(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是 ( )
A.杠杆的动力臂为8 cm B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5 N D.动力F的大小为1.5 N
2.把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后 ( )
A.A上升 B.A下降 C.A、B均静止 D.无法判断
3.一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是 ( )
A.在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 N
B.在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 N
C.在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 J
D.在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W
4.如图所示,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( )
A.F2<F3=F4<F1 B.F2<F4<F1<F3
C.F4=F2<F1<F3 D.F4<F2<F3<F1
5.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的( )
A.升力大于重力
B.空气阻力和重力是一对平衡力
C.动能减小,重力势能减小
D.动能不变,重力势能减小
6.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中( )
A.总功为W总=F2s
B.有用功为W有=Gs
C.机械效率为η=
D.额外功为W额=2F2s-F1s
7.如图所示,用滑轮组提升重物时,重400 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为250 N,则提升重物的过程中( )
A.做的总功是400 J B.拉力F的功率是25 W
C.绳子自由端被拉下1 m D.滑轮组的机械效率是80%
8.如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6 N。现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是( )
A.8 N B.12 N C.16 N D.18 N
9.(多选)如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是( )
A.下降时重力势能转化为动能和内能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
10.(多选)如图甲所示的装置,每个滑轮的重力为10 N,物体A的重力GA=100 N,物体B的重力GB=40 N,对A施加水平向右的拉力F1=110 N,使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动;撤去拉力F1,在A的右侧加挂一个与它相同的物体,如图乙所示,对B施加一个竖直向下的拉力F2,使A以0.2 m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,A受到的摩擦力为110 N
B.乙图中,F2的大小为45 N
C.乙图中,P点处受到的拉力为145 N
D.乙图中,F2做功的功率为2 W
二、填空题(每空1分,共15分)
11.(哈尔滨中考)在“探究杠杆平衡条件”的实验前,如图甲,杠杆不在水平位置平衡,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 移动。实验中,如图乙,在A点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力,在B点施加一个最小为 N的力,才能使杠杆在水平位置重新平衡。
12.(绍兴中考)2020年5月5日,我国自主研发的长征5号B型运载火箭完成发射任务。如图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能 ,火箭整体的机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
13. 用如图的滑轮组将一个重为180 N的物体沿竖直方向在10 s内匀速提升2 m,所用的拉力为100 N,10 s内拉力F的功率为 W,该滑轮组的机械效率为 。
14.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。
15.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2。(均选填“>”“<”或“=”)
16.如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较, 球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是 球。(ρ铅>ρ铁)
17.如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在 (选填“a”“b”或“c”)位置动能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的 。
三、作图题(每小题4分,共8分)
18.(铁岭中考)图甲中是用来压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆。图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出:阻力臂L2、作用在A点时的最小动力F1及其动力臂L1。
题图
19.如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法。
题图
四、实验探究题(每空2分,共24分)
20.(淮安中考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示,若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向左调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5 N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F1= N。重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件。
(3)某小组的实验数据如表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力成正比关系。你认为该结论可靠吗? 。并说明理由: 。
实验
| 序号 | 动力 F1/ N | 动力臂 L1/cm | 阻力 F2/ N | 阻力臂 L2/cm |
| 1 | 1 | 15 | 1.5 | 10 |
| 2 | 2 | 15 | 3 | 10 |
| 3 | 3 | 15 | 4.5 | 10 |
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的
值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
| 次数 | 沙和袋 所受的 总重力 G/ N | 提升高 度h/m | 有用功 W有/J | 拉力 F/ N | 绳端移 动的距 离s/m | 总功 W总/J | 机械 效率 η |
| 1 | 0.6 | 0.2 | 0.12 | 0.3 | 0.18 | 66.7% | |
| 2 | 0.9 | 0.2 | 0.18 | 0.4 | 0.6 | 0.24 | |
| 3 | 1.2 | 0.2 | 0.24 | 0.5 | 0.6 | 0.30 | 80% |
(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为 m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为 。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为 N。(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率 (选填“越大”“越小”或“不变”)。
22.(福建中考)用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由 开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映。
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越 。
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量 的钢球从斜槽高度 的位置开始运动。(均选填“相同”或“不同”)
五、计算题(第23题8分,第24题15分,共23分)
23.如图所示,一辆汽车行驶在一段长15 km的直桥上,已知汽车的总质量为1.5 t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2 m2,汽车以90 km/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900 N(g取10 N/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.如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103 N、体积为100 dm3的文物打捞出水,定滑轮重100 N。滑轮组上共有三根绳子a、b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%。请解答下列问题:(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)
(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?
参
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是 (B)
A.杠杆的动力臂为8 cm
B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5 N
D.动力F的大小为1.5 N
2.把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后 (B)
A.A上升 B.A下降 C.A、B均静止 D.无法判断
3.一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是(D)
A.在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 N
B.在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 N
C.在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 J
D.在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W
4.如图所示,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)
A.F2<F3=F4<F1 B.F2<F4<F1<F3
C.F4=F2<F1<F3 D.F4<F2<F3<F1
5.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的 (C)
A.升力大于重力
B.空气阻力和重力是一对平衡力
C.动能减小,重力势能减小
D.动能不变,重力势能减小
6.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中 (D)
A.总功为W总=F2s
B.有用功为W有=Gs
C.机械效率为η=
D.额外功为W额=2F2s-F1s
7.如图所示,用滑轮组提升重物时,重400 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为250 N,则提升重物的过程中 (D)
A.做的总功是400 J
B.拉力F的功率是25 W
C.绳子自由端被拉下1 m
D.滑轮组的机械效率是80%
8.如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6 N。现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是 (C)
A.8 N B.12 N C.16 N D.18 N
9.(多选)如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是 (AD)
A.下降时重力势能转化为动能和内能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
10.(多选)如图甲所示的装置,每个滑轮的重力为10 N,物体A的重力GA=100 N,物体B的重力GB=40 N,对A施加水平向右的拉力F1=110 N,使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动;撤去拉力F1,在A的右侧加挂一个与它相同的物体,如图乙所示,对B施加一个竖直向下的拉力F2,使A以0.2 m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是 (CD)
A.甲图中,A受到的摩擦力为110 N
B.乙图中,F2的大小为45 N
C.乙图中,P点处受到的拉力为145 N
D.乙图中,F2做功的功率为2 W
二、填空题(每空1分,共15分)
11.(哈尔滨中考)在“探究杠杆平衡条件”的实验前,如图甲,杠杆不在水平位置平衡,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左移动。实验中,如图乙,在A点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力,在B点施加一个最小为1 N的力,才能使杠杆在水平位置重新平衡。
12.(绍兴中考)2020年5月5日,我国自主研发的长征5号B型运载火箭完成发射任务。如图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能增大,火箭整体的机械能增大。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
13. 用如图的滑轮组将一个重为180 N的物体沿竖直方向在10 s内匀速提升2 m,所用的拉力为100 N,10 s内拉力F的功率为60W,该滑轮组的机械效率为 60% 。
14.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。这是由于重力的作用,泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流垂直(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,重力做功(选填“做功”或“没有做功”),重力势能主要转化成动能。
15.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1=W2,P1>P2。(均选填“>”“<”或“=”)
16.如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,A球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是B球。(ρ铅>ρ铁)
17.如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在b(选填“a”“b”或“c”)位置动能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的弹性势能。
三、作图题(每小题4分,共8分)
18.(铁岭中考)图甲中是用来压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆。图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出:阻力臂L2、作用在A点时的最小动力F1及其动力臂L1。
题图
答图
19.如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法。
题图
答图
四、实验探究题(每空2分,共24分)
20.(淮安中考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示,若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向左调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5 N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F1=1 N。重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件。
(3)某小组的实验数据如表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力成正比关系。你认为该结论可靠吗?不可靠。并说明理由:没有同时改变力与力臂的大小。
实验
| 序号 | 动力 F1/ N | 动力臂 L1/cm | 阻力 F2/ N | 阻力臂 L2/cm |
| 1 | 1 | 15 | 1.5 | 10 |
| 2 | 2 | 15 | 3 | 10 |
| 3 | 3 | 15 | 4.5 | 10 |
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的
值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
| 次数 | 沙和袋 所受的 总重力 G/ N | 提升高 度h/m | 有用功 W有/J | 拉力 F/ N | 绳端移 动的距 离s/m | 总功 W总/J | 机械 效率 η |
| 1 | 0.6 | 0.2 | 0.12 | 0.3 | 0.18 | 66.7% | |
| 2 | 0.9 | 0.2 | 0.18 | 0.4 | 0.6 | 0.24 | |
| 3 | 1.2 | 0.2 | 0.24 | 0.5 | 0.6 | 0.30 | 80% |
(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为0.6m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为 75%。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为0.3 N。(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率越大(选填“越大”“越小”或“不变”)。
22.(福建中考)用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映。
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越大。
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量不同的钢球从斜槽高度相同的位置开始运动。(均选填“相同”或“不同”)
五、计算题(第23题8分,第24题15分,共23分)
23.如图所示,一辆汽车行驶在一段长15 km的直桥上,已知汽车的总质量为1.5 t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2 m2,汽车以90 km/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900 N(g取10 N/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。
解:(1)汽车总质量:m=1.5 t=1.5×103 kg,
其重力:
G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N,
汽车静止时对地面的压力:F=G=1.5×104 N,
汽车静止时对地面的压强:
p===7.5×104 Pa;
(2)因为匀速通过大桥,所以牵引力:
F=f=900 N,
牵引力所做的功:
W=Fs=900 N×15×103 m=1.35×107 J;
(3)汽车牵引力做功的功率:
P===Fv=900 N×m/s=2.25×104 W。
24.如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103 N、体积为100 dm3的文物打捞出水,定滑轮重100 N。滑轮组上共有三根绳子a、b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%。请解答下列问题:(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)
(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?
解:(1)文物浸没在水中时排开水的体积:V排=V=100 dm3=0.1 m3,
则文物受到的浮力:F浮=ρ水gV排
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m3=1×103 N;
(2)因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计,
则文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率:
η====95%,
即=95%,
解得动滑轮重力:G动=200 N;
(3)由图知,n=2,文物完全浸没在水中时,绳子自由端的拉力:
F=(G-F浮+G动)=(4.8×103 N-1×103 N+200 N)=2×103 N,
即b绳承受的拉力:Fb=F=2×103 N,
a绳承受的拉力:
Fa=2F+G定=2×2×103 N+100 N=4.1×103 N,
c绳承受的拉力:
Fc=G-F浮=4.8×103 N-1×103 N
=3.8×103 N;
可见,a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大,该绳至少要承受4.1×103 N的拉力。下载本文