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
WGh500N?9m???150W， tt30s可见，他爬坡时的功率与C选项最接近； 故选C。
P?2．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】
(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；
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%
(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。
3．举重比赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中至少静止3秒钟，在这3秒钟内（ ） A．杠铃受到的重力和人对它的支持力是平衡力 B．运动员所受的重力和地面对他的支持力是平衡力 C．运动员在用力向上支持杠铃，因此他对杠铃做了功 D．杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是平衡力 【答案】A 【解析】 【分析】
本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可；从平衡力和相互作用力的条件判断两个力是平衡力，还是相互作用力；平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。 【详解】
A．杠铃受到的重力和对它的支持力符号二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故A正确；
B．运动员所受的重力和地面对它的支持力，大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．因为做功需要对物体施力，并且在力的方向上需要移动距离，而运动员向上支持杠铃，但没有发生位移，故C错误；
D．杠铃对运动员的压力和人对它的支持力，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。 故选A。
4．如图所示，小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法中正确的是( )
A．因为最终到达了与A等高的C点，所以小球机械能守恒 B．小球在B点的机械能最大
C．小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D．小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A B．小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，在A点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等高的C点，C点速度为0，只有重力势能，A、C两点的重力势能相等，但A点的机械能大于B点的机械能，说整个运动过程中，机械能在减小，所以A点的机械能最大，故AB错误；
C．小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能，再将动能转化为重力势能，故C错误；
D．A、C两点的重力势能相等，整个过程动能减小为0，用来克服摩擦力做功，故D正确。 故选D。
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?大，故C正确，不符合题意；
W可知父亲做功功率tD．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．如图是一个光滑的轨道．某小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到
A．a点 C．c点 【答案】C 【解析】 【详解】
本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点，故选C。
B．b点 D．d点
7．九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（ ） A．1.5 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=50kg×10N/kg×9m=4500J
克服重力做功的功率
B．15 W
C．150 W
D．1500 W
P?W4500J??150W t30s故ABD，都不符合题意，C符合题意。 故选C。
8．小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦,针对这一现象，小明得出了4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮
组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率；其中正确的为（ ）
A．①、②、③
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B．②、③、④ C．①、③、④
D．①、②、③、④
①在不计绳重及摩擦时，拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功，因为物重相同，提升的高度相同，所以两次拉力做的功都等于
W总?Fs=?G?G动?h
故F1做的功等于F2做的功，①正确；
②在不计绳重及摩擦时，甲滑轮组和乙滑轮组的机械效率都为
??即机械效率相等，故②正确；
W有用GhG?? W总?G?G动?hG?G动③甲滑轮组由两段绳子承重，拉力为
F1?乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为
1G?G动? ?21?G?G动? 3W知，F1做功的功率等于F2做功的功率，④tF2?所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，③正确； ④两次拉力做的功，用时也相等，根据P?正确； 故选D。
9．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（ ）
2020-2021中考物理《功和机械能问题的综合》专项训练附答案
