人教版2022年初中物理做功与机械能重点知识点大全.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年初中物理做功与机械能重点知识点大全年初中物理做功与机械能重点知识点大全 单选题 1、图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（）A动能减少 B重力势能不变 C机械能增大 D机械能不变 答案：C 解析：A小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故 A 不符合题意；B小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故 B 不符合题意；CD机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故 C 符合题意，D 不符合题意。故选 C。2、在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械，下列说法正确的是（）A机械做功越快，机械效率越高 B机械做功越多，机械效率越高 2 C使用机械可以省力或省距离，但不能省功 D使用机械可以省力、省距离，也可以省功 答案：C 解析：A机械做功越快，功率越大，机械效率是有用功占总功的比例，做功的快慢与机械效率无关，故 A 错误；B机械做功越多，不清楚是有用功和总功的占比，故机械效率未知，故 B 错误；CD使用机械可以省力或省距离，但不能省功，任何机械都不能省功，故 C 正确；故 D 错误。故选 C。3、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A力F1和F2做的总功相同 B力F1和F2做功的功率相同 C两个滑轮组机械效率一样大 D甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 答案：D 解析：由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数 n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数 n=4。AB若重物上升高度为 h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为 s甲=3h，s乙=4h 3 甲滑轮组中拉力做的总功为 W甲总=F13h 乙滑轮组中拉力做的总功为 W乙总=F24h 已知F1=F2，所以W甲总W乙总，故 B 错误；已知时间相同，由公式P=可知，P甲总P乙总，故 A 错误；CD甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 甲=有用总 100%=有用有用+额100%=+动 100%=+动 100%同理可得，乙滑轮组的机械效率为 乙=+2动 100%所以甲乙，故 C 错误，D 正确。故选 D。4、如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（）A跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变 B短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变 4 C冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变 D冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性 答案：D 解析：A滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，故 A 错误；B短道速滑运动员在转弯时，其运动方向是改变的，则运动状态是变化的，故 B 错误；C冰球在水平冰面滑动时，受到冰面的阻力，速度逐渐变小，质量保持不变，高度不变，那么动能变小，重力势能不变，所以机械能变小。故 C 错误；D掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，要保持原来的运动状态向前运动，故 D 正确。故选 D。5、如图所示，用F1的力将物体 B 匀速提升h，若借助滑轮组用F2的力把物体 B 匀速提升相同高度。下列说法正确的是（）A使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍 BF1一定大于F2 5 C滑轮组的机械效率为132 DF2做功的功率比F1做功的功率大 答案：C 解析：A由图可知n3，则使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍（即s3h），故 A 错误；B用F1的力将物体 B 匀速提升h，由于物体做匀速运动，所以F1G，若不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为 F2+动3=1+动3 但如果动滑轮很重、摩擦较大，则F1不一定大于F2，故 B 错误；C滑轮组的机械效率为 有总=2=132=132 故 C 正确；DF2做的功为总功，所以F2比F1做的功多，但不知将物体提升相同高度的时间关系，则根据P知无法确定两个拉力做功的功率大小，故 D 错误。故选 C。6、甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为 30%，乙汽油机的效率为 20%，则下列说法正确的是（）A甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多 B甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大 C在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多 D在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多 答案：D 解析：6 A做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故 A 错误；B效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故 B 错误；C汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故 C 错误；D甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多，故 D 正确。故选 D。7、小明两次分别用时 90s、40s 从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（）A用时少的做功多 B用时少的做功功率大 C用时多的做功多 D用时多的做功功率大 答案：B 解析：AC由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由=可知，两次所做的功相同，故 AC错误；BD两次所做的功相同，由=可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故 B 正确，D 错误。故选 B。8、用图甲所示滑轮组装置将放置在水平地面上，重为 100N 的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力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。（不计绳重和摩擦）下列计算结果不正确的是（）7 A动滑轮重 20NB2s3s 内，拉力F的功率是 24W C0.5s 时，物体对地面的压力是 10ND1s2s 内，拉力F做的功是 15J 答案：C 解析：A如图甲乙丙所示，承担总重力的绳子段数为=3，在 2s3s 内，拉力为1=40N时，物体以1=0.2m/s的速度匀速上升，所以动滑轮的重为 动=1 物=3 40N 100N=20N 故 A 正确，不符合题意；B在 2s3s 内，物体以1=0.2m/s的速度匀速上升，绳子端拉力F1的速度为 F=1=3 0.2m/s=0.6m/s 拉力F的功率为 =11=1F=40N 0.6m/s=24W 故 B 正确，不符合题意；C0.5s 时，绳子端拉力2=30N，则动滑轮对物体的拉力为 拉=2 动=3 30N 20N=70N 物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，所以物体对地面的压力为 压=支=物 拉=100N 70N=30N 故 C 错误，符合题意；D1s2s 内，拉力3=50N，物体上升高度为物=0.1m，绳子端拉力运动的距离为 =物=3 0.1m=0.3m 拉力F做的功为 8 =3=50N 0.3m=15J 故 D 正确，不符合题意。故选 C。9、“收官之作，星耀全球”2020 年 6 月 2 日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署下列说法正确的是（）A燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B火箭加速升空时，将动能转化为重力势能 C卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能 D卫星与地面之间通过超声波传递信息 答案：A 解析：A燃料燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故 A 正确；B火箭在加速上升的过程中，利用内能做功，将内能转化为动能和重力势能，故 B 错误；C卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故 C 错误；D卫星与地面之间通过电磁波传递信息，故 D 错误。故选 A。10、“收官之作，星耀全球”2020 年 6 月 2 日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署下列说法正确的是（）A燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B火箭加速升空时，将动能转化为重力势能 C卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能 9 D卫星与地面之间通过超声波传递信息 答案：A 解析：A燃料燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故 A 正确；B火箭在加速上升的过程中，利用内能做功，将内能转化为动能和重力势能，故 B 错误；C卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故 C 错误；D卫星与地面之间通过电磁波传递信息，故 D 错误。故选 A。多选题 11、在索契冬奥会上，我国选手贾宗洋在自由式滑雪比赛中获得铜牌，他在比赛过程中运动的轨迹（abcde）如图所示，如果不计空气阻力，则贾宗洋（）A从a点下滑到b点过程中，动能增加 B从b点运动到c点过程中，动能减少，c点动能为 0 C在c点的机械能等于d点的机械能 D在a点的重力势能等于c点的重力势能 答案：AC 解析：A从a点下滑到b点过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故 A 正确；B从b点运动到c点过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，在c点时，速度不为 0，故动10 能不为 0，故 B 错误；C从c点下落到d点过程中，贾宗洋处于腾空状态，与雪之间没有摩擦，在不计空气阻力的情况下，机械能保持不变，故 C 正确；Da、c两点高度不同，重力势能不同，故 D 错误。故选 AC。12、下列说法不正确的是（）A用滑轮组做功时，通过增加动滑轮个数来增加承受拉力的绳的段数，是为了提高机械效率 B骑自行车上坡前紧蹬几下，是为了增大自行车的动能 C在空中匀速下落的物体，重力势能减小，动能增大 D使用动滑轮一定可以省力 答案：ACD 解析：A如果物体的质量不变，提升相同的高度，增加动滑轮个数，额外功增大，有用功不变，滑轮组的机械效率减小，故 A 错误，符合题意；B自行车上坡时，动能会转化为重力势能，动能越大时转化的重力势能越大，因此上坡前可紧蹬几下提高动能有利于爬坡；故 B 正确，不符合题意；C在空中匀速下落的物体，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故 C 错误，符合题意；D使用动滑轮能省一半的力，是在理想情况（忽略动滑轮重、绳重和摩擦力）下使用动滑轮，且拉力的方向与物体的运动方向相同时；现实生活中，当动滑轮的重大于物重的话，就会不省力。故 D 错误，符合题意。故选 ACD。13、如图所示，用F=20N 的水平推力推着重为 40N 的物体在水平方向沿直线匀速运动了 2m。撤去F，物体又11 滑行了 0.5m 后停止下来。则对于整个过程的分析中，正确的是（）A重力做的功为 80JB物体所受摩擦力始终是 20N C推力F对物体做了 40J 的功 D推力F对物体做了 50J 的功 答案：BC 解析：A物体在水平方向沿直线匀速运动，重力的方向是竖直向下的，在竖直方向上物体没有移动一段距离，故重力做的功为 0J。故 A 错误；B物体在水平方向沿直线匀速运动，所受的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与接触面粗糙程度、压力大小有关，故物体所受滑动摩擦力大小是不变的。由于物体处于平衡状态，由二力平衡条件可知，摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等。水平推力的大小是 20N，因此物体所受摩擦力始终是 20N。故 B 正确；CD用F=20N 的水平推力推着重为 40N 的物体在水平方向沿直线匀速运动了 2m。推力F对物体做的功为 W=Fs=20N2m=40J 故 C 正确，D 错误。故选 BC。14、如图所示，用F=20N 的水平推力推着重为 40N 的物体在水平方向沿直线匀速运动了 2m。撤去F，物体又滑行了 0.5m 后停止下来。则对于整个过程的分析中，正确的是（）A重力做的功为 80JB物体所受摩擦力始终是 20N C推力F对物体做了 40J 的功 D推力F对物体做了 50J 的功 12 答案：BC 解析：A物体在水平方向沿直线匀速运动，重力的方向是竖直向下的，在竖直方向上物体没有移动一段距离，故重力做的功为 0J。故 A 错误；B物体在水平方向沿直线匀速运动，所受的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与接触面粗糙程度、压力大小有关，故物体所受滑动摩擦力大小是不变的。由于物体处于平衡状态，由二力平衡条件可知，摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等。水平推力的大小是 20N，因此物体所受摩擦力始终是 20N。故 B 正确；CD用F=20N 的水平推力推着重为 40N 的物体在水平方向沿直线匀速运动了 2m。推力F对物体做的功为 W=Fs=20N2m=40J 故 C 正确，D 错误。故选 BC。15、如图甲所示是某款 SUV 汽车油箱内测定油量的装置，其中R0为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。油量表由量程为 03V 的电压表改装而成。已知油箱重 100N，压敏电阻R能够承受的最大压力为 800N，且压敏电阻受到最大压力时，电压表的示数U0达到最大值，电源电压保持 6V 不变。已知该汽车最大功率为 140kW，加满油后以最大功率行驶，2h 后燃油耗完。（g取 10N/kg，燃油的热值为4.5107J/kg）下列说法中正确的是（）A定值电阻R0的阻值为 80 13 B该汽车发动机的效率为 32%C压敏电阻最大电功率可达到 0.45W DU0和燃油体积V的关系为0=240150伏 答案：ABD 解析：A压敏电阻受到最大压力是 800N，由图乙可知，此时的压敏电阻对应的电阻值是 80，电压表为最大示数即0=3V，此时和0串联，则：=0=0+则 =0=6V-3V=3V 此时电路中的电流 =3V80=0.0375A 0=0=3V0.0375A=80 故 A 正确；B压敏电阻R能够承受的最大压力为 800N，油箱自重为 100N，所以油箱加满时汽油重 700N，由=可得 汽油=700N10N/kg=70kg 又有=得，汽油燃烧释放的热量为 =70kg 4.5 107J/kg=3.15 109J 已知汽车加满油后以最大功率行驶，2h 后燃油耗完，由=可得 =140 103W 2 60 60s=1.008 109J 效率 14 =100%=1.008 109J3.15 109J 100%=32%故 B 正确；C 通过压敏电阻的电流 0=总总=6+80A 压敏电阻两端的电压 =6 0=6 00=6 60+0=(6 480+80)V =可得 =6+80(6 480+80)=36+802880(+80)2W 由数学关系可知，当R=80 时，P取最大值，P=0.1125W，故 C 错误；D由=可得，汽油=，由汽油=mg=，此时压敏电阻所受的压力 =汽油+油箱=(+100)N 由图乙可知 =0.2+240 =0.2(+100)+240=220 0.2 由题意可知，0=0=60+0=60220 0.2+0=480300-0.2=240150-V 故 D 正确。故选 ABD。15 综合题 16、请阅读中国古代农具桔。中国古代农具桔槔 枯槔俗称“吊杆”、“称杆”，是一种原始的汲水工具。枯槔的结构，相当于一个普通的杠杆。如图所示其上端的横长杆相当于硬棒，横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，当于支点，横杆的一端用绳子与汲器（提水的容器）相连，另一端绑上或悬挂一块重石头。当不提水时，横长杆的绑重石的一端位置较低，横长杆的汲器一端位置较高；当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器，与此同时另一端石头的位置则上升，当汲器装满水后，人缓缓放开绳子，通过另一端石头下降，就可将汲器提升。人这样汲水过程的主要用力方向是向下，因而给人以轻松的感觉，大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具，是中国古代社会的一种主要灌溉机械。（1）杠杆在生活及生产中无处不在，有的能省力有的能省距离。人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个_（选填“省力”或“费力”）杠杆。（2）当汲器在露出水面之前上升的过程中，它受到的浮力将_（选填“增大”“减小”或“不变”）。（3）当装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能将_（选填“增加”“不变”或“减小”）。（4）有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好，你认为正确吗？你的理由是_。答案：省力 不变 增加 见解析 解析：（1）1人用力向下拉绳子时，此杠杆动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。16 （2）2当汲器在露出水面之前上升的过程中，排开的水的体积不变，所浸液体的密度也不变，所以它受到的浮力不变。（3）3当装满水的汲器在空中匀速上升时，其质量不变，速度不变，所以动能不变；但高度变大，所以重力势能变大，故它的机械能增加。（4）4不正确。根据杠杆平衡条件可知，当人要汲水时，桔槔另一端绑上的大石头越重，人向下的拉力越大。17、如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，已知 OA OB=12，A端所挂空心合金球质量为m=0.3kg，合金的密度 合=3.0103kg/m。当合金球体积的13浸在水中，在B端施加F=1N 竖直向下的拉力，杠杆 AOB 恰好在水平位置平衡。求：（1）空心合金球受到的重力G=_N；（2）A端细绳对合金球的拉力F1=_；（3）合金球空心部分的体积V。()答案：3 2 210-4 解析：（1）1合金球的重力 G=mg=0.3kg10N/kg=3N（2）2物体间力的作用是相互的，A端细绳对合金球的拉力等于细绳拉杠杆的力，根据杠杆的平衡条件可知 F1OA=FOB 1=1N 21=2N 17 （3）3合金球实心部分的体积 V实心=合金=0.3kg3.0103kg/m3=1 104m3 小球受到的浮力为 F浮=G-F1=3N-2N=1N 排开水的体积 排=水=1N1.0 103kg/m3 10N/kg=1 104m3 已知 V排=13V球 球的体积 V球=3V排=3110-4m3=310-4m3 所以空心部分的体积 V=V球-V实心=310-4m3-110-4m3=210-4m3 18、让我们一起来认识生活中的简单机械：（1）小林同学在农村老家发现一种叫“舂米对”的古代简单机械，它的实质是一种杠杆，其示意图如图所示。使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。用力将它踩下去的过程中，动力是_（选填“机械自身的重力”或“脚踩的力”），脚松开到打在石臼内的谷物时，机械自身的重力是_（选填“动力”或“阻力”）。（2）高山上的公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，实质上它也是一种变形的简单机械斜面。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图 a 中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图 b、18 c 所示的两个螺丝钉，你认为，使用_螺丝钉更省力。答案：脚踩的力 动力 b 解析：（1）12用力踩下这个装置的时候，脚踩的力使得杠杆转动，而装置自身的重力阻碍了杠杆的转动；因此，在这个过程中，动力是脚踩的力，阻力是杠杆自身的重力；脚松开后，杠杆左边的力矩要大于右边的力矩，杠杆在自身的重力作用下转动，此时的动力是机械自身的重力。（2）3由图知，b、c 螺丝钉高度相同，b 螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力，所以 b 螺丝钉使用起来更省力。