上海5年(2018-2022)物理中考真题1年模考题分项汇编专题05简单机械功和机械能（解析版）

专题05简单机械功和机械能

黑》年中寿真明，一、单选题

1.（2022・上海•中考真题）瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量

转化的顺序为（）

A.动能一重力势能一电能B.重力势能一动能一电能

C.电能一重力势能T动能D.重力势能T电能一动能

【答案】B

【解析】

瀑布中的水在高处时具有重力势能，当水从高处倾泻而下时，将水的重力势能转化为动能，

冲动发电机的叶轮旋转，从而将动能转化为电能。故B符合题意，ACD不符合题意。

故选Bo

二、填空题

2.（202）上海•中考真题）用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为20牛的物体A,滑轮

处于静止状态，相当于一个杠杆，力F的大小为牛，此时物体A

所受到的合力大小为牛.

【解析】

⑴如图所示，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮，省一半的力，相当于一个省力杠杆。

⑵一共有2段绳子分担动滑轮重，故动滑轮省一半的力，力尸的大小为

F=；G=；x20N=10N⑶滑轮处于静止状态，则物体A也处于静止状态，处于平衡状态，

故合力为0。3.（2020・上海•中考真题）平面镜所成的像是的（选填“放大”“等大”或“缩

小”）。四冲程内燃机工作时，将内能转化为机械能的是冲程。如图所示的开瓶器，

是杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。

【答案】等大做功省力

【解析】

⑴平面镜成等大、正立的虚像。

⑵四冲程内燃机的做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化为机械能。

⑶如图所示的开瓶器是生活中常见的简单机械，它是一个省力杠杆。

4.（2021.上海・中考真题）火箭加速上升过程中，相对于地面是；火箭的重力势能

惯性o

【答案】运动的变大不变

【解析】

【分析】

⑴火箭加速上升过程中，相对于地面的位置发生改变，火箭相对于地面是运动的。

⑵火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大。

⑶火箭加速上升过程中，质量不变，惯性的大小不变。

三、综合题

5.（2020.上海.中考真题）在“探究二力平衡的条件”实验中，用来测量力的仪器是；

在“探究杠杆平衡的条件''实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在

位置保持平衡；“测定物质的密度”的实验原理是:在“测定小灯泡的电功率''实验中，

所选电源电压应小灯泡的额定电压（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】弹簧测力计水平Py大于

【解析】

川弹簧测力计是用来测量力的仪器。

⑵为了在杠杆上直接读出力臂大小，实验时应使杠杆在水平位置平衡。[3]”测定物质的密度”

的实验原理是夕=£。

[4]测定小灯泡的功率时，串联一个滑动变阻器，根据串联分压的原理，所用电源应大于小

灯泡的额定电压。

四、计算题

6.（2022.上海•中考真题）用大小为5牛的水平方向的拉力F使重力为20牛的物体在10

秒内匀速运动10米，求这段时间里物体拉力F做的功卬和功率P。

【答案】50J；5W

【解析】

解：物体沿水平方向做匀速直线运动，此过程中拉力做的功

W=Fs=5Nxl0m=50J

拉力的功率

w50J

尸=—=K[=5W答：这段时间内拉力做的功为50J,功率为5W。

t10s

7.（2020・上海•中考真题）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10

秒内前进了20米，求此过程中拉力做的功W和拉力的功率P.

【答案】（1）1000J（2）100W

【解析】

【分析】

知道水平拉力的大小和前进的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=H求出功率的

t

大小.

拉力做的功：W=Fs=50Nx20m=1000J；拉力的功率：P="=V=10（）W.

8.（2021.上海.中考真题）杠杆平衡时，动力尸/大小为20N,动力臂//为0.8m,阻力臂A

为0.4m,求阻力尸2的大小。

【答案】40N

【解析】

【分析】

解：由杠杆的平衡条件得用=M

代入数据得

20Nx0.8m=F2x0.4m解得

K=40N答：阻力B的大小为40N。

9.（2019・上海・中考真题）杠杆平衡时，动力臂力为0.6米，阻力臂b为0.2米，若阻力B

的大小为60牛，求动力凡的大小.

【答案】20N

【解析】

由杠杆平衡条件//乙=佗/2可得，动力为

广F,460Nx0.2m

Fi=——=---------------20N.

40.6m

答:动力B为20N.

》一、单选题

1.（2022•上海华旭双语学校模拟预测）如图所示，使用起子向上用力打开瓶盖时，起子可

视为杠杆，这时杠杆的支点是（）

D.。点

【答案】A

【解析】

在用启子开汽水瓶盖的过程中，受施力方向向上，启子绕启子与瓶盖的前接触点A转动，

所以A点为支点，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。

2.（2022.上海崇明•二模）在图中，。是杠杆P。的支点，在P点挂一重物G,在0点分别

作用不同方向的力凡其中能使杠杆在水平位置平衡且最省力的是图（）

【答案】B

【解析】

根据杠杆平衡条件F"尸尸2/2,在阻力和阻力臂确定的情况下，要想动力最小，则动力臂需最

大，则当力与杠杆垂直时.，力最小，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选Bo

3.（2022•上海华旭双语学校模拟预测）如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球

经过8、C两位置时具有相同的

y

vBA,速度B.动能C.机械能D.重力势能

OC

【答案】C

【解析】

小球下落过程中，忽略空气阻力，机械能守恒.小球质量不变，高度减小，重力势能减小，

小球没有发生弹性形变，不具有弹性势能.机械能等于动能与势能之和，机械能不变，势能

减小，动能增大，小球质量不变，速度增大，故选C。

4.（2022・上海嘉定•二模）生活中蕴含着许多物理知识。以下说法正确的是（）

A.学校操场上国旗旗杆顶端的滑轮是动滑轮

B.汽车发动机工作时燃料燃烧产生的内能通过做功冲程转化为机械能

C.水笔的握笔处采用带花纹的塑料是为了减小摩擦力

D.面包出炉时香气四溢说明分子间有相互作用力【答案】B

【解析】

A.国旗旗杆顶端的滑轮的作用是改变力的方向，是定滑轮，故A错误：

B.汽车发动机工作时燃料燃烧化学能转化为内能，在做功冲程中，燃气推动活塞做功，把

内能转化为机械能，故B正确；

C.水笔的握笔处采用带花纹的塑料，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，防止手握

笔时滑动，故C错误；

D.面包出炉时，由于面包的分子的不规则运动，扩散到空气中，所以香气四溢，故D错误。

故选B。

二、填空题

5.（2022・上海长宁•二模）用如图所示的滑轮装置匀速提升重为50牛的物体，若不计滑轮重

及摩擦，则拉力F的大小为牛；若该物体5秒内匀速升高了2米，则此过程中拉力F

所做的功为焦，功率为瓦。

/〃./〃〃〃/

kF恪窠125m2。

【解析】

川不计滑轮重及摩擦，使用动滑轮能省力一半，匀速向上提升物体时，拉力为

尸=；G=gx50N=25N[2]动滑轮费一倍距离，即

s=2〃=2x2m=4m根据做功的计算公式可得，拉力做的功为

W=Fs=25Nx4m=1（）OJ

⑶山功率的计算公式可得，功率为

P=-w=-1040^J=20W6.（2022・上海静安•二模）重为15N的物块，在大小为2N的水平拉力

t5s

作用下沿水平面做匀速直线运动，10s内前进了6m。此过程中，物块的运动状态变

化（选填“发生”或"不发生”），重力做功为______J,拉力的功率为W。【答案】不

发生01.2

【解析】

川物体做匀速直线运动，速度的大小和方向都不变，故运动状态不变。

⑵物体在水平方向运动，而重力是竖直方向的，力与距离垂直，故重力不做功。

⑶拉力的功率为

2=*=上=三守1=L2W7.（2022•上海徐汇•模拟预测）如图所示，A装置是滑

轮（选填“定”或“动”），可以看作杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”），若旗帜重为5

牛，不计摩擦和空气阻力，旗帜被竖直提升3米过程中，力尸所做的功为焦。

【答案】定等臂15

”F

【解析】

[1][2]如图旗杆顶部的装置，滑轮的轴使用时不随物体运动，是定滑轮，是一个等臂杠杆

⑶根据做功计算公式卬=后可得，力厂所做的功为

W=Fs=5Nx3m=15J8.（2022・上海普陀•二模）跳台滑雪作为冬奥会比赛项目之一，有着“勇

敢者游戏”之称。当比赛选手从离地百米高处向下俯冲时，能减小，自跳台末端跃起

飞出后，由于人将在空中持续向前飞行数秒，飞行过程中以滑雪板为参照物，运动员

是的。

【答案】重力势惯性静止

【解析】

⑴当比赛选手从离地百米高处向下俯冲时，质量不变，速度变大，所以动能增大；质量不

变，高度变小，重力势能减小。

⑵自跳台末端跃起飞出后比赛选手能在空中持续向前飞行，是因为人具有惯性，跃起后仍

保持原来的运动状态继续向前运动。［3］飞行过程中以滑雪板为参照物，运动员的位置没有

发生变化，所以运动员是静止的。

9.（2022・上海嘉定•二模）某物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，5

秒内前进了2米，则此过程中拉力做的功为焦，功率为瓦。若物体的体积为

1X10-3米3,将其浸没在水中，其受到的浮力大小为牛。

【答案】2049.8

【解析】

［1］拉力所做的功为

W=Fs=10Nx2m=20J

⑵拉力的功率为

p=*W=¥20J=4w⑶物体浸没在水中时

t5s

V^=V=lxlO-3m3

根据阿基米德原理，物体受到的浮力为

F桁G排=夕次gV1.Ox103kg/m3x［x10-3m3x9.8N/kg=9.8N

10.（2022•上海市向明初级中学模拟预测）如图所示，用20牛的拉力F匀速提起物体A,

不计摩擦及滑轮重力，A的重力为牛。若物体A在10秒内上升4米，此过程中拉力

F做的功为焦，功率为瓦。

.

14()IM)16

【解析】

⑴⑵⑶由题意可得，承担动滑轮绳子的段数"=2,匀速提起物体A,则A受力是二力平衡，

所以A的重力是

G=«F=20N=4ON物体A上升4m,拉力F移动了8m,故拉力F做的功

w160J

W=Fs=Fnh=20Nx2?4m=16（）J功率为P=——=——=16W

t10s

11.（2022・上海虹口•二模）如图所示，用滑轮匀速提升同一重物G,可以看作省力杠杆的是

滑轮（选填"A”或"B”）；物体上升时，它的重力势能（选填“增大”“不变”或“减

小”）。不计摩擦和滑轮重力，若力B的大小为10牛，可判断力E的大小为牛。

【解析】

[1]A是定滑轮，是等臂杠杆，B是动滑轮，是省力杠杆。

⑵物体上升时，高度增加，质量不变，重力势能增大。

[3]动滑轮有两段绳子分担物重，故物体的重力为

G物=2尸=2xl0N=20N而图A是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，故6的大小

为20N。

12.（2022•上海浦东新•二模）如图所示，分别使用A、B两滑轮匀速提起重力为10N的同

一物体，其中可以看作等臂杠杆（选填“A”或"B"）；若不计摩擦和滑轮重力，所需

竖直向上的拉力F2为N„当物体匀速上升时，它的机械能（选填“增大”、“不

变''或‘减小"）。

【答案】A5增大

【解析】

UJA是定滑轮，可以看作支点在轴心，动力臂、阻力臂分别为半径的等臂杠杆，不省力,

也不省距离。

[2]B是动滑轮，本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆；不计摩擦和滑轮重力，B是动滑轮可以

省一半的力，因此鸟=gG=gxlON=5N

⑶物体匀速上升时，速度不变，它的动能不变|；高度升高，势能增加，物体的机械能为动

能与势能之和，故当物体匀速上升时，它的机械能增大。

13.（2022•上海青浦•模拟预测）在2022年北京冬奥会中，我国选手谷爱凌在比赛中获得女

子自由式滑雪冠军。她在跃出跳台后，由于继续上升，若以跳台为参照物，她是

的（选填“运动”或"静止”），在上升过程中，其重力势能（选填“变小”"不变”

或“变大”）。

【答案】惯性运动变大

【解析】

山她在跃出跳台后，由于惯性，保持原来的运动状态，继续上升。

⑵若以跳台为参照物，她的位置发生了改变，故她是运动的。

[3]在上升过程中，质量不变，高度增大，故重力势能变大。

14.（2022・上海民办行知二中实验学校二模）如图所示,滑轮是定滑轮（选填"A”或"B”）；

若物体所受重力均为50牛，不计滑轮重力及摩擦，当用力同匀速提升物体时，力B为

牛；若用力出使物体匀速上升2米，力月所做的功为焦。

【解析】

[1]由图可知滑轮A的轴固定不动，所以滑轮A是定滑轮。

⑵由图可知B滑轮是动滑轮，不计摩擦和滑轮重力，使用动滑轮可以省一半的力，则拉力

E=：6=3、5(^=25?4[3]拉力尸2移动的距离为

s=2/?=2x2m=4m

则拉力庄做的功为

W=F2s=25Nx4m=100J

15.(2022・上海徐汇・二模)我国第一艘航空母舰“辽宁号”正常行驶的功率约为1.5x108瓦，

在一次测试过程中，"辽宁号''以该功率在海面上5分钟内匀速直线行驶了4500米，此过程

中“辽宁号”的行驶速度为米/秒，牵引力所做的功为焦，航空母舰在海水中受

到的阻力为牛。

【答案】154.5xlO101X107

【解析】

川由丫=£知道，此过程中“辽宁号'’的行驶速度为

t

v=e=孚粤⑵由尸==知道，此过程牵引力所做的功为

t5x60st

W=Pf=I.5xl0*Wx5x60s=4.5xl0">J[3]航空母舰在海水中匀速直线行驶，受到的阻力与牵

引力是平衡力，大小相等，由尸=网知道，受到的阻力

PJ.5X1Q-W

=lxlO?N三、计算题

v15m/s

16.(2022•上海市晋元高级中学附属学校西校模拟预测)如图所示，用拉力厂将重为20牛

的物体匀速上提，物体在5秒内上升了1米。求:

(1)这段时间内拉力所做的功;

(2)物体上升过程中拉力的功率。

【答案】(l)20J；(2)4W

【解析】

(1)由于物体匀速上升，那么根据二力平衡可知

F=G=20N这是•个定滑轮，物体上升了1m,那么拉力的作用点绳端会下降1m,则这段

时间内拉力所做的功是

w

W=Es=20Nxlm=20J（2）根据户=三可知，物体上升过程中拉力的功率是

P=IwL=¥20J=4W答：（1）这段时间内拉力所做的功是20J；（2）物体上升过程中拉力的功率

t5s

是4W。

17.（2022.上海崇明•二模）如图所示，工人用动滑轮匀速竖直向上提升货物，他在4秒内做

了600焦的功，货物上升了1米，试求：

（1）工人做功的功率：

（2）工人提升货物时作用于绳端的拉力大小。

【解析】

解：（1）工人做功的功率

P=四=掣=150W（2）如图所示，是动滑轮，两段绳子分担动滑轮和物重，故绳子移动

t4s

的距离为

S绳=2砥=2xlm=2m工人提升货物时作用于绳端的拉力大小

尸='=幽=300>1答：（1）工人做功的功率150W；

s2m

（2）工人提升货物时作用于绳端的拉力大小为300N。

18.（2022.上海静安.二模）杠杆的动力臂。为2m,阻力臂〃为0.2m,若阻力巳为300N,

求杠杆平衡时的动力

【答案】30N

【解析】

,,„F-.L300Nx0.2m_

杠杆平衡时电=心46=,=一五一^-=30NT

19.（2022•上海徐汇・模拟预测）杠杆平衡时,动力臂h为0.8m,阻力尸2的大小为40N,

阻力臂h为0.2m,求动力B的大小。

【答案】10N

【解析】

解：杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件

用=砧可得

广居，40Nx0.2m,上一

4=丁=-----=10N答：动力B的大小ION。

/1u.om

20.（2022•上海松江•二模）用图所示的滑轮，将重为10牛的物体A在5秒内匀速向上提升

2米。不计绳子和滑轮间的摩擦，求：

（1）拉力厂所做的功W。

（2）拉力尸的功率几

7K

【答案】（1）20焦；（2）4瓦

F

A

【解析】

解：（1）不计绳子和滑轮间的摩擦，根据定滑轮的工作特点可知，拉力

F=G=10N

绳端移动的距离

s=h=2m

拉力做功为

W=Fs=10Nx2m=20J

（2）拉力厂的功率为〜&w=3?0=J4W

t5s

答：（1）拉力厂所做的功W是20J；

（2）拉力尸的功率户是4W“

21.（2022・上海嘉定•二模）杠杆平衡时，动力F/的大小为10牛，动力臂//为0.2米，阻力

臂办为0」米，求阻力巳的大小.

【答案】20N

【解析】

根据杠杆平衡条件耳4=❷4得:

IONXO.2m=KxO.lm,

解得：鸟=20N

22.（2022・上海青浦•模拟预测）物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其

s-f图像如图所示。

（1）求该物体的速度大小v；

（2）若物体运动4秒，求拉力对物体所做的功卬及功率P的大小。

|s/米

8-i-r--T--T----r--r-

6

4【答案】(1)lm/s；(2)80J,20W

2

0123456〃秒

【解析】

解：（1）由图可得物体的速度大小

v=1=4_m=]m/s（2）由图可知，运动4秒，经过的路程s=4m,拉力对物体所做的功

t4s

W=公=20Nx4m=80J拉力的功率为

P=±W=¥80=J20W答：（1）物体的速度大小为lm/s；

（2）拉力对物体所做的功为80J,功率为20W。23.（2022♦上海金山•二模）木块在大小为

20牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进5米，求此过程中拉力做的功W及功率尸。

【答案】I00J,I0W

【解析】

解：此过程中拉力做的功

W=Es=20N?=功率为

P=—w=M100=J10W答：此过程中拉力做的功卬为100J,功率P为10W。

t10s

24.（2022・上海杨浦・二模）某物体在10牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，5

秒内前进了6米.求此过程中拉力做的功W和功率P.

【答案】60J；12W.

【解析】

拉力做的功：W=Fs=I0Nx6m=60J；

拉力的功率：P=-W=^60=J12W.

答：此过程中拉力做的功是60J,功率是12W.

25.（2022•上海宝山・二模）如图所示，物体A受到的重力为20牛，不计滑轮重和摩擦。若

物体A在2秒内匀速上升0.5米，求拉力厂所做的功及功率大小。

〃/4/〃/〃/

MF

不【答案】I0J,5W

（，

由

【解析】

解：动滑轮匀速提升重物（省一半力，费一倍距离），拉力尸所做的功为

1IwI0J

印=4=—6*2/?=—、201>4义2*0.501=101拉力尸的功率大小为尸=一=—=5W

221t2s

答：拉力F所做的功为10J,功率大小为5W。

26.（2022・上海青浦•二模）物体在100牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10

秒内前进了5米。求此过程中拉力做的功W和功率匕

【答案】500J,50W

【解析】

拉力做的功

W=Fs=100Nx5m=500J

拉力做的功功率

尸=艺=等=50w答：拉力做功500J,拉力做功的功率是50W。

t10s

四、实验题

27.（2022•上海浦东新•二模）小新和小佳同学在做“探究杠杆平衡条件”实验:

杠杆中心支在支架上，杠杆在图（a）中所示位置静止时处于平衡状态（选填“是”或“不

是"）；小新将右端的平衡螺母向右调，小佳认为也可以将左端的平衡螺母向调（选填

“左”或"右”），使杠杆在水平位置平衡；

（2）实验中，他们多次在杠杆两端加挂钩码，并调节钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记

录多组数据，这样做的目的是；

（3）如图（b）所示，杠杆始终保持在水平位置平衡，小新将弹簧测力计从位置②移动到位

置①时，测力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变

【答案】是右寻找普遍规律变小【解析】

（1）口］［2］只要杠杆处于静止状态或者匀速转动，即为杠杆平衡，如图（a）杠杆左边下沉，

说明左边重，故需要将平衡螺母向右调。

（2）［3］多次实验得到多组数据，目的是从多组数据中寻找普遍规律，避免偶然性。

（3）［4］小新将弹簧测力计从位置②移动到位置①时，力臂越变越大，根据耳4=玛乙可知，

F4不变，4变大，那么弹簧测力计的示数变小。

28.（2022・上海闵行•二模）冬奥会滑雪比赛时，运动员从斜坡下滑到水平面时，前方有一挡

板阻挡。小王想若没有挡板，体重大的运动员可能滑行得更远。于是他研究物块从斜面静止

释放后在水平面上滑行的最大距离与物块质量的关系。他将表面粗糙程度相同、质量不同的

铜块放在同一斜面的同一高度由静止释放，测出铜块在水平面上滑行的最大距离s,实验现

象如图（4）、（b）、（C）所示，且S/=S2=S3

(2)他按