中考物理——功和机械能问题的综合压轴题专题复习附答案
中考物理—功和机械能问题的综合压轴题专题复习及答案
一、初中物理功和机械能问题
1.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W MN、W OP,功率分别为P MN、P OP,则
A.W MN<W OP
B.W MN>W OP
C.P MN>P OP
D.P MN<P OP
【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P MN<P OP;答案选D.
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()
A.3×102J B.3×103J C.3×104J D.3×105J
【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=G△h=600N×0.5m=300J=3×102J,
故A正确,BCD错误;
应选A.
3.一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家,对此,下列说法错误的是()
中考物理压轴题专题功和机械能问题的经典综合题附答案
一、初中物理功和机械能问题
1.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 cm
B.乙透镜的焦距最小,丁透镜的焦距是16 cm
C.丙透镜的焦距最小,乙透镜的焦距是8 cm
D.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C
2.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.下列说法正确的是()
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,则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;
2020-2021中考物理(功和机械能问题提高练习题)压轴题训练及答案解析
一、初中物理功和机械能问题
1.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.
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;
中考物理压轴题专题功和机械能问题的经典综合题及答案解析
一、初中物理功和机械能问题
1.月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑,关于造成陨石坑大小不一的因素,下列猜测不合理的是( )
A.陨石的质量B.陨石的撞击速度C.被撞处的硬度D.被撞处是否在阴影中
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.陨石的质量越大,在速度相同时动能就越大,在撞击时做功越多,所以造成的坑就会越大,因此这一猜测合理,故A不符合题意;
B.陨石的撞击速度越大,在质量相同时动能就越大,在撞击时做功越多,所以造成的坑会越大,因此这一猜测合理,故B不符合题意;
C.被撞处的硬度越大,越不容易形变,相反,被撞处的硬度越小,则越容易形变,所以被撞处的硬度会影响陨石坑的大小,因此这一猜想合理,故C不符合题意;
D.被撞处是否在阴影中不会造成力的作用效果的不同,故与之无关,因此这一猜测不合理,故D符合题意;
故选D。
2.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;
2020-2021备战中考物理(功和机械能问题提高练习题)压轴题训练附详细答案
一、初中物理功和机械能问题
1.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。
2.如图所示,木块以一定的速度滑过A、B点,到C点滑出下落至D点,A和B、C和D 之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计,则对木块在运动过程中能量变化的分析,正确的是( )
A .D 点与A 点相比,动能增大,势能减小,机械能不变
中考物理压轴题专题机械效率的计算的经典综合题附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1.在“再探动滑轮”的实验中,小明用动滑轮将重3N 的钩码匀速向上提升,拉力为2N ,2s 内钩码上升0.2m 。此过程中有用功为_____J ,拉力做功的功率为_____W ,动滑轮的机械效率为_____%。
【答案】0.6 0.4 75% 【解析】 【分析】 【详解】
[1]拉动的过程中做的有用功就是克服钩码重力所做的功,即为
=3N 0.2m=0.6J W G s =⨯物物有
[2]绳子移动的距离为
=20.2m=0.4m s ns =⨯绳物
拉力所做的功为
=2N 0.4m=0.8J W Fs =⨯总绳
拉力的功率为
0.8J
==0.4W 2s
W P t =
总 [3]动滑轮的机械效率为
0.6J
=
=75%0.8J
W W η=
有总
2.如图所示,工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m ,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).
【答案】90% 75 增大
【解析】
【分析】
【详解】
工人做的有用功W有用=Gh=1800N×1.5m=2700J,工人做的总功W总=Fs=750N×4m=3000J,
斜面的机械效率
2700
=90%
3000
W J
W J
η==
有
总
,
克服摩擦做的额外功W额=W总-W有用=3000J-2700J=300J,
由W额=fs可得货物与斜面间的摩擦力
中考物理压轴题专题训练(含答案解析)
中考物理中高档压轴题专题训练
1、为了将放置在水平地面上、重G=100 N 的重物提升到高处。小明同学设计了图24(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图24(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图24(丙)和(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m 2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:
(1)在2~3s 内,拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率η。 (2)在1~2s 内,拉力F 做的功W 。 (3)在0~1s 内,重物对地面的压强p 。
2、如图甲所示,是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图。其中,电源电压为3V ,定值电阻R 0的阻值为200Ω ;S 为激光光源,能发射一条粗细忽略不计的光线;R 为光敏电阻,
t /s
F /N
乙
10 50 30 20 40 t /s
υ/(m/s )
丙
1.25
2.50 2.50 t /s
h /m
丁
1.25
3.75 F
G
当有光照射时,其阻值较小,无光照射时,其阻值较大。水平传送带上的产品均是密度ρ=2.5 x 103kg/m3的相同正方体。当水平传送带上的产品和传送带一起以速度v =0.5m/s匀速通过S与R之间时,射向光敏电阻的光线被产品挡住,光线始终与正方体靠近光源一侧的表面垂直,通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图乙所示(g = 10N/kg)。
则::①定值电阻Ro消耗的最大功率是多少?
②水平传送带对每个产品的支持力为多少?
3、家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器,下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中,温控旋转开关接ab开始加热,发光二极管正常发光,当液体温度达到70℃;温控旋转开关自动接cd,发光二极管熄灭,电动机起动,再倒入三混粉在容器中保温搅拌,搅拌均匀后,涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W,旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,发光二极管L规格为“2V 0.2W”,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响)
备战中考物理——功和机械能问题的综合压轴题专题复习附详细答案
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;
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.将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示.下列说法正确的是
A.皮球经过同一高度A、B两点时,动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P时,动能为零
C.皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑
【答案】D
【详解】
A .由图可知,每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在A 点的机械能大于在
压轴题03 功和功率 简单机械计算题(原卷版)-2023年中考物理压轴题专项训练(全国通用)
压轴题03功和功率简单机械计算题--
中考物理压轴题专题训练综合近几年中考对于功和机械能、简单机械的考察形式,2023年中考对于功和机械能、简单机械知识点依然会加大力度考察。功和机械能的概念及计算、简单机械的特点及组合,还有结合压强与浮力等知识点,会有很多灵活的难点可以考察,所以不论是选择题还是大题,功和机械能、简单机械问题一直都是命题人提高学生关键物理综合能力的重要知识点,因此在近几年的中考命题中功和机械能、简单机械问题也是很多地区以压轴题的形式存在,以及对于图像问题的考察,动态平衡分析,都比前几年要频繁,所以要
求考生了解题型的知识点及要领,对于常考的模型要求有充分的认知。
1.功的公式:W =Fs
2.功率的公式:W P t
;P=Fv 1.与杠杆有关的计算题解题策略
a.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式
(1)杠杆平衡条件公式公式F 1L 1=F 2L 2
(2)求解动力,用变形公式F 1=F 2L 2/L 1
(3)求解动力臂,用变形公式L 1=F 2L 2/F 1
b.用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法
(1)用杠杆提升物体做的有用功W 有用=Gh
(2)用杠杆提升物体做的总功W 总=Fs
(3)用杠杆提升物体做的额外功W 额外=W 总—W 有用
其中h 是重物G 被提升的高度,s 是动力F 移动的距离。h 与s 的关系可以根据相似三角形建立。c.杠杆机械效率的求解
(1)用杠杆提升物体时,有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。
(2)杠杆机械效率公式:η=(W 有用/W 总)×100
%
2.与滑轮组有关的计算题解题策略
2020-2021中考物理压轴题之功和机械能问题(中考题型整理,突破提升)含答案解析
一、初中物理功和机械能问题
1.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。
2.将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示.下列说法正确的是
A.皮球经过同一高度A、B两点时,动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P时,动能为零
C.皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图可知,每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在A点的机械能大于在B点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在A、B两点高度相同则重力势能相同,所以在A点的动能大于在B点的动能;故A错误。
B.从轨迹来看,小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时,竖直方向速度为零,但是仍然能往右运动,说明小球还具有水平方向速度,动能不为零;故B错误。
C.每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小。在C点在在D点之前,故在D点的机械能小于在C点的机械能;故C错误。D.弹性势能大小与弹性形变程度有关,黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度,圆斑越大,形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零,又因为小球在M点机械能大于N点机械能,故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能,故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑;故D正确。
中考物理—机械效率的计算压轴题专题复习及答案
【解析】
【分析】
【详解】
[1]有用功为
[2]拉力做的总功为
做功所需的时间为
所以重物上升的速度为
[3]上问中拉力为
动滑轮重力为
所以用此滑轮组匀速提升80N的货物,所需拉力为
9.如图所示,重300 的物体在10s内水平均速移动了1.5m,若物体受到地面的摩擦力为60 ,绳端所用的拉力F的功率为12W,则绳端所用的拉力为_____N,滑轮组的机械效率为_____。
C.动滑轮拉B物体的效率为75%
D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,拉力的功率为2W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.A物体恰好向右做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,由题知,摩擦力
f=0.2G=0.2 100N=20N
故A物体受到的绳子的拉力为20N,故A错误;
B.若把B的重增加一倍,但A与地面的粗糙程度不变,压力也不变,因此A受到的摩擦力也不会改变,故B错误;
3.如图的装置中,物体B重为30N,每个滑轮重均为6N,不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F=20N向右匀速拉动物体A,物体B也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力为_________N,滑轮组的机械效率为_________%(百分号前保留2位小数)。
【答案】883.33
中考物理与机械效率的计算有关的压轴题含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1.如图所示,物体重G =200N ,滑轮重G′=100 N ,若用力F 竖直向上匀速拉动滑轮,则此时该滑轮的机械效率为____(不计绳重和滑轮转轴处的摩擦)。
【答案】80% 【解析】 【分析】 【详解】
不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,竖直向上匀速拉动滑轮,由力的平衡条件可得拉力
F =2
G +G′=2×200N +100N=500N
由图知,动力作用在动滑轮的轴上,此时动滑轮费力、但省一半的距离,即
12
s h = 所以物体上升的高度
h =2s
该滑轮的机械效率
22200N
100%100%100%0%500N
W Gh G W Fs F η⨯=
⨯=⨯=⨯=⨯有用总100%=8
2.用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N ,每次运送的量不定,图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重为_____________N ,当某次运送3件货物时,绳子的拉力F 是_______ N ,滑轮组的机械效率为_________;经过分析,发现使用同一滑轮组,_________ ,可以提高滑轮组的机械效率(不考虑绳重和摩擦) 。
【答案】100 200 75% 增加物重 【解析】
【详解】
[1]由图乙可知,运送一件货物的重力为100N 时,滑轮组的机械效率是50%,不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率
η=
100N
==50%100N+W W Gh G W W W Gh G h G G G ===+++有有总有额动动动
G 动=100N
中考物理压轴题专题机械效率的计算的经典综合题含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N 的物体时,物体5s 内上升了10m ,此过程中有用功为_____J ,钢丝绳移动的速度为_____m/s ;若此时滑轮组的机械效率为70%,则拉力F 为_____N ,拉力F 的功率为_____W 。
【答案】4.2×104 6 2000 1.2×104 【解析】 【分析】 【详解】
[1]滑轮组在匀速起吊物体的过程中做的有用功为
34有物 4.210N 10m 4.210J W G h ==⨯⨯=⨯
[2]看图可知绳子股数n =3。钢绳末端移动距离为
310m 30m s nh ==⨯=
则钢绳移动的速度为
绳30m 6m 5s
s v t =
== [3]由滑轮组机械效率
有物物总100100100s W G h G
W F nF η=
⨯%=⨯%=⨯% 得
3物 4.210N 2000N 370G F n η⨯===⨯%
[4]拉力功率
4绳总
绳2000N 6m s 1.210W Fs W P Fv t t
=
===⨯=⨯
2.如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。若不计绳重及摩擦,绳子自由端移动的距离是____m ,动滑轮的重力为____N ,该滑轮组的机械效率是______。
【答案】4 100 80% 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由图可知,动滑轮上绳子段数为2,则绳子自由端移动距离为
s =2h =2×2m=4m
[2]拉力为250N ,物体中400N ,则根据动滑轮上绳子段数为2,可求动滑轮重力为
中考物理与功和机械能问题有关的压轴题附答案解析
一、初中物理功和机械能问题
1.如图所示,弹簧一端固定在竖直墙上,另一端固定在物块乙上,甲、乙相互叠加放置在光滑水平面上O点处,此时弹簧处于原长。现将甲、乙从O点拉至位置 l。松手后,在甲、乙保持相对静止并一起向O点方向运动的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.物块甲由于与乙相对静止而处于平衡状态
B.物块乙随弹簧拉力减小而做减速运动
C.物块乙对物块甲施加了水平向左的摩擦力
D.两物块运动到O 点将由于不受弹簧拉力而静止
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲乙两物块在位置1被松手后,由于弹簧的弹性势能转化为动能,而且水平面是光滑的,所以其动能增加,即两物块不是做匀速直线运动,不是处于平衡状态,故A错误;B.乙物体从位置1向O运动的过程中,弹簧对其拉力减小,但由于减小的弹性势能全转化为动能,所以其速度增加,做加速运动,故B错误;
C.物体甲乙一起相对静止运动的过程中,甲有一个向右运动的趋势,所以甲受到乙向左的摩擦力,故C正确;
D.两物块运动到O点,弹簧刚好恢复原形,则此时弹簧对物块的拉力为0,但由于惯性,两物块还要向左运动,不会立即停下来,故D错误。
故选C。
2.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F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40J
B .拉力所做的总功为48J
C .拉力F 的功率大小为20W
D .滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】C
【解析】
【详解】
A .根据公式可得
20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用
故A 正确,不符合题意;
上海中考物理压轴题专题复习——功和机械能问题的综合
7.小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度,每个滑轮的重均相等,不计绳重及摩擦,针对这一现象,小明得出了4个结论:①F1做的功等于F2做的功;②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率;③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力;④F1做功的功率等于F2做功的功率;其中正确的为()
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。
11.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
B.物块乙随弹簧拉力减小而做减速运动
C.物块乙对物块甲施加了水平向左的摩擦力
D.两物块运动到O点将由于不受弹簧拉力而静止
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲乙两物块在位置1被松手后,由于弹簧的弹性势能转化为动能,而且水平面是光滑的,所以其动能增加,即两物块不是做匀速直线运动,不是处于平衡状态,故A错误;
A.①、②、③B.②、③、④C.①、③、④D.①、②、③、④
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
①在不计绳重及摩擦时,拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功,因为物重相同,提升的高度相同,所以两次拉力做的功都等于
中考物理功和机械能问题-经典压轴题附答案解析
3.在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中,当其中一名杂技演员被抛出后,其仍可在空中继续向上运动,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.被抛出的杂技演员在向上运动的过程中,仍受到惯性的作用
B.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中,其惯性不断减小
C.被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中,其机械能不断减小
【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;
B.物块乙随弹簧拉力减小而做减速运动
C.物块乙对物块甲施加了水平向左的摩擦力
D.两物块运动到O点将由于不受弹簧拉力而静止
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲乙两物块在位置1被松手后,由于弹簧的弹性势能转化为动能,而且水平面是光滑的,所以其动能增加,即两物块不是做匀速直线运动,不是处于平衡状态,故A错误;
(4)定滑轮的本质是等臂杠杆,所以不能省力。
【详解】
A.国旗匀速上升过程中,速度不变,质量不变,则动能不变,高度增大,国旗的重力势能逐渐增大,没有动能转化为重力势能,故A错误;
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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;
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.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 .下列分析不正确的是( )
A .小球在A 、
B 、
C 三点的速度大小关系是C B A v v v <<
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C B A v v v <<,故A 正确,不符合题意;
BC .A 、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 .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 。
3.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 。
4.在雄壮的国歌声中,升旗手在50秒时间内将重5N 的国旗缓缓上升到旗杆顶端,下面分析正确的是( )
A .缓缓上升,动能转化为重力势能
B .升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下
C .他对国旗做功的功率最接近于1W
D .旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)影响动能的因素是质量和速度;影响重力势能的因素是质量和高度;在一定条件下,动能和势能可以相互转化;
(2)两个物体发生相对运动时,摩擦力方向与相对运动的方向相反;
(3)已知国旗重力,估计出旗杆高度,可以得到克服旗杆重力做的功;功与时间之比为功率;
(4)定滑轮的本质是等臂杠杆,所以不能省力。
【详解】
A .国旗匀速上升过程中,速度不变,质量不变,则动能不变,高度增大,国旗的重力势能逐渐增大,没有动能转化为重力势能,故A 错误;
B .由于力的作用是相互的,升旗同学向下拉绳,升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上,故B 错误;
C .已知国旗的重力5N ,旗杆大约10m 高,克服国旗的重力做功为
5N 10m 50J W Gh ==⨯=
国歌的演奏一遍的标准时间是50秒,他对国旗做功的功率最接近于
50J 1W 50s
W P t =
== 故C 正确; D .国旗杆上的滑轮为定滑轮,则利用定滑轮升国旗,可以改变施力的方向但不能省力,故D 错误。
故选C 。
5.一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家,对此,下列说法错误的是( )
A .爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少
B .爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多
C .爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率大
D .爬相同的楼梯,儿子坐电梯先到达,儿子的功率大