2025年中考物理寒假强基训练：机械与功

2025年中考物理寒假强基训练：机械与功 一、单选题 1．小洛从地面捡起一本物理书，并把它放到课桌上，此过程中，她对书做的功约为（　　） A．2J B．20J C．200J D．2000J 2．小明将一瓶550mL的矿泉水从教室地面捡到课桌上，他对这瓶矿泉水做功约为（　　） A．0.5J B．5J C．50J D．500J 3．如图所示，轻质杠杆一端通过铰链与墙链接，中点处悬挂一重物 G，另一端因水平方向 F 的作用而被缓慢抬起．在此过程中 F 的大小及力臂变化是（　　） A．变大、变大 B．变大、变小 C．变小、变大 D．变小、变小 4．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（　　） A．当t=1s时，木块受到的摩擦力是3N B．当t在2~4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N C．当t在2~6s内，木块的速度保持不变 D．当t在4~6s内，拉力F的功率为6W 5．某兴趣小组制作了如图的能测一根头发丝质量的“小天平”。取一根细长的饮料吸管，在其靠左端朝上剪一个小缺口，靠右端朝上剪出多个小缺口，然后在距左端一定距离处穿过一缝衣针，并在左端插入一个小螺丝钉，将吸管放在支架上。仔细调节螺丝钉的位置，使吸管在支架上保持水平平衡。测量时在左端缺口处挂一段质量已知的细铜丝，右端缺口处放上一根头发丝。关于测量原理和方法，说法正确的是（　　） A．小螺丝钉的作用相当于天平上的游码 B．吸管的质量必须很小且可忽略不计 C．为了测出头发丝的质量，还需要用到刻度尺 D．当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端较高，应将头发丝调到1或2号缺口处 6．如图所示，塑料吸盘挂钩在安装使用过程中涉及的物理知识有（　　）    A．压力 滑轮 空气浮力 B．摩擦力 滑轮 大气压强 C．压力 杠杆 空气浮力 D．摩擦力 杠杆 大气压强 二、填空题 7．张华用手提着重40N的书包站在地面上不动，他对书包做功的功率为 W；若他将该书包从地面匀速举高2m，则张华对书包做的功为 J。 8．如图所示为某工人用独轮车运送重物的情景，工人将车把慢慢抬起时，独轮车相当于一个 杠杆，若力F始终与车把垂直，则在抬起车把的过程中力F将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；若独轮车动力臂是阻力臂的3倍，重物与车总重为1200N，工人竖直向上抬起车把的力F'为500N，则独轮车的机械效率为 。 9．如图所示，分别利用甲、乙两个滑轮匀速提起重力均为50牛的物体，其中甲装置为 （选填“定”或“动”）滑轮，使用它提升重物的好处是 ．若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提升重物时，FA、FB、FC的大小关系是 （选用“>”、“=”或“<”表示出它们之间的关系）． 10．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力．高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，则该飞机1h内的航程是 km；发动机所做的功是 J；该飞机在此次航程内需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg．则该飞机发动机的效率是 ． 11．使用滑轮组匀速提升重15N的物体，滑轮组的动滑轮上有3段绳子。若不计动滑轮重力及摩擦力，则拉力 N；如果考虑动滑轮重力，不计摩擦力，拉力时，动滑轮重为 N。 三、实验题 12．新冠病毒疫情期间人们常用消毒液消毒。小雯同学为了测定某消毒液的密度，做了如下实验。 （1）将天平放在水平台面上，把游码移至称量标尺左端的“0”刻度线上，调节 使指针对准分度标尺的中央刻度线。 （2）先向烧杯中倒入适量的消毒液，测出烧杯和消毒液的总质量如图甲，为 g；然后将烧杯中的一部分消毒液倒入量筒，体积如图乙，为 mL；再用天平测量剩余消毒液和烧杯的总质量为31.6g。根据以上数据，可得消毒液的密度为 kg/m3。 （3）小慧同学在家里也想做这个实验，但没有天平，于是她利用家里现有的器材进行实验，如图丙： ①将两个相同的小桶分别挂在均匀支架两端的A、B点上，已知O是支架中点，AO=OB；②先将适量的被测消毒液倒入左边的小桶中；在右边的小桶中慢慢加入水，直至支架两端在水平位置 为止； ③将小桶中的消毒液和水分别倒入量筒中，测得消毒液和水的体积分别为V1、V2；④消毒液密度的表达式ρ= （用已知量和测量量表示，已知水的密度为ρ水）。 四、简答题 13．小制作：蜡烛跷跷板将一支蜡烛的两端削尖，在中间垂直插入一枚大号缝衣针，把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，就做成了一个蜡烛跷跷板。用小刀对蜡烛的两端加工，使跷跷板能在水平位置平衡。点燃蜡烛的两端蜡烛跷跷板会怎样运动？依据什么原理？ 14．小岩去超市买了一桶食用油，如图。 （1）小岩提着这桶油在水平路面上走了10m，此过程中小岩对这桶油做功了吗？为什么？ （2）提油时小岩感觉到很勒手，请你用所学的物理知识简述其中的道理，并提出一种解决该问题的方法。    15．图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。请分析： ①支架下端垫有底面积较大的石块，有什么作用？ ②如果他们无法将巨木抬起，请你提出至少两种有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。 五、计算题 16．用如图所示的滑轮组，将质量为450kg的物体A以0.2m/s的速度沿水平方向匀速向右拉动2m，拉力F大小为200N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.1倍。（g=10N/kg）求： （1）物体A的重力与地面对物体A的滑动摩擦力； （2）拉力所做的功和功率； （3）有用功及该滑轮组的机械效率。 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 A B B D C D 1．A 【详解】一本物理书的重力约2N，课桌高度在左右，将一本物理书从地上捡起来放到课桌上所做的功约为 与2J最为接近。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】课桌的高度约为 一瓶550mL矿泉水的重力约为 将一瓶550mL的矿泉水从地面上捡起放到课桌上做功约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】如图所示，因为是轻质杠杆，所以杠杆自身重力忽略不计． 拉力F方向始终水平向右，支点在A点，动力臂是从A点到水平拉力F所在的水平直线之间的距离； 阻力是因为物体重力而对杠杆产生的竖直向下的拉力，方向始终竖直向下；阻力臂是从A点到竖直向下方向上所在直线之间的距离． 因为杠杆不断被抬起，会导致动力臂不断减小，阻力大小不变，阻力臂不断增大，根据杠杆平衡条件公式：F1L1=F2L2，当L1变小、F2不变、L2变大时，F1会变大． 故B正确． 4．D 【详解】A．由图乙可知，物体在t=1s时受到的拉力为1N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以由二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力 f=F=1N 故A错误； B．由图乙可知，物体在4～6s内受到的拉力为3N，由图丙可知4～6s内物体做匀速直线运动，则由二力平衡条件可知，在4～6s内物体受到的摩擦力 f滑=F′=3N 由图丙可知，在2～4s内，物体做加速直线运动，因接触面的粗糙程度不变、物体对水平面的压力不变，所以在2～4s内受到的摩擦力仍然为3N，故B错误； C．由图丙可知，在2～4s内，物体做加速直线运动，由图丙可知4～6s内物体做匀速直线运动，故C错误； D．由B选项和图乙可知，物体在4～6s内受到的拉力为 F''=f滑=3N 由图丙可知4～6s内物体做速度为2m/s的匀速直线运动，此时拉力的功率 P=F''v=3N×2m/s=6W 故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．小螺丝钉的作用相当于天平上的平衡螺母，调节小螺丝钉可以使“小天平”平衡，故A错误； B．因为一根头发丝质量很小，所以不能忽略吸管的质量，故B错误； C．为了测出头发丝的质量，还需要用到刻度尺测量力臂，根据杠杆平衡条件计算出头发丝质量，故C正确； D．当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端较高，根据杠杆平衡条件，应将头发丝调到4或5号缺口处，增大头发丝对吸管的压力和力臂，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】塑料吸盘挤压排出空气后利用大气压压在墙壁上，应用了大气压强的知识；使用时，竖直方向的摩擦力与物体和吸盘的重力平衡，应用了摩擦力知识；安装过程，拉动挂钩且转动到竖直方向，将吸盘拉紧，此时转动过程相当于杠杆，应用了杠杆知识。故涉及到摩擦力、杠杆和大气压三方面的知识，故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 7． 0 80 【详解】[1]张华用手提着重40N的书包站在地面上不动，他对书包做功的功为0J，故功率为0W； [2]若他将该书包从地面匀速举高2m，则张华对书包做的功 8． 省力 变小 80% 【详解】[1]独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]在抬起车把的过程中，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变小，即F变小。 [3]独轮车的机械效率 9． 定 可以改变用力方向 FA=FB>FC 【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，随重物一起运动的滑轮是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小；动滑轮可以省一半的力． 【详解】[1][2]由图示可知，甲装置中的滑轮是定滑轮，它可以改变力的方向； [3]乙装置中的滑轮是动滑轮，则有 ， 定滑轮不能改变力的大小，则有 ． 10． 600 9.6×1010 60% 【分析】（1）知道飞机行驶的速度和时间，根据s=vt求出飞机的航程； （2）知道飞机获得的水平推力和航程，根据W=Fs求出发动机所做的功； （3）知道消耗航空煤油的质量，根据Q放=mq求出完全燃烧释放的热量，根据效率的公式得到该飞机发动机的效率． 【详解】（1）飞机的航程：s=vt=600km/h×1h=600km； （2）发动机所做的功：W=Fs=1.6×105N×6×105m=9.6×1010J； （3）航空煤油完全燃烧释放的热量：Q放=mq=4000kg×4×107J/kg=1.6×1011J， 该飞机发动机的效率：． 11． 5 3 【详解】[1]已知滑轮组的动滑轮上有3段绳子，，不计动滑轮重力及摩擦力，则拉力 [2]如果考虑动滑轮重力，不计摩擦力，拉力时，，则 解得。 12． 平衡螺母 62.2g 34 平衡 【详解】(1)[1]在正式测量前，需要将天平调平，大约分三步：一是将其放在水平工作台上，二是将游码归零，三是通过调节平衡螺母使其横梁在水平位置平衡。 (2)[[2]两个砝码的总质量为60g，游码所对的值为2.2g，故测出的总质量为 60g+2.2g=62.2g [3]对量筒读数时，视线要与最低液面相平。30mL与40mL之间分成5个小格，一格代表2mL，故筒中液体体积为34mL。 [4]烧杯与剩余液体质量为31.6g，则倒入量筒中的液体质量为 62.2g－31.6g=30.6g 液体的密度为 (3)①[5]此实验的设计思路是通过杠杆平衡，找出消毒液与水的重力、质量的关系，故应该加水至杠杆在水平位置平衡。 ②[6]杠杆平衡，且两个力臂相等，故杠杆两端受到的作用力是相等的，即左右两端小桶与其中液体的重力相等。又因为是小桶是相同的，所以，桶中的消毒液重力与水的重力是相等的，消毒液与水的质量是相等的 即 根据质量、密度、体积三者间的关系有 消毒液的密度为 13．跷跷板就会来回自动翘个不停；依据是杠杆平衡原理 【详解】点燃蜡烛，先点的一端燃烧（设为A端），蜡液滴下，该端重力减少，跷跷板向另外一端（设为B端）倾斜，此时，A端朝上，B端朝下，朝下的一端会出现火焰烧烤蜡烛，加速蜡烛的熔化，而朝上的A端则不会，于是B端的蜡液快速融化滴落，B端的重量快速减小，于是A端的重力又大于B端的重力，B端向下倾斜，蜡烛快速融化，重力快速降低。如此往复，跷跷板就会来回自动翘个不停。此现象判断的依据是杠杆平衡原理。 14．见详解 【详解】（1）没有做功，因为这桶油没有在拉力的方向上通过一段距离。 （2）由得：当F一定时，提手受力面积小，手受到的压强大，会感到勒手；可在手上垫毛巾，增大受力面积，从而减小压强。 15．①见解析；②见解析 【详解】①支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 ②如果在现有条件下无法将巨木抬起，我们可以借助于省力杠杆把巨木抬起，如图在支架上转动的横杆就是杠杆，在使用时动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，此杠杆为省力杠杆，可以省力；也可以采用滑轮组，动滑轮相当于省力杠杆，可以省力。 16．（1）4500N，450N；（2）1200J，120W；（3）900J，75% 【详解】解：（1）物体A的重力 地面对物体A的滑动摩擦力 （2）由图可知，连在动滑轮上的绳子有3段，所以绳子移动的距离为 拉力所做的功 连在动滑轮上的绳子有3段，所以绳子移动的速度为 拉力做功的功率 （3）此过程所做的有用功为克服地面对物体摩擦做功 滑轮组的机械效率 答：（1）物体A的重力是4500N，地面对物体A的滑动摩擦力是450N； （2）拉力所做的功是1200J，拉力的功率是120W； （3）有用功是900J，该滑轮组的机械效率是75%。 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 $$