以功率大，故

8、D正确。8一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为A60J B600J C6000J D0000J【答案】C【解析】【分析】【详解】上楼过程中要克服重力所做的功，根据题意知道，该同学的质量是50kg，所以体重是：G=mg=500N，楼层高度越是3m， 一楼走到五楼的高度大约是：h=43m=120m，所以，上楼过程中克服重力所做的功是：W=Gh=500N12m=6000J，故选C【点睛】本题考查的是做功的计算，关键是公式的应用，重点是对楼层的估测，难度不大92019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。下列说法错误的

9、是（ ）A运载火箭加速上升过程中，重力势能变小，动能增大B运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的C北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用D北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能守恒【答案】A【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；物体间力的作用是相互的；物体受平衡力的作用处于平衡状态；在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。【详解】A火箭上升过程中高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故A错误，符合题意；B火箭升空时向后喷出

10、高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；C火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受到非平衡力的作用，故C正确，不符合题意；D北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，速度减小，高度增加，所以动能减小，势能增加；北斗卫星在地球大气层外运行，不受空气阻力的作用，只有动能和势能之间的转化所以机械能守恒，故D正确，不符合题意。故选A。10用水平拉力先后两次拉着重为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

11、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11如图，小球从某一高度自

12、由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A处开始与弹簧接触，下降到最低点B处后弹回，则小球的动能变化情况是（）A从A到B，动能不断减小 B从B到A，动能不断增大C从A到B，动能先变大后变小，到B处为零 D从B到A，动能先变大后变小，到A处为零【答案】C【解析】【分析】【详解】物体从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短（达到B点）的过程中，物体的运动过程为：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，物体还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，物体开始减速，直至减为零。弹簧从压缩到最短B点到弹簧弹回原长A点的过程中，物体的运动过程：弹簧压缩到

13、最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升；当弹簧的弹力和物体的重力相等时，物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，物体开始减速。AC物体从A到B的过程中，速度先增大后减小至0，动能先增大后减小，到B处为零，故A不符合题意，C符合题意；BD物体从B到A的过程中，速度先增大后减小到达A位置时速度不为0，因此动能先增大后减小，到A处为不为零，故BD不符合题意。故选C。12一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（）A当t=1s时，木块受到的摩擦力是0B当t在2

14、4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5NC当t在46s内，拉力F的功率为6WD当t在26s内，木块的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A由图乙可知，物体在t=1s时受到的拉力为1N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以受到的摩擦力等于拉力为1N，故A错误；B由图乙可知，物体在46s内受到的拉力为3N，由图丙可知46s内物体做匀速运动直线运动，在46s内受到的摩擦力等于此时的拉力为3N；由图乙可知在24s内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在24s内受到的摩擦力为3N。故B错误；C由图乙可知，物体在46s内受到的拉力为3N，由图丙可知46s内物体做速度

15、为2m/s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率故C正确；D在26s内，木块受到拉力和摩擦力的作用，机械能在不断变化，故D错误。故选C。13为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（）A0s1s内，地面对物体的支持力是10NB1s2s内，拉力F做的功是62.5JC2s3s内，拉力F的功率是300WD2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】C【解析】【分析】【详解】A从图乙可以看到，时间从

16、第2s到第3s时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即由题意可知，0s1s内，地面对物体的支持力符合关系式从图甲可以看到，解得，A错误；B从图甲可以看到，1s2s内，拉力F的大小是50N，物体上升的高度是1.25m，三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是拉力F做的功是拉力F做的功是，B错误；C2s3s内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F的大小是40N，绳端移动的速度根据可知，拉力F的功率拉力F的功率是300W，C正确；D2s3s内，物体上升的高度拉力F的大小是40N，则滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率约是，D错误。故选C。14静止在水平地面上的物

17、体，受到方向不变的水平拉力F的作用，如图（甲）所示。在水平路面上直线运动时记录的v-t图像，下列说法正确的是（）A物体在0t1时间内做匀速直线运动B物体在t1t2时间内动能不断变大C物体在t3t4时间内的摩擦力力小于t1t2时间内的摩擦力D物体在t3t4时间内拉力小于摩擦力【答案】D【解析】【分析】【详解】A由v-t图像可知，0t1时间内速度越来越大，故A错误；B由v-t图像可知，t1t2时间内速度不变，所以动能不变，故B错误；C物体在t3t4时间内和t1t2时间内受到的都是滑动摩擦力，由于压力大小和粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，故C错误；D由v-t图像可知，在t3t4时间内物体作减速

18、运动，所以合力方向与运动方向相反，因此向前的拉力小于向后的摩擦力，故D正确。故选D。15有一个小球从滑梯上A点以一定的速度沿滑梯向上运动，到最高点B后小球又沿滑梯向下运动到C点，不计摩擦。则（）A小球由AB运动过程中，动能逐渐减小B小球在B点的机械能大于A点的机械能C小球由BC运动过程中，机械能逐渐增大D小球在C点时重力势能最大【答案】A【解析】【分析】本题考查机械能的变化及守恒。【详解】A小球由A向B运动的过程中，速度越来越慢，而小球的质量保持不变，所以动能逐渐减小，故A说法正确；BC小球在滑梯上运动的过程中，不计摩擦，所以整个过程机械能守恒，所以B点和A点的机械能大小一样，B 到C的过程中

19、机械能不变，故BC说法都不正确；D小球在整个过程中质量保持不变，C点相对其它点而言，高度最低，所以重力势能最小，故D不正确。故选A。16如图所示，当小明用力推墙时，他沿水平冰面减速向后退去，下列说法正确的是（）A小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对平衡力B小明受到摩擦力是水平向右，合力为零，运动状态不变C小明减速运动时，则他的惯性和机械能也随之减小D假如小明的重力突然消失，小明将做匀速直线运动【答案】D【解析】【分析】【详解】A力的作用是相互的，小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对相互作用力，不是平衡力，A错误；B小明减速向后退去，那么受到摩擦力是水平向右，但是合力不为零，速度在减

20、小，那么运动状态是变化的，B错误；C小明减速运动时，小明自身的质量不变，那么他的惯性是不变的；速度在减小，那么动能是在变小的，在水平冰面上运动，重力势能不变，则可知机械能是变小的；C错误；D假如小明的重力突然消失，那么小明对冰面的压力消失，摩擦力也消失，在水平方向上不受力，处于平衡状态，小明将做匀速直线运动，D正确。故选D。17如图所示，小明拉着小车匀速行走在水平路面上，下列说法正确的是（ ）A小明拉着小车匀速行走时，小明对小车没有做功B小车的重力与地面给小车的支持力不是一对平衡力C小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力是一对平衡力D地面给小明的摩擦力方向是向后的【答案】B【解析】【分析】【详解

21、】A小车在小明的拉力作用下，运动了一段距离，因此小明对小车做功了，故A错误；B读图可知，小车受到小明的斜向上的拉力，小车的重力与地面给小车的支持力大小不相等，所以两者不是一对平衡力，故B正确；C读图可知，小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力没有作用在同一直线上，不属于平衡力，故C错误；D小明的脚对地面有一个向后的摩擦力，同时地面对脚一个向前的摩擦力，故D错误。故选B。18下例各情况中，关于做功的说法错误的是A某同学用力将石块向前移动一点，他推石块的力做了功B人推着小车沿斜面进入车厢，她推车的力做了功C人头顶物体在水平地面上匀速前进，她顶物体的力做了功D某同学从滑梯上滑下，重力做了功【答案】C【

22、解析】【分析】【详解】A某同学用力将石块向前移动一点，有力作用在石块上，石块在力的方向上通过了距离，所以他推石块的力做了功，故A正确不符合题意；B人推着小车沿斜面进入车厢，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以他推小车的力做了功，故B正确不符合题意；C人头顶物体在水平地面上匀速前进，力的方向向上，距离的方向向前，二者相互垂直，所以她顶物体的力不做功，故C错误符合题意；D某同学从滑梯上滑下，在重力的方向的通过了距离，所以重力对人做了功，故D正确不符合题意19农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速

23、提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）A该滑轮的机械效率=75% B滑轮所做的有用功为1200JC滑轮自身的重力为100N D绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB滑轮所做的有用功为：W有用=Gh=600N3m=1800J，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m，则拉力做的总功为：W总=Fs=400N6m=2400J，所以动滑轮的机械效率为：，故A正确，B错误；C不计绳重及摩擦，则拉力为：，那么动滑轮的重为：G动=2F-G=2400N-600N=200N，故C错误；D由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：

24、s=nh=23m=6m，故D错误；故选A。20如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是（ ）A在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功C在c到d的过程中，没有力对铅球做功D在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化【答案】C【解析】【分析】【详解】图中从a到b过程中，运动员对铅球施加了力，铅球在力的方向上通过距离，故运动员对铅球做了功，A说法正确；从b到c过程中，铅球虽然运动了一段距离，但运动员对铅球没有施加力的作用，故运动员对铅球没有做功，B说法正确；从c到d的过程中，铅球受到重力的作用，铅球在重力方向上通过一段距离，故重力对铅球做功，C说法错误；从a到d的过程中，铅球的运动方向随时改变，故铅球的运动状态在不断改变，D说法正确；答案选C