第第頁2025年中考物理二輪復習：簡單機械、功和機械能尖子生測試卷學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題：本大題共3小題，共6分。1.北京時間2023年10月31日，“神舟十六號”載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。在返回過程中，返回艙主傘打開后的一段時間內，返回艙的速度迅速減小。不計返回艙的質量損失。在這段時間內，下列說法正確的是(

)A.返回艙相對地面是靜止的

B.返回艙慣性減小

C.返回艙動能減小，重力勢能減小，機械能也減小

D.返回艙的金屬外殼內能增加是由于熱傳遞2.2022年2月27日，我國長征八號遙二運載火箭以“1箭22星”方式，在西昌衛星發射中心文昌航天發射場成功將22顆衛星發射升空，創造了中國單次發射衛星數量最多的記錄。如圖所示，在發射過程中，衛星隨火箭加速上升，則此時衛星的(

)A.動能不變，重力勢能增大，機械能增大

B.動能和重力勢能都增大，機械能增大

C.動能減小，重力勢能增大，機械能不變

D.動能和重力勢能都增大，機械能不變3.如圖所示，當水平拉力F=5N時，恰好可以使物體沿水平地面向左做勻速直線運動，已知物體A重為10N，所受地面的摩擦力為8N，若在10s時間內，物體A水平移動了2m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中(

)A.拉力F的功率為1W B.拉力F做功為10J

C.物體A重力做功為20J D.滑輪組的機械效率為80%二、多選題：本大題共2小題，共6分。4.2022年冬季奧運會在我國北京舉行。如圖為某運動員正在進行跳臺滑雪比賽的情景。穿著滑雪板的運動員依靠重力的作用從跳臺上加速滑下，在到達賽道底部時雙膝彎曲后蹬地躍起，一段時間后著地。下列分析正確的是(

)A.運動員在賽道上下滑時速度增大，動能增大

B.運動員在賽道上下滑時機械能不斷增加

C.運動員在賽道上下滑時，重力對運動員做功

D.運動員向上躍起過程中，動能轉化為重力勢能

5.如圖所示，用滑輪組提升所受重力為800N的物體A，滑輪組繩子自由端在拉力F作用下豎直勻速移動了6m，用時20s，滑輪組的額外功是400J。對于這一過程，下列說法中正確的是(

)A.滑輪組提升物體A所做的有用功是1600J

B.動滑輪所受的重力為200N

C.拉力F的功率是100W

D.滑輪組的機械效率是80%

三、填空題：本大題共5小題，共10分。6.冬天吃一碗熱騰騰的牛肉板面能使人感到暖和，碗端起來感覺很燙手，是通過______的方式增加了手的內能；如圖甲所示是用筷子夾起一塊牛肉的情景，圖乙是筷子的示意圖，請在圖乙中畫出筷子受到阻力F2的阻力臂l2；此時筷子是______(選填“省力”“等臂”或“費力”)杠桿。7.如圖是甲、乙兩人分別用兩裝置在相同的時間內將質量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦和繩子的質量均不計，每個滑輪重小于物重，則：兩人拉繩子的力F甲______F乙，甲、乙兩人做功的效率關系η甲______η乙(均選填“大于”、“小于”或“等于”

8.如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調室外機。如果A處螺釘松脫，則支架會繞______點傾翻。為了安全，室外機應盡量______(填“靠近”或“遠離”)墻壁。

9.在“研究杠桿平衡條件”實驗中，如圖所示，當在A處掛三個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B處掛______個鉤碼，拿去B處的鉤碼，改在C處用彈簧測力計豎直向上拉，杠桿平衡時彈簧測力計上的示數為______N。(每個鉤碼重0.5N)，如果實驗時作用于C處的彈簧測力計拉歪了，則彈簧測力計的示數將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。10.如圖，用此裝置提升重物，不計繩重和摩擦，當拉力F=20N時，重50N的物體被勻速提起，10s內物體升高5m，則動滑輪重______N，該裝置的機械效率是______。

四、實驗探究題：本大題共1小題，共6分。11.學習了機械效率知識后，同學們對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想：

A.斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關；

B.跟斜面的粗糙程度有關；

C.跟斜面的長度有關；

D.跟物體的重力有關。

小剛同學為了驗證猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程。實驗次數斜面傾角斜面粗糙程度物重

G/N斜面高度

?/m沿斜面拉力

F/N斜面長

S/m有用功

W總功

W機械效率

η(%)①30°粗糙10.50.710.50.7______②30°稍光滑10.50.610.50.683③45°粗糙10.70.91______0.978(1)請你替小剛在上表中的空格處填上適當的數據(小數位參照表中相關數據)。

(2)通過對比實驗①②數據，可驗證猜想______(填寫字母)。

(3)通過對比實驗①③數據，可以得出的探究結論是：當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越______。

(4)若要驗證猜想D，應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和______不改變。五、計算題：本大題共7小題，共56分。12.在杭州第19屆亞運會某場館的建設中。工人用如圖甲所示的滑輪組將400N的重物勻速提起，拉力F=250N。重物上升的高度?與所用時間t的關系圖象如圖乙所示，不計繩重和摩擦。已知工人的重力為800N，每只腳與水平地面的接觸面積為200cm2。求：(g取10N/kg)

(1)在勻速提升重物的過程中，工人拉繩子的速度；

(2)工人提升重物時，雙腳站在地面上對地面的壓強；

(3)不考慮繩子的承重，該滑輪組的最大機械效率。13.一般小汽車每消耗1kg汽油就會排放2.3kg的二氧化碳氣體，為了實現節能減排，各種新能源汽車相繼出現，如圖所示為某太陽能汽車，能將太陽能轉換為電能儲存起來供汽車行駛，真正實現了零排放。若該太陽能汽車行駛時受到的阻力恒為900N，某天接收到的太陽能為1.08×108J，可供汽車勻速行駛30km路程。求：

(1)該太陽能汽車勻速行駛30km過程中牽引力所做的功；

(2)該太陽能汽車太陽能轉化為機械能的效率；

(3)相比較效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功可以減少多少千克二氧化碳氣體的排放？(汽油熱值為4.6×14.如圖所示，重為800N的物體，它與水平地面的接觸面積為

1.0×103

cm2.工人師傅用500N的力勻速提升物體，物體移動的速度為0.2m/s。(不計摩擦及繩重)

求：(1)工人師傅拉繩的功率；

(2)滑輪組的機械效率；

(3)動滑輪的重；

(4)體重為

15.如圖所示，小型牽引車通過滑輪組將質量為30kg的貨物A勻速吊起，牽引車的質量為2t，若牽引車以1m/s的速度勻速行駛，牽引車的功率為400W，牽引車受到的阻力為150N，且滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，g取10N/kg。求：

(1)牽引車5s內走過的距離；

(2)牽引車的牽引力大小；

(3)滑輪組的機械效率。

16.體重為500N的小明距立時雙腳與地面接觸的總面積是400cm2。他用如圖所示的滑輪組豎直提升物體A，當A以0.1m/s的速度勻速上升時，小明對繩子的拉力F為400N，滑輪組的機械效率為75%。(不計摩擦及繩重)求：

(1)小明拉繩子之前對地面的壓強；

(2)拉力F的功率；

(3)若繩子能承受的最大拉力為700N，小明用此滑輪組豎直向下勻速拉物體時所能達到的最大機械效率為多少？

17.快遞業務服務提升了生活質量，為了提高快遞配送效率，可使用如圖所示的物流機器人完成快速智能配送。若空載時該物流機器人的重力為6×103N，輪胎與地面的總接觸面積為0.2m2，當該物流機器人完成所有配送任務后返回服務站時，在某平直道路上勻速行駛了4×103m，用時1.2×103s，已知機器人勻速行駛時，牽引力為120N，g取10N/kg。求此過程中：

18.如圖所示為一款雪地摩托車，空車質量為90kg。求：(燃油的熱值取q=4.0×107J/kg，g取10N/kg)

(1)雪地車載著質量為50kg的人靜止在水平地面上，雪地車與地面接觸的總面積為20dm2，雪地車對地面的壓強是多少？

(2)雪地車以36km/?的速度在水平地面勻速直線行駛，輸出功率為8kW，則雪地車所受阻力是多少？

(3)若雪地車以8kW的輸出功率行駛2?，消耗了3.6kg答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、返回艙與地面的位置不斷發生變化，所以返回艙相對地面是運動的，故A錯誤；

B、慣性的大小只與物體的質量有關，不計返回艙的質量損失，所以返回艙的慣性不變，故B錯誤；

C、在返回過程中，返回艙的速度迅速減小，動能減小，高度降低，重力勢能減小，則機械能減小，故C正確；

D、在返回過程中，返回艙與空氣摩擦，把機械能轉化為內能，使返回艙的內能增加，溫度升高，這是通過做功的方式改變返回艙的內能，故D錯誤。

故選：C。

(1)物體相對于參照物的位置發生了變化，則物體是運動的，物體相對于參照物的位置沒有發生變化，則物體是靜止的；

(2)慣性的大小只與物體的質量有關，質量越大，慣性越大；

(3)機械能等于動能和勢能的總和，動能與物體的質量和速度有關，重力勢能與物體的質量和高度有關；

(4)做功和熱傳遞都可以改變物體的內能；做功改變物體內能的實質是能量的轉化，熱傳遞改變物體內能的實質的能量的轉移。

本題考查改變物體內能方式、物體的慣性、機械能及其轉化，是一道基礎題。2.【答案】B

【解析】解：衛星隨火箭加速上升過程中衛星的質量不變，速度變大，動能變大；衛星隨火箭加速上升過程中衛星的質量不變，高度升高，重力勢能變大；物體的機械能是物體動能和重力勢能的總和，因衛星的動能和重力勢能都在增大，故衛星的機械能增大，故ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。

(1)動能大小的影響因素：質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大；

(2)重力勢能大小的影響因素：質量和高度，質量越大，高度越高，重力勢能越大；

(3)機械能等于動能和勢能之和。

掌握動能、重力勢能的影響因素，根據影響因素能判斷動能、重力勢能、機械能的變化。3.【答案】D

【解析】解：

AB、由圖可知，拉動動滑輪的繩子的有效股數n=2，則繩端移動的距離：s繩=ns物=2×2m=4m；

拉力F做的功：W總=Fs繩=5N×4m=20J；

拉力F的功率為：P=W總t=20J10s=2W，故AB錯誤；

C、由于物體水平移動，物體在重力的方向上(豎直向下)沒有移動距離，所以重力不做功，即重力做功為0J，故C錯誤；

D、所受地面的摩擦力約為8N，則有用功為：W有=fs物=8N×2m=16J；

該裝置的機械效率為：η=W有W總=16J20J=80%，故D正確。

故選：D。

4.【答案】ACD

【解析】解：A、運動員的質量不變，在賽道上下滑時速度增大，所以動能增大，故A正確；

B、滑雪運動員在賽道上下滑時，由于滑板與雪之間的摩擦，一部分機械能轉克服摩擦對外做功，轉化為內能，所以機械能減小，故B錯誤；

C、運動員在賽道上下滑時，在重力的方向上通過了距離，重力對運動員做功，故C正確；

D、運動員的質量不變，向上躍起過程中，高度變大，重力勢能變大，速度變小，動能變小，動能轉化為重力勢能，故D正確。

故選：ACD。

(1)影響動能的因素是物體的質量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度；

(2)克服摩擦做功，機械能轉化為內能；

(3)做功的兩個條件：一是作用在物體上的力；二是在力的方向上通過的距離；兩個條件必須同時滿足，否則沒有做功。

本題考查了動能和重力勢能的轉化、力是否做功的判斷等知識的理解和應用，難度不大。5.【答案】ACD

【解析】解：由圖可知，滑輪組繩子的有效股數n=3，

由s=n?可得，物體提升的高度：?=sn=6m3=2m；

A、有用功W有用=G?=800N×2m=1600J，故A正確；

B、若不計繩重和摩擦，提升動滑輪所做的功為額外功，由W額=G動?可得，動滑輪重力G動=W額?=400J2m=200N，

而實際上需要考慮摩擦力和繩重，動滑輪所受的重力小于200N，故B錯誤；

C、拉力做的總功W總=W有用+W額=1600J+400J=2000J，

拉力的功率P=W總t6.【答案】熱傳遞

費力

【解析】解：碗端起來感覺很燙手，手吸收熱量，內能增大，通過熱傳遞的方式改變手的內能；

在使用筷子時筷子繞著C點轉動，所以C點即為支點；食物對筷子的阻礙力為阻力，阻力的作用點為A點。故阻力臂是從支點(C)到阻力的作用線之間的距離，即線段AC的長度。如圖所示：

筷子使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。

故答案為：熱傳遞；；費力。

(1)改變內能的方式包括做功和熱傳遞；

(2)首先根據杠桿的示意圖，確定杠桿的支點。確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線。從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂；

(3)判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，判斷它是屬于哪種類型的杠桿。

本題考查內能的改變和杠桿的知識，屬于綜合題。7.【答案】大于

大于

【解析】解：由題知，質量相等的重物，重物重力相同(設其大小為G)，

(1)對于圖1，因為兩個都是定滑輪，空氣阻力、摩擦和繩子的質量均不計，所以F甲=G；該裝置的額外功為0，η甲=100%；

(2)對于圖2，因為是一個定滑輪、一個動滑輪，n=2，空氣阻力、摩擦和繩子的質量均不計，所以F乙=12(G+G輪)，又因為每個滑輪重小于物重，所以F乙<G；該裝置的額外功>0，η乙<100%；

由以上分析可知，8.【答案】C

靠近

【解析】解：用固定在墻上的三角支架ABC放置空調室外機。如果A處螺釘松脫，則支架會繞C點傾翻；

為了安全，室外機的位置應盡量靠近墻壁，以減小阻力臂，從而減小A處的拉力。

故答案為：C；靠近。

根據杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，力越小，空調越牢固，據此根據圖示情景分析答題。

此題考查了杠桿的應用，把杠桿知識應用到生活中。此題體現了物理知識與生活的緊密聯系。9.【答案】4

3

變大

【解析】解：設杠桿每格長度為L，一個鉤碼的重力為G，由杠桿平衡條件得：3G×4L=nG×3L，

解得n=4，應在B處掛4個鉤碼。

拿去B處的鉤碼，改在C處用彈簧測力計豎直向上拉，由杠桿平衡條件得：3G×4L=F×2L，F=6G=6×0.5N=3N；

如果在某次實驗時彈簧測力計拉歪了，此時動力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據杠桿的平衡條件可知，彈簧測力計的示數將變大。

故答案為：4；3；變大。

(1)由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂。可計算出所掛鉤碼的多少；

(2)設杠桿的每一個小格代表Lcm，知道動力臂、阻力臂、阻力，根據杠桿平衡條件求出動力。

當彈簧測力計傾斜拉杠桿時，動力臂減小，阻力和阻力臂不變，動力會增大。

探究杠桿平衡條件的實驗中，杠桿的兩端各掛一組鉤碼，實驗操作比較簡單，計算也比較簡單；如果杠桿的兩端掛多組鉤碼，實驗操作復雜，計算也比較復雜。但是兩種情況都能得出正確的結論。10.【答案】10

83%

【解析】解：由圖可知，該滑輪組動滑輪上有3段繩子承載物重，不計繩重和摩擦，則動滑輪的重力G動=nF?G=3×20N?50N=10N，

此過程中做的有用功W有=G?=50N×5m=250J，

繩端移動的距離s=n?=3×5m=15m，

此過程中拉力做的總功W總=Fs=20N×15m=300J，

滑輪組的機械效率η=W有用W總=250J300J×100%≈83%。

故答案為：10；83%。

(1)11.【答案】71

0.7

B

高

斜面的粗糙程度

【解析】解：(1)①中的機械效率為：

η=W有W總×100%=G?Fs=1N×0.5m0.7N×1m×100%=71%；

③中的有用功為：W有用=G?=1N×0.7m=0.7J；

(2)對比①②數據得：斜面越光滑，機械效率越大，即摩擦力越小，機械效率越大，故機械效率與斜面的粗糙程度有關；

(3)由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機械效率也不同，說明當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；

(4)通過對比①②數據得機械效率與斜面的粗糙程度有關；通過對比實驗①③數據可得斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；

因此若要驗證猜想D，應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變。

故答案為：

(1)71；0.7；

(2)B；

(3)高；

(4)斜面的粗糙程度。

(1)根據η=W有W總×100%=G?Fs×100%求①中的機械效率；根據12.【答案】解：(1)由圖乙可知，在20s內重物上升的高度?=2m，

由圖甲知，n=2，拉力端移動距離s=n?=2×2m=4m，

小明拉繩子的速度：

v=st=4m20s=0.2m/s；

(2)工人提重物時，小明對地面的壓力：

F壓=G人?F=800N?250N=550N，

雙腳站在地面上時，受力面積S=200cm2×2=400cm2=0.04m2，

對地面的壓強：

p=F壓S=550N0.04m2=1.375×104Pa；

(3)不計繩重和摩擦，拉力F=1n(G+G動)【解析】(1)由圖乙可知，在20s內重物上升的高度為2m，由圖甲知，n=2，拉力端移動距離s=n?，利用速度公式求工人拉繩子的速度；

(2)工人提升重物時，對地面的壓力等于工人的重力減去施加的拉力，求出雙腳站在地面上時的受力面積，再利用p=FS求對地面的壓強；

(3)不計繩重和摩擦，拉力F=1n(G+G動)，據此求動滑輪的重力；不考慮繩子的承重，工人施加的最大拉力等于工人的重力，而拉力F=113.【答案】解：(1)該太陽能汽車勻速行駛時，牽引力與阻力是一對平衡力，即F=f=900N，

勻速行駛30km過程中牽引力所做的功為：

W=Fs=900N×30000m=2.7×107J；

(2)某天接收到的太陽能為E=1.08×108J，

該太陽能汽車太陽能轉化為機械能的效率為：

η=WE×100%=2.7×107J1.08×108J×100%=25%；

(3)如果是效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功消耗的汽油質量為m，由η=WQ放=Wqm得，

m=Wqη=2.7×107J4.6×107【解析】(1)已知汽車行駛時受到的阻力，勻速直線運動的物體受力平衡，由二力平衡的條件可知汽車的牽引力，再根據W=Fs可求出牽引力做的功；

(2)根據η=WE×100%求出該太陽能汽車太陽能轉化為機械能的效率；

(3)根據η=14.【答案】解：(1)由圖可知，n=2，

所以，繩端移動的速度：v繩=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，

工人師傅拉繩的功率：

P=Wt=Fst=Fv繩=500N×0.4m/s=200W；

(2)滑輪組的機械效率：

η=W有用W總×100%=G?F2?×100%=G2F×100%=800N2×500N×100%=80%；

(3)不計摩擦及繩重，拉力F=12(G+G動)，

所以動滑輪重：

G動=2F?G=2×500N?800N=200N，

(4)小明拉繩子時的最大拉力等于其重力，即F′=G人=450N，

設繩子對物體的最大拉力為F拉，

所以繩子對物體的最大拉力：F【解析】(1)根據v拉=2v物求出繩端移動的速度，根據P=Wt=Fst=Fv求出拉力的功率；

(2)根據η=W有用W總=G?F2?=G15.【答案】解：(1)牽引車5s內走過的距離為：

s=vt=1m/s×5s=5m；

(2)根據P=Wt=Fst=Fv可知，牽引車的牽引力大小為：

F牽=Pv=400W1m/s=400N；

(3)牽引車勻速行駛，根據力的平衡關系可知，

F=F牽?f=400N?150N=250N；

由圖可知，n=3，該滑輪組的機械效率為：

η=W有W【解析】(1)根據s=vt求出牽引車5s內走過的距離；

(2)根據P=Wt=Fst=Fv求出牽引車的牽引力大小；

(3)牽引車勻速行駛，根據力的平衡關系求出牽引車對滑輪組自由端的拉力；16.【答案】解：(1)小明拉繩子之前對地面的壓力等于小明的重力，即F壓=G人=500N，則小明拉繩子之前對地面的壓強為：

p=F壓S=500N400×10?4cm2=1.25×104Pa；

(2)由圖可知，n=2，拉力F的功率為：

P=Wt=Fst=Fv繩=Fnv物=400N×2×0.1m/s=80W；

(3)當小明對繩子的拉力F為400N，滑輪組