初中物理专题七 简单机械.docx
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初中物理专题七简单机械
专题七简单机械、功和机械能
A组2012-2016年江苏中考题组
考点一简单机械和功
1.下列有关功的说法正确的是（）
A．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
B．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C．运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D．用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
2.根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（ ）
A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功
B．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功
C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功
D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功
3.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为（）
A.0.lJB.IJC.10JD.100J
4.体重相同的小红和小田从一楼爬到五楼，他们同时出发，小红先到，小田后到。
此过程中（）
A．小红做功多 B．小田做功多 C．小红的功率大 D．小田的功率大
5.如图所示，搬运工人用滑轮将重为425N的重物匀速提升4m，所用拉力为250N，时间为20s．由此过程中有用功是_________J，额外功是_______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是_________．
6.如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重l00N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计．图甲中F甲＝ N，图乙装置的机械效率η＝ ．若图乙中再加挂一物体，机械效率将 ．
7.如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：
5，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡．
（1）此杠杆类型与 相同（选填“钓鱼竿”或“羊角锤”）；
（2）拉力大小为 N；
（3）若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为 ；
（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变 ．
8.在高速铁路上，一列车以324km/h的速度在平直轨道上匀速行驶50km，若列车的牵引力为105N，通过这段路程牵引力所做的功为 J，功率为 W．
9如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 （省力/费力）杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F为 N。
10.用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验．
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”）．
（2）如图乙所示，在刻度线“2”处挂2个钩码．在刻度线“4“处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F1，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平衡时，其示数F2 F1（选项“＞”、“=”或“＜”）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F3 F1．
（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是0～2.5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 N．
11.学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤。
他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒 AB 长度为80cm，质量为 50g；一质量为 350g的小盘和一个未知质量的螺母。
（g取 10N/kg）
（1）如图甲所示，小明将小盘悬于棒的 A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为多长？
（2）小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为 g。
（3）小明用该杆秤
称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大？
12.现有一形状不规则的木块，小明同学用图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度，实验步骤如下：
（1）向容器内倒入适量的水，水的体积记作V1。
（2）将木块轻轻放入容器中，液面上升至V2。
（3）用细针将木块按压，使木块浸没于水中，液面上升至V3。
请写出下列物理量的表达式：
木块的质量m=_______，木块的体积V=_______，木块密度ρ=_______（已知水的密度为ρ水）。
13如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升
5m所用的时间为l0s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是J，总
功是J，拉力F的功率是W.
14.测量滑轮组机械效率的装置如图，用5N拉力将重为8N的物体匀速提升0.5m，用时4s，拉力做的总功W总= J，有用功W有用= J，滑轮组的机械效率η= ，拉力的功率P= W。
15.如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放．车前行时，需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2：
3，则服务员作用在扶把上的动力为 N．当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是 （选填“A”、“B”或“C”）点，这种情况下，手推车可以视为 杠杆（选填“省力”或“费力”）．
16.如图所示，请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂L．
17.物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题
（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的 端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将 即可．
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是 ．
（3）他们认为
（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为 ．
18.某同学做探究杠杆平衡条件的实验．
（1）实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；通过多次实验，该同学得到了杠杆的平衡条件．
（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是 N；如果将测力计沿图中+虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （变大／不变／变小）119.一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m．
（1）他站在地面上时对地面的压强多大？
（2）画出滑轮组的绕线方式；
（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？
拉力的功率多大？
考点二机械能及其转化
1.排球运动员发球时，把排球竖直向上抛起，在排球上升到最高点时，下列说法中错误的是（
）
A.排球的动能为零B.排球的重力势能最大
C.排球仍具有惯性D.排球处于平衡状态
2.如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是的机械能（ ）
A．从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大
B．从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小
C．摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D．摆球在B点的机械能最大，在A，C两点的机械能能最小
3.荡秋千人从最高点向最低点摆动过程中，速度变大，则他的
A．重力势能增加，动能不变
B．重力势能不变，动能增加
C．重力势能减小，动能增加
D．重力势能减小，动能减小
4.如图所示为滚摆运动的现象，下列解释中不正确的是（）
A．动能与势能可以相互转化
B．下降时重力势能减小、动能增大
C．上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
D．有部分机械能转化为内能
5.在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上滑行的 来比较小球动能大小的，图中错误的操作是 ．改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过 （选填“增大”或“减小”）木块的质量来加以改进．
6.探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜而上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。
请回答下列问题：
（1）小车进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过 来比较动能大小。
（2）向一小东从斜面不同高度由静止将放，如阁甲、乙所示，是探究动能大小与 的关系，得出的结论是：
。
（3）实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法。
请答一种方法：
。
7.乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中，乘客的重力势能 ，机械能 ．为了节能，在扶梯底端前1.5m安装了图1所示红外系统：
乘客通过时，红外传感开关被触发，扶梯启动，同时计时器开始计时，若在设定时间t内无乘客通过，扶梯将停止运行，已知扶梯长10m，从启动到匀速运行的v﹣t图象如图2所示，若乘客步行速度在0.5m/s～1.5m/s之间，为确保安全，设定时间t应至少为 s．
8.极限跳伞是一项惊险的体育运动。
如图，跳伞员从3600m高空跳下，一段时间后打开降落伞，开始做减速运动。
下落过程中，其重力势能将____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
减速下降时，跳伞员及降落伞所受的阻力____（选填“大于”、“等于”或“小于”）他们的重力。
若跳伞员看到地面“迎面扑来”，则他是以____为参照物的。
若从跳下到落地用时200s，则其下落的平均速度为____m/s。
9.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）本实验的研究对象是 ．
（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．
（3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则 （填序号）．
①f甲＞f乙②f甲＜f乙③f甲=f乙．
B组2012-2016年全国中考题组
1.用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N（绳重及滑轮和轴处的摩擦忽略不计）。
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
2.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，在空中的运动轨迹如图所示，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_三处机械能相等 D在d处动能为零
3.如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为 （ ）
A.Fs B.Gs C.2Fs D.（G+F）s
4.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为
和
的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。
若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.
大于
B.
和
做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等
甲 乙
5.如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点。
小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点。
则（ ）
A.小物块从P向M运动过程中，重力势能减少
B.小物块从P向M运动过程中，机械能减少
C.小物块从P向M运动过程中，机械能不变
D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
6.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长
度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。
运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。
下列判断正确的是（ ）
A．从A点到B点过程中运动员加速下落 B．从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于F0
7.在水平地面上，工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进，5s内移动了6m，在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为 N，推力做功的功率为 W．
8.2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能，动能（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
9.把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后，图钉帽热得烫手，这是用的方法改变了物体的内能；把瓶装水放在冰箱里，一会儿变凉了，这是用的方法改变了物体的内能．
10.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。
图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB。
线段______表示力F的力臂。
（选填“OA”
或“AC”）
11.实验小组的同学用图14所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”。
将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞了出一段距离。
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是，钢球动能的大小是通过观察来判断的。
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到过竖直位置的相同，从而探究动能与关系。
（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。
你认为应当采用的建议。
（4）由上述实验数据和现象可得出结论：
。
12.某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想：
猜想一：
物体动能大小与物体的质量有关
猜想二：
物体动能大小与物体的运动速度有关
为了验证上述猜想，老师提供了如下器材：
斜槽、刻度尺、三个钢球（质量分别为0.2kg、0.2kg、和0.3kg）、木块和长木板．
实验装置如图所示，让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，将木块撞出一段距离，在同样的平面上，木块倍撞得越远，说明钢球的动能越大．
该同学利用上述器材和装置进行了实验，并在下表中记录了实验获得的数据．
次数
钢球质量m/kg
钢球下落高度h/cm
木块移动距离s/cm
1
0.1
10
8
2
0.1
25
19
3
0.3
20
26
4
0.2
10
15
5
0.3
10
22
6
0.3
15
30
请你完成下列任务：
（1）为了便于验证猜想一，请重新设计一个实验表格，并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中．
（2）分析重新设计的表中数据可以得到的实验结论是 ．
13.如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，使物体A在水平方向上移动5m，所用拉力F为20N，地对物体A的摩擦力为30N。
则拉力F做的功为 J，滑轮组的机械效率为 。
14.下图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。
杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO:
OB=3：
2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，悬挂在B端的配重所受的重力为80N。
当杠杆AB在水平位置平
衡时，加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是 N。
15.滚摆从图的位置1静止释放，下降经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3，这三个位置：
滚摆重力势能最大的是______、动能为零的是______、机械能最大的是______。
（填写位置序号）
16.如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图。
当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水。
请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2，O为支点。
17.小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）小刚将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘，此时，他应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图所示，若每个钩码重0.5N，且杠杆上每格相等，小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他在图中A处施加一个方向向上的力F1，此力大小至少为 N。
（3）若撤去力F1，改在杠杆右端B处施加一个方向向下的力F2（如图所示），仍使杠杆平衡。
请在图乙中画出力F2的力臂。
18.如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组．成的装置，将重为1600N的建材山斜面底端匀速拉到顶端。
已知斜面倾角为30°。
，斜面高为4.5m，建材移动的速度为0.4m/s，电动机的输出功率为400W，斜面的效率与整个装置的效率之比η1：
η2=10：
9。
（忽略定滑轮处摩擦及绳中）求：
（1）对建材做的有用功。
（2）斜面的效率。
（3）电动机消耗的电能
19.如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W．绳重可忽略不计．
求：
（1）有用功W有；
（2）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η．
20.如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。
货物移动的距离s与时间t的关系如图-2所示。
在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N.
⑴0~5s内，这箱货物处于__________状态，工人所做的功为___________J。
⑵ 5~30s内，这箱货物运动的速度是多少？
拉力做功的功率是多大？
⑶该斜面的机械效率是多少？
考点突破
例1如图是生活中常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是 （填写字母符号），其中属于费力杠杆的是 （填写字母符号）．
例2如图所示的情景中，所述的力对物体做功的是
[ ]
A．熊猫用力举着杠铃不动
B．用力拉绳匀速提升重物
C．用力搬石头没搬动
D．用力提着水桶沿水平方向移动
例3用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率______．若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为______N
例4巴西世界杯足球赛正在火热地进行中。
如图7是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 （填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能。
若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 能。
易混易错
例1如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是 ．
例2下列几种情况中，人对物体做功的是（）
A．举重运动员举着杠铃静止不动
B．人提着重物沿水平路面匀速前进
C．人用力推车使车水平前进一段距离
D．小孩用力搬石头，未能搬动
例3下列说法正确的是（）
A．做功越多，功率一定越大
B．做功的时间越短，功率一定越大
C．功率是单位时间内完成的功
D．省力的机械，功率一定越大。
例4关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A.一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B.用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
C.一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
D.一个物体做了功，说明这个物体具有能
方法技巧
例1如图，工人用撬棍撬起石块，O为支点．
（1）画出阻力F2的力臂L2．
（2）画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图．
例2如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动。
请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。
例3建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s．求：
（1）工人做的总功；
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）工人做功的功率．
例4如图所示，在歼20飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是（）
A.动能增加，重力势能不变
B.动能不变，重力势能增加
C.机械能总量不变
D.机械能总量增加
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