1、（物理）初中物理功和机械能单元测试（解析版）一、选择题1如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断不正确的是（ ）A从a到b小球的势能减小，动能增大B到达c处，小球的势能最小，动能最大C从c到d处，小球的机械能增大D到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零【答案】C【解析】【详解】A从a到b，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故A正确，不符合题意。B到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度最大，动能最大。故B正确，不符合题意。C从c到d处，小球高度
2、不变，重力势能不变，速度逐渐减小，动能减小，所以机械能减小，故C错误；符合题意。D到达d处，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，木块到达d处速度为零，动能也为零，故D正确，不符合题意。2如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（ ）A小虎的推力小于箱子受到的阻力B小虎的推力大于箱子受到的阻力C小虎对箱子做了功D小虎对箱子没有做功【答案】D【解析】试题分析：（1）因为用水平力推静止在水平地面上的箱子，没有推动，所以箱子处于静止状态；在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以摩擦阻力等于推力，故AB错误；（2）
3、根据做功的两个必要条件可知，箱子在力的方向上没有移动距离，所以小虎对箱子没有做功故C错误，D正确；故选D3工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是A甲乙两种方式都省一半的力B甲方式F1由150N逐渐变大C乙方式的有用功是180JD乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化；（3）根据W有用=
4、Gh可求乙方式的有用功；（4）根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则，故A错误；B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W有用=Gh=300N0.5m150J，故C错误；D、乙方式中F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s3=0.03m/s，则乙
5、方式F2的功率为：，故D正确。故选D。4体重相同的小明和小华进行搬砖比赛，他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼，小明两次搬完，小华三次搬完，比较他们在此过程中所做总功和功率，下列说法正确的是A他们做功一样多B小明做功多一些C小华做功多一些D小明的功率大一些【答案】C【解析】【详解】由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据可知，小明和小华克服砖的重力所做的功相等；小明和小华的体重相等，楼层高度相等，小明两次搬完，小华三次搬完，所以在搬砖的过程中，小华克服自身重力所做的功多；小华所做总功比小明所做的总功多，由于无法比较小明和小华做功时间的多少，根据可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C符
6、合题意5在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是A八年级物理教科书重约100NB人从一楼上到三楼做的功约3000JC标准大气压约1103PaD多数人脉搏跳动100次用时约15min【答案】B【解析】【详解】A、八年级物理教科书的质量在0.2kg左右。受到的重力在左右，故A不符合实际；B、初中生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度在6m左右，人从一楼上到三楼做的功约为左右，故B符合实际；C、标准大气压约1105Pa，故C不符合实际；D、正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近1s，跳动100次的时间在左右，故D不符合实际。故选：B。【点睛】此类型的
7、题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位大小要认识清楚，能对生活中常见的物理量进行估计，要多注意理论联系实际，生活中留心积累。6下列关于力做功的说法，正确的是A人向上提箱子提不动，手的拉力对箱子没有做功B人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功D过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功【答案】A【解析】【详解】A、人向上提箱子提不动，箱子受到向上的拉力，但箱子在力的方向上没有移动距离，所以手的拉力对箱子没有做功；故A正确；B、人把箱子从二楼提到三楼，拉力方向向上，箱子也向上移动了距离，所以手的拉力对箱子做了功；故B错误
8、；C、汽车在水平公路上匀速行驶，汽车在所受重力的方向上没有通过距离，所以重力对汽车没有做功，故C错误；D、过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力向下，乘客也向下移动了距离，所以重力对乘客做了功；故D错误；故选：A。7如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（）AA到B小球的重力势能不变BA到B小球的动能减少CB到C小球的重力势能增大DB到C小球的动能不变【答案】D【解析】【详解】A由图示可知，小球从A到B高度减小，重力势能减小，故A错；B小球从A到B速度变大，动能增大，故B错；C小球从B到C高度不变，重力势能不变，故C错；D由于平
9、面是光滑的，小球不受摩擦力，所以小球在平面上是匀速直线运动，所以从B到C的速度不变，动能不变，故D正确8如图所示，一长为L的直杆可绕O点转动，杆下挂一所受重力为G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的 A拉力F的大小保持不变 B拉力F和物块重力G是一对平衡力C这个过程中物块重力所做的功为 D这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A由图知，杠杆由与竖直方向成60角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力
10、为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小，故A错误；B拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；C杠杆由与竖直方向成60角时，杠杆右端高度，转到竖直位置时杠杆下端高度降到L处，所以物体下降高度，所以物体重力做功，故C正确；D当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D错误。9铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2；列车要提速，就必须研制出更大功率的机车那么当列车分别以20m/s和36km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时
11、，机车牵引力的功率之比为A2：1B5：9C16：1D8：1【答案】D【解析】【分析】当机车匀速前进时，处于平衡状态，机车的牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件得到牵引力和阻力的关系，根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比。【详解】已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比，即f=kv2，当列车在水平轨道上匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件得到牵引力等于阻力，即F=f=kv2，功率公式P=Fv=kv3，当列车分别以20m/s和36km/h=10m/s的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比。故选D。10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
12、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。11如图所示，底端装有电子阀
13、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Ep，木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时间变化的关系图线中，可能正确的是（ ）ABCD【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
14、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pgh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，由可得，容器对桌面的压强p2随时间均匀减小，故D错误12根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（ ）A女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功C吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功D足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功【答
15、案】A【解析】【详解】A女孩搬起一个箱子，女孩给箱子一个向上的力，箱子在力的方向上移动了距离，女孩对箱子做了功，故A正确。B司机费了很大的力也未能推动汽车，人对汽车有推力作用，但是汽车没有在力的方向上移动距离，所以人对汽车没有做功，故B错误。C吊车对货物施加一个竖直向上的力，吊车吊着货物水平移动一段距离，没有在力的方向上移动距离，所以吊车没对货物做功，故C错误。D足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球没有力的作用，对足球不做功，故D错误。【点睛】有力作用在物体上，力对物体不一定做功；物体运动了一段距离，可能没有力对物体做功；做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距
16、离，二者缺一不可。13平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程比为3 ：2，则甲与乙（ ）A牵引力做功之比为2 ：3B牵引力做功之比为3 ：2C牵引力的功率之比为1 ：1D汽车所受的阻力之比为3 ：2【答案】B【解析】【详解】解答：做功之比 功率之比 牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等，则阻力之比为1:1故选B14如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化则A小球在A处的动能等于在D处的动能B小球在A处的动能大于在D处的动能C小球在B处的机械能小于在C处的机械能D小球在B处的机械能等于在C处的机械能
17、【答案】D【解析】【详解】AB根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能较小，故A、B选项都不正确CD根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故D正确，C不正确15分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N不计绳重及摩擦，此过程中（）A拉
18、力F甲小于拉力F乙BF甲做的功大于F乙做的功C甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率DF甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有Gh可知W甲有W乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额G动h可知W甲额W乙额，因为W总W有+W额,所以W总甲W总乙。A. 由图可知,n12,n23，不计绳重及摩擦，则F甲（G+G动）（100N+10N）55N，F乙（G+G动）（100N+10N）36.7NF甲，故A不正确。B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲W总乙,即F甲做的功等
19、于F乙做的功，故B不正确；C. 由于W甲有W乙有,W总甲W总乙,根据可知,甲乙，故C不正确；D. 拉力做功的功率P,由于W总甲W总乙、时间t也相同,所以P甲P乙，故D正确；故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值16同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计则 （ ）A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙B手的拉力：F甲=F乙； 机械效率：甲=乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手
20、的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，并且可以改变力的方向。乙为动滑轮，由题知，G动=20NG，因此。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 可知，定滑轮的机械效率高，所以，故C正确为答案，选项ABD错误。17掷实心球是某市的中考体育加试项目之一掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）则实心球（ ）A在a处重力势能最小B在b处动能为零
21、C在a、b、c三处机械能相等D在d处动能为零【答案】C【解析】重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C正确为答案；球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误；18一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的图像如图所示.根据图像，下列判断正确的是（ ） A物体10 s时的速度大于4s时的速度B06 s拉力对物体所做的功大于612 s拉力对物体所做的功C06 s拉力
22、对物体做功的功率小于612 s拉力对物体做功的功率D06 s物体所受的拉力大于612 s物体所受的拉力【答案】B【解析】A、从图象上看，06s和6s12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而06s过程中通过的路程是3m，612s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此06s的速度大于612s的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误；BD、06s和6s12s物体以不同的速度做匀速直线运动，拉力等于阻力，06s物体所受的拉力等于612s物体所受的拉力，06s过程中通过的距离为3m；612s的过程中通过的距离为1m，由WFs可知，06s拉力做的功大于6s12s拉力
23、做的功，故B正确，D错误；C、由于速度发生了改变，根据PFv可知，由06s的速度大于612s的速度，06s拉力对物体做功的功率大于612s拉力对物体做功的功率，故C错误故选B19某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6107J/kg，假设燃油完全燃烧通过计算可知，下列结果正确的是（）汽车行驶速度是20km/h 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9107J汽车牵引力做功的功率是30kW 汽车发动机的效率是20%A只有和B只有和C只有和D只有和【答案】D【解析】汽车行驶速度是：，故错误；消耗的燃油
24、完全燃烧放出的热量是：，故正确；匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：，故错误；汽车发动机的做的功为：，汽车发动机的效率是：，故正确.故选D点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有进要用到质量，要统一单位后再计算20如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是A货物被举高后内能增加了B列车进站速度减小后内能增加C握力计被握扁后其弹性势能减小D飞机升空后高度增加内能变大【答案】B【解析】【详解】A、货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A错误；B、列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故B正确；C、握力计发生形变后弹性势能增加，故C错误；D、飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D错误故选B【点睛】注意分清楚内能与机械能是完全不同的两种形式的能，内能是分子动能与分子势能的和，而机械能是宏观物体的动能与势能的和，两种形式的能之间没有关系
