專題08 機械能和簡單機械（講練）

專題08機械能和簡單機械（講練）考點要求課標要求命題預測功和功率3.2.1知道動能、勢能和機械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉化。舉例說明機械能和其他形式能量的相互轉化。2.2.6知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件。3.2.3知道機械效率。了解提高機械效率的意義和途徑。①命題點：做功的兩個必要因素、功、功率的計算和應用等。②解讀：做功的兩個必要因素是中考考查的重點，主要判斷對物體是否做功，難度較小，常見題型為選擇題。功的計算常與功率、簡單機械、機械效率綜合起來一起考查，難度較小，常見題型有選擇題、填空題、計算題。功率的計算和應用常結合速度、功、二力平衡進行比較功率的大小或計算，難度較小，常見題型有選擇題、填空題、計算題。機械能①命題點：動能、重力勢能、彈性勢能的概念；探究影響動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；機械能的轉化與守恒等。②解讀：動能、重力勢能、彈性勢能的定義及大小變化的判斷；探究動能、重力勢能、彈性勢能大小與哪些因素有關是中考考查的熱點，常結合實例進行考查，常見題型有選擇題、填空題、實驗探究題。機械能的轉化與守恒是中考的熱點，難度中等，常見題型有選擇題、填空題、簡答題等。杠桿①命題點：力和力臂的作圖、探究杠桿的平衡條件、杠桿的分類與應用等。②解讀：力和力臂的作圖是中考的熱點，主要考查畫力的示意圖、作動力臂或阻力臂、作最小動力，難度中等，常見題型是作圖題。探究杠桿的平衡條件是中考熱點，常與壓強、浮力知識綜合起來考查，難度中等偏上，題型有選擇題、填空題、實驗探究題、計算題等。杠桿的應用是考查的熱點，難度較小，題型有選擇題、填空題?；啟倜}點：定滑輪、動滑輪和滑輪組的特點等，②解讀：定滑輪、動滑輪和滑輪組是中考考查的重點，難度較小，常見題型是選擇題、填空題。滑輪組主要考查滑輪組的繞繩、滑輪組的省力情況、繩子自由端移動的距離的計算，難度中等，常見題型有選擇題、填空題、作圖題。機械效率①命題點：滑輪組和斜面機械效率的計算、測量滑輪組的機械效率等。②解讀：滑輪組和斜面機械效率的計算是中考考查的熱點，往往結合功和功率、壓強和浮力等知識，涉及計一些綜合性強的題目作為壓軸題，難度較大，常見題型有選擇題、填空題、計算題。測量滑輪組的機械效率主要考查實驗數(shù)據(jù)的記錄、實驗數(shù)據(jù)的分析、評估等環(huán)節(jié)，難度中等，常見題型有選擇題、實驗探究題。知識導圖

考點一功和功率真題演練考法01功1.（2023·四川樂山·中考真題）2022年2月6日，不服輸、敢拼搏、懂團結的中國女足第9次捧起亞洲杯冠軍獎杯。如圖所示是比賽中的場景，下列說法正確的是（

）A．足球在空中飛行是因為受到慣性的作用B．足球能被頭頂飛，說明力能改變物體的運動狀態(tài)C．足球在空中飛行時，如果外力全部消失，足球將保持靜止D．足球在空中飛行時，運動員一直對足球做功2.（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）小華參加校外勞動時，經(jīng)歷了如下過程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推動；③在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車上；④接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫。則（

）A．①中小華對這筐玉米做了功 B．②中小華對這筐玉米做了功C．③中他們對這筐玉米做了功 D．④中他們對手推車沒有做功考法02功率1.（2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）物體A重5N，如圖1，A在水平拉力F1作用下，在水平面從M勻速直線運動到N用時3s；如圖2，在A上放置一個鉤碼，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面從Р勻速直線運動到Q用時2s。（1）在MN，PQ段，A的速度分別為v1、v2，A所受摩擦力分別為f1、f2，則v1v2，f1f2；（均選填“>”、“=”或“<”）（2）A從M運動到N，F(xiàn)1做的功為J、功率為W，A所受重力做的功為J。2.（2023·山東東營·統(tǒng)考中考真題）2023年5月，世界智能大會在天津的成功舉辦，將進一步推動我國人工智能技術的研發(fā)和應用。圖甲為某款智能機器人，質(zhì)量為30kg，底部輪與地面接觸總面積為150cm2，它在某次引領接待工作中沿直線行走的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。（g取10N/kg）（1）求智能機器人靜止在水平地面上時，對地面產(chǎn)生的壓強；（2）求智能機器人在0~6s內(nèi)行走的距離和0~10s內(nèi)的平均速度；（3）在0~6s內(nèi)，智能機器人受到的水平阻力為重力的0.05倍，求此段時間內(nèi)智能機器人牽引力做功的功率。核心考向探究知識概念理解功（1）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在這個力的方向上移動了距離。（2）計算公式：W=Fs（3）單位：焦耳（J）關于克服阻力做功物體在力的作用下發(fā)生運動，如果運動的方向與一個力（阻力）的方向相反，我們就說物體克服這個力做功。功率（1）物理意義：表示物體做功的快慢。（2）定義：功與完成這些功所用時間之比叫做功率。（3）公式：功率=功/時間P=W/t（4）單位：W、kW，1kW=1000W（4）功率的測量測量人爬樓梯、引體向上的功率等。如果力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運動，則力F的功率：P=W/t=Fs/t=Fv命題預測1．體育課上，老師通過改變音樂的節(jié)奏來控制同學們完成20個仰臥起坐的快慢。調(diào)節(jié)后改變了同學們做仰臥起坐時（）A．功率的大小 B．做功的多少 C．所需力的大小 D．重心上升的高度2.如圖甲所示，物體在恒為10N的水平拉力作用下經(jīng)過A、B、C三個粗糙程度不同的區(qū)域，且三個區(qū)域的距離均為3m，物體的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．拉力在B區(qū)不做功 B．拉力在C區(qū)所做的功為20JC．拉力在A區(qū)做功的功率為30W D．拉力在A、C區(qū)做功的功率相同3.小明用力斜向下將籃球擲向地面，籃球碰到地面后斜向上反彈，籃球在運動過程中經(jīng)過A、B兩點，如圖所示。從A到B的過程中，下列數(shù)據(jù)可能正確的是（）籃球位置AB動能/Jab重力勢能/J610A．a(chǎn)=4，b=0 B．a(chǎn)=5，b=2 C．a(chǎn)=6，b=0 D．a(chǎn)=7，b=24.2022年北京成功舉辦了冬奧會，圖為冬奧會的部分比賽項目。下列說法正確的是（）A BC DA．

運動員用力向后蹬地才能前進，說明運動需要力來維持B．

運動員在空中下落的過程中，運動員受到的重力不做功C．

打出去的冰球仍能繼續(xù)向前運動，是因為冰球具有慣性D．

運動員在冰面上沿曲線向前滑行時，其運動狀態(tài)未改變5.2023年5月23日12時30分許，我國13名科考隊員成功登頂珠穆朗瑪峰，巍巍珠峰再次見證歷史！如圖所示。在他們從山腳下到峰頂?shù)倪^程中，體重（含裝備）越大的隊員一定（）A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小6.（2023·山東德州·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，小王用彈簧測力計水平拉動木塊，使同一木塊先后以速度v1和v2沿同一水平木板勻速直線滑動相同的距離，且v1＞v2，則第一次木塊所受的摩擦力第二次木塊所受的摩擦力；第一次拉力做的功第二次拉力做的功。（均選填“大于”、“小于”或“等于”）7.如圖是引體向上的示意圖，小云同學在半分鐘內(nèi)做了12個規(guī)范的引體向上。已知小云的質(zhì)量為60kg，每次引體向上他能將自身重心提高0.4m，則小云每做一次引體向上所做的功為J，整個過程中的平均功率為W。（g取10N/kg）8.如圖所示是大剛同學兩手做俯臥撐時的示意圖，他的身體可視為杠桿，如圖乙所示，O點為支點，A點為重心，已知每只手所受的支持力大小為200N，該同學的質(zhì)量為kg，若他在10s內(nèi)做了10個“俯臥撐”每次肩膀上升的高度為40cm。該同學10s內(nèi)做功的功率為W（g=10N/kg）。9．（2023·江蘇宿遷·中考真題）如圖是一款爬繩機，這款爬繩機可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測維修等等。爬繩機的質(zhì)量為10kg，靜止在水平地面上時與地面的接觸面積為0.1m2。在某次爬升中，將一個質(zhì)量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時1min。（g取10N/kg）求：（1）爬繩機上升的速度為多少m/s？（2）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓強大小。（3）爬繩機對工人做功的功率大小。10.智能機器正在進入我們的生活，為人們提供高效、精準的服務。某臺全自動掃拖一體機器人主要由鋰電池組、掃地模組、吸塵模組、拖地模組、升降模組和車輪模組等組件構成，它既可以掃地，也可以拖地。小強同學在面積為S1=27m2的空房間（矩形ABCD）內(nèi)，用這臺機器人打掃家庭衛(wèi)生。（1）機器人掃地過程中，若在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率是多少W？（2）機器人底部構造如圖甲所示，兩塊面積均為S2=1.8×10-2m2的抹布固定在轉盤O1、O2上，在升降模組控制下，下降并壓迫地面，利用兩塊抹布旋轉擦洗和加壓拖地。機器人在瓷磚地面上拖地時，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是多少Pa？（3）機器人拖地過程可用如圖乙所示的簡化模型進行研究，關門后，機器人（用⊙O表示）從圖示位置開始，貼近墻壁AB沿著弓形路線拖洗地面，在地面上拖出水帶（水的痕跡）的寬度均為d=0.3m，其中平行于墻邊AB的任意相鄰的兩條水帶都不重疊，當機器人拖出第15條水帶到達墻角C處時，剛好將整個房間的地面拖洗了1次。機器人受到的牽引力為F=20N，牽引力的功率為3W。忽略墻邊和墻角處機器人沿著弓形路線無法拖洗的地面面積，設機器人沿著弓形路線運動時速度大小不變，求機器人需要多長時間，才能沿著弓形路線將整個房間的地面拖洗1次？考點二機械能真題演練考法01動能和勢能1．（2023·四川綿陽·中考真題）2023年5月30日，神舟十六號載人飛船發(fā)射成功。在飛船從發(fā)射塔加速上升的過程中，第四次執(zhí)行任務的航天員景海鵬的（）A．動能增大，重力勢能增大 B．動能增大，重力勢能不變C．動能不變，重力勢能減小 D．動能不變，重力勢能不變2．（2023·遼寧撫順·中考真題）如圖是國產(chǎn)防火救災無人機TB001攜滅火彈起飛的情景。請回答：（1）無人機的機翼形狀上凸下平，使飛機獲得升力，其原理是什么？（2）執(zhí)行投放滅火彈任務時，保持勻速飛行的無人機投彈前后的動能怎樣變化？為什么？3.（2023·遼寧盤錦·真題）小萌在水平路面上騎自行車時發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：①車速度越大，停止蹬車后滑行距離越遠；②車在滑行時，地面越光滑滑行的距離越遠。（1）根據(jù)現(xiàn)象①，小萌做了如圖甲的探究實驗：讓小車從斜面上由靜止下滑，撞擊置于水平木板上的物塊，觀察物塊被撞后移動的距離。以下A、B兩種操作，你認為正確的是（填寫字母）；A．用質(zhì)量相同的小車從斜面的不同高度自由滑下B．用質(zhì)量不同的小車從斜面的相同高度自由滑下（2）在圖甲中畫出小車在斜面上所受重力的示意圖。（3）由實驗可以得出的結論是：動能大小與有關；（4）物塊被撞擊后在做減速運動的過程中，其所受摩擦力（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（5）根據(jù)現(xiàn)象②，小萌又做了如圖乙的探究實驗：讓小車從斜面的相同位置由靜止滑下，觀察小車在毛巾、棉布、木板三種平面上滑行的距離。分析圖乙可知：阻力越小，小車速度減小的越。在滑行的整個過程中，小車在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分別為W1和W2，則W1W2（選填“”、“”或“”）。考法02機械能及其轉化1.（2023·泰安·中考題）北京時間2023年5月10日，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射。天舟六號“快遞員”給空間站攜帶了各類補給物資，是世界現(xiàn)役的上行載貨能力最強的貨運飛船。在火箭發(fā)射升空的過程中，下列說法正確的是（）A．以火箭為參照物，飛船是運動的 B．飛船攜帶的各類補給物資質(zhì)量變小C．飛船的重力勢能變大 D．飛船的機械能不變2．（多選題）（2023·山東日照·中考真題）2022年8月14日，山東省第二十五屆運動會跳水決賽在日照市游泳中心跳水館完美收官，為助推我市體育事業(yè)的發(fā)展注入了強大動力。如圖所示，某次跳水比賽中，運動員站立在跳臺上的A點，然后保持直立姿勢從跳臺上豎直向上彈跳后騰空，至最高點B處后自由下落，至C點落入水中。關于上述運動過程運動員騰空后的機械能，下列分析正確的是（不計空氣阻力）（）A．運動員在C點時，動能最大、重力勢能最小B．運動員從A點運動到C點的過程中，機械能守恒C．運動員從A點運動到B點的過程中，動能逐漸增大D．運動員從B點運動到C點的過程中，重力勢能逐漸增大核心考向探究知識概念理解機械能（1）動能：物體由于運動而具有的能量。大小跟速度、質(zhì)量有關。（2）重力勢能：在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能。大小跟高度、質(zhì)量有關。（3）彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。（4）機械能：動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。（5）機械能守恒如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變?；蛘哒f，機械能是守恒的。（1）物體具有能量不一定做功。（2）一個物體具有的機械能是動能和勢能之和。（3）機械能守恒的條件只有動能和勢能的相互轉化，而沒有機械能與其他形式的能的相互轉化。命題預測1.在剛剛結束的杭州第19屆亞洲運動會賽艇女子輕量級雙人雙槳決賽中，中國組合鄒佳琪/邱秀萍率先沖過終點線，如愿獲得冠軍，這是杭州亞運會誕生的首枚金牌。下列與本項賽事有關的說法不正確的是（）A．漂浮的賽艇受到浮力的作用B．運動的賽艇具有動能C．搖動雙槳時，手對槳沒有做功D．沖刺階段，賽艇變快，賽艇的機械能變大2.小華到家鄉(xiāng)某區(qū)域進行跨學科主題學習，如圖為該區(qū)域等高線地形示意圖。若在該河段開展野外漂流活動，皮劃艇從A點行駛到C點時，其重力勢能將（）A．不變 B．變大 C．變小 D．先變大后變小3.一小球從某高度由靜止釋放后，利用安裝在手機中具有錄音和顯示聲音波形的APP（軟件），記錄小球碰撞地面發(fā)出的聲音隨時間變化的波形如圖所示。則小球（）A．每次下落過程重力做功均相同 B．每次彈起時的動能逐漸減小C．每次碰撞的最大形變程度逐漸增大 D．下落過程中重力勢能全部轉化為動能4.我國是世界上水資源最豐富的國家之一，下列關于水能的說法中，不正確的是（）A．詩句“不盡長江滾滾來”，描述的是長江水具有動能B．詩句“黃河之水天上來”，描述的是黃河水具有重力勢能C．水力發(fā)電時建造攔河大壩是為了防止水流太急沖壞發(fā)電機組D．利用水能發(fā)電時，從上游奔騰而下的水既具有動能又具有重力勢能5.2023年5月30日9時31分，搭載“神舟十六號”載人飛船的“長征二號F遙十六”運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，如圖所示。由景海鵬、朱楊柱、桂海潮三名航天員組成的全新飛行乘組，將與“神舟十五號”乘組在空間站勝利會師?；鸺l(fā)射過程中，下列說法正確的是（）A．以火箭為參照物，“神舟十六號”飛船是運動的B．火箭在加速上升過程中，運動狀態(tài)發(fā)生了變化C．火箭飛行方向改變時，受到平衡力的作用D．加速上升過程中，“神舟十六號”飛船動能保持不變6.（多選題）小昕用手機APP模擬頻閃拍攝，每隔相同時間記錄小球豎直下落時所在位置，如題圖能正確描述小球下落過程中物理量變化的是（）A B C D7.《天工開物》中記載了我國古代的一種水力舂米機械——水碓（duì），如圖所示。水碓工作時，水流推動大輪轉動，從而使石錘抬高，石錘的重力勢能（選填“增大”“減小”或“不變”），然后石錘落下，能增大，再對下方臼中的稻米做功。8.北京冬奧會的賽場上，中國選手谷愛凌在自由式滑雪U型場地比賽中獲得95.25分，刷新了U型場地技巧比賽的歷史最高紀錄。如圖所示，若把運動員和滑板當做一個整體，用“小方塊”表示。當運動員沿著U形賽道斜面向上滑時，在圖中作出“小方塊”所受的支持力和摩擦力的示意圖。運動員從U形賽道的最低端向上滑的過程中，動能，重力勢能，機械能。（以上三空均選填：“變大”“變小”“不變”）9．【探究名稱】排球被墊起的高度與哪些因素有關？【猜想與假設】猜想一：可能與排球的材質(zhì)有關。猜想二：可能與墊球的力度有關。猜想三：可能與球內(nèi)的氣壓有關。猜想四：可能與有關?！緦嶒炂鞑摹颗徘蛉舾?，打氣筒，球類專用氣壓、標有刻度的長桿等?！具M行實驗】（1）為了探究猜想三，準備三個完全相同（球內(nèi)氣壓可調(diào)節(jié)）的排球，分別標①、②、③號，如圖甲所示。（2）實驗前應使三個排球的不同。（3）實驗時用（選填“相同”或“不同”）的力度豎直向上墊球，測量排球被墊起的高度，并記錄h1、h2、h3。【分析論證】若h1、h2、h3不相等，則可得出的初步結論是：?！窘涣髋c評估】（1）本實驗中存在的不足之處是：。（2）源源同學對本實驗進行了改進，并自制了如圖乙所示的器材。在探究猜想二的實驗過程中，他應該多次將同一排球下壓至（選填“相同”或“不同”）高度，然后靜止釋放，再測量每次球被彈起的高度進行對比，從而得出結論?！就卣埂颗徘蛏仙磷罡唿c時，速度為零，此時排球受到（選填“非平衡力”或“平衡力”）作用。10.如圖所示是“探究影響動能大小因素”的實驗情景。小球從同一斜面上由靜止釋放，撞擊同一木塊，已知。（1）實驗中小球的動能由能轉化而來；（2）分析可知，圖中的小球剛到達水平面時的動能最大；（3）比較甲乙兩圖可探究與的關系；（4）根據(jù)甲丙兩圖得到的結論，請對汽車駕駛員說一句安全警語。考點三杠桿真題演練考法01杠桿的概念1.（2023·山東日照·統(tǒng)考中考真題）“勞則思，思則善心生”，勞動的過程就是一種學習。某學校勞動教育課堂上，以下勞動場景中，利用了費力杠桿的是（）A B C DA．

利用撬棒撬大石塊 B．

用手拿石塊C．

用鋼絲鉗剪鐵絲 D．

用羊角錘拔釘子2．（2023·攀枝花·中考題）圖甲是腳踏式翻蓋垃圾桶的實物圖，翻蓋的原理是由兩個杠桿組合而成，圖乙為兩水平杠桿AO1B、DCO2組合的示意圖。已知桶蓋重5N，重心位于DC中點的正上方，AO1=30cm，O1B=20cm，桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示，腳踏桿AO1B和豎直連接桿BC的質(zhì)量不計。（1）杠桿AO1B是（選填“省力”或“費力”）杠桿；（2）若要把桶蓋翻開，腳對踏板A處的壓力至少為N。3．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）圖1是我國古代勞動人民搬運巨木時的場景，簡化裝置如圖2所示：O為輕質(zhì)杠桿AB的轉軸，OA∶OB=1∶3，物塊用輕質(zhì)細繩系在A端，工人在B端施加豎直向下的拉力F，此時杠桿水平平衡、物塊重1200N，底面積為0.25m2，不計轉軸摩擦。（1）圖1中，橫桿屬于杠桿，墊上石塊的目的是為了減小；（2）為將圖2中物塊恰好拉離地面，求工人所用的拉力；（3）剪斷圖2中A端細繩，求物塊靜止時對水平地面的壓強。考法02杠桿的作圖題1.（2023·鞍山·中考題）圖甲是一種常用的移動指示牌，圖乙是它的模型，圖丙是被風刮倒的指示牌，請在圖丙中畫出：將指示牌扶起的最小力及其力臂。2．（2023·遼寧本溪·中考真題）如圖甲晾曬架，掛衣服時可以把它看成杠桿，圖乙為其簡化示意圖。請在乙圖中作出：（1）當掛較重的衣物時，為了使晾曬架A點受到的支持力最小，請在B、C、D三點中選擇一點，作出該點所受到的拉力F2；（2）晾曬架A點受到的支持力F1及其力臂l1?？挤?3探究杠桿的平衡條件1.（2023·山東青島·統(tǒng)考中考真題）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權衡器”，《墨經(jīng)》最早對權衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個鉤碼的重力均為0.5N。（1）實驗中，杠桿在位置平衡最便于測量力臂；（2）如圖乙所示，杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側鉤碼下增加一個鉤碼或者將左側鉤碼向右移動5cm，杠桿都將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的和力臂有關；（3）小海在杠桿兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，進行了4次實驗。杠桿平衡時的部分數(shù)據(jù)已填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時的情景，請將杠桿右側的阻力數(shù)值填入表中；實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10（）0.15分析實驗數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1F2l2；（4）小海與小蘭對實驗過程進行交流，產(chǎn)生了一個新的問題：若支點不在杠桿的中點，并用彈簧測力計代替一側的鉤碼施力，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？于是他們共同進行了如圖丁的探究。①畫出圖丁中F1的動力臂l1；（）②多次改變拉力F1的作用點在杠桿上的位置進行實驗，發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時，F(xiàn)1l1都是大于F2l2，其原因可能是。

核心考向探究知識概念理解杠桿（1）描述杠桿特征的五個要素：支點、動力、阻力、動力臂與阻力臂。（2）杠桿的平衡條件動力×動力臂＝阻力×阻力臂公式表示：F1L1=F2L2（3）生活中的杠桿①若l1＞l2，則F1＜F2，為省力杠桿；②若l1=l2，則F1=F2，為等臂杠桿；③若l1＜l2，則F1＞F2，為費力杠桿。杠桿是否平衡，取決于力和力臂的乘積；若乘積相等就平衡，否則沿著乘積大的那端轉動。命題預測1．如圖所示，是仿照人的手臂設計的我國天宮空間站的機械臂。下列工具使用時與機械臂屬于同類型杠桿的是（）A．夾起食物的筷子 B．拔釘子的羊角錘C．剪鐵絲的鋼絲鉗 D．起瓶蓋的開瓶扳手2．如圖所示，是《天工開物》中記載的我國傳統(tǒng)提水工具“桔槔”，用繩子系住一根直的硬棒的O點作為支點，A端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，OA長為1.2m，OB長為0.6m。使用時，人向下拉繩放下空桶，裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起。硬棒質(zhì)量忽略不計，下列說法中正確的是（）A．向下拉繩放下空桶時桔槔為省力杠桿B．向下拉繩放下空桶時拉力為20NC．向上拉繩提起裝滿水的桶時桔槔為費力杠桿D．向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為40N3．圖1是我國古代勞動人民搬運巨木時的場景，簡化裝置如圖2所示，則下列杠桿中與之同類的是（）A．夾起食物的筷子 B．拔釘子的羊角錘4.下列屬于費力杠桿的是（） A．汽車方向盤 B．

門把手 C．小白同學家的水龍頭 D．雨刮器5.用如圖所示的四種簡單機械，將同一重物從低處勻速提升到高處，在不計機械自重及摩擦的情況下，最省力的是（）A

BC D6.如圖所示，一輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡，其中OB=4OA，物體C重為100N，則動力F=N，這是杠桿。7．（2023·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題）圖甲為多人賽艇。劃槳時，槳可繞側舷上的固定軸轉動，從而使賽艇運動。圖乙為劃槳時槳的簡化平面圖，其中O為固定軸，AB為賽艇的運動方向，槳上OC長為0.8m，OD長為2m，F(xiàn)1為人劃槳的力，F(xiàn)2為水對漿的作用力。（1）劃槳時，槳對水的作用力大?。ㄌ睢按笥凇?、“等于”或“小于”）水對槳的作用力大??；（2）槳為（填“省力”或“費力”）杠桿。請寫出一種與槳類型相同的杠桿：；（3）已知圖乙中F2為200N，F(xiàn)1與CD的夾角=30，F(xiàn)1、F2均與AB平行。要劃動槳，F(xiàn)1至少多大？（sin30=0.5，不考慮槳的重力）8．如圖所示，O為支點，杠桿AB平衡時，畫出施加在杠桿上最小動力F1的示意圖。9.天平和桿秤在古籍中常被稱為“權衡器”，《墨經(jīng)》最早對權衡器的杠桿原理做了理論上的探討。小新利用如圖所示裝置進行“探究杠桿的平衡條件”。實驗。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0100.52021.5101.01532.0151.520（1）如圖甲所示已靜止的杠桿，將平衡螺母向調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡；（2）多次改變鉤碼的個數(shù)和位置，并使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，得到如下實驗數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)可總結出杠桿的平衡條件是（以符號表示）；（3）實驗中多次改變力和力臂的大小，目的是；（4）如圖丙所示的園藝剪，工人師傅用該剪刀修剪樹枝時，應把樹枝放在剪刀的位置，樹枝最容易被剪斷（選填“A”“B”或“C”）；（5）如圖丁是小芳根據(jù)所學杠桿知識制作的桿秤示意圖，使用時，將待稱量的物體掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C處的秤紐，移動秤砣在秤桿上的位置D，使秤桿達到水平平衡時即可讀出待稱物體的質(zhì)量。此桿秤秤砣質(zhì)量為400g，秤砣最遠可移至E點（秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計），AB、BC、BE的長度如圖所示。則桿秤的最大稱量是kg。10.人類在漫長的歷史長河中，創(chuàng)造了各種各樣的工具，以無窮的智慧彌補了人類有限的力量，使工作更省力、更便捷，這些工具統(tǒng)稱為機械。杠桿便是其中最簡單的機械之一。如圖所示，AB是一根長為1.6m的不計質(zhì)量的杠桿，可以繞O點轉動，在距O點0.4m的B端懸掛一質(zhì)量為90kg，邊長為30cm的勻質(zhì)正方體合金塊M，杠桿恰好在水平位置平衡。求：（1）合金塊M的密度為多少；（2）A端施加的豎直向下拉力FA的大小?？键c四滑輪真題演練1.（2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題）如圖所示小明組裝了甲、乙兩種滑輪，用來提升同一物體，G物=200N（不計繩重、輪重和摩擦），要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是（）A．F甲=200N，并向上移動4m B．F甲=100N，并向上移動2mC．F乙=200N，并向上移動1m D．F乙=400N，并向上移動lm2.（2023·常州·中考題）用如圖所示的動滑輪和定滑輪提升重物，請畫出最省力的繩子繞行方式。3.（2023·四川樂山·中考真題）中國目前已成為世界基建強國，如圖1所示的塔吊是基建的常用設備，其結構可簡化為如圖2所示的滑輪組模型。已知物體質(zhì)量為120kg，動滑輪的重為300N，在繩子自由端施加拉力F后物體在10s內(nèi)勻速上升5m。不計繩重和一切阻力，g取10N/kg。求：（1）物體上升的速度；（2）10s內(nèi)拉力F的功率；（3）滑輪組的機械效率η。4．（2022·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題）小李同學在利用圖示裝置研究動滑輪特點時，猜想：如果忽略繩重與摩擦，繩端拉力F可能與被提升木塊所受的重力、木塊上升的高度、動滑輪所受的重力、動滑輪的直徑這些因素有關。（1）若小李探究繩端拉力F與動滑輪直徑的關系，請將實驗步驟補充完整；步驟一：按圖安裝動滑輪；步驟二：勻速拉動彈簧測力計，使木塊升高，讀出拉力F的值并記錄；步驟三：換用的動滑輪，使同一木塊勻速上升相同的高度，讀出拉力F的值并記錄；步驟四：重復步驟三，多做幾次實驗；（2）步驟四的目的是：；（3）若小李五次實驗測得F分別為：1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N，則初步得到的結論是：在其他因素相同時，核心考向探究知識概念理解滑輪（1）定滑輪：使用時，軸固定不動的滑輪叫定滑輪。（2）動滑輪：使用時，軸隨著物體移動的滑輪叫動滑輪。（3）定滑輪和動滑輪的特點使用定滑輪不省力，也不省距離，但可以改變力的方向。使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向，且費距離。（4）滑輪組①使用滑輪組時，既可以省力，也可以改變施力的方向。②使用滑輪組提起重物時，動滑輪上有n段繩子承擔物重，提起物體的力F=EQ\F(1,n)G，拉力移動的距離s=nh定滑輪實質(zhì)上是一個等臂杠桿；動滑輪實質(zhì)上是一個動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。命題預測1．如圖所示，取兩根光滑木棍，將繩子的一端系在其中一根棍上，再按圖示的繞法依次繞過兩根木棍，緩慢拉動繩子，兩根棍靠攏。若想用更小的力也能讓木棍靠攏，則下列說法中可行的是（

）A．將木棍的表面變得粗糙些 B．將繩子在木棍上多繞幾圈C．沿豎直方向勻速拉動繩子 D．縮短木棍的長度，使其質(zhì)量變小2.（2022·山東淄博·中考真題）如圖是某小區(qū)使用的一種垃圾投放裝置的示意圖，人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋，非常方便、衛(wèi)生。下列說法正確的是（）A．裝置中的滑輪是動滑輪B．裝置中的滑輪改變了力的方向C．繩子拉起桶蓋時，桶蓋可視為費力杠桿D．藍色垃圾桶看起來是藍色，是因為它吸收藍光3．（多選題）工人使用如圖的裝置提升重物，不計滑輪與繩重、繩與滑輪間的摩擦，下列關于滑輪與力的大小關系說法正確的是（）A．甲是定滑輪，拉力等于物重 B．甲是定滑輪，拉力小于物重C．乙是動滑輪，拉力等于物重 D．乙是動滑輪，拉力小于物重4.（多選題）（2022·山東濰坊·統(tǒng)考中考真題）圖甲所示為工人師傅乘坐吊籃在高空粉刷樓體外墻的情景，吊籃可在電動機的作用下實現(xiàn)升降，其簡化結構原理如圖乙所示。吊籃的質(zhì)量為40kg，兩名工人及工具的總質(zhì)量為200kg，某次吊升過程中，吊籃在30s內(nèi)勻速上升了6m。不計滑輪重、繩重和摩擦，關于該過程的分析正確的是（）A．吊籃的動能不變 B．吊籃的機械能守恒C．電動機對繩子的拉力為800N D．電動機拉動繩子的功率為480W5．小明用如圖裝置提升重為G的物體，不計摩擦和機械自重，其中A滑輪的作用是，小明對繩的拉力為。6.技館中安裝有升降座椅，同學們坐在椅子上拉動繩子的自由端就可以將自己和座椅一起提起，如圖甲所示。請在升降座椅的簡圖圖乙中畫出繩子的繞線情況。7．（2023·寧夏·統(tǒng)考中考真題）某校組織學生參加觀軍事博物館，學生發(fā)現(xiàn)潛水艇的形狀如圖所示，頭部粗，尾部細，由此提出疑問。若潛水艇頭部細，尾部粗，所受的體阻力是否不同？同學們選取完全相同的模型A和B照圖乙組裝進行探究所掛物重的質(zhì)量均為0.5kg（g=10N/kg）。（1）圖乙的兩個滑輪為作用是模型所受拉力是N（忽略沉重和摩擦）；（2）探究過程如圖丙所示，t0時刻重物開始下落，t1時刻發(fā)現(xiàn)模型B運動較快，說明模型B在運動過程中所受液體阻力較；（3）實驗中液體阻力大小是通過模型運動快慢來體現(xiàn)的，這種研究物理問題的方法叫做。8．將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重30N，B重5N，則A所受地面的摩擦力為N；若對A施加一個水平向左的拉力F，剛好使A勻速向左運動，則拉力F=N。（不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）9.如圖，小明用一個動滑輪和幾個相同的杠鈴片自制了一個健身器，已知動滑輪的質(zhì)量為5kg，每個杠鈴片的質(zhì)量為10kg。不計繩重和摩擦，g取10N/kg，小明通過握桿豎直向上勻速拉動繩子提升杠鈴片的過程中，求：（1）杠鈴片在0.5s內(nèi)上升0.2m，杠鈴片的速度；（2）動滑輪下掛著兩個杠鈴片，握桿對繩子拉力的大?。唬?）動滑輪下掛著四個杠鈴片，杠鈴片上升了0.1m，在此過程中握桿對繩子的拉力做的功。10．自南陽加快建設省域副中心城市以來，各種大項目陸續(xù)開工建設。如圖甲所示是某建筑工地上的“塔吊”示意圖，其配重箱A重4000kg，起重臂上有一個可以沿水平方向左右移動的滑車B，如圖乙為滑車B及滑輪組中鋼繩的穿繩示意圖，滑車B內(nèi)裝的電機可卷動鋼繩提升重物C?，F(xiàn)用該裝置吊起重8×103N的物體C，若不計起重臂、滑車、鋼繩、動滑輪重及摩擦，g取10N/kg，請完成以下問題。（1）滑車B中定滑輪的作用是；這一過程中電機對鋼繩的拉力為N；（2）若懸掛重物C的鋼繩與動滑輪下掛鉤的接觸面積為5cm2，則掛鉤承受的壓強為多少？（3）若配重箱A到支點O的距離為5m，則滑車B可向右移動的最遠距離是多少？（4）若電機在25s內(nèi)將物體C豎直向上吊起10m，則電機克服物體C重力做功的功率為多少？考點五機械效率真題演練考法01機械效率1.（2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，工人用滑輪組將重為200N的貨物10s內(nèi)勻速提升6m，拉力為150N。忽略繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動的速度是1.8m/s B．該滑輪組的機械效率為80%C．拉力做功的功率是90W D．該滑輪組的動滑輪重為100N2.（2023·陜西·統(tǒng)考中考真題）如圖，小明用沿斜面向上150N的推力，將總重為500N的小車勻速推到斜面頂端，用時20s。已知斜面高1.2m，長5m。此過程中小車移動的速度為m/s，小明推小車的功率為W，他做的有用功為J，該斜面的機械效率為?？挤?2測量滑輪組的機械效率1.（2023·湖南湘潭·中考真題）用圖所示裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表：（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為m/s；（2）第4次實驗時所做的有用功為J，滑輪組的機械效率是%；實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動距離s/cm機械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（3）分析1、2、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越（選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度（選填“有關”或“無關”）；（4）用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是。A．換用更輕的動滑輪 B．加快提升物體的速度4．（2023·山東威海·中考真題）五一假期，小明和爸爸自駕到海邊游玩，小轎車不慎陷入水平沙灘無法行駛，請來救援車幫忙，如圖甲所示，救援車固定不動，利用絞盤、繩子、輕質(zhì)滑輪將車拉出沙灘。若小轎車的質(zhì)量為1.2t，輪胎底部與沙灘接觸的總面積為0.2m2，整個拉動過程中小轎車移動的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，其中小轎車被勻速拉動時絞盤的拉力F恒為2×103N。（g=10N/kg）求：（1）小轎車靜止時對沙灘的壓強是多少？（2）小轎車被勻速拉動通過的路程是多少？在此過程中滑輪的機械效率為90%，則小轎車受到的拉力做功的功率是多少？（滑輪輪軸處摩擦不可忽略）核心考向探究知識概念理解機械效率（1）將有用功跟總功的比值叫做機械效率。（2）計算公式：η＝EQ\F(W有,W總)（3）滑輪組的機械效率機械效率：η＝EQ\F(W有,W總)＝不計繩重、摩擦力時，機械效率η＝EQ\F(W有,W總)＝EQ\F(Gh,Gh+G動h)＝EQ\F(G,G+G動)＝EQ\F(1,1+EQ\F(G動,G))（4）斜面的機械效率η＝EQ\F(W有,W總)＝（5）杠桿的機械效率η＝機械效率總是小于1。機械效率的高低與是否省力、做功多少、物體提升的高度等因素無關。機械效率的測量命題預測1．據(jù)《物原》記載：“史佚始作轆轤”。如圖，人們借助轆轤從井中汲水。轉動搖把，使繩子在軸筒上不斷疊繞，從而將水桶從井中提出。以下方法可以提高轆轤機械效率的是（）A．增大水桶的重力 B．增大桶內(nèi)的水量C．增大轉動的速度 D．增大軸筒的直徑2．如圖所示，用滑輪組幫助汽車脫困，汽車被水平勻速拉動1.2m時，作用在繩子自由端的拉力F為1000N，繩子自由端移動的速度為0.6m/s，滑輪組的機械效率為80%，則下列說法正確的是（）A．汽車移動的速度為0.4m/sB．拉力F做的功為1200JC．汽車受到的摩擦力大小為2000ND．拉力F所做的有用功的功率為480W3.小剛用如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體勻速提升0.5m，已知動滑輪重2N，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A．拉力F為5N B．有用功為10JC．繩子自由端移動的距離為1.5m D．該滑輪組的機械效率為83.3%4.利用如圖所示的滑輪組將重240N的重物豎直勻速提升3m，若滑輪組的機械效率為80%，不計繩重和摩擦，則繩子自由端移動的距離為，拉力N。增大重物的重力，滑輪組的機械效率將會（選填“提高”、“降低”或“不變”）。5.在舊房改造工地，工人師傅利用如圖所示的裝置拉升建筑材料。頂端的滑輪屬于（選填“定”或“動”）滑輪；工人師傅用此裝置是為了（選填“省力”或“省功”）。某次，工人師傅在50s內(nèi)用大小為500N的拉力F將重為800N的建筑材料從斜面底端拉到頂端，不計繩輪摩擦。則此裝置的機械效率為；建筑材料在斜面上運動時受到的摩擦力是N。6.某興趣小組為探究同一滑輪組的機械效率與什么因素有關，設計了如圖所示的實驗裝置，其中動滑輪的重力為20N，實驗數(shù)據(jù)如下表所示（不考慮繩重和軸摩擦）。實驗次數(shù)拉力F/N物體的重力G/N機械效率η1406075%26010083.3%38014087.5%4100180根據(jù)表中記錄的實驗數(shù)據(jù)計算第4次實驗中滑輪組的機械效率是%，同一滑輪組的機械效率與有關。7．如圖甲所示，用滑輪組拉重物體A沿水平方向勻速運動，物體A受到地面的摩擦阻力為物重的0.5倍，滑輪組的機械效率隨物體重力變化的圖像如圖乙所示?；喗M的機械效率為80%時，物體A以0.2m/s的速度勻速運動，人對地面的壓強為Pa。不計繩重、滑輪軸處摩擦，繞滑輪組的繩子承受最大力為600N，人雙腳與地的接觸面積為300cm2。求：（1）動滑輪的重力；（2）滑輪組的機械效率為80%時，拉力的功率；（3）該滑輪組的最大機械效率。8．如圖所示，小明設計了“探究滑輪組的機械效率”的實驗，小明選用了幾乎沒有摩擦的滑輪組，他先用彈簧測力計測出物塊的重力G，然后用彈簧測力計緩慢豎直向下拉動繩子的自由端，示數(shù)記為F，同時記下提升物塊的高度h和繩子自由端移動的距離s。數(shù)據(jù)記錄及運算結果如表。請將表中空白部分補充完整。次數(shù)物塊的重力G/N提升的高度h/m有用功W有/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機械效率η120.200.41.00.800.850%260.201.22.00.801.675%380.202.09.將重力為1680N的建筑材料放在工地的水平地面上，與地面的接觸面積為。用如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升了3m，滑輪組的機械效率是84%。試求：（1）將建筑材料放在地面上時，對地面的壓強是多少？（2）滑輪組做的有用功是多少？（3）電動機對鋼絲繩的拉力F是多少？10．早在3000年前我們的祖先就設計了結構很合理的轆轤，通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設施轆轤，由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構成。某次取水時井繩拉著質(zhì)量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質(zhì)量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。求此次取水的過程中（1）人做的有用功為多少？（2）轆轤的機械效率多大？（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？

專題08機械能和簡單機械（講練）（解析版）考點要求課標要求命題預測功和功率3.2.1知道動能、勢能和機械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉化。舉例說明機械能和其他形式能量的相互轉化。2.2.6知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件。3.2.3知道機械效率。了解提高機械效率的意義和途徑。①命題點：做功的兩個必要因素、功、功率的計算和應用等。②解讀：做功的兩個必要因素是中考考查的重點，主要判斷對物體是否做功，難度較小，常見題型為選擇題。功的計算常與功率、簡單機械、機械效率綜合起來一起考查，難度較小，常見題型有選擇題、填空題、計算題。功率的計算和應用常結合速度、功、二力平衡進行比較功率的大小或計算，難度較小，常見題型有選擇題、填空題、計算題。機械能①命題點：動能、重力勢能、彈性勢能的概念；探究影響動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；機械能的轉化與守恒等。②解讀：動能、重力勢能、彈性勢能的定義及大小變化的判斷；探究動能、重力勢能、彈性勢能大小與哪些因素有關是中考考查的熱點，常結合實例進行考查，常見題型有選擇題、填空題、實驗探究題。機械能的轉化與守恒是中考的熱點，難度中等，常見題型有選擇題、填空題、簡答題等。杠桿①命題點：力和力臂的作圖、探究杠桿的平衡條件、杠桿的分類與應用等。②解讀：力和力臂的作圖是中考的熱點，主要考查畫力的示意圖、作動力臂或阻力臂、作最小動力，難度中等，常見題型是作圖題。探究杠桿的平衡條件是中考熱點，常與壓強、浮力知識綜合起來考查，難度中等偏上，題型有選擇題、填空題、實驗探究題、計算題等。杠桿的應用是考查的熱點，難度較小，題型有選擇題、填空題?；啟倜}點：定滑輪、動滑輪和滑輪組的特點等，②解讀：定滑輪、動滑輪和滑輪組是中考考查的重點，難度較小，常見題型是選擇題、填空題。滑輪組主要考查滑輪組的繞繩、滑輪組的省力情況、繩子自由端移動的距離的計算，難度中等，常見題型有選擇題、填空題、作圖題。機械效率①命題點：滑輪組和斜面機械效率的計算、測量滑輪組的機械效率等。②解讀：滑輪組和斜面機械效率的計算是中考考查的熱點，往往結合功和功率、壓強和浮力等知識，涉及計一些綜合性強的題目作為壓軸題，難度較大，常見題型有選擇題、填空題、計算題。測量滑輪組的機械效率主要考查實驗數(shù)據(jù)的記錄、實驗數(shù)據(jù)的分析、評估等環(huán)節(jié)，難度中等，常見題型有選擇題、實驗探究題。知識導圖

考點一功和功率真題演練考法01功1.（2023·四川樂山·中考真題）2022年2月6日，不服輸、敢拼搏、懂團結的中國女足第9次捧起亞洲杯冠軍獎杯。如圖所示是比賽中的場景，下列說法正確的是（

）A．足球在空中飛行是因為受到慣性的作用B．足球能被頭頂飛，說明力能改變物體的運動狀態(tài)C．足球在空中飛行時，如果外力全部消失，足球將保持靜止D．足球在空中飛行時，運動員一直對足球做功【答案】B【詳解】A．足球在空中飛行是因為足球具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故A錯誤；B．足球能被頭頂飛，足球的運動狀態(tài)發(fā)生改變，說明力能改變物體的運動狀態(tài)，故B正確；C．足球在空中飛行時，如果外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，足球將做勻速直線運動，故C錯誤；D．足球在空中飛行時，運動員沒有對足球施加了，運動員對足球不做功，故D錯誤。故選B。2.（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）小華參加校外勞動時，經(jīng)歷了如下過程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推動；③在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車上；④接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫。則（

）A．①中小華對這筐玉米做了功 B．②中小華對這筐玉米做了功C．③中他們對這筐玉米做了功 D．④中他們對手推車沒有做功【答案】C【詳解】做功的兩個必要因素：有力且物體在這個力的方向上移動了一段距離。A．①中她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但是物體沒有移動距離，未做功，故A不符合題意；B．②中她又用力推筐，仍未推動，有力但是物體沒有移動距離，未做功，故B不符合題意；C．③中在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車上，有力，且這筐玉米在托舉力的方向上移動了距離，他們對這筐玉米做了功，故C符合題意；D．④中接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫，手推車在推力的作用下移動了距離，他們對手推車做了功，故D不符合題意。故選C?？挤?2功率1.（2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）物體A重5N，如圖1，A在水平拉力F1作用下，在水平面從M勻速直線運動到N用時3s；如圖2，在A上放置一個鉤碼，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面從Р勻速直線運動到Q用時2s。（1）在MN，PQ段，A的速度分別為v1、v2，A所受摩擦力分別為f1、f2，則v1v2，f1f2；（均選填“>”、“=”或“<”）（2）A從M運動到N，F(xiàn)1做的功為J、功率為W，A所受重力做的功為J?！敬鸢浮浚迹?.30.10【詳解】（1）在MN段，A的速度為在PQ段，A的速度為則v1＜v2。A在水平拉力F1作用下做勻速直線運動，由二力平衡可知fA在水平拉力F2作用下做勻速直線運動，由二力平衡可知f則f1＞f2。（2）F1做的功為WF1的功率為PA只在水平方向運動發(fā)生距離，豎直方向沒有發(fā)生距離，所以A所受重力做的功為0J。2.（2023·山東東營·統(tǒng)考中考真題）2023年5月，世界智能大會在天津的成功舉辦，將進一步推動我國人工智能技術的研發(fā)和應用。圖甲為某款智能機器人，質(zhì)量為30kg，底部輪與地面接觸總面積為150cm2，它在某次引領接待工作中沿直線行走的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。（g取10N/kg）（1）求智能機器人靜止在水平地面上時，對地面產(chǎn)生的壓強；（2）求智能機器人在0~6s內(nèi)行走的距離和0~10s內(nèi)的平均速度；（3）在0~6s內(nèi)，智能機器人受到的水平阻力為重力的0.05倍，求此段時間內(nèi)智能機器人牽引力做功的功率?！敬鸢浮浚?）2×104Pa；（2）7.2m，1.12m/s；（3）18W【詳解】（1）智能機器人靜止在水平地面上時對地面產(chǎn)生的壓力F=G=mg=30kg×10N/kg=300N智能機器人靜止在水平地面上時對地面產(chǎn)生的壓強p=（2）由圖像可知，0~6s機器人勻速運動的速度v1=1.2m/s，則在0~6s內(nèi)行走的距離s由圖像知，6~10s內(nèi)物體勻速運動的速度v2=1.0m/s，則在6~10s內(nèi)行走的距離

s0~10s內(nèi)的平均速度（3）在0~6s內(nèi)機器人受到的阻力f=0.05G=0.05×300N=15N機器人勻速直線運動時，水平方向上牽引力和阻力是一對平衡力，則此過程機器人牽引力F'=f=15N此段時間內(nèi)牽引力做功的功率P=答：（1）智能機器人對地面產(chǎn)生的壓強為2×104Pa；（2）智能機器人在0~6s內(nèi)行走的距離為7.2m，0~10s內(nèi)的平均速度為1.12m/s；（3）在0~6s內(nèi)智能機器人牽引力做功的功率為18W。核心考向探究知識概念理解功（1）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在這個力的方向上移動了距離。（2）計算公式：W=Fs（3）單位：焦耳（J）關于克服阻力做功物體在力的作用下發(fā)生運動，如果運動的方向與一個力（阻力）的方向相反，我們就說物體克服這個力做功。功率（1）物理意義：表示物體做功的快慢。（2）定義：功與完成這些功所用時間之比叫做功率。（3）公式：功率=功/時間P=W/t（4）單位：W、kW，1kW=1000W（4）功率的測量測量人爬樓梯、引體向上的功率等。如果力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運動，則力F的功率：P=W/t=Fs/t=Fv命題預測1．體育課上，老師通過改變音樂的節(jié)奏來控制同學們完成20個仰臥起坐的快慢。調(diào)節(jié)后改變了同學們做仰臥起坐時（）A．功率的大小 B．做功的多少 C．所需力的大小 D．重心上升的高度【答案】A【詳解】A．在仰臥起坐過程中，要克服身體的重力做功，老師通過改變音樂的節(jié)奏來控制仰臥起坐的快慢，可以改變做功的快慢，也就是改變功率的大小。故A正確；B．在仰臥起坐過程中，做功的多少不變，故B錯誤；C．在仰臥起坐過程中，所需力的大小不變，故C錯誤；D．在仰臥起坐過程中，重心上升的高度，故D錯誤。故選A。2.如圖甲所示，物體在恒為10N的水平拉力作用下經(jīng)過A、B、C三個粗糙程度不同的區(qū)域，且三個區(qū)域的距離均為3m，物體的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．拉力在B區(qū)不做功 B．拉力在C區(qū)所做的功為20JC．拉力在A區(qū)做功的功率為30W D．拉力在A、C區(qū)做功的功率相同【答案】D【詳解】A．根據(jù)做功的必要條件知，拉力在B區(qū)受到恒為10N的水平拉力且沿著力的方向移動了3m，所以做功，故A錯誤；B．根據(jù)W=Fs可知，拉力在C區(qū)所做的功為W=Fs=10N×3m=30J，故B錯誤；C．由圖可知，0到2秒，物體做加速運動，運動時間是2s，根據(jù)P=W/t可知，拉力在A區(qū)做功的功率為故C錯誤；D．根據(jù)題意可知，物體在恒為10N的水平拉力作用下經(jīng)過A、B、C三個粗糙程度不同的區(qū)域，且三個區(qū)域的距離均為3m，所以拉力在A、C區(qū)做功相同，由圖乙可知，在A、C區(qū)的運動時間相同，所以功率相同，故D正確。故選D。3.小明用力斜向下將籃球擲向地面，籃球碰到地面后斜向上反彈，籃球在運動過程中經(jīng)過A、B兩點，如圖所示。從A到B的過程中，下列數(shù)據(jù)可能正確的是（）籃球位置AB動能/Jab重力勢能/J610A．a(chǎn)=4，b=0 B．a(chǎn)=5，b=2 C．a(chǎn)=6，b=0 D．a(chǎn)=7，b=2【答案】D【詳解】由表中數(shù)據(jù)可知，籃球在B點之后，速度不為0，同一籃球的質(zhì)量不變，所以在B點的動能可能是b=2從A到B的過程中，重力勢能變化了4J，動能在轉化過程中，會有一部分轉化為內(nèi)能，所以，動能的轉化大于4J，籃球在運動的過程中克服摩擦力做功，機械能一部分轉化為內(nèi)能（機械能等于動能加勢能）所以A點的機械能應大于B點的機械能，所以A點的動能可能是a=7故D正確，ABC錯誤。故選D。4.2022年北京成功舉辦了冬奧會，圖為冬奧會的部分比賽項目。下列說法正確的是（）A BC DA．

運動員用力向后蹬地才能前進，說明運動需要力來維持B．

運動員在空中下落的過程中，運動員受到的重力不做功C．

打出去的冰球仍能繼續(xù)向前運動，是因為冰球具有慣性D．

運動員在冰面上沿曲線向前滑行時，其運動狀態(tài)未改變【答案】C【詳解】A．運動員用力向后蹬地才能前進，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故A錯誤；B．運動員在空中下落的過程中，運動員受到的重力的作用，在重力的方向上移動了距離，因此重力做功，故B錯誤；C．打出去的冰球仍能繼續(xù)向前運動，是因為冰球具有慣性，仍要保持原來的運動狀態(tài)，故C正確；D．運動員在冰面上沿曲線向前滑行時，其運動方向發(fā)生變化，運動狀態(tài)改變，故D錯誤。故選C。5.2023年5月23日12時30分許，我國13名科考隊員成功登頂珠穆朗瑪峰，巍巍珠峰再次見證歷史！如圖所示。在他們從山腳下到峰頂?shù)倪^程中，體重（含裝備）越大的隊員一定（）A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小【答案】A【詳解】體重越大，則重力越大，從山腳下到峰頂?shù)倪^程中，上升的高度相同，則克服重力做功越多，由于不知道做功時間長短，所以無法比較做功的快慢程度和功率的大小，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6.（2023·山東德州·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，小王用彈簧測力計水平拉動木塊，使同一木塊先后以速度v1和v2沿同一水平木板勻速直線滑動相同的距離，且v1＞v2，則第一次木塊所受的摩擦力第二次木塊所受的摩擦力；第一次拉力做的功第二次拉力做的功。（均選填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】等于等于【詳解】由于木塊對水平木板的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，所以木塊受到的摩擦力不變，即f1=f2。而木塊兩次沿同一水平木板勻速直線滑動相同的距離，木塊受平衡力作用，所以兩次木塊受到的拉力和摩擦力大小相等，則兩次木塊受到的拉力相等，即F1=F2，由W=Fs可得，第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。7.如圖是引體向上的示意圖，小云同學在半分鐘內(nèi)做了12個規(guī)范的引體向上。已知小云的質(zhì)量為60kg，每次引體向上他能將自身重心提高0.4m，則小云每做一次引體向上所做的功為J，整個過程中的平均功率為W。（g取10N/kg）【答案】240，96?！驹斀狻啃≡频闹亓=mg=60kg×10N/kg=600N小云每一次引體向上所做的功W=Gh=600N×0.4m=240J小云半分鐘做的總功W總=240J×12=2880J小云做功的平均功率8.如圖所示是大剛同學兩手做俯臥撐時的示意圖，他的身體可視為杠桿，如圖乙所示，O點為支點，A點為重心，已知每只手所受的支持力大小為200N，該同學的質(zhì)量為kg，若他在10s內(nèi)做了10個“俯臥撐”每次肩膀上升的高度為40cm。該同學10s內(nèi)做功的功率為W（g=10N/kg）。【答案】60，160?！驹斀狻坑筛軛U平衡條件知F×l1=Ｇ×l2即400N×1.5m＝G×1m解得該同學的重力G＝600N，則該同學的質(zhì)量m=設每次重心上升的高度為hh解得h＝80W=Gh該同學10s內(nèi)做功的功率為P=9．（2023·江蘇宿遷·中考真題）如圖是一款爬繩機，這款爬繩機可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測維修等等。爬繩機的質(zhì)量為10kg，靜止在水平地面上時與地面的接觸面積為0.1m2。在某次爬升中，將一個質(zhì)量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時1min。（g取10N/kg）求：（1）爬繩機上升的速度為多少m/s？（2）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓強大小。（3）爬繩機對工人做功的功率大小。

【答案】（1）0.2m/s；（2）1000Pa；（3）140W【詳解】（1）爬繩機上升的速度v=h/t=12m/60s=0.2m/s（2）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓力F壓=G=mg=10kg×10N/kg=100N靜止在水平地面上時與地面的接觸面積為0.1m2，則對地面的壓強（3）爬繩機對工人的作用力F=G工人=m工人g=70kg×10N/kg=700N由于工人與爬繩機相對靜止，故爬升的速度相同，所以爬繩機對工人做功的功率答：（1）爬繩機上升的速度為0.2m/s；（2）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓強為1000Pa；（3）爬繩機對工人做功的功率為140W。10.智能機器正在進入我們的生活，為人們提供高效、精準的服務。某臺全自動掃拖一體機器人主要由鋰電池組、掃地模組、吸塵模組、拖地模組、升降模組和車輪模組等組件構成，它既可以掃地，也可以拖地。小強同學在面積為S1=27m2的空房間（矩形ABCD）內(nèi)，用這臺機器人打掃家庭衛(wèi)生。（1）機器人掃地過程中，若在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率是多少W？（2）機器人底部構造如圖甲所示，兩塊面積均為S2=1.8×10-2m2的抹布固定在轉盤O1、O2上，在升降模組控制下，下降并壓迫地面，利用兩塊抹布旋轉擦洗和加壓拖地。機器人在瓷磚地面上拖地時，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是多少Pa？（3）機器人拖地過程可用如圖乙所示的簡化模型進行研究，關門后，機器人（用⊙O表示）從圖示位置開始，貼近墻壁AB沿著弓形路線拖洗地面，在地面上拖出水帶（水的痕跡）的寬度均為d=0.3m，其中平行于墻邊AB的任意相鄰的兩條水帶都不重疊，當機器人拖出第15條水帶到達墻角C處時，剛好將整個房間的地面拖洗了1次。機器人受到的牽引力為F=20N，牽引力的功率為3W。忽略墻邊和墻角處機器人沿著弓形路線無法拖洗的地面面積，設機器人沿著弓形路線運動時速度大小不變，求機器人需要多長時間，才能沿著弓形路線將整個房間的地面拖洗1次？【答案】（1）24W；（2）3.33×10【詳解】（1）由題意知，機器人在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率（2）由題意知，兩塊面積均為S2=1.8×10-2m2，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，則兩塊抹布對瓷磚地面的壓強（3）根據(jù)P=Fv可得，機器人拖地時的速度機器人每次在AB方向運動需要時間機器人每次在BC方向運動0.3m需要時間機器人沿著弓形路線將整個房間的地面拖洗1次需要時間t總=t1×15+t2×14=38s×15+2s×14=598s答：（1）機器人做功的功率為24W；（2）兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是3.33×10（3）機器人需要598s時間，才能沿著弓形路線將整個房間的地面拖洗1次?？键c二機械能真題演練考法01動能和勢能1．（2023·四川綿陽·中考真題）2023年5月30日，神舟十六號載人飛船發(fā)射成功。在飛船從發(fā)射塔加速上升的過程中，第四次執(zhí)行任務的航天員景海鵬的（）A．動能增大，重力勢能增大 B．動能增大，重力勢能不變C．動能不變，重力勢能減小 D．動能不變，重力勢能不變【答案】A【詳解】航天員景海鵬隨飛船加速上升時，質(zhì)量不變，速度增大，他的動能增大，他的高度增大，他的重力勢能增大，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。2．（2023·遼寧撫順·中考真題）如圖是國產(chǎn)防火救災無人機TB001攜滅火彈起飛的情景。請回答：（1）無人機的機翼形狀上凸下平，使飛機獲得升力，其原理是什么？（2）執(zhí)行投放滅火彈任務時，保持勻速飛行的無人機投彈前后的動能怎樣變化？為什么？【答案】見解析【詳解】（1）機翼的形狀上凸下平，機翼上方空氣流速大壓強小，機翼下方空氣流速小壓強大，故產(chǎn)生向上的壓強差，因而產(chǎn)生向上的壓力差，即飛機的升力。（2）無人機的動能變??；動能由質(zhì)量和速度決定，因為無人機的速度不變，但投彈后質(zhì)量減小，所以動能變小。3.（2023·遼寧盤錦·真題）小萌在水平路面上騎自行車時發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：①車速度越大，停止蹬車后滑行距離越遠；②車在滑行時，地面越光滑滑行的距離越遠。（1）根據(jù)現(xiàn)象①，小萌做了如圖甲的探究實驗：讓小車從斜面上由靜止下滑，撞擊置于水平木板上的物塊，觀察物塊被撞后移動的距離。以下A、B兩種操作，你認為正確的是（填寫字母）；A．用質(zhì)量相同的小車從斜面的不同高度自由滑下B．用質(zhì)量不同的小車從斜面的相同高度自由滑下（2）在圖甲中畫出小車在斜面上所受重力的示意圖。（3）由實驗可以得出的結論是：動能大小與有關；（4）物塊被撞擊后在做減速運動的過程中，其所受摩擦力（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（5）根據(jù)現(xiàn)象②，小萌又做了如圖乙的探究實驗：讓小車從斜面的相同位置由靜止滑下，觀察小車在毛巾、棉布、木板三種平面上滑行的距離。分析圖乙可知：阻力越小，小車速度減小的越。在滑行的整個過程中，小車在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分別為W1和W2，則W1W2（選填“”、“”或“”）。【答案】（1）A；（2）見下圖；（3）速度；（4）不變；（5）慢，=【詳解】（1）研究滑行距離與速度的關系，要改變速度大小，控制質(zhì)量不變，故用質(zhì)量相同的小車從斜面的不同高度自由滑下，故選A。（2）小車在斜面上所受重力的方向豎直向下，作用點在物體的重心。（3）物塊被撞后移動的距離越大，說明小車下滑到水平面的速度越大，由實驗可以得出的結論是：動能大小與速度有關。（4）物塊被撞擊后在做減速運動，因壓力大小和接觸面粗糙程度不變，故其所受摩擦力不變。（5）木板表面最光滑，小車受到的阻力最小，通過的距離最長，觀察小車在毛巾、棉布、木板三種平面上滑行的距離分析圖乙可知：阻力越小，小車速度減小的越慢，滑行的越遠。在滑行的整個過程中，因初速度相同，而最終的速度為0，動能變化量相同，故小車在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分別為W1和W2，則W1=W2?？挤?2機械能及其轉化1.（2023·泰安·中考題）北京時間2023年5月10日，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射。天舟六號“快遞員”給空間站攜帶了各類補給物資，是世界現(xiàn)役的上行載貨能力最強的貨運飛船。在火箭發(fā)射升空的過程中，下列說法正確的是（）A．以火箭為參照物，飛船是運動的 B．飛船攜帶的各類補給物資質(zhì)量變小C．飛船的重力勢能變大 D．飛船的機械能不變【答案】C【詳解】A．運載火箭搭載飛船上升過程中，以火箭為參照物，飛船的位置沒有發(fā)生變化，是靜止的，故A錯誤；B．質(zhì)量是物體本身的一種屬性，與狀態(tài)和所處位置以及形狀無關，故天舟六號貨運飛船升空后，其內(nèi)部攜帶的物體總質(zhì)量不變，故B錯誤；C．火箭升空的過程中，飛船高度不斷增加，其重力勢能增大，故C正確；D．發(fā)射過程中，飛船的質(zhì)量不變，速度和高度增加，動能和勢能均增大，機械能增大，C錯誤。故選C。2．（多選題）（2023·山東日照·中考真題）2022年8月14日，山東省第二十五屆運動會跳水決賽在日照市游泳中心跳水館完美收官，為助推我市體育事業(yè)的發(fā)展注入了強大動力。如圖所示，某次跳水比賽中，運動員站立在跳臺上的A點，然后保持直立姿勢從跳臺上豎直向上彈跳后騰空，至最高點B處后自由下落，至C點落入水中。關于上述運動過程運動員騰空后的機械能，下列分析正確的是（不計空氣阻力）（）A．運動員在C點時，動能最大、重力勢能最小B．運動員從A點運動到C點的過程中，機械能守恒C．運動員從A點運動到B點的過程中，動能逐漸增大D．運動員從B點運動到C點的過程中，重力勢能逐漸增大【答案】AB【詳解】AB．運動員從A點運動到C點的過程中，只有重力做功，因此機械能守恒；從A點運動到C點的過程中，運動員的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減少；速度增大，動能增大，重力勢能轉化為動能。因此在C點時，運動員的動能最大、重力勢能最小。故AB正確；C．運動員從A點運動到B點的過程中，運動員的質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增大；速度減小，動能減少。故C錯誤；D．運動員從B點運動到C點的過程中，運動員的質(zhì)量不變，高度逐漸減小，重力勢能逐漸減少。故D錯誤。故選AB。核心考向探究知識概念理解機械能（1）動能：物體由于運動而具有的能量。大小跟速度、質(zhì)量有關。（2）重力勢能：在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能。大小跟高度、質(zhì)量有關。（3）彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。（4）機械能：動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。（5）機械能守恒如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變?；蛘哒f，機械能是守恒的。（1）物體具有能量不一定做功。（2）一個物體具有的機械能是動能和勢能之和。（3）機械能守恒的條件只有動能和勢能的相互轉化，而沒有機械能與其他形式的能的相互轉化。命題預測1.在剛剛結束的杭州第19屆亞洲運動會賽艇女子輕量級雙人雙槳決賽中，中國組合鄒佳琪/邱秀萍率先沖過終點線，如愿獲得冠軍，這是杭州亞運會誕生的首枚金牌。下列與本項賽事有關的說法不正確的是（）A．漂浮的賽艇受到浮力的作用B．運動的賽艇具有動能C．搖動雙槳時，手對槳沒有做功D．沖刺階段，賽艇變快，賽艇的機械能變大【答案】C【詳解】A．賽艇在水面上處于漂浮狀態(tài)，受到浮力的作用，受到的浮力等于賽艇與運動員總重力，故A正確，不符合題意；B．運動的賽艇具有一定的速度，具有動能，故B正確，不符合題意；C．搖動雙槳，手對槳用力，漿在力的方向上通過了距離，手對槳做功，C錯誤，符合題意；D．沖刺階段，賽艇變快，動能變大，重力勢能不變，賽艇的機械能變大，故D正確，不符合題意。故選C。2.小華到家鄉(xiāng)某區(qū)域進行跨學科主題學習，如圖為該區(qū)域等高線地形示意圖。若在該河段開展野外漂流活動，皮劃艇從A點行駛到C點時，其重力勢能將（）A．不變 B．變大