2022年上海市中考物理專題練5-功和簡單機械

2022年上海市中考物理專題練5-功和簡單機械一．選擇題（共4小題）1．（2020?長寧區(qū)校級模擬）如圖所示，沿豎直方向用力F拉繩，使物體A勻速上升1米，力F做功100焦。若不計摩擦和滑輪本身的重力，則拉力F的大小為（）A．25牛 B．50牛 C．100牛 D．200牛2．（2021?上海模擬）下列實例中利用簡單機械工作的是（）A．用硬棒撬石塊 B．用吸管吸飲料 C．用密度計測液體密度 D．用溫度計測溫3．（2021?金山區(qū)校級模擬）如圖所示，使用起子向上用力打開瓶蓋時，起子可視為杠桿，這時杠桿的支點是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點4．（2020?金山區(qū)二模）如圖所示，O為杠桿的支點，在A點掛一重物，圖中力F1、F2、F3、F4能使杠桿在水平位置平衡的最小拉力是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4二．填空題（共13小題）5．（2020?上海）2020年5月，我國新一代載人飛船試驗船返回艙成功返回。在返回艙降落的過程中，以地面為參照物，返回艙是的（選填“運動”或“靜止”），艙內(nèi)物體的重力勢能，其慣性（后兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）。6．（2021?寶山區(qū)校級一模）高臺跳水運動員從跳臺起跳翻滾下落至水面的過程中，運動員相對跳臺是（選填“靜止”或“運動”）的，他的重力勢能將，他的動能將。（后兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）7．（2021?楊浦區(qū)三模）物體在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直線運動，其s﹣t圖像如圖所示，該物體的速度大小為米/秒。以地面為參照物，該物體是的。在拉力的作用下，物體運動了5秒，則拉力對物體所做的功為焦。8．（2021?寶山區(qū)二模）火星屬于（選填“行星”或“衛(wèi)星”）。2020年7月23日，我國的“天問一號”火星探測器，搭乘著長征五號運載火箭，成功飛向火星。在運載火箭發(fā)射升空的過程中，“天問一號”火星探測器的重力勢能（選填“變小”、“不變”或“變大”）。以運載火箭為參照物，“天問一號”探測器是的（選填“運動”或“靜止”）。9．（2021?虹口區(qū)二模）2021年1月上海地鐵15號線開通運營。當(dāng)列車啟動時，以站臺為參照物，列車是的（選填“運動”或“靜止”）。加速過程中，列車的動能，慣性（后兩空選填“增大”“不變”或“減小”）。10．（2021?靜安區(qū)二模）如圖所示交通標志牌規(guī)定了某路段車輛的最高時速，請根據(jù)該交通標志牌的信息，進行分析并回答下列問題。①該路段中，小型車的最高行駛速度為。②請應(yīng)用機械能的相關(guān)知識解釋不同型號車輛限速不同的原因。。③一般說來，車輛在學(xué)校路段應(yīng)保持行駛（選填“高速”或“低速”）。11．（2020?黃浦區(qū)二模）在如圖中，重為10牛的實心物體A靜止在水面下，若物體A的體積為1×10﹣3米3，其受到浮力的大小為牛；此時物體A所受重力與浮力的合力大小為牛。若剪斷細線，物體A下沉，此過程中其重力勢能將（選填“增大”、“不變”或“減小”）。12．（2020?奉賢區(qū)二模）如圖所示，“奉浦快線”公交車在力作用下從車站加速啟動，主要表明力可以改變物體的。加速過程中，公交車的慣性將，動能將（均選填“增大”、“不變”或“減小”）。13．（2020?浦東新區(qū)二模）如圖所示，物體的重力為100牛，不計摩擦及滑輪重力，當(dāng)用力勻速提升物體時，力F為牛，在此過程中，物體的動能（選填“變大”、“變小”或“不變“）；若物體被提高2米，則拉力F做的功為焦。14．（2021?寶山區(qū)校級模擬）如圖所示，滑輪可以看作省力杠桿（選填“A”或“B”）；若物體受到的重力均為10牛且處于勻速上升狀態(tài)，不計摩擦和滑輪重力，則力F1的大小為牛、物體的重力勢能（選填“增大”、“不變”或“減小”）。15．（2021?虹口區(qū)二模）小王研究杠桿的使用特點，他先用彈簧測力計提起鉤碼，如圖（a）所示；再用彈簧測力計和已調(diào)平衡的杠桿沿豎直方向用力提起鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，如圖（b）（c）（d）所示；然后，他將滑輪和杠桿組合后沿豎直方向提起鉤碼，如圖（e）所示（圖中鉤碼均相同）。請觀察如圖操作和測量結(jié)果，歸納得出初步結(jié)論。①比較圖（a）與（b）或（a）與（c）或（a）與（d）可得：使用杠桿提升重物且杠桿在水平位置平衡時，若動力臂大于阻力臂，則可以。②比較圖（b）與（d）可得：使用杠桿提升重物且杠桿在水平位置平衡時，當(dāng)阻力和阻力臂相同時，。③觀察分析圖（e）中省力情況和用力方向，可以發(fā)現(xiàn)圖中的杠桿與圖（e）的效果相同（選填“b”或“c”或“d”），理由是：。16．（2021?奉賢區(qū)二模）如圖所示，滑輪可以看作省力杠桿（選填“A”或“B”）；若甲、乙兩物體受到的重力均為15牛且處于靜止狀態(tài)，不計摩擦和滑輪重力，力F1的大小為牛；當(dāng)物體乙上升時，它的重力勢能（選填“增大”、“不變”或“減小”）。17．（2021?寶山區(qū)校級一模）如圖所示，OA是輕質(zhì)杠桿，已知OB＝2AB，B點所掛重物的重力為6牛，A端豎直向上拉著，杠桿處于水平靜止狀態(tài)，則力F的大小為牛。此時杠桿為杠桿（選填“省力”或“費力”）。保持作用點不變，當(dāng)力F向左傾斜時，為使杠桿仍然保持水平靜止，則力F的大小將（選填“變大”、“不變”或“變小”）。三．作圖題（共1小題）18．（2021?黃浦區(qū)模擬）如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點掛一重物G，繩在A點對杠桿的拉力為F2，O為杠桿的支點。請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力F1的示意圖，并作出F2的力臂L2。四．實驗探究題（共2小題）19．（2021?閔行區(qū)二模）某物理興趣小組研究物塊從斜面由靜止下滑至底端過程中勢能變化量△Ep與動能變化量△Ek的大小關(guān)系。他們選取了傾角、長度相同但材料不同的斜面進行實驗，已知玻璃表面最光滑，木板表面其次，石板表面較為粗糙。他們將物塊放在斜面A位置由靜止下滑，如圖所示，用傳感器測出物塊在A、B、C、D、E五個位置時的勢能Ep、動能Ek大小，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。物塊位置勢能Ep/焦動能Ek/焦（玻璃表面）動能Ek/焦（木板表面）動能Ek/焦（石板表面）A1.000.000.00B0.750.170.150.12C0.500.340.300.24D0.250.510.450.36E0.000.680.600.48（1）請?zhí)顚懕砀裰锌杖钡臄?shù)據(jù)；（2）請分析物塊的勢能、動能的大小變化情況。（3）分析表中數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，物塊從同一斜面由靜止下滑至底端過程中△Ep與△Ek的大小關(guān)系是；請在相關(guān)結(jié)論的基礎(chǔ)上對△Ep與△Ek的大小關(guān)系進行合理推理：。20．（2020?上海一模）某小組同學(xué)通過學(xué)習(xí)，知道了動能與質(zhì)量、速度有關(guān)，他們想進一步探究動能與質(zhì)量、速度之間的定量關(guān)系，于是用不同質(zhì)量的實驗小車去撞擊同一木塊，實驗時利用DIS裝置精確地測出了小車撞擊木塊時的速度。小車撞擊木塊后和木塊一起向前滑動，測量出木塊滑動的距離，記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示。表一實驗序號小車質(zhì)量m（千克）小車速度v（米/秒）木塊滑動距離s（米）m2（千克2）v2（米2/秒2）10.200.70710.20.04000.500020.400.50000.20.16000.250030.800.35360.20.64000.1250表二實驗序號小車質(zhì)量m（千克）小車速度v（米/秒）木塊滑動距離s（米）m2（千克2）v2（米2/秒2）40.201.00000.40.04001.000050.400.70710.40.16000.500060.800.50000.40.64000.2500表三實驗序號小車質(zhì)量m（千克）小車速度v（米/秒）木塊滑動距離s（米）70.201.41420.880.401.00000.890.800.70710.8（1）小組同學(xué)是通過比較表格中的來比較小車的動能大小的。（2）分析比較實驗次數(shù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在小車質(zhì)量相同的情況下，速度越大，小車的動能就越大。（3）分析比較實驗次數(shù)1與5、9（或2與6或4與8）及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：；（4）通過分析三張表格，你認為（填“質(zhì)量”或“速度”）的改變對動能的改變影響更大些，你認為理由是：。五．計算題（共3小題）21．（2021?寶山區(qū)二模）小明同學(xué)使用如圖（a）所示的裝置，勻速提升重為100牛的貨物，貨物的s﹣t圖像如圖（b）所示。若不計摩擦，求：（1）貨物上升的速度v的大小。（2）小明同學(xué)對繩的拉力F的大小。（3）6秒內(nèi)小明同學(xué)對貨物做的功W。22．（2021?楊浦區(qū)三模）如圖所示的輕質(zhì)杠桿，OB長為0.5米，OA長為1.5米，物體G重為30牛。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，求豎直向上的拉力F的大小。23．（2021?浦東新區(qū)二模）杠桿平衡時，動力F1的大小為10牛，動力臂l1為0.2米，阻力臂l2為0.5米。求阻力F2的大小。六．解答題（共1小題）24．（2021?上海）杠桿平衡時，動力F1大小為20N，動力臂l1為0.8m，阻力臂l2為0.4m，求阻力F2的大小。

2022年上海市中考物理專題練5-功和簡單機械參考答案與試題解析一．選擇題（共4小題）1．【解答】解：動滑輪繩子的有效股數(shù)n＝2，由s＝nh可得繩端移動的距離：s＝nh＝2×1m＝2m，由W＝Fs可得拉力：F=W故選：B。2．【解答】解：A．用硬棒撬石塊是利用杠桿原理，杠桿是簡單機械的一種，故A正確。B．用吸管吸飲料時，是利用大氣壓強，不是利用簡單機械，故B不符合題意。C．密度計是測量液體密度的工具，其工作原理是浮沉條件的應(yīng)用，不是利用簡單機械，故C不符合題意。D．溫度計是利用液體的熱脹冷縮工作的，不是利用簡單機械，故D不符合題意。故選：A。3．【解答】解：如圖，在用起子打開瓶蓋的過程中，施力方向向上，起子繞起子與瓶蓋的前接觸點A轉(zhuǎn)動，所以A點為支點。故選：A。4．【解答】解：由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小、越省力；由圖可知支點到F1作用線的距離為三格的長度；支點到F2作用線的距離為二格的長度；作用在杠桿上的F3、F4和阻力作用效果一樣（都會使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動），因此無法使杠桿平衡。綜合分析F1的力臂最長、最省力、拉力最小，故A符合題意。故選：A。二．填空題（共13小題）5．【解答】解：在返回艙降落的過程中，以地面為參照物，返回艙相對于地面發(fā)生了位置的變化，所以返回艙是運動的。物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和距離參照面的高度有關(guān)。返回艙降落的過程中，艙內(nèi)物體的質(zhì)量不變，高度減小，所以，艙內(nèi)物體的重力勢能減小。慣性是物體本身固有的屬性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，降落過程中，艙內(nèi)物體的質(zhì)量不變，所以慣性不變。故答案為：運動；減??；不變。6．【解答】解：高臺跳水運動員從跳臺起跳翻滾下落至水面的過程中，以跳臺為參照物，運動員與跳臺之間發(fā)生了位置的變化，是運動的；此過程中，運動員的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大。故答案為：運動；變??；變大。7．【解答】解：（1）由圖知，物體的s﹣t圖像是一條過原點的射線，說明路程和時間成正比，則物體做勻速直線運動，且運動6秒時，通過的路程為24m，則該物體的速度：v=s（2）以地面為參照物，物體相對于地面的位置發(fā)生了變化，則物體是運動的；（3）由v=s拉力做功：W＝Fs′＝50N×20m＝1000J；故答案為：4；運動；1000。8．【解答】解：火星是太陽的一個行星；在運載火箭發(fā)射升空的過程中，“天問一號”火星探測器的質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能變大；以運載火箭為參照物，“天問一號”探測器與火箭之間沒有位置的變化，是靜止的。故答案為：行星；變大；靜止。9．【解答】解：（1）當(dāng)列車啟動時，以站臺為參照物，列車與站臺之間的位置不斷發(fā)生變化，所以列車是運動的；（2）列車加速過程中，其質(zhì)量不變，速度增大，因此列車的動能增大；（3）列車加速過程中，其質(zhì)量不變，只是速度的變化，則列車的慣性不會變化。故答案為：運動；增大；不變。10．【解答】解：①由圖可知，小型車的交通警示牌的數(shù)字為120，表示的是小型車的速度不能超過120km/h；②對于不同的車型，其質(zhì)量是不同的，動能與質(zhì)量和速度都有關(guān)，動能一定時，質(zhì)量大的物體速度小，為了交通安全，應(yīng)對不同型號車輛限速不同；③車輛在學(xué)校路段行駛時，為了安全，應(yīng)低速行駛。故答案為：①120km/h；②動能與質(zhì)量和速度都有關(guān)，動能一定時，質(zhì)量大的物體速度小；③低速。11．【解答】解：（1）因心物體A浸沒在水中時排開水的體積和自身的體積相等，物體A受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3＝9.8N；（2）物體A所受重力與浮力的合力為：F＝G﹣F?。?0N﹣9.8N＝0.2N；（3）若剪斷細線，物體A下沉，高度降低，其重力勢能將減小。故答案為：9.8；0.2；減小。12．【解答】解：“奉浦快線”公交車在力作用下從車站加速啟動，主要表明力可以改變物體的運動狀態(tài)；加速過程中，公交車的質(zhì)量不變，所以慣性不變，速度增大，所以公交車的動能增大。故答案為：運動狀態(tài)；不變；增大。13．【解答】解：由圖知，該滑輪為定滑輪，使用定滑輪不省力，因為定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿；不計摩擦及滑輪的重，用力勻速提升物體時，所用的拉力F＝G＝100N；物體在勻速上升時，質(zhì)量不變，速度也不變，所以物體的動能不變；物體被提高2米，拉力對重物做的功為W＝Fs＝Gh＝100N×2m＝200J。故答案為：100；不變；200。14．【解答】解：（1）由圖可知，A是定滑輪，其本質(zhì)是等臂杠桿，B是動滑輪，其本質(zhì)是動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿；（2）使用定滑輪不省力也不費力，故F1的大小等于物體的重力為10N；（3）物體勻速上升時，高度增大，質(zhì)量不變，故它的重力勢能增大。故答案為：B；10；增大。15．【解答】解：（1）從圖中可知動力臂比阻力臂長，且動力比阻力小，使用杠桿提升重物且杠桿在水平位置平衡時，若動力臂大于阻力臂，故動力臂大于阻力臂，可以省力；（2）比較圖（b）與（d）可，b的動力臂更長，更省力，故當(dāng)阻力和阻力臂相同時，動力臂越長越省力；（3）a圖中測力計掛兩個鉤碼指針伸長4個小格，據(jù)此可知若彈簧測力計掛4個鉤碼，指針伸長8個小格；e圖杠桿掛2個鉤碼，彈簧測力計拉力豎直向上，且指針伸長一個小格，故拉力為鉤碼總重力的14c圖杠桿掛4個鉤碼，彈簧測力計拉力豎直向上，彈簧測力計指針伸長2個小格，故拉力為鉤碼總重力的14d圖杠桿掛2個鉤碼，彈簧測力計拉力豎直向上，彈簧測力計指針伸長2個小格，故拉力為鉤碼總重力的12觀察分析圖（e）中省力情況和用力方向，可以發(fā)現(xiàn)圖c中的杠桿與圖（e）的效果相圖，理由是圖c和圖e其彈簧測力計拉力都為鉤碼總重力的14故答案為：（1）省力；（2）動力臂越長越省力；（3）c；圖c和圖e其彈簧測力計拉力都為鉤碼總重力的1416．【解答】解：（1）A是定滑輪，本質(zhì)是等臂杠桿，不省力，也不費力；B是動滑輪，本質(zhì)是動力臂是阻力臂二倍的杠桿，省一半力；（2）使用定滑輪不省力也不費力，故力F1的大小為15N；（3）物體上升時，高度升高，質(zhì)量不變，故它的重力勢能增大。故答案為：B；15；增大。17．【解答】解：（1）OB＝2AB，則OB=2由杠桿平衡條件得：G×OB＝F×OA，F(xiàn)=G×OB（2）因為動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。（3）支點與動力作用點間的距離是最長的力臂，因此保持作用點不變，當(dāng)力F向左傾斜時，力臂將變小，而物體重力及力臂不變，由杠桿平衡條件得：力F將變大。故答案為：4；省力；變大。三．作圖題（共1小題）18．【解答】解：由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越??；圖中支點在O點，因此OB作為動力臂最長，由杠桿使用情況可知動力的方向應(yīng)該向上，過B點垂直于OB向上做出最小力的示意圖；反向延長F2作用線，然后過支點O作力F2作用線的垂線段，即可做出力臂L2，如下圖所示：四．實驗探究題（共2小題）19．【解答】解：（1）將物塊放在斜面A位置由靜止下滑，在石板表面上A點時的速度為0，則物體的動能為0.00J；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，在下滑的過程中，高度變小，質(zhì)量不變，重力勢能減??；速度變大，質(zhì)量不變，動能增加；（3）分析表格中的數(shù)據(jù)可知，相鄰的兩個位置之間減小的重力勢能為0.25J，相鄰的兩個位置之間增大的動能為0.17J，即△Ep＞△Ek；在物塊下滑過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，同時由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分重力勢能用來克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，斜面越粗糙，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的比例就越大。故答案為：（1）0.00；（2）勢能減少，動能增加；（3）△Ep＞△Ek；在物塊下滑過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，同時由于斜面粗糙而存在摩擦力，其中部分重力勢能用來克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，斜面越粗糙，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的比例就越大。20．【解答】解：（1）小車的動能大小反應(yīng)在它的做功本領(lǐng)上，木塊被撞擊時滑動的距離越遠，說明小車的動能越大，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想；（2）要得出“在小車質(zhì)量相同的情況下，速度越大，小車的動能就越大”的結(jié)論，根據(jù)控制變量法的思想，必須控