(物理)初中物理功和机械能测试卷(含答案)

一、选择题

1．关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是

A．下降过程中动能不变 B．最低点动能为零 C．上升过程中重力势能减小 D．最高点重力势能最大 【答案】D 【解析】

滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确．

2．如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ）

A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B．乒乓球弹跳时机械能守恒

C．乒乓球运动过程中重力势能一直减小

D．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】

乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C选项不符合题意，D选项符合题意．

3．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则 （ ）

A．甲的速度一定大于乙的速度 B．甲的重力一定大于乙的重力

C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功 D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率 【答案】B 【解析】

试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力为平衡力，所以

，G乙F乙=8N，G甲G乙，B对；速度大小与拉力无关，A错；根据

WFs，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据P知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，C、D错． 考点：力和运动 功

W或PFv，不t

4．如图，小聪用力将水平地面上的箱子拉走了；小明用力推箱子，但没有推动．下面关于做功的分析，正确的是

A．小明、小聪都没有对箱子做功

B．小明对箱子做了功，小聪对箱子没有做功 C．小聪对箱子做了功，小明对箱子没有做功

D．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功，小明在推箱子时，箱子的重力没有做功 【答案】C 【解析】 【详解】

根据做功的两个要素分析解答：

（1）小明用力推箱子，但箱子没有运动，只有力的作用，没有在力的方向上通过距离，所以他对箱子没有做功；

（2）小聪用力将箱子拉走了，在力的方向上通过了距离，因此她对箱子做了功，故AB错误，C正确；

（3）重力的方向是竖直向下的，箱子无论沿水平方向是否运动，箱子的重力都没有做功，故D错误． 故选C． 【点睛】

重点是做功的判断，要根据做功的两个要素进行判断，一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功．

5．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是 A．可以省力或省距离，但不能省功 B．可以省力，同时也可以省功 C．可以省距离，同时也可以省功 D．只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确； 使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；

6．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 功多一些 【答案】C 【解析】 【详解】

由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据s2v2t220m/s80s1600m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P法比较小明和小华的功率大小；故C符合题意．

B．小明做功多一些

C．小华做

D．小明的功率大一些

W可知，无t

7．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，推力做功的功率为20W B．小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20N C．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100N D．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=10N×2m/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A．

8．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙装置所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则

A．W1 = W2，η1 =η2 C．W1 < W2，η1 >η2 【答案】C 【解析】 【分析】

B．W1 = W2，η1 <η2 D．W1 > W2，η1 <η2

由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=的大小． 【详解】

（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；

（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；

（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2. 故选C.

W有用W总即可比较出二者机械效率

9．以下简单机械的使用属于费力杠杆的是（ ） A．道钉撬 【答案】B 【解析】

A、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误； B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确； C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误； D、手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误． 故选B．

【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种：

①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．

B．钓鱼竿

C．定滑轮

D．手推车

10．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是

A．甲 【答案】A 【解析】 【详解】

B．乙 C．丙 D．丁

在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式PW知，甲功率最大，做功最快。故A符合题意。 t

11．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η

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的原理可知，使用任何机械都不省功，说法错误，不符合题意。

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

12．如图小红同学正在做“引体向上”。她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小红做的功最接近的是

A．2 000 J C．20 J 【答案】B 【解析】

B．200 J D．2 J

小红同学正在做“引体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N，由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m，即h=0.4m，所以小红做的功最接近 W=Gh=500N×0.4m=200J，故B符合实际为答案。

13．如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W，使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）

A．1s B．2s C．3 s D．4s 【答案】B

【解析】分析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。

（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。

（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为

，再利用

求出做功时间。

解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀

速直线运动时，

不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：

。拉动A向左运动时，A受到向右的拉力

；

功：故选：B。

，则

。

，因此拉力F做

，所用时间为

【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。

14．下列事件中，力对物体做了功的是（ ） A．用力推汽车，没有推动 B．将重物从一楼扛到二楼 C． 举重运动员举着杠铃保持不动 D．提着水桶在水平路面上匀速前行 【答案】B

【解析】用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故A不合题意；将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B符合题意；举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C不合题意；提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功．故D不合题意；故应选B。

15．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（ ） A．缩短上坡过程中所走的路程 C．减小上坡过程中所施加的力 【答案】C 【解析】 【详解】

A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意． B．使用任何机械都不省功，B不符合题意．

C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C符合题意．

D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．

B．减少上坡过程中所做的功 D．缩短上坡过程中所用的时间

16．下列关于功和能的说法正确的是（ ）

A．被拉开的弹弓具有弹性势能

B．用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功

C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大 D．速度小的物体动能一定小 【答案】A 【解析】 【详解】

A．被拉开的弹弓由于发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A正确； B．用力推车而车未动，有力无距离，故推力不做功，故B错；

C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能增大，动能减小，故C错；

D．动能的大小与物体的质量和速度都有关系，速度小的物体如果质量较大，动能也不一定小，故D错．

17．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：η甲＜η乙 B．手的拉力：F甲=F乙； 机械效率：η甲=η乙 C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙 D．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η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，F甲G，并且可以改变力的方向。

乙为动滑轮，F乙（G动G），由题知，G动=20N＜G，因此F甲F乙。

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η12W有用W总 可知，定滑轮的机械效率高，所以甲乙，故C正确为答

案，选项ABD错误。

18．一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡．他爬坡时的功率与下列哪一个最接近(

)

A．几瓦 【答案】C 【解析】 【详解】

中学生的质量约50kg，体重约500N左右，山坡的高度为9m．登楼的功率：

B．十几瓦

C．一百多瓦

D．一千多瓦

WGh500N9m150W， tt30s可见，他爬坡时的功率与C选项最接近； 故选C。

P19．如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零。小车向左运动的过程中

A．小车一直减速 B．小车先加速后匀速 C．小车的动能先不变后减小 D．小车的机械能不变 【答案】C 【解析】

水平面光滑，不受摩擦力，当A向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体A与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故C正确，ABD错误。

点睛：当物体受平衡力或不受力，运动状态不变；若物体受合力方向与运动方向相反，物体将做减速运动．

20．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦．下列说法中正确的是

A．绳子自由端在4s内移动了8m C．物体A克服摩擦力做的功为480J 【答案】D 【解析】 【详解】

A．由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n=3，因此物体A在4s内匀速前进了4m，则 绳子自由端在4s内移动了s绳子=3×4m=12m。故A错误。

B．物体A重力做功的功率为1000W D．滑轮组的机械效率约为83.3%

B．物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0，故B错误。 C．物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，故C错误。

D．由题可知：物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，拉力F所做的总功W总=Fs绳子=120N×12m=1440J，所以滑轮组的机械效率

故D正确为答案。

W有用W总100001200J1000083.3%， 1440J