通关07 功和机械能 简单机械-备战2024年中考物理抢分秘籍（解析版）

秘籍07功和机械能简单机械知识点1：功【典例探究1】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A．背着书包水平行走 B．用力搬起箱子C．用力推石头没有推动 D．举着杠铃原地不动【解题思路】三种不做功的情况判断力是否对物体做功的关键要看是否满足做功的两个必要因素，两者缺一不可。重点抓住力作用在物体上是否有“成效”。

不做功的三种情况：①有力无距离（物体受力没有移动），如搬石头未搬动，推箱子未推动。②有距离无力（物体凭惯性运动），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后的运动。③力和距离的方向垂直（物体沿力方向没有通过距离），如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动，拉力不做功。【答案】B【解析】A．中学生背着书包水平行走，人给书包一个向上的力，但书包向上没有移动距离，则人对书包没有做功，故A不符合题意；B．用力搬起箱子，人给箱子一个向上的力，箱子向上移动了距离，所以人对箱子做了功，故B符合题意；C．用力推石头没有推动，人给石头一个力的作用，石头没有在力的方向上通过一定的距离，所以人推石头没有做功，故C不符合题意；D．运动员举着杠铃原地不动，运动员给杠铃一个向上的力，但杠铃向上没有移动距离，则运动员对杠铃没有做功，故D不符合题意。故选B。【典例探究2】若一果农挑起两筐总重为500N苹果站在地面上不动，他对这两筐苹果______功（选填“做了”或“没有做”）。若果农搭乘位于两路口的皇冠自动大扶梯，两筐苹果放置于扶梯上，随扶梯上行高度为50m，扶梯对这两筐苹果至少做______J的功。【解题思路】利用W=Fs计算功时，首先要明确题中求的是什么力对物体做功；其次要注意s应和F相对应，s必须是物体在力F的方向上通过的距离，千万不能“张冠李戴”。如：某人用50N的水平推力推动重100N的箱子在平地上前进10m，则人的推力对箱子的做的功为W=Fs=50N×10m=500J重力对物体做的功为W=Gh=100N×0m=0J【温馨提醒】：①F与s的方向应在同一直线上(初中要求)，比如一个人提着一重物G，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高；②做功的多少，由W=Fs决定，而与物体的运动形式无关。【答案】没有做

25000【解析】[1]果农挑起两筐苹果站着不动，果农对苹果施加了力，但两筐苹果没有在力的作用下沿力的方向移动距离，所以他没有对两筐苹果做功。[2]随扶梯上行高度为50m时，扶梯对这两筐苹果做的功知识点2：功率【典例探究】如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度运动了2s，弹簧测力计的示数为5N，此过程中，物体A运动的距离是______m，拉力F做功为______J，拉力F的功率是______W。【解题思路】（1）功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样。只有在做功时间相同时，做功多的就做功快。否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大。也就是说:功率与功和时间两个因素有关。（2）功率的公式是指在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率；当物体在力F作用下，沿力的方向以速度v匀速运动时，由W=Fs及，可得由P=Fv可知，功率一定时，机械的牵引力和速度成反比。要使牵引力大，就要减速。这就是汽车在上坡时为什么要减速以获得较大的牵引力。【答案】0.8

8

4【解析】[1]物体A运动的距离是[2]弹簧测力计的示数即为拉力的大小，F=5N，动滑轮上有2股绳，所以绳自由端移动的距离是所以拉力F做功为[3]拉力F的功率是知识点3：动能和势能【典例探究】我们在学习物理知识中，学到很多物理学的研究方法，下面用到转换法的是（）A．在“探究小球动能大小的影响因素”实验时，通过观察被撞击木块的移动距离远近来判断小球动能的大小B．在“探究阻力对物体运动的影响”实验时，控制小车从斜面同一高度由静止释放C．为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度D．计算火车从泰安到杭州的平均速度时，忽略火车的长度【解题思路】解题口诀技巧“研球看块比远”。研球（研究球的动能大小）看块（动能大小通过看木块被推动的距离）比远（距离越远说明小球动能越大）。【答案】A【解题大招】：看块比远，木块移动距离越远，小球动能越大。故答案为A。【归纳总结】动能、势能大小的影响因素及判断方法弹性势能大小的影响因素——弹性形变的大小，发生的弹性形变越大，弹性势能越大。【温馨提醒】：由于机械能=动能+势能，判断机械能的大小变化时，要根据动能、势能各自的影响因素进行分析。如在高空同一高度匀速飞行的飞机，抛出救灾物资后，尽管其速度、飞行高度不变，但飞机的总质量减小，其动能、势能和机械能都要减小。知识点4：机械能及其转化【典例探究1】如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（）A．小球从a到c加速下滑，部分重力势能转化为动能B．小球从c到d减速上坡，部分动能转化为重力势能C．小球在b和d时重力势能和动能都相等D．小球从a到d的过程中机械能减小【解题思路】解题口诀技巧“一看是否有摩擦，二看加和变不变”。在判定能量转化的时候，机械能变大还是变小？解题思路大招：“一看是否有摩擦，二看加和变不变”。一般地，如果题目中有明显的摩擦阻力，那么机械能减小；如果题目分别描述了动能和势能，关注动能和势能相加之和变大还是变小，就是机械能的变化情况。【答案】C【解题大招】题干中包含“粗糙”二字，所以存在摩擦，机械能应该减小，D正确；因为摩擦，所以C选项中动能不相等，C错误；A选项中，a到c，部分重力势能转化为动能，A正确；B选项中，c到d，部分动能转化为重力势能，B正确；选出错误选项，故答案为C。【归纳总结】1．判断机械能守恒的方法（1）看动能与势能之间是否完全转化；（2）判断是否有除重力和弹力以外的力做功。2．动能与势能的转化及判断方法正确分析动能和势能的相互转化，可分以下几个步骤进行：【温馨提醒】：题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。知识点5：杠杆【典例探究1】如图所示，把质量分布均匀的轮子推着滚上台阶（支点为轮子与台阶的接触点O），试在图中作出所用的最小力F的示意图。【解题思路】解题口诀技巧“点点垂”。当解答杠杆最小力作图时，可以采用以下大招：寻找杠杆上的最远点到支点的距离作为动力臂，以最远点为垂足作动力臂的垂线，即为最小力。【答案】见解析【解题大招】在轮子上寻找距离支点的最远点A，连接OA，过A点作OA的垂线找到最小力，故答案如图所示：【典例探究2】如图所示，用方向始终垂直于杠杆的动力F将重物从A位置缓慢提升到B位置，在提升重物的过程中，动力F大小的变化情况是（）A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大【解题思路】解题口诀技巧“始终竖拉力不变，其他杆平力最大”。当遇到杠杆一端与竖直墙面较链连接，拉力F作用于另外一端，在拉力F的作用下，杠杆绕支点（较链连接处）缓慢转动求解拉力大小变化的问题时可以使用本大招。若拉力方向始终是竖直方向，则在杠杆转动过程中拉力大小不变；若拉力方向沿其他方向（比如始终与杆垂直或始终水平等情况），则杠杆运动至水平位置时，维持杠杆平衡所需的力F最大。【答案】C【解题大招】由题意可知拉力方向始终与杠杆垂直，根据大招“始终坚拉力不变，其他杆平力最大”，当杠杆运动至水平位置时，维持杠杆平衡所需的力F最大。所以当杠杆由水平下方运动到水平位置再运动到水平上方的过程中，拉力F先变大后变小。故答案为C。【典例探究3】如图所示，一根轻木条左端放一支较短的蜡烛，右端放一支较长的蜡烛，两支蜡烛一样粗细。在O处将木条支起，木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛，点燃后蜡烛的燃烧速度相同。在燃烧过程中，木条（）A．始终保持水平B．左端会下沉C．右端会下沉D．无法判断【解题思路】解题口诀技巧“极限法判断杠杆平衡问题”。当遇到杠杆原来处于平衡状态，在支点两侧同时减小作用力或力臂，判断杠杆的状态时，直接用极限法看哪个力或力臂先减小到零，则杠杆的这一端会翘起，另一端下沉。【答案】C【解题大招】使用极限法判断，因两支蜡烛燃烧速度相同，将左侧蜡烛烧没，则右侧蜡烛还剩一部分，故杠杆右端下沉，故答案为C。【典例探究4】如图，体积相同的铁块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态，现将铁块和铝块同时浸没到水中，杠杆将（）A．左端下降B．右端下降C．杠杆仍然平衡D．条件不足，无法判断【解题思路】解题口诀技巧“肉大沉”。遇到杠杆本来平衡，然后物体浸没入同种液体中杠杆平衡的判断问题时，杠杆两侧ρ（肉）大的一侧物体将会下沉，即“肉大沉”。【答案】B【解题大招】根据“肉大沉”，即ρ大的一端物体下沉分析判断，因ρ铁＞ρ铝，故右端下沉。故答案为B。【归纳总结】1．杠杆类型的判断（1）比较杠杆的动力臂和阻力臂；（2）根据杠杆的用途来判断是为了省力还是省距离。2．杠杆平衡的判断（1）杠杆两端平衡螺母的调节左端高，左、右平衡螺母都往左调；右端高，左右平衡螺母都往右调。（2）杠杆调节水平平衡的目的①实验前：使杠杆左右两边重力相等，避免杠杆自重对实验产生影响；②实验过程中：使力管落在杠杆上，直接读出力管大小，便于力臂测量。（3）杠杆中弹簧测力计的使用竖直拉动，如果倾斜，力臂减小，示数增大。（3）判断杠杆往哪一端下沉杠杆两端各悬挂两个重物能保持水平平衡，轻的重物离支点远，重的重物离支点近。①移动相同的距离，重力小的那一端，力和力管乘积变化量(GΔl)小；靠近支点，轻的那一端力与力臂的乘积减少得少，所以轻的那一端下沉。反之，远离支点，重的那一端下沉。②改变相同的重力，力臂短的那一端，力和力臂乘积变化量(GΔl)小；减小相同重力，力臂短的那一端力与力臂的乘积减少得少，所以力管短的那一端下沉。反之，增加重力，力臂大的那一端下沉。3．杠杆最小力的求解方法知识点6：滑轮【典例探究1】用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，则甲、乙两工人拉力的功率大小为P甲________P乙〔选填“大于”、“小于”或“等于”）。【解题思路】如何准确确定承担重物绳子的股数n？在滑轮组中，承担物重的是吊着动滑轮的那几段绳子．而定滑轮只起改变动力方向的作用．所以，只要数一数有几段绳子吊着动滑轮，就能算出省力到几分之一。利用“隔离法”可以准确确定承担重物绳子的股数n。方法：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开来，只算绕在动滑轮上的绳子股数。【答案】等于【解析】甲图动滑轮上的绳子根数为2，乙图动滑轮上的绳子根数为3，在不计绳重及机械摩擦的情况下，，由可知甲图拉力的功率为乙图拉力的功率为故P甲=P乙。【典例探究2】如图所示，要想用最小的力将汽车拖出来，请给滑轮组绕绳。【解题思路】如何组装滑轮组？首先根据省力公式或根据求出绳子的股数n。然后根据“奇动偶定”的原则(若绳子的起点在动滑轮上，则有奇数股绳子承担重物；若绳子的起点在定滑轮上，则有偶数股绳子承担重物)。结合题目的具体要求组装滑轮。注意：若求得n不是整数，应采取”进一法”取成整数。【答案】【解析】要用最小的力将汽车拖出来，则应有三段绳子吊着动滑轮，绳子的固定端应从动滑轮开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，故如下图所示：知识点7：机械效率【典例探究1】下列说法正确的是（）A．机械效率可以大于100% B．做功越多的机械，其功率一定越大C．我国三峡船闸利用了连通器原理 D．只要有动能和势能的变化，机械能就一定守恒【解题思路】功率和机械效率有何不同？这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。它们之间没有必然的联系。功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高，例如内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30％~40％，反之，机械效率高的机械功率不一定大。例如，安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80％，但功率却只有几瓦特。【答案】C【解析】A．只要使用机械，就要做无用功，因此机械效率不可能达到100%，更不会大于100%，故A错误；B．功率是功和时间的比值，做功越多的机械，时间不确定，其功率不一定越大，故B错误；C．我国三峡船闸利用了连通器原理，是世界上最大的人造连通器，故C正确；

D．物体的动能和势能可以相互转化，如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的，故D错误。故选C。【典例探究2】用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s，已知物体A重500N，物体A受到的摩擦力为120N，拉力F的功率为30W，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为2mB．克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功C．滑轮组的机械效率为80%D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B，滑轮组的机械效率不变【解题思路】如何理解机械效率具有“可变性”？由公式可知，如果该机械的额外功（W额）一定，有用功（W有）越大，机械效率（η）越高，比如用同一个滑轮组把一块巨石和一个乒乓球提起相同的高度，前者的机械效率高，由此可见对同一个机械，它的机械效率是可变的，而不是某一确定值。【答案】C【解析】A．由题意可知，物体移动的距离s=vt=0.2m/s×10s=2m动滑轮上有三股绳，绳端移动的距离是物体移动距离的3倍，所以绳端移动的距离为6m，故A错误；B．克服物体A与地面的摩擦力所做的功为有用功，不是额外功，故B错误；C．由题意及前面分析可知，有用功为总功为拉力所做的功，由功率计算公式变形可知总功为故C正确；D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体时，物体与地面的摩擦力增大，有用功增大，而系统的额外功不变，有用功占总功的比值增大，滑轮组的机械效率应该增大，故D错误。故选C。【典例探究3】如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端用时2s，若拉力所做的功为6J。则下列说法正确的是（）①拉力为5N②拉力的功率为3W③拉力所做的额外功为1.5J④提升物体所做的有用功为5JA．①② B．①③ C．②③ D．①④【解题思路】如何计算有用功？求解有用功的关键是明确人们使用机械的目的是什么，为了达到目的所做的那部分“目的功”就是有用功。有用功的大小等效于为了达到目的而直接用手对物体做的功。甲乙丙如对于图甲、乙两图的目的是提升物体升高h高度。因此，为了达到目的必须克服物重所做的功就是有用功，即W有=Gh。对于图丙图来说，利用滑轮组的目的是水平移动物体一段距离（s）。因此，为了达到目的必须克服摩擦阻力f所做的功就是有用功，即W有=fs。【答案】A【解析】①由W=Fs可得拉力故①正确；②由可得，拉力的功率为故②正确；③④由题意可知，有用功为克服重力所做的功，由得由得故③④错误。故选A。【典例探究4】在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m,把重物直接提升h所做的功作为有用功(g取10N/kg),下列说法正确的是A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用B．做的有用功是50JC．此斜面的机械效率为83.3%D．物体受到的摩擦力大小为10N【解题思路】如何进行有关功、功率、机械效率的综合计算？（1）首先明晰三者的物理意义与公式关系：①三者之间的关系：②三者的公式关系：③功率与速度、牵引力的关系：机械中的功率：审题挖掘隐含条件。对于滑轮组来说，若已知物体移动的距离或速度，可根据承担物重或承担水平摩擦力的绳子段数n计算出绳子自由端移动的距离或速度。即s绳=nh物；vF=2vG。若不计摩擦或绳重，表明额外功是由于克服动滑轮的重产生的，此时额外功的大小为：W额外=G动h。选择合适的公式表达出有用功、总功并明晰额外功产生的原因，然后根据已知条件表示出机械效率、功率的公式并进行展开和合理简化消元。如根据使用机械的目的有用功的表达式有：①利用滑轮组竖直提升重物时，要克服物重做功，W有=Gh；②利用滑轮组水平方向匀速移动物体时，要克服水平面的摩擦阻力做功，W有=fs。③利用滑轮组竖直提升浸没在水中的重物时，要克服物体在水中的重做功，W有=(G-F浮)h。相应的总功表达式有：①已知W有、W额时，W总=W有+W额；②已知F和s时，W总=Fs；③已知η、W有时，；④已知P和t时，W总=Pt。在涉及功的题目中，可根据实际情况选用合适的公式做灵活处理。根据有用功和总功的表达式及已知条件，机械效率表达式有：①利用滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率可表示为：Ⅰ万能公式Ⅱ忽略绳重和摩擦②利用滑轮组水平匀速移动物体时，滑轮组的机械效率可表示为③斜面的机械效率可表示为（4）最后根据已知条件代入公式求出未知量。【答案】B【解析】A.沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；B．所做的有用功：，故B正确；C．拉力F对物体做的总功:斜面的机械效率为：，所以C选项是正确的；D．克服摩擦力所做的额外功：由可得，,物体受到的摩擦力：,故D错误.所以B选项是正确的。一、单选题1．（2024·湖南株洲·一模）如图甲所示，“蹦极”就是跳跃着把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动），根据图像，下列说法正确的是（）A．0~t0过程中速度一直变大B．运动员重力大小为0.6F0C．t0时刻运动员处于平衡状态D．运动员在t0时刻的重力势能比t1时刻的重力势能大【答案】B【解析】A．t0时刻绳子的弹力最大，说明伸长最长，处于最低点，因而0~t0过程中，先是人自由下落，速度逐渐变大，一直增加到重力等于拉力，当拉力大于重力后，合力方向向上，运动方向与合力方向相反，速度减小，所以速度先变大后变小，故A错误；B．当运动员静止时，重力等于拉力，由图乙可知，最后运动员受到的拉力为，即重力大小为，故B正确；C．t0时刻，拉力最大，且拉力大于重力，所以此时刻运动员处于非平衡状态，故C错误；D．t0时刻绳子的弹力比t1时刻大，说明t0时刻绳子伸长量大于t1时刻，故t0时刻运动员的高度低于t1时刻，则运动员在t0时刻的重力势能比t1时刻的重力势能小，故D错误。故选B。2．（2024·陕西西安·三模）下列图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（）

A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨对水的作用力改变了客船的运动状态B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下将动能转化为重力势能C．丙图“竹笆载物”中，船上装载的竹笆越多时，船受到的浮力越大D．丁图“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压力越小【答案】C【解析】A．图甲“六桨客船”中，用桨划水，力的作用是相互的，水给桨一反作用力，使船前进运动，是水对船的力改变了船的运动状态，故A错误；B．图乙“河池山锡”中，水由高处流下，水的质量不变，速度增大，高度减小，故重力势能减小，动能增加，所以是将重力势能转化为动能，故B错误；C．图丙“竹笆载物”中，由漂浮条件可知，船上装载的货物越多，总重G物越大，受到的浮力越大，故C正确；D．图丁“没水采珠”中，由可知，水面下采珠人下潜的越深，受到水的压强越大，由可知，受到水的压力越大，故D错误。故选C。3．（2024·甘肃兰州·一模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，小明进行了如图所示的实验，每个钩码质量相同，下列说法错误的是（）A．如图甲所示的杠杆静止在水平桌面上，此时它处于平衡状态B．要使图甲所示的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节C．将如图乙所示的两侧钩码均向外移动一格，杠杆右端下沉D．如图丙所示，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计从a转到b的过程中示数不变【答案】D【解析】A．实验前，将杠杆的中点放在支架上，当杠杆静止时，发现杠杆如图甲所示，此时杠杆处于平衡状态，故A正确，不符合题意；B．调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，故B正确，不符合题意；C．如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，将左右两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧右侧因为，杠杆不能平衡，右端将下沉，故C正确，不符合题意；D．根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，动力F逐渐增大，即弹簧测力计示数变大，故D错误，符合题意。故选D。4．（2024·北京东城·一模）如图所示，质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中，额外功为200J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取N/kg，则下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率约为66.7%B．地面对工人的支持力大小NC．工人做功的功率为WD．工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体【答案】D【解析】A．在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中，额外功为200J，绳重和摩擦均可忽略不计，只需要考虑克服动滑轮重力做功，则动滑轮重为滑轮组的机械效率约为故A错误；B．从滑轮组可知，一共有两段绳子分担动滑轮重，故n=2，则绳子的拉力为对人进行受力分析，人受到了向下的重力，还受到了地面对人的支持力，受到了绳子的拉力为400N，故地面对人的支持力为故B错误；C．工人做功的功率为故C错误；D．根据工人的重力可知，人能够提供的最大拉力为这个滑轮组能够匀速提升最大物重为1000N小于1100N，故工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体，故D正确。故选D。5．（2024九年级下·重庆·专题练习）如图所示，小超将重为600N的物体A匀速提升了1m，用时10s。动滑轮重力为200N，B处能承受的最大拉力为900N，若小超体重为500N，双脚与地面接触面积为0.05m2，不计绳重与摩擦，则（）A．小超拉力做功的功率为40WB．小超对地面的压强为1×104PaC．使用该滑轮组，小超最多能提起800N的物体D．不管提起多重的物体，该滑轮组的机械效率总是80%【答案】C【解析】A．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，绳子自由端移动的距离拉力大小为拉力做功拉力做功的功率故A不符合题意；B．人向下拉绳子时，绳子也会对人施加向上的拉力，则人受到地面的支持力人对地面的压力和人受到地面的支持力是相互作用，人对地面的压力则工人对地面的压强故B不符合题意；C．不计绳重与摩擦，动滑轮重力使用该滑轮组提升重物时，工人的最大拉力等于其重力，即提升物体的最大重力故C符合题意；D．用此滑轮组提起物体重力增大时，根据可知，额外功不变，有用功增大，滑轮组的机械效率增大，故D不符合题意。故选C。二、多选题6．（2024·北京东城·一模）下列说法正确的是（

）A．踢出去的足球在空中飞行时，其运动状态一定发生改变B．将水桶从地面上提起来，手对水桶的作用力等于水桶对手的作用力C．在平衡力作用下运动的木块的机械能保持不变D．男孩用水平力推水平地面上的木箱没推动，他的推力小于木箱所受的摩擦力【答案】AB【解析】A．踢出去的足球在空中飞行时，足球受到重力和空气阻力，这两个力大小不相等，足球受到非平衡力，其运动状态一定发生改变，故A正确；B．将水桶从地面上提起来，手对水桶的作用力和水桶对手的作用力是一对相互作用力，大小相等，故B正确；C．在平衡力作用下运动的木块做匀速直线运动，木块的动能不变，木块的高度可能改变，重力势能可能改变，木块的机械能可能改变，故C错误；D．男孩用水平力推水平地面上的木箱没推动，木箱处于静止状态，他的推力和木箱所受的摩擦力是一对平衡力，大小相等，故D错误。故选AB。7．（22-23八年级下·辽宁阜新·阶段练习）小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中不正确的是（）A．匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力B．斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的C．斜面的坡度越小，斜面的机械效率越大D．匀速拉动时，木块要克服摩擦力做有用功【答案】ACD【解析】A．物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，还受竖直向下重力的作用，拉力和摩擦力大小不相等，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A错误，符合题意；B．因为斜面的机械效率为拉力F和物重G不变，h与s的比值也不变，所以η不变，故B正确，不符合题意；C．斜面高度与物体重力相同时，斜面越长，坡度越小，摩擦力越大，克服摩擦力做额外功就越多，斜面的机械效率越低，故C错误，符合题意；D．因为物体沿斜面上升时，要克服摩擦力做功，木块要克服摩擦力做额外功，故D错误，符合题意。故选ACD。8．（23-24九年级下·北京·阶段练习）如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上。小明站在地面上两次分别匀速提升物体A、B时，小明的拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线分别为图乙中的a、b。已知两个滑轮的质量相等，两次提升时物体上升的速度均为0.4m/s，物体A的质量为90kg，小明的质量为60kg，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（

）

A．物体B的质量为40kgB．提升物体A时滑轮组的机械效率为90%C．提升物体B时支架受到定滑轮的拉力为850ND．提升物体B时小明对地面的压力为600N【答案】ABC【解析】A．由图甲可知，滑轮组绳子段数为2，两次提升时物体上升的速度均为0.4m/s，绳子自由端移动的速度为在100s内绳子自由端移动的距离为物体A的质量为90kg，重力为由图乙可知，提升物体A时，小明的拉力F在100s内所做的功为4×104J，此时拉力为因为不计绳重和摩擦，动滑轮的重为由乙图可知，提升物体B时，小明的拉力F在100s内所做的功为2×104J，此时拉力为物体B的重力为物体B的质量为故A正确；B．提升物体A时滑轮组的机械效率为故B正确；C．提升物体B时受力分析可知支架受到定滑轮的拉力为故C正确；D．小明的重力为提升物体B时小明对地面的压力为故D错误。故选ABC。9．（22-23九年级下·北京·阶段练习）如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，滑轮组的额外功为100J。下列说法中正确的是（）A．工人的体重不能小于500N B．动滑轮所受的重力为100NC．绳端拉力F的功率为200W D．该滑轮组的机械效率为90％【答案】ACD【解析】A．拉力做的有用功W有=Gh=900N×1m=900J拉力做的总功W总=W有+W额=900J+100J=1000J由图可知与动滑轮相连的绳子股数为2，绳子段移动的距离s=nh=2×1m=2m绳子的拉力绳子的拉力不能大于工人的重力，否则把工人会从地面拉起，故工人的体重不能小于500N，故A正确；B．不计绳重和摩擦，额外功来自于克服动滑轮的重力做功，故动滑轮所受的重力由于绳重和摩擦的影响，克服滑轮重做的额外功小于100J，因此动滑轮的重力小于100N，故B错误；C．绳子拉力F的功率为故C正确；D．该滑轮组的机械效率为故D正确。故选ACD。三、填空题10．（2024·天津宝坻·一模）三峡水电站的水库大坝高185m，当水位为175m时，坝底受到水的压强是Pa；如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松开手后，橡皮筋的能转化为扇叶的动能，扇叶快速转动，小车运动起来。【答案】1.75×106弹性势【解析】[1]根据p=ρgh可得，坝底受到水的压强是[2]将橡皮筋拧紧，使其发生形变，产生弹性势能，松手后橡皮筋的弹性势能使扇叶转动，转化为扇叶的动能。11．（2024·安徽合肥·模拟预测）航母阻拦索用于将舰载机高速拦停，是舰载机名副其实的一道“生命线”。高速着舰的飞机尾钩勾住阻拦索继续向前滑行，阻拦索给飞机施加向后的拉力，使飞机的速度快速减小，最后安全停在甲板上（如图所示）。在此过程中飞机的动能转化为阻拦索的能。【答案】弹性势【解析】舰载机降落时，阻拦索会拉住飞机，阻拦索被拉长，使飞机的速度减小，飞机的动能转化为阻拦索的弹性势能。12．（2024·陕西西安·三模）如图所示为专用的无障碍通道，该通道高1m，斜面长4m，用沿斜面200N的推力，在5s内将总重为600N的人和轮椅匀速推到顶端，则该过程中人和轮椅所受的摩擦力为N，斜面的机械效率为%，若斜面变粗糙，斜面的机械效率会变（选填“大”或“小”）。【答案】5075小【解析】[1]推力做的功克服重力做的有用功该过程中人和轮椅所受的摩擦力为[2]斜面的机械效率为[3]若斜面变粗糙，轮椅受到的摩擦力增大，克服摩擦力做的功增多，有用功不变，总功增大，由可知，斜面的机械效率会变小。13．（2024·江苏宿迁·一模）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，AC长30cm。室外机的重力330N，恰好作用在AB中点处，则点（选填“A”、“B”或“C”）是杠杆ABC的支点；A处螺钉的水平拉力为N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量（选填“靠近”或“远离”）墙壁。【答案】C220靠近【解析】[1]由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆。[2]AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，由杠杆平衡条件可得即解得[3]若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险，所以为了安全，应减小对A处的拉力。在A处对三角支架的力的力臂和阻力（室外机对支架的压力）一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。14．（2024·云南红河·一模）“研究杠杆的平衡条件”的实验中，在杠杆上的A点挂三个钩码每个重均为，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆在水平平衡，如图所示，测力计的示数是；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】1变大【解析】[1]设杠杆一格长度为L，根据杠杆的平衡条件得到F1l1=F2l2，代入数据得3×0.5N×2L=F×3L解得F=1N。则弹簧测力计的示数为1N。[2]如果将测力计沿图中虚线方向拉，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力变大，则测力计的示数将变大。四、作图题15．（2024·广东佛山·一模）如图甲所示，桔槔是我国古代汲水的一种器具，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点中作出水桶所受重力G的示意图，并画出力F1的力臂l1。【答案】【解析】物体重力的方向总是竖直向下，因此过水桶的重心A沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示，即为水桶所受的重力；由乙图可知，以O点为支点，过支点O向动力F1作用线作垂线，即为动力的力臂l1。如图所示：16．（2024·广东珠海·一模）如图所示，用绳子拉住倾斜的小树，图中可以看成是支点，是树的重心，请画出绳子拉力F的力臂l和树所受到的重力。【答案】【解析】由支点向力F的作用线作垂线，垂线段即为力臂l；树受到的重力，方向竖直向下，作用点在它的重心，故作图如下：五、实验题17．（2024·江西赣州·一模）投掷实心球是某市中考体育选考项目之一、诗彤同学在选定该项目后思考：实心球投掷的远近跟什么因素有关呢？（1）体育课上，诗彤同学观察了其他同学的投掷情况后，发现个子较高的同学明显要比个子较矮的同学投掷得更远一些。因此，她认为实心球抛出点的可能会影响投掷距离。经过思考，她提出了以下猜想：实心球投掷距离可能跟实心球的质量、抛出速度、抛出角度有关；（2）诗彤选取了质量为2kg的中考体育标准用球，在同一水平地面上进行了多次实验：①投掷实心球时，预摆一般是一至二次，预摆是为了增大球离手时的；实验数据如表：实验序号123456789抛出角度30°45°60°抛出速度快速中速慢速快速中速慢速快速中速慢速抛掷距离/m8.77.75.99.88.96.78.57.45.3②分析数据，可初步得出的结论是：同一实心球，在不变时，随着实心球抛出角度的增大，投掷的距离；（3）根据以上实验，诗彤为了提高自己投掷实心球的成绩，他应尽量选择抛出角度为，并以较大的投掷；（4）假设实心球运动到最高点时不受任何外力作用，小球将。【答案】高度速度抛出速度先增大后减小45°抛出速度保持水平方向做匀速直线运动【解析】（1）[1]个子高的同学比个子矮的同学抛出高度更高，实心球抛出的距离更大，说明实心球抛出点的高度能会影响投掷距离。（2）①[2]投掷实心球时，预摆一般是一至二次，预摆是为了增大球离手时的速度，从而增大球的动能。②[3][4]根据表格中1、4、7组数据可知，抛出角度和抛出速度都会影响抛出距离，同一实心球，抛出速度不变时，随着实心球抛出角度的增大，投掷的距离先增大后减小。（3）[5][6]由表格中数据可知，抛出角度分别为30°或45°或60°时，抛出速度越大，抛出距离越大；抛出速度相同时，45°角抛出的距离最大；投球时，他应尽量选择抛出角度为45°，并以较大的速度投掷。（4）[7]实心球运动到最高点时竖直方向的速度为0，水平方向速度不为零，若不受任何外力作用，小球将保持原来的运动状态不变，即实心球将沿水平方向做匀速直线运动。18．（2024·陕西西安·三模）在“探究杠杆平衡条件”实验中：

（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示，杠杆此时（选填“是”或“不是”）平衡状态。为了便于测量力臂，可调节平衡螺母，使杠杆在位置平衡；（2）在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，要使杠杆重新在水平位置平衡，应；（填选项前的字母）A．向左调节平衡螺母B．将左侧钩码向左移动C．增加右侧钩码个数（3）某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为（选填“OA”、“OB”或“AB”）；（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是。。【答案】是水平BOB杠杆自身重力对实验造成影响【解析】（1）[1]物体静止或做匀速直线运动时都处于平衡状态，如图甲杠杆处于静止状态，是平衡状态。[2]为了便于测量力臂，同时避免杠杆自身对实验的影响，应该使杠杆在水平位置平衡。（2）[3]由图乙可知，杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，左端上翘，则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积；A．在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故A不符合题意；B．将左侧钩码向左移动，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，会使杠杆平衡，故B符合题意；C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故C不符合题意。故选B。（3）[4]力臂是支点到力作用线的距离，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了拉力的力臂，使力臂与杠杆不重合，从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，因此拉力的力臂应为OB。（4）[5]如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重力对杠杆平衡有影响。19．（2024·天津河西·一模）物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想：猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关；猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关；猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容：实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η12.00.10.900.374.1%24.00.11.500.388.9%34.00.11.250.444.00.21.500.888.9%（1）小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，他的想法是（选填“正确”或“错误”）的；（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图（选填“甲”、“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率；（3）比较2、4两次实验数据，可以验证猜想一是（选填“正确”或“错误”）的；（4）通过比较（选填实验序号）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。（选填“高”或“低”）【答案】错误丙错误1，2低【解析】（1）[1]在测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，如果静止读数，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，额外功就会减小，在有用功一定时，会导致机械效率变大，故该做法错误。（2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。[3]由表中数据可得，有用功为总功为机械效率为（3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。（4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。（5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。六、综合题20．（2024·河南新乡·一模）小力家的蔬菜丰收了，他利用周末来帮助爸妈运输蔬菜。图是小力推着蔬菜车上坡的情景，已知坡高1.6m，坡长5m，小力用大小为240N沿坡面向上的推力，花了25s将质量为60kg的蔬菜车从坡底匀速推上了坡顶。（g取10N/kg）（1）小力在运输蔬菜的过程中，若车里的一部分蔬菜掉出来了，则蔬菜车对接触面的压强（选填“增大”“减小”或“不变”）；小力在坡上推蔬菜车的速度为m/s。（2）小力将蔬菜车从坡底推上坡顶的过程中，推力所做的功和做功的功率分别是多少?()()（3）将该坡视为斜面，求此过程中斜面的机械效率。()【答案】减小0.21200J48W80%【解析】（1）[1]由题意知，由于蔬菜在运输过程中，掉了出来，则蔬菜车对地面的压力减小，而接触面积不变，由可知，蔬菜车队地面的压强将减小。[2]由题图可知，小力25s将蔬菜车推上坡顶，通过的距离为5m，由可得，小力在坡上推蔬菜车的速度为（2）[3]由题可知，蔬菜车在推力的方向