专题05 机械能和简单机械-【好题汇编】2025年中考物理一模试题分类汇编（安徽专用）

专题05 机械能和简单机械 题型 填空题 单选题 实验题 计算题 总数 题数 15 10 3 10 38 一、填空题 1．（2025·安徽·二模）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%，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 【答案】2.5×103 【解析】有用功 滑轮组的机械效率是80%，根据可知，总功 拉力F的功率 2．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，工人用滑轮组拉着重为的货物，人的拉力为，货物以的速度匀速前进，拉力的功率为 。 【答案】180 【解析】由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动速度为 则拉力的功率为 3．（2025·安徽合肥·一模）如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”质量越大射出时的动能 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】相同 【解析】当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同。 4．（2025·安徽合肥·一模）飞机在水平地面加速时（忽略燃料的消耗），它的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】增大 【解析】飞机在水平地面加速时（忽略燃料的消耗），它的质量不变，速度增大，高度不变，动能增大，重力势能不变，机械能为动能与势能的总和，则机械能增大。 5．（2025·安徽淮北·一模）如图所示，一个小球以初速度v沿着粗糙曲面从A点向D点运动，其中B点和D点的高度相同，则小球在B点的动能 （选填“等于”“大于”或“小于”）在D点的动能。 【答案】大于 【解析】因为曲面粗糙，小球从B运动到D的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在B点的机械能大于在D点的机械能，已知B和D两点的高度相同，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能=动能+势能”可知，小球在B点的动能大于在D点的动能。 6．（2025·安徽淮北·一模）一辆汽车以20kW不变的功率在水平路面上匀速行驶，牵引力恒为1000N，则汽车匀速行驶时的速度为 。 【答案】72 【解析】由知道，汽车匀速行驶时的速度 7．（2025·安徽·一模）平直的公路上，一辆汽车以的速度匀速行驶100km，消耗汽油10kg，若这辆汽车发动机的效率为，则汽车行驶时受到的阻力为 N。（汽油的热值为） 【答案】1840 【解析】10kg汽油完全燃烧产生的热量为 汽车发动机所做的有用功 根据可知，汽车发电机的牵引力 汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的阻力为 8．（2025·安徽·二模）如图，是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳子一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是改变力的方向。已知斜板长2m、高0.8m，若用该车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，后轮轴对绳子的拉力为1000N，不计绳重及圆轮处的摩擦，该斜板的机械效率为 。 【答案】80% 【解析】车尾圆轮在此装置中相当于一个定滑轮，其主要作用是改变绳子拉力的方向，使人推车前行时能够拉动重物上升。拉力做的总功 拉力做的有用功为 此装置的机械效率为 9．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）如图所示，人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃，前臂此时相当于一个杠杆，若哑铃重力为50N，L1=5cm，L2=20cm，则拉力F1= N。 【答案】200 【解析】根据图示可知，动力臂和阻力臂分别为L1=5cm，L2=20cm，由杠杆的平衡条件可得，拉力为 10．（2025·安徽合肥·一模）如图，手机自拍杆可以看作一个杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力，图中，，则手垂直作用于杆的力 N。 【答案】15 【解析】根据杠杆的平衡条件可以求得手垂直作用于杆的力 11．（2025·安徽滁州·一模）如图所示，重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则该动滑轮的机械效率为 。 【答案】 【解析】动滑轮的有效绳子段数，物体做匀速直线运动，受力平衡，则受到的拉力为 设物体移动的距离为，则该动滑轮的机械效率为 12．（2025·安徽合肥·一模）如图装置中，物体A重150N，物体B重12N。在物体B的作用下，物体A在水平面上做匀速直线运动，受到水平面的摩擦力是物体A重的0.2倍，则此装置的机械效率为 %（结果保留一位小数）。 【答案】83.3 【解析】物体A在水平面上做匀速直线运动，受力平衡，则受到的拉力为 滑轮组有效绳子段数，绳子自由端拉力为 则此装置的机械效率为 13．（2025·安徽合肥·一模）如上图工人在长的斜面上，用大小不变的推力推动重物沿斜面方向做匀速直线运动，把的重物提高，重物所受到的摩擦力为，斜面的机械效率为 。 【答案】 【解析】有用功为 额外功为 则斜面的机械效率为 14．（2025·安徽合肥·一模）工人利用如图所示的滑轮组将重为30N的建筑材料匀速提升3m，所用拉力为20N，则该滑轮组的机械效率为 。 【答案】 【解析】由图可知，滑轮组承重绳子股数，则该滑轮组的机械效率为 15．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，质量分布均匀的长方体，高AD=0.8m，底面宽AB=0.6m，重G=800N，竖直放在水平地面上，若在C点用一个力F使其A点稍微离开地面，则在C点施加最小的力是 N。 【答案】300 【解析】若在C点用一个力F使其A点稍微离开地面，则此时B为支点；动力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，所以BC为最长的力臂；长方体的重力为阻力，阻力臂为AB的一半。根据杠杆的平衡条件可得 即 二、单选题 16．（2025·安徽合肥·一模）著名的伽利略理想斜面实验：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，若把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。模拟实验如图，则下列说法中正确的是（　　） A．小球从斜面滚下的过程中，将动能转化为重力势能 B．小球到达B点时的机械能大于到达C点时的机械能 C．减小右侧斜面与水平面的夹角后，小球在右侧斜面上运动到最高点时克服重力做功变多 D．右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后，小球到达水平面后动能不变 【答案】D 【解析】A．小球从斜面滚下的过程中，质量不变，速度变大，则动能变大，高度降低，则重力势能变小，是将重力势能转化为动能，故A错误； B．由于不受阻力，没有能量损耗，小球的机械能守恒，所以小球到达B点时的机械能等于到达C点时的机械能，故B错误； C．减小右侧斜面与水平面的夹角后，小球在右侧斜面上运动到最高点时上升的高度相同，根据可知小球克服重力做功一样多，故C错误； D．右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后，小球到达水平面后将做匀速直线运动，质量和速度不变，则动能不变，故D正确。 故选D。 17．（2025·安徽合肥·一模）在2024年巴黎奥运会乒乓球比赛中，中国乒乓球队展现了其王者之师的风采，包揽全部五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识，不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．乒乓球在飞行时，它的运动状态不发生改变 B．飞行的乒乓球若所受的力全部消失，乒乓球将静止在空中 C．乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能 D．乒乓球被击打时，机械能是守恒的 【答案】C 【解析】A． 乒乓球在飞行过程中，受到重力和空气阻力的作用，会改变乒乓球的速度大小和方向，即改变乒乓球的运动状态，故A错误； B． 根据牛顿第一定律可知，飞行的乒乓球若所受的力全部消失，它将保持力消失那一瞬间的速度做匀速直线运动，故B错误； C． 乒乓球拍出后，在上升的过程中，由于重力的作用，乒乓球的速度会逐渐减小，在质量不变的情况下，速度减小，动能就会减小，高度增加，重力势能增大，乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能，故C正确； D． 由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故D错误。 故选C。 18．（2025·安徽合肥·一模）如图，弹簧没有形变时下端在a处，将重物挂在弹簧上，用手将物体拉到b处后松手，不计空气阻力，在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，下列判断正确的是（   ） A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．重物的机械能先变大后变小 D．重物的机械能先变小后变大 【答案】C 【解析】AB．在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，弹簧由被拉伸变为被压缩，形变量先变小后变大，则弹簧的弹性势能先变小后变大，故AB错误； CD．不计空气阻力，在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，只存在弹簧的弹性势能与物体的机械能之间的相互转化，弹簧的弹性势能先变小后变大，则重物的机械能先变大后变小，故C正确，D错误。 故选C。 19．（2025·安徽合肥·一模）周末小晨和家长去天堂寨游玩，如图是小晨乘坐观光缆车匀速下山的情景，下列对该过程分析正确的是（　　） A．小晨的动能增加，重力势能减小 B．小晨的重力势能转化为动能 C．小晨的重力势能减小，机械能减小 D．小晨的重力势能减小，机械能不变 【答案】C 【解析】ACD．动能的大小与质量和速度有关。小晨乘坐观光缆车匀速下山，质量不变，速度不变，所以动能不变；重力势能的大小与质量和高度有关，高度降低，质量不变，所以重力势能减小。机械能是动能与势能的总和，所以机械能减小，故AD错误，C正确； B．因为小晨的动能不变，重力势能减小，所以不存在重力势能转化为动能的情况，故B错误。 故选C。 20．（2025·安徽淮北·一模）如图所示的分别是一种汲水设施和某项造纸工序，展示了我国古代劳动人民的智慧。下列说法中正确的是（　　） A．图甲是一种汲水用的辘转，使用该装置可以省功 B．图甲：水桶上升越快，功率就越大 C．图乙：将湿纸贴在墙上，用火“焙干”的目的是加快水分的升华 D．图乙：纸中的水分是通过做功的方式来获得内能的 【答案】B 【解析】A．汲水用的辘轳利用了轮轴来省力，但任何机械都不能省功，故A错误； B．根据可知，水桶上升越快，功率就越大，故B正确； CD．热传递可以改变物体的内能，丁图“透火焙干”是通过热传递的方式来增大湿纸的内能，提高温度，从而加快水的汽化，故CD错误。 故选B。 21．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）辰辰同学用如图所示的滑轮组探究机械效率的大小，滑轮和重物完全相同的情况下，甲图和丙图中FA和FC都沿竖直方向用力，乙图和丁图中FB和FD分别沿倾斜向下和倾斜向上的方向用力，不计绳重和摩擦，机械效率分别为ηA、ηB、ηC和ηD．则下面选项正确的是（　　） A．FA＜FB＜FC＜FD B．FA=FB＜FC=FD C．ηA=ηB=ηC=ηD D．ηA=ηB=ηC>ηD 【答案】D 【解析】AB．图中甲、乙都是2股绳子承重，且动滑轮可以改变力的方向，故甲、乙的拉力相等；丙丁都是3股绳子承重，但丁图斜拉使得动力臂减小，拉力变大，故丙拉力小于丁，则FA=FB>FD>FC 故AB错误； CD．滑轮组的机械效率为 因物重相同，且FA=FB 甲、乙两图中n均为2，则甲、乙两图中滑轮组的机械效率相等，即ηA=ηB 丁图与丙图相比，n均为3，物重相同，但FD>FC (即丁图中拉力偏大)，由机械效率公式可知丁图中滑轮组的机械效率偏小，即ηC>ηD 综上可知，ηA=ηB=ηC>ηD 故D正确，C错误。 故选D。 22．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，在杠杆上悬挂一个重为16N的物体，B点用弹簧测力计竖直提起，OB长0.2m。下列说法错误的是（　　） A．此时B端受到的拉力为8N B．这个杠杆可以省力，但费距离 C．物体的悬点距O点0.1m D．弹簧测力计始终垂直杠杆拉起装置的过程中，示数将不变 【答案】D 【解析】A．由图可知，弹簧测力计分度值为0.4N，示数为8N，则B端受到的拉力为8N，故A正确，不符合题意； B．由图可知，动力臂大于阻力臂，这个杠杆是省力杠杆，可以省力，但费距离，故B正确，不符合题意； C．设物体的悬点距O点距离为，根据杠杆平衡条件则有 解得，故C正确，不符合题意； D．弹簧测力计始终垂直杠杆拉起装置的过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力变小，即弹簧测力计示数变小，故D错误，符合题意。 故选D。 23．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力F的力臂不断增大，F值逐渐变小 B．重力G的力臂逐渐增大，F大小不变 C．F先变大后变小，重力和重力力臂的乘积逐渐增大 D．F先变小后变大，F和F的力臂乘积不变 【答案】B 【解析】一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动，在转动的过程中，阻力（杠杆的重力）大小不变，动力臂变大，阻力臂变大，根据三角形知识可知，动力臂和阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，动力的大小不变。故B正确，ACD错误。 故选B。 24．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，滑轮组将重为450N的物体匀速提升2m，绳子拉力为200N。则此过程中（　　） A．该滑轮组省了功 B．滑轮组机械效率为75％ C．该滑轮组没有省力 D．绳子自由端移动了4m 【答案】B 【解析】A．使用任何简单机械都不能省功，因此该滑轮组不省功，故A不符合题意； B．由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，滑轮组机械效率为 故B符合题意； C．滑轮组将重为450N的物体匀速提升2m，绳子拉力为200N，绳子拉力小于物重，说明该滑轮组能省力，故C不符合题意； D．绳子自由端移动的距离为 故D不符合题意。 故选B。 25．（2024·陕西商洛·三模）秦岭是我国南北的分界线，平均海拔在2000m左右．如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图（闭合曲线由海拔高度相等的点连成，数字表示该处的海拔高度）（    ） A．某人在A、B、C、D点站立，在A点的重力势能最大 B．山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能 C．某人从C点移动到D点重力不做功 D．在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离 【答案】B 【解析】A．由等高图看，四点中D点高度最大 ，故人站在D点时重力势能最大。故A不符合题意； B．A点B点高，溪水从A点流到B点，在向下流动的过程中，重力势能转化为动能。故B符合题意； C．人自C点运动到D点，是克服重力上升，重力做负功，不是没有做功。故C不符合题意； D．盘山公路相当于斜面，它属于省力机械，但在省力的同时费了距离。故D不符合题意。 故选B。 三、实验题 26．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）瑶瑶用相同的斜面分别探究了动能的影响因素（如图甲）和物体在不受力时的运动情况（如图乙）这两个实验。 (1)两实验中，探究动能与小车质量关系时需让质量不同的小车从同一高度由静止下滑；而探究物体不受力的运动则需让同一小车每次从同一高度由静止下滑，这样做的目的都是让小车下落到水平面时有相同的 ； (2)在进行图甲实验时，水平面上最宜放置 。 A．玻璃 B．木板 【答案】(1)速度；(2)B 【解析】（1）实验中为了使小车到达水平面上的初速度相同，需使小车从斜面的同一高度处由静止自由滑下。 （2）小车从斜面上向下运动到水平面上，有了一定的速度，具有动能，木块更粗糙，阻力更大，可以通过木块在水平面上移动的距离来判断小车进入水平面时动能的大小，因此水平面上最宜放置木板，故选B。 27．（2025·安徽·一模）第一实验小组研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，装置如图所示。 (1)将杠杆缓慢抬升，测得弹簧测力计的拉力为F，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 （不计摩擦）。则：杠杆机械效率的表达式为η= ×100%。（用所测的物理量符号表示） (2)若仅将弹簧测力计改挂到C点，仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度（不计摩擦），杠杆的机械效率为η'，则η' η（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【答案】(1)；(2)等于 【解析】（1）有用功为，总功，则机械效率的表达式为 （2）因为不计摩擦，设杠杆重心升高的距离为h，所以有 仅将弹簧测力计改挂到C点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，则有用功不变。额外功是克服杠杆重力所做的功，因钩码上升高度相同，所以杠杆上升高度也相同，则额外功相同，因此总功不变，由可知，机械效率不变，故等于。 28．（2025·安徽马鞍山·一模）小明做“探究杠杆平衡条件”的实验： (1)杠杆处于如图甲所示的位置，实验前要先调节杠杆在水平位置平衡，需要进行的操作是： ； (2)小明通过实验得出杠杆的平衡条件后，再用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为，发现，其原因是： 。 【答案】(1)将平衡螺母向右调，直至在水平位置平衡；(2)把当成了的力臂 【解析】（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）小明同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，此时拉力力臂不是弹簧测力计所挂位置到支点之间的杆长，即不是L1，而小明把当成了的力臂，因此。 四、计算题 29．（2025·安徽合肥·一模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N，每踩一次碓头上升的高度为50cm，AO长1.5m，OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。 (1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ (2)若1min将B踩下30次，则人做功的功率是多大？ 【答案】(1)250N；(2)12.5W 【解析】（1）以OB为动力臂时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件，此时需要的动力最小。则有 解得需要的最小动力。 （2）不计碓杆的重力和摩擦，若1min将B踩下30次，则人做功为 则人做功的功率为 30．（2025·安徽滁州·一模）某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。 (1)求A、B两地间的距离。 (2)求在上述行驶过程中牵引力对汽车所做的功。 【答案】(1)72km；(2) 【解析】（1）汽车以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，A、B两地间的距离 （2）因为汽车匀速行驶，水平方向受力平衡，其受到的牵引力等于阻力，汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N，牵引力对汽车所做的功 31．（2025·安徽合肥·一模）电商和快递行业的发展给我们的购物带来了极大的方便。如图所示，一辆无人驾驶快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶，行驶过程中运输车受到的阻力为1500N，在3分钟的行驶时间内汽车匀速行驶了3600m。求： (1)快递运输车的平均速度； (2)牵引力做功的功率。 【答案】(1)；(2) 【解析】（1）快递运输车的平均速度为 （2）快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶，受力平衡，则牵引力为 则牵引力做功的功率为 32．（2025·安徽合肥·一模）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体与地面水平，然后回收归位，反复操作，如图所示。小梦体重为，做一次运动身体从状态1到状态2，小梦身体的重心下降20cm。问： (1)状态1到状态2过程中小梦所受的重力做功为多少? (2)若小梦每分钟可以做15个同样的运动，每次重心上升的高度和下降时相同，则她健身时克服重力做功的平均功率是多少? 【答案】(1)100；(2)25 【解析】（1）身体重力为500N的小梦身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功 （2）她健身时，每次克服重力做的功为100J，小梦每分钟做的总功 她健身时克服重力做功的平均功率 33．（2025·安徽合肥·一模）我国在无人机的研发和生产技术上世界领先。如图所示的新型无人机，机身总质量为1.5kg，操作者操控该无人机在12s内匀速竖直上升10m，g取10N/kg。求： (1)该无人机所受的重力； (2)在上升过程中，克服无人机所受重力做的功和功率。 【答案】(1)15N；(2)150J，12.5W 【解析】（1）该无人机所受的重力 （2）在上升过程中，克服无人机所受重力做的功为 功率为 34．（2025·安徽合肥·一模）小明利用了如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将一个重为200N的包裹匀速提升3m，所用的拉力F=120N，提升过程中克服绳重和摩擦所做的功为30J，求： (1)拉力做功的功率。 (2)动滑轮的重力。 【答案】(1)72W；(2)30N 【解析】（1）由图可知，重物由2段绳子承担，绳子移动的距离 拉力所做的功 拉力的功率 （2）小明做的有用功 小明做的额外功 小明克服动滑轮重做的功 动滑轮的重力 35．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将质量为48kg的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦，g取10N/kg），求： (1)绳自由端的移动距离； (2)动滑轮的重力； (3)某工程师用新材料改进此滑轮，使滑轮强度更高，质量更轻，此时动滑轮质量变为6kg。若使用滑轮组匀速拉起60kg的物体使其上升2m，则相对于改进前效率提升了多少。（计算结果保留到0.1%） 【答案】(1)6m；(2)120N；(3)10.9% 【解析】（1）由图可知，动滑轮由3段绳子承担，即n=3，物体匀速提高2m，绳自由端的移动距离 （2）物体的重力 根据可得，动滑轮的重力 （3）改进前滑轮组的机械效率 改进后物体的重力 改进后滑轮的重力 改进后滑轮的拉力 改进后滑轮组的机械效率 效率提升 36．（2025·安徽阜阳·一模）如图，小敏家在修建住宅楼房，用小型塔式起重机上的滑轮组运送建筑材料时，所用的拉力为，在的时间内使建筑材料升高了3m，此过程中滑轮组的机械效率为，求： (1)拉力做有用功的功率； (2)若克服摩擦和钢绳重所做的功为1200J，求动滑轮的重力。 【答案】(1)240W；(2)200N 【解析】（1）由图可知，滑轮组做的总功为 滑轮组做的有用功为 则滑轮组做有用功的功率为 （2）根据可知，滑轮组所做的额外功为 滑轮组克服动滑轮的重力做的额外功为 则动滑轮的重力为 37．（2025·安徽·一模）图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为图乙所示：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，，求： (1)请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中，在水平方向上的受力示意图（以⋅点代替货物）； (2)求货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率。 【答案】(1)；(2)240W 【解析】（1）货物从b点匀速运动到d点，受到的摩擦力与推力平衡，大小相等，方向相反，其受力示意图如图所示： （2）货物从b点匀速运动到d点，受到的摩擦力与推力平衡，大小相等，即 推力做的功为 推力做功的功率为 38．（2025·安徽马鞍山·一模）如图是某厂家开发的汽车，该车在水平路面上匀速直线行驶，用时，这一过程中汽车发动机的输出功率为。 (1)汽车牵引力所做的功是多少？ (2)行驶过程中汽车受到的阻力是多少？ 【答案】(1)；(2)4000N 【解析】（1）汽车牵引力所做的功为 （2）该车在水平路面上匀速直线行驶，受力平衡，则行驶过程中汽车受到的阻力为 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 机械能和简单机械 题型 填空题 单选题 实验题 计算题 总数 题数 15 10 3 10 38 一、填空题 1．（2025·安徽·二模）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%，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 2．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，工人用滑轮组拉着重为的货物，人的拉力为，货物以的速度匀速前进，拉力的功率为 。 3．（2025·安徽合肥·一模）如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”质量越大射出时的动能 （选填“相同”或“不同”）。 4．（2025·安徽合肥·一模）飞机在水平地面加速时（忽略燃料的消耗），它的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 5．（2025·安徽淮北·一模）如图所示，一个小球以初速度v沿着粗糙曲面从A点向D点运动，其中B点和D点的高度相同，则小球在B点的动能 （选填“等于”“大于”或“小于”）在D点的动能。 6．（2025·安徽淮北·一模）一辆汽车以20kW不变的功率在水平路面上匀速行驶，牵引力恒为1000N，则汽车匀速行驶时的速度为 。 7．（2025·安徽·一模）平直的公路上，一辆汽车以的速度匀速行驶100km，消耗汽油10kg，若这辆汽车发动机的效率为，则汽车行驶时受到的阻力为 N。（汽油的热值为） 8．（2025·安徽·二模）如图，是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳子一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是改变力的方向。已知斜板长2m、高0.8m，若用该车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，后轮轴对绳子的拉力为1000N，不计绳重及圆轮处的摩擦，该斜板的机械效率为 。 9．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）如图所示，人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃，前臂此时相当于一个杠杆，若哑铃重力为50N，L1=5cm，L2=20cm，则拉力F1= N。 10．（2025·安徽合肥·一模）如图，手机自拍杆可以看作一个杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力，图中，，则手垂直作用于杆的力 N。 11．（2025·安徽滁州·一模）如图所示，重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则该动滑轮的机械效率为 。 12．（2025·安徽合肥·一模）如图装置中，物体A重150N，物体B重12N。在物体B的作用下，物体A在水平面上做匀速直线运动，受到水平面的摩擦力是物体A重的0.2倍，则此装置的机械效率为 %（结果保留一位小数）。 13．（2025·安徽合肥·一模）如上图工人在长的斜面上，用大小不变的推力推动重物沿斜面方向做匀速直线运动，把的重物提高，重物所受到的摩擦力为，斜面的机械效率为 。 14．（2025·安徽合肥·一模）工人利用如图所示的滑轮组将重为30N的建筑材料匀速提升3m，所用拉力为20N，则该滑轮组的机械效率为 。 15．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，质量分布均匀的长方体，高AD=0.8m，底面宽AB=0.6m，重G=800N，竖直放在水平地面上，若在C点用一个力F使其A点稍微离开地面，则在C点施加最小的力是 N。 二、单选题 16．（2025·安徽合肥·一模）著名的伽利略理想斜面实验：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，若把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。模拟实验如图，则下列说法中正确的是（　　） A．小球从斜面滚下的过程中，将动能转化为重力势能 B．小球到达B点时的机械能大于到达C点时的机械能 C．减小右侧斜面与水平面的夹角后，小球在右侧斜面上运动到最高点时克服重力做功变多 D．右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后，小球到达水平面后动能不变 17．（2025·安徽合肥·一模）在2024年巴黎奥运会乒乓球比赛中，中国乒乓球队展现了其王者之师的风采，包揽全部五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识，不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．乒乓球在飞行时，它的运动状态不发生改变 B．飞行的乒乓球若所受的力全部消失，乒乓球将静止在空中 C．乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能 D．乒乓球被击打时，机械能是守恒的 18．（2025·安徽合肥·一模）如图，弹簧没有形变时下端在a处，将重物挂在弹簧上，用手将物体拉到b处后松手，不计空气阻力，在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，下列判断正确的是（   ） A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．重物的机械能先变大后变小 D．重物的机械能先变小后变大 19．（2025·安徽合肥·一模）周末小晨和家长去天堂寨游玩，如图是小晨乘坐观光缆车匀速下山的情景，下列对该过程分析正确的是（　　） A．小晨的动能增加，重力势能减小 B．小晨的重力势能转化为动能 C．小晨的重力势能减小，机械能减小 D．小晨的重力势能减小，机械能不变 20．（2025·安徽淮北·一模）如图所示的分别是一种汲水设施和某项造纸工序，展示了我国古代劳动人民的智慧。下列说法中正确的是（　　） A．图甲是一种汲水用的辘转，使用该装置可以省功 B．图甲：水桶上升越快，功率就越大 C．图乙：将湿纸贴在墙上，用火“焙干”的目的是加快水分的升华 D．图乙：纸中的水分是通过做功的方式来获得内能的 21．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）辰辰同学用如图所示的滑轮组探究机械效率的大小，滑轮和重物完全相同的情况下，甲图和丙图中FA和FC都沿竖直方向用力，乙图和丁图中FB和FD分别沿倾斜向下和倾斜向上的方向用力，不计绳重和摩擦，机械效率分别为ηA、ηB、ηC和ηD．则下面选项正确的是（　　） A．FA＜FB＜FC＜FD B．FA=FB＜FC=FD C．ηA=ηB=ηC=ηD D．ηA=ηB=ηC>ηD 22．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，在杠杆上悬挂一个重为16N的物体，B点用弹簧测力计竖直提起，OB长0.2m。下列说法错误的是（　　） A．此时B端受到的拉力为8N B．这个杠杆可以省力，但费距离 C．物体的悬点距O点0.1m D．弹簧测力计始终垂直杠杆拉起装置的过程中，示数将不变 23．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力F的力臂不断增大，F值逐渐变小 B．重力G的力臂逐渐增大，F大小不变 C．F先变大后变小，重力和重力力臂的乘积逐渐增大 D．F先变小后变大，F和F的力臂乘积不变 24．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，滑轮组将重为450N的物体匀速提升2m，绳子拉力为200N。则此过程中（　　） A．该滑轮组省了功 B．滑轮组机械效率为75％ C．该滑轮组没有省力 D．绳子自由端移动了4m 25．（2024·陕西商洛·三模）秦岭是我国南北的分界线，平均海拔在2000m左右．如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图（闭合曲线由海拔高度相等的点连成，数字表示该处的海拔高度）（    ） A．某人在A、B、C、D点站立，在A点的重力势能最大 B．山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能 C．某人从C点移动到D点重力不做功 D．在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离 三、实验题 26．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）瑶瑶用相同的斜面分别探究了动能的影响因素（如图甲）和物体在不受力时的运动情况（如图乙）这两个实验。 (1)两实验中，探究动能与小车质量关系时需让质量不同的小车从同一高度由静止下滑；而探究物体不受力的运动则需让同一小车每次从同一高度由静止下滑，这样做的目的都是让小车下落到水平面时有相同的 ； (2)在进行图甲实验时，水平面上最宜放置 。 A．玻璃 B．木板 27．（2025·安徽·一模）第一实验小组研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，装置如图所示。 (1)将杠杆缓慢抬升，测得弹簧测力计的拉力为F，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 （不计摩擦）。则：杠杆机械效率的表达式为η= ×100%。（用所测的物理量符号表示） (2)若仅将弹簧测力计改挂到C点，仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度（不计摩擦），杠杆的机械效率为η'，则η' η（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 28．（2025·安徽马鞍山·一模）小明做“探究杠杆平衡条件”的实验： (1)杠杆处于如图甲所示的位置，实验前要先调节杠杆在水平位置平衡，需要进行的操作是： ； (2)小明通过实验得出杠杆的平衡条件后，再用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为，发现，其原因是： 。 四、计算题 29．（2025·安徽合肥·一模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N，每踩一次碓头上升的高度为50cm，AO长1.5m，OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。 (1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ (2)若1min将B踩下30次，则人做功的功率是多大？ 30．（2025·安徽滁州·一模）某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。 (1)求A、B两地间的距离。 (2)求在上述行驶过程中牵引力对汽车所做的功。 31．（2025·安徽合肥·一模）电商和快递行业的发展给我们的购物带来了极大的方便。如图所示，一辆无人驾驶快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶，行驶过程中运输车受到的阻力为1500N，在3分钟的行驶时间内汽车匀速行驶了3600m。求： (1)快递运输车的平均速度； (2)牵引力做功的功率。 32．（2025·安徽合肥·一模）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体与地面水平，然后回收归位，反复操作，如图所示。小梦体重为，做一次运动身体从状态1到状态2，小梦身体的重心下降20cm。问： (1)状态1到状态2过程中小梦所受的重力做功为多少? (2)若小梦每分钟可以做15个同样的运动，每次重心上升的高度和下降时相同，则她健身时克服重力做功的平均功率是多少? 33．（2025·安徽合肥·一模）我国在无人机的研发和生产技术上世界领先。如图所示的新型无人机，机身总质量为1.5kg，操作者操控该无人机在12s内匀速竖直上升10m，g取10N/kg。求： (1)该无人机所受的重力； (2)在上升过程中，克服无人机所受重力做的功和功率。 34．（2025·安徽合肥·一模）小明利用了如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将一个重为200N的包裹匀速提升3m，所用的拉力F=120N，提升过程中克服绳重和摩擦所做的功为30J，求： (1)拉力做功的功率。 (2)动滑轮的重力。 35．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将质量为48kg的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦，g取10N/kg），求： (1)绳自由端的移动距离； (2)动滑轮的重力； (3)某工程师用新材料改进此滑轮，使滑轮强度更高，质量更轻，此时动滑轮质量变为6kg。若使用滑轮组匀速拉起60kg的物体使其上升2m，则相对于改进前效率提升了多少。（计算结果保留到0.1%） 36．（2025·安徽阜阳·一模）如图，小敏家在修建住宅楼房，用小型塔式起重机上的滑轮组运送建筑材料时，所用的拉力为，在的时间内使建筑材料升高了3m，此过程中滑轮组的机械效率为，求： (1)拉力做有用功的功率； (2)若克服摩擦和钢绳重所做的功为1200J，求动滑轮的重力。 37．（2025·安徽·一模）图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为图乙所示：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，，求： (1)请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中，在水平方向上的受力示意图（以⋅点代替货物）； (2)求货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率。 38．（2025·安徽马鞍山·一模）如图是某厂家开发的汽车，该车在水平路面上匀速直线行驶，用时，这一过程中汽车发动机的输出功率为。 (1)汽车牵引力所做的功是多少？ (2)行驶过程中汽车受到的阻力是多少？ 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$