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解答题专练：功与机械能-2026年中考科学专项训练
1．小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。
为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。
(1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是_______（选填“小球”或“纸盒”）；
(2)本实验中用到的物理研究方法是控制变量法和_______；
(3)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的_______相同；分析甲、乙图的实验现象，可以初步得到的结论是_______；
(4)有同学联想到八年级学过的“探究阻力对物体运动的影响”实验：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，分别在毛巾、木板、玻璃板三种不同水平表面上运动，最终均静止。若小车从到达水平表面至静止的过程中，克服摩擦做的功分别是W1（毛巾表面）、W2（木板表面）、W3（玻璃板表面），则三个功的大小关系为_______。
2．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学用木块、木板、棉布、钩码、弹簧测力计等器材完成了如图所示的实验。
(1)如图所示，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做________运动，此时弹簧测力计对木块的拉力________（选填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。
(2)对比甲、________（选填“乙”或“丙”）两组实验可知：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________（选填“大”或“小”）。
(3)丙实验中木块受到的摩擦力大小为________N，若乙、丙两次实验用弹簧测力计拉动木块运动的速度相同，则乙、丙两次的拉力功率关系是________（选填“大于”“小于”或“等于”）。
(4)小明认为滑动摩擦力的大小还与接触面积有关，为了验证他的想法，他进行了如下设计：将甲图中的木块竖直切掉一半后重新进行实验，测得木块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较，从而得出结论。他的做法对吗？答：________，你的理由是________。
3．请完成下列填空。
(1)如图是利用重垂线检查某桌面是否水平的情景，当重垂线静止时，发现重垂线与桌面不垂直，为了把桌面调为水平，应把______（填“左”或“右”）边桌腿垫高一些。
(2)如图在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验前，先将弹簧测力计在_________（选填“水平”或“竖直”）方向调零，使指针对准零刻度线；调好后，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平木板做匀速直线运动，此时木块所受的合力为______N。
(3)如图在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离是为了探究动能大小与______的关系。
4．在进行篮球投篮比赛时，小明发现篮球落地后都会反弹，但反弹的高度却不同。为了“探究球反弹的高度与哪些因素有关”，小明和同学们提出如下猜想：
猜想1：与球下落的高度有关；
猜想2：与球的种类有关；
猜想3：与球内的气压有关；
猜想4：与地面的材料有关。
(1)为了验证上述猜想是否正确，小明用带气压计的充气泵分别给标准的篮球、排球和足球充相同气压值的气体，将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面，发现用尺测出三球反弹的高度都不等。
①球下落过程中，将重力势能转化为________能；
②上述实验说明只有一个猜想正确的，正确的是猜想________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。
(2)小明将同一篮球充不同气压值的气体，从不同高度自由下落到木质或水泥地面，用尺测出球反弹的高度，进行多次实验。记录的部分数据如下表：
实验序号 球内气压/Pa 下落高度/cm 地面材料 反弹的高度/cm
1 5.5×104 120 木质 80
2 5.5×104 120 水泥 90
3 5.5×104 135 水泥 100
4 5.5×104 150 水泥 110
5 6.0×104 110 水泥 95
①比较实验序号为________的两组数据，可得出的结论是：球反弹的高度与地面的材料有关；
②比较实验序号为2、5的数据，________（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是________。
5．同学们在校园劳动实践中，发现操场角落有一块较重的石块，计划用木棒撬动石块。由此引发探究：如何利用杠杆更省力地撬动重物？同学们利用实验室杠杆等器材探究当阻力和阻力臂一定，杠杆平衡时动力和动力臂的关系。
(1)实验前杠杆如图2所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
(2)小组交流明确了实验操作注意事项。甲组同学指出：弹簧测力计倒置使用时，需按图3中________（选填“甲”或“乙”）的方式提前调零。同学们正确实验，记录数据如下：
实验次数 阻力 阻力臂 动力 动力臂
1 4 5 1 20
2 4 5 2 10
3 4 5 4 5
分析实验数据，可得出结论：___________；
(3)实验过程中，如图4所示，弹簧测力计从B位置转动至C位置过程中，杠杆始终保持平衡，观察到弹簧测力计示数变大，原因是_________，该现象也验证了：力臂是指______；
A．支点到力的作用点的距离 B．支点到力的作用线的距离
(4)如图1所示，C为AB的中点，可向上或向下施力撬动石块。结合上述实验结论，请画出撬动石块时最省力的动力示意图。
6．小华为探究“杠杆的平衡条件”，设计了如图所示的实验。
(1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节。调节杠杆在水平位置平衡，可以更方便地测出_______。
(2)如图乙所示，改变两边所挂钩码个数及钩码与支点之间的距离，并使杠杆始终在水平位置平衡，多次实验，得到如下表所示的实验数据。
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1.0 0.30 2.0 0.15
2 1.5 0.10 1.0 0.15
3 2.5 0.20 2.0 0.25
由数据可得出杠杆的平衡条件：______________（用表格中物理量符号表示）。
(3)请写出一个与第1次实验中杠杆类型相同的生活中的杠杆：_______。
(4)小华根据杠杆知识制作了如图丙所示的杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。秤砣最远可移至E点。
①用图丙所示的杆秤称量物体质量时，支点是_______（选填“秤砣”“秤纽”或“秤钩”）所在的位置。
②使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽_______（选填“B”或“C”）时，杆秤的称量范围更大。
7．杠杆、滑轮作为生活的工具，让困难的事情简单化，利用杠杆、滑轮相关知识回答下列问题。
(1)在测量某物体密度的时候，小雅发现不用天平也能够测量物体的质量，于是设计了如图1所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是__________；
(2)保持左侧重物及其位置不变，改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图2所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是____N（杠杆上每一小格长度为1cm）；
(3)接着，小雅利用量筒测量该物体体积如图3所示，其体积为____cm3；该物质的密度为____kg/m3；通过查询，发现该物质可能为加工青铜（取10N/kg）；
(4)如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同数量的同种钩码，绳子末端的力____，甲的机械效率____乙的机械效率（前两空均选填“大于”“小于”或“等于”）。
(5)若图乙中，用拉力大小为的力使钩码匀速提升的高度，钩码总重力为，该装置中克服绳重及摩擦所做的功为，则动滑轮重力______（用所给字母表示，空气阻力忽略不计）。
8．小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。
次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m
1 1 0.2 1 0.2
2 2 0.2 2 0.2
3 1 0.2 0.6 0.4
4 2 0.2 1.1 0.4
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______；
(2)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升；
(3)比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是：_______；
(4)在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用_______；
(5)依据杠杆平衡条件，使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半，但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是__。
《解答题专练：功与机械能-2026年中考科学专项训练》参考答案
1．(1)小球
(2)转换法
(3) 速度 在速度一定时，物体的质量越大，动能越大
(4)
【详解】（1）本实验探究的是小球撞击纸盒时的动能，所以“物体的动能”中的“物体”指的是小球。
（2）实验中通过纸盒被推动的距离来反映小球动能的大小，这种将不易直接测量的物理量转换为容易测量的物理量的方法，叫做转换法，所以本实验用到的物理研究方法是控制变量法和转换法。
（3）[1]小球从相同高度由静止释放，滑到斜轨道底端时的速度相同，因为轨道光滑，机械能守恒，高度相同则到达底端的速度相同。
[2]甲、乙两图中，小球速度相同，质量不同（甲是2m，乙是m），且质量大的小球推动纸盒的距离更远，说明动能更大，由此可得出结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（4）小车从同一斜面同一高度由静止释放，到达水平面时重力势能转化为动能的大小相同，小车在水平面上运动时，克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，因为三次实验中小车到达水平面时的动能相同，所以克服摩擦力做的功也相同，即
2．(1) 匀速直线 等于
(2) 乙 大
(3) 2.4 小于
(4) 错误 没有控制压力大小相同
【详解】（1）[1][2]木块做匀速直线运动时处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小。
（2）[1][2]探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响时，需要控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度。对比甲、乙两组实验，可得出在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）[1]丙图中，测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N。由二力平衡的知识可知丙图实验中木块受到的摩擦力为2.4N。
[2]乙、丙两次实验拉动木块的速度相同，丙中滑动摩擦力更大，拉力更大，根据功率公式可知，丙的拉力功率更大，因此乙的拉力功率小于丙的拉力功率。
（4）[1][2]探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力大小和接触面粗糙程度不变，只改变接触面积的大小，将木块竖直切掉一半，压力和接触面积大小同时改变，未控制压力大小相同，因此做法错误。
3．(1)左
(2) 水平 0
(3)速度
【详解】（1）重力的方向始终竖直向下，重垂线静止时沿竖直方向。由图可知重垂线向左侧偏，说明桌面左低右高，因此需要把左侧偏低的桌腿垫高，将桌面调水平。
（2）[1]实验中弹簧测力计需要水平拉动木块，因此实验前要在水平方向调零。
[2]木块做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的是平衡力，合力为。
（3）实验利用控制变量法，小球质量相同，从不同高度释放后，到达水平面的速度不同，因此是探究动能大小与速度的关系。
4．(1) 动 2
(2) 1、2 能 球下落的高度小，球内气压大，球反弹的高度反而大，说明与球内的气压有关
【详解】（1）[1]球下落过程中，高度越来越低，重力势能越来越小，速度越来越大，动能越来越大，因此重力势能转化为动能
[2]根据控制变量法，篮球、排球和足球充相同气压值的气体，将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面，发现用尺测出三个球反弹的高度都不相等，说明球反弹的高度与球的种类有关，故猜想2正确
（2）[1]根据控制变量法，要探究球反弹的高度与地面的材料，需要控制球的种类、球内气压、球下落的高度相同，地面的材料不同，因此选择实验1、2
[2][3]由上述实验已知气压、材料相同时，球下落的高度越高反弹的高度越大。实验序号为2、5的数据，虽然球下落的高度不同，但是球下落的高度小，球内气压大，球反弹的高度反而大，可以说明与球内的气压有关，所以能验证猜想3正确。
5．(1)右
(2) 乙 杠杆平衡时，
(3) 动力臂变小 B
(4)
【详解】（1）由图2可知，实验前杠杆左低右高，为使杠杆在水平位置平衡，应向右调节平衡螺母。
（2）弹簧测力计倒置使用时，弹簧自身重力会影响测量结果，因此需要按照倒置的使用状态提前调零，需按图3中乙的方式提前调零；
分析表格数据可得，三次实验中，动力和动力臂的乘积始终等于阻力和阻力臂的乘积，因此得出结论：杠杆平衡时，
（3）弹簧测力计从B位置转动至C位置的过程中，支点到动力作用线的距离，即动力臂变小，阻力和阻力臂不变时，由杠杆平衡条件可知，动力变大，即弹簧测力计示数变大；
该现象说明：力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离，故选B。
（4）由图1可知，C为杠杆的阻力作用点，由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小；由图分析可知，以B为支点，以整个木棒的长度作为力臂，即为最长动力臂，过木棒的另一端点垂直于木棒向上作一条带箭头的线段，即为最小动力F，据此作图。
6．(1) 右 力臂
(2)
(3)钢丝钳
(4) 秤纽 B
【详解】（1）杠杆左端低，应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡时，钩码对杠杆的作用力方向是竖直向下的，此时力臂与杠杆重合，容易测量。
（2）分析表格中数据，有
可得杠杆平衡的条件为
（3）第1次实验中的杠杆，动力臂大于 阻力臂，是省力杠杆。钢丝钳在剪钢丝时，属于省力杠杆。
（4）秤钩与秤砣分别对秤杆施加力的作用，使秤杆绕秤纽转动，故秤纽为支点。
当选择秤纽B时，杠杆的阻力臂较小，动力臂较大，在秤砣位置不变时、秤砣对秤杆施加的动力不变的情况下，需要在秤钩处吊上更多的物体，对秤施加更多的阻力，秤杆才能平衡。
7．(1)便于测量力臂大小
(2)1.5
(3) 20
(4) 小于 小于
(5)
【详解】（1）重力的方向竖直向下，测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，由力臂的定义，支点到力的作用线的垂直距离即为力臂大小，故目的是便于测量力臂大小。
（2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件可知，利用图像中一组数据能得出动力与动力臂乘积为
由图1可知，，则杠杆左端所挂重物的重力
（3）图3中量筒的分度值为2mL，该物体体积
该物质的密度为
（4）如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同重物，到相同的高度，额外功可认为相同，甲中物体的重力小，做的有用功小，拉力也小，即小于；
根据
可知甲的机械效率小于乙的机械效率。
（5）图乙中，绳子的有效段数为3，用拉力大小为F的力使钩码匀速提升h的高度，绳子移动的距离为3h，总功为。钩码总重力为，克服钩码总重力做的有用功为；该装置中克服绳重及摩擦所做的功为W，则克服动滑轮的自重做的额外功
则动滑轮重力
8．(1)刻度尺
(2)匀速
(3)可以改变力的方向
(4)滑轮组
(5)动滑轮有重力
【详解】（1）除了测量力以外，还需要测量钩码提升的高度和自由端移动的距离，故还需要测量长度的工具刻度尺。
（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（3）由表中1和2两次实验数据可知，使用定滑轮不省力，但是改变了拉力的方向，故使用定滑轮可以改变力的方向。
（4）定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向；动滑轮省力，但费距离，不能改变力的方向；滑轮组既能省力，又能改变力的方向，故在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用滑轮组。
（5）由于动滑轮有重力，且动滑轮承重绳子的股数n=2，所以绳端拉力，所以拉力大于物体重力的一半。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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