(物理)中考物理功和机械能及其解题技巧及练习题(含答案)

（物理）中考物理功和机械能及其解题技巧及练习题(含答案)
一、功和机械能选择题
1．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（）
A．拉力F1小于拉力F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
【答案】B
【解析】
【详解】
不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相
同，故B正确；
使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；
因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，
s2=3h，则s1≠s2，故D错误；
2．如图，小聪用力将水平地面上的箱子拉走了；小明用力推箱子，但没有推动．下面关于做功的分析，正确的是
A．小明、小聪都没有对箱子做功
B．小明对箱子做了功，小聪对箱子没有做功
C．小聪对箱子做了功，小明对箱子没有做功
D．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功，小明在推箱子时，箱子的重力没有做功【答案】C
【解析】
【详解】
根据做功的两个要素分析解答：
（1）小明用力推箱子，但箱子没有运动，只有力的作用，没有在力的方向上通过距离，所以他对箱子没有做功；
（2）小聪用力将箱子拉走了，在力的方向上通过了距离，因此她对箱子做了功，故AB错误，C正确；
（3）重力的方向是竖直向下的，箱子无论沿水平方向是否运动，箱子的重力都没有做功，故D错误．
故选C．
【点睛】
重点是做功的判断，要根据做功的两个要素进行判断，一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功．
3．在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。

下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是
A．八年级物理教科书重约100N
B．人从一楼上到三楼做的功约3000J
C．标准大气压约1×103Pa
D．多数人脉搏跳动100次用时约15min
【答案】B
【解析】
【详解】
A、八年级物理教科书的质量在0.2kg左右。

受到的重力在
左右，故A不符合实际；
B、初中生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度在6m左右，人从一楼上到三楼做的功约为左右，故B符合实际；
C、标准大气压约1×105Pa，故C不符合实际；
D、正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近1s，跳动100次的时间在左右，故D不符合实际。

故选：B。

【点睛】
此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位大小要认识清楚，能对生活中常见的物理量进行估计，要多注意理论联系实际，生活中留心积累。

4．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）
A ．小球从A 点自由摆动到
B 点的过程中，动能转化为重力势能
B ．小球摆动到最低点B 时，动能为零
C ．小球摆动到最高点C 时，重力势能最小
D ．小球在整个过程中的机械能守恒
【答案】D
【解析】
试题分析：小球从A 点自由摆动到B 点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A 错；小球摆动到最低点B 时，速度最大，动能最大，故B 错；小球摆动到最高点C 时，重力势能与在A 点时相同都为零，故C 错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D 正确；应选D ．
【考点定位】机械能转化和守恒
5．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N 的物体A ，使物体A 在4s 内匀速前进了4m ，物体A 受到地面的摩擦力f =300N ，所用拉力F =120N ，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦．下列说法中正确的是
A ．绳子自由端在4s 内移动了8m
B ．物体A 重力做功的功率为1000W
C ．物体A 克服摩擦力做的功为480J
D ．滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n =3，因此物体A 在4s 内匀速前进了4m ，则 绳子自由端在4s 内移动了s 绳子=3×4m=12m 。

故A 错误。

B ．物体在重力方向上没有做功，所以物体A 重力做功的功率为0，故B 错误。

C ．物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ，故C 错误。

D ．由题可知：物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ，拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ，所以滑轮组的机械效率 00001200J 10010083.3%1440J
W W η=
⨯=⨯≈有用总， 故D 正确为答案。

6．如图所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木块向右压缩弹簧；释放木块，木块沿水平
地面向左运动；离开弹簧后，木块运动到某一位置停下．下列说法中正确的是
A．木块在弹簧恢复原状过程中，所受弹力变大
B．木块离开弹簧后，受到的滑动摩擦力变大
C．木块离开弹簧后能继续运动，是因为它有惯性
D．弹簧恢复原状过程中，弹性势能变大
【答案】C
【解析】
【详解】
A．木块向左运动过程中，弹簧变长，弹簧的形变逐渐减小，弹力逐渐变小，故A错误；B．木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，摩擦力就是不变的，方向向左，故B错误；
C．木块离开弹簧后，不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进，故C正确；
D．恢复原状时，弹性形变不断减小，弹性势能减小，故D错误．
7．如图，将铁锁从贴着鼻子尖释放，铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖，下列说法正确的是
A．铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能
B．铁锁向最低处摆动过程中重力不做功
C．铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小
D．铁锁在最低处的机械能最大
【答案】C
【解析】
【详解】
A．铁锁向最低处摆动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。

故A错误；
B．铁锁向最低处摆动过程中，重力的方向竖直向下，铁锁高度降低，即向下运动了一定距离，所以重力做功。

故B错误；
C．铁锁从释放到摆回的过程中，要克服空气的摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能减小。

故C正确；
D．铁锁在来回摆动的过程中，克服摩擦做功，机械能不断减少，所以在最初释放时机械能最大。

故D错误。

8．两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则
A ．甲做功较多，功率较小
B ．甲做功较多，功率较大
C ．甲做功较多，甲、乙功率相等
D ．甲、乙做功相等，乙的功率较大
【答案】B
【解析】
【分析】
相同质量的杠铃，根据G=mg 可知重力相同，根据W=Gh 分析做功大小，知道所用时间相同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系．
【详解】
两人举起杠铃质量相同，根据G=mg 得到杠铃的重力相同，举起的高度：h 甲＞h 乙，根据公式W=Gh 得到甲乙做功的关系W 甲＞W 乙，举起杠铃用的时间相同，根据W P t
=得到P 甲＞P 乙．
故选B ．
9．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则 （ ）
A ．甲的速度一定大于乙的速度
B ．甲的重力一定大于乙的重力
C ．拉力F 甲做的功一定大于拉力F 乙做的功
D ．拉力F 甲的功率一定大于拉力F 乙的功率
【答案】B
【解析】
试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力为平衡力，所以
，=8G F N =乙乙，G G >甲乙，B 对；速度大小与拉力无关，A 错；根据
W Fs =，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据W P P Fv t
=
=或，不知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，C 、D 错．
考点：力和运动功
10．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F〜t和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是
A．t=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是0
B．t=3s时，物体受到摩擦力是7N
C．4〜6 s内，拉力F做的功是20J
D．2〜4s内，物体的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故A错误；
B. 由丙图知在4s−6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力
F=5N，由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N，故B错误；
C. 由丙图可知，4s∼6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s，
则4s∼6s内通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m，
由图乙知，4s∼6s时拉力F=5N，所以拉力F做的功为W=Fs=5N×4m=20J，故C正确。

D. 由丙图可知，2∼4s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。

故D错误。

11．如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N 点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则下列说法中错误
．．的是
A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少
B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少
C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变
D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
【答案】B
【解析】
A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；
BC、物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；故B错误，C正确；
D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D正确．
故选B．
12．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N．不计绳重及摩擦，此过程中（）
A．拉力F甲小于拉力F乙
B．F甲做的功大于F乙做的功
C．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率
D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
【答案】D
【解析】
【详解】
由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额＝G动h可知W甲额＝W乙额，因为W总＝W有+W额,所以W总甲＝W总乙。

A. 由图可知,n1＝
2,n2＝3，不计绳重及摩擦，则F甲＝（G+G动）＝×（100N+10N）＝55N，F乙＝（G+G 动）＝×（100N+10N）＝36.7N<F甲，故A不正确。

B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲＝W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正确；C. 由于W甲有＝W乙有,W总甲＝W总乙,根据
η＝可知,η甲＝η乙，故C不正确；D. 拉力做功的功率P＝,由于W总甲＝W总乙、时间t也相同,所以P甲＝P乙，故D正确；故选D.
【点睛】
甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值．
13．2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（）
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加
C．动能增加，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】
火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。

14．如姿同学在整理物理笔记时，有如下四句话其中错误的是
A．成年人步行速度约为1m/s B．一个中学生体重约为450N
C．用手托起两个鸡蛋的力约为0.1kg D．功和能的单位都是焦耳
【答案】C
【解析】
根据常识知道，人步行的速度一般在1.1m/s左右，故A正确，不符题意；中学生的质量一般在100斤即50kg左右，所以一个中学生体重约是：G=mg=50kg×10N/kg=500N，故B正确，不符题意；一个鸡蛋的质量约是50g（0.05kg），所以，其重力约为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，即托起两个鸡蛋的力大约为1N，故C错误，符合题意；功和能量的单位都是焦耳，故D正确，不符题意，故选C．
15．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F－t和v－t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）
A．当t＝2 s时，物体处于静止状态，摩擦力是0
B．当t＝3 s时，物体受到的摩擦力是7 N
C．4～6 s内，拉力F做的功是20 J
D．2～4 s内，物体的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，当t=2 s时，物体处于静止状态，摩擦力等于拉力的大小为3N，故A错；B．当t=3 s时，物体受到的拉力的小为7N，此时物体受力不平衡，物体受到摩擦力等于5N，故B错；
C．4﹣6 s内，拉力的大小为5N，物体通过的距离为4m，拉力F做的功是20 J，故C正确；
D．2﹣4 s内，物体的速度是不断变大的，机械能增加，故D错；
应选C．
16．2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是
A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能
B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失
C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能
D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力
【答案】A
【解析】
分析：（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；
（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；
（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用．
解答：A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；
B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；
C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；
D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误．
故选A．
【点睛】本题通过卫星发射，考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性以及热机工作时的能量转化，涉及的知识点较多，需要认真分析，认真解答．
17．将地面上的一本物理课本捡起来放到课桌上，对物理课本所做的功最接近
A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J
【答案】C
【解析】
一本物理课本的质量m=200g=0.2kg，
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，
课桌高度约为1m，
人对课本做的功：W=Gh=2N×1m=2J．
故选C．
18．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。

t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v．已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（）
A．V＝1/2V0 B．ｔ1至ｔ2时间段内汽车做加速运动
C．Ｆ０＝1/2ｆ D．ｔ2时刻后，汽车将保持功率Ｐ0行驶
【答案】A
【解析】由题知，t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，则有
P0=F0v0………①
t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力F0减小为，所以………………..②
由①②可得，.
AD．由题，t1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分析可知，汽车的功率将保持不变，故D错误；
到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，由图可知，汽车再次做匀速直线运动时的牵引力与开始时做匀速直线运动的牵引力大小相等，均为F0.
根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：，故A正确；B．由图可知，t1到t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可知，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误；
C．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故C错误。

19．如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是
A．两次木块都做匀速直线运动
B．两次木块受到的摩擦力一样大
C．两次拉力对木块做的功一样多
D．两次拉力对木块做功的功率一样大
【答案】D
【解析】
【详解】
A．物体做匀速直线运动时，路程与时间成正比，由图像可知两次均为正比函数，故选项A 说法正确，不符合题意；
B．因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动时压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，故摩擦力一样大，选项B说法正确，不符合题意；
C．因两次移动距离相同，两次拉力大小相同，故两次对木块做功相同，选项C说法正确，不符合题意；
D．由公式P=Fv可得；拉力大小相同时，速度大小不同，两次做功功率不同；选项D说法错误，符合题意．
20．如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。

小球从a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。

下面的一些判断不正确的是（）
A．从a到b小球的势能减小，动能增大
B．到达c处，小球的势能最小，动能最大
C．从c到d处，小球的机械能增大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零
【答案】C
【解析】
【详解】
A．从a到b，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故A
正确，不符合题意。

B．到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度最大，动能最大。

故B正确，不符合题意。

C．从c到d处，小球高度不变，重力势能不变，速度逐渐减小，动能减小，所以机械能减小，故C错误；符合题意。

D．到达d处，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，木块到达d处速度为零，动能也为零，故D正确，不符合题意。