一、初中物理功和机械能问题1．王强同学在探究凸透镜成像的规律后，又想采用实验中的装置来比较甲、乙、丙、丁四个透镜焦距的大小，在实验中还测出了其中一个透镜的焦距．实验时凸透镜和烛焰的距离保持16 cm不变，烛焰通过四个凸透镜的成像情况如下表所示，由此可推断（）凸透镜像的性质甲倒立放大实像乙倒立等大实像丙倒立缩小实像丁正立放大虚像A．甲透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cmB．乙透镜的焦距最小，丁透镜的焦距是16 cmC．丙透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cmD．丁透镜的焦距最小，甲透镜的焦距是16 cm【答案】C【解析】【分析】【详解】根据表中数据可知，丁的焦距最大，其次是甲，再次是乙，最小的是丙，根据乙透镜成像情况可知，放在了二倍焦距上，即2f=16cm所以乙透镜的焦距是8 cm，C对，所以正确选项为C2．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法正确的是（）A．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B．木块第1次受到的拉力较大C．木块两次的动能一样多D．两次拉力对木块做的功一样多【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用。
因木板受到的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则两次滑动摩擦力大小不变，所以两次木块受到的拉力相等，故A选项正确，B选项错误；C．从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故C选项错误；D．从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，故D选项错误。
故选A。
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．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．小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦,针对这一现象，小明得出了4个结论：①F 1做的功等于F 2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F 1做功的功率等于F 2做功的功率；其中正确的为（ ）A ．①、②、③B ．②、③、④C ．①、③、④D ．①、②、③、④【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】①在不计绳重及摩擦时，拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功，因为物重相同，提升的高度相同，所以两次拉力做的功都等于()=W Fs G G h =+总动故F 1做的功等于F 2做的功，①正确；②在不计绳重及摩擦时，甲滑轮组和乙滑轮组的机械效率都为()W Gh GW G G G G h η===++有用总动动 即机械效率相等，故②正确；③甲滑轮组由两段绳子承重，拉力为()112F G G =+动 乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为()213F G G =+动 所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，③正确； ④两次拉力做的功，用时也相等，根据WP t=知，F 1做功的功率等于F 2做功的功率，④正确； 故选D 。
8．如图所示，水平地面O 点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N 的力F ．物体经过M 点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置．物体在MO 段做匀速直线运动，F 在MN 、OP 段做功分别为W MN 、W OP ，功率分别为P MN 、P OP ，则A ．W MN <W OPB ．W MN >W OPC ．P MN >P OPD ．P MN <P OP 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】物体经过M 点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置．物体在MO 段做匀速直线运动，由图可得MN 的距离等于OP 的距离，根据功的公式W=FS 可知：在F 相同和S 相同的情况下，W 应该相同，所以AB 均错误；在做功相同时，MN 段所用时间是OP 段时间的2倍，根据P=W/t ，得出P MN <P OP ；答案选D ．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1N f F ==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2N f F '='=2~4s 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/s 2s 8m s vt ==⨯=拉力F 做的功2N 8m 16J W F s ='=⨯=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．甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水平面上作匀速直线运动.若甲所受的重力是乙的3倍，甲受的水平拉力是乙受的水平拉力的2倍，甲的运动速度是乙的运动速度的1倍，则拉力对甲乙两物体做功之比和所用时间之比可能是A．1:1 2:1 B．2:1 1:1 C．3:2 2:3 D．3:2 3: 2【答案】B【解析】【详解】由题知两物体受到的拉力之比F甲:F乙=2:1速度之比:v甲:v乙=1:1A．若做功之比:W甲:W乙=1:1因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=WF甲甲:WF乙乙=12:11=1:2因为v=st速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=1:2故A不符合题意；B．若做功之比:W甲:W乙=2:1因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=WF甲甲:WF乙乙=22:11=1:1因为v=st,速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=1:1故B符合题意；CD．若做功之比:W甲:W乙=3:2因为W=Fs,所以运动路程之比:s甲:s乙=WF甲甲:WF乙乙=32:21=3:4因为v=st速度相同,所用时间与路程成正比:t甲:t乙=s甲:s乙=3:4故CD不符合题意。