人教版中考物理总复习单元检测三功和机械能简单机械含答案

这是一份人教版中考物理总复习单元检测三功和机械能简单机械含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图，综合题等内容，欢迎下载使用。
单元检测三　功和机械能　简单机械(时间:60分钟　满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)1.如图所示,使用时属于费力杠杆的是(　　)答案:A2.如图所示,物体A、B的重力分别为20 N、10 N,滑轮和绳子的重力忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则(　　)A.F=20 N B.F=10 NC.F=5 N D.F=30 N答案:B解析:由题图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以FA=GB=×10 N=5 N;在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以Ff=FA=5 N,方向水平向左;若使物体A向左做匀速直线运动,则A受到的摩擦力Ff'水平向右,且Ff'=Ff=5 N,则F'=FA+Ff'=5 N+5 N=10 N。3.用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m,已知动滑轮重30 N,不计摩擦,则 (　　)A.利用滑轮组所做的有用功是450 JB.绳子自由端移动的速度是0.9 m/sC.拉力的功率是99 WD.滑轮组的机械效率是80%答案:C4.蹦极运动的简化示意图如图所示,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是(　　)A.从O点到C点运动员速度一直减小B.从O点到C点运动员的机械能一直在增大C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小D.从O点到A点运动员的机械能不变答案:D解析:从O点到B点的过程中,重力大于绳的拉力,运动员的速度一直增大,从B点到C点的过程中,重力小于绳的拉力,运动员的速度一直减小,故从O点到C点的过程中,运动员的速度先增大后减小,选项A错误;忽略空气阻力,在整个过程中,只有动能和势能的相互转化,机械能不变,故选项B、C错误,选项D正确。5.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是(　　)A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.减小动力臂,减小动力移动的距离C.增大动力臂,省力D.减小阻力臂,省力答案:D解析:由题图可知,修剪树枝的剪刀使用时是省力杠杆,把树枝尽量往剪刀轴O靠近,目的是减小阻力臂,从而更省力。6.关于功、功率、机械效率,下列说法正确的是(　　)A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多答案:C解析:功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,大小与做功多少和时间有关;机械效率是有用功与总功的比值。功率大,说明做功快,但不能说明机械效率越大,故选项A错误;功率与做功多少和时间有关,做功少,功率不一定小,机械效率不一定小,故选项B错误;功率越大,反映做功越快,与机械效率无关,选项C正确;机械效率越大,说明有用功与总功的比值大,做功不一定多,故选项D错误。7.如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是(　　)A.小球在A、C处的势能最大B.小球在B处只受重力作用C.小球由A到B过程中,重力势能转化为动能D.小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止答案:B8.图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图乙)。此过程滑轮组(　　)甲乙A.总功为F2s B.额外功为F1sC.机械效率为 D.额外功为3F2s-F1s答案:D9.如图所示,当水平拉力F=50 N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200 N,所受地面的摩擦力约为80 N。假如在5 s时间内,物体水平移动了0.6 m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中(　　)A.拉力F做功为30 JB.物体重力做功为120 JC.拉力F做功的功率为12 WD.该装置的机械效率约为60%答案:C10.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W甲、W乙,则下列说法正确的是(　　)A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C.拉力F甲与F乙之比为5∶4D.两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5答案:C解析:因为斜面光滑,说明摩擦力为0,使用光滑的斜面时没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%,选项B错误;把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W甲=W乙,选项A、D错误;根据题意可知,甲斜面的长度s甲=4 m,乙斜面的长度s乙=5 m,根据公式W=Fs可知,F甲∶F乙==5∶4,选项C正确。11.质量相等的甲、乙两车,在同一平直公路上向东行驶,它们行驶过程中的路程与时间图像如图所示,则下列说法正确的是(　　)A.在行驶过程中,甲车的动能比乙车的动能小B.以乙车为参照物,则甲车向西行驶C.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲车受到的牵引力较大D.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲、乙两车的功率之比为9∶4答案:D解析:由图像可知,两车的位置都随时间均匀变化,故车做的是匀速直线运动,甲的距离增加得快,故甲的速度比乙的速度大,且两车质量相等,则甲的动能比乙的大,故选项A错误;甲的速度比乙大,则以乙车为参照物,甲向前运动,即向东运动,故选项B错误;两车都做匀速直线运动,受力平衡,若两车行驶过程中受到的阻力相等,则牵引力也相等,故选项C错误;由题图可求得:甲的速度为30 m/s,乙的速度为 m/s;受到的阻力相等时,由P=Fv得功率之比为P甲∶P乙=9∶4,故选项D正确。12.如图所示,长20 m、高10 m的斜面固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40 N的拉力,在20 s内把重60 N的物体沿斜面向上匀速拉动了10 m。在此过程中              (　　)A.斜面的机械效率是66.7%B.斜面的机械效率是75%C.该同学对物体做功的功率是10 WD.该同学对物体做功的功率是30 W答案:B解析:由题知,斜面长20 m、高10 m,则物体沿斜面向上匀速运动s=10 m时,物体升高h=5 m。拉力F做的总功W总=Fs=40 N×10 m=400 J,拉力做的有用功W有=Gh=60 N×5 m=300 J,所以斜面的机械效率η=×100%=75%,故A错误,B正确。该同学对物体做功的功率P==15 W,故C、D错误。二、填空题(本题每空2分,共26分)13.在斜面上将一个重600 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400 N,拉动的距离s=4.5 m,提升高度h=1.8 m,所用时间t=30 s。则拉力F做功的功率为　　　　 W,此过程中物体受到的摩擦力为　　　　 N。 答案:60　160解析:拉力所做的总功W总=Fs=400 N×4.5 m=1 800 J,拉力F做功的功率P==60 W。有用功W有=Gh=600 N×1.8 m=1 080 J,克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=1 800 J-1 080 J=720 J,由W额=Ffs得,物体所受斜面的摩擦力Ff==160 N。　14.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的重力为550 N。地面对手的支持力F的力臂是　　　　m,支持力F的大小为　　　　N。 答案:1.5　330解析:由题图可知,地面对手的支持力F的力臂l1=0.9 m+0.6 m=1.5 m;根据杠杆的平衡条件,Fl1=Gl2,即F×1.5 m=550 N×0.9 m,则F=330 N。15.工人站在地面上,用定滑轮将27 kg的物品吊运到10 m高处,使用定滑轮的优点是　　　　　　　　　　　。若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是　　　　N;若匀速吊运时的实际拉力是300 N,则人所做的有用功是　　　　J,定滑轮的机械效率是　　　。(g取10 N/kg) 答案:改变施力方向　270　2 700　90%解析:使用定滑轮的优点是可以改变施力的方向;若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力F=G=mg=27 kg×10 N/kg=270 N,若匀速吊运时的实际拉力是300 N,则人所做的有用功W有=Gh=270 N×10 m=2 700 J,总功W总=Fs=300 N×10 m=3 000 J,机械效率η=×100%=90%。16.一名建筑工人用如图所示的滑轮组,将一个重为450 N的货物,在10 s内沿竖直方向匀速提升了4 m,建筑工人所用的拉力是300 N。则该建筑工人所做的有用功是　　　　　　J,建筑工人做功的功率是　　　　W,该滑轮组的机械效率是　　　　　　　　。 答案:1 800　240　75%17.如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20 N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为　　　　 N,图乙中人对绳子的拉力为　　　　 N。 答案:400　210解析:题图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400 N;题图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力F乙=(G+G动)=×(400 N+20 N)=210 N。三、作图、实验及探究题(本题共20分)18.(4分)深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力,克服人体上部的重力G,从而达到锻炼目的(如图甲)。图乙是将人体抽象为杠杆的示意图,O为支点,请在图乙中画出G的示意图及其力臂l(A点为人体上部的重心)。答案:如图所示19.(6分)(2022·四川自贡中考)如图所示,小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于　　　　(选填“平衡”或“非平衡”)状态。 (2)为了便于测量　　　　(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节。 (3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂　　　　个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆　　　　(选填“左”或“右”)端将下沉。 (4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是　                                            。 (5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力×　　　　=　　　　×阻力臂。 答案:(1)平衡　(2)力臂　左　(3)2　左　(4)变大　阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大　(5)动力臂　阻力20.(6分)下图是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击水平面上的木块B,木块B移动一段距离。(1)该实验中所探究物体的动能是指　　　　(选填“小球A”或“木块B”)的动能。 (2)实验表明,让小球A分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越高,速度越　　　　,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越　　　　,动能越大。 (3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面　　　　高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。 答案:(1)小球A　(2)大　大　(3)同一解析:(1)该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。(2)同一小球从不同的高度滚下,位置越高的滚到斜面底端的速度越大,把木块推得越远,小球做功多,动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,小球的速度越大,动能就越大。(3)要研究物体动能与质量的关系,根据控制变量法可知,控制小球到达水平面的速度相同,即让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。21.(4分)小明和小强在测滑轮组机械效率的实验中,组装好如图所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。(1)实验时,小明竖直向上　　　拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为0.5 N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10 cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录见下表。 钩码总重G/N弹簧测力计提升的高度x/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η10.20.10.1100%(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他们找出错误的原因:　                                      。 (3)该滑轮组的机械效率实际为　　　　。 (4)在实验中,若将钩码的总重增加到6 N,则该滑轮组的机械效率将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 答案:(1)匀速　(2)绳子自由端移动的距离应该是0.3 m,不是0.2 m　(3)66.7%　(4)变大解析:(1)小明在进行实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,才能使绳子的拉力等于弹簧测力计的示数。(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3;已知钩码上升高度h=0.1 m,则弹簧测力计提升的高度x=nh=3×0.1 m=0.3 m,而实验数据记录表中记录的弹簧测力计提升的高度为0.2 m,因此是弹簧测力计提升的高度记录错误,导致滑轮组机械效率计算错误。(3)滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%≈66.7%。(4)提升的钩码重增加到6 N,则有用功增加,有用功在总功中的比重增大,所以该滑轮组的机械效率将变大。四、综合题(本题共18分)22.(8分)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB长为3 m,均匀正方体甲的边长为 10 cm,物体乙的质量为5.6 kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa,支点O距A点1.6 m。g取10 N/kg。求:(1)物体乙受到的重力;(2)物体甲受到的支持力;(3)物体甲的密度。答案:(1)56 N　(2)30 N　(3)7.9×103 kg/m3解析:(1)G乙=m乙g=5.6 kg×10 N/kg=56 N。(2)甲的底面积为S甲=(0.1 m)2=0.01 m2,甲对地面的压力为F甲=pS甲=3 000 Pa×0.01 m2=30 N,甲对地面的压力与地面对甲的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,所以地面对甲的支持力大小为30 N,方向竖直向上。(3)AB是以O点为支点的杠杆,l1=OA=1.6 m,l2=OB=3 m-1.6 m=1.4 m,FB=G乙=56 N,根据杠杆平衡条件得:FA×1.6 m=56 N×1.4 m,解得:FA=49 N。则甲物体的重力为G甲=F甲+FA=30 N+49 N=79 N,甲的体积为V甲=(0.1 m)3=10-3 m3甲物体的密度为ρ甲==7.9×103 kg/m3。23.(10分)小夏利用如图所示的滑轮组,将重280 N的物体匀速提升了2 m。已知他自身的重力为500 N,对绳子施加的拉力F=200 N,两脚与地面接触的总面积S=400 cm2。求此过程中:(1)小夏对地面的压强;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率。答案:(1)7.5×103 Pa　(2)800 J　(3)70%解析:(1)小夏对绳子施加的拉力F=200 N,根据力的相互性,绳子对小夏的拉力F拉=F=200 N,故小夏对地面的压力F压=G-F拉=500 N-200 N=300 N,小夏对地面的压强p==7.5×103 Pa。(2)承担物重的绳子的有效段数为2,则绳子自由端向下移动的距离为s=2h=2×2 m=4 m,拉力做的功W总=Fs=200 N×4 m=800 J。(3)对重物做的有用功W有=Gh=280 N×2 m=560 J,该滑轮组的机械效率η=×100%=70%。