1、一、初中物理功和機械能問題1.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化C.因為能量之間可以相互轉化，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化為內能，故A錯誤；B.罐子從斜面滾下的過程中，重力勢能轉化為動能和內能，故 B錯誤；C.罐子從不太陡的斜面上滾

2、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化為動能和橡皮筋的彈性勢能；發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，機械能會轉化為內能，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C。2 .如圖所示，動滑輪的質量為 m,所掛重物的質量為 M,重物在時間t內被提升的高度為h,不計繩重及摩擦，則（）A.滑輪組的機械效率為B.滑輪組的機械效率為M 2mC.拉力F的功率為Mgh，

3、一(M m)ghD .拉力F的功率為 -2tAB.滑輪組做的有用功為W有用G物h Mgh總功為滑輪組的機械效率為W息G物G動h M m ghWr 用MghMW總M m gh M m故A正確，B錯誤；CD.拉力F的功率為W M m ghtt故CD錯誤。故選A。3 .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

4、，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Ao4 . 2019年5月17日，我國在西昌衛星發射中心用長征三號運載火箭成功發射第45顆北斗導航衛星。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

5、互的C.北斗衛星繞軌道運行時受到非平衡力的作用D.北斗衛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，質量越大，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；在太空中，衛星繞地球運動時，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，

6、故 B正確，不符合題意；C.火箭入軌后做圓周運動運動狀態不斷改變，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，勢能增加；北斗衛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化所以機械能守恒，故 D正確，不符合題意。故選Ao5 . 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（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】印隨時由題意可知，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

7、塊做加速運 動，石塊在相同時間內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，符合這一規律的只有 C圖，而D圖是石塊的重力勢能 間減小得越來越慢，故 D錯誤。故選Co6 .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。下列關于乒乓球機械能來源的 說法中正確的是（）A.是由水的內能轉化來的B.是由水的重力勢能轉化來的C.是由乒乓球的內能轉化來的D.是由乒乓球的化學能轉化來的【答案】B【解析】【分析】機械能包括動能和勢能；動能的大小與質量和速度有關；重力勢能大小與質量和高度有

8、 關。【詳解】松手后，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，重力勢能轉化為乒乓球的機械能。故選B。7 .如圖是滑雪運動員收起雪杖后從高處滑下的情景，對此過程A.運動員下滑過程中動能增大，重力勢能也增大8 .運動員下滑過程中，動能的增加量等于重力勢能的減小量C.運動員的動能是由重力勢能轉化來的D.運動員弓著腰，是為了通過降低重心來增大慣性【答案】C【解析】【詳解】A.運動員下滑過程中，質量不變，速度越來越大，高度不斷變小，所以動能增大，重力 勢能減小，故A錯誤；B.運動員下滑過程中，由于要克服摩擦做功，有一部分動能轉化為內能，所以動能的增加量小于

9、重力勢能的減小量，故B錯誤；C.運動員下滑過程中，動能增大，重力勢能減小，所以，運動員的動能是由重力勢能轉化來的，故C正確；D.運動員弓著腰，是通過降低重心來增加穩度，不能改變慣性的大小，故 D錯誤。 故選Co8. 一位質量約50kg的同學從一樓走到五樓，他上樓過程中克服重力所做的功可能為A. 60JB. 600JC. 6000JD. 0000J【答案】C【解析】【分析】【詳解】上樓過程中要克服重力所做的功，根據題意知道，該同學的質量是 50kg,所以體重是：G=mg=500N,樓層高度越是 3m, 一樓走到五樓的高度大約是：h=4 x 3m=120m所以，上樓過程中克服重力所做的功是 ：W=

10、Gh=500NX 12m=6000J,故選C.【點睛】9.在2020年央視春晚雜技 空中繼續向上運動，如圖所示本題考查的是做功的計算，關鍵是公式的應用，重點是對樓層的估測，難度不大.“綻放”的表演中，當其中一名雜技演員被拋出后，其仍可在 ,則下列說法中正確的是（）A.被拋出的雜技演員在向上運動的過程中，仍受到慣性的作用B.被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，其慣性不斷減小C.被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，其機械能不斷減小D.被拋出的雜技演員在向上運動的過程中，其受到向上的拋力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.慣性是物體固有的屬性，它不是力，所以把慣性說成“受慣性作用

11、”是錯誤的，被拋 出的雜技演員能夠向上運動，是因為物體具有慣性。故 A錯誤；B.慣性是物體固有的屬性，慣性的大小只與物體的質量有關，與物體的運動狀態、所處位 置、形狀、受力情況等無關。被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，因為質量不 變，所以慣性大小不變。故 B錯誤；C.被拋出的雜技演員在向上減速運動的過程中，雜技演員除了受重力外，還受到空氣阻 力，質量一定，高度增加，重力勢能增加，速度減小，動能減小，此過程中，演員減小的 動能轉化為演員的重力勢能和用于演員克服空氣摩擦阻力做功，所以，此過程機械能不守 恒，機械能總量減小，故 C正確；D.被拋出的雜技演員在向上運動的過程中，演員只受到重力和空

12、氣阻力，這兩個力都是 阻礙演員向上運動的，演員不受向上的拋力，演員是由于慣性向上運動的，慣性不是力， 所以演員所受合力方向向下，所受合力方向與運動速度方向相反，演員向上做減速運動。 故D錯誤。故選C。10. 一位初中生用30s從坡底爬上了 9m高的山坡.他爬坡時的功率與下列哪一個最接近A.幾瓦【答案】C【解析】B.十幾瓦C. 一百多瓦D. 一千多瓦【分析】【詳解】中學生的質量約50kg,體重約500N左右，山坡的高度為 9m.登樓的功率:可見，他爬坡時的功率與 故選CoW GhP t tC選項最接近;500N 9m d 150W ,30s11.如圖甲所示，重為160N的物體在大小為20N,水平

13、向左的拉力 Fi作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運動。如圖乙所示,保持拉力Fi不變，用水平向右的拉力F2,拉物體勻速向右運動了 1m,若不計滑輪、繩的質量和輪與軸間的摩擦，則（A.物體向左運動時，拉力F1的功率Pi=60WB.物體與地面之間的摩擦力f=20NC.物體向右運動時，拉力 F2=40ND.物體向右運動時，拉力 F2所做的功 W2=80J【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A.由圖甲可知，繩子承擔物體受到的拉力的段數n為2,物體以3m/s的速度做勻速直線運動，在拉力作用下繩子末端的速度為v 2v物 2 3m/s 6m/s則物體向左運動時，由 P W tFs-Fv可得拉力Fi

14、的功率PiFiv 20N 6m/s 120W故A錯誤；B.圖甲中物體做勻速直線運動，物體受到的拉力與摩擦力是一對平衡力，而繩子承擔力的 段數n為2,所以物體與地面之間的摩擦力f 2F1 2 20N40N故B錯誤；C.物體向右運動時，由于物體和地面沒有改變，則所受摩擦不變，方向向左，同時物體向 左還受到兩股繩子施加的拉力，每股繩子的拉力為20N,物體右側的滑輪為動滑輪，對物體的拉力為2F2,則有2F2 2F1 f 80N解得F2=40N,故C正確；D.在不計滑輪、繩的質量和輪與軸間的摩擦時，物體向右運動時，拉力F2所做的功W2 F2s240N 2 1m 80J故D正確。故選CD。12. 一個木塊

15、放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對木塊施加的水平拉力為F,如圖甲所示；F的大小與時間t的關系如圖乙所示；木塊的運動速度v與時間t的關系如圖丙所示。以下說法正確的是（）甲乙«A.當t=1s時，木塊受到的摩擦力是0B.當t在24s內，木塊做勻速直線運動，受到的摩擦力為5NC.當t在46s內，拉力F的功率為6WD.當t在26s內，木塊的機械能保持不變【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.由圖乙可知，物體在 t=1s時受到的拉力為1N,由圖丙可知此時物體處于靜止狀態，所 以受到的摩擦力等于拉力為1N,故A錯誤；B.由圖乙可知，物體在 46s內受到的拉力為 3N,由圖丙可知46s內物體做勻速

16、運動直 線運動，在46s內受到的摩擦力等于此時的拉力為3N;由圖乙可知在24s內，物體做加速直線運動，接觸面粗糙程度、受到的壓力不變，所以在24s內受到的摩擦力為 3N。故B錯誤；C.由圖乙可知，物體在 46s內受到的拉力為 3N,由圖丙可知46s內物體做速度為 2m/s 的勻速運動直線運動，此時拉力的功率W FsPFv 3N 2m/s 6Wt t故C正確；D.在26s內，木塊受到拉力和摩擦力的作用，機械能在不斷變化，故 D錯誤。 故選Co13.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設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

17、上升的高度h隨時間變化的關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 算結果正確的是（）A. 0s1s內，地面對物體的支持力是10NB. 1s2s內，拉力F做的功是62.5JC. 2s3s內，拉力 F的功率是 300WD. 2s3s內，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，物 體受到的拉力大小等于重物和動滑輪的總重，即F拉 G G動 3 40N120N由題意可知，0s1s內，地面對物體的支持力符合關系式F支3F拉 G G動120N 一'一. .八一從圖甲可以看到，F

18、立30N,解得F支30N , A錯誤；B.從圖甲可以看到，1s2s內，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s 3h 3 1.25m 3.75m拉力F做的功是W Fs 50N 3.75m 187.5J拉力F做的功是187.5J, B錯誤；C. 2s3s內，物體勻速運動，繩端也是勻速運動，拉力F的大小是40N,繩端移動的速度v繩 3 2.5m/s 7.5m/s根據P Fv可知，拉力F的功率P Fv 繩 40N 7.5m/s 300W拉力F的功率是300W, C正確；D. 2s3s內，物體上升的高度h 3.75m-1.25m 2.5m拉力F的大小

19、是40N,則滑輪組的機械效率100N 2.5m , 100%40N 3 2.5mWt用功Gh83.3%100%100%W總功Fs滑輪組的機械效率約是 83.3%, D錯誤。故選Co14 .如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它先后兩次沿水平木板勻速滑動相同的距 離，乙圖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.木塊第一次做功較少C.木塊第二次做功較快D.木塊第二次的動能較小B.木塊第一次受到的摩擦力較大AB.由圖乙，兩條圖象都是過原點的直線，則木塊在這兩次拉力的作用下都是做勻速直線 運動，因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，與速度無關，所 以，

20、木塊兩次受到的摩擦力大小相等；同時因為木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態，受 到的拉力和摩擦力大小相等，所以，木塊兩次運動的拉力相等，由題意可知，兩木塊滑動 相同的距離，根據 W=Fs可知，兩次拉力做的功相同，故 AB錯誤；W 口C.因為兩次拉力做的功相同，但由圖乙知第二次做功的時間更長，根據 P -可得,第二次的功率較小，即第二次做功較慢，故C錯誤；D.物體的質量不變，但由圖乙知運動相同的距離，第二次花的時間更長，所以第二次速 度較小，因此木塊第二次的動能較小，故 D正確。故選Do15 .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

21、.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或勻速直線運動狀態；要了解 機械能包括動能和勢能，動能和物體的質量以及速度有關，重力勢能與物體的質量和被舉 的高度有關。【詳解】物體在平衡力的作用下，即一定處于平衡狀態，即或是靜止狀態或是勻速直線運動狀態， 由于其動能的大小與質量及運動的速度有關，所以對于同一磚塊來說，質量不變，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

22、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.如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點，至ij C點滑出下落至D點。A和B, C和D之間的垂直距離均為 h,則木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（）A. D點與C點相比，機械能不變B. B點的動能一定大于 A點的動能C. B點的動能可能等于 D點的動能D. A點到B點減少的重力勢能小于 C點到D點減少的重力勢能【答案】C【解析】【分析】本題考查機械能的變化。【詳解】A. D點的機械能比C點的少，因為從 C到D有部分的機械能克服空氣阻力做功，轉化為 內能，故A不正確；B.木塊以一定的速度滑過 AB點，而從A到B的過程，木塊的重

23、力勢能減小，減小的重力 勢能雖然轉化為動能和內能，但若接觸面足夠粗糙，摩擦力足夠大，那么木塊可能在AB間做勻速直線運動或減速運動，所以B點的動能可能等于可小于 A點的動能，故 B不正確；C.木塊從B到C,若木塊與接觸面有摩擦，則 C點的動能小于B點的動能，從 C到D, 木塊的重力勢能減小，動能增加，那么 D點動能大于C點動能，所以D點的動能有可能等 于B點的動能，故C正確；D,因為A和B, C和D之間的垂直距離均為 h,則從A至ij B和從C至U D的重力勢能的減 少量都是mgh （設木塊的質量為 m）,故D不正確。故選Co17.運動員從高空豎直向下跳傘，人（包括裝備）的質量為90kg.只考慮

24、人受到重力和空氣阻力，下落時的速度一時間圖線如圖所示，g=10N/kg.從第10s到第30這個過程中，人（包括裝備）.#4mF,一訪A.動能一直在變大B.重力勢能先變大后不變C.機械能一直在變小D.重力勢能一直在轉化為動能【答案】C【解析】【詳解】A.動能大小的影響因素有速度和質量，在整個過程中，質量不變，速度先變大再不變再 變小，因此動能也是先變大再不變再變小，故A選項錯誤，不符合題意；B.重力勢能大小的影響因素有質量和高度，在整個過程中，質量不變，高度逐漸變小， 因此重力勢能減小，故 B選項錯誤，不符合題意；C.在下落過程中，阻力做功導致機械能轉化為內能，因此機械能減小，故C選項正確,符合

25、題意；D.由圖像可知，有兩段速度不變的過程，在這兩段過程中，動能不變，不存在重力勢能 轉化為動能的情況，故 D選項錯誤，不符合題意。18.如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一重為 G= 50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后 又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復。通過安裝在彈簧下端的壓力傳 感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則A. ti時刻小球的動能最大B. t2時刻小球的動能最大C. t2到t3時間內，小球的動能先增加后減少D. t2到t3時間內，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能【答案】D【解析】 【詳解】A. ti時刻是小球與彈簧開始接觸的時刻，此時小球向下加速運動，在彈力增大到等于重 力之前小球一直加速，所以 ti時刻小球速度不是最大，動能也不是最大。故A錯誤。B. t2時刻是指彈簧被壓到最低點，此時小球速度為零，小球動能全部轉化為彈簧的彈性勢 能。所以t2時刻小球動能最小。故 B錯誤。CD. t2到t3時間內是彈簧的彈性勢能向小球動能轉化的過程，t3時刻彈力為零即彈性勢能為零，小球動能最大。所以在t2到t3時間內，小球動能一直在增加，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能。故