中考物理功和机械能单元测试卷及答案

一、选择题

1．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．

2．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 C．足球受到非平衡力作用 【答案】C 【解析】 【详解】

B．脚一直对足球做功 D．地面的支持力对足球做了功

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C．

3．两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 ； 由PW 知道，0～8s两次拉力对物体做功的功率是： tP1 ＞P2 ，

故C错误，D正确。

4．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．

5．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

6．扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为1.5kg集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min匀速行驶20m，若机器人行驶过程的平均阻力为3N，则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是

A．300J，2.5W 【答案】B 【解析】

B．60J，0.5W

C．60J，30W

D．360J，3W

【详解】

机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：Wfs3N20m60J，故AD错误；克服阻力做功的功率：P故选：B。 【点睛】

本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。

W60J0.5W，故B正确、C错误。 t260s

7．如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（ ）

A．A到B小球的重力势能不变 B．A到B小球的动能减少 C．B到C小球的重力势能增大 D．B到C小球的动能不变 【答案】D 【解析】 【详解】

A．由图示可知，小球从A到B高度减小，重力势能减小，故A错； B．小球从A到B速度变大，动能增大，故B错； C．小球从B到C高度不变，重力势能不变，故C错；

D．由于平面是光滑的，小球不受摩擦力，所以小球在平面上是匀速直线运动，所以从B到C的速度不变，动能不变，故D正确．

8．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙装置所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则

A．W1 = W2，η1 =η2 C．W1 < W2，η1 >η2 【答案】C 【解析】 【分析】

B．W1 = W2，η1 <η2 D．W1 > W2，η1 <η2

由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=的大小． 【详解】

（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；

（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；

（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2. 故选C.

W有用W总即可比较出二者机械效率

9．如图所示，悬挂的电灯处于静止状态。假如悬挂它的绳子突然断了，电灯将

A．仍受平衡力 B．加速下落 C．匀速直线下落 D．动能变势能 【答案】B 【解析】 【分析】

物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变；影响动能的因素：质量和速度；影响重力势能的因素：质量和高度。 【详解】

悬挂的电灯处于静止状态，此时电灯受到重力和拉力的作用；若悬挂它的绳子突然断了，则电灯只受到重力的作用，会向下做加速运动，受非平衡力的作用，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能。 故选B。 【点睛】

本题考查力和运动及机械能的题目，需要知道物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。

10．如图小红同学正在做“引体向上”。她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小红做的功最接近的是

A．2 000 J C．20 J 【答案】B 【解析】

B．200 J D．2 J

小红同学正在做“引体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N，由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m，即h=0.4m，所以小红做的功最接近 W=Gh=500N×0.4m=200J，故B符合实际为答案。

11．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以 A．减小所必需的牵引力 B．提高机械效率 C．提高功率 D．减小所做的功 【答案】A 【解析】

A. 斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，说法正确，符合题意。 B. 从机械效率的公式η

可知，要想判断机械效率的大小，应该同

可知，要想判

时考虑有用功和总功，说法错误，不符合题意。C. 从功率的计算公式P的原理可知，使用任何机械都不省功，说法错误，不符合题意。

断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，说法错误，不符合题意。D. 从功

12．一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是 A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少 B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多

C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大 D．爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大 【答案】C 【解析】

（1）因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式W=Gh可知，父亲做的功多，故AB正确．

（2）爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根据公式P=

W t可知，不能判断儿子的功率一定大，故C错误．

（3）爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式P=可知，父亲的功率一定大，故D正确． 故选C．

W t

13．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水．如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（ ）

A．

B．

C．

D．【答案】C 【解析】 【分析】

物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积．先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断． 【详解】

由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，此时力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；

C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意． 【点睛】

本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）．

14．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．

15．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）＝×（100N+10N）＝36.7N动

＝W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正确；C. 由于W甲有＝W乙有,W总甲＝W总乙,根据

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．

16．2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（ ）

A．动能不变，重力势能增加，机械能增加 B．动能增加，重力势能不变，机械能增加 C．动能增加，重力势能增加，机械能增加 D．动能不变，重力势能不变，机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】

火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。

17．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计．则 （ ）

A．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙 B．手的拉力：F甲=F乙； 机械效率：η甲=η乙 C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙 D．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙 【答案】C 【解析】 【详解】

甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲G，并且可以改变力的方向。

乙为动滑轮，F乙（G动G），由题知，G动=20N＜G，因此F甲F乙。

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由η12W有用W总 可知，定滑轮的机械效率高，所以甲乙，故C正确为答

案，选项ABD错误。

18．如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）

A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多 C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大 D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持 【答案】B 【解析】 【详解】

A．钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性，故A错误； B．根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，故B正确； C．钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少，故C错误；

D．木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持，故D错误。

19．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G物的关系，改变 G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 η 与 G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则 下列说法正确的是

A．同一滑轮组机械效率 η 随 G 物的增大而增大，最终将达到 100% B．当 G物=12N 时，弹簧测力计读数为 5N C．此滑轮组动滑轮的重力为 4N

D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改 【答案】B 【解析】 【分析】

（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率； （2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据

W有用W总W有W有W额GhG求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹

GhG动hGG动簧测力计读数；

（3）G物不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。 【详解】

A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能达到和超过100%，故A错误； BC、由图可知，G=12N，此时η=80%， 不计绳重和摩擦，W有用W总W有W有W额GhG，

GhG动hGG动12N 80%， 即：

12NG动解得动滑轮的重力：G动=3N，故C错误； G物=12N时，弹簧测力计读数：F11（G物G动）（12N3N）5N，故B正确； 33D、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额G轮h，即额外功W额相同，总功相同，则两装置的机械效率相同。故D错误。 故选：B。

20．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。