山东省青岛市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04做功与机械能、简单机械及机械效率

山东省青岛市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04做功与机械能、简单机械及机械效率

一、单选题

1．（2021·山东青岛·统考中考真题）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．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

C．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大

D．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态

2．（2020·山东青岛·统考中考真题）“C919”大型客机是我国拥有完全自主知识产权的干线民用飞机。下列说法正确的是（　　）

A．燃油在发动机内燃烧时，内能转化为化学能

B．客机起飞时，乘客上身会紧贴在座椅靠背上，是因为乘客具有惯性

C．客机座椅设计得很柔软，是为了减小乘客对座椅的压力

D．机翼被设计成“上凸下平”的形状，利用“流速越大压强越大”的原理获得升力

3．（2021·山东青岛·统考中考真题）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为（　　）

A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg

4．（2021·山东青岛·统考中考真题）如图所示，建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送石料，下列不能提高滑轮组机械效率的是（　　）

A．换用轻质的动滑轮 B．滑轮转轴处加润滑油

C．增大匀速提升的速度 D．增大单次运送石料的重力

二、多选题

5．（2022·山东青岛·统考中考真题）北京冬奥会的成功举办，大大激发了国民参与冰雪运动的热情。某滑雪爱好者从雪坡高处的A点由静止自由滑下，经坡底的B点后，继续在水平滑道上滑行，最后停在C点。关于滑雪者的机械能，下列分析正确的是（　　）

A．在A点动能为零，重力势能最大 B．从A到B的过程中重力势能逐渐减小

C．从B到C的过程中动能逐渐增大 D．从A到C的过程中机械能不变

6．（2020·山东青岛·统考中考真题）某建筑工地上，一台起重机10s内将重1.5×104N的物体匀速提升3m起重机吊臂上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。下列分析正确的是（　　）

A．拉力F的大小为7.5×103N B．有用功的大小为4.5×104J

C．额外功的大小为1.5×104J D．拉力F的功率为6.0×103W

7．（2022·山东青岛·统考中考真题）下列实验现象的解释或实验原理的阐述，正确的是（　　）

A．将导线平行置于小磁针上方，通电时小磁针发生偏转，是因为通电导线周围存在磁场

B．向自由下垂的两张纸中间吹气，它们相互靠拢，是因为气体中流速越大的位置压强越大

C．托盘天平是一种等臂杠杆，用它测量物体质量时，运用了杠杆平衡原理

D．用刻度尺和秒表测量小车在斜面上运动的平均速度，运用的原理是

8．（2022·山东青岛·统考中考真题）如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起，拉力F＝200N，货物上升的高度h与所用时间t关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮的重力 B．货物上升的速度v＝0.4m/s

C．拉力F的功率P＝80W D．动滑轮的机械效率

三、实验题

9．（2021·山东青岛·统考中考真题）探究阻力对物体运动的影响

（1）如图所示，使小车从斜面顶端________滑下，目的是让小车到达水平面时的速度相同。

（2）观察小车在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离，发现小车在_________表面滑行的距离最远，说明小车在此表面受到的阻力最小，速度减小得最慢。由此推理，若小车运动时不受阻力，它将做_________。

（3）实验中是通过改变__________的方法来改变阻力大小的。

（4）小车从斜面上滑下时，它的_________能转化成动能。

10．（2020·山东青岛·统考中考真题）探究与斜面相关的实验：

(1)如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离______。在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量______。伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越______。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将______；

(2)如图乙所示，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较______。由此可知：______相同的物体，质量越大，它的动能越大。

11．（2020·山东青岛·统考中考真题）研究定滑轮的特点：

(1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是______和______。

(2)如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是______。

(3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮______的特点。

四、计算题

12．（2021·山东青岛·统考中考真题）小明参加社区志愿服务，利用斜面将箱子匀速推到车上，如图甲所示。已知斜面高1.2m，长3m，箱子的重力为300N，小明施加的沿斜面向上的推力是200N，箱子沿斜面向上运动的s-t图象如图乙所示。求：

（1）推力做功的功率；

（2）斜面对箱子摩擦力的大小。

五、综合题

13．（2022·山东青岛·统考中考真题）在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，小明掌握了滑板运动技能，增强了体质，享受到体育运动的乐趣。

（1）小明提着滑板在水平路面上匀速行走，他对滑板______（选填“做功”或“不做功”），画出滑板的受力示意图______；

（2）滑板滑行过程中，轮子发热，其内能______；这是通过______方式改变内能的。

14．（2021·山东青岛·统考中考真题）阅读下面材料，回答问题。

登陆火星

仰望星空，我们追梦不止……

2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。

登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。

“绕”：探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。

“着”：探测器着陆星球表面的过程。

“巡”：探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。

其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。

火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。

（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能______（选填“最大”或“最小”）；

（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断：火星探测器着陆火星前的运动状态一定是______；

（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断：开伞的瞬间探测器会______（选填“向上”或“向下”）运动；

（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例：______；

（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断：若在火星表面，他最多可以举起______kg的杠铃。

15．（2020·山东青岛·统考中考真题）小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题：

(1)画出拉力F的力臂L(      )。

(2)要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填所有符合要求的选项序号）。

①缩短拉杆的长度

②使拉力方向顺时针改变30°

③使拉力方向逆时针改变60°

④将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至

参考答案：

1．D

【详解】A．舰载机加速升空的过程中，质量不变，速度增加，高度增加，所以动能增加，重力势能增加，所以它的机械能增加，故A错误；

B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机的速度不变，质量增加，所以动能增加，故B错误；

C．舰载机的惯性只与它的质量有关，与速度无关，质量不变，则惯性不变，故C错误；

D．舰载机着舰时，在阻拦索的拉力的作用下，速度减小，所以改变了它的运动状态，故D正确。

故选D。

2．B

【详解】A．燃油在发动机内燃烧时，是将燃料里面的化学能转化成内能，再通过发动机转化成机械能，A错误；

B．客机起飞时，由于乘客具有惯性，要保持原来的运动状态，因此乘客上身会紧贴在座椅靠背上，B正确；

C．乘客对座椅的压力等于乘客的重力，重力不变，因此压力不变，客机座椅设计得很柔软，可以增大受力面积，从而减小乘客对座椅的压强，C错误；

D．流体压强与流体流速有关，流体流速越大压强越小，机翼被设计成“上凸下平”的形状正是利用“流体流速越大压强越小”的原理获得升力，D错误。

故选B。

3．A

【详解】根据杠杆平衡条件

F1l1=F2l2

可知

m鱼gOA= mgOB

即

m鱼g8cm= 0.2kgg40cm

则

m鱼=1.0kg

故A正确，符合题意，BCD错误，不符合题意。

故选A。

4．C

【详解】根据机械效率公式

η=

可知，用轻质的动滑轮、滑轮转轴处加润滑油可以减少额外功，而增大单次运送石料的重力，可以增加有用功，所以都可以提高机械效率，但增大匀速提升的速度不影响机械效率。故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。

故选C。

5．AB

【详解】A．A点由静止自由滑下，A点的速度为零，故滑雪者的动能为零，高度最高，故重力势能最大，故A正确；

B．从A到B的过程中，质量不变，高度越变越小，故重力势能逐渐减小，故B正确；

C．从B到C的过程中，需要克服摩擦力做功，故动能逐渐减小，故C错误；

D．由于到C点就停止了，说明在滑雪的过程中，受到了摩擦力，克服摩擦力做功，从A到C的过程中机械能转化为内能，机械能逐渐减小，机械能不守恒，故D错误。

故选AB。

6．BCD

【详解】A．由图可知，绳子股数n=2，根据

可得

解得拉力

F=1.0×104N

故A错误；

B．有用功为

故B正确；

C．总功为

额外功为

故C正确；

D．拉力的功率为

故D正确。

故选BCD。

7．ACD

【详解】A．将导线平行置于小磁针上方，通电时小磁针发生偏转，磁针受到了磁场的作用而偏转，说明说明通电导线周围存在磁场，受到了磁场的作用，小磁针发生了偏转，故A正确；

B．气体中流速越大的位置压强越小，故B错误；

C．托盘天平动力臂等于阻力臂，是一种等臂杠杆，用它测量物体质量时，处于平衡状态，运用了杠杆平衡原理，故C正确；

D．测量物体运动速度的原理是，运用刻度尺测量物体运动的路程，运用秒表测量物体运动的时间，故D正确。

故选ACD。

8．BD

【详解】A．一共有2段绳子分担动滑轮和重物的总重力，故动滑轮的重力

故A错误；

B．由乙图可知，货物上升的速度

故B正确；

C．绳子自由端的速度为

拉力F的功率

故C错误；

D．动滑轮的机械效率

故D正确。

故选BD。

9．     静止     木板     匀速直线运动     接触面的粗糙程度     重力势

【详解】（1）[1]为了让小车到达水平面时的速度相同，每次使小车从斜面顶端由静止滑下。

（2）[2]由于木板相对比较光滑，小车在木板表面滑行的距离最远。

[3]表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，则小车做匀速直线运动。

（3）[4]在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小。

（4）[5]小车从斜面上滑下时，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。

10．     增大     相同     慢     以不变的速度永恒运动下去     大     速度

【详解】(1)[1]水平木板比棉布光滑一些，对小车的阻力就小一些，将棉布拿掉，小车受到的阻力减小，则小车向前滑行的距离增大。

[2]两次实验中，小球到达水平面的速度相同，最后停止，速度为0，所以在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量相同。

[3]运动的物体受到的阻力越小，运动的距离就越远，物体速度的变化量不变，它运动的时间越长，则它的速度减小得就越慢。

[4]阻力足够小时，物体运动的就越远；在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将保持速度不变，永恒的运动下去。

(2)[5][6]质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，撞击小木块，给小木块施加一个力，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，根据W=fs可知运动较远的做功多，表明它对小木块做的功较大；由此可知：速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。

11．     弹簧测力计对绳子末端的拉力     物体的重力     F1=F2=F3     可以改变力的方向

【详解】(1)[1][2]在研究使用定滑轮是否省力时，我们需要比较绳子末端受到的拉力和物体的重力大小；用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的重力。

(2)[3]图乙的装置是一个定滑轮，定滑轮工作的特点既不省力也不费距，所以分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，三个力的大小相等，即

F1=F2=F3

(3)[4]虽然既不省力也不费距，但是定滑轮可以改变力的方向，所以旗杆顶部装一个定滑轮能够方便我们升降国旗。

12．（1）60W；（2）80N

【详解】解：（1）由图乙可知，箱子沿斜面做匀速直线运动，速度为

推力做功的功率

=Fv=200N×0.3m/s=60W

（2）有用功

W有=Gh=300N×1.2m=360J

总功

W总=Fs总=200N×3m=600J

额外功

W额=W总-W有=600J-360J=240J

斜面对箱子摩擦力的大小

答：（1）推力做功的功率是60W；

（2）斜面对箱子摩擦力的大小是80N。

13．     不做功          增大     做功

【详解】（1）[1]小明提着滑板在水平路面上匀速行走，在这个过程中，滑板没有在提力的方向上移动距离，因此提力对滑板没有做功。

[2]滑板受到竖直向下的重力和小明对滑板竖直向上的提力，两个力是一对平衡力，如图所示：

（2）[3][4]滑板滑行过程中，轮子与地面摩擦。机械能转化为内能，内能增加温度升高。这是通过做功的方式改变其内能的。

14．     最小     匀速直线运动     向下     气垫船     100

【详解】（1）[1]当探测器运行到“近火点”时，距离火星最近，它的势能最小。

（2）[2]探测器距离火星表面足够高，沿直线下落，重力势能转化为动能和内能，速度越来越快，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，则大气阻力越来越大，当阻力等于火星重力时，探测器受平衡力作用，做匀速直线运动。

（3）[3]利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，由于惯性，探测器仍保持向下运动。

（4）[4]气垫船是利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，使船体全部或部分垫升，从而大大减小船体航行时的阻力，实现高速航行的船。

（5）[5]火星表面引力为地球表面引力的38%，小明在地球上举起物体的重力与火星上物体的重力相同，则

解得

m=100kg

15．          ③④

【详解】(1)[1]过支点O做拉力F作用线的反向延长线的垂直距离为力臂L，如图所示

(2)[2]①拉杆箱的重力、重力的力臂不变；缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大，故该方法不可行；

②拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向顺时针改变30°，此时拉力的力臂为0，不省力，即不能使作用在A点的拉力减小，故该方法不可行；

③拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向逆时针改变60°，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行；

④拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至，重力的力臂变短；拉力方向不变，拉力的力臂不变；根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行。

所以③④能使作用在A点的拉力减小。