初中物理功和机械能答题技巧及练习题(含答案)
一、功和机械能选择题
1.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有 A.重力势能减少,动能增加,机械能不变 B.重力势能增加,动能减少,机械能不变 C.重力势能减少,动能不变,机械能减少 D.重力势能增加,动能不变,机械能增加 【答案】C
【解析】解:(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变. (2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小. (3)动能不变,重力势能减小,机械能减小. 故选C.
2.用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动,两次运动的s?t图象如图所示。若甲的重力比乙小,则下列说法中正确的是
A.它们的惯性一定相等 C.它们的动能可能相等 【答案】C 【解析】 【详解】
B.它们的重力势能一定都变大 D.它们所受的合力可能不相等
由两次运动的s?t图象可知,甲乙都是在竖直方向上运动:且两次都做匀速直线运动,都处于平衡状态,且甲的速度大于乙的速度,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故 A. 甲的重力比乙小,即其质量是不等的,所以惯性一定不相等,故错误;
B. 由于甲乙都是在竖直方向上运动,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故不能判断重力势能的大小变化,故错误;
C.由于甲的重力小于乙的重力,即甲的质量小于乙的质量,但甲的速度大于乙的速度,所以据动能大小的影响因素可知,它们的动能可能相等,故正确;
D. 因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力,所以所受合力一定都为零,故错误;
3.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是( ) A.火山具有内能,冰山不具有内能 B.火箭在加速上升时,机械能保持不变 C.拦河大坝使水位升高,增大了水的动能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;(2)物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素有质量和速度;(3)物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度;(4)物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能. 【详解】
A. 任何物体都具有内能,冰山和火山都有内能,该选项说法不正确;
B. 火箭加速上升时,动能增大,重力势能也增大,因此机械能是增大的,该选项说法不正确;
C. 拦河坝使水位升高,增大了水的重力势能,该选项说法不正确;
D. 陨石在空中运动出现亮光,是因为它与空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高而燃烧的现象,该选项说法正确。 故选D.
4.体重相同的小明和小华进行搬砖比赛,他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼,小明两次搬完,小华三次搬完,比较他们在此过程中所做总功和功率,下列说法正确的是
A.他们做功一样多 功多一些 【答案】C 【解析】 【详解】
由于砖的重力相等,楼层高度相等,根据s2?v2t2?20m/s?80s?1600m可知,小明和小华克服砖的重力所做的功相等;小明和小华的体重相等,楼层高度相等,小明两次搬完,小华三次搬完,所以在搬砖的过程中,小华克服自身重力所做的功多;小华所做总功比小明所做的总功多,由于无法比较小明和小华做功时间的多少,根据P?法比较小明和小华的功率大小;故C符合题意.
B.小明做功多一些
C.小华做
D.小明的功率大一些
W可知,无t
5.跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段,如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,若不计空气阻力,下列说法不正确的是 ...
A.运动员即将起跳时,跳板的弹性势能最大
B.腾空的过程,运动员的动能转化为重力势能 C.落水的过程,运动员的重力势能始终在增大 D.从腾空到落水的过程,运动员的动能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【分析】
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大; 重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大; 弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关;
动能和势能统称为机械能.其在不计空气阻力时,机械能是守恒的. 【详解】
A、运动员在跳板上即将起跳时,跳板的形变最大,故此时的弹性势能最大,即弹性势能转化成了人的动能,故A正确;
B、运动员腾空时,质量不变,速度变小,则动能减小,但高度增加,所以重力势能增大,故是将动能转化为重力势能的过程,故B正确;
CD、运动员从腾空到落水的过程,速度先变小后变大,所以动能先减小后增大;高度先增加,后减小,所以重力势能先变大,后变小,故C错误,D正确. 故选C.
6.如图所示,分析小球从A点自由摆动到C点的过程,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( )
A.小球从A点自由摆动到B点的过程中,动能转化为重力势能 B.小球摆动到最低点B时,动能为零 C.小球摆动到最高点C时,重力势能最小 D.小球在整个过程中的机械能守恒 【答案】D 【解析】
试题分析:小球从A点自由摆动到B点的过程中,速度增大,高度减小,所以动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能,故A错;小球摆动到最低点B时,速度最大,动能最大,故B错;小球摆动到最高点C时,重力势能与在A点时相同都为零,故C错;由于不计空气阻力,只有重力做功,故机械能是守恒的,D正确;应选D. 【考点定位】机械能转化和守恒
7.如图所示,在粗糙程度相同的地面上,手推木块向右压缩弹簧;释放木块,木块沿水平
地面向左运动;离开弹簧后,木块运动到某一位置停下.下列说法中正确的是
A.木块在弹簧恢复原状过程中,所受弹力变大 B.木块离开弹簧后,受到的滑动摩擦力变大 C.木块离开弹簧后能继续运动,是因为它有惯性 D.弹簧恢复原状过程中,弹性势能变大 【答案】C 【解析】 【详解】
A.木块向左运动过程中,弹簧变长,弹簧的形变逐渐减小,弹力逐渐变小,故A错误; B.木块离开弹簧后,木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变,摩擦力就是不变的,方向向左,故B错误;
C.木块离开弹簧后,不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进,故C正确; D.恢复原状时,弹性形变不断减小,弹性势能减小,故D错误.
8.下列说法中正确的是
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功 C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功 D.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功 【答案】C 【解析】 【详解】
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,不再受到推力的作用,只有距离,没有推力的作用,所以对铅球不做功,故A错误.
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力竖直向上,距离水平向前,没有在拉力方向上通过距离,故拉力没有做功.故B错误.
C.用水平力推着购物车前进,购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离,推车的力做了功.故C正确.
D.书静止在水平桌面上,书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离,所以支持力没有做功,故D错误. 故答案为C. 【点睛】
做功的两个必要因素:1)作用在物体上的力;2)物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可.
9.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
10.古代战争中,军队用投石车投出巨石攻击城墙,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是
A.巨石在上升过程中动能不断增大 B.巨石在最高点时动能为零
C.巨石在下降过程中动能转化为重力势能 D.巨石在下降过程中重力势能不断减小 【答案】D 【解析】
A、巨石运动过程中,上升阶段,速度减小,动能减小;故A错误;B、巨石在最高点时仍保持一定的速度运动,动能不为零;故B错误;CD、巨石下落过程速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能;故C错误,D正确.故选D.
11.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P0,牵引力为F0。t1时刻开始,司机减小了油门,使汽车保持恒定功率P行驶,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变,汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示,则( )
A.V=1/2V0 B.t1至t2时间段内汽车做加速运动 C.F0=1/2f D.t2时刻后,汽车将保持功率P0行驶