(物理)初中物理功和机械能测试卷及答案

（物理）初中物理功和机械能测试卷及答案

一、选择题

1．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水．如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】

【分析】

物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积．先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断．

【详解】

由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，此时力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；

C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s 相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意．

【点睛】

本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）．

2．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（）

A．甲的速度一定大于乙的速度

B．甲的重力一定大于乙的重力

C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功

D ．拉力F 甲的功率一定大于拉力F 乙的功率

【答案】B

【解析】

试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力为平衡力，所以

，=8G F N =乙乙，G G >甲乙，B 对；速度大小与拉力无关，A 错；根据

W Fs =，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据W P P Fv t

=

=或，不知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，C 、D 错．

考点：力和运动 功

3．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

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,v 3＝2.50m/s,拉力F 3＝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＝3v 3＝3×2.50m/s ＝7.5m/s ，拉力做功功率（总功率）:P 总＝F 3v′3＝40N×7.5m/s ＝300W ，故C 错误；滑轮组的机械效率：η＝

×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．

4．如图所示，一长为L的直杆可绕O点转动，杆下挂一所受重力为G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的

A．拉力F的大小保持不变B．拉力F和物块重力G是一对平衡力

C．这个过程中物块重力所做的功为1

2

GL D．这个过程中直杆一直都是费力

杠杆

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小，故A错误；

B．拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；

C．杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度

1

2

h L

=，转到竖直位置时杠杆下端高度

降到L处，所以物体下降高度

11

22

h L L L

=-=

V，所以物体重力做功

12W G h GL ==V ，故C 正确； D ．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。

5．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N 的物体A ，使物体A 在4s 内匀速前进了4m ，物体A 受到地面的摩擦力f =300N ，所用拉力F =120N ，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦．下列说法中正确的是

A ．绳子自由端在4s 内移动了8m

B ．物体A 重力做功的功率为1000W

C ．物体A 克服摩擦力做的功为480J

D ．滑轮组的机械效率约为83.3%

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n =3，因此物体A 在4s 内匀速前进了4m ，则 绳子自由端在4s 内移动了s 绳子=3×4m=12m 。故A 错误。

B ．物体在重力方向上没有做功，所以物体A 重力做功的功率为0，故B 错误。

C ．物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ，故C 错误。

D ．由题可知：物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ，拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ，所以滑轮组的机械效率 00001200J 10010083.3%1440J

W W η=

⨯=⨯≈有用总， 故D 正确为答案。

6．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W 与时间t 的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是

A ．甲

B ．乙

C ．丙

D ．丁

【答案】A

【解析】

【详解】 在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做