2025年中考物理专项训练：简单机械和功

2025年中考物理专项训练：简单机械和功 一、单选题 1．在下列情景中，人对物体做功的是（　　） A．举重运动员举着杠铃不动 B．小明在超市里推着购物车沿水平方向前进 C．大力士用力推一块大石头，但没有推动 D．人拎着书包，沿水平直线匀速运动 2．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，运动的s﹣t图象如图所示．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（　　） A．F1>F2  W1>W2 B．F1>F2  W1=W2 C．F1=F2  W1>W2 D．F1=F2  W1=W2 3．请判断下列哪种情况下人对物体做了功（  ） A．举着一个重物 B．推墙 C．推车上坡 D．看书 4．下列对各种现象的解释错误的是（　　） A．电路中发光越亮的电灯，它的额定功率就越大 B．小明的眼睛是近视眼，应配带凹透镜做成的眼镜 C．一定量的水凝固成冰的过程中，温度不变，内能减小 D．大厦的玻璃幕墙反射太阳光造成光污染是由于光的镜面反射造成 5．小明和爸爸正在科技馆里体验升降座椅，其装置如图所示。首先爸爸对绳子施加拉力F，将坐在升降座椅上的小明匀速拉升一定高度h，用时为t。两人互换位置后，小明也将爸爸匀速拉升相同的高度h。已知爸爸和小明的质量分别为m1和m2，且m1>m2，不计机械间摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A．爸爸对绳子施加拉力的功率为 B．动滑轮的重力为3F-m2g C．爸爸拉绳子做的功比小明做的少 D．互换位置后，该装置的机械效率不变 6．如图，丹丹要用最小的力把一圆柱油桶推上台阶，下面四种推法中，哪种方法所需推力最小（　　） A．   B．   C．   D．   7．山区的公路多修成盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　） A．增大功率 B．提高机械效率 C．减小所必须的牵引力 D．减少所做的功 二、填空题 8．在物理学中，把 称为功率．某机器的功率是500瓦，其物理意义是 ． 9．如图所示的漫画反映的是两位同学从一楼搬运你物体到三楼，由图中的信息，你可以归纳出比较做功快慢的两种方法． ①比较图甲，得到的方法是： . ②比较图乙，得到的方法是： . 10． 使用撬棒时，只要使用较小的力时就能撬动很重的石头，这类杠杆是 杠杆，它的动力臂比阻力臂 。 11．某同学用如图滑轮组将重为600N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为250N（不计绳重及摩擦），5s内物体上升的高度为 m，人做的有用功是 J，人拉绳子做的功 J。 12．小康用如图所示的装置探究用动滑轮匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F与所提升物体重力G的关系,在实验过程中,小康将实验数据记录在了表格中．请你认真分析表格中的数据,归纳出拉力F与重力G的关系式是: ，不计摩擦和绳重，动滑轮重为 N； G/N 1 2 3 4 5 6 F/N 0.9 1.4 1.9 2.4 2.9 3.4 三、实验题 13．下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验；（每个钩码重0.5N） （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）小王进行正确的实验操作后，能不能根据图（乙）这一组数据得出探究结论？ （填“能”或“不能”）。理由是 ； （3）如图（乙）所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 （填“左”或“右”）端将下沉； （4）如图（乙）所示，把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。原因是 。      四、计算题 14．某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功； （3）汽车行驶速度的大小。 五、简答题 15．3月23日下午空间站“天宫课堂”，宇航员完成了太空抛物实验。王亚平把冰墩墩从O点正对着叶光富手的B点方向顺手一推，冰墩墩飞向对面的叶光富。    （1）冰墩墩从O点离开王亚平飞向叶光富的过程中，王亚平是否对冰墩墩做功？ （2）图乙中虚线OA、OB、OC分别表示：王亚平把冰墩墩从O点正对着叶光富手的B点方向抛出时的三条可能的运动轨迹的简图。其中能正确反映冰墩墩运动轨迹的是哪条虚线？请运用力与运动的知识解释你判断的理由（提示：太空处于失重状态）。 16．随着人们生活水平的提高，私家车的保有量越来越大，虽然给人们的出行带来方便，但目前汽车内燃机的效率大约只有30%，同时汽车尾气也成为我国空气污染的重要来源。请你列举两条提高内燃机效率的方法或有助于改善环境的措施。 17．不倒翁是一种儿童玩具，上半部为空心壳体，质量较小，下半部分是一个实心的半球体，质量较大，不倒翁的重心O（重力作用点）就在半球体之内（如图甲为竖立状态），下面的半球体和支撑面之间有一个接触点，用手轻轻推一下不倒翁，使它往右方向摆动至某一位置（如图乙）不倒翁不会倒下，会自动立起来。 请你从力和杠杆平衡条件的角度分析图甲竖立和图乙不会倒下的原因？（不倒翁底部为圆形，摩擦力可忽略不计，分析时可画图辅助说明）。 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 7 答案 B C C A C D C 1．B 【详解】A．举着杠铃不动，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有移动距离，故运动员没有对杠铃做功，故A不符合题意； B．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动，小明给力购物车一个水平方向的作用力，而购物车在水平方向移动了距离，故小明对购物车做了功，故B符合题意； C．大力士用力推一块大石头但没有推动，有力但没有距离，所以没有做功，故C不符合题意； D．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动，人作用在书包的力竖直向上，但在竖直方向上没有移动的距离，故小明没有对书包做功，故D不符合题意。 故选B 。 2．C 【详解】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，因压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，可得摩擦力的大小不发生变化，故两次弹簧测力计示数相同，从图中可得在相同时间内第一次速度大于第二次的速度，即第一次运动距离大于第二次运动距离，根据功W=FS可知，第一次做功大于第二次做功，答案选C． 3．C 【详解】A．举着重物时对物体有一个支持力的作用，但此时物体没有运动，有力没有距离，不同时具备做功的两个必要因素，所以支持力没有做功，故A不符合题意； B．推墙时，人对墙壁有推力的作用，但墙壁没有运动，有力没有距离，不同时具备做功的两个必要因素，所以推力没有做功，故B不符合题意； C．推车上坡，人对车有推力的作用，在推力的作用下，车通过了一定的距离，同时具备做功的两个必要因素，所以推力做功，故C符合题意； D．看书时，手对书有力的作用，但书没有运动，有力没有距离，不同时具备做功的两个必要因素，所以力没有做功，故D不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．电路中发光越亮的电灯，它的实际功率越大，与灯的额定功率无关，故A错误，符合题意； B．近视眼是由于晶状体太厚，聚光能力太强，使远处物体的像成在视网膜的前方，可以用对光有发散作用的凹透镜进行矫正，故B正确，不符合题意； C．水凝固过程中，放出热量，内能减小，但是温度不变，故C正确，不符合题意； D．大厦的玻璃幕墙反射太阳光造成光污染是由于光的镜面反射造成，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．绳子的有效段数为3，绳子自由端通过的距离为 s=3h 爸爸对绳子施加拉力的功率为 故A错误； B．不计机械间摩擦和绳重，爸爸对绳子施加的拉力 动滑轮的重力为 G动=3F-m2g-G座椅 故B错误； C．不计机械间摩擦和绳重，克服动滑轮的重力及座椅的重力做的功为额外功，爸爸拉绳子做的功即做的总功 W=(m2g +G动+G座椅)h 小明拉绳子做的功即做的总功 W′=( m1g+ G动+ G座椅)h 因为 m1>m2 故有 W <W′ 爸爸拉绳子做的功比小明做的小，故C正确； D．滑轮组的机械效率为 根据G=mg，爸爸的重力大于小明的重力，而动滑轮的重力和座椅的重力不变，根据上式可知，互换位置后，该装置的机械效率发生了变化，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】如题干图所示，把一圆柱油桶推上台阶，可视为一个杠杆，其支点为油桶与台阶的接触点，四种推法中，阻力和阻力臂都相等，D图中动力臂最大，根据杠杆平衡条件可知，D图中的方法所需推力最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．C 【详解】当高度相同时，斜面越长越省力；盘山公路是一个变形的斜面，将山区的公路多修成盘山公路，是在高度一定的情况下，使公路变长，可以减小汽车上山时所必须的牵引力；由机械功原理可知，省力时要费距离，但是不能省功；此过程的变化和汽车的功率、机械效率无关，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8． 物体在单位时间内所做的功 机器每秒钟做功500焦 【详解】[1]功率是表示物体做功快慢的物理量，物理学中把单位时间内做的功称为功率； [2]功率是500W，表示该机器每秒钟做功500焦． 9． 做同样的功，比较用时多少，时间少的做功快 在相同的时间内，比较做功的多少，做功多的做功快 【详解】①甲图，把同一个物体运到三楼上，做功相同，用时最短的做功快．故比较图甲，得到的方法是：①做同样的功，比较用时多少，时间少的做功快；②乙图，采用相同的时间，做功最多的做功最快．故比较图乙，得到的方法是：在相同的时间内，比较做功的多少，做功多的做功快． 点睛：①做功快慢跟做功多少和做功时间有关，比较做功的快慢有两种方法：②相同的时间比较做功多少；完成相同的功，比较用时间的多少． 10． 省力 长 【详解】杠杆分为三种：1、省力杠杆2、费力杠杆3、等臂杠杆，动力小于阻力的杠杆属于省力杠杆，它的动力臂大于阻力臂 故答案为省力；长 11． 1 600 750 【详解】[1]5s内物体上升的高度为 [2]人做的有用功为 [3]由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则人拉绳子做的功为 12． F=0.5G+0.4N 0.8 【分析】由表格数据，重力G每增大1N，绳子自由端的拉力F增大0.5N，所以F与G成一次函数关系，由此得到拉力F和重力G的关系式．不计摩擦和绳重，根据得到动滑轮的重力． 【详解】图中滑轮是动滑轮，由表格数据，重力G每增大1N，绳子自由端的拉力F增大0.5N，所以F与G成一次函数关系， 设F与G关系的表达式为F=aG+b， 由表格第一组数据，当G=1N，F=0.9N，则：0.9N=a×1N+b…① 由表格第二组数据，当G=2N，F=1.4N，则：1.4N=a×2N+b…② 解得a=0.5，将a代入①得b=0.4N， 拉力F与物体所受重力G的关系式：F=0.5G+0.4N； 由第一组数据，不计摩擦和绳重，根据得到动滑轮的重力G动=2F-G=2×0.9N-1N=0.8N． 13． 右 不能 实验次数太少，得出的结论具有偶然性 左 变大 拉力力臂变小 【详解】（1）[1]杠杆左端下沉，右端上翘，使杠杆在水平位置平衡，螺母向上翘的右端移动。 （2）[2][3]用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论。 （3）[4]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端 杠杆的右端 所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉。 （4）[5][6]乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OB，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OB，拉力力臂变小，由杠杆的平衡条件，拉力变大，弹簧测力计示数变大。 14．（l）1600N；（2）2.4×107J；（3）25m/s 【详解】解：（1）因为汽车在水平路面上匀速行驶，受平衡力作用，由二力平衡知识得 F=f=1600N （2）汽车牵引力所做的功 W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J （3）由 所以 答：（1）发动机所提供的牵引力大小为1600N； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J； （3）汽车行驶速度的大小为25m/s。 15．见解析 【详解】答：（1）冰墩墩从O点离开王亚平飞向叶光富的过程中，虽然移动了一定距离，但不再受到王亚平的推力，所以，王亚平对冰墩墩不做功。 （2）王亚平将冰墩墩抛出后，冰墩墩处于失重状态，物体将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，所以，冰墩墩会沿着OB运动。 16．见解析 【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，因此提高燃料的利用率和减少热量损失都可以提高热机效率，具体方法可以有减少机件间的摩擦，使燃料充分燃烧等。 17．见解析 【详解】 答：图甲中不倒翁的重力和支持力在同一直线上，大小相等、方向相反，是一对平衡力，处于平衡状态，所以不会倒下；图乙重力和支持力不在同一直线上，以接触点O′为支点，支持力的力臂为零，重力的力臂不为零，根据杠杆的平衡条件知，重力和重力的力臂乘积大于支持力和力臂的乘积，所以不倒翁向左摆动，不会倒下。 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 $$