2020-2021备战中考物理功和机械能问题培优练习(含答案)及答案解析

由天下分享时间：2024/11/16 17:56:22 加入收藏我要投稿点赞

一、初中物理功和机械能问题

1．一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0

B．当t在2~4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N C．当t在4~6s内，拉力F的功率为6W D．当t在2~6s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4~6s内受到的拉力为3N，由图丙可知4~6s内物体做匀速运动直线运动，在4~6s内受到的摩擦力等于此时的拉力为3N；由图乙可知在2~4s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2~4s内受到的摩擦力为3N。故B错误；

C．由图乙可知，物体在4~6s内受到的拉力为3N，由图丙可知4~6s内物体做速度为2m/s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率

P?故C正确；

WFs??Fv?3N?2m/s?6W ttD．在2~6s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。

2．如图所示，木块以一定的速度滑过A、B点，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( )

A．D点与A点相比，动能增大，势能减小，机械能不变 B．A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 C．B点的动能可能等于A点的动能，但可能大于C点的动能 D．B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】

A．D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；

B．A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。

3．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

M M?mM

M?2mMgh tD．拉力F的功率为【答案】A 【解析】【分析】【详解】

(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?mghM?m??P总?故CD错误。故选A。

W总?M?m?gh ?tt

4．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%。

W总求出拉力F的功率； t【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

s?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。

5．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．

6．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? ?2F2?1G?G动? ?3W知，F1做功的功率等于F2做功的功率，④t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。