专题08 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（广东专用）

模块二 力学 专题08 机械能和简单机械 （满分100分，时间60分钟） 一、选择题（每小题3分，共39分） 1．（2024·广东佛山·三模）如图小芳同学背着书包在水平路面上匀速直线向前运动，下列判断正确的是（　　） A．以书包为参照物小芳是运动的 B．无论选取什么参照物，小芳都是运动的 C．以小芳为参照物，路边的树木是运动的 D．匀速直线向前运动时小芳对书包做了功 2．（2024·广东·一模）下图解释合理的是（　　） A．钻木取火与汽油机的做功冲程一样都是将内能转化为机械能 B．起重机将货物吊起使用了滑轮组既省了力又省了距离 C．早晨小草上的露珠形成的原因与冰块化水的原理是一样的 D．建筑工人用铅垂线来检查墙壁是否竖直是利用了重力的方向的道理 3．（2024·广东·模拟预测）如题图是小明爸爸用滑轮将水泥搬到二楼的示意图，小明爸爸刚开始竖直站在水平地面上，然后缓慢向右移动。小明爸爸质量为60kg，水泥重300N（不计绳重和摩擦，g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．移动前后小明爸爸的拉力都为300N B．小明爸爸利用该滑轮起到了省力的作用 C．移动过程中，水泥的上升高度约为4m D．小明爸爸利用该滑轮在竖直方向能吊起900N的重物 4．（2024·广东广州·模拟预测）如图所示，轻质弹簧左端固定，它自由伸长时，右端恰好位于 O 点，将弹簧右端固定在物体上并压缩到 A 点静止释放，物体沿水平面运动，经过 O 点，到达 B 点，然后往回运动到 C 点静止。其中 AO>BO，则在上述运动过程中（　　） A．物体在 A 点时，弹簧弹性势能最大 B．物体在 O 点时，弹簧对物体弹力的方向向右 C．物体在 B 点时，弹簧产生的弹力最大 D．物体在 C 点静止时，受到弹簧的弹力为零 5．（23-24九年级上·四川南充·开学考试）近年来，中国科技成就让世人瞩目：探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法中正确的是（　　） A．国产大飞机起飞时，机翼下方空气流速小，压强大，从而获得升力 B．高铁因为速度快，所以惯性大 C．绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用，将会一直绕月做圆周运动 D．“天舟一号”经火箭发射上升的过程中，“天舟一号”的重力势能不变 6．（2024·广东茂名·模拟预测）2024年2月6日，我国选手全红婵获多哈游泳世锦赛女子十米跳台冠军，拿下了她跳水生涯的金牌大满贯。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力（　　） A．到达最高点时，动能为0 B．下落过程中，动能转化为重力势能 C．下落过程中速度增大，惯性增大 D．整个过程她的运动状态不断改变 7．（2024·广东湛江·模拟预测）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（      ） A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹食物 D．用撬棒撬物体 8．（22-23九年级下·广东韶关·开学考试）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示，已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s B．拉力F的功率为0.26W C．额外功为0.45J D．滑轮组的机械效率为90% 9．（2024·广东深圳·一模）在学校的科技节上，小强和小明体验滑轮组座椅。如图所示，座椅和动滑轮的总重为150N。当重为600N的小明坐在座椅上，小强对绳子自由端施加恒定的拉力，小明10s内被匀速拉升3m，不计绳重和摩擦。下面有关说法正确的是（    ） A．使用该装置既省力又省功 B．小强拉绳子的速度为0.1m/s C．小强拉力的功率为225W D．滑轮组的机械效率为25% 10．（2024·广东汕尾·模拟预测）筷子作为一种被使用了上千年的日常工具，已经成为我们中华民族的一种传统文化，下面有关筷子的说法中正确的是（    ） A．吃饭时，筷子与食物间没有摩擦 B．正常使用的筷子属于费力杠杆 C．正常使用的筷子属于省力杠杆 D．正常使用的筷子属于等臂杠杆 11．（2024·广东广州·二模）工人用推力F将重为1000N的箱子沿ABC匀速推至水平车厢中，斜面高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。该过程中的各项信息如表格所示。则（　　） 过程 推力F/N 距离s/m 推力做的功W/J 用时t/s AB 600 3 1800 10 BC 200 5 10 A．AB过程额外功为1800J B．BC过程推力所做的功为1000J C．AB过程推力做功的功率为18000W D．斜面的机械效率约为66.7% 12．（2023·广东广州·二模）如图a，水平地面粗糙程度相同，用水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过A、B、C、D段时“s﹣t”图像如图b，其中，物体经过各点的时刻在图像中已标注。与AB段相比，CD段    A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．拉力F较小 D．水平拉力F做功的功率较小 13．（2024·广东广州·三模）如图1所示，重物在拉力F作用下沿直线上升，依次经过M、N、O、P点，如图2所示，重物经过M点开始计时，其速度-时间图像如图3 所示，其中MN、NO、OP段用时分别为5s、10s、5s，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．重物在MN段机械能增大 B．重物在NO段机械能不变 C．重物在MN段重力势能转化为动能 D．重物在OP段重力势能减小 二、填空题（每空1分，共26分） 14．（2024·广东清远·一模）题图所示，小明用200N力拉着小车在水平方向右做匀速直线运动，50s内行驶了50m。则在这个过程中，小车重力做功为 J；小明做功为 J；当前轮遇到障碍物，只见小明以后轮为支点，向上抬起车把，使小车前轮顺利越过障碍物，此时车把、车身和后轮组成了一把 杠杆（选填省力、费力、等臂）。 15．（2024·广东茂名·模拟预测）如图所示，运动员射箭时，绷直的弦被手拉弯，说明力使物体发生了 ；放手后，箭射出是 能转化为动能；手握弓的地方有凹凸不平的花纹，这是通过增大接触面的 来增大摩擦力。 16．（2024·广东东莞·二模）如图，已知，木桩进入沙中的深度越深，说明物体对木桩做的功 ；比较a、b可知，物体重力势能的大小与物体的 有关；要研究重力势能是否与物体的质量有关，应对比 两次实验的结果。 17．（2024·广东佛山·二模）物体A重5N，如图甲，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图乙，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”）。A从M运动到N，A所受重力做的功为 J。 18．（2024·广东东莞·一模）在如图所示的装置中，斜面长5m，高2m，现将质量为200kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若轻质滑轮的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为500N，则总功为 J，克服斜面摩擦做的额外功为 J，摩擦力为 N。（g取）    19．（2024·广东广州·三模）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别利用两个滑轮组将A、B两物体从地面匀速拉到相同高度，对物体做功情况如图乙所示，请问： (1)琴琴操作的滑轮组对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。 (2)将物体A从地面往上拉动的过程中，物体A的动能 ，机械能 （以上两空选填“减小”，“不变”，“增大”）。 20．（2024·广东·一模）如图所示，AOB为一轻质杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1:2。A端用细线挂一空心铝球，质量为5.4kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加7N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。则铝球实心部分的体积为 m3，铝球受到的浮力为 N，铝球空心部分体积为 m3（ρ铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）。 21．（2024·广东广州·三模）形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到的拉力，均以的初速度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为，受到的摩擦力为；M对水平面的压力为，受到的摩擦力为。    (1)N、M受到摩擦力 （选填“”、“”或“”）；两个实心方块对水平面的压力 （选填“”、“”或“”），判断依据是： ； (2)拉力对实心物体N做功的功率是 W。 三、作图题（每题2分，4分） 22．（2024·广东惠州·一模）拉鱼的车子陷入泥中，司机利用滑轮组将车从泥中拉出。请在图中画出最省力的绕法。 23．（2024·广东深圳·模拟预测）指南车又称司南车，是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。它靠人力在前方抬着杆子、带动两轮的指南车行走，依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同，使车上的木人指示方向。请利用杠杆相关原理，画出人抬动车子行进时最小的力F。 四、实验题（每空1分，12分） 24．（2024·广东惠州·模拟预测）某实验小组在做“ 探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，为了方便测量力臂，接下来应进行的实验操作是向 （ 选填“左”或“右”）调节杠杆右端的平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡，其目的是 .； (2)调节杠杆水平平衡后，在杠杆A点处挂3个钩码，如题图乙所示，则在B点处挂 个相同的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。若使杠杆左右两侧钩码同时减少一个，杠杆会 （选填 “顺时针”或“逆时针”）旋转； (3)若在杠杆A点处挂三个钩码，在B点处将弹簧测力计从位置1转动到位置2，使杠杆仍在水平位置平衡（如题图丙），此过程中弹簧测力计的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)某同学在实验过程中发现当杠杆处于如题图丁所示的状态时，杠杆也能保持水平平衡，此时杠杆属于 （选填 “省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 25．（2024·广东湛江·模拟预测）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 来反映的； （2）甲、乙两次实验探究的是动能与 的关系； （3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是： ，与乙图实验进行比较，可以得出： 相同时，质量越大，动能越大； （4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 （填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 （填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 五、计算题（19分） 26．（2024·广东东莞·一模）如图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为如图乙所示：先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点，这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g=10N/kg，求： (1)将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度； (2)货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率大小； (3)货物在斜面上受到的摩擦力大小。 27．（2024·广东·二模）利用轮船上的电动机和缆绳从湖底竖直打捞一长方体物体，求： (1)湖水某处深度20米，则湖水对湖底的压强多大？（ρ水=1×103kg/m3） (2)若打捞过程中，绳子对长方体的拉力与时间的关系如图乙，长方体上升速度与时间关系如图丙，（不考虑水的阻力影响）求长方体的体积与长度； (3)在0~30s浮力做功的功率。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 模块二 力学 专题08 机械能和简单机械 （满分100分，时间60分钟） 一、选择题（每小题3分，共39分） 1．（2024·广东佛山·三模）如图小芳同学背着书包在水平路面上匀速直线向前运动，下列判断正确的是（　　） A．以书包为参照物小芳是运动的 B．无论选取什么参照物，小芳都是运动的 C．以小芳为参照物，路边的树木是运动的 D．匀速直线向前运动时小芳对书包做了功 【答案】C 【详解】A．以书包为参照物，小芳与书包之间的相对位置没有发生变化，故以书包为参照物小芳是静止的，故A错误； B．选取的参照物不同，小芳与参照物之间的相对位置变化情况不同，小芳相对参照物可能静止，也可能运动，故B错误； C．以小芳为参照物，路边的树木与小芳之间的相对位置发生了变化，则路边的树木是运动的，故C正确； D．匀速直线向前运动时，小芳对书包的力竖直向上，在力的方向上没有距离，则小芳对书包没有做功，故D错误， 故选C。 2．（2024·广东·一模）下图解释合理的是（　　） A．钻木取火与汽油机的做功冲程一样都是将内能转化为机械能 B．起重机将货物吊起使用了滑轮组既省了力又省了距离 C．早晨小草上的露珠形成的原因与冰块化水的原理是一样的 D．建筑工人用铅垂线来检查墙壁是否竖直是利用了重力的方向的道理 【答案】D 【详解】A．钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．起重机将货物吊起使用了滑轮组，滑轮组可以省力，不能省距离，故B不符合题意； C．露珠是水蒸气遇冷液化形成的，冰块化水属于熔化现象，两者形成的原因不同，故C不符合题意； D．利用铅垂线检查墙壁是否竖直，是由于重力的方向是竖直向下的，故D符合题意。 故选D。 3．（2024·广东·模拟预测）如题图是小明爸爸用滑轮将水泥搬到二楼的示意图，小明爸爸刚开始竖直站在水平地面上，然后缓慢向右移动。小明爸爸质量为60kg，水泥重300N（不计绳重和摩擦，g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．移动前后小明爸爸的拉力都为300N B．小明爸爸利用该滑轮起到了省力的作用 C．移动过程中，水泥的上升高度约为4m D．小明爸爸利用该滑轮在竖直方向能吊起900N的重物 【答案】A 【详解】AB．因为定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以移动前后小明爸爸对绳子的拉力都为300N，故A正确，B错误； C．根据三角形关系可知，移动后，绳子自由端的距离是5m，则绳子自由端移动的距离是2m，因此物体上升距离为2m，故C错误； D．小明爸爸的重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N 因此不计绳重和摩擦，他最多只能吊起600N的重物，故D错误。 故选A。 4．（2024·广东广州·模拟预测）如图所示，轻质弹簧左端固定，它自由伸长时，右端恰好位于 O 点，将弹簧右端固定在物体上并压缩到 A 点静止释放，物体沿水平面运动，经过 O 点，到达 B 点，然后往回运动到 C 点静止。其中 AO>BO，则在上述运动过程中（　　） A．物体在 A 点时，弹簧弹性势能最大 B．物体在 O 点时，弹簧对物体弹力的方向向右 C．物体在 B 点时，弹簧产生的弹力最大 D．物体在 C 点静止时，受到弹簧的弹力为零 【答案】A 【详解】AC．物体在 A 点时，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故A符合题意，C不符合题意； B．物体在 O 点时，弹簧没有发生形变，对物体没有弹力作用，故B不符合题意； D．物体在 C 点静止时，弹簧处于伸长状态，弹簧有形变量，物体受到弹簧的弹力大于零，故D不符合题意。 故选A。 5．（23-24九年级上·四川南充·开学考试）近年来，中国科技成就让世人瞩目：探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法中正确的是（　　） A．国产大飞机起飞时，机翼下方空气流速小，压强大，从而获得升力 B．高铁因为速度快，所以惯性大 C．绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用，将会一直绕月做圆周运动 D．“天舟一号”经火箭发射上升的过程中，“天舟一号”的重力势能不变 【答案】A 【详解】A．国产大飞机起飞时，机翼上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，形成向上的压力差，从而获得升力，故A正确； B．物体的惯性只与质量有关，与速度无关，所以高铁的速度快时和速度慢时惯性一样大，故B错误； C．绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用，将会做匀速直线运动，故C错误； D．“天舟一号”经火箭发射上升的过程中，“天舟一号”的质量不变、高度变大，重力势能变大，故D错误。 故选A。 6．（2024·广东茂名·模拟预测）2024年2月6日，我国选手全红婵获多哈游泳世锦赛女子十米跳台冠军，拿下了她跳水生涯的金牌大满贯。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力（　　） A．到达最高点时，动能为0 B．下落过程中，动能转化为重力势能 C．下落过程中速度增大，惯性增大 D．整个过程她的运动状态不断改变 【答案】D 【详解】A．到达最高点时，全红婵具有水平方向的速度，具有动能，故A不符合题意； B．下落过程中，全红婵的质量不变，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故B不符合题意； C．惯性的大小只与质量有关，下落过程中，全红婵的质量不变，惯性不变，故C不符合题意； D．整个过程，全红婵的速度不断变大，运动状态不断改变，故D符合题意。 故选D。 7．（2024·广东湛江·模拟预测）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（      ） A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹食物 D．用撬棒撬物体 【答案】C 【详解】A．用托盘天平称质量的过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不能省距离，故A不符合题意； B．用核桃夹夹核桃的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．用食品夹夹实物的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故C符合题意； D．用撬棒撬物体的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 故选C。 8．（22-23九年级下·广东韶关·开学考试）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示，已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s B．拉力F的功率为0.26W C．额外功为0.45J D．滑轮组的机械效率为90% 【答案】B 【详解】A．由题图可知，绳子自由端移动的速度为 故A错误； B．根据P=Fv可得，拉力F的功率为 故B正确； CD．在0~2s的过程中，物体上升的高度为 绳子自由端移动的距离为 所以有用功为 总功为 额外功为 滑轮组的机械效率为 故CD错误。 故选B。 9．（2024·广东深圳·一模）在学校的科技节上，小强和小明体验滑轮组座椅。如图所示，座椅和动滑轮的总重为150N。当重为600N的小明坐在座椅上，小强对绳子自由端施加恒定的拉力，小明10s内被匀速拉升3m，不计绳重和摩擦。下面有关说法正确的是（    ） A．使用该装置既省力又省功 B．小强拉绳子的速度为0.1m/s C．小强拉力的功率为225W D．滑轮组的机械效率为25% 【答案】C 【详解】A．任何机械都不能省力又省距离，由可知使用机械不能省功，使用该滑轮组可以省力，不能省功，故A错误； B．由图可知，承担物重的绳子段数n=3，则绳子端移动的距离为物体提升高度的三倍，所以小强拉绳子的速度为 故B错误； C．不计绳重及摩擦时，绳子自由端的拉力为 小强拉力的功率为 故C正确； D．滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选C。 10．（2024·广东汕尾·模拟预测）筷子作为一种被使用了上千年的日常工具，已经成为我们中华民族的一种传统文化，下面有关筷子的说法中正确的是（    ） A．吃饭时，筷子与食物间没有摩擦 B．正常使用的筷子属于费力杠杆 C．正常使用的筷子属于省力杠杆 D．正常使用的筷子属于等臂杠杆 【答案】B 【详解】A．吃饭时，筷子与食物间存在相对运动趋势，具有静摩擦力，故A错误； BCD．筷子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确，CD错误。 故选B。 11．（2024·广东广州·二模）工人用推力F将重为1000N的箱子沿ABC匀速推至水平车厢中，斜面高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。该过程中的各项信息如表格所示。则（　　） 过程 推力F/N 距离s/m 推力做的功W/J 用时t/s AB 600 3 1800 10 BC 200 5 10 A．AB过程额外功为1800J B．BC过程推力所做的功为1000J C．AB过程推力做功的功率为18000W D．斜面的机械效率约为66.7% 【答案】B 【详解】AC．由表格可知W总＝1800J，有用功为 W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J 额外功为 W额＝W总﹣W有＝1800J﹣1500J＝300JAB过程推力做功的功率为 故AC不符合题意； B．BC段推力为200N，总功 W总′＝F′s′＝200N×5m＝1000J 故B符合题意； D．斜面的机械效率 故D不符合题意。 故选B。 12．（2023·广东广州·二模）如图a，水平地面粗糙程度相同，用水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过A、B、C、D段时“s﹣t”图像如图b，其中，物体经过各点的时刻在图像中已标注。与AB段相比，CD段（　　）    A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．拉力F较小 D．水平拉力F做功的功率较小 【答案】D 【详解】A．物体在AB段和CD段对水平地面的压力相等，水平地面粗糙程度相同，所以物体在AB段和CD段所受摩擦力大小相等，故A错误。 BC．由图可知，物体在AB段和CD段均做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二者大小相等。由A知，物体在AB段和CD段所受摩擦力大小相等，所以物体在AB段和CD段所受拉力大小相等。由图可知，物体在AB段的速度为3m/s，时间是2s，在CD段的速度为2m/s，时间是3s，根据s＝vt可知，物体在AB段和CD段通过的路程相等，所以AB段和CD段水平拉力F做的功相等，故BC错误。 D．水平拉力F做的功相等，物体在CD段所用时间大于AB段，根据可知，与AB段相比，CD段水平拉力F做功的功率较小，故D正确。 故选D。 13．（2024·广东广州·三模）如图1所示，重物在拉力F作用下沿直线上升，依次经过M、N、O、P点，如图2所示，重物经过M点开始计时，其速度-时间图像如图3 所示，其中MN、NO、OP段用时分别为5s、10s、5s，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．重物在MN段机械能增大 B．重物在NO段机械能不变 C．重物在MN段重力势能转化为动能 D．重物在OP段重力势能减小 【答案】A 【详解】AC．依题意，由图3可知，重物上升过程速度在MN段变大，则重物动能增大；重物上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，所以机械能增大，故A正确，C错误； B．依题意，由图3可知，重物上升过程速度在NO段不变，则重物动能不变，重物上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，所以机械能增大，故B错误； D．重物上升过程速度在OP段不断减小，物体仍是在上升过程，重力势能增大，故D错误。 故选A。 二、填空题（每空1分，共26分） 14．（2024·广东清远·一模）题图所示，小明用200N力拉着小车在水平方向右做匀速直线运动，50s内行驶了50m。则在这个过程中，小车重力做功为 J；小明做功为 J；当前轮遇到障碍物，只见小明以后轮为支点，向上抬起车把，使小车前轮顺利越过障碍物，此时车把、车身和后轮组成了一把 杠杆（选填省力、费力、等臂）。 【答案】 0 1×104 省力 【详解】[1]重力的方向竖直向下，物体沿水平方向运动，力的方向与物体运动方向垂直，所以重力对物体不做功，即重力做功为0 J。 [2]小明做的功为 [3]当前轮遇到障碍物时，小明以后轮为支点，向上抬起车把，使小车前轮顺利越过障碍物，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 15．（2024·广东茂名·模拟预测）如图所示，运动员射箭时，绷直的弦被手拉弯，说明力使物体发生了 ；放手后，箭射出是 能转化为动能；手握弓的地方有凹凸不平的花纹，这是通过增大接触面的 来增大摩擦力。 【答案】 形变 弹性势 粗糙程度 【详解】[1]运动员射箭时，绷直的弦被手拉弯，说明力使物体发生了形变。 [2]放手后，箭射出是被手拉弯的弦的弹性势能转化为箭的动能。 [3]手握弓的地方有凹凸不平的花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 16．（2024·广东东莞·二模）如图，已知，木桩进入沙中的深度越深，说明物体对木桩做的功 ；比较a、b可知，物体重力势能的大小与物体的 有关；要研究重力势能是否与物体的质量有关，应对比 两次实验的结果。 【答案】 越多 高度 a和c 【解析】【小题1】[1]物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。 [2]由a、b两图可知，物体的质量相等，从不同高度落下，物体落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。 [3]比较a、c两图可知，物体的质量m1<m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。 17．（2024·广东佛山·二模）物体A重5N，如图甲，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图乙，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”）。A从M运动到N，A所受重力做的功为 J。 【答案】 < > 0 【详解】[1]在MN段运动的速度为 在PQ段运动的速度为 所以v1<v2。 [2]在MN、PQ段，A均做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，即 f1=F1=1N f2=F2=0.6N 所以f1>f2。 [3]A从M运动到N，没有在A所受重力的方向上移动距离，所以重力做的功为0。 18．（2024·广东东莞·一模）在如图所示的装置中，斜面长5m，高2m，现将质量为200kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若轻质滑轮的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为500N，则总功为 J，克服斜面摩擦做的额外功为 J，摩擦力为 N。（g取）    【答案】 5000 80 16 【详解】[1]由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=2，人作用于绳自由端的拉力为500N，斜面长5m，总功为 [2]轻质滑轮的机械效率为80%，则动滑轮对物体所做的功 有用功 则克服摩擦力所做的功为 [3]克服斜面摩擦力所做的功为额外功，根据可得摩擦力 19．（2024·广东广州·三模）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别利用两个滑轮组将A、B两物体从地面匀速拉到相同高度，对物体做功情况如图乙所示，请问： (1)琴琴操作的滑轮组对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。 (2)将物体A从地面往上拉动的过程中，物体A的动能 ，机械能 （以上两空选填“减小”，“不变”，“增大”）。 【答案】(1) 2 0.5 (2) 不变 增大 【详解】（1）[1]由图乙可知，对物体A做的总功为3J，额外功为1J，故对物体A做的有用功为 [2]A、B是两个完全相同的物体，都拉到相同高度，故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同，由图乙可知，对物体B做的总功为2.5J，故对物体B做的额外功为 （2）[1][2]物体A是匀速上升的，上升过程质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，因此机械能增大。 20．（2024·广东·一模）如图所示，AOB为一轻质杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1:2。A端用细线挂一空心铝球，质量为5.4kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加7N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。则铝球实心部分的体积为 m3，铝球受到的浮力为 N，铝球空心部分体积为 m3（ρ铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）。 【答案】 2×10﹣3 40 6×10﹣3 【详解】[1]由可知，铝球实心部分的体积 由杠杆平衡的条件可得 （G﹣F浮）×OA＝FB×OB 即 （5.4kg×10N/kg﹣F浮）×OA＝7N×OB 由题意可知 OA:OB＝1:2 解得 F浮＝40N 由于F浮＝ρ水gV排可知，铝球排开的水的体积为 则球的体积为 V球＝2V排＝2×4×10﹣3m3＝8×10﹣3m3 则空心部分的体积 V空心＝V球﹣V实＝8×10﹣3m3﹣2×10﹣3m3＝6×10﹣3m3 21．（2024·广东广州·三模）形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到的拉力，均以的初速度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为，受到的摩擦力为；M对水平面的压力为，受到的摩擦力为。    (1)N、M受到摩擦力 （选填“”、“”或“”）；两个实心方块对水平面的压力 （选填“”、“”或“”），判断依据是： ； (2)拉力对实心物体N做功的功率是 W。 【答案】(1) = > 见解析 (2)30 【详解】（1）[1]N保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即 M保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即 由此可知，两个摩擦力的关系：。 [2][3]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，已知N与玻璃之间比较光滑，M与毛巾之间比较粗糙，摩擦力，所以M、N对接触面的压力大小为。 （2）拉力的功率 三、作图题（每题2分，4分） 22．（2024·广东惠州·一模）拉鱼的车子陷入泥中，司机利用滑轮组将车从泥中拉出。请在图中画出最省力的绕法。 【答案】 【详解】图中只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示： 23．（2024·广东深圳·模拟预测）指南车又称司南车，是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。它靠人力在前方抬着杆子、带动两轮的指南车行走，依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同，使车上的木人指示方向。请利用杠杆相关原理，画出人抬动车子行进时最小的力F。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡的条件可知，，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长。连接支点和杆的最前端，将此连线作为力臂，当施加力的方向与力臂垂直时，动力臂最大，此时最省力，如图所示： 四、实验题（每空1分，12分） 24．（2024·广东惠州·模拟预测）某实验小组在做“ 探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，为了方便测量力臂，接下来应进行的实验操作是向 （ 选填“左”或“右”）调节杠杆右端的平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡，其目的是 .； (2)调节杠杆水平平衡后，在杠杆A点处挂3个钩码，如题图乙所示，则在B点处挂 个相同的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。若使杠杆左右两侧钩码同时减少一个，杠杆会 （选填 “顺时针”或“逆时针”）旋转； (3)若在杠杆A点处挂三个钩码，在B点处将弹簧测力计从位置1转动到位置2，使杠杆仍在水平位置平衡（如题图丙），此过程中弹簧测力计的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)某同学在实验过程中发现当杠杆处于如题图丁所示的状态时，杠杆也能保持水平平衡，此时杠杆属于 （选填 “省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】(1) 右 便于读取(测量)力臂 (2) 4 顺时针 (3)变大 (4)费力 【详解】（1）[1][2]当杠杆静止时，发现左端下沉，如图甲所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡，会使力臂在杠杆上，方便从杠杆上直接读出力臂的长度。 （2）[1]设一个钩码重力为G，杠杆每一格的长度为L，在B点处应挂n个钩码；根据杠杆平衡条件可知 3G×4L=nG×3L 所以n=4，需在B点挂4个钩码。 [2]若使杠杆左右两侧钩码同时减少一个，左边力和力臂的乘积 2G×4L=8GL 右边力和力臂的乘积 3G×3L=9GL 因为 8GL<9GL 杠杆会顺时针旋转。 （3）若在杠杆A点处挂三个钩码，在B点处将弹簧测力计从位置1转动到位置2，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，要保持杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计的示数变大。 （4）由题图丁可知，该杠杆的动力臂小于阻力臂，故该杠杆属于费力杠杆。 25．（2024·广东湛江·模拟预测）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 来反映的； （2）甲、乙两次实验探究的是动能与 的关系； （3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是： ，与乙图实验进行比较，可以得出： 相同时，质量越大，动能越大； （4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 （填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 （填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 【答案】 木块移动的距离 速度 ＜ 速度 不同 不能 【详解】（1）[1]小球的动能越大，木块移动的具有越远，故可以根据木块移动的距离来判断动能的大小。 （2）[2]甲、乙两次实验，乙的高度大一些，质量相同，故乙下滑后，到达水平面的速度大一些，探究的是动能与速度的关系。 （3）[3][4]进行图丙实验时，乙、丙实验对比，高度相同，到达水平的速度相同，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙实验中小球的动能比较大，对外做功比较多，故推测出丙图的B小球的质量比较大，A球的质量小于B球；故得出结论速度相同时，质量越大，动能越大。 （4）[5][6]用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，由于弹簧的形变程度不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同；接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，弹性势能相同，相同的弹性势能转化为动能，由于质量不同，故小球的速度不同，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做无法控制小球的速度相同，故无法探究动能与速度的关系。 五、计算题（19分） 26．（2024·广东东莞·一模）如图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为如图乙所示：先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点，这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g=10N/kg，求： (1)将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度； (2)货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率大小； (3)货物在斜面上受到的摩擦力大小。 【答案】(1)0.15m/s (2)240W (3)200N 【详解】（1）将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度 （2）货物从b点到d点的运动过程中，这个过程中推力F=800N，推力做功 W=Fs′=800N×1.5m=1200J 做功功率 （3）利用斜面将货物匀速推到车上时，推力做的有用功 W有=Gh=1000N×0.9m=900J 总功 W总=Fs=800N×1.5m=1200J 额外功 W额=W总-W有=1200J-900J=300J 货物受到的摩擦力 27．（2024·广东·二模）利用轮船上的电动机和缆绳从湖底竖直打捞一长方体物体，求： (1)湖水某处深度20米，则湖水对湖底的压强多大？（ρ水=1×103kg/m3） (2)若打捞过程中，绳子对长方体的拉力与时间的关系如图乙，长方体上升速度与时间关系如图丙，（不考虑水的阻力影响）求长方体的体积与长度； (3)在0~30s浮力做功的功率。 【答案】(1)2×105Pa (2)0.4m3，4m (3)800W 【详解】（1）湖水某处深度20米，则湖水对湖底的压强 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa （2）由乙图可知，长方体浸没时，绳子对长方体的拉力为5000N，长方体露出水面后，绳子对长方体的拉力为9000N，则长方体浸没时受到浮力 F浮=F1-F2=9000N-5000N=4000N长方体的体积 由乙图可知，长方体从上端接触水面到全部离开水面用时20s，由丙图可知，长方体上升速度为0.2m/s，则长方体的长度 s=vt=0.2m/s×20s=4m （3）由 可得，在0~30s浮力做功的功率 P=F浮v=4000N×0.2m/s=800W 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$