2020-2021中考物理专题题库∶功和机械能问题的综合题含答案解析
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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.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.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。
4.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.
5.如图所示,小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,并最终刚好到达等高的C点,下列说法中正确的是()
A.因为最终到达了与A等高的C点,所以小球机械能守恒
B.小球在B点的机械能最大
C.小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D.小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A B.小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,在A点具有动能和重力势能,并最终刚好到达等高的C点,C点速度为0,只有重力势能,A、C两点的重力势能相等,但A点的机械能大于B点的机械能,说整个运动过程中,机械能在减小,所以A点的机械能最大,故AB错误;
C.小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能,再将动能转化为重力势能,故C错误;
D.A、C两点的重力势能相等,整个过程动能减小为0,用来克服摩擦力做功,故D正确。
故选D。
6.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示),松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中,它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是()
A.是由水的内能转化来的B.是由水的重力势能转化来的
C.是由乒乓球的内能转化来的D.是由乒乓球的化学能转化来的
【答案】B
【解析】
【分析】
机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关。
【详解】
松手后,乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上,乒乓球上升的过程中,水的重心不断降低,重力势能减小,重力势能转化为乒乓球的机械能。
故选B。
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()