2022届初中物理做功与机械能易错题集锦.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届初中物理做功与机械能易错题集锦届初中物理做功与机械能易错题集锦 单选题 1、下列物体具有动能的是（）A悬挂在天花板上的吊灯 B静止在山顶上的大石头 C飞行的飞机 D拉开的弹弓 答案：C 解析：A悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故 A 不符合题意；B静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故 B 不符合题意；C飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故 C 符合题意；D拉开的弹弓具有弹性势能，故 D 不符合题意。故选 C。2、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（）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 2 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。3、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：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。4、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（）3 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。5、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：4 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 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。6、如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（）5 A到达A点时，小球的动能最大 B下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒 C到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力 D从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 答案：B 解析：小球从下落到A点过程中，只受重力作用做加速运动，当与弹簧接触后，在A到B的过程中，弹力逐渐增大到与重力相等，则该过程中合力依然向下，小球加速运动，重力势能转化为动能和弹性势能，B到C过程中，弹力大于重力，合力向上，小球减速，直到C点速度减为零，合力不为零，重力和弹力不是平衡力，综合可知小球在 B点速度最大，则动能最大，高度一直降低，则重力势能减小，动能先增大后减小，整体机械能守恒。故选 B。7、下列有关力做功的说法中正确的是（）A挂钩上的书包静止时，拉力对书包做了功 B用水平力推着购物车匀速前进，推车的力做了功 C抛出手的实心球在空中飞行了一段距离，推力一直对实心球做功 D起重机吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离，吊车的拉力对重物做了功 答案：B 解析：6 A做功的两个要素是：一是有作用在物体上的力；二是物体在力的方向移动了一段距离。挂钩上的书包静止时，书包没有移动距离，拉力对书包没有做功，故 A 错误；B推着购物车使其在推力方向移动了一段距离，推力对购物车做了功，故 B 正确；C实心球离开手之后，手对实心球不再有推力，所以不再做功，故 C 错误；D起重机吊着重物对重物的拉力竖直向上，沿水平方向匀速运动一段距离，移动的方向与拉力方向垂直，此时拉力不做功，故 D 错误。故选 B。8、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）A空中加速上升的飞艇 B空中水平匀速飞行的飞机 C地面上蓄势待发的火箭 D高空中匀速下降的热气球 答案：D 解析：A空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故 A 不符合题意；B空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故 B 不符合题意；C地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故 C 不符合题意；D高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故 D 符合题意。故选 D。9、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（）7 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 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%8 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。10、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 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9 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。多选题 11、下列实例中，有关机械能及其转化说法错误的是（）A如图当卫星从近地点向远地点运动时，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 B如图是皮球水平抛出，落地后又弹起的轨迹，相同高度的A、B两点的动能相等 C如图是小刚投出的实心球在空中的运动轨迹到达最高点时的动能为零 D如图无人机匀速上升的过程中，无人机的动能转化为重力势能 答案：BCD 解析：A当卫星从近地点向远地点运动时，质量不变，高度变大，重力势能增大，太空中没有空气阻力，所以机械能守恒，动能减小，故 A 正确，不符合题意；10 B由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球与地面碰撞时机械能减小，并且受到空气阻力，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，AB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 B 错误，符合题意；C实心球在空中的运动轨迹到达最高点时，在水平方向上有一定的速度，所以动能不为零，故 C 错误，符合题意；D无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，不是无人机的动能转化为重力势能，故 D 错误，符合题意。故选 BCD。12、2021 年 4 月 15 日是第六个全民国家安全教育日，我校举行了以“物理知识与安全”为主题的宣传活动。下列宣传标语错误的是（）A发现他人触电，迅速直接用手将触电者拉离电源 B乘坐汽车系好安全带，乘坐公交车要坐稳扶好 C在高铁站台等候乘车时应站在安全线以内的位置 D严禁高空抛物 答案：AC 解析：A发现有人触电后，直接用手把触电者拉离电源，因人体是导体，可能使救助者间接触电事故，故 A 错误，符合题意；B乘坐汽车时系安全带，可以防止紧急刹车时由于乘客的惯性使乘客造成伤害；乘坐公交车要坐稳扶好，可以防止公交车加速或减速时造成伤害，故 B 正确，不符合题意；C列车进站，列车速度大造成列车周围空气流速大，列车附近气体的压强小于大气压，若乘客站在安全线以外，人在压强差的作用下被压向列车，造成危险，故 C 错误，符合题意；D物体在下落过程中，质量不变，高度变小，则重力势能变小，而物体的速度不断增大，所以其动能不断增11 大，会有危险，故 D 正确，不符合题意。故选 AC。13、“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（）A“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”中“水晶帘动”说明力可以改变物体的运动状态 B“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”中的“落木萧萧下”是重力势能转化为动能 C“悬崖勒马收缰晚”中的“收缰晚”是因为正在奔跑的马由于惯性很难立即停下来 D“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大 答案：ABC 解析：A“水晶帘动”指水晶帘在微风（力）的作用下动了起来，即说明力可以改变物体的运动状态，故 A 正确；B落木下落过程中，质量保持不变，高度变小，重力势能变小，而落木的速度变大，其动能变大，故重力势能转化为动能，故 B 正确；C当马跑到悬崖边上时收缰，由于惯性，马要保持原来的运动状态继续前进，因此要提前收缰，故 C 正确；D风刮过屋顶，屋顶上空的空气流速大，压强越小，屋内空气流速小，压强大，形成一个向上的压力差，从而形成“风卷屋茅”，故 D 错误。故选 ABC。小提示：本题考查古诗词中隐含的物理知识，体现了物理与语文知识的融合，能激发学生的爱国热情和民族自豪感。14、小亮同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线 a 所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线 b 所示。已知物体的质量为 900g，所用动滑轮的质量为 100g，绳子自由端的拉力F为 2.6N。g取 10N/kg。在 02s 的过程中，下列说法中正确的是（）12 A物体上升速度为 0.025m/s B拉力F的功率为 0.13W C滑轮组的有用功为 0.45J D滑轮组的机械效率小于 90%答案：ACD 解析：A由图可知，物体上升速度为 物=物=0.05m2s=0.025m/s 故 A 正确；B根据图可知，当绳子运动 2s 时，路程是 20cm=0.2m 绳子的速度为 绳=绳=0.2m2s=0.1m/s 拉力F的功率为 =绳=2.6N 0.1m/s=0.26W 故 B 错误；13 C当物体运动 2s 时，路程是 5cm=0.05m 有用功为 有=物物=物=0.9kg 10N/kg 0.05m=0.45J 故 C 正确；D总功为 总=绳=2.6N 0.2m=0.52J 滑轮组的机械效率为 =有总=0.45J0.52J 100%86.5%90%故 D 正确。故选 ACD。15、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（）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：14 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。综合题 16、质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动，在C点挂一物体，在B点施加动力F时，棒刚好处于静止状态。(1)画出F2的力臂_；(2)在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1；_(3)此杠杆是_杠杆。（填：“省力”、“费力”或“等臂”）判断依据是：_。答案：费力 动力臂小于阻力臂 15 解析：(1)1从支点O向力F2的作用线做出垂线段，垂线段的长度为F2的力臂l2，如图所示：(2)2阻力和阻力臂不变，动力臂越长越省力，由图知最长的动力臂为支点O与作用点B的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂OB的作用力F1即可，为使杠杆平衡，动力的方向应垂直于OB向上。如图所示：(3)34由图可知动力臂小于阻力臂，此杠杆是费力杠杆。17、结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题：（1）如图电能表，当转盘转过 1800 圈后，表盘的读数为_kW h；（2）图中，相同滑轮组提升不同个数的钩码时，_机械效率高；（3）图中当电流和时间一定时，研究的是电流产生的热量跟_的关系4）图中的_（填“铁屑”或“小磁针”）能更好的显示磁场的分布。16 答案：202.4 乙 电阻 铁屑 解析：（1）1由图电能表参数 3600r/(kW h)可知，当转盘转过 3600 圈时，消耗的电能为 1kW h，故当转盘转过1800 圈时,消耗的电能为 0.5kW h。此时电能表的示数为 201.9kW h，当转盘转过 1800 圈后，表盘的读数为201.9kW h+0.5kW h=202.4kW h（2）2滑轮组的机械效率为 =有总=由上式可知，在摩擦力绳重滑轮重一定的情况下，滑轮组提升物体的物重越大，机械效率越高。由图可知，乙的物重大于甲，故相同滑轮组提升不同个数的钩码时，乙的机械效率高。（3）3由图可知，该实物图为串联电路，通过烧瓶中电阻丝的电流相同，故可探究当电流和时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。（4）4由图可知，小磁针可以更好的显示磁场的方向，而铁屑能更好的显示磁场的分布。18、阅读短文，回答问题。轮轴 轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图 1 所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径 R 和轴半径 r 分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图 2 所示。根据杠杆的平衡条件，可得F1RF2r，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。17 辘轳就是轮轴的一种，它的侧面图如图 3 所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮，作用在把手上的力为动力 F1，井筒对轴向下的拉力是阻力 F2。选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验，如：圆珠笔芯（可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯，如图 4 所示），若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。（1）辘轳是_杠杆；（填“省力”或“费力”或“等臂”）（2）左手捏紧笔管，右手旋转笔头，则左手_（填“能”或“不能”）使笔管部分保持不被旋转；（3）当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手_（填“省”或“费”）距离；（4）若螺丝刀的轮半径是 1.5cm，轴半径是 0.3cm，则正常使用螺丝刀是 _（选填“省力”或“费力”）的，且动力和阻力之比是 _；（5）请你再举出一个生活中轮轴的实例 _。（选填“天平”、“筷子”或“门把手”）18 答案：省力 不能 费 省力 15 门把手 解析：（1）1辘轳是典型的轮轴，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有F1R=F2r，且Rr，所以F1F2，所以，辘轳能够省力。（2）2用铅笔探究轮轴的实验时，笔管相当于轮，而笔头相当于轴。所以，左手捏紧笔管，作用在轮上，右手旋转笔头，作用在轴上，则左手能使笔管部分保持不被旋转。（3）3 当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手省力，但是会费距离。（4）45螺丝刀的轮半径是 1.5cm，轴半径是 0.3cm，即R=5r，由杠杆的平衡条件知道 1=152 故正常使用螺丝刀是省力的，且动力是阻力的15。（5）6轮轴的实质是可绕固定轴传动；其支点在轴心，阻力作用在轴上，动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，所以实质是省力杠杆，如生活中实例有门把手、自来水龙头，自行车把等。