功和机械能练习题含答案

一、功和机械能选择题

1．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度．则（）

A．乙升降机提升重物做的有用功较多 多

C．甲升降机的电动机做的总功较少 少 【答案】C 【解析】 【详解】

A．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误； BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确．

D．乙升降机的电动机做的总功较B．甲升降机的电动机做的额外功较

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，定滑轮重4N，动滑轮重0.5N，在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是

A．绳子自由端移动速度为0.3m/s B．拉力F的大小为4N C．拉力F的功率为0.45W D．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】

由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2， A．绳端移动的距离是： s=2h=2×0.1m=0.2m， 绳子自由端移动的速度是：

s0.2m0.2m/s ， t1s故A错误； vB．不计绳重和摩擦，则拉力F故B错误；

C．拉力做的总功：W总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F的功率：

11GG动=4N0.5N2.25N， n2W总0.45J0.45W ， t1s故C正确； PD．拉力做的有用功W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是： W有0.4J100%100%≈88.9%， W总0.45J故D错误。

4．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功率为W2，机械效率为2，若不计绳重与摩擦，则（ ）

A．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2 C．W1＞W2 , 1＜2 D．W1=W2 , 1=2 【答案】A

【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝

W有W总可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越

少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1η2.故选C.

5．如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（ ）

A．小虎的推力小于箱子受到的阻力 B．小虎的推力大于箱子受到的阻力 C．小虎对箱子做了功 D．小虎对箱子没有做功 【答案】D 【解析】

试题分析：（1）因为用水平力推静止在水平地面上的箱子，没有推动，所以箱子处于静止状态；在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以摩擦阻力等于推力，故AB错误；

（2）根据做功的两个必要条件可知，箱子在力的方向上没有移动距离，所以小虎对箱子没有做功．故C错误，D正确； 故选D．

6．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高

C．做功快的机械，功率一定大 D．效率高的机械，功率一定大 【答案】C 【解析】

试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．

解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；

B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大； C、说法正确；

D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大． 故选C．

7．在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是

A．八年级物理教科书重约100N B．人从一楼上到三楼做的功约3000J C．标准大气压约1×103Pa

D．多数人脉搏跳动100次用时约15min 【答案】B 【解析】 【详解】

A、八年级物理教科书的质量在0.2kg左右。受到的重力在左右，故A不符合实际；

B、初中生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度在6m左右，人从一楼上到三楼做的功约为

左右，故B符合实际；

C、标准大气压约1×105Pa，故C不符合实际；

D、正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近1s，跳动100次的时间在右，故D不符合实际。 故选：B。 【点睛】

此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位大小要认识清楚，能对生活中常见的物理量进行估计，要多注意理论联系实际，生活中留心积累。

左

8．跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，若不计空气阻力，下列说法不正确的是 ．．．

A．运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大 B．腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能 C．落水的过程，运动员的重力势能始终在增大 D．从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【分析】

动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大； 重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； 弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；

动能和势能统称为机械能．其在不计空气阻力时，机械能是守恒的． 【详解】

A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故A正确；

B、运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；

CD、运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误，D正确． 故选C．

9．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（ ）

A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＞F2

C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2 【答案】D 【解析】 【详解】

A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1 ＞v2，故A错误；

B．由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙

程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1 =F2 =f，故B错误；

CD．由图象知道，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足： W1 =2W2 ；

W 知道，0～8s两次拉力对物体做功的功率是： tP1 ＞P2 ，

由P故C错误，D正确。

10．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示．以下说法正确的是（ ）

A．手推动球杆前进时，手对球杆做了功

B．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对球做了功 C．桌面对球的支持力做了功

D．白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功 【答案】A 【解析】

做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故A正确；由于重力的方向与小球运动的方向垂直，所以，重力对小球不做功，故B错误；桌面对球的支持力的方向与小球的运动方向垂直，所以，支持力对小球不做功，故C错误；白球撞击黑球后没有静止，而是继续运动，是因为白球具有惯性，不是手对白球有力的作用，更不是对白球做功，故D错误，故选A．

11．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景．A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变．如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg）．则

A．A从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对A做的功为5×104J

B．A下降过程中重力的功率为5×103W C．A的密度为1.6×103kg/m3

D．当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5×103 Pa 【答案】D 【解析】 【详解】

A．由图乙可知，A从开始下降直到江面的过程中，下降高度

h=vt=0.1m/s×20s=2m，

钢缆绳对A做的功

W=Fs=3×104N×2m=6×104J，

故A错误．

B．A下降过程中重力的功率

P故B错误．

WFsGv3104N0.1m/s3103W， ttC．A全部浸没在水中所受浮力

F浮GF拉3104N1104N2104N，

根据阿基米德原理F浮水gV排可得， 物体的体积

F浮2104N3V2m，

水g1.0103kg/m310N/kg故A的密度

mG3104N331.510kg/m， 3VgV10N/kg2m故C错误．

D．由图乙可知，A物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间

t’=30s-20s=10s，

A物体的高度

h’=vt’=0.1m/s×10s=1m，

圆柱体A的底面积

V2m3S2m2，

h1m当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压力

F压GF浮3104N2104N1104N，

则A对江底的压强

F压1104N3p510Pa， 2S2m故D正确．

【点睛】

本题是力学综合计算题，具有一定的难度，读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应用是关键．

12．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．

13．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（ ）

A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功

B．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功

C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功

D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功

【答案】A 【解析】 【详解】

A．女孩搬起一个箱子，女孩给箱子一个向上的力，箱子在力的方向上移动了距离，女孩对箱子做了功，故A正确。

B．司机费了很大的力也未能推动汽车，人对汽车有推力作用，但是汽车没有在力的方向上移动距离，所以人对汽车没有做功，故B错误。

C．吊车对货物施加一个竖直向上的力，吊车吊着货物水平移动一段距离，没有在力的方向上移动距离，所以吊车没对货物做功，故C错误。

D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球没有力的作用，对足球不做功，故D错误。 【点睛】

有力作用在物体上，力对物体不一定做功；物体运动了一段距离，可能没有力对物体做功；做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。

14．下面说法中正确的是

A．从P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大 B．功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大

C．甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大 D．功率大的机器比功率小的机器做功多 【答案】C 【解析】 【详解】 AB、从公式

可知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关，大小等于做的功与时

间的比，故A、B错误，

C、甲每小时做的功比乙每小时做的功多，根据知正确；

知，甲的功率比乙的功率大，故C

D、根据故选C．

知，做功多少与功率与做功时间都有关系，只知道功率，不能说做的功就

多，故D错误；

15．如姿同学在整理物理笔记时，有如下四句话其中错误的是 A．成年人步行速度约为1m/s C．用手托起两个鸡蛋的力约为0.1kg 【答案】C 【解析】

根据常识知道，人步行的速度一般在1.1m/s左右，故A正确，不符题意；中学生的质量一10N/kg=500N，故B正般在100斤即50kg左右，所以一个中学生体重约是：G=mg=50kg×确，不符题意；一个鸡蛋的质量约是50g（0.05kg），所以，其重力约为

G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，即托起两个鸡蛋的力大约为1N，故C错误，符合题意；功和能量的单位都是焦耳，故D正确，不符题意，故选C．

B．一个中学生体重约为450N D．功和能的单位都是焦耳

16．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（ ）

A．不变 【答案】C 【解析】 【详解】

B．变小 C．变大 D．先变大后变小

在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂l却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F•OA=G•l，当OA、G不变时，l越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大．C符合题意，选项ABD不符合题意．

17．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（ ）

A． B． C． D．

【答案】D

【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A. 图示是一个定滑轮拉力F1＝G；B. 根据勾股定理知h＝示,由图可知

＝3m,图中为斜面,F2×5m＝G×3m,得到F2＝0.6G；C. 如图所，由杠杆平衡条件可得：F3×L2＝G×LG,拉力F3＝G×

G＝

0.4G；D. 由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n＝3,拉力F4＝G；因此最小拉力是F4；故选：D。

点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力F1、F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。

18．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（ ）

①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20% A．只有①和② 【答案】D 【解析】

①汽车行驶速度是：

B．只有②和③

C．只有①和④

D．只有②和④

s6.9km72km/h=20m/s345，故①错误； th3600②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是： vQ放mq1.5kg4.6107J/kg6.9107J，故②正确；

③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：

PFv2000N20m/s=40000W=40kW，故③错误； ④汽车发动机的做的功为：

WFs2000N6.9103m1.38107J，

汽车发动机的效率是：

W1.38107J100%=20%，故④正确．. 7Q放6.910J故选D．

点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有进要用到质量，要统一单位后再计算．

19．如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，下列表示木块的重力势能Ep，木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强p1和容器对桌面的压强p2随时间变化的关系图线中，可能正确的是（ ）

A． B． C． D．

【答案】B 【解析】 【详解】

A．当容器内的水流出后，木块的质量不变，高度减小，则木块的重力势能减小，当水不再流出时，木块的重力势能不变，即木块的重力势能先变小后不变，故A错误； B．根据图示可知，当水位在一定高度时，木块处于漂浮状态，即浮力等于重力；当水位下降到一定高度时，木块对容器底有压力，浮力小于重力；由于木块的重力不变，则木块受到浮力先不变后减小；故B正确；

C．根据图示可知，在容器内水流出的过程中，并且当水位在一定高度时，木块下表面处水的深度不变，由p＝ρgh可知，木块下表面处的压强不变，即木块下表面受到水的压强不变；故C错误；

D．因为液体压强随深度的增加而增大，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等，因此相同时间内，容器对桌面减小的压力相同，由p随时间均匀减小，故D错误．

F可得，容器对桌面的压强p2S

20．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．

D．书静止在水平桌面上，书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离，所以支持力没有做功，故D错误． 故答案为C． 【点睛】

做功的两个必要因素：1）作用在物体上的力；2）物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可．