抢分04 选择、填空题(浮力、机械与功)(抢分专练)(山东专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-05-25
|
3份
|
55页
|
317人阅读
|
7人下载
摘要:
**基本信息**
以山东考情为锚点,构建“考情-考点-考法”三维突破体系,通过本土情境融合与实验方法提炼,系统强化浮力、机械与功的物理观念及科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|浮力|10题(含多选、计算)|4种计算方法(公式法/称重法/压力差法/浮沉条件);控制变量法分析实验|从产生原因(压力差)→阿基米德原理→浮沉条件→应用(轮船/密度计)递进|
|做功与机械能|10题(含图像分析)|功的判断三要素;P=W/t与P=Fv公式选用;机械能守恒条件分析|功的定义→功率计算→动能/势能影响因素→能量转化与守恒|
|简单机械|10题(含作图题)|杠杆五要素分析;滑轮组n值确定(奇动偶定);最小动力作图技巧|杠杆平衡条件→杠杆分类→滑轮实质→滑轮组省力规律|
|机械效率|10题(含实验题)|η=W有/W总公式应用;竖直/水平滑轮组有用功辨析;效率影响因素(物重/动滑轮重)|有用功/额外功定义→效率公式推导→提升效率方法→实验测量误差分析|
内容正文:
抢分04 选择、填空题(浮力、机械与功)(山东专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2025东营T9、济南T15
2024德州T17、日照T11
浮力核心考点:浮力的产生原因(上下表面压力差)、阿基米德原理、物体的浮沉条件。常以轮船、潜水艇(改变自重)、密度计(漂浮时浮力等于重力,浸入越深液体密度越小)为背景考查浮力应用。易错点:当物体漂浮或悬浮时,浮力等于重力;当物体浸没时,V排 = V物,浮力可用ρ液gV物计算;注意区分“浸入体积”与“物体体积”。
浮力:可能结合“山东舰航母”“蛟龙号深潜器”(山东参与研制)等大国重器,考查浮力与液体压强随深度变化的综合应用;或结合“黄河三角洲湿地生态”“海水稻种植”等本土情境,考查浮沉条件在农业或环境中的应用(如盐水选种、密度计测盐度)。常以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”为背景,考查控制变量法(液体密度、排开液体体积)、称重法测浮力及阿基米德原理实验(溢水杯、小桶收集排开水)。计算可能涉及轮船排水量、潜艇浮沉或密度计刻度分析。
2025淄博T19、青岛T11
2024 淄博T12、德州T20
做功和机械能核心考点:做功的两个必要因素,不做功的三种情况;功率P = W/t = Fv;动能(与质量、速度有关)、重力势能(与质量、高度有关)、弹性势能(与弹性形变大小有关);机械能守恒(只有重力或弹力做功时,动能与势能相互转化,总量不变)。易错点:功与功率的区分、功率是表示做功快慢的物理量;判断机械能是否变化需关注有无外力(如摩擦、空气阻力)做功。
做功与机械能:可能结合“山东全运会”“青岛国际马拉松”等体育赛事,考查功、功率的计算及动能变化分析;或结合“济南地铁”“青岛胶州湾隧道”等交通工程,考查P = Fv在实际问题中的应用。常以“探究动能大小与哪些因素有关”为背景,考查控制变量法(质量、速度)和转换法(木块被撞击后移动距离)。计算题可能涉及汽车爬坡时的功率、速度与牵引力关系,或蹦极、过山车等情境中的机械能转化分析。
2025滨州T9、青岛T22
2024 东营T10、淄博T12
简单机械核心考点:杠杆的五要素,杠杆平衡条件;三种杠杆:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;定滑轮、动滑轮;滑轮组(省力情况:F = G/n,n为承担物重的绳子段数,注意绕线方式影响n)。易错点:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的连线;动滑轮使用时,当绳子自由端移动距离s与物体上升高度h的关系为s = nh。
简单机械:可能结合“山东传统农具”(如铡刀、辘轳)或“济南趵突泉汲水装置”等本土文化背景,考查杠杆的分类及平衡条件应用;或结合“淄博烧烤炉改良”“青岛港口起重机”等生产生活场景,考查滑轮组绕线及省力计算。实验题常以“探究杠杆平衡条件”为背景,考查杠杆调平、数据记录与分析(多次实验避免偶然性)、力臂的测量。作图题可能要求画出最小动力(当动力臂最大时,动力最小)或滑轮组的绕线方式。
2025 潍坊T8、青岛T10
2024 德州T11、青岛T14
机械效率核心考点:有用功、额外功、总功;机械效率η= W有/W总,恒小于1,常用百分数表示。滑轮组的机械效率:η = G/(nF) = G/(G+G动)(忽略绳重和摩擦时);斜面的机械效率:η= Gh/(Fs),斜面的粗糙程度和倾斜角度都会影响效率。提高机械效率的方法:减小额外功(减轻动滑轮重、加润滑油)或增大有用功(增加物重)。易错点:同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越高,但功率不一定变大;竖直方向滑轮组有用功为Gh,水平方向滑轮组有用功为fs物(克服摩擦力做功)。
机械效率:可能结合“山东港口群”(青岛港、日照港)的集装箱起重机,考查滑轮组机械效率的计算与分析;或结合“鲁南高铁隧道施工”“泰山挑山工”等本地素材,考查斜面或杠杆的机械效率。计算题常以滑轮组提升重物为背景,要求计算W有、W总、η,并分析影响效率的因素(如增加物重、减轻动滑轮重)。实验题可能涉及“测量滑轮组的机械效率”(需要测出G、F、h、s,注意匀速拉动)或“探究斜面的机械效率与倾斜程度的关系”。注意辨析:功率表示做功快慢,机械效率表示有用功占比,两者无直接关系。
【考向一】浮力
1.浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,方向竖直向上。产生原因:物体上下表面受到液体(或气体)的压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体所受的重力。公式 F浮= G排= m排g = ρ液gV排。该原理同样适用于气体。
3.浮力大小的计算方法:F浮=ρ液gV排(常用);F浮= G - F示(弹簧测力计称重法);F浮= F向上 - F向下(压力差法);漂浮或悬浮时 F浮= G物。
4.物体的浮沉条件(浸没时):ρ液 > ρ物 时上浮(最终漂浮),ρ液 = ρ物 时可悬浮在任意深度,ρ液 < ρ物 时下沉。实心物体比较密度,空心物体比较平均密度。
5.浮力的应用:轮船(空心增大排水量,漂浮 F浮=G);潜水艇(改变自身重力实现浮沉);气球和飞艇(充入密度小于空气的气体);密度计(漂浮,刻度上小下大)。
【考向二】做功与机械能
1.功:力与在力的方向上移动的距离的乘积,公式 W = Fs,单位焦耳(J)。做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。三种不做功情况:有力无距、有距无力(惯性)、力距垂直。
2.功率:表示做功快慢的物理量,公式 P = W/t = Fv,单位瓦特(W)。1kW=1000W。功率大表示做功快,但不一定做功多。
3.动能:物体由于运动而具有的能量,质量越大、速度越大,动能越大。
4.重力势能:物体由于被举高而具有的能量,质量越大、高度越高,重力势能越大。
5.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,弹性形变越大,弹性势能越大。
6.机械能守恒:只有动能和势能相互转化时(忽略摩擦和空气阻力),机械能总量保持不变。若存在阻力,机械能减小,转化为内能。
【考向三】简单机械
1.杠杆:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。五要素:支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2(从支点到力的作用线的垂直距离)。
2.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即 F1l1 = F2l2。
3.杠杆分类:省力杠杆(l1> l2,F1 < F2,费距离,如撬棍、羊角锤、瓶盖起子);费力杠杆(l1 < l2,F1 > F2,省距离,如镊子、钓鱼竿、筷子);等臂杠杆(l1 = l2,不省力不费力,如天平、定滑轮)。
4.滑轮:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但改变力的方向(F = G,s = h);动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,省一半力但费距离(F = G/2,s = 2h),不计绳重和摩擦。
5.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成,承担物重绳子段数为n,则 F = (G物 + G动)/n(不计摩擦),s = nh。绕线方法:奇动偶定(n为奇数从动滑轮开始,n为偶数从定滑轮开始)。
【考向四】机械效率
1.有用功、额外功、总功:有用功(W有)是为达目的必须做的功;额外功(W额)是不需要但不得不做的功(如克服机械自重和摩擦);总功(W总)是动力做的功,W总= W有 + W额。
2.机械效率:有用功与总功的比值,公式 η= W有/W总×100%,无单位,用百分数表示。机械效率总小于1(或100%),η越高表示机械性能越好。
3.滑轮组的机械效率:η= W有/W总= Gh/(Fs) = G/(nF)(竖直方向匀速提升物体)。不计绳重和摩擦时,η= G/(G + G动)。
4.斜面的机械效率:η= W有/W总= Gh/(Fl)。斜面高度一定时,斜面越长(坡度越小)越省力,但机械效率不一定高(可能因摩擦增大而降低)。
5.影响机械效率的因素:动滑轮重力、绳重、摩擦、被提升物体重力(物体越重,η越高)。提高机械效率的方法:减小机械自重、减小摩擦、增加被提升物重。
题型一 浮力
1.(2024·山东泰安·二模)三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
D.容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲
2.(2026·山东济宁·一模)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。下列有关说法正确的是( )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜的密度等于水的密度
C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
3.(2026·山东济宁·二模)跨学科实践小组发现同一鸡蛋在不同密度的盐水中所处状态不同,根据浮沉条件可以比较盐水的密度大小、于是他们利用一根圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了简易密度计。先把吸管两端剪平、用石蜡把下端端口密封,将一些铜丝密绕在吸管的下端,使其能竖直漂浮在水中。漂浮时其浸入水中的深度为H,如图甲:将自制密度计放入密度为1.0g/cm3的水中和密度为1.1g/cm3、1.2g/cm3的盐水中,待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出对应刻度,如图乙和图丙是两位同学分别制作的M、N两支密度计在水中漂浮时的情景。下列相关分析正确的是( )
A.密度计漂浮在某液体中时,液面到封口处的距离
B.刻度位置越靠上,对应液体的密度值越小,刻度线分布越密
C.若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,M密度计测量更准确
D.为了提高密度计的精度,可适当增加配重
4.(2026·山东烟台·一模)物理与生产生活密不可分,为了帮助学生将物理知识与实际生活相结合,教材中设置了“做中学”和“跨学科实践”等内容,下列说法正确的是( )
①水火箭升空时,水火箭内气体对水向下的力与水对水火箭向上的力是平衡力
②滑翔机飞行时,机翼上方比下方气流的速度大,机翼上表面的压强小
③龙骨水车将水从低处的河流运送到高处的农田对农田进行灌溉,同质量的水在提升过程中其重力势能增大
④用同一自制密度计测量两种液体密度时,密度计浸入液体的体积越大,表明这种液体的密度越大
A.只有①③正确 B.只有①②正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
5.(2026·山东日照·一模)(多选)某实验小组用如图甲所示的装置进行应用浮力测密度的相关实验。力传感器固定在铁架台上,其示数显示细线拉力的大小。底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与传感器相连。柱形容器B放在水平升降台上,容器内装有20cm深的水。开始时A与水面刚好接触,然后升高升降台使A逐渐浸入水中(细线不可伸缩),此过程中力传感器的示数F与A浸在水中深度h的关系如图乙所示。A不吸水且始终保持竖直,整个过程无水溢出。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),下列选项正确的是( )
A.物体A浸入水中之前,容器底受到水的压强为1500Pa
B.当A浸在水中的深度为5cm时,A受到的浮力为2N
C.物体A的体积为400cm3
D.圆柱体A的密度为3.0×103kg/m3
6.(2026·山东济南·一模)(多选)研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。不计绳子的质量和体积,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,下列判断正确的是( )
A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3
B.从水中取出石头时,带出了1g的水
C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24N
7.(2026·山东济宁·一模)一个体积为的木块,漂浮在水中时有的体积露出水面;漂浮在另一液体中时,有的体积浸在其中。则木块的密度为_____,另一液体的密度为_____。
8.(2026·山东烟台·二模)如图所示,水平桌面上两个相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,将边长分别为2cm和3cm的A、B两个正方体,按图示方式放入液体中,待静止后,A刚好浸没在甲液体中,B刚好浸没在乙液体中,且两容器中液面恰好相平。则A、B在甲、乙两种液体中所受浮力的大小关系为FA________FB,甲、乙液体对两个容器底的压强的大小关系为pA________pB,(前两空均选填“大于”“小于”或“等于”);若乙液体是水,将其中的正方体A从正方体B上方取下放入水中后,正方体B有露出水面,则正方体A的密度为________。
9.(2026·山东青岛·一模)如图所示,是乳牛自动喂水器的装置原理图。水箱中,带浮子的硬杆AB相当于一根杠杆,可以绕O点转动,用于控制进水管的“开”和“关”。
(1)牛喝水后,若饮水槽中水位下降1cm,则饮水槽底受到水的压强减小______Pa;自动喂水装置的设计主要利用了杠杆原理和______原理,实现水的自动补给(,取);
(2)当停止进水时,浮子所受的浮力大小为3牛,若不计浮子所受重力,,则进水管中水对A点的压力是______N。
10.(2025·山东青岛·一模)如图所示是某兴趣小组用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,它能竖直漂浮在不同的液体中。若漂浮在水中,水面位于图中A处,则A处应标为_______。若漂浮在酒精中,它所受的浮力_______在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度应在A点的_______方。()
题型二 做功与机械能
11.(2026·山东青岛·一模)如图所示,某同学在冰壶场地用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止,已知水平冰面粗糙程度相同,下列说法不正确的是( )
A.冰壶从A到B的过程,该同学对冰壶做了功
B.冰壶能够从B运动到C,是由于它具有惯性
C.冰壶从B到C的过程,机械能转化为内能
D.冰壶在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力
12.(2026·山东聊城·一模)如图甲所示的“渤海之眼”是世界最高的无轴式摩天轮,横跨白浪河大桥之上,菱形龙鳞网格如蛟龙腾海,无轴转动的轿舱沿轨道盘旋,摩天轮有36个悬挂式观景舱,每个可以乘坐10人,绕完一周用时30分钟。图乙是小明随观景舱在竖直平面内匀速转动的情景,此过程中的相关说法正确的是( )
A.以观景舱为参照物,小明是运动的
B.小明运动状态不变,受平衡力的作用
C.从最低点转动到最高点的过程中,小明的机械能增大
D.从最高点转动到最低点的过程中,小明的重力势能转化为动能
13.(2026·山东临沂·二模)如图甲是小明同学在体育课上练习实心球时的情景。被斜向上抛出的实心球在空中飞行过程中经过不同位置时的能量情况如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.经过B、D两位置时实心球的动能相同
B.经过B、E两位置时实心球的高度相同
C.实心球运动到C位置时可能为最高点
D.从A到B位置的过程中,实心球的重力势能转化为动能
14.(2026·山东烟台·一模)如图,光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后,落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是( )
A.小球在C点的速度小于小球在F点的速度
B.从A点运动到F点的过程中,机械能减小
C.小球在E点的机械能小于在D点的机械能
D.从B点运动到C点,重力势能减小,动能增大
15.(2026·山东济南·一模)(多选)如图所示为撑杆跳高的动作要领分解示意图,在整个过程的1~7阶段中(忽略空气阻力),关于该过程中机械能及其转化的描述,说法正确的是( )
A.图4时杆的弹性势能最大
B.图6时人的重力势能最大
C.从图2到图4,人的动能全部转化为杆的弹性势能
D.从图6到图7,人的重力势能转化为人的动能
16.(2025·山东日照·中考真题)(多选)重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够长的白板上。0~6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s后撤去拉力F,磁铁静止不动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.磁铁受到白板的吸引力与支持力是一对平衡力
B.磁铁在0~6s内通过的路程为8m
C.磁铁在5s时所受的摩擦力大小为6N
D.磁铁在2s时机械能达到最大
17.(2026·山东烟台·二模)“嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响,在这个过程中,由A到B段返回器的动能逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”),返回器在B点时的速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)到达C点时的速度,从A到D的全过程中返回器机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(2026·山东烟台·一模)如图甲所示,放在足够长的水平桌面上的木块,用弹簧测力计沿水平方向以不同速度分别拉木块使其做直线运动,木块两次运动的s-t图像为图乙所示。由图像可知,木块两次所受摩擦力的大小f1________f2(选填“>”“<”或“=”),图甲中的物体所受摩擦力的方向是水平向________,两次拉力的功率P1________P2(选填“>”“<”或“=”)。
19.(2026·山东滨州·一模)如图所示,工人师傅使用一个动滑轮将重为的建筑材料匀速提升到2米高的脚手架上。已知动滑轮自重,他施加在绳子自由端竖直向上的拉力为,整个过程用时10秒。在此过程中,对建筑材料做的有用功是______,拉力做功的功率是______。
20.(2024·山东青岛·一模)目前,我国在航天领域处于世界领先领先地位。请你结合物理知识完成下列问题:
(1)长征二号F遥十六运载火箭中的燃料是液态的,是通过既降低温度又加压的方法使气体________(填写物态变化名称);燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转化为________能和机械能;
(2)如图甲,火箭被点燃后加速升空,载人飞船中的宇航员的动能________,机械能________;
(3)王亚平老师在太空微重力环境下,用水将两边的塑料板连接一起,看起来就像一座桥,如图乙所示。“水桥”说明了水分子之间存在着________。
题型三 简单机械
21.(2026·山东济南·一模)我国古代科技著作《天工开物》记载了舂(chong)米(把稻谷去壳,做成白米)时的场景。如图所示,当脚下踩时舂米装置可视为杠杆。下列杠杆中与舂米装置属于同类的是( )
A.钓鱼竿 B.跷跷板
C.定滑轮 D.撬棒
22.(2026·山东聊城·二模)某探究小组的同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并准备利用图甲、乙、丙所示的滑轮组进行实验验证。猜想一:由两个相同的滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组的绕绳方法有关。猜想二:由两个相同的滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升物体所受的重力有关。下列有关该实验的分析正确的是( )
A.验证猜想一的小组应用图乙、丙所示的两个滑轮组进行实验
B.若用图甲、乙、丙所示的滑轮组分别拉动绳子移动相同的距离,则三个滑轮组做的有用功相同
C.若用图甲、乙、丙所示的滑轮组分别沿竖直方向匀速拉动绳子,不计摩擦和绳重,则
D.用图甲、乙所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是错误的
23.(2026·山东菏泽·一模)如图所示,小梅在家利用两个相同的衣架组装成一个简易滑轮组,她将重为2N的矿泉水瓶匀速提升0.4m,绳端拉力大小只有0.6N(不计绳子的自重和摩擦,g取10N/kg),下列说法正确的是( )
A.乙衣架的质量为1kg
B.甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.6N
C.自由端绳子通过的距离为2.4m
D.拉力F所做的有用功为1.2J
24.(2026·山东聊城·一模)如图所示,下列简单机械的使用,费力的是( )
A.皮划艇的船桨 B.剪铁丝的手钳
C.自行车的刹车 D..订书机
25.(2025·山东青岛·中考真题)(多选)在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960N,小明的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.独轮车是一个费力杠杆 B.小明对车竖直向上的力F为400N
C.小明对地面的压力为900N D.小明对地面的压强为
26.(2025·山东威海·二模)(多选)如图所示,为了把货物搬运到平台上,工人在平台与地面间搭建了一个长、高的斜面,工人用沿斜面向上的力将重为的货物匀速拉到斜面顶端,不计货物与斜面间的摩擦。下列说法中正确的是( )
A.工人所用的拉力为
B.斜面是一种省功的机械
C.斜面的高度一定时,斜面越长,越省力
D.若考虑货物与斜面间的摩擦,工人的拉力需为,则货物受到的摩擦力为
27.(2026·山东青岛·一模)在跨学科实践活动中,小明制作了一杆秤如图所示,杆秤秤砣的质量为,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为和,则被测物体的质量为________;若秤砣有缺损,则测量值比被测物体的真实质量要________(选填“偏大”或“偏小”);若想增大这杆秤的测量范围,可将提纽向________(选填“左”或“右”)移动。
28.(2026·山东泰安·一模)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出,如图甲所示。现把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀,C为中点。已知横杆AB重,杆长2.6m,。要使横杆AB保持水平平衡,需在A端施加竖直向下的力F=______N。
29.(2026·山东聊城·一模)如图是《天工开物》中记载的脚踏碓,它是一种给稻谷去壳的工具。脚踏碓是用柱子架起的一根木杠,木杠绕着O点能上、下转动,木杠的前端装有锥形石头,不断用脚踩踏木杠的后端,就可以舂米。
(1)碓头端做得尖锐是为了___________。
(2)脚踏碓属于___________(选填“省力”或“费力”)杠杆。
(3)经测量,脚踏碓动力臂长,阻力臂长,若碓头质量为,则人脚至少需施加___________的力才能启动杠杆(取)。
30.(2025·山东青岛·二模)如图甲所示,是用核桃钳夹核桃时的情景。将上部的手柄简化为如图乙所示的杠杆,为夹核桃时,核桃对手柄的力,使用此杠杆的优点是可以___________,请在图乙中画出在点施加的最小动力___________。若此核桃外壳能承受的压力极限为,忽略杠杆自身的重力,请计算人在点施加的最小动力为___________。
题型四 机械效率
31.(2026·山东聊城·一模)小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼,他在楼上安装了一个滑轮组(如图所示),每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m,用时10s,不计绳重和摩擦,g取10N/kg,下列说法错误的是( )
A.小明对绳子施加的拉力为F=270N
B.小明拉动绳子的速度为0.8m/s
C.此滑轮组的机械效率是92.6%
D.小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率
32.(2026·山东泰安·一模)如图甲所示,用力F1将物体A匀速提升0.5m,F1做功为40J。如图乙所示,利用滑轮组用F2=50N的力在5s内把物体A匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
①图甲中,重力做功为40J
②图乙中,F2做功的功率为5W
③图乙中,动滑轮所受的重力为20N
④图乙中,滑轮组的机械效率为80%
A.只有①④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③④正确
33.(2026·山东泰安·一模)小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A,使A以0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5 s,作用在绳端的水平拉力,该滑轮的机械效率为80%。关于该过程,下列说法中( )
①物体A受到的重力所做的功是0 J
②绳端移动的距离是2 m
③拉力F做功的功率是1 W
④地面对物体A的摩擦力大小是8 N
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
34.(2026·山东济南·一模)如图,工业北高架东延工程工地上,一台起重机正在吊装材料,其吊臂前端的滑轮组如图乙所示。为提高起吊设备中滑轮组的机械效率,下列措施可行的是( )
A.增大提升重物的速度 B.增大提升重物的高度
C.减小被提升重物质量 D.减小动滑轮自身质量
35.(2026·山东烟台·二模)(多选)如图甲所示,小明用滑轮组将放置在水平地面上重为400N的物体A提升到高处。她用竖直向下的力F拉绳,图乙是F随时间t变化的关系图像,图丙是A上升的高度h随时间t变化的关系图像,A与地面的接触面积为,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮受到的重力为20N
B.在0~1s内,重物对地面压强为4000Pa
C.在1~2s内,拉力F做的功为700J
D.在2~3s内,滑轮组的机械效率约为80%
36.(2026·山东烟台·一模)(多选)如图所示,用力F1将物体A匀速提升0.5m,做功为3J。若借助滑轮组用力F2把物体A匀速提升相同高度,F2做功为5J,下列说法正确的是(不计绳重及摩擦)( )
A.滑轮组的机械效率为60%
B.动滑轮所受的重力为2N
C.利用滑轮组既可以省力但不能省功
D.两次提升过程中物体A的机械能都保持不变
37.(2026·山东聊城·一模)如图所示,升国旗时旗杆顶上安装了一个___________滑轮,沿不同方向向下用力,则所用的拉力___________(选填“”、“”或“”)。若国旗的质量为,旗手用的力将国旗升起,则此滑轮的机械效率为___________。(取)
38.(2025·山东济宁·一模)图所示的小型起重机,其电动机的额定电压为,额定电流为。某次正常工作时,吊起重为的物体,电动机输出的拉力为,用时,使物体上升了。则电动机对物体做的有用功为______,该电动机线圈的阻值为______。
39.(2025·山东临沂·二模)如图所示,物体重180N,动滑轮重10N,小明用100N竖直方向的拉力将物体匀速提升2m,用了10s,则此过程中有用功是______J,拉力的功率是______W。
40.(2025·山东烟台·一模)如图1所示,用甲、乙两个滑轮组分别提升物体M、N,拉力分别为、,两物体都在10s内被匀速提升1m,此过程相关数据如图2所示,做功的功率为______W,若用甲滑轮组匀速提升物体N,甲滑轮组的有用功为______,机械效率______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$函学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
抢分04选择、」
填空题(浮力、机械与功)
(山东专用)
参考答案
题型一浮力
2
3
4
5
6
D
D
D
C
BD
ABC
7.0.6×10
1.2×103
8.等于
大于
0.675×103
9.(1)100
连通器
(2)12
10.1
等于
上
题型二
做功与机械能
11
12
13
14
15
16
D
C
C
A
ABD
AC
17.减小
等于
减小
18.=
左
19.360
40
20.液化
内能
变大
变大
引力
题型三
简单机械
21
22
23
24
25
26
A
C
B
A
BC
ACD
27.1.2
偏大左
28.400
29.(1)增大压强
(2)费力
(3)150
1/2
函学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
B
A
30.省力
80
题型四
机械效率
31
32
33
34
35
36
D
c
C
D
BC
AC
37.定=
60%
38.3×104
2
39.360
40
40.120
400J
不变
2/2
抢分04 选择、填空题(浮力、机械与功)(山东专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2025东营T9、济南T15
2024德州T17、日照T11
浮力核心考点:浮力的产生原因(上下表面压力差)、阿基米德原理、物体的浮沉条件。常以轮船、潜水艇(改变自重)、密度计(漂浮时浮力等于重力,浸入越深液体密度越小)为背景考查浮力应用。易错点:当物体漂浮或悬浮时,浮力等于重力;当物体浸没时,V排 = V物,浮力可用ρ液gV物计算;注意区分“浸入体积”与“物体体积”。
浮力:可能结合“山东舰航母”“蛟龙号深潜器”(山东参与研制)等大国重器,考查浮力与液体压强随深度变化的综合应用;或结合“黄河三角洲湿地生态”“海水稻种植”等本土情境,考查浮沉条件在农业或环境中的应用(如盐水选种、密度计测盐度)。常以“探究浮力的大小跟哪些因素有关”为背景,考查控制变量法(液体密度、排开液体体积)、称重法测浮力及阿基米德原理实验(溢水杯、小桶收集排开水)。计算可能涉及轮船排水量、潜艇浮沉或密度计刻度分析。
2025淄博T19、青岛T11
2024 淄博T12、德州T20
做功和机械能核心考点:做功的两个必要因素,不做功的三种情况;功率P = W/t = Fv;动能(与质量、速度有关)、重力势能(与质量、高度有关)、弹性势能(与弹性形变大小有关);机械能守恒(只有重力或弹力做功时,动能与势能相互转化,总量不变)。易错点:功与功率的区分、功率是表示做功快慢的物理量;判断机械能是否变化需关注有无外力(如摩擦、空气阻力)做功。
做功与机械能:可能结合“山东全运会”“青岛国际马拉松”等体育赛事,考查功、功率的计算及动能变化分析;或结合“济南地铁”“青岛胶州湾隧道”等交通工程,考查P = Fv在实际问题中的应用。常以“探究动能大小与哪些因素有关”为背景,考查控制变量法(质量、速度)和转换法(木块被撞击后移动距离)。计算题可能涉及汽车爬坡时的功率、速度与牵引力关系,或蹦极、过山车等情境中的机械能转化分析。
2025滨州T9、青岛T22
2024 东营T10、淄博T12
简单机械核心考点:杠杆的五要素,杠杆平衡条件;三种杠杆:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;定滑轮、动滑轮;滑轮组(省力情况:F = G/n,n为承担物重的绳子段数,注意绕线方式影响n)。易错点:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的连线;动滑轮使用时,当绳子自由端移动距离s与物体上升高度h的关系为s = nh。
简单机械:可能结合“山东传统农具”(如铡刀、辘轳)或“济南趵突泉汲水装置”等本土文化背景,考查杠杆的分类及平衡条件应用;或结合“淄博烧烤炉改良”“青岛港口起重机”等生产生活场景,考查滑轮组绕线及省力计算。实验题常以“探究杠杆平衡条件”为背景,考查杠杆调平、数据记录与分析(多次实验避免偶然性)、力臂的测量。作图题可能要求画出最小动力(当动力臂最大时,动力最小)或滑轮组的绕线方式。
2025 潍坊T8、青岛T10
2024 德州T11、青岛T14
机械效率核心考点:有用功、额外功、总功;机械效率η= W有/W总,恒小于1,常用百分数表示。滑轮组的机械效率:η = G/(nF) = G/(G+G动)(忽略绳重和摩擦时);斜面的机械效率:η= Gh/(Fs),斜面的粗糙程度和倾斜角度都会影响效率。提高机械效率的方法:减小额外功(减轻动滑轮重、加润滑油)或增大有用功(增加物重)。易错点:同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越高,但功率不一定变大;竖直方向滑轮组有用功为Gh,水平方向滑轮组有用功为fs物(克服摩擦力做功)。
机械效率:可能结合“山东港口群”(青岛港、日照港)的集装箱起重机,考查滑轮组机械效率的计算与分析;或结合“鲁南高铁隧道施工”“泰山挑山工”等本地素材,考查斜面或杠杆的机械效率。计算题常以滑轮组提升重物为背景,要求计算W有、W总、η,并分析影响效率的因素(如增加物重、减轻动滑轮重)。实验题可能涉及“测量滑轮组的机械效率”(需要测出G、F、h、s,注意匀速拉动)或“探究斜面的机械效率与倾斜程度的关系”。注意辨析:功率表示做功快慢,机械效率表示有用功占比,两者无直接关系。
【考向一】浮力
1.浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,方向竖直向上。产生原因:物体上下表面受到液体(或气体)的压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体所受的重力。公式 F浮= G排= m排g = ρ液gV排。该原理同样适用于气体。
3.浮力大小的计算方法:F浮=ρ液gV排(常用);F浮= G - F示(弹簧测力计称重法);F浮= F向上 - F向下(压力差法);漂浮或悬浮时 F浮= G物。
4.物体的浮沉条件(浸没时):ρ液 > ρ物 时上浮(最终漂浮),ρ液 = ρ物 时可悬浮在任意深度,ρ液 < ρ物 时下沉。实心物体比较密度,空心物体比较平均密度。
5.浮力的应用:轮船(空心增大排水量,漂浮 F浮=G);潜水艇(改变自身重力实现浮沉);气球和飞艇(充入密度小于空气的气体);密度计(漂浮,刻度上小下大)。
【考向二】做功与机械能
1.功:力与在力的方向上移动的距离的乘积,公式 W = Fs,单位焦耳(J)。做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。三种不做功情况:有力无距、有距无力(惯性)、力距垂直。
2.功率:表示做功快慢的物理量,公式 P = W/t = Fv,单位瓦特(W)。1kW=1000W。功率大表示做功快,但不一定做功多。
3.动能:物体由于运动而具有的能量,质量越大、速度越大,动能越大。
4.重力势能:物体由于被举高而具有的能量,质量越大、高度越高,重力势能越大。
5.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,弹性形变越大,弹性势能越大。
6.机械能守恒:只有动能和势能相互转化时(忽略摩擦和空气阻力),机械能总量保持不变。若存在阻力,机械能减小,转化为内能。
【考向三】简单机械
1.杠杆:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。五要素:支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2(从支点到力的作用线的垂直距离)。
2.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即 F1l1 = F2l2。
3.杠杆分类:省力杠杆(l1> l2,F1 < F2,费距离,如撬棍、羊角锤、瓶盖起子);费力杠杆(l1 < l2,F1 > F2,省距离,如镊子、钓鱼竿、筷子);等臂杠杆(l1 = l2,不省力不费力,如天平、定滑轮)。
4.滑轮:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但改变力的方向(F = G,s = h);动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,省一半力但费距离(F = G/2,s = 2h),不计绳重和摩擦。
5.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成,承担物重绳子段数为n,则 F = (G物 + G动)/n(不计摩擦),s = nh。绕线方法:奇动偶定(n为奇数从动滑轮开始,n为偶数从定滑轮开始)。
【考向四】机械效率
1.有用功、额外功、总功:有用功(W有)是为达目的必须做的功;额外功(W额)是不需要但不得不做的功(如克服机械自重和摩擦);总功(W总)是动力做的功,W总= W有 + W额。
2.机械效率:有用功与总功的比值,公式 η= W有/W总×100%,无单位,用百分数表示。机械效率总小于1(或100%),η越高表示机械性能越好。
3.滑轮组的机械效率:η= W有/W总= Gh/(Fs) = G/(nF)(竖直方向匀速提升物体)。不计绳重和摩擦时,η= G/(G + G动)。
4.斜面的机械效率:η= W有/W总= Gh/(Fl)。斜面高度一定时,斜面越长(坡度越小)越省力,但机械效率不一定高(可能因摩擦增大而降低)。
5.影响机械效率的因素:动滑轮重力、绳重、摩擦、被提升物体重力(物体越重,η越高)。提高机械效率的方法:减小机械自重、减小摩擦、增加被提升物重。
题型一 浮力
1.(2024·山东泰安·二模)三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
D.容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲
【答案】D
【详解】AC.如图,小球在甲中沉底,则密度大于甲液体,浮力小于重力;小球在乙中漂浮,则密度小于乙液体,浮力等于重力;小球在丙中悬浮,则密度等于丙液体,浮力等于重力。所以液体的密度关系是,小球受到的浮力大小关系,故AC错误;
B.液体的密度关系是,深度相同,根据可知液体对容器底部的压强关系为,故B错误;
D.由图可知,将三个完全相同的小球轻轻放入容器中后,液体的体积关系为,液体的密度关系是,所以容器中液体质量关系为,容器相同,则甲容器对桌面的压力最小,乙容器对桌面的压力最大,受力面积相同,所以容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲,故D正确。
故选D。
2.(2026·山东济宁·一模)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。下列有关说法正确的是( )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜的密度等于水的密度
C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
【答案】D
【详解】AB.由物体的浮沉条件可知,西瓜投入水中会漂浮,所以;李子投入水中会下沉;所以,故AB错误;
C.由可知,李子下沉过程中不断增大,所以受到水的压强也增大,故C错误;
D.李子浸没后,其在排开水的体积即为其自身的体积,由可知,下沉过程中其体积未发生改变,即不变,所以下沉过程中所受浮力大小不变,故D正确。
故选D。
3.(2026·山东济宁·二模)跨学科实践小组发现同一鸡蛋在不同密度的盐水中所处状态不同,根据浮沉条件可以比较盐水的密度大小、于是他们利用一根圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了简易密度计。先把吸管两端剪平、用石蜡把下端端口密封,将一些铜丝密绕在吸管的下端,使其能竖直漂浮在水中。漂浮时其浸入水中的深度为H,如图甲:将自制密度计放入密度为1.0g/cm3的水中和密度为1.1g/cm3、1.2g/cm3的盐水中,待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出对应刻度,如图乙和图丙是两位同学分别制作的M、N两支密度计在水中漂浮时的情景。下列相关分析正确的是( )
A.密度计漂浮在某液体中时,液面到封口处的距离
B.刻度位置越靠上,对应液体的密度值越小,刻度线分布越密
C.若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,M密度计测量更准确
D.为了提高密度计的精度,可适当增加配重
【答案】D
【详解】A.密度计的原理是漂浮时浮力等于自身重力,设密度计横截面积为,重力为,浸入水中深度为,水的密度为,待测液体密度为,浸入待测液体深度为,根据漂浮条件推导得两次放入液体中时 ①
②
联立①②得:,即液面到封口处的距离为,故A错误;
B.由A可知,密度计浸入液体中的深度与液体密度成反比。则刻度位置越靠上,浸入液体中的深度越大,对应液体密度越小。根据数学知识可知,若液体密度变化量相同,液体密度较大时深度变化量较小,液体密度较小时深度变化量较大。即液体的密度值越大,刻度线分布越密,故B错误;
C. 由图可知,M密度计受到的重力较小,测量不同液体时,浸入液体的深度变化较小,刻度线间距小;N 密度计受到的重力较大,测量不同液体时,浸入深度变化更明显,刻度线间距大,测量更准确。故C错误;
D.密度计始终漂浮在液体表面,密度计受到的浮力始终等于密度计的重力,由可得,密度计相邻两条刻度线间的距离为
则密度计横截面积一定时,密度计的重力越大,刻度间距越大,刻度间距越大越精确,因此为了提高密度计的精度,可适当增加配重。D正确。
故选D。
4.(2026·山东烟台·一模)物理与生产生活密不可分,为了帮助学生将物理知识与实际生活相结合,教材中设置了“做中学”和“跨学科实践”等内容,下列说法正确的是( )
①水火箭升空时,水火箭内气体对水向下的力与水对水火箭向上的力是平衡力
②滑翔机飞行时,机翼上方比下方气流的速度大,机翼上表面的压强小
③龙骨水车将水从低处的河流运送到高处的农田对农田进行灌溉,同质量的水在提升过程中其重力势能增大
④用同一自制密度计测量两种液体密度时,密度计浸入液体的体积越大,表明这种液体的密度越大
A.只有①③正确 B.只有①②正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
【答案】C
【详解】①水火箭内气体对水向下的力与水对水火箭向上的力,这两个力分别作用在水和水火箭上,不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故①错误;
②滑翔机飞行时,机翼上方空气流速大,根据流体压强与流速的关系,流速越大压强越小,所以机翼上方对机翼上表面的压强较小,故②正确;
③龙骨水车将水从低处运送到高处,同质量的水,高度增加,根据重力势能的影响因素,质量不变、高度增加,其重力势能增大,故③正确;
④用同一自制密度计测量两种液体密度时,密度计始终漂浮,浮力等于重力,浮力不变,根据阿基米德原理,密度计浸入液体的体积越大,即排开液体的体积越大,表明这种液体的密度越小,故④错误。
本题②③描述正确,故选C。
5.(2026·山东日照·一模)(多选)某实验小组用如图甲所示的装置进行应用浮力测密度的相关实验。力传感器固定在铁架台上,其示数显示细线拉力的大小。底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与传感器相连。柱形容器B放在水平升降台上,容器内装有20cm深的水。开始时A与水面刚好接触,然后升高升降台使A逐渐浸入水中(细线不可伸缩),此过程中力传感器的示数F与A浸在水中深度h的关系如图乙所示。A不吸水且始终保持竖直,整个过程无水溢出。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),下列选项正确的是( )
A.物体A浸入水中之前,容器底受到水的压强为1500Pa
B.当A浸在水中的深度为5cm时,A受到的浮力为2N
C.物体A的体积为400cm3
D.圆柱体A的密度为3.0×103kg/m3
【答案】BD
【详解】A.物体A浸入水中之前,水深
容器底受到水的压强
故A错误;
B.当A浸在水中深度,排开水的体积
此时A受到的浮力
故B正确;
C.由图乙可知,当A浸在水中深度后,拉力不再变化,说明A已经完全浸没,因此A的高度为,A的体积
故C错误;
D.由图乙可知,时拉力等于A的重力,即,A的质量
A的体积
因此A的密度
故D正确。
故选BD。
6.(2026·山东济南·一模)(多选)研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。不计绳子的质量和体积,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,下列判断正确的是( )
A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3
B.从水中取出石头时,带出了1g的水
C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24N
【答案】ABC
【详解】A.由①②两图可得,玻璃杯和水的质量
利用该质量结合图④可得排水的体积,且排水体积与石头的体积相等,则石块的体积
可得出石头密度最准确的测量值,故A正确;
B.由①②③可得,从水中取出石头时,石块带出水的质量,故B正确;
C.从水中取出石头时,石块会带走水,但在加水时加到标记处,会将带出的水补充进来,不会影响密度的测量值,故C正确;
D.石头沉在水底时,排开水的体积等于石头的体积,石头受到的浮力
石块的重力
杯底对石头的支持力,故D错误。
故选ABC。
7.(2026·山东济宁·一模)一个体积为的木块,漂浮在水中时有的体积露出水面;漂浮在另一液体中时,有的体积浸在其中。则木块的密度为_____,另一液体的密度为_____。
【答案】
【详解】木块漂浮在水中时,浮力与重力相等。根据阿基米德原理,木块重力,排开水的体积
由列等式,化简得,木块密度
木块漂浮在另一种液体中时,浮力仍等于重力。此时排开液体的体积,同理由,列等式,化简得,代入数据可知液体密度
8.(2026·山东烟台·二模)如图所示,水平桌面上两个相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,将边长分别为2cm和3cm的A、B两个正方体,按图示方式放入液体中,待静止后,A刚好浸没在甲液体中,B刚好浸没在乙液体中,且两容器中液面恰好相平。则A、B在甲、乙两种液体中所受浮力的大小关系为FA________FB,甲、乙液体对两个容器底的压强的大小关系为pA________pB,(前两空均选填“大于”“小于”或“等于”);若乙液体是水,将其中的正方体A从正方体B上方取下放入水中后,正方体B有露出水面,则正方体A的密度为________。
【答案】 等于 大于 0.675×103
【详解】[1]A、B两正方体视作一个整体,该整体在两液体中都处于漂浮状态,所以该整体在两液体中受到的浮力相等,故。
[2]已知A、B在两液体中所受浮力相等,由图可知,,,因为,所以,由阿基米德原理可知,;由于两个容器中液面相平,甲液体密度较大,根据可得,甲、乙液体对容器底的压强关系为。
[3]由乙图可知,浮力等于重力之和,可得
取下A后,正方体B有露出水面,处于漂浮状态,则B的重为
A的重力为
A的质量为
A的密度为
9.(2026·山东青岛·一模)如图所示,是乳牛自动喂水器的装置原理图。水箱中,带浮子的硬杆AB相当于一根杠杆,可以绕O点转动,用于控制进水管的“开”和“关”。
(1)牛喝水后,若饮水槽中水位下降1cm,则饮水槽底受到水的压强减小______Pa;自动喂水装置的设计主要利用了杠杆原理和______原理,实现水的自动补给(,取);
(2)当停止进水时,浮子所受的浮力大小为3牛,若不计浮子所受重力,,则进水管中水对A点的压力是______N。
【答案】(1) 100 连通器
(2)12
【详解】(1)[1]根据压强公式,若饮水槽中水位下降1cm,则饮水槽底减少的水的压强为
[2]如图,水箱和饮水槽上端开口,底部相连通,构成了一个连通器;装置同时结合浮子与杠杆控制进水,因此主要利用了连通器原理和杠杆原理,从而实现水的自动补给。
(2)当停止进水时,根据杠杆平衡条件有
已知,则进水管中水对A点的压力
10.(2025·山东青岛·一模)如图所示是某兴趣小组用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,它能竖直漂浮在不同的液体中。若漂浮在水中,水面位于图中A处,则A处应标为_______。若漂浮在酒精中,它所受的浮力_______在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度应在A点的_______方。()
【答案】 1 等于 上
【详解】[1]简易密度计,漂浮在水中,水面位于图中A处,则A处表示水的密度,应标记为1g/cm3。
[2]简易密度计均漂浮,浮力与简易密度计的重力大小相等,实验过程中简易密度计的重力不变,则简易密度计在酒精中受到的浮力与在水中受到的浮力大小相等。
[3]由于简易密度计受到的浮力不变,酒精的密度小于水的密度,由可知,简易密度计在酒精中进入酒精中的体积大于进入水中的体积,因此它浸入酒精中的深度应在A点的上方。
题型二 做功与机械能
11.(2026·山东青岛·一模)如图所示,某同学在冰壶场地用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止,已知水平冰面粗糙程度相同,下列说法不正确的是( )
A.冰壶从A到B的过程,该同学对冰壶做了功
B.冰壶能够从B运动到C,是由于它具有惯性
C.冰壶从B到C的过程,机械能转化为内能
D.冰壶在AB段所受的摩擦力大于在BC段所受的摩擦力
【答案】D
【详解】A.冰壶从A到B的过程中,运动员对冰壶施加了水平推力,且冰壶在推力的方向上移动了距离,因此运动员对冰壶做了功,故A正确;
B.松手后冰壶由于惯性,会继续从B运动到C,故B正确;
C.冰壶从B到C滑行过程中,受到摩擦力作用,克服摩擦力做功,机械能逐渐转化为内能,最终冰壶静止,故C正确;
D.冰壶对冰面的压力等于自身重力,大小不变,且冰面粗糙程度相同,因此AB段和BC段冰壶受到的摩擦力大小相等,故D错误。
该题选择错误选项,故选D。
12.(2026·山东聊城·一模)如图甲所示的“渤海之眼”是世界最高的无轴式摩天轮,横跨白浪河大桥之上,菱形龙鳞网格如蛟龙腾海,无轴转动的轿舱沿轨道盘旋,摩天轮有36个悬挂式观景舱,每个可以乘坐10人,绕完一周用时30分钟。图乙是小明随观景舱在竖直平面内匀速转动的情景,此过程中的相关说法正确的是( )
A.以观景舱为参照物,小明是运动的
B.小明运动状态不变,受平衡力的作用
C.从最低点转动到最高点的过程中,小明的机械能增大
D.从最高点转动到最低点的过程中,小明的重力势能转化为动能
【答案】C
【详解】A.以观景舱为参照物,小明在观景舱内,二者之间并未发生位置相对变化,因此小明是静止的,故A错误;
B.小明在观景舱内随观景舱一起运动,此时小明在竖直平面内匀速转动,他的运动方向时刻在改变,运动状态发生改变,受力不平衡,故B错误;
C.小明从最低点转动到最高点的过程中,小明的质量不变,速度不变,因此动能不变;但是小明的高度在升高,重力势能增大。机械能等于动能与重力势能的和,此时动能不变,重力势能增加,因此小明的机械能增加,故C正确;
D.从最高点转动到最低点的过程中,小明随观景舱匀速转动,小明质量不变,动能大小不变,而高度在降低,重力势能减小,因此重力势能没有转化为动能,而是转化为其他形式的能,故D错误。
故选C。
13.(2026·山东临沂·二模)如图甲是小明同学在体育课上练习实心球时的情景。被斜向上抛出的实心球在空中飞行过程中经过不同位置时的能量情况如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.经过B、D两位置时实心球的动能相同
B.经过B、E两位置时实心球的高度相同
C.实心球运动到C位置时可能为最高点
D.从A到B位置的过程中,实心球的重力势能转化为动能
【答案】C
【详解】A.由图可知,B位置的动能大于D位置的动能,二者动能不相同,故A错误;
B.质量不变时,重力势能越大高度越高。B位置重力势能远大于E位置,因此B位置高度更高,二者高度不同,故B错误;
C.C位置动能最小、重力势能最大,因此C位置可能是最高点,故C正确;
D.从A到B的过程中,实心球动能减小、重力势能增大,是动能转化为重力势能,故D错误。
故选C。
14.(2026·山东烟台·一模)如图,光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后,落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是( )
A.小球在C点的速度小于小球在F点的速度
B.从A点运动到F点的过程中,机械能减小
C.小球在E点的机械能小于在D点的机械能
D.从B点运动到C点,重力势能减小,动能增大
【答案】A
【详解】ABC.图中小球多次弹起的最大高度越来越小,则小球在整个运动过程中的机械能逐渐减小。、高度相等,重力势能相等,因而点的动能大于点动能。小球的质量不变,则小球在点的速度大于小球在点的速度,故A错误,BC正确;
D.从点运动到点,小球的质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,将重力势能转化为动能,故D正确。
故选A。
15.(2026·山东济南·一模)(多选)如图所示为撑杆跳高的动作要领分解示意图,在整个过程的1~7阶段中(忽略空气阻力),关于该过程中机械能及其转化的描述,说法正确的是( )
A.图4时杆的弹性势能最大
B.图6时人的重力势能最大
C.从图2到图4,人的动能全部转化为杆的弹性势能
D.从图6到图7,人的重力势能转化为人的动能
【答案】ABD
【详解】A.在撑杆跳高过程中,撑杆的弹性形变越大,弹性势能越大。由图可知,图4时撑杆的形变最大,所以此时杆的弹性势能最大,故A正确;
B.重力势能的大小与质量和高度有关,质量不变时,高度越高,重力势能越大。图6时人达到最高点,此时人的高度最高,人的重力势能最大,故B正确;
C.从图2到图4,人的速度减小,动能减小,杆的形变增大,弹性势能增大,但人的动能不是全部转化为杆的弹性势能,因为人在运动过程中高度也在变化,还有一部分动能转化为重力势能,故C错误;
D.从图6到图7,人在下落过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,所以人的重力势能转化为人的动能,故D正确。
故选ABD。
16.(2025·山东日照·中考真题)(多选)重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够长的白板上。0~6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s后撤去拉力F,磁铁静止不动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.磁铁受到白板的吸引力与支持力是一对平衡力
B.磁铁在0~6s内通过的路程为8m
C.磁铁在5s时所受的摩擦力大小为6N
D.磁铁在2s时机械能达到最大
【答案】AC
【详解】A.磁铁受到白板的吸引力与支持力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故A正确;
B.由图丙可知,0~2s,磁铁通过的路程为
2~4s,磁铁通过的路程为
4~6s,磁铁通过的路程为
则磁铁在0~6s内通过的路程为s=s1+s2+s3=4m+8m+4m=16m
故B错误;
C.由图丙可知,2~4s内,磁铁在做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受到的摩擦力为f=G-F=11N-5N=6N
磁铁在5s时,处于减速状态,但由于磁铁对白板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力的大小不变,因此所受的摩擦力大小仍为6N,故C正确;
D.机械能包括动能和势能,由图丙可知,磁铁在2s时速度达到最大,即动能最大,但2~4s内仍在向上做匀速运动,此时动能不变,高度变大,因此势能仍在变大,机械能继续变大,所以磁铁在2s时机械能没有达到最大,故D错误。
故选AC。
17.(2026·山东烟台·二模)“嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响,在这个过程中,由A到B段返回器的动能逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”),返回器在B点时的速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)到达C点时的速度,从A到D的全过程中返回器机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 减小 等于 减小
【详解】[1]返回器在大气层内从A到B,克服空气阻力和重力做功,机械能在减小,所以动能逐渐减小。
[2]从B到C,返回器穿出大气层,太空中没有空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,B,C两点距地面高度相同,重力势能相同,故动能也相同,所以B点的速度等于C点的速度。
[3]从A到D的全过程中,返回器多次经过大气层,一直都克服空气阻力做功,会消耗机械能,所以机械能减小。
18.(2026·山东烟台·一模)如图甲所示,放在足够长的水平桌面上的木块,用弹簧测力计沿水平方向以不同速度分别拉木块使其做直线运动,木块两次运动的s-t图像为图乙所示。由图像可知,木块两次所受摩擦力的大小f1________f2(选填“>”“<”或“=”),图甲中的物体所受摩擦力的方向是水平向________,两次拉力的功率P1________P2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 = 左 >
【详解】滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关。两次拉动同一木块,木块对桌面的压力、接触面粗糙程度都不变,因此两次摩擦力大小相等,即。
弹簧测力计向右拉木块,木块相对桌面向右运动,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,因此摩擦力方向水平向左。
木块匀速直线运动,拉力等于摩擦力,;从图像可知,第一次图像斜率更大,则;由可知,。
19.(2026·山东滨州·一模)如图所示,工人师傅使用一个动滑轮将重为的建筑材料匀速提升到2米高的脚手架上。已知动滑轮自重,他施加在绳子自由端竖直向上的拉力为,整个过程用时10秒。在此过程中,对建筑材料做的有用功是______,拉力做功的功率是______。
【答案】 360 40
【详解】[1]有用功是克服物体重力做的功,
[2]动滑轮绳子段数,绳子自由端移动的距离
拉力做功为
拉力做功功率为
20.(2024·山东青岛·一模)目前,我国在航天领域处于世界领先领先地位。请你结合物理知识完成下列问题:
(1)长征二号F遥十六运载火箭中的燃料是液态的,是通过既降低温度又加压的方法使气体________(填写物态变化名称);燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转化为________能和机械能;
(2)如图甲,火箭被点燃后加速升空,载人飞船中的宇航员的动能________,机械能________;
(3)王亚平老师在太空微重力环境下,用水将两边的塑料板连接一起,看起来就像一座桥,如图乙所示。“水桥”说明了水分子之间存在着________。
【答案】 液化 内能 变大 变大 引力
【详解】(1)[1]使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种。为了节省空间,火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既降低温度又压缩体积的方法使气体液化的。
[2]燃料在火箭发动机中燃烧,消耗了化学能,得到了内能和机械能,因此是将化学能主要转化为内能和机械能。
(2)[3][4]火箭加速升空的过程中,航天员的速度增大,质量不变,高度增加,所以航天员的动能和重力势能变大;机械能等于动能与势能之和,因此火箭的机械能变大。
(3)[5]分子之间同时存在斥力和斥力;在太空微重力环境下,用水将两边的塑料板连接一起,看起来就像一座桥,“水桥”说明了水分子之间存在着引力。
题型三 简单机械
21.(2026·山东济南·一模)我国古代科技著作《天工开物》记载了舂(chong)米(把稻谷去壳,做成白米)时的场景。如图所示,当脚下踩时舂米装置可视为杠杆。下列杠杆中与舂米装置属于同类的是( )
A.钓鱼竿 B.跷跷板
C.定滑轮 D.撬棒
【答案】A
【详解】舂米装置工作时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,和舂米装置杠杆类型相同,故A符合题意;
B.跷跷板在使用时动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故B不符合题意;
C.定滑轮的实质是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.撬棒在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
22.(2026·山东聊城·二模)某探究小组的同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并准备利用图甲、乙、丙所示的滑轮组进行实验验证。猜想一:由两个相同的滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组的绕绳方法有关。猜想二:由两个相同的滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升物体所受的重力有关。下列有关该实验的分析正确的是( )
A.验证猜想一的小组应用图乙、丙所示的两个滑轮组进行实验
B.若用图甲、乙、丙所示的滑轮组分别拉动绳子移动相同的距离,则三个滑轮组做的有用功相同
C.若用图甲、乙、丙所示的滑轮组分别沿竖直方向匀速拉动绳子,不计摩擦和绳重,则
D.用图甲、乙所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是错误的
【答案】C
【详解】A.验证猜想一,需要控制提升物体重力相同,只改变绕绳方法,乙、丙提升的物重不同,不符合控制变量要求,故A错误;
B.绳子自由端移动距离s相同时,由得,物体上升高度,有用功
计算得,,
三个有用功不相等,故B错误;
C.拉力公式为
代入得,,
所以,故C正确;
D.甲、乙绕绳方法相同,提升物重不同,用来验证猜想二,若测得机械效率不相等,说明机械效率确实与提升物重有关,猜想二是正确的,故D错误。
故选C。
23.(2026·山东菏泽·一模)如图所示,小梅在家利用两个相同的衣架组装成一个简易滑轮组,她将重为2N的矿泉水瓶匀速提升0.4m,绳端拉力大小只有0.6N(不计绳子的自重和摩擦,g取10N/kg),下列说法正确的是( )
A.乙衣架的质量为1kg
B.甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.6N
C.自由端绳子通过的距离为2.4m
D.拉力F所做的有用功为1.2J
【答案】B
【详解】由图可知,甲衣架相当于定滑轮,乙衣架相当于动滑轮,承担物重的绳子段数;
A.不考虑绳子的自重和摩擦,由可知,动滑轮(乙衣架)的重力为
则乙衣架的质量为 ,故A错误;
B.甲衣架的重力也为1N,绕过甲衣架的绳子有6段,不考虑绳子的自重和摩擦,则甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为 ,故B正确;
C.自由端绳子移动的距离为 ,故C错误;
D.拉力F所做的有用功为 ,故D错误。
故选B。
24.(2026·山东聊城·一模)如图所示,下列简单机械的使用,费力的是( )
A.皮划艇的船桨 B.剪铁丝的手钳
C.自行车的刹车 D..订书机
【答案】A
【详解】A.皮划艇的船桨,支点在手握住桨的上端,动力臂小于水对桨的阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
BCD.剪铁丝的手钳、自行车的刹车、订书机正常使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
25.(2025·山东青岛·中考真题)(多选)在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960N,小明的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.独轮车是一个费力杠杆 B.小明对车竖直向上的力F为400N
C.小明对地面的压力为900N D.小明对地面的压强为
【答案】BC
【详解】A.由图可知,动力臂为1.2m,阻力臂为0.5m,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B.小明抬起独轮车,独轮车可以看作以前轮轴为支点的杠杆,动力臂为1.2m,阻力臂为0.5m,阻力等于重力为960N,根据杠杆平衡条件可得,小明对车竖直向上的力F为,故B正确;
C.小明对车竖直向上的力为400N,由于力的作用是相互的,车对小明有向下的压力,大小为400N,所以小明对地面的压力大小为F压=400N+50kg×10N/kg=900N,故C正确;
D.小明对地面的压强为,故D错误。
故选BC。
26.(2025·山东威海·二模)(多选)如图所示,为了把货物搬运到平台上,工人在平台与地面间搭建了一个长、高的斜面,工人用沿斜面向上的力将重为的货物匀速拉到斜面顶端,不计货物与斜面间的摩擦。下列说法中正确的是( )
A.工人所用的拉力为
B.斜面是一种省功的机械
C.斜面的高度一定时,斜面越长,越省力
D.若考虑货物与斜面间的摩擦,工人的拉力需为,则货物受到的摩擦力为
【答案】ACD
【详解】A.因为不计货物与斜面间的摩擦,根据功的原理,即
解得,故A正确;
B.根据功的原理,使用任何机械都不省功,斜面也是一种机械,所以斜面不省功,故B错误;
C.由可得,当斜面的高度一定时,斜面长度越长,拉力越小,即越省力,故C正确;
D.若考虑摩擦,则,即
即
解得,故D正确。
故选ACD。
27.(2026·山东青岛·一模)在跨学科实践活动中,小明制作了一杆秤如图所示,杆秤秤砣的质量为,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为和,则被测物体的质量为________;若秤砣有缺损,则测量值比被测物体的真实质量要________(选填“偏大”或“偏小”);若想增大这杆秤的测量范围,可将提纽向________(选填“左”或“右”)移动。
【答案】 1.2 偏大 左
【详解】因为杠杆平衡,所以
被测物体和秤砣到秤提纽的距离分别为0.05m和0.2m,即
解得
若秤砣有缺损,m2减小,而G1L1不变,所以L2要变大,杆秤所测的质量值要偏大。若想增大这杆秤的测量范围,m2不变,需要减小L1、增大L2,故支点向左移动。
28.(2026·山东泰安·一模)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出,如图甲所示。现把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀,C为中点。已知横杆AB重,杆长2.6m,。要使横杆AB保持水平平衡,需在A端施加竖直向下的力F=______N。
【答案】400
【详解】如图,O为支点,C为中点,则
动力臂,阻力臂
根据杠杆的平衡条件可知,要使横杆AB保持水平平衡,则有
需在A端施加竖直向下的力
29.(2026·山东聊城·一模)如图是《天工开物》中记载的脚踏碓,它是一种给稻谷去壳的工具。脚踏碓是用柱子架起的一根木杠,木杠绕着O点能上、下转动,木杠的前端装有锥形石头,不断用脚踩踏木杠的后端,就可以舂米。
(1)碓头端做得尖锐是为了___________。
(2)脚踏碓属于___________(选填“省力”或“费力”)杠杆。
(3)经测量,脚踏碓动力臂长,阻力臂长,若碓头质量为,则人脚至少需施加___________的力才能启动杠杆(取)。
【答案】(1)增大压强
(2)费力
(3)150
【详解】(1)根据压强公式,在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。碓头端尖锐,就是通过减小受力面积,来增大对稻谷的压强,从而更高效地给稻谷去壳。
(2)脚踏碓的支点为O点,动力作用在木杠后端,阻力作用在前端,即碓头处。由图可知,动力臂小于阻力臂,因此属于费力杠杆。
(3)碓头的重力为
阻力为
动力臂为
阻力臂为
根据杠杆平衡条件可得,人脚至少需施加的力为
30.(2025·山东青岛·二模)如图甲所示,是用核桃钳夹核桃时的情景。将上部的手柄简化为如图乙所示的杠杆,为夹核桃时,核桃对手柄的力,使用此杠杆的优点是可以___________,请在图乙中画出在点施加的最小动力___________。若此核桃外壳能承受的压力极限为,忽略杠杆自身的重力,请计算人在点施加的最小动力为___________。
【答案】 省力
【详解】[1]使用此杠杆时,动力臂为OB=OA+AB=4cm+6cm=10cm
阻力臂为OA=4cm,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,所以使用此杠杆的优点是可以省力。
[2]图中支点在点,阻力作用在点,因此作为动力臂时最长;过点作垂直于向下的力,即为最小动力的示意图,如图所示:
[3]由杠杆的平衡条件得,在点施加的最小动力为
题型四 机械效率
31.(2026·山东聊城·一模)小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼,他在楼上安装了一个滑轮组(如图所示),每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m,用时10s,不计绳重和摩擦,g取10N/kg,下列说法错误的是( )
A.小明对绳子施加的拉力为F=270N
B.小明拉动绳子的速度为0.8m/s
C.此滑轮组的机械效率是92.6%
D.小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率
【答案】D
【详解】A. 水泥重力
动滑轮重力
由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数,不计绳重和摩擦时,拉力
故A正确,不符合题意;
B. 物体上升速度
绳端拉动速度
故B正确,不符合题意;
C.滑轮组机械效率
故C正确,不符合题意;
D.不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率只和物重、动滑轮重力有关,和拉动绳子的速度无关,提高拉动速度不会改变机械效率,D错误,符合题意。
故选D。
32.(2026·山东泰安·一模)如图甲所示,用力F1将物体A匀速提升0.5m,F1做功为40J。如图乙所示,利用滑轮组用F2=50N的力在5s内把物体A匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
①图甲中,重力做功为40J
②图乙中,F2做功的功率为5W
③图乙中,动滑轮所受的重力为20N
④图乙中,滑轮组的机械效率为80%
A.只有①④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③④正确
【答案】C
【详解】分析①: 图甲中物体匀速上升,重力方向竖直向下,位移方向向上,克服重力做功,大小为(做的40J是克服重力做功,不是重力做功),因此①错误。
由,得物体A的重力
分析②: 图乙滑轮组中,动滑轮上承担物重的绳子段数,绳子自由端移动距离
做功
功率
不是5W,因此②错误。
分析③: 不计绳重及摩擦,滑轮组拉力满足,因此动滑轮重力,因此③正确。
分析④: 滑轮组的有用功等于提升物体A做的功,即,总功,因此机械效率
因此④正确。
综上,只有③④正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
33.(2026·山东泰安·一模)小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A,使A以0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5 s,作用在绳端的水平拉力,该滑轮的机械效率为80%。关于该过程,下列说法中( )
①物体A受到的重力所做的功是0 J
②绳端移动的距离是2 m
③拉力F做功的功率是1 W
④地面对物体A的摩擦力大小是8 N
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【详解】①做功需要两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动距离;重力方向竖直向下,物体A沿水平方向运动,没有在重力方向移动距离,因此重力做功为,①正确;
②物体A移动的距离
图中是动滑轮,绳子段数,因此绳端移动距离,②正确;
③拉力F做的总功
拉力做功的功率,③错误;
④根据机械效率公式,有用功为
水平拉动物体时,有用功是克服摩擦力做的功,由得摩擦力,④正确。
综上,①②④正确。故选C。
34.(2026·山东济南·一模)如图,工业北高架东延工程工地上,一台起重机正在吊装材料,其吊臂前端的滑轮组如图乙所示。为提高起吊设备中滑轮组的机械效率,下列措施可行的是( )
A.增大提升重物的速度 B.增大提升重物的高度
C.减小被提升重物质量 D.减小动滑轮自身质量
【答案】D
【详解】A.增大提升重物的速度,对有用功和总功没有影响,不能提高滑轮组的机械效率,故A不符合题意;
B.根据
可知,吊车起吊设备中滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关,故B不符合题意;
C.减小被提升重物的质量,重物受到的重力变小,有用功变小,额外功不变,根据
可知,滑轮组的机械效率变小,故C不符合题意;
D.减小动滑轮自身的质量,动滑轮受到的重力变小,额外功变小,有用功不变,根据
可知,滑轮组的机械效率变大,故D符合题意。
故选D。
35.(2026·山东烟台·二模)(多选)如图甲所示,小明用滑轮组将放置在水平地面上重为400N的物体A提升到高处。她用竖直向下的力F拉绳,图乙是F随时间t变化的关系图像,图丙是A上升的高度h随时间t变化的关系图像,A与地面的接触面积为,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮受到的重力为20N
B.在0~1s内,重物对地面压强为4000Pa
C.在1~2s内,拉力F做的功为700J
D.在2~3s内,滑轮组的机械效率约为80%
【答案】BC
【详解】A.由图丙可知,2~3s物体匀速上升,得
故A错误;
B.0~1s物体静止在地面,动滑轮对物体的拉力
重物对地面的压力
压强
故B正确;
C.1~2s内绳子自由端移动距离
拉力做功
故C正确;
D.机械效率
故D错误。
故选BC。
36.(2026·山东烟台·一模)(多选)如图所示,用力F1将物体A匀速提升0.5m,做功为3J。若借助滑轮组用力F2把物体A匀速提升相同高度,F2做功为5J,下列说法正确的是(不计绳重及摩擦)( )
A.滑轮组的机械效率为60%
B.动滑轮所受的重力为2N
C.利用滑轮组既可以省力但不能省功
D.两次提升过程中物体A的机械能都保持不变
【答案】AC
【详解】A.用F1的力直接对物体A做的是有用功为3J,借助滑轮组用F2的力对物体A做的总功为5J,则机械效率,故A正确;
B.额外功
不计绳重及摩擦,额外功是提升动滑轮做的功,由得
故B错误;
C.物体重力
该滑轮组动滑轮上有段绳,拉力
所以使用滑轮组可以省力,但不能省功,故C正确;
D.两次提升过程中物体A速度和质量不变,故动能不变,高度升高,重力势能增大,所以A的机械能都变大,故D错误。
故选AC。
37.(2026·山东聊城·一模)如图所示,升国旗时旗杆顶上安装了一个___________滑轮,沿不同方向向下用力,则所用的拉力___________(选填“”、“”或“”)。若国旗的质量为,旗手用的力将国旗升起,则此滑轮的机械效率为___________。(取)
【答案】 定 = 60%
【详解】[1]旗杆顶端的滑轮轴固定不动,因此是定滑轮。
[2]定滑轮的特点是不省力,只能改变力的方向,因此沿不同方向拉时拉力大小相等,即。
[3]国旗质量
国旗重力
定滑轮拉绳子时,绳子移动距离等于国旗上升高度,机械效率
38.(2025·山东济宁·一模)图所示的小型起重机,其电动机的额定电压为,额定电流为。某次正常工作时,吊起重为的物体,电动机输出的拉力为,用时,使物体上升了。则电动机对物体做的有用功为______,该电动机线圈的阻值为______。
【答案】 2
【详解】[1] 电动机对物体做的有用功
[2] 由图可知,提升动滑轮绳子段数为
绳子自由端移动的距离
电动机对物体做的总功
电流通过电动机做的功
电流通过电动机消耗电能转化成的内能
由可得
39.(2025·山东临沂·二模)如图所示,物体重180N,动滑轮重10N,小明用100N竖直方向的拉力将物体匀速提升2m,用了10s,则此过程中有用功是______J,拉力的功率是______W。
【答案】 360 40
【详解】[1][2]有用功为
动滑轮有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为
则拉力做功为
则拉力的功率
40.(2025·山东烟台·一模)如图1所示,用甲、乙两个滑轮组分别提升物体M、N,拉力分别为、,两物体都在10s内被匀速提升1m,此过程相关数据如图2所示,做功的功率为______W,若用甲滑轮组匀速提升物体N,甲滑轮组的有用功为______,机械效率______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 120 400J 不变
【详解】[1]由图2可知,甲滑轮组的总功为1200J,则做功的功率为
[2]由图2可知,乙滑轮组的有用功为
若用甲滑轮组匀速提升物体N相同的高度,甲滑轮组的有用功与乙滑轮组的有用功相同,也是400J。
[3]甲滑轮组的有用功为
提升物体到相同高度,甲乙滑轮组的有用功相同,说明M、N的重力相同,则若用甲滑轮组匀速提升物体N,机械效率不变。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。