专题5 功和简单机械 2021年和2022年江苏省南通市中考物理模拟试题汇编

专题5功和简单机械----2021年和2022年江苏省南通市中考物理模拟试题汇编一．选择题（共20小题）1．（2022•通州区一模）质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的相同高度处下滑，每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示．则甲、乙在斜面上运动的过程中（）A．平均速度之比为3：5 B．甲的重力势能转化为动能 C．到达斜面底端的动能相等 D．乙重力做功的功率比甲大2．（2022•崇川区一模）双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在30s内完成12次屈臂伸，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．30W B．60W C．90W D．120W3．（2022•南通模拟）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则小球（）A．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 B．小球运动到速度最大位置处，受平衡力作用 C．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能 D．从A点向上运动到O点过程中，速度一直增大4．（2022•南通模拟）引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（）A．15W B．30W C．60W D．120W5．（2022•南通模拟）如图所示，用50N的水平拉力F拉着重为30N的物体在2s内沿水平方向前进了4m，下列说法正确的是（）A．重力做功为120J B．重力的功率为60W C．拉力做功为0J D．拉力的功率为100W6．（2022•南通模拟）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（）A．整个过程，运动员对铅球不做功 B．铅球从b到c的过程中，机械能不变 C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能 D．铅球在d处的动能比在b处的动能大7．（2021•如皋市校级模拟）我国歼20战机成功着舰，它在蓝天翱翔时涉及到许多物理知识，下列分析正确的是（）A．飞机沿水平方向匀速直线飞行时，一定受到平衡力的作用 B．飞机在不同高度飞行时，受到的大气压都相同 C．飞机在匀速爬升过程中，动能和重力势能都增大 D．飞机的机翼上凸下平，机翼上方空气流速变慢、压强变小，从而获得向上的升力8．（2022•南通模拟）水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析，下列说法错误的是（）A．游客每次蹦跳一定到达同一最高点，因为能量是守恒的 B．游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大 C．游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大 D．游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能9．（2021•南通二模）如图所示，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（）A．小物块从P向N运动过程中，内能增加 B．小物块到达N点时，动能最大 C．弹簧被压缩的过程中，小物块的速度先增大后减小 D．小物块两次经过M点时的速度相等10．（2021•崇川区二模）人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞组织控制的，它对人体体温的变化很敏感，当下丘脑温度高于37℃时，人体散热机制（如血管舒张、出汗等）就会活跃起来。已知37℃时蒸发20克汗水所需能量为4780J。现有一中年人步行时，每秒钟体内产生的热量为35J，而此时人体通过传导、辐射等方式（不包括出汗）产生的散热功率只有33W，因此还要通过出汗的方式才能保持37℃的体温不变。那么此人步行一小时出汗约为（）A．15g B．20g C．25g D．30g11．（2021•通州区模拟）如图所示，是两个质量相同的小球甲、乙均从a处竖直下落到b处的过程中，每隔相等时间曝光一次分别得到的照片，据此记录，下列说法正确的是（）A．两球的平均速度相等 B．两球的重力做功相等 C．甲球受的阻力比乙大 D．甲球做匀速直线运动12．（2021•海安市模拟）将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放，通过水平面BC，运动到斜面CD上的过程中（不计空气阻力），下列相关解释中正确的有（）A．从A运动到B的过程中重力势能转化为动能和内能 B．钢球在水平面BC上由于受到惯性，所以能继续向前运动 C．钢球的质量越大，到达B点时的速度越大 D．钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力13．（2021•港闸区模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一重为G＝50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则以下说法错误的是（）A．t2时刻小球的动能最大 B．t3时刻小球处于非平衡状态 C．t2到t3时间内，小球的动能先增加后减小 D．t2到t3时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能14．（2022•南通模拟）如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路，修建盘山公路的目的是（）A．减小车轮与路面的摩擦 B．减小汽车牵引力所做的功 C．减小汽车上坡时所需的牵引力 D．提高汽车上坡时发动机的功率15．（2021•海门市模拟）在5秒时间内，将一个重为5N的物体沿着如图长2m、高1m的斜面从底端匀速拉到顶端，物体受到摩擦力为0.5N。则下列说法正确的是（）A．使用斜面可以省力也能省功 B．沿斜面向上的拉力0.5N C．拉力做功的功率为1.2W D．此时斜面的机械效率为62.5%16．（2022•南通模拟）如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为G，它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，那么（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F2＞F3＞F117．（2021•如皋市校级模拟）如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是（）A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变 B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大 C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 D．吊臂是一个省力的杠杆18．（2021•崇川区二模）如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为（）A．F甲＝630N，F乙＝630N B．F甲＝660N，F乙＝660N C．F甲＝900N，F乙＝975N D．F甲＝975N，F乙＝900N19．（2021•通州区模拟）如图所示，用一个重为50N的动滑轮，在5s内将一重为200N的物体匀速竖直向上提起3m，利用以上的信息确定可求得的物理量是（）A．拉力大小 B．F做的功 C．有用功率 D．机械效率20．（2021•南通模拟）如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重物G，木板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是6N。然后在O点的正上方放一质量为0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。（g取10N/kg，绳的重力不计）（）A．1s B．2s C．3s D．4s二．作图题（共1小题）21．（2022•南通模拟）如图所示，小明在C点竖直向上用力F把桌腿A抬离地面，桌腿B始终没有移动。请在图中画出抬桌子的力F，并作出力F的力臂。三．实验探究题（共2小题）22．（2022•南通模拟）小杰同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。（1）图甲是控制两球的相等，探究的是动能与的关系。若在进行甲图实验时，图中下面一个纸盒被撞后滑出木板，为了使纸盒不滑出木板，在不改变木板长度的情况下，应采取以下方法。A.换用质量更小的钢球B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低钢球的高度D.换用一个较重的木块（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球达到水平面时，具有相同的。选用乙探究的是动能与的关系。（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小杰所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．分析这两组数据可以得出：对物体的动能影响较大。该实验通过纸盒推动的距离来反映钢球动能的大小，这种研究方法叫。表一（钢球撞击时的速度为v＝8cm/s）序号钢球质量m/g木块滑行距离s/cm110010220020330030表二（钢球质量为m＝100g）序号钢球撞击速度v/（cm/s）木块滑行距离s/cm1810216403249023．（2022•南通模拟）（1）在探究杠杆平衡的实验中，小美在调平的杠杆两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的端将下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需即可。（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示。小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是。（3）他们认为（2）问中拉力是做功的。若每个钩码质量为50g，杠杆上每格长度为10cm，用水平拉力F使杠杆从竖直位置转过60°，实际实验中拉力大小逐渐（选填“变大”“变小”“不变”），此时拉力做功至少为J．（g取10N/kg）四．计算题（共3小题）24．（2022•南通模拟）作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机，最大起飞重量为53.5吨、机体总长36.9米，翼展38.8米，是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要，首次研制的大型特种用途民用飞机，是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备，是我国航空工业重大工程研制项目。求：（1）飞机最大重量为53.5吨，飞机的重力为多少N。（2）若飞机的总质量为40吨，飞机停在水面上时，飞机受到的浮力为多少N，飞机排开海水的体积为多少？（1.03g/cm3）（3）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，求飞机发动机的功率？25．（2022•通州区一模）小明用图示滑轮组将重为300N的一捆书匀速提升上楼，作用在绳端的拉力为125N，绳端移动的速度为0.3m/s．求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率。26．（2022•南通模拟）如图甲所示是武汉市地铁站修建时用到的起重机，图乙是起重机的示意图，起重机重3×104N（包括悬臂），重心为P1，为了使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有配重M，重心为P2，现测得AB为10m，BO为1m，BC为4m，CD为1.5m.（1）通过计算说明不加配重时，起重机最多能吊起多重的货箱（不计动滑轮与绳重）？（2）计算说明配重不得超过多少？（在不吊货物时的情境中计算）（3）起重机悬臂的底部有由一台电动机带动的两台相同的转扬机，这两台转扬机一起同向转动回收钢绳，从而吊起物体．如图丙所示是它的滑轮组装置示意图．在某次吊起质量为2000kg的建筑材料时，起吊装置的效率为80%，绳子自由端的拉力的大小是多少？（4）在上述（3）小问中，如果电动机的输出功率（即为滑轮组获得的总功率）为1kW，则右转扬机拉绳的速度是多少？五．解答题（共1小题）27．（2021•海安市校级二模）如图，渔民用杠杆和滑轮的组合机械起吊鱼网。请画出杠杆OBA所受动力的力臂L1和阻力F2的示意图。

专题5功和简单机械----2021年和2022年江苏省南通市中考物理模拟试题汇编参考答案与试题解析一．选择题（共20小题）1．（2022•通州区一模）质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的相同高度处下滑，每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示．则甲、乙在斜面上运动的过程中（）A．平均速度之比为3：5 B．甲的重力势能转化为动能 C．到达斜面底端的动能相等 D．乙重力做功的功率比甲大【解答】解：A、由图知，甲物体是4个时间间隔，乙物体是2个时间间隔，所以甲物体与乙球物体运动的时间之比为4：2＝2：1，运动的路程相同，根据v=st可知，平均速度之比为1：2，故B、由图可知，甲物体的高度变小，质量不变，重力势能变小；甲物体在相同时间内通过的路程相同，做匀速直线运动，速度保持不变，甲物体的质量不变，动能不变；所以该过程中，不是重力势能转化为动能，故B错误；C、甲、乙物体的质量相同，到达底端时，甲的速度小于乙的速度，所以甲的动能小于乙的动能，故C错误；D、乙运动的速度大，甲、乙的质量相同，根据G＝mg可知，重力相同，根据P=Wt=Gh故选：D。2．（2022•崇川区一模）双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在30s内完成12次屈臂伸，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．30W B．60W C．90W D．120W【解答】解：中学生的体重约为600N，每次双杠屈臂伸上升的高度相当于人头的高度，约为0.25m，则做一次双杠屈臂伸克服重力做功：W＝Gh＝600N×0.25m＝150J，在30秒内完成12次屈臂伸，30s共做功W总＝12×150J＝1800J全过程克服重力做功的平均功率为：P=W总t=1800J故选：B。3．（2022•南通模拟）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则小球（）A．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 B．小球运动到速度最大位置处，受平衡力作用 C．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能 D．从A点向上运动到O点过程中，速度一直增大【解答】解：A、小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力，故A错误；B、当弹力等于重力的时候，小球的速度是最大的，此时弹力和重力是一对平衡力，小球受到平衡力的作用，故B正确；C、从O点向上运动过程中，小球的质量不变，速度变小，同时高度升高，故动能减小，重力势能增加，所以动能转化为重力势能，故C错误；D、不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小，故其速度先增大后减小，故D错误。故选：B。4．（2022•南通模拟）引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（）A．15W B．30W C．60W D．120W【解答】解：小明同学的质量大约为：m＝50kg，身体上升高度约为h＝0.4m，t＝1min，n＝20，小明同学的体重：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，做一次引体向上需克服重力做的功：W＝Gh＝500N×0.4m＝200J，1min内做的总功：W总＝20W＝20×200J＝4000J，小明的功率：P=W总t=故选：C。5．（2022•南通模拟）如图所示，用50N的水平拉力F拉着重为30N的物体在2s内沿水平方向前进了4m，下列说法正确的是（）A．重力做功为120J B．重力的功率为60W C．拉力做功为0J D．拉力的功率为100W【解答】解：AB、物体沿着水平方向前进，在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为0J；功率为0W，故AB错误；C、拉力做的功：W＝Fs＝50N×4m＝200J，故C错误；D、拉力的功率：P=Wt=200J故选：D。6．（2022•南通模拟）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（）A．整个过程，运动员对铅球不做功 B．铅球从b到c的过程中，机械能不变 C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能 D．铅球在d处的动能比在b处的动能大【解答】解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A错误；B、由于不计空气阻力，所以根据机械能守恒可知，铅球从b到c的过程中，机械能不变。故B正确；C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。故C正确；D、根据机械能守恒可知，d处和b处的机械能相等，b处的高度大于d处的高度，所以，b处的势能大于d处的势能，而机械能为动能和势能之和，故铅球在d处的动能比在b处的动能大。故D正确；故选：A。7．（2021•如皋市校级模拟）我国歼20战机成功着舰，它在蓝天翱翔时涉及到许多物理知识，下列分析正确的是（）A．飞机沿水平方向匀速直线飞行时，一定受到平衡力的作用 B．飞机在不同高度飞行时，受到的大气压都相同 C．飞机在匀速爬升过程中，动能和重力势能都增大 D．飞机的机翼上凸下平，机翼上方空气流速变慢、压强变小，从而获得向上的升力【解答】解：A、飞机沿水平方向匀速直线飞行时处于平衡状态，一定受到平衡力的作用，故A正确；B、气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小，所以飞机在不同高度飞行时，受到的大气压力不相同，故B错误；C、飞机在匀速爬升过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度变大，重力势能增大，故C错误；D、飞机的机翼上凸下平，使机翼上方空气流速快压强小，从而获得向上的升力，故D错误。故选：A。8．（2022•南通模拟）水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析，下列说法错误的是（）A．游客每次蹦跳一定到达同一最高点，因为能量是守恒的 B．游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大 C．游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大 D．游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能【解答】解：A、游客在上下运动的过程中会受到空气阻力的作用，机械能会转化为内能，机械能不守恒，而游客每次蹦跳都要消耗人的体能，人的体能转化为机械能，人的体能转化的机械能可能不等于人在运动时每次转化的内能，虽然能量是守恒的，但游客每次蹦跳不一定到达同一最高点，故A错误；B、游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性形变的程度最大，所以弹性势能最大，故B正确；C、游客离开蹦床向上运动过程中，质量不变，速度变小，动能变小，质量不变，高度变大，重力势能增大，故C正确；D、游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，使蹦床的形变程度变大，弹性势能变大，转化为的重力势能就越大，此过程将消耗游客体能，游客的体能转化为弹性势能，故D正确。故选：A。9．（2021•南通二模）如图所示，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（）A．小物块从P向N运动过程中，内能增加 B．小物块到达N点时，动能最大 C．弹簧被压缩的过程中，小物块的速度先增大后减小 D．小物块两次经过M点时的速度相等【解答】解：A、物块与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，说明接触面粗糙，物块运动过程中克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，所以小物块从P向N运动过程中，机械能减小，内能变大，故A正确；B、小物块到达N点的过程中，小物块由于受到阻力的作用而做减速运动，速度越来越小，所以到达N时，速度不是最大，动能不是最大，故B错误；C、弹簧被压缩时，小木块受到水平向右的摩擦力、水平向右的弹力的作用，则速度会一直变小，故C错误；D、小物块第一次经过M点时的机械能要大于第二次经过M时的机械能，由于此时的重力势能相同，所以两次经过M时的动能不同，速度不相等，故D错误。故选：A。10．（2021•崇川区二模）人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞组织控制的，它对人体体温的变化很敏感，当下丘脑温度高于37℃时，人体散热机制（如血管舒张、出汗等）就会活跃起来。已知37℃时蒸发20克汗水所需能量为4780J。现有一中年人步行时，每秒钟体内产生的热量为35J，而此时人体通过传导、辐射等方式（不包括出汗）产生的散热功率只有33W，因此还要通过出汗的方式才能保持37℃的体温不变。那么此人步行一小时出汗约为（）A．15g B．20g C．25g D．30g【解答】解：中年人漫步行走时，每秒钟体内产生的热量为35焦，即其总功率是P=Wt=35J1s=35W，故此时出汗的散热功率为P1＝故该人在行走1h时汗的散热量为W散＝P1t＝2W×1×3600s＝7200J，由于每蒸发20克汗水所需要的能量为4780焦；故此时人所需的出汗量是m=7200J4780J×20g故选：D。11．（2021•通州区模拟）如图所示，是两个质量相同的小球甲、乙均从a处竖直下落到b处的过程中，每隔相等时间曝光一次分别得到的照片，据此记录，下列说法正确的是（）A．两球的平均速度相等 B．两球的重力做功相等 C．甲球受的阻力比乙大 D．甲球做匀速直线运动【解答】解：A、小球甲、乙均从a处竖直下落到b处，通过的距离相等，乙球所用时间大于甲球所用时间，所以甲球的平均速度大于乙球的平均速度，故A错误；B、甲、乙两球的质量相同，则重力相同，两球均从a下落到b处，下落高度h相同，由W＝Gh可知，甲、乙两球的重力做功相等，故B正确。CD、甲球在相等的时间内通过的路程不相等，甲球做直线运动，所以甲球做变速直线运动，由图可知，乙球在相等时间内通过的路程相同，并且乙球做直线运动，所以乙球做匀速直线运动，甲球做加速直线运动，甲的重力大于甲受到的阻力，乙球做匀速直线运动，乙受到竖直向上的阻力和竖直向下的重力是一对平衡力，大小相等，甲、乙两球质量相等，则重力相等，所以甲受到的阻力小于乙受到的阻力，故CD错误。故选：B。12．（2021•海安市模拟）将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放，通过水平面BC，运动到斜面CD上的过程中（不计空气阻力），下列相关解释中正确的有（）A．从A运动到B的过程中重力势能转化为动能和内能 B．钢球在水平面BC上由于受到惯性，所以能继续向前运动 C．钢球的质量越大，到达B点时的速度越大 D．钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力【解答】解：A、从A运动到B的过程中，钢球的质量不变，高度减小，速度变大，则重力势能减小，动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能，由于轨道ABCD是光滑的，不存在摩擦，且不计空气阻力，所以重力势能不会转化为内能，故A错误；B、钢球在水平面BC上由于具有惯性，所以能继续向前运动，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故B错误；C、钢球从A点滑下，到达B点时，由于下降的高度相同，则达到水平面时的速度相同，与钢球的质量无关，故C错误；D、钢球在斜面CD上受到的重力和支持力没有在同一条直线上，不是一对平衡力，故D正确。故选：D。13．（2021•港闸区模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一重为G＝50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则以下说法错误的是（）A．t2时刻小球的动能最大 B．t3时刻小球处于非平衡状态 C．t2到t3时间内，小球的动能先增加后减小 D．t2到t3时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能【解答】解：A、由图像可知，t2时刻弹力最大，此时小球压缩弹簧到最低点，此时小球的速度减小为0，动能最小，故A错误；B、t3时刻小球的速度为0，处于最高点，受到重力的作用，处于非平衡状态，故B正确；C、t2到t3时间内，小球在弹力的作用下先加速上升，动能变大；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；继续上升时重力大于弹力，小球做减速运动，动能变小；综上所述，t2到t3时间内，小球的动能先增加后减少，故C正确；D、t2～t3段时间内，弹力逐渐减小，是小球被弹起直至离开弹簧的过程，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故D正确。故选：A。14．（2022•南通模拟）如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路，修建盘山公路的目的是（）A．减小车轮与路面的摩擦 B．减小汽车牵引力所做的功 C．减小汽车上坡时所需的牵引力 D．提高汽车上坡时发动机的功率【解答】解：A、摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关；修建盘山公路和修建很陡的公路相比，接触面的粗糙程度不变，但斜面的倾斜角度减小，对路面的压力增大，所以汽车受到的摩擦力会增大，故A错误；B、根据功的原理：使用任何机械都不省功，即使用机械（如斜面）时，人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，故B错误；C、盘山公路是生活中的斜面，使用斜面可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，故C正确；D、汽车的功率决定于汽车的发动机，每辆汽车都有自己的输出功率，是一个不变量，故D错误。故选：C。15．（2021•海门市模拟）在5秒时间内，将一个重为5N的物体沿着如图长2m、高1m的斜面从底端匀速拉到顶端，物体受到摩擦力为0.5N。则下列说法正确的是（）A．使用斜面可以省力也能省功 B．沿斜面向上的拉力0.5N C．拉力做功的功率为1.2W D．此时斜面的机械效率为62.5%【解答】解：A、使用斜面可以省力，但不能省功，故A错误；B、有用功W有＝Gh＝5N×1m＝5J，额外功W额＝fs＝0.5N×2m＝1J，则总功为：W总＝W有+W额＝5J+1J＝6J，根据W总＝Fs可得拉力为：F=W总s=C、拉力做功的功率为：P=W总t=D、斜面的机械效率为：η=W有W总×100%=5J故选：C。16．（2022•南通模拟）如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为G，它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，那么（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F2＞F3＞F1【解答】解：设杠杆的长为S，由图和杠杆的平衡条件知：甲：F1•S＝G•13S乙：F2•12S＝G•13丙：F3•32S＝G•13联立上述三式，易求得：F1＜F3＜F2；故选：D。17．（2021•如皋市校级模拟）如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是（）A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变 B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大 C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 D．吊臂是一个省力的杠杆【解答】解：如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆，故D错误。吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小，故C正确，AB错误。故选：C。18．（2021•崇川区二模）如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为（）A．F甲＝630N，F乙＝630N B．F甲＝660N，F乙＝660N C．F甲＝900N，F乙＝975N D．F甲＝975N，F乙＝900N【解答】解：观察滑轮组可知，左图承担总重的绳子股数n1＝3，右图承担总重的绳子股数n2＝2，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，绳端的拉力为：F1=13（G1+G动）=13×F2=12（G2+G动）=12×同一滑轮组每股绳子承担的力是相同的，则悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为：F甲＝4F1+2G定＝4×210N+2×30N＝900N；F乙＝3F2+G定＝3×315N+30N＝975N；故选：C。19．（2021•通州区模拟）如图所示，用一个重为50N的动滑轮，在5s内将一重为200N的物体匀速竖直向上提起3m，利用以上的信息确定可求得的物理量是（）A．拉力大小 B．F做的功 C．有用功率 D．机械效率【解答】解：由图示可知，动滑轮绳子的有效股数为2；A、若不计摩擦和绳重，由F=12（G+G动）可求出拉力的大小，由于摩擦和绳重是客观存在的，所以无法求出拉力的大小，故B、绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×3m＝6m，由于无法计算拉力的大小，所以由W＝Fs可知，无法计算拉力所做的功，故B错误；C、有用功：W有＝Gh＝200N×3m＝600J，有用功率：P=W有因此可以求出有用功率，故C正确；D、由于不能求出拉力的大小，所以由η=W有用W故选：C。20．（2021•南通模拟）如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重物G，木板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是6N。然后在O点的正上方放一质量为0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。（g取10N/kg，绳的重力不计）（）A．1s B．2s C．3s D．4s【解答】解：（1）作出A端拉力的力臂，如图所示：由杠杆平衡条件得：F×L1＝G×BO，即：F×AOsin30°＝G×BO，代入数据可得：6N×0.5×（1.2m﹣0.2m）＝G×0.2m，解得：G＝15N；（2）质量为0.3kg的小球的重力：G球＝m球g＝0.3kg×10N/kg＝3N，当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，由杠杆平衡条件得：G球×L球＝G×BO，即：3N×L球＝15N×0.2m，解得：L球＝1m＝100cm，由v=st可知，球运动的时间：t=故选：D。二．作图题（共1小题）21．（2022•南通模拟）如图所示，小明在C点竖直向上用力F把桌腿A抬离地面，桌腿B始终没有移动。请在图中画出抬桌子的力F，并作出力F的力臂。【解答】解：从C点开始，沿竖直向上的方向画一条有向线段，并标明F，即为抬桌子的力F的示意图；小明在C点竖直向上用力F把桌腿A抬离地面，桌腿B始终没有移动，杠杆的支点在B点；反向延长力F的作用线，然后过支点A做垂直于F作用线的垂线段L，即F的力臂，如图所示：三．实验探究题（共2小题）22．（2022•南通模拟）小杰同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。（1）图甲是控制两球的质量相等，探究的是动能与速度的关系。若在进行甲图实验时，图中下面一个纸盒被撞后滑出木板，为了使纸盒不滑出木板，在不改变木板长度的情况下，应采取以下C方法。A.换用质量更小的钢球B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低钢球的高度D.换用一个较重的木块（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球达到水平面时，具有相同的速度。选用乙探究的是动能与质量的关系。（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小杰所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大。该实验通过纸盒推动的距离来反映钢球动能的大小，这种研究方法叫转换法。表一（钢球撞击时的速度为v＝8cm/s）序号钢球质量m/g木块滑行距离s/cm110010220020330030表二（钢球质量为m＝100g）序号钢球撞击速度v/（cm/s）木块滑行距离s/cm18102164032490【解答】解：（1）由甲图可知，两球质量相同，所以是控制两球的质量相等；而两球所处高度不同，两球到达斜面底端时的速度不同，故探究的是动能与速度的关系；如果做甲图实验时，为防止造成硬纸盒掉落，可适当降低钢球的高度，这样小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了。A．换用质量更小的钢球，不能控制相同的质量，故A错误；B．给水平木板铺上毛巾，不能控制相同的接触面，故B错误；C．适当降低钢球的高度，小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了，故C正确；D．换用一个较重的木块，因为和下面的纸盒不同，无法通过推动距离远近判断动能的大小，故D错误。故选：C。（2）选用图乙时，从斜面的同一高度滚下，让小球到达斜面底端的速度相同；图乙中两球的质量不同，故选用图乙探究的是动能与质量的关系；（3）由表一知，小球的速度相同，质量增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离也为原来的几倍；由表二知，小球的质量相同，小球的速度增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍，可知速度对动能的影响更大。该实验通过纸盒推动的距离来反映钢球动能的大小的，这运用了转换法。故答案为：（1）质量；速度；C；（2）速度；质量；（3）速度；转换法。23．（2022•南通模拟）（1）在探究杠杆平衡的实验中，小美在调平的杠杆两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的左端将下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需从左侧取2个钩码挂到右侧钩码下方即可。（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示。小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是杠杆在水平位置时拉力的力臂为零。（3）他们认为（2）问中拉力是做功的。若每个钩码质量为50g，杠杆上每格长度为10cm，用水平拉力F使杠杆从竖直位置转过60°，实际实验中拉力大小逐渐变大（选填“变大”“变小”“不变”），此时拉力做功至少为0.15J．（g取10N/kg）【解答】解：（1）若每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图甲，左侧力与力臂的乘积：5G×4L＝20GL，右侧力与力臂的乘积：2G×3L＝6GL，因为：20GL＞6GL，所以杠杆左侧下降；如果不改变钩码总数和悬挂点位置，若要杠杆平衡，左侧取下n个钩码挂到右侧，则：（5﹣n）G×4L＝（2+n）G×3L，解得：n＝2，即需将左侧2个钩码取下挂到右侧钩码下面；（2）由图乙将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的力臂通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；（3）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，杠杆从竖直位置拉着转过60°的过程中，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，拉力F变大；杠杆从竖直位置拉着转过60°的过程中，拉力F所做的功等于克服重力所做的功，G通过的距离为h=12×30cm即W＝Gh＝mgh＝0.1kg×10N/kg×0.15m＝0.15J。故答案为：（1）左；取下左侧两个钩码挂到右侧钩码下方；（2）水平位置时动力臂为零；（3）变大；0.15。四．计算题（共3小题）24．（2022•南通模拟）作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机，最大起飞重量为53.5吨、机体总长36.9米，翼展38.8米，是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要，首次研制的大型特种用途民用飞机，是国家应急救援体系建设急需的重