一、初中物理功和机械能问题1.如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间t ab>t cd,运动距离s ab=s cd,比较两种情况下拉力所做的功和功率()A.ab段做功较多B.ab段与cd段的功一样多C.ab段功率较大D.ab段与cd段的功率一样大【答案】B【解析】【分析】【详解】拉力大小相等且s ab=s cd,根据W=Fs可知:拉力所做的功相同,故A错误,B正确;由于t ab>t cd,根据WPt=得:P ab<P cd,故C、D错误.2.举重是我国的优势体育项目,如图所示,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。
在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.9m,另一位运动员将杠铃举起1.8m。
如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是()A.W1 < W2B.W1 > W2C.P1 = P2D.P1 < P2【答案】B【解析】【分析】【详解】AB.根据W Gh=可得,他们把同样重的杠铃举起,克服杠铃的重力做功,对杠铃所做的功只与被举高的高度有关,高度越大,做功越多,即W1 > W2。
故A错误,B正确;CD.他们用相同时间把同样重的杠铃举起,相同的时间内,做的功越多,功率越大。
由上可知W 1 > W 2,所以P 1 > P 2。
故CD 错误。
故选B 。
3.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 .用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功D .用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A .抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力已经不存在了,推力对它没有做功,A 错误;B .提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力是竖直向上的,水桶在竖直方向上没有移动距离,即水桶在拉力的方向上没有移动距离,那么手的拉力对水桶没有做功,B 错误;C .用手从地面提起水桶,手的拉力是向上的,水桶在拉力的方向上移动了距离,所以手的拉力对水桶做了功,C 正确;D .用力推一辆汽车,汽车静止不动,汽车在推力的方向上没有移动距离,那么推力在这个过程中对汽车没有做功,D 错误。
故选C 。
4.工人用如图所示的滑轮组,在4s 内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中,所用的拉力大小为375N ,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。
在此过程中下列说法不正确...的是( )A .绳子自由端沿水平方向移动了4mB .物体受到的拉力为750NC .拉力F 的功率为375WD .该滑轮组的机械效率一定小于100% 【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据A s ns =求出绳子自由端沿水平方向移动;(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,根据A 0.4F f G ==求出物体受到的拉力;(3)根据W Fs =求出拉力F 做的功,根据=总W P t求出拉力F 的功率; (4)任何机械效率一定小于100%。
【详解】 A .由图可知,n =2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离A 22m 4m s ns ==⨯=故A 正确,不符合题意;B .物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力A 0.40.41500N 600N F f G ===⨯=故B 错误,符合题意;C .拉力F 做的功375N 4m 1500J W Fs ==⨯=总则拉力F 的功率1500J 375W 4sW P t ===总 故C 正确,不符合题意; D .该滑轮组克服摩擦做额外功,故该滑轮组的机械效率一定小于100%,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
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。
6.一个超级惊险项目——18米长悬崖秋千惊现重庆某公园!小明被缆绳拉到6层楼的高度,释放后自由摆动冲向峡谷(如图所示),伴随着人们的惊呼声,秋千越荡越低。
下列有关说法中正确的是()A.秋千荡回来经过最低点时,小明的机械能最大B.整个过程小明的动能与重力势能之和不变C.秋千荡到最高点时,小明的动能为零D.在向下摆的过程中,小明的重力势能全部转化为动能【答案】C【解析】【详解】A.机械能是动能和势能的统称,由于秋千与空气摩擦,有机械能转化为内能,所以秋千第一次在最高点时,机械能最大,A错误;B.机械能是动能和势能的统称,由于秋千与空气摩擦,有机械能转化为内能,整个过程小明的动能与重力势能之和变小,B错误;C.秋千荡到最高点时,秋千速度为0,所以小明的动能为零,C正确;D.在向下摆的过程中,小明的重力势能绝大部分转化为动能,D错误。
故选C。
7.下列关于做功和功率的说法中正确的是()A.有力作用在物体上,力一定对物体做功B.物体对外做功越多,功率就越大C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,功率为零D.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多【答案】C【解析】【分析】【详解】A.有力作用在物体上,没有通过距离,力对物体没有做功,故A错误;B.根据WPt=可知,功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,因此做功越多,功率不一定越大,故B错误;C.在光滑的水平面上,物体依靠物体的惯性做匀速直线运动,水平方向上没有受到力的作用,没有力对物体做功,因此功率为零,故C正确;D.力对物体做功大小W Fs=,做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有关,故D错误。
故选C。
8.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景,对此过程A.运动员下滑过程中动能增大,重力势能也增大B.运动员下滑过程中,动能的增加量等于重力势能的减小量C.运动员的动能是由重力势能转化来的D.运动员弓着腰,是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A.运动员下滑过程中,质量不变,速度越来越大,高度不断变小,所以动能增大,重力势能减小,故A错误;B.运动员下滑过程中,由于要克服摩擦做功,有一部分动能转化为内能,所以动能的增加量小于重力势能的减小量,故B错误;C.运动员下滑过程中,动能增大,重力势能减小,所以,运动员的动能是由重力势能转化来的,故C正确;D.运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,不能改变惯性的大小,故D错误。
故选C。
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==1Nf 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'='=f F2N2~4s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/s2s8ms vt拉力F做的功='=⨯=W F s2N8m16J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,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.11.如图,一辆电动车在月球表面(月球面附近无大气层)沿着平直轨道行驶,物体M相对于车静止,则以下说法中正确的是()A.电动车动能一定增加B.M受到的摩擦力一定向右C.此时小车可能做匀速直线运动D.若电动车急刹车,M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【详解】A.由图中彩旗展开的方向可知,电动车向右加速运动或向左减速运动,所以动能有可能增大也有可能减小,故AC错误;B.不管电动车是向右加速,还是向左减速,相对车静止的物体M都有向左运动的趋势,所以其受到的摩擦力一定向右,故B正确;D.若电动车原是向右加速运动的,急刹车时,车的速度减小或停下,而M由于惯性要保持原来的速度向右运动,此时所受的摩擦力应向左,才能让M相对车静止。
若电动车原是向左减速运动的,急刹车时,M物体由于惯性会保持原来的速度继续向左运动,此时所受的摩擦力方向应仍然向右,才能让M相对车静止,故D错误。
故选B。
12.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。