一、初中物理功和机械能问题
1．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。
2．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的功率为【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
M M?mM
M?2mMgh t(M?m)gh 2tAB．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?m?gh
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?MghM?
?M?m?ghM?mW总?M?m?gh P总??tt故CD错误。 故选A。
3．工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法不正确的是（ ） ．．．
A．绳子自由端沿水平方向移动了4m C．拉力F的功率为375W 【答案】B 【解析】 【分析】
B．物体受到的拉力为750N
D．该滑轮组的机械效率一定小于100%
(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s?nsA求出绳子自由端沿水平方向移动；
(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA?f?0.4G求出物体受到的拉力； (3)根据W?Fs求出拉力F做的功，根据P?(4)任何机械效率一定小于100%。 【详解】
A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离
W总求出拉力F的功率； ts?nsA?2?2m?4m
故A正确，不符合题意；
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力
FA?f?0.4G?0.4?1500N?600N
故B错误，符合题意； C．拉力F做的功
W总?Fs?375N?4m?1500J
则拉力F的功率
P?故C正确，不符合题意；
W总1500J??375W t4sD．该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小于100%，故D正确，不符合题意。 故选B。
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
W?Gh?5N?10m?50J
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
P?故C正确；
W50J??1W t50sD．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．立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（ ） A．3×102J 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
中学生重力的平均值约600N，当起跳后重心升高的高度为：
B．3×103J
C．3×104J
D．3×105J
△h=0.5m；
在起跳时所消耗的能量用来增加了同学的重力势能了，所以当该同学跳起后增加的重力势能最大值是：
E=W=G△h=600N×0.5m=300J=3×102J，
故A正确，BCD错误； 应选A．
7．一位父亲与他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?大，故C正确，不符合题意；
W可知父亲做功功率t
2020-2021中考物理《功和机械能问题的综合》专项训练含答案
