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【物理】初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

6.2018 年 5 月 6 日,央视《今日说法》栏目播出了一则高空坠物的新闻。一个从 12 楼掉 落的苹果把三个月大的婴儿砸成重伤,再次提醒大家要杜绝高空坠物。苹果在下落过程中 相关物理量的变化描述正确的是 A.重力势能越来越大 B.动能越来越大 C.质量越来越大 D.惯性越来越大 【答案】B 【解析】 【详解】 A、苹果下落过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小。故 A 错误; B、苹果下落过程中重力势能转化为动能,所以动能越来越大。故 B 正确; C、苹果下落过程中,所含物质多少没有变化,所以质量不变。故 C 错误; D、惯性与质量有关,质量不变,所以苹果的惯性大小不变。故 D 错误。 故选:B。
【物理】初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
一、功和机械能选择题
1.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在 5s 内将重为 100N 的物体 G 匀速提升 2m,每 个滑轮的重均为 10N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.拉力 F 甲小于拉力 F 乙 B.F 甲做的功大于 F 乙做的功 C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 D.F 甲做功的功率等于 F 乙做功的功率 【答案】D 【解析】 【详解】 由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由 W 有=Gh 可知 W 甲有=W 乙有;不计绳 重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由 W 额=G 动 h 可知 W 甲额=W 乙额,因为 W 总=W 有+W 额,所以 W 总甲=W 总乙。A. 由图可知,n1=
的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力 F1 为 150N 不变,故 B 错误; C、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用=Gh=300N×0.5m150J,故 C 错误; D、乙方式中 F2=120N,绳子的自由端的速度为 v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式 F2 的功
率为: P W t
F2 s绳 t
F2v绳
120N 0.03m / s
3.6W
,故 D 正确。
故选 D。
3.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是( ) A.火山具有内能,冰山不具有内能 B.火箭在加速上升时,机械能保持不变 C.拦河大坝使水位升高,增大了水的动能 D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能 【答案】D 【解析】 【分析】 (1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;
A.
B.
C.
D.
【答案】D 【解析】 【分析】 压强和浮力 【详解】 AB.压强 p2 随时间都是线性减小的,故 AB 错; C.由于木块的高度在不断减小,所以木块的重力势能也是先不断减小的,故 C 错; D.由于木块是漂浮的,在木块没有接触底面之前浮力是不变的,当接触底面以后,浮力 是越来越小的,故 D 正确.
11.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水, 一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下 表面处水的压强 p1、容器对桌面的压强 p2、木块的重力势能 Ep 和木块所受的浮力大小 F 随 时间 t 变化的关系图象中,可能正确的是( )
【详解】
A、甲图,F1 为动力,已知 OB=2OA,即动力臂为阻力臂的 2 倍,由于不计摩擦、杠杆自 重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即 F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重
和摩擦,1 (300N 3
60N )
120N
,故
A
错误;
B、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物
2,n2=3,不计绳重及摩擦,则 F 甲= (G+G 动)= ×(100N+10N)=55N,F 乙= (G+G
动)= ×(100N+10N)=36.7N<F 甲,故 A 不正确。B. F 甲与 F 乙做的功均为总功,由于 W 总甲 =W 总乙,即 F 甲做的功等于 F 乙做的功,故 B 不正确;C. 由于 W 甲有=W 乙有,W 总甲=W 总乙,根据
8.如图,将铁锁从贴着鼻子尖释放,铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖,下列说法正确的是
A.铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能 B.铁锁向最低处摆动过程中重力不做功 C.铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小 D.铁锁在最低处的机械能最大 【答案】C 【解析】 【详解】 A.铁锁向最低处摆动过程中,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能。 故 A 错误; B.铁锁向最低处摆动过程中,重力的方向竖直向下,铁锁高度降低,即向下运动了一定距 离,所以重力做功。故 B 错误; C.铁锁从释放到摆回的过程中,要克服空气的摩擦做功,部分机械能转化为内能,所以机 械能减小。故 C 正确; D.铁锁在来回摆动的过程中,克服摩擦做功,机械能不断减少,所以在最初释放时机械 能最大。故 D 错误。
【答案】C 【解析】 【详解】 根据题意知道,斜面光滑说明摩擦力为 0,所以,使用任何机械都不省功,故拉力在两斜 面上做功相同,即 W1 =W2,又因为 AB>AC,且速度相同,由 v=s/t 知道,运动时间是 t1 >t2;由 P=W/t 知道,拉力沿 AC 运动时拉力做功的功率较大,即 P1 <P2,综上所述,只 有 C 正确,故选 C。
η= 可知,η 甲=η 乙,故 C 不正确;D. 拉力做功的功率 P= ,由于 W 总甲=W 总乙、时间 t 也相同,所以 P 甲=P 乙,故 D 正确;故选 D. 【点睛】 甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用 功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和, 机械效率是有用功与总功的比值.
9.如图,小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子,但没有推动,则此时( )
A.小虎的推力小于箱子受到的阻力 B.小虎的推力大于箱子受到的阻力 C.小虎对箱子做了功 D.小虎对箱子没有做功 【答案】D 【解析】 试题分析:(1)因为用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止 状态;在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力,所以摩擦阻力等于推力,故 AB 错误; (2)根据做功的两个必要条件可知,箱子在力的方向上没有移动距离,所以小虎对箱子没
5.如图所示,用沿斜面向上不同的力,将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速 度大小从底端匀速拉到顶点 A,己知 AB>AC,如果拉力做的功分别为 W1、W2,拉力做功的 功率分别为 P1、P2。则:[ ]。
A.W1>W2,P1>P2; B.W1>W2,P1<P2; C.W1=W2,P1<P2; D.W1=W2,P1=P2。
C.乙方式的有用功是 180J
D.乙方式 F2 的功率为 3.6W 【答案】D
【解析】
【分析】
(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;
(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式 F1 的变化;
(3)根据 W 有用=Gh 可求乙方式的有用功;
(4)根据公式 P=Fv 求出乙方式 F2 的功率。
A.当 t=2 s 时,物体处于静止状态,摩擦力是 0 B.当 t=3 s 时,物体受到的摩擦力是 7 N C.4~6 s 内,拉力 F 做的功是 20 J D.2~4 s 内,物体的机械能保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A.由图乙可知,当 t=2 s 时,物体处于静止状态,摩擦力等于拉力的大小为 3N,故 A 错; B.当 t=3 s 时,物体受到的拉力的小为 7N,此时物体受力不平衡,物体受到摩擦力等于 5N,故 B 错; C.4﹣6 s 内,拉力的大小为 5N,物体通过的距离为 4m,拉力 F 做的功是 20 J,故 C 正 确; D.2﹣4 s 内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,故 D 错; 应选 C.
确,不符题意;一个鸡蛋的质量约是 50g(0.05kg),所以,其重力约为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,即托起两个鸡蛋的力大约为 1N,故 C 错误,符合题意;功
和能量的单位都是焦耳,故 D 正确,不符题意,故选 C.
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 (
4.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( ) A.功率大的机械,做功一定多 B.做功多的机械,效率一定高 C.做功快的机械,功率一定大 D.效率高的机械,功率一定大 【答案】C 【解析】 试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械 效率是有用功与总功的比值. 解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快; B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大; C、说法正确; D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大. 故选 C.
7.如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分,该图表明( )
A.在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B.乒乓球弹跳时机械能守恒 C.乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D.乒乓球某次弹起过程中,弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】 乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化.由于球与地面碰撞时有能量损失, 运动中有空气阻力,所以小球在运动中机械能逐渐变小.小球向上运动时,动能转化为重 力势能;下降时重力势能转化为动能,因为机械能在逐渐减小,所以球跳起的高度逐渐减 小,AB 选项不符合题意.乒乓球在向上运动时,重力势能增大,下降时重力势能减小,C 选项不符合题意,D 选项符合题意.
)
A.几瓦
B.十几瓦
C.一百多瓦
D.一千多瓦
【答案】C
【解析】
【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:
P W Gh 500N 9m 150W ,
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