功和机械能重点题型总结

功和机械能重点题型总结

一、单选题（本大题共9小题，共18.0分）

1. 物理课上刘老师将规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成

甲、乙两个滑轮组，如图所示，分别提起重为G 1、G 2两个物体，比较它们省力情况和机械效率(不计绳重和摩擦)，下面四位同学作了四种猜测，你认为正确的是

A. 甲同学说若G 1=G 2，则F 1η乙

B. 乙同学说若G 1=G 2，则F 1>F 2，η甲<η乙

C. 丙同学说若G 1

D. 丁同学说若G 1

【答案】D 【解析】【分析】

本题考查滑轮组中相关量的计算和滑轮组机械效率的比较，此类题目判断绳子段数n 是关键，而且要分析有用功、额外功是否相同，只要抓住这几点解答此类题目很容易。 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、绕法不同，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。 【解答】

AB.由题知，滑轮组都是一定一动，动滑轮重力G 轮相同，不计绳重和摩擦，拉力F 1=

1

3(G +G 轮)，拉力F 2=1

2(G +G 轮)，如果物重G 1=G 2，则拉力F 1

W 有用W 总

×100%=Gℎ

(G+G

轮

)ℎ

×100%=G

G+G 轮

×100%，物重相同、动滑轮重相同，机械效率相同，故A 、B 错误；

CD.因为拉力F 1=1

3(G 1+G 轮)，拉力F 2=1

2(G 2+G 轮)，如果物重G 1

η=W 有用W 总

×100%=W 有用W 额+W 有用

×100%=

1

W 额

W 有用

+1×100%

，所有机械效率将变大，即

乙的机械效率高，故C 错误、D 正确。 故选D 。

2.蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产入水中。如图所示，是

晓晓观察到的蜻蜓贴着水面沿直线飞行，连续三次(分别

在A、B、C三个点)“点水”后水面振动时形成的以点

水处为圆心的圆形波纹图片(每次点水只形成一个圆形

的波纹，点水的时间忽略不计)，同时图中还给出了每个

圆上边缘的y轴坐标。同时晓晓又测得蜻蜓由第一次点

水到第三次点水历时2s，那么在这过程中：

A. 蜻蜓翅膀振动时晓晓没有听见，所以蜻蜓没发声

B. 蜻蜓的飞行方向是沿y轴的负方向

C. 以蜻蜓为参照物，岸边的树木是静止的

D. 蜻蜓从第一次点水到第三次点水过程中飞行的平均速度为9m/s

【答案】B

【解析】【分析】

本题考查人听见声音的条件、运动与静止、速度的计算，理解图像的内容是解的关键。

A.声音由物体振动产生的，人的听力范围是20Hz−20000Hz，根据题意计算蜻蜓的发声频率。

B.蜻蜓“点水”点的是水波的圆心，不同的水波传播的速度是相同的，应明白先点的水波的半径大，后点的水波的半径小；

C.要知道判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的；

D.蜻蜓“点水”点的是水波的圆心，不同的水波传播的速度是相同的，应明白先点的水波的半径大，后点的水波的半径小；还应考虑到三个水波内切，出现这种情况是因为蜻蜓在点水时前面点水的水波恰好到达点水处，最后用速度公式计算蜻蜓的飞行速度。【解答】

A.蜻蜓翅膀振动，产生声音，蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s，知蜻蜓的振动频率是1Hz，不在人的听力范围内，故A错误；

B.因为三个水波的圆心在y轴上，而且沿y轴负方向水波半径越来越小，所以蜻蜓应沿y轴负方向飞行，故B正确；

C.以蜻蜓为参照物，岸边的树木与蜻蜓的位置发生了变化，是运动的，故C错误；

D.根据三个水波内切，即蜻蜓点水时先点水的水波恰好传到后点水的位置，所以蜻蜓的飞行速度等于水波的传播速度；蜻蜓三次点水的坐标依次为：(0,10cm)、(0,3cm)、(0,1cm)，蜻蜓由第一次点水到第三次点水飞行的路程s=10cm−1cm=9cm，时间t=

2s，飞行的平均速度v=s

t =9cm

2s

=4. 5cm/s，故D错误。

故选B。

3.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的平方成正比，且不同质量的雨滴

所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为()

A. m1：m2 

B. √m1：√m2

C. √m2：√m1

D. √m13：√m23【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了功率的计算，有一定的难度。

根据功率的推导公式P=Fv代入关系式，正确解答。

【解答】

因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为f=mg=kv2，

所以雨滴的速度为v= √mg

k

；

又因为P= W

t = Fs

t

 =Fv，

所以两雨滴功率之比为

P1 P2 = F1v1

F2v2

 = m1gv1

m2gv2

 = m1v1

m2v2

 =

 m1⋅ √m1g

k

m2⋅ √m2g

k

= √ m13 

√m23

。

故选D。

4.如图所示，圆柱形容器装有适量的水，将密度为2.5g/cm3，体积为40cm3的物体M

用一细绳提起，使物体M的体积刚好有一半露出液面且保持静止时，磅砰示数为70g，如图甲所示。接下来将物体M放入水中，如图乙所示，磅秤示数将变化80g。

下列判断错误的是()

A. 两次台秤示数的变化等于物体M两次所受浮力

的变化

B. 图甲中物体M下表面受到的液体压力为0.2N

C. 图乙中物体M对容器底部的压力为0.6N

D. 图乙中磅秤的示数为150g

【答案】A

【解析】略

5.如图所示，小明将重为50N的水，从一楼加速提高到三楼，若每层楼的高度为3m，

整个过程用时10s，小明所用拉力为60N，则

A. 小明做的功是300J

B. 小明做功的功率是83.3％

C. 小明可以使用轻质定滑轮从而提高效率

D. 提升水的过程中，水的机械能不断增加

【答案】D

【解析】【分析】

此题考查了有关功、机械效率及功率的计算，关键是根据题意确定有用功、总功和额外功，注意此题是定滑轮，定滑轮可改变力的方向，但是不省力。

(1)由于知道每层楼高，则可知道绳子移动的距离s，然后根据W=Fs可以求出小明所做的功；

(2)根据功率的公式P=W

t

可求出功率；

(3)定滑轮的质量对效率没有影响；

(4)机械能等于动能和重力势能之和。