辽宁省丹东市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03力学（做功和机械能、简单机械及机械效率）

辽宁省丹东市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03力学（做功和机械能、简单机械及机械效率） 一、单选题1．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示，用滑轮组将重为的物体匀速提升，所用时间为，绳末端施加竖直向上的拉力为，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）A．此过程总功为600JB．动滑轮的重力为80NC．拉力的功率为24WD．该滑轮组机械效率约为70%2．（2021·辽宁丹东·统考中考真题）下列数据最接近实际的是（　　）A．课桌的高度大约为0.75m B．体温计的刻度范围通常为35-45℃C．台式计算机的额定功率约为2000W D．普通中学生上一层楼所做的功约为150J3．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）根据所学的物理知识和生活经验，你认为下列数据最接近实际的是A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为5mB．乒乓球比赛所用球拍的质量约为2kgC．优秀运动员短时间运动的功率约为1kWD．在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为37℃4．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力，斜面长、斜面高。下列说法正确的是（ ）A．克服物体重力做功7.2J B．额外功为1.8JC．物体受到的摩擦力为2.25N D．斜面的机械效率为37.5% 二、多选题5．（2021·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示，重力为6N的物体在4N拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升。当物体升高0.6m时，恰好沿斜面前进1.2m的距离。（忽略绳重和动滑轮自重）（　　）A．物体对斜面的压力为6N B．该装置的机械效率为75%C．物体与斜面间的摩擦力为5N D．拉力F的功率为1.6W 三、填空题6．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）北京冬奥会冰壶项目深受人们的喜爱。在冰壶比赛中，冰壶离开手后能在水平冰面上继续向前滑行，是由于___________（选填“运动员”或“冰壶”）具有惯性；冰壶在冰面上减速滑行的过程中，其动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。7．（2021·辽宁丹东·统考中考真题）如图人站在匀速上升的自动扶梯上，以地面为参照物人是______（选填“运动”或“静止”）的；人匀速上升过程中的机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。8．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）如图，滚摆下降过程中，滚摆的_____能转化为_____能。滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能_______（ 选填“增加”、“减少”或“不变”）。9．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）如图，小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1m。此过程中，绳子自由端的拉力做功为675J。绳子自由端的拉力为______N。该滑轮组的机械效率为_________。 四、实验题10．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）“探究杠杆的平衡条件”实验。（1）如图甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量___________，应向___________（选填“左”或“右”）调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂；把、、、的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验，实验数据如下表所示；次数动力动力臂阻力阻力臂分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：___________用、、、表示；（3）如图乙所示，在___________（选填“A”、“B”或“C”）点竖直___________（选填“向上”或“向下”）拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆；（4）在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示，轻质杠杆可绕点转动，它的中点挂有的重物，在杠杆右端用竖直向上的力___________N，可使杠杆在水平位置平衡。11．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）在“探究杠杆平衡条件”实验时，实验中所用钩码的质量均为50g。(1)实验前，应先调节杠杆在水平位置平衡。若向右调节杠杆两端的_______时，可使杠杆在水平位置平衡，则调节前，杠杆____（选填 “左”或“右”）端偏低；(2)如图甲，当在杠杆左侧第2格处挂6个钩码，在右侧第3格处挂____个钩码（图中右侧钩码未画出）的时候，杠杆在水平位置平衡。此时，若将杠杆左右两侧所挂的钩码各向远离支点O的方向移动1个格，则杠杆_____（ 选填“左”或“右”）端将下降；(3)如图乙，当在杠杆左侧第2格处挂4个钩码，在杠杆的右侧用竖直向下的拉力F作用时，杠杆在水平位置平衡。若使杠杆继续在水平位置保持平衡，将拉力方向旋转到图中虚线位置时，拉力F的力臂将_____， 拉力F的大小将______（两空都选填“变大”、“变小”或“不变”）。 五、作图题12．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）《西游记》中的孙悟空形象深受人们喜爱。如图甲所示，孙悟空肩上的金箍棒可看做杠杆，其简图如图乙。图中，O为支点，O′为金箍棒重心位置，A为动力F的作用点。请在图中画出：（1）金箍棒所受重力的示意图；（2）作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂l。13．（2021·辽宁丹东·统考中考真题）如图，O是轻质杠杆的支点，杠杆在图中所示位置静止，请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图。14．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）如图，O点是轻质杠杆AOB的支点，杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止，请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图，并画出动力臂l1和阻力臂l2。 六、计算题15．（2022·辽宁丹东·统考中考真题）新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐。某新能源汽车质量为1400kg，静止在水平地面上时，车轮与地面总接触面积为0.1m2。当汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶7min，行驶过程中受到的阻力为1000N。求：（1）汽车静止时对水平地面的压强；（2）在上述行驶过程中，汽车通过的路程；（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。16．（2021·辽宁丹东·统考中考真题）某品牌汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105Pa，轮胎与地面总接触面积为400cm2。当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，功率为50kW。求：（1）汽车的重力是多少？（2）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时，所受到的阻力是多少？（3）当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶100km时，燃烧10kg汽油，则发动机的效率是多少？（汽油热值q=4.6×107J/kg）（结果保留到0.1%）17．（2020·辽宁丹东·统考中考真题）以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为23kW，其满载时的质量为640kg， 轮胎与沙滩接触的总面积为0.32m2。它在水平沙滩上匀速直线运动5min，行驶了3km。求：(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？(2)此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少？(3)若卡丁车的汽油机效率为25%，此次行驶中，卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克？（g取10N/kg，q汽油=4.6×107J/kg）
参考答案：1．C【详解】．绳端移动的距离为此过程总功为故A错误；B．因为不计绳重和摩擦，绳端拉力为所以动滑轮的重力为故B错误；C．拉力的功率故C正确；D．有用功为该滑轮组机械效率为故D错误。故选C。2．A【详解】A．课桌的高度大约为中学生身高的一半，故一般约为0.75m，故A符合题意；B．体温计的刻度范围通常为35-42℃，故B不符合题意；C．台式计算机的额定功率约为200W，故C不符合题意；D．普通中学生上一层楼所做的功约为故D不符合题意。故选A。3．C【详解】A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m，故A不符合题意；B．乒乓球比赛所用球拍的质量约为90g，故B不符合题意；C．运动员一秒钟把生物质能转化为机械能的功率是1000W，故C符合题意；D．在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为20℃，故D不符合题意。故选C。4．C【详解】A．克服物体重力做功为故A错误；B．拉力做的总功为则额外功为故B错误；C．由得，物体受到的摩擦力为故C正确；D．斜面的机械效率为故D错误。故选C。5．CD【详解】A．物体在斜面上运动，对斜面的压力小于重力，故A不符合题意；B．滑轮是动滑轮，有用功W有=Gh=6N×0.6m=3.6J总功W总=Fs=4N×2×1.2m=9.6J该装置的机械效率为=37.5%故B不符合题意；C．忽略绳重和动滑轮自重，额外功W额= W总- W有=9.6J-3.6J=6J物体与斜面间的摩擦力为=5N故C符合题意；D．拉力F的功率为 故D符合题意。故选CD。6．     冰壶     减小【详解】[1]冰壶比赛时，投手用力将冰壶掷出后，由于冰壶具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以它会继续沿着水平赛道向前滑行一段距离。[2]冰壶滑行过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小。7．     运动     增大【详解】[1]以地面为参照物人的位置发了改变，故以地面为参照物，人是运动的。[2]人匀速上升过程中，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，故机械能增大。8．     重力势     动     减少【详解】[1][2]滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大，滚摆的重力势能转化为动能。[3]滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，故总的机械能减少。9．     225N     80%【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳子自由端移动的距离，利用求出绳子自由端的拉力；知道物体的重力和上升的高度，根据求出有用功，再利用求出滑轮组的机械效率。【详解】[1]由图可知滑轮组绳子的有效股数，则绳子自由端移动的距离根据可得，绳子自由端的拉力[2]有用功该滑轮组的机械效率10．     力臂     右          A     向上     【详解】（1）[1][2]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）[3]分析表中的实验数据，发现：动力动力臂阻力阻力臂，用、、和分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为（3）[4][5]要使杠杆属于省力杠杆，则动力臂应大于阻力臂，所以应该选择在A点施加向上的力。（4）[6]根据可得11．     平衡螺母     左     4     左     减小     增大【详解】(1)[1][2]实验前，为了便于测量杠杆的力臂，应使杠杆在水平位置平衡，故应调调节平衡螺母；若向右调节平衡螺母，则说明杠杆的左端偏低。(2)[3]如图甲，当在杠杆左侧第2格处挂6个钩码，设杠杆上每一小格代表的长度为L，每钩码的重力为G，由杠杆平衡条件可知解得故应在右侧第3格处挂4个钩码。[4]若将杠杆左右两侧所挂的钩码各向远离支点O的方向移动1个格，则杠杆左边力与力臂的乘积为杠杆右边力与力臂的乘积为因杠杆左边力与力臂的乘积大于杠杆右边力与力臂的乘积，故杠杆左端下降。(3)[5][6]由杠杆平衡条件知将拉力方向旋转到图中虚线位置时，阻力乘阻力臂的值不变，拉力的力臂减小，故拉力将增大。12．【详解】金箍棒的重心在O′点，重力的方向总是竖直向下，重力的示意图如图所示；以O点为支点，在A处用力最小，则其力臂最大，最大值为OA，则最小动力F的方向垂直OA，及其力臂l，如图所示：13．【详解】本题中，阻力F2来自物体的重力，作用点在杠杆上，方向竖直向下。因阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件，当动力臂最大时，动力最小，故连接支点与A，为使OA为动力臂，过A点作OA的垂线，因动力为促使杠杆转动的力，故最小动力F1的方向斜向上，如下图所示：14．【分析】使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可；支点到阻力作用线的垂直距离是阻力臂。【详解】在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，即动力臂最长，由图知OA比OB长，所以OA做动力臂最长，过A点与OA垂直向上作垂线就得到动力F1的方向；画出阻力作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂 l2，如图所示：15．（1）；（2）8400m；（3）【详解】解：（1）汽车静止时对路面的压力为对路面的压强为（2）由可得，汽车通过的路程为（3）因为汽车匀速行驶，由二力平衡可知，牵引力为汽车行驶过程中发动机的功率为答：（1）汽车静止时对水平地面的压强为；（2）在上述行驶过程中，汽车通过的路程为8400m；（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率为。16．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）汽车的重力是（2）根据，所受到的牵引力是由于汽车匀速直线运动，故牵引力等于阻力，故所受到的阻力是（3）牵引力所做的功为燃烧10kg汽油，所释放的能量为则发动机的效率是答：（1）汽车的重力是；（2）所受到的阻力是；（3）发动机的效率是。17．(1)2×104Pa；(2)10m/s，2300N；(3)0.6kg【分析】(1)知道卡丁车满载时的质量，利用求其重力，卡丁车满载时对地面的压力等于其重力，知道受力面积，利用求卡丁车满载时对地面的压强；(2)求出卡丁车的行驶速度，利用求此次行驶中卡丁车的牵引力，由二力平衡可知其受到的水平阻力；(3)利用求牵引力做的功，即汽油完全燃烧产生热量转化的机械能，根据求完全燃烧汽油放出的热量，再利用求完全燃烧汽油的质量。【详解】(1)卡丁车满载时的重力卡丁车满载时对地面的压力卡丁车满载时对地面的压强(2)卡丁车的行驶速度由可得牵引力由二力平衡可知，卡丁车运动时受到的水平阻力(3)牵引力做的功由可得，完全燃烧汽油放出的热量由可得，完全燃烧汽油的质量答：(1)它对沙滩的压强为2×104Pa；(2)卡丁车运动的速度为10m/s，水平阻力为2300N；(3)需要0.6kg的汽油。