物理功及机械能问题专项培优易错难题总结复习练学习试题含附解析

一、初中物理功和机械能问题
1．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，以下判断正确的选
项是A．第一次物体受到的摩擦力是 10N，物体运动了 1m
B．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2m
C．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了
D．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了
【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
S1
W120J
F12m ，
10N
故 AB 错误；
CD．假设增大拉力，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：
S2
W248J
F22.4m ，
20N
故 C正确， D错误．
2．举重是我国的优势体育工程，如下图，运发动需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后
才能算成绩有效。

在抓举时，两位运发动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 ，另一位运发动将杠铃举起 1.8m 。

如果他们对杠铃所做的功分别为W1
和W
2，功率分别为P1和 P2，那么以下关系式中正确的选项是〔〕
A． W< W
2B． W> W
2
C．P =P D．P <P
111212【答案】 B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据W Gh可得，他们把同样重的杠铃举起，克服杠铃的重力做功，对杠铃所做的
功只与被举高的高度有关，高度越大，做功越多，即W1 > 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。

应选 B。

3．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动
同一木块得到的距离随时间变化的图象．以下说法正确的选项是〔〕
A．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
B．木块第 1 次受到的拉力较大
C．木块两次的动能一样多
D．两次拉力对木块做的功一样多
【答案】 A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力
作用。

因木板受到的压力大小和接触面的粗糙程度不变，那么两次滑动摩擦力大小不变，
所以两次木块受到的拉力相等，故 A 选项正确， B 选项错误；
C．从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具
有的动能多，故 C 选项错误；
D．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，故 D 选项错误。

应选 A。

4．如下图，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，以下说法中正确的选项是 ()
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 从高的 C 点， C 点速度为A 沿弯曲轨道滑下，在
0，只有重力势能，
A 点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等
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；
D． A、 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。

应选D。

5．李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次那么急促地跑上去，以下说法正确的选项是〔〕
A．两次做的有用功相同，功率不同
B．两次做的有用功和功率都相同
C．两次做的有用功不同，功率相同
D．条件缺乏，无法判断
【答案】 A
【解析】
【详解】
李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W＝Gh 可知两次上楼过程所做的有用
功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式
W
P t可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。

应选 A。

6．在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为0.5 t，起重机在 5 s 内把它匀速提高 2m，此过程中〔 g=10N/kg 〕〔〕
A．起重机对水泥板所做的功为
4
B．起重机对水泥板所做的功为
3 1 ×10J 1 ×10J
C．起重机提升水泥板的功率为
2
D．起重机提升水泥板的功率为
2
2 ×10W 5 ×10W
【答案】 A
【解析】
【详解】
AB．水泥板的质量
500kg
水泥板受到的重力
G mg 500kg 10N/kg5000N
起重机对水泥板所做的功
W Gh 5000N 2m 1 104 J
故 A 符合题意、 B 不符合题意；
CD．起重机对水泥板所做功功率
4
P W1 10J 2 103W
t5s
故 C、D 不符合题意。

应选 A。

7．小明用弹簧测力计拉动木块，使它沿同一水平木板滑动，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．以下说法正确的选项是
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，因此不能比拟二者做功多少，
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 D 正确。

8．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，那么力对物体做的功相同，故 C 正确。

应选 C。

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，以下说法正确的选项是〔〕
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，那么洒水车的机械能变小。

应选 C。

10．一位初中生用30s 从坡底爬上了9m 高的山坡．他爬坡时的功率与以下哪一个最接近( )
A．几瓦B．十几瓦C．一百多瓦D．一千多瓦
【答案】 C
【解析】
【分析】
【详解】
中学生的质量约50kg，体重约500N左右，山坡的高度为9m ．登楼的功率：
W Gh500N 9m
150W ，
P
t30s
t
可见，他爬坡时的功率与 C 选项最接近；
应选 C。

11．如下图，图中速度 v 的方向是小强在体育中考“原地掷实心球〞测试中球出手时的飞行方向，从球出手到落地的过程，空气阻力忽略不计，下面关于机械能的一些说法中正确
的是〔〕
A．球出手时动能最大B．球出手时势能最大
C．球落地时机械能最大D．球的机械能保持不变
【答案】 D
【解析】
【详解】
ACD．由于空气阻力忽略不计，那么整个运动过程球的机械能保持不变， C 错误， D 正确；球出手时动能不是最大的，因为它还会落地，重力势能会转化为动能，球落地的瞬间动能
才是最大的， A 错误；
B．球出手时势能不是最大，因为它还会上升，上升到最高点时，它的重力势能才是最
大的， B 错误；
12．如图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；质量是发， 8： 50 到达 D 点的半山亭。

以下说法中正确的选项是〔50kg 的小旋早上
〕
7：40 从 C 点出
A．他们对自己做的功一样多
B．小凯的平均功率较小
C． 8：50 分时，小旋的动能一定小于小凯的动能
D． 8： 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】
A． 60kg 的小凯从 A 点到达 B 点做的功为
W凯 =G1h1m1gh160kg 10N/kg(600m400m) 1.2 105 J ；质量是 50kg 的小旋从 C 点到达 D 点做的功为
W旋
=G2h2m2 gh250kg 10N/kg(400m200m) 1 105J ；小凯做的功多，故 A 错误；
B．小凯的运动时间为
t1 8：508：00 50min3000s ；
平均功率为
P1W凯105 J
40W ，t13000s
小旋的运动时间为
t2 8：507：4070min4200s ，平均功率为
P2
W旋 1 105J
t 223.8W ，
4200s
小凯的平均功率较大，故 B 错误；
C．动能的大小与质量和速度有关，由于不知道8： 50分时的他们的速度，所以无法比拟动能的大小，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。

13．静止在水平地面上的物体，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，以下说法正确的选项是〔〕
A．物体在0~t1时间内做匀速直线运动
B．物体在t 1~t 2时间内动能不断变大
C．物体在t3 ~t 4时间内的摩擦力力小于t 1~t 2时间内的摩擦力
D．物体在t 3~t 4时间内拉力小于摩擦力
【答案】 D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由 v-t B．由 v-t C．物体在图像可知， 0~t1时间内速度越来越大，故 A 错误；
图像可知， t1~t2时间内速度不变，所以动能不变，故 B 错误；
t3 ~t 4时间内和t1~t 2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t 3~t4时间内物体作减速运动，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。

应选D。

14．如图甲所示，质量不计的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，那么〔〕
A． t 1时刻小球的动能最大
B． t2时刻小球的动能最大
C． t3时刻小球的重力势能最大
D． t 2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；
B． t 2时刻小球速度为0，此时动能最小，故 B 错误；
C． t3时刻，此时小球离开弹簧且只受到重力作用，继续向上做减速运动，还未到达最
高点，重力势能还会继续增大，故 C 错误；
D． t 2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t 2到 t 3时间内，小球的动能先变大后减小，故 D 正确。

应选 D。

B 后小球又沿滑梯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
向下运动到 C 点，不计摩擦。

那么〔〕
A．小球由A→ B 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B→ C 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】
此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。

应选 A。

16．某实验小组分别用如下图的甲、乙两个滑轮组〔每个滑轮重均为50g〕在 2s 内把重物 G12l2
的大小均为2N，不计绳重及摩擦〔g 取 10N/kg〕。

下和 G 提高 10cm， F和 F
列说法中不正确的选项
是〔〕
物理功及机械能问题专项培优易错难题总结复习练学习试题含附解析
A．重物 G1的重力大小为
B．乙滑轮组所做的有用功是
C．F1
和
F2做功的功率之比为3: 4
D．两个滑轮组的机械效率之比为4: 3
【答案】 D
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是
G动m动
把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知
3F1G动G1
解得 G1 5.5N ，重物G1的重力大小为， A 正确，不合题意；
B．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知
4F22G动G2
解得 G27N ，重物升高的高度是 h2 0.1m ，乙滑轮组所做的有用功是W
乙有用
G2h2
乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B正确，不合题意；
C．重物 G1移动的速度是
h1
v1
t12s
甲图中绳端移动的速度是
v绳1 3v1
重物 G2移动的速度是
v2h2
t22s
乙图中绳端移动的速度是
v
绳 24v2那么可知 F1和 F2做功的功率之比是
：
P2：
F2v绳2
：
P1F1v绳1 3 4
F1和 F2做功的功率之比为3:4， C 正确，不合题意；D．甲滑轮组所做的有用功是
W
甲有用G1h1
所做的总功是
W
甲总F1s12N3乙滑轮组所做的总功是
W乙总F2 s22N4
由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是W
乙有
用0.7J ，那么两个滑轮组的机械效率之比是
甲:W甲有用W乙有用
乙::22: 21 W
甲总
W
乙总
两个滑轮组的机械效率之比是 22: 21； D 错误，符合题意。

应选 D。

17．物体只受一对平衡力作用时，对于它具有能的判断中正确的选项是〔〕
A．机械能一定不变B．重力势能可能减少
C．动能可能变小D．重力势能一定不变
【答案】 B
【解析】
【分析】
首先要对物体在平衡力作用下是处于平衡状态中的哪一种要明确，然后再分析其机械能的变化情况。

【详解】
平衡状态有两种：静止状态、匀速直线运动状态；当物体处于静止状态时，物体的动能、势能都不变，所以机械能也不变；当物体在水平方向上做匀速直线运动时，其动能、势能都不变，即机械能不变；当物体在竖直方向上做匀速直线运动时，其动能不变，但其势能要发生变化，故机械能也随之变化；总之，物体在以上所处的这几种可能的运动状态下，势能与机械能的大小有两种可能：不变或变化；而动能只有一种情况：不变；综上分析，应选 B。

【点睛】
此题考查物体在平衡力作用下的状态分析，要求学生一定要分类且考虑全面，此题容易出现漏分析其中某种情况而导致错误。

18．下例各情况中，关于做功的说法错误的选项是
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
【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，
故不符合题意．
D 正确
19．如图，小球从某一高度自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，那么小球的动能变化情况是〔〕
A．从C．从A 到 B，动能不断减小
A 到 B，动能先变大后变小，到
B．从 B 到 A，动能不断增大
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〔到达 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，小球的速度到达最大，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，物体的速度到达最大，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。

应选C。

20．如下图，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但没有推动，以下说法正确的选项是
()
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 C．箱子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，
故错误；
D 正确；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，
故应选 D。