2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)：簡單機械、功和機械能 尖子生測試卷（含答案解析）

第第頁2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)：簡單機械、功和機械能尖子生測試卷學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題：本大題共3小題，共6分。1.北京時間2023年10月31日，“神舟十六號”載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。在返回過程中，返回艙主傘打開后的一段時間內(nèi)，返回艙的速度迅速減小。不計返回艙的質(zhì)量損失。在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是(

)A.返回艙相對地面是靜止的

B.返回艙慣性減小

C.返回艙動能減小，重力勢能減小，機械能也減小

D.返回艙的金屬外殼內(nèi)能增加是由于熱傳遞2.2022年2月27日，我國長征八號遙二運載火箭以“1箭22星”方式，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心文昌航天發(fā)射場成功將22顆衛(wèi)星發(fā)射升空，創(chuàng)造了中國單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的記錄。如圖所示，在發(fā)射過程中，衛(wèi)星隨火箭加速上升，則此時衛(wèi)星的(

)A.動能不變，重力勢能增大，機械能增大

B.動能和重力勢能都增大，機械能增大

C.動能減小，重力勢能增大，機械能不變

D.動能和重力勢能都增大，機械能不變3.如圖所示，當(dāng)水平拉力F=5N時，恰好可以使物體沿水平地面向左做勻速直線運動，已知物體A重為10N，所受地面的摩擦力為8N，若在10s時間內(nèi)，物體A水平移動了2m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中(

)A.拉力F的功率為1W B.拉力F做功為10J

C.物體A重力做功為20J D.滑輪組的機械效率為80%二、多選題：本大題共2小題，共6分。4.2022年冬季奧運會在我國北京舉行。如圖為某運動員正在進行跳臺滑雪比賽的情景。穿著滑雪板的運動員依靠重力的作用從跳臺上加速滑下，在到達(dá)賽道底部時雙膝彎曲后蹬地躍起，一段時間后著地。下列分析正確的是(

)A.運動員在賽道上下滑時速度增大，動能增大

B.運動員在賽道上下滑時機械能不斷增加

C.運動員在賽道上下滑時，重力對運動員做功

D.運動員向上躍起過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

5.如圖所示，用滑輪組提升所受重力為800N的物體A，滑輪組繩子自由端在拉力F作用下豎直勻速移動了6m，用時20s，滑輪組的額外功是400J。對于這一過程，下列說法中正確的是(

)A.滑輪組提升物體A所做的有用功是1600J

B.動滑輪所受的重力為200N

C.拉力F的功率是100W

D.滑輪組的機械效率是80%

三、填空題：本大題共5小題，共10分。6.冬天吃一碗熱騰騰的牛肉板面能使人感到暖和，碗端起來感覺很燙手，是通過______的方式增加了手的內(nèi)能；如圖甲所示是用筷子夾起一塊牛肉的情景，圖乙是筷子的示意圖，請在圖乙中畫出筷子受到阻力F2的阻力臂l2；此時筷子是______(選填“省力”“等臂”或“費力”)杠桿。7.如圖是甲、乙兩人分別用兩裝置在相同的時間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦和繩子的質(zhì)量均不計，每個滑輪重小于物重，則：兩人拉繩子的力F甲______F乙，甲、乙兩人做功的效率關(guān)系η甲______η乙(均選填“大于”、“小于”或“等于”

8.如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機。如果A處螺釘松脫，則支架會繞______點傾翻。為了安全，室外機應(yīng)盡量______(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)墻壁。

9.在“研究杠桿平衡條件”實驗中，如圖所示，當(dāng)在A處掛三個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B處掛______個鉤碼，拿去B處的鉤碼，改在C處用彈簧測力計豎直向上拉，杠桿平衡時彈簧測力計上的示數(shù)為______N。(每個鉤碼重0.5N)，如果實驗時作用于C處的彈簧測力計拉歪了，則彈簧測力計的示數(shù)將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。10.如圖，用此裝置提升重物，不計繩重和摩擦，當(dāng)拉力F=20N時，重50N的物體被勻速提起，10s內(nèi)物體升高5m，則動滑輪重______N，該裝置的機械效率是______。

四、實驗探究題：本大題共1小題，共6分。11.學(xué)習(xí)了機械效率知識后，同學(xué)們對“斜面的機械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想：

A.斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關(guān)；

B.跟斜面的粗糙程度有關(guān)；

C.跟斜面的長度有關(guān)；

D.跟物體的重力有關(guān)。

小剛同學(xué)為了驗證猜想是否正確，設(shè)計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程。實驗次數(shù)斜面傾角斜面粗糙程度物重

G/N斜面高度

?/m沿斜面拉力

F/N斜面長

S/m有用功

W總功

W機械效率

η(%)①30°粗糙10.50.710.50.7______②30°稍光滑10.50.610.50.683③45°粗糙10.70.91______0.978(1)請你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)(小數(shù)位參照表中相關(guān)數(shù)據(jù))。

(2)通過對比實驗①②數(shù)據(jù)，可驗證猜想______(填寫字母)。

(3)通過對比實驗①③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越______。

(4)若要驗證猜想D，應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和______不改變。五、計算題：本大題共7小題，共56分。12.在杭州第19屆亞運會某場館的建設(shè)中。工人用如圖甲所示的滑輪組將400N的重物勻速提起，拉力F=250N。重物上升的高度?與所用時間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，不計繩重和摩擦。已知工人的重力為800N，每只腳與水平地面的接觸面積為200cm2。求：(g取10N/kg)

(1)在勻速提升重物的過程中，工人拉繩子的速度；

(2)工人提升重物時，雙腳站在地面上對地面的壓強；

(3)不考慮繩子的承重，該滑輪組的最大機械效率。13.一般小汽車每消耗1kg汽油就會排放2.3kg的二氧化碳?xì)怏w，為了實現(xiàn)節(jié)能減排，各種新能源汽車相繼出現(xiàn)，如圖所示為某太陽能汽車，能將太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲存起來供汽車行駛，真正實現(xiàn)了零排放。若該太陽能汽車行駛時受到的阻力恒為900N，某天接收到的太陽能為1.08×108J，可供汽車勻速行駛30km路程。求：

(1)該太陽能汽車勻速行駛30km過程中牽引力所做的功；

(2)該太陽能汽車太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率；

(3)相比較效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功可以減少多少千克二氧化碳?xì)怏w的排放？(汽油熱值為4.6×14.如圖所示，重為800N的物體，它與水平地面的接觸面積為

1.0×103

cm2.工人師傅用500N的力勻速提升物體，物體移動的速度為0.2m/s。(不計摩擦及繩重)

求：(1)工人師傅拉繩的功率；

(2)滑輪組的機械效率；

(3)動滑輪的重；

(4)體重為

15.如圖所示，小型牽引車通過滑輪組將質(zhì)量為30kg的貨物A勻速吊起，牽引車的質(zhì)量為2t，若牽引車以1m/s的速度勻速行駛，牽引車的功率為400W，牽引車受到的阻力為150N，且滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，g取10N/kg。求：

(1)牽引車5s內(nèi)走過的距離；

(2)牽引車的牽引力大??；

(3)滑輪組的機械效率。

16.體重為500N的小明距立時雙腳與地面接觸的總面積是400cm2。他用如圖所示的滑輪組豎直提升物體A，當(dāng)A以0.1m/s的速度勻速上升時，小明對繩子的拉力F為400N，滑輪組的機械效率為75%。(不計摩擦及繩重)求：

(1)小明拉繩子之前對地面的壓強；

(2)拉力F的功率；

(3)若繩子能承受的最大拉力為700N，小明用此滑輪組豎直向下勻速拉物體時所能達(dá)到的最大機械效率為多少？

17.快遞業(yè)務(wù)服務(wù)提升了生活質(zhì)量，為了提高快遞配送效率，可使用如圖所示的物流機器人完成快速智能配送。若空載時該物流機器人的重力為6×103N，輪胎與地面的總接觸面積為0.2m2，當(dāng)該物流機器人完成所有配送任務(wù)后返回服務(wù)站時，在某平直道路上勻速行駛了4×103m，用時1.2×103s，已知機器人勻速行駛時，牽引力為120N，g取10N/kg。求此過程中：

18.如圖所示為一款雪地摩托車，空車質(zhì)量為90kg。求：(燃油的熱值取q=4.0×107J/kg，g取10N/kg)

(1)雪地車載著質(zhì)量為50kg的人靜止在水平地面上，雪地車與地面接觸的總面積為20dm2，雪地車對地面的壓強是多少？

(2)雪地車以36km/?的速度在水平地面勻速直線行駛，輸出功率為8kW，則雪地車所受阻力是多少？

(3)若雪地車以8kW的輸出功率行駛2?，消耗了3.6kg答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、返回艙與地面的位置不斷發(fā)生變化，所以返回艙相對地面是運動的，故A錯誤；

B、慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，不計返回艙的質(zhì)量損失，所以返回艙的慣性不變，故B錯誤；

C、在返回過程中，返回艙的速度迅速減小，動能減小，高度降低，重力勢能減小，則機械能減小，故C正確；

D、在返回過程中，返回艙與空氣摩擦，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使返回艙的內(nèi)能增加，溫度升高，這是通過做功的方式改變返回艙的內(nèi)能，故D錯誤。

故選：C。

(1)物體相對于參照物的位置發(fā)生了變化，則物體是運動的，物體相對于參照物的位置沒有發(fā)生變化，則物體是靜止的；

(2)慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大；

(3)機械能等于動能和勢能的總和，動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)；

(4)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能；做功改變物體內(nèi)能的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)的能量的轉(zhuǎn)移。

本題考查改變物體內(nèi)能方式、物體的慣性、機械能及其轉(zhuǎn)化，是一道基礎(chǔ)題。2.【答案】B

【解析】解：衛(wèi)星隨火箭加速上升過程中衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；衛(wèi)星隨火箭加速上升過程中衛(wèi)星的質(zhì)量不變，高度升高，重力勢能變大；物體的機械能是物體動能和重力勢能的總和，因衛(wèi)星的動能和重力勢能都在增大，故衛(wèi)星的機械能增大，故ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。

(1)動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；

(2)重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；

(3)機械能等于動能和勢能之和。

掌握動能、重力勢能的影響因素，根據(jù)影響因素能判斷動能、重力勢能、機械能的變化。3.【答案】D

【解析】解：

AB、由圖可知，拉動動滑輪的繩子的有效股數(shù)n=2，則繩端移動的距離：s繩=ns物=2×2m=4m；

拉力F做的功：W總=Fs繩=5N×4m=20J；

拉力F的功率為：P=W總t=20J10s=2W，故AB錯誤；

C、由于物體水平移動，物體在重力的方向上(豎直向下)沒有移動距離，所以重力不做功，即重力做功為0J，故C錯誤；

D、所受地面的摩擦力約為8N，則有用功為：W有=fs物=8N×2m=16J；

該裝置的機械效率為：η=W有W總=16J20J=80%，故D正確。

故選：D。

4.【答案】ACD

【解析】解：A、運動員的質(zhì)量不變，在賽道上下滑時速度增大，所以動能增大，故A正確；

B、滑雪運動員在賽道上下滑時，由于滑板與雪之間的摩擦，一部分機械能轉(zhuǎn)克服摩擦對外做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能減小，故B錯誤；

C、運動員在賽道上下滑時，在重力的方向上通過了距離，重力對運動員做功，故C正確；

D、運動員的質(zhì)量不變，向上躍起過程中，高度變大，重力勢能變大，速度變小，動能變小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D正確。

故選：ACD。

(1)影響動能的因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度；

(2)克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

(3)做功的兩個條件：一是作用在物體上的力；二是在力的方向上通過的距離；兩個條件必須同時滿足，否則沒有做功。

本題考查了動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化、力是否做功的判斷等知識的理解和應(yīng)用，難度不大。5.【答案】ACD

【解析】解：由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3，

由s=n?可得，物體提升的高度：?=sn=6m3=2m；

A、有用功W有用=G?=800N×2m=1600J，故A正確；

B、若不計繩重和摩擦，提升動滑輪所做的功為額外功，由W額=G動?可得，動滑輪重力G動=W額?=400J2m=200N，

而實際上需要考慮摩擦力和繩重，動滑輪所受的重力小于200N，故B錯誤；

C、拉力做的總功W總=W有用+W額=1600J+400J=2000J，

拉力的功率P=W總t6.【答案】熱傳遞

費力

【解析】解：碗端起來感覺很燙手，手吸收熱量，內(nèi)能增大，通過熱傳遞的方式改變手的內(nèi)能；

在使用筷子時筷子繞著C點轉(zhuǎn)動，所以C點即為支點；食物對筷子的阻礙力為阻力，阻力的作用點為A點。故阻力臂是從支點(C)到阻力的作用線之間的距離，即線段AC的長度。如圖所示：

筷子使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。

故答案為：熱傳遞；；費力。

(1)改變內(nèi)能的方式包括做功和熱傳遞；

(2)首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點。確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線。從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂；

(3)判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，判斷它是屬于哪種類型的杠桿。

本題考查內(nèi)能的改變和杠桿的知識，屬于綜合題。7.【答案】大于

大于

【解析】解：由題知，質(zhì)量相等的重物，重物重力相同(設(shè)其大小為G)，

(1)對于圖1，因為兩個都是定滑輪，空氣阻力、摩擦和繩子的質(zhì)量均不計，所以F甲=G；該裝置的額外功為0，η甲=100%；

(2)對于圖2，因為是一個定滑輪、一個動滑輪，n=2，空氣阻力、摩擦和繩子的質(zhì)量均不計，所以F乙=12(G+G輪)，又因為每個滑輪重小于物重，所以F乙<G；該裝置的額外功>0，η乙<100%；

由以上分析可知，8.【答案】C

靠近

【解析】解：用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機。如果A處螺釘松脫，則支架會繞C點傾翻；

為了安全，室外機的位置應(yīng)盡量靠近墻壁，以減小阻力臂，從而減小A處的拉力。

故答案為：C；靠近。

根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，力越小，空調(diào)越牢固，據(jù)此根據(jù)圖示情景分析答題。

此題考查了杠桿的應(yīng)用，把杠桿知識應(yīng)用到生活中。此題體現(xiàn)了物理知識與生活的緊密聯(lián)系。9.【答案】4

3

變大

【解析】解：設(shè)杠桿每格長度為L，一個鉤碼的重力為G，由杠桿平衡條件得：3G×4L=nG×3L，

解得n=4，應(yīng)在B處掛4個鉤碼。

拿去B處的鉤碼，改在C處用彈簧測力計豎直向上拉，由杠桿平衡條件得：3G×4L=F×2L，F(xiàn)=6G=6×0.5N=3N；

如果在某次實驗時彈簧測力計拉歪了，此時動力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，彈簧測力計的示數(shù)將變大。

故答案為：4；3；變大。

(1)由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂?？捎嬎愠鏊鶔煦^碼的多少；

(2)設(shè)杠桿的每一個小格代表Lcm，知道動力臂、阻力臂、阻力，根據(jù)杠桿平衡條件求出動力。

當(dāng)彈簧測力計傾斜拉杠桿時，動力臂減小，阻力和阻力臂不變，動力會增大。

探究杠桿平衡條件的實驗中，杠桿的兩端各掛一組鉤碼，實驗操作比較簡單，計算也比較簡單；如果杠桿的兩端掛多組鉤碼，實驗操作復(fù)雜，計算也比較復(fù)雜。但是兩種情況都能得出正確的結(jié)論。10.【答案】10

83%

【解析】解：由圖可知，該滑輪組動滑輪上有3段繩子承載物重，不計繩重和摩擦，則動滑輪的重力G動=nF?G=3×20N?50N=10N，

此過程中做的有用功W有=G?=50N×5m=250J，

繩端移動的距離s=n?=3×5m=15m，

此過程中拉力做的總功W總=Fs=20N×15m=300J，

滑輪組的機械效率η=W有用W總=250J300J×100%≈83%。

故答案為：10；83%。

(1)11.【答案】71

0.7

B

高

斜面的粗糙程度

【解析】解：(1)①中的機械效率為：

η=W有W總×100%=G?Fs=1N×0.5m0.7N×1m×100%=71%；

③中的有用功為：W有用=G?=1N×0.7m=0.7J；

(2)對比①②數(shù)據(jù)得：斜面越光滑，機械效率越大，即摩擦力越小，機械效率越大，故機械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；

(3)由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機械效率也不同，說明當(dāng)其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；

(4)通過對比①②數(shù)據(jù)得機械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；通過對比實驗①③數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；

因此若要驗證猜想D，應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變。

故答案為：

(1)71；0.7；

(2)B；

(3)高；

(4)斜面的粗糙程度。

(1)根據(jù)η=W有W總×100%=G?Fs×100%求①中的機械效率；根據(jù)12.【答案】解：(1)由圖乙可知，在20s內(nèi)重物上升的高度?=2m，

由圖甲知，n=2，拉力端移動距離s=n?=2×2m=4m，

小明拉繩子的速度：

v=st=4m20s=0.2m/s；

(2)工人提重物時，小明對地面的壓力：

F壓=G人?F=800N?250N=550N，

雙腳站在地面上時，受力面積S=200cm2×2=400cm2=0.04m2，

對地面的壓強：

p=F壓S=550N0.04m2=1.375×104Pa；

(3)不計繩重和摩擦，拉力F=1n(G+G動)【解析】(1)由圖乙可知，在20s內(nèi)重物上升的高度為2m，由圖甲知，n=2，拉力端移動距離s=n?，利用速度公式求工人拉繩子的速度；

(2)工人提升重物時，對地面的壓力等于工人的重力減去施加的拉力，求出雙腳站在地面上時的受力面積，再利用p=FS求對地面的壓強；

(3)不計繩重和摩擦，拉力F=1n(G+G動)，據(jù)此求動滑輪的重力；不考慮繩子的承重，工人施加的最大拉力等于工人的重力，而拉力F=113.【答案】解：(1)該太陽能汽車勻速行駛時，牽引力與阻力是一對平衡力，即F=f=900N，

勻速行駛30km過程中牽引力所做的功為：

W=Fs=900N×30000m=2.7×107J；

(2)某天接收到的太陽能為E=1.08×108J，

該太陽能汽車太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為：

η=WE×100%=2.7×107J1.08×108J×100%=25%；

(3)如果是效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功消耗的汽油質(zhì)量為m，由η=WQ放=Wqm得，

m=Wqη=2.7×107J4.6×107【解析】(1)已知汽車行駛時受到的阻力，勻速直線運動的物體受力平衡，由二力平衡的條件可知汽車的牽引力，再根據(jù)W=Fs可求出牽引力做的功；

(2)根據(jù)η=WE×100%求出該太陽能汽車太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率；

(3)根據(jù)η=14.【答案】解：(1)由圖可知，n=2，

所以，繩端移動的速度：v繩=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，

工人師傅拉繩的功率：

P=Wt=Fst=Fv繩=500N×0.4m/s=200W；

(2)滑輪組的機械效率：

η=W有用W總×100%=G?F2?×100%=G2F×100%=800N2×500N×100%=80%；

(3)不計摩擦及繩重，拉力F=12(G+G動)，

所以動滑輪重：

G動=2F?G=2×500N?800N=200N，

(4)小明拉繩子時的最大拉力等于其重力，即F′=G人=450N，

設(shè)繩子對物體的最大拉力為F拉，

所以繩子對物體的最大拉力：F【解析】(1)根據(jù)v拉=2v物求出繩端移動的速度，根據(jù)P=Wt=Fst=Fv求出拉力的功率；

(2)根據(jù)η=W有用W總=G?F2?=G15.【答案】解：(1)牽引車5s內(nèi)走過的距離為：

s=vt=1m/s×5s=5m；

(2)根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可知，牽引車的牽引力大小為：

F牽=Pv=400W1m/s=400N；

(3)牽引車勻速行駛，根據(jù)力的平衡關(guān)系可知，

F=F牽?f=400N?150N=250N；

由圖可知，n=3，該滑輪組的機械效率為：

η=W有W【解析】(1)根據(jù)s=vt求出牽引車5s內(nèi)走過的距離；

(2)根據(jù)P=Wt=Fst=Fv求出牽引車的牽引力大??；

(3)牽引車勻速行駛，根據(jù)力的平衡關(guān)系求出牽引車對滑輪組自由端的拉力；16.【答案】解：(1)小明拉繩子之前對地面的壓力等于小明的重力，即F壓=G人=500N，則小明拉繩子之前對地面的壓強為：

p=F壓S=500N400×10?4cm2=1.25×104Pa；

(2)由圖可知，n=2，拉力F的功率為：

P=Wt=Fst=Fv繩=Fnv物=400N×2×0.1m/s=80W；

(3)當(dāng)小明對繩子的拉力F為400N，滑輪組