深圳横岗街道康艺学校初中部功和机械能中考综合专项复习训练.docx

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深圳横岗街道康艺学校初中部功和机械能中考综合专项复习训练

深圳横岗街道康艺学校初中部功和机械能中考综合专项复习训练

一、选择题

1．如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动距离为s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．使用该滑轮组一定省力B．拉力的功率为Fv

C．额外功为

（2nF﹣G）sD．滑轮组的机械效率为

2．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则

A．手的拉力：

F甲=F乙；机械效率：

η甲=η乙

B．手的拉力：

F甲＜F乙；机械效率：

η甲＜η乙

C．手的拉力：

F甲＞F乙；机械效率：

η甲＜η乙

D．手的拉力：

F甲＞F乙；机械效率：

η甲＞η乙

3．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．此滑轮组动滑轮的重力为2N

B．当G物＝6N时，机械效率约为η＝66.7%

C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过100%

D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变

4．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

5．如图人们用木棒撬石块，在C点沿不同方向施加作用力F1或F2或F3，这三个力的大小关（）

A．

B．

C．

D．无法判断

6．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

7．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%

8．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。

若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）

A．160NB．120NC．80ND．4ON

9．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同

B．F1大于F2

C．v1大于v2

D．F1和F2做的功不相等

10．关于功率和机械效率，下列说法正确的是

A．机械效率高的机械，功率一定大

B．做功时间长的机械，功率一定小

C．所有机械的机械效率都小于1

D．功率大的机械，做功一定多

11．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是

A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J

B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J

C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等

D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等

12．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

二、填空题

13．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）

14．一个带有刻度的均匀杠杆，在中点支起，如图所示，当在B处挂3N钩码时，应在A处挂________N钩码，杠杆才能平衡。

若平衡后在A、B两端再加挂1N的钩码，则杠杆将______（填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”）。

15．一根粗细均匀的木料（圆柱形的），重是100N，放在水平地面上，现将它的一端微微抬起，所需的最小力是_______N。

16．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为20N，物体和地面之间的摩擦力大小为30N，物体运动的速度为0.5m/s，运动时间为10s。

拉力F做功的功率为___________W，滑轮组的机械效率为____________，10s内所做的额外功为_________J。

17．如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。

装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。

不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为________N。

18．如图所示，一长为3m的粗细不均匀的水泥电线杆，用竖直向上的力F1＝1200N可将A端抬起（B端仍在地面上），用竖直向上的力F2＝600N可将B端抬起．则该水泥杆重G＝_____N，重心与A端距离x＝_____m．

19．如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械．当园林工用30N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.

20．2010年4月14日，青海玉树发生7.1级地震，救援队利用各种器材展开抢险救灾工作．

（1）利用如图1所示的钢丝钳，救援队吧钢筋剪断，钢丝钳是杠杆．

（2）使用撬棒，救援队员吧滚落在公路上的石块撬起，如图2所示，若救援队在撬棒D点沿DM方向用来撬起石块1，撬棒的支点是点，若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是点．沿方向撬起石块1更省力．

三、实验题

21．小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验（忽略绳重和摩擦）．

（1）实验中，应该在___________时（选填以下正确选项前的字母），读取测力计示数；

A．竖直匀速拉动B．竖直加速拉动C．静止D．任意方向匀速拉动

（2）若重物以0.lm/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s．

（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：

被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________．

（4）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________N．

（5）小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验，如图丙所示．小红多使用一个滑轮，目的是_____．（选填以下选项前的字母）

A．可以省力B．可以省功C．可以省距离D．可以改变拉力的方向

（6）小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率________________（选填“相同”或“不相同”）．

22．在测量“滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，实验数据记录如下表：

实验次数

钩码的重力G/N

钩码提升高度h/m

拉力F/N

绳端移动的距离s/m

机械效率η/%

1

2

0.05

1.0

0.15

66.7

2

2

0.1

1.0

0.3

66.7

3

4

0.05

1.7

0.15

78.4

4

6

0.05

①

0.15

②

（1）第4次实验时的情景如图丙所示，则表格中①处的数据应为______，②处的数据应为______；

（2）比较______两次实验，小组同学发现：

同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______（选填“有关”或“无关”）；

（3）分析以上实验可以得出结论：

同一滑轮组的机械效率主要与______有关；

（4）将滑轮组换另一种绕绳方法，提升相同的物体时，若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率______。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）

23．如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置．小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关．表格是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据．

实验

次数

斜面的倾

斜程度

物块重

G/N

斜面高

度h/m

拉力

F/N

斜面长

度s/m

机械效

率η

1

较缓

10

0.2

5.5

1

36.4%

2

较陡

10

0.4

7.0

1

57.1%

3

最陡

10

0.6

8.5

1

70.6%

（1）实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做____________运动．

（2）通过比较表格中“物块重”和“____________”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械．

（3）表格实验数据验证了__________（填“小名”或“小悦”）的猜想，结论是：

在其他条件一定时，斜面___________，机械效率越高．

（4）第一次实验中，物块所受斜面的摩擦力为___________N．

（5）请你进一步分析实验数据，并结合所学物理知识，解决下列关于斜面的物理问题．图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑，该过程中斜面对木块的支持力______（填“做功”或“不做功）．木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2，若斜面光滑，则v1______v2（填“大于”“小于”或“等于”）；若斜面粗糙程度相同，则v1______v2（填“大于”“小于”或“等于”）．

24．某同学用定滑轮和弹簧秤完成了以下几个实验：

（1）如图A所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）．乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为______N．

（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N．

a.小明做了以下实验：

用弹簧测力计测出某物体的重力（如图B）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图C所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变．由此可见，定滑轮只改变了力的____，不改变力的_____（均选填“大小”或“方向”）．所以，小明认为图A中b绳对乙的拉力为3N．

b.图A中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力．为了探究这两个力的大小关系，再做如图D的实验：

将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等．

于是可以得出，b绳对乙的拉力______乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）．由此可知，图A中b绳对乙的拉力为______N．

25．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：

________。

26．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

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．C

解析：

C

【详解】

A．当动滑轮的重力超过物体受到的摩擦阻力，使用该滑轮组也可能费力，故A选项不正确；

B．根据滑轮组特点可知，绳子的运动速度为2v。

由P=Fv得，拉力的功率为2Fv，故B选项不正确；

C．根据滑轮组特点可知，绳子的运动的距离为2s。

由W=Fs得，总功为2Fs、有用功为

W有=fs=

所以额外功为

W额=W总-W有=2Fs-

=

（2nF﹣G）s

故C选项正确；

D．滑轮组的机械效率

故D选项不正确。

故选C。

2．D

解析：

D

【详解】

由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：

F甲＞F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式

可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；

所以选D．

3．B

解析：

B

【分析】

（1）结合图中信息，根据

求得动滑轮的重力。

（2）当G物＝6N时，根据

求得机械效率。

（3）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。

有用功与总功的比值叫机械效率。

（4）G物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额＝Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同。

【详解】

A．由图象可知，当G＝12N时，η＝80%，不计绳重和摩擦，则

即

解得

G动＝3N

故A错误；

B．当G物＝6N时，此时的机械效率

故B正确。

C．由图象可知，同一滑轮组η随G物的增大而增大，由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式

知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故C错误；

D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示，

因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：

W额＝G动h，则额外功W额相同，又因为W总＝W有+W额，所以总功相同，由

知，两装置的机械效率相同，即

η1＝η2

所以，G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D错误。

故选B。

4．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。

5．B

解析：

B

【详解】

以B点为支点，在C点用F1或者F2向下撬，从图中可以看出，F1的力臂小于F2的力臂，在阻力和阻力臂一定时，根据杠杆的平衡条件可得，F1>F2；若以A点为支点，相比以B点为支点来说，动力臂变长，阻力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，F3

；故A、C、D不符合题意，B符合题意。

故选B。

6．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。

7．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．

8．B

解析：

B

【详解】

设木棒AB的重心在C点，抬起B端时的支点为O，由于AO＝0.25m，则抬B端的力的力臂

OB＝AB−AO＝1m−0.25m＝0.75m

木棒AB的重心距离支点的距离，即重力的力臂

木棒平衡，则有

F×OB＝G×OC

木棒的重力

故B正确。

故选B。

9．B

解析：

B

【解析】

A.如图，甲滑轮组由两段绳子承担物重，则F1移动的距离为：

；

乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F2移动的距离为：

，所以

，故A错误；

B.在不计绳重和摩擦时，

；

，所以F1大于F2，故B正确；

C.在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于

，根据

得，v1小于v2，故C错误；

D.在不计绳重和摩擦时，F1和F2做的功都为：

，即做功相等，故D错误；

故选B．

10．C

解析：

C

【解析】

A.功率表示做功的快慢，机械效率表示一次做功中有用功占的比，所以功率和机械效率是两个不同的概念，没有直接的关系，故A错误；

B.功率是功与时间的比，与单独的时间没有关系，故B错误；

C.使用任何机械时，都不可避免要做额外功，所以所有机械的机械效率都小于1，故C正确；

D.根据

，做功多少不仅与功率有关，还与时间有关，故D错误；

故选C．

11．A

解析：

A

【详解】

（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，

根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则

W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B不正确．

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，

∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，

∴根据

可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确，

（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，

根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，

即W额=G动h=20N×1m=20J，

∵W总=W有+W额，∴两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，

根据

可知，两滑轮组的机械效率相等，均为

，故D错误．

故选A．

12．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