中考物理二轮复习：机械能和简单机械（测试）（原卷版+解析）

专题08机械能和简单机械（测试）

满分100分时间60分钟

一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项正确）

1.如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（）

A.舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变

B.舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大

C.舰载机着舰时，减速运动，其运动状态发生改变

D.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变

2.如图所示，某大学生特种兵式旅游南昌的过程中，打卡“南昌之星”摩天轮的情景。摩天轮在竖直

平面内做匀速圆周运动（摩天轮转动的速度大小不变），当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程

中，下列说法正确的是（）

A.游客的机械能不变B.游客的重力势能不变

C.游客的机械能增大D.游客的动能减小

3.在2025年阳江中考体育考试中有一个排球选项，如图所示，是八年级学生小明在练习“跳发

球”，可简化为小明“抛球、腾空、击球、落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（）

信

抛球腾空击球落地

A.小明拿着球往上抛球一小段距离B.小明跳起腾空做出要击球动作

C.小明击球过程手刚碰到球瞬间D.小明完成击球过程后落地

4.2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火

发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行，发射取得圆满成功。下列说法正确的是

()

A.天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引

B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态

C.发射过程中火箭的机械能不守恒

D.火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能

5.计时结束瞬间毯子被踢后，上升和下落到地面的过程中，曾经经过M、N两点,毯子在这两点的动

C.在M点一定处于上升阶段D.在N点一定处于下降阶段

6.公元前400多年，墨子所著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早

两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（）

7.600N的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态.忽略跷跷板自重和转动的摩

A.球的质量约为200N

B.球的质量约为120kg

C.使跷跷板平衡的力是球的压力和人的重力

D.当人往中点。走时，跷跷板右端下降

8.如图所示，小球从/点由静止沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道，球在空中上升至最高

点N后开始下落，经过。点。。、P处在同一水平高度。下列说法正确的是（)

M

_~~7PQ~

A.0、尸两点的动能相同

B.小球到达的最高点"与〃点高度相同

C.小球从M到。的过程，重力势能转化为内能和动能

D.从P到。的过程，小球的重力势能转化为动能，再由动能转化为重力势能

9.如图1,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图2,则

（）

A.甲的总功大于乙B.甲的机械效率等于乙

C.甲的机械效率高于乙D.甲提升M的高度小于乙

10.如图所示，A8为一可绕。点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力「使杠杆平衡，保持重

物不动，而使绳绕A点沿图中虚线从竖直位置C顺时针缓慢转动到。位置，则以下判断正确的是（）

A.F变大B.尸变小C.尸不变D.无法判断

11.如图所示，用尸=250N的拉力，把重G=400N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦，则

）

A.拉力做的有用功为500JB.拉力的功率为50W

C.滑轮组的机械效率为80%D.增大提升重物的高度，可以提高该滑轮组的机械效率

12.如图所示，小慧分别使用甲、乙两种机械匀速直线提升物体，且物体上升的高度力相同，其中M

物体受到的重力是ION,N物体受到的重力是5N。测得拉力如表所示。根据上述信息，以下说法正确的

是（）

彳〃〃〃/

绳子的自由端

F甲F乙

5.5N8N

甲

A.使用甲、乙提升物体时一定省力

B.甲与乙的绳子自由端移动的距离相等

C.使用乙提升物体既可以省力，也可以省功

D.由于不知道/?的大小，无法计算甲、乙的机械效率

二、作图、填空题（每空1分，共25分）

13.如图甲所示为我国古代劳动人民舂米的情景，图乙是工作示意图，请在图乙中作出力品的力臂A

和A端受到的阻力&的示意图。

甲乙

14.如图是在北京冬奥会的滑雪项目中运动员正在斜坡上下滑的情景，下滑过程中，运动员的质量

将，动能将（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”），该过程主要是运动员

的能转化为动能。

15.图是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同），若质量为60千克的登山运动员从2

点匀速到达A点时，运动员的动能，重力势能（以上两空均选填“增加”“不变”或“减

16.如图是过山车在A、B、C、。点的动能和重力势能大小的示意图，过山车从A点到B点过程中,

动能，重力势能o（两空选填“增大”、“不变”或“减小”）；A、。两点中，过山

车在________点时的机械能大。

17.古代挑夫搬运货物的情景如图甲所示，简化成图乙中杠杆AB,移动货物，可使点C在AB间移

动，杆水平静止，忽略杆重。

（1）挑夫1对杆的支持力为H，绳子对杆的拉力为尸2，方向均在竖直方向，尸1的方向与支点。如图

乙所示。请在图乙中画出尸2的示意图及B的力臂氏

（2）图乙中，杆保持水平静止，要使挑夫1对杆竖直向上的支持力变小，以下方法一定可行的

有___________

A.其他条件不变，只减小货物的重量

B.其他条件不变，只把货物向B端移动

C.其他条件不变，只有挑夫1靠近货物

D.其他条件不变，只把货物移到AB的正中间位置

18.如图所示，工人们用相同的滑轮组装成不同的滑轮组A、B,提起等重的建材升高相同的高度，不

计摩擦和绳重，拉力做的有用功W1卬2,两滑轮组的机械效率〃A〃B；若拉力移动的速度相

同，则拉力的功率尸1P2（均选填“>"、或“=”）o

19.如图甲所示，使用两个滑轮组提升重均为900N的物体，使物体匀速升高不同的高度。两滑轮组

相关的数据如图乙所示。其中，利用A滑轮组做的有用功为1800J,利用B滑轮组做的有用功为1400J。

则:

（1）由图乙判断：A滑轮组的机械效率是；

（2）计算：①A滑轮组中，物体被提升的高度；；②八的大小；；

（3）使用A滑轮组做的额外功使用B滑轮组做的额外功。（选填“大于”“等于”“小

于“）

甲

20.小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车,

它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘠谷.

（1）如图乙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个杠杆，若增大

摇杆力臂工的长度，则完成同样工作将更（前两空均选填“省力”或“费力”）,请举出生活中使

用轮轴模型的一个例子如；

（2）风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口（选填"A”或

“B”）落下，说明越大，物体的运动状态越不容易改变；

（3）如图丙所示，变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似。牙盘有外牙盘甲和内牙盘乙；相同

情况下，若要更省力，则链条应连在牙盘______（选填“甲”或“乙”）上。

三、计算题（共14分）

21.（2024・广东•一模）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集

的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为L2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,在水平路面上以

恒定功率做直线运动的回图象如图乙（取g=10N/kg）。

（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车在0-20s内牵引力做的功。

（2）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率

为多少?

甲

22.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深12m,物体重

6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2X1（）3N,受到的阻力为3X1CPN。求：将物体从井底拉至

井口的过程中:

（1）绳子自由端移动的距离是多少?

（2）滑轮组的机械效率是多少?

（3）汽车牵引力的功率是多少?

四、实验、探究题（每空1分，共19分）

23.（2024.广东.一模）小燕用测力计、长方体木块A、祛码、木板、斜面、小车等器材完成下列实

验:

测力则

木块M|——

/////////////7///////

必木板(a)

长木板（b）

甲

（1）实验一：图甲探究“滑动摩擦力的影响因素”：实验中匀速直线拉动木块是为了使物体受到的

与拉力大小相等，若实验中则可总结出实验结论是：;

（2）实验二：图乙探究“动能与哪些因素有关”：若要探究物体的动能与速度关系，则可选择

（填写序号：c、d、e）两组实验来达到；实验中动能的大小是通过来反映；

（3）实验三：图丙”探究阻力对运动的影响”：实验中为了使小车滑下来的速度相同，其必要的实

验操作是;若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是M、Wz，则W1

卬2。

24.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，某小组用如图所示的同一滑轮组提升不同个数

钩码，分别做了如图所示的三组实验，实验数据记录如下：

钩码动滑轮钩码上升弹簧测力计弹簧测力计机械

次数

重/N重/N的距离/cm的示数/N上升的距离/cm效率

120.8511566.7%

240.851.715②

360.85①1583.3%

（1）在实验中，测绳端拉力尸时，应尽量—向上匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数；

（2）第3次实验时弹簧测力计的示数如图所示，表格中编号①的数值是,②的数值是

（精确至千分位）；

（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率的目的是；

A.减小摩擦

B.多次测量取平均值减小误差

C.获得多组数据归纳出物理规律

（4）汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法

中，中的方法是与本实验同理的。

A.鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员

B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量

C.经常给汽车做保养，保持良好的润滑

25.小聪用一根每格等距的匀质杠杆做“探究杠杆平衡条件”实验。

（1）将杠杆的中点置于支架上，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于（选填“平衡”或

“非平衡”）状态；接下来他应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位

置平衡，目的是；

（2）实验前，小聪对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想：

①动力=阻力

②动力X动力臂=阻力X阻力臂

砂豆方盲.阻力臂

④动力X支点到动力作用点距离=阻力X支点到阻力作用点距离

如图乙所示，小聪正确调节杠杆水平平衡后，记录了实验数据的表格如下，

实验次数动力Fi/NOA长度/m阻力B/NOB长度/m

110.10.50.2

表中的数据，可推翻上述猜想中的（选填上述猜想的对应序号）；根据这些数据（选

填“能”或“不能”）得出探究结论，理由是;

（3）若在图乙的杠杆左侧钩码下再增加两个相同的钩码，那么只需将（选填字母），杠杆就会

重新平衡；

A.右侧钩码向左移动1格

B.右侧钩码下再增加一个相同的钩码

C.平衡螺母向右适当调节

（4）完成图乙的实验后，小聪没有调节杠杆的平衡螺母，继续用这支杠杆完成如图丙所示的探究

（弹簧测力计已调零），得出的数据与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是。

四、综合题（共6分）

26.阅读材料，回答问题。

悬在城市上空的痛

随着新农村建设的开展，很多居民住进了宽敞明亮的楼房。生活越来越舒适的同时，一种“高空抛

物”现象时有发生。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，而且会带来

很大的社会危害。一天下午，陈某出门忘记了带钥匙，其妻从6楼将一串钥匙抛下，不小心砸到陈某头部

造成重伤。

通过物理计算可知：一个50g的鸡蛋从6楼抛下来其具有的能量就可以砸破行人的头骨，从12楼抛

下可使人当场死亡.

《民法通则》第126条也有规定，建筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、悬挂物发生倒塌、脱

落、坠落造成他人损害的，它的所有人或者管理人应当承担民事责任。

（1）重力势能大小与、有关。

（2）重物在下落过程中，速度逐渐（选填“增大”、“减小”或“不变”），将转化

为能。

（3）请列举一种生活中有可能造成“高空抛物”伤害的现象o

专题08机械能和简单机械（测试）

满分100分时间60分钟

一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项正确）

1.如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（）

A.舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变

B.舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大

C.舰载机着舰时，减速运动，其运动状态发生改变

D.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变

【答案】C

【详解】A.舰载机加速升空的过程中，重力势能增加，动能增加，它的机械能变大，故A错误；

B.质量是物体惯性大小的唯一量度，舰载机的着舰虽然速度越快，它的惯性不变，故B错误；

C.运动状态变化指的是物体的速度变化，舰载机着舰时，减速运动，受到阻力作用，其运动状态发

生改变，故C正确；

D.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机的质量变大，速度不变，舰载机动能变大，

故D错误。

故选Co

2.如图所示，某大学生特种兵式旅游南昌的过程中，打卡“南昌之星”摩天轮的情景。摩天轮在竖直

平面内做匀速圆周运动（摩天轮转动的速度大小不变），当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程

中，下列说法正确的是(

A.游客的机械能不变B.游客的重力势能不变

C.游客的机械能增大D.游客的动能减小

【答案】C

【详解】当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程中，质量和速度不变，因此动能不变，高度

升高，重力势能增大，机械能为动能和势能之和，因此游客的机械能增大。故ABD错误，C正确。

故选C。

3.在2025年阳江中考体育考试中有一个排球选项，如图所示，是八年级学生小明在练习“跳发

球”，可简化为小明“抛球、腾空、击球、落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有()

产

抛球、腾空击球落地

A.小明拿着球往上抛球一小段距离B.小明跳起腾空做出要击球动作

C.小明击球过程手刚碰到球瞬间D.小明完成击球过程后落地

【答案】A

【详解】A.拿着球向上抛，手对球施加了力，球在力的方向上移动了距离，手对球做了功。故A符

合题意；

B.此时小明未对球施加力，所以没有对球做功。故B不符合题意；

C.手刚碰到球时，球未在力的方向上移动距离，所以没有对球做功。故C不符合题意；

D.完成击球后，手不再接触球，不再对球施加力，不再对球做功。故D不符合题意。

故选Ao

4.2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火

发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行，发射取得圆满成功。下列说法正确的是

()

A.天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引

B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态

C.发射过程中火箭的机械能不守恒

D.火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能

【答案】C

【详解】A.天舟六号飞船进入预定轨道后将绕地球飞行，会受到地球吸引，故A错误；

B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中，运动方向不断变化，处于非平衡状态，故B错误；

CD.火箭发射时，将内能转化为火箭的机械能，火箭的机械能增大，动能和重力势能都增加，并不是

动能转化为重力势能，火箭的机械能不守恒，故C正确，D错误。

故选C。

5.计时结束瞬间毯子被踢后，上升和下落到地面的过程中，曾经经过M、N两点，毯子在这两点的动

C.在M点一定处于上升阶段D.在N点一定处于下降阶段

【答案】B

【详解】A.同一意子的质量不变；由表中数据可知，健子在/点的动能较小，所以在M点的速度较

小，故A不符合题意；

B.由表中数据可得，在/点的机械能等于0.1J+0.5J=0.6J

在N点的机械能等于0.6J+0.2J=0.8J

所以在N点的机械能比M点的大，故B符合题意；

CD.N点的机械能比M点的大，存在机械能损失，说明小球先后经过N、M两点；N点的重力势能

比M点的小，说明M点位置比N点高；毯子在上升过程中，速度减慢，动能减小；健子在下降过程中，

速度增大，动能增大；由表中数据知道，N点动能大于M点的动能，M点比N点高，且M点出现在N点

之后，所以N点不可能处于下降状态，则N点一定处于上升阶段，M点可能在上升阶段，也可能在下降阶

段，故CD不符合题意。

故选B。

6.公元前400多年，墨子所著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早

两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（）

【答案】A

【详解】A.根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆；钢丝钳在使用过

程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；

B.食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；

C.钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；

D.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。

故选Ao

7.600N的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态.忽略跷跷板自重和转动的摩

A.球的质量约为200N

B.球的质量约为120kg

C.使跷跷板平衡的力是球的压力和人的重力

D.当人往中点。走时，跷跷板右端下降

【答案】D

由图推断，LOBMLOA，跷跷板处于平衡状态，由杠杆平衡条件知G/OA=G2LOB

球的重力

G,==600NX-=200N

/3

球的质量

G,200N…

犯==------=20依

"g10N/依

故AB错误;

C.使杠杆平衡的力是人对杠杆的压力以及球对杠杆的压力，故c错误；

D.由题图可知当人往。点走时，动力和阻力不变，但是LOA减小了，使得G/OA<G2LOB,所以跷跷

板右端下降，故D正确。

故选D。

8.如图所示，小球从M点由静止沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道，球在空中上升至最高

点N后开始下落，经过。点。。、尸处在同一水平高度。下列说法正确的是（）

A.0、尸两点的动能相同

B.小球到达的最高点N与M点高度相同

C.小球从M到。的过程，重力势能转化为内能和动能

D.从P到。的过程，小球的重力势能转化为动能，再由动能转化为重力势能

【答案】C

【详解】A.小球从M点由静止沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有

部分机械能转化为内能，因此球到达尸点的机械能一定小于在O点的机械能，。、P处在同一水平高度，

小球的重力势能相等，则小球在P点的动能一定小于在。点的动能，故A错误；

B.小球从/点由静止沿粗糙轨道开始运动，小球在“点只有重力势能，在〃点到P的过程中部分

机械能转化为内能，使得P点的机械能小于M点的重力势能；小球上升至最高点N时，仍水平方向飞

行，既有动能又有重力势能，小球到达的最高点N的重力势能小于P点的机械能，所以小球到达的最高点

N的重力势能小于M点的重力势能，小球质量不变，所以小球到达的最高点N的高度小于M点的高度，

故B错误；

C.小球在M点只有重力势能，小球从M到。的过程中，小球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力

做功，小球的重力势能有一部分机械能转化为内能，还有一部分转化为小球的动能，故C正确；

D.忽略空气阻力，小球从N点到。点机械能守恒。小球在尸点时离开轨道冲到空中，说明小球在P

点具有动能，随着高度的增加，重力势能增大，小球的动能转化为重力势能，下落过程中，动能增大，高

度降低，重力势能减小，重力势能转化动能，故D错误。

故选C。

9.如图1,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图2,则

)

A.甲的总功大于乙B.甲的机械效率等于乙

C.甲的机械效率高于乙D.甲提升M的高度小于乙

【答案】C

【详解】A.由图2可知，甲和乙的有用功相同，甲的额外功小于乙的额外功，由因

%.=%用+%外

所以甲的总功小于乙，故A不符合题意；

BC.因脸,甲乙有用功相同，且

%,<%乙

故甲的机械效率大于乙的机械效率，故B不符合题意，C符合题意；

D.因W有用=G〃，物体M重力一定，甲乙有用功相同，因此甲提升M的高度等于乙，故D不符合题

后、。

故选C。

10.如图所示，A8为一可绕。点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力「使杠杆平衡，保持重

物不动，而使绳绕A点沿图中虚线从竖直位置C顺时针缓慢转动到。位置，则以下判断正确的是（）

A.F变大B.歹变小C.尸不变D.无法判断

【答案】A

【详解】根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积。由题意可知，阻力

与阻力臂不变，当使绳绕A点沿图中虚线从竖直位置C顺时针缓慢转动到。位置时，动力臂变小，根据

杠杆平衡条件可知，动力变大，即尸变大。故A正确，BCD错误。故选A。

11.如图所示，用尸=250N的拉力，把重G=400N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦，则

F

A.拉力做的有用功为500JB.拉力的功率为50W

C.滑轮组的机械效率为80%D.增大提升重物的高度，可以提高该滑轮组的机械效率

【答案】C

【详解】A.对物体所做的有用功为W有用=G/z=400Nx2m=800J

故A不符合题意；

BC.由图可知，与动滑轮相连的绳子股数〃=2,绳端移动的距离为s=,仍=2x2m=4m

拉力所做的总功为W^=Fs=250Nx4m=1000N

拉力的功率为

叫1000J

=100W

't10s

滑轮组的机械效率为

h=x100%=x100%=80%

唯1000J

故B不符合题意，C符合题意；

D.滑轮组的效率为

77=X100%=——83—X100%=———X100%=—-—X100%

%%用+%Gh+G动hG+G动

由上式可知，滑轮组的机械效率的高低与重物的上升的高度无关，故D不符合题意。

故选C。

12.如图所示，小慧分别使用甲、乙两种机械匀速直线提升物体，且物体上升的高度场相同，其中M

物体受到的重力是ION,N物体受到的重力是5N。测得拉力如表所示。根据上述信息，以下说法正确的

是（）

F甲F乙

5.5N8N

甲乙

A.使用甲、乙提升物体时一定省力

B.甲与乙的绳子自由端移动的距离相等

C.使用乙提升物体既可以省力，也可以省功

D.由于不知道力的大小，无法计算甲、乙的机械效率

【答案】B

【详解】A.如图甲所示，N物体的重力为5N,而甲装置用的拉力是5.5N,故使用甲并没有省力，故

A错误；

B.由于物体上升的高度/7相同，都有两段绳子分担动滑轮重，故绳子移动的距离为

5绳="〃物=2〃

故B正确；

C.使用任何机械，额外功不可避免，故总功大于有用功，都不能省功，故C错误；

D.甲、乙的机械效率

77=^x100%=—X100%=-^-X100%=—X100%=—X100%

叱总FsFnhnFIF

故D错误。

故选B。

二、作图、填空题（每空1分，共25分）

13.如图甲所示为我国古代劳动人民舂米的情景，图乙是工作示意图，请在图乙中作出力用的力臂A

和A端受到的阻力F2的示意图。

甲乙

【答案】见下图。

【详解】从支点。向动力R的作用线作垂线段，垂线段的长即为其力臂心动力厂的作用是使杠杆沿逆

时针方向转动，而阻力E的作用是阻碍其转动，所以E的方向竖直向下，作用点在A点，如图所示：

14.如图是在北京冬奥会的滑雪项目中运动员正在斜坡上下滑的情景，下滑过程中，运动员的质量

将,动能将（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”），该过程主要是运动员

的能转化为动能。

【答案】不变变大重力势

【详解】质量是物体所含物质的多少，不随位置的改变而改变，因此下滑过程中，运动员的质量不

变。

运动员下滑过程中质量不变，速度变大，动能将变大；运动员的质量不变，高度变低，重力势能变

小，该过程主要是运动员的重力势能转化为动能。

15.图是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同），若质量为60千克的登山运动员从8

点匀速到达A点时，运动员的动能,重力势能（以上两空均选填“增加”“不变”或“减

小”）；登山运动员的重力做了焦的功。

【答案】不变减小5.88X105

【详解】登山运动员从2点匀速到达A点时，质量不变、速度不变，动能不变。

由图知道，8点比A点的高度大，从2点到A点过程中，高度减小、质量不变，其重力势能减小。

A、B两点的高度差/z=2000m-1000m=1000m

重力做功Wz=G/i=mg/2=60kgX9.8N/kgX1000m=5.88X105J

16.如图是过山车在A、B、C、。点的动能和重力势能大小的示意图，过山车从A点到B点过程中,

动能，重力势能o（两空选填“增大”、“不变”或“减小”）；4。两点中，过山

车在点时的机械能大。

【详解】由图1知，过山车从A点到8点过程中，动能增大，重力势能减小。

A点处动能和势能之和大于。点动能和势能的和，所以，过山车在A点时的机械能大。

17.古代挑夫搬运货物的情景如图甲所示，简化成图乙中杠杆AB,移动货物，可使点C在AB间移

动，杆水平静止，忽略杆重。

（1）挑夫1对杆的支持力为B，绳子对杆的拉力为后，方向均在竖直方向，尸1的方向与支点。如图

乙所示。请在图乙中画出后的示意图及B的力臂氏

（2）图乙中，杆保持水平静止，要使挑夫1对杆竖直向上的支持力变小，以下方法一定可行的

有。

A.其他条件不变，只减小货物的重量

B.其他条件不变，只把货物向B端移动

C.其他条件不变，只有挑夫1靠近货物

D.其他条件不变，只把货物移到AB的正中间位置

【答案】见下图AB

【详解】（1）绳子阻碍杠杆顺时针转动，故绳子对杠杆的力是向下的，是阻力厂2,故过支点做阻力

（2）A.根据杠杆平衡条件，品/产尸2/2可知，其他条件不变，只减小货物的重量，巳/2的乘积减小,

动力臂不变，故动力变小，故挑夫1对杆竖直向上的支持力变小，故A符合题意；

B.其他条件不变，只把货物向B端移动，动力臂不变，阻力臂减小，则B/2乘积减小，动力变小,

故B符合题意;

C.其他条件不变，只有挑夫1靠近货物，则动力臂减小，阻力臂不变，阻力不变，B/2不变，故动力

需要增大，故C不符合题意；

D.其他条件不变，只把货物移到AB的正中间位置，增大了阻力臂，阻力与阻力臂的乘积变大，动

力臂不变，故动力变大，故D不符合题意。

故选AB。

18.如图所示，工人们用相同的滑轮组装成不同的滑轮组A、B,提起等重的建材升高相同的高度，不

计摩擦和绳重，拉力做的有用功M卬2,两滑轮组的机械效率〃A若拉力移动的速度相

同，则拉力的功率P1P2（均选填“>"、或"="）o

有由

AR

【答案］==<

【详解】提起等重的建材升高相同的高度，由W=G/7得到有用功相同，即跖=卬2

不计摩擦和绳重，因滑轮相同，上升高度力相同，由W=G动力可知额外功W额相同，因为

卬总=卬有+卬额

所以总功相同，根据片最可知，两装置的机械效率相同，即〃A=〃B

由图可知，A图中滑轮组的动滑轮绕3段绳，B图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计摩擦和绳重，A

图中拉力

£=g（G+G动）

B图中拉力

B=；（G+G动）

所以入<%

拉力移动的速度相同，由

可知，拉力做功的功率尸1<?2

19.如图甲所示，使用两个滑轮组提升重均为900N的物体，使物体匀速升高不同的高度。两滑轮组

相关的数据如图乙所示。其中，利用A滑轮组做的有用功为1800J,利用B滑轮组做的有用功为1400J。

则：

（1）由图乙判断：A滑轮组的机械效率是；

（2）计算：①A滑轮组中，物体被提升的高度；；②矽的大小；；

（3）使用A滑轮组做的额外功使用B滑轮组做的额外功。（选填“大于”“等于”“小

于“）

甲乙

【答案】75%2m400N等于

【详解】（1）滑轮组的机械效率反映的是有用功占总功的比例，如图乙所示，有用功占总功的

75%,所以A滑轮组的机械效率是75%。

（2）物体重为900N,用A滑轮组做的有用功为1800J,则物体被提升的高度为

7%用18OOJ。

h==--------=2m

G900N

由题可知A滑轮组拉力做的总功为

%=干=黑=24。。」

如图甲所示，A滑轮组中动滑轮上绕了3条绳，即〃=3,物体升高2m,则绳子自由端移动距离为

6mo则拉力F\的大小为

a%2400JiT

耳=上=-----=400N

s6m

（3）使用A滑轮组做的额外功为

吗额=%-%用=2400J-18OOJ=600J

如乙图所示，使用B滑轮组做的额外功为

现=X30%=X30%=600J

B额〃70%

故叱i额=吗额

20.小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车,

它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘠谷.

（1）如图乙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个杠杆，若增大

摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更（前两空均选填“省力”或“费力”）,请举出生活中使

用轮轴模型的一个例子如;

（2）风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口（选填"A”或

“B”）落下，说明越大，物体的运动状态越不容易改变；

（3）如图丙所示，变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似。牙盘有外牙盘甲和内牙盘乙；相同

情况下，若要更省力，则链条应连在牙盘______（选填“甲”或"乙”）上。

【答案】省力省力汽车的方向盘B物体质量乙

【详解】（1）风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，轮轴在使用时，动力臂大于阻力臂，因此它相当

于一个省力杠杆。

根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂不变时，动力臂变大，动力变小。因此若增大摇杆力臂L的

长度，则完成同样工作将更省力。

根据轮轴的特点，生活中使用轮轴模型有汽车的方向盘等。

（2）惯性的大小与质量有关，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。绝大部分饱满谷粒质量

较大，惯性大，运动状态不容易改变，因此从出粮口3落下，从而说明物体质量越大，物体的运动状态越

不容易改变。

（3）根据杠杆平衡条件可知，当摇杆力臂即动力臂不变时，要使得省力，即动力变小，在阻力不变

的情况下，应减小阻力臂，所以链条应连在牙盘乙上。

三、计算题（共14分）

21.（2024・广东・一模）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集

的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为L2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,在水平路面上以

恒定功率做直线运动的3图象如图乙（取g=10N/kg）。

（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车在0-20s内牵引力做的功。

（2）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率

为多少？

【答案】（1）7.2X104J；（2）1125W/m2

【详解】（1）由题可知，汽车的质量为〃z=L2t=L2xl03kg

汽车所受的重力为G-mg=1.2x10Jkgx10N/kg=1,2x104N

汽车所受阻力为户0.02G=0.02XL2X10，N=240N

因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力为

F=f=240N

由图乙可知，汽车匀速行驶时v=15m/s,由尸=&可得，汽车的恒定功率为

P=Fv=240Nxl5m/s^3600W

由卬=R可得，汽车在0~20s内牵引力做的功为

W=P/=3600x20s=7.2x104J

（2）由题可知，汽车获得的机械功率为尸机=3600W

汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳照射在地面的辐射总功率为

冬=3600W=gooow

总〃40%

其中接收太阳能电池板的面积为8m2,则太阳照射在地面单位面积上的辐射功率为

^=9000W=1125w/m2

太S8m2

答：（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，汽车在0-20s内牵引力做的功为

7.2X104J；

（2）太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2„

22.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深12m,物体重

6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2X1（）3N,受到的阻力为3X1（）3N。求：将物体从井底拉至

井口的过程中：

U）绳子自由端移动的距离是多少？

（2）滑轮组的机械效率是多少？

（3）汽车牵引力的功率是多少？

s=nh=3xl2m=36m

（2）拉力做的总功为

34

W&=F5=2.2xl0Nx36m=7.92xl0J

有用功为

%用=G/z=6000Nxl2m=7.2xlO4J

滑轮组的机械效率是

77=X1OO%=7,2义叱X1OO%=90.9%

%7.92xlO4J

(3)汽车做匀速直线运动，汽车的牵引力、汽车受到的阻力、绳子对汽车的拉力三力平衡，汽车的

牵引力为

^=F+/=2.2X103N+3X103N=5.2X103N

汽车牵引力的功率是

F=7^v=5.2xlO3Nx3m/s=1.56xlO4W

答：(1)绳子自由端移动的距离是36m；

(2)滑轮组的机械效率是90.9%；

(3)汽车牵引力的功率是1.56xl()4w。

四、实验、探究题(每空1分，共19分)

23.(2024・广东•一模)小燕用测力计、长方体木块A、祛码、木板、斜面、小车等器材完成下列实

验:

木块M——Y!频响财力

/////////////////////

必木板(a)

JL测力

木块Mo-<^Wmjiiiii"^|}>

长木板(b)

甲

(1)实验一：图甲探究“滑动摩擦力的影响因素”：实验中匀速直线拉动木块是为了使物体受到的

.与拉力大小相等，若实验中尸1〈尸2,则可总结出实验结论是:

(2)实验二：图乙探究“动能与哪些因素有关”：若要探究物体的动能与速度关系，则可选择

(填写序号：C、d、e)两组实验来达到；实验中动能的大小是通过来反映；

(3)实验三：图丙”探究阻力对运动的影响”：实验中为了使小车滑下来的速度相同，其必要的实

验操作是;若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是Wl、帆，则乱

卬2。

【答案】摩擦力接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大Cd木块移

动的距离让小车在同一高度滑下等于

【详解】(1)实验中，需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力与拉力是

一对平衡力，所以两个力大小相等。

图甲中，接触面的粗糙程度相同，木块上面加上祛码，接触面的压力大，没有祛码压力小，若实验中

FI<F2,则说明接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。

（2）若要探究物体的动能与速度关系，需要控制速度改变，