2020-2021物理功和机械能问题的专项培优练习题含详细答案

一、初中物理功和机械能问题1．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。

如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大【答案】B【解析】【分析】【详解】前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据WPt=可知，功率变大。

故ACD错误，B正确。

故选B。

2．一位父亲与他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WPt=可知父亲做功功率大，故C正确，不符合题意；D．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 。

3．下列关于做功和功率的说法中正确的是（ ）A ．有力作用在物体上，力一定对物体做功B ．物体对外做功越多，功率就越大C ．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，功率为零D ．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．有力作用在物体上，没有通过距离，力对物体没有做功，故A 错误；B ．根据W P t=可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，因此做功越多，功率不一定越大，故B 错误；C ．在光滑的水平面上，物体依靠物体的惯性做匀速直线运动，水平方向上没有受到力的作用，没有力对物体做功，因此功率为零，故C 正确；D ．力对物体做功大小W Fs =，做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有关，故D 错误。

一、初中物理功和机械能问题1．如图是搬运工人用滑轮组将库房中的货物沿水平轨道拉出的表示图。

已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1 倍，滑轮组的机械效率为75％。

若人以的速度匀速前行，经100s 将货物拉出库房。

人拉货物的过程中，剖析正确的选项是（）A．货物挪动距离为20m B．工人的拉力为 400NC．工人做的实用功为 3.6 104 J D．工人拉力的功率为 360W【答案】 B【分析】【剖析】【详解】A．从图中能够看到，两条绳索托着动滑轮，人以的速度匀速前行，那么货物的速度是，经100s 货物挪动距离为s vt30m货物挪动距离为30m， A 错误；B．由题意可知，货物的重力G mg600kg10N/kg6000N其摩擦力f6000N600N因为货物匀速前行，绳对货物的拉力F f 600N滑轮组的机械效率为75％，可获得600N s100%75%F拉 2s解得 F拉400N ，工人的拉力为400N， B 正确；C．货物挪动距离为30m ，绳对货物的拉力为600N，则工人做的实用功为W有Fs600N30m 1.8 104J工人做的实用功为 1.8 104 J ，C错误；D．因为人以的速度匀速前行，工人的拉力为400N，工人拉力的功率为P F拉 v'400N 0.6m 240W工人拉力的功率为240W ，D 错误。

应选 B。

2．举重竞赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中起码静止 3 秒钟，在这 3 秒钟内（）A．杠铃遇到的重力和人对它的支持力是均衡力B．运动员所受的重力和地面对他的支持力是均衡力C．运动员在使劲向上支持杠铃，所以他对杠铃做了功D．杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是均衡力【答案】 A【分析】【剖析】此题要抓住做功的两个必需要素：作用在物体上的力；物体在力的方向上经过的距离；两者缺一不行；从均衡力和互相作使劲的条件判断两个力是均衡力，仍是互相作使劲；均衡力的条件：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；互相作用力：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。

一、初中物理功和机械能问题1．今年3月4日，在我市阳新地区下了一场冰雹．已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，且落地前已做匀速运动．关于冰雹的下落过程，下面说法正确的是（）A．冰雹的重力势能越来越大B．冰雹的机械能越来越小C．当冰雹匀速下落时空气阻力对冰雹不做功D．冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力【答案】B【解析】【分析】【详解】A．冰雹下落过程中，高度减小，重力势能越来越小，故A错误；B．由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，所以其机械能减小，故B正确；C．当冰雹匀速下落时，冰雹在阻力的作用下才做了匀速运动，所以空气阻力对冰雹是做功的，故C错误；D．冰雹在运动过程中，速度变大，阻力变大，当阻力等于重力时，冰雹会做匀速直线运动，速度保持不变，所以阻力不可能大于重力，故D错误．故选B．【点睛】要能从能的转化理解冰雹的机械能变化，因为冰雹下落过程中克服阻力做功，最终转化为内能，所以机械能必定是减小的．2．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。

此过程中，下列说法不正确的是（）A．拉力所做的有用功为40JB．拉力所做的总功为48JC．拉力F的功率大小为20WD．滑轮组的机械效率为83.3%【答案】C【解析】【详解】A ．根据公式可得20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用故A 正确，不符合题意；B ．由图可知222m 4m s h ==⨯=根据公式可得12N 4m 48J W Fs ==⨯=总故B 正确，不符合题意；C ．拉力的功率 48J =24W 2s W P t ==总 故C 错误，符合题意；D ．滑轮组的机械效率 40J 83.3%48100%100%JW W η==≈⨯⨯有总 故D 正确，不符合题意。

故选C 。

3．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a 、c 两点处于同一高度．则下列判断中正确的是（ ）A ．皮球由a 到b 时，动能逐渐增大B ．皮球由c 到d 时，机械能一直减小C ．皮球在b 点时的机械能最大D ．皮球在a 、c 两点时动能相等【答案】B【解析】试题分析：皮球由a 到b 时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A 错；皮球由c 到d 时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B 正确；皮球在a 点时的机械能最大，故C 错；皮球在a 、c 两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D 错；应选B ．考点：机械能转化4．2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。

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B ．十几瓦C ．一百多瓦D ．一千多瓦【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：500N 9m 150W 30sW Gh P t t ⨯====， 可见，他爬坡时的功率与C 选项最接近； 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．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法正确的是（）A．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B．木块第1次受到的拉力较大C．木块两次的动能一样多D．两次拉力对木块做的功一样多【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用。

一、初中物理功和机械能问题1．如图所示，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但没有推动，下列说法正确的是()A．箱子虽然没有被推动，但小明对箱子做了功B．箱子没有被推动是因为推力小于摩擦力C．箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对平衡力D．箱子没有被推动，选择的参照物是地面【答案】D【解析】【分析】【详解】A．箱子没有被推动，有力但没有距离，小明对箱子不做功，故A错误；B．箱子没有被推动处于静止状态，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故B错误；C．箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C 错误；D．箱子没有被推动，相对于地面的位置没有改变，选择的参照物是地面，故D正确；故选D。

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 < W2B．W1 > W2C．P1 = P2D．P1 < P2【答案】B【解析】【分析】【详解】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AB．根据W Gh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．在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（）A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。

一、初中物理功和机械能问题1．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C．运动员的动能是由重力势能转化来的D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A．运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B．运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故B错误；C．运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D．运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。

故选C。

2．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。

此过程中，下列说法不正确的是（）A．拉力所做的有用功为40JB．拉力所做的总功为48JC．拉力F的功率大小为20WD．滑轮组的机械效率为83.3%【答案】C【解析】【详解】A ．根据公式可得20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用故A 正确，不符合题意；B ．由图可知222m 4m s h ==⨯=根据公式可得12N 4m 48J W Fs ==⨯=总故B 正确，不符合题意；C ．拉力的功率 48J =24W 2s W P t ==总 故C 错误，符合题意；D ．滑轮组的机械效率 40J 83.3%48100%100%JW W η==≈⨯⨯有总 故D 正确，不符合题意。

故选C 。

3．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为 50 kg ，每次跳起高度约为 6 cm （人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（ ）A ．向上起跳过程中小明的动能持续增大B ．下落过程中小明的重力势能保持不变C ．小明跳一次克服重力做功约 3JD ．小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W【答案】D【解析】【详解】A. 向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A 错误；B. 下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B 错误；C. 小明的重力为：G =mg =50kg ×10N/kg=500N ，小明跳一次克服重力做功：W =Gh =500N ×0.06m=30J ，故C 错误；D. 小明在这一分钟内跳绳的功率：P =W t总=30J 10060s ⨯=50W ， 故D 正确。

一、初中物理功和机械能问题1．如图中甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像．下列说法正确的是A．两次木块运动的速度相同B．木块第一次受到的摩擦力较大C．两次拉力对木块做的功一样多D．两次拉力对木块做功的功率一样大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．两次木块运动相同的距离，第2次所用时间比第1次长，两次木块运动的速度不相同，A选项说法不正确；B．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动中压力大小和接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力相同，B选项说法不正确；C．木块两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，两次滑动中水平方向所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，因摩擦力大小相等，两次的拉力相等，由W=Fs可得两次拉力对木块做的功一样多，C选项说法正确；D．由图可见两次滑动距离相同，所用时间不同，由Wpt得两次拉力对木块做功的功率不一样大，D选项说法不正确；故选C．2．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。

此过程中，下列说法不正确的是（）A．拉力所做的有用功为40JB．拉力所做的总功为48JC．拉力F的功率大小为20WD ．滑轮组的机械效率为83.3%【答案】C【解析】【详解】A ．根据公式可得20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用故A 正确，不符合题意；B ．由图可知222m 4m s h ==⨯=根据公式可得12N 4m 48J W Fs ==⨯=总故B 正确，不符合题意；C ．拉力的功率 48J =24W 2s W P t ==总 故C 错误，符合题意；D ．滑轮组的机械效率 40J 83.3%48100%100%JW W η==≈⨯⨯有总 故D 正确，不符合题意。

故选C 。

3．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a 、c 两点处于同一高度．则下列判断中正确的是（ ）A ．皮球由a 到b 时，动能逐渐增大B ．皮球由c 到d 时，机械能一直减小C ．皮球在b 点时的机械能最大D ．皮球在a 、c 两点时动能相等【答案】B【解析】试题分析：皮球由a 到b 时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A 错；皮球由c 到d 时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B 正确；皮球在a 点时的机械能最大，故C 错；皮球在a 、c 两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D 错；应选B．考点：机械能转化4．2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。

一、初中物理功和机械能问题1．如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab＞t cd，运动距离s ab=s cd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（）A．ab段做功较多B．ab段与cd段的功一样多C．ab段功率较大D．ab段与cd段的功率一样大【答案】B【解析】【分析】【详解】拉力大小相等且s ab＝s cd，根据W＝Fs可知：拉力所做的功相同，故A错误，B正确；由于t ab＞t cd，根据WPt=得：P ab＜P cd，故C、D错误．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 < W2B．W1 > W2C．P1 = P2D．P1 < P2【答案】B【解析】【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W 1 > W 2，所以P 1 > P 2。

故CD 错误。

故选B 。

3．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 ．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功D ．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力已经不存在了，推力对它没有做功，A 错误；B ．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力是竖直向上的，水桶在竖直方向上没有移动距离，即水桶在拉力的方向上没有移动距离，那么手的拉力对水桶没有做功，B 错误；C ．用手从地面提起水桶，手的拉力是向上的，水桶在拉力的方向上移动了距离，所以手的拉力对水桶做了功，C 正确；D ．用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车在推力的方向上没有移动距离，那么推力在这个过程中对汽车没有做功，D 错误。