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，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．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．在雄壮的国歌声中，升旗手在50秒时间内将重5N 的国旗缓缓上升到旗杆顶端，下面分析正确的是（ ）A ．缓缓上升，动能转化为重力势能B ．升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下C ．他对国旗做功的功率最接近于1WD ．旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的【答案】C【解析】【分析】(1)影响动能的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度；在一定条件下，动能和势能可以相互转化；(2)两个物体发生相对运动时，摩擦力方向与相对运动的方向相反；(3)已知国旗重力，估计出旗杆高度，可以得到克服旗杆重力做的功；功与时间之比为功率；(4)定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力。

【详解】A ．国旗匀速上升过程中，速度不变，质量不变，则动能不变，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大，没有动能转化为重力势能，故A 错误；B ．由于力的作用是相互的，升旗同学向下拉绳，升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上，故B 错误；C ．已知国旗的重力5N ，旗杆大约10m 高，克服国旗的重力做功为5N 10m 50J W Gh ==⨯=国歌的演奏一遍的标准时间是50秒，他对国旗做功的功率最接近于50J 1W 50sW P t === 故C 正确； D ．国旗杆上的滑轮为定滑轮，则利用定滑轮升国旗，可以改变施力的方向但不能省力，故D 错误。

故选C 。

5．一位父亲与他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【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。

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．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】【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．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。

9．如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（）A．当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为0NB．当t=3s时，物体受到的摩擦力是3NC．在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16JD．2~4s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由v-t图像可知，0~2s时物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由F-t图像可知，t=1s时，F=1N，则此时的摩擦力f F==1N故A错误；B．由v-t图像可知，4~6s时，物体匀速运动；由F-t图像可知，此时的推力F′=2N；由于摩擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力'='=f F2N2~4s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为2N，故B错误；C．在4~6s时，物体匀速运动，通过的路程==⨯=4m/s2s8ms vt拉力F做的功='=⨯=W F s2N8m16J故C正确；D．2~4s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体的机械能增加，故D错误。

故选C。

10．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W P t=得：P ab ＜P cd ，故C 、D 错误．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。