2023年上海市中考物理一輪復習第四章 機械和功 練習題

上海市2023年中考備考物理一輪復習第四章機械和功練習題一、單選題1．（2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模）圖所示為某同學在生命科學實驗中使用鑷子夾取玻璃蓋片的場景，使用此鑷子（）A．省力且省距離 B．省力但費距離 C．費力且費距離 D．費力但省距離2．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）在圖中，O是杠桿PQ的支點，在P點掛一重物G，在Q點分別作用不同方向的力F。其中能使杠桿在水平位置平衡且最省力的是圖（）A．B．C．D．3．（2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模）甲、乙兩車同時同地沿同一直線做勻速直線運動，它們的圖像如圖所示，則（）A．甲車的動能大于乙車的動能 B．甲、乙兩車的重力勢能相等C．經(jīng)過8秒，甲、乙兩車相距10米 D．運動10米，甲車比乙車少用4秒4．（2022·上?！ばＢ?lián)考模擬預測）如圖所示，是我國某地的等高線圖，若把同一物體分別放在A點和B點，那么在哪一點時，此物體的重力勢能大（）A．在A點時大 B．在B點時大C．在兩點時一樣大 D．條件不足，無法判定5．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）如圖所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球經(jīng)過B、C兩位置時具有相同的A．速度 B．動能 C．機械能 D．重力勢能二、填空題6．（2022·上海青浦·統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，開啟瓶蓋的起子相當于是一個_____杠桿，在動力的作用下，起子右端手柄向上轉(zhuǎn)動，此現(xiàn)象主要說明，力可以改變物體的______（選填“運動狀態(tài)”或“形狀”），若起子的阻力臂為0.02米，動力臂為0.1米，阻力為15牛，則扳起起子所用的動力至少為______牛。7．（2022·上海·九年級校聯(lián)考專題練習）如圖所示，A裝置是_______滑輪（選填“定”或“動”），可以看作_______杠桿（選填“省力”“等臂”或“費力”），若旗幟重為5牛，不計摩擦和空氣阻力，旗幟被豎直提升3米過程中，力F所做的功為_______焦。8．（2022·上?！そy(tǒng)考中考真題）用如圖所示的滑輪沿豎直方向提起一重為20牛的物體A，滑輪處于靜止狀態(tài)，相當于一個__________杠桿，力F的大小為____________牛，此時物體A所受到的合力大小為_______________牛。9．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）2022年冬奧會短道速滑接力賽為中國奪得首金，比賽中運動員加速向前滑，需要用力蹬地，這表明力的作用是___________的；圖中運動員交接棒時，后面運動員向前推隊友的過程中，推力對隊友___________功（選填“做了”或“不做”）。當最后一棒運動員到達終點后，由于___________會繼續(xù)向前滑行，滑行中冰刀與冰面之間的摩擦屬于___________摩擦。10．（2022·上海·九年級校聯(lián)考專題練習）如圖所示，滑輪______是定滑輪（選填“A”或“B”）；若物體所受重力均為50牛，不計滑輪重力及摩擦，當用力F2勻速提升物體時，力F2為______牛；若用力F2使物體勻速上升2米，力F2所做的功為______焦。11．（2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模）如圖所示，把重力為1000牛的物體A勻速提升3米，不計滑輪自重和摩擦，則作用在細繩自由端的拉力F為__________牛，拉力F做的功為_________焦。若提升物體A所用時間為1分鐘，則拉力F做功的功率為________瓦。12．（2022·上?！そy(tǒng)考中考真題）重為2.98N，體積為1×104m3的物體A浸沒在水中，受到的浮力為_____牛；若在始終浸沒的情況下，用細繩豎直拉著它勻速上升1m，則拉力大小為_____牛，拉力所做的功為______J。13．（2022·上海浦東新·統(tǒng)考模擬預測）2022年北京冬奧會中，滑雪運動員從如圖所示的大跳臺高處滑下時，運動員的重力勢能________，運動員的慣性________（均選填“增大”、“不變”或“減小”）；以運動員為參照物，看臺上的觀眾是________（選填“運動”或“靜止”）的。14．（2022·上?！ばＢ?lián)考模擬預測）乘坐觀光電梯時，電梯勻速上升時，若以電梯為參照物，電梯中的人是_______________（選填“運動”或“靜止”）的，電梯中人受到電梯對他的支持力_______________（選填“大于”、“等于”或“小于”）他的重力，乘客上升時，他的機械能________________（選填“增大”、“不變”或“減小”）。15．（2022·上海黃浦·統(tǒng)考二模）如圖所示的開瓶器，是___________杠桿（選填“省力”、“等臂”或“費力”），瓶蓋加速向下落地的過程中，瓶蓋的慣性將___________，瓶蓋的重力勢能將___________。（后兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）三、作圖題16．（2022·上?！ばＢ?lián)考模擬預測）如圖所示，是小明同學用撬棍撬石頭的情景，石頭重為600N，畫出石頭受到重力的示意圖（O點是力的作用點），畫出F的力臂。四、實驗題17．（2022·上海·九年級校聯(lián)考專題練習）在“探究平面鏡成像的特點”實驗中，用玻璃板作為平面鏡目的是______，若在玻璃板后面擋一張黑紙，透過玻璃板______（選填“能”、“不能”）看到玻璃板后蠟燭A的像，則說明平面鏡成的是______像。在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，本實驗需始終使杠桿在______位置保持平衡，目的是_____；如圖，若測力計示數(shù)為2牛，將一個重為1牛的鉤碼掛在杠桿的______刻度處時（選填“A”、“B”、“C”或“D”），杠桿能保持平衡，該實驗______多次測量（選填“需要”、“不需要”）。18．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）小新和小佳同學在做“探究杠桿平衡條件”實驗：（1）實驗前，他們把杠桿中心支在支架上，杠桿在圖（a）中所示位置靜止時______處于平衡狀態(tài)（選填“是”或“不是”）；小新將右端的平衡螺母向右調(diào)，小佳認為也可以將左端的平衡螺母向______調(diào)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡；（2）實驗中，他們多次在杠桿兩端加掛鉤碼，并調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿保持水平平衡，記錄多組數(shù)據(jù)，這樣做的目的是______；（3）如圖（b）所示，杠桿始終保持在水平位置平衡，小新將彈簧測力計從位置②移動到位置①時，測力計的示數(shù)將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。19．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）冬奧會滑雪比賽時，運動員從斜坡下滑到水平面時，前方有一擋板阻擋。小王想若沒有擋板，體重大的運動員可能滑行得更遠。于是他研究物塊從斜面靜止釋放后在水平面上滑行的最大距離與物塊質(zhì)量的關系。他將表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同的銅塊放在同一斜面的同一高度由靜止釋放，測出銅塊在水平面上滑行的最大距離s，實驗現(xiàn)象如圖（a）、（b）、（c）所示，且s1=s2=s3（1）分析比較圖（a）、（b）和（c）中的現(xiàn)象，可得到的初步結(jié)論是：___________；（2）他按圖（d）繼續(xù)實驗，由（c）和（d）可知，他研究的是物塊在水平面上滑行的最大距離與___________的關系，通過觀察比較___________的大小關系，可歸納得出初步結(jié)論。20．（2022·上?！ばＢ?lián)考三模）讓一個乒乓球沿如圖甲所示軌道滾動．（1）乒乓球從A點靜止釋放，到達最高點C時，速度是否為零？______。乒乓球在A點時的機械能EA大于、小于還是等于其在C點的機械能EC？______；（2）將軌道BC段改為水平，如圖乙所示。乒乓球仍從A點靜止釋放，若受到的阻力不能忽略，經(jīng)過B點后在MN段運動的速度將如何變化？______。（選填“增大”“減小”或“不變”）五、計算題21．（2022·上海·九年級校聯(lián)考專題練習）杠桿平衡時，動力臂l1為0.8m，阻力F2的大小為40N，阻力臂l2為0.2m，求動力F1的大小。22．（2022·上海長寧·統(tǒng)考二模）某輕質(zhì)杠桿平衡時，動力臂l1為0.5米，阻力臂l2為1米，阻力F2的大小為50牛，求動力F1的大小。23．（2022·上海閔行·統(tǒng)考二模）利用撬棒撬起箱蓋，如圖所示。若動力臂為阻力臂的10倍，手對撬棒的動力大小為40牛，求箱蓋對撬棒的阻力大小。24．（2022·上?！そy(tǒng)考中考真題）如圖所示，用豎直向上的拉力F勻速提起物體A。已知物體A和滑輪的總重G總為100牛，且摩擦不計，求拉力F的大小。25．（2022·上?！ばＢ?lián)考模擬預測）身高1.7米，質(zhì)量為50千克的小明同學做俯臥撐運動，此時將他視為一個杠桿如圖所示，他的重心在A點。則：（1）他的重力為多少牛？（2）若他將身體撐起，地面對手的作用力至少要多大？（3）將身體撐起，每次肩膀上升的距離均為0.3米，做一次功是多少焦?（4）若他在1分鐘內(nèi)做了15個俯臥撐，他的功率是多少瓦？26．（2022·上海黃浦·統(tǒng)考二模）用圖所示的滑輪將重為98N的物體A在10s內(nèi)勻速向上提高5m。不計繩子和滑輪間的摩擦，求：①物體的質(zhì)量m；②拉力F所做的功W和功率P。27．（2022·上?！そy(tǒng)考中考真題）用大小為5牛的水平方向的拉力F使重力為20牛的物體在10秒內(nèi)勻速運動10米，求這段時間里物體拉力F做的功W和功率P。28．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）物體在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直線運動，其s-t圖像如圖所示。（1）求該物體的速度大小v；（2）若物體運動4秒，求拉力對物體所做的功W及功率P的大小。六、綜合題29．（2022·上?！ぞ拍昙壭Ｂ?lián)考專題練習）桿秤是中國的傳統(tǒng)衡器，凝聚著中國古代人民的智慧。利用桿秤可以稱量物體質(zhì)量應用了______（填寫物理原理或規(guī)律）。用如圖所示桿秤測物體A的質(zhì)量，桿秤秤砣的質(zhì)量為0.1千克，用手提起秤紐2，當桿秤水平靜止時，被測物和秤砣到秤紐2的距離分別為0.05米、0.2米（即米，米）。①若桿秤的質(zhì)量忽略不計，則被測物的質(zhì)量為______千克；②若秤砣有缺損，則桿秤所示的質(zhì)量值______被測物的真實質(zhì)量值（選填“小于”、“等于”或“大于”）；③若用手提起秤紐1，為使桿秤仍水平靜止，應該將秤砣向______移動。（選填“左”或“右”）七、簡答題30．（2022·上?！そy(tǒng)考中考真題）某同學準備在暑期到北京去旅游，他從網(wǎng)上查詢得到了下列信息：飛機從上海到北京的航程約為1200km，用時大約2h5min，飛機每人每百千米消耗能量約1.05×108J；高鐵從上海到北京的路程約為1300km，用時大約4h48min，它的能量消耗為。如果他征求你的意見，你會給他怎樣的合理建議？說說你的理由。參考答案：1．D【詳解】使用鑷子夾取玻璃蓋片時，動力臂小于阻力臂，所以鑷子是一個費力杠桿，好處是省距離。故選D。2．B【詳解】根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2，在阻力和阻力臂確定的情況下，要想動力最小，則動力臂需最大，則當力與杠桿垂直時，力最小，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3．D【詳解】由圖可知，甲乙經(jīng)過8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度A．動能與質(zhì)量和速度有關，甲車的速度大于乙車的速度，由于甲乙兩車的質(zhì)量未知，甲車的動能不一定大于乙車的動能，故A不符合題意；B．重力勢能與質(zhì)量和高度有關，由于甲乙兩車的質(zhì)量和高度未知，甲、乙兩車的重力勢能不一定相等，故B不符合題意；C．甲乙經(jīng)過8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙兩車的運動方向相反，則此時甲車與乙車相距20m+10m=30m故C不符合題意；D．運動10米，甲車的時間是4s，乙車的時間是8s，甲車比乙車少用4s，故D符合題意。故選D。4．B【詳解】由題圖可看出，A點所在的海拔為995m，B點所在的海拔為1040m，而對同一個物體，它的位置越高，重力勢能越大，故物體在B點時重力勢能大。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5．C【詳解】小球下落過程中，忽略空氣阻力，機械能守恒．小球質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，小球沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能．機械能等于動能與勢能之和，機械能不變，勢能減小，動能增大，小球質(zhì)量不變，速度增大，故選C。6．

省力

運動狀態(tài)

3【詳解】[1]開啟瓶蓋的起子，動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，故是省力杠桿。[2]在動力的作用下，起子右端手柄向上轉(zhuǎn)動，手柄的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，故力可以改變物體的運動狀態(tài)。[3]根據(jù)杠桿平衡原理可知，扳起起子所用的動力7．

定

等臂

15【詳解】[1][2]如圖旗桿頂部的裝置，滑輪的軸使用時不隨物體運動，是定滑輪，是一個等臂杠桿[3]根據(jù)做功計算公式可得，力F所做的功為8．

省力

10

0【詳解】[1]如圖所示，滑輪隨著物體一起運動，故是動滑輪，省一半的力，相當于一個省力杠桿。[2]一共有2段繩子分擔動滑輪重，故動滑輪省一半的力，力F的大小為[3]滑輪處于靜止狀態(tài)，則物體A也處于靜止狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)，故合力為0。9．

相互的

做了

慣性

滑動【詳解】[1]比賽中運動員加速向前滑，需要用力蹬地，給地面一個力，同時地面也會給運動員一個力，使其向前加速，這是因為物體間力的作用是相互的。[2]后面運動員用力推前面的隊友的過程中，前面的運動員在力的作用下沿著力的方向運動了一段距離，根據(jù)功的定義判斷，推力對隊友做了功。[3]最后一棒運動員到達終點后，不能立即停下來，而是繼續(xù)往前運動一段距離是因為運動員具有慣性，仍會保持原來的運動狀態(tài)。[4]在滑行的過程中，冰刀在冰面上滑動，所以冰刀與冰面之間的摩擦力為滑動摩擦力，屬于滑動摩擦。10．

A

25

100【詳解】[1]由圖可知滑輪A的軸固定不動，所以滑輪A是定滑輪。[2]由圖可知B滑輪是動滑輪，不計摩擦和滑輪重力，使用動滑輪可以省一半的力，則拉力[3]拉力F2移動的距離為s=2h=2×2m=4m則拉力F2做的功為W=F2s=25N×4m=100J11．

500

3000

50【詳解】[1]由圖知，使用的是動滑輪，因為不計滑輪自重和摩擦，所以拉力[2]拉力端移動的距離拉力做的功[3]拉力做功的功率12．

0.98

2

2【詳解】[1]若將物體A浸沒在水中時排開水的體積V排=V=1×10-4m3則物體受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.98N[2]根據(jù)題意知道，物體受到豎直向上的拉力F、浮力F浮和豎直向下的重力G，由平衡條件知道，拉力大小為[3]拉力F所做的功W=Fs=2N×1m=2J13．

減小

不變

運動【詳解】[1]物體被舉得越高，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大?；┻\動員從如圖所示的大跳臺高處滑下時，質(zhì)量不變，高度減小，運動員的重力勢能減小。[2]慣性只于質(zhì)量有關，質(zhì)量越大，慣性越大。運動員的質(zhì)量不變，慣性不變。[3]運動員從如圖所示的大跳臺高處滑下時，以運動員為參照物，看臺上的觀眾的位置發(fā)生了改變，所以是以運動員為參照物，看臺上的觀眾是運動的。14．

靜止

等于

增大【詳解】[1]電梯勻速上升時，電梯中的人相對電梯沒有位置變化，所以是靜止的。[2]人隨電梯一起勻速直線運動，人在豎直方向上所受的重力和電梯對人的支持力是一對平衡力，它們的大小相等。[3]乘客勻速上升，其質(zhì)量不變，高度增加，所以此過程動能不變，重力勢能增加，那么機械能增大。15．

省力

不變

減小【詳解】[1]開瓶器在使用過程中，支點在瓶蓋中間，阻力作用在瓶蓋邊緣，動力在開瓶器末端，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。[2]慣性的大小只與質(zhì)量有關，質(zhì)量越大，慣性越大。瓶蓋加速向下落地的過程中，瓶蓋的質(zhì)量大小不變，所以慣性大小將不變。[3]重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。瓶蓋加速向下落地的過程中，質(zhì)量不變，高度降低，所以重力勢能減小。16．【詳解】石頭重力的作用點在重心，過重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并用符號G表示；過支點O作垂直于動力作用線的垂線段，即為F的力臂，如下圖所示：17．

既能成像又有確定虛像的位置

能

虛

水平

消除杠桿重力對杠桿平衡的影響，便于在杠桿上讀出力臂的大小

D

需要【詳解】[1]玻璃板有透光性，在“探究平面鏡成像的特點”實驗中，用玻璃板作為平面鏡既能成像又有確定虛像的位置。[2][3]平面鏡成像的原理是光的反射，若在玻璃板后面擋一張黑紙，通過玻璃板仍能看到玻璃板后蠟燭A的像，因不能在光屏呈現(xiàn)蠟燭的像，只能在玻璃板前面看到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的是虛像。[4][5]在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，本實驗需始終使杠桿在水平位置保持平衡，可消除杠桿重力對杠桿平衡的影響；根據(jù)力臂的定義，當動力、阻力沿豎直方向時，支點與力的作用點的距離即為力臂大小，故目的是消除杠桿重力對杠桿平衡的影響，便于在杠桿上讀出力臂的大小。[6]彈簧測力計沿豎直向作用在杠桿上，使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)阻力阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動，故鉤碼要掛在杠桿的右端。根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，假設杠桿的每一個小格代表l，所以有2N×2l=1N×l2所以l2=4l故鉤碼要掛在D點。[7]為避免實驗的偶然性，得出普遍性的規(guī)律，該實驗需要多次測量。18．

是

右

尋找普遍規(guī)律

變小【詳解】（1）[1][2]只要杠桿處于靜止狀態(tài)或者勻速轉(zhuǎn)動，即為杠桿平衡，如圖（a）杠桿左邊下沉，說明左邊重，故需要將平衡螺母向右調(diào)。（2）[3]多次實驗得到多組數(shù)據(jù)，目的是從多組數(shù)據(jù)中尋找普遍規(guī)律，避免偶然性。（3）[4]小新將彈簧測力計從位置②移動到位置①時，力臂越變越大，根據(jù)可知，不變，變大，那么彈簧測力計的示數(shù)變小。19．

物塊從斜面靜止釋放后在水平面上滑行的最大距離與物塊質(zhì)量無關

傾斜程度

銅塊在水平面上滑行的最大距離【詳解】（1）[1]分析比較圖（a）、（b）和（c），斜面傾斜程度相同，同一高度，靜止滑下，質(zhì)量不同，而物塊在水平面上滑行的最大距離相同，說明物塊從斜面靜止釋放后在水平面上滑行的最大距離與物塊質(zhì)量無關。（2）[2][3]從圖可知，質(zhì)量相同，高度相同，從不同的斜面靜止滑下，斜面的傾斜角度不同，銅塊在水平面上滑行的最大距離不同，故研究的是物塊在水平面上滑行的最大距離與傾斜程度的關系；實驗中，斜面的傾斜角度越大，銅塊的滑行的最大距離越大，故可以通過觀察銅塊在水平面上滑行的最大距離得出結(jié)論。20．

是（或為零）

大于（或EA>EC）

減小【詳解】（1）[1]乒乓球從A點靜止釋放，到達最高點C時，物體不能繼續(xù)上升，此時速度為零。[2]因乒乓球運動過程中與軌道間存在摩擦力，乒乓球要克服摩擦力做功，故乒乓球在A點時的機械能EA大于在C點的機械能EC。（2）[3]若將軌道BC段改為水平，如圖乙所示．乒乓球仍從A點靜止釋放，若受到的阻力不能忽略，乒乓球克服阻力做功，在水平面上動能減小，所以經(jīng)過B點后在MN段運動的速度將減小。21．10N【詳解】解：杠桿平衡時，根據(jù)杠桿的平衡條件可得答：動力

F1的大小10N。22．100N【詳解】解：根據(jù)杠桿的平衡條件得代入數(shù)據(jù)得解得答：動力F1為100N。23．400N【詳解】解：根據(jù)杠桿平衡條件可知F1×L1=F2×L2由題意可知L1=10L2F1=40N代入公式可得40N×10L2=F2×L2解得F2=400N答：箱蓋對撬棒的阻力大小為400N。24．50?！驹斀狻拷猓阂驗槭褂脛踊?，有兩股繩子承擔物重，且摩擦不計，所以拉力答：拉力F的大小為50N。25．（1）490N；（2）294N；（3）88.2J；（4）22.05W【詳解】解：（1）小明的重力G=mg=50kg×9.8N/kg=490N（2）以O點為支點，小明自身重力是阻力，即F2