三年(2023-2025)湖南中考物理真題分類匯編專題07 功與機(jī)械能、簡(jiǎn)單機(jī)械(解析版)_第1頁
三年(2023-2025)湖南中考物理真題分類匯編專題07 功與機(jī)械能、簡(jiǎn)單機(jī)械(解析版)_第2頁
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文檔簡(jiǎn)介

1.(2025·湖南長沙·中考真題)(物理與生活)在緊急救援時(shí),可用充氦浮空器將發(fā)電機(jī)組升至高空發(fā)電,

為現(xiàn)場(chǎng)提供照明和通信。當(dāng)浮空器勻速升空時(shí),它的()

A.動(dòng)能增大B.動(dòng)能減小

C.重力勢(shì)能增大D.機(jī)械能減小

【答案】C

【詳解】AB.當(dāng)浮空器勻速升空時(shí),質(zhì)量不變,速度不變,動(dòng)能不變,故AB不符合題意;

CD.當(dāng)浮空器勻速升空時(shí),質(zhì)量不變,高度增大,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能不變,機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能,機(jī)

械能增大,故C符合題意,D不符合題意。故選C。

2.(2025·湖南·中考真題)如圖,這是小靜設(shè)計(jì)的一款無需電池和燃料的無碳小車。在重物下落驅(qū)動(dòng)無碳小

車運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是()

A.頂部的定滑輪可以省力B.機(jī)械效率可達(dá)到100%

C.主要是利用重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.給車輪軸承加潤滑油可以增大摩擦力

【答案】C

【詳解】A.頂部的定滑輪的作用是改變力的方向,但不能省力,因?yàn)槎ɑ喌膶?shí)質(zhì)是等臂杠桿,不改變力

的大小,故A錯(cuò)誤;

B.由于實(shí)際使用中存在摩擦和能量損耗,機(jī)械效率不可能達(dá)到100%,因?yàn)榭傆幸徊糠帜芰哭D(zhuǎn)化為其他形

式(如內(nèi)能)而無法完全用于做功,故B錯(cuò)誤;

C.重物下落時(shí)高度降低,重力勢(shì)能減小,同時(shí)小車運(yùn)動(dòng),動(dòng)能增加,說明重力勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能,

故C正確;

D.給車輪軸承加潤滑油是為了減小接觸面的粗糙程度,從而減小摩擦力,使小車運(yùn)動(dòng)更順暢,故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.(2025·湖南·中考真題)某興趣小組了解到人長時(shí)間過度低頭易對(duì)頸椎肌肉造成傷害,為研究頸椎肌肉產(chǎn)

生的拉力大小與人低頭角度變化之間的規(guī)律,設(shè)計(jì)并組裝了一套如圖甲所示的裝置。印有頭頸部照片的內(nèi)

盤與有刻度的固定外盤圓心均在O點(diǎn),內(nèi)盤可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn),將整個(gè)頭頸部簡(jiǎn)化為杠桿模型。

表示人低頭的角度,在A點(diǎn)通過細(xì)線懸掛一個(gè)重為2N的物體模擬頭顱重力,用細(xì)線垂直O(jiān)B對(duì)B點(diǎn)施加

的拉力F1模擬頸椎肌肉產(chǎn)生的拉力,細(xì)線對(duì)A點(diǎn)的拉力大小為F2。實(shí)驗(yàn)中通過拉力傳感器測(cè)出內(nèi)盤上的頭

頸部在不同位置平衡時(shí)F1的大小,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

物體的重力/N2

的大小/°015304560

拉力傳感器的示數(shù)/N03.226.228.8010.78

(1)請(qǐng)畫出圖乙中F2的力臂L(保留作圖痕跡);

(2)分析表格中的數(shù)據(jù)可知,頸椎肌肉產(chǎn)生的拉力隨人低頭的角度增大而,對(duì)頸椎肌肉的影響就

越大;

(3)若某中學(xué)生頭顱的重力為50N,請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),計(jì)算該學(xué)生低頭角度為45°時(shí),頸椎肌肉產(chǎn)生的拉

力大小是N;

(4)請(qǐng)你結(jié)合以上分析,從保護(hù)頸椎肌肉的角度提出一條合理建議:。

【答案】(1)

(2)增大

(3)220

(4)見解析

【詳解】(1)在從支點(diǎn)O向力F2的作用線作垂線段,垂線段的長度為F2的力臂L,如圖所示:

(2)從表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)?shù)皖^角度增大時(shí),拉力傳感器的示數(shù)也隨之增大,由此可推測(cè)頸椎肌肉產(chǎn)生的

拉力隨人低頭的角度增大而增大。

(3)由表中數(shù)據(jù)可知,物體的重力是2N,該學(xué)生低頭角度為45°時(shí),拉力F1的大小是8.80N,由圖乙可知,

人低頭時(shí)頭頸部可視為一個(gè)杠桿,根據(jù)杠桿平衡得到8.8NOB2NL

L

可知4.4

OB

中學(xué)生頭顱的重力為50N,根據(jù)杠桿平衡得到FOB50NL

得到F220N。

(4)根據(jù)杠桿平衡條件可知,為了保護(hù)頸椎健康,不要長時(shí)間低頭,要保持眼睛和書本間的距離或端正坐

姿等,盡量避免使阻力臂增大,從而導(dǎo)致動(dòng)力增大的情況出現(xiàn)。

考點(diǎn)一、功和功率

1.(2024·湖南·中考真題)關(guān)于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上涉及的物理知識(shí),下列說法正確的是()

A.奔跑的運(yùn)動(dòng)員相對(duì)坐在看臺(tái)上的觀眾是靜止的

B.靜止在地面上的鉛球,所受重力與支持力是一對(duì)平衡力

C.投出去的籃球在空中飛行過程中,手的推力一直在對(duì)籃球做功

D.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑后跳得更遠(yuǎn),是因?yàn)橹苁惯\(yùn)動(dòng)員的慣性更大

【答案】B

【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員在奔跑時(shí),他們的位置相對(duì)于看臺(tái)上的觀眾是在不斷變化的,因此奔跑的運(yùn)動(dòng)員相對(duì)坐

在看臺(tái)上的觀眾是運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤;

B.靜止在地面上的鉛球,處于平衡狀態(tài),受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、

作用在同一物體上,是一對(duì)平衡力。故B正確;

C.投出去的籃球在空中飛行過程中,不再受到手的推力,由于慣性在空中飛行,手的推力沒有對(duì)籃球做功。

故C錯(cuò)誤;

D.慣性是物體的固有屬性,它指的是物體能夠保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì),慣性大小與物體的質(zhì)量有

關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在比賽中都是先助跑一段距離后才起跳,目的是為了使自己處于運(yùn)

動(dòng)狀態(tài),跳起后,由于慣性,身體還要保持原來的速度向前運(yùn)動(dòng)以增大跳遠(yuǎn)的距離;且由于運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量

不變,因此助跑不能使運(yùn)動(dòng)員的慣性更大,故D錯(cuò)誤。故選B。

2.(2023·湖南長沙·中考真題)如圖,大人和小孩分別將5塊相同的磚從一樓搬到二樓,在這個(gè)過程中,下

列說法正確的是()

A.小孩對(duì)磚做功更多B.小孩對(duì)磚做功更快

C.大人對(duì)磚做功更多D.大人對(duì)磚做功更快

【答案】D

【詳解】AC.大人和小孩分別將5塊相同的磚從一樓搬到二樓,根據(jù)

W=Fs=Gh

可知,做功一樣多,故AC錯(cuò)誤;

W

.兩人做功一樣多,大人用時(shí)較短,根據(jù)P可知,大人對(duì)磚做功更快,故錯(cuò)誤,正確。

BDtBD

故選D。

3.(2023·湖南常德·中考真題)“低碳出行,騎行天下”,騎行越來越受到人們的青睞。下列有關(guān)自行車的結(jié)

構(gòu)及使用的說法中正確的是()

A.上坡前加快蹬車是為了增大慣性

B.自行車的剎車把手是一個(gè)費(fèi)力杠桿

C.自行車在水平路面快速行駛過程中,人和重力都做了功

D.自行車輪胎做得凹凸不平是為了增大摩擦

【答案】D

【詳解】A.慣性是物體本身具有的一種性質(zhì)。慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān),與物體是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)

的快慢、是否受力等外界因素?zé)o關(guān),故A錯(cuò)誤;

B.使用自行車的剎車手閘,動(dòng)力臂大于阻力臂,人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈

上,是一個(gè)省力杠桿,故B錯(cuò)誤;

C.自行車在水平路面上前進(jìn)了一段距離,沒有在重力方向上通過距離,則重力沒有做功,故C錯(cuò)誤;

D.自行車輪胎做得凹凸不平,是在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故D正確。

故選D。

4.(2025·湖南長沙·中考真題)無人機(jī)送快遞為市民的生活帶來了極大的便利。在某次取貨途中,無人機(jī)載

著空貨箱豎直勻速上升36m用時(shí)30s。不計(jì)空氣阻力,g取10N/kg。

(1)無人機(jī)上升時(shí),以地面為參照物,它是的;

(2)無人機(jī)豎直勻速上升時(shí)的速度為m/s;

(3)在取貨點(diǎn),工作人員將快遞放入貨箱,無人機(jī)再次升空,豎直勻速上升30m用時(shí)30s。已知無人機(jī)配備

的貨箱質(zhì)量為1kg,取貨前后兩次勻速升空過程中無人機(jī)對(duì)貨箱拉力做功的功率之比為1∶2,放入貨箱的

快遞質(zhì)量為kg。

【答案】(1)運(yùn)動(dòng)(2)1.2

(3)1.4

【詳解】(1)無人機(jī)上升時(shí),以地面為參照物,無人機(jī)的位置發(fā)生變化,故它是運(yùn)動(dòng)的。

s36m

(2)無人機(jī)的上升速度v11.2m/s

t130s

(3)取貨前無人機(jī)對(duì)空貨箱的拉力F1G貨箱m貨箱g1kg10N/kg10N

W1F1s110N36m

拉力F1的功率P112W

t1t130s

取貨后無人機(jī)對(duì)貨箱的拉力F2的功率P22P124W

W2F2s2

由P2

t2t2

W2P2t224W30s

得G總F224N

s2s230m

G總24N

快遞與貨箱的總質(zhì)量m總2.4kg

g10N/kg

快遞的質(zhì)量m快遞m總m貨箱2.4kg1kg1.4kg

考點(diǎn)二、動(dòng)能與勢(shì)能

1.(2024·湖南長沙·中考真題)2024年5月3日,長征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭搭載嫦娥六號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射,開

啟了人類月背取樣的旅程。嫦娥六號(hào)加速升空的過程中()

A.重力勢(shì)能和動(dòng)能都增大B.重力勢(shì)能和動(dòng)能都減小

C.重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大D.重力勢(shì)能增大,動(dòng)能減小

【答案】A

【詳解】嫦娥六號(hào)加速升空過程中,質(zhì)量不變,速度增大,高度變高,所以動(dòng)能變大,重力勢(shì)能變大,故A

符合題意,BCD不符合題意。

故選A。

2.(2023·湖南常德·中考真題)2023年6月4日6時(shí)33分,神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功

著陸,包括常德人張陸在內(nèi)的三位航天員全部安全順利出艙,神舟十五號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。下

列說法中正確的是()

A.航天員隨飛船加速升空過程中,其重力勢(shì)能和動(dòng)能都變大

B.張陸在空間站可以通過體重秤測(cè)量體重

C.返回艙在下落過程中,三名航天員相對(duì)地球是靜止的

D.返回艙成功著陸瞬間“塵土飛揚(yáng)”,說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【詳解】A.航天員隨飛船加速升空過程中,質(zhì)量不變,速度變大,動(dòng)能變大,高度變大,重力勢(shì)能變大,

故A正確;

B.空間站中的物體處于失重狀態(tài),所以體重計(jì)不能稱量重量,故B錯(cuò)誤;

C.返回艙下落過程中,航天員相當(dāng)于地面發(fā)生了位置變化,所以航天員是運(yùn)動(dòng)的,故C錯(cuò)誤;

D.返回艙成功著陸瞬間“塵土飛揚(yáng)”,塵土不是分子,不能說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。

故選A。

3.(2023·湖南株洲·中考真題)投出的鉛球在空中飛行,它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能Ek與距離地面的高度h

的關(guān)系如圖所示。已知鉛球出手高度h為2m,鉛球落到地面時(shí)重力勢(shì)能為零,不計(jì)空氣阻力,由圖可知,

鉛球出手時(shí)其重力勢(shì)能為()

A.80JB.100JC.180JD.280J

【答案】A

【詳解】由題可知,因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力,機(jī)械能守恒,鉛球運(yùn)動(dòng)過程中只有重力勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化,

若鉛球落到地面時(shí)重力勢(shì)能為零,則動(dòng)能為最大值280J。由圖可知,當(dāng)鉛球到最高點(diǎn)時(shí),即距離地面2.5

米時(shí),動(dòng)能為180J,則重力勢(shì)能最大值為100J;已知鉛球出手高度為2m,所以其重力勢(shì)能小于100J。故A

符合題意,BCD不符合題意。故選A。

4.(2023·湖南邵陽·中考真題)幸福人生是大樹,安全行為是沃土。同學(xué)們,我們要增強(qiáng)安全意識(shí),努力營

造濃厚的校園安全文化氛圍。下列安全宣傳標(biāo)語與所蘊(yùn)含的物理知識(shí)不相對(duì)應(yīng)的是()

A.下課不瘋跑,小心別摔倒—防止慣性帶來的危害

B.你沖我撞危險(xiǎn)存,你謙我讓安全行—物體間力的作用是相互的

C.護(hù)欄保安全,翻越最危險(xiǎn)—高度越高,重力勢(shì)能越大

D.上下樓梯靜悄悄,不滑扶梯不吵鬧—從扶梯上滑下,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

【答案】D

【詳解】A.人在奔跑時(shí),遇到緊急情況由于慣性會(huì)繼續(xù)保持向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),導(dǎo)致人容易摔倒而造成傷害,

故A不符合題意;

B.你沖我撞,由于力的作用是相互的,因此對(duì)雙方都會(huì)造成傷害,故B不符合題意;

C.護(hù)欄具有一定的高度,翻越護(hù)欄時(shí)增加了人的高度,人的質(zhì)量不變,則人的重力勢(shì)能增大,當(dāng)落下時(shí)重

力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,容易使人摔傷,故C不符合題意;

D.從扶梯上滑下,人的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,使下滑的速度變快,控制不好就

會(huì)造成人體損傷,故D符合題意。

故選D。

5.(2024·湖南長沙·中考真題)排球是同學(xué)們喜愛的體育運(yùn)動(dòng)。墊球時(shí),球的運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生了

改變,說明力可以改變物體的,當(dāng)球上升到最高點(diǎn)時(shí)能最大。

【答案】運(yùn)動(dòng)狀態(tài)重力勢(shì)

【詳解】[1]墊球時(shí),球的運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生了改變,即球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,說明力可以改

變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

[2]重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和所處高度有關(guān);當(dāng)球上升到最高點(diǎn)時(shí),高度最高,重力勢(shì)能最大。

考點(diǎn)三、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

1.(2023·湖南益陽·中考真題)蕩秋千是人們平時(shí)喜愛的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。如圖所示,秋千在擺蕩的過程中,A為

最低點(diǎn),B是擺蕩到右邊時(shí)的最高點(diǎn)。下列說法正確的是()

A.人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)是利用了人具有慣性

B.人在A點(diǎn)時(shí)慣性最大,在B點(diǎn)時(shí)的慣性最小

C.人由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能不變,機(jī)械能增大

D.人從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能增大

【答案】A

【詳解】A.秋千在擺蕩的過程中,人從最低點(diǎn)A點(diǎn),由于人具有慣性,能夠運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B點(diǎn),A正確;

B.慣性的大小與質(zhì)量有關(guān),人在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí),質(zhì)量不變,慣性不變,故B錯(cuò)誤;

C.人由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,質(zhì)量不變,高度增大,重力勢(shì)能增大,克服摩擦做功,機(jī)械能減小,故

C錯(cuò)誤;

D.人從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中,質(zhì)量不變,高度減小,重力勢(shì)能減小,速度增大,動(dòng)能增大,故D錯(cuò)

誤。故選A。

2.(2023·湖南邵陽·中考真題)毛主席在《沁園春·雪》一詞中寫到:“一代天驕,成吉思汗,只識(shí)彎弓射大

雕”。對(duì)于“彎弓”的過程中所蘊(yùn)含的物理知識(shí),下列理解正確的是()

A.“彎弓”發(fā)生的塑性形變

B.“彎弓”說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

C.“彎弓”的過程中弓的彈性勢(shì)能增大

D.“彎弓”的過程中弓的機(jī)械能不變

【答案】C

【詳解】A.彎弓后撤去拉力,弓能恢復(fù)原狀,則弓發(fā)生的是彈性形變,故A錯(cuò)誤;

B.彎弓時(shí),弓的形狀發(fā)生改變,說明力可以改變物體的形狀,故B錯(cuò)誤;

C.彎弓的過程中,弓的形變量變大,則弓的彈性勢(shì)能增大,故C正確;

D.彎弓的過程中,弓的動(dòng)能、重力勢(shì)能不變,彈性勢(shì)能增加,則弓的機(jī)械能增大,故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.(2023·湖南懷化·中考真題)如圖人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行時(shí),不受空氣阻力,機(jī)械能守恒,

當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),它的重力勢(shì)能(選填“減小”或“增大”),衛(wèi)星在(選填“遠(yuǎn)”

或“近”)地點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大。

【答案】增大遠(yuǎn)

【詳解】[1][2]如圖所示,人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行時(shí),不受空氣阻力,機(jī)械能守恒,近地點(diǎn)距

離地面較近則高度較小,遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地面較遠(yuǎn)則高度較大。當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),衛(wèi)星的質(zhì)量

不變,高度逐漸增大,則重力勢(shì)能增大;衛(wèi)星在越高的位置重力勢(shì)能越大,故衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最

大。

考點(diǎn)四、杠桿及其應(yīng)用

1.(2025·湖南長沙·中考真題)下列屬于費(fèi)力杠桿的是()

A.鋼絲鉗B.獨(dú)輪車

C.船槳D.托盤夭平

【答案】C

【詳解】A.鋼絲鉗在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;

B.獨(dú)輪車在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B不符合題意;

C.船槳在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故C符合題意;

D.托盤夭平使用過程中,動(dòng)力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,故D不符合題意。

故選C。

2.(2023·湖南益陽·中考真題)下列設(shè)施設(shè)備中,在使用過程中屬于費(fèi)力杠桿的是()

A.噴水壺的壓縮手柄B.船槳

C.水龍頭旋柄D.碾磨的推桿

【答案】B

【詳解】ACD.在使用過程中,噴水壺的壓縮手柄、水龍頭旋柄、碾磨的推桿的動(dòng)力臂都大于阻力臂,是

省力杠桿,故ACD不符合題意;

B.船槳在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B符合題意。

故選B。

3.(2023·湖南長沙·中考真題)學(xué)雷鋒活動(dòng)月,小明到敬老院獻(xiàn)愛心,同時(shí)也收獲了一些物理知識(shí),下列事

例與物理知識(shí)對(duì)應(yīng)正確的是()

A.把面團(tuán)壓成面皮——力可以改變物體的形狀

B.給木凳裝上軟墊坐起來更舒服——受力面積越大壓強(qiáng)越大

C.抖床單拍灰塵——灰塵沒有慣性

D.用筷子夾餃子——筷子是省力杠桿

【答案】A

【詳解】A.面團(tuán)壓成面皮,因受力發(fā)生形變,說明:力可以使物體發(fā)生形變,故A正確;

B.給木凳裝上軟墊坐起來史舒服,通過增大受力面積減小壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;

C.一切物體都具有慣性,抖床單拍灰塵利用了灰塵具有慣性,故C錯(cuò)誤;

D.用筷子夾餃子,可以省距離,但是費(fèi)力,所以筷子是費(fèi)力杠桿,故D錯(cuò)誤。故選A。

4.(2023·湖南邵陽·中考真題)勞動(dòng)課上,同學(xué)們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下挖坑植苗、揮鍬培土、腳踩夯實(shí)、提桶澆

水……校園農(nóng)場(chǎng)里一片熱火朝天的忙碌景象。關(guān)于勞動(dòng)中所涉及的物理知識(shí),下列說法正確的是()

A.揮鍬培土?xí)r,鐵鍬是省力杠桿

B.人提著水桶水平前進(jìn),人對(duì)水桶做了功

C.腳踩夯實(shí),用力踩土是采用減小壓力的方法減小壓強(qiáng)

D.鋤頭的刀口很鋒利,是采用減小受力面積的方法增大壓強(qiáng)

【答案】D

【詳解】A.揮鍬培土?xí)r,手拿鐵鍬尾端處是支點(diǎn),手拿鐵鍬中間處是動(dòng)力作用點(diǎn),鐵鍬尖端培土處是阻力

作用點(diǎn)。故動(dòng)力臂小于阻力臂,則動(dòng)力大于阻力,所以鐵鍬是費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;

B.人提著水桶水平前進(jìn),人對(duì)桶施加的力方向豎直向上,但在力的方向上桶沒有移動(dòng)距離,所以人沒有在

豎直方向上對(duì)水桶做功;在水平方向上桶移動(dòng)了距離,但人沒有在水平方向上給桶施加力的作用,所以人

沒有對(duì)桶做功,故B錯(cuò)誤;

C.用力踩土是采用增大壓力的方法增大壓強(qiáng)的,故C錯(cuò)誤;

D.鋤頭的刀口做的很薄,所以很鋒利,這是采用減小受力面積的方法增大壓強(qiáng)的,故D正確。

故選D。

5.(2023·湖南常德·中考真題)如圖所示是鍋爐保險(xiǎn)閥門的示意圖。當(dāng)閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時(shí),

閥門就會(huì)被拉開。如OB=2m,OA=0.5m,閥門的底面積S=2cm2,鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)的安全值p=6×105Pa(杠

5

桿的重力,摩擦均不計(jì),p0=1×10Pa),則B所掛重物的重力是()

A.20NB.25NC.30ND.120N

【答案】B

【詳解】氣體產(chǎn)生的向上的力

5-42

F1=pS=6×10Pa×2×10m=120N

大氣產(chǎn)生的向下的壓力為

5﹣42

F2=p0S=1×10Pa×2×10m=20N

閥門受到向上的力為

F=F1﹣F2=120N﹣20N=100N

根據(jù)杠桿的平衡條件可知

F×OA=G×OB

物體的重力

FOA100N0.5m

G25N.故選B。

OB2m

6.(2023·湖南懷化·中考真題)生活中常用到各種各樣杠桿。有借助撬棒來撬動(dòng)石頭(如圖甲),撬棒屬于

杠桿;有稱量物體質(zhì)量的天平(如圖乙),天平屬于杠桿。(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)

【答案】省力等臂

【詳解】[1]如圖甲所示,O點(diǎn)是杠桿支點(diǎn),撬棒下端給石頭施加的垂直于撬棒的力是阻力,支點(diǎn)到撬棒下

端點(diǎn)的距離是阻力臂;手給撬棒一個(gè)垂直于撬棒向下的力是動(dòng)力,上端用手施力的位置到支點(diǎn)的距離是動(dòng)

力臂,如圖可知,動(dòng)力臂大于阻力臂,動(dòng)力小于阻力是省力杠桿。

[2]天平的支點(diǎn)在橫梁中間,兩邊托盤到支點(diǎn)的距離相等,即是兩個(gè)力臂相等,當(dāng)天平平衡時(shí),兩邊托盤受

力相等,故天平是等臂杠桿。

7.(2023·湖南株洲·中考真題)圖甲為多人賽艇。劃槳時(shí),槳可繞側(cè)舷上的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而使賽艇運(yùn)動(dòng)。

圖乙為劃槳時(shí)槳的簡(jiǎn)化平面圖,其中O為固定軸,AB為賽艇的運(yùn)動(dòng)方向,槳上OC長為0.8m,OD長為2m,

F1為人劃槳的力,F(xiàn)2為水對(duì)漿的作用力。

(1)劃槳時(shí),槳對(duì)水的作用力大?。ㄌ睢按笥凇?、“等于”或“小于”)水對(duì)槳的作用力大小;

(2)槳為(填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。請(qǐng)寫出一種與槳類型相同的杠桿:;

(3)已知圖乙中F2為200N,F(xiàn)1與CD的夾角=30,F(xiàn)1、F2均與AB平行。要?jiǎng)潉?dòng)槳,F(xiàn)1至少多大?(sin30=0.5,

不考慮槳的重力)

【答案】等于費(fèi)力夾菜的筷子500

【詳解】(1)[1]因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,所以劃槳時(shí),槳對(duì)水的作用力等于水對(duì)槳的作用力。

(2)[2][3]先根據(jù)題意作出動(dòng)力臂和阻力臂如下圖所示:

因?yàn)閯?dòng)力臂小于阻力臂,則動(dòng)力大于阻力,所以這個(gè)杠桿是費(fèi)力杠桿;此外,我們平時(shí)吃飯時(shí)夾菜的筷子

也是費(fèi)力杠桿。

(3)[4]如圖,OC=0.8m,OD=2m,F(xiàn)1與CD的夾角=30,sin30=0.5,則動(dòng)力臂的長為

°

l1OCsin300.8m0.50.4m

同理可得阻力臂的長為

°

l2ODsin302m0.51m

已知圖乙中F2為200N,根據(jù)杠桿平衡條件可得動(dòng)力F1為

F2l2200N1m

F1500N

l10.4m

考點(diǎn)五、杠桿作圖

1.(2023·湖南湘潭·中考真題)(1)如圖,輕質(zhì)杠桿保持平衡,O為支點(diǎn)。請(qǐng)畫出力F的力臂l;()

(2)這是一個(gè)省力(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。

【答案】省力

【詳解】(1)[1]延長力F的作用線,過支點(diǎn)做作用線的垂線,即為力F的力臂l。如圖所示

(2)[2]圖中杠桿受到的阻力大小等于物體重力大小,力F為動(dòng)力,根據(jù)力臂定義可知,阻力臂小于動(dòng)力臂,

所以這是一個(gè)省力杠桿。

2.(2024·湖南長沙·中考真題)為撬起大石頭,小明以O(shè)為支點(diǎn)架好撬棒,如圖所示。他在A點(diǎn)用最小的

力撬起大石頭,請(qǐng)畫出這個(gè)力的示意圖。

【答案】

【詳解】由圖示可知,當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)(O點(diǎn))為支點(diǎn)時(shí),根據(jù)杠桿平衡條件,以AO為力臂時(shí),力

臂最大,所以此時(shí)動(dòng)力最小,過A點(diǎn)作垂直于動(dòng)力臂向下的力F。如圖所示:

3.(2023·湖南郴州·中考真題)如圖所示,O為支點(diǎn),杠桿AB平衡時(shí),畫出施加在杠桿上最小動(dòng)力F1的示

意圖。

【答案】

【詳解】根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1F2l2可知,力F1的力臂最大時(shí),力F1最小,先確定該力的作用點(diǎn)在杠桿

上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的B點(diǎn),連接OB,以這條線段為該力的力臂時(shí),力臂最長,此時(shí)力最小,所以過B點(diǎn)作OB

的垂線即該力的作用線,要使杠桿保持平衡,則力F1應(yīng)沿力的作用線向上,如圖所示:

4.(2023·湖南岳陽·中考真題)如圖是鍋爐上的安全閥門示意圖。請(qǐng)畫出物體A的重力示意圖及F的力臂L。

【答案】

【詳解】重力的作用點(diǎn)在物體的重心上,方向豎直向下;力臂為過支點(diǎn)做力的作用線的垂線段,即過O點(diǎn)

做F的垂線段,如下圖所示:

5.(2023·湖南衡陽·中考真題)桔槔是中國古代用于灌溉或汲水的一種器具,是杠桿的一種應(yīng)用,如圖甲所

示。圖乙是桔槔的簡(jiǎn)化示意圖,請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出水桶所受重力示意圖,并畫出動(dòng)力的力臂l1。

【答案】

【詳解】物體重力的方向是豎直向下,因此過水桶的重心沿豎直向下的方向作出一條有向線段,用G表示,

即為水桶所受的重力;由乙圖可知,以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn),過支點(diǎn)O向動(dòng)力F1作用線作垂線,即為動(dòng)力的力臂l1。

如圖所示:

考點(diǎn)六、滑輪和機(jī)械效率

1.(2023·湖南常德·中考真題)如圖所示小明組裝了甲、乙兩種滑輪,用來提升同一物體,G物=200N(不

計(jì)繩重、輪重和摩擦),要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是()

A.F甲=200N,并向上移動(dòng)4m

B.F甲=100N,并向上移動(dòng)2m

C.F乙=200N,并向上移動(dòng)1m

D.F乙=400N,并向上移動(dòng)lm

【答案】D

【詳解】AB.不計(jì)繩重、輪重和摩擦,圖甲是動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪不能改變力的方向,但是可以省一半的力,

所以

11

F甲G物200N=100N

22

拉力端移動(dòng)的距離為

s=2h=2×2m=4m

故AB錯(cuò)誤;

CD.不計(jì)繩重、輪重和摩擦,圖乙是動(dòng)滑輪,拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上,拉力

F乙=2G物=400N

拉力端移動(dòng)的距離為

11

sh2m=1m

22

故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。

2.(2023·湖南岳陽·中考真題)小明學(xué)習(xí)了滑輪知識(shí)后,利用滑輪設(shè)計(jì)了一個(gè)升降裝置,如圖所示。在爸爸

的幫助下,通過它把一個(gè)重為100N的物體從地面提升到9m高的陽臺(tái)上,所用拉力F為60N,用時(shí)10s,

關(guān)于提升過程描述正確的是()

A.做的有用功為900JB.拉力F做功的功率為54W

C.機(jī)械效率為60%D.用升降裝置可以省功

【答案】A

【詳解】A.做的有用功為

W有Gh100N9m=900J

故A正確;

B.物體的速度為

h9m

v物=0.9m/s

t10s

由圖可知,動(dòng)滑輪上的繩子根數(shù)為n=2,繩子的速度為

v繩nv物20.9m/s=1.8m/s

拉力F做功的功率為

W總Fs繩60N1.8m/s=108W

故B錯(cuò)誤;

C.機(jī)械效率為

W有GhGhG100N

100%=100%100%100%100%83.3%

W總FsFnhnF260N

故C錯(cuò)誤;

D.使用任何機(jī)械都不可避免會(huì)有額外功,所以任何機(jī)械都不能省功,故D錯(cuò)誤。故選A。

3.(2023·湖南永州·中考真題)如圖所示,將一個(gè)重9.0N的物體從斜面底端勻速直線拉到斜面頂端,沿斜

面向上的拉力為3.6N,在斜面上移動(dòng)的距離s=1.2m,物體升高的高度h=0.3m,則()

A.物體所受的摩擦力3.6NB.物體克服重力做功4.32J

C.拉力做功2.7JD.斜面的機(jī)械效率62.5%

【答案】D

【詳解】ABC.克服物體重力做功即有用功為

W有=Gh=9N0.3m=2.7J

拉力做的功即總功為

W總=Fs=3.6N1.2m=4.32J

額外功為

W額=W總-W有=4.32J-2.7J=1.62J

由W額=fs可得,摩擦力為

W額1.62J

f===1.35N

s1.2m

故ABC不符合題意;

W有

D.根據(jù)=100%可得,斜面的機(jī)械效率為

W總

W有2.7J

=100%=100%=62.5%

W總4.32J

故D符合題意。故選D。

4.(2023·湖南婁底·中考真題)如圖所示,重6N的物體在F=2N的水平拉力作用下,以10cm/s的速度向左

勻速運(yùn)動(dòng)了5s,已知物體所受的摩擦力為3N,則拉力做的功為J,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為。

【答案】275%

s

【詳解】[1]根據(jù)v得,物體移動(dòng)的路程為

t

s物vt10cm/s5s=50cm=0.5m

由圖可知,動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為2段,則拉力F移動(dòng)的距離為

s繩ns物20.5m1m

則拉力F所做的總功為

W總Fs繩2N1m=2J

[2]有用功為

W有用fs物3N0.5m=1.5J

動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

W有用1.5J

100%75%

W總2J

5.(2023·湖南邵陽·中考真題)如圖所示,用動(dòng)滑輪將物體勻速提升0.2m,繩子自由端的拉力F為6N,則

拉力F所做的功為J。如果使用該滑輪提升更重的物體,機(jī)械效率會(huì)(選填“增大”或“減小”)。

【答案】2.4增大

【詳解】[1]如圖示數(shù),動(dòng)滑輪上有2條繩,故n=2,物體勻速提升0.2m,則繩子自由端移動(dòng)的距離為

s20.2m0.4m

則拉力F所做的功為

WFs6N0.4m2.4J

[2]如果使用該滑輪提升更重的物體,有用功增大,額外功不變,則有用功占總功的比例增大,根據(jù)

W

=有用100%可知,使用該滑輪提升更重的物體機(jī)械效率會(huì)增大。

W有用W額外

6.(2023·湖南郴州·中考真題)如圖所示,物體重10N,每個(gè)滑輪重1N,在F=2.5N的拉力作用下,物體上

升了1m,則拉力做的有用功是J,克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為J。

【答案】103

【詳解】[1]該滑輪組克服物體重力做有用功,所做有用功

W有Gh10N1m10J

[2]物體上升1m,則從下數(shù)的第一個(gè)動(dòng)滑輪也上升h1=1m,其右側(cè)繩端上升2m;從下數(shù)的第二個(gè)動(dòng)滑輪上

升h2=2m,其右側(cè)繩端上升4m;從下數(shù)的第三個(gè)動(dòng)滑輪上升h3=4m,其右側(cè)繩端上升8m,即繩子自由端移

動(dòng)的距離s=8m,拉力做的總功

W總Fs2.5N8m20J

克服動(dòng)滑輪重力做的額外功

W動(dòng)G動(dòng)1h1G動(dòng)2h2G動(dòng)3h31N1m1N2m1N4m7J

則克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功

W額W總W有W動(dòng)20J-10J-7J=3J

考點(diǎn)七、實(shí)驗(yàn)探究

1.(2023·湖南郴州·中考真題)小明通過下面的實(shí)驗(yàn),研究“動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)”的問題。質(zhì)

量相同的小球,從斜面上不同高度處自由滾下,小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是的。(選填“相同”或“不

同”)。

(1)實(shí)驗(yàn)1將小球從斜面頂端自由滾下(圖甲),觀察到木塊被撞出了一段距離。

(2)實(shí)驗(yàn)2將小球從斜面中間自由滾下(圖甲乙),觀察到木塊被撞出的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離(選

填“短”、“長”或“相等”)由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以得出結(jié)論;同一物體,,動(dòng)能越大。

(3)實(shí)驗(yàn)3將小球從一光滑斜槽軌道(OAB)O點(diǎn)自由滾下(圖丙),依次經(jīng)過A、B兩點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)(忽略

空氣阻力),設(shè)A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能分別為EA和EB,則EAEB(選填“>”、“=”或“<”)。當(dāng)小球從

B點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí),假設(shè)小球所受的外力全部消失,則小球?qū)ⅰ?/p>

A.沿a軌跡運(yùn)動(dòng)B.沿b軌跡運(yùn)動(dòng)

C.沿c軌跡運(yùn)動(dòng)D.保持靜止

【答案】不同短(運(yùn)動(dòng))速度越大=A

【詳解】[1]小球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下,由于小球的重力勢(shì)能不同,則小球到達(dá)斜面底端時(shí)速度

不同。

(2)[2][3]根據(jù)圖示可知,實(shí)驗(yàn)2中木塊被撞的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離要小一些,兩次實(shí)驗(yàn)中的小球的質(zhì)量相

同,滾下的高度不同,高度越低,到達(dá)水平面時(shí)的速度越小,推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離就越小,動(dòng)能越小,所

以能得出結(jié)論;同一物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,動(dòng)能越大。

(3)[4]由于忽略空氣阻力,經(jīng)過A、B兩點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中,沒有外力對(duì)小球做功,則小球的機(jī)械能守

恒,即EAEB。

[5]當(dāng)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí),速度為水平向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)小球所受各個(gè)力突然全部消失,根據(jù)牛頓第一定律可知,

小球?qū)⒈3诌@一狀態(tài),所以小球?qū)⒀豠軌跡運(yùn)動(dòng)。故選A。

2.(2024·湖南·中考真題)小明和小潔一起做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室提供了如下圖所示杠桿(支

點(diǎn)為O)、支架、10個(gè)鉤碼(每個(gè)重0.5N)。

(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)開始前,應(yīng)向端調(diào)節(jié)螺母,使杠桿在水平位置平衡;掛上鉤碼后,每次都

要讓杠桿在水平位置平衡,這樣做是為了便于直接讀?。?/p>

(2)小明取2個(gè)鉤碼,掛在支點(diǎn)左側(cè)某處,再取4個(gè)鉤碼掛在支點(diǎn)的側(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使杠桿在水平

位置平衡后,記錄下數(shù)據(jù);

(3)完成三次實(shí)驗(yàn)后分析數(shù)據(jù),他們得出了杠桿的平衡條件。下表主要呈現(xiàn)了第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm

1…………

2…………

32.520.02.025.0

小明在第3次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在支點(diǎn)左側(cè)20.0cm處繼續(xù)加鉤碼直到F1為3.5N,如圖乙所示,但發(fā)現(xiàn)此時(shí)用

剩下的3個(gè)鉤碼無法讓杠桿再次在水平位置平衡。小潔想利用現(xiàn)有器材幫助小明完成F1為3.5N的第4次實(shí)

驗(yàn),她應(yīng)該通過,使杠桿再次在水平位置平衡(請(qǐng)結(jié)合具體數(shù)據(jù)進(jìn)行說明,可保留一位小數(shù))。

【答案】右力臂的大小右見解析

【詳解】(1)[1]杠桿的左端下沉,說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè),故應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直到杠桿在水

平位置平衡。

[2]在掛上鉤碼后,每次都要讓杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的主要是為了方便測(cè)量力臂的大小。當(dāng)杠

桿在水平位置平衡時(shí),支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂,這個(gè)距離可以直接從杠桿上讀取出來。

(2)[3]由于鉤碼的重力方向是豎直向下,小明取2個(gè)鉤碼,掛在支點(diǎn)左側(cè)某處時(shí),為了使杠桿在水平位置

平衡,則取4個(gè)鉤碼應(yīng)掛在支點(diǎn)的右側(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(3)[4]根據(jù)題意可知,第四次實(shí)驗(yàn)動(dòng)力為F1=3.5N,若動(dòng)力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,用剩下的鉤

碼即使是一個(gè)鉤碼或者兩個(gè)鉤碼都無法使得杠桿在水平位置平衡,從而完成不了實(shí)驗(yàn);由此可知,需要改

變動(dòng)力臂的大小,由于第三次實(shí)驗(yàn)的阻力臂是25.0cm,所以第四次實(shí)驗(yàn)的阻力臂可為25.0cm,阻力為

F2=1.5N時(shí),根據(jù)杠桿平衡條件可得

F2l2=F1l1

1.5N25.0cm=3.5Nl1

解得此時(shí)的動(dòng)力臂為l110.7cm,即她應(yīng)該通過調(diào)節(jié)左側(cè)鉤碼的位置大約為10.7cm,右側(cè)鉤碼數(shù)量為3個(gè),

右側(cè)鉤碼的位置為25.0cm時(shí),可使杠桿再次在水平位置平衡。

3.(2023·湖南永州·中考真題)小明利用鐵架臺(tái)、杠桿、鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)等器材探究杠桿的平衡條件,實(shí)

驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均相等,杠桿上每格長度均相等,

(1)當(dāng)杠桿靜止時(shí)如圖甲所示,為了方便測(cè)量力臂,需要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,應(yīng)當(dāng)將杠桿的平衡螺

母向(選填“右”或“左”)調(diào)節(jié);

(2)在杠桿兩側(cè)掛上鉤碼,設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1,左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2測(cè)出杠

桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2;多次換用不同數(shù)量的鉤碼,并改變鉤碼在杠桿上的位置,使杠桿在水平位

置平衡,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm

10.520.01.010.0

21.015.01.510.0

31.510.00.530.0

分析表中的數(shù)據(jù),得到杠桿的平衡條件是:;

(3)本次探究經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的目的是;

A.減小實(shí)驗(yàn)誤差B.尋找普遍規(guī)律

(4)如圖乙所示,將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè),杠桿將會(huì)(選填“仍然平衡”、“左端下沉”

或“右端下沉”);

(5)如圖丙所示,用彈簧測(cè)力計(jì)先后在a、b位置拉杠桿上同一點(diǎn)C,杠桿都在水平位置平衡,彈簧測(cè)力

計(jì)在a位置豎直向上的拉力為Fa,在b位置斜向上的拉力為Fb,則FaF(b選填“大于”、“等于”“小于”)。

【答案】右見解析B右端下沉小于

【詳解】(1)[1]圖甲中,杠桿左端下降,要調(diào)節(jié)到水平位置平衡,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié),使杠桿

在水平位置平衡,便于測(cè)量力臂。

(2)[2]由表格中數(shù)據(jù)知,第一次數(shù)據(jù)

0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm

第二次數(shù)據(jù)

1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm

第三次數(shù)據(jù)

1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm

可得杠桿的平衡條件是:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。

(3)[3]通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納出物理規(guī)律時(shí),一般要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律才具

有普遍性,結(jié)論才正確,所以在探究杠桿平衡的條件時(shí),多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律,故選B。

(4)[4]設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿一格長度為L,將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè),杠桿左端

G×3L=3GL

杠桿右端

2G×2L=4GL

3GL<4GL

杠桿將會(huì)右端下沉。

(5)[5]彈簧測(cè)力計(jì)在a位置豎直向上的拉力為Fa,在b位置斜向上的拉力為Fb,豎直向上的拉力的力臂

大于斜向上的拉力的力臂,阻力和阻力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件得到

Fa<Fb

4.(2023·湖南湘潭·中考真題)用圖所示裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率η

12.051.01566.7%

24.051.81574.1%

34.0101.83074.1%

46.052.515

(1)實(shí)驗(yàn)過程中,緩慢豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼向上做運(yùn)動(dòng)。第1次實(shí)驗(yàn)時(shí),鉤碼上升的時(shí)

間為3s,此過程中,繩子自由端上升的速度為m/s;

(2)第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為J,滑輪組的機(jī)械效率是%;

(3)分析1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知,使用同一滑輪組提升重物時(shí),重物重力越(選填“大”或“小”),

滑輪組的機(jī)械效率越高;分析2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度(選

填“有關(guān)”或“無關(guān)”);

(4)用滑輪組提升重物時(shí),下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是。

A.換用更輕的動(dòng)滑輪B.加快提升物體的速度

【答案】勻速直線0.050.380大無關(guān)A

【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中為使彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)平穩(wěn),需要使鉤碼做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

[2]第1次實(shí)驗(yàn)中,繩子3s鐘的時(shí)間,移動(dòng)的距離為15cm,則繩子移動(dòng)的速度為

s15102m

v0.05m/s

t3s

(2)[3]第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)所做的有用功為

2

W有=Gh6N510m=0.3J

[4]第4次實(shí)驗(yàn)做的總功為

2

W總=Fs2.5N1510m=0.375J

第4次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率為

W有0.3J

100%100%80%

W總0.375J

(3)[5]根據(jù)1、2、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知,重物重力越大,滑輪組的機(jī)械效率越高。

[6]2、3兩次實(shí)驗(yàn)中,鉤碼的重力相同,只改變鉤碼上升的高度,滑輪組的機(jī)械效率不變,可知輪組的機(jī)械

效率與鉤碼上升的高度無關(guān)。

W有W有

(4)[7]根據(jù)效率公式可知,提高機(jī)械效率的方法一為:額外功一定時(shí),增加有用功,即

W總W有W額

增加物重;二為:有用功一定時(shí)減少額外功,即換用輕質(zhì)滑輪,故A符合題意,B不符合題意。

故選A。

5.(2023·湖南懷化·中考真題)提高機(jī)械效率能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用,一組同學(xué)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)

械效率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。

次數(shù)物體的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率

120.110.366.7%

230.11.40.371.4%

340.11.80.3

440.21.80.674.1%

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量豎直向上(選填“勻速”或“加速”)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);

(2)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)的有用功J,機(jī)械效率是(結(jié)果精確到0.1%);

(3)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定,使用同一個(gè)滑輪組提升物體時(shí),被提升的物體越重,滑輪

組的機(jī)械效率(選填“越高”或“越低”或“不變”);分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,機(jī)械效率與物體

上升的高度(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

【答案】勻速0.474.1%越高無關(guān)

【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使測(cè)力計(jì)示數(shù)比較穩(wěn)定,便于讀數(shù)。

(2)[2][3]由表格中數(shù)據(jù)可知,第3組實(shí)驗(yàn)的有用功為

W有=Gh=4N×0.1m=0.4J

總功為

W總=Fs=1.8N×0.3m=0.54J

機(jī)械效率是

W有0.4J

100%=100%74.1%

W總0.54J

(3)[4]分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,使用同一個(gè)滑輪組提升物體,被提升的物體越重,有用功在

總功中所占的比例越大,滑輪組的機(jī)械效率就越高。

[5]分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組,在物重相同時(shí),物體上升的高度不同,機(jī)械效率相同,

說明機(jī)械效率與物體上升的高度無關(guān)。

考點(diǎn)八、功、功率與機(jī)械效率的綜合計(jì)算

1.(2023·湖南永州·中考真題)周末小明陪著妹妹,由父母駕駛國產(chǎn)新能源汽車到“國際慢城”雙牌縣的陽明

山看“花?!?。(g=10N/kg)

(1)汽車和車內(nèi)的人總質(zhì)量為1800kg,靜止在水平地面時(shí),輪胎與地面接觸的總面積為0.15m2,求此時(shí)汽

車對(duì)地面的壓強(qiáng);

(2)汽車在開往陽明山的路程中,在某段路上勻速直線行駛24

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