1．下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功
B．提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功
C．拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，推力對(duì)鉛球做了功
D．用力推一輛汽車(chē)，汽車(chē)靜止不動(dòng)，推力在這個(gè)過(guò)程中對(duì)汽車(chē)做了功
2．如圖所示的工具中屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
A．筷子B．瓶蓋起子
C．天平D．核桃?jiàn)A
3．如圖所示，杠桿AOB用細(xì)線懸掛起來(lái)，分別在A、B兩端分別掛上質(zhì)量為m1、m2的重物時(shí)，杠桿平衡，此時(shí)AO恰好處于水平位置，AO＝BO，不計(jì)杠桿重力，則m1、m2的關(guān)系為（ ）
A．m1＞m2B．m1＜m2C．m1＝m2D．無(wú)法判斷
4．如圖，一質(zhì)量分布均勻的12kg鐵球與輕桿AB焊接于A點(diǎn)后懸掛于豎直墻壁的B點(diǎn)，輕桿的延長(zhǎng)線過(guò)球心O，輕桿的長(zhǎng)度是鐵球半徑的三分之二，要使鐵球剛好離開(kāi)墻壁，施加在鐵球上的力至少為（ ）
A．27NB．45NC．72ND．90N
5．如圖所示，是小球在地面彈跳的情景。小球在A點(diǎn)的機(jī)械能為120J，當(dāng)小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能變?yōu)?00J，則小球由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，其機(jī)械能可能為（ ）
A．120JB．100JC．90JD．80J
6．如圖所示，有一斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率η的表達(dá)式正確的是（ ）
A．η=GhfL×100%B．η=Gh(F-f)L×100%
C．η=Gh(F+f)L×100%D．η=GhGh+fL×100%
7．如圖所示，斜面高為1m，長(zhǎng)為4m，用沿斜面向上大小為75N的拉力F，將重為200N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端，下列關(guān)于做功的判斷正確的是（ ）
A．木箱受到重力做功的大小為800J
B．木箱受到斜面摩擦力做功大小為100J
C．木箱受到合力做功的大小為125J
D．木箱受到斜面的支持力做功大小為200J
8．用四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，把相同的物體勻速提升相間的高度。若用η甲、η乙表示甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（不計(jì)繩重與摩擦），則（ ）
A．η甲＝η乙，W甲＝W乙B．η甲＞η乙，W甲＞W(wǎng)乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
9．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ）
A．0s～1s內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力是10N
B．1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J
C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100W
D．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%
10．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)，一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn)，關(guān)于小石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法，正確的是（ ）
A．小石塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B．從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊受到重力和彈力的作用
C．從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊的速度先增大后減小
D．小石塊在C點(diǎn)時(shí)，受到平衡力的作用
11．如圖所示，重為50N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知滑輪組機(jī)械效率為80%，物體運(yùn)動(dòng)的速度為1m/s，下列分析計(jì)算正確的是（ ）
A．物體所受合力為5N
B．物體受到的摩擦力為12N
C．拉力F做功的功率為5W
D．在10s內(nèi)機(jī)械所做的有用功為500J
12．用水平力F1拉動(dòng)如圖所示裝置，使木板A在粗糙水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A上表面相對(duì)地面靜止，連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2．不計(jì)滑輪重和繩重，滑輪軸光滑。則F1與F2的大小關(guān)系是（ ）
A．F1＝F2B．F2＜F1＜2F2C．F1＝2F2D．F1＞2F2
二．填空題（每空2分，共24分）
13．如圖所示的單擺，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球從A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動(dòng)的過(guò)程中，小球受到的重力對(duì)小球 功，細(xì)繩對(duì)小球的拉力 功（均選填“做”或“不做”）。
14．在自由下落過(guò)程中，物體運(yùn)動(dòng)速度會(huì)越來(lái)越快，一個(gè)物體由A點(diǎn)自由下落，相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，已知AB＝BC．如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則W1 W2，P1 P2（兩空均選填“＞”、“＜”或“＝”）。
15．如圖，AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個(gè)豎直向上大小為10N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則重物G＝ N．若保持拉力方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過(guò)程中，拉力F將 （選填“增大”、“不變”或“減小”）
16．如圖是某裝置利用浮力進(jìn)行自動(dòng)控制的原理圖AOB為一杠桿（質(zhì)量忽略不計(jì)），OA：OB＝1：2． A端用細(xì)線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7kg．當(dāng)鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。則鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積為 m3，鋁球受到的浮力為 N，鋁球空心部分體積為 m3．（ρ鋁＝2.7×103kg/m3，g＝10N/kg）
17．如圖所示的甲，乙兩套裝置，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等，用它們分別將重力為G1和G2的重物勻速提升一定高度，所用豎直向上的拉力大小分別為F1和F2，忽略繩重和摩擦。若F1＝F2，則G1 G2；若G1＝G2，則它們的機(jī)械效率η1 η2．（兩空均填“＞”、“＝”或“＜）
18．如圖所示，一滑輪下端懸吊一個(gè)重50N的物體，在拉力F的作用下使物體在2s內(nèi)上升了2m，（不計(jì)滑輪、繩的重力和摩擦）則拉力F＝ N，動(dòng)滑輪上升的速度是v＝ m/s，拉力F所做的功W＝ J。
三．實(shí)驗(yàn)探究題（每空2分，共20分）
19．在探究“杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿（每小格均等長(zhǎng)）、鐵架臺(tái)、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)重為1N的鉤碼。
（1）為了便于測(cè)量力臂要將如圖甲所示杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往 （選填“左”或“右”）調(diào)；
（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，對(duì)應(yīng)的力臂為L(zhǎng)1和L2，由此可得杠桿的平衡條件為： 。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是 （選填“A”或“B”）：
A．取平均值減少誤差
B．使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性
（3）將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個(gè)，則杠桿 （選填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（4）如圖1所示，用細(xì)繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為 N；保持杠桿平衡，將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，拉力F大小將 （選填“變大”、“不變”或“變小”）；
（5）在生活、生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到杠桿的平衡條件，例如用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。某次用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，如圖2所示，則物體的質(zhì)量為 g。
20．小明在做測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，如圖所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。
（1）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為 （結(jié)果保留一位小數(shù)）。
（2）如圖丙所示，第3次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。
（3）分析表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論同一滑輪組， 。
（4）在第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果拉力方向與豎直方向有一定夾角，那么所測(cè)得的滑輪組的機(jī)械效率將會(huì) （填“變大”、“變小”或“不變”）。
四．計(jì)算題（2小題，共20分）
21．（10分）為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強(qiáng)方特文化主題園，建成后將通過(guò)最新的VR技術(shù)展示包括楚文化和三國(guó)文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重1200N的木箱A搬到高h(yuǎn)＝2m，長(zhǎng)L＝10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時(shí)50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W．求：
（1）拉力F的大小；
（2）該斜面的機(jī)械效率是多少；
（3）木箱A在斜面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大。
22．（10分）舉世囑目的港珠澳大橋于2018年10月24日正式通車(chē)，是集橋、島、隧道于一體的跨海橋梁。圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖，若使用柴油機(jī)和滑輪組將高h(yuǎn)＝1m的實(shí)心長(zhǎng)方體A從海底以0.1m/s的速度勻速吊出海面；圖乙是物體A所受拉力F1隨時(shí)間t變化的圖象。（ρ海＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不計(jì)摩擦、水的阻力及繩重）。求：
（1）物體A的密度。
（2）當(dāng)物體A在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位置時(shí)，上表面受到海水的壓力。
（3）物體A露出水面前，柴油機(jī)對(duì)繩的拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象，如圖丙，求此過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率。
試題解析
一．選擇題（共12小題）
1．下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功
B．提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功
C．拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，推力對(duì)鉛球做了功
D．用力推一輛汽車(chē)，汽車(chē)靜止不動(dòng)，推力在這個(gè)過(guò)程中對(duì)汽車(chē)做了功
解：A、用手從地面提起水桶，在拉力的方向上移動(dòng)了距離，拉力做了功，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；
B、提著水桶水平前進(jìn)時(shí)，在水平方向移動(dòng)了距離，手的拉力沿豎直方向，所以拉力不做功，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；
C、拋出去的鉛球由于慣性在空中飛行，推力已消失，故推力沒(méi)有做功，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；
D、用力推汽車(chē)，沒(méi)有推動(dòng)，沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離，推力沒(méi)有做功，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確。
故選：A。
2．如圖所示的工具中屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
A．筷子B．瓶蓋起子
C．天平D．核桃?jiàn)A
解：
A、筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；
B、瓶蓋起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
C、天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力、也不費(fèi)力；
D、核桃?jiàn)A在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
故選：A。
3．如圖所示，杠桿AOB用細(xì)線懸掛起來(lái)，分別在A、B兩端分別掛上質(zhì)量為m1、m2的重物時(shí)，杠桿平衡，此時(shí)AO恰好處于水平位置，AO＝BO，不計(jì)杠桿重力，則m1、m2的關(guān)系為（ ）
A．m1＞m2B．m1＜m2C．m1＝m2D．無(wú)法判斷
解：杠桿示意圖如下：
根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2可知，
G1L1＝G2L2，
m1gL1＝m2gL2，
即m1L1＝m2L2，
力與相應(yīng)的力臂成反比關(guān)系，
從圖中可以看出力臂L1＞L2，所以物體的重力G1＜G2，即m1＜m2。
故選：B。
4．如圖，一質(zhì)量分布均勻的12kg鐵球與輕桿AB焊接于A點(diǎn)后懸掛于豎直墻壁的B點(diǎn)，輕桿的延長(zhǎng)線過(guò)球心O，輕桿的長(zhǎng)度是鐵球半徑的三分之二，要使鐵球剛好離開(kāi)墻壁，施加在鐵球上的力至少為（ ）
A．27NB．45NC．72ND．90N
解：鐵球的重力G＝mg＝12kg×10N/kg＝120N；
由圖知，當(dāng)力F作用在球的下邊緣，且與通過(guò)AB的直徑垂直時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，其受力圖如圖所示：
把整體看做一個(gè)杠桿，支點(diǎn)在B點(diǎn)，由圖知，球的重力方向豎直向下，力臂為L(zhǎng)G，由圖知：LG＝R；
F的力臂等于桿的長(zhǎng)度與球的直徑之和，則LF=23R+2R=83R；
根據(jù)杠桿的平衡條件：G?LG＝F?LF
代入數(shù)據(jù)：120N×R＝F×83R
解得F＝45N。
故選：B。
5．如圖所示，是小球在地面彈跳的情景。小球在A點(diǎn)的機(jī)械能為120J，當(dāng)小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能變?yōu)?00J，則小球由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，其機(jī)械能可能為（ ）
A．120JB．100JC．90JD．80J
解：
小球由A到B的過(guò)程中，彈跳的高度大于由B到C過(guò)程中的高度，小球彈跳的越高克服空氣阻力做功越多，機(jī)械能損失越多，小球由A到B的過(guò)程中機(jī)械能減少了20J，小球由B到C的過(guò)程中機(jī)械能的損失應(yīng)小于20J，所以小球由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，其機(jī)械能可能為90J，故C正確。
故選：C。
6．如圖所示，有一斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率η的表達(dá)式正確的是（ ）
A．η=GhfL×100%B．η=Gh(F-f)L×100%
C．η=Gh(F+f)L×100%D．η=GhGh+fL×100%
解：
∵斜面的高為h，物體的重力為G，
∴有用功為：W有用＝Gh，
又∵斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，拉力為F，
∴總功為：W總＝FL，
則機(jī)械效率為：η=W有用W總=GhFL，
而物體與斜面的摩擦力為f，
∴額外功為：W額外＝fL，
則總功為：W總＝W有用+W額外＝Gh+fL，
故機(jī)械效率為：η=W有用W總×100%=GhfL+Gh×100%，故D正確；
A選項(xiàng)中，是有用功與額外功的比值，不是機(jī)械效率，故A錯(cuò)；
B選項(xiàng)中，是有用功與有用功的比值，不是機(jī)械效率，故B錯(cuò)；
C選項(xiàng)中，是有用功與（總功加上額外功）的比值，不是機(jī)械效率，故C錯(cuò)。
故選：D。
7．如圖所示，斜面高為1m，長(zhǎng)為4m，用沿斜面向上大小為75N的拉力F，將重為200N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端，下列關(guān)于做功的判斷正確的是（ ）
A．木箱受到重力做功的大小為800J
B．木箱受到斜面摩擦力做功大小為100J
C．木箱受到合力做功的大小為125J
D．木箱受到斜面的支持力做功大小為200J
解：A、由題意知，木箱的重力G＝200N，h＝1m，則克服重力做功：W有用＝Gh＝200N×1m＝200J，A錯(cuò)誤；
B、拉力F做的功W總＝FL＝75N×4m＝300J；則克服摩擦力做功W額＝W總﹣W有用＝300J﹣200J＝100J，B正確；
C、木箱沿斜面緩慢運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受合力為零，所以合力做功大小為0J，C錯(cuò)誤；
D、木箱移動(dòng)方向與支持力方向垂直，所以斜面的支持力做功為零，D錯(cuò)誤。
故選：B。
8．用四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，把相同的物體勻速提升相間的高度。若用η甲、η乙表示甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（不計(jì)繩重與摩擦），則（ ）
A．η甲＝η乙，W甲＝W乙B．η甲＞η乙，W甲＞W(wǎng)乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
解：此題中，鉤碼的重力相同，鉤碼上升的高度相同，據(jù)W有＝Gh可知，所做的有用功相同；此時(shí)對(duì)動(dòng)滑輪做的功是額外功，不計(jì)繩子和摩擦，滑輪相同，即額外功相同，即W額是相同的，據(jù)W總＝W有+W額可知，所以W總是相同的，故拉力做的功相同，即W甲＝W乙，機(jī)械效率η=W有W總×100%，故也是相同的，即η甲＝η乙。
故選：A。
9．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ）
A．0s～1s內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力是10N
B．1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J
C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100W
D．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%
解：
（1）由圖乙可知，在0～1s內(nèi)，拉力F＝30N．取動(dòng)滑輪和重物為研究對(duì)象，受到向下的重力G和G動(dòng)，向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；
地面對(duì)重物的支持力F支＝G﹣F′＝G﹣3F拉+G動(dòng)＝100N﹣3×30N+G動(dòng)＝G動(dòng)+10N；故A錯(cuò)誤；
（2）由圖可知在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，v3＝2.50m/s，拉力F3＝40N，
因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的繩子股數(shù)）n＝3，
所以拉力F的作用點(diǎn)下降的速度v3′＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，
拉力做功功率（總功率）：
P總＝F3V3′＝40N×7.5m/s＝300W，故C錯(cuò)誤；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=W有用W總×100%=Gh3F3h3×100%=100N40N×3×100%≈83.33%，故D錯(cuò)誤；
（3）在1～2s內(nèi)，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m
拉力F的作用點(diǎn)下降的距離s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m，
拉力做的功：
W＝F2S2＝50N×3.75m＝187.5J；故B正確。
故選：B。
10．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)，一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn)，關(guān)于小石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法，正確的是（ ）
A．小石塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B．從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊受到重力和彈力的作用
C．從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊的速度先增大后減小
D．小石塊在C點(diǎn)時(shí)，受到平衡力的作用
解：
小石塊在下落過(guò)程中，在AB段，小石塊只受到重力作用，重力不斷改變小石塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，小石塊加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用，過(guò)B點(diǎn)后橡皮筋開(kāi)始伸長(zhǎng)（大于原長(zhǎng)），彈力逐漸增大。當(dāng)拉力小于重力時(shí)，小石塊仍處于加速狀態(tài)；當(dāng)拉力大于重力時(shí)，小石塊減速下落。
A、從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小石塊的有重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能還轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，故A錯(cuò)誤；
B、由題B點(diǎn)是橡皮筋自然下垂長(zhǎng)度的位置，所以在AB段，橡皮筋對(duì)小石塊沒(méi)有彈力，小石塊只受到重力，故B錯(cuò)誤；
C、從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊速度先加速后減速，故C正確；
D、BC過(guò)程中小石塊先加速后減速，減速過(guò)程中是因?yàn)閺椓Υ笥谥亓?，C點(diǎn)是下落的最低點(diǎn)，此時(shí)小石塊雖然速度為0，到達(dá)C點(diǎn)后小石塊會(huì)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向上運(yùn)動(dòng)，故C點(diǎn)時(shí)受到并不是平衡力，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
11．如圖所示，重為50N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知滑輪組機(jī)械效率為80%，物體運(yùn)動(dòng)的速度為1m/s，下列分析計(jì)算正確的是（ ）
A．物體所受合力為5N
B．物體受到的摩擦力為12N
C．拉力F做功的功率為5W
D．在10s內(nèi)機(jī)械所做的有用功為500J
解：A、物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，物體所受合力為零，故A錯(cuò)誤；
B、由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n＝3，克服摩擦力做的功為有用功，效率：η=W有W總×100%=fsFns×100%=fnF×100%，則f＝nηF＝3×80%×5N＝12N，故B正確；
C、拉力的功率P=Wt=Fst=Fns物體t=nFv物體＝3×5N×1m/s＝15W，故C錯(cuò)誤；
D、在10s內(nèi)機(jī)械所做的有用功W＝fs＝fvt＝12N×1m/s×10s＝120J，故D錯(cuò)誤；
故選：B。
12．用水平力F1拉動(dòng)如圖所示裝置，使木板A在粗糙水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A上表面相對(duì)地面靜止，連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2．不計(jì)滑輪重和繩重，滑輪軸光滑。則F1與F2的大小關(guān)系是（ ）
A．F1＝F2B．F2＜F1＜2F2C．F1＝2F2D．F1＞2F2
解：由圖知，
（1）動(dòng)滑輪在水平方向上受到三個(gè)力的作用：水平向右的拉力F1，墻壁對(duì)它水平向左的拉力F墻，木板A對(duì)它水平向左的拉力F木板，
由于木板向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以F1＝F墻+F木板，
由于同一根繩子各處的拉力相等，所以F木板=12F1，
由于力的作用是相互的，所以動(dòng)滑輪對(duì)木板A的拉力為F動(dòng)＝F木板=12F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）物塊B在水平方向上受到兩個(gè)力的作用：繩子對(duì)它向左的拉力F2，木板A對(duì)它向右的摩擦力fA對(duì)B；由于物塊B保持靜止，所以F2＝fA對(duì)B；
木板A在水平方向上受到三個(gè)力的作用：動(dòng)滑輪對(duì)木板向右的拉力F動(dòng)，物體B對(duì)木板向左的摩擦力fB對(duì)A，地面對(duì)木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以F動(dòng)＝fB對(duì)A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB對(duì)A＝fA對(duì)B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F動(dòng)＝F2+f地面，
即12F1＝F2+f地面，
也就是F1＝2F2+2f地面，
所以F1＞2F2。
故選：D。
二．填空題（共6小題）
13．如圖所示的單擺，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球從A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動(dòng)的過(guò)程中，小球受到的重力對(duì)小球 做 功，細(xì)繩對(duì)小球的拉力 不做 功（均選填“做”或“不做”）。
解：小球從A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動(dòng)的過(guò)程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移動(dòng)了距離，所以小球受到的重力對(duì)小球做了功；
細(xì)繩對(duì)小球的拉力方向與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，小球沒(méi)有在拉力的作用下移動(dòng)距離，故細(xì)繩對(duì)小球的拉力沒(méi)有做功。
故答案為：做；不做。
14．在自由下落過(guò)程中，物體運(yùn)動(dòng)速度會(huì)越來(lái)越快，一個(gè)物體由A點(diǎn)自由下落，相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，已知AB＝BC．如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則W1 ＝ W2，P1 ＜ P2（兩空均選填“＞”、“＜”或“＝”）。
解：
由題AB＝BC，
根據(jù)W＝Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，
由v=st可得，t=sv可知，小球在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，
根據(jù)公式P=Wt可知，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故答案為：＝；＜。
15．如圖，AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個(gè)豎直向上大小為10N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則重物G＝ 20 N．若保持拉力方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過(guò)程中，拉力F將 不變 （選填“增大”、“不變”或“減小”）
解：
（1）如圖，杠桿在水平位置，
LBA＝2LBC，
杠桿平衡，F(xiàn)LBA＝GLBC，
所以G=F×LBALBC=10N×2LBCLBC=2×10N＝20N；
（2）杠桿被拉起后，如圖所示，
BA′為動(dòng)力臂，BC′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，
△BC′D∽△BA′D′，
BC′：BA′＝BD：BD′＝1：2，
杠桿平衡，
所以F′LBA′＝GLBC′，
F′=G×LBC′LBA′=12G=12×20N＝10N；由此可知當(dāng)杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中，力F的大小不變；
故答案為：20N；不變。
16．如圖是某裝置利用浮力進(jìn)行自動(dòng)控制的原理圖AOB為一杠桿（質(zhì)量忽略不計(jì)），OA：OB＝1：2． A端用細(xì)線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7kg．當(dāng)鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。則鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積為 10﹣3 m3，鋁球受到的浮力為 20 N，鋁球空心部分體積為 3×10﹣3 m3．（ρ鋁＝2.7×103kg/m3，g＝10N/kg）
解：由ρ=mv可知，
鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：V=mρ=2.7kg2.7×103kg/m3=10﹣3m3；
由杠桿平衡的條件可得：
（G﹣F?。罯A＝FB×OB
（2.7kg×10N/kg﹣F?。罯A＝3.5N×OB
2.7kg×10N/kg﹣F?。?N
F?。?0N；
由于F?。溅阉甮v排
所以v排=F浮ρ水g=20N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣3m3；
則v球＝2v排＝2×2×10﹣3m3＝4×10﹣3m3，
則空心部分的體積：v空心＝v球﹣v實(shí)心＝4×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝3×10﹣3m3。
故答案為：10﹣3；20；3×10﹣3m3。
17．如圖所示的甲，乙兩套裝置，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等，用它們分別將重力為G1和G2的重物勻速提升一定高度，所用豎直向上的拉力大小分別為F1和F2，忽略繩重和摩擦。若F1＝F2，則G1 ＜ G2；若G1＝G2，則它們的機(jī)械效率η1 ＝ η2．（兩空均填“＞”、“＝”或“＜）
解：（1）由圖可知，甲圖中滑輪組繩子的有效股數(shù)為n1＝2；乙圖中滑輪組繩子的有效股數(shù)為n2＝3，
因?yàn)槊總€(gè)滑輪的質(zhì)量均相等，所以每個(gè)滑輪的重力相等，
忽略繩重和摩擦，由F=1n（G物+G動(dòng)），可得，
G1＝2F1﹣G動(dòng)，G2＝3F2﹣G動(dòng)，
因?yàn)镕1＝F2，所以，G1＜G2；
（2）比較甲、乙兩個(gè)滑輪組可知，動(dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，
W額＝G輪h，W有用＝G物h，
利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，
根據(jù)η=W有用W總可知，兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率相同，即：η甲＝η乙。
故答案為：＜；＝。
18．如圖所示，一滑輪下端懸吊一個(gè)重50N的物體，在拉力F的作用下使物體在2s內(nèi)上升了2m，（不計(jì)滑輪、繩的重力和摩擦）則拉力F＝ 100 N，動(dòng)滑輪上升的速度是v＝ 0.5 m/s，拉力F所做的功W＝ 100 J。
解：根據(jù)圖示可知：該滑輪動(dòng)滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知：F＝2G，則F＝2×50N＝100N；
F移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的二分之一，則滑輪在2s內(nèi)移動(dòng)的距離為1m，故動(dòng)滑輪上升的速度：v=st=1m2s=0.5m/s；
拉力所做的功：W＝Fs＝100N×1m＝100J。
故答案為：100；0.5；100。
三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）
19．在探究“杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿（每小格均等長(zhǎng)）、鐵架臺(tái)、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)重為1N的鉤碼。
（1）為了便于測(cè)量力臂要將如圖甲所示杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往 右 （選填“左”或“右”）調(diào)；
（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，對(duì)應(yīng)的力臂為L(zhǎng)1和L2，由此可得杠桿的平衡條件為： F1L1＝F2L2（動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂） 。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是 B （選填“A”或“B”）：
A．取平均值減少誤差
B．使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性
（3）將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個(gè)，則杠桿 左端下沉 （選填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（4）如圖1所示，用細(xì)繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為 1 N；保持杠桿平衡，將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，拉力F大小將 變大 （選填“變大”、“不變”或“變小”）；
（5）在生活、生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到杠桿的平衡條件，例如用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。某次用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，如圖2所示，則物體的質(zhì)量為 72 g。
解：（1）由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，對(duì)應(yīng)的力臂為L(zhǎng)1和L2，分析上述數(shù)據(jù)，可得出的杠桿的平衡條件是：F1l1＝F2l2（或動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂）；
本題為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)，是為了得出普遍性結(jié)論，避免偶然性，故選B；
（3）如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個(gè)，
左端：2G×4L＝8GL，右端：G×6L＝6GL，
左端大于右端，故左端下沉；
（4）設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的重力為G＝1N，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F1L1＝F2L2，2G?2L＝F?4L，解得F＝G＝1N，
保持杠桿平衡，將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，拉力F向左傾斜時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大；
（5）在天平的標(biāo)尺上，1g之間有5個(gè)小格，一個(gè)小格代表的質(zhì)量是0.2g，被測(cè)物體的質(zhì)量為50g+20g+2g＝72g。
故答案為：（1）右；（2）F1L1＝F2L2（動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂）； B；（3）左端下沉；（4）1；變大；（5）72。
20．小明在做測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，如圖所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。
（1）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為 88.9% （結(jié)果保留一位小數(shù)）。
（2）如圖丙所示，第3次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 2.2 N。
（3）分析表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論同一滑輪組， 提升物體的重力越大，機(jī)械效率越高 。
（4）在第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果拉力方向與豎直方向有一定夾角，那么所測(cè)得的滑輪組的機(jī)械效率將會(huì) 變小 （填“變大”、“變小”或“不變”）。
解：（1）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為：
η=W有W總=GhFs=4N××0.3m≈88.9%；
（2）如圖丙所示，第3次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為2.2N；
（3）縱向分析表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組，提升物體的重力越大，機(jī)械效率越高；
（4）彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)方向偏離了豎直方向，拉力F變大，拉下的距離s不變，總功變大，有用功不變，則滑輪組效率變小。
故答案為：（1）88.9%；（2）2.2；（3）提升物體的重力越大，機(jī)械效率越高；（4）變小。
四．計(jì)算題（共2小題）
21．為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強(qiáng)方特文化主題園，建成后將通過(guò)最新的VR技術(shù)展示包括楚文化和三國(guó)文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重1200N的木箱A搬到高h(yuǎn)＝2m，長(zhǎng)L＝10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時(shí)50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W．求：
（1）拉力F的大?。?br>（2）該斜面的機(jī)械效率是多少；
（3）木箱A在斜面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大。
解：（1）由P=Wt得，拉力所做的功：
W 總＝Pt＝80W×50s＝4×103J，
由W＝FL得，拉力F的大?。?br>F=W總L=4×103J10m=400N。
（2）克服物重做功：
W 有＝Gh＝1200N×2m＝2.4×103J，
則斜面的機(jī)械效率：
η=W有W總×100%=2.4×103J4×103J×100%＝60%。
（3）木箱 A 在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦做功：
W額＝W總﹣W有＝4×103J﹣2.4×103J＝1.6×103J，
由W額＝fL得，木箱 A 在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力：
f=W額L=1.6×103J10m=160N。
答：（1）拉力F的大小為400N；
（2）該斜面的機(jī)械效率是60%；
（3）木箱A在斜面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是160N。
22．舉世囑目的港珠澳大橋于2018年10月24日正式通車(chē)，是集橋、島、隧道于一體的跨海橋梁。圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖，若使用柴油機(jī)和滑輪組將高h(yuǎn)＝1m的實(shí)心長(zhǎng)方體A從海底以0.1m/s的速度勻速吊出海面；圖乙是物體A所受拉力F1隨時(shí)間t變化的圖象。（ρ海＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不計(jì)摩擦、水的阻力及繩重）。求：
（1）物體A的密度。
（2）當(dāng)物體A在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位置時(shí)，上表面受到海水的壓力。
（3）物體A露出水面前，柴油機(jī)對(duì)繩的拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象，如圖丙，求此過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率。
解：
（1）根據(jù)圖乙可知，物體完全露出水面后，拉力：F1＝3×105N，則物體的重力G＝F1＝3×105N，
由G＝mg可得，物體的質(zhì)量：m=Gg=3×105N10N/kg=3×104kg，
由圖乙可知，物體全部浸沒(méi)時(shí)，物體A所受的拉力：F1′＝2×105N，
則物體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力：F?。紾﹣F1′＝3×105N﹣2×105N＝1×105N，
由F?。溅阉甮V排可得物體的體積：V＝V排=F浮ρ水g=1×105N1×103kg/m3×10N/kg=10m3，
物體A的密度：ρ=mV=3×104kg10m3=3×103kg/m3；
（2）由v=st可得物體在80s內(nèi)通過(guò)的距離：s＝vt＝0.1m/s×80s＝8m，即在計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)物體上表面在水中所處的深度h＝s＝8m，
物體上表面受到的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×8m＝8×104Pa，
由V＝Sh可得，物體的底面積：S=Vh=10m31m=10m2，
則物體A上表面受到海水的壓力：F＝pS＝8×104Pa×10m2＝8×105N；
（3）根據(jù)圖丙讀出物體運(yùn)動(dòng)80s，拉力做的功：W總＝2×106J，
而有用功：W有＝F1′s＝2×105N×8m＝1.6×106J，
滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W總×100%=1.6×106J2×106J×100%＝80%。
答：（1）物體A的密度為3×103kg/m3。
（2）當(dāng)物體A在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位置時(shí)，上表面受到海水的壓力為8×105N。
（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%。次數(shù)
鉤碼重/N
購(gòu)碼上升距離/cm
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm
機(jī)械效率
1
2
10
0.8
30
83.8%
2
4
10
1.5
30
？
3
6
10
？
30
90.9%
次數(shù)
鉤碼重/N
購(gòu)碼上升距離/cm
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N
彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm
機(jī)械效率
1
2
10
0.8
30
83.8%
2
4
10
1.5
30
？
3
6
10
？
30
90.9%

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章節(jié)綜合與測(cè)試

版本： 滬科版

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