物理功和机械能练习题及答案

物理功和机械能练习题及答案

一.功和机械能选择题

1. 如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是

A.

货物被举高后内能增加了

列车进站速度减小后内能增加

C.

握力计被握扁后其弹性势能减小

飞机升空后高度增加内能变人

【答案】B

【解析】 【详解】

A、 货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A错误；

B、 列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做 功，机械能转化为内

能，内能增加，故E正确；

C. 握力计发生形变后弹性势能增加，故C错误；

D. 飞机升空后，高度增人，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D错误.

故选E. 【点睛】

注意分清楚内能与机械能是完全不同的两种形式的能，内能是分子动能与分子势能的和, 而机械能是宏观物体的动能与势能的和，两种形式的能之间没有关系.

2. 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. 甲的速度一定人于乙的速度 B. 甲的重力一定大于乙的重力

C. 拉力F v做的功一定大于拉力F /.做的功 D. 拉力F甲的功率一定人于拉力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

= 7^=10_V, G乙=Fz=$N , G甲〉G乙，B对；速度大小与拉力无关，A错；根据

w

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 =—或P =

t

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

不

3. 关于能量及能量之间的转化，卞列说法正确的是（） A. 火山具有内能，冰山不具有内能 B. 火箭在加速上升时，机械能保持不变 C. 拦河大坝使水位升高，增人了水的动能

D. 坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能

【答案】D 【解析】 【分析】

（1） （2）

物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能，任何物体都具有内能：

物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素有质量和速度；（3）物体 由于被举高而

具有的能叫做重力势能，影响重力势能人小的因素是质量和高度：（4）物体 克服摩擦力做功时，机械能转化为内能. 【详解】

A. 任何物体都具有内能，冰山和火山都有内能，该选项说法不正确：

B. 火箭加速上升时，动能增大，重力势能也增人，因此机械能是增大的，该选项说法不正 确； C. 拦河坝使水位升高，增大了水的重力势能，该选项说法不正确；

D. 陨石在空中运动出现亮光，是因为它与空气摩擦，机械能转化为内能，温度升高而燃烧 的现象，该选项

说法正确。 故选D.

4. 在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为 符合实际的是 A. 八年级物理教科书重约100N B. 人从一楼上到三楼做的功约3000J C. 标准大气压约1 xlO3Pa

D. 多数人脉搏跳动100次用时约15min

【答案】B 【解析】 【详解】

A、 八年级物理教科书的质量在0.2kg左右。受到的重力在G = ^ = 0-2kgX10N/kg = 2N 左右，故A不符合实

际；

B、 初中生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度在6m左右，人从一楼上到三楼做的功 约为” = Gh = 500N X 6m = 3000J左右，故B符合实际； C、 标准人气压约lxlO5Pa,故C不符合实际；

D、 正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近Is,跳动100次的时间在90s = 1.5min左 右，故D不符合实

际。 故选：Bo 【点睛】

此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位人小要认识清楚，能对生活 中常见的物理量进行估计，要多注意理论联系实际，生活中留心积累。

5. 下列事例中，有力对物体做功的是 A.

动员从跳台跳下

小明背着书包在水平路面上前进 B.跳水运

C.

球被踢出后在草地上滚动 【答案】B 【解析】

举重运动员举起杠铃停在空中不动 D.足

A、 背着书包在水平路面上前进，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距 离，不做功，不符

合题意；

B、 跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做 功，符合题意. C、 举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功， 不符合题意. D、 足球在光滑水平面上，依靠的是足球的惯性，水平方向上虽然移动了距离，但是没有力 的作用，不做

功，不符合题意. 故选B.

6. 如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从&点静止释放运动到C点的过程中，小球

的动能和重力势能的变化情况是（

）

B c

A. A到B小球的重力势能不变 B. 人到B小球的动能减少 C. B到C小球的重力势能增大 D. B到C小球的动能不变

【答案】D 【解析】

【详解】

A. 由图示可知，小球从4到B高度减小，重力势能减小，故A错： B. 小球从A到B速度变大，动能增大，故B错； C. 小球从B到C高度不变，重力势能不变，故C错；

D. 由于平面是光滑的，小球不受摩擦力，所以小球在平面上是匀速直线运动，所以从B 到C的速度不变，

动能不变，故D正确.

7. 如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以卞说法正确 的是（）

A. 小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能 B. 小球摆动到最低点B时，动能为零 C. 小球摆动到最高点C时，重力势能最小 D. 小球在整个过程中的机械能守恒

【答案】D 【解析】

试题分析：小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增人， 重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最人，动能 最人，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于 不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D.

【考点定位】机械能转化和守恒

8. 如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及 绳自重，忽略摩

擦。则

A. 物体上升的速度是2.5m/s C.拉力F的功率为40W

【答案】D 【解析】

【详解】

B.拉力F犬小为400N D.拉力F的功率为80W

A.由V

得体的速度:

-齐詈=

0.4m/s

故A项不符合题意;

B・图可知，绳子段数为；? = 2,不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力:

F = 2G = 1 X200N = 100N

2 2

故B项不符合题意；

CD.绳子自由端移动的速度：

% = 2” 物=2x 0.4m/s = 0.8 m/s

拉力F的功率：

p = + = ^ = Fv = 100Nx0.8m/s = 80W

故C项不符合题意，

D项符合题意。

9. 用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s-f图彖如图所示。若甲 的重力比乙小，则

下列说法中正确的是

A. 它们的惯性一定相等 C.它们的动能可能相等

【答案】C 【解析】

B.它们的重力势能一定都变人 D.它们所受的合力可能不相等

【详解】 由两次运动的ST图象可知，甲乙都是在竖直方向上运动：且两次都做匀速直线运动，都 处于平衡状态，且甲的速度大于乙的速度，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故

A. B.

甲的重力比乙小，即其质量是不等的，所以惯性一定不相等，故错误；

由于甲乙都是在竖直方向上运动，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故不能判 断重力势能的大小

变化，故错误；

C. 由于甲的重力小于乙的重力，即甲的质量小于乙的质量，但甲的速度人于乙的速度， 所以据动能大小的

影响因素可知，它们的动能可能相等，故正确；

D・因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力，所以所受合力一定都为零，故错误； 10・2017年春季，共

享单车投向襄阳市场，为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线・以 下关于自行车的说法正确的是（）

A. 较宽的坐垫可以增人压强 B. 轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦 C. 崎车在水平路面上匀速行驶时机械能增人

D. 快速骑车时，刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性

【答案】D 【解析】 【详解】

A. 较宽的坐垫是为了在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故A错误：

B. 自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩 擦，故B错误； C. 骑车在水平路面上匀速行驶时，质量和速度都不变，则动能不变，高度不变，势能不 变，则机械能不

变，故C错误；

D. 骑着自行车的人原来处于运动状态，刹车时，人和车由于惯性仍保持原来的运动状态 继续向前运动，所

以不能立即停下来，故D正确.

11. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点 A,已知AB>AC,施

加的力分别为Fi、F2拉力做的功为Wi、W2,拉力做功的功率分别为 Pi、P2,则下列判断中正确的是

A. FIP2

W1VW2, Pi【答案】D 【解析】

B. FI>F2, Wi>W2, Pi>P2 C. F1VF2,

将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A,拉力 Fi、F2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，而同一物体升高相同的高度克服重力 做的功相同，故Wi=W2：又因W =

FS, W相同，AB>AC,所以FI所以选择D.

12. 古代战争中，用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中， 下列说法正确的是A. 巨石在上升过程中动能不断增大 B. 巨石在最高点时动能为零

C. 巨石在下降过程中动能转化为重力势能 D. 巨石在下降过程中重力势能不断减小

【答案】D 【解析】

A、巨石运动过程中，上升阶段，速度减小，动能减小：故A错误；E、巨石在最高点时 仍保持一定的速度

运动，动能不为零；故B错误：CD、巨石下落过程速度增人，动能增 大，高度减小，重力势能减小，重力

M4

势能转化为动能；故C错误，D正确.故选D.

13. 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.

降机的电动机做的额外功较 多

乙升降机提升重物做的有用功较多 B.甲升

C.甲升降机的电动机做的总功较少

少

【答案】C 【解析】 【详解】

D.乙升降机的电动机做的总功较

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.

14. 如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑卜•的情景，对此过程

A. 运动员卞滑过程中动能增人，重力势能也增大

B. 运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量 C. 运动员的动能是由重力势能转化来的

D. 运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增人惯性

【答案】C 【解析】 【详解】

A.运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越人，高度不断变小，所以动能增大，重力

势能减小，故A错误；

B. 运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加 量小于重力势能

的减小量，故B错误；

C. 运动员下滑过程中，动能增人，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化 来的，故C正

确；

D. 运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。

故选C。

15. 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 D. 2位置的动能较小，机械能也较小

【答案】D 【解析】 【详解】

（1） （2）

故选D.

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；

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.

【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.

16. 如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了 Im.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 C.拉力F的功率是80W

【答案】B

B. 做的有用功是800J D.滑轮组的机械效率是60%

【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勺=800Nxlm=800J,

拉力 F 的功率是 P=W/t= （500Nx2m） /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，IFW/WQ =800J/1000J=80%.选项 E 正确

17. 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.卞列是小佳同 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500N

B. 一名初中学生站立在水平地面上时，对地面的压强约为3x104 Pa C. 一名初中学生浸没在水中时，受到水的浮力约为1.0xl03N D. —名初中学生从一楼步行到三楼所做的功约为3xlO4J

【答案】A 【解析】

由于初中生的质量约为50kg,所以体重人约是：G=w^=50kgx 10N/kg=500N,故A符合实 际一般初中生每只鞋的底面积人约为200cm2 =0.02m2,体重大约为500N,所以对地面的 压强约是：

P=FA=G/S=500N/0.02nrx2=1.25xl04Pa,故E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人约在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，会克服重力做功大约是：

IV=G//=500Nx6m=3000J,故D不符合实 际，综上所述故选A.

18. 如图所示，让钢球从斜槽上

由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能 将木块撞出一段距离.下列说法正确的是（不计空气阻力）（

）

A. 钢球能从斜槽上滚卞是因为它具有惯性 B. 木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多 C. 钢球在斜槽上向卞滚动时，它的机械能越来越大 D. 木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持

【答案】B 【解析】 【详解】

A. 钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性，故A错误； B. 根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，故E正确：

C. 钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需 要克服摩擦力做

功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少，故C错 误；

D. 木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明 物体的运动需要力

来维持，故D错误。

19. 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变化的图彖

【答案】A 【解析】

影响动能人小的因素是：质量与速度.质量越人，速度越人，动能越人；影响重力势能人 小的因素是：质量与被举得高度，质量越人，高度越高，重力势能越人.小明把排球竖直 向上抛出，在排球向上运动的过程中，高度变人，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卞运动，高度减小，速度变人， 重力势能转化为动能，所以，排球在运动中动能先变小至零，然后再变人，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.

20.如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计 滑轮与轴之间的摩

擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是

B. 绳子自由端向上移动了 4m C. 滑轮组的机械效率约为93.3%

D. 提升200N重物时，滑轮组机械效率不变

【答案】C 【解析】 【详解】

A. 由图可知，”=3,不计摩擦及绳重，拉力： F=- (G+G功)=丄>< (140N+10N) =50N,故 A 错误；

3 3

B. 则绳端移动的距离：5=3/7=3X2m=6m,故E错误； C. 拉力做功：W®=Fs=50NX6m=300J,

有用功：Wmu=G/?=140NX2m=280J,

W W总.

280J 300J

滑轮组的机械效率：〃 = #■ X100%=伙苻X100%a93・3%,故C正确。

叫用 Gh G

D. 提升200N重物时，重物重力增加，据〃二十二厂/厂］二厂厂 可知滑轮组用I

必

Gh + G訥G + G动

械效率变人，故D错误。