初中物理功和机械能技巧小结及练习题

初中物理功和机械能技巧小结及练习题一、功和机械能选择题1．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S 型路线骑行，他这样做是为了（ ） A ．缩短上坡过程中所走的路程B ．减少上坡过程中所做的功C ．减小上坡过程中所施加的力D ．缩短上坡过程中所用的时间 【答案】C【解析】【详解】A ．上坡时，自行车上升的高度不变，走S 形路线所走的路线较长，A 不符合题意．B ．使用任何机械都不省功，B 不符合题意．C ．上坡时，走S 形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意．D ．速度一定，走S 形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D 不符合题意．2．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。

3．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ）A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2C ．W 1＞W 2 , 1η＜2ηD ．W 1=W 2 , 1η=2η【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝W W 有总可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。

而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。

即W 1<W 2,η1>η2.故选C.4．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 ．5．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．6．以下简单机械的使用属于费力杠杆的是（ ）A ．道钉撬B ．钓鱼竿C ．定滑轮D ．手推车【答案】B【解析】A 、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A 错误；B 、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B 正确；C 、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C 错误；D 、手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D 错误．故选B ．【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．7．如图所示，悬挂的电灯处于静止状态。

假如悬挂它的绳子突然断了，电灯将A ．仍受平衡力B ．加速下落C ．匀速直线下落D ．动能变势能【答案】B【解析】【分析】物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变；影响动能的因素：质量和速度；影响重力势能的因素：质量和高度。

【详解】悬挂的电灯处于静止状态，此时电灯受到重力和拉力的作用；若悬挂它的绳子突然断了，则电灯只受到重力的作用，会向下做加速运动，受非平衡力的作用，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能。

故选B 。

【点睛】本题考查力和运动及机械能的题目，需要知道物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。

8．阳光体育运动不仅锻炼了孩子们的身心，而且也让校园充满了欢声笑语．下面图与对应描述相符合的是（）A．甲图学生在跳绳的过程中，没有做功B．乙图学生跑步时，地对脚有力的作用C．丙图乒乓球在空中向前飞行时，仍受到球拍的作用力D．丁图拔河时尽量降低重心，可以减小脚与地面的摩擦力【答案】B【解析】【详解】A、甲图学生在跳绳的过程中，克服重力做功，故A错；B、乙图学生跑步时，脚对地施加了力，因为力的作用是相互的，地对脚有力的作用，故B正确；C、由于惯性丙图乒乓球在空中向前飞行，此时不再受球拍的作用力，故C错；D、丁图拔河时尽量降低重心，是为了提高稳度，不会减小脚与地面的摩擦力，故D错．故选B9．水平课桌桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受拉力做了功C．文具盒所受支持力做了功D．没有力对文具盒做功【答案】B【解析】试题分析：由题知，文具盒在水平桌面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功；在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功；在拉力的方向上移动了距离，所以拉力做功（B正确）．故选B．考点：力是否做功的判断．点评：明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直．10．如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是A ．小球从A 处到B 处重力势能增大B ．小球从B 处到C 处动能增大C ．小球在B 处比D 处重力势能大D ．小球在A 、C 、E 三处机械能总量相等【答案】D【解析】【详解】A. 小球从A 处到B 处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A 选项正确；B. 小球从B 处到C 处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B 选项正确；C. 小球在D 处比B 处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C 选项正确；D. 看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以A 、C 、E 三处机械能总量并不相等，故D 选项错误符合题意．11．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km ，用时5min45s ，消耗燃油1.5kg ，已知汽车的牵引力是2000N ，燃油的热值为4.6×107J/kg ，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（ ）①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%A ．只有①和②B ．只有②和③C ．只有①和④D ．只有②和④【答案】D【解析】①汽车行驶速度是： 6.9km 72km/h=20m/s 345h 3600s v t ===，故①错误； ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是： 771.5kg 4.610J/kg 6.910J Q mq ==⨯⨯=⨯放，故②正确；③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是： 200020m/s=40000W=40kW P Fv N ==⨯，故③错误；④汽车发动机的做的功为：372000N 6.910m 1.3810J W Fs ==⨯⨯=⨯，汽车发动机的效率是：771.3810J 100%=20%6.910JW Q η⨯==⨯⨯放，故④正确．. 故选D ．点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有进要用到质量，要统一单位后再计算．12．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是A ．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小B ．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变C ．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大D ．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大【答案】C【解析】分析：动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． 弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大．解答：AB 、人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB 错误；CD 、下降到最低点时，人的速度减小为0，动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C 正确，D 错误．故选C ．【点睛】掌握动能、重力势能的影响因素．利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化．13．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/sB ．一个中学生体重约为450NC ．用手托起两个鸡蛋的力约为0.1kgD ．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．14．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高【答案】D【解析】【详解】A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误；B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1<F2，提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；C. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1<G2,则F1<F2,若G1<G2，则乙图有用功多，机械效率高，故C错误；D. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若<,则F1<F2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1<G2，由W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低．15．如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持【答案】B【解析】【详解】A．钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性，故A错误；B．根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，故B正确；C．钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少，故C错误；D．木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持，故D错误。