2025年中考物理专题提升：简单机械和功

2025年中考物理专题提升：简单机械和功 一、单选题 1．作图分析，比较如图中F1、F2、F3的大小， A．F1>F2>F3 B．F1<F2<F3 C．F1＝F3＝F2 D．无法判断 2．在以下过程中，重力做功越来越快的是 A．足球在水平场地上滚动 B．杠铃被举起后静止不动 C．跳水运动员在空中下落 D．滑翔伞在空中匀速下降 3．拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢，这主要是为了（　　） A．减小惯性 B．提高机械传动效率 C．增大牵引力 D．提高发动机的功率 4．如图，一个不等臂杠杆，在水平位置平衡后，若再在两端分别挂上两个质量相同的物体后，则（　　） A．杠杆仍然平衡 B．杠杆不能平衡，向力臂长的一端倾斜 C．杠杆不能平衡，向力臂短的一端倾斜 D．无法判断 5．在水平桌面上放一个200 N的物体，物体与桌面间的摩擦力为40 N，现用如图所示的装置匀速移动物体，在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下，水平拉力F是（　　） A．200 N     B．100 N     C．80 N      D．20 N 6．如图所示,物体B重6N,物体A重10N,那么轻质弹簧测力计上的示数及物体A受到的合力分别为（　　）    A．6N、0N B．6N、4N C．4N、0N D．4N、6N 二、填空题 7．物体在力的作用下 ，我们就说力对物体做了功.物理学里的功包含两个因素: ； . 8．举重运动员在5 s内将1500 N的杠铃匀速举高了2 m，则可知他对杠铃做的功为 ，功率是 . 9．第23 届冬季奥林匹克运动会 2018 年2 月 9 日～25日在韩国平昌郡举行．高山滑雪是冬奥 会雪上项目中极具观赏性的项目，运动员撑着滑雪杆沿山坡滑下，在10s内将速度从 0 提升到130km/h．在此过程中，对运动员做功使其动能增加的力包括 和 ． 10．如图所示,工人用滑轮组将重为600N的建筑材料以0.3m/s的速度匀速竖直提升．人对绳子自由端的拉力F=375N,滑轮组的机械效率为 ,拉力F的功率为 ． 11．如图，某人用力将一重为20N的小木块从斜长为5m、高为2m的斜面底端匀速拉到斜面顶端．若木块与斜面间的摩擦力为10N，则这个人克服物体的重力做的功为 J，克服木块与斜面间摩擦做的功为 J，他一共做了 J的功． 三、实验题 12．用如图所示装置“探究光滑斜面做功”，记录的实验数据如（3）表： （1）在实验操作过程中，应沿光滑斜面向上 拉动物块，从斜面底部拉到最高处； （2）比较第2列和第4列，沿光滑斜面的拉力和物块的重力可知：使用斜面的好处是 ； （3）根据实验次数②，请把表格中①的空缺数据填写完整；（填写在答题纸上） 实验次数 物块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 克服重力做功W/J 沿斜面拉力做功W/J ① 10.0 0.9 1.5 9.0 ② 10.0 0.9 4.5 2.0 9.0 9.0 ③ 10.0 0.9 3 3.0 9.0 9.0 （4）分析比较第4列和第5列，沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论： ； （5）进一步分析比较： ，可得结论： 。 13．探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如下表所示． 次数 钩码重力（N） 提升高度（cm） 有用功（J） 拉力（N） 总功（J） 机械效率 1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45% 2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54% 3 2.0 30 1.7 4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63% （1）请把表格中三个未完成的空补充完整． （2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．请你解释出现这种现象的原因 ． （3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总>W有+W额，他猜测还有 因素影响机械效率．（答一种因素即可） （4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总—W有一W轮，通过比较第1、2和 组的数据，发现重物的重力越大，差值△W （选填“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释 ． 四、计算题 14．木工用F=100N的力拉锯，锯条移动的距离s=50cm，每拉一次据条深入木头的距离为3mm，要把厚30cm的木板锯断，他需要做多少功？ 15．如图所示，小刚用300N的力匀速竖直向上提升质量为50kg的重物，在10s内把物体提升了1m（不计绳重及摩擦）；根据这些数据，请求出三个相关的物理量。 五、作图题 16．如图所示，在B端施加一个最小的力FB，使杠杆平衡，请画出此力，并画出FA的力臂。 六、简答题 17．什么是功率？物理学中用它来表示什么？其国际单位是什么？ 18．汽车上坡时，司机通常采用降低车速的办法，为什么? 七、科普阅读题 19．阅读短文，回答问题 近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生，随时随地低头看手机成了很多人的习惯。近日有研究发现，如果玩手机时姿势不当，就有可能让颈椎承受多达60磅（约27公斤）的重量，低头60度相当于给颈椎挂俩大西瓜，比一个7岁小孩还重。 有研究发现，不当的玩手机姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、便秘、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病，还有新西兰的一项研究指出，常常低垂着头看手机会影响心理健康，如变得沮丧、愤怒等。 科研人员对低头玩手机进行了研究：制作头部模型，如图甲，头部可绕支点O（颈椎）转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂在模型内，其重为5牛模拟头部的重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计，支点（颈椎）承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和，实验数据如下表： 低头角度/° 绳子拉力/N 颈椎承受的压力/N 0 0 5 15 5 10 30 9 14 45 13.5 18.5 60 17.5 22.5 （1）分析表中数据，可得出的结论是 ； （2）改头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左移动，拉力F的力变小，请分析拉力F变大的原因 ； （3）当低头角度是30°时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的多少倍？              A．4.2倍       B．3.3倍             C．2.8倍          D．2.0倍 （4）为有更好的保护颈椎采取的办法（写出一条）： 。 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 C C C B D A 1．C 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力也不费力，当保持不动时，拉力等于重物重力的大小，因此三种拉法所用的拉力一样大，故C正确． 2．C 【详解】A. 足球在水平场地上滚动，重力不变，并且足球在重力方向上的速度为零，故重力的功率为零；故A不合题意；B. 杠铃被举起后静止不动，重力不变，速度为零，因此重力的功率为零；故B不合题意；C. 跳水运动员在空中下落，运动员的重力不变，速度越来越快，由P＝Gv可得，重力做功越来越快；故C符合题意；D. 滑翔伞在空中匀速下降，其重力不变，速度不变，由P＝Gv可得，重力做功的快慢不变；故D不合题意．故选C. 【点睛】对功率公式进行变形进行分析，即P＝＝Gv，判断物体重力和速度的变化即可选出正确答案． 3．C 【详解】拖拉机深耕时，阻力较大，需要更大的牵引力，因为拖拉机的功率是一定的，根据可知，要想获得较大的牵引力，就必须减小速度，所以，拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢。 故选C。 4．B 【详解】根据杠杆平衡条件，杠杆平衡后，在两端分别挂上两个质量相同的物体，则重力相等，力臂长的乘积大，杠杆不能平衡，向力臂长的一端倾斜。 故选B。 5．D 【详解】用如图所示的装置匀速移动物体，动滑轮对物体的拉力与物体受到的摩擦力平衡；由两段绳子拉着动滑轮，在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下，拉力为 故ABC不符合题意，D符合题意 故选D。 6．A 【详解】物体A受竖直向下的重力GA=6N，竖直向上的弹簧对A的拉力FA而静止，则这两个力是一对平衡力 FA=GA=6N 所以A受的合力为0，测力计的示数为6N。 故选A。 7． 沿力的方向移动了一段距离 作用在物体上的力F 沿力方向移动了一段距 【详解】物体在力的作用下沿力的方向移动了一段距离，我们就说力对物体做了功.物理学里的功包含两个因素: 作用在物体上的力F；沿力方向移动了一段距． 8． 3000 J 600 W 【详解】对杠铃做的功W＝Gh＝1500N×2m＝3000J.功率P＝＝600W. 点睛：已知杠铃的重力和举高的高度，根据公式W＝Gh可求对杠铃做的功，还知时间，根据公式P＝可求功率． 9． 重力 雪面给撑杆的反作用力 【详解】运动员撑着滑雪杆沿山坡滑下，在向下的方向上受到重力，且在重力方向上通过了距离，因此，重力对运动员做功并使其速度增大，动能增加；同时，运动员向后撑滑雪杆，雪面给撑杆一个反作用力，这个力同样对运动员做功，并使其速度增大，动能增加． 【点睛】对运动员在滑雪时的受力情况进行分析，再根据做功的必要条件可判断是哪两个力使其动能增加，并对其做功．同时知道：动能的影响因素是质量和速度，做功的必要条件是力和物体在力的方向上通过的距离． 10． 80% 225 【详解】第一空．由图知，动滑轮上绳子的段数n=2； 则绳子自由端移动的距离为s=2h，W有用=Gh，W总=Fs=F×2h， 机械效率： 第二空．拉力F的功率为： P=Fv=F×2v物=375N×2×0.3m/s=225W． 11． 40 50 90 【详解】这个人克服物体的重力做的功为： 克服木块与斜面间摩擦做的功为： 一共做功为： 12． 匀速 可以省力 6 9.0 提升同一重物，斜面越长，拉力越小 第6列和第7列数据 对光滑的斜面，不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功 【详解】（1）[1]要利用弹簧测力计的示数来反应拉力的大小，用弹簧测力计拉着木块沿光滑斜面向上匀速运动时，拉力大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[2]由表中②次实验可知，不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功，可知①实验沿斜面拉力做功为0.9J，即Fs=Gh 故第①次实验时沿斜面的拉力 ＜10N 分析第2列和第4列，三次实验中沿斜面的拉力均小于物体的重力，可见使用斜面的好处是可以省力。 （3）[3][4]第①次实验沿斜面拉力做功 W=Fs=6N×1.5m=9.0J 则表格中空缺数据分别为6和9.0。 （4）[5]分析比较第4列和第5列，第①次实验的斜面最短，拉力最大，第③次实验的斜面最长，拉力最小，所以可得出结论是斜面越长，拉力越小。 （5）[6][7]进一步分析比较第6列和第7列数据，拉力做功与克服重力做功相等，所以可得结论：对光滑的斜面，不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功。 13． 0.6 1.02 59% 增大 动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功比例增大 绳重、各种摩擦 4 越大 所挂钩吗增多，摩擦力增大，额外功增多 【详解】（1）由图知，n=2,由第3次数据可得，有用功W有用=Gh=2.0N0.3m=0.6J;总功W总=Fs=1.7N20.3m=1.02J;机械效率=100=100= 59%; （2）根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率增大,出现这种现象的原因是动滑轮重力不变，即额外功不增加，随着钩码重力增大，有用功比例增大，则滑轮组机械效率增大； （3）实验时，对绳子做功及克服摩擦做的功都属于额外功，由于忽略了绳重、各种摩擦， 故W总>W有+W额，因此绳重、各种摩擦也是影响机械效率的因素． （4）动滑轮的质量为m轮=100g=0.1kg,对动滑轮做的功W轮=G轮h=m轮gh=0.1kg10N/kg0.4m=0.4J, 实验1，△W1=0.88J0.4J-0.4J=0.08J; 实验2，△W2=1.12J0.6J-0.4J=0.12J; 实验4，△W4=1.60J-1.0J-0.4J=0.20J; 因此通过比较第1、2和4组的数据可知，提升高度相同时，钩码重力越大，△W也越大，这是因为所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多． 14．5000J 【详解】解：木头的厚度为 一次锯条深入的深度为3mm，需要锯的次数 锯条每拉一次移动的距离为 锯条拉100次移动的总距离为 而 故需要做的功 答：他需要做5000J功。 15．重力490N，克服重力做功490J，功率49W 【分析】由图示可知重物由2股绳子承担，属于动滑轮，利用滑轮的知识，结合功的计算公式，机械效率等公式计算。 【详解】物体受到重力 物体做功 物体功率 【点睛】本题为开放性的题目，培养学生的发散思维能力以及解决问题的能力。 16．如下图所示 【详解】在杠杆上施加最小力时，就是力臂最大时，最大的力臂就是支点到力的作用点的距离，由于杠杆是直棒，所以最长的力臂就是OB的距离，所以在B点的最小力应通过B点并与棒垂直，FA的力臂的力臂是支点O到这个力的作用点的距离，如图所示 17．物体在单位时间内做的功叫做功率；物理学中用功率表示物体做功的快慢；功率的国际单位是瓦特，用符号W表示． 【详解】物体在单位时间内做的功叫做功率；物理学中用功率表示物体做功的快慢；功率的国际单位是瓦特，用符号W表示． 18．根据公式，当P一定时，F与v成反比．发动机的功率是一定的，汽车上坡时，司机减小汽车速度，可在上坡时获取更大的牵引力． 【详解】由P=FV知道，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，所以在上坡时，司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡． 点睛：本题考查的是功率的计算式P=Fv，把现实生活中的事情与所学的物理知识很好的结合在一起，可以激发学生的学习兴趣． 19． 低头角度越大，颈椎承受的压力越大 当低头角度变大时，重力的力臂越大 C 不要长时间低头看手机 【详解】（1）[1]由表格数据知道，低头角度越大，颈椎承受的压力越大。 （2）[2]由图乙知道，根据杠杆平衡条件：，由于重力是竖直向下的，当低头角度变大时，头部重心向左移动，重力的力臂变大，即重力的力臂越大，则力F越大。 （3）[3]由表格数据知道，当低头角度是30°时，颈椎受到的压力为14N；直立时颈椎受到的压力为5N，故颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的倍，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[4]由于低头会使颈椎所受压力变大，且角度越大，对颈椎所受压力越大，所以要保护颈椎，不能长时间低头看手机，可适当抬高手机屏幕，减小低头角度，且低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。 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 $$