一、初中物理功和机械能问题
1．如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力，则（ ）
A．球在C点时受力平衡 B．球在A点时速度最大
C．球在A点时绳子突然断开，小球将静止不动 D．球在B点时所受外力同时消失，小球将静止不动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A．球在C点时，不是处于平衡状态，所以受到的不是平衡力，故A错误；
BCD．小球在A、B两点时，是摆动过程中的最高点，此时的动能最小，速度最小为0，若在A点时绳子突然断开，小球由于受到重力的作用，会向下运动，若在B点时，所受的外力同时消失，则球会保持静止不动，故A、C错误，D正确。 故选D。
2．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是
A．皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零 C．皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑 【答案】D 【解析】 【详解】
A．由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；
故A错误。
B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B错误。
C．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。在C点在在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能；故C错误。 D．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑；故D正确。
3．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是（ ）
A．皮球由a到b时，动能逐渐增大 B．皮球由c到d时，机械能一直减小 C．皮球在b点时的机械能最大 D．皮球在a、c两点时动能相等 【答案】B 【解析】
试题分析：皮球由a到b时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A错；皮球由c到d时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B正确；皮球在a点时的机械能最大，故C错；皮球在a、c两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D错；应选B．
考点：机械能转化
4．立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（ ） A．3×102J 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
中学生重力的平均值约600N，当起跳后重心升高的高度为：
B．3×103J
C．3×104J
D．3×105J
△h=0.5m；
在起跳时所消耗的能量用来增加了同学的重力势能了，所以当该同学跳起后增加的重力势能最大值是：
E=W=G△h=600N×0.5m=300J=3×102J，
故A正确，BCD错误； 应选A．
5．李明同学，一次缓慢地从一楼走上五楼，另一次则急促地跑上去，下列说法正确的是（ ）
A．两次做的有用功相同，功率不同 B．两次做的有用功和功率都相同 C．两次做的有用功不同，功率相同 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】
李明同学的体重不变，上楼的高度不变，根据公式W＝Gh可知两次上楼过程所做的有用功相等；缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多，且前后做的功相等；根据公式
PW可知，走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。 t故选A。
6．小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦,针对这一现象，小明得出了4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率；其中正确的为（ ）
A．①、②、③
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B．②、③、④ C．①、③、④
D．①、②、③、④
①在不计绳重及摩擦时，拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功，因为物重相同，提升的高度相同，所以两次拉力做的功都等于
W总Fs=GG动h
故F1做的功等于F2做的功，①正确；
②在不计绳重及摩擦时，甲滑轮组和乙滑轮组的机械效率都为
即机械效率相等，故②正确；
W有用GhG W总GG动hGG动③甲滑轮组由两段绳子承重，拉力为
F1乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为
1GG动 21GG动 3W知，F1做功的功率等于F2做功的功率，④tF2所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，③正确； ④两次拉力做的功，用时也相等，根据P正确； 故选D。
7．在四川抗震救灾现场，一块水泥板质量为 0.5 t，起重机在 5 s 内把它匀速提高 2m， 此过程中（g=10N/kg）（ ）
A．起重机对水泥板所做的功为 1×104J C．起重机提升水泥板的功率为 2×102 W 【答案】A 【解析】 【详解】 AB．水泥板的质量
B．起重机对水泥板所做的功为 1×103J D．起重机提升水泥板的功率为 5×102 W
m0.5t500kg
水泥板受到的重力
Gmg500kg10N/kg5000N
起重机对水泥板所做的功
WGh5000N2m1104J
故A符合题意、B不符合题意； CD．起重机对水泥板所做功功率
W1104JP2103W
t5s故C、D不符合题意。
故选A。
8．班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是( ) ①五楼到一楼的高度H； ②从一楼到达五楼所用的时间T； ③每个同学的体重G； ④四楼到五楼楼梯的长度L。 A．①②③ 【答案】D 【解析】 【详解】 由功率公式得
B．②③④
C．①③
D．②③
PWGH TT学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以H高度相同，没有必要测量高度H的大小了；学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。 故选D。
9．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。此过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．拉力所做的有用功为40J B．拉力所做的总功为48J C．拉力F的功率大小为20W D．滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】C 【解析】 【详解】 A．根据公式可得
W有用Gh20N2m40J
故A正确，不符合题意； B．由图可知
s2h22m4m
根据公式可得
W总Fs12N4m48J
故B正确，不符合题意； C．拉力的功率
P故C错误，符合题意； D．滑轮组的机械效率
W总48J=24W t2sW有40J100%100%83.3%
W总48J故D正确，不符合题意。 故选C。
10．如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A．在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功 C．在c到d的过程中，没有力对铅球做功
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
图中从a到b过程中，运动员对铅球施加了力，铅球在力的方向上通过距离，故运动员对铅球做了功，A说法正确；从b到c过程中，铅球虽然运动了一段距离，但运动员对铅球没有施加力的作用，故运动员对铅球没有做功，B说法正确；从c到d的过程中，铅球受到重力的作用，铅球在重力方向上通过一段距离，故重力对铅球做功，C说法错误；从a到d的过程中，铅球的运动方向随时改变，故铅球的运动状态在不断改变，D说法正确；答案选C．
11．如图，小球从某一高度自由落到一端固定在地面的轻质弹簧上，在A处开始与弹簧接触，下降到最低点B处后弹回，则小球的动能变化情况是（ ）
A．从A到B，动能不断减小 为零 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
物体从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短（达到B点）的过程中，物体的运动过程为：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，物体还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，物体开始减速，直至减为零。弹簧从压缩到最短B点到弹簧弹回原长A点的过程中，物体的运动过程：弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升；当弹簧的弹力和物体的重力相等时，物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，物体开始减速。 AC．物体从A到B的过程中，速度先增大后减小至0，动能先增大后减小，到B处为零，故A不符合题意，C符合题意；
BD．物体从B到A的过程中，速度先增大后减小到达A位置时速度不为0，因此动能先增大后减小，到A处为不为零，故BD不符合题意。 故选C。
B．从B到A，动能不断增大
C．从A到B，动能先变大后变小，到B处为零 D．从B到A，动能先变大后变小，到A处
12．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（ ）
A．功率增大、机械效率增大 C．功率不变、机械效率不变 【答案】B 【解析】
B．功率增大、机械效率不变 D．功率不变、机械效率增大
【分析】 【详解】
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据P故选B。
W可知，功率变大。故ACD错误，B正确。 t
13．王强同学在探究凸透镜成像的规律后，又想采用实验中的装置来比较甲、乙、丙、丁四个透镜焦距的大小，在实验中还测出了其中一个透镜的焦距．实验时凸透镜和烛焰的距离保持16 cm不变，烛焰通过四个凸透镜的成像情况如下表所示，由此可推断（） 凸透镜
像的性质
甲
倒立
放大
实像
乙
倒立
等大
实像
丙
倒立
缩小
实像
丁
正立
放大
虚像
A．甲透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cm B．乙透镜的焦距最小，丁透镜的焦距是16 cm C．丙透镜的焦距最小，乙透镜的焦距是8 cm D．丁透镜的焦距最小，甲透镜的焦距是16 cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据表中数据可知，丁的焦距最大，其次是甲，再次是乙，最小的是丙，根据乙透镜成像情况可知，放在了二倍焦距上，即2f=16cm所以乙透镜的焦距是8 cm，C对，所以正确选项为C
14．如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面a点自由滚下，分别经过图中b，c，d各位置，关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是（ ）
A．小球的重力势能一直在减小
B．在d点的重力势能小于在c点的重力势能 C．从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能 D．从a到b小球速度越来越大，机械能越来越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A．小球从a到b的过程中，高度变小，重力势能减小，从b到c或d的过程，高度增大，重力势能增加，所以不同的过程重力势能的变化不同，故A错误； B．c、d两点在同一高度，所以小球在这两点的重力势能相等，故B错误；
C．小球从b点到c点的过程中，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故C正确；
D．在伽利略理想实验中，机械能是守恒的，所以从a点到b点，小球的机械能不变，故D错误。 故选C。
15．建昌一中科学教室有个“逆天”的“锥体上滚”实验，V形轨道两根导轨相距较小那端低，另一端高，静止的双锥体从低端往高端滚（由右向左），小明仔细观察后发现锥体在低端时重心高度h1反而比高端时高度h2要大，下面说法正确是（ ）
A．本实验不遵循能量守恒定律
B．双锥体在轨道“低端”（右端）时重力势能最小
C．当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中重力势能转化为动能 D．当双锥体从轨道低端向高端滚的过程中动能转化为重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】
A．自然界中能量是守恒的，本实验也遵循能量守恒定律的，故A错误；
B．由题意可知，锥体重心高度h1比高端时高度h2要大，所以锥体在右端时重力势能大，故B错误
CD．当双锥体从轨道“低端”（右端）向“高端”滚的过程中，重心高度越来越低，重力
势能转化为动，故C正确，D错误。 故选C。
16．某块砖在一对平衡力作用下运动，则该砖（ ） A．机械能一定不变，动能一定不变 B．机械能可能改变，动能一定不变 C．机械能可能改变，动能可能改变 D．机械能一定不变，动能可能改变 【答案】B 【解析】 【分析】
要解决此题需要掌握物体在受平衡力的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态；要了解机械能包括动能和势能，动能和物体的质量以及速度有关，重力势能与物体的质量和被举的高度有关。 【详解】
物体在平衡力的作用下，即一定处于平衡状态，即或是静止状态或是匀速直线运动状态，由于其动能的大小与质量及运动的速度有关，所以对于同一砖块来说，质量不变，其不管是保持静止还是匀速直线运动，其速度都是不变的，故其动能一定不变；但其重力势能却有可能改变，如将砖匀速提高，在该过程中，动能不变，但其重力势能变大，即机械能变大；同理若将砖匀速降低，其机械能会变小，综上所述可知，B符合题意。 故选B。
17．下例各情况中，关于做功的说法错误的是 A．
某同学用力将石块向前移动一点，他推石块的力做了功
B．人推着小车沿斜面进入车厢，她推车的力做了功
C．人头顶物体在水平地面上匀速前进，她顶物体的力做了功
D．某同学从滑梯上滑下，重力做了功
【答案】C 【解析】
【分析】 【详解】
A．某同学用力将石块向前移动一点，有力作用在石块上，石块在力的方向上通过了距离，所以他推石块的力做了功，故A正确不符合题意；
B．人推着小车沿斜面进入车厢，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以他推小车的力做了功，故B正确不符合题意；
C．人头顶物体在水平地面上匀速前进，力的方向向上，距离的方向向前，二者相互垂直，所以她顶物体的力不做功，故C错误符合题意；
D．某同学从滑梯上滑下，在重力的方向的通过了距离，所以重力对人做了功，故D正确不符合题意．
18．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一重为G＝50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则
A．t1时刻小球的动能最大 B．t2时刻小球的动能最大
C．t2到t3时间内，小球的动能先增加后减少
D．t2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 【答案】D 【解析】 【详解】
A．t1时刻是小球与弹簧开始接触的时刻，此时小球向下加速运动，在弹力增大到等于重力之前小球一直加速，所以t1时刻小球速度不是最大，动能也不是最大。故A错误。 B．t2时刻是指弹簧被压到最低点，此时小球速度为零，小球动能全部转化为弹簧的弹性势能。所以t2时刻小球动能最小。故B错误。
CD．t2到t3时间内是弹簧的弹性势能向小球动能转化的过程，t3时刻弹力为零即弹性势能为零，小球动能最大。所以在t2到t3时间内，小球动能一直在增加，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能。故C错误，D正确。
19．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2。.下列判断正确的是（ ）
A．F1=F2 ，P1＞P2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B．F1＞F2 ，P1＞P2 C．F1 F1F2 因木块匀速直线运动，那么其功率可表示为PFv，从图乙可看到，第1次的速度大于第2次的速度，即 v1v2 那么可知 P1P2 故选A。 20．如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F．物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置．物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP，功率分别为PMN、POP，则 A．WMN S相同的情况下，W应该相同，所以AB均错误；在做功相同时，MN段所用时间是OP段时间的2倍，根据P=W/t，得出PMN 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容