2025年中考物理总复习《机械功与机械能 实验题、计算题》专项检测卷附答案

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页2025年中考物理总复习《机械功与机械能实验题、计算题》专项检测卷附答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、实验题1．在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。（1）表格中第三次实验的机械效率为（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面，机械效率越高；实验序号斜面的倾斜程度物块的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.68.51（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；②用弹簧测力计沿斜面把一木块拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；③保持斜面的不变，改变斜面的，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；④比较两次的大小，即可初步验证猜想是否正确。2．陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑筋的陈锋做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“V”字形(如图所示)，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了．请你简要说明：(1)陈锋同学的设想的机械能转化过程．(2)陈锋同学的设想在现实中可以实现吗？为什么？(请根据有关物理知识说明)3．如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%（1）在第1次实验中，斜面的机械效率为；（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，；（3）若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持不变。4．图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图，小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，弹簧测力计的示数如图乙，木块在0~1s做加速运动，在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动。（1）在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为N；（2）在1~3s内，拉力的功率为W；（3）3s钟后，物体不受拉力，也不会立即停止运动，是因为物体具有。5．从图中可以观察到，利用动滑轮把重为G的物体提升了h高度，手拉绳端的力是F，向上提升的距离是s，现在请你回答下列问题:(1)设想不用动滑轮直接用手把物体提起h高度，这时人手对物体做的功W1=(写表达式)．(2)若用动滑轮，且不计摩擦及动滑轮重，这时绳端的拉力F=G，绳端向上移动的距离s=h，人手拉绳做的功W2==．(3)若用动滑轮，且动滑轮重为G动，而摩擦不计，这时绳端的拉力F=，手拉绳做的功W3==．(4)由此实验可以得出①W2与W1的关系是；②W3与W1的关系是；③这样比较说明．二、计算题6．如图甲所示，通过滑轮组用拉力F将边长为20cm的正方体物块从液体中匀速拉出至液面上方一定高度处，从图示位置开始，共用时5s，拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示。动滑轮的重力为4N，不计摩擦及水和空气对物块的阻力，不考虑液面变化，g取10N/kg，求：（1）物块运动的速度。（2）物块离开液面后拉力所做的功。（3）物块离开液面后滑轮组的机械效率（百分号前保留一位小数）。7．如图所示为某段盘山公路，从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5×104N不变。g取10N/kg，求：（1）该段盘山公路的机械效率；（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。8．为了增强体能，全班同学进行爬楼训练。体重500N的小刚在10s内连续爬梯的总高度为7m。求：（1）小刚爬楼梯所做的功；（2）小刚爬楼梯的功率。9．如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶质量为5kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）．求：（1）工人做的总功．

（2）工人做的额外功．

（3）滑轮组的机械效率．10．很多人喜欢选用共享电动车出行，专业人员对某品牌共享电动车进行测试，让共享电动车在平直的道路上由静止开始直线运动，其速度随时间的变化图像如甲图所示，电动机产生的牵引力如图乙所示。求：（1）电动车在0~2s内水平方向上的合力大小；（2）电动车在7~12s内牵引力做的功。参考答案1．70.6%小聪越陡匀速倾斜程度粗糙程度机械效率【详解】（1）[1]根据机械效率的知识可知，第三次实验的机械效率为[2]由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想。[3]由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。（2）②[4]根据探究斜面的机械效率的知识可知，用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。③[5][6]根据控制变量法的知识可知，保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。④[7]根据机械效率的知识可知，实验的最后一步是，根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。2．(1)自行车和人的重力势能转化为动能，动能又转化为重力势能．(2)不能实现，自行车运动过程中受到阻力作用，机械能减少，所以不能到达学校．【详解】（1）将路挖成一个“V”字形后，自行车下坡时重力势能转化为动能；上坡时动能转化为重力势能；（2）自行车在运动的过程中，车轮与地面、转轴间的摩擦不可避免，因此部分机型能转化为内能，机械能减小，因此不能到达学校．3．20%见解析斜面的倾斜程度【详解】（1）[1]第1次实验的机械效率（2）[2]分析表中数据可知：在斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。（3）[3]根据控制变量法可知，要探究斜面机械效率和斜面粗糙程度的关系，就要控制斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度。4．0.50.1惯性【详解】（1）[1]木块在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时，木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，由图可知，在1~3s内，弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N，则木块受到的滑动摩擦力大小为0.5N。木块运动过程中，对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以木块受到的滑动摩擦力不变，在0~1s内做加速运动，木块受到的滑动摩擦力也为0.5N。（2）[2]由图乙得，在1~3s内，木块以速度0.2m/s做匀速直线运动，拉力为0.5N，拉力功率（3）[3]3s钟后，物体不受拉力，也不会立即停止运动，是因为物体具有惯性，会保持原来的运动状态。5．Gh2

Gh(G)hW1=W2W3W1使用动滑轮时可以省力，但不能省功，甚至还费功【详解】（1）人手对物体的拉力等于重力，即：FG，则人手对物体做的功W1FhGh；（2）用动滑轮，且摩擦不计、动滑轮重不计时，根据动滑轮特点可知：绳端拉力：FG，绳端移动距离：s2h，人手拉绳做的功：W2F×sG×2hGh；（3）用动滑轮，且动滑轮重为G动，而摩擦不计，这时拉力F就要承担物重和动滑轮重力两部分，根据动滑轮省一半力，费2倍距离的特点，则：这时绳端的拉力：F(G+G动)，手拉绳做的功：W3Fs(G+G动)×2h(G+G动)•h；（4）由此实验可以得出：①W2与W1的关系是W2W1，②W3与W1的关系是W3>W1，③比较说明：使用动滑轮时可以省力，但不能省功，甚至还费功．点睛：不使用动滑轮时，人对物体做功就是物体重力乘以物体上升高度；若用动滑轮，在摩擦不计、动滑轮重不计的情况下，根据动滑轮的特点：省一半力，费2倍距离可以计算绳子拉力和绳端移动的距离；若使用动滑轮，且考虑动滑轮重力时，绳端的拉力就是物重加动滑轮重之和的一半，然后根据功的公式计算人手拉绳做的功．6．（1）0.1m/s；（2）29.2J；（3）97.3%【详解】解：（1）由乙图图像可知，1~3s拉力不断增大，说明该过程是物块从刚刚开始露出液面到完全露出液面的过程，运动的距离所用的时间物块运动的速度（2）由乙图图像可知，3~5s是物块离开液面后运动的过程，拉力F3=73N，所用的时间物块离开液面后上升的高度由题意知承重绳的段数为，，绳子自由端移动的距离拉力F做的功（3）因为不计绳重和摩擦时所以物块的重力结合机械效率公式可得答：（1）物块运动的速度为0.1m/s；（2）物块离开液面后拉力所做的功为29.2J；（3）物块离开液面后滑轮组的机械效率为97.3%。7．（1）30%；（2）5×104W【详解】解：（1）车行驶过程中牵引力所做的功货车重力牵引力做的有用功该盘山公路的机械效率（2）牵引力的功率答：（1）该段盘山公路的机械效率为30%；（2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率为。8．（1）3500J；（2）350W。【详解】(1)小刚爬楼梯所做的功W＝Gh＝500N×7m＝3500J(2)小刚爬楼梯所做功功率P＝＝350W9．360060083.3%【详解】（1）由图知，n＝2，拉力端移动的距离s＝nh＝2×6m＝12m，拉力做功：W总＝Fs＝300N×12m＝3600J；（2）∵忽略摩擦和绳重，所以克服动滑轮重和桶重做的是额外功，∴工人做的额外功：W额＝（G桶+G动）h＝（m桶+m动）gh＝（8kg+2kg）×10N/kg×6m＝600J．（3）工人做的有用功：W有用＝W总W额＝3600J600J＝3000J，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%83.3%.【点睛】（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝2，拉力端移动的距离s＝2h，利用公式W＝Fs求拉力做功；（2）由于忽略摩擦和绳重，提升动滑轮和桶做的功为额外功，利用W＝Gh求工人做的额外功；（3）根据公式W有用＝W总W额求出工人做的有用功，根据公式η＝×100%求出滑轮组的机械效率．10．（1）100N；（2）1050J【详解】解：（1）由图乙可得，在7~12s牵引力大小F=35N；由图甲可得，在7~12s，电动车匀速行驶