上海5年(2018-2022)物理中考真題1年?？碱}分項匯編專題05簡單機械功和機械能（解析版）

專題05簡單機械功和機械能

黑》年中壽真明，一、單選題

1.（2022?上海?中考真題）瀑布從高峰傾瀉而下，驅動發(fā)動機轉動發(fā)電，在此過程中，能量

轉化的順序為（）

A.動能一重力勢能一電能B.重力勢能一動能一電能

C.電能一重力勢能T動能D.重力勢能T電能一動能

【答案】B

【解析】

瀑布中的水在高處時具有重力勢能，當水從高處傾瀉而下時，將水的重力勢能轉化為動能，

沖動發(fā)電機的葉輪旋轉，從而將動能轉化為電能。故B符合題意，ACD不符合題意。

故選Bo

二、填空題

2.（202）上海?中考真題）用如圖所示的滑輪沿豎直方向提起一重為20牛的物體A,滑輪

處于靜止狀態(tài)，相當于一個杠桿，力F的大小為牛，此時物體A

所受到的合力大小為牛.

【解析】

⑴如圖所示，滑輪隨著物體一起運動，故是動滑輪，省一半的力，相當于一個省力杠桿。

⑵一共有2段繩子分擔動滑輪重，故動滑輪省一半的力，力尸的大小為

F=；G=；x20N=10N⑶滑輪處于靜止狀態(tài)，則物體A也處于靜止狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)，

故合力為0。3.（2020?上海?中考真題）平面鏡所成的像是的（選填“放大”“等大”或“縮

小”）。四沖程內燃機工作時，將內能轉化為機械能的是沖程。如圖所示的開瓶器，

是杠桿（選填“省力”“等臂”或“費力”）。

【答案】等大做功省力

【解析】

⑴平面鏡成等大、正立的虛像。

⑵四沖程內燃機的做功沖程，燃料在缸內燃燒，將燃料的內能轉化為機械能。

⑶如圖所示的開瓶器是生活中常見的簡單機械，它是一個省力杠桿。

4.（2021.上海?中考真題）火箭加速上升過程中，相對于地面是；火箭的重力勢能

慣性o

【答案】運動的變大不變

【解析】

【分析】

⑴火箭加速上升過程中，相對于地面的位置發(fā)生改變，火箭相對于地面是運動的。

⑵火箭加速上升過程中，質量不變，高度變大，重力勢能變大。

⑶火箭加速上升過程中，質量不變，慣性的大小不變。

三、綜合題

5.（2020.上海.中考真題）在“探究二力平衡的條件”實驗中，用來測量力的儀器是；

在“探究杠桿平衡的條件''實驗中，為便于直接從杠桿上讀出力臂的數值，應使杠桿在

位置保持平衡；“測定物質的密度”的實驗原理是:在“測定小燈泡的電功率''實驗中，

所選電源電壓應小燈泡的額定電壓（選填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】彈簧測力計水平Py大于

【解析】

川彈簧測力計是用來測量力的儀器。

⑵為了在杠桿上直接讀出力臂大小，實驗時應使杠桿在水平位置平衡。[3]”測定物質的密度”

的實驗原理是夕=￡。

[4]測定小燈泡的功率時，串聯一個滑動變阻器，根據串聯分壓的原理，所用電源應大于小

燈泡的額定電壓。

四、計算題

6.（2022.上海?中考真題）用大小為5牛的水平方向的拉力F使重力為20牛的物體在10

秒內勻速運動10米，求這段時間里物體拉力F做的功卬和功率P。

【答案】50J；5W

【解析】

解：物體沿水平方向做勻速直線運動，此過程中拉力做的功

W=Fs=5Nxl0m=50J

拉力的功率

w50J

尸=—=K[=5W答：這段時間內拉力做的功為50J,功率為5W。

t10s

7.（2020?上海?中考真題）物體在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做勻速直線運動，10

秒內前進了20米，求此過程中拉力做的功W和拉力的功率P.

【答案】（1）1000J（2）100W

【解析】

【分析】

知道水平拉力的大小和前進的距離，根據W=Fs求出拉力做的功，根據P=H求出功率的

t

大小.

拉力做的功：W=Fs=50Nx20m=1000J；拉力的功率：P="=V=10（）W.

8.（2021.上海.中考真題）杠桿平衡時，動力尸/大小為20N,動力臂//為0.8m,阻力臂A

為0.4m,求阻力尸2的大小。

【答案】40N

【解析】

【分析】

解：由杠桿的平衡條件得用=M

代入數據得

20Nx0.8m=F2x0.4m解得

K=40N答：阻力B的大小為40N。

9.（2019?上海?中考真題）杠桿平衡時，動力臂力為0.6米，阻力臂b為0.2米，若阻力B

的大小為60牛，求動力凡的大小.

【答案】20N

【解析】

由杠桿平衡條件//乙=佗/2可得，動力為

廣F,460Nx0.2m

Fi=——=---------------20N.

40.6m

答:動力B為20N.

》一、單選題

1.（2022?上海華旭雙語學校模擬預測）如圖所示，使用起子向上用力打開瓶蓋時，起子可

視為杠桿，這時杠桿的支點是（）

D.。點

【答案】A

【解析】

在用啟子開汽水瓶蓋的過程中，受施力方向向上，啟子繞啟子與瓶蓋的前接觸點A轉動，

所以A點為支點，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。

2.（2022.上海崇明?二模）在圖中，。是杠桿P。的支點，在P點掛一重物G,在0點分別

作用不同方向的力凡其中能使杠桿在水平位置平衡且最省力的是圖（）

【答案】B

【解析】

根據杠桿平衡條件F"尸尸2/2,在阻力和阻力臂確定的情況下，要想動力最小，則動力臂需最

大，則當力與杠桿垂直時.，力最小，故B符合題意，ACD不符合題意。

故選Bo

3.（2022?上海華旭雙語學校模擬預測）如圖所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球

經過8、C兩位置時具有相同的

y

vBA,速度B.動能C.機械能D.重力勢能

OC

【答案】C

【解析】

小球下落過程中，忽略空氣阻力，機械能守恒.小球質量不變，高度減小，重力勢能減小，

小球沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能.機械能等于動能與勢能之和，機械能不變，勢能

減小，動能增大，小球質量不變，速度增大，故選C。

4.（2022?上海嘉定?二模）生活中蘊含著許多物理知識。以下說法正確的是（）

A.學校操場上國旗旗桿頂端的滑輪是動滑輪

B.汽車發(fā)動機工作時燃料燃燒產生的內能通過做功沖程轉化為機械能

C.水筆的握筆處采用帶花紋的塑料是為了減小摩擦力

D.面包出爐時香氣四溢說明分子間有相互作用力【答案】B

【解析】

A.國旗旗桿頂端的滑輪的作用是改變力的方向，是定滑輪，故A錯誤：

B.汽車發(fā)動機工作時燃料燃燒化學能轉化為內能，在做功沖程中，燃氣推動活塞做功，把

內能轉化為機械能，故B正確；

C.水筆的握筆處采用帶花紋的塑料，增大了接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦，防止手握

筆時滑動，故C錯誤；

D.面包出爐時，由于面包的分子的不規(guī)則運動，擴散到空氣中，所以香氣四溢，故D錯誤。

故選B。

二、填空題

5.（2022?上海長寧?二模）用如圖所示的滑輪裝置勻速提升重為50牛的物體，若不計滑輪重

及摩擦，則拉力F的大小為牛；若該物體5秒內勻速升高了2米，則此過程中拉力F

所做的功為焦，功率為瓦。

/〃./〃〃〃/

kF恪窠125m2。

【解析】

川不計滑輪重及摩擦，使用動滑輪能省力一半，勻速向上提升物體時，拉力為

尸=；G=gx50N=25N[2]動滑輪費一倍距離，即

s=2〃=2x2m=4m根據做功的計算公式可得，拉力做的功為

W=Fs=25Nx4m=1（）OJ

⑶山功率的計算公式可得，功率為

P=-w=-1040^J=20W6.（2022?上海靜安?二模）重為15N的物塊，在大小為2N的水平拉力

t5s

作用下沿水平面做勻速直線運動，10s內前進了6m。此過程中，物塊的運動狀態(tài)變

化（選填“發(fā)生”或"不發(fā)生”），重力做功為______J,拉力的功率為W?！敬鸢浮坎?/p>

發(fā)生01.2

【解析】

川物體做勻速直線運動，速度的大小和方向都不變，故運動狀態(tài)不變。

⑵物體在水平方向運動，而重力是豎直方向的，力與距離垂直，故重力不做功。

⑶拉力的功率為

2=*=上=三守1=L2W7.（2022?上海徐匯?模擬預測）如圖所示，A裝置是滑

輪（選填“定”或“動”），可以看作杠桿（選填“省力”“等臂”或“費力”），若旗幟重為5

牛，不計摩擦和空氣阻力，旗幟被豎直提升3米過程中，力尸所做的功為焦。

【答案】定等臂15

”F

【解析】

[1][2]如圖旗桿頂部的裝置，滑輪的軸使用時不隨物體運動，是定滑輪，是一個等臂杠桿

⑶根據做功計算公式卬=后可得，力廠所做的功為

W=Fs=5Nx3m=15J8.（2022?上海普陀?二模）跳臺滑雪作為冬奧會比賽項目之一，有著“勇

敢者游戲”之稱。當比賽選手從離地百米高處向下俯沖時，能減小，自跳臺末端躍起

飛出后，由于人將在空中持續(xù)向前飛行數秒，飛行過程中以滑雪板為參照物，運動員

是的。

【答案】重力勢慣性靜止

【解析】

⑴當比賽選手從離地百米高處向下俯沖時，質量不變，速度變大，所以動能增大；質量不

變，高度變小，重力勢能減小。

⑵自跳臺末端躍起飛出后比賽選手能在空中持續(xù)向前飛行，是因為人具有慣性，躍起后仍

保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動。［3］飛行過程中以滑雪板為參照物，運動員的位置沒有

發(fā)生變化，所以運動員是靜止的。

9.（2022?上海嘉定?二模）某物體在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做勻速直線運動，5

秒內前進了2米，則此過程中拉力做的功為焦，功率為瓦。若物體的體積為

1X10-3米3,將其浸沒在水中，其受到的浮力大小為牛。

【答案】2049.8

【解析】

［1］拉力所做的功為

W=Fs=10Nx2m=20J

⑵拉力的功率為

p=*W=￥20J=4w⑶物體浸沒在水中時

t5s

V^=V=lxlO-3m3

根據阿基米德原理，物體受到的浮力為

F桁G排=夕次gV1.Ox103kg/m3x［x10-3m3x9.8N/kg=9.8N

10.（2022?上海市向明初級中學模擬預測）如圖所示，用20牛的拉力F勻速提起物體A,

不計摩擦及滑輪重力，A的重力為牛。若物體A在10秒內上升4米，此過程中拉力

F做的功為焦，功率為瓦。

.

14()IM)16

【解析】

⑴⑵⑶由題意可得，承擔動滑輪繩子的段數"=2,勻速提起物體A,則A受力是二力平衡，

所以A的重力是

G=?F=20N=4ON物體A上升4m,拉力F移動了8m,故拉力F做的功

w160J

W=Fs=Fnh=20Nx2?4m=16（）J功率為P=——=——=16W

t10s

11.（2022?上海虹口?二模）如圖所示，用滑輪勻速提升同一重物G,可以看作省力杠桿的是

滑輪（選填"A”或"B”）；物體上升時，它的重力勢能（選填“增大”“不變”或“減

小”）。不計摩擦和滑輪重力，若力B的大小為10牛，可判斷力E的大小為牛。

【解析】

[1]A是定滑輪，是等臂杠桿，B是動滑輪，是省力杠桿。

⑵物體上升時，高度增加，質量不變，重力勢能增大。

[3]動滑輪有兩段繩子分擔物重，故物體的重力為

G物=2尸=2xl0N=20N而圖A是定滑輪，只改變力的方向，不改變力的大小，故6的大小

為20N。

12.（2022?上海浦東新?二模）如圖所示，分別使用A、B兩滑輪勻速提起重力為10N的同

一物體，其中可以看作等臂杠桿（選填“A”或"B"）；若不計摩擦和滑輪重力，所需

豎直向上的拉力F2為N?當物體勻速上升時，它的機械能（選填“增大”、“不

變''或‘減小"）。

【答案】A5增大

【解析】

UJA是定滑輪，可以看作支點在軸心，動力臂、阻力臂分別為半徑的等臂杠桿，不省力,

也不省距離。

[2]B是動滑輪，本質是動力臂是阻力臂二倍的杠桿；不計摩擦和滑輪重力，B是動滑輪可以

省一半的力，因此鳥=gG=gxlON=5N

⑶物體勻速上升時，速度不變，它的動能不變|；高度升高，勢能增加，物體的機械能為動

能與勢能之和，故當物體勻速上升時，它的機械能增大。

13.（2022?上海青浦?模擬預測）在2022年北京冬奧會中，我國選手谷愛凌在比賽中獲得女

子自由式滑雪冠軍。她在躍出跳臺后，由于繼續(xù)上升，若以跳臺為參照物，她是

的（選填“運動”或"靜止”），在上升過程中，其重力勢能（選填“變小”"不變”

或“變大”）。

【答案】慣性運動變大

【解析】

山她在躍出跳臺后，由于慣性，保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)上升。

⑵若以跳臺為參照物，她的位置發(fā)生了改變，故她是運動的。

[3]在上升過程中，質量不變，高度增大，故重力勢能變大。

14.（2022?上海民辦行知二中實驗學校二模）如圖所示,滑輪是定滑輪（選填"A”或"B”）；

若物體所受重力均為50牛，不計滑輪重力及摩擦，當用力同勻速提升物體時，力B為

牛；若用力出使物體勻速上升2米，力月所做的功為焦。

【解析】

[1]由圖可知滑輪A的軸固定不動，所以滑輪A是定滑輪。

⑵由圖可知B滑輪是動滑輪，不計摩擦和滑輪重力，使用動滑輪可以省一半的力，則拉力

E=：6=3、5(^=25?4[3]拉力尸2移動的距離為

s=2/?=2x2m=4m

則拉力莊做的功為

W=F2s=25Nx4m=100J

15.(2022?上海徐匯?二模)我國第一艘航空母艦“遼寧號”正常行駛的功率約為1.5x108瓦，

在一次測試過程中，"遼寧號''以該功率在海面上5分鐘內勻速直線行駛了4500米，此過程

中“遼寧號”的行駛速度為米/秒，牽引力所做的功為焦，航空母艦在海水中受

到的阻力為牛。

【答案】154.5xlO101X107

【解析】

川由丫=￡知道，此過程中“遼寧號'’的行駛速度為

t

v=e=孚粵⑵由尸==知道，此過程牽引力所做的功為

t5x60st

W=Pf=I.5xl0*Wx5x60s=4.5xl0">J[3]航空母艦在海水中勻速直線行駛，受到的阻力與牽

引力是平衡力，大小相等，由尸=網知道，受到的阻力

PJ.5X1Q-W

=lxlO?N三、計算題

v15m/s

16.(2022?上海市晉元高級中學附屬學校西校模擬預測)如圖所示，用拉力廠將重為20牛

的物體勻速上提，物體在5秒內上升了1米。求:

(1)這段時間內拉力所做的功;

(2)物體上升過程中拉力的功率。

【答案】(l)20J；(2)4W

【解析】

(1)由于物體勻速上升，那么根據二力平衡可知

F=G=20N這是?個定滑輪，物體上升了1m,那么拉力的作用點繩端會下降1m,則這段

時間內拉力所做的功是

w

W=Es=20Nxlm=20J（2）根據戶=三可知，物體上升過程中拉力的功率是

P=IwL=￥20J=4W答：（1）這段時間內拉力所做的功是20J；（2）物體上升過程中拉力的功率

t5s

是4W。

17.（2022.上海崇明?二模）如圖所示，工人用動滑輪勻速豎直向上提升貨物，他在4秒內做

了600焦的功，貨物上升了1米，試求：

（1）工人做功的功率：

（2）工人提升貨物時作用于繩端的拉力大小。

【解析】

解：（1）工人做功的功率

P=四=掣=150W（2）如圖所示，是動滑輪，兩段繩子分擔動滑輪和物重，故繩子移動

t4s

的距離為

S繩=2砥=2xlm=2m工人提升貨物時作用于繩端的拉力大小

尸='=幽=300>1答：（1）工人做功的功率150W；

s2m

（2）工人提升貨物時作用于繩端的拉力大小為300N。

18.（2022.上海靜安.二模）杠桿的動力臂。為2m,阻力臂〃為0.2m,若阻力巳為300N,

求杠桿平衡時的動力

【答案】30N

【解析】

,,?F-.L300Nx0.2m_

杠桿平衡時電=心46=,=一五一^-=30NT

19.（2022?上海徐匯?模擬預測）杠桿平衡時,動力臂h為0.8m,阻力尸2的大小為40N,

阻力臂h為0.2m,求動力B的大小。

【答案】10N

【解析】

解：杠桿平衡時，根據杠桿的平衡條件

用=砧可得

廣居，40Nx0.2m,上一

4=丁=-----=10N答：動力B的大小ION。

/1u.om

20.（2022?上海松江?二模）用圖所示的滑輪，將重為10牛的物體A在5秒內勻速向上提升

2米。不計繩子和滑輪間的摩擦，求：

（1）拉力廠所做的功W。

（2）拉力尸的功率幾

7K

【答案】（1）20焦；（2）4瓦

F

A

【解析】

解：（1）不計繩子和滑輪間的摩擦，根據定滑輪的工作特點可知，拉力

F=G=10N

繩端移動的距離

s=h=2m

拉力做功為

W=Fs=10Nx2m=20J

（2）拉力廠的功率為?&w=3?0=J4W

t5s

答：（1）拉力廠所做的功W是20J；

（2）拉力尸的功率戶是4W“

21.（2022?上海嘉定?二模）杠桿平衡時，動力F/的大小為10牛，動力臂//為0.2米，阻力

臂辦為0」米，求阻力巳的大小.

【答案】20N

【解析】

根據杠桿平衡條件耳4=?4得:

IONXO.2m=KxO.lm,

解得：鳥=20N

22.（2022?上海青浦?模擬預測）物體在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直線運動，其

s-f圖像如圖所示。

（1）求該物體的速度大小v；

（2）若物體運動4秒，求拉力對物體所做的功卬及功率P的大小。

|s/米

8-i-r--T--T----r--r-

6

4【答案】(1)lm/s；(2)80J,20W

2

0123456〃秒

【解析】

解：（1）由圖可得物體的速度大小

v=1=4_m=]m/s（2）由圖可知，運動4秒，經過的路程s=4m,拉力對物體所做的功

t4s

W=公=20Nx4m=80J拉力的功率為

P=±W=￥80=J20W答：（1）物體的速度大小為lm/s；

（2）拉力對物體所做的功為80J,功率為20W。23.（2022?上海金山?二模）木塊在大小為

20牛的水平拉力作用下，10秒內沿水平地面前進5米，求此過程中拉力做的功W及功率尸。

【答案】I00J,I0W

【解析】

解：此過程中拉力做的功

W=Es=20N?=功率為

P=—w=M100=J10W答：此過程中拉力做的功卬為100J,功率P為10W。

t10s

24.（2022?上海楊浦?二模）某物體在10牛的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運動，5

秒內前進了6米.求此過程中拉力做的功W和功率P.

【答案】60J；12W.

【解析】

拉力做的功：W=Fs=I0Nx6m=60J；

拉力的功率：P=-W=^60=J12W.

答：此過程中拉力做的功是60J,功率是12W.

25.（2022?上海寶山?二模）如圖所示，物體A受到的重力為20牛，不計滑輪重和摩擦。若

物體A在2秒內勻速上升0.5米，求拉力廠所做的功及功率大小。

〃/4/〃/〃/

MF

不【答案】I0J,5W

（，

由

【解析】

解：動滑輪勻速提升重物（省一半力，費一倍距離），拉力尸所做的功為

1IwI0J

印=4=—6*2/?=—、201>4義2*0.501=101拉力尸的功率大小為尸=一=—=5W

221t2s

答：拉力F所做的功為10J,功率大小為5W。

26.（2022?上海青浦?二模）物體在100牛的水平拉力作用下沿拉力方向做勻速直線運動，10

秒內前進了5米。求此過程中拉力做的功W和功率匕

【答案】500J,50W

【解析】

拉力做的功

W=Fs=100Nx5m=500J

拉力做的功功率

尸=藝=等=50w答：拉力做功500J,拉力做功的功率是50W。

t10s

四、實驗題

27.（2022?上海浦東新?二模）小新和小佳同學在做“探究杠桿平衡條件”實驗:

杠桿中心支在支架上，杠桿在圖（a）中所示位置靜止時處于平衡狀態(tài)（選填“是”或“不

是"）；小新將右端的平衡螺母向右調，小佳認為也可以將左端的平衡螺母向調（選填

“左”或"右”），使杠桿在水平位置平衡；

（2）實驗中，他們多次在杠桿兩端加掛鉤碼，并調節(jié)鉤碼位置，使杠桿保持水平平衡，記

錄多組數據，這樣做的目的是；

（3）如圖（b）所示，杠桿始終保持在水平位置平衡，小新將彈簧測力計從位置②移動到位

置①時，測力計的示數將（選填“變大”、“變小”或“不變

【答案】是右尋找普遍規(guī)律變小【解析】

（1）口］［2］只要杠桿處于靜止狀態(tài)或者勻速轉動，即為杠桿平衡，如圖（a）杠桿左邊下沉，

說明左邊重，故需要將平衡螺母向右調。

（2）［3］多次實驗得到多組數據，目的是從多組數據中尋找普遍規(guī)律，避免偶然性。

（3）［4］小新將彈簧測力計從位置②移動到位置①時，力臂越變越大，根據耳4=瑪乙可知，

F4不變，4變大，那么彈簧測力計的示數變小。

28.（2022?上海閔行?二模）冬奧會滑雪比賽時，運動員從斜坡下滑到水平面時，前方有一擋

板阻擋。小王想若沒有擋板，體重大的運動員可能滑行得更遠。于是他研究物塊從斜面靜止

釋放后在水平面上滑行的最大距離與物塊質量的關系。他將表面粗糙程度相同、質量不同的

銅塊放在同一斜面的同一高度由靜止釋放，測出銅塊在水平面上滑行的最大距離s,實驗現

象如圖（4）、（b）、（C）所示，且S/=S2=S3

(2)他按