一、初中物理功和機械能問題1.如圖是某山地的等高線圖，數(shù)字表示海拔高度，其單位是米。質量是60kg的小凱早上8：00從A點出發(fā)，8：50到達B點的觀景臺；質量是50kg的小旋早上7：40從C點出發(fā)，8：50到達D點的半山亭。下列說法中正確的是（ ）A.他們對自己做的功一樣多B.小凱的平均功率較小8：50分時，小旋的動能一定小于小凱的動能8：50分時，小旋的重力勢能一定小于小凱的重力勢能【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.60kg的小凱從A點到達B點做的功為W=Gh=mgh=60kgx10N/kgx(600m—400m)=1.2x105j.凱11 1 1質量是50kg的小旋從C點到達D點做的功為W=Gh=mgh=50kgx10N/kgx(400m—200m)=1x105j；旋22 2 2 ；小凱做的功多，故A錯誤；B.小凱的運動時間為平均功率為小旋的運動時間為平均功率為tB.小凱的運動時間為平均功率為小旋的運動時間為平均功率為t=8：50—8：00=50min=3000s；1；W 1.2x105jP=—凱= =40W,it 3000s1t=8：50—7：40=70min=4200s,2WP二—旋

2t21x105j4200sx23.8W,小凱的平均功率較大，故B錯誤；C.動能的大小與質量和速度有關，由于不知道8：50分時的他們的速度，所以無法比較動能的大小，故C錯誤；D.重力勢能的大小與質量和所處的高度有關，小凱的質量和所處的高度都比小旋的大，所以小旋的重力勢能一定小于小凱的重力勢能，故D正確。2．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關?！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，重力勢能轉化為乒乓球的機械能。故選B。3．李明同學，一次緩慢地從一樓走上五樓，另一次則急促地跑上去，下列說法正確的是（）A.兩次做的有用功相同，功率不同B.兩次做的有用功和功率都相同C.兩次做的有用功不同，功率相同D.條件不足，無法判斷【答案】A【解析】【詳解】李明同學的體重不變，上樓的高度不變，根據(jù)公式W-Gh可知兩次上樓過程所做的有用功相等；緩慢走上去用的時間比跑上去用的時間多，且前后做的功相等；根據(jù)公式二一可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。故選A。4．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B.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(wěn)度，不能改變慣性的大小，故D錯誤。故選C。5．小明用彈簧測力計拉動木塊，使它沿同一水平木板滑動，如圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像．下列說法正確的是A.木塊兩次具有的動能一樣大B.兩次拉力對木塊做的功一樣多C.木塊第一次受到的拉力較大 D.第一次拉力對木塊做功的功率較大【答案】D【解析】【詳解】A.由圖知，第一次物體的速度較大，第一次物體的動能較大，故A錯誤；B.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，由W=Fs可知，但是在沒有指出是相同時間內，因此不能比較二者做功多少，故B錯誤；C.由A分析知，木塊兩次受到的拉力相等，故C錯誤；D.從圖中可以看出第一次木塊運動的速度較大，由功率的變形公式P=Fv可知，力F相同，第一次速度v大，所以功率大，故D正確。.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．60J B．600J C．6000J D．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(jù)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=4x3m=120m,所以，上樓過程中克服重力所做的功是：W=Gh=500Nx12m=6000J,故選C.【點睛】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..如圖所示，水平地面O點兩側粗糙程度不同，物體一直受到沿水平方向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,則產(chǎn)=3K /r=3NTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"-?III!I I; II?—3m一耳P 3m HAL NO P qA.WMN<WOPB.WMN>WOPC.PMN>POPD.PMN<POP【答案】D【解析】【分析】【詳解】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<P0P；答案選D.8.如圖所示是學校田徑運動會時跳遠運動的幾個階段,則運動員（）A.助跑階段機械能不變B.起跳時機械能為零C.經(jīng)過最高點時動能最大D.經(jīng)過最高點時重力勢能最大【答案】D【解析】【分析】影響動能大小的因素：質量、速度；質量越大，速度越大，動能越大；影響重力勢能大小的因素：質量、被舉的高度；質量越大，高度越大，重力勢能就越大；機械能等于動能和勢能之和?！驹斀狻緼.助跑階段，運動員的質量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運動員的高度不變，則重力勢能不變，機械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，所以機械能增大，故A錯誤；.起跳時，運動員的速度達到最大值，動能達到最大值，重力勢能不變，機械能達到最大值，故B錯誤；C.上升過程中，動能轉化為重力勢能，所以經(jīng)過最高點時，動能減小，重力勢能最大，故C錯誤；D.最高點時，高度達到最大值，因此重力勢能也達到最大值，故D正確。故選D。【點睛】影響動能大小的因素有質量和速度，分析動能的變化就是分析質量和速度的變化；影響重力勢能的因素是質量和高度，分析重力勢能的變化就是分析質量和高度的變化。解題時注意抓住表示物體運動狀態(tài)變化的關鍵字詞，從中找出表示“質量、速度、高度、彈性形變”變化的字眼，從而分析機械能的變化情況。.如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面上，小球由八點以速度v沿軌道滾下，經(jīng)過另一側高點B后到達最高點C.下列分析不正確的是（ ）A小球在AB、J點的速度大小關系是1＜北＜匕B.小球在AB兩點的動能之差等于小球從A點到B點克服摩擦力做的功C小球在4B兩點具有的重力勢能相同D.整個過程只有重力對小球做功【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.小球運動過程中會克服摩擦力做功，且質量不變，故從小運動到C的過程中，機械能減小，小球在八與B點的勢能相同，故在八點的動能大于B點的動能，C點最高，故小球在C點的勢能最大，動能最小，所以匕＜V＜、，故A正確，不符合題意；CBABC.A、B兩點高度相同，小球的質量不變，故小球的重力勢能相同，小球從A點運動到B點，會克服摩擦力做功，動能減小，動能之差等于克服摩擦力所做的功，故B、C正確，不符合題意；D.整個過程中，摩擦力也會對小球做功，故D錯誤，符合題意。故選D。10.如圖所示，一個玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾.彈簧在運動過程中，有哪些機械能發(fā)生了轉化A.只有動能和重力勢能B.只有動能和彈性勢能C.只有重力勢能和彈性勢能D.動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉化【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意，玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾.首先將彈簧作為一個簡單對象考慮，向下翻滾過程中，質量不變，但高度降低了，所以重力勢能會減小；彈簧彈起后，另一端接觸斜面時，動能減小，彈性勢能增大，且減小的重力勢能，會轉化彈簧的彈性勢能，即彈簧的彈性形變變大；彈簧彈起時，彈性勢能又轉化為動能.所以這個過程中，動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉化，故D正確.11.如圖，一輛電動車在月球表面（月球面附近無大氣層）沿著平直軌道行駛，物體M相對于車靜止，則以下說法中正確的是（ ）B.M受到的摩擦力一定向右C.此時小車可能做勻速直線運動D.若電動車急剎車，M受到的摩擦力一定向左【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.由圖中彩旗展開的方向可知，電動車向右加速運動或向左減速運動，所以動能有可能增大也有可能減小，故AC錯誤；B.不管電動車是向右加速，還是向左減速，相對車靜止的物體M都有向左運動的趨勢，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正確；D.若電動車原是向右加速運動的，急剎車時，車的速度減小或停下，而M由于慣性要保持原來的速度向右運動，此時所受的摩擦力應向左，才能讓M相對車靜止。若電動車原是向左減速運動的，急剎車時，M物體由于慣性會保持原來的速度繼續(xù)向左運動，此時所受的摩擦力方向應仍然向右，才能讓M相對車靜止，故D錯誤。故選B。12.如圖所示，彈簧一端固定在豎直墻上，另一端固定在物塊乙上，甲、乙相互疊加放置在光滑水平面上。點處，此時彈簧處于原長。現(xiàn)將甲、乙從。點拉至位置1。松手后，在甲、乙保持相對靜止并一起向。點方向運動的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）0 1A.物塊甲由于與乙相對靜止而處于平衡狀態(tài)B.物塊乙隨彈簧拉力減小而做減速運動C.物塊乙對物塊甲施加了水平向左的摩擦力D.兩物塊運動到。點將由于不受彈簧拉力而靜止【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.甲乙兩物塊在位置1被松手后，由于彈簧的彈性勢能轉化為動能，而且水平面是光滑的，所以其動能增加，即兩物塊不是做勻速直線運動，不是處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B.乙物體從位置1向。運動的過程中，彈簧對其拉力減小，但由于減小的彈性勢能全轉化為動能，所以其速度增加，做加速運動，故B錯誤；C.物體甲乙一起相對靜止運動的過程中，甲有一個向右運動的趨勢，所以甲受到乙向左的摩擦力，故C正確；D.兩物塊運動到。點，彈簧剛好恢復原形，則此時彈簧對物塊的拉力為0,但由于慣性，兩物塊還要向左運動，不會立即停下來，故D錯誤。故選C。13．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。關于此過程中機械能的轉化,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化為動能和彈性勢能，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化為彈性勢能，故B錯誤，符合題意；仁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。14．如圖所示，重為60牛的物體甲放在水平桌面上，與重為6牛的物體乙用細繩相連，繩的重力和滑輪處的摩擦均忽略不計。當物體乙恰好能以0.2米/秒的速度勻速下落時，下列判斷中不正確的是甲JZtz-0嚴A.繩拉甲物體的力為6牛B.甲物體的速度為0.2米/秒C.5秒內繩的拉力對甲物體做的功為60焦D.繩的拉力做功的功率為1.2W【答案】C【解析】【詳解】A.圖示滑輪為定滑輪,繩的重力和滑輪處的摩擦忽略不計，乙勻速下落，所以繩拉甲物體的力F=G乙=6N故A正確不符合題意；B.圖示滑輪為定滑輪，甲、乙物體移動的速度相同,甲物體的速度"甲R乙=0.2m/s,故B正確不符合題意；C.5s內甲物體移動的距離s=v甲t=0.2m/sx5s=1m繩的拉力對甲物體做的功W=Fs=6Nx1m=6J故C錯誤符合題意；D.繩的拉力對甲物體做功功率W6JP=—=—=1.2Wt5s故D正確不符合題意。.物體只受一對平衡力作用時，對于它具有能的判斷中正確的是（）A.機械能一定不變 B.重力勢能可能減少C.動能可能變小 D.重力勢能一定不變【答案】B【解析】【分析】首先要對物體在平衡力作用下是處于平衡狀態(tài)中的哪一種要明確，然后再分析其機械能的變化情況?！驹斀狻科胶鉅顟B(tài)有兩種：靜止狀態(tài)、勻速直線運動狀態(tài)；當物體處于靜止狀態(tài)時，物體的動能、勢能都不變，所以機械能也不變；當物體在水平方向上做勻速直線運動時，其動能、勢能都不變，即機械能不變；當物體在豎直方向上做勻速直線運動時，其動能不變，但其勢能要發(fā)生變化，故機械能也隨之變化；總之，物體在以上所處的這幾種可能的運動狀態(tài)下，勢能與機械能的大小有兩種可能：不變或變化；而動能只有一種情況：不變；綜上分析，故選B?！军c睛】本題考查物體在平衡力作用下的狀態(tài)分析，要求學生一定要分類且考慮全面，本題容易出現(xiàn)漏分析其中某種情況而導致錯誤。.如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點，到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（ ）D點與C點相比，機械能不變B點的動能一定大于A點的動能B點的動能可能等于D點的動能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.。點的機械能比。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到B和從C到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C。17.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，則中11時刻小球的動能最大12時刻小球的動能最大12到13時間內，小球的動能先增加后減少12到13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】11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11時刻小球速度不是最大，動能也不是最大。故A錯誤。12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12時刻小球動能最小。故B錯誤。CD.12到13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12到13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C錯誤，D正確。18.如圖所示，質量為m的跳高運動員先后用背越式和跨越式兩種跳高方式跳過某一高度，該高度比他起跳時的重心高出h，則他從起跳后至越過橫桿的過程中克服重力所做的功背植式 露越式A.都必須大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必須大于mghD.用背越式必須大于mgh,用跨越式不一定大于mgh【答案】C【解析】【詳解】從起跳后至越過橫桿的過程中，跨越式跳高時重心在橫桿的上面，故跨越式跳高時運動員克服重力所做的功一定大于mgh，而背越式跳高時其重心不一定在橫桿的上面，可以在橫桿的下面，故其克服重力的功不一定大于mgh，也可以小于mgh，也可以等于mgh