2025年中考物理寒假强基训练：机械功与机械能

2025年中考物理寒假强基训练：机械功与机械能 一、单选题 1．如图所示的情况中，人对物体没做功的是（  ） A．如图甲所示，用手托两个鸡蛋上升 B．如图乙所示，人提着滑板在水平路面上前行 C．如图丙所示，人拉车在水平路面前进 D．如图丁所示，人将油桶推到仓库中 2．为了抗击“新型冠状病毒”，我国短时间内建成了火神山医院，展示了让世界惊叹得的“中国速度”，如图所示是数千万网友在线云监工下的施工现场，其中大型挖掘机被昵称为“大黄”，小型挖掘机昵称为“小绿”，“大黄”以130kW的功率工作，“小绿”以40kW的功率工作。以下说法正确的是（　　） A．“大黄”的机械效率比“小绿”的机械效率高 B．“大黄”做功一定比“小绿”做功快 C．“大黄”做功一定比“小绿”挖出的土块多 D．“大黄”每分钟可以做功7.8×106W 3．如图，用同一滑轮组在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，发现提升A比提升B时，滑轮组的机械效率更大。若不计绳重和摩擦，以下四个判断中，正确的是（　　） ①物体A与物体B的重力更小 ②提升A比提升B时的有用功更大 ③提升A比提升B时的额外功更小 ④提升A比提升B时，人做功的功率更大 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 4．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速竖直向上提升水泥构件，水泥构件所受到的重力为6000N，它上升5m所用的时间为10s，起重机上滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。下列说法中（　　） ①有用功为3×104J ②动滑轮的重力为1500N ③绳端的速度1.5m/s ④拉力F做功的功率为3750W A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①②③正确 D．①②③④都正确 5．物理学中，许多的物理量都是由科学家的名字命名而来，功和能量的基本单位是以哪位科学家的名字命名的（　　） A．帕斯卡 B．牛顿 C．瓦特 D．焦耳 6．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g）在2s内把重物G1和G2提高10cm，已知Fl和F2的大小均为2N，不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。下列说法中不正确的是（　　） A．重物G1的重力大小为5.5N B．乙滑轮组所做的有用功是0.7J C．F1和F2做功的功率之比为3:4 D．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 二、填空题 7．阅读材料，完成填空． 流浪地球 电影《流浪地球》中，科学家们发现太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个银河系都将被太阳所吞没．为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，由远方的领航者空间站负责给地球探测预警，在地球表面建造10000座单个功率为5.4×1011kW的发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地．当然，这当中困难重重！ 第一、地球必须摆脱太阳的吸引．出逃的第一步，让地球围绕太阳做最后转动，从近日点公转到远日点，在远日点开始挣脱太阳的吸引． 第二、离开了太阳，地表温度降低到零下80°C，为躲避地表的低温，需要用超大型斗轮式挖掘机挖出防空洞，建设地下城． 尽管《流浪地球》描述的场景，在人类历史长河中，发生的几率微乎其微，但人类命运共同体的核心价值，就是要维护人类共同的安全．中国作为当代世界中有影响力的大国，始终坚持团结各国，共同面对灾难．中国人民用自己的行动，将一个有责任、有担当的中国形象呈现在世界面前． 　 （1）地球在近日点向远日点运动过程中，地球的运动状态 （选填“不变”或“改变”）． （2）为确保在有限时间内将地下城建设好，超大型挖掘机的转动轮刀刃必须很锋利，这是通过 的方法增大压强． （3）离开太阳，我们周围环境将处于超低温情况，这会让许多金属和合金的电阻变为零，这种现象称为 现象，此时这些物质将 （选填“可以”或“不可以”）用来制作电热毯． （4）电影中宇航员在“领航者空间站”靠 （选填“次声波”、“超声波”或“电磁波”）与地面进行通信，说明其 （选填“能”或“不能”）在真空中传播． （5）若不考虑其他星球推力作用，地球表面的发动机同时全功率启动，朝同一方向推动地球，从静止开始最后运动的速度达到光速的0.005倍做匀速直线运动，此时地球受到的总推力大小为 N． 8．一台小直流电动机正常工作时，线圈的电阻为1Ω，通过线圈的电流为0.2A，在5s内将重为1N的钩码提升了1m的高度，则5s内线圈产生的热量为 J，电动机对钩码做功 J，电动机两端的电压为 V． 9．如图所示，重为200N的冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后，在B被推出，沿冰道运动30m到O点停下来。被推出去的冰壶停下来，是由于 ；从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做的功是 J，冰壶的重力做的功为 J。 10．某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：第一种是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分；第二种把是所有的书一起搬上楼，假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书时，功率较大的是第 种，机械效率较大的是第 种。 11．小明在水平地面上，用 50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车以 2m/s 的速度匀速前进，拉力做功的功率是 W，克服小车重力做的功是 J。 三、实验题 12．（1）如图所示，轻质杠杆在F1和F2的作用下处于静止状态，O为支点。 ①该杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态； ②杠杆的平衡条件公式为 ，测出AO的距离为SAO，OB的距离为SOB，请分析为什么F1×SAO的数值不等于F2×SOB的数值？ ； ③请在图中画出F1的力臂l1 ； ④现撤去F2，在B点施加另一个与F2大小相等、方向相反的力F2'，杠杆能否处于平衡状态？ （选填“能”或“不能”）； （2）如图2所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至高度为H的B点；用平行于斜面的拉力F把重也为G的物体乙从C点匀速拉至与B等高的D点，此过程绳的拉力对乙做的功为WCD，斜面的机械效率为 （用题目中的物理量符号表示）。 四、简答题 13．如图1和图2中所示的小龙和小岩均从一楼搬运物体到三楼，楼层的高度相同，所用时间或物重不同。        图1  重物相同，时间不同         图2   重物不同，时间相同（桌子轻，箱子重） (1)比较（a）（b）两图，判断小龙和小岩对重物做功的大小，并说明理由。 (2)比较（c）（d）两图，判断小龙和小岩对重物做功的功率大小，并说明理由。 14．请说出单摆下降和单摆上升时动能和重力势能怎样变化？ 15．小华家住某商品房15楼．一天晚上，小华一边看着电视，一边喝着葡萄糖酸锌口服液，喝完后他发现垃圾桶不在身边，便把空瓶从窗户向外一扔．这一行为被他爸爸发现了．他爸爸说：“你这个瓶子扔下去如果掉在行人的头上会造成重大伤事…”小华还不服气地反驳道：“这么小的一个瓶子也会造成重大伤事？你骗谁呀！”   请你说说，小华的爸爸是不是为教育小华有意夸大小瓶的危害性？为什么？ 五、计算题 16．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，已知箱子重为50N，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。求： （1）动滑轮的重力； （2）当滑轮组的机械效率为75%时，运送建材的重力。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B B D D D D 1．B 【详解】A、手托鸡蛋上升，人给鸡蛋一个向上的力，鸡蛋向上移动了距离，手对鸡蛋做了功，故A不符合题意； B、提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故B符合题意； C、人拉车前进，人给车一个拉力，小车在拉力的方向上通过了距离，人对车做了功，故C不符合题意； D、人将油桶推到仓库中，人给油桶一个推力，油桶在推力的方向上通过了距离，人对油桶做了功，故D不符合题意． 故选B． 2．B 【详解】A．根据可知，机械效率的高低与功率大小无关，故A错误； B．功率描述物体做功的快慢，功率大，做功快，“大黄”以130kW的功率工作，“小绿”以40kW的功率工作，所以“大黄”做功一定比“小黄”做功快，故B正确； C．由公式W=Pt知，物体做功多少与功率和做功时间都有关系，功率大的机械如果做功时间少，做功也可能较少，故C错误； D．“大黄”每分钟可以做功为 W=Pt=1.3×105W×60s=7.8×106J 故D错误。 故选B。 3．D 【详解】不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率 因同一滑轮组中动滑轮的重力相等，物体的重力G越大时，滑轮组的机械效率越高。所以，由提升A的过程滑轮组的机械效率较大可知，物体A的重力较大，故①错误；拉力的功率为 由上式可知，用相同的速度分别匀速提升物体A和B时，提升A的过程中拉力的功率较大，故④正确；因在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，由可知，物体A和物体B的高度相等；由W有＝Gh可知，提升A比提升B时的有用功更大，故②正确；由不计绳重和摩擦时W额＝G动h可知，提升物体A和物体B时的额外功相等，故③错误。综上可知，只有②④正确，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．D 【详解】①有用功为克服水泥构件重力做功，则有用功 故①正确； ②由机械效率公式可得 动滑轮的重力为 故②正确； ③有三段绳子与动滑轮连接，故绳端移动的距离为 s=3h=3×5m=15m 则绳端的速度为 故③正确； ④拉力的大小为 拉力的功率为 故④正确。由上述分析可得，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．D 【详解】A．帕斯卡是压强的单位，故A不符合题意； B．牛顿是力学单位，故B不符合题意； C．瓦特是功率的单位，故C不符合题意； D．焦耳是功和能量的基本单位，故D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是 把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知 解得，重物G1的重力大小为5.5N，A正确，不合题意； B．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知 解得，重物升高的高度是，乙滑轮组所做的有用功是 乙滑轮组所做的有用功是，B正确，不合题意； C．重物G1移动的速度是 甲图中绳端移动的速度是 重物G2移动的速度是 乙图中绳端移动的速度是 那么可知F1和F2做功的功率之比是 F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意； D．甲滑轮组所做的有用功是 所做的总功是 乙滑轮组所做的总功是 由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是，那么两个滑轮组的机械效率之比是 两个滑轮组的机械效率之比是；D错误，符合题意。 故选D。 7． 改变 减小受力面积 超导 不可以 电磁波 能 3.6×1012 【详解】（1）地球在近日点向远日点运动过程中，动能转化为重力势能，动能减小，质量不变，速度减小，地球的运动状态改变； （2）超大型挖掘机的转动轮刀刃必须很锋利，这是在压力一定时，通过减小受力面积的方法增大压强； （3）许多金属和合金具有在超低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，电热毯是根据电流的热效应制成的，超导体的电阻为零，不能产生热量，电热毯不能工作； （4）太空中没有空气，声音不能传播，电磁波可以在中考中传播，声音宇航员在领航者空间站靠电磁波与地面进行通信； （5）根据 知地球受到的总推力： . 8． 0.2 1 1.2 【详解】（1）5s内线圈产生的热量：Q=I2Rt=(0.2A)215s=0.2J； （2）电动机提升钩码所做的功：W机械=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×1m=1J； （3）电动机5s内消耗的电能：W电=W机械+Q=1J+0.2J=1.2J， 由W=UIt可得，该电动机的正常工作时两端的电压：U===1.2V． ， 9． 冰面对冰壶有摩擦阻力 60 0 【详解】[1] 重为200N的冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后，在B被推出，沿冰道运动30m到O点停下来。被推出去的冰壶停下来，是由于冰面对冰壶有摩擦阻力，冰壶在阻力的作用下，运动状态改变。 [2]依题意得，运动员对冰壶做的功是 [3]冰壶的重力与运动方向垂直，做的功为0J。 10． 二 二 【详解】[1][2]设楼层高度为h，书的总重量为G书，人的重量为G人，第一种和第二种方法搬书所用时间分别为2t和t，则第一种方法搬书做的总功为 W1 =(2G人+G书)h 功率为 所做有用功为 W1有=G书h 第一种方法搬书做的总功为 W2=( G人+G书)h 功率为 所做有用功为 W2有=G书h 可得功率P2>P1 因为W1有=W2有，W1>W2，所以机械效率。 11． 100 0 【详解】[1]由 得，拉力做功的功率 P=Fv=50N×2m/s=100W [2]重力的方向是竖直向下的，而小车是在水平方向上移动了20m，没有在重力方向上移动距离，所以克服小车重力做功为0J。 12． 是 F1·l1＝F2·l2 SAO不是F1的力臂 不能 【详解】（1） [1]①由图可知，此时杠杆处于静止状态，因此是平衡状态。 [2][3]②杠杆的平衡条件公式是：F1·l1＝F2·l2；由图可知，杠杆是倾斜的，因此，SAO不是F1的力臂，所以F1×SAO的数值不等于F2×SOB的数值。 [4]③从支点O做力F1的作用线的垂线，该垂线段即为F1的力臂l1；如下图所示： [5]④现撤去F2，在B点施加另一个与F2大小相等、方向相反的力F2'，则动力和阻力所起的作用相同，都是让杠杆逆时针转动，因此杠杆不能处于平衡状态。 （2）[6]不用机械时，直接提升物体做的功为有用功；则把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，克服物体重力所做的有用功 W有＝GH 用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D点，拉力做功为总功，即W总＝WCD，则斜面的机械效率 13．(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）由，G、h相同，W相同，所以小龙和小岩对重物做功的大小相同。 （2）由，桌子轻，箱子重，上升高度相同，小岩做功多。由，t相同，W越大，P越大，所以小岩对重物做功的功率大。 14．见解析 【详解】单摆下降时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；单摆上升时，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。 15．并不是有意夸大．  原因：重力势能同时跟质量和高度有关，瓶子的质量虽小，但高度太高，仍使得瓶子的重力势能很大，下落时，砸到人身上后对人做功很大，仍可使人造成重大伤害． 【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大． （2）一个物体具有的能越多，能够做的功越多． 【详解】小华的爸爸并不是有意夸大．因为：重力势能同时跟质量和高度有关，瓶子的质量虽小，但高度太高，仍使得瓶子的重力势能很大，下落时，重力势能转化为动能，砸到人身上后对人做功很大，可对人造成重大伤害． 16．（1）50N；（2）300N 【详解】解：（1）由图乙可知，运送100N建材时，滑轮组的机械效率η=50%，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率 可得 解得。 （2）滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，当滑轮组的机械效率η=75%时，运送建材的重力为 可得 解得：。 答：（1）动滑轮的重力为50N； （2）当滑轮组的机械效率为75%时，运送建材的重力为300N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$