【专项习题】滁州初三物理功和机械能单元测试卷及答案

【专项习题】滁州初三物理功和机械能单元测试卷及答案
一、选择题
1．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。

2．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。

则
A．物体上升的速度是2.5m/s B．拉力F大小为400N
C．拉力F的功率为40W D．拉力F的功率为80W
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由
s
v
t
得体的速度：
2m 0.4m s 5s h v t === 故A 项不符合题意； B ．图可知，绳子段数为2n =，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：
11200N 100N 22
F G ==⨯= 故B 项不符合题意；
CD ．绳子自由端移动的速度：
220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物
拉力F 的功率：
100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t
====⨯= 故C 项不符合题意，D 项符合题意。

3．如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ）
A ．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左
B ．乒乓球弹跳时机械能守恒
C ．乒乓球运动过程中重力势能一直减小
D ．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能
【答案】D
【解析】
【详解】
乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB 选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C 选项不符合题意，D 选项符合题意．
4．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是
A ．功率大的机械做的功多
B ．功率大的机械做功时用的时间少
C ．单位时间内完成的功越多，则功率越大
D ．省力多的机械功率大
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．W ＝Pt ，做功多少与功率和时间有关，故A 错误；
B ．t ＝W P
，做功的时间与做功和功率有关，故B 错误； C ．物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故C 正确； D ．功率的大小与省力无关，故D 错误；
5．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是（ ）
A ．在助跑阶段动能不变
B ．在起跳时动能最大
C ．在最高点时势能最小
D ．落地时势能最大
【答案】B
【解析】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，因此重力势能不变。

机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，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，故B 正确。

C. 最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C 错误。

D. 落地时势能最小，故D 错误。

点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。

6．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
7．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）
A．功率大的机械，做功一定多
B．做功多的机械，效率一定高
C．做功快的机械，功率一定大
D．效率高的机械，功率一定大
【答案】C
【解析】
试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．
解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；
B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；
C、说法正确；
D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大．
故选C．
8．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙装置所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则
A．W1 = W2，η1 =η2B．W1 = W2，η1 <η2
C．W1 < W2，η1 >η2D．W1 > W2，η1 <η2
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上
额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=W
W
有用
总
即可比较出二者机械效率
的大小．【详解】
（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；
（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。

即W1小于W2,η1大于η2.
故选C.
9．如图所示，用沿斜面向上不同的力，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度大小从底端匀速拉到顶点A，己知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2。

则：[ ]。

A．W1＞W2，P1＞P2；
B．W1＞W2，P1＜P2；
C．W1=W2，P1＜P2；
D．W1=W2，P1=P2。

【答案】C
【解析】
【详解】
根据题意知道，斜面光滑说明摩擦力为0，所以，使用任何机械都不省功，故拉力在两斜面上做功相同，即W1 =W2，又因为AB＞AC，且速度相同，由v=s/t知道，运动时间是t1＞t2；由P=W/t知道，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1＜P2，综上所述，只有C正确，故选C。

10．如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是
A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＝W2＜W3D．W2＜W1＜W3
【答案】C
【解析】
【详解】
定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为s ，拉力做的功是：
W 1=F 1s ；
直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s ，拉力做的功是：
W 2=F 2s ；
动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s ，拉力做的功是：
W 3=F 32s ；
又因为拉力F 1、F 2、F 3大小相等，综上分析知道：
W 1=W 2=Fs ＜W 3=2Fs ，
11．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB 、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A ，已知AB ＞AC ，施加的力分别为F 1、F 2拉力做的功为W 1、W 2， 拉力做功的功率分别为P 1、P 2， 则下列判断中正确的是
A ．F 1＜F 2， W 1=W 2，P 1＞P 2
B ．F 1＞F 2， W 1＞W 2， P 1＞P 2
C ．F 1＜F 2， W 1＜W 2， P 1＜P 2
D ．F 1＜F 2， W 1=W 2， P 1＜P 2
【答案】D
【解析】 将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB 、AC 以相同的速度，匀速拉到顶点A ，拉力F 1、F 2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，而同一物体升高相同的高度克服重力做的功相同，故W 1=W 2；又因W FS =，W 相同，AB ＞AC ，所以F 1＜F 2，再由P Fv =知，速度相同，F 1＜F 2，则P 1＜P 2.
所以选择D.
12．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。

13．如图所示，水平地面上放着一只重1000N 的木箱，用100N 的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m ，则有（ ）
A ．重力所做的功是1000J
B ．推力所做的功是1000J
C ．摩擦力所做的功是100J
D ．推力所做的功是100J
【答案】D
【解析】
A 、由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J ．故A 错误；
BD 、推力做功：1001100W Fs N m J ==⨯=．故B 错误，D 正确．
C 、因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力f=F=100N ，方向与F 相反，由于木箱沿力F 的方向移动，物体移动的距离与摩擦力的方向相反，则1001100W fs N m J '==⨯-=-（），故C 错误．
故选D ．
【点睛】此题考查功的计算，力是否做功的判断，关键是掌握做功的两个必要条件．注意水平方向运动的物体，重力是不做功的．
14．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．下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
【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,故此选不合题意；
B．从b到c小球的质量不变,高度减小,重力势能减小,故此选项不合题意；
C．到达 c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变,速度增大，动能最大，此选项符合题意；
D．到达d处，小球质量不变，与 c处相比高度不变,重力势能不变，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，此选项不合题意．
15．对物理量的估测是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一．下列是小佳同学对本学期所学的一些物理最的估测数据，其中最符合实际的是
A．一名初中学生的体重约为500N
B．一名初中学生站立在水平地面上时，对地面的压强约为3×104 Pa
C．一名初中学生浸没在水中时，受到水的浮力约为1.0×103N
D．一名初中学生从一楼步行到三楼所做的功约为3×104J
【答案】A
【解析】
由于初中生的质量约为50kg，所以体重大约是：G=mg=50kg×10N/kg=500N，故A符合实际；一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm2 =0.02m2，体重大约为500N，所以对地面的压强约是：P=F/S=G/S=500N/0.02m2×2=1.25×104 Pa，故B不符合实际；游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力相等，又因为中学生的体重大约在500N左右，所以受到水的浮力约为500N，故C不符合实际；中学生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度约6m，中学生从一楼走到三楼，会克服重力做功大约是：W=Gh=500N×6m=3000J，故D不符合实际，综上所述故选A．
16．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示.．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（）
A．F1＞F2 P1＞P2B．F1＜F2 P1＜P2
C．F1=F2 P1＜P2D．F1=F2 P1＞P2
【答案】D
【解析】
【详解】
由图像知道，木块两次都进行匀速直线运动，所以拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数F1=F2；由图象知道，第②次的运动速度v较小，由P=Fv知道，在当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以，P1＞P2，故选D．
17．如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。

当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零。

小车向左运动的过程中
A．小车一直减速 B．小车先加速后匀速 C．小车的动能先不变后减小 D．小车的机械能不变
【答案】C
【解析】
水平面光滑，不受摩擦力，当A向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体A与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故C正确，ABD错误。

点睛：当物体受平衡力或不受力，运动状态不变；若物体受合力方向与运动方向相反，物体将做减速运动．
18．2018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．
19．运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力，下落时的速度一时间图线如图所示，g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中，人（包括装备）
A．动能一直在变大B．重力势能先变大后不变
C．机械能一直在变小D．重力势能一直在转化为动能
【答案】C
【解析】
【详解】
A．动能大小的影响因素有速度和质量，在整个过程中，质量不变，速度先变大再不变再变小，因此动能也是先变大再不变再变小，故A选项错误，不符合题意；
B．重力势能大小的影响因素有质量和高度，在整个过程中，质量不变，高度逐渐变小，因此重力势能减小，故B选项错误，不符合题意；
C．在下落过程中，阻力做功导致机械能转化为内能，因此机械能减小，故C选项正确，符合题意；
D．由图像可知，有两段速度不变的过程，在这两段过程中，动能不变，不存在重力势能转化为动能的情况，故D选项错误，不符合题意。

20．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。

若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】A
【解析】
【详解】
在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。

由图像知，当时间相同时，甲做
功最多，所以由公式
W
P
t
知，甲功率最大，做功最快。

故A符合题意。