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2024年浙江省中考科学二轮复习物理部分
专题四　简单机械、功和功率
真题练习
考点1　简单机械
1.(2023丽水,15,3分)如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉住展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是(　　)
　　　　 　　　　
2.(2023宁波,11,3分)如图所示,小宁用竖直向上的拉力F提升物体,使物体在2 s内匀速上升了0.1 m。已知物体重为1 N,动滑轮重为0.25 N,不计绳重和摩擦。这一过程中,下列说法错误的是 (　　)
A.绳子自由端移动速度为0.05 m/s
B.拉力F的大小为0.625 N
C.拉力F做功为0.125 J
D.该滑轮的机械效率为80%
3.(2022湖州,12,3分)图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景,该老虎钳 (　　)
A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
4.(2022绍兴,12,4分)小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是 (　　)
A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动
B.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动
5.(2023温州,21,6分)某同学发明一自动升降排水井盖(如图甲),暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升(如图乙),加快路面雨水的排放。
(1)井盖抬升过程中,定滑轮的作用是　　　　　　　　　　。
(2)某次排水过程中,重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中,克服井盖重力做功　　焦。
(3)要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有:　　　　　。(写出一点)
6.(2023绍兴,29,7分)赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景,图甲是训练装置的结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。(船桨重、绳重与摩擦均不计,g取10 N/kg)
　
(1)该装置中两个滑轮的作用是　　　　　。
(2)“划桨”一次,人至少做功　　　　焦。
(3)图乙是某种耐力练习示意图,保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米,OB为40厘米,当一只手握在O端,另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小。
7.(2023台州,30,9分)电动微单车可有效地减轻交通压力。如图1为某一电动微单车,其部分参数如表所示。(g取10 N/kg)
名称：电动微单车 包装尺寸：1 m×0.8 m×0.23 m 纯电续航距离：30 km 最高时速：25 km/h
(1)装有电动微单车的包装箱总质量为20千克,平放在水平地面上时对地面的最小压强是多少
(2)如图2是某同学使用扳手组装电动微单车时的简化俯视图,其中O是支点,A是动力作用点,B是阻力作用点,此时扳手相当于　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)一定条件下,电动微单车充满电后,能以最高时速匀速行驶0.8小时,共行驶了多少千米
8.(2023宁波,33,10分)学习了项目化课程后,小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示,取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN,N端用合金块封口,再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,仪器就完成制作。如图乙所示,当仪器竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长l1为30 cm,质量m1为3 g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2 cm2;合金块高l2为2 cm,质量m2为18 g。g取10 N/kg,水的密度取1.0×103 kg/m3。请计算:
(1)该仪器的重力。
(2)该仪器竖直漂浮在水中,受到的浮力大小及浸入水中的深度。
(3)该仪器竖直漂浮在水中,水对该仪器底部的压强大小。
(4)为了找出该仪器的重心,小宁用细线将它悬挂起来,使其水平平衡,如图丙所示。重心O点离N端的距离d为　　　cm。
(5)物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心。该仪器的浮力作用点位于重心及以下时,将会在液体中倾倒,难以测量。从理论上分析,该仪器竖直漂浮在某种液体中时,如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合,则该液体的密度为　　　g/cm3(计算结果精确到0.1 g/cm3)。
甲　乙
丙
考点2　功、功率
9.(2023嘉兴、舟山,14,4分)功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是 (　　)
　　
　　
10.(2023台州,14,4分)某同学研究滑轮的作用,用重为0.2牛的滑轮,把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F做的功为 (　　)
A.0焦　　　　　 B.1.1焦　
C.2.2焦　　　　　D.4.4焦
11.(2022杭州,18,3分)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是 (　　)
A.W甲>W乙>W丙　　　　B.W甲C.W甲=W乙=W丙　　　　D.W甲=W乙12.(2023嘉兴、舟山,23,6分)福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母,其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲,其科学原理如图乙。
(1)航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨,弹射车相当于金属棒ab,通电后磁场对弹射车产生　　　　　　,从而使弹射车牵引飞机快速运动,当弹射车运动到轨道末端停下来时,由于飞机具有　　　而保持原来的运动状态,并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
　
(2)电磁弹射原理虽简单,但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统,能在3秒内提供1.2×108焦的电能,将几十吨的飞机加速到几百米/秒,该系统的功率至少达　　　瓦。
13.(2022绍兴,22,6分)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为　　　牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为　　　米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功　　　焦。
14.(2022温州,20,4分)如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
　
(1)图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为F2,则F1　　　　F2(选填“大于”“小于”“等于”)。
(2)重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功约为　　　 焦。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式:　　　　　　　　　　。
15.(2023金华,32,8分)我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如表所示。(g取10 N/kg)
整机型号 N420
最大起飞质量 56 kg
药箱额定容量 30 L
作业速度 1~12 m/s
完成下列问题:
(1)这款无人机以5 m/s的作业速度共水平飞行3.6 km,需要多少小时
(2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约7 000 Pa,无人机与地面的总接触面积约为多少平方米
(3)若这款无人机以最大起飞质量、1.2 m/s速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦
16.(2022丽水,31,8分)如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙;枪身由内外两个套筒组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。
　
【原理分析】使用消防水枪吸水时,主要是利用了　　　　　　。
【方案设计】如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是　　。
【尝试实践】为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。
模拟练习
基础练习
一、选择题(每小题3分,共21分)
1.(2023绍兴模拟)把2个鸡蛋从地面竖直匀速拿到桌面上所做的功约为 (　　)
A.0.1焦　　　　B.1焦　　　　C.10焦　　　　D.100焦
2.(2023杭州一模)如图所示的工具中,属于省力杠杆的一组是 (　　)
A.①②　　　　B.①③　　　　C.②④　　　　D.③④
3.(2023丽水模拟)如图是用羊角锤拔铁钉的情景,下列说法不正确的是 (　　)
A.该锤是一个省力杠杆
B.阻力臂长为3厘米
C.为了更省力,可以将手上移
D.锤子匀速转动时杠杆也平衡
4.(2020绍兴)如图,甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论,又能直接显示出钩码的重力大小,于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是 (　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
5.(2022丽水)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是 (　　)
A.将a点向左移
B.将b点向右移
C.换一个质量较小的秤砣
D.将a、b点都向左移等长距离
6.(2023宁波模拟)如图,重为15牛的物体A在力F作用下,以0.2米/秒的速度在水平桌面上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为3牛,不计滑轮和绳子的重力及它们间的摩擦,则 (　　)
A.物体A受到的摩擦力的大小是3牛
B.5秒钟内拉力F做的功是3焦
C.拉力F的功率是1.2瓦
D.2秒钟内重力对物体A做的功是6焦
7.(2023宁波一模)如图甲,用滑轮组将重为120 N的物体匀速提起,在5 s内绳子自由端移动的距离为3 m,如图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 (　　)
甲　乙
A.物体上升的速度为0.6 m/s
B.拉力的功率为40 W
C.动滑轮重为20 N
D.图乙阴影部分面积可以表示为拉力F所做的功
二、非选择题(共19分)
8.(2023丽水模拟)在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在滑轮组的拉力和拉力F2作用下以速度v=1 m/s沿直线匀速向左运动,已知F1=F2=3 N,则绳子对B的拉力大小是　　　　N;F1的功率是　　　　W。
9.(2023温州模拟)如图是快递分拣机器人,可以实现扫码、称重和分拣功能,在物流行业有广泛的应用。
(1)分拣机器人载着包裹匀速行驶时,以机器人为参照物,包裹是　　　　的。
(2)分拣机器人在行驶中遇到障碍物时,其上方的包裹会向前掉落,这是由于包裹具有　　　　。
(3)若分拣机器人直线行驶50 m将包裹送达装运区,在此过程中机器人受到的摩擦力为100 N,则该机器人需克服摩擦力做功　　　　J。
10.(2022金华)项目学习小组在使用密度计时发现了由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。(ρ水=1×103 kg/m3)
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是　　　　　　。
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“　 　”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往　　　　侧移动。
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为　　　　　。
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是　　　　　。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积
D.换用更细的秤杆
11.(2022台州)图甲是一种太阳能“摆叶花”,其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体,由摆杆OB和叶瓣OA组成,可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
(1)图乙为断电静止时的状态,叶瓣OA重0.04牛,C是其重力作用点。摆杆OB质量不计,B端固定着一块小磁铁,C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛
(2)线圈E有电流时,推动磁铁向左上方运动,则线圈E上端的磁极是　　极。
(3)线圈E推动磁铁向左上方运动,使摆叶AOB顺时针小幅摆动后,立即断电,摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。
提升练习
一、选择题(每小题3分,共15分)
1.(2023杭州二模)自行车出行是一种低碳环保的出行方式。下列关于自行车结构及使用说法正确的是 (　　)
A.自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
B.把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
C.用于自行车刹车的闸杆(如图)是省力杠杆
D.自行车刹车后减速至静止,说明物体的运动需要力来维持
2.(2023台州一模)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗,下列最省力的是 (　　)
A.F1　　　　B.F2　　　　C.F3　　　　D.F4
3.(2023杭州二模)如图所示,滑轮组悬挂在水平钢架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,5 s内使物体A匀速上升1.5 m,提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180 W。已知物体A重540 N,该工人重700 N。不计绳重和摩擦,下列关于该过程的说法正确的是 (　　)
A.绳子自由端移动的速度为0.3 m/s
B.动滑轮重160 N
C.该工人对地面的压力为400 N
D.绳子自由端受到竖直向下的拉力为200 N
4.(2023嘉兴模拟)小明的质量为50 kg,俯卧撑和跳绳是他热爱的两项运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在A点,静止支撑时如图甲所示,此时地面对双手的支持力为F;跳绳时重心高度随时间变化的情况如图乙所示,若他跳绳1分钟克服重力做功的平均功率为P,则F和P分别为(g取10 N/kg) (　　)
甲乙
A.294 N,168.75 W　　　　B.294 N,135 W
C.714 N,168.75 W　　　　D.714 N,135 W
5.(2023绍兴模拟)如图1所示,水平路面由两段长度相等粗糙程度不等的区域组成。在大小为2 N的水平拉力F的作用下,物体(空气阻力忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动。图2为物体在区域①和②上运动的v-t图像,则下列分析正确的是(　　)
图1
图2
A.拉力F在区域①做的功大于在区域②做的功
B.物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小
C.拉力F在区域①做功的功率小于在区域②做功的功率
D.区域①比区域②更粗糙
二、非选择题(共25分)
6.(2023杭州一模)如图所示,大李和小李用一根均匀的木棒抬重物。对于大李来说,这是一个　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。其他条件不变的情况下,为了减轻自己的负担,大李可以向　　　　(选填“前”或“后”)移动;假如大李要承担五分之三的力,那么,小李的肩头到O点的距离与小李的肩头到大李肩头的距离之比是　　　　。
7.(2023绍兴模拟)某运动员和降落伞总重800 N,从直升机上由静止开始竖直跳下,14 s后降落伞打开,整个过程速度与时间的关系如图所示。在跳伞后10 s至14 s时间内人和伞的重力做功是　　　　 J,此时人和伞受到的阻力f1=　　　　 N,若跳伞18 s后,人和伞受到的阻力为f2,则f2　　　　f1(选填“>”“=”或“<”)。
8.(2020杭州)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5 cm,OB=10 cm。
(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为　　kg。若图中OC=2OB,则C处的刻度应为　　kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数　　　　(选填“<”或“>”)2 kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
9.(2023金华模拟)建筑工地上经常用长臂大吊车来输送建筑材料,安装建筑构件,图甲是其钢丝绳缠绕简化示意图(其中动滑轮重、绳重及摩擦均不计)。喜欢实践的小嘉同学,自己也尝试设计了类似的吊车模型(如图乙),其中AP为粗细均匀的直棒,长1.8米,质量为1千克,凳子宽度为40厘米,A端固定一个铅块M(忽略宽度大小)。(g取10 N/kg)
甲　乙
(1)若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛,则能吊起货物的质量不能超过　　　　　　千克。
(2)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米,再沿水平方向移动20米,则此过程中克服货物重力做功多少焦
(3)图乙模型中AO1为30厘米,在没挂物体时直棒刚好有绕O1点转动的趋势,则配重M的质量为多少千克
10.(2022嘉兴、舟山)如图是广泛应用于建筑的强夯机,使用时夯锤从高处下落撞击地面,从而起到夯实地基的作用。(g取10 N/kg)
(1)如图所示,a是　　　滑轮。
(2)为确保安全,应考虑钢绳的承受力。若强夯机使用了质量为4×104千克的夯锤,则钢绳能承受的拉力至少多大 (不计滑轮、钢绳自重及摩擦)
(3)夯实地基所需能量来自夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤,从10米高处下落至地面,重力做了多少功
专题四　简单机械、功和功率
真题练习
1.A　
2.A
3.C　
4.A　
5.答案　(1)改变力的作用方向　(2)15　(3)调小排水口　
6.答案　(1)改变力的方向　(2)120　(3)300牛　
7.答案　(1)G=mg=20 kg×10 N/kg=200 N
F=G=200 N
S=1 m×0.8 m=0.8 m2
p=F/S=200 N/0.8 m2=250 Pa
(2)省力
(3)s=vt=25千米/小时×0.8小时=20千米　
8.答案　(1)0.21 N　(2)0.21 N　0.175 m (3)1 750 Pa　(4)3　(5)2.9　
9.A
10.C
11.C
12.答案　(1)力的作用　惯性　(2)4×107
13.答案　(1)3　(2)0.05　(3)1.2
14.答案　(1)小于　(2)420　(3)汗液蒸发散热(或皮肤直接散热)
15.答案　(1)v=5 m/s=18 km/h
t===0.2 h
(2)F=G=mg=56 kg×10 N/kg=560 N
S===0.08 m2
(3)因为无人机匀速飞行,处于平衡状态,受平衡力,向上升起的力等于其重力为F'=G=560 N
P===F'v=560 N×1.2 m/s=672 W
16.答案　【原理分析】大气压　【方案设计】丙 【尝试实践】100 W
模拟练习
基础练习
1.B　
2.B　
3.B　
4.D　
5.D
6.C
7.D
8.答案　6　9
9.答案　(1)静止　(2)惯性　(3)5 000
10.答案　(1)杠杆平衡原理(或F1l1=F2l2)　(2)右 (3)1.0(或1)　(4)AB
11.答案　(1)0.12 N　(2)南(或S)　(3)摆动后,力臂l1变小,力臂l2变大,则F1l1提升练习
1.C　
2.B　
3.C　
4.B　
5.C
6.答案　省力　后　3∶5
7.答案　1.6×105　800　=
8.答案　(1)1 kg　(2)2　4　(3)<
9.答案　(1)6×103　(2)3.6×105 J　(3)2 kg
10.答案　(1)动　(2)2×105 N　(3)4×106 J

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