2020-2021备战中考物理专题复习功和机械能问题的综合题及详细答案

一、初中物理功和机械能问题

1．如图是某山地的等高线图，数字表示海拔高度，其单位是米。质量是60kg 的小凯早上8：00从A 点出发，8：50到达B 点的观景台；质量是50kg 的小旋早上7：40从C 点出发，8：50到达D 点的半山亭。下列说法中正确的是（ ）

A ．他们对自己做的功一样多

B ．小凯的平均功率较小

C ．8：50分时，小旋的动能一定小于小凯的动能

D ．8：50分时，小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A ．60kg 的小凯从A 点到达

B 点做的功为

51111=60kg 10N/kg (600m 400m) 1.210J W G h m gh ==⨯⨯-=⨯凯；

质量是50kg 的小旋从C 点到达D 点做的功为

52222=50kg 10N/kg (400m 200m)110J W G h m gh ==⨯⨯-=⨯旋；

小凯做的功多，故A 错误；

B ．小凯的运动时间为

185080050min 3000s t =-==：：；

平均功率为

511 1.210J 40W 3000s

W P t ⨯===凯， 小旋的运动时间为

285074070min 4200s t -===：：，

平均功率为

522110J 23.8W 4200s

W P t ⨯==≈旋，

小凯的平均功率较大，故B错误；

C．动能的大小与质量和速度有关，由于不知道8：50分时的他们的速度，所以无法比较动能的大小，故C错误；

D．重力势能的大小与质量和所处的高度有关，小凯的质量和所处的高度都比小旋的大，所以小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能，故D正确。

2．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。

3．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

【解析】

【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 。

4．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 。

5．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

6．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