江苏省扬州市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-03做功与机械能、简单机械及机械效率

这是一份江苏省扬州市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-03做功与机械能、简单机械及机械效率，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2021·江苏扬州·统考中考真题）小明到扬州世园会游玩，下列说法正确的是（ ）
A．闻到花香，是因为分子间有引力
B．看到红花，是因为红花吸收了红光
C．水从高处落下形成瀑布，重力势能转化为动能
D．从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了镜面反射
2．（2021·江苏扬州·统考中考真题）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（ ）
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
3．（2022·江苏扬州·统考中考真题）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（ ）
A．转轴加润滑油B．增加提升高度C．增大提升速度D．减小物体质量
二、填空题
4．（2023·江苏扬州·统考中考真题）请补全下面知识结构图。

5．（2022·江苏扬州·统考中考真题）2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，其动能___________，机械能___________。
6．（2021·江苏扬州·统考中考真题）小明对所学的一些物理量进行归纳，请你帮他补全空格处的内容，第（1）、（3）两空只需填个物理量名称______、______、______。
7．（2021·江苏扬州·统考中考真题）体育竞技中善用物理原理，对取胜往往起着决定作用，
（1）柔道竞技中，进攻者假装要把对手摔向左方，对手为了维持平衡，就把身体向右倾，由于______仍要向右运动，就被进攻者乘势摔向前方；
（2）以过肩摔为例，如图所示，进攻者A利用腰部将B顶起，使他的脚离地，同时猛拉B的右臂，请在图中作出力F的力臂L，此时A能轻易将B捧倒的原因是______。
三、实验题
8．（2023·江苏扬州·统考中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。

表1
（1）分析表中的数据，他的猜想是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；
表2
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越__________。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功__________有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑__________；
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是__________，你的改进方法是__________。
四、计算题
9．（2021·江苏扬州·统考中考真题）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m用时为8s，工人所用拉力F为250N，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。
五、综合题
10．（2023·江苏扬州·统考中考真题）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。

（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变__________；
（2）现在很多地方都用联合收割机收䃔麦子，某收割机的参数如下：
①满油时收割机对水平地面的压强是__________Pa；（g取10N/kg）
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是__________（选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了__________。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功__________J，在此过程中消耗柴油__________kg；（约为）
（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是__________kg/s，出现这一结果，你认为作物的__________会对喂入量产生影响。

11．（2023·江苏扬州·统考中考真题）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。

（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L______；
（2）先将头向前抬起，可以减小______力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是______；
（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。
12．（2022·江苏扬州·统考中考真题）某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。
（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂l；( )
（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为___________N；
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？___________，并说明理由___________。
行驶里程
行驶时间
油耗
不走快速路
9.1km
30min
9.0L/100km
走快速路
14.0km
20min
5.5L/100km
实验次数
钩码重
钩码上升的高度
绳端拉力
绳端移动距离
有用功
总功
机械效率
1
2
0.1
1.0
0.3
0.2
0.30
66.7
2
3
0.1
1.4
0.3
0.3
0.42
71.4
3
5
0.1
2.2
0.3
0.5
0.66
75.8
实验次数
动滑轮个数
钩码重
绳端拉力
钩码上升的高度
绳端移动距离
有用功
总功
机械效率
4
1
6
3.6
0.2
0.4
1.2
1.44
83.3
5
2
6
2.4
0.2
0.8
1.2
1.92
62.5
6
3
6
2.2
0.2
1.2
1.2
2.64
45.5
割幅（m）
2.2/2.5
履带接地总面积（m2）
3.6
喂入量（kg/s）
3/4/4.5
功率（kW）
60
发动机效率
40%
油箱容积（L）
72
满油时整机质量（kg）
2880
参考答案：
1．C
【详解】A．我们能闻到花香，是因为花的芳香油分子做无规则运动扩散到空气中，故A错误；
B．我们能看到美丽的红花，是因为花瓣反射红光，故B错误；
C．水从高处落下形成瀑布，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故C正确；
D．从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了漫反射，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误；
B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误；
CD．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故A符合题意；
B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为
与提升高度高度无关，故B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率与速度无关，故C不符合题意；
D．若减小物体的质量，根据
可知，滑轮组的机械效率将变小，故D不符合题意。
故选A。
4．（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能
【详解】（1）热传递的实质是能量的转移。
（2）内能和机械能可以通过做功相互转化。
（3）动能和势能可以相互转化，势能包括重力势能和弹性势能，动能和弹性势能可以相互转化。
5． 汽油 减小 减小
【详解】[1]不走快速路的油耗为
走快速路的油耗为
故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
[2]汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。
[3]下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。
6． 质量 物质 功率
【详解】（1）[1]质量是物体的一种属性，不随物体位置、形状、状态及温度而变化。
（2）[2]密度和比热容是物质的一种特性。
（3）[3]功率表示物体做功快慢的物理量。
7． 惯性 原因见解析
【详解】[1]对手为了维持平衡，就把身体向右倾，身体的重心就会偏向右侧，由于惯性对手仍要向右运动，所以进攻者只需用较小的力就能顺势将对手摔倒。
[2]斜向上延长力的作用线，过支点O做力的作用线的垂线OC，即为力F的力臂，如图；此时F为动力，B的重力G为阻力，动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆，故此时A能轻易将B捧倒。
8． 错误 低 大于 机械所做的额外功 机械效率变低 减轻动滑轮的质量
【详解】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。
（2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。
[3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。
[4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。
（3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据
可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。
9．（1）80%；（2）125W
【详解】解：（1）由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=2，则滑轮组的机械效率为
η=80%
（2）绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×2m=4m
拉力F做的功为
W=Fs=250N×4m=1000J
则拉力F的功率为
P=125W
答：（1）滑轮组的机械效率为80%；
（2）拉力F的功率为125W。
10． 大 8000 静止 增大牵引力 1.08×108 6.75 2.4 籽粒含水率
【详解】（1）[1]物体的重力势能与高度和质量有关，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，因此把打麦工具高高举起，它的重力势能变大。
（2）①[2]满油时整机的重力为
在水平面上，收割机对水平地面的压力等于其重力，即
根据可得，满油时收割机对水平地面的压强是
②[3]由于装载机与收割机同行，则它们速度相同，因此在收割过程中，以装载机为参照物，收割机与装载机之间的位置没有发生变化，因此收割机是静止的。
[4]根据
可知，当功率一定时，减小速度可以增大牵引力。
[5]根据W=Pt可得，耗时0.5h，该收割机做的功为
[6]由于发动机的效率为40%，则柴油完全燃烧放出的热量为
故消耗柴油的质量为
（3）[7]由图3可知，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s。
[8]由图3可知，在喂入量不超过3.6kg/s内，作业速度随喂入量变化而变化，且成正比关系，当作业速度一定时，作物的品种、籽粒含水率等会对喂入量产生影响。
11． 阻 变小 功率
【详解】（1）[1]人受到的重力为阻力，从支点O向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂L，如图所示：

（2）[2]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂；
[3]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。
（3）[4]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小。
12． 187.5 支撑力F变大 动力臂变小，阻力臂边长，阻力大小不变
【详解】（1）[1]支点O到力F的作用线的距离为力臂l，先延长力F的作用线，过支点O做力F作用线的垂线，支点O到垂足之间的距离为力臂l。如图所示
（2）[2] 由下图得，动力臂为8个格子的长度，阻力臂3个格子的长度，由杠杆平衡条件得，墙壁对人的支撑力约为
（3）[3][4]若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，则动力臂变小，阻力臂边长，阻力为人的重力，大小不变，由杠杆平衡条件得，支撑力F变大。