中考物理总复习《简单机械和功能》专项提升练习带答案

第第页中考物理总复习《简单机械和功能》专项提升练习(带答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1、即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（）A.重力势能 B.内能 C.动能 D.化学能2、小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（）A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功C.③中他们对这筐玉米做了功 D.④中他们对手推车没有做功3、小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（）A.动能转化为弹性势能 B.弹性势能转化为动能C.重力势能转化为弹性势能 D.弹性势能转化为重力势能4、下列属于省力杠杆的是（）A.镊子B.钓鱼竿C.托盘天平D.开瓶扳手5、如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（）A.图中两辆小车的重力势能大小相等B.两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等C.木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大D.如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动6、一位同学用30s从教室一楼走到三楼。他上楼时的功率约为（）A.1W B.10W C.100W D.1000W7、如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（）A. B.C. D.8、如图所示，塑料吸盘挂钩在安装使用过程中涉及的物理知识有（）A.压力滑轮空气浮力 B.摩擦力滑轮大气压强C.压力杠杆空气浮力 D.摩擦力杠杆大气压强9、下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（）A.压缩点燃棉花 B.蒸汽顶起壶盖C.冬天哈气取暖 D.燃气推动活塞10、如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（）A.重力势能减小，机械能减小 B.动能不变，机械能不变C.重力势能减小，动能增大 D.重力势能不变，机械能减小11、如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）A.夹起食物的筷子 B.拔钉子的羊角锤C.剪铁丝的钢丝钳 D.起瓶盖的开瓶扳手12、在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程13、在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是（）A.都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量B.都需要观察小桌陷入沙中的深度C.前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放D.后者实验中小桌不需要倒放14、下列关于机械效率的说法正确的是（）A.越省力的机械，机械效率越高B.做功越快的机械，机械效率越高C.所做有用功越多的机械，机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高15、下列有关功的说法正确的是（）A.用力推车没有推动，人对车也做了功B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功16、如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）A.杠杆仍水平平衡 B.杠杆的左边向下倾斜C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡17、《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（）A.这是一台“永动机”B.水在输送过程中重力势能不变C.转轮转速越快输水做功功率越大D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮18、如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（）A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆B.向下拉绳放下空桶时拉力为C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为19、如图所示，是一款“挪车神器”，交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部，托举起车辆进行移除，关于该“挪车神器”，下列说法中正确的是（）A.托起车辆上升一段距离，对车辆做功B.托着车辆水平匀速移动，对车辆做功C.采用履带式车轮是通过增大与地面的接触面积减小摩擦D.通过手机操控是利用超声波传递信息20、在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（）A.皮球下落过程中动能转化重力势能B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小21、如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是______滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为______J，该滑轮的机械效率为______%。22、某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：①该车0.5h内行驶的路程；②维持该车行驶所需的机械功率；（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。23、如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力在内将重力为的木箱匀速提升。提升过程中，以小明为参照物，木箱是__________的。不计绳重和摩擦，拉力的功率为__________W，动滑轮的机械效率为__________，动滑轮的重力为__________N。24、调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。在A点悬挂两个钩码，如图所示，要使杠杆水平平衡，需在B点悬挂_________个钩码。取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的示数为_________N。（每个钩码重）25、如图所示，为支点，画出力的力臂。26、用如图所示的动滑轮和定滑轮提升重物，请画出最省力的绳子绕行方式。27、如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。（1）重物上升的速度v物=___________m/s；（2）动滑轮的重G动=___________N，滑轮组的机械效率η=___________%；（3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将___________。28、如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为___________J，斜坡的机械效率为___________（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为___________N。29、图示是一种塔式起重机上的滑轮组，匀速吊起600kg的物体上升5m用时20s，滑轮组的机械效率是75%。此过程中：（1）物体的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）有用功是______；（3）绳子自由端移动的速度是______m/s；（4）拉力F的功率是______W。30、重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为__________N，箱子受到的阻力大小为________N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为____________。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为__________W。31、我国“天宫二号”上的太阳能电池板将太阳能转化为__________能。太阳能属于__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在太空，给“天宫二号”加注燃料需要用特制的压气机，它是利用压力差的原理让液体燃料流动起来，这说明力可以改变物体的__________。32、请补全下面知识结构图。33、我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的_______________能转化为电能，水能是_______________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，水电站年均发电量可达，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为，煤的热值为，则需要用煤_______________。34、如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是_______________J，总功是_______________J，拉力F的功率是_______________W。（g取）35、如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。36、如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提升到高处，画出滑轮组的绕绳方式。37、图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力和阻力的力臂。38、同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L______；（2）先将头向前抬起，可以减小______力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是______；（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。39、在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。表1实验次数钩码重钩码上升的高度绳端拉力绳端移动距离有用功总功机械效率120.1100.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.3050.6675.8（1）分析表中的数据，他的猜想是__________（选填“正确”或“错误”）的；（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；表2实验次数动滑轮个数钩码重绳端拉力钩码上升的高度绳端移动距离有用功总功机械效率4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越__________。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功__________有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑__________；（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是__________，你的改进方法是__________。40、新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求：（1）汽车行驶的速度；（2）汽车发动机功率；（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）41、2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取）（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？（2）平台组块所受重力大小为多少？（3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？42、如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：（1）箱子对水平地面的压强；（2）上移过程中拉力做功的功率；（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。43、工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。求：（1）物体受到的重力；（2）定滑轮的机械效率。44、如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。（3）爬绳机对工人做功的功率大小。45、如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：（1）小明所受重力的大小；（2）完成一个引体向上克服重力做的功；（3）30s内克服重力做功的功率。46、如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，取。（1）求木箱的重力；（2）求工人做功的功率；（3）求滑轮组的机械效率。参考答案1、即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（）A.重力势能 B.内能 C.动能 D.化学能【答案】A【解析】蓄能时，水被抽到山上水库中，水的高度增大，重力势能增大，所以电能转化为水的重力势能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2、小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（）A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功C.③中他们对这筐玉米做了功 D.④中他们对手推车没有做功【答案】C【解析】做功的两个必要因素：有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。A．①中她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但是物体没有移动距离，未做功，故A不符合题意；B．②中她又用力推筐，仍未推动，有力但是物体没有移动距离，未做功，故B不符合题意；C．③中在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，有力，且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离，他们对这筐玉米做了功，故C符合题意；D．④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，手推车在推力的作用下移动了距离，他们对手推车做了功，故D不符合题意。故选C。3、小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（）A.动能转化为弹性势能 B.弹性势能转化为动能C.重力势能转化为弹性势能 D.弹性势能转化为重力势能【答案】A【解析】“魔罐”被推出后向前滚动的过程中，速度变小，同时魔罐内的金属块随魔盒一起转动，把橡皮筋拧紧，动能转化为橡皮筋弹性势能；魔罐开始向回滚动，橡皮筋弹性势能转化为动能；“魔罐”滚动的过程中，“魔罐”的质量不变，高度不变，重力势能不变，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4、下列属于省力杠杆的是（）A.镊子B.钓鱼竿C.托盘天平D.开瓶扳手【答案】D【解析】AB．镊子、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故AB不符合题意；C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；D．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。故选D。5、如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（）A.图中两辆小车的重力势能大小相等B.两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等C.木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大D.如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动【答案】D【解析】A．图中两辆小车的质量相等，高度不等，则重力势能大小不等，故A错误；B．两种情况下，小车初始重力势能不同，小车到达水平面的动能不同，小车推动木块移动的距离不同，故B错误；C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变，故C错误；D．如果水平面光滑，木块不受摩擦力，被撞击后，木块受到的合力为0，将做匀速直线运动，故D正确。故选D。6、一位同学用30s从教室一楼走到三楼。他上楼时的功率约为（）A.1W B.10W C.100W D.1000W【答案】C【解析】一个学生的质量m=50kg，则一个学生的重力每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度他上楼时克服重力做的功则他上楼时的功率故选C。7、如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8、如图所示，塑料吸盘挂钩在安装使用过程中涉及的物理知识有（）A.压力滑轮空气浮力 B.摩擦力滑轮大气压强C.压力杠杆空气浮力 D.摩擦力杠杆大气压强【答案】D【解析】塑料吸盘挤压排出空气后利用大气压压在墙壁上，应用了大气压强的知识；使用时，竖直方向的摩擦力与物体和吸盘的重力平衡，应用了摩擦力知识；安装过程，拉动挂钩且转动到竖直方向，将吸盘拉紧，此时转动过程相当于杠杆，应用了杠杆知识。故涉及到摩擦力、杠杆和大气压三方面的知识，故ABC不符合题意，故D符合题意。故选D。9、下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（）A.压缩点燃棉花 B.蒸汽顶起壶盖C.冬天哈气取暖 D.燃气推动活塞【答案】A【解析】A．压缩点燃棉花，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，棉花燃烧，故A符合题意；B．蒸汽顶起壶盖，内能转化为机械能，故B不符合题意；C．冬天哈气取暖，是热传递的过程，发生了内能的转移，不是能量的转化，故C不符合题意；D．燃气推动活塞，内能转化为机械能，故D不符合题意。故选A。10、如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（）A.重力势能减小，机械能减小 B.动能不变，机械能不变C.重力势能减小，动能增大 D.重力势能不变，机械能减小【答案】A【解析】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功，机械能减小。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。11、如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）A.夹起食物的筷子 B.拔钉子的羊角锤C.剪铁丝的钢丝钳 D.起瓶盖的开瓶扳手【答案】A【解析】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。A．夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；BCD．拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。故选A。12、在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程【答案】C【解析】在汽油机的工作循环中，做功冲程将内能转化为机械能，提供动力，压缩冲程将机械能转化为内能，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。13、在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是（）A.都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量B.都需要观察小桌陷入沙中的深度C.前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放D.后者实验中小桌不需要倒放【答案】A【解析】A．在“探究影响压力作用效果因素”实验中，选用大小不同的木块是为了改变压力大小；在“探究影响重力势能大小因素”实验中，选用大小不同的木块是为了改变质量大小，所以两个使用改变的物理量不同，故A错误，符合题意；B．两个实验都运用了转换法，前者实验通过观察小桌陷入沙中的深度，判断压强大小；后者实验通过观察小桌陷入沙中的深度，判断重力势能的大小，故B正确，不符合题意；C．前者实验探究压力大小对压力作用效果的影响，不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放，故C正确，不符合题意；D．后者实验探究质量大小对重力势能大小的影响，小桌不需要倒放，只需要观察，小桌陷入沙中的深度，故D正确，不符合题意。故选A。14、下列关于机械效率的说法正确的是（）A.越省力的机械，机械效率越高B.做功越快的机械，机械效率越高C.所做有用功越多的机械，机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高【答案】D【解析】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误；B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误；C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误；D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。故选D。15、下列有关功的说法正确的是（）A.用力推车没有推动，人对车也做了功B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功【答案】B【解析】A．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误；B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故B正确；C．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C错误；D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D错误。故选B。16、如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）A.杠杆仍水平平衡 B.杠杆的左边向下倾斜C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡【答案】C【解析】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L右端2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L3N×L<4N×L杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意；D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L右端2G×4L=2×05N×4L=4N×L4.5N×L>4N×L杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。故选C。17、《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（）A.这是一台“永动机”B.水在输送过程中重力势能不变C.转轮转速越快输水做功功率越大D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮【答案】C【解析】A．“高转筒车”转动时，需要水能提供动力，如果没有水能，它将不能转动，因此不是“永动机”，根据能量守恒定律可知，世界上不存在“永动机”，故A错误；B．水从河里被输送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力势能变大，故B错误；C．转轮转速越快，相同时间内对水做的功越多，根据公式可知，功率越大，故C正确；D．上、下两个转轮的轴都是固定不动的，因此都可看做定滑轮，故D错误。故选C。18、如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（）A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆B.向下拉绳放下空桶时拉力为C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为【答案】D【解析】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知G石·OA=（G桶+F）·OB即40N×1.2m=（20N+F）×0.6m解之可得：F=60N，故B错误；C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知：G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB即40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m解得Fˊ=40N，故D正确。故选D。19、如图所示，是一款“挪车神器”，交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部，托举起车辆进行移除，关于该“挪车神器”，下列说法中正确的是（）A.托起车辆上升一段距离，对车辆做功B.托着车辆水平匀速移动，对车辆做功C.采用履带式车轮是通过增大与地面的接触面积减小摩擦D.通过手机操控是利用超声波传递信息【答案】A【解析】A．挪车神器给车辆向上的力托起车辆，车辆在力的方向上上升一段距离，因此挪车神器对车辆做功，故A正确；B．托着车辆水平匀速移动，托力竖直向上，移动的距离在水平方向，竖直方向没有移动距离，因此挪车神器对车辆不做功，故B错误；C．采用履带式车轮是在压力一定时，通过增大与地面的接触面积减小对地面的压强，故C错误；D．手机能够发射和接收电磁波，通过手机操控是利用电磁波传递信息，故D错误。故选A。20、在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（）A.皮球下落过程中动能转化重力势能B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小【答案】B【解析】A．球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误；B．当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能，故B正确；CD．球的动能越大，转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑较大，故形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，即从更高处下落的，故CD错误。故选B。21、如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是______滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为______J，该滑轮的机械效率为______%。【答案】①.定②.4000③.80【解析】[1]如图所示，滑轮被固定悬挂，在提升物体时滑轮的位置没有变化，其作用是改变了受力的方向，所以该滑轮是定滑轮。[2]工人师傅做的有用功为[3]工人师傅做的总功为则该滑轮的机械效率为22、某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：①该车0.5h内行驶的路程；②维持该车行驶所需的机械功率；（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。【答案】（1）①2.7×104m；②900W；（2）不合理【解析】解：（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为s=vt=54km/h×0.5h=27km=2.7×104m②车受到的重力为G=mg=300kg×10N/kg=3000N该车在平直公路上匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=0.02G=0.02×3000N=60N车的速度54km/h=15m/s车行驶所需的机械功率为（2）车实际获得的机械功率P机=700W/m2×6.5m2×20%×90%=819W因为819W<900W所以方案不合理；答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；②维持该车行驶所需的机械功率为900W；（2）设计方案不合理。23、如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力在内将重力为的木箱匀速提升。提升过程中，以小明为参照物，木箱是__________的。不计绳重和摩擦，拉力的功率为__________W，动滑轮的机械效率为__________，动滑轮的重力为__________N。【答案】①.运动②.100W③.80%④.40N【解析】[1]提升过程中，以小明为参照物，木箱的位置发生变化，是运动的。[2]不计绳重和摩擦，从图中可知，绳子自由端移动的距离为拉力做的功为则功率为[3]根据题意可知，有用功为动滑轮的机械效率为[4]根据可知动滑轮的重力为24、调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。在A点悬挂两个钩码，如图所示，要使杠杆水平平衡，需在B点悬挂_________个钩码。取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的示数为_________N。（每个钩码重）【答案】①.3②.0.75【解析】[1]一个钩码的重是0.5N，设杠杆一个小格长度为L，在A点悬挂2个钩码时，根据杠杆平衡条件可得代入数据有解得即在B处挂3个钩码。[2]取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，设测力计的拉力为，杠杆水平平衡时，根据杠杆平衡条件可得即解得25、如图所示，为支点，画出力的力臂。【答案】【解析】延长力作出力的作用线，从支点作力的作用线的垂线，垂线段的长就是力的力臂，如下图所示26、用如图所示的动滑轮和定滑轮提升重物，请画出最省力的绳子绕行方式。【答案】【解析】图示两个滑轮，绳子固定在定滑轮上，逐一绕线时，承重绳子为2根；绳子固定在动滑轮上，逐一绕线时，承重绳子为3根，所以把绳子固定在动滑轮上，绕过定滑轮，再绕过动滑轮，最省力，作图如下：27、如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。（1）重物上升的速度v物=___________m/s；（2）动滑轮的重G动=___________N，滑轮组的机械效率η=___________%；（3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将___________。【答案】①.0.1②.2③.83.3④.不变【解析】（1）[1]由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，重物上升的速度为（2）[2]不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮重力为G动=nF-G物=2×6N-10N=2N[3]滑轮组的机械效率为（3）[4]不计摩擦及绳重，额定功的来自克服动滑轮重力做的功，改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，有用功W有=Gh，额外功W额=G动h，总功W总=Gh+G动h，根据可知，只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将不变。28、如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为___________J，斜坡的机械效率为___________（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为___________N。【答案】①.400②.83.3%③.20【解析】[1]拉力做的有用功W有用=Gh=200N×2m=400J[2]拉力F做的总功W总=Fs=120N×4m=480J斜坡的机械效率[3]拉力做的额外功W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力29、图示是一种塔式起重机上的滑轮组，匀速吊起600kg的物体上升5m用时20s，滑轮组的机械效率是75%。此过程中：（1）物体的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）有用功是______；（3）绳子自由端移动的速度是______m/s；（4）拉力F的功率是______W。【答案】①.不变②.③.0.75④.【解析】（1）[1]物体的动能与质量和速度有关，因为物体被匀速吊起，物体的速度不变，物体的质量不变，故物体的动能不变。（2）[2]有用功是（3）[3]由题图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为根据可得，绳子自由端移动的速度是（4）[4]根据可得，拉力做的总功为根据可得，拉力F的功率是30、重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为__________N，箱子受到的阻力大小为________N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为____________。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为__________W。【答案】①.450②.20③.90%④.50【解析】[1]箱子放在水平地面上时，箱子受到的重力与地面对箱子的支持力大小相等，方向相反，都作用在箱子上，而且作用在同一条直线上，所以箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力，故地面对箱子的支持力大小为[2]箱子匀速直线运动时，箱子受到的阻力等于推力，所以箱子受到的阻力大小为[3]滑轮组的机械效率η==90%[4]拉力端移动速度v=2×0.1m/s=0.2m/s由P=可得，拉力做功的功率31、我国“天宫二号”上的太阳能电池板将太阳能转化为__________能。太阳能属于__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在太空，给“天宫二号”加注燃料需要用特制的压气机，它是利用压力差的原理让液体燃料流动起来，这说明力可以改变物体的__________。【答案】①.电②.可再生③.运动状态【解析】[1]给太阳能电池板充电，是将太阳能转化为电能的过程。[2]太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源。[3]压力差是液体燃料流动，说明力改变了物体的运动状态。32、请补全下面知识结构图。【答案】（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能【解析】（1）热传递的实质是能量的转移。（2）内能和机械能可以通过做功相互转化。（3）动能和势能可以相互转化，势能包括重力势能和弹性势能，动能和弹性势能可以相互转化。33、我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的_______________能转化为电能，水能是_______________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，水电站年均发电量可达，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为，煤的热值为，则需要用煤_______________。【答案】①.机械②.可再生③.9×1010【解析】[1]水力发电是通过水冲击涡轮机，带动发电机发电，所以是将水的机械能转化为电能。[2]水能能够从大自然源源不断的获取，所以水能是可再生能源。[3]水电站年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，则需要用煤34、如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是_______________J，总功是_______________J，拉力F的功率是_______________W。（g取）【答案】①.3×104②.3.75×104③.2.5×103【解析】[1]物体的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N滑轮组所做有用功W有=Gh=6000N×5m=3×104J[2]由得，滑轮组所做总功[3]拉力F的功率35、如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。【答案】【解析】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；过支点O作动力F1的作用线的垂线段，即为动力F1的力臂l1，如图所示36、如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提升到高处，画出滑轮组的绕绳方式。【答案】【解析】工人站在地面上用滑轮组将重物提起，拉力方向向下，是由两根绳子承担物重的，绳子固定在定滑轮上。如图所示：37、图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力和阻力的力臂。【答案】【解析】据杠杆的平衡条件，力最小，则力臂最大，连接OB为最大力臂，过B点作垂直于OB向上的力F1即为最小力；将F2的作用线反向延长，过O点作力F2的作用线的垂直线即为力臂L2。作图如下：38、同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L______；（2）先将头向前抬起，可以减小______力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是______；（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。【答案】①.②.阻③.变小④.功率【解析】（1）[1]人受到的重力为阻力，从支点O向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂L，如图所示：（2）[2]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂；[3]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。（3）[4]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小。39、在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。表1实验次数钩码重钩码上升的高度绳端拉力绳端移动距离有用功总功机械效率120.1100.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.3050.6675.8（1）分析表中的数据，他的猜想是__________（选填“正确”或“错误”）的；（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；表2实验次数动滑轮个数钩码重绳端拉力钩码上升的高度绳端移动距离有用功总功机械效率4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越__________。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功__________有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑__________；（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是__________，你的改进方法是__________。【答案】①.错误②.低③.大于④.机械所做的额外功⑤.机械效率变低⑥.减轻动滑轮的质量【解析】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。（2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。[3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。[4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。（3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。40、新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求：（1）汽车行驶的速度；（2）汽车发动机功率；（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）【答案】（1）20m/s；（2）50kW；（3）【解析】解：（1）在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，则汽车行驶的速度（2）由题意知，汽车在做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，即根据可得汽车发动机的功率（3）汽车静止时对水平地面的压力则汽车静止时对水平地面的