2022届初中物理做功与机械能知识点总结.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届初中物理做功与机械能知识点总结届初中物理做功与机械能知识点总结(超全超全)单选题 1、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ABAC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（）AF1F2，W1W2，P1P2 BF1F2，W1W2，P1P2 CF1F2，W1W2，P1P2 DF1F2，W1W2，P1P2 答案：D 解析：AB由图知，斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，且分别拉动同一物体，所以物体沿AB运动时拉力F1较小，即 F1F2 故 AB 错误；CD斜面光滑说明摩擦力为 0，即使用光滑的斜面没有做额外功，所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功，由WGh可知，拉力做的功相同，即 W1W2 2 从底部匀速拉到顶点 A 物体的速度相同，且F1F2，根据公式 =可知，物体沿AB运动时拉力F1的功率较小，即P1P2，故 C 错误；D 正确。答案 D。2、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 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 3 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。3、如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在点时两球的速度大小关系是（）A甲=乙B甲 乙D无法确定 答案：C 解析：由题知，两球的质量相同，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方K点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能，这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲v乙，故ABD 不符合题意，C 符合题意。故选 C。4、一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠如图，同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（）4 A等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 答案：B 解析：若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时，番茄具有一定的速度，具有一定的动能，所有减少的势能一部分转化为动能，另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能，所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。故选 B。5、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（）AF1=F2，P1P2BF1F1，P1P2CF1F1，P1=P2DF1=F2，P1P2 5 答案：A 解析：同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即 F1=F2 从图象中可以判断出，第 1 次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即 P1P2 故选 A。6、两台汽油机，甲的效率为30%，乙的效率为25%，这两个数据都表明 A甲机比乙机做的功多 B甲机比乙机的功率大 C甲机比乙机消耗的汽油少 D甲机用来做有用功的能量与完全燃烧所放出的能量的比值比乙机的大 答案：D 解析：热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系 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、功率是指机器做功的快慢，与热机的效率没有关系，故 B 错误；C、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明做相同的有用功，甲消耗的汽油少，故 C 错误；D、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明甲机用来做有用功的能量与完全燃烧所放出的能量的比值比乙6 机的大，故 D 正确 故选 D 小提示：此题主要考查了对热机效率的理解，并且考查了热机效率与、功、功率的区别热机效率是表示热机性能好坏的，功率是表示热机做功快慢的，不要把二者混淆在一起 7、如图甲图所示，小球向左以速度v1运动，与弹簧接触后经历了如图乙的过程，下列说法错误的是（）A压缩过程说明力可以改变物体的形状 B甲图中弹簧的弹性势能逐渐增大 C弹开过程物体速度一直在减慢 D压缩过程中小球一直受到向右的弹力且弹力越来越大 答案：C 解析：A小球向左运动与弹簧接触后，小球对弹簧有压力作用，使弹簧变短，说明力可以改变物体的形状故 A 正确，不符合题意；B甲图中，弹簧的弹性形变越来越大，具有的弹性势能逐渐增大故 B 正确，不符合题意；C弹开过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球的动能增大，则小球的速度增大故 C 错误，符合题意；D压缩过程中小球一直受到向右的弹力，且弹簧被压缩得越厉害，弹力越大故 D 正确，不符合题意 8、如图所示，直升飞机向地面空投物资时，物资在空中匀速下落的过程中（）7 A动能不变，重力势能减小 B动能不变，机械能不变 C动能不变，机械能增加 D动能减少，机械能减少 答案：A 解析：物体匀速下落由于质量和速度不变，所以动能不变；高度变小，重力势能变小。而机械能等于动能和势能的总和，所以机械能减小。故 A 符合题意，BCD 不符合题意。故选 A。9、下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A效率越高的机械，功率越大 B做功越多的机械，功率越大 C做有用功越多的机械，效率越高 D功率越大的机械，做功越快 答案：D 解析：A功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故 A 错误；B功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故 B 错误；C效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故 C 错误；D功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故 D 正确。故选 D。8 10、一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（）A重力势能变化量不相同 B获得的动能相同 C在食用油中重力做功慢 D机械能不变 答案：C 解析：A重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，重力势能变化量相同，故 A 错误；B获得的动能不同，在煤油中阻力更大，动能小，故 B 错误；C根据=可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故 C 选项正确；D由于液体有阻力，机械能会减小，故 D 错误。故选 C。多选题 11、2021 年我国“神舟十二号”载着航天员在太空中生活 30 天后返回，飞船的返回舱返回到大气层中时要解决飞船表面与大气摩擦产生高温（达上千摄氏度）的问题，保证返回舱不被烧毁。关于“神舟十二号”载人飞船，涉及能量的问题下列陈述正确的是（）9 A飞船搭载火箭从发射塔开始加速升空的过程中，飞船的重力势能和动能都增加 B飞船的太阳能电池板为航天员在太空生活提供电能。太阳能电池板将太阳能转化为电能 C飞船返回舱返回到大气层中时有加速下落的过程，这个过程中返回舱的重力势能减小，动能增大、机械能不变 D飞船返回舱与大气摩擦时要设法保持舱内温度适宜宇航员生存，一种可能的办法是：让舱的外层发生某些吸收热量的物态变化，使舱内温度不致于过高 答案：ABD 解析：A飞船搭载火箭加速升空的过程中，飞船的高度增加，飞船的速度增大，故飞船的重力势能增加，动能增大，故 A 正确；B太阳能电池板将太阳能转化为电能，故 B 正确；C飞船返回舱返回到大气层中时有加速下落的过程，克服阻力做功，故有一部分机械能转化为内能，故 C 错误；D飞船返回舱与大气摩擦时会产生大量的热，可以让舱的外层发生某些吸收热量的物态变化达到降温的效果，故 D 正确。故选 ABD。12、关于功和能量，下列说法正确的是（）A苹果自由下落过程中，重力对物体做了功 B当作用在物体上的力与物体的运动方向总是垂直时，这个力对物体不做功 C跳水运动员从最高点下落到水面的过程中，重力势能转化为动能 D用运载火箭发射宇宙飞船加速升空时，宇宙飞船的动能转化为重力势能 答案：ABC 10 解析：A做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体沿力的方向移动一段距离。苹果自由下落过程中，受到竖直向下的重力的作用，且在重力的方向上移动了距离，故重力对物体做功，故 A 正确；B当作用在物体上的力与物体的运动方向总是垂直时，物体在力的方向上没有移动距离，故这个力对物体不做功，故 B 正确；C跳水运动员在最高点时，重力势能最大，下落的过程中，高度变小，重力势能变小，而速度增大，运动员的动能变大，故把重力势能转化为动能，故 C 正确；D宇宙飞船加速升空时，宇宙飞船的动能变大，而高度变大，宇宙飞船重力势能也增大，故不是动能转化为重力势能，故 D 错误。故选 ABC。小提示：本题考察做功的两个必要因素，同时考察影响动能、势能大小的因及转化情况。13、做为深圳市民的我们要积极践行“文明出行”的各项规定，比如对骑摩托车或电瓶车的规定为：出行要戴头盔(头盔外部材料坚硬，内部材料松软)，不带 12 岁以上的人，不超速行驶。下面对以上解释正确的是（）A头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，增大压强 B超速行驶的摩托车惯性大，容易导致交通事故的发生 C头盔外部材料坚硬，能抵抗一定程度来自外部的力量，减小对头部的伤害 D电瓶车总质量越大、速度越大时，动能越大，发生交通事故时将造成更大的伤害 答案：CD 11 解析：A头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，可以减小对头部的压强。故 A 错误；B惯性大小只与质量有关，与速度大小无关，超速行驶的摩托车的速度较大，质量不变，惯性不变，在紧急刹车时，制动距离越长，容易导致交通事故的发生，故 B 错误；C头盔外部材料坚硬，硬度大，能抵抗一定程度来自外部的力量，从而能够减小对头部的伤害，故 C 正确；D电瓶车总质量越大、速度越大时，电瓶车的动能越大，发生交通事故时对外做功越多，将造成更大的伤害，故 D 正确。故选 CD。14、小东利用图所示的滑轮组把物体 A 匀速提升至高处。他用竖直向下的力F拉绳时，滑轮组的机械效率为。已知：F=100N，=80%，物体 A 匀速上升的速度为 0.05m/s。若不计绳重和轴摩擦，则（）A绳子自由端移动的速度为 0.2m/s B拉力F做功的功率为 15W C动滑轮受到的重力为 60N D10s 内，拉力F所做的有用功为 150J 答案：BC 解析：A由图可知，拉着动滑轮绳子的段数为 3，绳子自由端移动的速度为 12 绳=物=3 0.05m/s=0.15m/s 故 A 错误；B拉力F做功的功率为 =绳=100N 0.15m/s=15W 故 B 正确；C物体的重力为 物=80%3 100N=240N 动滑轮的重力为 动=物=3 100N 240N=60N 故 C 正确；D10s 内，拉力F所做的总功为 总=15W 10s=150J 有用功为 有=总=80%150J=120J 故 D 错误。故选 BC。15、如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体 A 以0.2m/s 的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为 90%。已知物体 A 重 540N，该工人重 500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程下列说法正确的是（）13 A绳子自由端受到竖直向下的拉力为 300N B绳子自由端拉力的功率为 60W C该工人对地面的压力为 200N D支架受到滑轮组的拉力为 960N 答案：ACD 解析：ABC如图所示，动滑轮上有两段绳子，则机械效率可表示为=A 2 100%代入数据可求绳子自由端拉力F=300N，绳子自由端速度为 0.4m/s，则自由端拉力功率为 P=Fv=300N0.4m/s=120W 工人对地面压力为 F压=G-F=500N-300N=200N 故 AC 正确，B 错误；D滑轮重力为 G滑=2F-GA=2300N-540N=60N 支架受到滑轮组的拉力大小等于绳子的拉力加定滑轮的重力，即 F拉=3F+G滑=3300N+60N=960N 14 故 D 正确。故选 ACD。综合题 16、据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量，在称象过程中，他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具。如图 1 所示，他首先将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；测得OB=6cm；将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得OA=9m，弹簧测力计的示数为 200N。（1）步骤的目的_（2）计算大象的质量（g取 10N/kg）()（3）一位学生看到后，设计了如图 2 所示的滑轮组来代替测力计、滑轮组绕绳的一端和槽钢A端相连，且竖直穿过地面上的定滑轮。请你帮他完成余下的滑轮组绕线设计，要求挂上适当的重物后，槽钢能水平平衡并计算槽钢水平平衡时，所挂重物的总重力为多少?()（不计滑轮及绳重，不计所有摩擦）答案：见解析 3103kg 400N 解析：（1）1从题干中可知步骤 1 的作用是消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。（2）2根据杠杆的平衡条件得到 F1l1=F2l 2 15 200NOA=GOB 200N9m=G0.06m G=30000N=3104N 大象的质量 m=3104N10N/kg=3 103kg（3）3由图 2 可知，穿过地面上的定滑轮的绳子给左端滑轮组的拉力是向下的，所以从左端滑轮组最后出来的绳子受到拉力方向是向下的，滑轮组的动滑轮绕 2 段绳，如图所示：不计滑轮及绳重，不计所有摩擦，由题意可知A端的拉力是 200N，定滑轮不省力，穿过地面上的定滑轮的绳子给左端滑轮组的拉力是 200N，所挂重物的总重力 G总=2F=2200N=400N 17、将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗?小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”米测量酒的密度。步骤：按图甲制作好秤杄，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杄水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm2）16 步骤：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为 10 等份。步骤：测量酒的密度。（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为 0.92g/cm3和 0.96g/cm3，已知酒精密度为 0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度_（填“变大”“不变”或“变小”）；（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是_；（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于 1 的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_。答案：变小 见详解 见详解 解析：（1）1刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为 0.92g/cm3和 0.96g/cm3，酒精密度小于水的密度，酒的密度变大说明酒精变少了，其酒精度变小。（2）2根据题意，一开始两边杠杆平衡，根据杠杆平衡条件有 m大螺母gL1=m小螺母gL2 完全浸没后，有 大螺母1液=小螺母2 两式联立，变形可得 17 液=小螺母(2 2)=小螺母 根据题意，想让刻度按照距离均匀等分，则 液与L必须为线性关系，所以小螺母为定值，则V必须为定值，所以每次大螺母都必须浸没。（3）3因为刻度均匀，故使用刻度尺，测量 01 之间的距离为L0，在“1”右边距离L0的位置标上“2”，并将 12等分为 10 份，分别标上 1.11.9 刻度。若总距离不足以标到“2”，则根据杆的实际总长度相应改变最大值。18、郑北大桥是跨越素有“铁路心脏”之称郑州北站的控制性工程，它为独塔双索面钢筋混凝土结合梁斜拉桥，主塔高度达到 150m。设计车速为 60km/h，如图甲所示，由图乙可以看出它用到了 _（选填“杠杆”或“斜面”）的物理知识为了减小钢索承受的拉力，F2（图丙、丁）在安全和可能的前提下，桥塔的高度如何调整？_，请说出理由 _。答案：杠杆 可以适当增加桥塔的高度 见详解 解析：1图甲可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道它就是杠杆的模型，所以用到了杠杆的知识。23由图丙、丁可知，若增加塔桥的高度，增加了支点到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，根据公式F1L1F2L2得F1221，所以在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小，即桥对钢索的拉力就越小。