物理功和机械能单元综合练习题（含答案）一、选择题1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2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3如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则A物体上升的速度是2.5m/sB拉力F大小为400NC拉力F的功率为40WD拉力F的功率为80W【答案】D【解析】【详解】A由得体的速度：故A项不符合题意；B图可知，绳子段数为，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：故B项不符合题意；CD绳子自由端移动的速度：拉力F的功率：故C项不符合题意，D项符合题意。4阳光体育运动不仅锻炼了孩子们的身心，而且也让校园充满了欢声笑语下面图与对应描述相符合的是（）A甲图学生在跳绳的过程中，没有做功B乙图学生跑步时，地对脚有力的作用C丙图乒乓球在空中向前飞行时，仍受到球拍的作用力D丁图拔河时尽量降低重心，可以减小脚与地面的摩擦力【答案】B【解析】【详解】A、甲图学生在跳绳的过程中，克服重力做功，故A错；B、乙图学生跑步时，脚对地施加了力，因为力的作用是相互的，地对脚有力的作用，故B正确；C、由于惯性丙图乒乓球在空中向前飞行，此时不再受球拍的作用力，故C错；D、丁图拔河时尽量降低重心，是为了提高稳度，不会减小脚与地面的摩擦力，故D错故选B5在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所示以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是A足球所受的重力做了功B脚一直对足球做功C足球受到非平衡力作用D地面的支持力对足球做了功【答案】C【解析】【详解】A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做功，故A错误；B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B错误；C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C正确；D、支持力是竖直向上的，球在地面上的运动是水平方向，即力与距离垂直，支持力不做功，故D错误；故选C6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A0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB1s2s内，物体在做加速运动C2s3s内，拉力F的功率是100WD2s3s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01s内,拉力F30N.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GFG3F拉+G动100N330N+G动G动+10N10N，故A正确；（2）由图丙可知，1s2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在23s内,重物做匀速运动,v32.50m/s,拉力F340N，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）n3，所以拉力F的作用点下降的速度v33v332.50m/s7.5m/s，拉力做功功率（总功率）:P总F3v340N7.5m/s300W，故C错误；滑轮组的机械效率：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n3，则拉力F移动的距离s3h（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12s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WFs求此时拉力做功（3）由F-t图象得出在23s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PFv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7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8将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下，测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度v1v2v3 关于测力计和物体A的描述：弹簧测力计的示数等于2N；测力计对物体A的拉力做功的功率最大；物体A的重力势能增加图所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是A静止B竖直向上匀速运动C竖直向上匀速运动D水平向右匀速运动【答案】C【解析】【分析】物体处于平衡状态时，受平衡力，据此判断弹簧测力计的示数；再根据运动速度的大小，判断做功的功率；同时根据重力势能的影响因素，判断重力势能的变化【详解】由题意可知，物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态，即平衡状态，因此，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于2N；首先，做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素，A选项中有力无距离，所以不做功；D选项中力与运动方向垂直，所以也不做功，因此，做功的只有BC；而BC中,v1v2，由功率公式P=Fv可知，C选项中做功的功率最大；选项AD中，物体的高度不变，所以重力势能不变；BC选项中物体的高度增大，所以物体A的重力势能增加。综上所述，同时符合以上三条描述的只有C.故选C.9跳伞运动员跳出飞机后,立即打开降落伞,下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大,直至与重力等大。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）A重力势能不断减少,动能不断增加，机械能不变B重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少C重力势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少D重力势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变【答案】C【解析】分析：动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能总称为机械能。解答：由于运动员在空中飞速下落，质量没发生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小。故选：C。【点睛】该题考查了动能和重力势能大小的影响因素，机械能的变化可以从动能和势能的变化来判断，也可以从机械能和其它形式的能之间是否有转化进行判断。10如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化则A小球在A处的动能等于在D处的动能B小球在A处的动能大于在D处的动能C小球在B处的机械能小于在C处的机械能D小球在B处的机械能等于在C处的机械能【答案】D【解析】【详解】AB根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能较小，故A、B选项都不正确CD根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故D正确，C不正确11在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面以2 m /s的速度匀速运动10 m。撤去水平拉力后。该物体又向前运动了1.5m后停了下来。则下列说法正确的是A物体受到的重力和它对地面的压力是一对相互作用力B撤去拉力后，物体又向前运动了 1.5m是受到惯性力的作用C物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力是一对平衡力D拉力做的功为230J【答案】C【解析】A. 物体受到的重力和它对地面的压力方向相同，不是一对相互作用力，故A错误；B. 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是一种性质，不能说物体受到惯性作用，故B错误；C. 物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；D. 拉力做的功为：WFs20N10m200J，故D错误。点睛：区分相互作用力和平衡力：一对相互作用力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上；平衡力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。12如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下下面的一些判断正确的是（ ）A从a到b，小球的势能不变，动能增大B从b到c，小球的势能增大，动能增大C到达c处，小球的势能最小，动能最大D到达d