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．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．2．如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N 的同一课桌．小芳用10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动；小明用20N 的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动．则下列说法正确的是A．小芳推课桌时，推力做功的功率为20WB．小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20NC．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100ND．小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s 做匀速直线运动【答案】A【解析】小芳用10N 的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做功的功率P=Fv=10N×2m/s=20W，故 A 正确．根据小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s 做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N；小明推课桌时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N，故 B 错误．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N，故 C 错误．小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故 D 错误．答案为A．3．班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。
为此，需要测量一些物理量。
下列物理量中必须测量的是（）①五楼到一楼的高度H；②从一楼到达五楼所用的时间T；③每个同学的体重G；④四楼到五楼楼梯的长度L。
A．①②③ 【答案】D 【解析】【详解】由功率公式得W GH PTT学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H 高度相同，没有必要测量高度H 的大小了；学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。
故选D。
4．扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min 匀速行驶20m，若机器人行驶过程的平均阻力为3N，则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是A．300J，B．60J，C．60J，30W D．360J，3W【答案】B【解析】【详解】机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：W fs 3N 20m 60J ，故AD错误；克服阻力做功的功率：P W 60J0.5W，故B正确、C错误。
t 2 60s故选：B。
点睛】本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。
5．跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，若不计空气阻力，下列说法不正确．．．的是A．运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大B．腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能C．落水的过程，运动员的重力势能始终在增大D．从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大【答案】C【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；弹性势能和物体发生弹性B．②③④C．①③D．②③形变的程度有关；动能和势能统称为机械能．其在不计空气阻力时，机械能是守恒的．【详解】A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故 A 正确；B、运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故 B 正确；CD、运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误， D 正确．故选C．6．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．7．下列数据中，不合理的是（）A．教室里大气压值约为2×105 PaB ．教室门框高约为 2mC ．小明从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功约为D ．一名中学生的体重约为 500N【答案】 A 【解析】 【详解】A ．一个标准大气压约是× 10 5Pa ，教室里的气压接近一个标准大气压，故 A 说法不合理；B ．普通中学生的身高一般为左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为 2m 左右，故B 说法合理；C ．根据克服重力做功公式 W =Gh ，因为小明的体重约是 500N ，每层楼高约 3m ，所以他从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为 1500J ，故 C 说法合理；D ．一名普通中学生的质量约为 50kg ，体重 G =mg =50kg ×10N/kg=500N ，故 D 说法合理。
8．如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m ，若动滑轮重 10N ，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中，下列说法正确的是A ．拉力 F 为 75NB ．绳子自由端向上移动了 4mC ．滑轮组的机械效率约为 %D ．提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变【答案】 C 【解析】 【详解】A ． 由图可知， n =3，不计摩擦及绳重，拉力：11F = (G +G 动)= ×( 140N+10N ) =50N ，故 A 错误；33B ．则绳端移动的距离： s =3h =3×2m=6m ，故 B 错误；C ．拉力做功： W 总=Fs =50N ×6m=300J ，有用功： W 有用 =Gh =140N ×2m=280J ，W 有用280J 滑轮组的机械效率： =有用×100%=280J ×100%≈%，故 C 正确。
W 总300JW 有用 Gh GD ． 提升 200N 重物时，重物重力增加，据 = = = 可知滑轮组机W 总 Gh G 动 h G G 动械效率变大，故 D 错误。
1500J9．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则 （）B ．甲的重力一定大于乙的重力C ．拉力 F 甲做的功一定大于拉力 F 乙做的功D ．拉力 F 甲的功率一定大于拉力 F 乙的功率【答案】 B【解析】 试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力 为平衡力，所以， G 乙 F 乙 =8N ， G 甲 G 乙 ，B 对；速度大小与拉力无关， A 错；根据W Fs ，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据 知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率， C 、D 错．考点：力和运动 功10． 古代战争中，军队用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中， 下列说法正确的是A ．巨石在上升过程中动能不断增大B ．巨石在最高点时动能为零C ．巨石在下降过程中动能转化为重力势能D ．巨石在下降过程中重力势能不断减小【答案】 D 【解析】A 、巨石运动过程中，上升阶段，速度减小，动能减小；故 A 错误；B 、巨石在最高点时仍保持一定的速度运动，动能不为零；故 B 错误； CD 、巨石下落过程速度增大，动能增大， 高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；故 C 错误， D 正确．故选 D ．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，下列表示木块的 重力势能E p ，木块所受浮力大小F 、木块下表面处水的压强 p 1和容器对桌面的压强 p 2随时P W 或 P Fv ，不tA ．甲的速度一定大于乙的速度间变化的关系图线中，可能正确的是( )【答案】 B 【解析】【详解】 A ．当容器内的水流出后，木块的质量不变，高度减小，则木块的重力势能减小，当水不再 流出时，木块的重力势能不变，即木块的重力势能先变小后不变，故 A 错误；B ．根据图示可知，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力；当水位下 降到一定高度时，木块对容器底有压力，浮力小于重力；由于木块的重力不变，则木块受 到浮力先不变后减小；故 B 正确；C ．根据图示可知，在容器内水流出的过程中，并且当水位在一定高度时，木块下表面处水 的深度不变，由 p ＝ρgh 可知，木块下表面处的压强不变，即木块下表面受到水的压强不 变；故C 错误；D ．因为液体压强随深度的增加而增大，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等， 因此相同时间内，容器对桌面减小的压力相同，由 p F 可得，容器对桌面的压强 p 2 随时S 间均匀减小，故 D 错误．12．两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则A ．甲做功较多，功率较小B ．甲做功较多，功率较大C ．甲做功较多，甲、乙功率相等D ．甲、乙做功相等，乙的功率较大【答案】 B 【解析】 【分析】相同质量的杠铃，根据 G=mg 可知重力相同，根据 W=Gh分析做功大小，知道所用时间相同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系．【详解】 两人举起杠铃质量相同，根据 G=mg 得到杠铃的重力相同，举起的高度： h 甲＞h 乙，根据公 式 W=Gh 得到甲乙做功的关系 W 甲＞ W 乙，举起杠铃用的时间相同，根据 PWt 得到P 甲＞P 乙． 故选 B ．13．如图所示的装置中 ,物体A 重100N,物体 B 重10N,在物体 B 的作用下,物体 A 在水平 面，上做匀速直线运动，如果在物体 A 上加一个水平向左的拉力 F, 拉力的功率为 30W ，使物体 B 匀速上升 3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）A ．1sB ．2sC ． 3 sD ． 4s【答案】 B【解析】分析：（ 1）物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀速直线运动， A 受到的摩擦力和挂 钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。