(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
，=8GFN乙乙，GG甲乙，B对；速度大小与拉力无关，A错；根据

WFs
，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据WPPFvt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+10N10N，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＝

×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12GL 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12hL，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1122hLLLV，所以物体重力做功
1
2
WGhGL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

00
00

1200J
10010083.3%1440JWW
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
功最多，所以由公式WPt知，甲功率最大，做功最快。故A符合题意。
7．如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也
相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是

A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3 C．W1＝W2＜W3 D．W2＜W1＜W
3

【答案】
C

【解析】
【详解】
定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的
功是：
W1=F1s
；

直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功是：
W2=F2s
；

动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功是：
W3=F32s
；

又因为拉力F1、F2、F3大小相等，综上分析知道：
W1=W2=Fs＜W3=2Fs
，

8．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示．以下说
法正确的是（ ）

A
．手推动球杆前进时，手对球杆做了功

B
．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对球做了功

C
．桌面对球的支持力做了功

D．白球撞击黑球后没有静止;
是因为人的手还在对白球做功

【答案】
A
【解析】
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者
缺一不可．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故A正确；由于重
力的方向与小球运动的方向垂直，所以，重力对小球不做功，故B错误；桌面对球的支持
力的方向与小球的运动方向垂直，所以，支持力对小球不做功，故C错误；白球撞击黑球
后没有静止，而是继续运动，是因为白球具有惯性，不是手对白球有力的作用，更不是对
白球做功，故D错误，故选
A．

9．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是
（
）

A
．在助跑阶段动能不变

B
．在起跳时动能最大

C
．在最高点时势能最小

D
．落地时势能最大

【答案】
B
【解析】A. 助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度
不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此
机械能增大，故A错误。B. 起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正
确。C. 最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。D. 落地时势
能最小，故D错误。
点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力
势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。

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

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．