物理功和机械能测试题(含答案)

钢缆绳对 A 做的功
故 A 错误． B．A 下降过程中重力的功率
h=vt=0.1m/s×20s=2m， W=Fs=3×104N×2m=6×104J，
P W Fs Gv 3104 N 0.1m/s 3103 W ， tt
故 B 错误． C．A 全部浸没在水中所受浮力
F浮 G F拉 3104 N 1104 N 2104 N ，
2．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．
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。
6．跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有 A．重力势能减少，动能增加，机械能不变 B．重力势能增加，动能减少，机械能不变 C．重力势能减少，动能不变，机械能减少 D．重力势能增加，动能不变，机械能增加 【答案】C 【解析】解：（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变． （2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小． （3）动能不变，重力势能减小，机械能减小． 故选 C．
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：W Fs 100N 1m 100J ．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
×100%＝ ×100%＝
×100% 83.33%，故 D 正确。故选 C.
【点睛】
由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数 n＝3，则拉力 F 移动的距离 s＝3h．（1）
已知滑轮组绳子的段数 n 和拉力 F 拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力 F′，其关系为 F
拉＝ （F′+G 动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力 G 减去整 个滑轮组对物体的拉力 F′；（2）由 F-t 图象得出在 1～2s 内的拉力 F，由 h-t 图象得出重物 上升的高度，求出拉力 F 的作用点下降的距离，利用 W＝Fs 求此时拉力做功．（3）由 F-t 图象得出在 2～3s 内的拉力 F，由 v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力 F 的作用点下降 的速度，利用 P＝Fv 求拉力做功功率，知道拉力 F 和物重 G 大小，以及 S 与 h 的关系，利 用效率求滑轮组的机械效率．
物理功和机械能测试题（含答案）
一、选择题
1．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示是小球弹跳 的频闪照片，小球在 1、2 位置的高度一样，则小球在位置 1、2 时的
A．动能相同，机械能也相同 B．动能相同，2 位置的机械能较小 C．机械能相同，2 位置的动能较小 D．2 位置的动能较小，机械能也较小 【答案】D 【解析】 【详解】 （1）小球在 1、2 位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能 逐渐减小，所以在 1 处的机械能大，2 处的机械能小； （2）小球在 1、2 位置的高度相同，所以重力势能相同，但在 2 处的机械能小，所以 2 位 置的动能小． 故选 D． 【点睛】 对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的 机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会 越来越小．
据公式 P= W t
可知，不能判断儿子的功率一定大，故 C 错误．
（3）爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式 P= W t
可知，父亲的功率一定大，故 D 正确． 故选 C．
11．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心 圆柱体 A 在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景．A 在下降到江底之前，始终保 持 0.1m/s 的速度不变．如图乙所示是 A 下降到江底之前钢缆绳对 A 的拉力 F 随时间 t 变化 的图像（江水的密度为 ρ=1.0×103kg/m3 , g 取 10N/kg）．则
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 W1<W2,η1>η2.故选 C.
4．为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组 装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时，物体的速度 v 和物体上升 的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下 列计算结果不．正．确．的是
5．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
A．0s～1s 内，地面对物体的支持力大于 10N B．1s～2s 内，物体在做加速运动 C．2s～3s 内，拉力 F 的功率是 100W D．2s～3s 内，滑轮组的机械效率是 83.33% 【答案】C 【解析】
【详解】 （1）由图乙可知,在 0∼1s 内,拉力 F＝30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力 G 和 G 动,向上的支持力 F 支,及三根绳子向上的拉力 F′作用，处于静止状态；地面对重物的支 持力 F 支＝G−F′＝G−3F 拉+G 动＝100N−3×30N+G 动＝G 动+10N 10N，故 A 正确；（2）由图 丙可知，1s～2s 内，物体在做加速运动，故 B 正确；（3）由图可知在 2∼3s 内,重物做匀速 运动,v3＝2.50m/s,拉力 F3＝40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股 数）n＝3，所以拉力 F 的作用点下降的速度 v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率 （总功率）:P 总＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故 C 错误；滑轮组的机械效率：η＝
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 B
10．一位父亲与他 5 岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是 A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少 B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多 C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大 D．爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大 【答案】C 【解析】 （1）因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式 W=Gh 可知，父 亲做的功多，故 AB 正确． （2）爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根
7．两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则
A．甲做功较多，功率较小
B．甲做功较多，功率较大
C．甲做功较多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率较大
【答案】B
【解析】
【分析】
相同质量的杠铃，根据 G=mg 可知重力相同，根据 W=Gh 分析做功大小，知道所用时间相
9．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；
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．
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 W1，机械效率为1 ；用乙滑轮所做的总功率为 W2，机械效率为2 ，若不计绳
t’=30s-20s=10s， A 物体的高度
h’=vt’=0.1m/s×10s=1m， 圆柱体 A 的底面积
S V 2m3 2m2 ， h 1m
当 A 下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A 对江底的压力
F压 G F浮 3104 N 2 104 N 1104 N ，
则 A 对江底的压强
重与摩擦，则（ ）
A．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2
C．W1＞W2 , 1 ＜2 D．W1=W2 , 1 =2
【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有 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 W总
A．A 从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对 A 做的功为 5×104J B．A 下降过程中重力的功率为 5×103W C．A 的密度为 1.6×103kg/m3 D．当 A 下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A 对江底的压强为 5×103 Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图乙可知，A 从开始下降直到江面的过程中，下降高度
根据阿基米德原理 F浮 水 gV排 可得，
物水 g
2104 N 1.0103 kg/m3 10N/kg
2m3 ，
m V
G gV
3104 N 10N/kg 2m3
1.5103 kg/m3 ，
故 C 错误． D．由图乙可知，A 物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间
同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系．
【详解】
两人举起杠铃质量相同，根据 G=mg 得到杠铃的重力相同，举起的高度：h 甲＞h 乙，根据公
式 W=Gh 得到甲乙做功的关系 W 甲＞W 乙，举起杠铃用的时间相同，根据 P
W t 得到 P 甲
＞P 乙．
故选 B．
8．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程
A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大 B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量 C．运动员的动能是由重力势能转化来的 D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性 【答案】C 【解析】 【详解】 A．运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力 势能减小，故 A 错误； B．运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加 量小于重力势能的减小量，故 B 错误； C．运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化 来的，故 C 正确； D．运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故 D 错误。 故选 C。
故 D 正确． 【点睛】
p
F压 S
1104 2m2
N
5103 Pa ，
本题是力学综合计算题，具有一定的难度，读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应
用是关键．
12．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