2025年中考物理总复习（福建）【中考考点基础练】第2节 功和机械能 机械效率

第2节 功和机械能 机械效率(4~10分) 【基础作业】 1.(2024·厦门期末)双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一。它的动作过程为:双手分别握杠,两臂支撑在双杠上,肘关节慢慢弯屈,同时肩关节伸屈,使身体逐渐下降至最低位置。稍停片刻,两臂用力撑起至还原。如图所示,该学生一次屈臂伸过程克服重力做功最接近于 (　　) A.15J B.150J C.500J D.300J 2.(2024·福州二模)思思抱着作业本去办公室交作业过程中,他对作业本做功的是 (　　) A.抱着作业本在水平走廊行走 B.作业本不慎滑落到地面上 C.从地上捡起作业本并站起身 D.抱着作业本敲办公室的门 3.(2024·福州模拟)(传统文化)《天工开物》中记载了一种古代机械——踏车,它通过脚踏装置将低处的水抽到高处灌溉农田。若人踩踏车,使踏车的转动速度不变。则下列说法正确的是 (　　) A.人为踏车提供动力,消耗了弹性势能 B.取水时,水在上升过程中动能转化为重力势能 C.取水时,水在上升过程中受到的是平衡力 D.取水时,水在上升过程中重力对水不做功 4.(2024·南平期末)学习滑轮组后,某同学研究了家里的晾衣架,如图所示,他用20N的力拉绳将60N的衣物匀速拉升1m,用时5s(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是 (　　) A.横杆和两个轮子装置的重力为20N B.拉力做功60J C.拉力的功率为12W D.整个装置的机械效率为80% 5.利用如图所示的轻质杠杆提升钩码,已知钩码总重G为1.0 N,利用弹簧测力计将杠杆缓慢拉至图中虚线位置,钩码上升高度为0.1 m,弹簧测力计竖直向上移动的距离为0.5 m,在此过程中,弹簧测力计示数如图所示。则在上述过程中,该杠杆的机械效率为　　　。  6.(2024·泉州测评)小明通过下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是　　　(选填“相同”或“不同”)的。  (1)实验1:让小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞出了一段距离。 (2)实验2:让小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞出的距离比实验1的距离　　　(选填“短”“长”或“相等”)。由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,　　　,动能越大。  (3)实验3,让小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),小球依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设小球在A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA　　　(选填“>”“=”或“<”)EB。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将　　　。  A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止 7.(2024·福州二模)如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.甲、乙两图可以探究力的作用效果跟力的作用点的关系 B.甲图中弹簧没有弹性势能,乙图中弹簧有弹性势能 C.甲、乙图中,手对弹簧都做了功 D.甲图中弹簧对手的弹力和手对弹簧的压力是一对平衡力 8.(2024·宁德联考)在上周的自主复习中,物理课代表建议大家“回归课本”,课本上的原图如图所示,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100 N的力斜向上拉着总重为500 N的小车,小车在水平路面上匀速前进了10 m,用了10 s。下列说法正确的是 (　　) A.这一过程中,地面对小车的摩擦力一定是100 N B.这一过程中,100 N的拉力对小车做的功一定是1 000 J C.这一过程中,小车的速度为1 m/s D.这一过程中,小车对地面的压力一定等于500 N 9.(2024·泉州联考)在实践活动基地,同学们体验使用劳动工具对工作的影响。如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20 N,忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是 (　　) A.甲方式中,车对绳子的拉力为210 N B.乙方式中,人对绳子的拉力为400 N C.甲、乙两种方式做的有用功相等 D.甲、乙两种方式的机械效率相等 10.如图,小明拉着质量为30kg的行李箱匀速经过一段长度s=3m、高度h=1m的斜坡路面,用时10s。若此过程,拉力方向沿斜面向上,大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为4×10-4m2(g取10N/kg),求: (1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强。 (2)小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率。 (3)拉力F做功的功率。 【素养作业】 11.塔吊是工程建设中经常采用的起重装置,图甲是根据塔吊抽象出来的物理模型,其水平臂AOB可视为杠杆,O为其支点,配重可以在AO之间水平移动,起吊重物的滑轮组也可以在OB之间水平移动。图乙是滑轮组的局部放大图,它将重为5 000 N的重物竖直匀速提升10 m用时20 s,滑轮组自由端绳子的拉力F为3 000 N,若不计绳重及摩擦,以下说法正确的是 (　　) A.拉力F的功率为3 000 W B.滑轮组的机械效率为60% C.塔吊宽大的底座可以增大它对地面的压强 D.当所吊重物向B端移动时,配重应适当向O点移动 12.(2024·厦门测评)在长为1 000 m、高为100 m的爬坡路段,一辆质量为1 800 kg的电动汽车在3 000 N的牵引力作用下匀速上坡,电动汽车受到的重力方向是　　　,斜面的机械效率为　　　。(g取10 N/kg)  13.(2024·福州一模)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。请回答下列问题: 实验次数 1 2 3 4 5 6 钩码重G/N 4 4 6 10 15 20 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 3.7 5.6 7.6 绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 机械效率η 74.1% 62.5% 90.9% 89.3% 87.7% (1)实验时,应竖直向上使钩码上升,在弹簧测力计处于　　　(选填“静止”或“匀速上升”)状态时读数。  (2)通过表中数据可分析出,第2次实验是用　　　(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的。  (3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率　　　(选填“越高”“不变”或“越低”)。  (4)小组同学再次使用第1次实验中的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=　　　m,机械效率η=　　　。  (5)陈茗同学使用第1次实验中的装置做了第4、5、6次实验,发现滑轮组的机械效率在物重增加时反而降低了,请你分析其原因:　　　　　　。  14.(2024·福州联考)马路清扫车是代替环卫工人清扫马路的自动化机械,这种清扫车以汽油发动机作为动力,并配有大功率吸尘器,可将灰尘和垃圾吸进车上的垃圾箱。请回答下列有关问题: (1)马路清扫车在作业时,灰尘和垃圾为什么会被“吸”入车上的垃圾箱内?请运用所学的物理知识加以解释。 (2)一辆清扫车在较脏的平直马路上匀速前进实施清扫,在清扫过程中,清扫车的动能将如何变化?写出你的判断及理由。 15.生活中,有些低层建筑没有电梯。房屋装修时,聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。如图,物料及桶总质量为60 kg,工人质量为80 kg,工人的双脚与水平地面接触面积为400 cm2,某段时间内,工人将物料及桶缓缓匀速提升了3 m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似认为是竖直方向,g取10 N/kg。 (1)工人拉绳子的力是多大? (2)这段时间内,工人提升物料及桶做了多少功? (3)这段时间内,工人对地面的压强是多少? 【参考答案】 1.B　2.C　3.C　4.A　5.40% 6.不同　(2)短　(运动)速度越大　(3)=　A 7.C　8.C　9.C 10.解:(1)行李箱受到的重力: G=mg=30kg×10N/kg=300N 因为行李箱在水平地面,所以行李箱对水平地面的压力: F压=G=300N 行李箱对地面的压强: p===7.5×105Pa (2)沿斜面拉行李箱时,所做有用功: W有=Gh=300N×1m=300J 总功: W总=Fs=125N×3m=375J 斜面的机械效率: η=×100%=×100%=80% (3)拉力F做功的功率: P===37.5W 11.A 12.竖直向下　60% 13.(1)匀速上升　(2)乙　(3)越低　(4)0.3　83.3% (5)绳子与滑轮的摩擦增大,额外功增多 14.答:(1)吸尘时,打开大功率的吸尘器,吸尘器口处的空气流速大,压强小,而较远的一侧相对来说空气流速小,压强大,所以灰尘和垃圾在外侧比较大的压强的作用下被吸入吸尘器中。 (2)一辆清扫车在一条较脏的平直马路上匀速前进,速度不变,实施清扫作业,不断地有垃圾进入清扫车,质量不断地增加,动能逐渐增大。 15.解:(1)如图所示,承担物重的绳子的股数n=2,工人拉绳子的力: F拉====300 N (2)工人提升物料及桶做的功:W=mgh=60 kg×10 N/kg×3 m=1 800 J (3)人受到竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力和绳子竖直向上的拉力作用,这3个力是平衡的,即m'g=F拉+F支持, 因为支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,则工人对地面的压力: F压=F支持=m'g-F拉=80 kg×10 N/kg-300 N=500 N 工人对地面的压强: p===1.25×104 Pa。 学科网（北京）股份有限公司 $$