中考物理功和機械能問題大題培優(yōu)易錯難題及答案解析

1、一、初中物理功和機械能問題1 .王強同學在探究凸透鏡成像的規(guī)律后，又想采用實驗中的裝置來比較甲、乙、丙、丁四個透鏡焦距的大小，在實驗中還測出了其中一個透鏡的焦距.實驗時凸透鏡和燭焰的距離保持16cm不變，燭焰通過四個凸透鏡的成像情況如下表所示，由此可推斷（）凸透鏡像的性質(zhì)甲倒立放大實像乙倒立小實像丙倒立縮小實像丁正立放大虛像A.甲透鏡的焦距最小，乙透鏡的焦距是8cmB.乙透鏡的焦距最小，丁透鏡的焦距是16cmC.丙透鏡的焦距最小，乙透鏡的焦距是8cmD.丁透鏡的焦距最小，甲透鏡的焦距是16cm【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，丁的焦距最大，其次是甲，再次是乙，最小的是丙，根據(jù)

2、乙透鏡成像情況可知，放在了二倍焦距上，即2f=16cm所以乙透鏡的焦距是8cm,C對，所以正確選項為C2 .如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速滑動，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象.下列說法正確的是（）A.木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等B.木塊第1次受到的拉力較大C.木塊兩次的動能一樣多D.兩次拉力對木塊做的功一樣多【答案】A【解析】【分析】【詳解】AB.從圖象上可以看出，木塊兩次都是作勻速直線運動，而做勻速直線運動的物體受平衡力作用。因木板受到的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則兩次滑動摩擦力大小不變，所以兩次木塊受到的拉力相等，故A選項正確，B選項錯

3、誤；C.從圖中可以看出第一次木塊運動的速度較大，而木塊的質(zhì)量不變，所以第一次木塊具有的動能多，故C選項錯誤；D.從圖中可以看出，在相同拉力作用下，木塊兩次運動的距離不同，所以木塊兩次所做的功不同，故D選項錯誤。故選A。32019年5月17日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號運載火箭成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星。下列說法錯誤的是（）A.運載火箭加速上升過程中，重力勢能變小，動能增大B.運載火箭加速升空是利用了物體間力的作用是相互的C.北斗衛(wèi)星繞軌道運行時受到非平衡力的作用D.北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠地點運動時，動能變小，機械能守恒【答案】A【解析】【分析】物體由于運動而具有的能叫動能，質(zhì)量越大

4、，速度越大，動能就越大；物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能就越大；物體間力的作用是相互的；物體受平衡力的作用處于平衡狀態(tài)；在太空中，衛(wèi)星繞地球運動時，沒有阻力作用，沒有克服摩擦做功，機械能守恒。【詳解】A.火箭上升過程中高度增大，重力勢能增大，速度增大，動能增大，故A錯誤，符合題意；B.火箭升空時向后噴出高溫氣體給空氣一個向后的力，空氣給火箭以反作用力，是利用了物體間力的作用是相互的，故B正確，不符合題意；C.火箭入軌后做圓周運動運動狀態(tài)不斷改變，故受到非平衡力的作用，故C正確，不符合題意；D.北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點向遠地點運動時，速度減小，高度增加，所以動能減小

5、，勢能增加；北斗衛(wèi)星在地球大氣層外運行，不受空氣阻力的作用，只有動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化所以機械能守恒，故D正確，不符合題意。故選A。4 .一個小石塊從空中的某一高度，由靜止開始豎直下落，若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢能Ep隨著時間的變化圖像可能是（)【答案】C由題意可知，不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運動，石塊在相同時間內(nèi)下降的速度越來越大，石塊所處的高度減小得越來越快，石塊的重力勢能印減小得越來越快，符合這一規(guī)律的只有C圖，而D圖是石塊的重力勢能印隨時間減小得越來越慢，故D錯誤。故選C。5 .小美用200N的力將重10N

6、的足球踢出去15m遠，她對足球做的功是（）A.3000JB.150JC.沒有做功D.做了功，但無法確定做功多少【答案】D【解析】【分析】【詳解】題中只告訴了該同學對足球的作用力大小為200N,而沒有說明足球在該力的作用下移動的距離（15m是足球離開腳后運動的距離），她對足球做了功，但無法準確求出她對球所做的功，故A、B、C不符合題意，D符合題意。故選Do6 .把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部（如圖所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的過程中，它的機械能不斷增加。下列關(guān)于乒乓球機械能來源的說法中正確的是（）A.是由水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的B.是由水的重力勢能轉(zhuǎn)化來的C.是由乒乓球

7、的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的D.是由乒乓球的化學能轉(zhuǎn)化來的【答案】B【解析】【分析】機械能包括動能和勢能；動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)；重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)?！驹斀狻克墒趾?，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的過程中，水的重心不斷降低，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為乒乓球的機械能。故選B。7 .小明用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別在相同時間內(nèi)將同一重物勻速提升相同高度，每個滑輪的重均相等，不計繩重及摩擦，針對這一現(xiàn)象，小明得出了4個結(jié)論：Fi做的功等于F2做的功；甲滑輪組的機械效率等于乙滑輪組的機械效率；使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力；Fi做功的功率等于F2做功的功率；其中正確的為（）甲乙A

8、.、B.、C.、D.、【答案】D【解析】【分析】【詳解】在不計繩重及摩擦時，拉力做的功等于提升物體和動滑輪做的功，因為物重相同，提升的高度相同，所以兩次拉力做的功都等于W總Fs=GG動h故Fi做的功等于F2做的功，正確；在不計繩重及摩擦時，甲滑輪組和乙滑輪組的機械效率都為W有用GhGW總GG動hGG動即機械效率相等，故正確；甲滑輪組由兩段繩子承重，拉力為1Fi2GG動乙滑輪組由三段繩子承重，拉力為1F2GG動3所以使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力，正確；兩次拉力做的功，用時也相等，根據(jù)PJ知，F(xiàn)i做功的功率等于F2做功的功率，正確；故選D。8 .如圖所示，水平地面。點兩側(cè)粗糙程度不同，物體一直受

9、到沿水平方向3N的力F.物體經(jīng)過M點開始計時，每經(jīng)過相同時間，用虛線框記錄物體的位置.物體在MO段做勻速直線運動，F(xiàn)在MN、OP段做功分別為Wmn、Wop,功率分別為Pmn、Pop,則F=3KF=3Nrl"L"1r，,L匹丘;力力/R7力"f4LI-"*3mr3mHna。pqA. Wmn<WopB. Wmn>WopC. Pmn>PopD. Pmn<Pop【答案】D【解析】【分析】【詳解】F的作用，其推力大小v-t圖像）分別如圖所物體經(jīng)過M點開始計時，每經(jīng)過相同時間，用虛線框記錄物體的位置.物體在MO段做勻速直線運動，由圖可得MN的

10、距離等于OP的距離，根據(jù)功的公式W=FS可知：在F相同和S相同的情況下，W應(yīng)該相同，所以AB均錯誤；在做功相同時，MN段所用時間是OP段時間的2倍，根據(jù)P=W/t,得出Pmn<Pop；答案選D.9.如左圖所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平推力隨時間變化的圖像（F-t圖像）和物體速度大小隨時間變化的圖像（示，下列說法正確的是（）A.當t=1s時，物體處于靜止狀態(tài)，摩擦力為0NB.當t=3s時，物體受到的摩擦力是3NC.在勻速直線運動階段，拉力F做的功是16JD.24s內(nèi)，物體的機械能保持不變【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.由v-t圖像可知，02s時物體的速度大小為零，即t

11、=1s時物體處于靜止狀態(tài)；此時物體受到推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等；由F-t圖像可知，t=1s時，F(xiàn)=1N,則此時的摩擦力fF故A錯誤；B.由v-t圖像可知，46s時，物體勻速運動；由擦力與推力F是一對平衡力，所以此時的摩擦力fF1NF-t圖像可知，此時的推力F'=2N由于摩2N24s內(nèi)，物體做加速運動，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力大小不變（與勻速運動時的摩擦力大小相等），仍為2N,故B錯誤；C.在46s時，物體勻速運動，通過的路程svt4m/s2s8m拉力F做的功WFs2N8m16J故C正確；D.24s內(nèi)，物體做加速運動，速度增加，動能增加，高度不變，重力勢能

12、不變，則物體的機械能增加，故D錯誤。故選Co10.如圖所示，在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿人罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定。做好后將它從不太陡的斜面滾到水平面。下列說法正確的是（）A.罐子從斜面滾下，重力勢能只轉(zhuǎn)化為動能B.罐子從斜面滾下的過程中，只有動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化C.因為能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，所以罐子滾下后可能再次滾上斜面D.如果水平面是光滑的，則罐子會一直滾動下去【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.罐子從斜面滾下，要克服摩擦力做功而使重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B.罐子從斜面滾下的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，故B錯誤；C.罐子從不太

13、陡的斜面上滾下，罐子的高度減小，速度先增大后減小，橡皮筋的彈性形變逐漸增大，則罐子的重力勢能減小，動能先增大后減小，橡皮筋的彈性勢能增大，即該過程中罐子的重力勢能會轉(zhuǎn)化為動能和橡皮筋的彈性勢能；發(fā)生形變的橡皮筋由于要恢復原狀，故罐子可能再次滾上斜面，故C正確；D.罐子在滾動的過程中，由于和斜面之間存在摩擦，機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以整個罐子的機械能不守恒，機械能會逐漸變小，最終罐子會停止運動，故D錯誤。故選Co11.甲、乙兩個物體，分別在水平拉力作用下在水平面上作勻速直線運動.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，甲的運動速度是乙的運動速度的1倍，則拉力對甲乙兩物體做功

14、之比和所用時間之比可能是A.1:12:1B.2:11:1C.3:22:3D,3:23:2【答案】B【解析】【詳解】由題知兩物體受到的拉力之比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因為W=Fs,所以運動路程之比：WW11s甲:$乙=:l=:-=1:2F甲比21因為v=s速度相同，所用時間與路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=1:2故A不符合題意；B.若做功之比：W甲:W乙=2:1因為W=Fs,所以運動路程之比：WW21S甲:5乙=:=：-=1：1F甲F乙21因為v=s,速度相同，所用時間與路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=1:1故B符合題意；CD.

15、若做功之比：W甲：W乙=3:2因為W=Fs,所以運動路程之比：WW32s甲：$乙=:=:=3:4F甲F乙21因為v=s速度相同，所用時間與路程成正比：tt甲：t乙=$甲：s乙=3:4故CD不符合題意。12.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當用圖甲所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(jié)果正確的是（）A. 0s1s內(nèi)，地面對物體的支持力是10NB. 1s2s內(nèi)，拉力F做的功是62.5JC. 2s3s內(nèi)，拉力F的功率是300WD. 2s3s內(nèi)，

16、滑輪組的機械效率是62.5%【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.從圖乙可以看到，時間從第2s到第3s時，速度大小是不變的，這時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力大小等于重物和動滑輪的總重，即F拉GG動340N120N由題意可知，0s1s內(nèi)，地面對物體的支持力符合關(guān)系式F支3F拉GG動120N從圖甲可以看到，30N,解得F支30N,A錯誤；B.從圖甲可以看到，1s2s內(nèi)，拉力F的大小是50N,物體上升的高度是1.25m,三條繩子托著動滑輪，繩端移動的距離是s3h31.25m3.75m拉力F做的功是WFs50N3.75m187.5J拉力F做的功是187.5J,B錯誤；C. 2s3s內(nèi)，物體勻速運動，繩

17、端也是勻速運動，拉力F的大小是40N,繩端移動的速度v繩32.5m/s7.5m/s根據(jù)PFv可知，拉力F的功率PFv繩40N7.5m/s300W拉力F的功率是300W,C正確；D. 2s3s內(nèi)，物體上升的高度h3.75m-1.25m2.5m100N2.5m彳100%40N32.5m拉力F的大小是40N,則滑輪組的機械效率83.3%W100%Gh100%W總功Fs滑輪組的機械效率約是83.3%,D錯誤。故選Co13.有一個小球從滑梯上A點以一定的速度沿滑梯向上運動，到最高點B后小球又沿滑梯向下運動到C點，不計摩擦。則（）A.小球由A-B運動過程中，動能逐漸減小B.小球在B點的機械能大于A點的機械

18、能C.小千由B-C運動過程中，機械能逐漸增大D.小球在C點時重力勢能最大【答案】A【解析】【分析】本題考查機械能的變化及守恒?！驹斀狻緼.小球由A向B運動的過程中，速度越來越慢，而小球的質(zhì)量保持不變，所以動能逐漸減小，故A說法正確；BC.小球在滑梯上運動的過程中，不計摩擦，所以整個過程機械能守恒，所以B點和A點的機械能大小一樣，B到C的過程中機械能不變，故BC說法都不正確；D.小球在整個過程中質(zhì)量保持不變，C點相對其它點而言，高度最低，所以重力勢能最小，故D不正確。故選A。14.在一個罐子的底和蓋各開兩個小洞，將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定（如圖）。做好后

19、將它從不太陡的長斜面上由靜止?jié)L下，在罐子向下滾動的過程中，小鐵塊會將橡皮筋卷緊，罐子的滾動先變快后變慢，直至速度為零；接著罐子又會自動滾上斜面，整個過程忽略摩擦的影響。關(guān)于此過程中機械能的轉(zhuǎn)化，下列說法不正確的是（）A.罐子加速滾下斜面的過程中，罐子和鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能B.罐子滾到最低處時，罐子和鐵塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能C.罐子自動滾上斜面的過程中，速度先變快后變慢D.罐子自動滾上斜面時，不可能到達比初始位置更高的位置【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.罐子加速滾下斜面的過程中，高度變小重力勢能減小，鐵罐的動能和橡皮筋的彈性勢能增加，罐子和鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢

20、能，故A正確，不符合題意；B.罐子滾到最低處時，罐子和鐵塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故B錯誤，符合題意；C.在橡皮筋恢復的過程中，鐵罐會由斜面底部自動滾上去，從最低處滾上，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點，故C正確，不符合題意；D.由于機械能是守恒的，所以罐子自動滾上斜面時，不可能到達比初始位置更高的位置，故D正確，不符合題意。故選B。15.某塊磚在一對平衡力作用下運動，則該科（）A.機械能一定不變，動能一定不變B.機械能可能改變，動能一定不變C.機械能可能改變，動能可能改變D.機械能一定不變，動能可能改變【答案】B【解析】【分析】要解決此題需要掌握物體在受平衡力的時候總保持靜止狀態(tài)或

21、勻速直線運動狀態(tài)；要了解機械能包括動能和勢能，動能和物體的質(zhì)量以及速度有關(guān)，重力勢能與物體的質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)?！驹斀狻课矬w在平衡力的作用下，即一定處于平衡狀態(tài)，即或是靜止狀態(tài)或是勻速直線運動狀態(tài)，由于其動能的大小與質(zhì)量及運動的速度有關(guān)，所以對于同一磚塊來說，質(zhì)量不變，其不管是保持靜止還是勻速直線運動，其速度都是不變的，故其動能一定不變；但其重力勢能卻有可能改變，如將磚勻速提高，在該過程中，動能不變，但其重力勢能變大，即機械能變大；同理若將醇勻速降低，其機械能會變小，綜上所述可知，B符合題意。故選B。16.兩個質(zhì)量相同的鉤碼，下端固定有紙帶并穿過打點計時器，在拉力作用下兩鉤碼分別a）所示，它

22、們的st圖像如圖（b）所示.則同時從同一位置開始沿豎直向上方向運動，紙帶上留下的點跡如圖（A.甲的拉力大B.甲的機械能小C.乙的動能小D.無法判斷【答案】C【解析】【詳解】A.在圖a中的甲、乙兩圖中，打點計時器打出的各點之間的距離是相同的，由此確定鉤碼在這兩種情況下都是處于勻速直線運動狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，所受的力一定是平衡力，此時的鉤碼只受兩個力的作用：彈簧秤豎直向上的拉力和重力.根據(jù)二力平衡的條件可知這兩個力相等，即甲、乙的拉力都等于各自鉤碼的重力，由于鉤碼的質(zhì)量相等，則重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合題意；BCD.兩個鉤碼的質(zhì)量相同，由題意知，兩個鉤碼上升的高度相同，由圖（b）

23、知，甲、乙上s升相同的高度，甲所用時間小于乙所用時間，根據(jù)v=s可知，甲的速度大于乙的速度，所t以，甲的動能大于乙的動能，甲的勢能等于乙的勢能，機械能為動能和勢能之和，所以，甲的機械能大于乙的機械能.故B不符合題意.C符合題意.D不符合題意.17 .農(nóng)村建房時，常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑工人用400N的拉力，將重600N的建材在10s內(nèi)勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列A.該滑輪的機械效率中75%B.滑輪所做的有用功為1200JC.滑輪自身白重力為100ND.繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】A【解析】【詳解】AB.滑輪所做的有用功為：W有用=Gh=6

24、00NX3m=1800J,因為是動滑輪，所以拉力移動的距離是物體提高距離的2倍，即6m,則拉力做的總功為：W總=555=40036m=2400J,所以動滑輪的機械效率為：M00%=1800J2400J100%=75%,故A正確，B錯誤；C.不計繩重及摩擦，則拉力為：1,、F（GG動），2那么動滑輪的重為:G動=2F-G=2X400N-600N=200N故C錯誤；D.由圖知，使用的是動滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)n=2,繩子自由端移動的距離為:s=nh=2x3m=6m故D錯誤；故選Ao18 .如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連接一個小球。彈簧未發(fā)生形變時，小球靜止在A點。用手把小球向左運動

25、壓縮彈簧至B點后松開手，小球在水平光滑地面BC間來回運動。不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.當小球從B運動至A的過程，彈簧產(chǎn)生的彈力變大B.當小球從B運動至C的過程，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能C.小王在A點時的機械能最大D.在來回運動中，小球的機械能保持不變【答案】C【解析】【詳解】A.當小球從B運動至A的過程，彈簧恢復原狀，彈簧的形變減小，則彈簧產(chǎn)生的彈力變小，故A錯誤；B.當小球從B運動至C的過程，彈簧的形變變大，彈性勢能變大，小球的速度減小，動能減小，即小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故B錯誤；CD.由于水平地面是光滑的，沒有摩擦，所以彈簧的彈性勢能和小球的動能的和是保持不變的，故在任何一點的彈性勢能和動能的和都相同，在A點時，彈簧的彈性勢能最小，小球的動能最大，即此時小球的機械能最大，故