一、初中物理功和机械能问题1．如图是某山地的等高线图，数字表示海拔高度，其单位是米。

质量是60kg 的小凯早上8：00从A 点出发，8：50到达B 点的观景台；质量是50kg 的小旋早上7：40从C 点出发，8：50到达D 点的半山亭。

下列说法中正确的是（ ）A ．他们对自己做的功一样多B ．小凯的平均功率较小C ．8：50分时，小旋的动能一定小于小凯的动能D ．8：50分时，小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．60kg 的小凯从A 点到达B 点做的功为51111=60kg 10N/kg (600m 400m) 1.210J W G h m gh ==⨯⨯-=⨯凯；质量是50kg 的小旋从C 点到达D 点做的功为52222=50kg 10N/kg (400m 200m)110J W G h m gh ==⨯⨯-=⨯旋；小凯做的功多，故A 错误；B ．小凯的运动时间为185080050min 3000s t =-==：：；平均功率为511 1.210J 40W 3000sW P t ⨯===凯， 小旋的运动时间为285074070min 4200s t -===：：，平均功率为522110J 23.8W 4200sW P t ⨯==≈旋，小凯的平均功率较大，故B 错误；C ．动能的大小与质量和速度有关，由于不知道8：50分时的他们的速度，所以无法比较动能的大小，故C 错误；D ．重力势能的大小与质量和所处的高度有关，小凯的质量和所处的高度都比小旋的大，所以小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能，故D 正确。

2．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。

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．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。

6．九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。

他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（）A．1.5 W B．15 W C．150 W D．1500 W【答案】C【解析】【分析】【详解】一层楼的高度约为3m ，三层高度约为9m ，九年级的同学体重大约为50kg ，则克服自身重力所做的功约为W =Gh =mgh =50kg ×10N/kg ×9m=4500J克服重力做功的功率 4500J 150W 30sW P t === 故ABD ，都不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

7．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 。

8．如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化A ．只有动能和重力势能B．只有动能和弹性势能C．只有重力势能和弹性势能D．动能、重力势能和弹性势能都发生了转化【答案】D【解析】【详解】根据题意，玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．首先将弹簧作为一个简单对象考虑，向下翻滚过程中，质量不变，但高度降低了，所以重力势能会减小；弹簧弹起后，另一端接触斜面时，动能减小，弹性势能增大，且减小的重力势能，会转化弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性形变变大；弹簧弹起时，弹性势能又转化为动能．所以这个过程中，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化，故D正确．9．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。

10．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。

11．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体 A 相对于地面静止，物体 B 以 0.1m/s 的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。

下列说法错误的是（）A．F2的功率为 0.6W B．弹簧测力计读数为 9NC．地面对物体 A 的摩擦力为 2N D．如果增大F2，物体 A 可能向左运动【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由图知，水平使用滑轮组，对于物体B来说n=2，拉力端移动速度220.1m/s0.2m/sv v==⨯=物拉力F2做功功率223N0.2m/s0.6WP F v==⨯=故A正确，不符合题意；B．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，对于弹簧测力计来说是3股，所以弹簧测力计的示数2333N 9N F F ==⨯=故B 正确，不符合题意；C ．对于物体A ，受到的力：B 向左的摩擦力2223N 6N B f F ==⨯=向右的拉力F 1=4N ，因为A 静止，所以地面向右的摩擦力B 16N 4N 2N f f F =-=-=地故C 正确，不符合题意；D ．如果增大F 2，由于B 对A 压力的大小没变，接触面的粗糙程度没变，所以B 对A 的摩擦力不变，此时物体 A 相对于地面仍然静止，故D 错误，符合题意。