专题15 做功与简单机械-【好题汇编】三年（2022-2024）中考科学真题分类汇编（浙江专用）

三年（2022-2024）中考科学真题分项汇编（浙江专用） 专题19 做功与简单机械 考点：机械能守恒、功与功率的计算、简单机械 一、选择题 1．（2024·浙江·中考真题）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（　　） A．小滑块下滑过程中机械能守恒 B．小滑块上升过程中内能不断增加 C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点 D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大 2．（2023·浙江宁波·中考真题）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　）    A．绳子自由端移动速度为 B．拉力F的大小为 C．拉力F做功为 D．该滑轮的机械效率为80% 3.（2023·浙江台州·中考真题）如图是我市三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是（　　）    A．核能→机械能→内能→电能 B．核能→内能→机械能→电能 C．内能核能→机械能→电能 D．机械能→核能→内能→电能 4．（2023·浙江舟山·中考真题）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是（　　） A．  人用力搬石头，没有搬动 B．  叉车把货物从地面抬升到一定高度 C．  人拎着书包沿楼梯走上二楼 D．  人推小车通过一段距离 5．（2023·浙江丽水·中考真题）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（　　）    A．  B．  C．  D．   6．（2023·浙江温州·中考真题）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　）    A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 7．（2023·浙江杭州·中考真题）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大 C．机械能先减小后增大D．机械能保持不变 8．（2023·浙江台州·中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　）    A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 9．（2022·浙江湖州·中考真题）甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上，在大小为6牛的水平推力F作用下，向右做速度为5米/秒的匀速直线运动，如图所示（忽略空气阻力）。下列叙述中，错误的是（　　） A．甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用 B．甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛 C．当F的大小为6牛时，做功的功率为30瓦 D．当F的大小为10牛时，甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动 10．（2022·浙江杭州·中考真题）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A．W甲>W乙>W丙 B．W甲<W乙<W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲=W乙<W丙 11．（2022·浙江绍兴·中考真题）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　） A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动 12．（2022·浙江舟山·中考真题）白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能 13．（2022·浙江丽水·中考真题）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（　　） A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离 14．（2022·浙江湖州·中考真题）一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（　　） A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同 C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变 15．（2022·浙江温州·中考真题）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　） A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 二、填空题 16．（2023·浙江丽水·中考真题）2023年广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。 部分参数 最大速度 3米/秒 空箱质量 10千克 轮子与地面的总接触面积 0.003米2 （1）测试者在20秒内骑行的路程为 米； （2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强； （3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。 17．（2023·浙江丽水·中考真题）重为0.027牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B（如图甲）。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米（如图乙）。    （1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 焦； （2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 。 18．（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。 19．（2022·浙江·中考真题）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一 （1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 ； （2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。 20．（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力） （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 。 21．（2023·浙江温州·中考真题）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。    （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 ； （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦； （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点） 22．（2023·浙江绍兴·中考真题）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计）    （1）该装置中两个滑轮的作用是 ； （2）“划桨”一次，人至少做功 焦； （3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小 N。 三、探究题 23．（2023·浙江衢州·中考真题）小科用如图装置研究动能大小的影响因素。    （1）将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，这样做的目的是为了研究动能大小与 的关系； （2）木块向前移动一段距离后停止，这一过程中木块的机械能转化为 能。 24．（2022·浙江绍兴·中考真题）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。 （1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大， 。 （2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A，B，C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况，请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。 （3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 A．    B． C． 25．（2022·浙江·中考真题）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。 【小组讨论】 液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。 【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 （1）杆秤的工作原理是 ； 【产品制作】 器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。 步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”； ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度； ③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________？___________”刻度（单位g/cm3）； ④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 （2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动； （3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 ； 【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 【产品升级】 （4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。 A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B．减小秤砣的质量C．减少加入杯中的液体体积 D．换用更细的秤杆 四、解答题 26．（2022·浙江·中考真题）太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2完成下列问题： （1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？ （2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？ （3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 27．（2022·浙江舟山·中考真题）如图是广泛应用于建筑的强夯机，使用时夯锤从高处下落撞击地面，从而起到夯实地基的作用。（g取10N/kg） （1）如图所示，a是 滑轮。 （2）为确保安全，应考虑钢绳的承受力。若夯机使用了质量为4×104千克的夯锤，则钢绳能承受的拉力至少多大？（不计滑轮、钢绳自重及摩擦） （3）夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤，从10米高处下落至地面，重力做了多少功？ 28．（2024·浙江·中考真题）图1是某兴趣小组设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时，一只手握紧杆子保持静止，另一只手用的力缓慢拉绳子，带动滑轮组工作，在A点产生的拉力为，从而使修剪刀绕O点转动，其刀口对树枝的力为。 请回答： (1)该工具可用于剪下高处的枝叶。其中，叶属于生物体结构层次中的______（填字母）； A．细胞 B．组织 C．器官 (2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金（含Fe、C两种元素）类型，兴趣小组取制作修剪刀的废料进行了实验检测：取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后，收集到428毫升（按0.035克计）氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型？ 合金类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢 碳的质量分数 低于0.3% 0.3%～0.6% 高于0.6% (3)某时刻，弹簧处于原长，若修剪刀的刀口对树枝施加的力为960牛，是树枝对刀口的力（如图2），此时绳子端需施加的力为多大？（已知厘米，厘米，滑轮中各股绳子视为平行，工具自重和摩擦忽略不计。） 29．（2022·浙江台州·中考真题）图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。 （1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？ （2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 极； （3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。 30．（2022·浙江杭州·中考真题）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。 （1）雕像受到的重力为多少？ （2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？ 压力 显示器读数/N FA 3200 FB 2400 31．（2023·浙江金华·中考真题）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。 整机型号 N420 最大起飞质量 药箱额定容量 作业速度 完成下列问题： （1）这款无人机以的作业速度共水平飞行，需要多少小时? （2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米? （3）若这款无人机以最大起飞质量、速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦? 32．（2023·浙江杭州·中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。    （1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？ （3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？ 33．（2022·浙江衢州·中考真题）中国055型驱逐舰装配的“鹰击-21”高超音速导弹，因其超强的攻击力，被称为“航母杀手”。 （1）当驱逐舰执行护航任务时，不能与其他舰艇近距离并列前行，这是因为两艘舰艇中间的水流速度快，压强 ，易造成海难事故。 （2）如图是导弹的飞行路线图，导弹发射升空至最高点后关闭发动机，仍能加速向下俯冲。请从能量转化的角度解释原因： 。 （3）导弹受到的空气阻力与导弹速度的关系 导弹速度v（米/秒） 50 100 150 200 500 1000 导弹受到的空气阻力F（牛） 50 200 450 800 5000 20000 若导弹在末端巡航阶段以1000米/秒的速度匀速直线飞行1000米，请结合上表信息，求该过程中导弹克服空气阻力做的功。( ) 34．（2022·浙江中考真题）如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B．A和B的底面积、高度、密度大小关系如下表所示。 集装箱 A B 底面积S 高度h 密度 集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对A的支持力为；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对B的支持力为。已知。在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求： （1）集装箱A和B的重和； （2）集装箱A匀速竖直上升的速度； （3）集装箱B匀速竖直上升的过程中，绳子自由端拉力做的功。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三年（2022-2024）中考科学真题分项汇编（浙江专用） 专题19 做功与简单机械 考点：机械能守恒、功与功率的计算、简单机械 一、选择题 1．（2024·浙江·中考真题）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（　　） A．小滑块下滑过程中机械能守恒 B．小滑块上升过程中内能不断增加 C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点 D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大 【答案】B 【解析】A．忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化，机械能守恒，故A正确，不符合题意； B．小滑块上升过程中，因忽略摩擦及空气阻力，小滑块的内能不变，故B错误，符合题意； C．小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高重力势能和动能都相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，故C正确，不符合题意； D．小滑块在斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（2023·浙江宁波·中考真题）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　）    A．绳子自由端移动速度为 B．拉力F的大小为 C．拉力F做功为 D．该滑轮的机械效率为80% 【答案】A 【解析】A．由题意可知，绳子的股数为2股，物体上升的速度为 故绳子自由端移动速度为 故A    错误，符合题意； B．拉力F的大小为 故B正确，不符合题意； C．拉力F做功为 故C正确，不符合题意； D．该滑轮的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选A。 3.（2023·浙江台州·中考真题）如图是我市三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是（　　）    A．核能→机械能→内能→电能 B．核能→内能→机械能→电能 C．内能核能→机械能→电能 D．机械能→核能→内能→电能 【答案】B 【解析】核电站的核反应堆发生的是裂变反应，核电站发电的能量转化形式是核能-内能-机械能-电能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（2023·浙江舟山·中考真题）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是（　　） A．  人用力搬石头，没有搬动 B．  叉车把货物从地面抬升到一定高度 C．  人拎着书包沿楼梯走上二楼 D．  人推小车通过一段距离 【答案】A 【解析】A. 人用力搬石头，没有搬动，属于有力没有沿力的方向移动距离，不满足做功的条件，没有做功，故A符合题意； BCD. 叉车把货物从地面抬升到一定高度，人拎着书包沿楼梯走上二楼，人推小车通过一段距离，均属于有力且沿力的方向移动了距离，满足做功的条件，故BCD不符合题意。 故选A。 5．（2023·浙江丽水·中考真题）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（　　）    A．  B．  C．  D．   【答案】A 【解析】根据题意可知，该装置为一个杠杆，MN能绕N点点转动，所以N点为支点；展示物对MN的压力为阻力F2，方向向下；PQ对杠杆的拉力为动力F1，方向沿QP斜向上，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．（2023·浙江温州·中考真题）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　）    A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 【答案】D 【解析】如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图，甲乙两处的高度相同，质量不变，故重力势能相等，尽管甲乙两处的高度相同，但是从甲到乙的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功，故其动能是在减小的，故速度不同，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．（2023·浙江杭州·中考真题）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大 C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变 【答案】D 【解析】AB．小球先上升后下落，小球上升过程中，速度逐渐减小，高度逐渐升高，所以动能先减小，重力势能先增大；小球下落过程中，速度逐渐增大，高度逐渐降低，所以动能后增大，重力势能后减小，故AB错误； CD．不计空气阻力，小球的动能和重力势能相互转化的过程中，能量没有损失，所以机械能保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 8．（2023·浙江台州·中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　）    A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 【答案】C 【解析】由图可知，使用的是动滑轮，绕绳子的段数n=2，不计绳重和摩擦，拉力 拉力端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 拉力做的功 W=Fs=1.1N×2m=2.2J 故选C。 9．（2022·浙江湖州·中考真题）甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上，在大小为6牛的水平推力F作用下，向右做速度为5米/秒的匀速直线运动，如图所示（忽略空气阻力）。下列叙述中，错误的是（　　） A．甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用 B．甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛 C．当F的大小为6牛时，做功的功率为30瓦 D．当F的大小为10牛时，甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动 【答案】D 【解析】AB．已知甲物体做匀速直线运动，速度为v=5m/s，甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用，水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力；由题意可知，水平推力F为6N，方向水平向右，则摩擦力也为6N，方向水平向左；故AB正确，不符合题意； C．当F的大小为6N时，做功的功率 故C正确，不符合题意； D．滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与速度无关，因此当F的大小为10牛时，摩擦力不变，还是6N，则推力大于摩擦力，甲物体将做速度大于5米/秒的加速直线运动，故D错误，符合题意。 故选D。 10．（2022·浙江杭州·中考真题）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A．W甲>W乙>W丙 B．W甲<W乙<W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲=W乙<W丙 【答案】C 【解析】先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s，该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W=Fs，即 W甲=W乙=W丙 故选C。 11．（2022·浙江绍兴·中考真题）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　） A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动 【答案】A 【解析】图甲中，杠杆左端高、右端低，说明杠杆右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向左端调节。 图乙中，设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格的长度为L，杠杆左端力和力臂的乘积为 4G×2L=8GL 杠杆右端力和力臂的乘积为 3G×3L=9GL 8GL<9GL 杠杆不平衡，为了使杠杆水平位置平衡，由杠杆平衡条件可知，可以将右侧钩码向左移动减小力臂或者左侧钩码向左移动增大力臂，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．（2022·浙江舟山·中考真题）白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能 【答案】A 【解析】水电站是通过水的机械能转化为电能，因此这些能量来自大坝拦截的水所具有的机械能。 故选A。 13．（2022·浙江丽水·中考真题）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（　　） A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离 【答案】D 【解析】A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误； B．将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误； C．换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误； D．将a、b点都向左移等长距离，杠杆右边长度变大，阻力臂不变，动力臂变大，动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变大，所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。 故选D。 14．（2022·浙江湖州·中考真题）一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（　　） A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同 C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变 【答案】C 【解析】A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，则重力势能变化量相同，故A错误； B．在煤油中阻力更大，小球受到的重力与阻力的合力小，做功获得的动能小，所以，两小球从O处到P处获得的动能不同，故B错误； C．由 知道，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确； D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。 故选C。 15．（2022·浙江温州·中考真题）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　） A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 【答案】B 【解析】若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时，番茄具有一定的速度，具有一定的动能，所有减少的势能一部分转化为动能，另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能，所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。 故选B。 二、填空题 16．（2023·浙江丽水·中考真题）2023年广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。 部分参数 最大速度 3米/秒 空箱质量 10千克 轮子与地面的总接触面积 0.003米2 （1）测试者在20秒内骑行的路程为 米； （2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强； （3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。 【答案】 60 2×105Pa 72W 【解析】（1）[1]根据可得，测试者在20秒内骑行的路程为 （2）[2]测试者坐在电动行李箱上时，总重力为 在水平地面上，行李箱对水平地面的压力等于总重力，即 根据可得，行李箱对水平地面的压强为 （3）[3]由于骑行时行李箱所受阻力是总重的0.04倍，故行李箱受到的阻力为 根据 可得，测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率为 17．（2023·浙江丽水·中考真题）重为0.027牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B（如图甲）。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米（如图乙）。    （1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 焦； （2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 。 【答案】 0.0108 水 【解析】（1）[1]图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少量 ΔE=W=GΔh=0.027N×(1m-0.6m)= 0.0108J （2）[2]图乙中，杯子落地后，水具有机械能，水对乒乓球做功，乒乓球弹起瞬间机械能增大，乒乓球弹起的高度远大于1米。 18．（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。 【答案】 不变 增大 先增大后减小 【解析】（1）[1]O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变。 （2）[2][3]在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能，所以运动员的机械能转为绳的弹性势能。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大； B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，所以B点到C点过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员重力，因此速度越来越小，动能越来越小； 到C点运动员动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。 19．（2022·浙江·中考真题）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一 （1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 ； （2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。 【答案】 变小 凝固 【解析】（1）[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能变小。 （2）[2]物质由液态变为固态的过程叫凝固，造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，是液态变为固态，所以，该造雪过程中水发生的物态变化是凝固。 20．（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力） （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 。 【答案】 mgH 2h-H 【解析】（1）[1]质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功 W=GH=mgH （2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为 ΔE=GΔh=mg(H-h) 机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量） Q吸=ΔEη=mg(H-h)η 物体到达B点时温度升高了 （3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能） EC=EB-ΔE=mgh-mg(H-h)=mg(2h-H) 由W=Gh可得C点距离水平面的高度为 hC= 21．（2023·浙江温州·中考真题）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。    （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 ； （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦； （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点） 【答案】 改变力的作用方向 15 调小排水口 【解析】（1）[1]定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，所以井盖抬升过程中，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]重150牛的井盖被抬升0.1米，则克服井盖重力做功 （3）[3]由于水槽中水量足够多时，井盖能被抬升，所以要使降水量稍小时就能抬升井盖，可以调小排水口，使水槽中水量尽快增多。 22．（2023·浙江绍兴·中考真题）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计）    （1）该装置中两个滑轮的作用是 ； （2）“划桨”一次，人至少做功 焦； （3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小 N。 【答案】 改变力的方向 120 300 【解析】（1）[1]该装置中的滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]“划桨”一次，人至少做功为 （3）[3]此时可以把整个系统看成一个以O点为支点的杠杆，故有以下关系式 故 三、探究题 23．（2023·浙江衢州·中考真题）小科用如图装置研究动能大小的影响因素。    （1）将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，这样做的目的是为了研究动能大小与 的关系； （2）木块向前移动一段距离后停止，这一过程中木块的机械能转化为 能。 【答案】 质量大小 内 【解析】（1）[1]将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，小钢球到达水平面的速度相同，可以探究动能与质量的关系。 （2）[2]木块向前移动一段距离后停止，是受到了摩擦力的作用，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。 24．（2022·浙江绍兴·中考真题）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。 （1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大， 。 （2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A，B，C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况，请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。 （3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 A．    B． C． 【答案】 具有的动能越大 B 【解析】（1）[1]分析图甲实验知道，随着小球放置在静止位置的高度变高时，则小球到达水平面的速度变大，并且小球在水平面上运动的距离变得更远，说明小球的动能更大。由此得出结论：得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，具有的动能越大。 （2）[2] 材料越光滑，移动速度越快，所以材料C中小球速度最快，大致位置如下图 （3）[3]小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，材料A制成的粗糙平板，由于摩擦力做功，部分能量转化为为内能，达不到一开始静止位置的高度，故B符合题意。 故选B。 25．（2022·浙江·中考真题）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。 【小组讨论】 液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。 【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 （1）杆秤的工作原理是 ； 【产品制作】 器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。 步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”； ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度； ③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________？___________”刻度（单位g/cm3）； ④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 （2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动； （3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 ； 【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 【产品升级】 （4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。 A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动    B．减小秤砣的质量 C．减少加入杯中的液体体积    D．换用更细的秤杆 【答案】 杠杆平衡原理（或F1·l1=F2·l2） 右 1.0/1 AB 【解析】（1）[1]通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。 （2）[2]秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡。 （3）[3]密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0。 （4）[4]A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确； B．减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确； C．杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时 G0×L1=G陀×LA 杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时 （G0+G水）×L1=G陀×LB 联立两式可得 杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得 可得 当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误； D．由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误。 故选AB。 四、解答题 26．（2022·浙江·中考真题）太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2完成下列问题： （1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？ （2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？ （3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）小车的重力 小车对地面的压强 （2）测试过程中小车行驶的时间 t=1min20s=80s 则该次测试中小车的速度 （3）小车受到的阻力 因为小车在水平地面上匀速直线运动，所以小车的牵引力 则此时小车的功率 答：（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为5000Pa； （2）该次测试中小车的速度为0.5m/s； （3）此时小车的功率为0.08W。 27．（2022·浙江舟山·中考真题）如图是广泛应用于建筑的强夯机，使用时夯锤从高处下落撞击地面，从而起到夯实地基的作用。（g取10N/kg） （1）如图所示，a是 滑轮。 （2）为确保安全，应考虑钢绳的承受力。若夯机使用了质量为4×104千克的夯锤，则钢绳能承受的拉力至少多大？（不计滑轮、钢绳自重及摩擦） （3）夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤，从10米高处下落至地面，重力做了多少功？ 【答案】 动 2×105 4×106 【解析】解：（1）[1]如图所示强夯机工作时a滑轮的轴心会上下移动，因此a是动滑轮。 （2）[2]不计滑轮、钢绳自重及摩擦，动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，可以省一半的力，夯锤受到的重力 G=mg=4×104kg×10N/kg=4×105N 因此，钢绳至少能承受的拉力 （3）[3]夯锤重力做的功 W=Fs=Gh=4×105N×10m=4×106J 答：（1）动； （2）钢绳能承受的拉力至少为2×105N； （3）重力做功4×106J。 28．（2024·浙江·中考真题）图1是某兴趣小组设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时，一只手握紧杆子保持静止，另一只手用的力缓慢拉绳子，带动滑轮组工作，在A点产生的拉力为，从而使修剪刀绕O点转动，其刀口对树枝的力为。 请回答： (1)该工具可用于剪下高处的枝叶。其中，叶属于生物体结构层次中的______（填字母）； A．细胞 B．组织 C．器官 (2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金（含Fe、C两种元素）类型，兴趣小组取制作修剪刀的废料进行了实验检测：取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后，收集到428毫升（按0.035克计）氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型？ 合金类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢 碳的质量分数 低于0.3% 0.3%～0.6% 高于0.6% (3)某时刻，弹簧处于原长，若修剪刀的刀口对树枝施加的力为960牛，是树枝对刀口的力（如图2），此时绳子端需施加的力为多大？（已知厘米，厘米，滑轮中各股绳子视为平行，工具自重和摩擦忽略不计。） 【答案】(1)C (2)高碳钢 (3) 【解析】（1）根据生物中的生物体结构层次可知，叶属于器官。 （2）设铁Fe的质量为x，根据化学方程式 则 解得，碳的质量为 碳的质量分数为 由表可知，属于高碳钢。 （3）由图2可知，为支点，为阻力，为阻力臂，为动力臂，根据杆平衡条件，可得 则，工具自重和摩擦忽略不计，对上面定滑轮受力分析可知，则。 29．（2022·浙江台州·中考真题）图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。 （1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？ （2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 极； （3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。 【答案】 0.12N 南/S 见解析 【解析】（1）[1]摆叶AOB可视为杠杆，此时动力臂和阻力臂分别为 动力 根据杠杆平衡条件得 0.04N×4.5cm=F2×1.5cm F2=0.12N 磁铁受到的重力 （2）[2]因为线圈有电流时，推动磁铁向左上方运动，说明线圈E对小磁铁B有斥力作用，所以线圈E上端的磁极是S极。 （3）[3]摆动后，力臂变小，力臂变大，则，摆叶AOB会逆时针自动摆回来。 30．（2022·浙江杭州·中考真题）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。 （1）雕像受到的重力为多少？ （2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？ 压力 显示器读数/N FA 3200 FB 2400 【答案】（1）5600N；（2）100cm 【解析】解：设雕像重心距脚后跟距离为l，雕像长度为l像，由杠杆平衡条件知道，当以B点为支点时 G×l=FA×l像 ① 当以A点支点时 G×（l像-l)=FB×l像 ② 由①②知道，雕像受到的重力 G=FA+FB=3200N+2400N=5600N 雕像重心距脚后跟B处的距离是 l =100cm 答：（1）雕像受到的重力为5600N； （2）雕像重心距脚后跟B处的距离是100cm。 31．（2023·浙江金华·中考真题）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。 整机型号 N420 最大起飞质量 药箱额定容量 作业速度 完成下列问题： （1）这款无人机以的作业速度共水平飞行，需要多少小时? （2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米? （3）若这款无人机以最大起飞质量、速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦? 【答案】（1）0.2h；（2）0.08m2；（3）672W 【解析】解：（1）无人机的速度为 水平飞行3.6km，所需要的时间为 （2）无人机对地面的压力为 则受力面积为 （3）因为无人机匀速飞行，处于平衡状态，受平衡力，向上升起的力等于其重力为 则无人机的功率为 答：（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要； （2）无人机与地面的总接触面积约为； （3）无人机的功率至少是。 32．（2023·浙江杭州·中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。    （1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？ （3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？ 【答案】 小于 10N 3.6W 【解析】解：（1）（2）设两孔间距为L0，以横杆左侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道 则 以横杆右侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道 则 所以 （3）此过程该装置牵引钢丝绳做功 此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是 答：（1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则小于； （2）此时绳甲对晾杆的拉力为10N； （3）此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。 33．（2022·浙江衢州·中考真题）中国055型驱逐舰装配的“鹰击-21”高超音速导弹，因其超强的攻击力，被称为“航母杀手”。 （1）当驱逐舰执行护航任务时，不能与其他舰艇近距离并列前行，这是因为两艘舰艇中间的水流速度快，压强 ，易造成海难事故。 （2）如图是导弹的飞行路线图，导弹发射升空至最高点后关闭发动机，仍能加速向下俯冲。请从能量转化的角度解释原因： 。 （3）导弹受到的空气阻力与导弹速度的关系 导弹速度v（米/秒） 50 100 150 200 500 1000 导弹受到的空气阻力F（牛） 50 200 450 800 5000 20000 若导弹在末端巡航阶段以1000米/秒的速度匀速直线飞行1000米，请结合上表信息，求该过程中导弹克服空气阻力做的功。( ) 【答案】 小 导弹的重力势能转化为动能，导弹的动能增大，速度加快 2×107 【解析】（1）当驱逐舰执行护航任务时，不能与其他舰艇近距离并列前行，这是因为两艘舰艇中间的水流速度快，压强小，易造成海难事故。 （2）当导弹从空中向下俯冲时，高度减小则重力势能减小，速度增大则动能增大，则加速俯冲的原因为：导弹的重力势能转化为动能，导弹的动能增大，速度加快。 （3）由表中数据知道，当v=1000m/s时，阻力F=20000N， 则该过程中导弹克服空气阻力做的功 W=Fs=20000N×1000m=2×107J 34．（2022·浙江中考真题）如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B．A和B的底面积、高度、密度大小关系如下表所示。 集装箱 A B 底面积S 高度h 密度 集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对A的支持力为；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对B的支持力为。已知。在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求： （1）集装箱A和B的重和； （2）集装箱A匀速竖直上升的速度； （3）集装箱B匀速竖直上升的过程中，绳子自由端拉力做的功。 【答案】（1）4500N，3000N；（2）0.4m/s；（3）3.3×104J 【解析】解：（1）集装箱A和B都静止在地面上，分别以A、B为研究对象，挂钩竖直向上的拉力分别为，有 ① ② 根据 得到两个物体的重力 由表中数据得到两个物体重力比值 ③ 已知 ④ ， 由①②③④得到 GA=4500N，GB=3000N （2）滑轮组绳子段数为n，绳子拉力，A以速度v匀速竖直上升，滑轮组机械效率，则 解得，拉力做功的功率 2250W=5v×1125N 解得。 （3）动滑轮组重为，以A和动滑轮组整体为研究对象，A匀速竖直上升，有 5×1125N=4500N+G动 解得，以B和动滑轮组整体为研究对象，拉力为，B匀速竖直上升，有 5×F2=4500N+1125N 解得，拉力做的功 答：（1）集装箱A和B的重和分别是4500N和3000N； （2）集装箱A匀速竖直上升的速度是0.4m/s； （3）集装箱B匀速竖直上升的过程中，绳子自由端拉力做的功是3.3×104J。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$