一、初中物理功和机械能问题
1．用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动．第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功．分析两次做功过程，以下判断正确的是 A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1m B．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2m C．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4m D．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AB．物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力：
F=f=10N；
根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离
S1?故AB错误；
W120J??2m， F110NCD．若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为10N；根据W=Fs可知，第二次物体通过的距离：
S2?故C正确，D错误．
W248J??2.4m， F220N
2．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（ ）
A．W1 < W2 【答案】B 【解析】
B．W1 > W2 C．P1 = P2 D．P1 < P2
【分析】 【详解】
AB．根据W?Gh可得，他们把同样重的杠铃举起，克服杠铃的重力做功，对杠铃所做的功只与被举高的高度有关，高度越大，做功越多，即W1 > W2。故A错误，B正确； CD．他们用相同时间把同样重的杠铃举起，相同的时间内，做的功越多，功率越大。由上可知W1 > W2，所以P1 > P2。故CD错误。 故选B。
3．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。
4．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。
5．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。
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
7．一个超级惊险项目——18米长悬崖秋千惊现重庆某公园!小明被缆绳拉到6层楼的高度，释放后自由摆动冲向峡谷（如图所示），伴随着人们的惊呼声，秋千越荡越低。下列有关说法中正确的是（ ）
A．秋千荡回来经过最低点时，小明的机械能最大 B．整个过程小明的动能与重力势能之和不变 C．秋千荡到最高点时，小明的动能为零
D．在向下摆的过程中，小明的重力势能全部转化为动能 【答案】C 【解析】 【详解】
A．机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，所以秋千第一次在最高点时，机械能最大，A错误；
B．机械能是动能和势能的统称，由于秋千与空气摩擦，有机械能转化为内能，整个过程小明的动能与重力势能之和变小，B错误；
C．秋千荡到最高点时，秋千速度为0，所以小明的动能为零，C正确； D．在向下摆的过程中，小明的重力势能绝大部分转化为动能，D错误。 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
1?G?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。
2020-2021 备战中考物理(功和机械能问题提高练习题)压轴题训练附答案
