专题06 机械能和简单机械(全国通用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-05-22
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2份
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57页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 做功与机械能,简单机械及机械效率 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.42 MB |
| 发布时间 | 2025-05-22 |
| 更新时间 | 2025-05-22 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52235496.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 机械能和简单机械
题型
多单选题
多选题
填空题
实验题
计算题
作图题
综合题
科技题
总数
题数
10
5
10
6
5
4
2
1
42
一、单选题
1.(2025·福建省厦门市·二模)一个乒乓球在某一高度由静止下落后,发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中,使它们在同一高度由静止下落,发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度,如图所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.反弹时,乒乓球的机械能变大
B.反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能
C.在整个过程中,乒乓球和装水杯子总机械能保持不变
D.若增大乒乓球的质量,使其从同一高度静止下落,会反弹至更高位置
【答案】A
【来源】2025年福建省厦门市同安区第一中学中考二模物理试题
【解析】A.将它放在装有水的杯中,使它们在同一高度由静止下落,发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度,说明反弹瞬间,水给乒乓球做了功,乒乓球的机械能变大,故A正确;
B.反弹过程中,乒乓球重力势能增大,动能变小,动能转化为乒乓球的重力势能,故B错误;
C.在整个过程中,由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失,乒乓球和装水杯子总机械能会减小,故C错误;
D.如果增大乒乓球的质量,它在初始位置时具有的重力势能会增大。但是在下落和反弹过程中,由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失也会相应增加,而且这些能量损失占总能量的比例通常不会因为乒乓球质量的增大而减小,所以若增大乒乓球的质量,使其从同一高度静止下落,不会反弹至更高位置,故D错误。
故选A。
2.(2025·黑龙江省哈尔滨市·二模)小鸣复习时总结了教材中的一些插图,下列说法描述正确的是( )
A.蹦床运动员离开蹦床上升过程中,重力势能转化为动能
B.乙船中的同学用力推开甲船,两只船会同时向相反方向运动
C.图中甲的方法更容易将螺丝拧紧,是因为甲的阻力臂变小了
D.箭离弦后在空中沿曲线运动,是因为箭具有惯性
【答案】B
【来源】2025年黑龙江省哈尔滨市道里区中考二模物理试题
【解析】A.蹦床运动员离开蹦床上升过程中,高度增大,速度减小,动能转化为重力势能,故A错误;
B.乙船中的同学用力推开甲船,根据力的作用是相互的,两只船会同时向相反方向运动,故B正确;
C.图中甲的方法更容易将螺丝拧紧,是因为甲的动力臂更大,根据杠杆平衡条件,甲更省力,故C错误;
D.箭离弦后在空中沿曲线运动,是因为箭受重力作用,故D错误。
故选B。
3.(2025·山西省运城市·)2025年2月8日,第九届亚冬会自由式滑雪女子U型场技巧赛,中国选手李方慧以95.25分的绝对优势夺得首金。图甲为滑雪U型场的比赛场地,图乙为该场地的横截面的示意图。比赛时,运动员从A点滑下,经U型雪道从B点竖直向上飞出并完成动作,然后又从B点返回U型雪道。下列关于该运动叙述正确的是( )
A.在B点上方冲击到最高点时,动能最大
B.从空中的最高点下落的过程中机械能逐渐增大
C.从A点加速下滑的过程中动能越来越小
D.从A点加速下滑的过程中重力势能越来越小
【答案】D
【来源】2025年山西省运城市中考名校联考(二)理综物理试题
【解析】A.在B点上方冲击到最高点时,速度最小,动能最小,故A错误;
B.从空中的最高点下落的过程中动能增大,重力势能减小,因为受空气阻力的作用,所以机械能减小,故B错误;
C.从A点加速下滑的过程中速度增大,动能增大,故C错误;
D.从A点加速下滑的过程中高度减小所以重力势能越来越小,故D正确。
故选D。
4.2024年巴黎奥运会,中国运动员用实力书写传奇。在下列各项比赛中,说法正确的是( )
A.乒乓球混双比赛中,球拍击球瞬间,乒乓球没有发生形变
B.跳水运动员起跳上升过程中,运动员的重力势能转化为动能
C.羽毛球混双比赛中,球在空中飞行时,受到重力、空气阻力和向前的推力
D.举重运动员举起杠铃静止时,杠铃所受的重力和运动员对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【来源】2025年宁夏中宁县中考二模物理试题
【解析】A.当球拍击球时,乒乓球会受到球拍的压力,由于乒乓球是弹性体,会发生形变。故A错误;
B.跳水运动员起跳上升过程中,速度逐渐减小,高度逐渐增加。此时,运动员的动能逐渐转化为重力势能,故B错误;
C.羽毛球在空中飞行时,受到重力和空气阻力的作用。 羽毛球离开球拍后,不再受到向前的推力。羽毛球向前飞行是由于惯性,而不是持续受到推力。故C错误;
D.杠铃静止时,处于平衡状态,合力为零。 杠铃受到两个力的作用:向下的重力G和向上的支持力F。 根据平衡条件,F=G,且这两个力方向相反、作用在同一直线上,因此是一对平衡力。故D正确。
故选D。
5.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是( )
A.小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B.玩具小车的重量为1.5N
C.图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D.小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
【答案】C
【来源】2025年江苏省泰州市靖江市中考二模物理试题
【解析】A.如图,如果以A为支点,当小车向左运动过程中,车对杠杆的作用力大小不变,其力臂变大,传感器2对杠杆的作用的力臂不变,根据杠杆平衡条件,传感器2的示数变大,故A错误;
BC.根据图像可知,不计杠杆的自重,小车在B点时,传感器2示数为小车重力,传感器1应无示数,故传感器的示数F与小车运动的路程s的关系图中传感器应为传感器2,当小车移动到C点时,移动距离为2m,对应的传感器2的拉力为3N,以A为支点,根据杠杆平衡条件可得,则小车的重力为
故玩具小车的重量为1N,则图像与纵坐标交点 F0=1N,故B错误,C正确;
D.杠杆始终在水平位置处于平衡状态,杠杆受到小车向下的压力和传感器1向下拉力,传感器2向上的拉力,根据受力分析可知,即为一定值,故小车运动过程中,两传感器示数之差不变,故D错误。
故选C。
6.(2025·4月安徽省淮南市·二模)在做“测量滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组组装了如图所示的滑轮组,所用细线能承受的最大拉力为。实验中测量出吊起的重物时,滑轮组的机械效率为。绳重及滑轮间的摩擦可忽略不计,用该装置匀速提升重物的过程中,下列说法正确的是( )
A.该装質动滑轮的重力为
B.该装置能吊起重物的最大重力为
C.用该装置提升重物时,拉力一定小于重物的重力
D.当重物与动滑轮的重力相等时,该装置的机械效率最大
【答案】B
【来源】2025年4月安徽省淮南市中考二模物理试题
【解析】A.绳重及滑轮间的摩擦可忽略不计,根据
可知,动滑轮重力为
故A错误;
B.由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,所用细线能承受的最大拉力为9N,绳重及滑轮间的摩擦可忽略不计,最大物重为G=nF-G动=2×9N-1N=17N
故B正确;
C.绳重及滑轮间的摩擦可忽略不计,用该装置提升重物时,根据可知,若物体重力等于动滑轮重,则拉力等于重物的重力;若物体重力小于动滑轮重,则拉力一定大于重物的重力,故C错误;
D.绳重及滑轮间的摩擦可忽略不计,根据可知,当重物与动滑轮的重力相等时,该装置的机械效率为50%,小于物重为4N时的机械效率,故D错误。
故选B。
7.(2025·广东省深圳市·二模)关于汽车的物理知识,下列说法正确的是( )
A.安全气囊可以消除乘客的惯性
B.安全带做得宽,可以减小对人的压力
C.方向盘直径较大,可以省力
D.后视镜中的像是光的折射形成的
【答案】C
【来源】2025年广东省深圳市光明区中考二模物理试题
【解析】A.惯性是物体本身的一种性质,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,所以安全气囊不能消除乘客的惯性,但可以消除惯性带来的危害,故A错误;
B.安全带做得宽,不能减小对人的压力,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对人的压强,故B错误;
C.方向盘的结构为轮轴,手作用在轮上,直径较 大,由杠杆的平衡条件可知,可以省力,故C正确;
D.后视镜是凸面镜,后视镜中的像是光的反射形成的,故D错误。
故选C。
8.小明推着装有滚轮的行李箱在水平地面上运动,放手后行李箱还能运动一段距离才停下,下列说法中错误的是( )
A.行李箱最终停下来,说明力能改变物体的运动状态
B.当行李箱停下后,行李箱受到平衡力的作用
C.行李箱手柄上的橡胶套是热的良导体
D.行李箱的拉杆做得很长是为了省力
【答案】C
【来源】2025年江西省赣北学考联盟中考模拟物理试题(一)
【解析】A.行李箱最终停下来,是因为受到地面摩擦力,其运动状态由运动变为静止,说明力能改变物体运动状态,故A正确,不符合题意;
B.行李箱停下后处于静止状态,静止是平衡状态,此时受到平衡力作用,故B正确,不符合题意;
C.行李箱手柄上的橡胶套是热的不良导体,这样在握持时能防止温度传导过快,带来不适,故C错误,符合题意;
D.行李箱拉杆相当于杠杆,做得很长是增大了动力臂,根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,故D正确,不符合题意;
故选C。
9.(2025·安徽省马鞍山市·模拟)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
【来源】2025年安徽省马鞍山市第七中学中考模拟物理试题(一)
【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。
10.小柳利用如图所示滑轮组将重物A提升到高处。下列说法正确的是( )
A.小柳利用滑轮组的目的是为了省功 B.重物A悬停时,小柳对重物不做功
C.用滑轮组做功多,说明它的机械效率高 D.当重物A匀速缓慢上升时,小柳对重物不做功
【答案】B
【来源】2025年广西柳州市鱼峰区中考模拟考试物理试题
【解析】A.根据功的原理,使用任何机械都不省功,使用滑轮组可以省力或改变力的方向,但不能省功,故A错误;
B.做功的两个必要因素是:有力作用在物体上,且物体在这个力的方向上移动了距离。重物悬停时,会受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力。但由物物体没有在拉力的方向上移动距离,所以小柳对重物不做功。故B正确;
C.机械效率是有用功与总功的比值,做功多并不意味着有用功占总功的比例高,即不能说明机械效率高,故C错误;
D.当重物A匀速缓慢上升时,小柳对重物施加了向上的力,重物在力的方向上移动了距离,根据做功的条件,小柳对重物做了功,故D错误。
故选B。
二、多选题
11.(2025·福建省厦门市·二模)在探究物理量与其影响因素的关系时,有时因无法测出数值,只能得出 “x 越大,y 越大” 的定性关系;有的能用测量工具直接测量出数据,得出 y 与 x 的定量关系,如“y 与 x 成正比”。利用下图中的实验器材,能探究出定量关系的是( )
A.甲图,物体所受重力的大小与它的质量成正比
B.乙图,在液体密度一定时,液体压强与深度成正比
C.丙图,质量相同时,物体具有的动能与速度成正比
D.丁图,导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【答案】ABD
【来源】2025年福建省厦门市同安区第一中学中考二模物理试题
【解析】A.甲图中,用弹簧测力计悬挂不同质量的物体,可以直接读出所受重力,比较后可得在地球附近,重力与质量的比值始终相等,故可得出重力与质量成正比的定量关系,故A符合题意;
B.乙图中,当液体密度相同时,探头所在的深度越深,U形管液面高度差越大,即液体压强越大,且可以通过测量探头在液体中的深度和U形管中的液面高度差,计算得出在液体密度一定时,液体压强与深度成正比的定量关系,故B符合题意;
C.丙图中,质量相同的小球在斜面的不同位置由静止释放,小球所在高度越高,到水平面的初速度越大,木块被撞击移动的距离越远,即小球的动能越大,但无法测出初速度和动能的大小,只能得到质量相同时,速度越大,动能越大的定性关系,故C不符合题意;
D.丁图中,通过测量导体两端电压和通过导体的电流,可以测出具体的数据,比较后可定量验证在电阻一定时,电流与电压成正比,故D符合题意。
故选ABD。
12.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)小华在实验室完成了“测量滑轮组的机械效率”的实验后,利用现有器材设计了如图所示的实验进行进一步探究。实验中每个钩码重0.5N,每个滑轮重0.5N,两个弹簧测力计量程均为0~5N,绳能承受的最大拉力为3N。当竖直匀速提升5个钩码时,钩码在10s内匀速向上运动了0.2m。弹簧测力计自重、绳重及滑轮处的摩擦等次要因素均忽略不计。下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为0.06W
B.滑轮组的机械效率为33.3%
C.弹簧测力计a的示数为2.5N
D.用此滑轮组进行实验,最多能同时挂17个钩码
【答案】AC
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】A.当竖直匀速提升5个钩码时,钩码重为G=5×0.5N=2.5N
由图可知,绳子段数为n=3,由受力分析知,自由端拉力(弹簧测力计b的拉力)为
钩码上升的高度为h=0.2m,则自由端移动的距离为s=3h=3×0.2m=0.6m
拉力做的功为W总=Fs=1N×0.6m=0.6J
拉力的功率为
故A正确;
B.有用功为W有=Gh=2.5N×0.2m=0.5J
滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.由受力分析可知,弹簧测力计a的示数为Fa=2F+G定=2×1N+0.5N=2.5N
故C正确;
D.当绳子拉力为3N时,弹簧测力计b的示数为3N,弹簧测力计a的示数为F'a=2Fb+G定=2×3N+0.5N=6.5N
超过了其量程,所以当弹簧测力计a的示数为5N时,所挂钩码数量最多,此时绳子拉力为
钩码总重为G总=3F拉-G动=3×2.25N-0.5N=6.25N
由于,所以最多能同时挂起12个钩码,故D错误。
故选 AC。
13.(2025·湖南省永州市·二模)2024年12月26日,我国自主研发的新型战斗机成功首飞,标志着我国在尖端军事技术领域取得了重大突破,凸显了我国的军事技术创新能力。关于战斗机的飞行过程(不考虑燃油消耗带来的质量变化),下列说法正确的是( )
A.飞机在飞行过程中,总能量是不守恒的
B.飞机匀速上升过程中,机械能不会改变
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
D.飞机减速降落时,飞机的机械能减小
【答案】AD
【来源】2025年湖南省永州市宁远县中考二模物理试题
【解析】A.飞机在飞行过程中,克服空气阻力做功,以内能的形式散失,所以,总能量是不守恒的,故A正确;
B.飞机匀速上升过程中,飞机的质量不变,高度变大,重力势能逐渐变大;速度不变,动能不变;机械能等于动能和势能的总和,飞机机械能变大,不守恒,故B错误;
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的质量不变,高度不变,重力势能不变;速度变小,动能减小,减小的动能没有转化为重力势能,而是转化成内能,故C错误;
D.飞机减速下降过程中,飞机的质量不变,高度变小,重力势能逐渐减小;速度变小,动能变小;机械能等于动能和势能的总和,飞机机械能减小,故D正确。
故选AD。
14.(2025·吉林省长春市·二模)站立地面踮脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。关于踮脚跟,下列说法正确的是( )
A.踮脚杠杆为费力杠杆
B.前脚掌与地面接触的地方为支点
C.踮脚时克服自身的重力做功
D.人对地面的压力就是人的重力
【答案】BC
【来源】2025年吉林省长春市东北师大附中中考二模物理试题
【解析】AB.踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力F向上,由图中可知动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故A错误,B正确;
C.垫脚时,人体需要克服重力将身体抬高,所以需要克服自身的重力做功,故C正确;
D.人对地面的压力是弹力,人的重力的施力物体是地球,是属于不同性质的力,故D错误。
故选BC。
15.(2025·四川省成都市·二模)某款“手摇晾衣架”其简化结构图如图所示,晾晒衣服时转动摇柄,衣架平稳上升。小张在家用2个衣架晾晒一床重20N的被子,被子在10s内竖直匀速提升了1m。已知摇柄对绳子施加的拉力,每个衣架重,每个滑轮重,杆重,不计摇柄与绳之间的摩擦,取。在该过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为
B.该装置的机械效率为
C.克服绳重和摩擦做的额外功为
D.若将被子再拧干一些挂上去,该装置的机械效率会更高
【答案】BC
【来源】2025年四川省成都市金牛区中考二模物理试题
【解析】A.在天花板上固定的四个滑轮,它们的轴位置固定不动,是定滑轮,使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向。由图可知,动滑轮上绳子段数n=4,则摇柄上绳子移动的距离
摇柄上绳子移动的速度
拉力 F 的功率,故A错误;
B.有用功
该装置的机械效率,故B正确;
C.总额外功
动滑轮与杆总重力
克服动滑轮与杆总重力所作的额外功
克服绳重和摩擦做的额外功,故C正确;
D.要提高机械效率可以减小机械的自重,增大被提升物体的重力,减小摩擦等。若将被子再拧干一些挂上去,会减小被提升物体的重力,该装置的机械效率会减小,故D错误。
故选BC 。
三、填空题
16.(2025·江苏省苏州市·一模)如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为点与点,离地高度为和,在这个过程中,小球的机械能是__________(守恒/不守恒)的,图中__________(大于/等于/小于)。
【答案】 守恒 大于
【来源】2025年江苏省苏州市高新区中考一模物理试题
【解析】[1]甲球沿光滑斜面上升,无阻力,不存在能量损失,因此机械能是守恒的。
[2]甲乙两球在运动过程中,不存在能量的损失,因此机械能都是守恒的,甲图中小球的质量不变,上升到最高点时,速度为0,将动能全部转化为重力势能;乙图中小球上升到最高点时,竖直方向无速度,水平方向还有速度,就具有一定的动能,质量不变,将部分动能转化为重力势能,因此小球在斜面上升的高度大于抛向空中上升的高度,即。
17.(2025·吉林省长春市·二模)我国无人机品牌“大疆”在全球市场中占据领先地位,截至2025年, “大疆”占据全球消费级无人机市场约70%-85%,几乎成为无人机的代名词。
(1)无人机通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,说明力的作用是___________,升空过程中,无人机重力势能___________。
(2)无人机通过___________波与控制中心联系。
(3)无人机的摄像头是___________透镜,当无人机靠近拍摄物体过程中,所成像的大小将___________。
【答案】(1) 相互的 增大
(2)电磁
(3) 凸 变大
【来源】2025年吉林省长春市东北师大附中中考二模物理试题
【解析】(1)[1]无人机旋转旋翼对空气施力,同时获得空气向上的反作用力,这体现了力的作用是相互的。
[2]升空过程中,无人机质量不变,高度增加,重力势能增大。
(2)电磁波能在真空中传播且传播速度快,无人机通过电磁波与控制中心联系,实现信息传输。
(3)[1]航空器的摄像头和照相机的镜头一样,相当于凸透镜。
[2]根据凸透镜成实像的规律可知,物近像远像变大,摄像头靠近物体的过程中,像距增大,像的大小也将变大。
18.(2025·吉林省延边朝鲜族自治州延吉市·二模)如图所示,物理实践小组的同学设计出一种滑轮组(图中没有画出),利用一个大量程弹簧测力计测量电动车的重量。电动车被匀速拉起30cm用时10s,绳子自由端的移动速度为0.09m/s。已知动滑轮总重为100N,此过程中弹簧测力计的示数为300N,不计绳重和摩擦,则:g取10N/kg)
(1)滑轮组中共有________段绳子承担物重,弹簧测力计的拉力做功的功率为___________W;
(2)电动车的质量为__________kg,滑轮组的机械效率为__________(百分号前保留一位小数)。
【答案】(1) 3 27
(2) 80 88.9%
【来源】2025年吉林省延边朝鲜族自治州延吉市第十二中学中考二模物理试题
【解析】(1)[1]电动车被匀速拉起30cm用时10s,物体运动的速度为
绳子自由端的移动速度为0.09m/s,绳子自由端移动的速度是物体移动速度的倍数为
故滑轮组中共有3段绳子承担物重。
[2]弹簧测力计的拉力做功的功率为
(2)[1]电动车的重力为
电动车的质量为
[2]滑轮组的机械效率为
19.(2025·4月安徽省淮南市·二模)如图是某无人机送快递的情景。该无人机先用的时间将的快递沿竖直方向匀速提升到高处,再用的时间使快递沿水平方向匀速移动送到七楼的窗口,则该过程中无人机对快递做功的功率是_________W。(不计空气阻力,g取)
【答案】20
【来源】2025年4月安徽省淮南市中考二模物理试题
【解析】无人机沿竖直方向对快递做的功W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×20m=200J
使快递沿水平方向匀速移动30m,有力无距离,对快递不做功,做功为零,该过程中无人机对快递做功的功率
20.学生使用自行车时蕴含很多物理知识:学生踩脚踏时主要改变了自行车的___________(选填“形状”或“运动状态”);当停止踩动时自行车在水平路面上由于_____________会继续前进,此过程中自行车的机械能会逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 运动状态 惯性 变小
【来源】2025年上海市崇明区中考二模物理试题
【解析】[1]学生踩脚踏时,通过链条和齿轮驱动后轮转动,使自行车从静止开始运动或改变速度,属于力的作用改变了物体的运动状态。
[2]停止踩动后,自行车由于惯性(物体保持原有运动状态的属性)会继续前进。
[3]行驶过程中,自行车受到地面摩擦和空气阻力,动能逐渐转化为内能,机械能总和(动能+势能)变小。
21.(2025·安徽省六安市金安区六安市·二模)某施工队用起重机起吊建筑材料,起重机的吊臂可简化为如图所示的杠杆OAB。已知建筑材料的质量为2t,,则起吊建筑材料时,撑杆CA施加的动力为______N。
【答案】
【来源】2025年安徽省六安市金安区六安市清水河学校中考二模物理试题
【解析】根据数学知识可知力臂之比为
根据杠杆平衡条件可得
B端所受的拉力等于建筑材料的重力,即
22.(2025·安徽省芜湖市无为市·二模)如图甲所示的是钓鱼爱好者使用的方便支撑的鱼竿,其中ABE为鱼竿,CD为支撑杆,钓鱼过程中可以把手解放出来,此时我们可以把鱼竿抽象成图乙所示的模型。当鱼上钩后,人在A端施加竖直向下的力F,就可以将鱼提起来,若点D是AE的中点,点B是AD的中点,鱼的质量为5kg,则力F的大小为_______N。
【答案】150
【来源】2025年安徽省芜湖市无为市中考二模物理试题
【解析】当鱼上钩后,人在A端施加竖直向下的力F,则点B为支点;由于点D是AE的中点,点B是AD的中点,则
鱼的质量为5kg,则鱼对E点的拉力
由杠杆平衡条件可知力F的大小为
23.(2025·陕西省西安市·二模)2025年春晚舞台上,节目《秧BOT》成为一大亮点。一群身穿花坎肩的人形机器人H1,身高180cm,重70公斤,可完成单脚跳、360度旋转跳、倒立等高难度动作。其动作的流畅性与协调性已接近人类。若机器人站立时与地面的总接触面积为,此时他对地面的压强为______ Pa。用如图所示的滑轮组,将质量为36kg的重物5s内匀速提升1m,作用在绳端上的拉力为200N。不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为______ N,该滑轮组的机械效率为______。若增大物体重力,该滑轮的机械效率将______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 40 90% 增大
【来源】2025年陕西省西安市滨河学校中考二模物理试题
【解析】[1]机器人站立时对地面的压力等于自身的重力,即
则机器人站立时对地面的压强为
[2]由图可知,动滑轮由2段绳子承担,即n=2,不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮受到的重力为
[3]该滑轮组的机械效率为
[4]影响滑轮组提升重物时的机械效率的因素有重物的重力大小、动滑轮重力大小、绳子重力、绳子与轮的摩擦力。当其它因素不变时,物重越大,有用功越大,而额外功几乎不变,由可知,机械效率增大。
24.(2025·广东省深圳市·二模)图甲是修建地铁时常用的起重设备“龙门吊”,图乙是其工作原理的简化图。某次工作时卷扬机输出功率为1200W,将一个重为4800N的重物,以0.2m/s的速度竖直提升了10m。该过程中滑轮组做的有用功是______J,机械效率是______。
【答案】 48000
【来源】2025年广东省深圳市龙华区中考二模物理试题
【解析】[1][2]滑轮组做的有用功
时间为
则总功为
则机械效率
25.(2025·四川省绵阳市·二模)如图甲所示,与汽车沿水平公路行驶时相比,汽车在盘山公路上同速行驶时对路面的压力______(选填“变大”“不变”或“变小”)。根据斜面可以______ (选填“省力”或“省功”)的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺钉、螺栓、螺旋千斤顶等(如图乙所示),螺旋千斤顶构造简单,通过人力旋转手柄,使螺杆上升,最大能抬升重达10吨的物体。
【答案】 变小 省力
【来源】2025年四川省绵阳市梓潼县中考二模物理试题
【解析】[1]汽车沿水平公路行驶时,对路面的压力等于汽车的重力,在盘山公路上同速行驶时对路面的压力小于汽车的重力。所以,与汽车沿水平公路行驶时相比,汽车在盘山公路上同速行驶时对路面的压力变小。
[2]斜面可以省力,任何机械都不能省功。
四、实验题
26.立定跳远是初中体育考试的项目之一(如图甲所示),若要取得理想的成绩必然离不开技巧性的训练,那么立定跳远所取得成绩的好坏与哪些因素有关呢?小明根据自己的经验作出了以下猜想:
猜想A:与脚掌蹬地力的大小有关;
猜想B:与起跳时与水平地面角度的大小有关;
猜想C:与人质量的大小有关。
小明用内部带有弹簧的透明塑料圆筒、沙盘和带支架的量角器组成如图乙所示的实验装置,并用钢球压缩圆筒内弹簧后的运动过程模拟人跳远的过程。
(1)从立定跳远项目来看,人的起跳点与落地点之间的__________长度作为判断成绩的依据;从实验装置来看,需要测量钢球___________(选填“压缩弹簧”或“离开圆筒”)时的位置到钢球落入沙盘时的距离。
(2)探究猜想A时,保持圆筒与水平面的夹角不变,多次增大压缩弹簧的程度,钢球落入沙盘中的位置也不断改变,距离逐渐增大。可以得出其他条件不变时,脚掌蹬地力越大,起跳点与落地点间的距离就__________。
(3)探究猜想B时,保持钢球压缩弹簧的程度不变,逐渐增大圆筒与水平面的夹角,实验记录如下表。通过分析表中数据,并结合(2)问结果,请你提出一条提高立定跳远成绩的办法:______________________。
夹角θ/°
10
20
30
40
45
50
60
70
80
距离s/ cm
34.3
64.4
86.7
98.4
100
98.3
86.6
64.3
34.1
(4)若要探究猜想C,请你写出具体的实验操作方案。
①增加的器材是:__________;
②实验步骤是:______________________。
【答案】(1) 最短 离开圆筒
(2)远
(3)见解析
(4) 天平 见解析
【来源】2025年贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县中考三模物理试题
【解析】(1)[1][2]立定跳远的成绩测量是从起跳点到身体接触地面最近点的距离。为了比较小球水平运动距离,应用刻度尺测量钢球离开圆筒到钢球落点的距离。
(2)逐渐增大弹簧的形变程度进行多次实验,观察到小球运动的水平距离也逐渐增大,说明小球弹出方向与水平面夹角相同时,弹力越大,小球运动的水平距离越远,故可以推理得。出:当人体的跳出方向与水平面夹角相同时,起跳时用的力度越大则跳得越远。
(3)由表中数据可知,当弹簧的形变程度不变,塑料管口与水平面夹角为45°时小球被弹射的距离最远,结合步骤(2)的结论,在立定跳远时获得最远距离的建议:跳远时,以45°的角度起跳,且快速起跳,能够跳得远。
(4)[1]为了探究与人体的质量大小关系,需要改变小球的质量,故还需要增加的器材为天平。
[2]实验步骤:①用天平测出不同质量的小球。
②控制弹簧的形变程度不变,塑料管口与水平面夹角大小不变,改变小球的质量进行多次实验。
27.(2025·四川省泸州市·二模)用相同的斜面可以探究“影响动能大小的因素”和“阻力对物体运动的影响”。
(1)小车在斜面上下滑的过程中,它的________转化为动能,其动能大小是通过被碰木块移动的距离来反映的;如果小车的质量不同,可以观察到被碰木块移动的距离不同,木块在水平面上滑行的过程中所受摩擦力的大小________(选填“相同””或“不相同”);若木块重为2N,被碰后移动了0.3m,则这个过程中,重力所做的功为________J;
(2)在图甲所示装置基础上,添加毛巾、玻璃可以探究“阻力对物体运动的影响”,通过观察小车在不同水平面上的运动情况,可以发现:同样条件下,水平面对小车的阻力越小,小车前进得越远,推理可知,物体的运动_________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】(1) 重力势能 相同 0
(2)不需要
【来源】2025年四川省泸州市泸县中考二模物理试题
【解析】(1)[1]小车在斜面上下滑的过程中,速度变大,高度变小,重力势能变小,动能变大,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过被碰木块移动的距离来反映的。
[2]如果小车的质量不同,可以观察到被碰木块移动的距离不同,木块在水平面上滑行的过程中因压力大小和接触面粗糙程度不变,所受摩擦力的大小相同。
[3]若木块重为2N,被碰后移动了0.3m,则这个过程中,因没有重力方向移动距离,所做的功为0J。
(2)在图甲所示装置基础上,添加毛巾、玻璃可以探究“阻力对物体运动的影响”,通过观察小车在不同水平面上的运动情况,可以发现:同样条件下,水平面对小车的阻力越小,小车前进得越远,速度减小得越慢,推理可知,若小车在水平方向上不受力的作用,小车的速度不会变小,小车做匀速直线运动,故物体的运动不需要力来维持。
28.(2025·广东省广州市·一模)小明在进行足球训练时,看到发球装置将足球斜向上抛出。
(1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1,A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。
①足球在A点时的重力势能_________C点时的重力势能,在A点的速度_________C点的速度(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”);
②从A到B的过程中足球的机械能损失量为_________J;
位置
机械能/J
动能/J
A点
53
30
B点
46
19
C点
40
30
(2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度,实现射程不同。小明查得:忽略空气阻力时,足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角,A点的速度为抛出速度v,A点到落地点的水平距离为射程x.同时,x与v之间满足公式,其中k的大小与抛射角的关系如图3所示(g=10N/kg)。
①v不变时,抛射角大小为_________度时,x最大。
②若抛射角为90度,v为10m/s,则x为_________m。
③小明想探究“抛射角一定时,x与v2的关系”,设计了以下步骤:
a.把抛射角调为45度,v设定为5m/s,将足球从A点抛出;
b.记录足球落地位置,用卷尺测出x并记录。
c.把抛射角调为_________度,将v逐次增加5m/s重复步骤a、b,进行多次实验,直到v增加到30m/s为止。
请帮他设计实验数据记录的表格_________。
【答案】(1) 大于 等于 7
(2) 45 0 45 见解析
【来源】2025年广东省广州市增城区中考一模物理试题
【解析】(1)①[1][2]由图1可知,A点比C点高,质量不变,足球在A点时的重力势能大于C点时的重力势能,由表中数据可知,A点的动能等于C点的动能,质量不变,所以在A点的速度等于C点的速度。
②[3]从A到B的过程中足球的机械能损失量为53J-46J=7J
(2)1①[1] x与v之间满足公式,可知,速度v不变时,x与k成正比,由图3可知,抛射角大小为45°时,k值最大,x最大。
②[2]若抛射角为90度,由图3可知,k值为0,v为10m/s,则
③[3]探究“抛射角一定时,x与v2的关系”, 把抛射角调为45度,将v逐次增加5m/s重复步骤a、b,进行多次实验,直到v增加到30m/s为止。
[4]实验数据中需要有抛射角,抛出速度,抛出速度的平方和射程,如下表
实验次数
抛射角(度)
抛出速度 (m/s)
抛出速度平方(m²/s²)
射程x(m)
1
45
5
25
2
45
10
100
3
45
15
225
4
45
20
400
5
45
25
625
6
45
30
900
29.(2025·福建省厦门市·二模)拔河比赛时,某一队若被拉得 “转动起来”,会导致身体前倾,脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆,可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
(1)实验中,小静应将杠杆调节至水平平衡,目的是为了________________。桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断,以下器材能对调节有所帮助的是________。
A.重垂线 B.刻度尺
(2)小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置,进行了多次实验,若作用在杠杆左侧的力为动力,数据记录如下表所示:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
杠杆状态
1
1
12.0
2
6.0
平衡
2
2
12.0
1
24.0
平衡
3
2
5.0
1
10.0
平衡
4
2
4.0
1
10.0
右端下沉
5
3
8.0
2
16.0
右端下沉
6
4
①
5
16.0
左端下沉
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是________________;请将表格中①合适的数据填写在答题卡的相应位置。________________
(3)在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,如图丙所示,这样不容易被拉得 “转动起来”,原因是________________。
【答案】(1) 便于直接在杠杆上读出力臂 A
(2) 21.0
(3)身体向后仰,可以增大重力G的力臂,减小绳子拉力F的力臂l2
【来源】2025年福建省厦门市同安区第一中学中考二模物理试题
【解析】(1)[1]将杠杆调至水平位置平衡,此时的力臂与杠杆重合,故便于直接在杠杆的刻度尺上直接读出力臂大小。
[2]为了准确判断杠杆是否在水平位置平衡,可以利用重锤线,因为重锤线的方向总是竖直向下的,当杠杆与重锤线互相垂直时则说明杠杆在水平位置平衡,故A符合题意,B不符合题意;故选A。
(2)[1]分析表格中前3次实验数据可知,当杠杆平衡时,。
[2]由第6次实验可知当左端下沉时,应有,只需要满足,且不要超过刻度尺的量程即可。
(3)如图甲所示,当队员重心降低,重力的力臂将增大,同时绳子对人的拉力的力臂将减小,根据杠杆平衡条件可知此时将不容易被拉动。
30.(2024·广东省肇庆市·二模)学了机械效率之后,小新用滑轮组研究影响机械效率大小的因素。现有动滑轮、定滑轮各一个,两个相同的重物,细线若干。如图是小新设计的一组滑轮组。
(1)请你帮助小新设计第二组滑轮组,并在下图绕上线;___________
(2)实验中要___________拉动弹簧测力计使重物升高;
(3)下表是小新的数据记录,请将空格补充完整:___________、___________;
钩码重
钩码升高高度
___________
自由端距
效率
1
20
1
10
3
2
20
1
12
2
___________
3
40
1
22
2
(4)分析数据,小新发现:同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组机械效率越___________。
【答案】 匀速竖直 拉力的大小F/N 83.3% 高
【来源】2024年广东省肇庆市颂德学校中考第二次模拟考试物理试题
【解析】(1)[1]滑轮组最终拉力可以向上或者向下,另一种连线方式是从动滑轮出来拉力朝上,如下图所示:
(2)[2]实验中需要保持拉力端速度不变,方向竖直向上,即“匀速竖直”拉动。
(3)[3]测量机械效率需要测出拉力大小,即第一行填“拉力大小F/N”。
[4]第2组数据中,机械效率大小为
(4)[5]比较2、3两组数据得知,钩码重分别为20N和40N时,机械效率分别为83.3%和90.9%,即使用同一滑轮组,提升的物重越大,滑轮组机械效率越高。
31.(2022·广东省广州市·二模)如图甲所示,小明用沿斜面方向的拉力F,拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动,忽略空气阻力。
(1)在图乙处画出物体A在斜面上匀速运动时受力的示意图;______
(2)以下能反映物块A的某些物理量随时间变化的关系正确的有_____;
(3)用受力图中的字母及图甲中的相关距离来表示输入、输出的能量,填入图丙能流图。______
(4)判断物块A所受重力和支持力大小是否相等?_____。判断拉力F与木块受到的摩擦力f谁大?_____(选填“F大”、“f大”或“相等”)
【答案】 C 不相等 F大
【来源】2022年广东省广州市越秀区育才实验学校中考二模物理试题
【解析】(1)[1]拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动,物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力,这四个力都作用在物块A的重心上,如图所示
(2)[2] A.物体沿斜面向上做匀速运动,根据s=vt可知,路程与时间成正比,故A错误;
BCD.物体沿斜面向上做匀速运动,质量不变,速度不变,动能不变;质量不变,高度变大,重力势能变大;机械能为动能和势能的和,所以机械能变大,故C正确,BD错误。
故选C。
(3)[3]拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动的过程中,拉力所做的功为总功,总功为W总=FL;提升物块所做的功为有用功,有用功为W有=Gh;克服摩擦力所做的功为额外功,额外功为W额=fL,如图所示
(4)[4]A在斜面上,A对斜面的压力要小于自身的重力;根据物体间力的作用是相互的,斜面对A的支持力与A对斜面的压力相同,所以斜面对A的支持力要小于A的重力;
[5]拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动的过程中,物体在拉力、摩擦力的方向上移动的距离相同,拉力所做的总功要大于摩擦力所做的额外功,跟W=FL可知,拉力大于摩擦力。
五、计算题
32.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)2024年,某品牌新能源车正式上市,最大时速253km/h,质量为2.2t,最长续航800km。
(1)若该车以60km/h的速度沿直线匀速行驶0.5h,求0.5h内该车能行驶多远的距离?
(2)若匀速直线行驶过程中该车所受阻力恒为重力的0.05倍,求该车行驶100km需克服阻力做多少功?(g取10N/kg)
【答案】(1)30km
(2)
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】(1)0.5h内该车能行驶的距离
(2)新能源车的重力
该车所受阻力
该车行驶100km需克服阻力做的功
33.(2025·四川省成都市·)2025年3月,我国新型055驱逐舰经过20天航行8160km,到达南太平洋指定海域开展演习。据网络信息显示,055驱逐舰装配了四台舰用燃气轮机,最大输出总功率约1.10×108W,求:
(1)本次远洋航行期间,055驱逐舰的平均速度是多少km/h?
(2)若演习中055驱逐舰以最大输出总功率行驶0.5h,此过程燃气轮机做功多少J?
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年四川省成都市青羊区中考物理二诊试题
【解析】(1)本次远洋航行期间,055驱逐舰的平均速度是
(2)若演习中055驱逐舰以最大输出总功率行驶0.5h,此过程燃气轮机做的功为
34.(2025·四川省资阳市·二模)如图所示,工人师傅借助汽车和滑轮组,将质量m石=2720kg 的石材从斜面底 端匀速拉至顶端。已知汽车质量m车=5×103kg,汽车发动机输出功率P=30kW,汽车所受阻力为车重的0.1倍;动滑轮质量m动=400kg,斜面倾斜角α=30°,斜面高度h=2m,石材被拉动的速度v=1m/s 。(忽略绳子重力、滑轮摩擦,g取10N/kg)求:
(1)汽车所受的阻力大小;
(2)汽车对滑轮组的拉力所做的功;
(3)该斜面的机械效率;
(4)石材在斜面上受到的阻力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【来源】2025年四川省资阳市中考二模物理试题
【解析】(1)汽车受到的阻力
(2)斜面倾斜角α=30°,斜面高度h=2m,将质量m石=2720kg 的石材从斜面底端匀速拉至顶端,由数学知识可知,物体在斜面上运动的距
由题可知,滑轮组承担物重的绳子段数为2,所以汽车运动的距
汽车的速度
汽车的牵引力
汽车对滑轮组的拉力
汽车拉力所做的功
(3)克服动滑轮重力所做的功
绳对石材所做的功
克服石材重力所做的功
斜面的机械效率
(4)克服斜面对石材的摩擦力所做的功
斜面对石材的摩擦力
35.(2025·河南省周口市·二模)如图甲所示的龙门吊是一种门式起重机,主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,图乙是其工作示意图,g取10 N/ kg。求:
(1)龙门吊将重物从地面提升至9m高处,用时6min,重物移动的平均速度;
(2)龙门吊用 的拉力将重物从地面提升至9m高处后,再水平向左移动6m到工作台,整个过程拉力对重物做的功;
(3)已知重物的重力为G重,主梁总长为L,主梁与单个支架的接触面积为S,主梁重力忽略不计,重物由主梁最右侧向左侧移动,当移动的距离为时,右支架对主梁压强p的表达式(用所给字母表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】2025年河南省周口市沈丘县两校联考中考二模物理试题
【解析】(1)将重物从地面提升至9m高处,用时6min,则重物移动的平均速度
(2)水平方向移动时拉力对重物没有做功,则整个过程中拉力对重物做功
(3)重物由主梁最右端向左移动,以主梁左端点为支点,右支架对主梁的支持力F为动力,重物对主梁的拉力为阻力,大小等于重物的重力G重,动力臂为整个主梁的长度,阻力臂为,根据杠杆平衡条件得
解得右支架对主梁的支持力为
右支架对主梁的压强
36.(2025·安徽省合肥市·二模)小江同学想探究杠杆的平衡条件,从实验室借来了杠杆、钩码若干、弹簧测力计和铁架台等器材。如图甲是他完成的一组实验,此时杠杆处于水平平衡状态,已知一个钩码的质量为50g,杠杆的每一格的长度为。
(1)图甲中,弹簧测力计的示数是多少;
(2)他又进行了图乙实验,读出弹簧测力计的示数为,发现,于是他请教老师原因,老师告诉他是杠杆自重的影响,并给了他两点提示: A.杠杆是否平衡是通过“力和力臂的乘积”大小判断的:B.杠杆可能不止受到一个动力和一个阻力,那么平衡条件中的“力与力臂的乘积”数量也会发生变化。最后,老师让他根据提示计算出杠杆的自重。请你帮助他算出杠杆的重力;
(3)如图是一斜拉索桥,钢索的所受的最大拉力不仅要考虑桥上的车辆,也要考虑桥的自重。小江同学用铁架台,细绳和木板制成一个简易斜拉索桥,如图丙所示,他还在上面放了一辆遥控汽车模拟从到A过桥的过程,已知木板所受重力为,小车的质量约为,在小车过桥的过程中,细绳受到的最大拉力是多少。(不考虑小车长度)
【答案】(1)3N
(2)2N
(3)12N
【来源】2025年安徽省合肥市寿春中学(南国校区)中考二模物理试题
【解析】(1)一个钩码的重力为
图甲中,根据杠杆平衡条件则有
解得弹簧测力计的示数。
(2)图乙中,考虑杠杆自重,根据杠杆平衡条件则有
解得杠杆的重力。
(3)小车的重力为
小车在A点时,阻力臂最大,阻力和动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知此时细绳受到的拉力最大。根据数学知识可知拉力的力臂为,木板所受重力的力臂为,小车对木板压力的力臂为,则有
解得在小车过桥的过程中,细绳受到的最大拉力。
六、作图题
37.(24-25九下·河南安阳滑县·模拟)图甲是一种菜馅挤水器,使用时可以轻松挤走菜馅中多余的水分,其手柄可以视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1(保留作图痕迹)。
【答案】
【来源】 河南省安阳市滑县2024-2025学年九年级下学期创新人才选拔测评(中考模拟)物理试题(一)
【解析】由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。力F1作用在A点,当OA为F1的力臂时,力臂最长,此时力F1最小,并且F1的方向垂直杠杆向下,从A点垂直OA向下画出F1的示意图,如下图
38.(2025·湖北省襄阳市·二模)为了训练引体向上需要的臂力,小明在家时借助吊环进行锻炼,如图所示,以O为支点,为身体的重心,请画出小明受到的重力及其力臂l的示意图。
【答案】
【来源】2025年湖北省襄阳市襄州区中考二模物理试题
【解析】已知O1点为人体的重心,从重心O1开始竖直向下画一条带箭头的线段,并标出重力的符号G,即为小明受到的重力示意图; 从支点O向重力的作用线作垂线段,即为重力的力臂l,如图所示:
39.(2024·四川省广元市·二模)小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面,由于力气太小无法搬动,聪明的他想到了滑轮组可以省力,于是他找来家里的2个滑轮组,请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的(两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮,忽略动滑轮重力)。
【答案】
【来源】2024年四川省广元市青川县中考二模物理试题
【解析】因为要最省力,所以选择两个动滑轮的滑轮组,连接如下图所示:
七、综合题
40.2024年5月18日,一架物流无人机从河南科技市场数码港按既定路线飞行12分钟后,平稳降落在8.7公里外的郑州新天地通讯大厦,标志着河南首条低空无人机物流配送航线成功首飞,如图为无人机配送的场景。
(1)功能介绍
无人机匀速升空过程中,机械能_________(选填“增大”“减小”或“不变”),其靠________(选填“超声波”或“电磁波”)与控制中心联系。
(2)飞行速度
无人机此次飞行的平均速度是多少________?
(3)做功功率
已知该无人机的最大载重9kg,可在6级风下正常运行。某次配送中无人机提着质量为5kg的货箱以2m/s的速度匀速从地面竖直上升40m,然后斜向上飞行了20s,仪表盘上显示离地最终高度为120m。求无人机整个上升过程中,克服货箱重力做功的功率________。(g取10N/kg)
【答案】(1) 增大 电磁波
(2)43.5 km/h
(3)150W
【来源】2025年河南省实验中学中考二模物理试题
【解析】(1)[1]无人机匀速升空过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大。而机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。
[2]无人机靠电磁波与控制中心联系。因为电磁波可以在真空中传播,传播速度快,能满足无人机与控制中心之间的远距离、高速度信息传输要求。而超声波在空气中传播速度较慢,且传播距离有限,不适合用于无人机与控制中心的通信。
(2)无人机飞行的平均速度
(3)货箱的重力
无人机整个上升过程中,对货箱做的功W=Gh=50N×120m=6000J
从地面竖直上升40m的时间
无人机整个上升过程中所用的时间
它对货箱做功的功率为
41.
(1)如图甲所示是利用动滑轮匀速提升重物的示意图,它可以看杠杆模型,当物体匀速上升时,请画出、对应的力臂、。
(2)如图乙所示是不用竖直向上的力拉绳端时出现的情形,它仍然可以看做杠杆模型,O、A两点可以看作是绳子与滑轮边缘相切的点。以O为支点,先作出、对应的力臂小、,并说明。
【答案】(1)
(2)见解析
【来源】2025年安徽省C20教育联盟中考二模物理试题
【解析】(1)首先确定支点O,动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上;动力F1为绳子的拉力,方向向上;阻力F2为动滑轮和提升物体对滑轮的拉力,方向竖直向下;过支点O分别向动力F1作用线和阻力F2作用线画垂线,垂线段即为动力臂l1和阻力臂l2,如下图所示:
(2)确定支点O;画出动力F3和阻力F2的作用线,用虚线将力的作用线适当延长;从支点O向动力F3的作用线作垂线段,为动力臂l3;从支点O向阻力F2的作用线作垂线段,为阻力臂l4,如下图所示:
根据杠杆平衡条件F3l3=F2l4
因为,所以
②
所以。
八、科普阅读题
42.(2024·广东省汕头市·二模)阅读短文,回答问题。
材料一:《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,其中关于一种叫“筒车”的古代农业机械这样记载道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一顷于机内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧”。图甲为文中记载的筒车,图乙为筒车的简化示意图。
材料二:现代灌溉系统具有定时、循环灌溉功能,结合土壤检测系统和气象监控站,可实现智能控制设施和农业大田自动灌溉需求,高效又节省人力资源。使用水泵灌溉梯田时,如图丙,水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗,利用电机做功是为了对水产生稳定的压力,可以将水以一定速度推到高处,某水泵出水管横截面积为1.2×10-2m2,出水速度恒定为2m/s,灌溉不同高度所需的水压和电机效率如下表所示。
灌溉高度h/m
所需压强p/(×106Pa)
电机效率η/%
8
0.25
62.5
40
0.55
85
50
0.65
80
(1)材料一中,筒车工作时是把___________能转化为重力势能;
(2)取水筒的容积越大,筒车旋转一周提升的水就越多,那么对进入接水槽的水所做的功越___________,当水流变湍急后,筒车提升水的功率会变___________;
(3)若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为40W,水流做的总功为________________J,筒车旋转一周取水的机械效率为_________________;(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)
(4)材料二中,分析表中信息可知,灌溉高度为___________m时,电机效率最高;若用水泵灌溉50m高的田地,此时电机的总功率为_____________W。
【答案】(1)动
(2) 多 大
(3) 2400 80%
(4) 40 1.95×104W
【来源】2024年广东省汕头市中考二模物理试题
【解析】(1)筒车工作时,水流冲击筒车使筒车转动,将水带向高处,这个过程是动能转化为重力势能的过程。
(2)[1]取水筒的容积越大,筒车旋转一周提升的水就越多,由W=Gh可知,高度相同时,对进入接水槽的水所做的功越多。
[2]当水流变湍急后,筒车旋转一周的时间变短,根据可知,筒车提升水的功率会变大功率会变大。
(3)[1]筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为40W,水流做的总功为
[2]接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周对水做的有用功为
筒车旋转一周取水的机械效率为
(4)[1] 由表中数据可知,灌溉高度为40m时,电机效率最高。
[2]由题意可知,水泵出水管横截面积为S=1.2×10-2m2,灌溉高度为50m时所需压强为p=0.65×106Pa,故由F=pS可得,需要电机提供的压力为
抽水的速度为v=2m/s,根据可得抽水的功率为
因电机效率为80%,根据
可得
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专题06 机械能和简单机械
题型
多单选题
多选题
填空题
实验题
计算题
作图题
综合题
科技题
总数
题数
10
5
10
6
5
4
2
1
42
一、单选题
1.(2025·福建省厦门市·二模)一个乒乓球在某一高度由静止下落后,发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中,使它们在同一高度由静止下落,发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度,如图所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.反弹时,乒乓球的机械能变大
B.反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能
C.在整个过程中,乒乓球和装水杯子总机械能保持不变
D.若增大乒乓球的质量,使其从同一高度静止下落,会反弹至更高位置
2.(2025·黑龙江省哈尔滨市·二模)小鸣复习时总结了教材中的一些插图,下列说法描述正确的是( )
A.蹦床运动员离开蹦床上升过程中,重力势能转化为动能
B.乙船中的同学用力推开甲船,两只船会同时向相反方向运动
C.图中甲的方法更容易将螺丝拧紧,是因为甲的阻力臂变小了
D.箭离弦后在空中沿曲线运动,是因为箭具有惯性
3.(2025·山西省运城市·)2025年2月8日,第九届亚冬会自由式滑雪女子U型场技巧赛,中国选手李方慧以95.25分的绝对优势夺得首金。图甲为滑雪U型场的比赛场地,图乙为该场地的横截面的示意图。比赛时,运动员从A点滑下,经U型雪道从B点竖直向上飞出并完成动作,然后又从B点返回U型雪道。下列关于该运动叙述正确的是( )
A.在B点上方冲击到最高点时,动能最大
B.从空中的最高点下落的过程中机械能逐渐增大
C.从A点加速下滑的过程中动能越来越小
D.从A点加速下滑的过程中重力势能越来越小
4.2024年巴黎奥运会,中国运动员用实力书写传奇。在下列各项比赛中,说法正确的是( )
A.乒乓球混双比赛中,球拍击球瞬间,乒乓球没有发生形变
B.跳水运动员起跳上升过程中,运动员的重力势能转化为动能
C.羽毛球混双比赛中,球在空中飞行时,受到重力、空气阻力和向前的推力
D.举重运动员举起杠铃静止时,杠铃所受的重力和运动员对它的支持力是一对平衡力
5.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是( )
A.小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B.玩具小车的重量为1.5N
C.图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D.小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
6.(2025·4月安徽省淮南市·二模)在做“测量滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组组装了如图所示的滑轮组,所用细线能承受的最大拉力为。实验中测量出吊起的重物时,滑轮组的机械效率为。绳重及滑轮间的摩擦可忽略不计,用该装置匀速提升重物的过程中,下列说法正确的是( )
A.该装質动滑轮的重力为
B.该装置能吊起重物的最大重力为
C.用该装置提升重物时,拉力一定小于重物的重力
D.当重物与动滑轮的重力相等时,该装置的机械效率最大
7.(2025·广东省深圳市·二模)关于汽车的物理知识,下列说法正确的是( )
A.安全气囊可以消除乘客的惯性
B.安全带做得宽,可以减小对人的压力
C.方向盘直径较大,可以省力
D.后视镜中的像是光的折射形成的
8.小明推着装有滚轮的行李箱在水平地面上运动,放手后行李箱还能运动一段距离才停下,下列说法中错误的是( )
A.行李箱最终停下来,说明力能改变物体的运动状态
B.当行李箱停下后,行李箱受到平衡力的作用
C.行李箱手柄上的橡胶套是热的良导体
D.行李箱的拉杆做得很长是为了省力
9.(2025·安徽省马鞍山市·模拟)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
10.小柳利用如图所示滑轮组将重物A提升到高处。下列说法正确的是( )
A.小柳利用滑轮组的目的是为了省功 B.重物A悬停时,小柳对重物不做功
C.用滑轮组做功多,说明它的机械效率高 D.当重物A匀速缓慢上升时,小柳对重物不做功
二、多选题
11.(2025·福建省厦门市·二模)在探究物理量与其影响因素的关系时,有时因无法测出数值,只能得出 “x 越大,y 越大” 的定性关系;有的能用测量工具直接测量出数据,得出 y 与 x 的定量关系,如“y 与 x 成正比”。利用下图中的实验器材,能探究出定量关系的是( )
A.甲图,物体所受重力的大小与它的质量成正比
B.乙图,在液体密度一定时,液体压强与深度成正比
C.丙图,质量相同时,物体具有的动能与速度成正比
D.丁图,导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
12.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)小华在实验室完成了“测量滑轮组的机械效率”的实验后,利用现有器材设计了如图所示的实验进行进一步探究。实验中每个钩码重0.5N,每个滑轮重0.5N,两个弹簧测力计量程均为0~5N,绳能承受的最大拉力为3N。当竖直匀速提升5个钩码时,钩码在10s内匀速向上运动了0.2m。弹簧测力计自重、绳重及滑轮处的摩擦等次要因素均忽略不计。下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为0.06W
B.滑轮组的机械效率为33.3%
C.弹簧测力计a的示数为2.5N
D.用此滑轮组进行实验,最多能同时挂17个钩码
13.(2025·湖南省永州市·二模)2024年12月26日,我国自主研发的新型战斗机成功首飞,标志着我国在尖端军事技术领域取得了重大突破,凸显了我国的军事技术创新能力。关于战斗机的飞行过程(不考虑燃油消耗带来的质量变化),下列说法正确的是( )
A.飞机在飞行过程中,总能量是不守恒的
B.飞机匀速上升过程中,机械能不会改变
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
D.飞机减速降落时,飞机的机械能减小
14.(2025·吉林省长春市·二模)站立地面踮脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。关于踮脚跟,下列说法正确的是( )
A.踮脚杠杆为费力杠杆
B.前脚掌与地面接触的地方为支点
C.踮脚时克服自身的重力做功
D.人对地面的压力就是人的重力
15.(2025·四川省成都市·二模)某款“手摇晾衣架”其简化结构图如图所示,晾晒衣服时转动摇柄,衣架平稳上升。小张在家用2个衣架晾晒一床重20N的被子,被子在10s内竖直匀速提升了1m。已知摇柄对绳子施加的拉力,每个衣架重,每个滑轮重,杆重,不计摇柄与绳之间的摩擦,取。在该过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为
B.该装置的机械效率为
C.克服绳重和摩擦做的额外功为
D.若将被子再拧干一些挂上去,该装置的机械效率会更高
三、填空题
16.(2025·江苏省苏州市·一模)如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为点与点,离地高度为和,在这个过程中,小球的机械能是__________(守恒/不守恒)的,图中__________(大于/等于/小于)。
17.(2025·吉林省长春市·二模)我国无人机品牌“大疆”在全球市场中占据领先地位,截至2025年, “大疆”占据全球消费级无人机市场约70%-85%,几乎成为无人机的代名词。
(1)无人机通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,说明力的作用是___________,升空过程中,无人机重力势能___________。
(2)无人机通过___________波与控制中心联系。
(3)无人机的摄像头是___________透镜,当无人机靠近拍摄物体过程中,所成像的大小将___________。
18.(2025·吉林省延边朝鲜族自治州延吉市·二模)如图所示,物理实践小组的同学设计出一种滑轮组(图中没有画出),利用一个大量程弹簧测力计测量电动车的重量。电动车被匀速拉起30cm用时10s,绳子自由端的移动速度为0.09m/s。已知动滑轮总重为100N,此过程中弹簧测力计的示数为300N,不计绳重和摩擦,则:g取10N/kg)
(1)滑轮组中共有________段绳子承担物重,弹簧测力计的拉力做功的功率为___________W;
(2)电动车的质量为__________kg,滑轮组的机械效率为__________(百分号前保留一位小数)。
19.(2025·4月安徽省淮南市·二模)如图是某无人机送快递的情景。该无人机先用的时间将的快递沿竖直方向匀速提升到高处,再用的时间使快递沿水平方向匀速移动送到七楼的窗口,则该过程中无人机对快递做功的功率是_________W。(不计空气阻力,g取)
20.学生使用自行车时蕴含很多物理知识:学生踩脚踏时主要改变了自行车的___________(选填“形状”或“运动状态”);当停止踩动时自行车在水平路面上由于_____________会继续前进,此过程中自行车的机械能会逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.(2025·安徽省六安市金安区六安市·二模)某施工队用起重机起吊建筑材料,起重机的吊臂可简化为如图所示的杠杆OAB。已知建筑材料的质量为2t,,则起吊建筑材料时,撑杆CA施加的动力为______N。
22.(2025·安徽省芜湖市无为市·二模)如图甲所示的是钓鱼爱好者使用的方便支撑的鱼竿,其中ABE为鱼竿,CD为支撑杆,钓鱼过程中可以把手解放出来,此时我们可以把鱼竿抽象成图乙所示的模型。当鱼上钩后,人在A端施加竖直向下的力F,就可以将鱼提起来,若点D是AE的中点,点B是AD的中点,鱼的质量为5kg,则力F的大小为_______N。
23.(2025·陕西省西安市·二模)2025年春晚舞台上,节目《秧BOT》成为一大亮点。一群身穿花坎肩的人形机器人H1,身高180cm,重70公斤,可完成单脚跳、360度旋转跳、倒立等高难度动作。其动作的流畅性与协调性已接近人类。若机器人站立时与地面的总接触面积为,此时他对地面的压强为______ Pa。用如图所示的滑轮组,将质量为36kg的重物5s内匀速提升1m,作用在绳端上的拉力为200N。不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为______ N,该滑轮组的机械效率为______。若增大物体重力,该滑轮的机械效率将______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
24.(2025·广东省深圳市·二模)图甲是修建地铁时常用的起重设备“龙门吊”,图乙是其工作原理的简化图。某次工作时卷扬机输出功率为1200W,将一个重为4800N的重物,以0.2m/s的速度竖直提升了10m。该过程中滑轮组做的有用功是______J,机械效率是______。
25.(2025·四川省绵阳市·二模)如图甲所示,与汽车沿水平公路行驶时相比,汽车在盘山公路上同速行驶时对路面的压力______(选填“变大”“不变”或“变小”)。根据斜面可以______ (选填“省力”或“省功”)的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺钉、螺栓、螺旋千斤顶等(如图乙所示),螺旋千斤顶构造简单,通过人力旋转手柄,使螺杆上升,最大能抬升重达10吨的物体。
四、实验题
26.立定跳远是初中体育考试的项目之一(如图甲所示),若要取得理想的成绩必然离不开技巧性的训练,那么立定跳远所取得成绩的好坏与哪些因素有关呢?小明根据自己的经验作出了以下猜想:
猜想A:与脚掌蹬地力的大小有关;
猜想B:与起跳时与水平地面角度的大小有关;
猜想C:与人质量的大小有关。
小明用内部带有弹簧的透明塑料圆筒、沙盘和带支架的量角器组成如图乙所示的实验装置,并用钢球压缩圆筒内弹簧后的运动过程模拟人跳远的过程。
(1)从立定跳远项目来看,人的起跳点与落地点之间的__________长度作为判断成绩的依据;从实验装置来看,需要测量钢球___________(选填“压缩弹簧”或“离开圆筒”)时的位置到钢球落入沙盘时的距离。
(2)探究猜想A时,保持圆筒与水平面的夹角不变,多次增大压缩弹簧的程度,钢球落入沙盘中的位置也不断改变,距离逐渐增大。可以得出其他条件不变时,脚掌蹬地力越大,起跳点与落地点间的距离就__________。
(3)探究猜想B时,保持钢球压缩弹簧的程度不变,逐渐增大圆筒与水平面的夹角,实验记录如下表。通过分析表中数据,并结合(2)问结果,请你提出一条提高立定跳远成绩的办法:______________________。
夹角θ/°
10
20
30
40
45
50
60
70
80
距离s/ cm
34.3
64.4
86.7
98.4
100
98.3
86.6
64.3
34.1
(4)若要探究猜想C,请你写出具体的实验操作方案。
①增加的器材是:__________;
②实验步骤是:______________________。
27.(2025·四川省泸州市·二模)用相同的斜面可以探究“影响动能大小的因素”和“阻力对物体运动的影响”。
(1)小车在斜面上下滑的过程中,它的________转化为动能,其动能大小是通过被碰木块移动的距离来反映的;如果小车的质量不同,可以观察到被碰木块移动的距离不同,木块在水平面上滑行的过程中所受摩擦力的大小________(选填“相同””或“不相同”);若木块重为2N,被碰后移动了0.3m,则这个过程中,重力所做的功为________J;
(2)在图甲所示装置基础上,添加毛巾、玻璃可以探究“阻力对物体运动的影响”,通过观察小车在不同水平面上的运动情况,可以发现:同样条件下,水平面对小车的阻力越小,小车前进得越远,推理可知,物体的运动_________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
28.(2025·广东省广州市·一模)小明在进行足球训练时,看到发球装置将足球斜向上抛出。
(1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1,A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。
①足球在A点时的重力势能_________C点时的重力势能,在A点的速度_________C点的速度(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”);
②从A到B的过程中足球的机械能损失量为_________J;
位置
机械能/J
动能/J
A点
53
30
B点
46
19
C点
40
30
(2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度,实现射程不同。小明查得:忽略空气阻力时,足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角,A点的速度为抛出速度v,A点到落地点的水平距离为射程x.同时,x与v之间满足公式,其中k的大小与抛射角的关系如图3所示(g=10N/kg)。
①v不变时,抛射角大小为_________度时,x最大。
②若抛射角为90度,v为10m/s,则x为_________m。
③小明想探究“抛射角一定时,x与v2的关系”,设计了以下步骤:
a.把抛射角调为45度,v设定为5m/s,将足球从A点抛出;
b.记录足球落地位置,用卷尺测出x并记录。
c.把抛射角调为_________度,将v逐次增加5m/s重复步骤a、b,进行多次实验,直到v增加到30m/s为止。
请帮他设计实验数据记录的表格_________。
实验次数
抛射角(度)
抛出速度 (m/s)
抛出速度平方(m²/s²)
射程x(m)
1
45
5
25
2
45
10
100
3
45
15
225
4
45
20
400
5
45
25
625
6
45
30
900
29.(2025·福建省厦门市·二模)拔河比赛时,某一队若被拉得 “转动起来”,会导致身体前倾,脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆,可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
(1)实验中,小静应将杠杆调节至水平平衡,目的是为了________________。桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断,以下器材能对调节有所帮助的是________。
A.重垂线 B.刻度尺
(2)小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置,进行了多次实验,若作用在杠杆左侧的力为动力,数据记录如下表所示:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
杠杆状态
1
1
12.0
2
6.0
平衡
2
2
12.0
1
24.0
平衡
3
2
5.0
1
10.0
平衡
4
2
4.0
1
10.0
右端下沉
5
3
8.0
2
16.0
右端下沉
6
4
①
5
16.0
左端下沉
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是________________;请将表格中①合适的数据填写在答题卡的相应位置。________________
(3)在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,如图丙所示,这样不容易被拉得 “转动起来”,原因是________________。
30.(2024·广东省肇庆市·二模)学了机械效率之后,小新用滑轮组研究影响机械效率大小的因素。现有动滑轮、定滑轮各一个,两个相同的重物,细线若干。如图是小新设计的一组滑轮组。
(1)请你帮助小新设计第二组滑轮组,并在下图绕上线;___________
(2)实验中要___________拉动弹簧测力计使重物升高;
(3)下表是小新的数据记录,请将空格补充完整:___________、___________;
钩码重
钩码升高高度
___________
自由端距
效率
1
20
1
10
3
2
20
1
12
2
___________
3
40
1
22
2
(4)分析数据,小新发现:同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组机械效率越___________。
31.(2022·广东省广州市·二模)如图甲所示,小明用沿斜面方向的拉力F,拉着物块A在斜面B上做匀速直线运动,忽略空气阻力。
(1)在图乙处画出物体A在斜面上匀速运动时受力的示意图;______
(2)以下能反映物块A的某些物理量随时间变化的关系正确的有_____;
(3)用受力图中的字母及图甲中的相关距离来表示输入、输出的能量,填入图丙能流图。______
(4)判断物块A所受重力和支持力大小是否相等?_____。判断拉力F与木块受到的摩擦力f谁大?_____(选填“F大”、“f大”或“相等”)
五、计算题
32.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)2024年,某品牌新能源车正式上市,最大时速253km/h,质量为2.2t,最长续航800km。
(1)若该车以60km/h的速度沿直线匀速行驶0.5h,求0.5h内该车能行驶多远的距离?
(2)若匀速直线行驶过程中该车所受阻力恒为重力的0.05倍,求该车行驶100km需克服阻力做多少功?(g取10N/kg)
33.(2025·四川省成都市·)2025年3月,我国新型055驱逐舰经过20天航行8160km,到达南太平洋指定海域开展演习。据网络信息显示,055驱逐舰装配了四台舰用燃气轮机,最大输出总功率约1.10×108W,求:
(1)本次远洋航行期间,055驱逐舰的平均速度是多少km/h?
(2)若演习中055驱逐舰以最大输出总功率行驶0.5h,此过程燃气轮机做功多少J?
34.(2025·四川省资阳市·二模)如图所示,工人师傅借助汽车和滑轮组,将质量m石=2720kg 的石材从斜面底 端匀速拉至顶端。已知汽车质量m车=5×103kg,汽车发动机输出功率P=30kW,汽车所受阻力为车重的0.1倍;动滑轮质量m动=400kg,斜面倾斜角α=30°,斜面高度h=2m,石材被拉动的速度v=1m/s 。(忽略绳子重力、滑轮摩擦,g取10N/kg)求:
(1)汽车所受的阻力大小;
(2)汽车对滑轮组的拉力所做的功;
(3)该斜面的机械效率;
(4)石材在斜面上受到的阻力大小。
35.(2025·河南省周口市·二模)如图甲所示的龙门吊是一种门式起重机,主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,图乙是其工作示意图,g取10 N/ kg。求:
(1)龙门吊将重物从地面提升至9m高处,用时6min,重物移动的平均速度;
(2)龙门吊用 的拉力将重物从地面提升至9m高处后,再水平向左移动6m到工作台,整个过程拉力对重物做的功;
(3)已知重物的重力为G重,主梁总长为L,主梁与单个支架的接触面积为S,主梁重力忽略不计,重物由主梁最右侧向左侧移动,当移动的距离为时,右支架对主梁压强p的表达式(用所给字母表示)。
36.(2025·安徽省合肥市·二模)小江同学想探究杠杆的平衡条件,从实验室借来了杠杆、钩码若干、弹簧测力计和铁架台等器材。如图甲是他完成的一组实验,此时杠杆处于水平平衡状态,已知一个钩码的质量为50g,杠杆的每一格的长度为。
(1)图甲中,弹簧测力计的示数是多少;
(2)他又进行了图乙实验,读出弹簧测力计的示数为,发现,于是他请教老师原因,老师告诉他是杠杆自重的影响,并给了他两点提示: A.杠杆是否平衡是通过“力和力臂的乘积”大小判断的:B.杠杆可能不止受到一个动力和一个阻力,那么平衡条件中的“力与力臂的乘积”数量也会发生变化。最后,老师让他根据提示计算出杠杆的自重。请你帮助他算出杠杆的重力;
(3)如图是一斜拉索桥,钢索的所受的最大拉力不仅要考虑桥上的车辆,也要考虑桥的自重。小江同学用铁架台,细绳和木板制成一个简易斜拉索桥,如图丙所示,他还在上面放了一辆遥控汽车模拟从到A过桥的过程,已知木板所受重力为,小车的质量约为,在小车过桥的过程中,细绳受到的最大拉力是多少。(不考虑小车长度)
六、作图题
37.(24-25九下·河南安阳滑县·模拟)图甲是一种菜馅挤水器,使用时可以轻松挤走菜馅中多余的水分,其手柄可以视为一个杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1(保留作图痕迹)。
38.(2025·湖北省襄阳市·二模)为了训练引体向上需要的臂力,小明在家时借助吊环进行锻炼,如图所示,以O为支点,为身体的重心,请画出小明受到的重力及其力臂l的示意图。
39.(2024·四川省广元市·二模)小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面,由于力气太小无法搬动,聪明的他想到了滑轮组可以省力,于是他找来家里的2个滑轮组,请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的(两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮,忽略动滑轮重力)。
七、综合题
40.2024年5月18日,一架物流无人机从河南科技市场数码港按既定路线飞行12分钟后,平稳降落在8.7公里外的郑州新天地通讯大厦,标志着河南首条低空无人机物流配送航线成功首飞,如图为无人机配送的场景。
(1)功能介绍
无人机匀速升空过程中,机械能_________(选填“增大”“减小”或“不变”),其靠________(选填“超声波”或“电磁波”)与控制中心联系。
(2)飞行速度
无人机此次飞行的平均速度是多少________?
(3)做功功率
已知该无人机的最大载重9kg,可在6级风下正常运行。某次配送中无人机提着质量为5kg的货箱以2m/s的速度匀速从地面竖直上升40m,然后斜向上飞行了20s,仪表盘上显示离地最终高度为120m。求无人机整个上升过程中,克服货箱重力做功的功率________。(g取10N/kg)
41.
(1)如图甲所示是利用动滑轮匀速提升重物的示意图,它可以看杠杆模型,当物体匀速上升时,请画出、对应的力臂、。
(2)如图乙所示是不用竖直向上的力拉绳端时出现的情形,它仍然可以看做杠杆模型,O、A两点可以看作是绳子与滑轮边缘相切的点。以O为支点,先作出、对应的力臂小、,并说明。
八、科普阅读题
42.(2024·广东省汕头市·二模)阅读短文,回答问题。
材料一:《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,其中关于一种叫“筒车”的古代农业机械这样记载道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一顷于机内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧”。图甲为文中记载的筒车,图乙为筒车的简化示意图。
材料二:现代灌溉系统具有定时、循环灌溉功能,结合土壤检测系统和气象监控站,可实现智能控制设施和农业大田自动灌溉需求,高效又节省人力资源。使用水泵灌溉梯田时,如图丙,水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗,利用电机做功是为了对水产生稳定的压力,可以将水以一定速度推到高处,某水泵出水管横截面积为1.2×10-2m2,出水速度恒定为2m/s,灌溉不同高度所需的水压和电机效率如下表所示。
灌溉高度h/m
所需压强p/(×106Pa)
电机效率η/%
8
0.25
62.5
40
0.55
85
50
0.65
80
(1)材料一中,筒车工作时是把___________能转化为重力势能;
(2)取水筒的容积越大,筒车旋转一周提升的水就越多,那么对进入接水槽的水所做的功越___________,当水流变湍急后,筒车提升水的功率会变___________;
(3)若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为40W,水流做的总功为________________J,筒车旋转一周取水的机械效率为_________________;(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)
(4)材料二中,分析表中信息可知,灌溉高度为___________m时,电机效率最高;若用水泵灌溉50m高的田地,此时电机的总功率为_____________W。
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