人教版物理中考复习单元检测三功和机械能简单机械含答案

单元检测三功和机械能简单机械(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)1.如图所示,使用时属于费力杠杆的是()答案:A2.如图所示,物体A、B的重力分别为20N、10N,滑轮和绳子的重力忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则()A.F=20N B.F=10NC.F=5N D.F=30N答案:B解析:由题图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以FA=12GB=12×10N=5N;在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以Ff=FA=5N,方向水平向左;若使物体A向左做匀速直线运动,则A受到的摩擦力Ff'水平向右,且Ff'=Ff=5N,则F'=FA+Ff'=5N+5N=103.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计摩擦,则()A.利用滑轮组所做的有用功是450JB.绳子自由端移动的速度是0.9m/sC.拉力的功率是99WD.滑轮组的机械效率是80%答案:C4.蹦极运动的简化示意图如图所示,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是()A.从O点到C点运动员速度一直减小B.从O点到C点运动员的机械能一直在增大C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小D.从O点到A点运动员的机械能不变答案:D解析:从O点到B点的过程中,重力大于绳的拉力,运动员的速度一直增大,从B点到C点的过程中,重力小于绳的拉力,运动员的速度一直减小,故从O点到C点的过程中,运动员的速度先增大后减小,选项A错误;忽略空气阻力,在整个过程中,只有动能和势能的相互转化,机械能不变,故选项B、C错误,选项D正确。5.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是()A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.减小动力臂,减小动力移动的距离C.增大动力臂,省力D.减小阻力臂,省力答案:D解析:由题图可知,修剪树枝的剪刀使用时是省力杠杆,把树枝尽量往剪刀轴O靠近,目的是减小阻力臂,从而更省力。6.关于功、功率、机械效率,下列说法正确的是()A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多答案:C解析:功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,大小与做功多少和时间有关;机械效率是有用功与总功的比值。功率大,说明做功快,但不能说明机械效率越大,故选项A错误;功率与做功多少和时间有关,做功少,功率不一定小,机械效率不一定小,故选项B错误;功率越大,反映做功越快,与机械效率无关,选项C正确;机械效率越大,说明有用功与总功的比值大,做功不一定多,故选项D错误。7.如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是()A.小球在A、C处的势能最大B.小球在B处只受重力作用C.小球由A到B过程中,重力势能转化为动能D.小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止答案:B8.图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图乙)。此过程滑轮组()甲乙A.总功为F2s B.额外功为F1sC.机械效率为GsF2×3s D.额外功为3F答案:D9.如图所示,当水平拉力F=50N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N,所受地面的摩擦力约为80N。假如在5s时间内,物体水平移动了0.6m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中()A.拉力F做功为30JB.物体重力做功为120JC.拉力F做功的功率为12WD.该装置的机械效率约为60%答案:C10.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4m,乙斜面长5m,所做的功分别是W甲、W乙,则下列说法正确的是()A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C.拉力F甲与F乙之比为5∶4D.两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5答案:C解析:因为斜面光滑,说明摩擦力为0,使用光滑的斜面时没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%,选项B错误;把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W甲=W乙,选项A、D错误;根据题意可知,甲斜面的长度s甲=4m,乙斜面的长度s乙=5m,根据公式W=Fs可知,F甲∶F乙=W甲s甲∶W乙s11.质量相等的甲、乙两车,在同一平直公路上向东行驶,它们行驶过程中的路程与时间图像如图所示,则下列说法正确的是()A.在行驶过程中,甲车的动能比乙车的动能小B.以乙车为参照物,则甲车向西行驶C.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲车受到的牵引力较大D.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲、乙两车的功率之比为9∶4答案:D解析:由图像可知,两车的位置都随时间均匀变化,故车做的是匀速直线运动,甲的距离增加得快,故甲的速度比乙的速度大,且两车质量相等,则甲的动能比乙的大,故选项A错误;甲的速度比乙大,则以乙车为参照物,甲向前运动,即向东运动,故选项B错误;两车都做匀速直线运动,受力平衡,若两车行驶过程中受到的阻力相等,则牵引力也相等,故选项C错误;由题图可求得:甲的速度为30m/s,乙的速度为403m/s;受到的阻力相等时,由P=Fv得功率之比为P甲∶P乙=9∶4,故选项D12.如图所示,长20m、高10m的斜面固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力,在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中()A.斜面的机械效率是66.7%B.斜面的机械效率是75%C.该同学对物体做功的功率是10WD.该同学对物体做功的功率是30W答案:B解析:由题知,斜面长20m、高10m,则物体沿斜面向上匀速运动s=10m时,物体升高h=5m。拉力F做的总功W总=Fs=40N×10m=400J,拉力做的有用功W有=Gh=60N×5m=300J,所以斜面的机械效率η=W有W总=300J400J×100%=75%,故A错误,B正确。该同学对物体做功的功率P=W有t二、填空题(本题每空2分,共26分)13.在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为W,此过程中物体受到的摩擦力为N。

答案:60160解析:拉力所做的总功W总=Fs=400N×4.5m=1800J,拉力F做功的功率P=W总t=1800J30s=60W。有用功W有=Gh=600N×1.8m=1080J,克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=1800J-1080J=720J,由W额=Ffs得,物体所受斜面的摩擦力F14.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的重力为550N。地面对手的支持力F的力臂是m,支持力F的大小为N。

答案:1.5330解析:由题图可知,地面对手的支持力F的力臂l1=0.9m+0.6m=1.5m;根据杠杆的平衡条件,Fl1=Gl2,即F×1.5m=550N×0.9m,则F=330N。15.工人站在地面上,用定滑轮将27kg的物品吊运到10m高处,使用定滑轮的优点是。若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是N;若匀速吊运时的实际拉力是300N,则人所做的有用功是J,定滑轮的机械效率是。(g取10N/kg)

答案:改变施力方向270270090%解析:使用定滑轮的优点是可以改变施力的方向;若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力F=G=mg=27kg×10N/kg=270N,若匀速吊运时的实际拉力是300N,则人所做的有用功W有=Gh=270N×10m=2700J,总功W总=Fs=300N×10m=3000J,机械效率η=W有W总=16.一名建筑工人用如图所示的滑轮组,将一个重为450N的货物,在10s内沿竖直方向匀速提升了4m,建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是J,建筑工人做功的功率是W,该滑轮组的机械效率是。

答案:180024075%17.如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为N,图乙中人对绳子的拉力为N。

答案:400210解析:题图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400N;题图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力F乙=12(G+G动)=12×(400N+20N)=210三、作图、实验及探究题(本题共20分)18.(4分)深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力,克服人体上部的重力G,从而达到锻炼目的(如图甲)。图乙是将人体抽象为杠杆的示意图,O为支点,请在图乙中画出G的示意图及其力臂l(A点为人体上部的重心)。答案:如图所示19.(6分)(2022·四川自贡中考)如图所示,小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于(选填“平衡”或“非平衡”)状态。

(2)为了便于测量(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。

(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆(选填“左”或“右”)端将下沉。

(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是。

(5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力×=×阻力臂。

答案:(1)平衡(2)力臂左(3)2左(4)变大阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大(5)动力臂阻力20.(6分)下图是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击水平面上的木块B,木块B移动一段距离。(1)该实验中所探究物体的动能是指(选填“小球A”或“木块B”)的动能。

(2)实验表明,让小球A分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越高,速度越,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越,动能越大。

(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。

答案:(1)小球A(2)大大(3)同一解析:(1)该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。(2)同一小球从不同的高度滚下,位置越高的滚到斜面底端的速度越大,把木块推得越远,小球做功多,动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,小球的速度越大,动能就越大。(3)要研究物体动能与质量的关系,根据控制变量法可知,控制小球到达水平面的速度相同,即让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。21.(4分)小明和小强在测滑轮组机械效率的实验中,组装好如图所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。(1)实验时,小明竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录见下表。

钩码总重G/N弹簧测力计提升的高度x/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η10.20.10.1100%(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他们找出错误的原因:。

(3)该滑轮组的机械效率实际为。

(4)在实验中,若将钩码的总重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

答案:(1)匀速(2)绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不是0.2m(3)66.7%(4)变大解析:(1)小明在进行实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,才能使绳子的拉力等于弹簧测力计的示数。(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3;已知钩码上升高度h=0.1m,则弹簧测力计提升的高度x=nh=3×0.1m=0.3m,而实验数据记录表中记录的弹簧测力计提升的高度为0.2m,因此是弹簧测力计提升的高度记录错误,导致滑轮组机械效率计算错误。(3)滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=GhFx(4)提升的钩码重增加到6N,则有用功增加,有用功在总功中的比重增大,所以该滑轮组的机械效率将变大。四、综合题(本题共18分)22.(8分)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB长为3m,均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点1.6m。g取10N/kg。求:(1)物体乙受到的重力;(2)物体甲受到的支持力;(3)物体甲的密度。答案:(1)56N(2)30N(3)7.9×103kg/m3解析:(1)G乙=m乙g=5.6kg×10N/kg=56N。(2)甲的底面积为S甲=(0.1m)2=0.01m2,甲对地面的压力为F甲=pS甲