【物理】哈尔滨市初中物理功和机械能单元检测试题(解析版)
【物理】哈尔滨市初中物理功和机械能单元检测试题（解析版）
一、选择题
1．下列实例中，有力对物体做功的是
A．跳水运动员从跳台跳下
B．小球在光滑水平面上滚动
C．背着书包在水平路面上前进
D．举重运动员举起杠铃停在空中
【答案】A
【解析】
【分析】
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此分析判断．
【详解】
A．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，故A符合题意．
B．小球在光滑水平面上滚动，依靠的是小球的惯性，小球水平方向上虽然移动了距离，但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故B不符合题意．
C．背着书包在水平路面上前进，人给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，该力对书包没有做功，故C不符合题意．
D．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，该力对杠铃没有做功，故D不符合题意．
故选A．
2．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．
3．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）
A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能
B．小球摆动到最低点B时，动能为零
C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小
D．小球在整个过程中的机械能守恒
【答案】D
【解析】
试题分析：小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D．
【考点定位】机械能转化和守恒
4．2017年春季，共享单车投向襄阳市场，为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线．以下关于自行车的说法正确的是（）
A．较宽的坐垫可以增大压强
B．轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦
C．骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大
D．快速骑车时，刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】
A．较宽的坐垫是为了在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故A错误；B．自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故B错误；
C．骑车在水平路面上匀速行驶时，质量和速度都不变，则动能不变，高度不变，势能不变，则机械能不变，故C错误；
D．骑着自行车的人原来处于运动状态，刹车时，人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以不能立即停下来，故D正确．
5．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】A
【解析】
【详解】
在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做
功最多，所以由公式
W
P
t
知，甲功率最大，做功最快。故A符合题意。
6．如图，将铁锁从贴着鼻子尖释放，铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖，下列说法正确的是
A．铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能
B．铁锁向最低处摆动过程中重力不做功
C．铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小
D．铁锁在最低处的机械能最大
【答案】C
【解析】
【详解】
A．铁锁向最低处摆动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。故A错误；
B．铁锁向最低处摆动过程中，重力的方向竖直向下，铁锁高度降低，即向下运动了一定距离，所以重力做功。故B错误；
C．铁锁从释放到摆回的过程中，要克服空气的摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能减小。故C正确；
D．铁锁在来回摆动的过程中，克服摩擦做功，机械能不断减少，所以在最初释放时机械能最大。故D错误。
7．如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中
A．绳子自由端被拉下3m B．拉力F做的功为200J
C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W
【答案】C
【解析】
【详解】
A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误；
B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：
，故B错误；
C、滑轮组的机械效率，故C正确；
D、拉力F的功率，故D错误．
故选C．
【点睛】
涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。
8．工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离．F1、F2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F1由150N逐渐变大
C．乙方式机械效率约为83.3% D．乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】
试题分析：由甲图可知，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F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则F2=G+G动）/3=（300N+60N）/3=120N，故A错误；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F1 的大小不变，故B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：η=W有/W
总=W
有
/W
有
+W
额
=Gh/Gh+G
轮
h=G/G+G
轮
=300N/300N+60N=83.3%，故C正确；乙方式中
F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：P=F2 v绳=120N×0.03m/s=3.6W，故D错误，故选C．
考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
9．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（）
A．甲的速度一定大于乙的速度
B．甲的重力一定大于乙的重力
C ．拉力F 甲做的功一定大于拉力F 乙做的功
D ．拉力F 甲的功率一定大于拉力F 乙的功率
【答案】B
【解析】
试题分析：甲、乙受力情况相同，都受重力和拉力作用，二者都做匀速直线运动，受的力为平衡力，所以
，=8G F N =乙乙，G G >甲乙，B 对；速度大小与拉力无关，A 错；根据
W Fs =，不知道二者通过的距离，无法比较拉力所做的功，根据W P P Fv t
=
=或，不知道物体的运动时间或速度，也无法比较功率，C 、D 错．
考点：力和运动 功
10．如图所示，水平地面上放着一只重1000N 的木箱，用100N 的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m ，则有（ ）
A ．重力所做的功是1000J
B ．推力所做的功是1000J
C ．摩擦力所做的功是100J
D ．推力所做的功是100J
【答案】D
【解析】
A 、由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J ．故A 错误；
BD 、推力做功：1001100W Fs N m J ==?=．故B 错误，D 正确．
C 、因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力f=F=100N ，方向与F 相反，由于木箱沿力F 的方向移动，物体移动的距离与摩擦力的方向相反，则1001100W fs N m J '==?-=-（），故C 错误．
故选D ．
【点睛】此题考查功的计算，力是否做功的判断，关键是掌握做功的两个必要条件．注意水平方向运动的物体，重力是不做功的．
11．如图所示，斜面与水平面在M 点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N 点，小物块从斜面上P 点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P 点，则下列说法中错误．．的是
A ．小物块从P 向M 运动过程中，重力势能减少
B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少
C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变
D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
【答案】B
【解析】
A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；
BC、物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；故B错误，C正确；
D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D正确．
故选B．
12．如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是
A．小球从A处到B处重力势能增大
B．小球从B处到C处动能增大
C．小球在B处比D处重力势能大
D．小球在A、C、E三处机械能总量相等
【答案】D
【解析】
【详解】
A. 小球从A处到B处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A选项正确；
B. 小球从B处到C处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B选项正确；
C. 小球在D处比B处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C选项正确；
D. 看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以A、C、E三处机械能总量并不相等，故D选项错误符合题意．
13．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N．不计绳重及摩擦，此过程中（）
A．拉力F甲小于拉力F乙
B．F甲做的功大于F乙做的功
C．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率
D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
【答案】D
【解析】
【详解】
由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额＝G动h可知W甲额＝W乙额，因为W总＝W有+W额,所以W总甲＝W总乙。A. 由图可知,n1＝
2,n2＝3，不计绳重及摩擦，则F甲＝（G+G动）＝×（100N+10N）＝55N，F乙＝（G+G 动）＝×（100N+10N）＝36.7N η＝可知,η甲＝η乙，故C不正确；D. 拉力做功的功率P＝,由于W总甲＝W总乙、时间t也相同,所以P甲＝P乙，故D正确；故选D. 【点睛】 甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值． 14．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． 15．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． 16．在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（） A．B．C．D． 【答案】A 【解析】 影响动能大小的因素是：质量与速度．质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素是：质量与被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大．小明把排球竖直向上抛出，在排球向上运动的过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，到达最高点时速度为零，动能为零；然后排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，所以，排球在运动中动能先变小至零，然后再变大，故A图符合题意，故选A． 点睛：本题考查的是影响动能、重力势能的因素，注意利用控制变量法判断动能、重力势能的变化即可． 17．如图所示，在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N，斜 面长3m，高1m。则下列说法中不正确 ．．．的是： A．该过程中做的有用功为9J B．这个斜面的机械效率为60% C．物体所受到的摩擦力是5N D．减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率 【答案】C 【解析】 【分析】 （1）根据公式W=Gh求拉力做的有用功； （2）根据W=Fs求拉力F对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；（3）克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功，利用W额=fs求摩擦力； （4）提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。 【详解】 A、拉力做的有用功：W有用=Gh=9N×1m=9J，故A正确，不符合题意； B、拉力F对物体做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，斜面的机械效率，故B正确，不符合题意； C、克服摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=15J-9J=6J，由W额=fs得摩擦力 ，故C错误，符合题意； D、减小斜面与物体间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值变大，可以提高斜面的机械效率，故D正确，不符合题意。 故选C。 【点睛】 本题考查斜面的机械效率的计算，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。 18．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v．已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（） A．V＝1/2V0 B．ｔ1至ｔ2时间段内汽车做加速运动 C．Ｆ０＝1/2ｆ D．ｔ2时刻后，汽车将保持功率Ｐ0行驶 【答案】A 【解析】由题知，t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，则有 P0=F0v0………① t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力F0减小为，所以………………..② 由①②可得，. AD．由题，t1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分析可知，汽车的功率将保持不变，故D错误； 到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，由图可知，汽车再次做匀速直线运动时的牵引力与开始时做匀速直线运动的牵引力大小相等，均为F0. 根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：，故A正确；B．由图可知，t1到t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可知，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误； C．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故C错误。 19．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． 20．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F?t和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是 A．t=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是0 B．t=3s时，物体受到摩擦力是7N C．4?6 s内，拉力F做的功是20J D．2?4s内，物体的机械能保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A. 由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故A错误； B. 由丙图知在4s?6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力 F=5N，由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N，故B错误； C. 由丙图可知，4s～6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s， 则4s～6s内通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m， 由图乙知，4s～6s时拉力F=5N，所以拉力F做的功为W=Fs=5N×4m=20J，故C正确。D. 由丙图可知，2～4s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。故D错误。 1、在力的作用下能绕着________转动的硬棒就是________。 杠杆不一定是直的，也可以是弯曲的，但是必须保证是硬棒。 跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等，都是杠杆。 2、一点、二力、二臂： 支点（0）：杠杆绕其转动的点 动力(F1) ：使杠杆转动的力 阻力(F2) ：阻碍杠杆转动的力（方向判断） 动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离 例1、如图所示，画出下图中各力的力臂 费力杠杆 等臂杠杆 省力杠杆 杠杆 做功的两个必要因素 滑轮 功 功的计算 简单机械 功的单位 机械效率 功 功率 简单机械 和功 F 2 例2、如图，工人用撬棍撬起石块，O 为支点．画出阻力F2 的力臂L2． 3、杠杆的平衡条件：___________________________ 公式：_____________________________ 例3、长为80cm的杠杆，支点离右端20cm，左端挂20N的重物，在右端应挂N的重物杠杆才能平衡，如果两端各加10N的重物，则杠杆端向上抬起，若要杠杆恢复平衡，支点应向移动cm。 方法：利用杠杆平衡条件求最小力的方法 由杠杆平衡条件知道，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。当动力臂最长时，动力最小。要求最小动力，必须先画出最大动力臂。 例4、如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。 例2、如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。 例3、为使杠杆ON在图乙位置能保持静止，需在M点施加一个力F，画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图。 4、杠杆的分类 省力杠杆，费距离 费力杠杆，省距离 不省力也不费力 例7、（2012连云港）如图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是______（填写字母序号），属于费力杠杆的是______（填写字母序号）。 例8、如图所示，一个轻质直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一 个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到 水平位置，在这个过程中直杆（） A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆 C. 先是省力的，后是费力的 1 F O L2 第十二章 总结 一、动能和势能 1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，不是“正在做 功”或“已经做功 如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 2、知识结构： 2、 探究决定动能大小的因素： ① 猜想：动能大小与物体质量和速度有关； ② 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； ？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少 ？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速 度大小相同； ？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下； ③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大 动能越大； 保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大； ④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大 动能也越大。 练习：☆右表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分 析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是 速度你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍此时动能为牛机 械 能 势能 重力 势能 定义：物体由于被举高而具有的能量。 决定其大小的因素： 物体质量越大、举得越高，势能就越大 弹性 势能 定义：发生形变的物体具有的能量。 决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹性势能就越大 动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素： 物体速度越大、质量越大，动能就越大 的12倍说明速度对动能影响大 4、机械能：动能和势能统称为机械能。 理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 二、动能和势能的转化 1、知识结构： 2、动能和重力势能间的转化规律： ①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； ②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能； 3、动能与弹性势能间的转化规律： ①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； ②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 4、动能与势能转化问题的分析： ⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。 三、水能和风能 1、 知识结构： 动能 转化 转化 势能 机械能的风能 水能 拦河筑坝 海水潮汐 直接做功 发电 第十一章简单机械和功综合测试 一. 选择题 1. 如图一均匀杠杆A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好平衡，若钩码质量均为50g，在A、B两处再各加一个钩码，那么（） A. 杠杆仍平衡 B. 杠杆左边向下倾 C. 杠杆右边向下倾 D. 无法确定杠杆是否平衡 2. 如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是 ( ) A. 三个杠杆都是省力杠杆； B. 三个杠杆都是费力杠杆； C. ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆； D. ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。 3. 甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力F 甲∶F 乙 ＝3∶1，速度 V 甲∶V 乙 ＝4∶1，车重G 甲 ∶G 乙 ＝2∶1，则在相等时间内牵引力做的功W 甲 ∶W 乙 为（） A. 3∶1 B. 6∶1 C. 12∶1 D. 24∶1 4. 如图是一台常见案秤的示意图。下列有关案秤和天平的说法中，正确的是（） A. 天平没有游码，而案秤有游码 B. 天平没有砝码盘，而案秤有砝码盘 C. 天平是等臂杠杆，而案秤是不等臂杠杆 D. 天平可以通过平衡螺母调节横梁平衡，而案秤不能调节 5. 甲、乙两人分别使用两套滑轮组，将同样重的物体匀速提升相同高度，所用滑轮组的机械效率分别为80%和60%，甲用1min，乙用0.5min，则两人所做的功之比和功率之比分别为（） A. 8:3，4:3 B. 3:4，3:8 C. 3:8，3:16 D. 2:3，1:3 6. 如图所示的工具或仪器中，属于省力杠杆的是 （） 7. 如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为Ｇ， 它们分别在方向如图所示的力Ｆ １、Ｆ ２ 、Ｆ ３ 作用下处于平衡状态，那么 （） A. F １＝Ｆ ２ ＝Ｆ ３ B. Ｆ １ ＜Ｆ ２ ＜Ｆ ３ C. Ｆ １＞Ｆ ２ ＞Ｆ ３ D. Ｆ ２ ＞Ｆ ３ ＞Ｆ １ 8. 如图所示的杠杆中，动力的力臂用ｌ表示，图中所画力臂正确的是（） 第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大) 表一： 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s 15015 25013 35010 请你回答： (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)； (2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________； 为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系 风速v/(m/s)5101520 输出功率P/kW8072015001100 表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能： (3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____； (4)风速10m/s 时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由 W mgh P mgv t t = == 可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A 点的时间越短，风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。 [5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ?，风车工作1h 获得的能量为 639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总 风车工作1h 产生的电能为 9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电 风车发电的效率为 992.59210J =100%=100%=60%4.3210J W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ?；风车工作1s 产生的电能为 61.510J ?，风车发电的效率为 66 1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J W W η????电1总1 2018初中物理功和机械能练习题 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ） A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1C．1∶4D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推 力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在 相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________． 九年级上册第十一章简单机械和功综合测试卷（word含答案） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某同学在河边玩耍时捡到一块石头： (1)将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除 _____对杆平衡的影响； (2)将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为_____N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N； (3)通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为_____N，石头的密度为_____kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）； (4)若上述(2)步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】杠杆自重 4.2 3 2.8×103不变 【解析】 【分析】 本题考查固体密度的测量。 【详解】 (1)[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。 (2)[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。 (3)[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得 12 21 1 2 F L F L == 解得 G=F1=2F2= 2×4.2N=8.4N 而石头的质量 8.4N =0.84kg 10N/kg G m g == 石 石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小 专题练习《简单机械和功》 一、填空题 1．(2011·新疆)某同学骑车在水平面行进，当自行车的两个脚踏板转到_________位置时，用力最小，这是因为这个位置的_________最大． 2．(2011·烟台)如图所示，轻质杠杆(OA中点悬挂重为60 N的物体，存A端施加一竖直向上的力F，杠杆存水平位置平衡，则力F的大小是_________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________ (变大/不变／变小)． 3．(2011·大庆) (1)2011年6月4日，我国选手李娜获法国网球公开赛女子单打冠军，成为获得“大满贯”的亚洲第一人．某一次李娜在网前截杀时，距对手击球位置处约8 m，从对手击球至李娜接球所用时间为0.2 s．则本次网球飞行时受到重力和_________的作用，平均速度为_________km／h． (2)如图所示，长度为2l的轻质细杆可以在竖直面内绕竖直墙壁上的固定转轴O无摩擦地转动．AB为一段长度为1.5l的不可伸长的轻绳，绳AB能承受的最大拉力为F．现将绳的两端A、B分别与墙壁及杆相连，使杆始终保持水平，则杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为_________． 4．(2011·泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备．如图所示是“塔吊”的简化图．(OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂．E端装有配重体, OD段叫吊臂，C 处装有滑轮，可以存O、D之间移动．已知(OE=10 m，OC=15 m，CD=10 m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103kg，则配重体的质量应为_________kg，当滑轮移到D 点时能够安全起吊重物的最大质量是_________ kg．(不计“水平臂”和滑轮重力) 5．(2011·湘潭)如图所示，质量不计的轻杆OA长1 m，B点挂有重力为10 N的重物．A点的动力F为5 N，方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态．则该装置的阻力臂l2=_________m．画出物体所受重力的图示和阻力臂l2． 简单机械和功 一、选择题 1.下列器具中，属于省力杠杆的是( ) A.定滑轮 B.食品夹 C.镊子 D.铡刀 2.放学后，某同学背着重40N 的书包沿水平路面走了200m ，又登上大约10m 高的四楼才回到家，则他在回家的过程中对书包所做的功约为（ ） A.0J B.400J C.2000J D.2400J 3．登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s ，该同学登楼时克服重力的功率最接近于( ) A ．500W B ．100W C ．50W D ．10W 4.如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC 、OBD 和OED 组成，用指甲刀剪指甲时，下列说法中正确的是 ( ) A ．三个杠杆都是省力杠杆 B ．三个杠杆都是费力杠杆 c ．ABC 是省力杠杆，OBD 、OED 是费力杠杆 D ．ABC 是费力杠杆，OBD 、OED 是省力杠杆 5.“五一”假期，小林和爸爸一起去登花果山，小林用了15min 登上了山顶，爸爸用了20min 登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ ） A ．9∶8 B ．8∶9 C ．1∶2 D ．2∶1 6．如图所示，用滑轮组将重为600N 的重物匀速提升，如果拉力为350N ，则下列结论中正确的是( ) A ．如果将物体提升2m ，拉力做功1200J B ．物体升高1m ，机械所做的有用功为350J C ．物体以0.5m/s 速度匀速上升，拉力的功率为350W D ．此滑轮组的机械效率为80% 7.如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20 牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的 机械效率为η 1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过 程动滑轮的机械效率为η2。则（ ） A.η1＜η2 B.η1＞η2 C.η1＝η2 D.η1和η2的关系无法确定 8.如图所示，在水平拉力F 作用下，使重40N 的物体A 匀速移动5m ，物体A 受到地面的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F 做的功为（ ） A ．50J B ．25J C ．100J D ．200J 二、填空题 9.起重机将1000N 的重物竖直向上匀速提升15m 后，又将重物匀速水平移动了5m ，整个过程中，竖直向上的拉力对重物做功________J. 10.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是________ (选填“省力”或“费力”) 杠杆。若该杠杆受到的阻力为20牛，则当动力为________牛时，杠杆处于平衡状态。 第4题图 F 2 F 1 第7题图 第6题图 第8题图 第十一章简单机械和功单元试卷（word版含答案） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： (1)图甲中，杠杆静止时处于_________（选填“平衡”或“不平衡”）状态．为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）移。(2)如图乙所示，在A 点挂 2 个重力均为 0.5N 的钩码，在B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为______________N。 (3)如图丙，保持A 点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B 点从a 位置转到b 位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F 与其力臂的乘积变化情况是 ______________。 A．一直变小 B．一直变大 C．一直不变 D．先变小后变大 (4)竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，拉力的力臂_________，弹簧测力计的示数__________（均选填“变大”、“变小” 或“不变”）。 (5)若要使图丁状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B 点 _____（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动一个小角度。 (6)小华用如图戊装置进行探究，发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件，其原因是_____________________________________。 (7)小明用如图戊所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G 的钩码挂在杠杆A 处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η=__________（用题中字母表示）。若将钩码移动到B 点，仍将它匀速提升h 的高度，则此时弹簧测力计的示数F'________（选填 “>”“=”或“<”）F，杠杆此时的机械效率η′___________η（选择“>”、“=”或“<”）。 【答案】平衡左 1.5 C 变小不变顺时针杠杆自重对杠杆平衡有影响 Gh ×100% > > Fs 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态；所以，图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态。 [2]由于杠杆左端上翘，调节时重心应向左移动，应将杠杆两端的平衡螺母向左移，使杠杆在水平位置平衡。 (2)[3]如图乙所示，在刻度线A处挂两个钩码，在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置时，每个钩码为G=0.5N，每小格为L，根据杠杆的平衡条件知道，即 2G×3L=F×2L 2×0.5N×3L=F×2L 解得F=1.5N (3)[4]将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件知道，拉力F与其力臂的乘积也是不变的。 故选C。 (4)[5][6]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。 (5)[7]根据杠杆平衡条件知道，要使弹簧测力计读数减小，在阻力和阻力臂不变时，需要增大动力臂，当弹簧测力计与杠杆垂直时，动力臂最长，拉力最小，所以需要将弹簧测力计顺时针转动。 第十一章简单机械和功专题练习（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 11.简单机械和功(基础测试卷) 一、填空题：（每空1分，共30分） 1．杠杆平衡的条件是________________________。当动力臂______阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂______阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂______阻力臂时，是省力杠杆。 2．定滑轮的实质是一个______杠杆，所以使用它可以____________但不能______；动滑轮的实质是一个______杠杆，所以使用它可以____________，但不能____________。 3．写出下列各单位所对应的物理量： (1)N·M ；(2)J/s __________ ；(3)W·S________；(4)N·M/S_________。4．在镊子、钢丝钳、扳手、天平中，属于费力杠杆的有____________，属于等臂杠杆的有____________。 5．如图1所示，杠杆上每格等距，每个钩码重都是1N，当杠杆平衡时，弹簧秤的示数为______；若要求弹簧秤示数为9N，并且钩在支点左侧时，则它应钩在______处，拉力方向应为____________。 图1 图2 6．如图2所示，用动滑轮把重为40N的物体匀速上提，弹簧测力计示数为24N，则拉力为______N。不计摩擦和绳重，动滑轮重为______N，这时该动滑轮的机械效率约为______。7．某运动员把1000N的杠铃举高1.8m后在空中停留5秒钟，在这5S内他对杠铃做的功是______J，功率是______W。 8．两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为______，在相同时间内做功之比为______。 9．某台机器的功率为80W，机械效率为80%，分别表示_____________________________，__________________________________________。 10．设长和高之比为5∶2的斜面，把重600N的物体匀速推上去，所用沿斜面方向推力至少是______N，若实际所用推力为300N，则斜面的机械效率为_____________。 二、选择题：（每题3分，共30分） 11．两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡，此时（） A. 两个小孩的重力一定相等 B.两个小孩到支点的距离一定相等 C.两个小孩的质量一定相等 D.小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等 12．一把杆秤原来很准确，但跟它配套的秤砣掉了一小块，再用它称量物体时，称量结果将（） A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定 13．使用下列简单机械时，一定省力的是（） A、铡刀和定滑轮 B、撬棒和理发剪刀 C、羊角锤和手推车 D、瓶盖起子和钓鱼杆 14．在下列情况下，力对物体做功的说法正确的是（） A、铅球出手后，水平方向移动7m，手对铅球做了功 物理初中物理功和机械能练习题及解析 一、功和机械能选择题 1．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的 A．动能相同，机械能也相同 B．动能相同，2位置的机械能较小 C．机械能相同，2位置的动能较小 D．2位置的动能较小，机械能也较小 【答案】D 【解析】 【详解】 （1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，2处的机械能小； （2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小． 故选D． 【点睛】 对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小． 2．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。 3．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（） A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能 B．小球摆动到最低点B时，动能为零 C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小 D．小球在整个过程中的机械能守恒 【答案】D 【解析】 试题分析：小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D． 【考点定位】机械能转化和守恒 4．下列说法中正确的是 A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功 B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功 C．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 D．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功 【答案】C 【解析】 【详解】 A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，不再受到推力的作用，只有距离，没有推力的作用，所以对铅球不做功，故A错误． B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，没有在拉力方向上通过距离，故拉力没有做功．故B错误． C．用水平力推着购物车前进，购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离，推车的力做了功．故C正确． 《简单机械和功》单元练习题及答案 （g 取10N/kg ） 选择题（每题2分，共20分） 题号 1 ? 2 3 4 5 6 7 8 9 ： 10 答案 ? 1、如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ） 2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( ) A ．将左右两边的钩码均向外移动一格 B ．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 3、 如图所示,小明将两只鸡蛋举高2米，所做的功最接 近于( ) A. 0. 1 J B. 1 J 2J D. 2 J 4、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（ ） 校 班级 姓名 考号 . ★★★★★★★★★★★★★装★★★★★★★★★★★★★订★★★★★★★★★★★★★线★★★★★★★★★★★★★★★★★★★ | 第3题图 · · A ．以A 点为支点的费力杠杠 B. 以A 点为支点的省力杠杠 C. 以 B 点为支点的费力杠杠 D. 以B 点为支点的省力杠杠 5、如图所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ） 6、粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中 A. 重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W — C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将 （ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 8、图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC 和BC 斜面受拉力匀速运动到C 点，所需拉力分别为F A 、F B ，所做功分别为W A 、W B ，则： A 、F A ＝F B ，W A ＝W B B 、F A ＜F B ，W A ＝W B C 、F A ＜F B ，W A ＜W B D 、F A ＞F B ，W A ＞W B 9、将50N 的物体从一楼提到三楼，分别采用三种方法，做功最少的是（ ） A ．用手直接提上去 B ．用滑轮组提上去 、 C ．用定滑轮提上去 D ．三种方法做功相同 10、如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升 2m ，在此过程中滑轮组 简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合，涉及的知识与生活实际联系十分紧密，本章的主要考点包括以下一些：了解杠杆的力臂，通过实验能探究杠杆平衡条件；通过实验，学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向；通过实例认识功的概念；理解机械效率，了解提高机械效率的途径和意义；认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看，本专题知识是学生学习的难点，也是中考时的失分点。失分的主要因素，一是本章的概念比较多，学生理解和正确区分概念上存在一些困难，二是知识的综合程度比较强，学生综合应用知识的能力不足，三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率，分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看，近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势： 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1（07常德市）关于简单机械下列说法中正确的是（） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快例题2（07梅州市）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知>，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，则下列判断中正确的是（） A．F1 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素--组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2 表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F(1)l(1)=F(2)l(2)也可写成：F(1)/ F(2)=l(2)/ l (1) 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 初中物理功和机械能典型解答题集锦 1．如图10-2所示，滑轮组自重及摩擦不计。物体A重300N，在F＝ 4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动。则物体在运动过程 中受的阻力是 N ；5s内滑轮组对物体A做的功是 J ；拉 力F的功率为 W。 2．用如图10-4所示的滑轮组提升重900N的物体，使物体匀速上升3m，所用拉力 为400N，摩擦不计。求： （1）动滑轮有多重。 （2）滑轮组机械效率是多大。 （3）若用它匀速提升重1800N的物体，绳端的拉力是多大？这种情况下滑轮组的 机械效率是多大？ 3．如图10－15所示，物体重500N，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计， 在水平拉力F作用下物体沿水平面以2m／s的速度做匀速运动，运动过程 中与地面间的摩擦力是100N。求在2rnin内拉力做的功及拉力的功率。 [24000,200] 4．用如图10－17的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N，物 体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N时物体以0.5m／s 的速度匀速移动．求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械 效率。[1.5，80%] 5．如图10－19所示，物块重200N，移动过程中所受阻力为40N。 （l）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2m／s的速度匀速移动，拉力F 的功率是多大？ （2）如果这个装置的机械效率是80％，则拉力F是多大？[8,25] 6.如图10-20所示，滑轮组工作时摩擦不计。[75%,80%] （1）当被提升的物重为90N时，绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率η 1 ； （2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的 机械效率η 2何值？ 图10-2 图10-4 图10-15 图10-17 图10-19 图10-20 九年级第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．同学们在学校的花园里散步时，看到校工师父在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A：“探究杠杆的平衡条件” （1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量_____ （2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为1F，发现1122 F L F L ≠，其原因是：______ B：“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计） （3）他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为1F，测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h，则此次杠杆的机械效率为η=______（用物理量的符号表示） （4）他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为2h，则弹簧测力计的示数将_______1F，此次拉力做的功将_____第一次做的功（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右高左低，说明杠杆的重心偏左，应将右端的平衡螺母向右调节，使重心在支点上，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 简单机械和功测试题 一、选择题 1、如图所示,使用中属于费力杠杆的工具是( A 、 B 、 C 、 D 、 2、简单机械在日常生活中应用十分广泛,下列图中属于费力杠杆的是( A 、 B 、 C 、 D 、 3、如图所示的杠杆处于平衡状态,若使弹黄秤的示数变为原来的1/2,杠杆仍然保持平衡状态,可以采取哪些措施( A 、把弹簧秤向左移动一个小格 B 、减少三个钩码 C 、把钩码向左移动一个小格 D 、把钩码向右移动一个小格 4、如图所示的用具中,属于省力杠杆的是( A、B、C、D、 5、如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率.下面所列的物理量中,不需要测量的是( A、他的质量 B、单杠的高度 C、每次身体上升的高度 D、做“引体向上”的时间 6、下列杠杆中,属于费力杠杆的是( A、B、C、D、 7、如图所示,物理课本涉及的几个工具,其中属于省力杠杆的是( A、B、C、D、 8、如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想.你认为合理的是( A、文具盒所受重力对它做了功 B、文具盒所受支持力对它做了功 C、文具盒所受的推力F对它做了功 D、在此过程中没有力对文具盒做功 9、汶川地震中,滚滚的山石挡住了道路.增援人员要用撬棒撬开山石,分别沿如图所示的四个方向用力,其中最省力的是( A、沿F1方向 B、沿F2方向 C、沿F3方向 D、沿F4方 向 二、填空题 11、如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由 端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,则: (1拉力所做的有用功为;(2拉力所做的总功W总为; (3该滑轮组的机械效率η. 12、用滑轮组将一个重为4.5N的物体匀速提升15cm,由 图可知,绳端受到的拉力为N,绳端移动的距离s为 cm,滑轮组的机械效率η为. 13、用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m,已知拉力大小恒为60N,方向总保持竖直向 上,动滑轮的质量为3kg,绳重和摩擦均不计.则:初中物理 《简单机械和功》复习讲义
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