人教版物理中考復(fù)習(xí)單元檢測(cè)三功和機(jī)械能簡(jiǎn)單機(jī)械含答案

單元檢測(cè)三功和機(jī)械能簡(jiǎn)單機(jī)械(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題3分,共36分)1.如圖所示,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()答案:A2.如圖所示,物體A、B的重力分別為20N、10N,滑輪和繩子的重力忽略不計(jì),此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若用力F向左拉物體A,使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則()A.F=20N B.F=10NC.F=5N D.F=30N答案:B解析:由題圖知,此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重,所以FA=12GB=12×10N=5N;在水平方向A受到的摩擦力和繩對(duì)A的拉力平衡,所以Ff=FA=5N,方向水平向左;若使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則A受到的摩擦力Ff'水平向右,且Ff'=Ff=5N,則F'=FA+Ff'=5N+5N=103.用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m,已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)摩擦,則()A.利用滑輪組所做的有用功是450JB.繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9m/sC.拉力的功率是99WD.滑輪組的機(jī)械效率是80%答案:C4.蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示,彈性繩一端固定在O點(diǎn),另一端系住運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落,到A點(diǎn)處彈性繩自然伸直。B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力相等的點(diǎn),C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)(忽略空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是()A.從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員速度一直減小B.從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一直在增大C.從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一直在減小D.從O點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變答案:D解析:從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,重力大于繩的拉力,運(yùn)動(dòng)員的速度一直增大,從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,重力小于繩的拉力,運(yùn)動(dòng)員的速度一直減小,故從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的速度先增大后減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;忽略空氣阻力,在整個(gè)過(guò)程中,只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能不變,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。5.園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹(shù)枝時(shí),常把樹(shù)枝盡量往剪刀軸O靠近,這樣做的目的是()A.增大阻力臂,減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B.減小動(dòng)力臂,減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C.增大動(dòng)力臂,省力D.減小阻力臂,省力答案:D解析:由題圖可知,修剪樹(shù)枝的剪刀使用時(shí)是省力杠桿,把樹(shù)枝盡量往剪刀軸O靠近,目的是減小阻力臂,從而更省力。6.關(guān)于功、功率、機(jī)械效率,下列說(shuō)法正確的是()A.功率越大,做功越快,機(jī)械效率越大B.做功越少,功率越小,機(jī)械效率越小C.功率越大,反映做功越快,與機(jī)械效率無(wú)關(guān)D.機(jī)械效率越大,表明它做的功越多答案:C解析:功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,大小與做功多少和時(shí)間有關(guān);機(jī)械效率是有用功與總功的比值。功率大,說(shuō)明做功快,但不能說(shuō)明機(jī)械效率越大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;功率與做功多少和時(shí)間有關(guān),做功少,功率不一定小,機(jī)械效率不一定小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;功率越大,反映做功越快,與機(jī)械效率無(wú)關(guān),選項(xiàng)C正確;機(jī)械效率越大,說(shuō)明有用功與總功的比值大,做功不一定多,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.如圖所示,單擺中的小球在ABC間不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng),如果不考慮阻力的影響,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.小球在A、C處的勢(shì)能最大B.小球在B處只受重力作用C.小球由A到B過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí),如果受到的外力全部消失,將保持靜止答案:B8.圖甲中力F1水平拉動(dòng)重為G的物體A在水平路面勻速移動(dòng)了s。改用滑輪組拉動(dòng)A在同一路面勻速移動(dòng)了s,拉力為F2(如圖乙)。此過(guò)程滑輪組()甲乙A.總功為F2s B.額外功為F1sC.機(jī)械效率為GsF2×3s D.額外功為3F答案:D9.如圖所示,當(dāng)水平拉力F=50N時(shí),恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體重為200N,所受地面的摩擦力約為80N。假如在5s時(shí)間內(nèi),物體水平移動(dòng)了0.6m,不計(jì)繩和滑輪的自重,則在此過(guò)程中()A.拉力F做功為30JB.物體重力做功為120JC.拉力F做功的功率為12WD.該裝置的機(jī)械效率約為60%答案:C10.小剛和小明分別用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物勻速拉到兩個(gè)斜面的頂端,若兩個(gè)斜面光滑、等高,甲斜面長(zhǎng)4m,乙斜面長(zhǎng)5m,所做的功分別是W甲、W乙,則下列說(shuō)法正確的是()A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的機(jī)械效率比乙斜面的機(jī)械效率高C.拉力F甲與F乙之比為5∶4D.兩個(gè)拉力做功W甲與W乙之比為4∶5答案:C解析:因?yàn)樾泵婀饣?說(shuō)明摩擦力為0,使用光滑的斜面時(shí)沒(méi)有額外功,所以兩個(gè)斜面的機(jī)械效率都是100%,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;把同一物體沿斜面分別拉到頂端,G和h相同,由W=Gh可知兩次做的功相同,即W甲=W乙,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,甲斜面的長(zhǎng)度s甲=4m,乙斜面的長(zhǎng)度s乙=5m,根據(jù)公式W=Fs可知,F甲∶F乙=W甲s甲∶W乙s11.質(zhì)量相等的甲、乙兩車,在同一平直公路上向東行駛,它們行駛過(guò)程中的路程與時(shí)間圖像如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.在行駛過(guò)程中,甲車的動(dòng)能比乙車的動(dòng)能小B.以乙車為參照物,則甲車向西行駛C.若兩車行駛過(guò)程中受到的阻力相等,則甲車受到的牽引力較大D.若兩車行駛過(guò)程中受到的阻力相等,則甲、乙兩車的功率之比為9∶4答案:D解析:由圖像可知,兩車的位置都隨時(shí)間均勻變化,故車做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),甲的距離增加得快,故甲的速度比乙的速度大,且兩車質(zhì)量相等,則甲的動(dòng)能比乙的大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;甲的速度比乙大,則以乙車為參照物,甲向前運(yùn)動(dòng),即向東運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩車都做勻速直線運(yùn)動(dòng),受力平衡,若兩車行駛過(guò)程中受到的阻力相等,則牽引力也相等,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖可求得:甲的速度為30m/s,乙的速度為403m/s;受到的阻力相等時(shí),由P=Fv得功率之比為P甲∶P乙=9∶4,故選項(xiàng)D12.如圖所示,長(zhǎng)20m、高10m的斜面固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上40N的拉力,在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)了10m。在此過(guò)程中()A.斜面的機(jī)械效率是66.7%B.斜面的機(jī)械效率是75%C.該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是10WD.該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是30W答案:B解析:由題知,斜面長(zhǎng)20m、高10m,則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)s=10m時(shí),物體升高h(yuǎn)=5m。拉力F做的總功W總=Fs=40N×10m=400J,拉力做的有用功W有=Gh=60N×5m=300J,所以斜面的機(jī)械效率η=W有W總=300J400J×100%=75%,故A錯(cuò)誤,B正確。該同學(xué)對(duì)物體做功的功率P=W有t二、填空題(本題每空2分,共26分)13.在斜面上將一個(gè)重600N的物體勻速拉到高處,沿斜面向上的拉力F=400N,拉動(dòng)的距離s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用時(shí)間t=30s。則拉力F做功的功率為W,此過(guò)程中物體受到的摩擦力為N。

答案:60160解析:拉力所做的總功W總=Fs=400N×4.5m=1800J,拉力F做功的功率P=W總t=1800J30s=60W。有用功W有=Gh=600N×1.8m=1080J,克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有=1800J-1080J=720J,由W額=Ffs得,物體所受斜面的摩擦力F14.如圖所示,小明正在做俯臥撐,把他的身體看作一個(gè)杠桿,O為支點(diǎn),A為重心,他的重力為550N。地面對(duì)手的支持力F的力臂是m,支持力F的大小為N。

答案:1.5330解析:由題圖可知,地面對(duì)手的支持力F的力臂l1=0.9m+0.6m=1.5m;根據(jù)杠桿的平衡條件,Fl1=Gl2,即F×1.5m=550N×0.9m,則F=330N。15.工人站在地面上,用定滑輪將27kg的物品吊運(yùn)到10m高處,使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是。若不計(jì)繩重和摩擦,勻速吊運(yùn)所需的拉力是N;若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是300N,則人所做的有用功是J,定滑輪的機(jī)械效率是。(g取10N/kg)

答案:改變施力方向270270090%解析:使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以改變施力的方向;若不計(jì)繩重和摩擦,勻速吊運(yùn)所需的拉力F=G=mg=27kg×10N/kg=270N,若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是300N,則人所做的有用功W有=Gh=270N×10m=2700J,總功W總=Fs=300N×10m=3000J,機(jī)械效率η=W有W總=16.一名建筑工人用如圖所示的滑輪組,將一個(gè)重為450N的貨物,在10s內(nèi)沿豎直方向勻速提升了4m,建筑工人所用的拉力是300N。則該建筑工人所做的有用功是J,建筑工人做功的功率是W,該滑輪組的機(jī)械效率是。

答案:180024075%17.如圖所示,分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為400N的物體勻速向上提起;已知每個(gè)滑輪重20N,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,圖甲中車對(duì)繩子的拉力為N,圖乙中人對(duì)繩子的拉力為N。

答案:400210解析:題圖甲中使用的是兩個(gè)定滑輪,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,車對(duì)繩子的拉力F甲=G=400N;題圖乙中使用的是一動(dòng)一定的滑輪組,n=2,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,人對(duì)繩子的拉力F乙=12(G+G動(dòng))=12×(400N+20N)=210三、作圖、實(shí)驗(yàn)及探究題(本題共20分)18.(4分)深蹲運(yùn)動(dòng)是靠腿部肌肉收縮產(chǎn)生動(dòng)力,克服人體上部的重力G,從而達(dá)到鍛煉目的(如圖甲)。圖乙是將人體抽象為杠桿的示意圖,O為支點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出G的示意圖及其力臂l(A點(diǎn)為人體上部的重心)。答案:如圖所示19.(6分)(2022·四川自貢中考)如圖所示,小勇利用鐵架臺(tái)、帶有均勻刻度的杠桿、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼若干(每個(gè)鉤碼質(zhì)量相同)等實(shí)驗(yàn)器材,探究杠桿的平衡條件。(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在圖甲所示的位置,則此時(shí)杠桿處于(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。

(2)為了便于測(cè)量(選填“力”或“力臂”),應(yīng)使杠桿在水平位置平衡。為此,應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。

(3)將杠桿調(diào)成水平位置平衡后,如圖乙所示,在A點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼,則應(yīng)在B點(diǎn)掛個(gè)鉤碼,才能使杠桿在水平位置保持平衡;隨后兩邊各取下一個(gè)鉤碼,杠桿(選填“左”或“右”)端將下沉。

(4)小勇用彈簧測(cè)力計(jì)替代鉤碼,在B點(diǎn)豎直向下拉,然后將彈簧測(cè)力計(jì)繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至如圖丙所示位置。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,要使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,杠桿的平衡條件是:動(dòng)力×=×阻力臂。

答案:(1)平衡(2)力臂左(3)2左(4)變大阻力和阻力臂不變,動(dòng)力臂變小,動(dòng)力變大(5)動(dòng)力臂阻力20.(6分)下圖是探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,讓小球A從斜面上某點(diǎn)滾下,撞擊水平面上的木塊B,木塊B移動(dòng)一段距離。(1)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指(選填“小球A”或“木塊B”)的動(dòng)能。

(2)實(shí)驗(yàn)表明,讓小球A分別從斜面不同高度由靜止?jié)L下,高度越高,速度越,木塊B被撞得越遠(yuǎn)?？傻媒Y(jié)論:質(zhì)量相同時(shí),小球的速度越,動(dòng)能越大。

(3)若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)讓不同質(zhì)量的小球A從斜面高度由靜止?jié)L下,觀察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離。

答案:(1)小球A(2)大大(3)同一解析:(1)該實(shí)驗(yàn)研究的是小球A動(dòng)能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系。(2)同一小球從不同的高度滾下,位置越高的滾到斜面底端的速度越大,把木塊推得越遠(yuǎn),小球做功多,動(dòng)能大,說(shuō)明了物體的動(dòng)能與物體的速度有關(guān),由此得出結(jié)論:在質(zhì)量一定時(shí),小球的速度越大,動(dòng)能就越大。(3)要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,根據(jù)控制變量法可知,控制小球到達(dá)水平面的速度相同,即讓不同質(zhì)量的小球A從斜面同一高度由靜止?jié)L下,觀察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離。21.(4分)小明和小強(qiáng)在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,組裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼升高,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為0.5N;同時(shí)小強(qiáng)也用刻度尺測(cè)出鉤碼被提升的高度為10cm,以上測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤,其他被測(cè)物理量和計(jì)算數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)下表。

鉤碼總重G/N彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度x/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η10.20.10.1100%(2)小明和小強(qiáng)通過(guò)計(jì)算得出該滑輪組機(jī)械效率為100%,他們意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤,請(qǐng)你幫他們找出錯(cuò)誤的原因:。

(3)該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為。

(4)在實(shí)驗(yàn)中,若將鉤碼的總重增加到6N,則該滑輪組的機(jī)械效率將(選填“變大”“變小”或“不變”)。

答案:(1)勻速(2)繩子自由端移動(dòng)的距離應(yīng)該是0.3m,不是0.2m(3)66.7%(4)變大解析:(1)小明在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),才能使繩子的拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。(2)由圖示滑輪組可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3;已知鉤碼上升高度h=0.1m,則彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度x=nh=3×0.1m=0.3m,而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中記錄的彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度為0.2m,因此是彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度記錄錯(cuò)誤,導(dǎo)致滑輪組機(jī)械效率計(jì)算錯(cuò)誤。(3)滑輪組的機(jī)械效率η=W有W總×100%=GhFx(4)提升的鉤碼重增加到6N,則有用功增加,有用功在總功中的比重增大,所以該滑輪組的機(jī)械效率將變大。四、綜合題(本題共18分)22.(8分)如圖所示,重力不計(jì)的木棒AOB可繞支點(diǎn)O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),木棒AB長(zhǎng)為3m,均勻正方體甲的邊長(zhǎng)為10cm,物體乙的質(zhì)量為5.6kg。當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上時(shí),木棒在水平位置平衡,此時(shí)物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為3000Pa,支點(diǎn)O距A點(diǎn)1.6m。g取10N/kg。求:(1)物體乙受到的重力;(2)物體甲受到的支持力;(3)物體甲的密度。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)甲的底面積為S甲=(0.1m)2=0.01m2,甲對(duì)地面的壓力為F甲=pS甲