5.阶段训练卷五——功和机械能、简单机械-【教与学·广东中考夺冠】2026年中考物理课件PPT

物 理 阶段训练卷 阶段训练卷五 ——功和机械能、简单机械 一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 把掉在地面上的初中物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面高度的观察与了解，估算这个过程中人克服课本重力所做的功约为( ) A. 0.001 5 J B. 0.015 J C. 1.5 J D. 15 J C 2. 2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中，中国选手季博文、刘浩夺得冠军。如图S5-1所示，运动员手中的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是( ) A. 筷子 B. 瓶盖起子 C. 核桃夹 D. 榨汁器 A 3. 关于功和机械能，下列说法正确的是( ) A. 功率大的机器比功率小的机器做功多 B. 使用省力的机械，可以提高做功的功率 C. 有力对物体做功时，物体的机械能不一定会发生变化 D. 功率大的机器，机械效率高 C 4. 如图S5-2所示，小球从竖直平面内的光滑轨道最高点A由静止下滑，经过某一点B，到达轨道最低点C，再沿轨道上升并飞出，到达空中最高点D（D点未画出）后落地。下列说法错误的是( ) A. 若考虑空气阻力，小球运动过程中机械能一直减小 B. 若考虑空气阻力，D点可能比B点高 C. 小球从A点运动到C点的过程中， 重力一直对小球做功 D. 若不存在一切阻力，D点与A点等高 D 5.如图S5-3所示，分别使用甲、乙、丙3种方式把同一物体M匀速提升至相同高度(绳长不变)，测得各拉力大小如图所示，则( ) A. 利用丙机械提升M时省力 B. F乙和F丙两个力所做的功相同 C. 丙机械的机械效率比乙机械的低 D. 所测的数据不能计算乙机械和丙机械的机械效率 C 6.如图S5-4所示，用F1的力将物体A匀速提升h，F1做功为W1，功率为P1；若在相同时间内借助斜面用力F2把物体A匀速提升相同高度h，F2做功为W2，功率为P2，斜面的机械效率是30%，则( ) A. W1＞W2 B. W1＝W2 C. P1＞P2 D. P1＜P2 D 7. 如图S5-5所示，小明分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重力为G的物体，且物体上升速度相同。若不计绳重及摩擦，每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是( ) A. 甲的拉力小于乙的拉力 B. 甲、乙绳子自由端移动的速度相等 C. 甲、乙的机械效率相等 D. 拉力F甲的功率大于拉力F乙的功率 C 二、填空题：本大题共5小题，每空1分，共15分。 8. 如图S5-6所示是我国自行研制的战斗机“歼－10”在空中加油的情景，加油机和受油机在水平方向匀速运动的过程中，加油机的动能________，重力势能________；受油机的机械能________。(均填“增大”“减小”或“不变”) 减小 减小 增大 9. 跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到户外爱好者的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一名体重为500 N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图S5-7所示，经20 s下落220 m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40 s，则运动员在整个下降过程中的平均速度是________m/s，重力做的功为___________J；运动员在匀速下降过程中机械能________（填“增大”“减小”或“不变”）。 8 1.6×105 减小 10. 甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图S5-8甲、乙所示(空气阻力忽略不计)。由图可知，甲车的动能________(填“大于”“小于”或“等于”)乙车的动能，甲车的功率________(填“大于”“小于”或“等于”)乙车的功率；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为________。 大于 大于 5∶3 11. 如图S5-9所示，在滑轮组的绳子自由端施加拉力F，将重为50 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面匀速向左拉动。拉力F的大小为10 N，滑轮组的机械效率为80%，2 s内绳子自由端移动的距离为________m，滑轮组做的有用功为________J，拉力F做功的功率为________W。 0.8 6.4 4 12. 工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图S5-10所示，车厢和石头的总质量为120 kg，则它们所受的总重力G＝___________N(g取10 N/kg)。抬起车时，双手向上的力F＝________N；如果将这些石头偏向车厢前部装载，抬起车时，双手向上的力为F′，则F′________(填“＞”“＜”或“＝”)F。 1 200 300 ＜ 三、作图题：本题4分。 13. (1)(2分)如图S5-11所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1的示意图。 如答图S5-1所示。 (2)(2分)如图S5-12所示，小明用滑轮组匀速提起一个重物A,请你完成滑轮组最省力的绕线。 如答图S5-2所示。 四、实验题：本大题共3小题，第14小题10分，第15小题8分，第16小题9分，共27分。 14. 如图S5-13所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。 (1)让小球从同一高度滚下的目的是使小球到达水平面时，具有相同的________。 速度 (2)比较图甲和图乙可知，小球运动到水平面时的速度越________（填“大”或“小”），木块被撞得越远，这反映出物体的动能与物体的________(填“质量”或“速度”)有关，可以模拟研究汽车________(填“超载”或“超速”)带来的安全隐患。 (3)比较图乙和图丙可知，________越大的小球将木块撞得越远，这反映出物体的动能与物体的________(填“质量”或“速度”)有关，可以模拟研究汽车________(填“超载”或“超速”)带来的安全隐患。 大 速度 超速 质量 质量 超载 (4)若斜面光滑，且忽略空气阻力，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能________(填“变大”“变小”或“不变”)。若水平面绝对光滑，且忽略空气阻力，本实验将________(填“能”或“不能”)达到探究的目的，原因是 _____________________________________________________。 不变 不能 木块被撞后将做匀速直线运动，不会停下 15. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)如图S5-14甲所示，要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)端调节；进行实验时，调节杠杆在水平位置平衡主要目的是____________________。 左 方便测量力臂 (2)如图S5-14乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂________个相同的钩码或者在B点施加一个向________(填“上”或“下”)的力。完成这次实验后，小明便得出了杠杆的平衡条件。同学们认为他这样实验归纳得出结论不合理，理由是_________________________ __________________________。 (3)小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1－F1的关系图像，如图S5-14丙所示。请根据图像推算，当L1为30 cm时，F1为________N。 4 上 实验次数太少，结论具 有偶然性 0.5 (4)完成实验后，小明利用杠杆的平衡条件来计算杠杆的质量。 ①如图S5-14丁所示，若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为m的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡； ②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离L1和________点到C点的距离L2； ③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆＝ ________(用题目中所给物理量符号表示)。 O 16.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用如图S5-15所示的滑轮组分别做了三次实验，第1、2、3次实验装置分别是图中的甲、乙、丙，实验数据记录如下表所示。 (1)在实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计，若他没有沿竖直方向拉动弹簧测力计，而是存在一个角度，则弹簧测力计所测的结果________(填“偏小”“偏大”或“没有影响”)；通过比较第1次和第2次实验数据，可得出结论：使用同一滑轮组，通过__________________的方法，可以提高滑轮组的机械效率。 (2)在第3次实验中机械效率是___________。(结果精确到0.1%) 匀速 偏大 增加物体重力 72.7% (3)通过比较第2次和第3次实验数据，可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越________（填“高”或“低”）。 低 实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/m 弹簧测力计 的示数F/N 弹簧测力计移 动的距离s/m 机械效率 η/% 1 4 0.3 1.8 0.9 74.1 2 8 0.3 3.2 0.9 83.3 3 8 0.3 2.2 1.5 (4)由上述结论可知，增大有用功，________(填“增大”或“减小”)额外功可以提高机械效率。 (5)实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法________(填“正确”或“不正确”)。 (6)要研究滑轮组的机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用________滑轮组将物体提升________的高度去研究。(均填“相同”或“不同”) 减小 不正确 相同 不同 五、计算题：本大题共2小题，第17小题7分，第18小题7分，共14分。 17. 如图S5-16所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600 kg，履带与地面接触的总面积为0.5 m2，它以3 m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1 min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍(g取10 N/kg)。求： (1)消防机器人在1 min内通过的路程。 解：(1)消防机器人在1 min内通过的路程 s＝vt＝3 m/s×1×60 s＝180 m。 (2)消防机器人静止在水平地面时，对地面的压强。 (2)机器人的重力G＝mg＝600 kg×10 N/kg＝6 000 N， 对地面的压强p＝＝＝1.2×104 Pa。 (3)在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人的牵引力做功的功率。 (3)机器人在前进时受到的阻力 f＝0.02G＝0.02×6 000 N＝120 N， 因为机器人做匀速直线运动，所以F牵＝f＝120 N， 牵引力做功的功率P＝F牵v＝120 N×3 m/s＝360 W。 答：(略) 18. 工人用如图S5-17所示装置在10 s内将质量为45 kg的货物匀速提升2 m，此过程中拉力的功率为120 W。(g取10 N/kg，不计绳重和摩擦)，求： (1)工人所做的有用功。 解：(1)货物的重力G＝mg＝45 kg×10 N/kg＝450 N， 有用功为提升货物做的功，即W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900 J。 (2)滑轮组的机械效率。 (2)拉力做的总功W总＝P拉t＝120 W×10 s＝1 200 J， 滑轮组的机械效率η＝＝×100%＝75%。 (3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300 N，额外功占总功的20%，则工人提升货物的重力是多少牛？ (3)由图可知n＝3， 已知额外功占总功的20%，则该装置的机械效率η′＝1－20%＝80%， 由机械效率η＝＝＝＝可知， 工人提升货物的重力G′＝η′nF＝80%×3×300 N＝720 N。 答：(略) 六、综合能力题：本大题共2小题，第19小题5分，第20小题7分，共12分。 19. 小江同学利用一个弹珠和三根材料相同、厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图S5-18所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表所示。 (1)实验中，是通过比较____________________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小，这种探究方法被称为________法。 (2)比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关。 弹珠弹射的水平距离 转换 长度 (3)比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关。 (4)用同种材料、相同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________（填字母）。 A. 窄而长的 B. 宽而长的 C. 窄而短的 D. 宽而短的 宽度 D 20. 阅读短文，回答问题。 电梯 电梯与摩天大楼是哪一个先问世的？如果你认为是后者，那就错了。事实上，正是电梯的发明引起了建筑师们的注意，从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层，免于爬楼之苦。因此他们认为，建造摩天大楼是可行的。据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5 m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55 s。 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图S5-19甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。 (1)图甲中A滑轮是________(填“定”或“动”)滑轮，B滑轮________(填“能”或“不能”)省力。 (2)电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能________，配重的重力势能________。(均填“增大”“减小”或“不变”) (3)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是________(填字母)。 A. 做功多 B. 安全可靠 C. 功率大 D. 做功少 定 不能 不变 减小 C (4)如图S5-19乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像，若配重的质量为450 kg，空轿厢的质量是550 kg，额定载荷是1 100 kg。电梯匀速运行阶段，配重的重力做功为___________J。 若不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢的拉力做功的功率为____________W。(g取10 N/kg) 5.4×104 2.4×104 谢 谢 ! $