专题05 功和机械能、简单机械、机械效率(天津专用)(5大考点)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-15
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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 | 机械效率 |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.27 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 哥是个传说 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57873080.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 功和机械能、简单机械、机械效率
5大考点概览
考点01 功和功率
考点02 机械能及其转化
考点03 探究动能与哪些因素有关
考点04 简单机械
考点05 机械效率
功和功率
考点1
一、单项选择题
1.(2026·天津三十二中·一模)如图所示情境中,人对物体做功的是( )
A.小车推而未动 B.石块搬而未起
C.篮球脱手飞出 D.杠铃被举起来
【答案】D。
【解析】解:A、推车而未动,人施加了力,但没移动距离,人不做功,故A不符合题意;
B、搬而未起,人施加了力,但没移动距离,人不做功,故B不符合题意;
C、篮球脱手飞出,不再受手的作用力,做惯性运动,人不做功,故C不符合题意;
D、杠铃被举起来,有力作用在杠铃上,杠铃在力的方向上移动了距离,人对杠铃做了功,故D符合题意。
故选:D。
2.(2026·北辰区·一模) 把几百块砖从地面送到房顶,工人搬运需要几个小时,如果用起重机搬运,仅需要几分钟。工人对砖做的功和功率为、,起重机对砖做的功和功率为、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
AB.根据功的计算公式,砖的总重力相同,被提升到房顶的高度相同,因此工人和起重机对砖做的功相等,即,故AB错误;
CD.根据功率公式,二者对砖做的功相同,工人搬运的时间远大于起重机搬运的时间,当一定时,做功时间越长,功率越小,因此,故C正确,故D错误。
故选C。
二、填空题
3.(2026·红桥区·一模)某位同学的教室在6楼,每层楼高3m,他的质量是60kg,如果走楼梯,他克服自身重力做功是________;如果在1楼乘电梯去教室,电梯运行15秒可直接到达6楼。假设电梯匀速运行,在搭乘电梯的过程中,电梯对他做功的功率是________。()
【答案】 ①. 9000J ②. 600W
【解析】
[1]人的重力
教室在6楼,实际上升层数为层,每层高3m,因此上升高度
克服自身重力做功
[2]电梯匀速运行时,对人的支持力等于人的重力,因此电梯对人做的功等于人克服自身重力做的功,即
电梯对他做功的功率
4.(2026·和平区·一模)如图,小孩用的力水平推着大人和冰车前进后松手,冰车又滑行了后停下。小孩对大人和冰车做的功是___________;某同学住在11楼,他在1楼乘电梯回家。电梯运行直接到达11楼。假设电梯匀速运行,每层楼高,该同学重,在搭乘电梯的过程中,电梯对他做功的功率是___________。
【答案】 ①. 800J ②. 750W
【解析】
[1]小孩对大人和冰车做的功
[2]从1楼到11楼,总上升高度
电梯匀速运行,对同学的支持力等于同学重力,先计算电梯做的功
电梯对他做功的功率
三、综合题
5.(2026·河北区·一模) AI机器人的出现逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人的身高,质量。某次测试中该机器人用竖直向上的力将箱子在内匀速抬高。()求:
(1)机器人所受的重力;
(2)内机器人对箱子做功的功率。
【答案】(1)550N (2)50W
【解析】
【小问1详解】
机器人所受的重力
【小问2详解】
机器人对箱子做的功为
机器人对箱子做功的功率
6.(2026·宝坻区·一模)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用20N的水平推力从A点推动冰壶,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。已知冰壶的质量为19kg,冰壶与冰面的接触面积为,A到B的距离为6m,B到C的距离为34m,g取10N/kg,求:
(1)冰壶对冰面的压强;
(2)整个过程中,运动员对冰壶做的功。
【答案】(1) (2)120J
【解析】
【小问1详解】
冰壶对水平冰面的压力等于自身的重力,即
冰壶对冰面的压强
【小问2详解】
整个过程中,只在AB段运动员对冰壶做功,运动员对冰壶做的功
机械能及其转化
考点2
一、单项选择题
1.(2026·西青区·一模)2025年我国“翼龙-3”无人机完成海上应急通信试飞(如图),其搭载新型动力系统,可实现超远距离海上作业,下列说法正确的是( )
A. 无人机飞行过程中机翼上表面流速较大导致压强较小
B. 无人机匀速上升过程中,其动能变大
C. 无人机导航系统依靠超声波传递海上信息
D. 无人机搭载氢燃料动力系统,是因为氢的热值小
【答案】A
【解析】A.无人机机翼为上凸下平,根据流体流速越大的位置压强越小,无人机飞行时机翼上表面空气流速更大,压强更小,上下压强差产生升力,故A正确;
B.动能大小由质量和速度决定,无人机匀速上升时,质量不变、速度不变,因此动能不变,故B错误;
C.无人机导航依靠电磁波传递信息,故C错误;
D.选择氢作为燃料,是因为氢的热值大,能为无人机提供更多的驱动力,故D错误。
故选A。
2.(2026·河北区·一模)科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式,大大减轻了农民的负担,提高了生产效率。如图所示,一架无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,下列情形中无人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是( )
A. 水平向前匀速飞行 B. 竖直向下匀速飞行
C. 斜向上匀速飞行 D. 斜向下匀速飞行
【答案】C
【解析】
无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,质量减小,而做匀速运动时,其动能减小。要机械能不变,则必须增大重力势能,而质量减小,则高度必须增大,才有可能增大重力势能,因而斜向上匀速飞行时,机械能可能保持不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2026·和平区·一模)如图所示,滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中,它的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能增大,动能减小
C. 重力势能不变,动能减小 D. 重力势能减小,动能不变
【答案】A
【解析】
滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中,质量不变,速度变大,动能增大,高度变小,重力势能减小,是重力势能转化为动能,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2026·南开区·一模) 随着科技飞速发展,无人机广泛用于救灾侦察、旅游航拍等场景,某型号无人机最大飞行高度为,最大水平飞行速度可达,续航时长超过。该无人机飞行过程中机械能的变化,下列说法正确的是( )
A. 匀速下降过程中,其重力势能不变
B. 匀速飞行过程中,其动能保持不变
C. 向上飞行过程中,其机械能一定增大
D. 在高度匀速水平飞行时,其机械能一定最大
【答案】B
【解析】
A.匀速下降过程中,无人机的质量不变,高度减小。重力势能与物体的质量和高度有关,故其重力势能减小。故A错误;
B.匀速飞行过程中,无人机的质量不变,速度大小不变。动能与物体的质量和速度有关,故其动能保持不变。故B正确;
C.机械能包括动能与势能,向上飞行过程中,重力势能增大,但也许做减速运动,则动能减小,总的机械能不一定增大。故C错误;
D.机械能包括动能与势能,在500m高度匀速水平飞行时,无人机的重力势能最大,但此时的飞行速度不一定是最大,动能不一定最大,因此其机械能不一定最大。故D错误。
故选B。
5.(2026·滨海新区·一模)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射。火箭在加速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.动能不变,机械能不变 B.动能变大,重力势能变大
C.动能变小,机械能不变 D.动能变小,重力势能变小
【答案】B
【解析】动能与质量和速度有关;重力势能与质量和高度有关。火箭在加速上升过程中,高度变大,速度变大,故动能和重力势能变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空题
6.(2026·宝坻区·一模)在小区中我们常看到一些标志,如图所示。甲图为限速标志,设置原因是:同一辆汽车行驶速度越大,汽车具有的________能就越大;乙图为禁止高空抛物标志,物体从高空下落过程中________势能转化为动能。
【答案】 ①. 动 ②. 重力
【解析】
动能的大小和物体质量、速度有关,同一辆汽车质量不变,行驶速度越大,具有的动能越大,发生事故时破坏性更强,因此需要限速。
重力势能的大小和物体的质量、高度有关,高空下落的物体,高度降低使得重力势能减小,速度增大使得动能增大,因此是重力势能转化为动能。
7.(2026·天津三十二中·一模)为减少扬尘对空气质量的影响,锦州市区每天都要进行洒水作业。如图所示,洒水车沿道路匀速行驶,在洒水过程中,洒水车受到地面的摩擦力将 ,整车的动能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】减小;减小。
【解析】解:洒水车沿道路匀速行驶,在洒水过程中,质量变小,重力变小,对水平地面的压力变小,由于接触面粗糙程度不变,所以洒水车受到地面的摩擦力将减小;
在洒水过程中,洒水车匀速行驶,速度不变,质量变小,整车的动能将减小。
故答案为:减小;减小。
探究动能与哪些因素有关
考点3
一、综合题
1.(2026·河西区·一模)小丽同学在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示。请你完成下列内容。
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为_______能;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越_______,钢球的动能就越_______;
(3)钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力,其中_______是一对平衡力,_______的方向相同;(两空均填写序号)
(4)小丽又让同一钢球分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下撞击木块,这是为了探究物体动能与_______的关系。
【答案】(1)动 (2) ①. 多 ②. 大 (3) ①. ①④ ②. ②③ (4)运动速度
【解析】
【小问1详解】
在钢球从斜槽滚下的过程中,高度降低、速度增大,钢球的重力势能转化为动能。
【小问2详解】
实验通过木块移动距离反映钢球动能大小,钢球质量越大,将木块撞得越远,说明钢球对木块做功越多,钢球的动能就越大。
【小问3详解】
钢球在水平面运动过程中,竖直方向上受力平衡,因此重力和水平面对钢球的支持力即①④
是一对平衡力,二者大小相等、方向相反; 摩擦力阻碍钢球运动,方向与钢球的运动方向相反,钢球撞击木块时,木块对钢球的压力阻碍钢球运动,方向与钢球的运动方向相反,因此摩擦力和木块对钢球的压力即②③方向相同。
【小问4详解】
同一钢球(质量相同),从不同高度滚下时,钢球到达水平面的速度不同,撞击木块,是为了探究物体动能与速度的关系。
2.(2026·河东区·一模)小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲、乙所示,利用斜面、钢球(m<M)、木块等器材进行实验,实验中通过观察________来反映物体动能的大小。由甲、乙两实验可以得出结论:________。
(2)发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若重新做乙实验,可采取的改进措施是________。
(3)如图丙所示,体积相同的两个实心球A、B,离沙地高度相同,同时由静止释放,落到沙地上的状态如虚线位置所示,可知两球释放时,A的重力势能________B的重力势能。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. 木块被撞击后移动的距离 ②. 速度相同的物体,质量越大,动能越大
(2)换用质量更大的钢球做乙实验
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
[1]本实验利用转换法,钢球的动能越大,木块被推的越远,则可通过木块被钢球推动的距离来间接反映钢球动能的大小。
[2]甲、乙实验中,两个钢球从同一高度滑下,到达水平面时速度相同,质量更大的钢球把木块推得更远,则钢球的动能越大,因此得出结论:速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
【小问2详解】
乙实验中木块移动距离与甲差异很小,实验效果不明显,说明质量为M的钢球动能和质量为m的钢球动能差异不够大,增大两钢球的质量差,即换用质量更大的钢球做乙实验,让木块移动距离差异更明显。
【小问3详解】
探究重力势能时同样用转换法,通过球陷入沙地的深度反映重力势能大小,图中A球陷入沙地更深,说明A释放时的重力势能大于B的重力势能。
3.(2026·河北区·一模)在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,让钢球从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。
(1)本实验的研究对象是__________;
(2)如图甲、乙所示,钢球放置的位置越高,木块被撞击得越远,可以初步得到的结论是:__________;
(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为、,则__________(填序号)。
① ② ③
【答案】(1)钢球 (2)质量一定时,速度越大,动能越大 (3)③
【解析】
【小问1详解】
实验通过钢球撞击木块,观察木块被推动的距离来反映钢球动能的大小,因此研究对象为钢球。
【小问2详解】
甲、乙两图中钢球的质量相同,钢球放置的高度不同,钢球到达水平面时的速度不同;钢球放置位置越高,到达水平面的速度越大,木块被撞击得越远,说明钢球的动能越大。由此可得出结论:质量一定时,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
甲、乙两次实验中,木块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,因此木块受到的滑动摩擦力大小相等。
4.(2026·天津三十二中·一模)如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中探究物体的动能是指 ;(填字母)
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,物体动能的大小是通过 来反映的;
(3)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是: 相同的物体, 越大,动能越大;
(4)甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离,若要小球撞击木块后,木块移动的距离s′甲和s甲相等,小球在斜面上的高度应该比原来 (选填“高”“低”或“相同”);
(5)分析比较甲、丙两次实验,得出的结论可用于解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
【答案】(1)B;(2)木块移动的距离;(3)质量;速度;(4)高;(5)超载。
【解析】解:(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故选B;
(2)根据转换法,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的,木块移动的距离越远,小球的动能越大;
(3)分析比较甲、乙两次实验,质量相同的两个小球,从不同的高度静止释放,到达水平面的速度不同,小球的动能不同,甲实验中小球由静止释放的高度比乙实验高,甲实验中木块移动的距离也比乙实验远,故甲实验中小球的动能比较大,故得出结论为质量相同的小球,速度越大,动能越大;
(4)甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离,小球从原来的位置静止释放,小球在水平面上运动的时间稍微长一点,考虑到摩擦力,小球碰撞时的速度会变小一点,小球的动能也会变小一点,木块移动的距离也小一些,为了让木块移动的距离相同,故小球在斜面上的高度应该比原来高一些;
(5)分析比较甲、丙两次实验,速度相同,质量不同,动能的大小不同,且在速度相同时,质量越大,动能越大,故得出的结论可用于解释汽车超载带来的危害。
故答案为:(1)B;(2)木块移动的距离;(3)质量;速度;(4)高;(5)超载。
简单机械
考点4
一、单项选择题
1.(2026·河北区·一模) 我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图,是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是( )
A. 该滑轮是动滑轮 B. 使用该滑轮可以省功
C. 使用该滑轮可以省力 D. 该滑轮可以改变力的方向
【答案】D
【解析】
ACD.由图可知,该滑轮的轴固定不动,属于定滑轮,不能省力,图中人向下拉绳子即可将水桶向上提起,改变了施力方向,故AC错误,D正确;
B.根据功的原理,任何机械都不能省功,故B错误。
故选D。
2.(2026·河西区·一模)2025年9月25日,中国选手邹佳琪、邱秀萍组合在世界赛艇锦标赛上获得金牌,加冕世界冠军,如图所示。赛艇的桨可视为杠杆,下图所示的工具正常使用时,与赛艇的桨属于同类杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 镊子
C. 羊角锤 D. 开瓶器
【答案】B
【解析】
如图,赛艇的桨,划水时支点在桨与船身接触的位置,手施加动力的位置到支点的距离为动力臂,水对桨的阻力到支点的距离为阻力臂。因动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。镊子工作时动力臂小于 阻力臂,是费力杠杆;核桃夹、羊角锤、开瓶器工作时,动力臂均大于阻力臂,是省力杠杆。故选B。
3.(2026·和平区·一模) 如图所示是脚踏式垃圾箱的结构图,A处脚踏板向下踩动,使箱盖打开。图中关于箱盖打开时的杠杆示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由题可知,杠杆EDF是围绕E点转动的,所以E点是支点(在示意图中用O表示)。当脚踩下踏板A时,连杆BC会向上推动D点。因此,作用在D点使其向上运动的力是动力,杠杆EDF的目的是打开箱盖F。箱盖的重力会阻碍其被打开,这个阻碍的力就是阻力。这个力作用在F点,方向是向下的,对应的力臂都是过O点作对应力的作用线的垂线段。
故选 C。
4.(2026·南开区·一模)如图所示为《天工开物》中记载的一种捣谷工具——舂,人脚用力踩踏A端使B端升起,抬脚后B端重重落下击打稻谷。关于舂的使用,下列说法正确的是( )
A. 该工具正常工作时,绕着A点转动
B. 使用该工具时不能省力,但可以省功
C. 若想更省力一些,可将脚踩点A适当靠近O
D. 该工具与镊子都正常使用时,它们都属于同一类杠杆
【答案】D
【解析】
A.由图可知,人脚用力踩踏A端使B端升起,舂围绕O点转动,故A错误;
B.使用任何机械都不省功。使用该工具时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不能省力。故B错误;
C.捣谷时,阻力、阻力臂不变,人的脚越靠近O点,减小动力臂会更费力。故C错误;
D.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,舂在使用时,动力臂小于阻力臂与镊子属于同一类杠杆,故D正确。
故选D。
5.(2026·红桥区·一模)如图为小刚同学在完成跨学科实践作业中自制的杆秤,、均是杆秤称量时的支点。当使用称量物品时,调整秤砣至B点位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略盘重、绳重和杆重),已知秤砣质量为20g,,。下列说法正确的是( )
A. 所称物体质量是200g
B. 称量质量较小的物体时,秤砣应向B点左边移动
C. 改用称量物体时,会使该杆秤的称量范围变小
D. 当秤砣在B点时,使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大
【答案】B
【解析】
A.根据杠杆平衡条件
解得,故A错误;
B.换称质量较小的物体时,变小,等式左边变小。为保持平衡,可减小秤砣的力臂(向左移动),故B正确;
C.改用称量时,支点左移,阻力臂()变小,动力臂()变大。
根据, 变小、变大,可称量的变大,称量范围变大,故C错误;
D.当秤砣在B点时,力臂L固定。根据和
因为 ,所以(使用称量的物体质量更大),故D错误。
故选B。
二、填空题
6.(2026·西青区·一模)我国《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具)。如图所示,当碓头上升时,其重力势能将______(选填“增大”或“减小”);已知碓头的重力为,不计木杠的重力,,当木杠在水平位置静止时,人的脚对B端的作用力F的大小为______N。
【答案】 ①. 增大 ②. 400
【解析】
当碓头上升时,其质量不变,高度变大,其重力势能增加;木杠在水平位置静止时,根据杠杆平衡条件可知,则人的脚对B端的作用力F的大小为
三、多项选择题
7.(2026·河东区·一模)跨学科实践课上,小明制作的杆秤如图所示。使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10 kg。AB、BC、BD的长度如图所示,秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 秤砣的质量是1 kg
B. 提起B秤纽,可以达到最大称量
C. 距离C点15 cm处有两个刻度,分别为1.2 kg和3.6 kg
D. 称量质量约为0.5 kg的物体时,使用C秤纽可以提高称量的精度
【答案】BCD
【解析】
我们根据杠杆平衡条件,化简得,逐一分析选项。
AB.当提着B处秤纽,秤砣在D点时,A点所挂物体的质量为,当提着C处秤纽,秤砣在D点时,A点所挂物体的质量为,因为,,故提B处秤纽时,杆秤的称量值最大,为10kg。当提起B秤纽,此时
代入公式,得
解得,故B正确,A错误;
C.距离C点右侧的位置,分别计算两种支点的称量值:
①提纽C为支点:
,代入,得
②提纽B为支点:
代入得,
因此此处两个刻度为和,故C正确;
D.称量相同质量的物体,提C秤纽时货物力臂更大,根据,秤砣移动的距离更大,刻度间距更大,分度值更小,称量精度更高,因此称小质量物体时用C秤纽精度更高,故D正确。
故选BCD。
8.(2026·河北区·一模)现有一根形变不计、长为的铁条和两根横截面积相同、长度分别为、的铝条、。将铝条叠在铁条上使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架上,水平平衡,此时的距离恰好为,如图所示。取下铝条后,将铝条按上述的操作方法使铁条再次水平平衡,此时的距离为。下列各选项中判断不正确的是( )
A. 若,则成立
B. 若,则成立
C. 若,则成立
D. 若,则成立
【答案】BCD
【解析】AB.如下图所示,若,用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为、重为的铝条,这一段铝条的重心距B端的长度为
而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置,距B端的长度为,要使铁条AB水平平衡,由杠杆的平衡条件可知,支架O应移到上述两个重心之间,即,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
CD.如下图所示,若,用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为、重为的铝条,也相当于距B端处施加一个竖直向上的力,其大小等于,由杠杆的平衡条件可知,要使铁条AB水平平衡,支架O应向A端移动,则,故CD错误,符合题意。
故选BCD。
9.(2026·北辰区·一模)1000多年前,我国宋代计量学家刘承珪创制了高精度的微型杆秤—“戥子”,至今,仍有中药房在使用它。已知秤砣的质量为,零刻度线在提钮右侧、离提纽的距离为,秤盘离提纽悬挂点的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤水平平衡,秤砣悬挂点到提纽的距离是。不考虑秤杆的重,下列说法正确的是( )
A. 秤盘的质量为 B. 秤盘的质量为
C. 药材的质量为 D. 药材的质量为
【答案】AC
【解析】
AB.不放中药时,杆秤平衡时,秤砣在零刻度线,根据杠杆平衡条件可得
解得,秤盘的质量为
故A正确,B错误;
CD.放中药后,杆秤平衡时,根据杠杆平衡条件可得
将秤盘质量代入得
解得,药材的质量为
故C正确,D错误。
故选AC。
四、综合题
10.(2026·南开区·一模)小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆位置如图甲所示,接着应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆水平平衡后,在实验过程中,挂上钩码调平时__________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母;
(2)在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,如图乙所示,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,改变动力和动力臂大小,相应调节阻力和阻力臂;再做几次实验,实验数据记录如下表所示。根据实验数据可以初步得出杠杆的平衡条件为:__________(用表格中的物理量符号表示)。本实验进行多次实验的目的是__________;
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10.0
2
5.0
2
2
10.0
1
20.0
3
2
15.0
1.5
20.0
(3)如图丙所示,若保持杠杆平衡状态不变,将右侧的砝码换成弹簧测力计,弹簧测力计由a位置缓慢转动到位置的过程中,其示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”),小明还发现在a位置时弹簧测力计的示数比通过杠杆的平衡条件计算出的数据大,造成这样的原因可能是__________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 不能
(2) ①. ②. 避免实验的偶然性,寻找普遍规律
(3) ①. 变大 ②. 杠杆自身有重力
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,根据“左低右调”的原则,应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆水平平衡后,在实验过程中,挂上钩码调平时不能再次调节两侧的平衡螺母,平衡螺母只能在实验前调节,实验中需通过改变钩码数量或位置来调节平衡。
【小问2详解】
[1]分析表格数据:可知第1次:
第2次:
第3次:
可以初步得出杠杆的平衡条件为
[2]本实验是探究型实验,进行多次实验的目的是避免实验的偶然性,寻找普遍规律。
【小问3详解】
[1]弹簧测力计由a位置缓慢转动到b位置的过程中,拉力的力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件,可知阻力和阻力臂不变,动力臂变小,所以动力,即弹簧测力计示数将变大。
[2]在a位置时弹簧测力计的示数比通过杠杆的平衡条件计算出的数据大,造成这样的原因可能是杠杆自身有重力或杠杆的重心不在支点上,导致杠杆自重对杠杆的平衡产生影响。
11.(2026·宝坻区·一模) 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止在如图所示的位置,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;这样做的好处是便于测量________;
(2)实验时,在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,实验获得的部分数据如下表所示。表格中第4次实验的动力应该为________N;分析第________次实验数据,可以解释用开瓶器打开瓶盖的原理;
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
30.0
2.0
15.0
2
2.0
15.0
2.0
15.0
3
3.0
10.0
2.0
15.0
4
5.0
2.0
15.0
…
(3)生活中的杆秤就是根据杠杆原理制作的。如图所示,若使该杆秤的称量范围更大,称量时应使用提纽________(选填“A”或“B”)
【答案】(1) ①. 左 ②. 力臂 (2) ①. 6.0 ②. 1 (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]实验前杠杆右端下沉,说明右侧更重,平衡螺母向偏高的左端调节;
[2]杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆本身重合,便于直接测量力臂。
【小问2详解】
[1]根据杠杆平衡条件,代入第4次实验数据得:
解得
[2]开瓶器是省力杠杆,原理是动力臂大于阻力臂,因此用第1次数据可以解释开瓶器开瓶盖的原理。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件,秤砣重力不变,杆的总长度不变:使用提纽A时,阻力臂更小,秤砣的最大动力臂更大,因此可称量的最大物体重力更大,称量范围更大,因此选A。
12.(2026·河北区·一模) 中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽,右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据__________条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为的物体作为秤砣,空小盆挂在点作为秤盘,在点挂粗绳作为提纽,__________点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为__________。
(3)乙图中,当称量物的质量增大时,秤砣应向__________(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤的测量范围,可采用__________(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)若杆秤在使用过程中,秤砣有磨损,其质量变小,则测量的待测物体质量将__________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 杠杆平衡 ②. O (2)0 (3)右 (4)增大 (5)偏大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杆秤是一种杠杆类工具,其制作原理是杠杆平衡条件。在图乙中,秤砣和秤盘对秤杆施加力,使秤杆绕着O点转动,所以O点相当于杠杆的支点。
【小问2详解】
秤盘内未放称量物,也就是所测物体质量为0g,那么在秤杆上悬挂秤砣细线位置做的标记,对应的刻度自然为0g。
【小问3详解】
设秤砣质量为m砣,动力臂为L砣,称量物质量为m物,阻力臂为L物,根据杠杆平衡条件得
在实际称量中L物不变,m砣也不变,当m物增大时,为保持杠杆平衡,L砣要增大,所以秤砣应向右移动。
【小问4详解】
根据杠杆平衡条件,变形可得,在L砣和L物不变时,m砣增大,m物会增大,即能增大杆秤量程,所以可采用增大秤砣质量的方法。
【小问5详解】
根据杠杆平衡条件,可得
秤砣磨损后质量变小,测量同一物体时,需要更大的力臂才能平衡,秤砣会对应更大刻度,因此测量结果偏大。
机械效率
考点5
一、填空题
1.(2026·宝坻区·一模) 用如图所示的电动起重机上的动滑轮匀速提升450N的物体,已知绳的拉力为250N。该动滑轮的机械效率是________;若不计绳重和摩擦,该动滑轮重为________N。
【答案】 ①. 90% ②. 50
【解析】
由图可知,该动滑轮承担物重的绳子段数,机械效率
不计绳重和摩擦时,得
2.(2026·南开区·一模)如图甲所示,用水平力拉着重为的物体在水平路面上匀速移动的距离,然后用滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动的距离,水平拉力为,如图乙所示。在使用滑轮的过程中,总功为__________,额外功为__________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
[1]由图乙可知,绳子的段数,则绳端移动的距离
则拉力F2做的总功
[2]由题意可知,用水平力拉着物体在水平路面上匀速移动时,物体受力平衡,水平路面对物体的摩擦力
当用滑轮拉着物体在同一路面上匀速行驶时,拉力做的有用功等于克服摩擦力做功
则额外功
3.(2026·北辰区·一模) 工人师傅用图所示装置把重为480N的物体从地面提升至3楼,所用拉力为300N,忽略绳重及摩擦,则动滑轮重___________N;滑轮组的机械效率为____________。
【答案】 ①. 120 ②. 80%
【解析】
[1]如图所示,动滑轮由2段绳子拉动,则
动滑轮重
[2]绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系
滑轮组的机械效率为
4.(2026·河北区·一模)建筑工人用如图所示的滑轮组来提升建筑材料。他用300N的拉力F将重为450N的建筑材料匀速提升4m,不计绳重和摩擦。则拉力F所做的功为__________J,该滑轮组的机械效率为__________%。
【答案】 ①. 2400 ②. 75
【解析】
[1] 由图可知,滑轮组中承担物重的绳子段数。物体提升高度,则绳子自由端移动的距离。已知拉力,总功
[2] 已知物重,有用功
滑轮组的机械效率
二、综合题
5.(2026·河东区·一模)如图所示,工人师傅站在地面上通过滑轮组提升质量为20 kg的货物,人所用的拉力为125 N,货物在4 s内匀速上升2 m。不计绳重和摩擦,g取10 N/kg,请解答下列问题:
(1)在图中画出绕绳方法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)求拉力的功率。
【答案】(1) (2)80%
(3)125W
【解析】
【小问1详解】
人站在地面上向下拉动绳子,绳子应从定滑轮钩子上开始,依次向下绕过动滑轮,再向上绕到定滑轮上,最后到达人手上,据此作图。
【小问2详解】
如图所示,绳子段数为2,所以绳子端移动的距离为
所做的有用功为
总功为
滑轮组的机械效率
【小问3详解】
拉力的功率为
6.(2026·西青区·一模)如图所示,工人师傅利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m,用时10s,提升建材的过程中,工人对绳子的拉力为250N(不计绳重和摩擦)。
(1)工人做的有用功是多少?
(2)滑轮组机械效率是多少?
(3)工人拉力做功的功率是多少?
【答案】(1)800J (2)80% (3)100W
【解析】
【小问1详解】
工人做的有用功是
【小问2详解】
工人做的总功是
滑轮组机械效率是
【小问3详解】
工人拉力做功的功率是
7.(2026·天津三十二中·一模)工人师傅用如图所示的装置,把重力为1200N的货物从地面匀速提高2m,所用的拉力为500N。求:
(1)整个过程中提升货物所做的有用功;
(2)该装置的机械效率。
【答案】(1)整个过程中提升货物所做的有用功为2400J;
(2)该装置的机械效率为80%。
【解析】解:(1)整个过程中提升货物所做的有用功,即克服货物重力做的功:
W有=Gh=1200N×2m=2400J;
(2)由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离:
s=nh=3×2m=6m,
拉力做的总功:
W总=Fs=500N×6m=3000J,
该装置的机械效率:
。
答:(1)整个过程中提升货物所做的有用功为2400J;(2)该装置的机械效率为80%。
8.(2026·和平区·一模)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学利用同一滑轮组进行了四次实验,实验操作正确。(绳重不计,动滑轮重)实验测得的数据如下表所示:
实验次序
钩码重力
钩码上升高度
绳子自由端拉力
绳子自由端上升距离
1
2
0.1
1
0.3
0.2
0.30
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
0.4
0.51
①
3
6
0.1
2.4
0.3
②
0.72
83.3%
4
6
0.2
2.4
0.6
1.2
③
83.3%
(1)根据表中数据,在图中画出滑轮组的绕绳方法。
(2)请将表中①②③补充完整。
①___________;
②___________;
③___________。
【答案】(1) (2) ①. 78.4% ②. 0.6 ③. 1.44
【解析】
【小问1详解】
由表格数据得,绳子段数,根据“奇动偶定”原则,绕绳方法:绳子一端固定在下方动滑轮的上端挂钩,向上绕过上方的定滑轮,再向下绕过动滑轮,绕线完成,据此作图。
【小问2详解】
[1]由第2次实验数据可知,机械效率
[2]由第3次实验数据可知,有用功
[3]第4次实验数据可知,总功
试卷第1页,共3页
1 / 2
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专题05 功和机械能、简单机械、机械效率
5大考点概览
考点01 功和功率
考点02 机械能及其转化
考点03 探究动能与哪些因素有关
考点04 简单机械
考点05 机械效率
功和功率
考点1
一、单项选择题
1.D。
2.C。
二、填空题
3. ①. 9000J ②. 600W
4. ①. 800J ②. 750W
三、综合题
5.(1)550N (2)50W
6.(1) (2)120J
机械能及其转化
考点2
一、单项选择题
1.A。
2.C。
3.A。
4.B。
5.B。
二、填空题
6. ①. 动 ②. 重力
7.减小;减小。
探究动能与哪些因素有关
考点3
一、综合题
1.(1)动 (2) ①. 多 ②. 大 (3) ①. ①④ ②. ②③ (4)运动速度
2.(1) ①. 木块被撞击后移动的距离 ②. 速度相同的物体,质量越大,动能越大
(2)换用质量更大的钢球做乙实验
(3)大于
3.(1)钢球 (2)质量一定时,速度越大,动能越大 (3)③
4.(1)B;(2)木块移动的距离;(3)质量;速度;(4)高;(5)超载。
简单机械
考点4
一、单项选择题
1.D。
2.B。
3. C。
4.D。
5.B。
二、填空题
6. ①. 增大 ②. 400
三、多项选择题
7.BCD。
8.BCD。
9.AC。
四、综合题
10.(1) ①. 右 ②. 不能
(2) ①. ②. 避免实验的偶然性,寻找普遍规律
(3) ①. 变大 ②. 杠杆自身有重力
11.(1) ①. 左 ②. 力臂 (2) ①. 6.0 ②. 1 (3)A
12.(1) ①. 杠杆平衡 ②. O (2)0 (3)右 (4)增大 (5)偏大
机械效率
考点5
一、填空题
1. ①. 90% ②. 50
2. ①. ②.
3. ①. 120 ②. 80%
4. ①. 2400 ②. 75
二、综合题
5.
【答案】(1) (2)80%
(3)125W
6.(1)800J (2)80% (3)100W
7.(1)整个过程中提升货物所做的有用功为2400J;
(2)该装置的机械效率为80%。
8.(1) (2) ①. 78.4% ②. 0.6 ③. 1.44
试卷第1页,共3页
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专题05 功和机械能、简单机械、机械效率
5大考点概览
考点01 功和功率
考点02 机械能及其转化
考点03 探究动能与哪些因素有关
考点04 简单机械
考点05 机械效率
功和功率
考点1
一、单项选择题
1.(2026·天津三十二中·一模)如图所示情境中,人对物体做功的是( )
A.小车推而未动 B.石块搬而未起
C.篮球脱手飞出 D.杠铃被举起来
2.(2026·北辰区·一模) 把几百块砖从地面送到房顶,工人搬运需要几个小时,如果用起重机搬运,仅需要几分钟。工人对砖做的功和功率为、,起重机对砖做的功和功率为、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
3.(2026·红桥区·一模)某位同学的教室在6楼,每层楼高3m,他的质量是60kg,如果走楼梯,他克服自身重力做功是________;如果在1楼乘电梯去教室,电梯运行15秒可直接到达6楼。假设电梯匀速运行,在搭乘电梯的过程中,电梯对他做功的功率是________。()
4.(2026·和平区·一模)如图,小孩用的力水平推着大人和冰车前进后松手,冰车又滑行了后停下。小孩对大人和冰车做的功是___________;某同学住在11楼,他在1楼乘电梯回家。电梯运行直接到达11楼。假设电梯匀速运行,每层楼高,该同学重,在搭乘电梯的过程中,电梯对他做功的功率是___________。
三、综合题
5.(2026·河北区·一模) AI机器人的出现逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人的身高,质量。某次测试中该机器人用竖直向上的力将箱子在内匀速抬高。()求:
(1)机器人所受的重力;
(2)内机器人对箱子做功的功率。
6.(2026·宝坻区·一模)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用20N的水平推力从A点推动冰壶,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。已知冰壶的质量为19kg,冰壶与冰面的接触面积为,A到B的距离为6m,B到C的距离为34m,g取10N/kg,求:
(1)冰壶对冰面的压强;
(2)整个过程中,运动员对冰壶做的功。
机械能及其转化
考点2
一、单项选择题
1.(2026·西青区·一模)2025年我国“翼龙-3”无人机完成海上应急通信试飞(如图),其搭载新型动力系统,可实现超远距离海上作业,下列说法正确的是( )
A. 无人机飞行过程中机翼上表面流速较大导致压强较小
B. 无人机匀速上升过程中,其动能变大
C. 无人机导航系统依靠超声波传递海上信息
D. 无人机搭载氢燃料动力系统,是因为氢的热值小
2.(2026·河北区·一模)科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式,大大减轻了农民的负担,提高了生产效率。如图所示,一架无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,下列情形中无人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是( )
A. 水平向前匀速飞行 B. 竖直向下匀速飞行
C. 斜向上匀速飞行 D. 斜向下匀速飞行
3.(2026·和平区·一模)如图所示,滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中,它的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能增大,动能减小
C. 重力势能不变,动能减小 D. 重力势能减小,动能不变
4.(2026·南开区·一模) 随着科技飞速发展,无人机广泛用于救灾侦察、旅游航拍等场景,某型号无人机最大飞行高度为,最大水平飞行速度可达,续航时长超过。该无人机飞行过程中机械能的变化,下列说法正确的是( )
A. 匀速下降过程中,其重力势能不变
B. 匀速飞行过程中,其动能保持不变
C. 向上飞行过程中,其机械能一定增大
D. 在高度匀速水平飞行时,其机械能一定最大
5.(2026·滨海新区·一模)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射。火箭在加速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.动能不变,机械能不变 B.动能变大,重力势能变大
C.动能变小,机械能不变 D.动能变小,重力势能变小
二、填空题
6.(2026·宝坻区·一模)在小区中我们常看到一些标志,如图所示。甲图为限速标志,设置原因是:同一辆汽车行驶速度越大,汽车具有的________能就越大;乙图为禁止高空抛物标志,物体从高空下落过程中________势能转化为动能。
7.(2026·天津三十二中·一模)为减少扬尘对空气质量的影响,锦州市区每天都要进行洒水作业。如图所示,洒水车沿道路匀速行驶,在洒水过程中,洒水车受到地面的摩擦力将 ,整车的动能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
探究动能与哪些因素有关
考点3
一、综合题
1.(2026·河西区·一模)小丽同学在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示。请你完成下列内容。
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为_______能;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越_______,钢球的动能就越_______;
(3)钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力,其中_______是一对平衡力,_______的方向相同;(两空均填写序号)
(4)小丽又让同一钢球分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下撞击木块,这是为了探究物体动能与_______的关系。
2.(2026·河东区·一模)小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲、乙所示,利用斜面、钢球(m<M)、木块等器材进行实验,实验中通过观察________来反映物体动能的大小。由甲、乙两实验可以得出结论:________。
(2)发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若重新做乙实验,可采取的改进措施是________。
(3)如图丙所示,体积相同的两个实心球A、B,离沙地高度相同,同时由静止释放,落到沙地上的状态如虚线位置所示,可知两球释放时,A的重力势能________B的重力势能。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.(2026·河北区·一模)在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,让钢球从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。
(1)本实验的研究对象是__________;
(2)如图甲、乙所示,钢球放置的位置越高,木块被撞击得越远,可以初步得到的结论是:__________;
(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为、,则__________(填序号)。
① ② ③
4.(2026·天津三十二中·一模)如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中探究物体的动能是指 ;(填字母)
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,物体动能的大小是通过 来反映的;
(3)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是: 相同的物体, 越大,动能越大;
(4)甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离,若要小球撞击木块后,木块移动的距离s′甲和s甲相等,小球在斜面上的高度应该比原来 (选填“高”“低”或“相同”);
(5)分析比较甲、丙两次实验,得出的结论可用于解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
简单机械
考点4
一、单项选择题
1.(2026·河北区·一模) 我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图,是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是( )
A. 该滑轮是动滑轮 B. 使用该滑轮可以省功
C. 使用该滑轮可以省力 D. 该滑轮可以改变力的方向
2.(2026·河西区·一模)2025年9月25日,中国选手邹佳琪、邱秀萍组合在世界赛艇锦标赛上获得金牌,加冕世界冠军,如图所示。赛艇的桨可视为杠杆,下图所示的工具正常使用时,与赛艇的桨属于同类杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 镊子
C. 羊角锤 D. 开瓶器
3.(2026·和平区·一模) 如图所示是脚踏式垃圾箱的结构图,A处脚踏板向下踩动,使箱盖打开。图中关于箱盖打开时的杠杆示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·南开区·一模)如图所示为《天工开物》中记载的一种捣谷工具——舂,人脚用力踩踏A端使B端升起,抬脚后B端重重落下击打稻谷。关于舂的使用,下列说法正确的是( )
A. 该工具正常工作时,绕着A点转动
B. 使用该工具时不能省力,但可以省功
C. 若想更省力一些,可将脚踩点A适当靠近O
D. 该工具与镊子都正常使用时,它们都属于同一类杠杆
5.(2026·红桥区·一模)如图为小刚同学在完成跨学科实践作业中自制的杆秤,、均是杆秤称量时的支点。当使用称量物品时,调整秤砣至B点位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略盘重、绳重和杆重),已知秤砣质量为20g,,。下列说法正确的是( )
A. 所称物体质量是200g
B. 称量质量较小的物体时,秤砣应向B点左边移动
C. 改用称量物体时,会使该杆秤的称量范围变小
D. 当秤砣在B点时,使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大
二、填空题
6.(2026·西青区·一模)我国《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具)。如图所示,当碓头上升时,其重力势能将______(选填“增大”或“减小”);已知碓头的重力为,不计木杠的重力,,当木杠在水平位置静止时,人的脚对B端的作用力F的大小为______N。
三、多项选择题
7.(2026·河东区·一模)跨学科实践课上,小明制作的杆秤如图所示。使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10 kg。AB、BC、BD的长度如图所示,秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 秤砣的质量是1 kg
B. 提起B秤纽,可以达到最大称量
C. 距离C点15 cm处有两个刻度,分别为1.2 kg和3.6 kg
D. 称量质量约为0.5 kg的物体时,使用C秤纽可以提高称量的精度
8.(2026·河北区·一模)现有一根形变不计、长为的铁条和两根横截面积相同、长度分别为、的铝条、。将铝条叠在铁条上使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架上,水平平衡,此时的距离恰好为,如图所示。取下铝条后,将铝条按上述的操作方法使铁条再次水平平衡,此时的距离为。下列各选项中判断不正确的是( )
A. 若,则成立
B. 若,则成立
C. 若,则成立
D. 若,则成立
9.(2026·北辰区·一模)1000多年前,我国宋代计量学家刘承珪创制了高精度的微型杆秤—“戥子”,至今,仍有中药房在使用它。已知秤砣的质量为,零刻度线在提钮右侧、离提纽的距离为,秤盘离提纽悬挂点的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤水平平衡,秤砣悬挂点到提纽的距离是。不考虑秤杆的重,下列说法正确的是( )
A. 秤盘的质量为 B. 秤盘的质量为
C. 药材的质量为 D. 药材的质量为
四、综合题
10.(2026·南开区·一模)小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆位置如图甲所示,接着应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆水平平衡后,在实验过程中,挂上钩码调平时__________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母;
(2)在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,如图乙所示,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,改变动力和动力臂大小,相应调节阻力和阻力臂;再做几次实验,实验数据记录如下表所示。根据实验数据可以初步得出杠杆的平衡条件为:__________(用表格中的物理量符号表示)。本实验进行多次实验的目的是__________;
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10.0
2
5.0
2
2
10.0
1
20.0
3
2
15.0
1.5
20.0
(3)如图丙所示,若保持杠杆平衡状态不变,将右侧的砝码换成弹簧测力计,弹簧测力计由a位置缓慢转动到位置的过程中,其示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”),小明还发现在a位置时弹簧测力计的示数比通过杠杆的平衡条件计算出的数据大,造成这样的原因可能是__________。
11.(2026·宝坻区·一模) 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止在如图所示的位置,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;这样做的好处是便于测量________;
(2)实验时,在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,实验获得的部分数据如下表所示。表格中第4次实验的动力应该为________N;分析第________次实验数据,可以解释用开瓶器打开瓶盖的原理;
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
30.0
2.0
15.0
2
2.0
15.0
2.0
15.0
3
3.0
10.0
2.0
15.0
4
5.0
2.0
15.0
…
(3)生活中的杆秤就是根据杠杆原理制作的。如图所示,若使该杆秤的称量范围更大,称量时应使用提纽________(选填“A”或“B”)
12.(2026·河北区·一模) 中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽,右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据__________条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为的物体作为秤砣,空小盆挂在点作为秤盘,在点挂粗绳作为提纽,__________点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为__________。
(3)乙图中,当称量物的质量增大时,秤砣应向__________(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤的测量范围,可采用__________(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)若杆秤在使用过程中,秤砣有磨损,其质量变小,则测量的待测物体质量将__________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。
机械效率
考点5
一、填空题
1.(2026·宝坻区·一模) 用如图所示的电动起重机上的动滑轮匀速提升450N的物体,已知绳的拉力为250N。该动滑轮的机械效率是________;若不计绳重和摩擦,该动滑轮重为________N。
2.(2026·南开区·一模)如图甲所示,用水平力拉着重为的物体在水平路面上匀速移动的距离,然后用滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动的距离,水平拉力为,如图乙所示。在使用滑轮的过程中,总功为__________,额外功为__________。
3.(2026·北辰区·一模) 工人师傅用图所示装置把重为480N的物体从地面提升至3楼,所用拉力为300N,忽略绳重及摩擦,则动滑轮重___________N;滑轮组的机械效率为____________。
4.(2026·河北区·一模)建筑工人用如图所示的滑轮组来提升建筑材料。他用300N的拉力F将重为450N的建筑材料匀速提升4m,不计绳重和摩擦。则拉力F所做的功为__________J,该滑轮组的机械效率为__________%。
二、综合题
5.(2026·河东区·一模)如图所示,工人师傅站在地面上通过滑轮组提升质量为20 kg的货物,人所用的拉力为125 N,货物在4 s内匀速上升2 m。不计绳重和摩擦,g取10 N/kg,请解答下列问题:
(1)在图中画出绕绳方法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)求拉力的功率。
6.(2026·西青区·一模)如图所示,工人师傅利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m,用时10s,提升建材的过程中,工人对绳子的拉力为250N(不计绳重和摩擦)。
(1)工人做的有用功是多少?
(2)滑轮组机械效率是多少?
(3)工人拉力做功的功率是多少?
7.(2026·天津三十二中·一模)工人师傅用如图所示的装置,把重力为1200N的货物从地面匀速提高2m,所用的拉力为500N。求:
(1)整个过程中提升货物所做的有用功;
(2)该装置的机械效率。
8.(2026·和平区·一模)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学利用同一滑轮组进行了四次实验,实验操作正确。(绳重不计,动滑轮重)实验测得的数据如下表所示:
实验次序
钩码重力
钩码上升高度
绳子自由端拉力
绳子自由端上升距离
1
2
0.1
1
0.3
0.2
0.30
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
0.4
0.51
①
3
6
0.1
2.4
0.3
②
0.72
83.3%
4
6
0.2
2.4
0.6
1.2
③
83.3%
(1)根据表中数据,在图中画出滑轮组的绕绳方法。
(2)请将表中①②③补充完整。
①___________;
②___________;
③___________。
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