北京第三十九中学功和机械能中考综合专项复习训练.docx

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北京第三十九中学功和机械能中考综合专项复习训练

北京第三十九中学功和机械能中考综合专项复习训练

一、选择题

1．如图所示，形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上，OA=2OB．当B端挂30N的重物G时，木板A端刚刚开始翘起，木板重为

A．10NB．15NC．30ND．60N

2．如图所示，轻质杠杆可绕O（O是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则

A．F一定大于G

B．F一定等于G

C．F一定小于G

D．以上说法都不正确

3．如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。

下列说法中正确的是（　　）

①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大；

③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多

A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④

4．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

5．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系正确的是

A．FA：

FB：

Fc＝3：

2：

1B．FA：

FB：

Fc＝1：

2：

3

C．FA：

FB：

Fc＝6：

3：

2D．FA：

FB：

Fc＝2：

3：

6

6．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

7．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是

A．物体A的重为1500N

B．动滑轮的重为400N

C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W

D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%

8．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是

A．甲的质量和密度都比乙大

B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和

C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动

D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动

9．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）．下列说法错误的是（）

A．F2的功率为0.6W

B．弹簧测力计读数为9N

C．物体A和地面之间有摩擦力

D．如果增大F2，物体A可能向左运动

10．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（　　）

A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g

B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g

C．地面对物体A的支持力为Mg

D．绳子对天花板的拉力为2mg

11．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

12．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度．当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果不正确的是

A．1s～2s内，拉力F做的功是15JB．2s～3s内，拉力F的功率是24W

C．1s时，物体对地面的压力是30ND．动滑轮重50N

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．杠杆AB可绕支点O自由转动，AO：

OB=3：

4．将金属块M用细绳悬挂在杠杆A端，B端通过细绳与动滑轮相连，动滑轮上绕有细绳，细绳一端固定在地面上，自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡如图所示：

若将物体M浸没到水中，需要在动滑轮细绳自由端上施加拉力F2才能使杠杆再次水平平衡，F1与F2的差为60N，已知物体M所受重力为880N，则物体M的密度是________kg/m3．（g取10N/kg）

15．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________．

16．某同学骑自行车在水平路面行进，当自行车两个脚踏板转到___________位置时（填水平方向、竖直方向或与水平方向成45度角），用力最小，这是因为这个位置的________最大．

17．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为　 ________　m，拉力的功率为　 ________　W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为　 ________　，物体所受斜面的摩擦力为　 ________　N．

18．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。

19．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个___________杠杆（选填“省力”或“费力”）。

若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为___________N；在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，则拉力的大小___________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。

20．如图所示，A物体受到的重力是100Ｎ，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向右匀速直线运动。

已知拉力F=5Ｎ，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率是______；物体A受到水平地面的摩擦力是______N。

三、实验题

21．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空⽓开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。

（1）为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验：

①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h；

②将浮子装满水，用_______________________；

③浮子上底面的面积表达式：

S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。

（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停⽌进水时，浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍，OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。

（3）科学研究表明，⼀定质量的⽓体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过⼀定⾼度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证⻢桶正常使用，应如何移动调节螺母：

__________。

22．在探究“杠杆的平衡条件”实验时，所提供的器材有:

杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个．

（1）实验前，将杠杆的中点放在支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉（如图甲所示），此时应将平衡螺母向_____（选填“左“或”右“）调，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）调节杠杆平衡后，小明在杠杆A点处挂4个钩码（如图乙所示），应在B点处挂_____个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码，则杠杆____（选填“左”或“右”）端会下沉．

（3）在实验

（2）中，若用弹簧测力计拉B点，要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计应沿______拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动，杠杆始终保持平衡，则弹簧测力计的读数将逐渐______（选填“增大“、”等于“或”减小“）

（4）实验结束后，小明提出一个新的问题:

“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?

”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是:

_____．

23．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。

下表是他们记录的实验数据。

（1）从实验数据记录表中第_________组和第_________组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。

（2）从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，滑轮组机械效率高低与_________有关。

（3）若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，应参考实验数据记录表中第_________组和第_________组数据。

24．在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是________；同学们通过多次实验，得出以下数据，分析得出杠杆的平衡条件是________，应用杠杆的平衡条件，表中第4次所缺数据为________．

小华是采用在杠杆两侧挂钩码的方法探究的，所以根据实验情况她得出的结论是：

“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．在与同学交流时，小敏同学指出了她的错误，并利用如图所示的装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑．小敏的操作是________．

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．某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图G－5－11所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表：

（1）实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．

（2）表格中数据★＝________．

（3）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是________________________．

（4）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是____，使用滑轮组的优点是__．

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．D

解析：

D

【详解】

由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心，O为支点，如图：

因为OA=2OB，则木板重力G′的力臂为L1=

；

重物G的力臂L2=OB，根据杠杆平衡条件得：

G′×L1=G×L2

所以G′=60N

【点睛】

因为形状规则、密度均匀，所以重心所在位置即是阻力的作用点，且结合题意可知，O点是支点．

2．B

解析：

B

【详解】

由题意知，O是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知：

F一定等于G．故ACD错误，B正确．

3．A

解析：

A

【详解】

由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率

额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升A物体用的拉力较大，故BCD错误，A正确。

故选A。

4．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。

5．B

解析：

B

【分析】

根据动滑轮的使用特点，判断力的大小．

【详解】

根据每段绳子承担的力的情况，分析三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系，如下图：

设每段绳子承担F的力，FC承担3段绳子的拉力，FC＝3F；FB承担2段绳子的拉力；FB＝2F；FA承担一段绳子的拉力，FA＝F．

故FA：

FB：

FC＝F：

2F：

3F＝1：

2：

3，故B正确，ACD错误．

故选B．

【点睛】

本题考查动滑轮的使用情况，是一道基础题．

6．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。

7．D

解析：

D

【详解】

用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：

A．已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在1～2s内拉力

，由

可得物体A的重是

故A错误；

B．不计绳重和摩擦，根据

得动滑轮的重是

故B错误；

C．由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度

，则绳子自由端移动的速度

所以拉力F的功率

故C错误；

D．若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

故D正确。

故选D。

8．B

解析：

B

【解析】

A.根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以FA

B.图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；

C.如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，硬棒会顺时针转动，故C错误；

D.如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，LA不变，FB不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，LB应减小，即可将乙向左移动，故D错误；

故选B．

9．D

解析：

D

【解析】

A、由图知，水平使用滑轮组，对于物体B来说，n=2，拉力端移动速度

，拉力做功功率

，故A正确；

B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：

，故B正确；

C、物体A受到B向左的摩擦力为

，受到向右的拉力F1为4N，，物体A静止受力平衡，所以受到地面向右2N的摩擦力，即物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；

D、因为A、B间的压力和接触面粗糙都不变，所以增大F2，物体B会做加速运动，但A、B间摩擦力不变仍为6N，，即A仍然保持静止，故D错误．

故选D．

点睛：

重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体A受到B的摩擦力，地面的摩擦力和拉力F２，此三个力平衡．

10．D

解析：

D

【解析】

【详解】

B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；

A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；

D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；

C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力

、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即

所以，地面对物体A的支持力的大小为

故C错误。

故选D。

11．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。

12．D

解析：

D

【解析】由图乙和图丁可知，1s-2s内，拉力F的大小为50N，货物升高的高度为0.1m，则拉力F通过的距离为0.3m，所以拉力做的功为W=Fs=50N×0.3m=15J，故A正确；由图乙和图丙可知，2s-3s内，拉力F的大小为40N，货物上升的速度为速度为0.2m/s，则可知拉力F的速度为0.6m/s，所以拉力的功率P=Fv=40N×0.6m/s=24W，故B正确；在2s-3s内货物是匀速上升的，此时的拉力大小为40N，则可求出动滑轮的重为120N-100N=20N，故D错；由图乙可知，货物在1s时，拉力的大小为30N，则可得滑轮组对货物的拉力大小为30N×3-20N=70N，所以可得货物对地面的压力为100N-70N=30N，故C正确；应选D。

二、填空题

13．45501.82×104Pa

【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，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道人的重力，从而可以计算出地面对人的支持力，根据力作用的相互性可知工人对地面的压力；分析杠杆A端受到的拉力，利用杠杆的平衡条件求出B端受到的拉力，对M进行受力分析得出地面对物体的支持力即物体M对地面的压力，根据

算出物体M对地面的压强。

【详解】

[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时，工人受到竖直向下的重力G人、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件F+F支=G人,可得

F支=G人﹣F=700N﹣300N=400N

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力

F压=F支=400N

[2]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计，则定滑轮受3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得杠杆对定滑轮的拉力

FA′=3F=3×300N=900N

杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，则

FA=FA′=900N

根据OA∶OB=1∶2和杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB，可得

因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即

FB′=FB=450N

物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为

FM支持=GM﹣FB′=5000N﹣450N=4550N

因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力

FM压=FM支持=4550N

[3]物体M对地面的压强

14．5×103

【分析】

表示出两次杠杆A、B端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M的体积，利用密度公式计算出M的密度．

【详解】

自由端施加拉

解析：

5×103

【分析】

表示出两次杠杆A、B端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M的体积，利用密度公式计算出M的密度．

【详解】

自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡时，杠杆A端受到的拉力FA=GM，由图左侧的滑轮为动滑轮,杠杆B端受到的拉力FB=2F1+G动，

根据杠杆的平衡条件：

GM×AO=（2F1+G动）×OB…①

将物体M浸没到水中杠杆再次水平平衡时，

杠杆A端受到的拉力F′A=GM−F浮，

杠杆B端受到的拉力F′B=2F2+G动，

根据杠杆的平衡条件：

（GM−F浮）×AO=（2F2+G动）×OB…②

①−②可得：

F浮×AO=2（F1−F2）×OB

M浸没水中后由于受到浮力,对杠杆A端拉力减小,所以F1>F2，

所以：

F浮=

=

=160N，

由F浮=ρ水gV排得M的体积：

V=V排=

=

=1.6×10−2m3

所以M的密度：

ρ=

=

=

=5.5×103kg/m3

15．12580%

【解析】

①拉力做的有用功为W有用=Gh=200N×2m=