(物理)中考物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

（物理）中考物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

一、功和机械能选择题

1．两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则

A ．甲做功较多，功率较小

B ．甲做功较多，功率较大

C ．甲做功较多，甲、乙功率相等

D ．甲、乙做功相等，乙的功率较大 【答案】B 【解析】 【分析】

相同质量的杠铃，根据G=mg 可知重力相同，根据W=Gh 分析做功大小，知道所用时间相同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系． 【详解】

两人举起杠铃质量相同，根据G=mg 得到杠铃的重力相同，举起的高度：h 甲＞h 乙，根据公式W=Gh 得到甲乙做功的关系W 甲＞W 乙，举起杠铃用的时间相同，根据W

P t

=得到P 甲＞P 乙． 故选B ．

2．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ）

A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2 C ．W 1＞W 2 , 1η＜2η D ．W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A

【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用

功相同；根据η ＝

W W 有总

可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越

少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W 1η2.故选C.

3．工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。F 1、F 2始终沿竖直方向；图甲中OB ＝2OA ，图乙中动滑轮重为60N ，重物上升速度为0.01m/s 。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是

A ．甲乙两种方式都省一半的力

B ．甲方式F 1由150N 逐渐变大

C ．乙方式的有用功是180J

D ．乙方式F 2的功率为3.6W 【答案】D 【解析】 【分析】

（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况； （2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化； （3）根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功； （4）根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。 【详解】

A 、甲图，F 1为动力，已知OB=2OA ，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F 1=150N ；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则211

()(30060)12033

F G G N N N =

+=?+=动，故A 错误； B 、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F 1为150N 不变，故B 错误； C 、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W 有用=Gh=300N×0.5m150J ，故C 错误； D 、乙方式中F 2=120N ，绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ，则乙方式F 2的功率为：221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t

====?=绳绳，故D 正确。 故选D 。

4．关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）

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，增大了水的动能

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）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；（2）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，影响重力势能大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，重力势能也增大，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.

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．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）

A．功率大的机械，做功一定多

B．做功多的机械，效率一定高

C．做功快的机械，功率一定大

D．效率高的机械，功率一定大

【答案】C

【解析】

试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械

效率是有用功与总功的比值．

解：A 、说法错误，功率大，只能说明做功快；

B 、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；

C 、说法正确；

D 、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大． 故选C ．

7．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

B ．小明做功多一些

C ．小华做

功多一些 D ．小明的功率大一些

【答案】C 【解析】 【详解】

由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据22220m /801600s v t s s m ==?=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W

P t

=可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C 符合题意．

8．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确．．．

的是

A ．0s ～1s 内，地面对物体的支持力大于10N

B ．1s ～2s 内，物体在做加速运动

C ．2s ～3s 内，拉力F 的功率是100W

D ．2s ～3s 内，滑轮组的机械效率是83.33% 【答案】C 【解析】 【详解】

（1）由图乙可知,在0～1s内,拉力F＝30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支＝G?F′＝G?3F拉+G动＝100N?3×30N+G动＝G动+10N10N，故A正确；（2）由图丙可知，1s～2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在2～3s内,重物做匀速运动,v3＝2.50m/s,拉力F3＝40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n＝3，所以拉力F的作用点下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率（总功率）:P总＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故C错误；滑轮组的机械效率：η＝

×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D正确。故选C.

【点睛】

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h．（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为F

拉＝（F′+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′；（2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W＝Fs求此时拉力做功．（3）由F-t 图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P＝Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率．

9．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是（）

A．在助跑阶段动能不变

B．在起跳时动能最大

C．在最高点时势能最小

D．落地时势能最大

【答案】B

【解析】A. 助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误。B. 起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。C. 最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。D. 落地时势能最小，故D错误。

点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。

10．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位

置，松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（）

A．弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能减小

B．木块被弹簧弹离后的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将立即停止不动

C．木块从被弹簧弹离至停止前的过程中，速度减小，縻擦力不变

D．图乙中，木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力

【答案】C

【解析】

【详解】

A．弹簧被压缩过程中，长度变短，形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A错误；B．木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动；故B错误；

C．木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，所以摩擦力的大小是不变的，故C正确；

D．木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上，是相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。

11．如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是

A．两次木块都做匀速直线运动

B．两次木块受到的摩擦力一样大

C．两次拉力对木块做的功一样多

D．两次拉力对木块做功的功率一样大

【答案】D

【解析】

【详解】

A．物体做匀速直线运动时，路程与时间成正比，由图像可知两次均为正比函数，故选项A 说法正确，不符合题意；

B．因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动时压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，故摩擦力一样大，选项B说法正确，不符合题意；

C．因两次移动距离相同，两次拉力大小相同，故两次对木块做功相同，选项C说法正确，不符合题意；

D．由公式P=Fv可得；拉力大小相同时，速度大小不同，两次做功功率不同；选项D说法错误，符合题意．

12．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（）

A．拉力F1小于拉力F2

B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同

C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械

D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等

【答案】B

【解析】

【详解】

不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；

因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相

同，故B正确；

使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；

因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，

s2=3h，则s1≠s2，故D错误；

13．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是

A．F1=F2 P1>P2B．F1=F2 P1F2 P1>P2D．F1P2【答案】B

【解析】

【详解】

由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为v甲=s

t

甲

甲

=

4m

2s

=2m/s；由v-t图象乙可

知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F1=F2。

已知v甲＜v乙，由P=W Fs

t t

=Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。

14．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是

A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高

【答案】D

【解析】

【详解】

A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误；

B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1

C. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1

D. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若<,则F1

【点睛】

要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低．

15．举重是我国的优势体育项目．一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示．如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（）

A．W1＝W2、P1＝P2B．W1＞W2、P1＝P2C．W1＞W2、P1＞P2D．W1＜W2、P1＜P2【答案】C

【解析】

【详解】

由题知身高170cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同，

身高170cm的运动员比身高160cm的运动员将杠铃举得高，

根据W=Gh可知，W1＞W2；

因为两运动员举起杠铃的时间相同，

根据P=W

t

可知，P1＞P2．所以ABD错误，C正确．

故选C．

【点睛】

本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用，能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口．

16．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．

17．2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是

A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能

B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失

C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能

D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力

【答案】A

【解析】

分析：（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；

（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；

（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；

（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用．

解答：A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；

B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；

C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；

D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误．

故选A．

【点睛】本题通过卫星发射，考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性以及热机工作时的能量转化，涉及的知识点较多，需要认真分析，认真解答．

18．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直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示．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>P2B．F1=F2，P1>P2C．F1>F2，P1=P2D．F1

【答案】B 【解析】 【详解】

由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F = f ．因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F 1＝F 2，由图乙可知v 1>v 2，因为拉力功率P =Fv ，F 1＝F 2，所以P 1＞P 2，故B 符合题意．

19．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G 物的关系，改变 G 物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 η 与 G 物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则 下列说法正确的是

A ．同一滑轮组机械效率 η 随 G 物的增大而增大，最终将达到 100%

B ．当 G 物=12N 时，弹簧测力计读数为 5N

C ．此滑轮组动滑轮的重力为 4N

D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改 【答案】B 【解析】 【分析】

（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率； （2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据

W W Gh G

W W W Gh G h G G η=

=

=

=+++有用有总

有额

动动

求得动滑轮的重力，再计算G 物=12N 时弹

簧测力计读数；

（3）G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。 【详解】

A 、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大，但最终不能达到和超过100%，故A 错误； BC 、由图可知，G=12N ，此时η=80%，

不计绳重和摩擦，W W Gh G

W W W Gh G h G G η=

=

=

=+++有用有总

有额

动动

，

即：

12N 80%12N G =+动

， 解得动滑轮的重力：G 动=3N ，故C 错误； G 物=12N 时，弹簧测力计读数：1112N 3N 5N 33

F G G 物动（）（）=

?+=?+=，故B 正确； D 、G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W G h =额轮，即额外功W 额相同，总功相同，则两装置的机械效率相同。故D 错误。 故选：B 。

20．下列事例中，有力对物体做功的是 A ．小明背着书包在水平路面上前进 B ．跳水运动员从跳台跳下 C ．举重运动员举起杠铃停在空中不动 D ．足球被踢出后在草地上滚动

【答案】B 【解析】

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 ．