聚焦2020中考物理知识点基础演练--专题三十九：机械和功

一、填空题

1. 难度：简单

做功包含两个必要因素：一个是作用在物体上的__________；另一个是物体在力的方向上移动的__________。

2. 难度：简单

如图是一个圆形轨道的一部分，滑块M在轨道上面沿轨道滑动，当它从最高点向下滑动时重力__________，轨道的支持力____________。（均选填“做功”或“不做功”）

3. 难度：简单

如图所示，曲靖市罗平九龙瀑布群，由于特殊的地质构造和水流的千年侵蚀，在此形成了十级高低宽窄不等，形态各异的瀑布群，其中最大的一级宽112 m，高56 m，水从高处落下是将________能转化为动能；瀑布群年平均流量为18 m³/s，则每秒内水的重力做功为__________J。（不计摩擦阻力）

二、单选题

4. 难度：简单

下列单位中，不属于功的单位的是（  ）

A.牛·米 B.伏·安 C.千瓦时 D.瓦·秒

5. 难度：简单

如图所示的实例中，人对物体没有做功的是（  ）

A.人拉车行驶一段距离

B.人提书包站在上升的电梯中

C.小红同学用拖把拖地

D.运动员举着杠铃纹丝未动

三、填空题

6. 难度：中等

新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升10m，则该无人机克服自身重力做功为_____J，功率为____W．

四、单选题

7. 难度：简单

妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W₁、功率为P₁，小明克服自身重力做功为W₂、功率为P₂，则下列关系正确的是（　　）

A.W₁：W₂=1：1 B.W₁：W₂=2：3 C.P₁：P₂=1：1 D.P₁：P₂=2：3

五、计算题

8. 难度：中等

小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10 N/kg）

（1）阻力大小为多少牛？

（2）10～20 s内水平推力做了多少功？

（3）10～20 s内水平推力的功率多大？

六、填空题

9. 难度：简单

如图所示是赛艇比赛，赛艇的浆是_____杠杆，杠杆的平衡条件是_____．

10. 难度：简单

如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，调节杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂4个钩码(每个钩码重0.5 N)，用调好的弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆上的B点，使杠杆再次平衡，则弹簧测力计的示数为_______N；将测力计转向图中虚线方向的过程中，始终保持杠杆平衡，则测力计的示数将______(填“变大”“变小”或“不变”)。

七、单选题

11. 难度：简单

下图所示的四种情景中，使用的工具属于等臂杠杆的是（  ）

A.食品夹 B.裁纸刀

C.托盘天平 D.瓶盖起子

八、计算题

12. 难度：中等

如图所示，一轻质刚性薄板（可视为杠杆）的B端，挂一质量为2 kg的物体，A端拴一细绳由一人站在地上用力拉，使其在水平位置平衡。绳与杆的夹角为30°，OA长为2 m，OB长为0.5 m，在支点O处放一质量为0.5 kg的玩具汽车（可视为一点），用1.0 N的水平牵引力使小车向左匀速运动。（g取10 N/kg）

（1）小车在O点时，为使杠杆在水平位置平衡，求出该拉力F的大小；

（2）小车从O点向左匀速运动，牵引力对小车做多少功时人对绳的拉力减小到零？

九、实验题

13. 难度：中等

在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．

(1)实验前，杠杆如图甲所示往左侧倾斜，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态．

(2)实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于读取_____长短，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往_____（选填“左”或“右”）调．

(3)杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，作为动力F₁，B点处挂上l个钩码，作为阻力F₂，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L₁和L₂，计算后发现：F₁L₁=F₂L₂，便得出杠杆的平衡条件是：F₁L₁=F₂L₂．但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是_____．

(4)接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图甲所示，则弹簧测力计的拉力是_____N．

十、填空题

14. 难度：中等

如图所示，用同样的轻绳（不计绳重）和滑轮安装成甲、乙两种装置．将同一物体匀速提升相同高度，则使用装置中机械效率_____较高，使用乙装置_____能省力．（选填“一定”或“不一定”）

15. 难度：简单

如图所示，用滑轮组提升重物时，用大小为F的拉力将重400 N的物体在10 s内匀速提升了2 m，已知动滑轮重为100 N（不计绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为__________%，拉力F做功的功率为__________W。

十一、多选题

16. 难度：简单

如图所示，用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码（滑轮重小于钩码重），在相同时间内，缓慢提升相同的高度（不计绳重及摩擦），则下列说法正确的是（　　）

A.拉力F₁与F₂大小一定不相等 B.拉力F₁做的总功一定比F₂多

C.拉力F₁做功的功率一定比F₂做功的功率小 D.甲的机械效率一定比乙高

17. 难度：中等

工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300 N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F₁、F₂始终沿竖直方向，图甲中OB＝2OA，图乙中动滑轮重为60 N，重物上升速度为0.01 m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A.甲乙两种方式都省一半的力 B.甲方式F₁由150 N逐渐变大

C.乙方式机械效率约为83.3% D.乙方式F₂的功率为3.6 W

十二、实验题

18. 难度：中等

某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

实验 次数	钧码重 量G（N）	钩码上升 高度h（m）	绳端拉 力F（N）	绳端移动 距离s（m）	机械效 率η
1	4	0.1	2.7	0.2	74%
2	4	0.1	1.8	0.3	74%
3	8	0.1	3.1	0.3	86%
4	8	0.1	2.5

（1）实验中应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计；

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法_____（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响；

（3）用丁图所示装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整 _____，_____；

（4）通过比较_____两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子股数无关（填实验次数的序号）；

（5）通过比较_____两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高（填实验次数的序号）；

（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_____．

十三、填空题

19. 难度：简单

唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映这两条江河藏了大量的________能。三峡大坝关闸蓄水的首要目的是为了提高水的________能。

20. 难度：简单

将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上，则铅球的重力势能________（选填“大于”“小于”或“等于”）铁球的重力势能，现将铅球斜向上抛出至落地，此过程中铅球的动能变化是____________。

十四、单选题

21. 难度：中等

如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ）

A.在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左

B.乒乓球弹跳时机械能守恒

C.乒乓球运动过程中重力势能一直减小

D.乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能

22. 难度：中等

（2017•无锡卷）射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：②弓弦的弹性势能转化为箭的动能； ③箭由于惯性作用仍能继续飞行；④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（　　）

A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正确

十五、简答题

23. 难度：简单

立定跳远是体育测试项目之一，如图所示是某个同学立定跳远的情景图。

（1）请你说明该同学在腾起和下落过程中动能和重力势能是如何转化的？

（2）由于存在空气阻力，该同学在空中运动过程中，机械能大小有何变化？

十六、实验题

24. 难度：简单

实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与质量的关系”。

（设计实验与进行实验）

将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞了出一段距离。

（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是__________，钢球动能的大小是通过观察___________来判断的；

（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的__________相同，从而探究动能与质量关系；

实验次数	钢球质量/g	钢球下摆高度/cm	木块滑行距离/cm
1	20	20	30
2	40	20	58
3	60	20

（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个较大的木块，乙同学建议换用同样较长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用__________的建议；

（4）这里用到的科学实验方法是________________；

（实验结论）

由上述实验数据和现象可得出结论：________；

（实验拓展）

若要继续探究物体动能大小与速度的关系，该怎样设计实验：_______________。

25. 难度：中等

小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，进行了如下研究：

（猜想与假设）

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关

（设计实验与进行实验）

为此小夏设计了如图所示的实验：

（1）用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处__________释放，其中D球从光滑弯曲管道上端滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。

（2）记录所需的实验数据如下表：

实验次数	铅球代号	铅球质量/g	下落高度/m	陷入沙的深度
①	A	200	0.5	0.1
②	B	400	0.5	0.25
③	C	200	1	0.2
④	D	200	1	0.2

本实验中，铅球的重力势能大小是通过__________来反映的，这种研究问题的方法是__________。

（实验结论）

（3）为验证猜想二，应比较__________（填实验序号），得到的结论是：当物体质量相同时，________。

（4）比较③④，得到的结论是________。

（拓展应用）

经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（E_p）的表达式“E_p＝mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为__________J。（忽略空气阻力，g取10 N/kg）