2020中考物理考点提升训练专题九机械与人试题（附答案）

1 专题九：机械与人 考点一：功、功率 1.以下四幅图中，克服物体重力做功的是(　　) 2.如图所示，忽略空气阻力，甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达 B、D 点。 甲先后经过 A、B 两点，且 OA＝AB。乙先后经过 C、D 两点且所用时间 tPC＝tCD。则下列说法 正确的是(　　) A．小球甲通过 OA 段重力做功比 AB 段重力做功多 B．小球甲通过 OA 段重力做功比 AB 段重力做功快 C．小球乙通过 PC 段重力做功比 CD 段重力做功快 D．若甲、乙质量相同，分别到达 B、D 点时重力做功相同 3.下列关于机械效率的说法中正确的是(　　) A．额外功在总功中占的比例越小的机械，机械效率越高 B．省力越多的机械，机械效率越高 C．单位时间做功越多的机械，机械效率越高 D．机械做功越快，机械效率就越高 4.某航模兴趣小组操控一架重 20 N 的小型无人机，如图所示，让其在 5 s 内匀速下降 10 m，该过程中重力做功的功率是________W；机翼上方的空气流速________(填“大于”“小于” 或“等于”)机翼下方的空气流速。当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为 ________N。2 5.严重的雾霾天气，对国计民生已造成严重的影响，其中，汽车尾气是形成雾霾的重要污染 源。城市地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油汽车的使用，减少汽车 尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车，以恒定功率 6×103 kW 从甲站由静止开始启动， 先以 36 km/h 的平均速度加速运动 20 s 后，再以 72 km/h 的速度匀速运动 80 s，接着关闭 发动机，列车失去牵引力，以加速运动时的平均速度做减速运动，经过 15 s 后到达乙站停 止。求： (1)甲站到乙站的距离； (2)牵引力做的功。 考点二：杠杆 1.在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是(　　) 2.如图所示是一根重力为 G 的均匀木棒 OA，能绕支点 O 自由转动，现用力 F 作用于木棒的 A 端，使木棒 OA 在水平位置上保持平衡，当力 F 由 FC 方向逐渐转到 FB 方向时，力 F 的大小变 化为(　　) A．一直在减小 B．保持不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 3.旅客推动旅行箱，旅行箱离开手后还会向前运动一段距离，这是由于它具有________。用 如图所示的方式拉动旅行箱时，它相当于一个________杠杆。3 4.如图所示是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景。已知地面对两个手掌的支持力为 360 N，对两个脚尖的支持力为 240 N，手掌到脚尖的距离为 1.5 m，则运动员所受的重力为 ____N，人体重心到脚尖的水平距离为________m。 5.如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，用相同大小的力 F 分别使用甲、乙杠杆将物 体 A 提升相同的高度，则在此过程中甲、乙杠杆的机械效率η甲________(填“＞”“＝”或 “＜”)η乙。 6.请画出图中力 F 的力臂，并以“l”表示。 7.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验前，首先应调节杠杆两端的平衡螺母，其目的是___________________________ _________________________________________________； (2)把图乙中 A 点的钩码取下，在 A 点用弹簧测力计施加一个竖直向下的拉力 F 时，杠杆仍 能在水平位置平衡，如图丙所示，当拉力 F 向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则 拉力 F 将________(填“变大”“变小”或“不变”)，在图丙中画出拉力 F 向左倾斜时，拉 力 F 的力臂 l；4 (3)小红同学采用了如图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出 的正确的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是__________________________。 考点三：滑轮组 1.工人用滑轮组把一箱箱相同的货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率 提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的(　　) A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小 2.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需 要几个小时，其原因是(　　) A．起重机的功率大，做功多 B．起重机的机械效率高，做功慢 C．起重机的功率大，做功快 D．起重机的机械效率高，做功多 3.甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每个滑轮的重力都相同，用它们分别将重物 G1、G2 提高相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是(　　) A．若 G1＝G2，拉力做的额外功相同 B．若 G1＝G2，拉力做的总功相同 C．若 G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率 D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 4.建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所 示的机械装置，斜面的倾角为 30°且固定在水平面上。工人用 400 N 的力拉绳子，重为 500 N 的货物沿斜面匀速向上运动 12 m 所用时间为 20 s，在此过程中有用功为________J，该装 置的机械效率为________。5 5.有一个矿井，深 30 m，有两个工人将一个重为 500 N 的矿石从井底以 0.5 m/s 的速度匀速 拉向井面，如图所示，动滑轮重为 20N，不计摩擦和绳重。如果两个工人始终保持相同的速 度拉矿石，则工人拉力做功的功率为________W，这个滑轮组的机械效率为________(精确到 0.1%)。 6.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所 示，实验数据记录如下： 　　　　 (1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计。 (2)图乙中弹簧测力计的示数为________N，表格中②处的数据应为________%。 (3)分析实验数据发现，同一滑轮组提升的重物重力变大时，滑轮组的机械效率将 ________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)有同学想在图乙的基础上进一步探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关，请你在 图丙中画出下一步实验所需的绕线方式。 7.在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的 滑轮组。某次将总重 G 为 4 000 N 的砖块匀速吊运到高为 5 m 的楼上，用时 20 s，卷扬机提 供的拉力 F 为 2 500 N。求在此过程中：6 (1)有用功； (2)拉力 F 做的功和功率； (3)滑轮组的机械效率。 考点四：机械能的转化与守恒 1.迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的(　　) A．动能转化为势能，机械能不变 B．动能转化为势能，机械能增大 C．动能不变，势能增大，机械能增大 D．动能不变，势能不变，机械能不变 2.如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是(　　) A．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能变小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变 C．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大 D．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大 3.如图所示，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的________能减小，________7 能增加，滚摆到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 __________(填“减小”“增大”或“不变”)。 聚焦 2020 中考物理考点提升训练——专题九：机械与人参考答案8 考点一：功、功率 1.以下四幅图中，克服物体重力做功的是(　　) 【答案】　C 2.如图所示，忽略空气阻力，甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达 B、D 点。 甲先后经过 A、B 两点，且 OA＝AB。乙先后经过 C、D 两点且所用时间 tPC＝tCD。则下列说法 正确的是(　　) A．小球甲通过 OA 段重力做功比 AB 段重力做功多 B．小球甲通过 OA 段重力做功比 AB 段重力做功快 C．小球乙通过 PC 段重力做功比 CD 段重力做功快 D．若甲、乙质量相同，分别到达 B、D 点时重力做功相同 【答案】D　 3.下列关于机械效率的说法中正确的是(　　) A．额外功在总功中占的比例越小的机械，机械效率越高 B．省力越多的机械，机械效率越高 C．单位时间做功越多的机械，机械效率越高 D．机械做功越快，机械效率就越高 【答案】　A 4.某航模兴趣小组操控一架重 20 N 的小型无人机，如图所示，让其在 5 s 内匀速下降 10 m，该过程中重力做功的功率是________W；机翼上方的空气流速________(填“大于”“小于” 或“等于”)机翼下方的空气流速。当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为 ________N。9 【答案】40；大于；20　 5.严重的雾霾天气，对国计民生已造成严重的影响，其中，汽车尾气是形成雾霾的重要污染 源。城市地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油汽车的使用，减少汽车 尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车，以恒定功率 6×103 kW 从甲站由静止开始启动， 先以 36 km/h 的平均速度加速运动 20 s 后，再以 72 km/h 的速度匀速运动 80 s，接着关闭 发动机，列车失去牵引力，以加速运动时的平均速度做减速运动，经过 15 s 后到达乙站停 止。求： (1)甲站到乙站的距离； (2)牵引力做的功。 【答案】解：(1)已知 v1＝v3＝36 km/h＝10 m/s， v2＝72 km/h＝20 m/s， 列车加速运动的距离 s1＝v1t1＝10 m/s×20 s＝200 m， 列车匀速运动的距离 s2＝v2t2＝20 m/s×80 s＝1 600 m， 列车减速运动的距离 s3＝v3t3＝10 m/s×15 s＝150 m， 甲站到乙站的距离 s＝s1＋s2＋s3＝200 m＋1 600 m＋150 m＝1 950 m。 (2)列车在加速运动过程中做的功 W1＝Pt1＝6×106 W×20 s＝1.2×108 J，列车在匀速运动 过程中做的功 W2＝Pt2＝6×106 W×80 s＝4.8×108 J，牵引力做的功 W＝W1＋W2＝1.2×108 J ＋4.8×108 J＝6×108 J。 考点二：杠杆 1.在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是(　　) 【答案】　A 2.如图所示是一根重力为 G 的均匀木棒 OA，能绕支点 O 自由转动，现用力 F 作用于木棒的 A 端，使木棒 OA 在水平位置上保持平衡，当力 F 由 FC 方向逐渐转到 FB 方向时，力 F 的大小变10 化为(　　) A．一直在减小 B．保持不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】　C 3.旅客推动旅行箱，旅行箱离开手后还会向前运动一段距离，这是由于它具有________。用 如图所示的方式拉动旅行箱时，它相当于一个________杠杆。 【答案】惯性；省力　 4.如图所示是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景。已知地面对两个手掌的支持力为 360 N，对两个脚尖的支持力为 240 N，手掌到脚尖的距离为 1.5 m，则运动员所受的重力为 ____N，人体重心到脚尖的水平距离为________m。 【答案】600；0.9 5.如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，用相同大小的力 F 分别使用甲、乙杠杆将物 体 A 提升相同的高度，则在此过程中甲、乙杠杆的机械效率η甲________(填“＞”“＝”或 “＜”)η乙。 【答案】< 6.请画出图中力 F 的力臂，并以“l”表示。 【答案】解：如图所示。11 7.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验前，首先应调节杠杆两端的平衡螺母，其目的是___________________________ _________________________________________________； (2)把图乙中 A 点的钩码取下，在 A 点用弹簧测力计施加一个竖直向下的拉力 F 时，杠杆仍 能在水平位置平衡，如图丙所示，当拉力 F 向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则 拉力 F 将________(填“变大”“变小”或“不变”)，在图丙中画出拉力 F 向左倾斜时，拉 力 F 的力臂 l； (3)小红同学采用了如图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出 的正确的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是__________________________。 【答案】解：(1)使杠杆处于水平位置平衡，这样做便于测量力臂，并能消除杠杆自身重力 的影响　(2)变大；如图所示　(3)杠杆自身的重力对实验有影响 考点三：滑轮组 1.工人用滑轮组把一箱箱相同的货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率 提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的(　　) A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小12 【答案】　C 2.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需 要几个小时，其原因是(　　) A．起重机的功率大，做功多 B．起重机的机械效率高，做功慢 C．起重机的功率大，做功快 D．起重机的机械效率高，做功多 【答案】　C 3.甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每个滑轮的重力都相同，用它们分别将重物 G1、G2 提高相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是(　　) A．若 G1＝G2，拉力做的额外功相同 B．若 G1＝G2，拉力做的总功相同 C．若 G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率 D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 【答案】C　 4.建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所 示的机械装置，斜面的倾角为 30°且固定在水平面上。工人用 400 N 的力拉绳子，重为 500 N 的货物沿斜面匀速向上运动 12 m 所用时间为 20 s，在此过程中有用功为________J，该装 置的机械效率为________。 【答案】3 000；31.25%　 5.有一个矿井，深 30 m，有两个工人将一个重为 500 N 的矿石从井底以 0.5 m/s 的速度匀速 拉向井面，如图所示，动滑轮重为 20N，不计摩擦和绳重。如果两个工人始终保持相同的速 度拉矿石，则工人拉力做功的功率为________W，这个滑轮组的机械效率为________(精确到 0.1%)。13 【答案】130；96.2%　 6.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所 示，实验数据记录如下： 　　　　 (1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计。 (2)图乙中弹簧测力计的示数为________N，表格中②处的数据应为________%。 (3)分析实验数据发现，同一滑轮组提升的重物重力变大时，滑轮组的机械效率将 ________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)有同学想在图乙的基础上进一步探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关，请你在 图丙中画出下一步实验所需的绕线方式。 【答案】解：(1)匀速　(2)3.2；62.5　(3)变大　(4)如图所示 【解析】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；(2)图乙中弹簧测力计的分度值为 0.2 N，示数为 3.2 N，表格中②处的数据应为η＝ W有 W总×100%＝ Gh Fs×100%＝ 6 N × 0.1 m 3.2 N × 0.3 m× 100%＝62.5%；14 (3)分析实验数据发现，同一滑轮组提升的重物重力变大时，滑轮组的机械效率将变大；(4) 原实验中，绳子的有效股数为 3，要进一步探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关， 则绳子的有效股数应为 2。 7.在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的 滑轮组。某次将总重 G 为 4 000 N 的砖块匀速吊运到高为 5 m 的楼上，用时 20 s，卷扬机提 供的拉力 F 为 2 500 N。求在此过程中： (1)有用功； (2)拉力 F 做的功和功率； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】解：(1)W 有＝Gh＝4 000 N×5 m＝20 000 J； (2)由图知，n＝2，则 s＝2h＝2×5 m＝10 m， W 总＝Fs＝2 500 N×10 m＝25 000 J，P＝ W总 t ＝ 25 000 J 20 s ＝1 250 W； (3)η＝ W有 W总×100%＝ 20 000 J 25 000 J×100%＝80%。 考点四：机械能的转化与守恒 1.迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的(　　) A．动能转化为势能，机械能不变 B．动能转化为势能，机械能增大 C．动能不变，势能增大，机械能增大 D．动能不变，势能不变，机械能不变 【答案】　C 2.如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是(　　)15 A．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能变小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变 C．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大 D．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大 【答案】　B 3.如图所示，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的________能减小，________ 能增加，滚摆到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 __________(填“减小”“增大”或“不变”)。 【答案】重力势；动；减小