一、初中物理功和机械能问题
1．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.6m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是（ ）
A．货物移动距离为20m C．工人做的有用功为3.6?104J 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A．从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，人以0.6m/s的速度匀速前行，那么货物的速度是0.3m/s，经100s货物移动距离为
B．工人的拉力为400N D．工人拉力的功率为360W
s?vt?0.3m/s?100s?30m
货物移动距离为30m，A错误； B．由题意可知，货物的重力
G?mg?600kg?10N/kg?6000N
其摩擦力
f?0.1G?0.1?6000N?600N
由于货物匀速前行，绳对货物的拉力
F?f?600N
滑轮组的机械效率为75％，可得到
??600N?s?100%?75%
F拉?2s解得F拉?400N，工人的拉力为400N，B正确；
C．货物移动距离为30m，绳对货物的拉力为600N，则工人做的有用功为
W有?Fs?600N?30m?1.8?104J
工人做的有用功为1.8?104J，C错误；
D．由于人以0.6m/s的速度匀速前行，工人的拉力为400N，工人拉力的功率为
P?F拉v'?400N?0.6m?240W
工人拉力的功率为240W，D错误。 故选B。
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vC?vB?vA
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vC?vB?vA，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。
3．2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。下列说法错误的是（ ）
A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变小，动能增大 B．运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的 C．北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用
D．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能守恒 【答案】A 【解析】 【分析】
物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；物体间力的作用是相互的；物体受平衡力的作用处于平衡状态；在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。 【详解】
A．火箭上升过程中高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故A错误，符合题意；
B．火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；
C．火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受到非平衡力的作用，故C正确，不符合题意；
D．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，速度减小，高度增加，所以动能减小，势能增加；北斗卫星在地球大气层外运行，不受空气阻力的作用，只有动能和势能之间的转化所以机械能守恒，故D正确，不符合题意。 故选A。
4．一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图像可能是( ) A．【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B．
C．
D．
由题意可知，不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的速度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，石块的重力势能Ep减小得越来越快，符合这一规律的只有C图，而D图是石块的重力势能Ep随时间减小得越来越慢，故D错误。 故选C。
5．一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法错误的是（ ） 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，父亲比儿子先到达，父亲的功率大 D．爬相同的楼梯，儿子坐电梯先到达，儿子的功率大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB．由题知，他们上相同的楼梯，h相同，父亲的体重G1大于儿子的体重G2，根据爬楼做功W?Gh，所以父亲爬楼做功W1大于儿子爬楼做功W2，即W1＞W2，故A、B正确，不符合题意；
C．父亲爬楼做功多，父亲比儿子先到达，做功时间少，根据P?W可知父亲做功功率t大，故C正确，不符合题意；
D．儿子坐电梯先到达，但爬楼过程中儿子没有施加力，儿子做功为0J，做功功率为0W，故D错误，符合题意。 故选D。
6．下列估测最接近实际的是（ ） A．中学生的正常体温约为38.6℃
B．中学生站立在地面上对地面的压强大约为103Pa C．中学生游泳时受到的浮力大约是50N D．中学生从一楼走到五楼做的功大约6×103J 【答案】D 【解析】 【分析】
此题考查对生活中常见物体物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，必要时进行相应的计算，找出符合实际的选项。 【详解】
A．人的正常体温在37℃左右，变化幅度很小，故A不符合实际；
B．一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm2，即0.02m2，中学生的体重大约为50kg，则其对地面的压强
p?故B不符合实际；
FGmg50kg?10N/kg????1.25?104Pa 2SSS0.02m?2C．中学生的体重在500N左右，游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力相等，约500N，故C不符合实际；
D．中学生的体重在500N左右，一楼到五楼的高度约12m，中学生从一楼走到五楼所做的功约为
W?Gh?500N?12m?6?103J
故D符合实际。 故选D。
7．班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是( ) ①五楼到一楼的高度H； ②从一楼到达五楼所用的时间T； ③每个同学的体重G； ④四楼到五楼楼梯的长度L。 A．①②③ 【答案】D 【解析】 【详解】 由功率公式得
B．②③④
C．①③
D．②③
P?WGH? TT学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H高度相同，没有必要测量高度H的大小了；学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。 故选D。
8．如图中甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙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．两次木块运动的速度相同 C．两次拉力对木块做的功一样多 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B．木块第一次受到的摩擦力较大 D．两次拉力对木块做功的功率一样大
A．两次木块运动相同的距离，第2次所用时间比第1次长，两次木块运动的速度不相同，A选项说法不正确；
B．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动中压力大小和接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力相同，B选项说法不正确；
C．木块两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，两次滑动中水平方向所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，因摩擦力大小相等，两次的拉力相等，由W=Fs可得两次拉力对木块做的功一样多，C选项说法正确； D．由图可见两次滑动距离相同，所用时间不同，由p?不一样大，D选项说法不正确； 故选C．
W得两次拉力对木块做功的功率t
9．如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（ ）
2020-2021备战中考物理培优专题复习功和机械能问题练习题附答案
