(文末附答案)2022届初中物理做功与机械能知识总结例题.pdf

1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届初中物理做功与机械能知识总结例题届初中物理做功与机械能知识总结例题 单选题 1、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 2、2021 年 5 月 29 日 20 时 55 分，货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射，并在 8 小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。则下列说法中错误的是（）A用氢作燃料，是因为氢的热值大 B“天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能 C火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的 D“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，两者的动能均为 0 3、小孩从滑梯上端沿斜面匀速滑到底部，不变的是（）A内能 B重力势能 C动能 D机械能 2 4、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 5、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 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 7、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 8、日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（）A自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦 B投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功 3 C短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用 D高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的 9、上课铃响起时，小虎同学从教学楼的一楼跑到三楼，所用的时间为 15s他上楼的功率可能是 A100W B200W C400W D600W 10、下列图像中，相应的物理原理解释正确的是（）Aa图小车在正常行驶过程中，内燃机的压缩冲程对外做功 Bb图小球在地面上方越跳越低的过程中重力势能完全转化为动能 Cc图前 2s 内，小华跑得较快 Dd图中甲音叉比乙音叉发声的音调低 多选题 11、如图所示，在 250N 的拉力F作用下，滑轮组将 400N 的重物在 2s 内匀速提升了 0.1m，在此过程中（）4 A拉力F做的有用功为 40J B滑轮组的机械效率为 80%C拉力F的功率为 25W D动滑轮的重为 100N 12、如图是小丽用滑轮组匀速提升一个重力为 600N 的物体，物体上升的速度为 0.1m/s，人拉绳的力F为 250N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A人拉绳做功的功率为 80WB滑轮组的机械效率为 80%C绳子自由端移动的速度为 0.3m/sD动滑轮重为 100N 13、如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析错误的有（）A实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下 B当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失 C如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动 D木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持 14、“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（）5 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 15、如图所示，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球落地前瞬间的速度分别为v1、v2、v3，则（）Av1v2v3 Bv1=v2=v3 C小球在三条路径中机械能都没有发生变化 D小球在三条路径中重力势能都没有发生变化 综合题 16、（1）请画出图所示物体 A 所受重力的示意图_；（2）请在图中作出力F的力臂，并用l表示_；（3）请你在图中画出入射光线AO的反射光线_；（4）根据图所示的小磁针静止时 N 极所指方向，判断电源的A端是_极；（选填“正”或“负”）（5）如图所示被测物体的长度为_cm；（6）如图所示，温度计的示数为_。6 17、在学简单机械时，如图，提升物体 M 上升 1m 过程中，小明测得物体 M 重力为 24N，每个滑轮重力为 6N，滑轮组的机械效率为则60%。则该过程中：（1）有用功为_，总功为_；（2）拉力F=_；（3）如图使用该滑轮组是否省力？_；是否省距离？_；使用该滑轮组与直接提升重物相比是否改变动力的方向？_（均选填“是”或“否”）。18、请根据下述材料，回答下列问题：奔向火星“天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?”爱国诗人屈原以长诗天问发出对天地、自然及人世间一切事物现象的疑问，表现了诗人追求真理的探索精神。“天问一号”探测器带着先人千年的梦想于 2020 年 7 月 23 日踏上飞向火星的旅途，2021 年 5 月 15 日成功着陆火星表面。我国成为首个通过一次发射，完成“环绕、着陆、巡视探测”任务的国家。在太阳系中，地球和火星围绕太阳周而复始地做椭圆运动，如下左图所示。探测器如何从地球到达火星呢?从一个天体的引力范围到另一个天体的引力范围的轨道叫做转移轨道，理论上探测器可以沿任意路径从地球到达7 火星，但是有一条飞行路径效率最高，途中只需两次引擎推进，更节省燃料。由于地球和火星的公转轨道接近于圆，且它们的公转速度变化不大，为了比较简明地说明这条路径，我们假设地球和火星围绕太阳逆时针做匀速圆周运动（速度大小不变、轨迹为圆的曲线运动），如图所示。地球的公转周期约为 365 天，火星的公转周期约为 687 天。当地球与火星夹角为 44时，载有“天问一号”探测器的航天器在上右图中 A 处点火，摆脱地球的束缚进入转移轨道，在太阳引力作用下，奔向火星轨道，到达上右图中 B 处时与火星相遇，实现轨道转移。这条路径被称为“霍曼转移轨道”。实际上，对于以 28km/s 高速靠近火星的探测器来说，要想被火星引力捕获，必须在火星引力范围内实施精准、自主、可靠地制动控制，使探测器成为环绕火星飞行的一颗卫星。如果探测器没有被火星捕获，我们就需要等待探测器与火星在 779 天后的再次相遇。（1）“天问一号”探测器从地球到火星，有一条效率最高，更节省燃料的飞行路径，叫做_。（2）在本文中，为了便于研究问题，我们把地球和火星复杂的变速椭圆运动，简化为匀速圆周运动。这种抓住事物本质，忽略次要因素，突出主要因素的研究方法在物理学习中会经常使用。下列事例中使用到这种研究方法的是_ A平直轨道上行驶的列车，速度变化很小时，可视为做匀速直线运动 B物体受到拉力的大小可以通过弹簧在弹性限度内的伸长多少来衡量 C地球吸引物体的每一部分，可以视为作用在一个点上，称之为重心 D不计绳重、滑轮重，忽略轮与轴间摩擦的滑轮组，称为理想滑轮组（3）由文中内容，请你推测：“天问一号”探测器从地球轨道转移到火星轨道大约经历_天（保留整数）。8 2022 届初中物理做功与机械能_02A 参考答案 1、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%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。9 2、答案：D 解析：A氢相比其它常规燃料，热值更大，较适合做飞船的燃料，故 A 正确，A 不符合题意；B太阳能板是一种将太阳能转化为电能的装置，故 B 正确，B 不符合题意；C火箭向下喷气，根据力的作用是相互的可知，气会对火箭一个向上的力，故 C 正确，C 不符合题意；D“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，它们都一直在运动，所以两者都存在动能，故 D 错误，D 符合题意。故选 D。3、答案：C 解析：A小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于滑梯对小孩做功（摩擦生热）使得小孩内能增加，故 A 不符合题意；BC小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于小孩的速度不变，所处的高度降低，所以小孩的动能不变，重力势能减小，故 B 不符合题意，C 符合题意。D由于动能与势能之和是机械能，所以，机械能减小，故 D 不符合题意。故选 C。4、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。10 故选 C。5、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。6、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机的大，故 D 正确 11 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、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。8、答案：D 解析：A自行车前后轮的滚动轴承能将滑动摩擦变成滚动摩擦，从而减小摩擦，故 A 错误；B在空中飞行的铅球，已经离开手，不再受到运动员的作用力，所以此过程运动员对铅球没做功，故 B 错误；C到达终点，运动员不会立即停下，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能受到惯性的作用，故 C 错误；D高压锅因为密封性好，沸腾时锅内气压增大，沸点随着气压的增大而升高，故 D 正确。故选 D。9、答案：B 解析：12 估测小虎同学的体重和两层楼的高度，根据功率的公式=得到他上楼的功率 小虎同学的体重约 400N，一层楼高约 4m，从一楼跑到三楼有两层楼高约 8m；所用时间为 15s，克服自己重力做功的功率=400815 213 故选 B 小提示：本题考查功率的估测，解决本题的关键知道功率的计算公式以及学生重力和楼高的估测 10、答案：C 解析：A汽车内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能，而做功冲程才是利用内能对外做功，故 A 错误；B因小球在弹跳上升的过程中要克服摩擦做功，一部分机械能机械能转化内能，重力势能不能完全转化为动能，故 B 错误；C由图像可知，在前 2s 内，小华运动的距离比小明长，所以小华跑得较快，故 C 正确；D由波形图可知，相同的时间内甲音叉振动的次数多，甲的频率大于乙的频率，甲音叉比乙音叉发声的音调高，故 D 错误。故选 C。11、答案：ABC 解析：A拉力F做的有用 W有Gh400N0.1m40J 故 A 正确;13 B由图知，n2，拉力端移动距离 s2h20.1m0.2m 拉力做的总功 W总Fs250N0.2m50J 滑轮组的机械效率=有总 100%=40J50J 100%=80%故 B 正确;C拉力做功的功率 P=总=50J2s=25W 故 C 正确;D不计绳重和摩擦，拉力 F12（G+G动）动滑轮重力 G动2FG2250N400N100N 题目没有提供“不计绳重和摩擦”的条件，动滑轮的重力不等于 100N，故 D 错误。故选 ABC。12、答案：BC 解析：AC由图可知，承担物重的绳子股数n=3，绳子自由端移动的速度 14 v绳=nv物=30.1m/s=0.3m/s 人拉绳做功的功率 =Fv绳=250N0.3m/s=75W 故 A 错误，C 正确；BD不计绳重和摩擦，动滑轮重 G动=nF-G=3250N-600N=150N 滑轮组的机械效率 =有总 100%=100%=100%=100%=600N3 250N 100%=80%故 B 正确，D 错误。故选 BC。13、答案：ABD 解析：A研究动能大小与质量的关系的实验中，要控制速度相同，所以，需要要控制钢球在同一高度由静止滚下，故 A 错误，符合题意；B一切物体在任何情况下都有惯性，质量是惯性的唯一量度，所以，当木块最终静止时，木块的惯性不会随之消失，故 B 错误，符合题意；C如果木块滑行时所受的外力全部消失，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，故 C 正确，不符合题意；D木块滑行一段距离后停止运动，是因为受到阻力作用，说明力是改变物体运动的原因，故 D 错误，符合题意。故选 ABD。15 14、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。15、答案：BC 解析：ABC小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能相等，则落地时的动能也相等，小球质量不变，所以速度相同，即 v1=v2=v3 故 BC 符合题意，A 不符合题意；D由于小球的高度不断变化，质量不变，所以小球的重力势能不断变化，故 D 不符合题意。故选 BC。16 16、答案：负 1.85 -14 解析：（1）1过 A 的重心沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段，用符号G表示。如图所示 （2）2沿长F，从点O作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂，如图所示 （3）3过入射点O画出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，如图所示 （4）4小磁针是右端是 N 极，左端是 S 极，根据磁极间的相互作用可知通电螺线管的左端是 N 极，右端是 S极，由安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，电源的A端是负极。（5）5图中刻度尺的一个大格表示 1cm，里面有 10 个小格，分度值为 1mm测量起始端从 0 开始，末端对应的刻度是 1.85cm，即物体长度为 1.85cm。（6）6温度计上 10之间有 10 个小格，所以一个小格代表的温度是 1，即此温度计的分度值为 1，液柱上表面在零摄氏度以下，此时的温度为-14。17、答案：24J 40J 20N 是 否 是 17 解析：(1)12有用功 有=24N 1m=24J 由=有总 100%可得，总功 总=有=24J60%=40J(2)3由图可知=2，绳子自由端移动的距离 =2 1m=2m 由=可得，拉力 =总=40J2m=20N(3)456因为拉力=20N 1m=所以不能省距离，因为拉力方向向下而直接提升重物方向向上，所以能够改变力的方向。18、答案：霍曼转移轨道 AD 260 解析：（1）1由题文可知，路径为“霍曼转移轨道”。（2）2A平直轨道上行驶的列车，速度变化很小时，可以看成速度不变，可视为做匀速直线运动，故 A 符合题意；B物体受到拉力的大小可以通过弹簧在弹性限度内的伸长多少来衡量使用了数学公式，不是抓住事物本质，忽略次要因素，故 B 不符合题意；18 C重心是模型法的使用，故 C 不符合题意；D不计绳重、滑轮重，忽略轮与轴间摩擦，抓住事物本质，忽略次要因素，故 D 符合题意。故选 AD。（3）3此过程火星公转角度为 136，天数为 =136360 687 260