2020-2021培优功和机械能问题辅导专题训练附详细答案

一、初中物理功和机械能问题

1．小明用弹簧测力计拉动木块，使它沿同一水平木板滑动，如图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像．下列说法正确的是

A ．木块两次具有的动能一样大

B ．两次拉力对木块做的功一样多

C ．木块第一次受到的拉力较大

D ．第一次拉力对木块做功的功率较大

【答案】D

【解析】

【详解】 A ．由图知，第一次物体的速度较大，第一次物体的动能较大，故A 错误；

B ．从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，由W =Fs 可知，但是在没有指出是相同时间内，因此不能比较二者做功多少，故B 错误；

C ．由A 分析知，木块两次受到的拉力相等，故C 错误；

D ．从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式P =Fv 可知，力F 相同，第一次速度v 大，所以功率大，故D 正确。

2．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A 点以速度v 沿轨道滚下，经过另一侧高点B 后到达最高点C ．下列分析不正确的是（ ）

A ．小球在A 、

B 、

C 三点的速度大小关系是C B A v v v <<

B ．小球在A 、B 两点的动能之差等于小球从A 点到B 点克服摩擦力做的功

C ．小球在A 、B 两点具有的重力势能相同

D ．整个过程只有重力对小球做功

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A ．小球运动过程中会克服摩擦力做功，且质量不变，故从A 运动到C 的过程中，机械能减小，小球在A 与

B 点的势能相同，故在A 点的动能大于B 点的动能，

C 点最高，故小球在C 点的势能最大，动能最小，所以C B A v v v <<，故A 正确，不符合题意；

BC．A、B两点高度相同，小球的质量不变，故小球的重力势能相同，小球从A点运动到B 点，会克服摩擦力做功，动能减小，动能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C正确，不符合题意；

D．整个过程中，摩擦力也会对小球做功，故D错误，符合题意。

故选D。

3．关于能的概念，以下说法正确的是（）

A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能

B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能C．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大

D．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以具有能，A正确；

B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，B错误；

C．甲物体比乙物体的速度大，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多，那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小，C错误；

D．甲物体的位置比乙物体的位置高，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小，那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小，D错误。

故选A。

4．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（）

A．拉力所做的有用功为40J

B．拉力所做的总功为48J

C．拉力F的功率大小为20W

D．滑轮组的机械效率为83.3%

【答案】C

【详解】

A ．根据公式可得

20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用

故A 正确，不符合题意；

B ．由图可知

222m 4m s h ==⨯=

根据公式可得

12N 4m 48J W Fs ==⨯=总

故B 正确，不符合题意；

C ．拉力的功率 48J =24W 2s W P t ==总 故C 错误，符合题意；

D ．滑轮组的机械效率 40J 83.3%48100%100%J

W W η=

=≈⨯⨯有总 故D 正确，不符合题意。

故选C 。

5．如图所示，动滑轮的质量为m ，所挂重物的质量为M ，重物在时间t 内被提升的高度为h ，不计绳重及摩擦，则（ ）

A ．滑轮组的机械效率为

M M m + B ．滑轮组的机械效率为

2M M m + C ．拉力F 的功率为

Mgh t D ．拉力F 的功率为

()2M m gh t

+ 【答案】A

【分析】

【详解】

AB ．滑轮组做的有用功为

W G h Mgh ==物有用

总功为

()()W G G h M m gh =+=+总物动

滑轮组的机械效率为 ()W Mgh M W M m gh M m

η==

+=+总有用 故A 正确，B 错误；

CD ．拉力F 的功率为 ()M m gh W P t t

+==总总 故CD 错误。

故选A 。

6．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a 、c 两点处于同一高度．则下列判断中正确的是（ ）

A ．皮球由a 到b 时，动能逐渐增大

B ．皮球由c 到d 时，机械能一直减小

C ．皮球在b 点时的机械能最大

D ．皮球在a 、c 两点时动能相等

【答案】B

【解析】

试题分析：皮球由a 到b 时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A 错；皮球由c 到d 时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B 正确；皮球在a 点时的机械能最大，故C 错；皮球在a 、c 两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D 错；应选B ．

考点：机械能转化

7．立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约