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- 2021-05-10 发布
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中考物理试题分类汇编专题 9-- 机械与人(二)
一、选择
(2019 深圳)23.如图,弧形轨道 ab 段光滑,bc 段粗糙,小球从 a 点经最低点 b 运动至 c 点。下列分
析正确的是( )
A.从 a 到 b 的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过 b 点时,小球动能最大
C.从 b 到 c 的过程中,小球动能增大
D.从 a 到 c 的过程中,小球机械能守恒
【答案】B;
【解析】A 选项,从 a 到 b 的过程中,小球高度降低,重力势能转化为动能,故 A 选项不符合题
意; B 选项,小球从 a 运动到 b 动能增大;从 b 运动到 c 动能减小,则在 b 点处小球动
能最大,故 B 选项符合题意;
C 选项,小球从 b 到 c 的过程中,高度增加,同时克服摩擦力做功,速度减小,则小球的
动能减小,故 C 选项不符合题意;
D 选项,bc 段弧形轨道粗糙,因此小球在 bc 段运动时会克服摩擦力做功,会有一部分机
械能转化为内能,则机械能会减小,故 D 选项不符合题意;故答案选择 B.
(2019 盐城)8.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
(2019枣庄)10.下列关于杠杆或能量守恒的说法中,正确的是
A.在使用杠杆的过程中,不可能既省力又省距离
B.天平是等臂杠杆,既省力又省距离
C.由能量守恒定律可知,永动机总是可以制造成功的
D.由能量守恒定律可知,滑轮组的机械效率可以超过100%
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1. (2019扬州)下列工具属于省力杠杆的是 D
(2019 临沂)4 . 下列各选项是小明整理的物理笔记,错误的是
A.做功快的机械,效率不一定高 B.动滑轮既能省力又能改变力的方向
C.不透明物体的颜色由它反射的色光决定 D.沙漠地区昼夜温差大与砂石的比热容小有关
(2019 泰州)29.人用力水平向左推讲台,没有推动,在这个过程中
A.人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力
B.讲台受到的惯性大于推力
C.讲台受到的推力与重力是一对平衡力
D.人对讲台没有做功
(2019 郴州)利用如图所示的滑轮组匀速提升 200N 的重物,动滑轮重为 10N(不计绳重与摩
擦),则拉力 F 的大小为
A.70N B.100N C.105N D.110N
(2019 自贡)10.体育课上,有许多运动项目涉及到物理知识,下列说法不正确的是( A )
A. 运动员举起杠铃后应保持 1s 不动,等待裁判确认,在这 1s 内运动员仍对杠铃做功
B. 百米赛跑记时,裁判应是看到发令枪的烟雾开始记时,而不是听到枪声
C. 掷出去的铅球最终会落到地面上,是由于受到重力的作用
D. 在接力赛中,为保证交接棒顺利进行,交接棒时两运动员应尽可能做到相对静止
(2019 泰州)30. 如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是
A.小球从 A 处到 B 处重力势能增大 B.小球从 B 处到 C 处动能增大
C 小球在 B 处比 D 处重力势能大 D.小球在 A、C、E 三处机械能总量相等
(2019 临沂)9. 各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀,最适合剪开较硬物体的是
3
(2019 衡阳)11.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是 D
(2019 长沙)9.下列关于机械能及其转化的说法正确的是( )
A. 弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
B. 拦河大坝使上游的水位升高,提高了水的重力势能
C. 蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能
D. 人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大
(2019 孝感)4.如图所示是建筑工地上的起重机示意图,B 是配重。起重机工作时,在钢索吊起货物加
速上升的过程中,下列说法正确的是
A.钢索对货物的拉力等于货物的重力
B.货物加速上升过程中没有惯性
C.货物的动能转化为它的重力势能
D.配重是为了防止起重机翻倒,利用了杠杆原理
(2019 淄博)8、如图所示,小球沿轨道由静止从 A 点向 D 点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),
下列说法错误的是()
A、小球在 A 点的重力势能最大
B、小球在 B 点的速度最大
C、小球在 C 点和 B 点的机械能相等
D、小球不能到达 D 点
(2019 临沂)16. 如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是
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A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大
D.木块被撞击后滑行的越远,说明小球的动能越大
(2019 安徽)12.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球,0 点是弹
簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至 A 位置,然后释放小球,小球就在 AB 间做往复运动(已知
A0=0B)。小球从 A 位置运动到 B 位置的过程中,下列判断正确的是
A.小球的动能不断增加
B.弹簧的弹性势能不断减少
C.小球运动到 0 点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
(2019 郴州)一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物质。该飞机在此过程中
A.动能不变 B.动能减小
C.重力势能不变 D.重力势能增大
(2019枣庄)8.下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是
A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程 B.热气球上升的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程 D.铅球自由下落的过程
2. (2019扬州)下列四幅图描述正确的是 D
(2019 成都)10.图所示的情景中,关于能量的说法正确的是( )
A.水力发电,将电能转化为机械能 B.在空中飞行的 C919,只具有重力势能
C.张弓待发,弓静止,所以没有能量 D.过山车冲上高处的过程中.重力势能增加
5
14. (2019 江西)如图 5 所示,物重为 G 的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩
擦),拉力 F1、F2、F3、F4 的大小关系是 B
(2019 衡阳)8.如图所示,用滑轮组提升重 900N 的物体,使它在 10s 内匀速上升 1m。已
知所用的拉力 F 为 400N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是
A.拉力做功的功率为 90W
B.拉力在这 10s 内做的功为 400J
C.动滑轮的重力为 300N
D.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时,则绳子拉力会变大,但机械效率不变
(2019 孝感)9.如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升
相同的高度,不计绳重和摩擦,则
A.甲、乙的拉力之比是 3:2
B.甲、乙绳的自由端速度之比是 1:1
C.甲、乙拉力的功率之比是 3:2
D.甲、乙的机械效率之比是 1:1
(2019 福建)12.工人用图 4 的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮
的重力之比 G 物:G 滑轮=9 : 1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为
A. 10% B.45%
C. 80% D.90%
(2019 乐山)13.下列关于能量转化的说法,正确的是
甲 乙 丙 丁
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A.甲图中,风力发电将空气的动能转化为电能
B.乙图中,拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大
C.丙图中,“神舟五号”载人飞船成功返航,返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D.丁图中,水平路面上疾驰的汽车,将重力势能转化为动能
(2019 福建)15.踢毽子是一项有益的休育活动。如图 6,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,
毽子的动能和重力势能分别为 EK1和 EP1下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势 能 分
别为 EK2 和 EP2,则
A.EK2> EK1
B. EK2< EK1
C.EP2 >EP1
D.EP2 >EP1
(2019 济宁)9.两个滑轮按图所示的方式组合,用 5N 的拉力 F 拉动绳端,使物体在 5s 内水平向左匀
速滑动 1m,物体与地面间的摩擦力为 9N.下列选项正确的是( )
A.A 是定滑轮,B 是动滑轮
B.拉力 F 做的功为 5J
C.拉力 F 的功率为 1.8W
D.滑轮组的机械效率为 90%
【分析】(1)随物体一起运动的滑轮为动滑轮;轴固定不动的滑轮为定滑轮;
(2)由图知,n=2,拉力端移动距离 s=2s 物,利用 W=Fs 求拉力做功;
(3)拉力做功功率等于拉力做功与所用时间之比;
(4)拉力做的有用功 W 有用=fs 物,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:
A、A 滑轮随物体一起运动,为动滑轮;B 滑轮的轴固定不动,为定滑轮,故 A 错;
B、由图知,n=2,拉力端移动距离 s=2s 物=2×1m=2m,拉力做功 W 总=Fs=5N×2m=10J,故 B
错;
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C、拉力做功功率 P = W总
t = 10J
5s = 2W,故 C 错;
D、拉力做的有用功:W 有用=fs 物=9N×1m=9J,滑轮组的机械效率 η = W有用
W总
= 9J
10J × 100%=90%,
故 D 正确。
故选:D。
(2019青岛)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的
阻力F2=1.0N,阻力臂 l2=20cm,测力计示数 F1=2.5N,则动力臂 l1 为 B
A.15cm B.8cm C.50cm D.80cm
(2019 临沂)11 . 右图是运动员参加射箭比赛时的场景,下列说法错误的是
A.运动员将弓举起的过程对弓做功
B.弓被拉的越弯产生的弹力越小
C.弓被拉的越弯弹性势能越大
D.箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
(2019 广东)7.(3 分)一名游客蹦极时下落过程的 v﹣t 图象(忽略空气阻力)如图所示。已知 t1
时,弹性绳处于自然伸直状态;t3 时,游客达到最低点。则下列说法正确的是( )
A.在 0﹣t1 时间段内,弹性绳的弹力等于游客所受重力
B.在 t1﹣t2 时间段内,弹性绳弹性势能逐渐减小
C.在 t2﹣t3 时间段内,重力不做功
D.在 t3 时,弹性绳弹性势能最大
【分析】(1)根据 0﹣t1 时间段内弹性绳的伸长状态分析;
(2)在 t1﹣t2 时间段内,弹性绳的伸长量变大;
(3)做功有两个条件:一是有力,二是在力的方向上通过距离;
(4)弹性绳的伸长量最大时,弹性势能最大。
【解答】解:
A、由题意可知,t1 时,弹性绳处于自然伸直状态,在 0﹣t1 时间段内,弹性绳没有发生形变,没有
8
弹力,故此时弹力不等于重力,故 A 错误;
B、在 t1﹣t2 时间段内,弹性绳的伸长量变大,则弹性绳的弹性势能变大,故 B 错误;
C、在 t2﹣t3 时间段内,游客是向下运动的,在重力的方向上通过了距离,所以重力做了功,故 C
错误;
D、在 t3 时,游客的速度为 0,此时游客到达最低点,此时弹性绳的伸长量是最大的,弹性势能时
最大的,故 D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查了机械能的相互转化,分析好每个时刻弹性绳的伸长状态是解题的关键。
(2019 湘西)7.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中
A.重力势能减小 B.动能增加 C.机械能增加 D.机械能不变
(2019 苏州)12.将皮球从离地某一高度 O 点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图
所示,下列说法正确的是( )
A.皮球经过同高度的 A、B 两点时动能相等
B 皮球第一次反弹后到达最高点 P 点时速度为零
C 皮球在 D 点时的机械能小于在 C 点时的机械能
D,若将皮球表面涂黑,则会在地面 M、N 两点留下两个大小相等的黑色圆斑
(2019 绵阳)18.如图所示,斜面长 20m、高 10m,固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上 40N 的拉
力,在 20s 内把重 60N 的物体沿斜面向上匀速拉动了 10m。在此过程中( )
A.斜面的机械效率是 66.7%
B.斜面的机械效率是 75%
C.该同学对物体做功的功率是 10W
D. 该同学对物体做功的功率是 30W
(2019 绵阳)20.用水平力 F1 拉动如图所示装置,使木板 A 在粗糙水平面上向右匀速运动,物块 B 在木板 A 上
表面相对地面静止,连接 B 与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为 F2。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则 F1
与 F2 的大小关系是( )
A. F1=F2
B. F22F2
二、填空
(2019 新疆建设兵团)15.2019 年 1 月 3 日,我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆,标志着我
国探月工程取得了历史性突破。
(1)“嫦娥四号”到达月球上方后,使用高热值燃料发动机开始点火工作,该发动机 (填“属于”
或“不属于")热机。“嫦娥四号”减速落月过程中,其动能不断 (填“增大”或“减小”),“嫦
娥四号"相对于其内部的巡视器是 (填“运动”或“静止”)的。
(2)“嫦娥四号”降落到距月球表面 100m 时,开始悬停并寻找着陆点。悬停时,“嫦娥四号”发动机的
推力为 2.5×103N,则“嫦娥四号”的重力为 N。“嫦娥四号”从 100m 高竖直降落到月球表面所用
的时间为 80s,该过程中“嫦娥四号”的平均速度为 m/s,重力(忽略其变化)做的功为
J。(1)属于;减小;静止; (2)2.5×103;1.25;2.5×105;
(2019 临沂)25. 某航模兴趣小组操控一架重 20N 的小型无人机(如图),
让其在 5s 内匀速下降 10m,该过程中重力做功的功率是____40__W;机
翼上方的空气流速___大于____(选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的空
气流速。当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为____20__N。
(2019 临沂)27.2019 年 4 月 23 日,我国在青岛附近海空域举行海军建军
70 周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为 4.0x103t 的“临沂”舰。
如图所示,该舰静止在海面上时所受浮力为___4.0x107_____ N;水面下 5m
处的舰体受到海水的压强为_____5.15x104__ Pa;它以 40km/h 的速度向前
匀 速 航 行 时 受 到 的 阻 力 为 1.0x106N , 则 航 行 2km 的 过 程 中 动 力 做 功 2.0x109_____J 。( P 海 水 =
1.03x103kg/m3,g=10N/kg)
(2019 武威)13.迄今为止,我国已发射 40 余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道
绕地球运行,如图所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中,_____重力势___能转
化为__动______能。
(2019 绵阳)28.2019 年 1 月 3 日,嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。
嫦娥四号探测器在距离月球表面 100 米高处悬停,对月球表面识别,并自主避障,选定相对平坦的区域后,开始
缓慢地竖直下降,最后成功软着陆。从距离月球表面 100 米到软着陆在月球表面的过程中,嫦娥
四号探测器的重力势能_________,机械能________。(选填“增加”或“不变”或“减少”)
减少,减少
(2019 安徽)4.如图所示,一轻杆 AB 悬于 0 点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平
方向成 30°的力 F,此时轻杆水平平衡。若重物质量 m=3kg,BO=3A0,g 取 10N/kg.则力 F 的
大小为__N. 20
(2019 眉山)1..如图甲所示,水平地面上的物体,
受到方向不变的水平推力,的作用,其 F-t 和 v-t
图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知,9~12s
内,推力对物体做功___________J;t=2s 时,物体
10
受到的摩擦力是___________N。
18 3
(2019 黄冈)泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭,停留在泥石流下游
低洼处是很危险的。这是由于_____力的作用,泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流
______(选填“垂直”、“相同”或“相反”)的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动过程中,
重力_____(选填”做功”或“没有做功”),重力势能主要转化成动能。重 垂直 做功
(2019 安徽)5.用沿斜面向上大小为 3.5N 的力将一个重为 4.9N 的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已
知斜面长为 2m,高为 1m,则该过程中斜面的机械效率为_________________ 70%
18. (2019 成都)如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择
一把剪铁皮的剪刀,你会选择 (选填“A”、“B” 或“C”)剪刀,这样
选择的目的是为了省 。 C 力
(2019 广东)10.(3 分)如图所示,我国古代护城河上安装使用的
吊桥就是一个组合机械,通过定滑轮改变 ,由图可知杠杆的支点是 (选填“A”、
“B”或“C”)点,它属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠。
【分析】(1)定滑轮的特点,不省力,但能改变力的方向。
(2)对支点定义的了解:杠杆绕着转动的固定点叫做支点;
(3)杠杆分类方法:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;
动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【解答】解:
图中使用了定滑轮 A,不能省力,但可以改变力的方向;
由图可知吊桥绕着 C 点转动,所以护城河上安装的吊桥杠杆的支点在 C 点;
在匀速拉起吊桥时,由于它的动力臂 L1 大于阻力臂 L2,所以属于一个省力杠杆;
故答案为:力的方向;C;省力。
【点评】本题的解题关键是知道支点及力臂的定义,在解题时先找出支点的位置,然后根据力臂的
定义判断动力臂与阻力臂的长短。
(2019 鄂州)28.鄂州机场目前正在全面建设之中, 预计 2021 年投入运营。建成后,它将是通向世
11
界窗口、通向国际经济贸易的桥梁。预计 2021 年机场货运吞吐量突破 100 万吨,则当年机场运
载货物总重突破 N。鄂州地处我国中部地区,1.5h 的飞行能覆盖经济占全国 90%、人口占全国 80%
的地区,距离北京、上海、深圳、广州都是 1000Km。假设飞机从鄂州飞往北京的时间为 1.5h,则
飞机飞行的平均速度是 Km/h(计算结果保留一位小数),飞机在抵达北京着陆之前减速降落过
程中,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。1×1010 666.7 减小
(2019 宿迁)13。会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高。做法是:当人从高处向下摆
时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,将更多的重力势能转化为 动 能;而从最
低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了_机械 能。
如此循环往复,机械能越积越多,秋千就越荡越高
(2019 乐山)34.在斜面上将一个重 600N 的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力 F=400N,拉
动的距离 s=4.5m,提升高度 h=1.8m,所用时间 t=30s。则拉力 F
做功的功率为 ▲ W,此过程中物体受到的摩擦力为 ▲ N。
60 160
三、实验探究
(2019 自贡)(2)如图所示,轻质杠杆的 A 点挂一重物 G,绳受的拉力为 F2,O 为杠杆的支点。请在杠杆
的端点 B 处画出使杠杆保持静止的最小的力 Fl 的示意图,并作出 F2 的力臂
答案:
(2019 武威)(4 分)(1)如图甲所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力 F 的示意
图
(2019 眉山)2..如图所示,用一根硬棒搬动一个石块,棒的上端 A 是动力的作用点,若要用最小的力
搬动石块,请标出杠杆的支点 O,并画出最小动力 F 的示意图。
12
(2019•深圳)(2)如右图所示,在 C 点用力把桌腿 A 抬离地面时,桌腿 B 始终没有移动,请在
C 点画出最小作用力的示意图。
【答案】
(2019•广东)15.(2 分)如图所示,用 F=150N 的力使木箱沿水平方向做匀速直线运动(不计滑轮
重及绳与滑轮间的摩擦),请在图中画出木箱此时受到的摩擦力并标出摩擦力的大小。
【分析】(1)此题为滑轮组拉动物体前进,要克服物体与地面间的摩擦力,因为两段绳子拉着物体,
所以 F= f 摩;
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照
这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
【解答】解:
由图可知滑轮组有 2 段绳子,因为用滑轮组拉动木箱向左做匀速直线运动,不计滑轮重及绳与滑轮
间的摩擦,所以 F= f 摩,则 f 摩=2F=2×150N=300N;摩擦力的方向向右。如图所示:
(2019 淮安)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验屮:
(1)实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量 ▲ ;力臂
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(2)如图甲所示。在杠扦左边 A 处挂 4 个钩码。要使杠杆在水平位置平衡,在 B 处挂 ▲ 个
钩码以实验中所用的钩码均相同) 3
(3)小明又用弹簧测力计。在 C 处竖直向上拉。如阁乙所冰。帟弹簧测力计逐渐向右倾吋,使 杠忏
仍然在水平位置平衡。则弹簧测力计的示数将逐渐 ▲ (选填“变大”、“变小”或 “不变”)。
变大
(2019 济宁)18.请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡。
【分析】设一个钩码重力为 G,杠杆上一个格为 L,杠杆左边受到的力 F1=4G,其力臂 L1=3L,杠
杆左边力和力臂的乘积:F1L1=4G×3L=12GL;
为使杠杆平衡,杠杆右边力和力臂的乘积:F2L2=12GL;据此设计成时杠杆平衡的不同方案。
【解答】解:
设一个钩码重力为 G,杠杆上一个格为 L,
杠杆左边受到的力 F1=4G,其力臂 L1=3L,杠杆左边力和力臂的乘积:F1L1=4G×3L=12GL;
为使杠杆平衡,杠杆右边力和力臂的乘积:F2L2=12GL;
方案一:
杠杆右边受到的力 F2=3G,其力臂 L2=4L,杠杆右边力和力臂的乘积:F2L2=3G×4L=12GL;
方案二:
杠杆右边受到的力 F2=4G,其力臂 L2=3L,杠杆右边力和力臂的乘积:F2L2=4G×3L=12GL;如图
所示:
方案三:
杠杆右边受到的力 F2=6G,其力臂 L2=2L,杠杆右边力和力臂的乘积:F2L2=6G×2L=12GL。
(2019 德阳)19.如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景:
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(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“达到”或“没有达到”)
平衡状态,接下来调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于________。
(2)如图乙所示,A 点挂有 2 个质量均为 50g 的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡,应在 B 点挂
________个质量均为 50g 的钩码。
(3)如图丙所示,现给你一个量程为 0~2N 的弹簧测力计,若干个 50g 的钩码,钩码挂在 C 点处,
现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡,则在 C 点处所挂钩码的最多个数为________个。
(2019•新疆建设兵团)20.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于 (填“平衡”或“非平衡”)
状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为 5N 的
弹簧测力计在 A 点竖直向上拉(如图中 M 所示),杠杆在水平位置平
衡时,弹簧测力计的示数为 2.5N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中 N
所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为 (填“大
于”或“小于”)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为
(填“30°”、“45°”或“60°”)。
(3)杠杆上每个平衡螺母的质量为 m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)
为 50m。实验前,调节杠杆在水平平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母
移动了距离 L,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杆上移动的距离为 (填“ ”“
"或" ”)
(1)平衡;(2)右;大于;60°;(3)
(2019•江西)25、(二)探究杠杆的平衡条件
如图 20 所示,是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1) 实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图 20 甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左
端的螺母向左调或将右端的螺母向________调。
(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图 20 乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位
置,则向________移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置,并进行多次实验.
50
L
49
L
48
L
50
L
15
(3)实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为________________。
(1)左(2)右(3)F1L1=F2L2
(2019•宿迁)22。以下为“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平
衡,应将右端的平衡螺母向 右 调节。
(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左 A 处挂 4 个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支
点 4 格的 B 处挂 2 个相同的砝码
(3)如图丙,在杠杆左边离支点 4 格的 C 处,用弹簧测力计与水平方向成 30°角斜向上拉,也可使杠杆
在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 2 N(每个钩码重 05N)。
(2019•自贡)26.小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们
分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
(1)实验时,小明__匀速_竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为 0.5N;同时小强
也用刻度尺测出钩码被提升的高度为 10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录
如表:
钩码重 G/N 弹簧测力计提升的高度 s/m 有用功 W 有/J 总功 W 总/J 机械效率 η
16
1 0.2 0.1 0.1 100%
(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为 100%,他们意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误
的原因:_绳子自由端移动的距离应该是 0.3m,不等于 0.2m__.
(3)该滑轮组的机械效率实际为__66.7%_.
(4)在实验中,若将钩码的重增加到 6N,则该滑轮组的机械效率将__变大_(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2019•眉山)3..为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、
刻度尺、 弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表:
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做___________运动,该过程中木块的机械能
___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)第 2 次实验中,斜面的机械效率为___________,斜面对木块的摩擦力为___________N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:_________________________________。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:____________________________________________。
(1)匀速直线 变大
(2)50% 0.9
(3)斜面越陡,机械效率越高
(4)盘山公路(螺钉丝口等等,凡是围绕斜面的应用说的,都正确)
(2019•枣庄)24.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中, 小红用如图 13 所示的滑轮组分别
做了三次实验,第一次使用塑料滑轮,第二次使用铝制滑轮,第三次使用铁制滑轮,实验数据记录如
下表 :
实验
次数
物重
G/N
物 体上升的
距离 h/cm
弹簧测力计
的读数 F/N
弹簧测力计上升
的距离 s/cm
机械
效率 η
1 3 10 1.6 30 62.5%
2 3 10 2 30 50%
3 3 10 2.5 30
(1)这个实验使用的测量工具是_________和弹簧测力计。
17
(2)在实验操作中应竖直向上_________拉动弹簧测力计。
(3)在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组 的机械效率越_________。 刻度
尺 匀速 低
(2019•深圳)31.(6 分)如图所示,甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,让同一小车
从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些
因素有关”的实验装置,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答:
(1)甲实验中,小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力有________和________;在水平
方向上受到摩擦力,且摩擦力越小,小车的速度减小得越________。从而可以推理:如果运
动的物体不受力,它将________。
(2)乙实验中的研究对象是________(选填“钢球”或“木块”),实验目的是探究物体的动能
大小与________的关系做匀速直线运动
【答案】(1)①重力 ②支持力③慢④做匀速直线运动 (2)①钢球 ②速度大小
四、计算
25.(6 分)(2019•德州)小强用如图所示装置在 10s 内将重为 450N 的货物匀速提升 2m,此过程中拉
力 F 的功率为 120W。
求:
(1)提升装置所做的有用功;(2)拉力 F 做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
18
【分析】(1)知道货物的质量和提升的高度,根据 W=Gh=mgh 求出有用功;
(2)知道拉力的功率和作用时间,根据 W=Pt 求出拉力做的总功;
(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:(1)提升装置所做的有用功:
W 有用=Gh=450 N×2 m=900J;
(2)根据 P = W
t可得拉力 F 做的功:
W 总=Pt=120W×10s=1200J;
(3)滑轮组的机械效率:
η = W有用
W总
= 900J
1200J × 100%=75%。
答:(1)提升装置所做的有用功是 900J;
(2)拉力 F 做的功是 1200J;
(3)该滑轮组的机械效率是 75%。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用,常见题目。
(2019 孝感)15.(6 分)一辆厢式小货车某次运货,满较后总质量是 5.0×103kg,在平直的公路上匀速行
驶 100km,耗油 10kg,货车受到的阻力是总重力的 0.05 倍,发动机的牵引功车是 50kW(油的热值是
50×107J/kg,g=10N/kg),求:
(1)货年受到的牵引力;
2)货车匀速行驶的速度;
(3)货车发动机的效率。
(2019 盐城)22.(6 分)小明提着质量为 3kg 的书包,从 1 楼走到 3 楼用了 15 的时间书包带与手的接
触面积为 10cm2g 取 10N/kg
(1)求书包的重力
(2)求包带对手的压强
(3)估算小明上楼过程中对书包做功的功率
(1)30N (2)3×104Pa (3)12W
19
(2019 安徽)21.如图所示,水平地面上一个重为 5ON 的物体,在大小为 1ON 的水平拉力下作用下,向左
做匀速直线运动,在 5s 的时间内通过的距离为 2m.求物体运动过程中
(1)所受摩擦力的大小;
(2)拉力 F 做功的功率。
(1)10N (2)4W
(2019 长沙)23. 如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景,
保洁船的质量为 2.5t,收集宽度为 3.4m。它某次工作时以 1m/s 的速度做匀速直线运
动,其牵引力为 5×104N,保洁船工作 50s,求这段时间内:
(1)保洁船行驶的路程;(2)牵引力做的功;(3)牵引力的功率。
(1)50m (2)2.5×106J (3) 5×104w
(2019 宿迁)18.如图所示,工人利用滑轮组提升重物,在 30s 内将静止在水平地面上
质量为 90kg,底面积为 200cm 2 的长方体物块匀速提升 5m ,此时工人的拉力为
400N(g=10N/kg)。求
(1)提升前物块对水平地面的压强
(2)工人拉力做功的功率
(3)滑轮组提升该物块的机械效率
33.(7 分)如图所示,斜面长 s = 8m ,高 h = 3m 。用平行于斜面 F = 50N 的拉力,将重力为 G = 100N
的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时 t = 10s 。求:
20
(1)有用功 W 有 ;
(2)拉力做功的功率 P ;
(3)物体受到的摩擦力 f ;
(4)该斜面的机械效率 η 。
【解析】
解:(1)有用功为 W 有=Gh=100N ⋅ 3m = 300J
(2)拉力所做的功为 W 总=Fs=50N ⋅ 8m=400J
拉力的功率为 P = W 总 = 400J = 40W
t 10s
(3)额外功为 W 额=W 总 − W 有 =400J − 300J=100J
E.W 额=fs 得:
物体受到的摩擦力 f = W 额 = 100J =12.5N
A. 8m
21
(4)斜面的机械效率为 η = W 有 = 300J = 75%
W 总 400J
答:(1)有用功为 300J;
(2)拉力的功率为 40W;
(3)物体受到的摩擦力 12.5N;
(4)斜面的机械效率为 75%.
(2019 德阳)21.汽车尾气是大气的重要污染源,而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距
60km,一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动,先加速运动 2min,然后以恒定速度匀速运动
21min,最后做减速运动 2min 到达成都站停住。
(1)动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少 m/s?
(2)若动车组的平均牵引力为 2.8×105N,则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少 W?
(3)如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同,则公共汽车排放气体污
染物的质量是多少 kg。(燃油公共汽车每做 1J 功排放气体污染物 3×10-6g)
(2019•乐山)39.小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为 280N 的物体匀速提升
了2m。已知他自身的重量为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接
触的总面积S=400cm 2。求此过程中:
(1)小夏对地面的压强;
(2)拉力 F 做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
解:(1)人对地面的压力: -------------------1 分
人对地面的压强: ------------------------1 分
(2)绳自由端向下移动的距离: -------------------------- 1 分
拉力 F 做的功: ---------------------------- 1 分
500N 200N 300NF G F= − = − =压
3
2
300N= =7.5 10 Pa400cm
Fp S
= ×压
2 2 2m 4ms h= = × =
200N 4m=800JW Fs= = ×总
22
(3)对重物做的有用功: --------------------------1 分
滑轮组的机械效率: ----------------------------------1 分
(2019•广东)21.(7 分)港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约 5600m 的沉管隧道通过引
桥与人工岛路面相连,引桥长 1000m,竖直高度为 40m,简化图如图所示。重 5×104N 的汽车在沉
管隧道中以 90km/h 的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的 0.05 倍。从引桥最低端开始汽车功率增
大到 90kW 匀速行驶,耗时 45s 到达人工岛路面,求:
(1)汽车完全通过沉管隧道需要多少秒;
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功;
(3)汽车在引桥上所受阻力的大小。
【分析】(1)已知沉管隧道的长度和汽车的速度,根据速度公式的变形公式 t= 求出需要的时间;
(2)首先根据阻力与重力的关系求出阻力,然后根据力的平衡得出牵引力,再利用 W=Fs 计算牵
引力所做的功;
(3)利用 P= 求出牵引力所做的功,利用 W=Gh 求出重力做功,二者之差即为阻力做功,再根
据 W=Fs 计算阻力大小。
【解答】解:
(1)沉管隧道中汽车速度为:v1=90km/h=25m/s,
则汽车完全通过沉管隧道需要的时间:t= = =224s。
(2)汽车所受阻力大小为:f=0.05G=0.05×5×104N=2500N,
因为汽车做匀速直线运动,
所以,汽车所受牵引力为:F=f=2500N,
则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功:W1=Fs1=2500N×5600m=1.4×107J。
(3)汽车在引桥上行驶时功率为:P=90kW=9×104W,
根据 P= 可得,牵引力所做的功为:W 牵=Pt=9×104W×45s=4.05×106J,
= 280N 2m=560JW Gh = ×有
560J= 70%800J
W
W
η = =有
总
23
重力做功为 W 重=Gh=5×104N×40m=2×106J,
阻力做功为 W2=W 牵﹣W 重=4.05×106J﹣2×106J=2.05×106J,
汽车所受阻力大小为 f= = =2050N。
答:(1)汽车完全通过沉管隧道需要 224s;
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功 1.4×107J;
(3)汽车在引桥上所受阻力大小为 2050N。
【点评】此题考查速度、功和功率的相关计算,同时考查了二力平衡条件的应用,属于力学综合题,
关键是各种公式的熟练运用。
(2019•内江) 25. (8 分)发生意外的民航客机紧急着陆后,打开紧急
出口,狭长的气装会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如
图所示,人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为 3m,
气囊长为 6m。一个质 量为 50kg 的人沿气囊 从出口处下滑到地面的
平均速度为 4m/s, g=10N/kg 求:
(1)他从出口滑到地面,需要的时间是多少?
(2)他从出口滑到地面,重力做功是多少?
26.(8 分)(2019•德州)2018 年 10 月 24 日,港珠澳大桥正式建成通车。如图所示,一辆汽车行驶在
其中一段长 15km 的直桥上,已知:汽车的总质量为 1.5t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地
面的总接触面积为 0.2m2,汽车以 90km/h 的速度匀速通过大桥的这一段路段,行驶过程中受到的阻
力为 900N.(g 取 10N/kg),求:
(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功;
(3)此过程中汽车牵引力做功的功率。
24
【分析】(1)知道汽车质量,利用 G=mg 求其重力,汽车静止时对地面的压力等于其重力,知道受
力面积,利用 p = F
S求汽车静止时对地面的压强;
(2)利用二力平衡的条件求出牵引力的大小,然后利用 W=Fs 可求得牵引力所做的功;
(3)利用 P = W
t = Fs
t = Fv 算出汽车牵引力做功的功率。
【解答】解:
(1)汽车质量 m=1.5t=1.5×103kg,
其重力:
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,
汽车静止时对地面的压力:
F=G=1.5×104N,
汽车静止时对地面的压强:
p = F
S = 1.5 × 104N
0.2m2 = 7.5×104Pa;
(2)因为匀速通过大桥,所以牵引力 F=f=900N,
牵引力所做的功:
W=Fs=900N×15×103m=1.35×107J;
(3)汽车牵引力做功的功率:P = W
t = Fs
t = Fv=900N × 90
3.6m/s=2.25×104W。
答:(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强为 7.5×104Pa;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功 1.35×107J;
(3)此过程中汽车牵引力做功的功率为 2.25×104W。
项目 参数
最高车速(千来/小时) 25
整车质量(千克) 40
25
【点评】本题考查了重力公式、压强定义式、功的
公式、功率公式的应用,关键是知道汽车匀速行驶
时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力。对于这类综合题目,要快速联想选择相对应
的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一。
(2019•丽水)9.(8 分)2019 年 4 月 15 日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国
标生产的电动自行车,部分参数如表所示,已知小金质量为 60 千克,假定电动自行车在水平骑行过
程中受到的阻力始终为总重的 0.08 倍。
(1)车轮上刻花纹的目的是 ;
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为 50 厘米 2,则骑行的电动自行车对地面
产生的压强是多少帕?
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做了多少功?
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
【解答】 (1)车轮上刻花纹,能增大接触面的粗糙度,可以增大摩擦;
(2)电动自行车行驶时,对地面的压力:
F=G 总=(m 车+m 人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N,
受力面积:
S=50cm2=0.005m2,
电动自行车行驶时对地面的压强:
p= = =2×104Pa;
(3)因电动车在水平的路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,电动车受到的牵引力:
F′=f=0.08G=0.08×1000N=80N,
匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做的功:W=F′s=80N×10×103m=8×105J;
(4)根据 P= = =Fv 知,
匀速行驶时的车速:v= = =5m/s。
答:(1)增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为 50 厘米 2,则骑行的电动自行车对地面
产生的压强是 2×104Pa;
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做了 8×105J 的功;
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为 5m/s。
电动自行车最大功率(瓦) 400
26
(2019•武威)22.(6 分)“节能减排,低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。李明同学坚
持骑自行车上下学,他的质量为 50kg,所骑自行车质量为 15kg。(g=10N/kg)求:
(1)若他在平直公路上 5min 内匀速行驶了 1500m,则这段时间他骑行的速度是多大?
(2)若他骑行时的牵引力恒为 60N,则他骑行这 5min 内克服阻力做了多少功?
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为 25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为多少?