2020-2021中考物理备考之功和机械能问题压轴突破训练∶培优 易错 难题篇含答案解析(1)

一、初中物理功和机械能问题

1．月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑,关于造成陨石坑大小不一的因素,下列猜测不合理的是( )

A．陨石的质量B．陨石的撞击速度C．被撞处的硬度D．被撞处是否在阴影中

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．陨石的质量越大，在速度相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑就会越大，因此这一猜测合理，故A不符合题意；

B．陨石的撞击速度越大，在质量相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑会越大，因此这一猜测合理，故B不符合题意；

C．被撞处的硬度越大，越不容易形变，相反，被撞处的硬度越小，则越容易形变，所以被撞处的硬度会影响陨石坑的大小，因此这一猜想合理，故C不符合题意；

D．被撞处是否在阴影中不会造成力的作用效果的不同，故与之无关，因此这一猜测不合理，故D符合题意；

故选D。

2．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为 50 kg，每次跳起高度约为 6 cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（）

A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．下落过程中小明的重力势能保持不变C．小明跳一次克服重力做功约 3J D．小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W 【答案】D

【解析】

【详解】

A. 向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；

B. 下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B错误；

C. 小明的重力为：

G=mg=50kg×10N/kg=500N，

小明跳一次克服重力做功：

W=Gh=500N×0.06m=30J，

故C错误；

D. 小明在这一分钟内跳绳的功率：

P =W t

总=30J 10060s ⨯=50W ， 故D 正确。

故选D 。

3．在雄壮的国歌声中，升旗手在50秒时间内将重5N 的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是（ ）

A ．缓缓上升，动能转化为重力势能

B ．升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下

C ．他对国旗做功的功率最接近于1W

D ．旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的

【答案】C

【解析】

【分析】

(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；

(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；

(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；

(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。

【详解】 A ．国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大，没有动能转化为重力势能，故A 错误；

B ．由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故B 错误；

C ．已知国旗的重力5N ，旗杆大约10m 高，克服国旗的重力做功为

5N 10m 50J W Gh ==⨯=

国歌的演奏一遍的标准时间是50秒，他对国旗做功的功率最接近于

50J 1W 50s

W P t =

== 故C 正确； D ．国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力，故D 错误。

故选C 。

4．如图是一个光滑的轨道．某小球从轨道的O 点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到

A ．a 点

B ．b 点

C ．c 点

D ．d 点

【答案】C

【解析】

【详解】

本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O 点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O 点等高的c 点，故选C 。

5．九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为 30 s 。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（ ）

A ．1.5 W

B ．15 W

C ．150 W

D ．1500 W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

一层楼的高度约为3m ，三层高度约为9m ，九年级的同学体重大约为50kg ，则克服自身重力所做的功约为

W =Gh =mgh =50kg ×10N/kg ×9m=4500J

克服重力做功的功率 4500J 150W 30s

W P t === 故ABD ，都不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

6．下列估测最接近实际的是（ ）

A ．中学生的正常体温约为38.6℃

B ．中学生站立在地面上对地面的压强大约为103Pa

C ．中学生游泳时受到的浮力大约是50N

D ．中学生从一楼走到五楼做的功大约6×103J

【答案】D

【解析】

【分析】

此题考查对生活中常见物体物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，必要时进行相应的计算，找出符合实际的选项。

【详解】

A ．人的正常体温在37℃左右，变化幅度很小，故A 不符合实际；

B ．一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm 2，即0.02m 2，中学生的体重大约为50kg ，则其对地面的压强

4250kg 10N/kg 1.2510Pa 0.02m 2

F G mg p S S S ⨯=

====⨯⨯ 故B 不符合实际； C ．中学生的体重在500N 左右，游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力相等，约500N ，故C 不符合实际；

D ．中学生的体重在500N 左右，一楼到五楼的高度约12m ，中学生从一楼走到五楼所做的功约为

3500N 12m 610J W Gh ==⨯=⨯

故D 符合实际。

故选D 。

7．李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次则急促地跑上去，下列说法正确的是（ ）

A ．两次做的有用功相同，功率不同

B ．两次做的有用功和功率都相同

C ．两次做的有用功不同，功率相同

D ．条件不足，无法判断

【答案】A

【解析】

【详解】

李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W Gh ＝可知两次上楼过程所做的有用功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式W P t

=可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。 故选A 。

8．在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为 0.5 t ，起重机在 5 s 内把它匀速提高 2m ， 此过程中（g =10N/kg ）（ ）

A ．起重机对水泥板所做的功为 1×104J

B ．起重机对水泥板所做的功为 1×103J

C ．起重机提升水泥板的功率为 2×102 W

D ．起重机提升水泥板的功率为 5×102 W

【答案】A

【解析】

【详解】