通用版中考《物理》重点专练《杠杆及功和机械能》含答案.docx
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通用版中考《物理》重点专练《杠杆及功和机械能》含答案
【通用版】中考物理重要知识专练
专题一、
杠杆
题一：
如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心。
以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图。
题二：
如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时它所受的动力F1、阻力F2和动力臂L1．
题三：
如图所示，高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3m，将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对_________力；若要使木柱的a点离开地面，至少需要_________N的力。
题四：
如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长1米，在A处挂一重20牛的物体G．若在杠杆的中点B端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的大小至少为_______牛，方向应竖直_________。
题五：
如图所示，一个直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，用一个始终跟杆垂直的力F使直杆由竖直位置A慢慢转动到水平位置A′，在此过程中，力F的大小（）
A．始终变大
B．逐渐变小
C．先变小后变大
D．先变大后变小
题六：
如图所示，OA是一根可绕O点自由转动的轻质杠杆，杠杆B点悬挂一重物G，在A端始终受到一个竖直向上的拉力F，使杆子慢慢向上转动，直至水平，在此过程中，力F的大小将（）
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．保持不变
D．先变大后变小
题七：
如图所示是轻质杠杆AOB，在其A端挂一重物G，若在B端施加一个始终垂直于OB且向下的力F，使杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置，则在此过程中，力F的大小将（）
A．逐渐变大B．逐渐变小C．保持不变D．先变大后变小
题八：
用如图所示的杠杆提升重物，如果作用在A端的力F始终垂直于杠杆，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中（不超过水平位置），力F的大小将（）
A．逐渐变大B．逐渐变小
C．保持不变D．先变大，后变小
题九：
如图所示，物体重为8N，轻杆可绕O点转动，若要使轻杆在水平位置平衡，在A点应施加的最小力的大小为_______N，力的方向为_______。
题十：
如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O为支点，A处挂一重为100N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿_______（F或F1或F2）方向施加一个最小的力为_______N．
题十一：
重为G1的金属块静止在水平地面上时，对地面的压强为5.4×105Pa；现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端，B端悬挂重力G2的物体，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为1.8×105Pa，已知B端所挂物体的质量为4kg，OA：
OB=3：
5．要使金属块离开地面，则（g取10N/kg）（）
A．轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
B．金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa
C．只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为5：
1
D．只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2：
5
题十二：
甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为5×105Pa，现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，如图所示。
当杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强为3×105Pa，已知：
乙物体的质量为2kg，AO：
AB=1：
4，g取10N/kg．要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则下列判断中正确的是（）
A．甲物体的底面积应小于3×105m2
B．甲物体对地面的压力只需减少120N
C．杠杆B端所挂物体的质量至少增加4kg
D．可以移动支点O的位置，使OA：
OB=2：
15
题十三：
如图所示，在底面积为200cm2的大烧杯中装有适量的水，杠杆DC可绕支点O在竖直平面内转动，CO=3DO，钩码A的质量为100g．杠杆DC在水平位置平衡时，物体B有
的体积露出水面；当在A的下方再加挂1个相同的钩码时，物体B有
的体积露出水面，保持O点位置不动，调节杠杆DC仍在水平位置平衡。
g取10N/kg，杠杆、细绳的质量可忽略不计，则下列选项正确的是（）
A．物体B的密度1.2×103kg/m3
B．物体B的体积为750cm3
C．物体B在水中受到浮力的大小为7.5N
D．烧杯底部受到水的压强减小了1500Pa
题十四：
如图所示，挂在杠杆B端的铸铁球体积是400cm3，BO=10cm，OA=40cm，在杠杆A端挂一重为5N的C物体，当铸铁球体积的
浸入水中时，杠杆AB恰好在水平位置平衡，ρ铸铁=7.0×103kg/m3，g取10N/kg，则（）
A．杠杆B端受到竖直向下的拉力为21N
B．铸铁球的质量为2.1kg
C．铸铁球是空心的
D．铸铁球受到的浮力是4N
参考答案
题一：
见详解。
详解：
过O点作F的垂线即为F的力臂，过O′作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力。
如图所示
题二：
见详解
详解：
踩下汽车踏板时，脚对刹车踏板就会施加一个和踏板垂直向下的力F1，作用点在踏板上；过支点O做力F1的垂线段，用大括号标出这段距离，记为L1，就是动力臂；刹车踏板运动时，液压装置中的液体就会对B点施加了以水平向左的力F2，即阻力；如下图所示：
题三：
平衡；330
详解：
（1）竖直放在水平地面上的木柱，处于静止状态，竖直方向所受的重力和地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；
（2）木柱a点离开地面，要使施加的力最小，应让所施加力的力臂最大，如下图所示：
此时动力为F，阻力为G=1100N，
动力臂
，
阻力臂L2=r=0.3m，
由杠杆的平衡条件可得：
FL1=GL2，
则最小力
．
题四：
40；向上。
详解：
（1）如图，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直于杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OB最长；
（2）因为杠杆在水平位置平衡，
所以根据杠杆的平衡条件可得：
F×OB=G×OA，
因为杠杆长OA=1m，B为杠杆中点，
故OB=
OA=
×1m=0.5m，
则最小力
．
题五：
A
详解：
根据杠杆平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，重物的重力不变但力臂变大，F的力臂不变，所以F始终变大。
故A正确，B、C、D错误。
故选A．
题六：
C
详解：
如图所示，LG=OBcosθ，LF=OAcosθ，
由杠杆平衡条件得：
GLG=FLF，则：
，
由于G、OB、OA保持不变，则力F将保持不变。
故选C．
题七：
B
详解：
轻质杠杆受两个力：
A端物体的拉力，大小等于物体重力G，另一个是拉力F；
杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置的过程中，如图所示：
，
由杠杆的平衡条件得：
G•LG=F•LF，
所以B端的拉力：
，
物体重力G不变，由于拉力F始终垂直于OB，所以拉力的力臂LF不变；由上图可知，重力的力臂LG逐渐变小；故拉力F逐渐减小。
故选B．
题八：
A
详解：
由题知，当慢慢提升重物时，重力（阻力）不变，阻力臂增大（水平时最大），动力臂不变
即：
G不变、L1不变，L2增大
∵FL1=GL2∴力F逐渐变大。
故选A．
题九：
4，竖直向上
详解：
要使杠杆平衡，应在A点施加向上的力，要使力最小，应垂直于OA，即竖直向上，根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，F×4=8N×2，所以F=4N．
题十：
F2；200
详解：
为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，
杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：
F2×OB=G×OA，
所以：
题十一：
D
详解：
设金属块与地面的接触面积为S，当金属块静止在水平地面上时，对地面的压强：
；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当B端所挂物体G2时，
∵杠杆平衡，
∴FA×OA=G2×OB，
∴
，
对地面的压力：
F′=G1－FA=G1－
，
对地面的压强：
；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：
G1=100N；
A、要使金属块离开地面，A端拉力FA′=G1=100N，因为FA′×OA=G2′×OB，所以
，所以B端所挂物体的质量至少为6kg，故A错；
B、金属块静止在水平地面上时对地面的压强为5.4×105Pa，要使金属块离开地面，金属块对地面的压强的减小值应为5.4×105Pa，故B错；
CD、要使金属块离开地面，A端拉力FA′=G1=100N，B端所挂物体的质量为4kg，
G2=m2g=4kg×10N/kg=40N，要使杠杆平衡，FA′×OA′=G2×OB′，
∴OA′：
OB′=G2：
FA′=40N：
100N=2：
5，故C错、D正确。
故选D．
题十二：
D
详解：
乙物体的重力G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N；
根据杠杆平衡条件可得：
FALOA=G乙LOB，
细绳对A端的拉力：
，
绳子拉力处处相等，细绳对甲的拉力也为60N，甲对地面的压力△F减少了60N，
甲物体的底面积为S，根据
可得：
△F=F1－F2=p1S－p2S，
数据代入：
60N=5×105PaS－3×105PaS，解得：
S=3×104m2；
则甲的重力G甲=F1=p1S=5×105Pa×3×104m2=150N；
甲物体恰好被细绳拉离地面时，甲对地面的压力为0，此时A端受到的拉力
F2=G甲=150N；由此可知：
A、甲物体的底面积是3×104m2，故A错误；
B、甲对地面的压力为F甲=G甲－△F=150N－60N=90N，甲物体恰好被细绳拉离地面，压力还要减小90N，故B错误；
C、根据杠杆平衡条件可知：
F2LOA=G乙′LOB，则
；
所以杠杆B端所挂物体的质量至少增加
，故C错误；
D、根据杠杆平衡条件可知：
F2LOA′=G乙′LOB′，则
，所以移动支点O的位置，使OA：
OB=2：
15，故D正确。
故选D．
题十三：
AB
详解：
钩码A的重力G=mg=100×103kg×10N/kg=1N；
根据杠杆平衡条件：
FD•OD=FC•OC
FD×OD=1N×3OD解得：
FD=3N
所以ρBgVB－ρ水g（1－
）VB=3N…①
当在A的下方再加挂1个相同的钩码时，FD′•OD=FC′•OC
FD′×OD=2N×3OD
则FD′=6N
则ρBgVB－ρ水g（1－
）VB=6N…②
由①②得，VB=7.5×104m3=750cm3，ρB=1.2×103kg/m3；所以AB正确；
F浮=ρ水g（1－
）VB=1.0×103kg/m3×10N/kg×
×7.5×104m3=3N，所以C错误；
由题意知，△V=
VB－
VB=
VB=
×7.5×104m3=3×104m3
，
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa，所以D错误。
故选AB．
题十四：
BC
详解：
A、当对杠杆施加竖直向下的力时，根据杠杆平衡条件得：
GC×OA=FB×OB，所以，5N×40cm=FB×10cm，所以，FB=20N，故A错误；
B和D、铁球处于静止状态，铁球受到重力、浮力和拉力作用，竖直向上的拉力和浮力与竖直向下的重力是平衡力；
铁球受到的浮力为：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×
×400×106m3=1N，
铁球对杠杆的拉力是20N，所以杠杆对铁球的拉力也是20N，
所以铁球的重力为：
G=20N+1N=21N，
所以铁球的质量为：
．故B正确，D是错误的；
C、铁球的密度：
，所以铁球是空心的，故C正确。
故选BC．
专题二、功和机械能
题一：
刘明在0.5min内，用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m，在此过程中购物车受到的摩擦力等于______N，他做的功率是______W，购物车重力做的功是____J．
题二：
小明用10N的水平推力推重为100N的箱子，箱子纹丝不动，这时小明对物体________（选填“有”或“没有”）做功，小明再用30N的水平推力推着箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m，则小明做了_____J功，这个过程中推力对物体做功的功率为______W．
题三：
下列说法中正确的是（）
A．做功快的机械，做功一定多
B．正在下落的苹果，如果所受的力全部消失，苹果将做匀速直线运动
C．小明用力推地上的木箱，没有推动，是因为推力小于摩擦力
D．起重机吊着重物匀速上升的过程中，拉力对重物不做功
题四：
下列说法错误的是（）
A．放在水平地面上的弹簧，不一定有弹性势能
B．同一块水泥瓦，在房上比在地上的重力势能大
C．匀速下落的小雨滴，动能不变，机械能不断减小
D．上坡的汽车一定比水平路面上的汽车的机械能大
题五：
一个质量为400g的苹果，从高为2.5m的树上落下，重力做功为_______J；举重运动员在5s内将1500N的杠铃匀速举高2m，则他对杠铃做的功为______J，功率是______W．（取g=10N/kg）
题六：
小王同学的质量为50kg，他用20s的时间从一楼跑到三楼（一楼到三楼高8m），通过了36m长的楼梯，如图所示。
（g取10N/kg）
（1）小王同学的重力是多少N？
（2）在这个过程中，该同学跑楼梯的平均速度是多少？
（3）此同学在这段时间内做的功的功率是多少？
题七：
汽车匀速上坡的过程中机械能如何变化？
（不计燃油损耗）
答：
在上坡过程中，汽车质量______，速度______，所以动能______，高度______，重力势能______，机械能______。
题八：
小明乘超市的电梯匀速下降的过程中，重力势能______，动能______，机械能______。
（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
题九：
如图所示，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。
请回答下列问题：
（1）该实验目的是研究动能与____________的关系；
（2）该实验是通过观察___________来说明物体动能的大小；
（3）实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放的目的是______________；
（4）如果木块上和小球撞击处没有加垫泡沫塑料，那同样的条件下小球撞击木块，木块被小球撞击后和小球一起滑行的距离将________（填“变大”或“变小”或“不变”）；
（5）若水平面绝对光滑，该实验能得出结论吗？
____________（填“能”或“不能”）。
题十：
图（a）是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中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；图（b）是探究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答以下问题：
（1）图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与______的关系。
通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种常用的实验方法是______。
（2）图（b）实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是：
____________。
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越______（填“大”或“小”），根据小车运动距离的远近，推理得出：
运动的物体如果不受外力作用，将永远做____________________。
（3）小明同学想在图（a）基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，请你帮他设计实验，写出简要的实验步骤及论证方法：
_________________________________。
题十一：
掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。
掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）。
则实心球（）
A．在a处重力势能最小
B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处的机械能相等
D．在d处动能为零
题十二：
我们小时候都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……，你知道其中能量的转化吗？
对于图中荡秋千的小孩，下列分析错误的是（）
A．小孩在A点具有最大动能
B．小孩在B点势能最小
C．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
D．如果没有能量损失，他将一直荡下去
题十三：
如图所示，金属小球从a处沿粗糙斜面自由下滑，经过b处，最后到达另一个斜面的c处时，恰好停下，则（）
A．小球由a→b时，动能增加，重力势能减小，机械能减小
B．小球在b点的机械能大于a点的机械能
C．小球由b→c时，动能减小，重力势能增加，机械能不变
D．在整个过程中的a、c两个位置，小球动能相等
题十四：
如图所示，一个小皮球以初速度v沿着粗糙的路面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。
则下列说法中正确的是（）
A．小球加速下滑，是由于它具有惯性
B．小皮球减速上坡，主要由于它受到路面的阻力
C．小皮球从c到d重力势能增加，机械能不变
D．小皮球在b和d重力势能相等，动能不相等
题十五：
小明和他所骑的自行车总重为600N，路面对车的阻力约是总重的0.05倍，在1min内匀速前进了300m，则通过该段公路时，小明骑车的功率约为（）
A．150WB．300WC．1500WD．3000W
题十六：
某人正常骑自行车时受到的阻力约20N，请估算他正常骑车时的功率，最接近的是（）
A．0.8WB．8WC．80WD．800W
题十七：
小叶猜想：
动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。
因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）。
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与______的关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力______越多，小车撞击木块时的动能______。
（2）小叶想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？
______（A、合理/B、不合理），理由是_______________________________________________________。
（3）小叶完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？
请你帮小叶解决这个问题，你的结论是______（A、能/B、不能），你的依据是_______________________________。
题十八：
（1）在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图所示。
①实验的研究对象是______，甲、乙两次实验中，木块受到的滑动摩擦力分别为f甲、
f乙，则f甲______f乙；（填“＞”“=”或“＜”）
②小车放置的位置越高，木块被撞击得越远。
研究表明：
当______一定时，物体动能的大小与物体的______有关。
（2）小明由上面的实验想到了上学途中骑自行车经过一段上坡路时发生的现象：
车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越______（填“长”或“短”）。
这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的______就越大。
参考答案
题一：
20；10；0
详解：
（1）∵购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，
∴购物车受到的摩擦力f=F=20N；
（2）拉力做的功：
W=Fs=20N×15m=300J，
运动的时间：
t=0.5min=30s，
他做的功率：
；
（3）购物车受重力，在水平面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J．
题二：
没有；300；30
详解：
（1）用10N的水平推力推箱子，箱子纹丝不动，有力作用在箱子上，但是箱子没有在力的方向上移动距离，这时小明对物体没有做功；
（2）小明用30N的水平推力推着箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m时，
小明做的功：
W=Fs=30N×10m=300J，
这个过程中推力对物体做功的功率：
．
题三：
B
详解：
A、功率是表示做功快慢的物理量，做功快的机械，功率一定大，但做功不一定多，此选项错误；
B、苹果原来是运动的，当外力全部消失时，苹果将保持原来的方向和速度不变，做匀速直线运动，此选项正确；
C、木箱不动处于静止状态，是因为它受到的是平衡力的作用，即推力和摩擦力是一对平衡力，所以大小相等，推力等于摩擦力，此选项错误；
D、吊着重物匀速上升，则拉力的方向沿运动的方向，因此拉力对重物做功，此选项错误。
故选B．
题四：
D
详解：
A、放在地面上的弹簧若没有发生弹性形变，则没有弹性势能，所以A说法正确，不符合题意；
B、同一块水泥瓦的质量相等，在房上的比在地上的高度大，所以房上的重力势能比地上的大，所以B说法正确，不符合题意；
C、小雨滴质量不变，匀速下落说明速度不变，所以动能不变，由于不断下落，所以重力势能减小，机械能等于动能和势能之和，因此机械能减小，所以C说法正确，不符合题意；
D、两汽车的质量大小不明确，速度大小也不明确，所以动能和势能的大小无法比较，机械能也无法比较，所以D说法错误，符合题意。
故选D．
题五：
10；3000；600
详解：
（1）苹果的质量m=400g=0.4kg，
苹果的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
苹果重力做功W=Gh=4N×2.5m=10J
（2）运动员对杠铃做的功W=Gh=1500N×2m=3000J；
运动员的功率
.
题六：
不变；不变；不变；增加；增加；增加
详解：
汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能增大。
题七：
（1）500N；
（2）1.8m/s；（3）200W．
详解：
（1）小王同学的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）小王同学跑楼梯的平均速度：
；
（3）小王同学做的功：
W=Gh=500N×8m=4000J，
小王同学做功功率：
．
题八：
变小；不变；变小
详解：
小明乘坐超市电梯匀速下降的过程中，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，所以机械能减小。
题九：
（1）速度；
（2）木块被推动的距离；（3）使铁球获得不同的速度；（4）变大；（5）不能。
详解：
（1）由题意知，同一铁球的质量相同，从不同的高度滚下时，到达水平面的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系；
（2）实验中通过木块被铁球推动的距离来比较动能的大小；
（3）实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放，为的是使小球到达水平面获得不同的速度；
（4）铁球撞击加垫泡沫塑料的木块时，一部分能量转化被泡沫塑料所吸收，对木块做功减少；去掉泡沫塑料后，对木块做功多，木块移动的距离将变大；
（5）若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，将做匀速直线运动，因此无法显示被推动的距离，不能得出结论。
题十：
（1）运动速度；转换法；
（2）使小车在水平面运动的起始速度相同；小；匀速直线运动；（3）实验步骤：
让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小；论证方法：
如果两次实验中木块被推动距离相同，说明动能和物体的质量无关；如果两次实验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关。
详解：
（1）图（a）让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量不变，改变高度，改变了小球的运动速度，所以图（a）实验的目的是探究钢球动能
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