专题04 机械能和简单机械（测试）-【上好课】2025年中考物理二轮复习讲练测（江苏专用）

主题四 机械能和简单机械 （试题分值：100分 测试时间：90分钟） 一、单选题（本题共12小题每题2分，共24分，每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1．（2024·江苏盐城·一模）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．理发剪 B．起瓶器 C．核桃夹 D．老虎钳 2．（2024·江苏常州·一模）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（　　） A．15W B．150W C．225W D．1500W 3．（2024·江苏南通·一模）如图所示，无人机喷洒农药的过程中保持在同一高度匀速飞行，则无人机（含农药）的（　　） A．质量不变 B．重力势能减小 C．动能增大 D．机械能不变 4．（2023·江苏连云港·中考真题）下列关于机械效率的说法正确的是（    ） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 5．（2023·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，一个重G=20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20cm。若滑轮重为10N、不计绳重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（　　）    A．F=10N，s=20cm B．F=10N，s=40cm C．F=15N，s=20cm D．F=15N，s=40cm 6．（2024·江苏无锡·三模）如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，实验前已调节杠杆在水平位置平衡，在图示位置挂三个钩码，每个钩码重0.5N，为使杠杆仍平衡在水平位置，下列判断正确的是（　　） A．用弹簧测力计在B点拉，无论怎样改变施力方向，拉力F总小于1.5N B．用弹簧测力计在A点拉，无论怎样改变施力方向，拉力F总大于1.5N C．在B点施加1N竖直向下的力，能使杠杆平衡 D．在A挂4个钩码能够使杠杆平衡 7．（2022·江苏常州·一模）如图所示，力F作用在A点，使杠杆在水平位置平衡．现将F从a的位置逐渐转到b的位置，并保持杠杆始终在水平位置平衡，则F的大小在这个过程中的变化是（　　） A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．一直增大 D．一直减小 8．（2024·江苏常州·一模）用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 9．（2024·江苏苏州·一模）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点下落到C点的过程中，小石块的动能一直增大 B．从A点下落到C点的过程中，小石块的机械能总量不变 C．从A点下落到B点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为动能 D．从A点下落到B点时，小石块的动能最大 10．（2024·江苏常州·一模）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 11．（2024·江苏泰州·二模）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组，①结构质量为10kg，假设利用此“车梯”匀速提升重为1000N的物体上升3m，下列说法正确的是（     ） A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮 B．提升物体时绳子的拉力为250N C．增加被提升物体的质量，“车梯”的机械效率不变 D．提升物体过程中绳端移动的距离为15m 12．（2024·江苏无锡·二模）水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm，如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm，下列计算结果不正确的是（　　） A．物体B受到的浮力为4N B．物体B所受的重力大小为6N C．水对容器底部的压力34N D．物体B的密度2.5×103kg/m3 二、填空题（本题共8小题，每题1分，共25分） 13．（2024·江苏常州·一模）2024年1月17日22时27分，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火发射。火箭使用液态氢做燃料，是利用氢的 （热值/比热容）大。在加速升空过程中，飞船的重力势能 （变大/不变/变小），其机械能 （变大/不变/变小）。 14． （2023·江苏连云港·二模）在水平地面上，工人用200N的水平推力推动重100N的箱子，4s内前进了2m，在这个过程中，工人对木箱做功为 J，木箱所受重力对木箱做功为 J。 15．（2024·江苏盐城·二模）2024年4月30日，神舟十七号返回舱携三位航天员返回地球，如图所示，进入大气层后，降落伞打开，返回舱减速下落。返回舱在这段时间内动能 ，重力势能 ，返回舱与空气剧烈摩擦，使其表面温度高达上千摄氏度，这是通过 的方式增加了返回舱的内能。 16．（2024·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80％，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 17．（2023·江苏常州·中考真题）目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点，近地点，如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越大，动能逐渐 ，重力势能逐渐 。国际空间站内的噪声为，中国空间站内的噪声为，空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生，说明中国空间站内设备振动的 较小、对站内宇航员的影响较小，噪声能传入站内宇航员耳朵的原因是： 。    18．（2024·江苏宿迁·二模）如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，对物体A做的有用功是 J，对物体B做的总功是 J，对物体B做功的机械效率是 。 19．（2024·江苏无锡·一模）为了研究滑轮组的机械效率，小红分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N。不计绳重及摩擦，此过程中F甲做的功 （选填“>”、“=”或“<”）F乙做的功，F甲做功的功率为 W，甲的机械效率 （选填“>”、“=”或“<”）乙的机械效率。为了提高甲的机械效率，可以采取的措施是 。 20．（2023·江苏镇江·二模）如图，电子秤上支架质量不计，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，当支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时电子秤示数如图1所示，已知OA∶OB=2∶5，细木棒的自重为 N。现在B点施加竖直向上拉力FB，电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①，则图像中横坐标x点的数值为 N。若将支架从A点移至C点，电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的 （选填数字序号）。（g=10N/kg）    三、作图题（本大题共3小题，共6分） 21．（2024·江苏南京·模拟预测）在图中画出拉力F的力臂L（O为支点）。 22．（2024·江苏无锡·一模）如图所示，工人站在地面用滑轮组匀速提升重物，请在图中的滑轮组上画出最省力的绕线。 23．（2022·江苏常州·二模）如图所示，是使用自拍杆辅助手机进行拍照的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请画出作用在B点的阻力的阻力臂，以及作用在A点的最小动力。 四、计算题（本大题共2小题，共15分） 24．（2024·江苏扬州·模拟预测）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木穿插碓头，硬为铁，足路具末面舂之”，若碓头质毫为20kg。不计横木的重力和转动麻擦（g取10N/kg）。 (1)求碓头的重力； (2)质量为72kg的捣谷人，双脚站立时与地而的接触面积约为0.04m2，求双脚站立时对地面的压强； (3)当他左脚站立，右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA:AB=3:5，则此时F1的大小? 25．（2023·江苏宿迁·三模）建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物．已知重物，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力时，可将重物匀速提升2m。求： (1)拉力F做了功？ (2)滑轮组的机械效率？ (3)动滑轮重？ 五、实验题（本大题共4小题，共24分） 26．（2023·江苏泰州·三模）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验，乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。 （1）甲实验中，应选择 （选填“同一”或“不同”）小车做实验，小车在水平方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越 。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 ； （2）乙实验中，先把钢球A从的高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再次把钢球A从的高度由静止滚下，若，木块B两次移动的过程中受到的摩擦力分别为和，则 ，两次克服摩擦力所做的功为和，则 。 27．（2024·江苏淮安·模拟预测）小明用如图甲所示的滑轮组进行“测定滑轮组机械效率”实验，实验数据如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 6 3 9 2 6 5 2.5 15 3 6 8 2.5 27 (1)第一次测量时，弹簧测力计的示数如图乙所示，为 N，在测量测力计移动的距离时，有一个数据的记录错误，错误的数据是 ； (2)如图丙所示，小红在小明的实验基础上多使用一个滑轮做实验，当他们使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 。（选填“相同”或“不同”） 28．（2024·江苏盐城·二模）小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 (1)图甲中，杠杆静止时处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是便于 ； (2)如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，每个钩码为0.5N，在右侧B位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N； (3)如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 ，原因是测力计的拉力力臂 （均选填“变大”、“变小”或“不变）； (4)小明用如图丁装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 。 29．（2024·江苏扬州·三模）小华用图中的一个实验装置测滑轮组的机械效率，得到的数据如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 钩码的重力G/N 1 1.5 2 2 钩码上升的高度h/m 5 5 5 10 拉力F/N 0.6 0.8 1 1 绳自由端移动的距离s/m 15 15 15 30 机械效率η 55.6% 66.7% 66.7% （1）实验中要竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动物体，目的是使物体处于平衡状态，便于准确读数； （2）根据表格中数据可知，小华采用的是 （选填“甲”或“乙”）实验装置； （3）第2次实验时的机械效率为 ； （4）从实验的数据可知，为了提高滑轮组的机械效率，下列措施不可行的是 ； A．增大钩码的重力 B．增加钩码上升的高度 C．在滑轮转轴处涂润滑油 D．换用质量更小的动滑轮 （5）通过查阅资料，小华发现滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小有关，并用不同滑轮提升同一重物，测得多组数据后描绘了机械效率随动滑轮重变化的图像正确的是 。 六、综合题（本大题共1小题，共4分） 30．（2022·江苏苏州·二模）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知容器的容积为0.05m3，金属球重4N，体积为5×10-3m3（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计） （1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，当我们看到 现象时可以说明金属球受到空气浮力的作用； （2）小明想通过最小刻度为0.1N的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置； ①压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2kg/m3，此时弹簧测力计的拉力是 N； ②现通过气泵向玻璃容器内压入空气，试求压入 kg空气，能使演示器中的弹簧测力计示数变化0.1N。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题四 机械能和简单机械 （试题分值：100分 测试时间：90分钟） 一、单选题 1．（2024·江苏盐城·一模）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．理发剪 B．起瓶器 C．核桃夹 D．老虎钳 【答案】A 【详解】A．理发剪在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．（2024·江苏常州·一模）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（　　） A．15W B．150W C．225W D．1500W 【答案】B 【详解】中学生的重力为 从一楼登上教学楼的三楼做的功约为 克服自身的重力做功的功率 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．（2024·江苏南通·一模）如图所示，无人机喷洒农药的过程中保持在同一高度匀速飞行，则无人机（含农药）的（　　） A．质量不变 B．重力势能减小 C．动能增大 D．机械能不变 【答案】B 【详解】A．无人机喷洒农药的过程，农药越来越少，质量减少，故A不符合题意； B．重力势能与物体的质量与高度有关，无人机高度不变，质量减少，所以重力势能减小，故B符合题意； C．动能与物体的质量与速度有关，无人机匀速飞行，速度不变，但质量减少，所以动能减小，故C不符合题意； D．无人机的动能减小，重力势能减小；机械能为动能和势能的和，所以机械能减小。故D不符合题意。 故选B。 4．（2023·江苏连云港·中考真题）下列关于机械效率的说法正确的是（    ） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误； B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误； C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误； D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。 故选D。 5．（2023·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，一个重G=20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20cm。若滑轮重为10N、不计绳重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（　　）    A．F=10N，s=20cm B．F=10N，s=40cm C．F=15N，s=20cm D．F=15N，s=40cm 【答案】D 【详解】由图知，使用的是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则拉力为 拉力端向上移动的距离为 s=2h=2×20cm=40cm 故选D。 6．（2024·江苏无锡·三模）如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，实验前已调节杠杆在水平位置平衡，在图示位置挂三个钩码，每个钩码重0.5N，为使杠杆仍平衡在水平位置，下列判断正确的是（　　） A．用弹簧测力计在B点拉，无论怎样改变施力方向，拉力F总小于1.5N B．用弹簧测力计在A点拉，无论怎样改变施力方向，拉力F总大于1.5N C．在B点施加1N竖直向下的力，能使杠杆平衡 D．在A挂4个钩码能够使杠杆平衡 【答案】B 【详解】AC．根据杠杆的平衡条件可知，若要在B处使杠杆平衡，则 解得 因此在B点施加1N竖直向下的力，杠杆不能平衡。而将钩码换成拉力计后，在竖直方向拉时，拉力的力臂最大，拉力最小，为1.125N，当拉力方向改变时，拉力的力臂会变短，根据杠杆平衡原理可知，拉力的大小会变大，大于1.125N，故AC错误； BD．根据杠杆的平衡条件可知，若要在A处使杠杆平衡，则 解得 因此在A挂4个钩码杠杆不能平衡。而将钩码换成拉力计后，在竖直方向拉时，拉力的力臂最大，拉力最小，当拉力方向改变时，拉力的力臂会变短，根据杠杆平衡原理可知，拉力的大小会变大，大于2N，故B正确，D错误； 故选B。 7．（2022·江苏常州·一模）如图所示，力F作用在A点，使杠杆在水平位置平衡．现将F从a的位置逐渐转到b的位置，并保持杠杆始终在水平位置平衡，则F的大小在这个过程中的变化是（　　） A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．一直增大 D．一直减小 【答案】D 【详解】杠杆在水平位置平衡，杠杆的重力是阻力，阻力G与阻力臂LG不变，由图示可知，动力F从a的位置逐渐转到b的位置时，动力臂L变大，由杠杆平衡条件得 G×LG=F×L 所以动力一直减小。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．（2024·江苏常州·一模）用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 【答案】C 【详解】不计滑轮重力和摩擦，左边图中使用定滑轮不省力，也不省距离，所以F1=G； 不计滑轮重力和摩擦，中间图中与动滑轮相连的绳子有2股，故； 不计滑轮重力和摩擦，右边图中与动滑轮相连的绳子有3股，故。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．（2024·江苏苏州·一模）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点下落到C点的过程中，小石块的动能一直增大 B．从A点下落到C点的过程中，小石块的机械能总量不变 C．从A点下落到B点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为动能 D．从A点下落到B点时，小石块的动能最大 【答案】C 【详解】AB．小石块在下落过程中，不计空气阻力，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大，当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落，小石块的动能先增大后减小，不计空气阻力，小石块的一部分机械能转化为橡皮筋的弹性势能，机械能减小，故AB错误； C．不计空气阻力，小石块从A点到B点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为动能，故C正确； D．过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大，当拉力等于重力时，小石块的速度最大，动能最大，故D错误。 故选C。 10．（2024·江苏常州·一模）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 【答案】D 【详解】A．由图可知 则有 故A错误； B．绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，设距离为s，则有 故 故B错误； C．两装置的有用功分别为 可得 故C错误； D．两装置的机械效率分别为 故 故D正确。 故选D。 11．（2024·江苏泰州·二模）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组，①结构质量为10kg，假设利用此“车梯”匀速提升重为1000N的物体上升3m，下列说法正确的是（     ） A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮 B．提升物体时绳子的拉力为250N C．增加被提升物体的质量，“车梯”的机械效率不变 D．提升物体过程中绳端移动的距离为15m 【答案】A 【详解】A．由题意及滑轮组知识可得，图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮，故A正确； B．由题意可得，“动滑轮”上有4股绳，则绳子的拉力为 所以绳子的拉力应该大于250N，故B错误； C．增大物重，在动滑轮、摩擦不变的情况下（即额外功不变的情况下），有用功在总功中所占比例增大，所以机械效率增大，故C错误； D．“动滑轮”上有4股绳，物体上升3m，则绳子端移动的距离为 4×3m=12m 故D错误。 故选A。 12．（2024·江苏无锡·二模）水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm，如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm，下列计算结果不正确的是（　　） A．物体B受到的浮力为4N B．物体B所受的重力大小为6N C．水对容器底部的压力34N D．物体B的密度2.5×103kg/m3 【答案】D 【详解】A．物体B受到的浮力为 故A正确，不符合题意； B．物体A受到的重力为 设绳子对D处的拉力为F，根据杠杆的平衡条件可得 解得：F=2N。则B受到的重力为 故B正确，不符合题意。 C．容器中水的重力为 水对容器底部的压力 故C正确，不符合题意； D．B的质量为 B的体积为 则B的密度为 故D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题 13．（2024·江苏常州·一模）2024年1月17日22时27分，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火发射。火箭使用液态氢做燃料，是利用氢的 （热值/比热容）大。在加速升空过程中，飞船的重力势能 （变大/不变/变小），其机械能 （变大/不变/变小）。 【答案】 热值 变大 变大 【详解】[1] [2][3]火箭使用液态氢做为燃料，是利用了液体氢热值大的特点；火箭离开地面加速升空的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大。 14．（2023·江苏连云港·二模）在水平地面上，工人用200N的水平推力推动重100N的箱子，4s内前进了2m，在这个过程中，工人对木箱做功为 J，木箱所受重力对木箱做功为 J。 【答案】 400 0 【详解】[1]根据W=Fs可得，工人对木箱做功为 W=Fs=200N×2m=400J [2]由题意可知，箱子在水平地面上运动，箱子在重力的方向上没有移动距离，所以重力对木箱做功为0J。 15．（2024·江苏盐城·二模）2024年4月30日，神舟十七号返回舱携三位航天员返回地球，如图所示，进入大气层后，降落伞打开，返回舱减速下落。返回舱在这段时间内动能 ，重力势能 ，返回舱与空气剧烈摩擦，使其表面温度高达上千摄氏度，这是通过 的方式增加了返回舱的内能。 【答案】 减小 减小 做功 【详解】[1][2]打开降落伞后，，返回舱减速下落，质量不变，则动能减小，高度减小，则重力势能减小。 [3]当飞船的返回舱穿越大气层返回地面时，返回舱和大气摩擦生热，返回舱表面温度升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。 16．（2024·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80％，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 【答案】 【详解】[1]有用功 [2]总功 [3]拉力F的功率 17．（2023·江苏常州·中考真题）目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点，近地点，如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越大，动能逐渐 ，重力势能逐渐 。国际空间站内的噪声为，中国空间站内的噪声为，空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生，说明中国空间站内设备振动的 较小、对站内宇航员的影响较小，噪声能传入站内宇航员耳朵的原因是： 。    【答案】 增大 减小 幅度 见解析 【详解】[1][2]由远地点到近地点的过程中，空间站的质量不变，高度逐渐变小，重力势能逐渐减小，速度逐渐变快，动能逐渐增大。 [3][4]空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生，中国空间站内的噪声响度较小，说明中国空间站内设备振动的幅度较小，对站内宇航员的影响较小；空间站内有空气，而声音能在空气中进行传播，因此噪声能传入站内宇航员耳朵。 18．（2024·江苏宿迁·二模）如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，对物体A做的有用功是 J，对物体B做的总功是 J，对物体B做功的机械效率是 。 【答案】 2 3 【详解】[1][2]由乙图可知，对物体A做的总功是3J，额外功是1J，对物体A做的有用功为 [3]由于A、B是两个完全相同的物体，拉到斜面顶端时作的有用功是相同的；由图知，对物体B做的总功是2.5J，对物体B做功的机械效率为 19．（2024·江苏无锡·一模）为了研究滑轮组的机械效率，小红分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N。不计绳重及摩擦，此过程中F甲做的功 （选填“>”、“=”或“<”）F乙做的功，F甲做功的功率为 W，甲的机械效率 （选填“>”、“=”或“<”）乙的机械效率。为了提高甲的机械效率，可以采取的措施是 。 【答案】 > 42 = 增大物体的重力或减小动滑轮的重力 【详解】[1]由图可知，甲滑轮组的承重绳子股数n甲=2，乙滑轮组的承重绳子股数n乙=3，则甲中绳子自由端移动的距离为 乙中绳子自由端移动的距离为 则。 [2]做功的功率为 [3]甲的机械效率为 乙的机械效率为 故甲的机械效率等于乙的机械效率。 [4]根据 可知，为了提高甲的机械效率，可以增大有用功或减小额外功，即可以增大物体重力或减小动滑轮的重力。 20．（2023·江苏镇江·二模）如图，电子秤上支架质量不计，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，当支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时电子秤示数如图1所示，已知OA∶OB=2∶5，细木棒的自重为 N。现在B点施加竖直向上拉力FB，电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①，则图像中横坐标x点的数值为 N。若将支架从A点移至C点，电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的 （选填数字序号）。（g=10N/kg）    【答案】 1.6 0.8 ② 【详解】[1]由图知电子秤的示数为200g，支架对木棒的支持力 F支=G示=mg=200×10﹣3kg×10N/kg＝2N 均匀细木棒的重心在木棒OAB的中心，根据杠杆平衡条件可得 G×0.5OB=F支×OA 已知OA∶OB=2∶5，可得杠杆自身的重力 G=0.8F支=0.8×2N=1.6N [2]电子秤示数为零说明电子秤给杠杆的支持力为0，根据杠杆平衡条件可得 G×0.5OB=FB×OB 代入数据可得 1.6N×0.5OB=FB×OB 解方程可得 FB=0.8N [3]细木棒重力不变，重力的力臂不变，重力与重力力臂的乘积不变；若将支架从A点移至C点，支架与O点之间的距离变大，即支架与O点之间力臂变大，根据杠杆平衡条件可知 G×0.5OB=F支×OC+FB1×OB 在B点的拉力相同时，F支变小，即电子秤的示数将变小，电子示数为零说明，电子秤给杠杆的支持力为0，根据杠杆平衡条件有 G×0.5OB= FB1×OB 所以施加的力不变，故选②。 三、作图题 21．（2024·江苏南京·模拟预测）在图中画出拉力F的力臂L（O为支点）。 【答案】 【详解】反向延长F得到力的作用线，然后从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L，如图所示： 22．（2024·江苏无锡·一模）如图所示，工人站在地面用滑轮组匀速提升重物，请在图中的滑轮组上画出最省力的绕线。 【答案】 【详解】用一只定滑轮与一只动滑轮组成的滑轮组，绕绳方法有两种，但我们除考虑省力情况外，还要注意工人是站在地面拉绳子，如下图所示： 23．（2022·江苏常州·二模）如图所示，是使用自拍杆辅助手机进行拍照的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请画出作用在B点的阻力的阻力臂，以及作用在A点的最小动力。 【答案】 【详解】支点为O，作用在A点的最小动力应是以OA为力臂垂直向上的力。阻力F2的阻力臂应是支点到力的作用线的距离，即过支点与F2的作用线的垂直的线段，如图所示： 四、计算题 24．（2024·江苏扬州·模拟预测）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木穿插碓头，硬为铁，足路具末面舂之”，若碓头质毫为20kg。不计横木的重力和转动麻擦（g取10N/kg）。 (1)求碓头的重力； (2)质量为72kg的捣谷人，双脚站立时与地而的接触面积约为0.04m2，求双脚站立时对地面的压强； (3)当他左脚站立，右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA:AB=3:5，则此时F1的大小? 【答案】(1)200N (2)1.8×104Pa (3)300N 【详解】（1）碓头的重力 （2）质量为72kg的捣谷人，双脚站立时与地而的接触面积约为0.04m2，双脚站立时对地面的压力 双脚站立时对地面的压强 （3）由杠杆平衡条件得 25．（2023·江苏宿迁·三模）建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物．已知重物，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力时，可将重物匀速提升2m。求： (1)拉力F做了功？ (2)滑轮组的机械效率？ (3)动滑轮重？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由已知可得绳子自由端移动距离为 则拉力F做的功为 （2）滑轮组的有用功为 滑轮组的机械效率为 （3）滑轮组的额外功为 则动滑轮重为 五、实验题 26．（2023·江苏泰州·三模）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验，乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。 （1）甲实验中，应选择 （选填“同一”或“不同”）小车做实验，小车在水平方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越 。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 ； （2）乙实验中，先把钢球A从的高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再次把钢球A从的高度由静止滚下，若，木块B两次移动的过程中受到的摩擦力分别为和，则 ，两次克服摩擦力所做的功为和，则 。 【答案】 同一 慢 做匀速直线运动 = > 【详解】（1）[1][2][3]根据控制变量法，要控制同一小车从斜面的同一高度由静止自由下滑，目的是控制小车下滑到水平面时的速度相同；甲实验中，小车在水平方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，通过的距离越长，小车的速度减小得越慢。从而可以推理：如果运动的物体不受力，小车的速度不会变小，它将匀速直线运动。 （2）[4][5]乙实验中，先把钢球A从的高度由静止滚下，观察物体B运动的距离，再次把钢球A从的高度由静止滚下，因同一钢球的质量相同，重力相同，对水平面的压力相同，而接触面粗糙程度不变，木块B两次移动的过程中受到的摩擦力分别为和，则；若，则从的高度由静止滚下的速度大，而最终的速度为0，动能变化量第1次大，故两次克服摩擦力所做的功为和，则。 27．（2024·江苏淮安·模拟预测）小明用如图甲所示的滑轮组进行“测定滑轮组机械效率”实验，实验数据如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 6 3 9 2 6 5 2.5 15 3 6 8 2.5 27 (1)第一次测量时，弹簧测力计的示数如图乙所示，为 N，在测量测力计移动的距离时，有一个数据的记录错误，错误的数据是 ； (2)如图丙所示，小红在小明的实验基础上多使用一个滑轮做实验，当他们使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 。（选填“相同”或“不同”） 【答案】(1) 2.5 27 (2)相同 【详解】（1）[1]由乙图可知，测力计的分度值为0.1N，示数为2.5N。 [2]由图可知，滑轮组承重的绳子段数为3，由表中数据可知，第3次实验时，物体上升的高度为8cm，则测力计移动的距离应为 而表中的测力计移动距离为27cm，所以数据27错误，正确的数据为24。 （2）小红多使用一个定滑轮，其作用是改变拉力的方向，这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 因为物体重力相同，动滑轮重力相同，所以两滑轮组的机械效率相同。 28．（2024·江苏盐城·二模）小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 (1)图甲中，杠杆静止时处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是便于 ； (2)如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，每个钩码为0.5N，在右侧B位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N； (3)如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 ，原因是测力计的拉力力臂 （均选填“变大”、“变小”或“不变）； (4)小明用如图丁装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 。 【答案】(1) 平衡 右 测量力臂 (2)2 (3) 变小 变大 (4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）[1]甲图中，杠杆处于静止状态是平衡状态。 [2]为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [3]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是为了直接从杠杆上测量力臂。 （2）一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件知 解得 （3）[1][2]图丙中，当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变小，这是因为，当拉力由倾斜变成竖直时，阻力阻力臂不变，拉力F力臂变大，相应的力会变小，这样才能继续平衡。 （4）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 29．（2024·江苏扬州·三模）小华用图中的一个实验装置测滑轮组的机械效率，得到的数据如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 钩码的重力G/N 1 1.5 2 2 钩码上升的高度h/m 5 5 5 10 拉力F/N 0.6 0.8 1 1 绳自由端移动的距离s/m 15 15 15 30 机械效率η 55.6% 66.7% 66.7% （1）实验中要竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动物体，目的是使物体处于平衡状态，便于准确读数； （2）根据表格中数据可知，小华采用的是 （选填“甲”或“乙”）实验装置； （3）第2次实验时的机械效率为 ； （4）从实验的数据可知，为了提高滑轮组的机械效率，下列措施不可行的是 ； A．增大钩码的重力 B．增加钩码上升的高度 C．在滑轮转轴处涂润滑油 D．换用质量更小的动滑轮 （5）通过查阅资料，小华发现滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小有关，并用不同滑轮提升同一重物，测得多组数据后描绘了机械效率随动滑轮重变化的图像正确的是 。 【答案】 匀速 甲 62.5% B C 【详解】（1）[1]物体处于匀速向上运动时，物体处于平衡状态，物体受到的拉力等于物体的重力，测量的拉力大小更精确。 （2）[2]由表中数据发现，绳自由端移动的距离是钩码上升的高度的3倍，所以动滑轮上有3股绳，观察甲、乙两次实验发现，甲实验中动滑轮上有3股绳，故采用甲实验。 （3）[3]第2次实验时的机械效率 （4）[4]观察表中3、4两次实验数据发现，钩码重力相同，钩码上升高度不同时，动滑轮的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）[5]滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小有关，用不同滑轮提升同一重物，动滑轮重力越大，则拉力做的额外功越多，有用功在总功中的占的比例越小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 六、综合题 30．（2022·江苏苏州·二模）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知容器的容积为0.05m3，金属球重4N，体积为5×10-3m3（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计） （1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，当我们看到 现象时可以说明金属球受到空气浮力的作用； （2）小明想通过最小刻度为0.1N的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置； ①压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2kg/m3，此时弹簧测力计的拉力是 N； ②现通过气泵向玻璃容器内压入空气，试求压入 kg空气，能使演示器中的弹簧测力计示数变化0.1N。 【答案】 配重下降或者金属球上升 7.88 0.045 【详解】解：（1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气后，玻璃容器内的空气密度增大，根据阿基米德原理可知，当排开空气体积不变时，密度增大，物体所受浮力增大，故金属球的浮力增大，金属球会上升或者配重下降。 （2）由阿基米德原理可知，压入空气前，金属球所受的浮力为 F浮=ρ前gV球=1.2kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=0.06N 由动滑轮省力知识可得 当压入空气后，金属球的浮力会变大，弹簧测力计示数变小，当测力计示数变化0.1N后，测力计拉力大小为F'拉=7.78N，此时有 根据密度公式可知，容器中质量的变化量为 答：（1）金属球上升或者配重下降； （2）拉力为7.88N； （3）压入0.045kg空气。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$