2020-2021中考物理易错题精选-功和机械能问题练习题含答案解析.pdf

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1、一、初中物理功和机械能问题一、初中物理功和机械能问题1一位初中生用 30s 从坡底爬上了 9m 高的山坡他爬坡时的功率与下列哪一个最接近()A几瓦【答案】C【解析】【分析】【详解】中学生的质量约 50kg，体重约500N左右，山坡的高度为9m登楼的功率：B十几瓦C一百多瓦D一千多瓦WGh500N9m150W，tt30s可见，他爬坡时的功率与C 选项最接近；故选 C。P 2举重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起 1.9m，另一位运动员将杠铃举起1.8m。如果他们对杠铃所

2、做的功分别为W1和 W2，功率分别为 P1和 P2，则下列关系式中正确的是（）AW1 W2CP1=P2DP1 W2。故 A 错误，B 正确；CD他们用相同时间把同样重的杠铃举起，相同的时间内，做的功越多，功率越大。由上可知 W1 W2，所以 P1 P2。故 CD 错误。故选 B。3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vC vB vAB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

3、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vC vB vA，故 A 正确，不符合题意；BCA、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。4如图所示，木块以一定的速度滑过A、B 点，

4、到 C 点滑出下落至 D 点，A 和 B、C 和 D之间的垂直距离均为 h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是()AD 点与 A 点相比，动能增大，势能减小，机械能不变BA 点到 C 点减少的重力势能大于C 点到 D 点减少的重力势能CB 点的动能可能等于 A 点的动能，但可能大于C 点的动能DB 点的动能可能等于 D 点的动能，但一定大于A 点的动能【答案】C【解析】【详解】AD点与 A 点相比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故 A错误；BA和 C、C和 D 之间的垂直距离均为 h，则 A点到 C 点减少的重力势能等于C 点到

5、D点减少的重力势能，故B错误；C斜面粗糙，则 AB段有可能匀速，但因摩擦力的存在B的速度一定大于 C的速度，所以，B 点的动能可能等于A 点的动能，一定大于C点的动能，故 C正确；D木块从 B 到 C，因为有摩擦，则C 处的动能小于 B 处的动能，从 C 到 D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D 点动能大于 C点动能，B点的动能可能等于 D 点的动能，但与 A点的动能大小不确定，故D错误。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B滑轮组的机械效率为C拉力 F 的功率为D拉力 F

6、 的功率为【答案】A【解析】【分析】【详解】MM mMM 2mMght(M m)gh2tAB滑轮组做的有用功为W有用 G物h Mgh总功为W总G物G动h M mgh滑轮组的机械效率为故 A 正确，B 错误；CD拉力 F 的功率为W有用W总MghMM mghM mP总故 CD 错误。故选 A。W总M mghtt6九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为 30 s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（）A1.5 W【答案】C【解析】【分析】【详解】一层楼的高度约为 3m，三层高度约为 9m，九年级的同学体重大约为50kg，则克服自身重力所做的功约为W=Gh=mgh=50kg10N/

7、kg9m=4500J克服重力做功的功率B15 WC150 WD1500 WP W4500J150Wt30s故 ABD，都不符合题意，C 符合题意。故选 C。7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

8、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。8月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑,关于造成陨石坑大小不一的因素,下列猜测不合理的是()A陨石的质量中【答案】D【解析】【分析】【详解】A陨石的质量越大，在速度相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑就会越大，因此这一猜测合理，故A 不符合题意；B陨石的撞击速度越大，在质量相同时动能就越大，在撞击时做功越多，所以造成的坑会越大，因此这一猜测合理，故B 不符合题意；C被撞处的

9、硬度越大，越不容易形变，相反，被撞处的硬度越小，则越容易形变，所以被撞处的硬度会影响陨石坑的大小，因此这一猜想合理，故C 不符合题意；D被撞处是否在阴影中不会造成力的作用效果的不同，故与之无关，因此这一猜测不合理，故 D 符合题意；故选 D。B陨石的撞击速度C被撞处的硬度D被撞处是否在阴影9炎热的夏天海口，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在水平马路匀速行驶过程中，以下说法正确的是（）A动能减少，机械能不变C动能减少，机械能减少【答案】C【解析】【分析】动能大小跟质量、速度有关；质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能大跟质量、高度有关；质量一定时，高度越

10、高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；机械能=动能+势能。【详解】洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，则洒水车的机械能变小。故选 C。B动能不变，机械能减少D动能增大，机械能增大10如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是（）A在 a 到 b 的过程中，运动员对铅球做了功B在 b 到 c 的过程中，运动员对铅球没有做功C在 c 到 d 的过程中，没有力对铅球做功D在 a 到 d 的过程中，铅球的运动状态在不断的变化【答案】C【解析】【分析】【详解】图中从 a 到 b 过程中，运动员对铅球施加了力

11、，铅球在力的方向上通过距离，故运动员对铅球做了功，A 说法正确；从 b 到 c 过程中，铅球虽然运动了一段距离，但运动员对铅球没有施加力的作用，故运动员对铅球没有做功，B 说法正确；从 c 到 d 的过程中，铅球受到重力的作用，铅球在重力方向上通过一段距离，故重力对铅球做功，C 说法错误；从 a到 d 的过程中，铅球的运动方向随时改变，故铅球的运动状态在不断改变，D 说法正确；答案选 C11如图，一辆电动车在月球表面（月球面附近无大气层）沿着平直轨道行驶，物体M 相对于车静止，则以下说法中正确的是（）A电动车动能一定增加BM 受到的摩擦力一定向右C此时小车可能做匀速直线运动D若电动车急刹车，M

12、 受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【详解】A由图中彩旗展开的方向可知，电动车向右加速运动或向左减速运动，所以动能有可能增大也有可能减小，故 AC 错误；B不管电动车是向右加速，还是向左减速，相对车静止的物体M 都有向左运动的趋势，所以其受到的摩擦力一定向右，故B 正确；D若电动车原是向右加速运动的，急刹车时，车的速度减小或停下，而M 由于惯性要保持原来的速度向右运动，此时所受的摩擦力应向左，才能让M 相对车静止。若电动车原是向左减速运动的，急刹车时，M 物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动，此时所受的摩擦力方向应仍然向右，才能让M 相对车静止，故 D 错误。故选 B。12用水

13、平拉力先后两次拉着重为20N 的同一物体，沿同一水平面做直线运动第一次拉力为 10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J 的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了 48J 的功分析两次做功过程，以下判断正确的是A第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了 1mB第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了 2mC第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了 2.4mD第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了 4.8m【答案】C【解析】【分析】【详解】AB物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力：F=f=10N；根据 W=F

14、s 可知，第一次物体通过的距离S1故 AB 错误；W120J 2m，F110NCD若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为 10N；根据 W=Fs 可知，第二次物体通过的距离：S2故 C 正确，D 错误W248J 2.4m，F220N13一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F 的大小与时间 t 的关系如图乙所示；木块的运动速度v 与时间 t 的关系如图丙所示。以下说法正确的是（）A当 t=1s 时，木块受到的摩擦力是0B当 t 在 24s 内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5NC当 t 在 46s 内，

15、拉力 F 的功率为 6WD当 t 在 26s 内，木块的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A由图乙可知，物体在 t=1s 时受到的拉力为 1N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以受到的摩擦力等于拉力为1N，故 A 错误；B由图乙可知，物体在46s 内受到的拉力为 3N，由图丙可知 46s 内物体做匀速运动直线运动，在 46s 内受到的摩擦力等于此时的拉力为3N；由图乙可知在 24s 内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在24s 内受到的摩擦力为 3N。故B 错误；C由图乙可知，物体在46s 内受到的拉力为 3N，由图丙可知 46s 内物体做速度为 2m/

16、s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率P 故 C 正确；WFs Fv 3N2m/s 6WttD在 26s 内，木块受到拉力和摩擦力的作用，机械能在不断变化，故D 错误。故选 C。14如图所示，用手将一重为G 的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A 位置开始向下运动，到达 B 位置速度达到最大，到达C 位置小球的速度变为零。已知AC 间的高度差为 h，若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）A从 A 位置到 B 位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能B在此过程中弹簧的弹性势能增加量为GhC小球到达 B 点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落DB 位置到 C 位置的过程中铁球所

17、受的重力大于弹簧所施加的弹力【答案】B【解析】【分析】【详解】A从 A 位置到 B 位置，铁球质量不变，高度减小，铁球重力势能减小；该过程铁球速度增大，铁球动能增大；该过程弹簧形变量增大，弹簧弹性势能增大。若整个过程中不计能量损耗，则铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能。故A 错误；B从 A 位置到 C 位置，铁球的重力做功W Gh因为从 A 位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗，所以，根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量为E W Gh故 B 正确；C从 A 位置到 B 位置，小球重力大于弹簧弹力，小球受合力方向向下，小球

18、速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相同，小球竖直向下做加速运动，该过程中，小球重力不变，弹簧形变量增大，弹力增大，小球受向下合力变小，小球到达B 位置时，小球受合力为零，即小球重力等于弹簧弹力，速度最大；从B 位置到 C 位置，小球继续下落，是因为小球具有惯性，保持原来运动状态不变，故C 错误；D从 B 位置到 C 位置，该过程弹簧形变量继续增大，弹簧弹力继续增大，大于小球重力，小球受合力方向向上，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相反，小球做减速运动，C 位置小球速度为零，故D 错误。故选 B。15某块砖在一对平衡力作用下运动，则该砖（）A机械能一定不变，动能一定不变B机械能可能

19、改变，动能一定不变C机械能可能改变，动能可能改变D机械能一定不变，动能可能改变【答案】B【解析】【分析】要解决此题需要掌握物体在受平衡力的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态；要了解机械能包括动能和势能，动能和物体的质量以及速度有关，重力势能与物体的质量和被举的高度有关。【详解】物体在平衡力的作用下，即一定处于平衡状态，即或是静止状态或是匀速直线运动状态，由于其动能的大小与质量及运动的速度有关，所以对于同一砖块来说，质量不变，其不管是保持静止还是匀速直线运动，其速度都是不变的，故其动能一定不变；但其重力势能却有可能改变，如将砖匀速提高，在该过程中，动能不变，但其重力势能变大，即机械能变大；同理

20、若将砖匀速降低，其机械能会变小，综上所述可知，B 符合题意。故选 B。16某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g）在 2s 内把重物 G1和 G2提高 10cm，已知 Fl和 F2的大小均为 2N，不计绳重及摩擦（g 取 10N/kg）。下列说法中不正确的是（）A重物 G1的重力大小为 5.5NB乙滑轮组所做的有用功是0.7JCF1和 F2做功的功率之比为 3:4D两个滑轮组的机械效率之比为4:3【答案】D【解析】【分析】【详解】A从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是G动 m动g 0.05kg 10N/kg 0.5N把动滑轮和重物看作一个整体

21、，这个整体处于平衡状态，可知3F1 G动G1解得G1 5.5N，重物 G1的重力大小为 5.5N，A 正确，不合题意；B在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知4F2 2G动G2解得G2 7N，重物升高的高度是h2 0.1m，乙滑轮组所做的有用功是W乙有用 G2h2 7N0.1m 0.7J乙滑轮组所做的有用功是0.7J，B 正确，不合题意；C重物 G1移动的速度是v1甲图中绳端移动的速度是h10.1m 0.05m/st12sv绳1 3v1 30.05m/s 0.15m/s重物 G2移动的速度是v2乙图中绳端移动的速度是h20.1m 0.05m/st22sv绳2 4v

22、2 40.05m/s 0.2m/s那么可知 F1和 F2做功的功率之比是P41：P2 F1v绳1：F2v绳2 3：F1和 F2做功的功率之比为 3:4，C 正确，不合题意；D甲滑轮组所做的有用功是W甲有用 G1h1 5.5N0.1m 0.55J所做的总功是W甲总 F1s1 2N30.1m 0.6J乙滑轮组所做的总功是W乙总 F2s2 2N40.1m 0.8J由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是W乙有用 0.7J，那么两个滑轮组的机械效率之比是甲:乙W甲有用W乙有用0.55J 0.7J:22:21W甲总W乙总0.6J0.8J两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D 错误，符合题意。故选 D。17农

23、村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用 400N 的拉力，将重 600N 的建材在 10s 内匀速提高 3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）A该滑轮的机械效率=75%C滑轮自身的重力为100N【答案】A【解析】【详解】AB滑轮所做的有用功为：B滑轮所做的有用功为1200JD绳子自由端移动的距离大小为3mW有用=Gh=600N3m=1800J，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2 倍，即 6m，则拉力做的总功为：W总=Fs=400N6m=2400J，所以动滑轮的机械效率为：故 A 正确，B 错误；W有用1800J100%=100%=7

24、5%，W总2400JC不计绳重及摩擦，则拉力为：1F （G G动），2那么动滑轮的重为：G动=2FG=2400N-600N=200N，故 C 错误；D由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=23m=6m，故 D 错误；故选 A。18如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在 A 点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B 点后松开手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（）A当小球从 B 运动至 A 的过程，弹簧产生的弹力变大B当小球从 B 运动至 C 的过程，弹簧的弹性势能转化为小球

25、的动能C小球在 A 点时的机械能最大D在来回运动中，小球的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A当小球从 B 运动至 A 的过程，弹簧恢复原状，弹簧的形变减小，则弹簧产生的弹力变小，故 A 错误；B当小球从 B 运动至 C 的过程，弹簧的形变变大，弹性势能变大，小球的速度减小，动能减小，即小球的动能转化为弹簧的弹性势能，故B 错误；CD由于水平地面是光滑的，没有摩擦，所以弹簧的弹性势能和小球的动能的和是保持不变的，故在任何一点的弹性势能和动能的和都相同，在A 点时，弹簧的弹性势能最小，小球的动能最大，即此时小球的机械能最大，故C 正确，D 错误。19甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水

26、平面上作匀速直线运动.若甲所受的重力是乙的 3 倍，甲受的水平拉力是乙受的水平拉力的2 倍，甲的运动速度是乙的运动速度的1 倍，则拉力对甲乙两物体做功之比和所用时间之比可能是A1:1 2:1【答案】B【解析】【详解】B2:1 1:1C3:2 2:3D3:2 3:2由题知两物体受到的拉力之比F甲:F乙=2:1速度之比:v甲:v乙=1:1A若做功之比:W甲:W乙=1:1因为 W=Fs,所以运动路程之比:W甲W乙11s甲:s乙=:=:=1:2F甲F乙21因为 v=s速度相同,所用时间与路程成正比:tt甲:t乙=s甲:s乙=1:2故 A 不符合题意；B若做功之比:W甲:W乙=2:1因为 W=Fs,所以

27、运动路程之比:s甲:s乙=W甲W乙2 1:=:=1:1F甲F乙2 1因为 v=s,速度相同,所用时间与路程成正比:tt甲:t乙=s甲:s乙=1:1故 B 符合题意；CD若做功之比:W甲:W乙=3:2因为 W=Fs,所以运动路程之比:W甲W乙3 2s甲:s乙=:=:=3:4F甲F乙2 1因为 v=s速度相同,所用时间与路程成正比:tt甲:t乙=s甲:s乙=3:4故 CD不符合题意。20如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段，则运动员（）A助跑阶段机械能不变B起跳时机械能为零C经过最高点时动能最大D经过最高点时重力势能最大【答案】D【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速

28、度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和。【详解】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，则重力势能不变，机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，所以机械能增大，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，重力势能不变，机械能达到最大值，故 B 错误；C上升过程中，动能转化为重力势能，所以经过最高点时，动能减小，重力势能最大，故C 错误；D最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故D 正确。故选 D。【点睛】影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词，从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼，从而分析机械能的变化情况。