2025年中考物理總復(fù)習(xí)《機(jī)械功與機(jī)械能 實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題》專項(xiàng)檢測(cè)卷附答案

第第頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)2025年中考物理總復(fù)習(xí)《機(jī)械功與機(jī)械能實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題》專項(xiàng)檢測(cè)卷附答案學(xué)校:___________班級(jí)：___________姓名：___________考號(hào)：___________一、實(shí)驗(yàn)題1．在“探究斜面的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明猜想斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。如圖是他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，下表是其中一位同學(xué)在其他條件一定時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（1）表格中第三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為（結(jié)果保留一位小數(shù)），分析表中信息可知該實(shí)驗(yàn)是探究（選填“小明”或“小聰”）的猜想，結(jié)論是：在其他條件一定時(shí)，斜面，機(jī)械效率越高；實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面的傾斜程度物塊的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m機(jī)械效率1較緩100.25.5136.4%2較陡100.47.0157.1%3最陡100.68.51（2）另一位同學(xué)為探究自己的猜想，設(shè)計(jì)了如下步驟。①把一塊長(zhǎng)木板的一端墊高，構(gòu)成一個(gè)斜面；②用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面把一木塊拉上去，進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，計(jì)算出斜面的機(jī)械效率；③保持斜面的不變，改變斜面的，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，并計(jì)算出斜面的機(jī)械效率；④比較兩次的大小，即可初步驗(yàn)證猜想是否正確。2．陳鋒同學(xué)的家到學(xué)校本是一條在同一水平面上的直路，愛(ài)動(dòng)腦筋的陳鋒做了這樣的設(shè)想：要是將從家到學(xué)校的路挖成一個(gè)“V”字形(如圖所示)，只要從家騎上自行車后，不用剎車也不用踩車，等車停下來(lái)就可以到達(dá)學(xué)校了．請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明：(1)陳鋒同學(xué)的設(shè)想的機(jī)械能轉(zhuǎn)化過(guò)程．(2)陳鋒同學(xué)的設(shè)想在現(xiàn)實(shí)中可以實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？(請(qǐng)根據(jù)有關(guān)物理知識(shí)說(shuō)明)3．如圖是小明同學(xué)斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m機(jī)械效率1較緩100.15.012較陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%（1）在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為；（2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，；（3）若要探究斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持不變。4．圖甲是“測(cè)量水平運(yùn)動(dòng)物體所受滑動(dòng)摩擦力”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，小宇用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙，木塊在0~1s做加速運(yùn)動(dòng)，在1~3s以速度0.2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（1）在0~1s內(nèi)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為N；（2）在1~3s內(nèi)，拉力的功率為W；（3）3s鐘后，物體不受拉力，也不會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槲矬w具有。5．從圖中可以觀察到，利用動(dòng)滑輪把重為G的物體提升了h高度，手拉繩端的力是F，向上提升的距離是s，現(xiàn)在請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:(1)設(shè)想不用動(dòng)滑輪直接用手把物體提起h高度，這時(shí)人手對(duì)物體做的功W1=(寫表達(dá)式)．(2)若用動(dòng)滑輪，且不計(jì)摩擦及動(dòng)滑輪重，這時(shí)繩端的拉力F=G，繩端向上移動(dòng)的距離s=h，人手拉繩做的功W2==．(3)若用動(dòng)滑輪，且動(dòng)滑輪重為G動(dòng)，而摩擦不計(jì)，這時(shí)繩端的拉力F=，手拉繩做的功W3==．(4)由此實(shí)驗(yàn)可以得出①W2與W1的關(guān)系是；②W3與W1的關(guān)系是；③這樣比較說(shuō)明．二、計(jì)算題6．如圖甲所示，通過(guò)滑輪組用拉力F將邊長(zhǎng)為20cm的正方體物塊從液體中勻速拉出至液面上方一定高度處，從圖示位置開(kāi)始，共用時(shí)5s，拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。動(dòng)滑輪的重力為4N，不計(jì)摩擦及水和空氣對(duì)物塊的阻力，不考慮液面變化，g取10N/kg，求：（1）物塊運(yùn)動(dòng)的速度。（2）物塊離開(kāi)液面后拉力所做的功。（3）物塊離開(kāi)液面后滑輪組的機(jī)械效率（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）。7．如圖所示為某段盤山公路，從山谷到山頂?shù)谋P山公路長(zhǎng)400m，山高60m，一輛5t的貨車從山谷勻速開(kāi)上山頂用時(shí)200s且牽引力保持2.5×104N不變。g取10N/kg，求：（1）該段盤山公路的機(jī)械效率；（2）貨車在勻速爬坡過(guò)程中牽引力的功率。8．為了增強(qiáng)體能，全班同學(xué)進(jìn)行爬樓訓(xùn)練。體重500N的小剛在10s內(nèi)連續(xù)爬梯的總高度為7m。求：（1）小剛爬樓梯所做的功；（2）小剛爬樓梯的功率。9．如圖所示，工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面6m高的三樓，沙子的質(zhì)量為50kg，裝沙子的桶質(zhì)量為5kg，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為2kg，工人勻速拉繩子的力為300N（忽略摩擦和繩重，g取10N/kg）．求：（1）工人做的總功．

（2）工人做的額外功．

（3）滑輪組的機(jī)械效率．10．很多人喜歡選用共享電動(dòng)車出行，專業(yè)人員對(duì)某品牌共享電動(dòng)車進(jìn)行測(cè)試，讓共享電動(dòng)車在平直的道路上由靜止開(kāi)始直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化圖像如甲圖所示，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力如圖乙所示。求：（1）電動(dòng)車在0~2s內(nèi)水平方向上的合力大??；（2）電動(dòng)車在7~12s內(nèi)牽引力做的功。參考答案1．70.6%小聰越陡勻速傾斜程度粗糙程度機(jī)械效率【詳解】（1）[1]根據(jù)機(jī)械效率的知識(shí)可知，第三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為[2]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的傾斜程度不同，因此該實(shí)驗(yàn)探究的是機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系，驗(yàn)證的是小聰?shù)牟孪?。[3]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在其它條件不變的情況下，斜面越陡斜面的機(jī)械效率越高，斜面越陡越費(fèi)力。（2）②[4]根據(jù)探究斜面的機(jī)械效率的知識(shí)可知，用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面把一木塊勻速拉上去，進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，計(jì)算出斜面的機(jī)械效率。③[5][6]根據(jù)控制變量法的知識(shí)可知，保持斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，并計(jì)算出斜面的機(jī)械效率。④[7]根據(jù)機(jī)械效率的知識(shí)可知，實(shí)驗(yàn)的最后一步是，根據(jù)記錄的數(shù)值，計(jì)算出機(jī)械效率的大小，即可驗(yàn)證猜想是否正確。2．(1)自行車和人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．(2)不能實(shí)現(xiàn)，自行車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力作用，機(jī)械能減少，所以不能到達(dá)學(xué)校．【詳解】（1）將路挖成一個(gè)“V”字形后，自行車下坡時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；上坡時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；（2）自行車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，車輪與地面、轉(zhuǎn)軸間的摩擦不可避免，因此部分機(jī)型能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，因此不能到達(dá)學(xué)校．3．20%見(jiàn)解析斜面的傾斜程度【詳解】（1）[1]第1次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率（2）[2]分析表中數(shù)據(jù)可知：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。（3）[3]根據(jù)控制變量法可知，要探究斜面機(jī)械效率和斜面粗糙程度的關(guān)系，就要控制斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度。4．0.50.1慣性【詳解】（1）[1]木塊在1~3s以速度0.2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊在水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，由圖可知，在1~3s內(nèi)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力等于0.5N，則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為0.5N。木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)水平面的壓力大小不變，接觸面粗糙程度不變，所以木塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變，在0~1s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力也為0.5N。（2）[2]由圖乙得，在1~3s內(nèi)，木塊以速度0.2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力為0.5N，拉力功率（3）[3]3s鐘后，物體不受拉力，也不會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槲矬w具有慣性，會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。5．Gh2

Gh(G)hW1=W2W3W1使用動(dòng)滑輪時(shí)可以省力，但不能省功，甚至還費(fèi)功【詳解】（1）人手對(duì)物體的拉力等于重力，即：FG，則人手對(duì)物體做的功W1FhGh；（2）用動(dòng)滑輪，且摩擦不計(jì)、動(dòng)滑輪重不計(jì)時(shí)，根據(jù)動(dòng)滑輪特點(diǎn)可知：繩端拉力：FG，繩端移動(dòng)距離：s2h，人手拉繩做的功：W2F×sG×2hGh；（3）用動(dòng)滑輪，且動(dòng)滑輪重為G動(dòng)，而摩擦不計(jì)，這時(shí)拉力F就要承擔(dān)物重和動(dòng)滑輪重力兩部分，根據(jù)動(dòng)滑輪省一半力，費(fèi)2倍距離的特點(diǎn)，則：這時(shí)繩端的拉力：F(G+G動(dòng))，手拉繩做的功：W3Fs(G+G動(dòng))×2h(G+G動(dòng))?h；（4）由此實(shí)驗(yàn)可以得出：①W2與W1的關(guān)系是W2W1，②W3與W1的關(guān)系是W3>W1，③比較說(shuō)明：使用動(dòng)滑輪時(shí)可以省力，但不能省功，甚至還費(fèi)功．點(diǎn)睛：不使用動(dòng)滑輪時(shí)，人對(duì)物體做功就是物體重力乘以物體上升高度；若用動(dòng)滑輪，在摩擦不計(jì)、動(dòng)滑輪重不計(jì)的情況下，根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：省一半力，費(fèi)2倍距離可以計(jì)算繩子拉力和繩端移動(dòng)的距離；若使用動(dòng)滑輪，且考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)，繩端的拉力就是物重加動(dòng)滑輪重之和的一半，然后根據(jù)功的公式計(jì)算人手拉繩做的功．6．（1）0.1m/s；（2）29.2J；（3）97.3%【詳解】解：（1）由乙圖圖像可知，1~3s拉力不斷增大，說(shuō)明該過(guò)程是物塊從剛剛開(kāi)始露出液面到完全露出液面的過(guò)程，運(yùn)動(dòng)的距離所用的時(shí)間物塊運(yùn)動(dòng)的速度（2）由乙圖圖像可知，3~5s是物塊離開(kāi)液面后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，拉力F3=73N，所用的時(shí)間物塊離開(kāi)液面后上升的高度由題意知承重繩的段數(shù)為，，繩子自由端移動(dòng)的距離拉力F做的功（3）因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r所以物塊的重力結(jié)合機(jī)械效率公式可得答：（1）物塊運(yùn)動(dòng)的速度為0.1m/s；（2）物塊離開(kāi)液面后拉力所做的功為29.2J；（3）物塊離開(kāi)液面后滑輪組的機(jī)械效率為97.3%。7．（1）30%；（2）5×104W【詳解】解：（1）車行駛過(guò)程中牽引力所做的功貨車重力牽引力做的有用功該盤山公路的機(jī)械效率（2）牽引力的功率答：（1）該段盤山公路的機(jī)械效率為30%；（2）貨車在勻速爬坡過(guò)程中牽引力的功率為。8．（1）3500J；（2）350W?！驹斀狻?1)小剛爬樓梯所做的功W＝Gh＝500N×7m＝3500J(2)小剛爬樓梯所做功功率P＝＝350W9．360060083.3%【詳解】（1）由圖知，n＝2，拉力端移動(dòng)的距離s＝nh＝2×6m＝12m，拉力做功：W總＝Fs＝300N×12m＝3600J；（2）∵忽略摩擦和繩重，所以克服動(dòng)滑輪重和桶重做的是額外功，∴工人做的額外功：W額＝（G桶+G動(dòng)）h＝（m桶+m動(dòng)）gh＝（8kg+2kg）×10N/kg×6m＝600J．（3）工人做的有用功：W有用＝W總W額＝3600J600J＝3000J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%83.3%.【點(diǎn)睛】（1）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2，拉力端移動(dòng)的距離s＝2h，利用公式W＝Fs求拉力做功；（2）由于忽略摩擦和繩重，提升動(dòng)滑輪和桶做的功為額外功，利用W＝Gh求工人做的額外功；（3）根據(jù)公式W有用＝W總W額求出工人做的有用功，根據(jù)公式η＝×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．10．（1）100N；（2）1050J【詳解】解：（1）由圖乙可得，在7~12s牽引力大小F=35N；由圖甲可得，在7~12s，電動(dòng)車勻速行駛