初中物理功和機(jī)械能單元測試及答案1．列車進(jìn)站速度減小后內(nèi)能增加握力計(jì)被握扁后其彈性勢能減小一、選擇題如圖所示的四幅圖片是生活和生產(chǎn)中的場景，對(duì)其能量變化的描述，正確的是解析】詳解】A、貨物被舉高后，重力勢能增加了，但內(nèi)能不會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；B、列車速度減小，質(zhì)量不變，所以列車的動(dòng)能減小，在剎車減速過程中，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，故B正確；C、握力計(jì)發(fā)生形變后彈性勢能增加，故C錯(cuò)誤；D、飛機(jī)升空后，高度增大，所以其重力勢能增加，但內(nèi)能不會(huì)改變，故D錯(cuò)誤.故選B.【點(diǎn)睛】注意分清楚內(nèi)能與機(jī)械能是完全不同的兩種形式的能，內(nèi)能是分子動(dòng)能與分子勢能的和而機(jī)械能是宏觀物體的動(dòng)能與勢能的和，兩種形式的能之間沒有關(guān)系．2.如圖所示，用一滑輪組在5s內(nèi)將一重為2.如圖所示，用一滑輪組在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上勻速提起2m,不計(jì)動(dòng)滑輪及繩自重，忽略摩擦。則A.物體上升的速度是2.5m/sB.拉力F大小為400NC.拉力FC.拉力F的功率為40W【答案】D【解析】【詳解】s由v=得體的速度:tD.拉力F的功率為80W2m5s=0.4m.s故A項(xiàng)不符合題意；圖可知，繩子段數(shù)為n二2，不計(jì)動(dòng)滑輪及繩自重，忽略摩擦，則拉力:11F二一G二一x200N二100N22故B項(xiàng)不符合題意；CD.繩子自由端移動(dòng)的速度：v=2v=2x0.4mjs=0.8m.''s繩物'拉力F的功率：WFsP===Fv=100Nx0.8ms二80Wtt故C項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)符合題意。3.工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F、F始終沿豎直方向；圖甲中0B=20A，圖乙中動(dòng)滑輪重為60N,重物上升速度為120.01m/s。不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是0.01m/s。不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是甲乙兩種方式都省一半的力甲方式F由150N逐漸變大1乙方式的有用功是180J乙方式F的功率為3.6W2【答案】D【解析】【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點(diǎn)和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析甲乙兩種方式的省力情況（2）根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F的變化；1（3）根據(jù)W=Gh可求乙方式的有用功；有用根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F的功率。2【詳解】A、甲圖，F(xiàn)1為動(dòng)力，已知OB=2OA,即動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，由于不計(jì)摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力為阻力的一半，即F]=150N；由圖乙可知，n=3，不計(jì)繩重11和摩擦，則F(G+G)=x(300N+60N)=120N，故A錯(cuò)誤；23動(dòng)3B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動(dòng)力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變，故動(dòng)力F1為150N不變，故B錯(cuò)誤；C、不計(jì)繩重和摩擦，乙方式的有用功為：W=Gh=300Nx0.5m150J,故C錯(cuò)誤；有用D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v=0.01m/sx3=0.03m/s，則乙方式F2的功2繩2WFs率為：P=—2繩=Fv=120Nx0.03m/s=3.6W，故D正確。tt2繩故選Do4．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，在使用機(jī)械時(shí)，下列說法中正確的是可以省力或省距離，但不能省功可以省力，同時(shí)也可以省功可以省距離，同時(shí)也可以省功只有在費(fèi)力情況時(shí)才能省功【答案】A【解析】【詳解】使用機(jī)械可以省力、省距離或改變力的方向，但都不能省功，故A選項(xiàng)正確；使用任何機(jī)械都不能省功，故B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；5.下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是()功率大的機(jī)械，做功一定多做功多的機(jī)械，效率一定高做功快的機(jī)械，功率一定大效率高的機(jī)械，功率一定大【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機(jī)械效率的關(guān)系分析.功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少，機(jī)械效率是有用功與總功的比值.解：A、說法錯(cuò)誤，功率大，只能說明做功快；B、說法錯(cuò)誤，由于機(jī)械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機(jī)械效率就大；C、說法正確；D、說法錯(cuò)誤，機(jī)械效率高，只能說明有用功在總功中占的比例大.故選C.6．班里組織一次“比一比上樓時(shí)的功率”活動(dòng)，從一樓登上五樓，比誰的功率最大。為此，需要測量一些物理量。下列物理量中必須測量的是（）①五樓到一樓的高度H；②從一樓到達(dá)五樓所用的時(shí)間T；③每個(gè)同學(xué)的體重G；④四樓到五樓樓梯的長度L。①②③B.②③④C.①③D.②③【答案】D【解析】【詳解】由功率公式得WGHP=—=TT學(xué)生都是從同一棟樓中的一樓到五樓，所以H高度相同，沒有必要測量高度H的大小了；學(xué)生自身重不同，爬樓用的時(shí)間不同，所以必須測出各個(gè)體重和所用時(shí)間，這樣可對(duì)比出不同學(xué)生上樓時(shí)的功率大小關(guān)系了。故選D。7.跳板跳水運(yùn)動(dòng)有起跳、騰空、落水三個(gè)階段，如圖所示是跳水運(yùn)動(dòng)員跳板跳水時(shí)的情景，若不計(jì)空氣阻力，下列說法不.正.確.的是運(yùn)動(dòng)員即將起跳時(shí)，跳板的彈性勢能最大騰空的過程，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能落水的過程，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能始終在增大從騰空到落水的過程，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大【答案】C【解析】【分析】動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；彈性勢能和物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)；動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能.其在不計(jì)空氣阻力時(shí)，機(jī)械能是守恒的.【詳解】A、運(yùn)動(dòng)員在跳板上即將起跳時(shí)，跳板的形變最大，故此時(shí)的彈性勢能最大，即彈性勢能轉(zhuǎn)化成了人的動(dòng)能，故A正確；B、運(yùn)動(dòng)員騰空時(shí)，質(zhì)量不變，速度變小，則動(dòng)能減小，但高度增加，所以重力勢能增大，故是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，故B正確；CD、運(yùn)動(dòng)員從騰空到落水的過程，速度先變小后變大，所以動(dòng)能先減小后增大；高度先增加，后減小，所以重力勢能先變大，后變小，故C錯(cuò)誤，D正確.故選C．8．如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置所做的總功為W],機(jī)械效率為〃衛(wèi)用乙裝置所做的總功為化，機(jī)械效率為〃2.若不計(jì)繩重與摩擦，則A.化=W2,n1=n2B.W]=W2,n1<n2c.W]<w2,n1>n2d.W]>w2,n1<n2【答案】c【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動(dòng)滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上W額外功，可以比較出兩種情況的總功大小.然后利用n^w有用即可比較出二者機(jī)械效率總的大小.【詳解】（1）因?yàn)樾∶鞣謩e用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；（2）當(dāng)有用功一定時(shí)，甲中所做的總功為對(duì)一袋沙所做的功，利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少，則總功就越少，機(jī)械效率就越高；（3）又因?yàn)橐沂莿?dòng)滑輪,乙中所做的總功還要加上對(duì)動(dòng)滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率越低。即W]小于w2,n大于n2.故選C.下列說法中正確的是a.拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中推力對(duì)它做了功提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力對(duì)水桶做了功c?用水平力推著購物車前進(jìn)，推車的力做了功書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功【答案】c【解析】【詳解】拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中，不再受到推力的作用，只有距離，沒有推力的作用，所以對(duì)鉛球不做功，故A錯(cuò)誤.提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手的拉力豎直向上，距離水平向前，沒有在拉力方向上通過距離，故拉力沒有做功.故B錯(cuò)誤.用水平力推著購物車前進(jìn)，購物車受到水平力的作用且在力的方向上通過了距離，推車的力做了功.故C正確.書靜止在水平桌面上，書受到支持力的作用但沒有在力的方向上通過距離，所以支持力沒有做功，故D錯(cuò)誤.故答案為C.【點(diǎn)睛】做功的兩個(gè)必要因素：1）作用在物體上的力；2）物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；二者缺一不可.如圖所示的三種場景中，拉力行、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物體移動(dòng)的距離也相等.若拉力所做的功分別記為W]、W2、W3,下列關(guān)于它們大小關(guān)系的判斷中正確的是F,F,A.W]=W2=W3B.W]<W2<W3C.W]=W2<W3D.化<叫<化【答案】C【解析】【詳解】定滑輪的特點(diǎn)是不省力，也不省距離，拉力移動(dòng)的距離等于物體移動(dòng)距離為s,拉力做的功是：W1=F1s；直接拉物體時(shí)，拉力移動(dòng)的距離也等于物體移動(dòng)距離為s,拉力做的功是：W2=F2s；動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是可以省一半力，但是費(fèi)距離，拉力移動(dòng)距離為2s,拉力做的功是：W3=F32s；又因?yàn)槔]、F2、F3大小相等，綜上分析知道：W1=W2=Fs<W3=2Fs，汽車在平直公路上以速度V。勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P。，牽引力為F°。t]時(shí)刻開始，司機(jī)減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v.已知運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則（）A.V=1/2V0B.t］至t2時(shí)間段內(nèi)汽車做加速運(yùn)動(dòng)F0=1/2fD.t2時(shí)刻后，汽車將保持功率P°行駛【答案】A【解析】由題知，J時(shí)刻以前，汽車以速度V。勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P。，則有P0=F0Vo………①t］時(shí)刻開始，司機(jī)減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，在該瞬間汽車的速度不變刊1—卩二（仍為V。），牽引力F0減小為■，所以-②由①②可得1—PqAD.由題，J時(shí)刻后汽車的功率保持恒定，由前面分析可知，汽車的功率將保持?不變，故D錯(cuò)誤；到t2時(shí)刻，汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v,由圖可知，汽車再次做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力與開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的牽引力大小相等，均為F°.11P尹尹珂1V二——■——VQ根據(jù)P=Fv可得第二次做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度："八■''：-，故A正確;由圖可知，J到t2時(shí)間內(nèi)，汽車受到的牽引力增大，功率不變，由P=Fv可知，汽車行駛的速度減小，所以汽車做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力平衡，所以F0=f，故C錯(cuò)誤。12.在臺(tái)球比賽中，選手推動(dòng)球桿撞擊白球,白球發(fā)生運(yùn)動(dòng)后碰撞其他球,如圖所示.以下在水平桌面滾動(dòng)的球受到了重力，重力對(duì)球做了功桌面對(duì)球的支持力做了功白球撞擊黑球后沒有靜止;是因?yàn)槿说氖诌€在對(duì)白球做功【答案】A【解析】做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離，二者缺一不可.手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，有力也有距離，所以手對(duì)球桿做了功，故A正確；由于重力的方向與小球運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以，重力對(duì)小球不做功，故B錯(cuò)誤；桌面對(duì)球的支持力的方向與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以，支持力對(duì)小球不做功，故C錯(cuò)誤；白球撞擊黑球后沒有靜止，而是繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，不是手對(duì)白球有力的作用，更不是對(duì)白球做功，故D錯(cuò)誤，故選A.13.如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F-1和圖象分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是t=ls時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力是0t=3s時(shí)，物體受到摩擦力是7N4?6s內(nèi)，拉力F做的功是20J2?4s內(nèi)，物體的機(jī)械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】由丙圖可知，前2s物體速度為零，處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，則水平方向受到的摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力；由乙圖可知，前2s物體所受拉力為3N,所以摩擦力也為3N；故A錯(cuò)誤；由丙圖知在4s6s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由乙圖知此時(shí)拉力F=5N，由平衡條件得滑動(dòng)摩擦力f=F=5N，在t=3s時(shí)物體做加速運(yùn)動(dòng)，物體受到滑動(dòng)摩擦力作用，由于滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，而與拉力大小無關(guān)，因此在t=3s時(shí)，物體受到的摩擦力為5N,故B錯(cuò)誤；由丙圖可知，4s?6s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v=2m/s，則4s?6s內(nèi)通過的距離s=vt=2m/sX2s=4m，由圖乙知，4s?6s時(shí)拉力F=5N，所以拉力F做的功為W=Fs=5NX4m=20J,故C正確。由丙圖可知，2?4s內(nèi)物體正在做加速運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量不變，高度不變，速度變大，則重力勢能不變，動(dòng)能變大，所以物體的機(jī)械能變大。故D錯(cuò)誤。如圖所示，水平地面上放著一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，將木箱沿力的方向，勻速向前推動(dòng)1m,則有（）A.重力所做的功是1000JB.推力所做的功是1000JC?摩擦力所做的功是100JD?推力所做的功是100J【答案】D【解析】A、由題意可知，木箱沒有在重力的方向上通過距離，根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知，重力做功為0J?故A錯(cuò)誤；BD、推力做功：W=Fs=100Nxlm=100J.故B錯(cuò)誤，D正確.C、因?yàn)槲矬w在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力f=F=100N,方向與F相反，由于木箱沿力F的方向移動(dòng)，物體移動(dòng)的距離與摩擦力的方向相反，則W'=fs=100Nx(—1m)=-100J，故C錯(cuò)誤.故選D.【點(diǎn)睛】此題考查功的計(jì)算，力是否做功的判斷，關(guān)鍵是掌握做功的兩個(gè)必要條件.注意水平方向運(yùn)動(dòng)的物體，重力是不做功的.如圖,一個(gè)小球在地面上彈跳,下列分析錯(cuò)誤是小球從A處到B處重力勢能增大小球從B處到C處動(dòng)能增大小球在B處比D處重力勢能大小球在A、C、E三處機(jī)械能總量相等【答案】D【解析】【詳解】小球從A處到B處，質(zhì)量不變高度增大，所以重力勢能增大，故A選項(xiàng)正確；小球從B處到C處，質(zhì)量不變，在重力作用下速度逐漸增大，所以動(dòng)能增大，故B選項(xiàng)正確；小球在D處比B處，質(zhì)量不變高度降低，所以重力勢能變小，故C選項(xiàng)正確；看圖可知小球在彈跳過程中，每次觸地反彈至最高點(diǎn)的高度逐漸減小，說明其機(jī)械能在運(yùn)動(dòng)過程中減小，所以A、C、E三處機(jī)械能總量并不相等，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤符合題意.射箭時(shí)，拉開的弓弦能將箭射出，箭離開弓弦后還能繼續(xù)飛行，小明根據(jù)這一現(xiàn)象得出了以下結(jié)論：①弓弦對(duì)箭施加的力改變了箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：②弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能；③箭由于慣性作用仍能繼續(xù)飛行；④在空中飛行的箭若不受任何力作用，將處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中說法正確的是()A.只有①B.只有①②C.只有①②③D.①②③④都正確【答案】B【解析】【詳解】弓弦對(duì)箭施加的力使箭由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，改變了箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故①正確；箭射出時(shí)，弓弦的彈性形變程度變小，彈性勢能減小；箭由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大；所以，弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能，故②正確；射出去的箭離開弓以后能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是箭由于慣性仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，不是力，不能說由于慣性作用，故③錯(cuò)誤；在空中飛行的箭若不受任何力作用，將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故④錯(cuò)誤；綜上分析可知，只有①②正確；故應(yīng)選B。17．如圖甲所示,木塊放在水平面上,用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng),兩次拉動(dòng)木塊得到的st關(guān)系圖象如圖乙所示?兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為行、F2,兩次A．F1>F2，P1>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1<F2，