初三物理试卷物理功和机械能题分类汇编含解析

初三物理试卷物理功和机械能题分类汇编含解析
一、功和机械能选择题
1．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示．以下说法正确的是（ ）
A ．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
B ．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对球做了功
C ．桌面对球的支持力做了功
D ．白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功
【答案】A
【解析】
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故A 正确；由于重力的方向与小球运动的方向垂直，所以，重力对小球不做功，故B 错误；桌面对球的支持力的方向与小球的运动方向垂直，所以，支持力对小球不做功，故C 错误；白球撞击黑球后没有静止，而是继续运动，是因为白球具有惯性，不是手对白球有力的作用，更不是对白球做功，故D 错误，故选A ．
2．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
3．体重相同的小明和小华进行搬砖比赛，他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼，小明两次搬完，小华三次搬完，比较他们在此过程中所做总功和功率，下列说法正确的是
A ．他们做功一样多
B ．小明做功多一些
C ．小华做功多一些
D ．小明的功率大一些 【答案】C
【解析】
【详解】
由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据22220m /801600s v t s s m ==⨯=可知，小明和小华克服砖的重力所做的功相等；小明和小华的体重相等，楼层高度相等，小明两次搬完，小华三次搬完，所以在搬砖的过程中，小华克服自身重力所做的功多；小华所做总功比小明所做的总功多，由于无法比较小明和小华做功时间的多少，根据W P t
=
可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C 符合题意．
4．如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N 的同一课桌．小芳用10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动；小明用20N 的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动．则下列说法正确的是
A ．小芳推课桌时，推力做功的功率为20W
B ．小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20N
C ．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100N
D ．小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s 做匀速直线运动
【答案】A
【解析】
小芳用10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做功的功率P=Fv=10N×2m/s=20W ，故A 正确．
根据小芳用10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N ；小明推课桌时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N ，故B 错误． 小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N ，故C 错误．
小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故D 错误．
答案为A ．
5．扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为1.5kg 集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min 匀速行驶
20m ，若机器人行驶过程的平均阻力为3N ，则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是
A ．300J ，2.5W
B ．60J ，0.5W
C ．60J ，30W
D ．360J ，3W 【答案】B
【解析】
【详解】
机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：32060W fs N m J ==⨯=，故AD 错误；克服阻力做功的功率：600.5260W J P W t s
=
==⨯，故B 正确、C 错误。

故选：B 。

【点睛】
本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。

6．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W 1、W 2，拉力做功的功率分别为P 1、P 2。

则：[ ]。

A ．W 1＞W 2，P 1＞P 2；
B ．W 1＞W 2，P 1＜P 2；
C ．W 1=W 2，P 1＜P 2；
D ．W 1=W 2，P 1=P 2。

【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W 1 =W 2，又因为AB ＞AC ，且速度相同，由v=s/t 知道，运动时间是t 1 ＞t 2；由P=W/t 知道，拉力沿AC 运动时拉力做功的功率较大，即P 1 ＜P 2，综上所述，只有C 正确，故选C 。

7．在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所示．以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是
A．足球所受的重力做了功B．脚一直对足球做功
C．足球受到非平衡力作用D．地面的支持力对足球做了功
【答案】C
【解析】
【详解】
A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做功，故A错误；
B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B错误；
C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C正确；
D、支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向，即力与距离垂直，支持力不做功，故D错误；
故选C．
8．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：
W1=F1s；
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：
W2=F2s；
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：
W3=F32s；
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，综上分析知道：
W1=W2=Fs＜W3=2Fs，
9．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是
A ．绳子自由端移动速度为0.3m/s
B ．拉力F 的大小为4N
C ．拉力F 的功率为0.45W
D ．滑轮组的机械效率为75%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2，
A ．绳端移动的距离是：
s =2h =2×0.1m=0.2m ，
绳子自由端移动的速度是：
0.2m 0.2m/s 1s
s v t =
== ， 故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2
F G G n =
+⨯+=动， 故B 错误；
C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率： 0.45J 0.45W 1s
W P t =
==总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是： 0.4J 100%100%0.45J
W W η=⨯=⨯有总≈88.9%， 故D 错误。

10．如图小红同学正在做“引体向上”。

她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。

这个过程中，小红做的功最接近的是
A．2 000 J B．200 J
C．20 J D．2 J
【答案】B
【解析】
小红同学正在做“引体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N，由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m，即h=0.4m，所以小红做的功最接近
W=Gh=500N×0.4m=200J，故B符合实际为答案。

11．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（）
A．小球在A、C处的势能最大
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能
D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
【答案】B
【解析】分析：（1）（3）根据影响动能、重力势能大小的因素分析；
（2）根据小球的运动状态分析受力情况；
（4）根据牛顿第一定律，物体不受力或者受平衡力时，一定处于静止或者运动直线运动状态。

解答：A、小球的质量不变，在A、C处的高度最高，重力势能最大，故A正确；
B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误；
C、小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；
D、小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，小球仍然会静止，故D 正确。

故选：B。

【点睛】本题通过单摆运动考查力和运动的关系，属于基础知识的考查，较简单。

12．一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板，图为球撞击过程中的三个状态，其中甲是刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻，已知撞击时间非常短，若忽略球的机械能损失，则（）
A．球在甲、丙两个时刻的动能相等
B．球在甲时刻的动能较丙时刻的大
C．球在甲时刻的动能较丙时刻的小
D．条件不足，无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时的甲具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔夫球的弹性势能转化动能，弹性势能减小，动能增加，故球在甲、丙两个时刻的动能不相等，球在甲时刻的动能较丙时刻的大，故B正确，ACD错误．
13．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度．则（）
A．乙升降机提升重物做的有用功较多B．甲升降机的电动机做的额外功较多
C．甲升降机的电动机做的总功较少D．乙升降机的电动机做的总功较少
【答案】C
【解析】
【详解】
A．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；
BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确．
14．工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离．F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s．不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．甲乙两种方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐渐变大
C．乙方式机械效率约为83.3% D．乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】
试题分析：由甲图可知，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则F2=G+G动）/3=（300N+60N）/3=120N，故A错误；甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1 的大小不变，故B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：η=W有/W
总=W
有
/W
有
+W
额
=Gh/Gh+G
轮
h=G/G+G
轮
=300N/300N+60N=83.3%，故C正确；乙方式中
F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：P=F2 v绳=120N×0.03m/s=3.6W，故D错误，故选C．
考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
15．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。

两次推力的功率分别为P1、P2。

则下列关系正确的是
A．F1=F2 P1>P2B．F1=F2 P1<P2C．F1>F2 P1>P2D．F1<F2 P1>P2
【答案】B
【解析】
【详解】
由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为v甲=s
t
甲
甲
=
4m
2s
=2m/s；由v-t图象乙可
知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F1=F2。

已知v 甲＜v 乙，由P =W Fs t t
==Fv 可得，两次推力的功率P 1＜P 2。

16．下列关于功和能的说法正确的是（ ）
A ．被拉开的弹弓具有弹性势能
B ．用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功
C ．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大
D ．速度小的物体动能一定小
【答案】A
【解析】
【详解】
A ．被拉开的弹弓由于发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A 正确；
B ．用力推车而车未动，有力无距离，故推力不做功，故B 错；
C ．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能增大，动能减小，故C 错；
D ．动能的大小与物体的质量和速度都有关系，速度小的物体如果质量较大，动能也不一定小，故D 错．
17．一位初中生用30s 从坡底爬上了9m 高的山坡．他爬坡时的功率与下列哪一个最接近( )
A ．几瓦
B ．十几瓦
C ．一百多瓦
D ．一千多瓦
【答案】C
【解析】
【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： 500N 9m 150W 30s
W Gh P t t ⨯=
===， 可见，他爬坡时的功率与C 选项最接近；
故选C 。

18．射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：②弓弦的弹性势能转化为箭的动能； ③箭由于惯性作用仍能继续飞行；④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（ ）
A ．只有①
B ．只有①②
C ．只有①②③
D ．①②③④都正确
【答案】B
【解析】
【详解】
①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故①正确； ②箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；
所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故②正确；
③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故③错误；
④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来的运动状态，继续做匀速直线运动，故④错误；
综上分析可知，只有①②正确；故应选B。

19．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．
20．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。