【精品】2020中考物理沪科版第九章机械与人知能梯级训练A卷含详解

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第九章 机械与人知能梯级训练（A卷）

(45分钟 100分)

一、选择题(本大题共7小题，每题5分，共35分)

1．(2012·泰安中考)如图所示的情景中，所使用的工具属于费力杠杆的是( ) 2．(2011·南宁中考)如图是用羊角锤撬起钉子的示意图．为了撬起钉子，分别用四个力作用在锤柄的末端，其中最小的力是( ) A．F1 C．F3

B．F2 D．F4

3．(2012·烟台中考)在你学过的简单机械里既可以省力又可费力的机械是( ) A．杠杆

B．定滑轮 D．滑轮组

C．动滑轮

4．(2011·柳州中考)下列过程，哪种情况小明对桶做了功( ) A．小明提着桶站立不动 B．小明提着桶水平移动

C．小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D．小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内

5．(2011·莆田中考)山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以( ) A．提高功率 B．提高机械效率 C．减小所必需的牵引力 D．减小所做的功

6．(2011·济南中考)在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，小明同学用如图所示甲、乙两个不同的滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与

( )

A．被提升物体的重力有关 B．动滑轮的重力有关 C．物体被提升的高度有关 D．承重绳子的段数有关

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7．(2012·温州中考)如图是高速公路躲险车道示意图.高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入躲险车道快速降低车速直至停止.躲险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害 ( ) A．动能

B．势能

C．内能

D．电能

二、填空题(本大题共5小题，每空2分，共18分)

8．(2012·临沂中考)如图所示，赛艇的桨可看成一个_________杠杆.

9．(2011·莱芜中考)周一清晨，学校要举行庄严的升旗仪式，在旗杆顶部安装的是_______滑轮，它的作用是______________________________________．

10．在水平地面上，工人用100 N的水平推力推动重150 N的箱子，4 s内前进了，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 _____J；工人对木箱做功为 ________J．

11．(2011·潍坊中考)小红家正在装修房子，她设计了如图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台．四楼阳台到地面的距离为，若工人用500 N的力将重为800 N的材料提到四楼阳台，他做的有用功是____ J，该装置的机械效率η=_______． 12．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：一个的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡．由此可知，鸡蛋的重力势能与_______有关，下落过程是将重力势能转化为__________． 三、作图与简答题(本大题共2小题，共8分)

13．(2012·安徽中考)(4分)如图所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上.动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂L.

14．(2011·芜湖中考)(4分)如图所示，在一次野外活动中，某同学先后用甲、乙两种方式扛着同样的包裹前进，两种方式中哪种更轻便、更合理？请从物理学的角度说明理由． 四、实验探究题(本大题共2小题，共25分)

15．(2012·福州中考)(13分)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，

(1)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是_____________________.

(2)杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡.

(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1 N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将________(选填“大于”“等于”或“小于”)1 N.

16．(2011·河北中考)(12分)如表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．

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动力作用点移动滑轮重G动 ／N 1 2 3 0.5 0.5 0.5 ／N 1 2 4 度h／m 0.1 0.1 0.1 F／N s／m 0.7 1.1 2 0.3 0.3 0.3 47.6% 60.6% 物重G钩码上升高动力 动距离 效率η 滑轮组的机械(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法． (2)将表格中的数据补充完整．

(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其他额外功将__________ (选填“变大”“变小”或“不变”)．进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与______和_______有关． 五、综合题(14分)

17．五一节，小豪一家去公园游玩，看到如图所示的新型太阳能电动观光车．观光车以10 m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200 N． (1)则1 min内观光车克服阻力做的有用功是多少? (2)观光车克服阻力做功的功率约是多少?

(3)如果1 min内观光车消耗的电能是1．25×105 J，则该观光车电动机的机械效率是多少？ (4)从环保角度分析，太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点? (写出一条即可)

答案解析

1．【解析】选D.钳子、起子、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故选D.

2．【解析】选B．由杠杆平衡条件可知：当阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力就越小即越省力．动力F2的力臂最长，所以最省力，故选B．

3．【解析】选A．动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，即利用杠杆可以省力，也可以费力；而定滑轮不能省力，只能改变力的方向；动滑轮和滑轮组都能省力，但不会费力.A项符合.

4．【解析】选D.本题考查了做功的两个必要因素.对物体做功需要满足两个必要条件：一要有作用在物体上的力，二是物体在力的方向上要移动一段距离．选项A、B、C只满足第一个条件，没有做功.选项D同时满足两个条件，故选D．

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5．【解析】选C．本题考查斜面的应用.盘山公路可以看成是一个很大的斜面，把路修得很长这样就可以增大斜面的长度，可以减小车辆发动机所提供的必需的牵引力，故C选项正确． 6．【解析】选B．从题图中可以看出，两个滑轮组承重绳子的段数相同、被提升物体的重力相同、动滑轮的个数相同，只有动滑轮的重力不同，根据控制变量法的要求，该实验可以用来研究滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重力有关，故选B.

7．【解析】选A.高速行驶的汽车因速度较大而具有较大的动能，当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，高速运动的汽车进入避险车道，高度增加，动能将转化为势能，速度减小，降低汽车因高速行驶而具有较大动能而带来的危害.

8．【解析】本题考查杠杆的分类方法.使用船桨划水时，手离船桨支点的距离远小于水到船桨支点的距离，即船桨的动力臂远小于阻力臂，所以它是费力杠杆. 答案：费力

9．【解析】本题考查了定滑轮的作用．旗杆顶部安装的是定滑轮，能改变用力的方向，使用方便． 答案：定

改变用力方向

10．【解析】本题考查了做功的条件、做功的计算．根据题意木箱没有在重力的作用下移动距离，因此重力对木箱并没有做功，即做功为0，那么工人施加的推力对木箱做的功为W=Fs=100 N×6 m=600 J． 答案：0

600

11．【解析】W有=Gh=800 N×9 m=7 200 J, η=

W有W总 ×100%=

Gh×100% Fs=

800 N9 m×100%=80%.

500 N18 m

80%

答案：7 200

12．【解析】物体的重力势能与物体的质量、物体的高度有关.物体的质量越大，所处的位置越高，物体的重力势能就越大．物体下落过程中，重力势能转化为动能，所以落到地面的鸡蛋的速度很大，动能很大，对人产生的伤害就很大． 答案：高度

动能

13．【解析】本题考查力臂作图.动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用时可以省一半的力，但是不能改变力的方向.动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳

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子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂L. 答案：

14．【解析】扛着的棍相当于一个杠杆，包裹的重力相当于阻力F2，手向下的压力相当于F1，包裹越靠后，阻力臂越大，根据F1l1=F2l2，F1也越大，手用的力就大．

答案：图甲方式更轻便合理．两种方式的动力臂大致相同，阻力相等．根据杠杆原理，甲方式的阻力臂小，所以手施加的动力小，感觉轻便． 15．【解析】本题考查杠杆平衡条件的探究.

(1)当杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，便于测量力臂； (2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在B点挂4个钩码时杠杆平衡；

(3)根据杠杆平衡条件，当测力计竖直向下拉时，测力计的示数是1 N，现在测力计斜向下拉，拉力的力臂变小，故拉力要变大，大于1 N. 答案：(1)便于在杠杆上直接读出力臂的大小 (2)4

(3)大于

16．【解析】本题考查探究滑轮组的机械效率．

(1)滑轮组的绳子股数等于动力作用点移动的距离与钩码上升的高度之比，即n=(2)η=

s0.3==3； h0.14 N0.1 mGh×100%=×100%=66.7%；

2 N0.3 mFs(3)当提升的重物增加时，绳子与滑轮间的摩擦力将增大，所以除克服动滑轮重所做的额外功外，其他的额外功也将变大，滑轮组的机械效率与物重和摩擦力的大小有关. 答案：(1)如图所示 (2)66．7% (3)变大

物重

摩擦力

17．【解析】(1)克服阻力做的有用功就是牵引力做功，由二力平衡条件可知：F=f=200 N，1 min内观光车移动的距离是s=vt=10 m/s×60 s=600 m. 牵引力所做的有用功是

W有＝Fs=200 N×600 m=1.2×10 J (2)观光车克服阻力做功的功率约是

5

1.2105JP= = =2 000 W

60 st(3)观光车消耗的电能相当于总功，所以该观光车电动机的机械效率是

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η=

W有W总×100%=

W有W电×100%

1.2105J=×100%=96% 1.25105J(4)与普通的燃油汽车相比，观光电动车具有以下特点：环保污染小，机械效率高，节省能源等优点．

答案：(1)1.2×10 J (2)2 000 W (3)96% (4)环保污染小(只要合理均可)

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