04做功机械能简单机械机械效率-山东省聊城市五年（2018-2022）中考物理真题分类汇编

04 做功 机械能 简单机械 机械效率 -山东省聊城市五年（2018-2022）中考物理真题分类汇编

一、单选题

1．（2021·山东聊城·中考真题）如图所示，小明从滑梯上滑下，在运动越来越快的过程中，下列说法正确的是（       ）

A．以滑梯为参照物小明是静止的

B．小明的重力势能减小，动能增大

C．小明的重力势能全部转化为动能

D．小明的机械能守恒

2．（2020·山东聊城·中考真题）如图所示，用相同的滑轮安装成甲。乙两种装置，分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．两物体上升的速度相同

B．两种装置的机械效率相等

C．两次提升物体所做的有用功相等

D．两种装置中拉力做功的功率相等

3．（2019·山东聊城·中考真题）如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验．实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是

A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系

B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系

C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能

D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速

4．（2019·山东聊城·中考真题）如图所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m．已知拉绳子的力F为60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中

A．物体被提升了2m

B．所做的有用功是300J

C．拉力F的功率是30W

D．滑轮组的机械效率是55.6%

5．（2018·山东聊城·中考真题）2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒

B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒

C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒

D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒

6．（2022·山东聊城·中考真题）下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　）

A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃

C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖

7．（2021·山东聊城·中考真题）生活中处处有物理，下列说法错误的是（       ）

A．甲图钳子是省力杠杆

B．乙图破窗锤的敲击端做成锥状是利用减小受力面积来增大压强

C．丙图自行车刹车时用力捏车闸是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力

D．丁图在火车站站台候车时，人必须站在安全线以外，是为了避免列车驶过时空气流速增大压强减小造成的危险

8．（2018·山东聊城·中考真题）人体中的许多部位都具有杠杆的功能．如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（　　）

A．大于5kg B．大于49N C．小于49N D．等于49N

二、多选题

9．（2022·山东聊城·中考真题）2022年5月10日，天舟四号货运飞船顺利升空，并与空间站完成自主快速交会对接。下列有关飞船和空间站的说法中，正确的是（　　）

A．对接后，以核心舱为参照物，飞船是静止的

B．飞船内的物资被送到空间站后，质量不变

C．天舟四号在加速升空过程中，机械能守恒

D．空间站的天地互联，是利用电磁波传递信息的

10．（2021·山东聊城·中考真题）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验装置和弹簧测力的示数如图所示，已知每个钩码的重力为0.5N，缓慢拉动弹簧测力计，5s内使钩码升高了10cm，不计摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．拉力做的有用功为0.05J

B．滑轮组的机械效率为66.7%

C．拉力做功的功率为0.01 W

D．若利用此滑轮组提升4个同样的钩码，则滑轮组机械效率变大

11．（2018·山东聊城·中考真题）工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面，将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s．已知车厢高1.5m，木板长3m，货物质量为60kg，沿斜面所用的拉力为400N，g=10N/kg，则下列说法正确的是（　　）

A．工人做的总功为900J B．工人做的额外功为300J

C．工人做功的功率为60W D．此斜面的机械效率为75%

三、实验题

12．（2019·山东聊城·中考真题）下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验．

（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到 _____ 位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 _____ （选“左”或“右”）端调节．

（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂 _____ 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡．

（3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表．

上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 _____ ．

四、作图题

13．（2020·山东聊城·中考真题）如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点。F1为动力，F2为阻力。请画出阻力F2的力臂l2。

五、填空题

14．（2020·山东聊城·中考真题）2020年6月23日，我国成功发射了北斗三号全球卫星导航系统的第55颗卫星，即最后一颗组网卫星。卫星在加速升空过程中，其机械能______（选填“增大”“不变”或“减小”）；该系统是利用______波传递信息的。

15．（2022·山东聊城·中考真题）如图所示，工人用200N的拉力将重为300N的物体匀速提升一定高度，不计绳重和摩擦。动滑轮的机械效率是______，如果用该动滑轮提升重为400N的物体，动滑轮的机械效率______（选填“变大”“不变”或“变小”）。

六、计算题

16．（2022·山东聊城·中考真题）食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。

（1）某种油炸食品，每可提供的能量约为，假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[]

（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升？（取）

17．（2021·山东聊城·中考真题）一辆汽车以20m/ s 的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.3kg汽油。（汽油的热值 q =4.6×107J/kg ）求：

（1）牵引力做了多少功；

（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；

（3）发动机的效率。

18．（2018·山东聊城·中考真题）考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2m3．如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F=1.6×104N．在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）石像受到的浮力．

（2）石像的重力．

（3）石像的密度．

（4）若将石像提升了3m，石像受到水的压强减少了多少？

参考答案：

1．B

【解析】

【详解】

A．以滑梯为参照物，小明相对于滑梯的位置发生了改变，故小明是运动的，故A错误；

B．小明的质量不变，从滑梯上滑下，小明的高度变小，重力势能减小；因小明运动的越来越快，速度增大，故其动能增大，故B正确；

CD．小明在下滑的过程中要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，小明的机械能变小，小明的重力势能没有全部转化为动能，故CD错误。

故选B。

2．D

【解析】

【详解】

A．由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由v=可知绳端移动的速度相同，A物体上升的速度等于绳端移动的速度，B物体上升的速度是绳端移动的速度的一半，故A错误；

BCD．所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由W总=Fs可知总功相等，不计绳重和摩擦，甲图中物体的重力

GA=F

乙图中物体的重力

GB=2F-G动

A物体上升的高度

hA=s

B物体上升的高度

hB=s

A图中有用功

W有甲=GAhA=Fs

乙图中有用功

W有乙=GBhB=(2F-G动)s=Fs-G动s

W有甲＞W有乙

甲图中机械效率

η甲=

乙图中机械效率

η乙=

η甲＞η乙

由P=可知两种装置中拉力做功的功率相等，故D正确，BC错误。

故选D。

3．D

【解析】

【详解】

A、B. 同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故A、B错误；

C. 实验的研究对象是铜球，所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反映铜球的动能的大小，运用了转换的方法，故C错误；

D. 实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确．

4．B

【解析】

【详解】

A、由图可知n＝2，由s＝2h可得，物体被提升的高度，故A错误；

B、所做的有用功：，故B正确；

C、拉力做的总功，拉力做功功率：，故C错误；

D、滑轮组的机械效率：，故D错误．

5．A

【解析】

【详解】

AB、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；CD、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误．故选A．

点睛：影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度．根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况．再根据能量变化的规律：减小的能量转化为增大的能量得出答案．

6．A

【解析】

【详解】

A．用镊子取砝码，镊子的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意；

B．用核桃钳捏核桃时，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B不符合题意；

C．用剪刀剪绳子，剪刀的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C不符合题意；

D．用开瓶器开瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，故省力杠杆，故D不符合题意。

故选A。

7．C

【解析】

【详解】

A．甲图钳子在使用过程中，轴为支点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确，不符合题意；

B．乙图破窗锤的敲击端做成锥状是利用敲击力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确，不符合题意；

C．丙图自行车刹车时用力捏车闸是在接触面一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C错误，符合题意；

D．丁图在火车站站台候车时，人必须站在安全线以外，是为了避免列车驶过时安全线以内空气流速增大压强减小，安全线外侧气压把乘客压向列车造成的危险，故D正确，不符合题意。

故选C。

8．B

【解析】

【详解】

A、力的单位是N，质量的单位是kg，题目是求力的大小，不能用kg左单位，故A错误；BCD、由图知，物体的重力为G＝mg＝5kg×9.8N/kg＝49N；肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，如图所示：

所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，因为L1＜L2，所以F1＞F2，即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N．故B正确，CD错误．故选B．

点睛：首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，并结合力臂的概念进行分析．

9．ABD

【解析】

【详解】

A．对接后，以核心舱为参照物，飞船与核心舱之间没有发生位置的改变，故飞船是静止的，故A正确；

B．质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以飞船内的物资被送到空间站后，质量不变，故B正确；

C．“天舟四号”加速升空，速度变大，动能增加，高度变大，重力势能增加，机械能增加，在上升过程中还要克服空气阻力做功，因此机械能不守恒，故C错误；

D．电磁波可以在真空中传播，天宫和地面间是利用电磁波传递信息的，故D正确。

故选ABD。

10．BD

【解析】

【详解】

A．由图示知，通过滑轮组拉动钩码的数量为2个，则钩码的总重力

G=2×0.5N=1N

那么拉力做的有用功

W有=Gh=1N×0.1m=0.1J

故A错误；

B．由图示知，弹簧测力计的分度值为0.05N，示数为0.5N，则拉力为0.5N。滑轮组承重绳子为3根，绳子端移动的距离

s=nh=3×0.1m=0.3m

拉力做的总功

W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J

所以滑轮组的机械效率

故B正确；

C．拉力做功的功率

故C错误；

D．用此滑轮组提升4个相同钩码，在不计摩擦时，动滑轮的重力不变，则所做的额外功不变，而有用功变大，机械效率变大，故D正确。

故选BD。

11．BD

【解析】

【详解】

A、工人做的总功为：W总＝Fs＝400N×3m＝1200J；故A错误；B、做的有用功为：W有＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×1.5m＝900J；所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝1200J﹣900J＝300J；故B正确；C、工人做功的功率为：P＝＝80W；故C错误；D、斜面的机械效率为：η＝×100%＝75%；故D正确；故选BD．

点睛：根据功的计算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据P＝ 可求功率；再根据W＝Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率．

12．     水平     右     4     3.8     弹簧测力计没有竖直向下拉

【解析】

【详解】

（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节．

（2）如图甲所示，在杠杆B点处挂6个钩码，设在则在A点处应挂n个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；设每个钩码重为G，每个小格为L，根据杠杆的平衡条件：，故n＝4，即在A点处应挂4个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡．

（3）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为3.8N，弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动力臂变小．

13．

【解析】

【详解】

从支点O向阻力F2的作用线做垂线段，即可作出阻力的力臂l2，如图所示：

14．     增大     电磁

【解析】

【详解】

[1]卫星在加速升空过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能包括动能和势能，机械能增大。

[2]卫星导航系统是利用电磁波传递信息的。

15．     75%     变大

【解析】

【详解】

[1]由图知，使用动滑轮时，绳子承重段数n=2，动滑轮的机械效率

即动滑轮的机械效率是75%。

[2]不计绳重和摩擦，用该动滑轮提升重为400N的物体，由W有用=Gh可知，G变大，有用功变大，动滑轮重力不变，则额外功不变，据可知，有用功在总功中所占的比例变大，则机械效率变大。

16．（1）；（2）

【解析】

【详解】

解：（1）由公式

可得，水的温度可以升高到

（2）如果这些能量全部用于克服重力做功，即做功为，由公式

可得，提升物体的质量为

答：（1）可使这些水的温度升高到85摄氏度；

（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把千克的物体提升。

17．（1）3.6×106J；（2）1.38×107J；（3）26.1%

【解析】

【详解】

解：（1）汽车在平直公路上匀速行驶，则水平方向上所受牵引力和摩擦力是一对平衡力，所以牵引力

F=f=1200N

牵引力所做的功

W=Fs=1200N×3×1000m=3.6×106J

（2）汽油完全燃烧放出的热量

Q放=mq=0.3kg×4.6×107J/kg=1.38×107J

（3）发动机的效率

答：（1）牵引力做了3.6×106J的功；

（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为1.38×107J；

（3）发动机的效率为26.1%。

18．（1）2×104N；（2）5.2×104N；（3）石2.6×103kg/m3；（4）3×104Pa．

【解析】

【详解】

（1）石像受到的浮力：F浮＝G排＝ρ液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×2m3＝2×104N；（2）不计摩擦和滑轮重力，根据F＝（G﹣F浮）可得石像的重力：G＝2FF浮＝2×1.6×104N2×104N＝5.2×104N；（3）石像的质量：m＝＝5.2×103kg；石像的密度：ρ＝＝2.6×103kg/m3；（4）石像减少的水的压强△p＝ρg△h＝1×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa.．

点睛：（1）利用阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排求出石块受到的浮力；（2）若不计摩擦和滑轮重力，根据F＝ （G﹣F浮）可求石像的重力；（3）根据m＝ 可求石像的质量，利用密度公式求出石像的密度；（4）已知△h＝3m，根据△p＝ρg△h可求石像减少的水的压强．