1. 如图所示,A、B、C三个物体的质量关系是$m_A < m_B < m_C$,它们在同样大小的力F的作用下,都沿着力F的方向移动了相同的距离。比较力F对三个物体做的功,有(

A.对三个物体做的功一样多
B.对物体A做的功最多
C.对物体B做的功最多
D.对物体C做的功最多
A
)。A.对三个物体做的功一样多
B.对物体A做的功最多
C.对物体B做的功最多
D.对物体C做的功最多
答案
1.A
解析
【分析】
要判断力F对三个物体做功的多少,需依据功的计算公式分析:功的大小由力的大小、物体在力的方向上移动的距离决定,公式为$W = Fs$(当力的方向与位移方向一致时,夹角为0,$\cos0°=1$,功的计算简化为$W=Fs$),与物体质量、接触面等无关。题目中三个力F大小相同,物体沿力F方向移动的距离s也相同,据此可判断做功情况。
【解析】
根据功的计算公式,当力的方向与物体位移方向相同时,力对物体做的功为$W = Fs$。已知三个力F的大小相等,三个物体沿力F方向移动的距离s也相等,代入公式可得,力F对三个物体做的功W相等,与物体质量无关。
【答案】
A
【知识点】
功的计算
【点评】
本题考查功的基本计算,核心是理解功的决定因素是力和力方向上的位移,与物体质量等其他因素无关,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断力F对三个物体做功的多少,需依据功的计算公式分析:功的大小由力的大小、物体在力的方向上移动的距离决定,公式为$W = Fs$(当力的方向与位移方向一致时,夹角为0,$\cos0°=1$,功的计算简化为$W=Fs$),与物体质量、接触面等无关。题目中三个力F大小相同,物体沿力F方向移动的距离s也相同,据此可判断做功情况。
【解析】
根据功的计算公式,当力的方向与物体位移方向相同时,力对物体做的功为$W = Fs$。已知三个力F的大小相等,三个物体沿力F方向移动的距离s也相等,代入公式可得,力F对三个物体做的功W相等,与物体质量无关。
【答案】
A
【知识点】
功的计算
【点评】
本题考查功的基本计算,核心是理解功的决定因素是力和力方向上的位移,与物体质量等其他因素无关,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,将同一物体以相同的速度分别沿斜面AC、BC的底端拉到顶端(不考虑斜面的摩擦),拉力所做的功分别为$W_1$、$W_2$,功率分别为$P_1$、$P_2$。下列判断正确的是(

A.$W_1<W_2$,$P_1<P_2$
B.$W_1=W_2$,$P_1<P_2$
C.$W_1<W_2$,$P_1>P_2$
D.$W_1>W_2$,$P_1=P_2$
B
)。A.$W_1<W_2$,$P_1<P_2$
B.$W_1=W_2$,$P_1<P_2$
C.$W_1<W_2$,$P_1>P_2$
D.$W_1>W_2$,$P_1=P_2$
答案
2.B
解析
【分析】
要解决该题,需结合斜面的功和功率的核心知识:①不考虑斜面摩擦时,拉力做功等于克服物体重力做的功,可通过W=Gh判断功的大小;②功率公式为P=W/t,结合拉动物体的速度和斜面长度判断运动时间,进而比较功率大小。
【解析】
1. 功的大小判断:不考虑斜面摩擦,拉力做的功全部用于提升物体,即W=Gh。同一物体的重力G不变,斜面AC和BC的顶端高度h相同,因此拉力做功W₁=Gh,W₂=Gh,故W₁=W₂。
2. 功率的大小判断:功率公式为P=W/t,已知拉动物体的速度v相同,斜面长度s_AC>s_BC,根据s=vt可得,运动时间t₁=s_AC/v,t₂=s_BC/v,因此t₁>t₂。结合W₁=W₂,可得功率P₁=W₁/t₁,P₂=W₂/t₂,故P₁<P₂。
综上,W₁=W₂,P₁<P₂,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
斜面的功、功率计算
【点评】
本题考查斜面的功和功率的比较,核心是理解无摩擦时拉力做功等于克服重力的功,以及功率与功、时间的关系,需结合斜面长度和速度分析运动时间,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决该题,需结合斜面的功和功率的核心知识:①不考虑斜面摩擦时,拉力做功等于克服物体重力做的功,可通过W=Gh判断功的大小;②功率公式为P=W/t,结合拉动物体的速度和斜面长度判断运动时间,进而比较功率大小。
【解析】
1. 功的大小判断:不考虑斜面摩擦,拉力做的功全部用于提升物体,即W=Gh。同一物体的重力G不变,斜面AC和BC的顶端高度h相同,因此拉力做功W₁=Gh,W₂=Gh,故W₁=W₂。
2. 功率的大小判断:功率公式为P=W/t,已知拉动物体的速度v相同,斜面长度s_AC>s_BC,根据s=vt可得,运动时间t₁=s_AC/v,t₂=s_BC/v,因此t₁>t₂。结合W₁=W₂,可得功率P₁=W₁/t₁,P₂=W₂/t₂,故P₁<P₂。
综上,W₁=W₂,P₁<P₂,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
斜面的功、功率计算
【点评】
本题考查斜面的功和功率的比较,核心是理解无摩擦时拉力做功等于克服重力的功,以及功率与功、时间的关系,需结合斜面长度和速度分析运动时间,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
3. 甲、乙两个集装箱的质量相同,用起重机将甲集装箱以0.5 m/s的速度提升10 m,再将乙集装箱以1 m/s的速度提升到相同高度,那么起重机(
A.第一次做功多,功率大
B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大
D.两次做功一样多,第二次功率大
D
)。A.第一次做功多,功率大
B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大
D.两次做功一样多,第二次功率大
答案
3.D
解析
【分析】
要解决这道题,需分别分析起重机对集装箱做的功和功率大小:首先,匀速提升物体时,起重机的拉力等于物体重力,根据功的公式判断两次做功的多少;再根据功率公式,结合两次提升的速度判断功率大小,最后对应选项得出答案。
【解析】
1. 功的计算:起重机匀速提升集装箱时,拉力F与集装箱重力G平衡,即F=G=mg。功的计算公式为W=F·h,已知甲、乙集装箱质量相同,故G甲=G乙,提升高度h相同,因此W甲=F甲h=G甲h,W乙=F乙h=G乙h,可得W甲=W乙,即两次做功一样多。
2. 功率的计算:功率公式为P=Fv,匀速时F=G,故P=Gv。第二次提升乙的速度v乙=1m/s大于第一次甲的速度v甲=0.5m/s,且G相同,因此P乙=Gv乙 > P甲=Gv甲,即第二次功率更大。
综上,两次做功一样多,第二次功率大,对应选项D。
【答案】D
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基本公式应用,需明确匀速提升时拉力等于重力,功率与速度的关系,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
要解决这道题,需分别分析起重机对集装箱做的功和功率大小:首先,匀速提升物体时,起重机的拉力等于物体重力,根据功的公式判断两次做功的多少;再根据功率公式,结合两次提升的速度判断功率大小,最后对应选项得出答案。
【解析】
1. 功的计算:起重机匀速提升集装箱时,拉力F与集装箱重力G平衡,即F=G=mg。功的计算公式为W=F·h,已知甲、乙集装箱质量相同,故G甲=G乙,提升高度h相同,因此W甲=F甲h=G甲h,W乙=F乙h=G乙h,可得W甲=W乙,即两次做功一样多。
2. 功率的计算:功率公式为P=Fv,匀速时F=G,故P=Gv。第二次提升乙的速度v乙=1m/s大于第一次甲的速度v甲=0.5m/s,且G相同,因此P乙=Gv乙 > P甲=Gv甲,即第二次功率更大。
综上,两次做功一样多,第二次功率大,对应选项D。
【答案】D
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基本公式应用,需明确匀速提升时拉力等于重力,功率与速度的关系,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
4.如图所示,把一段弹簧固定在水平桌面上(如图甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图乙所示),用竖直向下的力压小球至图丙中的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图丁所示),不计空气阻力的影响。从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法正确的是(

A.刚撤去力F时,弹簧的弹性势能最大
B.小球在上升过程中,动能一直在减小
C.小球在A点处于平衡状态
D.小球上升到A点时,重力势能最小
A
)。A.刚撤去力F时,弹簧的弹性势能最大
B.小球在上升过程中,动能一直在减小
C.小球在A点处于平衡状态
D.小球上升到A点时,重力势能最小
答案
4.A
解析
【分析】
要解决这道题,需梳理撤去力F后小球的运动过程:刚撤去F时弹簧压缩量最大,弹性形变最大;小球上升过程中,弹簧弹力会随形变减小而变化,先大于重力使小球加速,后小于重力使小球减速,弹簧恢复原长后小球仅受重力继续减速,到达A点时速度为0且仅受重力。需结合弹性势能、动能、重力势能的变化规律,以及平衡状态的条件逐一分析选项。
【解析】
选项A:弹性势能的大小与弹性形变程度有关,形变越大弹性势能越大。刚撤去力F时,弹簧被压缩到最大程度,弹性形变最大,因此弹簧的弹性势能最大,该选项正确。
选项B:小球上升过程中,弹簧弹力先大于重力,小球加速,动能增大;当弹力等于重力时,小球速度达到最大,动能最大;之后弹力小于重力,小球减速,动能减小,因此动能是先增大后减小,并非一直减小,该选项错误。
选项C:平衡状态的条件是合力为零。小球在A点时,不计空气阻力,只受重力作用,合力不为零,不处于平衡状态,该选项错误。
选项D:重力势能的大小与高度有关,高度越高重力势能越大。小球上升到A点时,高度最高,重力势能最大,而非最小,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
弹性势能、动能与势能转化、受力分析
【点评】
本题结合弹簧与小球的运动,考查了弹性势能、动能、重力势能的变化规律,以及平衡状态的判断,关键在于明确小球上升过程中受力的变化,避免错误认为小球上升全程减速,需注意弹力与重力相等时速度最大的特殊状态。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需梳理撤去力F后小球的运动过程:刚撤去F时弹簧压缩量最大,弹性形变最大;小球上升过程中,弹簧弹力会随形变减小而变化,先大于重力使小球加速,后小于重力使小球减速,弹簧恢复原长后小球仅受重力继续减速,到达A点时速度为0且仅受重力。需结合弹性势能、动能、重力势能的变化规律,以及平衡状态的条件逐一分析选项。
【解析】
选项A:弹性势能的大小与弹性形变程度有关,形变越大弹性势能越大。刚撤去力F时,弹簧被压缩到最大程度,弹性形变最大,因此弹簧的弹性势能最大,该选项正确。
选项B:小球上升过程中,弹簧弹力先大于重力,小球加速,动能增大;当弹力等于重力时,小球速度达到最大,动能最大;之后弹力小于重力,小球减速,动能减小,因此动能是先增大后减小,并非一直减小,该选项错误。
选项C:平衡状态的条件是合力为零。小球在A点时,不计空气阻力,只受重力作用,合力不为零,不处于平衡状态,该选项错误。
选项D:重力势能的大小与高度有关,高度越高重力势能越大。小球上升到A点时,高度最高,重力势能最大,而非最小,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
弹性势能、动能与势能转化、受力分析
【点评】
本题结合弹簧与小球的运动,考查了弹性势能、动能、重力势能的变化规律,以及平衡状态的判断,关键在于明确小球上升过程中受力的变化,避免错误认为小球上升全程减速,需注意弹力与重力相等时速度最大的特殊状态。
【难度系数】
0.5
5.人们对足球运动满怀热爱之情。如图所示,小明在小区的草地上a处释放足球,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点运动到d点。下列说法正确的是(

A.足球在运动过程中机械能保持不变
B.足球在b、d两点的速度相等
C.在c点时足球的动能为零
D.从c点到d点的过程中,足球减少的动能大于增加的重力势能
D
)。A.足球在运动过程中机械能保持不变
B.足球在b、d两点的速度相等
C.在c点时足球的动能为零
D.从c点到d点的过程中,足球减少的动能大于增加的重力势能
答案
5.D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确:足球在凹凸不平的草地运动时,会受到摩擦力作用,机械能会因克服摩擦做功转化为内能,因此机械能不守恒。接下来逐个分析选项:
1. 选项A:机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,本题存在摩擦力,机械能会减少,故A错误;
2. 选项B:b、d两点高度相同,重力势能相等,但从b到d过程中机械能因摩擦消耗,b点动能更大,速度与动能相关,因此b、d速度不等,故B错误;
3. 选项C:足球全程运动,c点速度不为零,动能不为零,故C错误;
4. 选项D:从c到d,足球动能一部分转化为重力势能,一部分因摩擦转化为内能,因此减少的动能大于增加的重力势能,故D正确。
【解析】
解:逐一分析各选项:
选项A:足球在凹凸不平的草地运动时,受摩擦力作用,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,因此机械能不保持不变,A错误;
选项B:b、d两点高度相同,重力势能相等,但从b到d过程中,机械能因摩擦不断减小,故b点动能大于d点动能;根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,质量不变时动能不同则速度不同,因此b、d两点速度不相等,B错误;
选项C:足球全程处于运动状态,c点是运动路径上的点,速度不为零,因此动能不为零,C错误;
选项D:从c点到d点,足球的动能转化为重力势能和内能(克服摩擦做功),根据能量守恒,减少的动能等于增加的重力势能加上克服摩擦消耗的内能,因此足球减少的动能大于增加的重力势能,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化、动能与重力势能、摩擦力做功
【点评】
本题结合实际运动场景,考查机械能变化规律,关键在于明确摩擦力会导致机械能不守恒,需区分机械能守恒条件,同时掌握动能、重力势能的影响因素,易错点是忽略摩擦作用误判机械能守恒或速度关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确:足球在凹凸不平的草地运动时,会受到摩擦力作用,机械能会因克服摩擦做功转化为内能,因此机械能不守恒。接下来逐个分析选项:
1. 选项A:机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,本题存在摩擦力,机械能会减少,故A错误;
2. 选项B:b、d两点高度相同,重力势能相等,但从b到d过程中机械能因摩擦消耗,b点动能更大,速度与动能相关,因此b、d速度不等,故B错误;
3. 选项C:足球全程运动,c点速度不为零,动能不为零,故C错误;
4. 选项D:从c到d,足球动能一部分转化为重力势能,一部分因摩擦转化为内能,因此减少的动能大于增加的重力势能,故D正确。
【解析】
解:逐一分析各选项:
选项A:足球在凹凸不平的草地运动时,受摩擦力作用,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,因此机械能不保持不变,A错误;
选项B:b、d两点高度相同,重力势能相等,但从b到d过程中,机械能因摩擦不断减小,故b点动能大于d点动能;根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,质量不变时动能不同则速度不同,因此b、d两点速度不相等,B错误;
选项C:足球全程处于运动状态,c点是运动路径上的点,速度不为零,因此动能不为零,C错误;
选项D:从c点到d点,足球的动能转化为重力势能和内能(克服摩擦做功),根据能量守恒,减少的动能等于增加的重力势能加上克服摩擦消耗的内能,因此足球减少的动能大于增加的重力势能,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化、动能与重力势能、摩擦力做功
【点评】
本题结合实际运动场景,考查机械能变化规律,关键在于明确摩擦力会导致机械能不守恒,需区分机械能守恒条件,同时掌握动能、重力势能的影响因素,易错点是忽略摩擦作用误判机械能守恒或速度关系。
【难度系数】
0.5
6.小明用弹簧测力计水平拉着重为10 N的木块在水平木板上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图所示,则木块受到的摩擦力是

3.4
N,水平木板对木块的支持力是10
N。若小明拉着木块匀速向右移动了0.5 m,则拉力做的功是1.7
J,重力对木块做的功是0
J。答案
6. 3.4 10 1.7 0
解析
【分析】
首先明确木块做匀速直线运动时处于平衡状态,受力平衡:水平方向拉力与摩擦力是平衡力,竖直方向支持力与重力是平衡力。先读取弹簧测力计的示数,再结合平衡条件求摩擦力和支持力,最后根据功的计算公式及做功的必要因素计算拉力和重力的功。
【解析】
1. 摩擦力计算:木块匀速直线运动,水平方向受力平衡,摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力。弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.4N,故拉力为3.4N,因此摩擦力$f=F_{拉}=3.4N$。
2. 支持力计算:竖直方向受力平衡,水平木板对木块的支持力等于木块重力,已知木块重力$G=10N$,故支持力$F_{支}=G=10N$。
3. 拉力做功计算:根据功的公式$W=Fs$,拉力$F=3.4N$,移动距离$s=0.5m$,则拉力做功$W=3.4N×0.5m=1.7J$。
4. 重力做功计算:重力方向竖直向下,木块移动方向为水平,力与位移垂直,不满足做功的两个必要因素,故重力做功为$0J$。
【答案】
3.4;10;1.7;0
【知识点】
二力平衡、弹簧测力计读数、功的计算
【点评】
本题考查力学基础知识点,需掌握平衡条件的应用、弹簧测力计读数方法、功的计算及做功的判断,是力学常见基础题型。
【难度系数】
0.5
首先明确木块做匀速直线运动时处于平衡状态,受力平衡:水平方向拉力与摩擦力是平衡力,竖直方向支持力与重力是平衡力。先读取弹簧测力计的示数,再结合平衡条件求摩擦力和支持力,最后根据功的计算公式及做功的必要因素计算拉力和重力的功。
【解析】
1. 摩擦力计算:木块匀速直线运动,水平方向受力平衡,摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力。弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.4N,故拉力为3.4N,因此摩擦力$f=F_{拉}=3.4N$。
2. 支持力计算:竖直方向受力平衡,水平木板对木块的支持力等于木块重力,已知木块重力$G=10N$,故支持力$F_{支}=G=10N$。
3. 拉力做功计算:根据功的公式$W=Fs$,拉力$F=3.4N$,移动距离$s=0.5m$,则拉力做功$W=3.4N×0.5m=1.7J$。
4. 重力做功计算:重力方向竖直向下,木块移动方向为水平,力与位移垂直,不满足做功的两个必要因素,故重力做功为$0J$。
【答案】
3.4;10;1.7;0
【知识点】
二力平衡、弹簧测力计读数、功的计算
【点评】
本题考查力学基础知识点,需掌握平衡条件的应用、弹簧测力计读数方法、功的计算及做功的判断,是力学常见基础题型。
【难度系数】
0.5
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