中考物理一轮复习 功和机械能知识点及练习题附解析.docx
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中考物理一轮复习功和机械能知识点及练习题附解析
一、选择题
1．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为3N
B．1min内拉力对物体A做功为36J
C．2min内B物体的重力做功为144J
D．若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动，则F＝8N
2．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是（）
A．25sB．30sC．35sD．40s
3．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力
，拉力大小
，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（ ）
A．27NB．36NC．18ND．270N
4．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（ ）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
5．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是
A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向
B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆
C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的
D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力
6．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。
滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是
A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石
B．拉力F的大小为1300N
C．拉力F的功率P为1125W
D．滑轮组的机械效率η为85%
7．用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且GA＞GB，此时杠杆平衡，如图（a）所示，若将两物体全部浸入水中，如图（b）所示，杠杆将会（）
A．A物体下移，B物体上移B．A物体上移，B物体下移C．仍将保持平衡D．无法判断
8．如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）
A．W1=W2η1=η2B．W1＜W2η1＜η2C．W1＞W2η1＞η2D．W1＜W2η1＞η2
9．如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为（ ）N，物体A与水平桌面的摩擦力大小（ ）N．
A．200N；10N
B．200N；20N
C．20N；10N
D．20N；20N
10．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700N，当他沿水平方向用400N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100N
B．若工人拉动绳子的速度为0.5m/s，则4s后，绳子的拉力所做的功为1400J
C．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同
D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力
二、填空题
11．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=
OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为______，提升该物体做的有用功是______J，木棒重为______N（不计摩擦）．
12．如图为吊装工具示意图，M是重5000N，边长为0.5m正方体的配重物体，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为______N，物体M对地面的压力为______N，压强为______。
（滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计）
13．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。
如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为_____N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。
14．如图，物体A重120N,物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动，若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，不计滑轮摩擦，绳重及滑轮重，则此时绳子对物体B的拉力功率______W；物体B密度___kg/m3。
15．如图所示，重为10N的动滑轮右边用绳子固定，左边悬挂重为50N的物体A，在拉力F作用下将物体A匀速提起，绳重和摩擦均不计，则F=_____N，动滑轮这种使用方法的好处是_____（填“省力”或“省距离”）．
16．一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛，下底面积为20厘米2，将它放在水平桌面上，并有
的长度露出桌面外，如图所示．
（1）直棒对桌面的压强为_____帕．
（2）在棒的右端至少应施加_____牛的竖直向下的力，才能让它的左端离开桌面．
17．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是________ J，拉力的功率是________W，滑轮组的机械效率是________．
18．如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的三倍，A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上，在B点用600N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则重物对水平地面的压力为______N，此木杆为_______（“省力”“费力”“等臂”）杠杆。
19．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，根据杠杆的平衡可求出拉力的大小F1=________ N；若仅增大拉力F1与杠杆间的夹角，其它条件保持不变，则拉力F的大小变化规律是________ ．
20．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。
物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是，拉力的功率是W。
三、实验题
21．在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）如图甲所示，为使杠杆在______位置平衡，可以将左端的平衡螺母向______调；
（2）调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。
改变钩码的数量及位置多次实验，小明得出杠杆的平衡条件______。
如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则杠杆______（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______（选填“增大”或“减小”），原因是弹簧测力计拉力的力臂在______（选填“增大”或“减小”）。
22．在探究”杠杆平衡条件”的实验中：
（1）先把杠杆的中点支在支架上，停在图甲的位置，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态。
为了消除杠杆______对实验的影响，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
然后在支点两侧挂钩码，移动钩码位置，让杠杆再一次在水平位置平衡，其目的是______；
（2）探究过程中，在杠杆左端某固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。
根据多次测量的力和力臂，画出F和
的图象如图乙（注意看清两个坐标的含义），由图可求出物体对杠杆拉力的力臂______m。
23．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是______（结果精确到0.1%）。
这次数据是用图中_______（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。
（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该________。
在第1次实验中，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为________W。
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？
________。
请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据：
________。
24．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，小明用如下的装置进行实验（杠杆自重忽略不计）：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，如图甲所示，此时杠杆______（填“是”或“否”）处于平衡状态。
为了让杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
（2）实验时，在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，目的是______；
（3）小明调节杠杆平衡后，通过加挂钩码分别改变F1和F2，做了图乙的实验，并测出对应的力臂l1和l2，记录了如表中所示的实验数据。
（每个钩码重0.5N）
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
0.5
20
1
10
2
1
10
2
5
3
1.5
10
1
15
分析这样几次实验后小明得出的杠杆平衡条件是：
“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”。
下列能帮助他得出正确结论的操作是（_______）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉D．增减钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
25．用如图的实验装置“探究滑轮组的机械效率”，其中甲、乙滑轮组相同，丙滑轮组中的动滑轮比甲、乙的动滑轮重，每个钩码重均为2N，三次实验的测量数据如下表。
（1）实验中要用______测量钩码和绳子通过的距离；应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计；
（2）实验3中用滑轮组做的有用功是______J，滑轮组的机械效率为______；
（3）通过比较1、2两次实验数据得出结论：
用同一滑轮组提升重物时，物重越______，滑轮组的机械效率越高；通过比较1、3两次实验数据可得出结论：
用滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。
实验序号
钩码重
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
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
4
0.1
1.5
0.3
88.9%
3
2
0.1
1.1
0.3
四、计算题
26．如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动。
已知A的体积为0.9m3，密度为0.8×l03kg/m3，动滑轮重为600N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：
（1）A的重力；
（2）A浸没在水中受到的浮力；
（3）A向下运动的最小速度及A向下运动过程中滑轮组机械效率的最大值。
27．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为80kg，M的体积为6×103m3，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。
求:
（g=10N/kg）
（1）物体M的重力；
（2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力；
（3）滑轮组提升重物的机械效率；
（4）动滑轮的重力。
28．如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体，上升过程中物体始终不接触水底和露出水面，g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。
（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；
（2）已知动滑轮重2000N，若不计绳重和摩擦，当浸没在水中的物体披匀提升时，求电动机对绳子的拉力；
（3）求此滑轮组做功的机械效率（结果保留1位小数）。
29．小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中．他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示．物体在空气中匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）物体的重力及单个动滑轮的重力；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）水底的深度及水对水底的压强；
（4）物体的密度．
30．如图所示，甲是用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动，图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象，设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳子重力及滑轮的摩擦，g取10N/kg。
求：
（1）圆柱型重物的质量？
（2）圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力？
（3）圆柱型重物的密度？
（4）若考虑绳重及摩擦，圆柱型重物全部出水后，汽车的实际拉力为5000N，此时该装置的机械效率？
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一、选择题
1．D
解析：
D
【分析】
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
【详解】
A．连接动滑轮绳子的股数n＝2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力
物体A向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体A受到的摩擦力
故A项错误；
B．由
可得，1min内物体A移动距离
拉力对A物体做的功
故B错误；
C．2min内物体A移动距离
B物体下降的距离
B物体的重力做功为
故C错误；
D．若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动，此时A的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变仍为4N，以A为研究对象，A受到向左的拉力F、向右的绳子拉力
和摩擦力f处于平衡状态，其合力为零，则有
故D正确。
故选D。
2．A
解析：
A
【详解】
根据杠杆的平衡条件，当OC＝10cm时，G2×OC＝F×OA，即
20N×10cm＝F×20cm
所以F＝10N。
此时G1对地面的压强为2×104Pa，即
＝2×104Pa
其中
S＝0.05m×0.05m＝2.5×10-3m2
代入前面的式子得，G1＝60N。
当G1对地面的压力为0时，G1×OA＝G2×l，即
60N×20cm＝20N×l
解得l＝60cm，根据题意有OC
vt＝l，即
10cm
2cm/s·t＝60cm
所以t＝25s，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
3．A
解析：
A
【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即
，该装置的有用功是
三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是
，该装置所做的总功是
可知
解得
。
故选A。
4．D
解析：
D
【详解】
A．两个物体提升相同的高度h时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F甲自由端移动的距离为3h，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F乙自由端移动的距离为2h，故A错误．
B．根据公式W有=Gh，由于两物体升高相同的高度，但是GA＞GB，所以W有甲＞W有乙，故B错误；
C．W有甲＞W有乙，η甲＜η乙，结合
知，W总甲＞W总乙，时间又相等，由P=
知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；
D．根据
，得
=1+
，因为η甲＜η乙，所以
，又因为W有甲
W有乙，所以
，再根据
得，
，故D正确。
故选D。
5．D
解析：
D
【解析】
【分析】
关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点，对各个选项逐一分析。
【详解】
动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，定滑轮是等臂杠杆，使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向，故A、B正确，
使用任何机械都不省功，所以说又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的，故C正确。
使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮上最多可以有3段绳子，也可以说拉力是物体重力的
，故D错误。
故选：
D。
6．C
解析：
C
【解析】
【分析】
（1）已知大理石的密度和体积，利用m=ρV求质量，再利用公式G=mg得到重力；由图知，作用在动滑轮上的绳子有3段，已知钢丝绳能够承受的最大拉力、升降机货箱和动滑轮的总重力和作用在动滑轮上的绳子段数，可以得到动滑轮能够提升的最大重力；已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力，可以得到大理石的总重力；已知大理石的总重力和每块大理石的重力，两者之比就是大理石的数量；
（2）利用F=
（G+G0）求拉力；
（3）利用s=3h求拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的功；已知做功时间，利用公式P=
求拉力的功率．
（4）求出有用功，再利用效率公式η=
×100%求滑轮组的机械效率．
【详解】
（1）由ρ=
得每块大理石的质量：
m=ρV=2.8×103kg/m3×1.0×10-2m3=28kg
每块大理石重：
G=mg=28kg×10N/kg=280N；
升降机一次能够提起的总重为G总=3×F最大=3×2000N=6000N
升降机一次能提起的大理石的总重为G石=G总-G0=6000N-300N=5700N
升降机一次能提起的大理石的块数为n=
=
≈20（块），故A错；
（2）提升15块大理石的过程中，钢丝绳端移动的距离：
s=3h=3×15m=45m
F=
（G+G0）=
（15×280N+300N）=1500N，故B错；
（3）把货物提升15m拉力做的功：
W=Fs=1500N×45m=6.75×104J
升降机的功率为P=
=
=1125W；故C正确；
（4）W有用=Gh=15×280N×15m=6.3×104J，
η=
×100%=
×100%≈93.3%，故D错．
故选C．
7．C
解析：
C
【详解】
杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A.B时，杠杆在水平位置平衡．因为杠杆平衡，m＝ρV,所以GA×OA＝GB×OB,mAg×OA＝mBg×OB,ρVAg×OA＝ρVBg×OB，即：
VA×OA＝VB×OB;若将两球同时浸没在水中，则：
左端＝（ρVAg−ρ水VAg）×OA＝ρVAg×OA−ρ水VAg×OA,右端＝（ρVBg−ρ水VBg）×OB＝ρVBg×OB−ρ水VBg×OB,
又因为VA×OA＝VB×OB，所以ρ水VAg×OA＝ρ水VBg×OB，即ρVAg×OA−ρ水VAg×OA＝ρVBg×OB−ρ水VBg×OB，因此杠杆仍然平衡．
8．D
解析：
D
【解析】
（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；
（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即W1＜W2，η1＞η2．
故选D．
【点睛】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。
9．C
解析：
C
【解析】
解答本题需掌握物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；动滑轮上有两段绳子，拉力F是A所受摩擦力的2倍．
解答：
如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的，所以A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；
拉力F=2f=2×10N=20N.
故选C.
10．A
解析：
A
【解析】
A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，
，
滑轮组的动滑轮所受的重力：
G动=2F-G物=2×400N-700N=100N，故A正确；
B、绳子移动的距离，s=vt=0.5m/s×4s=2m，
绳子的拉力所做的功：
W=Fs=400N×2m=800J，故B错误；
C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小W=Fs，工人所做的功相同，故C错误；
D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，
，当重物G换为质量更大的物体时，F将变大，更费力，故D错误．
故选A．
二、填空题
11．杠杆3610
【详解】
根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；
有用功：
W有=Gh=180N×0．2m=36J；
因为OA=OC，B为OC的中点，所以OB=2
解析：
杠杆3610
【详解】
根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；
有用功：
W有=Gh=180N×0．2m=36J；
因为OA=
OC，B为OC的中点，所以OB=2OA；故当物体上升0．2m时，B点将上升0．4m；
不计摩擦，由
和W额=G木h′可得：
，
解得G木=10N．
12．45501.82×104Pa
【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道
解析：
45501.82×104Pa
【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉
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