中考物理压轴题专题功和机械能问题的经典综合题.docx

1、中考物理压轴题专题功和机械能问题的经典综合题一、初中物理功和机械能问题1一个超级惊险项目18米长悬崖秋千惊现重庆某公园!小明被缆绳拉到6层楼的高度，释放后自由摆动冲向峡谷（如图所示），伴随着人们的惊呼声，秋千越荡越低。下列有关说法中正确的是（ ）A秋千荡回来经过最低点时，小明的机械能最大B整个过程小明的动能与重力势能之和不变C秋千荡到最高点时，小明的动能为零D在向下摆的过程中，小明的重力势能全部转化为动能【答案】C【解析】【详解】A机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，所以秋千第一次在最高点时，机械能最大，A错误；B机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机

2、械能转化为内能，整个过程小明的动能与重力势能之和变小，B错误；C秋千荡到最高点时，秋千速度为0，所以小明的动能为零，C正确；D在向下摆的过程中，小明的重力势能绝大部分转化为动能，D错误。故选C。2如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（）A当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为0NB当t=3s时，物体受到的摩擦力是3NC在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16JD24s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A由v-t图像可知，02s时

3、物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由F-t图像可知，t=1s时，F=1N，则此时的摩擦力故A错误；B由v-t图像可知，46s时，物体匀速运动；由F-t图像可知，此时的推力F=2N；由于摩擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力24s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为2N，故B错误；C在46s时，物体匀速运动，通过的路程拉力F做的功故C正确；D24s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体的机械能增加，故D错误。故选C。3举

4、重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.9m， 另一位运动员将杠铃举起1.8m。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（）AW1 W2 CP1 = P2 DP1 W2。故A错误，B正确；CD他们用相同时间把同样重的杠铃举起，相同的时间内，做的功越多，功率越大。由上可知W1 W2，所以P1 P2。故CD错误。故选B。4如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过另一侧高点B后到达最高点C下列

5、分析不正确的是（）A小球在A、B、C三点的速度大小关系是B小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功C小球在A、B两点具有的重力势能相同D整个过程只有重力对小球做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A小球运动过程中会克服摩擦力做功，且质量不变，故从A运动到C的过程中，机械能减小，小球在A与B点的势能相同，故在A点的动能大于B点的动能，C点最高，故小球在C点的势能最大，动能最小，所以，故A正确，不符合题意；BCA、B两点高度相同，小球的质量不变，故小球的重力势能相同，小球从A点运动到B点，会克服摩擦力做功，动能减小，动能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C正确，不符合题意；D

6、整个过程中，摩擦力也会对小球做功，故D错误，符合题意。故选D。5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，

7、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对汽车没有做功，D错误。故选C。6跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为 50 kg，每次跳起高度约为 6 cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（ ）A向上起跳过程中小明的动能持续增大 B下落过程中小明的重力势能保持不变C小明跳一次克服重力做功约 3J D小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W【答案】D【解析】【详解】A. 向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；B. 下落

8、过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B错误；C. 小明的重力为：G=mg=50kg10N/kg=500N，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N0.06m=30J，故C错误；D. 小明在这一分钟内跳绳的功率：P=50W，故D正确。故选D。7举重比赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中至少静止3秒钟，在这3秒钟内（ ）A杠铃受到的重力和人对它的支持力是平衡力B运动员所受的重力和地面对他的支持力是平衡力C运动员在用力向上支持杠铃，因此他对杠铃做了功D杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是平衡力【答案】A【解析】【分析】本题要抓住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

9、的距离；二者缺一不可；从平衡力和相互作用力的条件判断两个力是平衡力，还是相互作用力；平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【详解】A杠铃受到的重力和对它的支持力符号二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故A正确；B运动员所受的重力和地面对它的支持力，大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；C因为做功需要对物体施力，并且在力的方向上需要移动距离，而运动员向上支持杠铃，但没有发生位移，故C错误；D杠铃对运动员的压力和人对它的支持力，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。故选A

10、。8小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度则下列判断中正确的是（ ）A皮球由a到b时，动能逐渐增大B皮球由c到d时，机械能一直减小C皮球在b点时的机械能最大D皮球在a、c两点时动能相等【答案】B【解析】试题分析：皮球由a到b时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A错；皮球由c到d时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B正确；皮球在a点时的机械能最大，故C错；皮球在a、c两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D错；应选B考点：机械能转化9炎热的夏天海口，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在水平马路匀速行驶过程中，以下说法正确的是

11、（ ）A动能减少，机械能不变 B动能不变，机械能减少C动能减少，机械能减少 D动能增大，机械能增大【答案】C【解析】【分析】动能大小跟质量、速度有关；质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关；质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；机械能=动能+势能。【详解】洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，则洒水车的机械能变小。故选C。10把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断

12、增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（）A是由水的内能转化来的 B是由水的重力势能转化来的C是由乒乓球的内能转化来的 D是由乒乓球的化学能转化来的【答案】B【解析】【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。【详解】松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能减小，重力势能转化为乒乓球的机械能。故选B。11如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一重为G50N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，

13、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Ct2到t3时间内，小球的动能先增加后减少Dt2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】D【解析】【详解】At1时刻是小球与弹簧开始接触的时刻，此时小球向下加速运动，在弹力增大到等于重力之前小球一直加速，所以t1时刻小球速度不是最大，动能也不是最大。故A错误。Bt2时刻是指弹簧被压到最低点，此时小球速度为零，小球动能全部转化为弹簧的弹性势能。所以t2时刻小球动能最小。故B错误。CDt2到t3时间内是弹簧的弹性势能向小球动能转化的过程，

14、t3时刻弹力为零即弹性势能为零，小球动能最大。所以在t2到t3时间内，小球动能一直在增加，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能。故C错误，D正确。12如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C运动员的动能是由重力势能转化来的D运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故

15、B错误；C运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。故选C。13如图所示，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但没有推动，下列说法正确的是()A箱子虽然没有被推动，但小明对箱子做了功B箱子没有被推动是因为推力小于摩擦力C箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对平衡力D箱子没有被推动，选择的参照物是地面【答案】D【解析】【分析】【详解】A箱子没有被推动，有力但没有距离，小明对箱子不做功，故A错误；B箱子没有被推动处于静止状态，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故B错误；C箱子

16、对地面的压力与地面对箱子的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；D箱子没有被推动，相对于地面的位置没有改变，选择的参照物是地面，故D正确；故选D。14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】

17、【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15如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力，则（）A球在C点时受力平衡B球在A点时速度最大C球在A点时绳子突然断开，小球将静止不动D球在B点时所受外力同时消失，小球将静止不动【答案】D【解析

18、】【分析】【详解】A球在C点时，不是处于平衡状态，所以受到的不是平衡力，故A错误；BCD小球在A、B两点时，是摆动过程中的最高点，此时的动能最小，速度最小为0，若在A点时绳子突然断开，小球由于受到重力的作用，会向下运动，若在B点时，所受的外力同时消失，则球会保持静止不动，故A、C错误，D正确。故选D。16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

19、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；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

20、能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。故选C。17一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24s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，

21、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。18如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面a点自由滚下，分别经过图中b，c，d各位置，关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是（）A小球的重力势能一直在减小B在d点的重力势能小于

22、在c点的重力势能C从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能D从a到b小球速度越来越大，机械能越来越大【答案】C【解析】【分析】【详解】A小球从a到b的过程中，高度变小，重力势能减小，从b到c或d的过程，高度增大，重力势能增加，所以不同的过程重力势能的变化不同，故A错误；Bc、d两点在同一高度，所以小球在这两点的重力势能相等，故B错误；C小球从b点到c点的过程中，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故C正确；D在伽利略理想实验中，机械能是守恒的，所以从a点到b点，小球的机械能不变，故D错误。故选C。19如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙

23、图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）A木块第一次做功较少 B木块第一次受到的摩擦力较大C木块第二次做功较快 D木块第二次的动能较小【答案】D【解析】【分析】【详解】AB由图乙，两条图象都是过原点的直线，则木块在这两次拉力的作用下都是做匀速直线运动，因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与速度无关，所以，木块两次受到的摩擦力大小相等；同时因为木块做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力大小相等，所以，木块两次运动的拉力相等，由题意可知，两木块滑动相同的距离，根据W=Fs可知，两次拉力做的功相同，故AB错误；C因为两次拉力做的功相同，但

24、由图乙知第二次做功的时间更长，根据可得，第二次的功率较小，即第二次做功较慢，故C错误；D物体的质量不变，但由图乙知运动相同的距离，第二次花的时间更长，所以第二次速度较小，因此木块第二次的动能较小，故D正确。故选D。20九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为 30 s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（ ）A1.5 W B15 W C150 W D1500 W【答案】C【解析】【分析】【详解】一层楼的高度约为3m，三层高度约为9m，九年级的同学体重大约为50kg，则克服自身重力所做的功约为W=Gh=mgh=50kg10N/kg9m=4500J克服重力做功的功率故ABD，都不符合题意，C符合题意。故选C。