1、【物理】广州市初中物理功和机械能单元测试（含答案解析）一、选择题1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,
2、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2如图，小虎用水平向右的力推放
3、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）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
4、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=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
5、；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，则乙方式F2的功率为：，故D正确。故选D。4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
6、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=10N2m/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
7、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A5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形变的程度有关；动能和势能统称为机械能其在
8、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C6如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置，松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（ ）A弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小B木块被
9、弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立即停止不动C木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，速度减小，縻擦力不变D图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A弹簧被压缩过程中，长度变短，形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A错误；B木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动；故B错误；C木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，所以摩擦力的大小是不变的，故C正确；D木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上，是相互作用力，不是一对平衡力，故D错
10、误。7一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板，图为球撞击过程中的三个状态，其中甲是刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻，已知撞击时间非常短，若忽略球的机械能损失，则（ ）A球在甲、丙两个时刻的动能相等B球在甲时刻的动能较丙时刻的大C球在甲时刻的动能较丙时刻的小D条件不足，无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小【答案】B【解析】【详解】由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时的甲具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔夫球的弹性势能转化动能，弹性势能减小，动能增加，故球在甲、丙两个时刻的动能不相等，球在甲
11、时刻的动能较丙时刻的大，故B正确，ACD错误8甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度则（）A乙升降机提升重物做的有用功较多B甲升降机的电动机做的额外功较多C甲升降机的电动机做的总功较少D乙升降机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；BCD既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确9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
12、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。10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
13、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11如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则下列说法中错误的是A小物块从P向M
14、运动过程中，重力势能减少B小物块从P向M运动过程中，机械能减少C小物块从P向M运动过程中，机械能不变D弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大【答案】B【解析】A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；BC、物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；故B错误，C正确；D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D正确故选B12如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中 A绳子自由端被拉下3m B做的
15、有用功是800JC拉力F的功率是80W D滑轮组的机械效率是60%【答案】B【解析】【详解】有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达到的目的，有用功是W有=800N1m=800J，拉力F的功率是P=W/t=（500N2m）/10s=100W，重物由二根绳承担，移动距离是2m， 滑轮组的机械效率是，=W有/W总=800J/1000J=80%选项B正确13对物理量的估测是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一下列是小佳同学对本学期所学的一些物理最的估测数据，其中最符合实际的是A一名初中学生的体重约为500NB一名初中学生站立在水平地面上时，对地面的压强约为3104 PaC一名初中学生浸
16、没在水中时，受到水的浮力约为1.0103ND一名初中学生从一楼步行到三楼所做的功约为3104J【答案】A【解析】由于初中生的质量约为50kg，所以体重大约是：G=mg=50kg10N/kg=500N，故A符合实际；一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm2 =0.02m2，体重大约为500N，所以对地面的压强约是：P=F/S=G/S=500N/0.02m22=1.25104 Pa，故B不符合实际；游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力相等，又因为中学生的体重大约在500N左右，所以受到水的浮力约为500N，故C不符合实际；中学生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度约6m，中学生从一楼走到三楼，
17、会克服重力做功大约是：W=Gh=500N6m=3000J，故D不符合实际，综上所述故选A14如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（ ）A不变B变小C变大D先变大后变小【答案】C【解析】【详解】在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂l却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：FOA=Gl，当OA、G不变时，l越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大C符合题意，选项ABD不符合题意15射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了
18、以下结论：弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：弓弦的弹性势能转化为箭的动能； 箭由于惯性作用仍能继续飞行；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（）A只有B只有C只有D都正确【答案】B【解析】【详解】弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故正确；箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故正确；射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故错误；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来
19、的运动状态，继续做匀速直线运动，故错误；综上分析可知，只有正确；故应选B。16一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其vt图象如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是A在020s内汽车的平均速度为15m/sB在010s内汽车的牵引力大小恒为2000NC在1020s内汽车牵引力做的功为4105JD在1020s内汽车牵引力做功的功率为4105W【答案】C【解析】【详解】A根据图象可知，汽车在1020s内做匀速运动，其速度为v2=20m/s，汽车在1020s内行驶的路程s2=v2t=20m/s10s=
20、200m，在020s内行驶的总路程s=s1+s2=150m+200m=350m，则在020s内汽车的平均速度v=17.5m/s，故A错误；B根据图象可知，在010s内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N，故B错误；C汽车在1020s内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即F=f=2000N，则牵引力做的功：W2=Fs2=2000N200m=4105J，故C正确；D汽车在1020s内牵引力做功的功率：P2=4104W，故D错误17在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（ ）ABCD【答案】A【解析】影响动能大小的因素是：质量
21、与速度质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素是：质量与被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大小明把排球竖直向上抛出，在排球向上运动的过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，到达最高点时速度为零，动能为零；然后排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，所以，排球在运动中动能先变小至零，然后再变大，故A图符合题意，故选A点睛：本题考查的是影响动能、重力势能的因素，注意利用控制变量法判断动能、重力势能的变化即可18将地面上的一本物理课本捡起来放到课桌上，对物理课本所做的功最接近A0.02J B0.2J C2J D20J【答案】C【解析】一本物理课本
22、的质量m=200g=0.2kg，G=mg=0.2kg10N/kg=2N，课桌高度约为1m，人对课本做的功：W=Gh=2N1m=2J故选C19山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以A减小所必需的牵引力 B提高机械效率C提高功率 D减小所做的功【答案】A【解析】A. 斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，说法正确，符合题意。 B. 从机械效率的公式可知，要想判断机械效率的大小，应该同时考虑有用功和总功，说法错误，不符合题意。C. 从功率的计算公式P可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，说法错误，不符合题意。D. 从功的原理可
23、知，使用任何机械都不省功，说法错误，不符合题意。20掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的A动能相同，机械能也相同B动能相同，2位置的机械能较小C机械能相同，2位置的动能较小D2位置的动能较小，机械能也较小【答案】D【解析】【详解】（1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，2处的机械能小；（2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小故选D【点睛】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小
