2023年上海市中考物理一轮复习第四章 机械和功 练习题

上海市2023年中考备考物理一轮复习第四章机械和功练习题一、单选题1．（2022·上海嘉定·统考一模）图所示为某同学在生命科学实验中使用镊子夹取玻璃盖片的场景，使用此镊子（）A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离2．（2022·上海·九年级校联考专题练习）在图中，O是杠杆PQ的支点，在P点挂一重物G，在Q点分别作用不同方向的力F。其中能使杠杆在水平位置平衡且最省力的是图（）A．B．C．D．3．（2022·上海嘉定·统考一模）甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（）A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒4．（2022·上海·校联考模拟预测）如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，此物体的重力势能大（）A．在A点时大 B．在B点时大C．在两点时一样大 D．条件不足，无法判定5．（2022·上海·九年级校联考专题练习）如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的A．速度 B．动能 C．机械能 D．重力势能二、填空题6．（2022·上海青浦·统考模拟预测）如图所示，开启瓶盖的起子相当于是一个_____杠杆，在动力的作用下，起子右端手柄向上转动，此现象主要说明，力可以改变物体的______（选填“运动状态”或“形状”），若起子的阻力臂为0.02米，动力臂为0.1米，阻力为15牛，则扳起起子所用的动力至少为______牛。7．（2022·上海·九年级校联考专题练习）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F所做的功为_______焦。8．（2022·上海·统考中考真题）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。9．（2022·上海·九年级校联考专题练习）2022年冬奥会短道速滑接力赛为中国夺得首金，比赛中运动员加速向前滑，需要用力蹬地，这表明力的作用是___________的；图中运动员交接棒时，后面运动员向前推队友的过程中，推力对队友___________功（选填“做了”或“不做”）。当最后一棒运动员到达终点后，由于___________会继续向前滑行，滑行中冰刀与冰面之间的摩擦属于___________摩擦。10．（2022·上海·九年级校联考专题练习）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F2匀速提升物体时，力F2为______牛；若用力F2使物体匀速上升2米，力F2所做的功为______焦。11．（2022·上海嘉定·统考一模）如图所示，把重力为1000牛的物体A匀速提升3米，不计滑轮自重和摩擦，则作用在细绳自由端的拉力F为__________牛，拉力F做的功为_________焦。若提升物体A所用时间为1分钟，则拉力F做功的功率为________瓦。12．（2022·上海·统考中考真题）重为2.98N，体积为1×104m3的物体A浸没在水中，受到的浮力为_____牛；若在始终浸没的情况下，用细绳竖直拉着它匀速上升1m，则拉力大小为_____牛，拉力所做的功为______J。13．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）2022年北京冬奥会中，滑雪运动员从如图所示的大跳台高处滑下时，运动员的重力势能________，运动员的惯性________（均选填“增大”、“不变”或“减小”）；以运动员为参照物，看台上的观众是________（选填“运动”或“静止”）的。14．（2022·上海·校联考模拟预测）乘坐观光电梯时，电梯匀速上升时，若以电梯为参照物，电梯中的人是_______________（选填“运动”或“静止”）的，电梯中人受到电梯对他的支持力_______________（选填“大于”、“等于”或“小于”）他的重力，乘客上升时，他的机械能________________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。15．（2022·上海黄浦·统考二模）如图所示的开瓶器，是___________杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），瓶盖加速向下落地的过程中，瓶盖的惯性将___________，瓶盖的重力势能将___________。（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）三、作图题16．（2022·上海·校联考模拟预测）如图所示，是小明同学用撬棍撬石头的情景，石头重为600N，画出石头受到重力的示意图（O点是力的作用点），画出F的力臂。四、实验题17．（2022·上海·九年级校联考专题练习）在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板作为平面镜目的是______，若在玻璃板后面挡一张黑纸，透过玻璃板______（选填“能”、“不能”）看到玻璃板后蜡烛A的像，则说明平面镜成的是______像。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，本实验需始终使杠杆在______位置保持平衡，目的是_____；如图，若测力计示数为2牛，将一个重为1牛的钩码挂在杠杆的______刻度处时（选填“A”、“B”、“C”或“D”），杠杆能保持平衡，该实验______多次测量（选填“需要”、“不需要”）。18．（2022·上海·九年级校联考专题练习）小新和小佳同学在做“探究杠杆平衡条件”实验：（1）实验前，他们把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”）。19．（2022·上海·九年级校联考专题练习）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（a）、（b）、（c）所示，且s1=s2=s3（1）分析比较图（a）、（b）和（c）中的现象，可得到的初步结论是：___________；（2）他按图（d）继续实验，由（c）和（d）可知，他研究的是物块在水平面上滑行的最大距离与___________的关系，通过观察比较___________的大小关系，可归纳得出初步结论。20．（2022·上海·校联考三模）让一个乒乓球沿如图甲所示轨道滚动．（1）乒乓球从A点静止释放，到达最高点C时，速度是否为零？______。乒乓球在A点时的机械能EA大于、小于还是等于其在C点的机械能EC？______；（2）将轨道BC段改为水平，如图乙所示。乒乓球仍从A点静止释放，若受到的阻力不能忽略，经过B点后在MN段运动的速度将如何变化？______。（选填“增大”“减小”或“不变”）五、计算题21．（2022·上海·九年级校联考专题练习）杠杆平衡时，动力臂l1为0.8m，阻力F2的大小为40N，阻力臂l2为0.2m，求动力F1的大小。22．（2022·上海长宁·统考二模）某轻质杠杆平衡时，动力臂l1为0.5米，阻力臂l2为1米，阻力F2的大小为50牛，求动力F1的大小。23．（2022·上海闵行·统考二模）利用撬棒撬起箱盖，如图所示。若动力臂为阻力臂的10倍，手对撬棒的动力大小为40牛，求箱盖对撬棒的阻力大小。24．（2022·上海·统考中考真题）如图所示，用竖直向上的拉力F匀速提起物体A。已知物体A和滑轮的总重G总为100牛，且摩擦不计，求拉力F的大小。25．（2022·上海·校联考模拟预测）身高1.7米，质量为50千克的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点。则：（1）他的重力为多少牛？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？（3）将身体撑起，每次肩膀上升的距离均为0.3米，做一次功是多少焦?（4）若他在1分钟内做了15个俯卧撑，他的功率是多少瓦？26．（2022·上海黄浦·统考二模）用图所示的滑轮将重为98N的物体A在10s内匀速向上提高5m。不计绳子和滑轮间的摩擦，求：①物体的质量m；②拉力F所做的功W和功率P。27．（2022·上海·统考中考真题）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W和功率P。28．（2022·上海·九年级校联考专题练习）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-t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W及功率P的大小。六、综合题29．（2022·上海·九年级校联考专题练习）杆秤是中国的传统衡器，凝聚着中国古代人民的智慧。利用杆秤可以称量物体质量应用了______（填写物理原理或规律）。用如图所示杆秤测物体A的质量，杆秤秤砣的质量为0.1千克，用手提起秤纽2，当杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽2的距离分别为0.05米、0.2米（即米，米）。①若杆秤的质量忽略不计，则被测物的质量为______千克；②若秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值______被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）；③若用手提起秤纽1，为使杆秤仍水平静止，应该将秤砣向______移动。（选填“左”或“右”）七、简答题30．（2022·上海·统考中考真题）某同学准备在暑期到北京去旅游，他从网上查询得到了下列信息：飞机从上海到北京的航程约为1200km，用时大约2h5min，飞机每人每百千米消耗能量约1.05×108J；高铁从上海到北京的路程约为1300km，用时大约4h48min，它的能量消耗为。如果他征求你的意见，你会给他怎样的合理建议？说说你的理由。参考答案：1．D【详解】使用镊子夹取玻璃盖片时，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一个费力杠杆，好处是省距离。故选D。2．B【详解】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，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B。3．D【详解】由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度A．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；B．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意；C．甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m故C不符合题意；D．运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。故选D。4．B【详解】由题图可看出，A点所在的海拔为995m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故物体在B点时重力势能大。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5．C【详解】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。6．

省力

运动状态

3【详解】[1]开启瓶盖的起子，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆。[2]在动力的作用下，起子右端手柄向上转动，手柄的运动状态发生了改变，故力可以改变物体的运动状态。[3]根据杠杆平衡原理可知，扳起起子所用的动力7．

定

等臂

15【详解】[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[3]根据做功计算公式可得，力F所做的功为8．

省力

10

0【详解】[1]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。[2]一共有2段绳子分担动滑轮重，故动滑轮省一半的力，力F的大小为[3]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。9．

相互的

做了

惯性

滑动【详解】[1]比赛中运动员加速向前滑，需要用力蹬地，给地面一个力，同时地面也会给运动员一个力，使其向前加速，这是因为物体间力的作用是相互的。[2]后面运动员用力推前面的队友的过程中，前面的运动员在力的作用下沿着力的方向运动了一段距离，根据功的定义判断，推力对队友做了功。[3]最后一棒运动员到达终点后，不能立即停下来，而是继续往前运动一段距离是因为运动员具有惯性，仍会保持原来的运动状态。[4]在滑行的过程中，冰刀在冰面上滑动，所以冰刀与冰面之间的摩擦力为滑动摩擦力，属于滑动摩擦。10．

A

25

100【详解】[1]由图可知滑轮A的轴固定不动，所以滑轮A是定滑轮。[2]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[3]拉力F2移动的距离为s=2h=2×2m=4m则拉力F2做的功为W=F2s=25N×4m=100J11．

500

3000

50【详解】[1]由图知，使用的是动滑轮，因为不计滑轮自重和摩擦，所以拉力[2]拉力端移动的距离拉力做的功[3]拉力做功的功率12．

0.98

2

2【详解】[1]若将物体A浸没在水中时排开水的体积V排=V=1×10-4m3则物体受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.98N[2]根据题意知道，物体受到竖直向上的拉力F、浮力F浮和竖直向下的重力G，由平衡条件知道，拉力大小为[3]拉力F所做的功W=Fs=2N×1m=2J13．

减小

不变

运动【详解】[1]物体被举得越高，质量越大，物体的重力势能越大。滑雪运动员从如图所示的大跳台高处滑下时，质量不变，高度减小，运动员的重力势能减小。[2]惯性只于质量有关，质量越大，惯性越大。运动员的质量不变，惯性不变。[3]运动员从如图所示的大跳台高处滑下时，以运动员为参照物，看台上的观众的位置发生了改变，所以是以运动员为参照物，看台上的观众是运动的。14．

静止

等于

增大【详解】[1]电梯匀速上升时，电梯中的人相对电梯没有位置变化，所以是静止的。[2]人随电梯一起匀速直线运动，人在竖直方向上所受的重力和电梯对人的支持力是一对平衡力，它们的大小相等。[3]乘客匀速上升，其质量不变，高度增加，所以此过程动能不变，重力势能增加，那么机械能增大。15．

省力

不变

减小【详解】[1]开瓶器在使用过程中，支点在瓶盖中间，阻力作用在瓶盖边缘，动力在开瓶器末端，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。[2]惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。瓶盖加速向下落地的过程中，瓶盖的质量大小不变，所以惯性大小将不变。[3]重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。瓶盖加速向下落地的过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。16．【详解】石头重力的作用点在重心，过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即为F的力臂，如下图所示：17．

既能成像又有确定虚像的位置

能

虚

水平

消除杠杆重力对杠杆平衡的影响，便于在杠杆上读出力臂的大小

D

需要【详解】[1]玻璃板有透光性，在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板作为平面镜既能成像又有确定虚像的位置。[2][3]平面镜成像的原理是光的反射，若在玻璃板后面挡一张黑纸，通过玻璃板仍能看到玻璃板后蜡烛A的像，因不能在光屏呈现蜡烛的像，只能在玻璃板前面看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是虚像。[4][5]在“探究杠杆平衡的条件”实验中，本实验需始终使杠杆在水平位置保持平衡，可消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；根据力臂的定义，当动力、阻力沿竖直方向时，支点与力的作用点的距离即为力臂大小，故目的是消除杠杆重力对杠杆平衡的影响，便于在杠杆上读出力臂的大小。[6]弹簧测力计沿竖直向作用在杠杆上，使杠杆逆时针转动，根据阻力阻碍杠杆的转动，故钩码要挂在杠杆的右端。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，假设杠杆的每一个小格代表l，所以有2N×2l=1N×l2所以l2=4l故钩码要挂在D点。[7]为避免实验的偶然性，得出普遍性的规律，该实验需要多次测量。18．

是

右

寻找普遍规律

变小【详解】（1）[1][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，根据可知，不变，变大，那么弹簧测力计的示数变小。19．

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无关

倾斜程度

铜块在水平面上滑行的最大距离【详解】（1）[1]分析比较图（a）、（b）和（c），斜面倾斜程度相同，同一高度，静止滑下，质量不同，而物块在水平面上滑行的最大距离相同，说明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无关。（2）[2][3]从图可知，质量相同，高度相同，从不同的斜面静止滑下，斜面的倾斜角度不同，铜块在水平面上滑行的最大距离不同，故研究的是物块在水平面上滑行的最大距离与倾斜程度的关系；实验中，斜面的倾斜角度越大，铜块的滑行的最大距离越大，故可以通过观察铜块在水平面上滑行的最大距离得出结论。20．

是（或为零）

大于（或EA>EC）

减小【详解】（1）[1]乒乓球从A点静止释放，到达最高点C时，物体不能继续上升，此时速度为零。[2]因乒乓球运动过程中与轨道间存在摩擦力，乒乓球要克服摩擦力做功，故乒乓球在A点时的机械能EA大于在C点的机械能EC。（2）[3]若将轨道BC段改为水平，如图乙所示．乒乓球仍从A点静止释放，若受到的阻力不能忽略，乒乓球克服阻力做功，在水平面上动能减小，所以经过B点后在MN段运动的速度将减小。21．10N【详解】解：杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件可得答：动力

F1的大小10N。22．100N【详解】解：根据杠杆的平衡条件得代入数据得解得答：动力F1为100N。23．400N【详解】解：根据杠杆平衡条件可知F1×L1=F2×L2由题意可知L1=10L2F1=40N代入公式可得40N×10L2=F2×L2解得F2=400N答：箱盖对撬棒的阻力大小为400N。24．50牛【详解】解：因为使用动滑轮，有两股绳子承担物重，且摩擦不计，所以拉力答：拉力F的大小为50N。25．（1）490N；（2）294N；（3）88.2J；（4）22.05W【详解】解：（1）小明的重力G=mg=50kg×9.8N/kg=490N（2）以O点为支点，小明自身重力是阻力，即F2