三年（2023-2025）湖南中考物理真题分类汇编专题07 功与机械能、简单机械（原卷版）

专题07功与机械能、简单机械（原卷版）1．（2025·湖南长沙·中考真题）（物理与生活）在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的（）A．动能增大 B．动能减小C．重力势能增大 D．机械能减小2．（2025·湖南·中考真题）如图，这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中，下列说法正确的是（）A．顶部的定滑轮可以省力 B．机械效率可达到100%C．主要是利用重力势能转化为动能 D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力3．（2025·湖南·中考真题）某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点，内盘可绕O点转动，以O点为支点，将整个头颈部简化为杠杆模型。表示人低头的角度，在A点通过细线悬挂一个重为2N的物体模拟头颅重力，用细线垂直OB对B点施加的拉力模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对A点的拉力大小为。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时的大小，实验数据如下表所示。物体的重力/N2的大小/°015304560拉力传感器的示数/N03.226.228.8010.78(1)请画出图乙中的力臂L（保留作图痕迹）；(2)分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而，对颈椎肌肉的影响就越大；(3)若某中学生头颅的重力为50N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45°时，颈椎肌肉产生的拉力大小是N；(4)请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议：。考点一、功和功率1．（2024·湖南·中考真题）关于运动场上涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．奔跑的运动员相对坐在看台上的观众是静止的B．静止在地面上的铅球，所受重力与支持力是一对平衡力C．投出去的篮球在空中飞行过程中，手的推力一直在对篮球做功D．跳远运动员助跑后跳得更远，是因为助跑使运动员的惯性更大2．（2023·湖南长沙·中考真题）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（）A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快3．（2023·湖南常德·中考真题）“低碳出行，骑行天下”，骑行越来越受到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是（）A．上坡前加快蹬车是为了增大惯性B．自行车的刹车把手是一个费力杠杆C．自行车在水平路面快速行驶过程中，人和重力都做了功D．自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦4．（2025·湖南长沙·中考真题）无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中，无人机载着空货箱竖直匀速上升36m用时30s。不计空气阻力，g取10N/kg。(1)无人机上升时，以地面为参照物，它是的；(2)无人机竖直匀速上升时的速度为m/s；(3)在取货点，工作人员将快递放入货箱，无人机再次升空，竖直匀速上升30m用时30s。已知无人机配备的货箱质量为1kg，取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为1∶2，放入货箱的快递质量为kg。考点二、动能与势能1．（2024·湖南长沙·中考真题）2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中（

）A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小2．（2023·湖南常德·中考真题）2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，包括常德人张陆在内的三位航天员全部安全顺利出舱，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。下列说法中正确的是（）A．航天员随飞船加速升空过程中，其重力势能和动能都变大B．张陆在空间站可以通过体重秤测量体重C．返回舱在下落过程中，三名航天员相对地球是静止的D．返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动3．（2023·湖南株洲·中考真题）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（）A．80J B．100J C．180J D．280J4．（2023·湖南邵阳·中考真题）幸福人生是大树，安全行为是沃土。同学们，我们要增强安全意识，努力营造浓厚的校园安全文化氛围。下列安全宣传标语与所蕴含的物理知识不相对应的是（）A．下课不疯跑，小心别摔倒—防止惯性带来的危害B．你冲我撞危险存，你谦我让安全行—物体间力的作用是相互的C．护栏保安全，翻越最危险—高度越高，重力势能越大D．上下楼梯静悄悄，不滑扶梯不吵闹—从扶梯上滑下，动能转化为重力势能5．（2024·湖南长沙·中考真题）排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的，当球上升到最高点时能最大。考点三、机械能及其转化1．（2023·湖南益阳·中考真题）荡秋千是人们平时喜爱的一项运动。如图所示，秋千在摆荡的过程中，A为最低点，B是摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是（）A．人从A点运动到B点是利用了人具有惯性B．人在A点时惯性最大，在B点时的惯性最小C．人由A点运动到B点的过程中，重力势能不变，机械能增大D．人从B点运动到A点的过程中，重力势能增大，动能增大2．（2023·湖南邵阳·中考真题）毛主席在《沁园春·雪》一词中写到：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”。对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是（）A．“弯弓”发生的塑性形变B．“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态C．“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大D．“弯弓”的过程中弓的机械能不变3．（2023·湖南怀化·中考真题）如图人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运动时，它的重力势能（选填“减小”或“增大”），卫星在（选填“远”或“近”）地点时重力势能最大。考点四、杠杆及其应用1．（2025·湖南长沙·中考真题）下列属于费力杠杆的是（）A．钢丝钳 B．独轮车C．船桨 D．托盘夭平2．（2023·湖南益阳·中考真题）下列设施设备中，在使用过程中属于费力杠杆的是（）A．

喷水壶的压缩手柄 B．

船桨C．

水龙头旋柄 D．

碾磨的推杆3．（2023·湖南长沙·中考真题）学雷锋活动月，小明到敬老院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（）A．把面团压成面皮——力可以改变物体的形状B．给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大C．抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性D．用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆4．（2023·湖南邵阳·中考真题）劳动课上，同学们在老师的带领下挖坑植苗、挥锹培土、脚踩夯实、提桶浇水……校园农场里一片热火朝天的忙碌景象。关于劳动中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．挥锹培土时，铁锹是省力杠杆B．人提着水桶水平前进，人对水桶做了功C．脚踩夯实，用力踩土是采用减小压力的方法减小压强D．锄头的刀口很锋利，是采用减小受力面积的方法增大压强5．（2023·湖南常德·中考真题）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB=2m，OA=0.5m，阀门的底面积S=2cm2，锅炉内气体压强的安全值p=6×105Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p0=1×105Pa），则B所挂重物的重力是（）A．20N B．25N C．30N D．120N6．（2023·湖南怀化·中考真题）生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）7．（2023·湖南株洲·中考真题）图甲为多人赛艇。划桨时，桨可绕侧舷上的固定轴转动，从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图，其中O为固定轴，AB为赛艇的运动方向，桨上OC长为0.8m，OD长为2m，F1为人划桨的力，F2为水对浆的作用力。（1）划桨时，桨对水的作用力大小（填“大于”、“等于”或“小于”）水对桨的作用力大小；（2）桨为（填“省力”或“费力”）杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆：；（3）已知图乙中F2为200N，F1与CD的夹角=30，F1、F2均与AB平行。要划动桨，F1至少多大？（sin30=0.5，不考虑桨的重力）考点五、杠杆作图1．（2023·湖南湘潭·中考真题）（1）如图，轻质杠杆保持平衡，O为支点。请画出力F的力臂l；()（2）这是一个省力（选填“省力”或“费力”）杠杆。2．（2024·湖南长沙·中考真题）为撬起大石头，小明以O为支点架好撬棒，如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头，请画出这个力的示意图。3．（2023·湖南郴州·中考真题）如图所示，O为支点，杠杆AB平衡时，画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。4．（2023·湖南岳阳·中考真题）如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。5．（2023·湖南衡阳·中考真题）桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l1。考点六、滑轮和机械效率1．（2023·湖南常德·中考真题）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（）A．F甲=200N，并向上移动4mB．F甲=100N，并向上移动2mC．F乙=200N，并向上移动1mD．F乙=400N，并向上移动lm2．（2023·湖南岳阳·中考真题）小明学习了滑轮知识后，利用滑轮设计了一个升降装置，如图所示。在爸爸的帮助下，通过它把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上，所用拉力F为60N，用时10s，关于提升过程描述正确的是（）A．做的有用功为900J B．拉力F做功的功率为54WC．机械效率为60% D．用升降装置可以省功3．（2023·湖南永州·中考真题）如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（）A．物体所受的摩擦力3.6N B．物体克服重力做功4.32JC．拉力做功2.7J D．斜面的机械效率62.5%4．（2023·湖南娄底·中考真题）如图所示，重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则拉力做的功为J，动滑轮的机械效率为。5．（2023·湖南邵阳·中考真题）如图所示，用动滑轮将物体匀速提升0.2m，绳子自由端的拉力F为6N，则拉力F所做的功为J。如果使用该滑轮提升更重的物体，机械效率会（选填“增大”或“减小”）。6．（2023·湖南郴州·中考真题）如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为J。考点七、实验探究1．（2023·湖南郴州·中考真题）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是的。（选填“相同”或“不同”）。（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离（选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体，，动能越大。（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则（选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将。A．沿a轨迹运动B．沿b轨迹运动C．沿c轨迹运动D．保持静止2．（2024·湖南·中考真题）小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如下图所示杠杆（支点为）、支架、10个钩码（每个重）。（1）如图甲所示，实验开始前，应向端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取；（2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据；（3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。实验次数动力动力臂阻力阻力臂1…………2…………32.520.02.025.0小明在第3次实验的基础上，在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验，她应该通过，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，可保留一位小数）。3．（2023·湖南永州·中考真题）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等，（1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向（选填“右”或“左”）调节；（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：；（3）本次探究经过多次实验的目的是；A．减小实验误差

B．寻找普遍规律（4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会（选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则FaFb（选填“大于”、“等于”“小于”）。4．（2023·湖南湘潭·中考真题）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳子自由端移动距离s/cm机械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为m/s；（2）第4次实验时所做的有用功为J，滑轮组的机械效率是%；（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度（选填“有关”或“无关”）；（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是。A．换用更轻的动滑轮B．加快提升物体的速度5．（2023·湖南怀化·中考真题）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。次数物体的重力提升的高度拉力绳端移动的距离机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）实验中应尽量竖直向上（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；（2）计算出第3组实验的有用功J，机械效率是（结果精确到0.1%）；（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度