摘要:
**基本信息**
聚焦湖北中考“简单机械与机械能”核心考点,汇编3年真题及模拟题,以生活场景(衣架称量、健身器材)、科技前沿(嫦娥六号、氢能卡车)、文化传承(桔槔、杆秤)为情境,注重实验探究与综合计算。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约15题|杠杆分类、能量转化判断|结合蹦床运动、卫星运行考查动能势能转化,呼应考情中交叉融合趋势|
|填空/作图|约8题|力臂作图、杠杆平衡调节|以嫦娥六号机械臂、桔槔提水为背景,考查力臂绘制与动态平衡分析|
|计算|约5题|机械效率、热机效率|氢能卡车牵引力与减排量计算,体现力热电综合,符合压轴题分析推理要求|
内容正文:
专题05 简单机械与机械能
3年真题1年模拟
考点分类
湖北考情
命题规律
考点1 杠杆与滑轮
(2026湖北(1题)、(2025湖北武汉(1题)、(2025湖北(1题)、(2024湖北武汉(1题)、(2024湖北(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析、生活中常见的杠杆模型、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点2 功、功率与机械效率计算
(2026湖北武汉(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:功的计算和估算。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点3 动能与势能及其转化
(2026湖北武汉(1题)、(2025湖北(1题)、(2024湖北武汉(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:重力势能的概念及影响因素。
·趋势:常与势能等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点4 力热电计算(压轴)
(2024湖北(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:热机效率的计算。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 杠杆与滑轮
1.(2026·湖北·中考真题)小凯在家中做饭需约面粉,他用衣架完成了粗略称量:在右侧袋中放入某物体,再向左侧袋中逐勺加入面粉,直至衣架横杆水平平衡(如图)。该物体可能是( )
A. 1瓶矿泉水
B. 2个鸡蛋
C. 3张餐巾纸
D. 4枚大头针
【答案】B
【详解】
衣架平衡时,两侧袋子悬挂点到支点的力臂相等,根据杠杆平衡条件,可得两侧物体重力相等,因此右侧物体的质量等于左侧面粉质量,约为。
A.矿泉水的体积
水的质量
加上矿泉水瓶的总质量远大于,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约为,2个鸡蛋总质量为,故B符合题意;
C.一张餐巾纸质量仅约几克,3张餐巾纸总质量远小于,故C不符合题意;
D.一枚大头针质量仅约,4枚大头针总质量仅约,远小于,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·湖北·中考真题)如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动,配重片可增减,人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是( )
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N处时,配重越重用力越小
C. 配重相同时,推N处比推M处费力
D. 若改变M处推力方向,力臂始终不变
【答案】C
【详解】
A.由题意可知,健身杆能绕O点处的轴上下转动,O点为支点,配重片提供阻力,人的推力作用于把手相当于动力,根据图所示,动力臂大于阻力臂,即此健身杆是省力杠杆,故A错误;
B.根据杠杆的平衡条件,,手推N处时,配重越重,即阻力越大,阻力臂和动力臂不变,则动力越大,所以手推N处时,配重越重用力越大,故B错误;
C.根据杠杆的平衡条件,,配重相同时,即阻力相同时,推N处时的动力臂小于推M处时的动力臂,则推N处比推M处费力,故C正确;
D.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,若改变M处推力方向,力的作用线改变,力臂也会发生改变,故D错误。
故选C。
3.(2025·湖北武汉·中考真题)为了增强市民身体素质,武汉很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时,将配重片调节至合适的限位孔,紧握把手向下拉,支架就可以绕着转轴转动,底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10kg,相邻限位孔之间距离为15cm。
(1)请在图中画出某同学在A位置向下拉把手的拉力F的力臂。
(2)该同学在A位置沿图中力F所示的方向刚好能用150N的力拉动把手,拉力的力臂为30cm,接着他将配重片向左移动了一个限位孔,再次在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要 N的拉力。(不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力)
(3)该同学紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中,拉力大小 (填“变小”“不变”“变大”或“先变小后变大”)。
【答案】(1) (2)200 (3)变小 【讲解】(1) 小问详解:
据图可知,转轴为支点,从支点作F的垂线段就是F的力臂,据此作图:
(2) 小问详解:
根据F1l1=F2l2计算可知没有移动配重片前的阻力臂
移动配重片之后,阻力臂的长度为60cm,同理计算此时的拉力
(3) 小问详解:
竖直缓慢拉动的过程中,阻力臂逐渐减小,阻力不变,动力臂变大,根据F1l1=F2l2分析可知,拉力逐渐变小。
4.(2024·湖北武汉·中考真题)某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 (填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆 (填序号)刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
【答案】① 静止 ② 10 ③ 钩码对杠杆的拉力 ④ ① ③
【详解】
(1)[1]杠杆静止时处于平衡状态,杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,杠杆处于水平平衡状态,便于测量力臂。
(2)[2]设一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件
解得
L=10cm
则移动右侧钩码到10cm刻度线处时,杠杆重新在水平位置平衡。
[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力,则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。
(3)[4]一个钩码的重力
若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件
代入数据后有
解得拉力力臂
若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离,故① 符合题意,若弹簧测力计倾斜,力臂小于该拉力的作用点到支点的距离,则③ 符合题意,则符合条件的为① ③ 。
5.(2024·湖北·中考真题)2024年6月2日至3日,嫦娥六号完成了人类首次月球背面采样。如图,嫦娥六号的机械臂正绕O点转动,将采集的月球样品送往贮存装置。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。
【答案】
【详解】
过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂l,作图如下:
考点2 功、功率与机械效率计算
1.(2026·湖北武汉·中考真题)如图所示,无人驾驶厢式快递车的后盖板在自身重力和可伸缩的液压杆的作用下,从竖直位置绕转轴缓慢转动到某一位置静止。后盖板是质量分布均匀的长方体合金板,质量为30kg,长为2m。
(1)为后盖板的重心。请在图中画出后盖板所受重力的示意图,并画出它的力臂。
(2)假设液压杆对后盖板的作用力沿方向,当图中后盖板与水平方向夹角为时,转轴到液压杆的距离为0.2m,液压杆对后盖板的作用力为 N。
(3)后盖板从竖直位置转动到水平位置,重力做功为 J。
【答案】(1) (2)750 (3)300 【讲解】(1) 小问详解:
从重心P点竖直向下画一条带箭头的线段,标注字母G,代表后盖板受到的重力;O点为支点,从O点向重力的作用线作垂线段,该垂线段标注为,就是重力对应的力臂。据此作图。
(2) 小问详解:
后盖板的重力
后盖板质量分布均匀,因此重心P在长度一半的位置,即OP长度为杆长OA的一半,因此重力(阻力)对应的阻力臂长度
液压杆CB对后盖板的作用力为动力,方向沿CB方向向上,因此动力臂等于转轴到液压杆的距离,根据杠杆平衡条件可得,液压杆对后盖板的作用力
(3) 小问详解:
后盖板从竖直位置转动到水平位置,重心下降高度
因此重力做功
考点3 动能与势能及其转化
1.(2025·湖北·中考真题)如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下,人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇( )
A. 静止时不受支持力
B. 下滑过程机械能增大
C. 下滑过程重力势能减小
D. 离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动
【答案】C
【详解】
A.救生艇静止时,无论是在水平甲板上还是在倾斜的轨道上,都受到重力和支持力的作用。在水平甲板上,重力与支持力平衡;在倾斜轨道上,重力、支持力和轨道对救生艇的静摩擦力三力平衡,故A不符合题意;
B.救生艇下滑过程重力势能转化为动能,因为有摩擦力,所以有一部分机械能转化为内能,所以机械能减小,故B不符合题意;
C.救生艇下滑过程重力势能转化为动能,所以重力势能减小,动能增加,故C符合题意;
D.离开轨道后,救生艇在水平方向上不受力,将保持原来的水平速度做匀速直线运动。在竖直方向上,受到重力作用,因此,救生艇离开轨道后做抛物线运动,而不是沿轨道方向做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示,将一个小球用细线悬挂起来,让小球从A点静止释放,小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 小球从A点摆动到B点,动能转化为重力势能
B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C. 小球每次经过B点,其动能都比上一次小
D. 小球最终静止在A点
【答案】C
【详解】
A.小球从A点摆动到B点,高度降低,速度增加,重力势能转化为动能,故A错误;
B.惯性不是力,不能说受到惯性,故B错误;
C.小球受到阻力的作用,机械能不断减小,小球每次经过B点时,重力势能不变,机械能减小,则动能减小,故C正确;
D. 小球最终静止时拉力和重力平衡,则小球最终静止在B点,故D错误。
故选C。
3.(2026·湖北武汉·中考真题)一小球从点被水平抛出,若小球每次与地面碰撞都会损失一部分机械能,不计空气阻力,则小球经过多次弹跳后停在水平地面,部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A. 小球在点的机械能大于在点的机械能
B. 小球在点的动能可能等于在点的动能
C. 从点到点,小球的动能先减小后增大,机械能不变
D. 从点到点,小球的动能和重力势能均先减小后增大
【答案】C
【详解】
A.小球从点到点,不计空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,两点机械能相等,故A错误;
B.小球与地面碰撞损失机械能,且点在第一次碰撞前,点在第一次碰撞后,点机械能大于点机械能;由图可知,点重力势能小于点重力势能,故小球在点的动能一定大于在点的动能,故B错误;
C.从点到点,小球先上升后下降,速度先减小后增大,动能先减小后增大;此过程不计空气阻力,机械能守恒,故C正确;
D.从点到点,小球先下落后上升,高度先减小后增大,重力势能先减小后增大;下落过程速度增大,动能增大,碰撞后上升过程速度减小,动能减小,故动能先增大后减小,故D错误。
故选C。
考点4 力热电计算(压轴)
1.(2024·湖北·中考真题)据统计,每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为 能;
(2)当储氢瓶内气体压强为时,求瓶内壁的面积上受到的压力;
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h,功率为172kW。
①求卡车的行驶速度;
②求卡车所受牵引力;
③与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少?(燃油机的效率取36%,燃油的热值q取)
【答案】(1)电 (2) (3)①20m/s; ②;③132kg
【详解】
(1)[1]氢燃料电池发生化学反应,将化学能直接转化为电能,供用电器使用。
(2)[2]当储氢瓶内气体压强为时,由得,瓶内壁的面积上受到的压力
(3)[3]① 卡车的行驶速度
[4]② 根据可得,卡车输出能量
由可得卡车匀速行驶72km所受牵引力
[5]③ 解法一:由
可得,燃油完全燃烧释放的热量为
由可得需要的燃油
减排的二氧化碳
解法二:
燃油燃烧生成的热量
效率
联立可得
需要的燃油
减排的二氧化碳
模拟题精选
1.(2026·湖北武汉·二模)如图所示是运动员参加蹦床比赛的情景,不计空气阻力和碰撞时的能量损失,下列说法正确的是( )
A. 运动员从最高点到最低点,刚接触蹦床时动能最大
B. 运动员到达最低点时,速度为0,处于非平衡状态
C. 运动员从最低点到离开蹦床,蹦床的弹性势能全部转化为运动员的动能
D. 运动员离开蹦床上升过程中,蹦床的弹性势能转化为运动员的重力势能
【答案】B
【详解】
A.运动员从最高点下落,质量不变,刚接触蹦床时,重力大于弹力,仍在加速,当弹力等于重力时速度最大、动能最大,之后弹力大于重力才减速。因此刚接触蹦床时动能不是最大,故A错误;
B.运动员到达最低点速度为0,受到的弹力大于重力,合力向上,受力不平衡,处于非平衡状态。故B正确;
C.从最低点到离开蹦床,蹦床的弹性势能一部分转化为运动员的动能,另一部分转化为运动员的重力势能,故C错误;
D.运动员离开蹦床后,不再接触蹦床,上升过程中动能转化为重力势能,故D错误。
故选B。
2.(2026·湖北武汉·二模)工人利用如图所示的装置将物体吊起,O为支点,,M端用绳子悬挂重400N的物体,工人的重力为600N。工人在N端用竖直向下的拉力在5s内使N端竖直方向缓慢下降了3m。忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A. 在拉动过程中,拉力的动力臂逐渐变小,拉力逐渐大
B. 杠杆在水平位置平衡时,地面对人的支持力为500N
C. 杠杆受到的阻力就是重物的重力
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为80W
【答案】D
【详解】
O是支点,在M、N之间,,因此,得,即。
A.拉动过程中,拉力和阻力(M端绳子拉力)都始终竖直向下,杠杆转动时,由数学知识可知,动力臂和阻力臂会同比例缩小,比值不变。阻力不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力大小不变,故A错误;
B.杠杆水平平衡时,由得,拉力
工人受力平衡:,因此,故B错误;
C.杠杆受到的阻力是绳子对杠杆M端的拉力,施力物体是绳子,受力物体是杠杆,和重物重力不是同一个力,故C错误;
D.N端下降,由杠杆比例关系,物体上升高度
拉力对物体做功
拉力对物体做功的功率,故D正确。
故选D。
3.(2026·湖北十堰·考前预测)图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A. 水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B. 物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C. 放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D. 水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】
A.水从下水库被抽到上水库,质量不变,高度增大,重力势能增大,故A错误;
B.物料运输车沿盘山路行驶,质量不变,速度增大时,动能增大,故B错误;
C.放水发电时,水由上水库至下水库,由于水的重力势能转化为动能和内能(克服摩擦做功产生内能),然后动能转化为电能,所以水的机械能变小,故C错误;
D.水沿自流排水洞自动向下流动时,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为为动能,故D正确。
故选D。
4.(2026·湖北襄阳·二模)如图所示,是我国古代《天工开物》记载的水力水碓,利用高处水流冲击水轮转动,通过连杆带动碓杆绕固定支点上下转动,石锤起落自动舂米脱壳,省时省力。下列说法正确的是( )
A. 水碓属于省力杠杆,工作时机械效率可以达到100%
B. 高处水流冲击水轮过程中,水的动能转化为重力势能
C. 碓杆绕支点转动时,利用了杠杆原理
D. 石锤下落撞击稻谷过程中,内能转化为机械能
【答案】C
【详解】
A.水碓碓杆动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;且任何机械都有摩擦和自重损耗,机械效率永远小于100%,不可能达到100%,故A错误;
B.高处水流向下冲击水轮,高度降低、流速增大,是重力势能转化为动能,故B错误;
C.碓杆绕固定支点转动,具备杠杆支点、动力、阻力三要素,利用了杠杆原理,故C正确;
D.石锤下落时高度降低、速度变大,重力势能转化为动能;撞击稻谷时,部分机械能再转化为内能,故D错误。
故选 C。
5.(2026·湖北黄石·考前预测)如图是冬奥会上的高台滑雪项目。滑雪运动员沿斜坡从A点由静止自由滑下,下列说法正确的是( )
A. 运动员到达B点后会沿曲线继续运动
B. 运动员到达空中最高点时,受力不平衡
C. 运动员到达空中最高点时,若所有外力全部消失,运动员将保持静止状态
D. 运动员从空中最高点到落地的过程中,动能转化成重力势能
【答案】B
【详解】
A.运动员到达B点飞出后,受到竖直向下的重力作用,运动轨迹会向下偏转,由于过程中受到摩擦力和空气阻力的作用,机械能减小,因此高度低于A点高度,实际会沿曲线a运动,故A错误;
B.物体平衡状态是静止或匀速直线运动,运动员到达空中最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,同时受到重力和空气阻力的作用,合力不为0,因此受力不平衡,故B正确;
C.运动员到达空中最高点时,竖直方向速度为零,但仍有水平方向的速度,根据牛顿第一定律,若所有外力全部消失,运动员将保持匀速直线运动状态,故C错误;
D.运动员从空中最高点到落地的过程中,质量不变,高度减小、重力势能减小,速度增大、动能增大,因此是重力势能转化为动能,故D错误。
故选B。
6.(2026·湖北武汉·二模)2025年11月3日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将遥感四十六号卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。如图所示是卫星沿椭圆轨道绕地球运行时的情景,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 火箭应选用热值小的燃料
B. 火箭加速上升过程中,火箭的内能减小,机械能增加
C. 火箭加速上升过程中,动能转化为重力势能
D. 卫星绕轨道从近地点向远地点运动时,动能减小,机械能不变
【答案】D
【详解】
A.火箭发射需要相同质量的燃料燃烧释放更多热量,因此应选用热值大的燃料,故A错误;
B.火箭加速上升过程中,需要克服空气摩擦做功,火箭自身的内能增大;速度和高度都增大,动能和重力势能都增大,因此机械能增加,故B错误;
C.火箭加速上升过程中,速度、高度均增大,因此动能、重力势能都增大,不是动能转化为重力势能,能量来自燃料燃烧释放的内能,故C错误;
D.卫星在大气层外运行,不受空气阻力,机械能守恒,总量保持不变。卫星从近地点向远地点运动时,高度增大,重力势能变大,动能转化为重力势能,因此动能减小,机械能不变,故D正确。
故选 D。
7.(2026·湖北宜昌西陵区·一模)科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置。所谓“最速降线”就是物体从高处滑落到旁边低处所需时间最短的那条路径,其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和两条弧形轨道顶的A、B、C三个完全相同的小球同时从起点由静止释放,B球先到达终点。若不考虑摩擦和空气阻力,B球一定是( )
A. 到达终点时的速度最大
B. 到达终点时机械能最大
C. 下落过程重力做功更多
D. 下落过程重力做功更快
【答案】D
【详解】
已知三个小球完全相同,初始高度相同,下落的竖直总高度相同,且不计摩擦和空气阻力,机械能守恒,逐一分析选项:
AB.三个小球质量相同,由静止下滑时初始高度相同,则开始时它们的重力势能相等,动能为零,若不考虑摩擦和空气阻力,它们的机械能守恒,三个小球到达终点时机械能相同,重力势能转化为动能,故它们的动能相同,速度相同,故AB错误;
C.重力做功,三个小球质量相同,下落高度相同,因此重力做功相同,故C错误;
D.三个小球重力做功相同,B球所用时间最短,因此B下落时重力做功的功率更大,重力做功更快,故D正确。
故选D。
8.(2026·湖北宜昌西陵区·一模)甘蔗具有清热生津、润燥和中的功效,古往今来被人们广为食用。如图是水果店使用铡刀切甘蔗时的图,下列说法正确的是( )
A. 铡刀刀刃薄可以增大压力
B. 使用铡刀可以省距离,方便操作
C. 手沿方向用力比方向更省力
D. 甘蔗放a点比放b点更容易切断
【答案】D
【详解】
A.铡刀刀刃薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,而不是增大压力。故A错误;
B.铡刀属于省力杠杆,省力杠杆的特点是省力但费距离,所以它不能省距离。故B错误;
C.手沿方向用力时,动力臂比方向的动力臂短。根据杠杆平衡条件,动力臂越短,所需动力越大,所以方向更费力。故C错误;
D.甘蔗放在a点时的阻力臂比b点的阻力臂短。在动力、动力臂和阻力不变时,阻力臂越短,越容易切断,所以a点更容易切断甘蔗。故D正确。
故选D。
9.(2026·湖北武汉·二模)年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举办。在跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置,如图所示。不考虑摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从A处运动到处的过程中,动能转化为重力势能
B. 运动员从A处运动到处的过程中,动能先变小后变大
C. 运动员从A处运动到处的过程中,机械能保持不变
D. 运动员到达处时,若所有的力消失,则运动员保持静止
【答案】C
【详解】
A.运动员从A位置运动到位置的过程中,质量不变,高度变小,则重力势能减小,速度变大,则动能变大,重力势能转化为动能,故A错误;
B.运动员从A处运动到处的过程中,质量不变,高度先变小后变大,速度先变大后变小,则动能先变大后变小,故B错误;
C.不考虑摩擦和空气阻力,运动员从A处运动到处的过程中机械能守恒,故C正确;
D.在位置时运动员具有一定的速度,根据牛顿第一定律,若所有的力消失,则运动员做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
10.(2026·湖北武汉·模拟考试)如图所示,将一弹性小球沿一定角度抛出去,小球落地后被弹出,依次经过A点、B点、C点和D点后又被多次弹起,如图是小球在地面弹跳的频闪照片,则该弹性小球在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球与地面接触的过程中,小球的弹性势能先增大后减小
B. 小球第一次反弹后到达最高点C时动能为零
C. 小球经过相同高度的B、D两点时动能相等
D. 小球由B点到C点过程中,小球的重力势能转化为动能
【答案】A
【详解】
A.小球与地面接触时,先被挤压发生弹性形变,形变程度逐渐变大,弹性势能逐渐增大;随后小球恢复形变弹起,形变程度逐渐减小,弹性势能逐渐减小,因此弹性势能先增大后减小,故A正确;
B.小球是斜向运动,到达最高点C时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有运动速度,因此动能不为零,故B错误;
C.B、D两点高度相同,小球重力势能相等;小球运动过程中克服空气阻力做功,机械能不断损失,D点机械能小于B点机械能,机械能等于动能加重力势能,因此D点动能小于B点动能,故C错误;
D.小球由B到C是上升过程,速度减小、动能减小,高度增加、重力势能增大,该过程是动能转化为重力势能,故D错误。
故选A。
11.(2026·湖北襄阳·二模)小明家有一把杆秤,如图所示,秤钩上不挂物体时提住秤纽,将秤砣移动至定盘星处时,秤杆恰能水平平衡,当秤钩挂上物体移动秤砣使秤杆再次水平平衡时,即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量。下列说法正确的是( )
A. 定盘星是秤杆的支点
B. 杆秤是一种等臂杠杆
C. 所挂物体加重时,秤砣向右移,秤杆才能再次水平平衡
D. 使用已磨损的秤砣测量时,测量值比真实值偏小
【答案】C
【详解】
A.秤纽与秤杆的连接点是秤杆绕着转动的点,是支点,故A错误;
B.杆秤使用时,动力臂不等于阻力臂,不是等臂杠杆,故B错误;
C.根据杠杆平衡条件则有,、不变,所挂物体加重时,变大,即秤砣向右移,秤杆才能再次水平平衡,故C正确;
D.使用已磨损的秤砣测量时,即变小,、、不变,所以变大,则测量值比真实值偏大,故D错误。
故选C。
12.(2026·湖北襄阳·二模)如图甲描绘的是我国古典传统民俗场景,古人用长杆扁担挑着行囊慢行赶路,其杠杆简化模型如图乙所示。O为肩膀支撑的支点,A为手握住杆身的位置。请在图乙中画出:作用在A点、能使长杆保持水平平衡的最小动力F,以及行囊所受重力G的示意图。
【答案】
【详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越长,动力越小;图中支点为O,因此OA作为动力臂最长,此时动力最小,过A点作垂直于OA的作用力F,方向斜向下,即为作用在A点的最小动力;行囊受到的重力方向竖直向下,作用点在其重心。
13.(2026·湖北黄石·考前预测)在跨学科实践活动中,同学们用如图甲所示的筷子一根、50 g的砝码若干、一个20 g的钩码、一个小盆、细线若干、一把刻度尺、一支记号笔制作简易杆秤。把空小盆挂在筷子上的A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽,用细线系一个20 g的钩码作为秤砣。
(1)同学们提起提纽时发现杆秤左低右高,应向 调节秤砣位置使杆秤水平平衡,此时挂秤砣细线的位置对应的质量刻度值为 g。
(2)如图乙在秤盘中逐个添加50 g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的刻度,再测出细线位置距B点的长度如下表。
秤盘中砝码总质量/g
0
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
6
11
16
21
分析表中数据,补全表格。进一步分析,可知杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)当秤盘中砝码添加到250 g时,同学们发现调节秤砣位置无法使杆秤水平平衡,原因是 。
【答案】(1)① 右 ② 0 (2)均匀 (3)250g超过了该杆秤的量程,所需秤砣的平衡位置超出了秤杆的长度 【讲解】(1) 小问详解:
杆秤左低右高,说明左侧秤盘侧力与力臂的乘积更大,根据杠杆平衡条件,需要增大秤砣的力臂,因此应向右调节秤砣。
此时秤盘为空,没有放置被测物体,因此对应刻度值为。
(2) 小问详解:
分析表格数据:砝码质量每增加50g,秤砣到B点的长度增加5cm,因此砝码质量为0时,对应长度为
物体质量和秤砣到B点的距离成正比,因此杆秤的刻度是均匀的。
(3) 小问详解:
当物体质量过大,超过杆秤量程后,杠杆平衡需要更大的秤砣力臂,受秤杆长度限制,即使秤砣移到秤杆最右端,右侧力与力臂乘积仍小于左侧秤盘和物体与力臂乘积,因此无法平衡。
14.(2026·湖北武汉·二模)杆秤在古籍中被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。某同学在跨学科实践活动中制作了一把杆秤。
(1)图甲中“标”“本”指的是 (填“力臂”或“力”)。
(2)图乙为另一把杆秤,已知秤纽在点时杆秤最大可以测量的物体质量为,则秤砣的质量是 g。(杆秤自身重力不计,点为秤砣可移动的最远端)。
(3)乙图中秤纽移到点后该杆秤最大可测物体的质量为 g。
【答案】(1)力臂 (2)200 (3)5000 【讲解】(1) 小问详解:
图甲中“本”是支点O到重物拉力作用线的距离,“标”是支点O到秤砣拉力作用线的距离,因此“标”“本”指力臂。
(2) 小问详解:
秤纽在C点时,根据杠杆平衡条件可得
由图得
已知,代入化简得
解得。
(3) 小问详解:
秤纽移到B点后,支点为B,同理根据杠杆平衡条件得
由图得,,化简代入得
15.(2026·湖北武汉·一模)如图所示是人们使用桔槔从水井中提水的情景。直木杆上的O点支在树干状立柱上,假设直木杆不悬挂重物时恰好能平衡。工作时, 水桶悬挂于直木杆左端的A点,石块固定在右端的B点。
(1)桔槔实质上是 (填一种简单机械名称);
(2)已知空桶重20N,装满水后重80N,石块重100N,木杆上AB段长5.6m,不计绳重和摩擦,人把装满水的水桶沿着绳子方向往上提到水桶刚好离开水面时,人施加的拉力为40N,则木杆上OB段长为 m,此时人继续沿着绳子方向往上提水桶,人的拉力 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)杠杆 (2)① 1.6 ② 不变 【讲解】(1) 小问详解:
桔槔可以绕固定点 O 转动,符合杠杆的定义,因此实质上是杠杆。
(2) 小问详解:
已知,因此。水桶刚好离开水面时杠杆平衡,此时端对杠杆向下的拉力为
由于、B端所受的力始终竖直向下,则、B两端力臂之比,根据杠杆平衡条件,即,代入得 , 解得。
人继续向上提水桶时,杠杆倾斜,但两个力的力臂之比始终等于,、均不变,根据杠杆平衡推导可知,人的拉力不变。
16.(2026·湖北宜昌西陵区·一模)2026年4月18日湖北省城市足球联赛即“楚超”宜昌赛区揭幕战在宜昌市体育场打响,如图为某媒体记者拍摄的现场照片。
运动员将球踢出的过程中, (“有”或“没有”)对足球做功;足球在空中划出一道弧线落地的过程中, (“有”或“没有”)力对足球做功;物体的运动 (“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】① 有 ② 有 ③ 不需要
【详解】
运动员将球踢出的过程中,脚对足球施加了力的作用,且足球在力的方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,因此运动员对足球有做功。
足球在空中划出一道弧线落地的过程中,始终受到竖直向下的重力作用,并且在重力的方向上通过了距离,因此有竖直向下的重力对足球做功。
踢出去的足球由于惯性会继续在空中运动,根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,因此物体的运动不需要力来维持。
17.(2026·湖北武汉·二模)至2025年3月,中国高铁超4.6万公里,稳居世界第一。高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线的牵引装置工作原理图。滑轮B为 (选填“定”或“动”)滑轮。钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200N,若某段时间内坠砣串下降了10cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小为 N,输电线P端向左移动了 cm。
【答案】① 动 ② 8×103 ③ 5
【详解】
[1]定滑轮是位置固定不动的滑轮,动滑轮是位置随被拉物体一起运动的滑轮。观察可知,滑轮B随被拉物体一起运动,所以滑轮B为动滑轮。
[2][3]由图知道,滑轮组承担拉力的绳子股数n=2,图中坠砣挂在钢绳的自由端,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200N,则。
若某段时间内坠砣串下降了10cm,输电线P端向左移动了。
18.(2026·湖北武汉·模拟考试)桔槔是古代取水工具,如图所示,该结构在井边架设横木,假设未悬挂重物时横木恰好能保持水平平衡,横木一端绑着石块,另一端的竖杆通过绳索连接水桶。提水时,人先向下拉竖杆放下空桶,拉力为F下;当桶装满水后,向上拉竖杆将桶提起,拉力为F1。若支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍,该装置提水过程中,竖杆及水桶所受的重力为20N,水桶的容积为8升,。不计横杆重力、绳重和摩擦,则:
(1)向下拉竖杆放下空桶时,桔槔为 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)当桶装满水后,向上拉竖杆将桶提起,拉力为 ,石块所受的重力为 N。
【答案】(1)省力 (2)① 40 ② 180 【讲解】(1) 小问详解:
设支点到石块重力作用线的力臂为,由题可知支点到水桶侧的力臂。向下拉空桶时,人的拉力是动力,动力作用在水桶侧,动力臂为,阻碍杠杆转动的阻力是石块的重力,阻力臂为,动力臂大于阻力臂,因此桔槔是省力杠杆。
(2) 小问详解:
水的体积
水的重力
已知桶和竖杆总重,设石块重力为,。
向下拉空桶平衡时,根据杠杆平衡条件有
消去得…… ①
向上提满桶水平衡时,杠杆平衡,则
消去得:…… ②
化简得,因此
再代入① 得石块重力
19.(2026·湖北宜昌·模拟考试)小明在做俯卧撑时,人体可视为杠杆,支点在脚尖,双手为动力作用点。该杠杆属于 杠杆;若小明体重为500N,每次重心上升高度为0.2m,则做一次俯卧撑克服重力做功为 J;他10s内连续完成10个俯卧撑,则克服重力做功的平均功率为 W。
【答案】① 省力 ② 100 ③ 100
【详解】
小明在做俯卧撑时,人体可视为杠杆,支点在脚尖,双手为动力作用点,重力为阻力,可见动力臂大于阻力臂,该杠杆属于省力杠杆。
做一次俯卧撑克服重力做功为
10s内连续完成10个俯卧撑,所做的总功为
则克服重力做功的平均功率为
20.(2026·湖北襄阳·二模)在学习了杠杆相关知识后,某兴趣小组尝试制作简易杆秤并进行了以下探究。如图甲所示,杆秤由秤盘(或秤钩)、秤砣、秤杆、提纽组成。
(1)如图乙所示,杆秤中提纽相当于杠杆中的 。结合“秤砣虽小压千斤”这句俗语,此时杆秤属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)用一根均匀木杆制作杆秤,先在木杆一端系上秤盘,在另一端系上秤砣,然后移动提纽位置,使杆秤在空载时水平平衡。杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的,请结合杠杆平衡条件,简要说明理由: 。
(3)若秤砣的质量为0.5kg,称量某物体时,秤砣挂在离提纽20cm处杆秤水平平衡,此时被称物体挂在离提纽5cm处,则被称物体的质量为 kg。(不计秤杆自重)
(4)用自制杆秤称量物体时,发现秤砣端稍稍上翘(即秤砣一侧偏高)。此时读数会比物体的实际质量偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)① 支点 ② 省力 (2)① 均匀 ② 根据杠杆平衡条件可得,物体质量与秤砣到提纽的距离成正比 (3)2 (4)小 【讲解】(1) 小问详解:
秤杆能够绕提纽转动,提纽相当于杠杆的支点。
“秤砣虽小压千斤”说明秤砣的动力臂大于物体的阻力臂,此时杆秤属于省力杠杆。
(2) 小问详解:
设提纽到秤盘的距离为,秤砣到提纽的距离为,根据杠杆平衡条件,即,约去g后可得,则,由于和是定值,与(秤砣到提纽的距离)成正比,因此杆秤的刻度是均匀的。
(3) 小问详解:
已知,,,不计杠杆自重,根据杠杆平衡条件,即
则物体质量为
(4) 小问详解:
当秤砣端上翘时,要使杠杆重新水平平衡,需将秤砣向远离支点的方向移动,但此时秤砣仍在上翘位置,如果按照当前的秤砣位置去读刻度,这个刻度对应的质量小于实际物体质量。
试卷第1页,共3页
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专题05 简单机械与机械能
3年真题1年模拟
考点分类
湖北考情
命题规律
考点1 杠杆与滑轮
(2026湖北(1题)、(2025湖北武汉(1题)、(2025湖北(1题)、(2024湖北武汉(1题)、(2024湖北(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析、生活中常见的杠杆模型、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点2 功、功率与机械效率计算
(2026湖北武汉(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:功的计算和估算。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点3 动能与势能及其转化
(2026湖北武汉(1题)、(2025湖北(1题)、(2024湖北武汉(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:重力势能的概念及影响因素。
·趋势:常与势能等知识板块交叉融合,固定以单项选择题形式考查。
考点4 力热电计算(压轴)
(2024湖北(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:热机效率的计算。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点1 杠杆与滑轮
1.(2026·湖北·中考真题)小凯在家中做饭需约面粉,他用衣架完成了粗略称量:在右侧袋中放入某物体,再向左侧袋中逐勺加入面粉,直至衣架横杆水平平衡(如图)。该物体可能是( )
A. 1瓶矿泉水
B. 2个鸡蛋
C. 3张餐巾纸
D. 4枚大头针
2.(2025·湖北·中考真题)如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动,配重片可增减,人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是( )
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N处时,配重越重用力越小
C. 配重相同时,推N处比推M处费力
D. 若改变M处推力方向,力臂始终不变
3.(2025·湖北武汉·中考真题)为了增强市民身体素质,武汉很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时,将配重片调节至合适的限位孔,紧握把手向下拉,支架就可以绕着转轴转动,底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10kg,相邻限位孔之间距离为15cm。
(1)请在图中画出某同学在A位置向下拉把手的拉力F的力臂。
(2)该同学在A位置沿图中力F所示的方向刚好能用150N的力拉动把手,拉力的力臂为30cm,接着他将配重片向左移动了一个限位孔,再次在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要 N的拉力。(不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力)
(3)该同学紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中,拉力大小 (填“变小”“不变”“变大”或“先变小后变大”)。
4.(2024·湖北武汉·中考真题)某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 (填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆 (填序号)刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
5.(2024·湖北·中考真题)2024年6月2日至3日,嫦娥六号完成了人类首次月球背面采样。如图,嫦娥六号的机械臂正绕O点转动,将采集的月球样品送往贮存装置。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。
考点2 功、功率与机械效率计算
1.(2026·湖北武汉·中考真题)如图所示,无人驾驶厢式快递车的后盖板在自身重力和可伸缩的液压杆的作用下,从竖直位置绕转轴缓慢转动到某一位置静止。后盖板是质量分布均匀的长方体合金板,质量为30kg,长为2m。
(1)为后盖板的重心。请在图中画出后盖板所受重力的示意图,并画出它的力臂。
(2)假设液压杆对后盖板的作用力沿方向,当图中后盖板与水平方向夹角为时,转轴到液压杆的距离为0.2m,液压杆对后盖板的作用力为 N。
(3)后盖板从竖直位置转动到水平位置,重力做功为 J。
考点3 动能与势能及其转化
1.(2025·湖北·中考真题)如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下,人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇( )
A. 静止时不受支持力
B. 下滑过程机械能增大
C. 下滑过程重力势能减小
D. 离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动
2.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示,将一个小球用细线悬挂起来,让小球从A点静止释放,小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 小球从A点摆动到B点,动能转化为重力势能
B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C. 小球每次经过B点,其动能都比上一次小
D. 小球最终静止在A点
3.(2026·湖北武汉·中考真题)一小球从点被水平抛出,若小球每次与地面碰撞都会损失一部分机械能,不计空气阻力,则小球经过多次弹跳后停在水平地面,部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A. 小球在点的机械能大于在点的机械能
B. 小球在点的动能可能等于在点的动能
C. 从点到点,小球的动能先减小后增大,机械能不变
D. 从点到点,小球的动能和重力势能均先减小后增大
考点4 力热电计算(压轴)
1.(2024·湖北·中考真题)据统计,每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为 能;
(2)当储氢瓶内气体压强为时,求瓶内壁的面积上受到的压力;
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h,功率为172kW。
①求卡车的行驶速度;
②求卡车所受牵引力;
③与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少?(燃油机的效率取36%,燃油的热值q取)
模拟题精选
1.(2026·湖北武汉·二模)如图所示是运动员参加蹦床比赛的情景,不计空气阻力和碰撞时的能量损失,下列说法正确的是( )
A. 运动员从最高点到最低点,刚接触蹦床时动能最大
B. 运动员到达最低点时,速度为0,处于非平衡状态
C. 运动员从最低点到离开蹦床,蹦床的弹性势能全部转化为运动员的动能
D. 运动员离开蹦床上升过程中,蹦床的弹性势能转化为运动员的重力势能
2.(2026·湖北武汉·二模)工人利用如图所示的装置将物体吊起,O为支点,,M端用绳子悬挂重400N的物体,工人的重力为600N。工人在N端用竖直向下的拉力在5s内使N端竖直方向缓慢下降了3m。忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A. 在拉动过程中,拉力的动力臂逐渐变小,拉力逐渐大
B. 杠杆在水平位置平衡时,地面对人的支持力为500N
C. 杠杆受到的阻力就是重物的重力
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为80W
3.(2026·湖北十堰·考前预测)图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A. 水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B. 物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C. 放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D. 水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能
4.(2026·湖北襄阳·二模)如图所示,是我国古代《天工开物》记载的水力水碓,利用高处水流冲击水轮转动,通过连杆带动碓杆绕固定支点上下转动,石锤起落自动舂米脱壳,省时省力。下列说法正确的是( )
A. 水碓属于省力杠杆,工作时机械效率可以达到100%
B. 高处水流冲击水轮过程中,水的动能转化为重力势能
C. 碓杆绕支点转动时,利用了杠杆原理
D. 石锤下落撞击稻谷过程中,内能转化为机械能
5.(2026·湖北黄石·考前预测)如图是冬奥会上的高台滑雪项目。滑雪运动员沿斜坡从A点由静止自由滑下,下列说法正确的是( )
A. 运动员到达B点后会沿曲线继续运动
B. 运动员到达空中最高点时,受力不平衡
C. 运动员到达空中最高点时,若所有外力全部消失,运动员将保持静止状态
D. 运动员从空中最高点到落地的过程中,动能转化成重力势能
6.(2026·湖北武汉·二模)2025年11月3日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将遥感四十六号卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。如图所示是卫星沿椭圆轨道绕地球运行时的情景,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 火箭应选用热值小的燃料
B. 火箭加速上升过程中,火箭的内能减小,机械能增加
C. 火箭加速上升过程中,动能转化为重力势能
D. 卫星绕轨道从近地点向远地点运动时,动能减小,机械能不变
7.(2026·湖北宜昌西陵区·一模)科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置。所谓“最速降线”就是物体从高处滑落到旁边低处所需时间最短的那条路径,其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和两条弧形轨道顶的A、B、C三个完全相同的小球同时从起点由静止释放,B球先到达终点。若不考虑摩擦和空气阻力,B球一定是( )
A. 到达终点时的速度最大
B. 到达终点时机械能最大
C. 下落过程重力做功更多
D. 下落过程重力做功更快
8.(2026·湖北宜昌西陵区·一模)甘蔗具有清热生津、润燥和中的功效,古往今来被人们广为食用。如图是水果店使用铡刀切甘蔗时的图,下列说法正确的是( )
A. 铡刀刀刃薄可以增大压力
B. 使用铡刀可以省距离,方便操作
C. 手沿方向用力比方向更省力
D. 甘蔗放a点比放b点更容易切断
9.(2026·湖北武汉·二模)年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举办。在跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置,如图所示。不考虑摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从A处运动到处的过程中,动能转化为重力势能
B. 运动员从A处运动到处的过程中,动能先变小后变大
C. 运动员从A处运动到处的过程中,机械能保持不变
D. 运动员到达处时,若所有的力消失,则运动员保持静止
10.(2026·湖北武汉·模拟考试)如图所示,将一弹性小球沿一定角度抛出去,小球落地后被弹出,依次经过A点、B点、C点和D点后又被多次弹起,如图是小球在地面弹跳的频闪照片,则该弹性小球在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球与地面接触的过程中,小球的弹性势能先增大后减小
B. 小球第一次反弹后到达最高点C时动能为零
C. 小球经过相同高度的B、D两点时动能相等
D. 小球由B点到C点过程中,小球的重力势能转化为动能
11.(2026·湖北襄阳·二模)小明家有一把杆秤,如图所示,秤钩上不挂物体时提住秤纽,将秤砣移动至定盘星处时,秤杆恰能水平平衡,当秤钩挂上物体移动秤砣使秤杆再次水平平衡时,即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量。下列说法正确的是( )
A. 定盘星是秤杆的支点
B. 杆秤是一种等臂杠杆
C. 所挂物体加重时,秤砣向右移,秤杆才能再次水平平衡
D. 使用已磨损的秤砣测量时,测量值比真实值偏小
12.(2026·湖北襄阳·二模)如图甲描绘的是我国古典传统民俗场景,古人用长杆扁担挑着行囊慢行赶路,其杠杆简化模型如图乙所示。O为肩膀支撑的支点,A为手握住杆身的位置。请在图乙中画出:作用在A点、能使长杆保持水平平衡的最小动力F,以及行囊所受重力G的示意图。
13.(2026·湖北黄石·考前预测)在跨学科实践活动中,同学们用如图甲所示的筷子一根、50 g的砝码若干、一个20 g的钩码、一个小盆、细线若干、一把刻度尺、一支记号笔制作简易杆秤。把空小盆挂在筷子上的A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽,用细线系一个20 g的钩码作为秤砣。
(1)同学们提起提纽时发现杆秤左低右高,应向 调节秤砣位置使杆秤水平平衡,此时挂秤砣细线的位置对应的质量刻度值为 g。
(2)如图乙在秤盘中逐个添加50 g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的刻度,再测出细线位置距B点的长度如下表。
秤盘中砝码总质量/g
0
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
6
11
16
21
分析表中数据,补全表格。进一步分析,可知杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)当秤盘中砝码添加到250 g时,同学们发现调节秤砣位置无法使杆秤水平平衡,原因是 。
14.(2026·湖北武汉·二模)杆秤在古籍中被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。某同学在跨学科实践活动中制作了一把杆秤。
(1)图甲中“标”“本”指的是 (填“力臂”或“力”)。
(2)图乙为另一把杆秤,已知秤纽在点时杆秤最大可以测量的物体质量为,则秤砣的质量是 g。(杆秤自身重力不计,点为秤砣可移动的最远端)。
(3)乙图中秤纽移到点后该杆秤最大可测物体的质量为 g。
15.(2026·湖北武汉·一模)如图所示是人们使用桔槔从水井中提水的情景。直木杆上的O点支在树干状立柱上,假设直木杆不悬挂重物时恰好能平衡。工作时, 水桶悬挂于直木杆左端的A点,石块固定在右端的B点。
(1)桔槔实质上是 (填一种简单机械名称);
(2)已知空桶重20N,装满水后重80N,石块重100N,木杆上AB段长5.6m,不计绳重和摩擦,人把装满水的水桶沿着绳子方向往上提到水桶刚好离开水面时,人施加的拉力为40N,则木杆上OB段长为 m,此时人继续沿着绳子方向往上提水桶,人的拉力 (填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(2026·湖北宜昌西陵区·一模)2026年4月18日湖北省城市足球联赛即“楚超”宜昌赛区揭幕战在宜昌市体育场打响,如图为某媒体记者拍摄的现场照片。
运动员将球踢出的过程中, (“有”或“没有”)对足球做功;足球在空中划出一道弧线落地的过程中, (“有”或“没有”)力对足球做功;物体的运动 (“需要”或“不需要”)力来维持。
17.(2026·湖北武汉·二模)至2025年3月,中国高铁超4.6万公里,稳居世界第一。高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线的牵引装置工作原理图。滑轮B为 (选填“定”或“动”)滑轮。钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200N,若某段时间内坠砣串下降了10cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小为 N,输电线P端向左移动了 cm。
18.(2026·湖北武汉·模拟考试)桔槔是古代取水工具,如图所示,该结构在井边架设横木,假设未悬挂重物时横木恰好能保持水平平衡,横木一端绑着石块,另一端的竖杆通过绳索连接水桶。提水时,人先向下拉竖杆放下空桶,拉力为F下;当桶装满水后,向上拉竖杆将桶提起,拉力为F1。若支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍,该装置提水过程中,竖杆及水桶所受的重力为20N,水桶的容积为8升,。不计横杆重力、绳重和摩擦,则:
(1)向下拉竖杆放下空桶时,桔槔为 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)当桶装满水后,向上拉竖杆将桶提起,拉力为 ,石块所受的重力为 N。
19.(2026·湖北宜昌·模拟考试)小明在做俯卧撑时,人体可视为杠杆,支点在脚尖,双手为动力作用点。该杠杆属于 杠杆;若小明体重为500N,每次重心上升高度为0.2m,则做一次俯卧撑克服重力做功为 J;他10s内连续完成10个俯卧撑,则克服重力做功的平均功率为 W。
20.(2026·湖北襄阳·二模)在学习了杠杆相关知识后,某兴趣小组尝试制作简易杆秤并进行了以下探究。如图甲所示,杆秤由秤盘(或秤钩)、秤砣、秤杆、提纽组成。
(1)如图乙所示,杆秤中提纽相当于杠杆中的 。结合“秤砣虽小压千斤”这句俗语,此时杆秤属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)用一根均匀木杆制作杆秤,先在木杆一端系上秤盘,在另一端系上秤砣,然后移动提纽位置,使杆秤在空载时水平平衡。杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的,请结合杠杆平衡条件,简要说明理由: 。
(3)若秤砣的质量为0.5kg,称量某物体时,秤砣挂在离提纽20cm处杆秤水平平衡,此时被称物体挂在离提纽5cm处,则被称物体的质量为 kg。(不计秤杆自重)
(4)用自制杆秤称量物体时,发现秤砣端稍稍上翘(即秤砣一侧偏高)。此时读数会比物体的实际质量偏 (选填“大”或“小”)。
试卷第1页,共3页
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专题05简
考点1杠杆与滑轮
1.【答案】B
2.【答案】C
支架
配重片
转轴
回o
限位孔
底座
缓冲垫
3.【答案】(1)
77777777777
小
4【答案】①静止
②10
③钩码X
机械臂
5.【答案】
月球
考点2功、功率与机械效率计算
1
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机械与机械能
把手
限位垫
777777
(2)200(3)变
杠杆的拉力
④①③
表面
3
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货厢
B
1.【答案】(1)
(3)3003×10
©
考点3动能与势能及其转化
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
考点4力热电计算(压轴)
1.【答案】(1)电
(2)3.5×103N
(3)①20m/s:
③132kg
模拟题精选
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】D
4【答案】C
2/3
让教与学更高效
7.5×102
(2)750
②8.6×10N;
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让教与学更高效
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】A
11.【答案】C
12.【答案】
13.【答案】(1)①右
②0
(2)均匀
(3)250g超过了该杆秤的量程,
所需秤砣的平衡位置超出了秤杆的长度
14.【答案】(1)力臂
(2)2002×102
(3)50005×103
15.【答案】(1)杠杆
(2)①1.6
②不变
16.【答案】①有
②有
③不需要
17.【答案】①动
②8×103
③5
18.【答案】(1)省力
(2)①40
②180
19.【答案】①省力
②100
③100
20.【答案】(1)①支点
②省力
(2)①均匀
②根据杠杆平衡条件可得
m壁·L物体质量与秤砣到提纽的距离成正比
m物2
(3)2
(4)小
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