中考物理试题分类汇编专题9 机械与人（二）

中考物理试题分类汇编专题9 机械与人（二）

1 中考物理试题分类汇编专题 9-- 机械与人(二) 一、选择 （2019 深圳）23．如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从 a 点经最低点 b 运动至 c 点。下列分 析正确的是（ ） A．从 a 到 b 的过程中，小球动能转化为重力势能 B．经过 b 点时，小球动能最大 C．从 b 到 c 的过程中，小球动能增大 D．从 a 到 c 的过程中，小球机械能守恒 【答案】B； 【解析】A 选项，从 a 到 b 的过程中，小球高度降低，重力势能转化为动能，故 A 选项不符合题 意； B 选项，小球从 a 运动到 b 动能增大；从 b 运动到 c 动能减小，则在 b 点处小球动 能最大，故 B 选项符合题意； C 选项，小球从 b 到 c 的过程中，高度增加，同时克服摩擦力做功，速度减小，则小球的 动能减小，故 C 选项不符合题意； D 选项，bc 段弧形轨道粗糙，因此小球在 bc 段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机 械能转化为内能，则机械能会减小，故 D 选项不符合题意；故答案选择 B． （2019 盐城）8.如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ） A.省力,不改变施力的方向 B.不省力,改变施力的方向 C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向 （2019枣庄）10．下列关于杠杆或能量守恒的说法中，正确的是 A．在使用杠杆的过程中，不可能既省力又省距离 B．天平是等臂杠杆，既省力又省距离 C．由能量守恒定律可知，永动机总是可以制造成功的 D．由能量守恒定律可知，滑轮组的机械效率可以超过100％ 2 1. （2019扬州）下列工具属于省力杠杆的是 D （2019 临沂）4 . 下列各选项是小明整理的物理笔记，错误的是 A．做功快的机械，效率不一定高 B．动滑轮既能省力又能改变力的方向 C．不透明物体的颜色由它反射的色光决定 D．沙漠地区昼夜温差大与砂石的比热容小有关 (2019 泰州)29.人用力水平向左推讲台,没有推动,在这个过程中 A.人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力 B.讲台受到的惯性大于推力 C.讲台受到的推力与重力是一对平衡力 D.人对讲台没有做功 (2019 郴州)利用如图所示的滑轮组匀速提升 200N 的重物，动滑轮重为 10N（不计绳重与摩 擦），则拉力 F 的大小为 A．70N B．100N C．105N D．110N (2019 自贡)10.体育课上,有许多运动项目涉及到物理知识,下列说法不正确的是( A ) A. 运动员举起杠铃后应保持 1s 不动，等待裁判确认，在这 1s 内运动员仍对杠铃做功 B. 百米赛跑记时，裁判应是看到发令枪的烟雾开始记时，而不是听到枪声 C. 掷出去的铅球最终会落到地面上，是由于受到重力的作用 D. 在接力赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员应尽可能做到相对静止 (2019 泰州)30. 如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是 A.小球从 A 处到 B 处重力势能增大 B.小球从 B 处到 C 处动能增大 C 小球在 B 处比 D 处重力势能大 D.小球在 A、C、E 三处机械能总量相等 （2019 临沂）9. 各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是 3 （2019 衡阳）11.如图所示的工具中，属于费力杠杆的是 D （2019 长沙）9.下列关于机械能及其转化的说法正确的是（ ） A. 弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能 B. 拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能 C. 蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能 D. 人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大 （2019 孝感）4.如图所示是建筑工地上的起重机示意图，B 是配重。起重机工作时，在钢索吊起货物加 速上升的过程中，下列说法正确的是 A.钢索对货物的拉力等于货物的重力 B.货物加速上升过程中没有惯性 C.货物的动能转化为它的重力势能 D.配重是为了防止起重机翻倒，利用了杠杆原理 （2019 淄博）8、如图所示，小球沿轨道由静止从 A 点向 D 点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦）， 下列说法错误的是（） A、小球在 A 点的重力势能最大 B、小球在 B 点的速度最大 C、小球在 C 点和 B 点的机械能相等 D、小球不能到达 D 点 （2019 临沂）16. 如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是 4 A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 （2019 安徽）12.如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，0 点是弹 簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至 A 位置,然后释放小球，小球就在 AB 间做往复运动(已知 A0=0B)。小球从 A 位置运动到 B 位置的过程中，下列判断正确的是 A.小球的动能不断增加 B.弹簧的弹性势能不断减少 C.小球运动到 0 点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 （2019 郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物质。该飞机在此过程中 A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能不变 D．重力势能增大 （2019枣庄）8．下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是 A．跳伞运动员在空中匀速下落的过程 B．热气球上升的过程 C．汽车在水平路面上匀速行驶的过程 D．铅球自由下落的过程 2. （2019扬州）下列四幅图描述正确的是 D （2019 成都）10.图所示的情景中,关于能量的说法正确的是（ ） A.水力发电，将电能转化为机械能 B.在空中飞行的 C919，只具有重力势能 C.张弓待发,弓静止,所以没有能量 D.过山车冲上高处的过程中.重力势能增加 5 14. （2019 江西）如图 5 所示，物重为 G 的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩 擦)，拉力 F1、F2、F3、F4 的大小关系是 B （2019 衡阳）8.如图所示，用滑轮组提升重 900N 的物体，使它在 10s 内匀速上升 1m。已 知所用的拉力 F 为 400N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是 A.拉力做功的功率为 90W B.拉力在这 10s 内做的功为 400J C.动滑轮的重力为 300N D.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时，则绳子拉力会变大，但机械效率不变 （2019 孝感）9.如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升 相同的高度，不计绳重和摩擦，则 A.甲、乙的拉力之比是 3:2 B.甲、乙绳的自由端速度之比是 1:1 C.甲、乙拉力的功率之比是 3:2 D.甲、乙的机械效率之比是 1:1 （2019 福建）12.工人用图 4 的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮 的重力之比 G 物:G 滑轮=9 : 1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为 A. 10% B.45% C. 80% D.90% （2019 乐山）13．下列关于能量转化的说法，正确的是 甲 乙 丙 丁 6 A．甲图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．乙图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．丙图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．丁图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 （2019 福建）15.踢毽子是一项有益的休育活动。如图 6,毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时， 毽子的动能和重力势能分别为 EK1和 EP1下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势 能 分 别为 EK2 和 EP2，则 A．EK2> EK1 B. EK2< EK1 C.EP2 >EP1 D.EP2 >EP1 （2019 济宁）9．两个滑轮按图所示的方式组合，用 5N 的拉力 F 拉动绳端，使物体在 5s 内水平向左匀 速滑动 1m，物体与地面间的摩擦力为 9N．下列选项正确的是（　　） A．A 是定滑轮，B 是动滑轮 B．拉力 F 做的功为 5J C．拉力 F 的功率为 1.8W D．滑轮组的机械效率为 90% 【分析】（1）随物体一起运动的滑轮为动滑轮；轴固定不动的滑轮为定滑轮； （2）由图知，n＝2，拉力端移动距离 s＝2s 物，利用 W＝Fs 求拉力做功； （3）拉力做功功率等于拉力做功与所用时间之比； （4）拉力做的有用功 W 有用＝fs 物，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 【解答】解： A、A 滑轮随物体一起运动，为动滑轮；B 滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故 A 错； B、由图知，n＝2，拉力端移动距离 s＝2s 物＝2×1m＝2m，拉力做功 W 总＝Fs＝5N×2m＝10J，故 B 错； 7 C、拉力做功功率 P = W总 t = 10J 5s = 2W，故 C 错； D、拉力做的有用功：W 有用＝fs 物＝9N×1m＝9J，滑轮组的机械效率 η = W有用 W总 = 9J 10J × 100%＝90%， 故 D 正确。 故选：D。 （2019青岛)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的 阻力F2＝1.0N，阻力臂 l2＝20cm，测力计示数 F1＝2.5N，则动力臂 l1 为 B A．15cm B．8cm C．50cm D．80cm （2019 临沂)11 . 右图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是 A．运动员将弓举起的过程对弓做功 B．弓被拉的越弯产生的弹力越小 C．弓被拉的越弯弹性势能越大 D．箭被射出说明力可以改变物体的运动状态 （2019 广东）7．（3 分）一名游客蹦极时下落过程的 v﹣t 图象（忽略空气阻力）如图所示。已知 t1 时，弹性绳处于自然伸直状态；t3 时，游客达到最低点。则下列说法正确的是（　　） A．在 0﹣t1 时间段内，弹性绳的弹力等于游客所受重力 B．在 t1﹣t2 时间段内，弹性绳弹性势能逐渐减小 C．在 t2﹣t3 时间段内，重力不做功 D．在 t3 时，弹性绳弹性势能最大 【分析】（1）根据 0﹣t1 时间段内弹性绳的伸长状态分析； （2）在 t1﹣t2 时间段内，弹性绳的伸长量变大； （3）做功有两个条件：一是有力，二是在力的方向上通过距离； （4）弹性绳的伸长量最大时，弹性势能最大。 【解答】解： A、由题意可知，t1 时，弹性绳处于自然伸直状态，在 0﹣t1 时间段内，弹性绳没有发生形变，没有 8 弹力，故此时弹力不等于重力，故 A 错误； B、在 t1﹣t2 时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故 B 错误； C、在 t2﹣t3 时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故 C 错误； D、在 t3 时，游客的速度为 0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能时 最大的，故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查了机械能的相互转化，分析好每个时刻弹性绳的伸长状态是解题的关键。 （2019 湘西）7.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中 A.重力势能减小 B.动能增加 C.机械能增加 D.机械能不变 （2019 苏州）12.将皮球从离地某一高度 O 点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图 所示，下列说法正确的是( ) A.皮球经过同高度的 A、B 两点时动能相等 B 皮球第一次反弹后到达最高点 P 点时速度为零 C 皮球在 D 点时的机械能小于在 C 点时的机械能 D,若将皮球表面涂黑，则会在地面 M、N 两点留下两个大小相等的黑色圆斑 （2019 绵阳）18．如图所示，斜面长 20m、高 10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上 40N 的拉 力，在 20s 内把重 60N 的物体沿斜面向上匀速拉动了 10m。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 10W D. 该同学对物体做功的功率是 30W （2019 绵阳）20.用水平力 F1 拉动如图所示装置，使木板 A 在粗糙水平面上向右匀速运动，物块 B 在木板 A 上 表面相对地面静止，连接 B 与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为 F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则 F1 与 F2 的大小关系是（ ） A. F1=F2 B. F22F2 二、填空 （2019 新疆建设兵团）15．2019 年 1 月 3 日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，标志着我 国探月工程取得了历史性突破。 （1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机 （填“属于” 或“不属于"）热机。“嫦娥四号”减速落月过程中，其动能不断 （填“增大”或“减小”），“嫦 娥四号"相对于其内部的巡视器是 （填“运动”或“静止”）的。 （2）“嫦娥四号”降落到距月球表面 100m 时，开始悬停并寻找着陆点。悬停时，“嫦娥四号”发动机的 推力为 2.5×103N，则“嫦娥四号”的重力为 N。“嫦娥四号”从 100m 高竖直降落到月球表面所用 的时间为 80s，该过程中“嫦娥四号”的平均速度为 m/s，重力（忽略其变化）做的功为 J。（1）属于；减小；静止； （2）2.5×103；1.25；2.5×105； （2019 临沂）25. 某航模兴趣小组操控一架重 20N 的小型无人机（如图）， 让其在 5s 内匀速下降 10m，该过程中重力做功的功率是____40__W；机 翼上方的空气流速___大于____（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的空 气流速。当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为____20__N。 （2019 临沂）27.2019 年 4 月 23 日，我国在青岛附近海空域举行海军建军 70 周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为 4.0x103t 的“临沂”舰。 如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为___4.0x107_____ N；水面下 5m 处的舰体受到海水的压强为_____5．15x104__ Pa；它以 40km/h 的速度向前 匀 速 航 行 时 受 到 的 阻 力 为 1.0x106N ， 则 航 行 2km 的 过 程 中 动 力 做 功 2.0x109_____J 。（ P 海 水 ＝ 1．03x103kg/m3，g＝10N/kg） （2019 武威）13．迄今为止，我国已发射 40 余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道 绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，_____重力势___能转 化为__动______能。 （2019 绵阳）28．2019 年 1 月 3 日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。 嫦娥四号探测器在距离月球表面 100 米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始 缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面 100 米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥 四号探测器的重力势能_________，机械能________。（选填“增加”或“不变”或“减少”） 减少，减少 （2019 安徽）4.如图所示，一轻杆 AB 悬于 0 点,其左端挂一重物，右端施加一个与水平 方向成 30°的力 F,此时轻杆水平平衡。若重物质量 m=3kg,BO=3A0,g 取 10N/kg.则力 F 的 大小为__N. 20 （2019 眉山）1.．如图甲所示，水平地面上的物体， 受到方向不变的水平推力，的作用，其 F-t 和 v-t 图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知，9～12s 内，推力对物体做功___________J；t=2s 时，物体 10 受到的摩擦力是___________N。 18　　3 (2019 黄冈)泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭，停留在泥石流下游 低洼处是很危险的。这是由于_____力的作用，泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流 ______(选填“垂直”、“相同”或“相反”)的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动过程中， 重力_____(选填”做功”或“没有做功”)，重力势能主要转化成动能。重 垂直 做功 （2019 安徽）5.用沿斜面向上大小为 3.5N 的力将一个重为 4.9N 的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已 知斜面长为 2m,高为 1m,则该过程中斜面的机械效率为_________________ 70% 18. （2019 成都）如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择 一把剪铁皮的剪刀,你会选择 (选填“A”、“B” 或“C”)剪刀，这样 选择的目的是为了省 。 C 力 （2019 广东）10．（3 分）如图所示，我国古代护城河上安装使用的 吊桥就是一个组合机械，通过定滑轮改变　 　，由图可知杠杆的支点是　 　（选填“A”、 “B”或“C”）点，它属于　 　（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠。 【分析】（1）定滑轮的特点，不省力，但能改变力的方向。 （2）对支点定义的了解：杠杆绕着转动的固定点叫做支点； （3）杠杆分类方法：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆； 动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。 【解答】解： 图中使用了定滑轮 A，不能省力，但可以改变力的方向； 由图可知吊桥绕着 C 点转动，所以护城河上安装的吊桥杠杆的支点在 C 点； 在匀速拉起吊桥时，由于它的动力臂 L1 大于阻力臂 L2，所以属于一个省力杠杆； 故答案为：力的方向；C；省力。 【点评】本题的解题关键是知道支点及力臂的定义，在解题时先找出支点的位置，然后根据力臂的 定义判断动力臂与阻力臂的长短。 （2019 鄂州）28．鄂州机场目前正在全面建设之中， 预计 2021 年投入运营。建成后，它将是通向世 11 界窗口、通向国际经济贸易的桥梁。预计 2021 年机场货运吞吐量突破 100 万吨，则当年机场运 载货物总重突破　　N。鄂州地处我国中部地区，1.5h 的飞行能覆盖经济占全国 90%、人口占全国 80% 的地区，距离北京、上海、深圳、广州都是 1000Km。假设飞机从鄂州飞往北京的时间为 1.5h，则 飞机飞行的平均速度是　　Km/h（计算结果保留一位小数），飞机在抵达北京着陆之前减速降落过 程中，机械能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。1×1010 666.7 减小 （2019 宿迁）13。会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆 时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为 动 能；而从最 低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了_机械 能。 如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高 （2019 乐山）34．在斜面上将一个重 600N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 F=400N，拉 动的距离 s=4.5m，提升高度 h=1.8m，所用时间 t=30s。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。 60 160 三、实验探究 （2019 自贡）（2）如图所示,轻质杠杆的 A 点挂一重物 G,绳受的拉力为 F2,O 为杠杆的支点。请在杠杆 的端点 B 处画出使杠杆保持静止的最小的力 Fl 的示意图,并作出 F2 的力臂 答案： （2019 武威）（4 分）（1）如图甲所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力 F 的示意 图 （2019 眉山）2.．如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端 A 是动力的作用点，若要用最小的力 搬动石块，请标出杠杆的支点 O，并画出最小动力 F 的示意图。 12 （2019•深圳）（2）如右图所示，在 C 点用力把桌腿 A 抬离地面时，桌腿 B 始终没有移动，请在 C 点画出最小作用力的示意图。 【答案】 （2019•广东）15．（2 分）如图所示，用 F＝150N 的力使木箱沿水平方向做匀速直线运动（不计滑轮 重及绳与滑轮间的摩擦），请在图中画出木箱此时受到的摩擦力并标出摩擦力的大小。 【分析】（1）此题为滑轮组拉动物体前进，要克服物体与地面间的摩擦力，因为两段绳子拉着物体， 所以 F＝ f 摩； （2）画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照 这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。 【解答】解： 由图可知滑轮组有 2 段绳子，因为用滑轮组拉动木箱向左做匀速直线运动，不计滑轮重及绳与滑轮 间的摩擦，所以 F＝ f 摩，则 f 摩＝2F＝2×150N＝300N；摩擦力的方向向右。如图所示： （2019 淮安）小明在“探究杠杆平衡条件”的实验屮： （1）实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡，目的之一是方便测量 ▲ ；力臂 13 （2）如图甲所示。在杠扦左边 A 处挂 4 个钩码。要使杠杆在水平位置平衡，在 B 处挂 ▲ 个 钩码以实验中所用的钩码均相同） 3 （3）小明又用弹簧测力计。在 C 处竖直向上拉。如阁乙所冰。帟弹簧测力计逐渐向右倾吋，使 杠忏 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”）。 变大 （2019 济宁）18．请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。 【分析】设一个钩码重力为 G，杠杆上一个格为 L，杠杆左边受到的力 F1＝4G，其力臂 L1＝3L，杠 杆左边力和力臂的乘积：F1L1＝4G×3L＝12GL； 为使杠杆平衡，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝12GL；据此设计成时杠杆平衡的不同方案。 【解答】解： 设一个钩码重力为 G，杠杆上一个格为 L， 杠杆左边受到的力 F1＝4G，其力臂 L1＝3L，杠杆左边力和力臂的乘积：F1L1＝4G×3L＝12GL； 为使杠杆平衡，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝12GL； 方案一： 杠杆右边受到的力 F2＝3G，其力臂 L2＝4L，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝3G×4L＝12GL； 方案二： 杠杆右边受到的力 F2＝4G，其力臂 L2＝3L，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝4G×3L＝12GL；如图 所示： 方案三： 杠杆右边受到的力 F2＝6G，其力臂 L2＝2L，杠杆右边力和力臂的乘积：F2L2＝6G×2L＝12GL。 （2019 德阳）19．如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景： 14 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆________（选填“达到”或“没有达到”） 平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于________。 （2）如图乙所示，A 点挂有 2 个质量均为 50g 的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡，应在 B 点挂 ________个质量均为 50g 的钩码。 （3）如图丙所示，现给你一个量程为 0～2N 的弹簧测力计，若干个 50g 的钩码，钩码挂在 C 点处， 现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在 C 点处所挂钩码的最多个数为________个。 （2019•新疆建设兵团）20．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”） 状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为 5N 的 弹簧测力计在 A 点竖直向上拉（如图中 M 所示），杠杆在水平位置平 衡时，弹簧测力计的示数为 2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图中 N 所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 （填“大 于”或“小于”）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 （填“30°”、“45°”或“60°”）。 （3）杠杆上每个平衡螺母的质量为 m，杠杆的总质量（含两个平衡螺母） 为 50m。实验前，调节杠杆在水平平衡的过程中，若只将右端的平衡螺母 移动了距离 L，则调节前后杠杆（含两个平衡螺母）的重心在杆上移动的距离为 （填“ ”“ "或" ”） （1）平衡；（2）右；大于；60°；（3） （2019•江西）25、(二)探究杠杆的平衡条件 如图 20 所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。 (1) 实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图 20 甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左 端的螺母向左调或将右端的螺母向________调。 (2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图 20 乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位 置，则向________移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验. 50 L 49 L 48 L 50 L 15 (3)实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为________________。 （1）左（2）右（3）F1L1=F2L2 （2019•宿迁）22。以下为“探究杠杆平衡条件”实验： (1)如图甲，把杠杆放在支架上并置于水平桌面，静止时发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平 衡，应将右端的平衡螺母向 右 调节。 (2)如图乙，在已经调节好的杠杆左 A 处挂 4 个钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆右边离支 点 4 格的 B 处挂 2 个相同的砝码 (3)如图丙，在杠杆左边离支点 4 格的 C 处，用弹簧测力计与水平方向成 30°角斜向上拉，也可使杠杆 在水平位置平衡，则弹簧测力计示数为 2 N(每个钩码重 05N)。 （2019•自贡）26.小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，一同学组装好如图所示实验装置，他们 分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。 (1)实验时，小明__匀速_竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为 0.5N；同时小强 也用刻度尺测出钩码被提升的高度为 10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录 如表： 钩码重 G/N 弹簧测力计提升的高度 s/m 有用功 W 有/J 总功 W 总/J 机械效率 η 16 1 0.2 0.1 0.1 100% (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，请你帮他俩找出错误 的原因：_绳子自由端移动的距离应该是 0.3m，不等于 0.2m__. (3)该滑轮组的机械效率实际为__66.7%_. (4)在实验中,若将钩码的重增加到 6N,则该滑轮组的机械效率将__变大_(选填“变大”、“变小”或“不变”). （2019•眉山）3.．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、 刻度尺、 弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表： 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做___________运动，该过程中木块的机械能 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （2）第 2 次实验中，斜面的机械效率为___________，斜面对木块的摩擦力为___________N。 （3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：_________________________________。 （4）试列举出生活中利用斜面的一个实例：____________________________________________。 （1）匀速直线　　变大 　　（2）50%　　0.9 　　（3）斜面越陡，机械效率越高 　　（4）盘山公路（螺钉丝口等等，凡是围绕斜面的应用说的，都正确） （2019•枣庄）24．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中， 小红用如图 13 所示的滑轮组分别 做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如 下表 ： 实验 次数 物重 G/N 物 体上升的 距离 h/cm 弹簧测力计 的读数 F/N 弹簧测力计上升 的距离 s/cm 机械 效率 η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2 30 50% 3 3 10 2.5 30 （1）这个实验使用的测量工具是_________和弹簧测力计。 17 （2）在实验操作中应竖直向上_________拉动弹簧测力计。 （3）在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。 （4）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组 的机械效率越_________。 刻度 尺 匀速 低 （2019•深圳）31．（6 分）如图所示，甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，让同一小车 从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些 因素有关”的实验装置，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。请回答： （1）甲实验中，小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有________和________；在水平 方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越________。从而可以推理：如果运 动的物体不受力，它将________。 （2）乙实验中的研究对象是________（选填“钢球”或“木块”），实验目的是探究物体的动能 大小与________的关系做匀速直线运动 【答案】（1）①重力 ②支持力③慢④做匀速直线运动 （2）①钢球 ②速度大小 四、计算 25．（6 分）（2019•德州）小强用如图所示装置在 10s 内将重为 450N 的货物匀速提升 2m，此过程中拉 力 F 的功率为 120W。 求： （1）提升装置所做的有用功；（2）拉力 F 做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 18 【分析】（1）知道货物的质量和提升的高度，根据 W＝Gh＝mgh 求出有用功； （2）知道拉力的功率和作用时间，根据 W＝Pt 求出拉力做的总功； （3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 【解答】解：（1）提升装置所做的有用功： W 有用＝Gh＝450 N×2 m＝900J； （2）根据 P = W t可得拉力 F 做的功： W 总＝Pt＝120W×10s＝1200J； （3）滑轮组的机械效率： η = W有用 W总 = 900J 1200J × 100%＝75%。 答：（1）提升装置所做的有用功是 900J； （2）拉力 F 做的功是 1200J； （3）该滑轮组的机械效率是 75%。 【点评】本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，常见题目。 （2019 孝感）15.(6 分)一辆厢式小货车某次运货，满较后总质量是 5.0×103kg，在平直的公路上匀速行 驶 100km，耗油 10kg，货车受到的阻力是总重力的 0.05 倍，发动机的牵引功车是 50kW(油的热值是 50×107J/kg，g=10N/kg)，求: (1)货年受到的牵引力； 2)货车匀速行驶的速度； (3)货车发动机的效率。 （2019 盐城）22.(6 分)小明提着质量为 3kg 的书包,从 1 楼走到 3 楼用了 15 的时间书包带与手的接 触面积为 10cm2g 取 10N/kg (1)求书包的重力 (2)求包带对手的压强 (3)估算小明上楼过程中对书包做功的功率 (1)30N (2)3×104Pa (3)12W 19 （2019 安徽）21.如图所示，水平地面上一个重为 5ON 的物体,在大小为 1ON 的水平拉力下作用下,向左 做匀速直线运动，在 5s 的时间内通过的距离为 2m.求物体运动过程中 (1)所受摩擦力的大小; (2)拉力 F 做功的功率。 （1）10N （2）4W （2019 长沙）23. 如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景， 保洁船的质量为 2.5t，收集宽度为 3.4m。它某次工作时以 1m/s 的速度做匀速直线运 动，其牵引力为 5×104N，保洁船工作 50s，求这段时间内： （1）保洁船行驶的路程；（2）牵引力做的功；（3）牵引力的功率。 （1）50m （2）2.5×106J （3） 5×104w （2019 宿迁）18．如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在 30s 内将静止在水平地面上 质量为 90kg，底面积为 200cm 2 的长方体物块匀速提升 5m ，此时工人的拉力为 400N(g=10N/kg)。求 (1)提升前物块对水平地面的压强 （2）工人拉力做功的功率 (3)滑轮组提升该物块的机械效率 33．（7 分）如图所示，斜面长 s = 8m ，高 h = 3m 。用平行于斜面 F = 50N 的拉力，将重力为 G = 100N 的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时 t = 10s 。求： 20 （1）有用功 W 有 ； （2）拉力做功的功率 P ； （3）物体受到的摩擦力 f ； （4）该斜面的机械效率 η 。 【解析】 解：（1）有用功为 W 有=Gh=100N ⋅ 3m = 300J （2）拉力所做的功为 W 总=Fs=50N ⋅ 8m=400J 拉力的功率为 P = W 总 = 400J = 40W t 10s （3）额外功为 W 额=W 总 − W 有 =400J − 300J=100J E.W 额=fs 得： 物体受到的摩擦力 f = W 额 = 100J =12.5N A. 8m 21 （4）斜面的机械效率为 η = W 有 = 300J = 75% W 总 400J 答：（1）有用功为 300J； （2）拉力的功率为 40W； （3）物体受到的摩擦力 12.5N； （4）斜面的机械效率为 75%． （2019 德阳）21．汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距 60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动 2min，然后以恒定速度匀速运动 21min，最后做减速运动 2min 到达成都站停住。 （1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少 m/s? （2）若动车组的平均牵引力为 2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少 W? （3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污 染物的质量是多少 kg。（燃油公共汽车每做 1J 功排放气体污染物 3×10-6g） （2019•乐山）39．小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为 280N 的物体匀速提升 了2m。已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接 触的总面积S=400cm 2。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。 解：（1）人对地面的压力： -------------------1 分 人对地面的压强： ------------------------1 分 （2）绳自由端向下移动的距离： -------------------------- 1 分 拉力 F 做的功： ---------------------------- 1 分 500N 200N 300NF G F= − = − =压 3 2 300N= =7.5 10 Pa400cm Fp S = ×压 2 2 2m 4ms h= = × = 200N 4m=800JW Fs= = ×总 22 （3）对重物做的有用功： --------------------------1 分 滑轮组的机械效率： ----------------------------------1 分 （2019•广东）21．（7 分）港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一，其中长约 5600m 的沉管隧道通过引 桥与人工岛路面相连，引桥长 1000m，竖直高度为 40m，简化图如图所示。重 5×104N 的汽车在沉 管隧道中以 90km/h 的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的 0.05 倍。从引桥最低端开始汽车功率增 大到 90kW 匀速行驶，耗时 45s 到达人工岛路面，求： （1）汽车完全通过沉管隧道需要多少秒； （2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功； （3）汽车在引桥上所受阻力的大小。 【分析】（1）已知沉管隧道的长度和汽车的速度，根据速度公式的变形公式 t＝ 求出需要的时间； （2）首先根据阻力与重力的关系求出阻力，然后根据力的平衡得出牵引力，再利用 W＝Fs 计算牵 引力所做的功； （3）利用 P＝ 求出牵引力所做的功，利用 W＝Gh 求出重力做功，二者之差即为阻力做功，再根 据 W＝Fs 计算阻力大小。 【解答】解： （1）沉管隧道中汽车速度为：v1＝90km/h＝25m/s， 则汽车完全通过沉管隧道需要的时间：t＝ ＝ ＝224s。 （2）汽车所受阻力大小为：f＝0.05G＝0.05×5×104N＝2500N， 因为汽车做匀速直线运动， 所以，汽车所受牵引力为：F＝f＝2500N， 则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功：W1＝Fs1＝2500N×5600m＝1.4×107J。 （3）汽车在引桥上行驶时功率为：P＝90kW＝9×104W， 根据 P＝ 可得，牵引力所做的功为：W 牵＝Pt＝9×104W×45s＝4.05×106J， = 280N 2m=560JW Gh = ×有 560J= 70%800J W W η = =有 总 23 重力做功为 W 重＝Gh＝5×104N×40m＝2×106J， 阻力做功为 W2＝W 牵﹣W 重＝4.05×106J﹣2×106J＝2.05×106J， 汽车所受阻力大小为 f＝ ＝ ＝2050N。 答：（1）汽车完全通过沉管隧道需要 224s； （2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功 1.4×107J； （3）汽车在引桥上所受阻力大小为 2050N。 【点评】此题考查速度、功和功率的相关计算，同时考查了二力平衡条件的应用，属于力学综合题， 关键是各种公式的熟练运用。 （2019•内江） 25. (8 分)发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急 出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如 图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为 3m, 气囊长为 6m。一个质 量为 50kg 的人沿气囊 从出口处下滑到地面的 平均速度为 4m/s， g=10N/kg 求: （1）他从出口滑到地面，需要的时间是多少? （2）他从出口滑到地面，重力做功是多少? 26．（8 分）（2019•德州）2018 年 10 月 24 日，港珠澳大桥正式建成通车。如图所示，一辆汽车行驶在 其中一段长 15km 的直桥上，已知：汽车的总质量为 1.5t（包括车、车上的人和物品等），轮胎与地 面的总接触面积为 0.2m2，汽车以 90km/h 的速度匀速通过大桥的这一段路段，行驶过程中受到的阻 力为 900N．（g 取 10N/kg），求： （1）汽车静止在水平地面时对地面的压强； （2）此过程中汽车牵引力所做的功； （3）此过程中汽车牵引力做功的功率。 24 【分析】（1）知道汽车质量，利用 G＝mg 求其重力，汽车静止时对地面的压力等于其重力，知道受 力面积，利用 p = F S求汽车静止时对地面的压强； （2）利用二力平衡的条件求出牵引力的大小，然后利用 W＝Fs 可求得牵引力所做的功； （3）利用 P = W t = Fs t = Fv 算出汽车牵引力做功的功率。 【解答】解： （1）汽车质量 m＝1.5t＝1.5×103kg， 其重力： G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N， 汽车静止时对地面的压力： F＝G＝1.5×104N， 汽车静止时对地面的压强： p = F S = 1.5 × 104N 0.2m2 = 7.5×104Pa； （2）因为匀速通过大桥，所以牵引力 F＝f＝900N， 牵引力所做的功： W＝Fs＝900N×15×103m＝1.35×107J； （3）汽车牵引力做功的功率：P = W t = Fs t = Fv＝900N × 90 3.6m/s＝2.25×104W。 答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为 7.5×104Pa； （2）此过程中汽车牵引力所做的功 1.35×107J； （3）此过程中汽车牵引力做功的功率为 2.25×104W。 项目 参数 最高车速（千来/小时） 25 整车质量（千克） 40 25 【点评】本题考查了重力公式、压强定义式、功的 公式、功率公式的应用，关键是知道汽车匀速行驶 时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力。对于这类综合题目，要快速联想选择相对应 的公式进行求解，在计算过程中注意单位要统一。 （2019•丽水）9．（8 分）2019 年 4 月 15 日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国 标生产的电动自行车，部分参数如表所示，已知小金质量为 60 千克，假定电动自行车在水平骑行过 程中受到的阻力始终为总重的 0.08 倍。 （1）车轮上刻花纹的目的是　 　； （2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为 50 厘米 2，则骑行的电动自行车对地面 产生的压强是多少帕？ （3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做了多少功？ （4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？ 【解答】 （1）车轮上刻花纹，能增大接触面的粗糙度，可以增大摩擦； （2）电动自行车行驶时，对地面的压力： F＝G 总＝（m 车+m 人）g＝（40kg+60kg）×10N/kg＝1000N， 受力面积： S＝50cm2＝0.005m2， 电动自行车行驶时对地面的压强： p＝ ＝ ＝2×104Pa； （3）因电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，电动车受到的牵引力： F′＝f＝0.08G＝0.08×1000N＝80N， 匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做的功：W＝F′s＝80N×10×103m＝8×105J； （4）根据 P＝ ＝ ＝Fv 知， 匀速行驶时的车速：v＝ ＝ ＝5m/s。 答：（1）增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力； （2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为 50 厘米 2，则骑行的电动自行车对地面 产生的压强是 2×104Pa； （3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶 10 千米过程中克服阻力做了 8×105J 的功； （4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为 5m/s。 电动自行车最大功率（瓦） 400 26 （2019•武威）22．（6 分）“节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。李明同学坚 持骑自行车上下学，他的质量为 50kg，所骑自行车质量为 15kg。（g=10N/kg）求： （1）若他在平直公路上 5min 内匀速行驶了 1500m，则这段时间他骑行的速度是多大？ （2）若他骑行时的牵引力恒为 60N，则他骑行这 5min 内克服阻力做了多少功？ （3）若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为 25cm2，则他骑行时自行车对地面的压强为多少？