中考物理—功和机械能问题的综合压轴题专题复习含详细答案

一、初中物理功和机械能问题1．班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。

为此，需要测量一些物理量。

下列物理量中必须测量的是( )①五楼到一楼的高度H ； ②从一楼到达五楼所用的时间T ；③每个同学的体重G ； ④四楼到五楼楼梯的长度L 。

A ．①②③B ．②③④C ．①③D ．②③【答案】D【解析】【详解】由功率公式得 W GH P T T== 学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H 高度相同，没有必要测量高度H 的大小了；学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。

故选D 。

2．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 。

3．2019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。

下列说法错误的是（ ）A ．运载火箭加速上升过程中，重力势能变小，动能增大B ．运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的C ．北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用D ．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能守恒【答案】A【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；物体间力的作用是相互的；物体受平衡力的作用处于平衡状态；在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。

【详解】A ．火箭上升过程中高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故A 错误，符合题意；B ．火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力，空气给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B 正确，不符合题意；C ．火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变，故受到非平衡力的作用，故C 正确，不符合题意；D ．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，速度减小，高度增加，所以动能减小，势能增加；北斗卫星在地球大气层外运行，不受空气阻力的作用，只有动能和势能之间的转化所以机械能守恒，故D正确，不符合题意。

故选A。

4．一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能E p随着时间的变化图像可能是( )A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意可知，不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的速度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，石块的重力势能E p减小得越来越快，符合这一规律的只有C图，而D图是石块的重力势能E p随时间减小得越来越慢，故D错误。

故选C。

5．小美用200N的力将重10N的足球踢出去15m远，她对足球做的功是（）A．3000J B．150JC．没有做功D．做了功，但无法确定做功多少【答案】D【解析】【分析】【详解】题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为200N，而没有说明足球在该力的作用下移动的距离（15m是足球离开脚后运动的距离），她对足球做了功，但无法准确求出她对球所做的功，故A、B、C不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．一个超级惊险项目——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。

7．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WPt=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。

故选C。

8．李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次则急促地跑上去，下列说法正确的是（ ）A ．两次做的有用功相同，功率不同B ．两次做的有用功和功率都相同C ．两次做的有用功不同，功率相同D ．条件不足，无法判断【答案】A【解析】【详解】李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W Gh ＝可知两次上楼过程所做的有用功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式W P t=可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。

故选A 。

9．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 。

10．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 。

11．如图所示，AC ＞BC ，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC 和BC 分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（ ）A ．两次推力做功大小相同B ．两次克服摩擦力做功大小相同C ．两次克服物体重力做功大小相同D ．两个斜面的支持力对物体做功大小不相等【答案】C【解析】【详解】A ．已知AC ＞BC ，则s AC ＞s BC ，由于用相同的推力推物体，则根据W Fs =总可知：两次推力做功大小不相同，A 项不合题意；BC ．已知将同一重物从底部推到顶端，根据=有用W Gh 可知：两次克服物体重力做功大小相同，选项C 符合题意；根据W W W =额总有用﹣可知：两次所做的额外功不同，即克服摩擦力做的功大小不相同；B 项不合题意；D ．由于斜面的支持力方向与运动方向垂直，则物体在支持力的方向上没有移动距离，所以，两个斜面的支持力对物体做功都为0J ； D 项不合题意。

12．一位质量约50kg 的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为 A ．60JB ．600JC ．6000JD ．0000J 【答案】C【解析】【分析】【详解】上楼过程中要克服重力所做的功，根据题意知道，该同学的质量是50kg ，所以体重是：G=mg =500N ，楼层高度越是3m ， 一楼走到五楼的高度大约是：h =4×3m=120m ，所以，上楼过程中克服重力所做的功是：W=Gh =500N×12m=6000J ，故选C ．【点睛】本题考查的是做功的计算，关键是公式的应用，重点是对楼层的估测，难度不大．13．一位初中生用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 。