知識點(diǎn)1：功
【典例探究1】如圖所示的四種情景中，人對物體做功的是（ ）
A． 背著書包水平行走B． 用力搬起箱子
C． 用力推石頭沒有推動D． 舉著杠鈴原地不動
【解題思路】三種不做功的情況
判斷力是否對物體做功的關(guān)鍵要看是否滿足做功的兩個必要因素，兩者缺一不可。重點(diǎn)抓住力作用在物體上是否有“成效”。
不做功的三種情況：①有力無距離（物體受力沒有移動），如搬石頭未搬動，推箱子未推動。
②有距離無力（物體憑慣性運(yùn)動），如物體在光滑平面上自由滑動，足球踢一腳后的運(yùn)動。
③力和距離的方向垂直（物體沿力方向沒有通過距離），如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動，拉力不做功。
【答案】B
【解析】A．中學(xué)生背著書包水平行走，人給書包一個向上的力，但書包向上沒有移動距離，則人對書包沒有做功，故A不符合題意；
B．用力搬起箱子，人給箱子一個向上的力，箱子向上移動了距離，所以人對箱子做了功，故B符合題意；
C．用力推石頭沒有推動，人給石頭一個力的作用，石頭沒有在力的方向上通過一定的距離，所以人推石頭沒有做功，故C不符合題意；
D．運(yùn)動員舉著杠鈴原地不動，運(yùn)動員給杠鈴一個向上的力，但杠鈴向上沒有移動距離，則運(yùn)動員對杠鈴沒有做功，故D不符合題意。
故選B。
【典例探究2】若一果農(nóng)挑起兩筐總重為500N蘋果站在地面上不動，他對這兩筐蘋果______功（選填“做了”或“沒有做”）。若果農(nóng)搭乘位于兩路口的皇冠自動大扶梯，兩筐蘋果放置于扶梯上，隨扶梯上行高度為50m，扶梯對這兩筐蘋果至少做______J的功。
【解題思路】利用W=Fs計(jì)算功時，首先要明確題中求的是什么力對物體做功；其次要注意s應(yīng)和F相對應(yīng)，s必須是物體在力F的方向上通過的距離，千萬不能“張冠李戴”。
如：某人用50N的水平推力推動重100N的箱子在平地上前進(jìn)10m，則人的推力對箱子的做的功為
W=Fs=50N×10m=500J
重力對物體做的功為
W=Gh=100N×0m=0J
【溫馨提醒】：①F與s的方向應(yīng)在同一直線上(初中要求)，比如一個人提著一重物G，從山腳順著一之字形的山路爬到山頂，此時人克服重力做功所移動的距離并不是山路的長，而是從山腳到山頂?shù)母撸?br>②做功的多少，由W=Fs決定，而與物體的運(yùn)動形式無關(guān)。
【答案】 沒有做 25000
【解析】[1]果農(nóng)挑起兩筐蘋果站著不動，果農(nóng)對蘋果施加了力，但兩筐蘋果沒有在力的作用下沿力的方向移動距離，所以他沒有對兩筐蘋果做功。
[2]隨扶梯上行高度為50m時，扶梯對這兩筐蘋果做的功
知識點(diǎn)2：功率
【典例探究】如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度運(yùn)動了2s，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5N，此過程中，物體A運(yùn)動的距離是 ______m，拉力F做功為 ______J，拉力F的功率是 ______W。
【解題思路】（1）功率與功是兩個不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢”，“多少”與“快慢”的意義不一樣。只有在做功時間相同時，做功多的就做功快。否則，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大。也就是說:功率與功和時間兩個因素有關(guān)。
（2）功率的公式是指在t時間內(nèi)的平均功率，而不是某一時刻的瞬時功率；當(dāng)物體在力F作用下，沿力的方向以速度v勻速運(yùn)動時，由W=Fs及，可得
由P=Fv可知，功率一定時，機(jī)械的牽引力和速度成反比。要使?fàn)恳Υ?，就要減速。這就是汽車在上坡時為什么要減速以獲得較大的牽引力。
【答案】 0.8 8 4
【解析】[1]物體A運(yùn)動的距離是
[2]彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為拉力的大小，F(xiàn)=5N，動滑輪上有2股繩，所以繩自由端移動的距離是
所以拉力F做功為
[3]拉力F的功率是
知識點(diǎn)3：動能和勢能
【典例探究】我們在學(xué)習(xí)物理知識中，學(xué)到很多物理學(xué)的研究方法，下面用到轉(zhuǎn)換法的是（ ）
A．在“探究小球動能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)時，通過觀察被撞擊木塊的移動距離遠(yuǎn)近來判斷小球動能的大小
B．在“探究阻力對物體運(yùn)動的影響”實(shí)驗(yàn)時，控制小車從斜面同一高度由靜止釋放
C．為了描述物體運(yùn)動的快慢，我們把路程與時間之比叫做速度
D．計(jì)算火車從泰安到杭州的平均速度時，忽略火車的長度
【解題思路】解題口訣技巧“研球看塊比遠(yuǎn)”。
研球（研究球的動能大?。┛磯K（動能大小通過看木塊被推動的距離）比遠(yuǎn)（距離越遠(yuǎn)說明小球動能越大）。
【答案】A
【解題大招】：看塊比遠(yuǎn)，木塊移動距離越遠(yuǎn)，小球動能越大。故答案為A。
【歸納總結(jié)】動能、勢能大小的影響因素及判斷方法
彈性勢能大小的影響因素——彈性形變的大小，發(fā)生的彈性形變越大，彈性勢能越大。
【溫馨提醒】：由于機(jī)械能=動能+勢能，判斷機(jī)械能的大小變化時，要根據(jù)動能、勢能各自的影響因素進(jìn)行分析。如在高空同一高度勻速飛行的飛機(jī)，拋出救災(zāi)物資后，盡管其速度、飛行高度不變，但飛機(jī)的總質(zhì)量減小，其動能、勢能和機(jī)械能都要減小。
知識點(diǎn)4：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【典例探究1】如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的路面從a點(diǎn)向d點(diǎn)自由運(yùn)動，其中b和d兩點(diǎn)在同一水平高度，則下列說法中錯誤的是（ ）
A．小球從 a到c 加速下滑，部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
B．小球從c到d 減速上坡，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C．小球在b和d 時重力勢能和動能都相等
D．小球從a到d 的過程中機(jī)械能減小
【解題思路】解題口訣技巧“一看是否有摩擦，二看加和變不變”。
在判定能量轉(zhuǎn)化的時候，機(jī)械能變大還是變?。?br>解題思路大招：“一看是否有摩擦，二看加和變不變”。
一般地，如果題目中有明顯的摩擦阻力，那么機(jī)械能減?。蝗绻}目分別描述了動能和勢能，關(guān)注動能和勢能相加之和變大還是變小，就是機(jī)械能的變化情況。
【答案】C
【解題大招】題干中包含“粗糙”二字，所以存在摩擦，機(jī)械能應(yīng)該減小，D正確；因?yàn)槟Σ?，所以C選項(xiàng)中動能不相等，C 錯誤；A 選項(xiàng)中，a到c，部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，A正確；B選項(xiàng)中，c到d，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，B正確；選出錯誤選項(xiàng)，故答案為C。
【歸納總結(jié)】1．判斷機(jī)械能守恒的方法
（1）看動能與勢能之間是否完全轉(zhuǎn)化；
（2）判斷是否有除重力和彈力以外的力做功。
2．動能與勢能的轉(zhuǎn)化及判斷方法正確分析動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，可分以下幾個步驟進(jìn)行：
【溫馨提醒】：題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失——機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失——機(jī)械能不守恒。
知識點(diǎn)5：杠桿
【典例探究1】如圖所示，把質(zhì)量分布均勻的輪子推著滾上臺階（支點(diǎn)為輪子與臺階的接觸點(diǎn)O），試在圖中作出所用的最小力 F的示意圖。
【解題思路】解題口訣技巧“點(diǎn)點(diǎn)垂”。
當(dāng)解答杠桿最小力作圖時，可以采用以下大招：尋找杠桿上的最遠(yuǎn)點(diǎn)到支點(diǎn)的距離作為動力臂，以最遠(yuǎn)點(diǎn)為垂足作動力臂的垂線，即為最小力。
【答案】見解析
【解題大招】在輪子上尋找距離支點(diǎn)的最遠(yuǎn)點(diǎn) A，連接 OA，過A點(diǎn)作OA 的垂線找到最小力，故答案如圖所示：
【典例探究2】如圖所示，用方向始終垂直于杠桿的動力F將重物從A位置緩慢提升到B位置，在提升重物的過程中，動力F大小的變化情況是（ ）
A．變大 B．變小 C．先變大后變小 D．先變小后變大
【解題思路】解題口訣技巧“始終豎拉力不變，其他桿平力最大”。
當(dāng)遇到杠桿一端與豎直墻面較鏈連接，拉力 F作用于另外一端，在拉力 F的作用下，杠桿繞支點(diǎn)（較鏈連接處）緩慢轉(zhuǎn)動求解拉力大小變化的問題時可以使用本大招。若拉力方向始終是豎直方向，則在杠桿轉(zhuǎn)動過程中拉力大小不變；若拉力方向沿其他方向（比如始終與桿垂直或始終水平等情況），則杠桿運(yùn)動至水平位置時，維持杠桿平衡所需的力 F最大。
【答案】C
【解題大招】由題意可知拉力方向始終與杠桿垂直，根據(jù)大招“始終堅(jiān)拉力不變，其他桿平力最大”，當(dāng)杠桿運(yùn)動至水平位置時，維持杠桿平衡所需的力 F最大。所以當(dāng)杠桿由水平下方運(yùn)動到水平位置再運(yùn)動到水平上方的過程中，拉力 F先變大后變小。故答案為C。
【典例探究3】如圖所示，一根輕木條左端放一支較短的蠟燭，右端放一支較長的蠟燭，兩支蠟燭一樣粗細(xì)。在 O處將木條支起，木條能在水平位置平衡。同時點(diǎn)燃蠟燭，點(diǎn)燃后蠟燭的燃燒速度相同。在燃燒過程中，木條（ ）
A．始終保持水平 B．左端會下沉 C．右端會下沉 D．無法判斷
【解題思路】解題口訣技巧“極限法判斷杠桿平衡問題”。
當(dāng)遇到杠桿原來處于平衡狀態(tài)，在支點(diǎn)兩側(cè)同時減小作用力或力臂，判斷杠桿的狀態(tài)時，直接用極限法看哪個力或力臂先減小到零，則杠桿的這一端會翹起，另一端下沉。
【答案】C
【解題大招】使用極限法判斷，因兩支蠟燭燃燒速度相同，將左側(cè)蠟燭燒沒，則右側(cè)蠟燭還剩一部分，故杠桿右端下沉，故答案為C。
【典例探究4】如圖，體積相同的鐵塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將鐵塊和鋁塊同時浸沒到水中，杠桿將（ ）
A．左端下降 B．右端下降 C．杠桿仍然平衡 D．條件不足，無法判斷
【解題思路】解題口訣技巧“肉大沉”。
遇到杠桿本來平衡，然后物體浸沒入同種液體中杠桿平衡的判斷問題時，杠桿兩側(cè)ρ（肉）大的一側(cè)物體將會下沉，即“肉大沉”。
【答案】B
【解題大招】根據(jù)“肉大沉”，即ρ大的一端物體下沉分析判斷，因ρ鐵＞ρ鋁，故右端下沉。故答案為B。
【歸納總結(jié)】1．杠桿類型的判斷
（1）比較杠桿的動力臂和阻力臂；
（2）根據(jù)杠桿的用途來判斷是為了省力還是省距離。
2．杠桿平衡的判斷
（1）杠桿兩端平衡螺母的調(diào)節(jié)
左端高，左、右平衡螺母都往左調(diào)；右端高，左右平衡螺母都往右調(diào)。
（2）杠桿調(diào)節(jié)水平平衡的目的
①實(shí)驗(yàn)前：使杠桿左右兩邊重力相等，避免杠桿自重對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響；
②實(shí)驗(yàn)過程中：使力管落在杠桿上，直接讀出力管大小，便于力臂測量。
（3）杠桿中彈簧測力計(jì)的使用
豎直拉動，如果傾斜，力臂減小，示數(shù)增大。
（3）判斷杠桿往哪一端下沉
杠桿兩端各懸掛兩個重物能保持水平平衡，輕的重物離支點(diǎn)遠(yuǎn)，重的重物離支點(diǎn)近。
①移動相同的距離，重力小的那一端，力和力管乘積變化量(GΔl)??；靠近支點(diǎn)，輕的那一端力與力臂的乘積減少得少，所以輕的那一端下沉。反之，遠(yuǎn)離支點(diǎn)，重的那一端下沉。
②改變相同的重力，力臂短的那一端，力和力臂乘積變化量(GΔl)??；減小相同重力，力臂短的那一端力與力臂的乘積減少得少，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．杠桿最小力的求解方法
知識點(diǎn)6：滑輪
【典例探究1】用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在相同時間內(nèi)把相同的物體提升相同的高度，在不計(jì)繩重及機(jī)械摩擦的情況下，則甲、乙兩工人拉力的功率大小為P甲________P乙〔選填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解題思路】如何準(zhǔn)確確定承擔(dān)重物繩子的股數(shù)n？
在滑輪組中，承擔(dān)物重的是吊著動滑輪的那幾段繩子．而定滑輪只起改變動力方向的作用．所以，只要數(shù)一數(shù)有幾段繩子吊著動滑輪，就能算出省力到幾分之一。
利用“隔離法”可以準(zhǔn)確確定承擔(dān)重物繩子的股數(shù)n。方法：在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開來，只算繞在動滑輪上的繩子股數(shù)。
【答案】等于
【解析】甲圖動滑輪上的繩子根數(shù)為2，乙圖動滑輪上的繩子根數(shù)為3，在不計(jì)繩重及機(jī)械摩擦的情況下，，由可知甲圖拉力的功率為
乙圖拉力的功率為
故P甲= P乙。
【典例探究2】如圖所示，要想用最小的力將汽車拖出來，請給滑輪組繞繩。
【解題思路】如何組裝滑輪組？
首先根據(jù)省力公式或根據(jù)求出繩子的股數(shù)n。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則(若繩子的起點(diǎn)在動滑輪上，則有奇數(shù)股繩子承擔(dān)重物；若繩子的起點(diǎn)在定滑輪上，則有偶數(shù)股繩子承擔(dān)重物)。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。
注意：若求得n不是整數(shù)，應(yīng)采取”進(jìn)一法”取成整數(shù)。
【答案】
【解析】要用最小的力將汽車拖出來，則應(yīng)有三段繩子吊著動滑輪，繩子的固定端應(yīng)從動滑輪開始，依次繞過定滑輪、動滑輪，故如下圖所示：
知識點(diǎn)7：機(jī)械效率
【典例探究1】下列說法正確的是（ ）
A．機(jī)械效率可以大于100%B．做功越多的機(jī)械，其功率一定越大
C．我國三峽船閘利用了連通器原理D．只要有動能和勢能的變化，機(jī)械能就一定守恒
【解題思路】功率和機(jī)械效率有何不同？
這兩個物理量是從不同方面反映機(jī)械性能的。它們之間沒有必然的聯(lián)系。功率大表示機(jī)械做功快；機(jī)械效率高表示機(jī)械對總功的利用率高。功率大的機(jī)械不一定機(jī)械效率高，例如內(nèi)燃機(jī)車功率可以達(dá)到幾千千瓦，但效率只有30％~40％，反之，機(jī)械效率高的機(jī)械功率不一定大。例如，安裝在兒童玩具汽車?yán)锏碾妱訖C(jī)效率可達(dá)80％，但功率卻只有幾瓦特。
【答案】C
【解析】A．只要使用機(jī)械，就要做無用功，因此機(jī)械效率不可能達(dá)到100%，更不會大于100%，故A錯誤；
B．功率是功和時間的比值，做功越多的機(jī)械，時間不確定，其功率不一定越大，故B錯誤；
C．我國三峽船閘利用了連通器原理，是世界上最大的人造連通器，故C正確；
D．物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能是守恒的，故D錯誤。
故選C。
【典例探究2】用如圖所示的滑輪組拉動物體A，使物體A以0.2m/s的速度水平向左勻速運(yùn)動10s，已知物體A重500N，物體A受到的摩擦力為120N，拉力F的功率為30W，下列說法正確的是（ ）
A．繩子自由端移動的距離為2m
B．克服物體A與地面間摩擦力做的功是額外功
C．滑輪組的機(jī)械效率為80%
D．相同情況下，若用該滑輪組勻速拉動質(zhì)量更大的物體B，滑輪組的機(jī)械效率不變
【解題思路】如何理解機(jī)械效率具有“可變性”？
由公式可知，如果該機(jī)械的額外功（W額）一定，有用功（W有）越大，機(jī)械效率（η）越高，比如用同一個滑輪組把一塊巨石和一個乒乓球提起相同的高度，前者的機(jī)械效率高，由此可見對同一個機(jī)械，它的機(jī)械效率是可變的，而不是某一確定值。
【答案】C
【解析】A．由題意可知，物體移動的距離
s=vt=0.2m/s×10s=2m
動滑輪上有三股繩，繩端移動的距離是物體移動距離的3倍，所以繩端移動的距離為6m，故A錯誤；
B．克服物體A與地面的摩擦力所做的功為有用功，不是額外功，故B錯誤；
C．由題意及前面分析可知，有用功為
總功為拉力所做的功，由功率計(jì)算公式變形可知總功為
故C正確；
D．相同情況下，若用該滑輪組勻速拉動質(zhì)量更大的物體時，物體與地面的摩擦力增大，有用功增大，而系統(tǒng)的額外功不變，有用功占總功的比值增大，滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)該增大，故D錯誤。
故選C。
【典例探究3】如圖所示，斜面長s為1.2m，高h(yuǎn)為0.3m，現(xiàn)將重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端用時2s，若拉力所做的功為6J。則下列說法正確的是（ ）
①拉力為5N
②拉力的功率為3W
③拉力所做的額外功為1.5J
④提升物體所做的有用功為5J
A．①②B．①③C．②③D．①④
【解題思路】如何計(jì)算有用功？
求解有用功的關(guān)鍵是明確人們使用機(jī)械的目的是什么，為了達(dá)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為了達(dá)到目的而直接用手對物體做的功。
甲 乙 丙
如對于圖甲、乙兩圖的目的是提升物體升高h(yuǎn)高度。因此，為了達(dá)到目的必須克服物重所做的功就是有用功，即W有=Gh。對于圖丙圖來說，利用滑輪組的目的是水平移動物體一段距離（s）。因此，為了達(dá)到目的必須克服摩擦阻力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正確；
②由可得，拉力的功率為
故②正確；
③④由題意可知，有用功為克服重力所做的功，由得
由得
故③④錯誤。故選A。
【典例探究4】在斜面上將一個質(zhì)量為5 kg的物體勻速拉到高處,如圖所示,沿斜面向上的拉力為40 N,斜面長2 m、高1 m,把重物直接提升h所做的功作為有用功(g取10 N/kg),下列說法正確的是
A．物體只受重力、拉力和摩擦力三個力的作用
B．做的有用功是50 J
C．此斜面的機(jī)械效率為83.3%
D．物體受到的摩擦力大小為10 N
【解題思路】如何進(jìn)行有關(guān)功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算？
（1）首先明晰三者的物理意義與公式關(guān)系：
①三者之間的關(guān)系：
②三者的公式關(guān)系：
③功率與速度、牽引力的關(guān)系：
機(jī)械中的功率：
審題挖掘隱含條件。
對于滑輪組來說，若已知物體移動的距離或速度，可根據(jù)承擔(dān)物重或承擔(dān)水平摩擦力的繩子段數(shù)n計(jì)算出繩子自由端移動的距離或速度。即s繩=nh物；vF=2vG。若不計(jì)摩擦或繩重，表明額外功是由于克服動滑輪的重產(chǎn)生的，此時額外功的大小為：W額外=G動h。
選擇合適的公式表達(dá)出有用功、總功并明晰額外功產(chǎn)生的原因，然后根據(jù)已知條件表示出機(jī)械效率、功率的公式并進(jìn)行展開和合理簡化消元。
如根據(jù)使用機(jī)械的目的有用功的表達(dá)式有：
①利用滑輪組豎直提升重物時，要克服物重做功，W有=Gh；
②利用滑輪組水平方向勻速移動物體時，要克服水平面的摩擦阻力做功，W有=fs。
③利用滑輪組豎直提升浸沒在水中的重物時，要克服物體在水中的重做功，W有=(G-F浮)h。
相應(yīng)的總功表達(dá)式有：
①已知W有、W額時，W總=W有+W額；
②已知F和s時，W總=Fs；
③已知η、W有時，；
④已知P和t時，W總=Pt。在涉及功的題目中，可根據(jù)實(shí)際情況選用合適的公式做靈活處理。
根據(jù)有用功和總功的表達(dá)式及已知條件，機(jī)械效率表達(dá)式有：
①利用滑輪組提升物體時，滑輪組的機(jī)械效率可表示為：
Ⅰ萬能公式
Ⅱ忽略繩重和摩擦
②利用滑輪組水平勻速移動物體時，滑輪組的機(jī)械效率可表示為
③斜面的機(jī)械效率可表示為
（4）最后根據(jù)已知條件代入公式求出未知量。
【答案】B
【解析】A.沿斜面向上拉物體時，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，故A錯誤；
B．所做的有用功：，故B 正確；
C．拉力F對物體做的總功:
斜面的機(jī)械效率為：， 所以C選項(xiàng)是正確的；
D．克服摩擦力所做的額外功：
由可得，,物體受到的摩擦力：,故D錯誤.
所以B選項(xiàng)是正確的。
一、單選題
1．（2024·湖南株洲·一模）如圖甲所示，“蹦極”就是跳躍著把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動。某運(yùn)動員做蹦極運(yùn)動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示（將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動），根據(jù)圖像，下列說法正確的是（ ）
A．0~t0過程中速度一直變大
B．運(yùn)動員重力大小為0.6F0
C．t0時刻運(yùn)動員處于平衡狀態(tài)
D．運(yùn)動員在t0時刻的重力勢能比t1時刻的重力勢能大
【答案】B
【解析】A．t0時刻繩子的彈力最大，說明伸長最長，處于最低點(diǎn)，因而0~t0過程中，先是人自由下落，速度逐漸變大，一直增加到重力等于拉力，當(dāng)拉力大于重力后，合力方向向上，運(yùn)動方向與合力方向相反，速度減小，所以速度先變大后變小，故A錯誤；
B．當(dāng)運(yùn)動員靜止時，重力等于拉力，由圖乙可知，最后運(yùn)動員受到的拉力為，即重力大小為，故B正確；
C．t0時刻，拉力最大，且拉力大于重力，所以此時刻運(yùn)動員處于非平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．t0時刻繩子的彈力比t1時刻大，說明t0時刻繩子伸長量大于t1時刻，故t0時刻運(yùn)動員的高度低于t1時刻，則運(yùn)動員在t0時刻的重力勢能比t1時刻的重力勢能小，故D錯誤。
故選B。
2．（2024·陜西西安·三模）下列圖中的情景節(jié)選自我國古代科技著作《天工開物》，其中說法正確的是（ ）

A．甲圖“六槳客船”中，劃水的船槳對水的作用力改變了客船的運(yùn)動狀態(tài)
B．乙圖“河池山錫”中，水由高處流下將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C．丙圖“竹笆載物”中，船上裝載的竹笆越多時，船受到的浮力越大
D．丁圖“沒水采珠”中，水面下的采珠人下潛的越深時受到水的壓力越小
【答案】C
【解析】A．圖甲“六槳客船”中，用槳劃水，力的作用是相互的，水給槳一反作用力，使船前進(jìn)運(yùn)動，是水對船的力改變了船的運(yùn)動狀態(tài)，故A錯誤；
B．圖乙“河池山錫”中，水由高處流下，水的質(zhì)量不變，速度增大，高度減小，故重力勢能減小，動能增加，所以是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯誤；
C．圖丙“竹笆載物”中，由漂浮條件可知，船上裝載的貨物越多，總重G物越大，受到的浮力越大，故C正確；
D．圖丁“沒水采珠”中，由可知，水面下采珠人下潛的越深，受到水的壓強(qiáng)越大，由可知，受到水的壓力越大，故 D錯誤。
故選C。
3．（2024·甘肅蘭州·一模）在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，小明進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，每個鉤碼質(zhì)量相同，下列說法錯誤的是（ ）
A．如圖甲所示的杠桿靜止在水平桌面上，此時它處于平衡狀態(tài)
B．要使圖甲所示的杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)
C．將如圖乙所示的兩側(cè)鉤碼均向外移動一格，杠桿右端下沉
D．如圖丙所示，保持杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計(jì)從a轉(zhuǎn)到b的過程中示數(shù)不變
【答案】D
【解析】A．實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)放在支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示，此時杠桿處于平衡狀態(tài)，故A正確，不符合題意；
B．調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，故B正確，不符合題意；
C．如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，將左右兩點(diǎn)的鉤碼同時向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向移動一個格，則左側(cè)
右側(cè)
因?yàn)椋軛U不能平衡，右端將下沉，故C正確，不符合題意；
D．根據(jù)杠桿的平衡條件分析，將測力計(jì)繞B點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其阻力臂OA不變，即阻力與阻力臂的乘積不變，而動力臂在從a到b的過程逐漸減小，動力F逐漸增大，即彈簧測力計(jì)示數(shù)變大，故D錯誤，符合題意。
故選D。
4．（2024·北京東城·一模）如圖所示，質(zhì)量為65kg的工人站在地面上用滑輪組提起重為600N的物體，在物體以0.1m/s的速度勻速上升1m的過程中，額外功為200J?；喗M中的繩均沿豎直方向，繩重和摩擦均可忽略不計(jì)，且繩足夠結(jié)實(shí)，取N/kg，則下列說法正確的是（ ）
A．滑輪組的機(jī)械效率約為66.7%
B．地面對工人的支持力大小N
C．工人做功的功率為W
D．工人站在地面上能用這個滑輪組勻速提升重力為1000N的物體
【答案】D
【解析】A．在物體以0.1m/s的速度勻速上升1m的過程中，額外功為200J，繩重和摩擦均可忽略不計(jì)，只需要考慮克服動滑輪重力做功，則動滑輪重為
滑輪組的機(jī)械效率約為
故A錯誤；
B．從滑輪組可知，一共有兩段繩子分擔(dān)動滑輪重，故n=2，則繩子的拉力為
對人進(jìn)行受力分析，人受到了向下的重力，還受到了地面對人的支持力，受到了繩子的拉力為400N，故地面對人的支持力為
故B錯誤；
C．工人做功的功率為
故C錯誤；
D．根據(jù)工人的重力可知，人能夠提供的最大拉力為
這個滑輪組能夠勻速提升最大物重為
1000N小于1100N，故工人站在地面上能用這個滑輪組勻速提升重力為1000N的物體，故D正確。
故選D。
5．（2024九年級下·重慶·專題練習(xí)）如圖所示，小超將重為600N的物體A勻速提升了1m，用時10s。動滑輪重力為200N，B處能承受的最大拉力為900N，若小超體重為500N，雙腳與地面接觸面積為0.05m2，不計(jì)繩重與摩擦，則（ ）
A．小超拉力做功的功率為40W
B．小超對地面的壓強(qiáng)為1×104Pa
C．使用該滑輪組，小超最多能提起800N的物體
D．不管提起多重的物體，該滑輪組的機(jī)械效率總是80%
【答案】C
【解析】A．由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離
拉力大小為
拉力做功
拉力做功的功率
故A不符合題意；
B．人向下拉繩子時，繩子也會對人施加向上的拉力，則人受到地面的支持力
人對地面的壓力和人受到地面的支持力是相互作用，人對地面的壓力
則工人對地面的壓強(qiáng)
故B不符合題意；
C．不計(jì)繩重與摩擦，動滑輪重力
使用該滑輪組提升重物時，工人的最大拉力等于其重力，即
提升物體的最大重力
故C符合題意；
D．用此滑輪組提起物體重力增大時，根據(jù)可知，額外功不變，有用功增大，滑輪組的機(jī)械效率增大，故D不符合題意。
故選C。
二、多選題
6．（2024·北京東城·一模）下列說法正確的是（ ）
A．踢出去的足球在空中飛行時，其運(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生改變
B．將水桶從地面上提起來，手對水桶的作用力等于水桶對手的作用力
C．在平衡力作用下運(yùn)動的木塊的機(jī)械能保持不變
D．男孩用水平力推水平地面上的木箱沒推動，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飛行時，足球受到重力和空氣阻力，這兩個力大小不相等，足球受到非平衡力，其運(yùn)動狀態(tài)一定發(fā)生改變，故A正確；
B．將水桶從地面上提起來，手對水桶的作用力和水桶對手的作用力是一對相互作用力，大小相等，故B正確；
C．在平衡力作用下運(yùn)動的木塊做勻速直線運(yùn)動，木塊的動能不變，木塊的高度可能改變，重力勢能可能改變，木塊的機(jī)械能可能改變，故C錯誤；
D．男孩用水平力推水平地面上的木箱沒推動，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，他的推力和木箱所受的摩擦力是一對平衡力，大小相等，故D錯誤。
故選AB。
7．（22-23八年級下·遼寧阜新·階段練習(xí)）小明和興趣小組的同學(xué)們利用如圖所示的裝置探究斜面的機(jī)械效率，同學(xué)對實(shí)驗(yàn)過程和裝置發(fā)表了下列不同的看法，其中不正確的是（ ）
A．勻速拉動木塊時，拉力與摩擦力是一對平衡力
B．斜面的機(jī)械效率與木塊被拉動的距離是無關(guān)的
C．斜面的坡度越小，斜面的機(jī)械效率越大
D．勻速拉動時，木塊要克服摩擦力做有用功
【答案】ACD
【解析】A．物塊在斜面上勻速運(yùn)動時，沿斜面向上受到拉力作用，還受豎直向下重力的作用，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錯誤，符合題意；
B．因?yàn)樾泵娴臋C(jī)械效率為
拉力F和物重G不變，h與s的比值也不變，所以η不變，故B正確，不符合題意；
C．斜面高度與物體重力相同時，斜面越長，坡度越小，摩擦力越大，克服摩擦力做額外功就越多，斜面的機(jī)械效率越低，故C錯誤，符合題意；
D．因?yàn)槲矬w沿斜面上升時，要克服摩擦力做功，木塊要克服摩擦力做額外功，故D錯誤，符合題意。
故選ACD。
8．（23-24九年級下·北京·階段練習(xí)）如圖甲所示，滑輪組懸掛在水平支架上。小明站在地面上兩次分別勻速提升物體A、B時，小明的拉力F所做的功W隨時間t的變化關(guān)系圖線分別為圖乙中的a、b。已知兩個滑輪的質(zhì)量相等，兩次提升時物體上升的速度均為0.4m/s，物體A的質(zhì)量為90kg，小明的質(zhì)量為60kg，不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。下列說法正確的是（ ）

A．物體B的質(zhì)量為40kg
B．提升物體A時滑輪組的機(jī)械效率為90%
C．提升物體B時支架受到定滑輪的拉力為850N
D．提升物體B時小明對地面的壓力為600N
【答案】ABC
【解析】A．由圖甲可知，滑輪組繩子段數(shù)為2，兩次提升時物體上升的速度均為0.4m/s，繩子自由端移動的速度為
在100s內(nèi)繩子自由端移動的距離為
物體A的質(zhì)量為90kg，重力為
由圖乙可知，提升物體A時，小明的拉力F在100s內(nèi)所做的功為4×104J，此時拉力為
因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，動滑輪的重為
由乙圖可知，提升物體B時，小明的拉力F在100s內(nèi)所做的功為2×104J，此時拉力為
物體B的重力為
物體B的質(zhì)量為
故A正確；
B．提升物體A時滑輪組的機(jī)械效率為
故B正確；
C．提升物體B時受力分析可知支架受到定滑輪的拉力為
故C正確；
D．小明的重力為
提升物體B時小明對地面的壓力為
故D錯誤。
故選ABC。
9．（22-23九年級下·北京·階段練習(xí)）如圖所示，工人站在水平地面上，用滑輪組提升所受重力為900N的物體A，工人對繩子自由端施加豎直向下的拉力F，物體A被豎直勻速提升1m，用時5s，滑輪組的額外功為100J。下列說法中正確的是（ ）
A．工人的體重不能小于500NB．動滑輪所受的重力為100N
C．繩端拉力F的功率為200WD．該滑輪組的機(jī)械效率為90％
【答案】ACD
【解析】A．拉力做的有用功
W有=Gh=900N×1m=900J
拉力做的總功
W總=W有+W額=900J+100J=1000J
由圖可知與動滑輪相連的繩子股數(shù)為2，繩子段移動的距離
s=nh=2×1m=2m
繩子的拉力
繩子的拉力不能大于工人的重力，否則把工人會從地面拉起，故工人的體重不能小于500N，故A正確；
B．不計(jì)繩重和摩擦，額外功來自于克服動滑輪的重力做功，故動滑輪所受的重力
由于繩重和摩擦的影響，克服滑輪重做的額外功小于100J，因此動滑輪的重力小于100N，故B錯誤；
C．繩子拉力F的功率為
故C正確；
D．該滑輪組的機(jī)械效率為
故D正確。
故選ACD。
三、填空題
10．（2024·天津?qū)氎妗ひ荒＃┤龒{水電站的水庫大壩高185m，當(dāng)水位為175m時，壩底受到水的壓強(qiáng)是 Pa；如圖所示的“橡皮筋動力車”，旋轉(zhuǎn)扇葉，將橡皮筋擰緊。松開手后，橡皮筋的 能轉(zhuǎn)化為扇葉的動能，扇葉快速轉(zhuǎn)動，小車運(yùn)動起來。
【答案】 1.75×106 彈性勢
【解析】[1]根據(jù)p=ρgh可得，壩底受到水的壓強(qiáng)是
[2]將橡皮筋擰緊，使其發(fā)生形變，產(chǎn)生彈性勢能，松手后橡皮筋的彈性勢能使扇葉轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)化為扇葉的動能。
11．（2024·安徽合肥·模擬預(yù)測）航母阻攔索用于將艦載機(jī)高速攔停，是艦載機(jī)名副其實(shí)的一道“生命線”。高速著艦的飛機(jī)尾鉤勾住阻攔索繼續(xù)向前滑行，阻攔索給飛機(jī)施加向后的拉力，使飛機(jī)的速度快速減小，最后安全停在甲板上（如圖所示）。在此過程中飛機(jī)的動能轉(zhuǎn)化為阻攔索的 能。
【答案】彈性勢
【解析】艦載機(jī)降落時，阻攔索會拉住飛機(jī)，阻攔索被拉長，使飛機(jī)的速度減小，飛機(jī)的動能轉(zhuǎn)化為阻攔索的彈性勢能。
12．（2024·陜西西安·三模）如圖所示為專用的無障礙通道，該通道高1m，斜面長4m，用沿斜面200N的推力，在5s內(nèi)將總重為600N的人和輪椅勻速推到頂端，則該過程中人和輪椅所受的摩擦力為 N，斜面的機(jī)械效率為 %，若斜面變粗糙，斜面的機(jī)械效率會變 （選填“大”或“小”）。
【答案】 50 75 小
【解析】[1]推力做的功
克服重力做的有用功
該過程中人和輪椅所受的摩擦力為
[2] 斜面的機(jī)械效率為
[3]若斜面變粗糙，輪椅受到的摩擦力增大，克服摩擦力做的功增多，有用功不變，總功增大，由可知，斜面的機(jī)械效率會變小。
13．（2024·江蘇宿遷·一模）如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機(jī)，已知AB長40cm，AC長30cm。室外機(jī)的重力330N，恰好作用在AB中點(diǎn)處，則 點(diǎn)（選填“A”、“B”或“C”）是杠桿ABC的支點(diǎn)；A處螺釘?shù)乃嚼? N（支架重力不計(jì)）。為了安全，室外機(jī)的位置應(yīng)盡量 （選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）墻壁。
【答案】 C 220 靠近
【解析】[1]由題意可知，以C為支點(diǎn)，ABC是一個杠桿。
[2]AC為A處螺釘水平拉力的力臂，室外機(jī)對其壓力的力臂為AB長的，由杠桿平衡條件可得
即
解得
[3]若拉力過大，支架對螺釘拉力會使螺釘松動而造成危險(xiǎn)，所以為了安全，應(yīng)減小對A處的拉力。在A處對三角支架的力的力臂和阻力（室外機(jī)對支架的壓力）一定時，室外機(jī)的位置越靠近墻壁，室外機(jī)對支架壓力力臂越小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，A處的拉力將減小，以保證支架和室外機(jī)的安全。
14．（2024·云南紅河·一模）“研究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，在杠桿上的A點(diǎn)掛三個鉤碼每個重均為，用調(diào)好的彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿上的B點(diǎn)，使杠桿在水平平衡，如圖所示，測力計(jì)的示數(shù)是 ；如果將測力計(jì)沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測力計(jì)的示數(shù)將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】 1 變大
【解析】[1]設(shè)杠桿一格長度為L，根據(jù)杠桿的平衡條件得到F1l1=F2l2，代入數(shù)據(jù)得
3×0.5N×2L=F×3L
解得F=1N。則彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1N。
[2]如果將測力計(jì)沿圖中虛線方向拉，動力臂減小，阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知動力變大，則測力計(jì)的示數(shù)將變大。
四、作圖題
15．（2024·廣東佛山·一模）如圖甲所示，桔槔是我國古代汲水的一種器具，可看作杠桿，圖乙是其簡化示意圖。請?jiān)趫D乙的A點(diǎn)中作出水桶所受重力G的示意圖，并畫出力F1的力臂l1。
【答案】
【解析】物體重力的方向總是豎直向下，因此過水桶的重心A沿豎直向下的方向作出一條有向線段，用G表示，即為水桶所受的重力；由乙圖可知，以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，過支點(diǎn)O向動力F1作用線作垂線，即為動力的力臂l1。如圖所示：
16．（2024·廣東珠?！ひ荒＃┤鐖D所示，用繩子拉住傾斜的小樹，圖中可以看成是支點(diǎn)，是樹的重心，請畫出繩子拉力F的力臂l和樹所受到的重力。
【答案】
【解析】由支點(diǎn)向力F的作用線作垂線，垂線段即為力臂l；樹受到的重力，方向豎直向下，作用點(diǎn)在它的重心，故作圖如下：
五、實(shí)驗(yàn)題
17．（2024·江西贛州·一模）投擲實(shí)心球是某市中考體育選考項(xiàng)目之一、詩彤同學(xué)在選定該項(xiàng)目后思考：實(shí)心球投擲的遠(yuǎn)近跟什么因素有關(guān)呢？
（1）體育課上，詩彤同學(xué)觀察了其他同學(xué)的投擲情況后， 發(fā)現(xiàn)個子較高的同學(xué)明顯要比個子較矮的同學(xué)投擲得更遠(yuǎn)一些。因此，她認(rèn)為實(shí)心球拋出點(diǎn)的 可能會影響投擲距離。經(jīng)過思考，她提出了以下猜想： 實(shí)心球投擲距離可能跟實(shí)心球的質(zhì)量、拋出速度、拋出角度有關(guān)；
（2）詩彤選取了質(zhì)量為2kg的中考體育標(biāo)準(zhǔn)用球， 在同一水平地面上進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)：
①投擲實(shí)心球時，預(yù)擺一般是一至二次， 預(yù)擺是為了增大球離手時的 ；
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
②分析數(shù)據(jù)，可初步得出的結(jié)論是：同一實(shí)心球，在 不變時，隨著實(shí)心球拋出角度的增大， 投擲的距離 ；
（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，詩彤為了提高自己投擲實(shí)心球的成績，他應(yīng)盡量選擇拋出角度為 ，并以較大的 投擲；
（4） 假設(shè)實(shí)心球運(yùn)動到最高點(diǎn)時不受任何外力作用，小球?qū)? 。
【答案】 高度 速度 拋出速度 先增大后減小 45° 拋出速度 保持水平方向做勻速直線運(yùn)動
【解析】（1）[1]個子高的同學(xué)比個子矮的同學(xué)拋出高度更高，實(shí)心球拋出的距離更大，說明實(shí)心球拋出點(diǎn)的高度能會影響投擲距離。
（2）①[2]投擲實(shí)心球時，預(yù)擺一般是一至二次，預(yù)擺是為了增大球離手時的速度，從而增大球的動能。
②[3][4]根據(jù)表格中1、4、7組數(shù)據(jù)可知，拋出角度和拋出速度都會影響拋出距離，同一實(shí)心球，拋出速度不變時，隨著實(shí)心球拋出角度的增大，投擲的距離先增大后減小。
（3）[5][6]由表格中數(shù)據(jù)可知，拋出角度分別為30°或45°或60°時，拋出速度越大，拋出距離越大；拋出速度相同時，45°角拋出的距離最大；投球時，他應(yīng)盡量選擇拋出角度為45°，并以較大的速度投擲。
（4）[7]實(shí)心球運(yùn)動到最高點(diǎn)時豎直方向的速度為0，水平方向速度不為零，若不受任何外力作用，小球?qū)⒈３衷瓉淼倪\(yùn)動狀態(tài)不變，即實(shí)心球?qū)⒀厮椒较蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動。
18．（2024·陜西西安·三模）在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：

（1）將裝置放在水平桌面上，靜止時如圖甲所示，杠桿此時 （選填“是”或“不是”）平衡狀態(tài)。為了便于測量力臂，可調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在 位置平衡；
（2）在水平平衡的杠桿兩邊掛上鉤碼后如圖乙所示，要使杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng) ；（填選項(xiàng)前的字母）
A．向左調(diào)節(jié)平衡螺母
B．將左側(cè)鉤碼向左移動
C．增加右側(cè)鉤碼個數(shù)
（3）某小組對實(shí)驗(yàn)過程交流、討論后，按圖丙所示又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。老師肯定了他們的做法，并指出，用彈簧測力計(jì)斜拉可使結(jié)論更具普遍性。在測量拉力F的力臂時，小組內(nèi)有不同的意見，你認(rèn)為拉力的力臂應(yīng)為 （選填“OA”、“OB”或“AB”）；
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖丁所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是。 。
【答案】 是 水平 B OB 杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)造成影響
【解析】（1）[1]物體靜止或做勻速直線運(yùn)動時都處于平衡狀態(tài)，如圖甲杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，是平衡狀態(tài)。
[2]為了便于測量力臂，同時避免杠桿自身對實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)該使杠桿在水平位置平衡。
（2）[3]由圖乙可知，杠桿不在水平位置，右端向下傾斜，左端上翹，則左側(cè)力與力臂的乘積要小于右側(cè)力與力臂的乘積；
A．在實(shí)驗(yàn)的過程中，不能通過調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，故A不符合題意；
B．將左側(cè)鉤碼向左移動，左側(cè)的力不變，力臂變大，則左側(cè)力與力臂的乘積變大，會使杠桿平衡，故B符合題意；
C．增加右側(cè)鉤碼個數(shù)，右側(cè)的力臂不變，力變大，力與力臂的乘積變大，杠桿不會平衡，故C不符合題意。
故選B。
（3）[4]力臂是支點(diǎn)到力作用線的距離，用彈簧測力計(jì)斜拉可使結(jié)論更具普遍性，因?yàn)檫@樣做改變了拉力的力臂，使力臂與杠桿不重合，從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離叫動力臂，因此拉力的力臂應(yīng)為OB。
（4）[5]如圖丁所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒有通過支點(diǎn)，杠桿的重力對杠桿平衡有影響。
19．（2024·天津河西·一模）物理興趣小組的同學(xué)們在“探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)時，
提出如下猜想：
猜想一：滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度有關(guān)；
猜想二：滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪所受的重力有關(guān)；
猜想三：滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)。
根據(jù)猜想，利用如圖甲、乙、丙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表所示。請你完成下列內(nèi)容：
（1）小欣同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止時讀數(shù)，他的想法是 （選填“正確”或“錯誤”）的；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實(shí)驗(yàn)是利用了圖 （選填“甲”、“乙”或“丙”）的裝置完成的，它的機(jī)械效率 ；
（3）比較2、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以驗(yàn)證猜想一是 （選填“正確”或“錯誤”）的；
（4）通過比較 （選填實(shí)驗(yàn)序號）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（5）通過比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越 。（選填“高”或“低”）
【答案】 錯誤 丙 錯誤 1，2 低
【解析】（1）[1]在測滑輪組的機(jī)械效率，需要勻速拉動繩子，并且要在拉動中讀彈簧測力計(jì)的示數(shù)，如果靜止讀數(shù)，繩子與滑輪之間的摩擦力就不能測量，額外功就會減小，在有用功一定時，會導(dǎo)致機(jī)械效率變大，故該做法錯誤。
（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可得，鉤碼移動的距離為0.1m時，繩子端移動的距離為0.4m，則繩子的股數(shù)為
即動滑輪上有4股繩，所以丙圖符合題意。
[3]由表中數(shù)據(jù)可得，有用功為
總功為
機(jī)械效率為
（3）[4]對比2、4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其它條件不變，只改變物體提升的高度，機(jī)械效率是不變的，所以猜想一是錯誤的。
（4）[5]要想得到同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高的結(jié)論，需要保證滑輪組不變，重物提升的高度也不變，只改變重物的重力，所以表中1、2號實(shí)驗(yàn)符合條件。
（5）[6]對比2、3次實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，重物的重力不變，提升的高度也不變，但滑輪組中動滑輪的個數(shù)增多了，且動滑輪個數(shù)越多，機(jī)械效率越低，所以可得結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低。
六、綜合題
20．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）小力家的蔬菜豐收了，他利用周末來幫助爸媽運(yùn)輸蔬菜。圖是小力推著蔬菜車上坡的情景，已知坡高1.6m，坡長5m，小力用大小為240 N沿坡面向上的推力，花了 25s將質(zhì)量為 60 kg的蔬菜車從坡底勻速推上了坡頂。 （g 取 10 N/kg）
（1）小力在運(yùn)輸蔬菜的過程中，若車?yán)锏囊徊糠质卟说舫鰜砹?，則蔬菜車對接觸面的壓強(qiáng) （選填“增大”“減小”或“不變”）；小力在坡上推蔬菜車的速度為 m/s。
（2）小力將蔬菜車從坡底推上坡頂?shù)倪^程中，推力所做的功和做功的功率分別是多少?( )( )
（3）將該坡視為斜面，求此過程中斜面的機(jī)械效率。( )
【答案】 減小 0.2 1200J 48W 80%
【解析】（1）[1]由題意知，由于蔬菜在運(yùn)輸過程中，掉了出來，則蔬菜車對地面的壓力減小，而接觸面積不變，由可知，蔬菜車隊(duì)地面的壓強(qiáng)將減小。
[2]由題圖可知，小力25s將蔬菜車推上坡頂，通過的距離為5m，由可得，小力在坡上推蔬菜車的速度為
（2）[3]由題可知，蔬菜車在推力的方向上運(yùn)動的距離為5m，則推力做的功
[4]小力將蔬菜車從坡底推上坡頂所用的時間為25s，則推力做功的功率
（3）[5]由G=mg可得，該蔬菜車所受的重力
小力利用該斜面將蔬菜車推上坡頂所做的有用功
小力將蔬菜推上坡頂?shù)倪^程，推力所做的功就是總功，即
由
可得，此過程中斜面的機(jī)械效率為
21．（2024·湖南株洲·一模）明代宋應(yīng)星在《天工開物》中記載的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置——轱轆，沿用至今，如圖甲所示是一種轱轆，由具有共同轉(zhuǎn)動軸的大輪和小輪組成。提水時，用力使大輪轉(zhuǎn)動，小輪隨之轉(zhuǎn)動并纏繞井繩，提起水桶。
（1）轱轆可視為不等臂杠桿如圖乙，設(shè)大輪與小輪的半徑比為3∶1，水桶受到的重力為 90 N，若要使轱轆靜止在圖甲所示位置，至少需要在大輪邊緣的手柄上施加一個 N的力；
（2）某次取水時井繩拉著質(zhì)量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質(zhì)量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。則人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？ ；
（3）在（2）取水的過程中轱轆的機(jī)械效率是多少？ 。
【答案】 30 60J 80%
【解析】（1）[1]若要使轱轆靜止在圖甲所示位置，設(shè)作用在C點(diǎn)的最小力為F，根據(jù)杠桿平衡條件可知，有
FR=Gr
則至少需要在大輪邊緣的手柄上施加的力

（2）[2]克服水重所做的有用功
W有=Gh=mgh=10kg×10N/kg×4m=400J
人做的總功為500J，則額外功
W額=W總-W有=500J-400J=100J
額外功包括克服水桶、井繩重力所做的功和克服摩擦阻力所做的功，其中克服水桶重力所做的功
W桶=G桶h=m桶gh=1kg×10N/kg×4m=40J
則人克服井繩重力與摩擦阻力做的功
W=W額-W桶=100J-40J=60J
（3）[3]在（2）取水的過程中轱轆的機(jī)械效率
七、計(jì)算題
22．（2024·廣東佛山·一模）如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深12m，物體重6000N，汽車勻速拉繩子時速度為3m/s，拉力為2.2×103N，受到的阻力為3×103N。求：將物體從井底拉至井口的過程中：
（1）繩子自由端移動的距離是多少?
（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少?
（3）汽車牽引力的功率是多少?
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）由圖可知，由3段繩子吊著動滑輪，所以，繩子自由端移動的距離是
（2）拉力做的總功為
有用功為
滑輪組的機(jī)械效率是
（3）汽車做勻速直線運(yùn)動，汽車的牽引力、汽車受到的阻力、繩子對汽車的拉力三力平衡，汽車的牽引力為
汽車牽引力的功率是
答：（1）繩子自由端移動的距離是；
（2）滑輪組的機(jī)械效率是；
（3）汽車牽引力的功率是。
23．（2024·安徽合肥·一模）斜面是一種簡單機(jī)械，生活中經(jīng)常用到它。為了將重為1000N的箱子搬到貨車上，工人取來一塊木板搭在車廂上形成一個斜面（如圖），木板長，車廂高，工人用500N的力沿著斜面將箱子勻速推到頂端。求：
（1）斜面的機(jī)械效率；
（2）設(shè)沿斜面推箱子的力為F，斜面對箱子的摩擦力是f，小文同學(xué)認(rèn)為，在推動箱子向上做勻速直線運(yùn)動的過程中，推力F與摩擦力f是一對平衡力，請從總功和有用功、額外功的關(guān)系角度，分析小文的觀點(diǎn)是否正確。
【答案】（1）64%；（2）見解析
【解析】解：（1）斜面的機(jī)械效率
（2）由得
整理后得
因?yàn)?，所以，即，推力F與摩擦力f不是一對平衡力，所以小文的觀點(diǎn)不正確。
答：（1）斜面的機(jī)械效率為64%；
（2）由分析可知，小文的觀點(diǎn)不正確。
24．（2024·安徽合肥·一模）如圖甲是我國古人運(yùn)送巨木的勞動情境圖，他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它地方。若巨木可視為質(zhì)地均勻的圓柱體，質(zhì)量為，長度為4m；橫桿長度為3.5m，質(zhì)量和粗細(xì)忽略不計(jì)。簡化圖如圖乙所示，O是橫桿與支架的接觸點(diǎn)，AO長為0.5m，使巨木一端剛好離開地面時，求：
（1）A端受到的拉力是多少？
（2）人對橫桿的總壓力至少約為多少？
【答案】（1）1.2×104N；（2）2000N
【解析】解：（1）將巨木看成一個杠桿，因其質(zhì)地均勻，重力的作用點(diǎn)即重心在其中心，抬起巨木時左端為支點(diǎn)，巨木的重力為
根據(jù)杠桿平衡條件可得
代入數(shù)值得
解得
（2）由圖可知，人對橫桿壓力最小，力臂最長，以O(shè)B作為力臂時，力臂最長，力最小，OB的長為
根據(jù)杠桿平衡條件可得
代入數(shù)值可得
解得
答：（1）A端受到的拉力是1.2×104N；
（2）人對橫桿的總壓力至少約為2000N。實(shí)驗(yàn)序號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
拋出角度
30°
45°
60°
拋出速度
快速
中速
慢速
快速
中速
慢速
快速
中速
慢速
拋擲距離/m
8.7
7.7
5.9
9.8
8.9
6.7
8.5
7.4
5.3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
繩端移動的距離s/m
機(jī)械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
88.9%

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