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(物理) 中考物理功和机械能专题训练答案及解析

(物理)中考物理功和机械能专题训练答案及解析一、功和机械能选择题1.如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是A.小球从A处到B处重力势能增大B.小球从B处到C处动能增大C.小球在B处比D处重力势能大D.小球在A、C、E三处机械能总量相等【答案】D【解析】【详解】A. 小球从A处到B处,质量不变高度增大,所以重力势能增大,故A选项正确;B. 小球从B处到C处,质量不变,在重力作用下速度逐渐增大,所以动能增大,故B选项正确;C. 小球在D处比B处,质量不变高度降低,所以重力势能变小,故C选项正确;D. 看图可知小球在弹跳过程中,每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小,说明其机械能在运动过程中减小,所以A、C、E三处机械能总量并不相等,故D选项错误符合题意.2.以下简单机械的使用属于费力杠杆的是()A.道钉撬B.钓鱼竿C.定滑轮D.手推车【答案】B【解析】A、道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;B、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;C、定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C错误;D、手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误.故选B.【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.3.如图所示,悬挂的电灯处于静止状态。

假如悬挂它的绳子突然断了,电灯将A.仍受平衡力 B.加速下落 C.匀速直线下落 D.动能变势能【答案】B【解析】【分析】物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变;影响动能的因素:质量和速度;影响重力势能的因素:质量和高度。

【详解】悬挂的电灯处于静止状态,此时电灯受到重力和拉力的作用;若悬挂它的绳子突然断了,则电灯只受到重力的作用,会向下做加速运动,受非平衡力的作用,质量不变,速度变大,高度变小,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能。

故选B。

【点睛】本题考查力和运动及机械能的题目,需要知道物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态。

4.在校园足球比赛中,队员把足球踢出后,足球在水平地面上向前减速运动,如图所示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功【答案】C【解析】【详解】A、重力时竖直向下的,球在地面上移动的距离是水平方向,即力与距离垂直,重力不做功,故A错误;B、球离开运动员的脚以后,以后不再受运动员的作用力,故脚对球不再做功,故B错误;C、由于足球的运动速度越来越慢,运动速度发生了变化,故受到的是非平衡力,故C正确;D、支持力是竖直向上的,球在地面上的运动是水平方向,即力与距离垂直,支持力不做功,故D错误;故选C.5.如图所示的三种场景中,拉力F1、F2、F3大小相等,在拉力的作用下物体移动的距离也相等.若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3,下列关于它们大小关系的判断中正确的是A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1=W2<W3D.W2<W1<W3【答案】C【解析】【详解】定滑轮的特点是不省力,也不省距离,拉力移动的距离等于物体移动距离为s,拉力做的功是:W1=F1s;直接拉物体时,拉力移动的距离也等于物体移动距离为s,拉力做的功是:W2=F2s;动滑轮的特点是可以省一半力,但是费距离,拉力移动距离为2s,拉力做的功是:W3=F32s;又因为拉力F1、F2、F3大小相等,综上分析知道:W1=W2=Fs<W3=2Fs,6.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。

7.关于滚摆在运动过程中能量的分析,下列说法正确的是A.下降过程中动能不变B.最低点动能为零C.上升过程中重力势能减小D.最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中,高度变小,重力势能变小,速度增加,动能增加,故A错误;滚摆下降到最低点时,速度最大,动能最大,故B错误;滚摆上升过程中,高度增加,重力势能增大,故C错误;滚摆到达高点时,高度最大,重力势能最大,故D正确.8.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有A.重力势能减少,动能增加,机械能不变B.重力势能增加,动能减少,机械能不变C.重力势能减少,动能不变,机械能减少D.重力势能增加,动能不变,机械能增加【答案】C【解析】解:(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变.(2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小.(3)动能不变,重力势能减小,机械能减小.故选C.9.下列说法中正确的是A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功D.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功【答案】C【解析】【详解】A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,不再受到推力的作用,只有距离,没有推力的作用,所以对铅球不做功,故A错误.B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力竖直向上,距离水平向前,没有在拉力方向上通过距离,故拉力没有做功.故B错误.C.用水平力推着购物车前进,购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离,推车的力做了功.故C正确.D.书静止在水平桌面上,书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离,所以支持力没有做功,故D错误.故答案为C.【点睛】做功的两个必要因素:1)作用在物体上的力;2)物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可.10.非洲旱季,常用Hipporoller(中间有转轴的塑料桶)运水.如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】物理学中规定,功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积.先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同,利用功的公式W=Fs分析判断.【详解】由图可知,AB中小华是用背背、用手抱,此时力的方向向上,桶是在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,因此不做功;C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力,所以C中拉力大于D中拉力,由于所移动的距离s相同,由W=Fs 可知C 做功最多,故ABD 不合题意,C 符合题意.【点睛】本题考查影响物体做功大小的因素(力的大小和物体在力的方向上移动距离).11.如图甲所示,是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着实心圆柱体A 在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景.A 在下降到江底之前,始终保持0.1m/s 的速度不变.如图乙所示是A 下降到江底之前钢缆绳对A 的拉力F 随时间t 变化的图像(江水的密度为ρ=1.0×103kg/m 3 , g 取10N/kg ).则A .A 从开始下降直到江面的过程中,钢缆绳对A 做的功为5×104JB .A 下降过程中重力的功率为5×103WC .A 的密度为1.6×103kg/m 3D .当A 下降到水平的江底,卸下钢缆绳后,A 对江底的压强为5×103 Pa【答案】D【解析】【详解】A .由图乙可知,A 从开始下降直到江面的过程中,下降高度h =vt =0.1m/s×20s=2m ,钢缆绳对A 做的功W =Fs =3×104N×2m=6×104J ,故A 错误.B .A 下降过程中重力的功率43310N 0.1m/s 310W W Fs P Gv t t====⨯⨯=⨯, 故B 错误. C .A 全部浸没在水中所受浮力444310N 110N 210N F G F =-=⨯-⨯=⨯浮拉,根据阿基米德原理F gV ρ=浮水排可得,物体的体积4333210N 2m 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ⨯===⨯⨯浮水, 故A 的密度4333310N 1.510kg/m 10N/kg 2m m G V gV ρ⨯====⨯⨯, 故C 错误.D .由图乙可知,A 物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间t ’=30s-20s=10s ,A 物体的高度h ’=vt ’=0.1m/s×10s=1m ,圆柱体A 的底面积322m 2m 1mV S h ='==, 当A 下降到水平的江底,卸下钢缆绳后,A 对江底的压力444G 310N 210N 110N F F =-=⨯-⨯=⨯压浮,则A 对江底的压强432110N 510Pa 2mF p S ⨯===⨯压, 故D 正确.【点睛】本题是力学综合计算题,具有一定的难度,读懂图,能从图像中找出有用的信息并加以应用是关键.12.如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F 1和F 2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦).下列说法正确的是( )A .拉力F 1小于拉力F 2B .甲、乙两滑轮组的机械效率相同C .甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D .甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G 物+G 动),n 1=2,n 2=3,所以绳端的拉力:F 1=(G 物+G动),F2=(G物+G动),所以F1>F2,故A错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为η=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故C错误;因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1≠s2,故D错误;13.2016年8月16日,我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空,如图所示,火箭在加速上升的过程中()A.动能不变,重力势能增加,机械能增加B.动能增加,重力势能不变,机械能增加C.动能增加,重力势能增加,机械能增加D.动能不变,重力势能不变,机械能不变【答案】C【解析】【详解】火箭在加速上升的过程中,速度变快,动能变大;高度增加,重力势能变大;动能和势能统称为机械能,所以机械能变大。

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