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第十四单元 功和机械能【真题训练】（解析版）
一、选择题
1．（2021·黑龙江大庆市）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，
其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（ ）。
A．物体20s时的速度大于8s时的速度；
B．0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力；
C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功；
D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
【答案】C。
【解析】A．由图，12~24s斜率小于0~12s，斜率越大速度越大，故物体20s时的速度小于8s
时的速度，故A错误；
B．两段都是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，因为压力和粗糙程度没变，所以摩擦力没变，
拉力相同，故B错误；
C．0~12s运动距离6m，12~24s运动距离2m，因为拉力相同，根据W=Fs，0~12s拉力做的功大
于12s~24s拉力做的功，故C正确；
D．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，时间相同，根据 ，0~12s拉力做功的
功率大于12s~24s拉力做功的功率，故D错误。故选C。
2．（2021·甘肃中考真题）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能
到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中
正确的是（ ）。
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学科网（北京）股份有限公司A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能；
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变；
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功；
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
【答案】C。
【解析】A．由于最高点P和Q不等高，故机械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左侧斜面向
下运动的过程中，重力势能一部分转化为动能和内能，故A错误；
B．小球从P点向Q点运动的过程中，存在阻力，机械能减小，故B错误；
C．小球从P点向Q点运动的过程中，支持力与运动的距离是垂直的，故所受支持力不做功是
正确的，故C正确；
D．由于机械能减小，M、N两点时重力势能相同，故小球通过M、N两点时的速度大小不相等，
故D错误。故选C。
3．（2021·湖北十堰市）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆
完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v ＜v ，若不计空气阻力，则汽车受到的
甲 乙
牵引力F 和F 以及牵引力在相同时间内所做的功W 和W 之间的关系正确的是（ ）。
甲 乙 甲 乙
A．F ＜F ，W ＜W B．F ＞F ，W ＞W
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
C．F ＝F ，W ＜W D．F ＝F ，W ＝W
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
【答案】C。
【解析】在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直
线运动，处于平衡状态，所以F ＝f ，F =f ；甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做
甲 甲 乙 乙
匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，
所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f ＝f ，所以牵引力F ＝F 。因为 ，v ＜v ，
甲 乙 甲 乙 甲 乙
所以在相同的时间内路程关系是：s ＜s ，F ＝F 。根据W=Fs可知，W ＜W ，故ABD错误，C
甲 乙 甲 乙 甲 乙
正确。故选C。
4．（2021·河南中考真题）为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，
下列说法正确的是（ ）。
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学科网（北京）股份有限公司A． 跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功；
B． 短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变；
C． 花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用；
D． 掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
【答案】A。
【解析】A．跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重
力对运动员做功，故A正确；
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。故选A。
5．（2021·广东深圳市）深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产，两个师傅拿着舞狮在表演，下
列说法正确的是（ ）。
A．静止时，人受的力是平衡力；
B．物体的运动需要力来维持；
C．人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力；
D．当狮子向上跃起时，人对舞狮头做功
【答案】AD。
【解析】A．受平衡力的物体保持静止或匀速直线运动，故A正确；
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学科网（北京）股份有限公司B．所有的物体都具有惯性，物体的运动不需要力来维持，故B错误；
C．在力的相互作用中，物体是施力物体的同时也是受力物体，人受到的重力和人受到的支持
力作用在同一物体上，所以不是一对相互作用力，故C错误；
D．人给狮子向上的力的作用使狮子向上跃起时，人对舞狮头做功，故D正确。故选AD。
6．（2021·内蒙古通辽市）为庆祝我国海军建军70周年，我国举行了盛大的海上阅兵仪式，
集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战机，彰显了我国海军强大的军事实力，下列说法正确
的是（ ）。
A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞；
B．作战机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变；
C．潜水艇在下潜过程中受到海水压强不变；
D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物是运动的
【答案】A。
【解析】A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，并排行驶时舰艇间空气的流速
加快，压强较小，在大气压的作用下，舰艇会发生碰撞，故A正确；
B．作战机在加速升空过程中，质量不变，速度变大，高度变高，动能变大，重力势能变大，
机械能变大，故B错误；
C．由 得，潜水艇在下潜过程中深度变深，受到海水压强大，故C错误；
D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物，飞行员与座椅的相对位
置没有发生改变，故飞行员以他的座椅为参照物是静止的，故D错误。故选A。
7．（2021·湖北十堰市）如图所示，“和谐号”高铁满载旅客从十堰东站缓缓驶出前往武汉，
下列说法正确的是（ ）。
A．列车由静止变为运动，列车的惯性增大了；
B．列车加速前进时，列车的动能一直增加；
C．列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力；
D．“和谐号”高铁外形设计成流线型是为了增大对地面压力提高行驶稳定性
【答案】B。
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学科网（北京）股份有限公司【解析】A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小只取决于物体的质量，质
量越大，惯性越大，故A错误；
B．列车加速前进，列车的质量不变，速度变大，动能变大，故B正确；
C．牵引力沿水平方向，铁轨对它的支持力沿竖直方向，这两个力不在同一条直线上，不是一
对平衡力，故C错误；
D．“和谐号”高铁外形设计成流线型是为了减小运行时空气对它的阻力以提高车速，故D错
误。故选B。
8．（2021·北京中考真题）在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运
动得越来越慢。下列说法中正确的是（ ）。
A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性；
B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力；
C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小；
D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小
【答案】D。
【解析】A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球具有向上运动的惯性，一切物体都有
惯性，故A错误；
B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，如果不考虑空气阻力，排球受到方向竖直向下的重力，
故B错误；
C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，克服重力做功，位置升高，重力势能逐渐增加，故C错
误；
D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受重力作用，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故D正确。
故选D。
9．（2021·广西南宁市）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（ ）。
A．篮球离手后，手还对篮球做功；
B．篮球离手后，上升过程机械能变大；
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因；
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
【答案】D。
【解析】A．做功的两个必要条件是：有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一端距离，
篮球离手后，手没有对篮球施加力的作用，手不再对篮球做功，故A错误；
B．篮球离手后，高度变大，速度减小，重力势能增大，动能减小，篮球上升过程中，没有其
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学科网（北京）股份有限公司它力对篮球做功，机械能是动能和势能之和，篮球的机械能不变，故B错误；
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明力是维持物
体运动的原因，故C错误；
D．根据牛顿第一定律，假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态不
变，将一直做匀速直线运动，故D正确。故选D。
10．（2021·湖南怀化市）田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的
是（ ）
A．动能增加 B．重力势能增加
C．动能转化为重力势能 D．机械能增加
【答案】A。
【解析】A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确；
B．高度降低，故重力势能减小，故B 错误；
C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误；
D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。故选A。
11．（2021·江苏苏州市）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通
过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程
中，P、Q间细线拉力大小为F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（ ）。
A．钩码落地前 ， 的机械能增大；
B．钩码落地前 ， 的机械能增大；
C．钩码落地后 ， 的机械能不变；
D．钩码落地后 ， 的机械能减小
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学科网（北京）股份有限公司【答案】B。
【解析】物块P、物块Q和钩码在同一根绳上，运动情况相同，把钩码和物块P看成一个整体，
这个整体和物块Q所受的合力大小相等，则
所以绳上的拉力为 ，物块P和Q合力方向和运动方向一致，所以机械能增大。故选B。
12．（2021·浙江衢州市）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物
块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】B。
【解析】A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应
为正比例函数，故A错误；
B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；
C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；
D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。故选B。
13．（2021·江苏中考真题）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球
落地后又弹起的示意图分析可知，足球（ ）。
A．在B点时受力平衡；
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学科网（北京）股份有限公司B．在A、D两点动能可能相等；
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变；
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【答案】B。
【解析】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；
B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；
D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。
故选B。
14．（2021·四川凉山彝族自治州）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的
相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v，小球第二次落地速度为v，不计空
1 2
气阻力，比较v和v的大小，正确的是（ ）。
1 2
A．v=v B．v＜v C．v＞v D．无法比较
1 2 1 2 1 2
【答案】A。
【解析】两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同。
故选A。
15．（2021·湖北武汉市）如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考
虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）。
A．运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变；
B．足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大；
C．足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大；
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学科网（北京）股份有限公司D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】A．运动员在跑步阶段不一定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；
B．足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；
C．足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，
内能增大，故C正确；
D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一对平衡力，故D
错误。故选C。
16．（2021·山东潍坊市）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运
动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在
（ ）。
A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大
【答案】A。
【解析】AB．不计空气阻力，机械能守恒，a、c两点高度相同，重力势能相同，动能相同，故
A符合题意，B不符合题意；
C．a比d高，a重力势能大，机械能守恒，所以d动能大，故C不符合题意；
D．b点最高，重力势能最大，动能最小，故D不符合题意。故选A。
17．（2021·四川泸州市）2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将
排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）。
A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功；
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大；
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学科网（北京）股份有限公司C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态；
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力
【答案】C。
【解析】A．排球离开手臂后，没受到手臂的作用力，那么排球上升过程中，手臂对排球不做
功，故A错误；
B．排球从墙壁弹回的过程中，质量不变，但高度变小，所以重力势能越来越小，故B错误；
C．排球撞击墙壁后，被弹回，是因为受到力的作用，这说明力可以改变物体的运动状态，故C
正确；
D．垫球时，手对球的力和球对手的力是一对相互作用力，大小应相等，故D错误。故选C。
18．（2021·浙江嘉兴市）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t~t
1 3
三个时刻中具有的动能分别是E、E、E，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系
1 2 3
是（ ）。
A．EE>E C．EW 物块通过重力做功（W），将物体的重力势
1 2， 1
能最终转化为克服摩擦力做功（W）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能，所以W>W。
2 1 2
66．（2021·浙江嘉兴市·中考真题）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。
如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手
柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变，现在需要将力度调小，
则应该将弹簧下端向_______（选填“左”或“右”）移；
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一
个握力动作，则做功多少焦? （________）
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用
于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作? （________）
【答案】右；30J；1800次。
【解析】（1）[1]需要将力度调小，弹簧的弹力减小，将弹簧的伸长量减小，可以将弹簧下端
向右移动。
（2）[2]完成一个握手动作做功W=Fs=500N×0.06m=30J
（3）[3]消耗这些能量需要完成的次数
67．（2021·甘肃武威市·中考真题）机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已
成为现实。如图所示，一个机器人用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，并使盘子一直保持同一
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学科网（北京）股份有限公司高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功，而乙同学却说它对盘子没有做功。请问你支持谁的观点？
为什么？
【答案】乙同学；作用在物体上的力与距离垂直，垂直无功。
【解析】乙同学，因为在水平方向上匀速直线运动，而机器人对盘子的力是向上的，力与距离
垂直，垂直无功。
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学科网（北京）股份有限公司43
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