东莞培优功和机械能问题辅导专题训练
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一、初中物理功和机械能问题1.如图所示的装置中有木板、木块、弹簧、小车和砝码(图中未画出),用压缩弹簧的小车释放后撞击木块。
能否用此装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”,有两种判断:(1)能探究物体动能与物体质量的关系;(2)能探究物体动能与物体速度的关系;这两个判断( )A .只有(1)正确B .只有(2)正确C .(1)(2)都正确D .(1)(2)都不正确【答案】B【解析】【分析】【详解】(1)用小车、小车加上砝码分别将弹簧压缩到相同程度后静止释放撞击同一个木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹性势能相同,转化的动能相同,最终木块移动的距离相同,故不能探究物体动能与物体质量的关系;(2)用小车分别将弹簧压缩到不同程度后静止释放撞击同一个木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹性势能不同,转化的动能不同,最终木块移动的距离不相同,故能探究物体动能与物体速度的关系。
综上所述:故ACD 错误,B 正确。
故选B 。
2.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M M m + B .滑轮组的机械效率为2M M m+C .拉力F 的功率为Mgh t D .拉力F 的功率为()2M m gh t+ 【答案】A【解析】【分析】【详解】 AB .滑轮组做的有用功为W G h Mgh ==物有用总功为()()W G G h M m gh =+=+总物动滑轮组的机械效率为()W Mgh M W M m gh M m η==+=+总有用 故A 正确,B 错误;CD .拉力F 的功率为 ()M m gh W P t t+==总总 故CD 错误。
故选A 。
3.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 .3×102JB .3×103JC .3×104JD .3×105J【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: △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 .4.九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室,所用时间为 30 s 。
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0B .当t 在2~4s 内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5NC .当t 在4~6s 内,拉力F 的功率为6WD .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3N 2m/s 6W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 正确;D .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,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MM m+ B .滑轮组的机械效率为2MM m+C .拉力F 的功率为MghtD .拉力F 的功率为()2M m ght+ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB .滑轮组做的有用功为W G h Mgh ==物有用总功为()()W G G h M m gh =+=+总物动滑轮组的机械效率为()W Mgh MW M m gh M mη==+=+总有用故A 正确,B 错误; CD .拉力F 的功率为()M m ghW P t t+==总总 故CD 错误。
优质东莞市功和机械能中考专项复习训练一、选择题1.如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以速度v匀速运动距离为s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是()A.使用该滑轮组一定省力B.拉力的功率为FvC.额外功为1n(2nF﹣G)s D.滑轮组的机械效率为2GF2.要用30N的力刚好提起40N的物体,若不计机械本身重力和摩擦,则下列简单机械可以采用的是()A.一个定滑轮B.杠杆C.一个动滑轮D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组3.如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N 的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N4.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是A.机械效率越高,机械做功一定越多B.机械做功越多,机械效率一定越高C.功率越大的机械,做功一定越快D.做功越快的机械,机械效率一定越高5.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。
已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为3.2N.g取10N/kg。
在0~2s的过程中,下列说法中正确的是()A.物体上升的速度为0.1m/s B.机械提升动滑轮做的功0.2JC.滑轮组的机械效率为90% D.拉力F的功率为0.64W6.如图所示,轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B(G A>G B),杠杆水平位置平衡,当两端各再加重力相同的物体后,杠杆A.仍能保持平衡B.不能平衡,左端下沉C.不能平衡,右端下沉D.不能确定哪端下沉7.初中物理中我们用斜面做过多次探究实验,如图所示,以下分析正确的是A.图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;B.图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率;C.图丙是探究动能大小与哪些因素有关;D.如图乙木块B中,B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力8.关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是A.功率大的机械,机械效率一定高B.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大C.机械做功时,工作时间越短,功率一定越大D.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功9.如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。
一、初中物理功和机械能问题1.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞。
将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。
做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。
下列说法正确的是()A.罐子从斜面滚下,重力势能只转化为动能B.罐子从斜面滚下的过程中,只有动能和弹性势能的相互转化C.因为能量之间可以相互转化,所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D.如果水平面是光滑的,则罐子会一直滚动下去【答案】C【解析】【分析】【详解】A.罐子从斜面滚下,要克服摩擦力做功而使重力势能转化为内能,故A错误;B.罐子从斜面滚下的过程中,重力势能转化为动能和内能,故B错误;C.罐子从不太陡的斜面上滚下,罐子的高度减小,速度先增大后减小,橡皮筋的弹性形变逐渐增大,则罐子的重力势能减小,动能先增大后减小,橡皮筋的弹性势能增大,即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能;发生形变的橡皮筋由于要恢复原状,故罐子可能再次滚上斜面,故C正确;D.罐子在滚动的过程中,由于和斜面之间存在摩擦,机械能会转化为内能,所以整个罐子的机械能不守恒,机械能会逐渐变小,最终罐子会停止运动,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。
一、初中物理功和机械能问题1.小明用弹簧测力计拉动木块,使它沿同一水平木板滑动,如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 .木块两次具有的动能一样大B .两次拉力对木块做的功一样多C .木块第一次受到的拉力较大D .第一次拉力对木块做功的功率较大【答案】D【解析】【详解】 A .由图知,第一次物体的速度较大,第一次物体的动能较大,故A 错误;B .从图中可以看出,在相同拉力作用下,木块两次运动的距离不同,所以木块两次所做的功不同,由W =Fs 可知,但是在没有指出是相同时间内,因此不能比较二者做功多少,故B 错误;C .由A 分析知,木块两次受到的拉力相等,故C 错误;D .从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,由功率的变形公式P =Fv 可知,力F 相同,第一次速度v 大,所以功率大,故D 正确。
2.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C B A v v v <<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C B A v v v <<,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。
机械功、机械能·专题培优一、选择题1、能量的转化是自然界普遍的现象.下列关于能量转化的分析不正确的是( ) B水果电池电磁感应光合作用钻木取火A.化学能→电能B.电能→机械能C.光能→化学能D.机械能→内能2、荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会的一个比赛项目。
小丽同学荡秋千时的情景如图所示,在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中,小丽的()DA. 动能一直增大,重力势能一直减小B. 动能一直减小,重力势能一直增大C. 动能先减小后增大,重力势能先增大后减小D. 动能先增大后减小,重力势能先减小后增大3.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。
质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是()BA. 甲图中F做的功小于乙图中F做的功B. 甲图中F做的功等于乙图中F做的功C. 甲图中F做的功大于乙图中F做的功D. 条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大4.如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是(忽略空气阻力)( )BA. 他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用B. 他受重力、支持力和摩擦力的共同作用C. 他的重力势能转化成了动能和内能D. 他的重力势能减小,动能增大,机械能不变5.跳绳是一种健身运动,旁人看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。
有位同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。
根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功的平均功率为()BA. 168.75WB. 135WC. 75WD. 67.5W6.如下图所示,用水平力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则( ) DA.重力做的功为500JB.拉力大小为100NC.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J7.如图所示,盛有水的小车在光滑的水平面上作匀速直线运动,现打开小车底部的排水孔,排出车内的水。
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0B .当t 在2~4s 内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5NC .当t 在4~6s 内,拉力F 的功率为6WD .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3N 2m/s 6W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 正确;D .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.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。
物理功和机械能的专项培优练习题(及解析一、选择题1.如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N 的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N2.如图所示,轻质杠杆可绕O(O 是杠杆的中点)转动,现在B端挂一重为G的物体,在A端竖直向下施加一个作用力F,使其在如图所示的位置平衡,则A.F 一定大于GB.F 一定等于GC.F 一定小于GD.以上说法都不正确3.如图所示,斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端,下列判断正确的是()A.重力做功的大小为800J B.斜面对木箱的摩擦力大小为25NC.拉力做功的功率为125W D.斜面的机械效率为75%4.如图,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),提升A时滑轮组的机械效率大。
下列说法中正确的是()①A物体比B物体轻;②提升A的拉力大;③提升A做的额外功多;④提升A做的有用功多A.只有②④B.只有①③C.只有②③D.只有①④5.如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆静止时,弹簧测力计示数为10N;若将弹簧测力计改为斜向上拉,使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直,当杠杆静止时,弹簧测力计的示数A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法判断6.某同学自制了一架天平,由于制作粗糙,天平两侧长度不同.当将一物体放在天平的左盘时,右侧砝码的质量为m1,恰好平衡;当将该物体放在天平的右盘时,左侧砝码的质量为m2,天平才平衡.则该物体的质量应为:()A.B.C.D.无法确定7.用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将同一重物在相同的时间内,匀速提升相同的高度,两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2.若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是A.甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同B.F1大于F2C.v1大于v2D.F1和F2做的功不相等8.工人师傅用拉力F1将重物匀速搬运到h高处,对重物做的功是W1;若工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处,拉力为F2,对重物做的功是W2(滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计),则下列说法正确的是A.F1=F2B.F1<F2C.W2>W1D.W2=W19.如图所示的滑轮组中,不计摩擦和滑轮及绳重,则拉力F为()A.G/8 B.G/6 C.G/5 D.G/410.如图自行车是人们最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它应用了许多物理知识。
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,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W1 > W2,所以P1 > P2。
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。
一、初中物理功和机械能问题1.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:①F 1做的功等于F 2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;④F 1做功的功率等于F 2做功的功率;其中正确的为( )A .①、②、③B .②、③、④C .①、③、④D .①、②、③、④【答案】D【解析】【分析】【详解】 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 Fs G G h =+总动故F 1做的功等于F 2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()W Gh G W G G G G h η===++有用总动动 即机械效率相等,故②正确; ③甲滑轮组由两段绳子承重,拉力为()112F G G =+动 乙滑轮组由三段绳子承重,拉力为 ()213F G G =+动 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W P t =知,F 1做功的功率等于F 2做功的功率,④正确;故选D 。
2.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C B A v v v <<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C B A v v v <<,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 。
3.关于能的概念,以下说法正确的是( )A .在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以子弹具有能B .悬吊着的小球,从竖直方向拉开一个角度后,因为小球不能做功,所以小球不具有能C .甲物体比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D .甲物体的位置比乙物体的位置高,则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A .在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以具有能,A 正确;B .悬吊着的小球,从竖直方向拉开一个角度后,尽管小球不能做功,但是它具有一定高度,具有重力势能,B 错误;C .甲物体比乙物体的速度大,但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多,那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小,C 错误;D .甲物体的位置比乙物体的位置高,但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小,那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小,D 错误。
故选A 。
4.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M M m + B .滑轮组的机械效率为2M M m + C .拉力F 的功率为Mgh t D .拉力F 的功率为()2M m gh t+ 【答案】A【解析】【分析】【详解】 AB .滑轮组做的有用功为W G h Mgh ==物有用总功为()()W G G h M m gh =+=+总物动滑轮组的机械效率为()W Mgh M W M m gh M mη==+=+总有用 故A 正确,B 错误;CD .拉力F 的功率为 ()M m gh W P t t+==总总 故CD 错误。
故选A 。
5.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4mB .物体受到的拉力为750NC .拉力F 的功率为375WD .该滑轮组的机械效率一定小于100% 【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据A s ns =求出绳子自由端沿水平方向移动;(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A 0.4F f G ==求出物体受到的拉力;(3)根据W Fs =求出拉力F 做的功,根据=总W P t求出拉力F 的功率; (4)任何机械效率一定小于100%。
【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 A 22m 4m s ns ==⨯=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A 0.40.41500N 600N F f G ===⨯=故B 错误,符合题意;C .拉力F 做的功375N 4m 1500J W Fs ==⨯=总则拉力F 的功率1500J 375W 4sW P t ===总 故C 正确,不符合题意; D .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 。
6.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。
7.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8.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 B.3×103J C.3×104J D.3×105J【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:△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.9.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。
10.下列估测最接近实际的是()A.中学生的正常体温约为38.6℃B .中学生站立在地面上对地面的压强大约为103PaC .中学生游泳时受到的浮力大约是50ND .中学生从一楼走到五楼做的功大约6×103J【答案】D【解析】【分析】此题考查对生活中常见物体物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,必要时进行相应的计算,找出符合实际的选项。
【详解】A .人的正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A 不符合实际;B .一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm 2,即0.02m 2,中学生的体重大约为50kg ,则其对地面的压强4250kg 10N/kg 1.2510Pa 0.02m 2F G mg p S S S ⨯=====⨯⨯ 故B 不符合实际; C .中学生的体重在500N 左右,游泳时接近漂浮状态,受到的浮力与重力相等,约500N ,故C 不符合实际;D .中学生的体重在500N 左右,一楼到五楼的高度约12m ,中学生从一楼走到五楼所做的功约为3500N 12m 610J W Gh ==⨯=⨯故D 符合实际。
故选D 。
11.如图所示,图中速度v 的方向是小强在体育中考“原地掷实心球”测试中球出手时的飞行方向,从球出手到落地的过程,空气阻力忽略不计,下面关于机械能的一些说法中正确的是( )A .球出手时动能最大B .球出手时势能最大C .球落地时机械能最大D .球的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】 ACD .由于空气阻力忽略不计,那么整个运动过程球的机械能保持不变,C 错误,D 正确;球出手时动能不是最大的,因为它还会落地,重力势能会转化为动能,球落地的瞬间动能才是最大的,A 错误;B.球出手时势能不是最大,因为它还会上升,上升到最高点时,它的重力势能才是最大的,B错误;12.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。