第03讲 简单机械 功和能（复习篇）-【暑假自学课】2024年新九年级物理暑假提升精品讲义（沪科版）

第03讲 简单机械 功和能（复习篇） 目录 考点聚焦：课标考点+中考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题经典题+提升专练，全面突破 特别说明：难点强化选自难度中等及偏大热门的常考题型，学以致用全部选自于2023年的中考真题。 课标考点聚焦 1．简单机械 （1）认识杠杆，知道杠杆的一些应用。 （2）通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 （3）认识定滑轮、动滑轮及其作用，了解简单的滑轮组。 2．功和功率 （1）结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。能用公式W＝Fs进行有关计算。 （2）结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。会用公式P＝W/t进行简单计算。 （3）结合实例认识效率的概念，并能进行简单的计算。了解提高机械效率的途径和意义。 （4）在能量的转化和转移过程中认识效率，在生产、生活中有提高效率的意识。 3．机械能 （1）通过实例认识物体的动能、势能和机械能。 （2）能用实例说明物体的动能和势能的相互转化。 （3）能用实例说明机械能和其他形式能的转化。 中考考点聚焦 1. 杠杆基本知识：2023.陕西、2023.湖北、2023四川 2. 探究并了解杠杆的平衡条件：2023河南、2023江苏、2023上海 3. 滑轮：2023四川、2023广东、2023山东 4. 功和功率：2023河南、2023浙江、2023广西 5. 机械效率：2023. 江苏、2023湖北、2023云南 6. 机械能及转化：2023山东、2023江苏、2023天津 1.杠杆 （1）杠杆五要素:①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 （2）杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2 （由阿基米德发现） （3）杠杆分类：①省力杠杆：动力臂大于阻力臂，省力费距离；例子：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀、启瓶器等。 ②费力杠杆：动力臂小于阻力臂，费力省距离；例子：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、筷子、镊子等； ③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，不省力不费距离；例子：天平，定滑轮、跷跷板。 一、力臂画法：（1） 确定支点O。（2） 画力的作用线（延长线或反向延长线用虚线）。（3） 画力臂（虚线，过支点作力的作用线的垂线，垂直符号不能少）。（4）标力臂字母（大括号）。 二、画最小力：（1）在杠杆上找一点，使该点到支点的距离最远，并且用虚线连接。 （2）过该点做连线的垂线，即为最小动力的方向。。 2.实验：探究杠杆平衡条件 （1）杠杆平衡的含义：指杠杆静止或匀速转动。 （2）实验考点： ①调节螺母，使杠杆在水平位置平衡（左高向左调），好处：方便直接读出力臂； ②如何多次实验：改变钩码个数和位置，重复实验，得出普遍规律。 ③支点选在杠杆中点的原因：避免杠杆自重影响实验结果。 ④实验中，把钩码换成弹簧测力计好处：可改变力的方向且直接读出拉力大小。 ⑤当弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆时： 弹簧测力计示数变大。原因是拉力的力臂逐渐变小。 A.动力、阻力都是杠杆的受到的力，所以作用点在杠杆上。 B.动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。 3. 滑轮 （1）定滑轮：①实质：等臂杠杆。②特点：不省力，但能改变力的方向。 ③绳子自由端移动距离：S=h。④应用：旗杆顶端常用定滑轮。 （2）动滑轮：省力费距离；F=G总 /2。S=2h。 （3）滑轮组：①省力情况：不计摩擦，则拉力：F= (G物+G动) /n ②绳子自由端移动距离：S=nh （V拉=nV物） 绳子股数n的确定方法： 用手挡住定滑轮，看图中与动滑轮直接接触的绳子段数，就是n值。 4. 功 （1）定义：如果有力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。 （2）做功的两个必要因素： ①有力作用在物体上。②物体在力的方向上通过了距离。 不做功的几种情况： （1）有力无距离：物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离。 （用力推汽车，汽车没有移动） （2）有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离。 （关闭油门的汽车滑行了一段距离） （3）力和距离垂直：物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直。（小明提着水桶在水平地面走了一段距离） （3）公式： W = FS （4）单位：焦耳（J），1J= 1N·m 。 常见功的估测： （1）把两个鸡蛋举高1m ，做的功大约是1J 。 （2）把1瓶矿泉水从地上捡起并举高，做的功大约是10J 。 （3）中学生从一楼上到二楼，做的功大约是1500J 。 5. 功率 （1）定义：功与做功时间之比，它在数值上等于单位时间里完成的功。 （2）物理意义：表示做功快慢的物理量。 （3）公式：P=W/t 。 （4）单位：瓦特，简称瓦（W）； 兆瓦（MW）；千瓦（kW ）。进率： 1MW=106KW 。 1kW=103W。 （5）求功率的两个方法： ①普遍公式：P=W/t 。单位必须统一为主单位：瓦（W）、焦（J）、秒（S）。 ②当物体作匀速直线运动时：P=W/t=FS/t=FV A. 单位必须统一为主单位：瓦（W）、牛（N）、米/秒（m/S）。 B.发动机的功率一般保持不变，所以F和V反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。 常见功率的估测： 中学生跳绳的功率约为60 W。表示：中学生１s 内做功60J 。 6. 机械效率 （1）几种简单机械的效率： 竖直滑轮组的机械效率：η=×100％=×100％; 水平滑轮组的机械效率：η=×100％=×100％; 斜面的机械效率：η=×100％=×100％; （2）滑轮组的机械效率与物体的重力、动滑轮的重力和绳子与滑轮之间的摩擦力有关； 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。 （3）提高滑轮组机械效率的方法：①减小摩擦。②增大物重。（相同机械，提升物体越重，机械效率越高）③减轻机械自重。（提升重物相同，动滑轮越重，机械效率越低） 7. 机械能 （1）定义：动能和势能统称机械能。 （2）物理意义：一个物体具有机械能可以表现为只有动能或只有势能或同时具有动能和势能。 （3）单位： 焦耳（J）。 物体由于运动而具有的能量教动能。动能的大小只跟速度、质量有关。 （1）质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （2）速度相同的物体，质量越大，动能也越大。 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。影响重力势能大小的因素：质量和高度。 （1）质量相同的物体，高度越高，重力势能越大。 （2）高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。 （4）动能和势能可以相互转化： ①动能和重力势能间的转化规律： A.同一物体，若加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。（单摆下降） B.同一物体，若减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。（单摆上升） ②物体发生弹性形变时，动能与弹性势能也可以相互转化。 （5）机械能守恒： 物体的动能和势能是可以相互转化的。在转化过程中，如果没有其它形式的能参与，机械能总量保持不变。 考点1：杠杆 【例1】如图为我国古人运送巨木的劳动场景示意图，他们通过横杆、支架、石块等将巨木的一端拾起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（ ） A．减少横杆右端的人数 B．将支架向右移动 C．横杆右端的人向支架靠近 D．减小横杆上悬绳与支架间的距离 【答案】D 【详解】减少横杆右端的人数，减小了动力，则阻力和阻力臂的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，选项A错误；将支架向右移动，动力臂变小，则阻力和阻力臂的乘积变大，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，选项B错误；横杆右端的人向支架靠近，减小了动力臂，则阻力和阻力臂的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，选项C错误；减小横杆上悬绳与支架间的距离，减小了阻力臂，则阻力和阻力臂的乘积变小，而动力和动力臂的乘积不变，可能将巨木抬起，选项D正确。故本题的正确答案为D. 解题归纳： 考查目标：通过实例认识生活中的杠杆，辨别省力杠杆和费力杠杆；能根据杠杆的平衡条件进行分析和判断。 考点2：功和功率、机械效率 【例2】如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景，该平台结构简图如图5-2乙所示，吊篮和动滑轮的质量为20kg，吊篮由电动机控制升降，电动机输出功率恒为1000W。在某次吊升过程中，两名工人及所带工具的总质量为250kg，30s内吊篮匀速上升6m，g取10N/kg，求： （1）该过程中的有用功； （2）平台的机械效率。 【答案】（1）1.5×104J；（2）50% 【详解】（1）两名工人及所带工具的总重力G总＝mg＝250kg×10N/kg＝2500N， 则该过程中的有用功W＝G总h＝2500N×6m＝1.5×104J。 （2） 由P＝W总/t可知，平台做的总功W总＝Pt＝1000W×30s＝3×104J， 平台的机械效率η＝W有/W总＝1.5×104J/3×104J×100%＝50%。 解题归纳： 考查目标：通过实例考查对功、功率和机械效率概念的理解和简单的运算能力。 考点3：机械能及其转化 【例3】（双选）图所示是小朋友们喜欢的荡秋千游戏，下列说法正确的是（ ） A．秋千运动到最高处时动能最大 B．秋千从高处向低处运动的过程中，重力在做功 C．秋千从低处向高处运动的过程中，重力势能转化为动能 D．秋千最终会停下来，说明机械能转化成其他形式的能 【答案】BD 【详解】秋千在运动的过程中，速度和高度不断发生变化，秋千的动能和势能也在不断发生转化。秋千运动到最高处时，速度最小，势能最大，动能最小，因此选项A错误。秋千从高处向低处运动的过程中，高度在减小，重力在做功，势能在减小，因此选项B正确。秋千从低处向高处运动的过程中，高度在增加，重力势能增加，动能减小，动能转化为重力势能，因此选项C错误。秋千最终会停下来，秋千的机械能变小，说明机械能转化为其他形式的能，因此选项D正确。故本题的正确答案为B、D。 解题归纳： 考查目标：通过实例认识物体的动能、势能及其变化，知道动能、势能之间的相互转化。 一、选择题 1．（2023湖北随州）劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．肩膀应该靠近“轻的一头” B．肩膀应该靠近“重的一头” C．肩膀应该居于扁担正中间 D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动 【答案】B 【解析】ABC．根据杠杆平衡的条件F1l1= F2l2可知，力变大，力臂减小，为了使扁担处于水平平衡状态，肩膀应该靠近“重的一头”，故AC错误，B正确； D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”， “闪动”时一个框子向上运动同时另一个框子向下运动，会使扁担前后一端翘起，一端下沉，不便于人向前运动，故“闪动”时两个框会同时向下或向上运动，故D错误。 故选B。 2．（2023四川自贡）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（　　） A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg 【答案】B 【解析】杆秤是一只杠杆，O是支点，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可得G鱼﹒OA=G秤砣﹒OB，则鱼受到的重力，鱼的质量为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．（2023江苏连云港）如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（    ） A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 【答案】C 【解析】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L，右端2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L，3N×L<4N×L，杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意； D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L，右端2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L，4.5N×L>4N×L，杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。 故选C。 4．（2023四川自贡）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．较大 B．较大 C．较大 D．、、的大小相等 【答案】D 【解析】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，匀速向上拉物体时，无论向哪个方向拉动绳子，施加在绳子上的拉力都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．（2023江苏连云港）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 【答案】B 【解析】A．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误； B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故B正确； C．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C错误； D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D错误。 故选B。 6．（2023·湖南长沙）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 【答案】D 【解析】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据W=Fs=Gh，可知，做功一样多，故AC错误； BD．两人做功一样多，大人用时较短，根据可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。 故选D。 7．（2023·山东潍坊）（多选）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（    ）    A．0~10s内，箱子做加速运动 B．0~10s内，箱子所受摩擦力为100N C．10~20s内，推力F的功率为160W D．10~20s内，箱子所受摩擦力为200N 【答案】BD 【解析】A．根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，故A错误； B．根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，推力F做的功为，克服重力做的功大小为，则摩擦力做的功大小为，故摩擦力的大小为，故B正确。 C．根据图乙可知，10~20s内，箱子运动的速度为，10~20s内，根据图丙可知，推力F的大小为，推力F的功率为，故C错误； D．根据图乙可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，推力的大小和摩擦力的大小相等，则可知，故D正确。 故选BD。 8．（2023福建）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 【答案】B 【解析】A．海豚跃出海面减速上升过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故A错误； B．海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故B正确； C．海豚从高处落回海面过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，故C错误； D．海豚在海面下加速下潜过程中，质量不变，速度变小，动能变小，故D错误。 故选B。 9．（2023广东广州）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。此过程（　　）    A．有用功为300J B．做的功等于做的功 C．做的功小于做的功 D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解析】A．做的功为有用功，大小为，故A错误，不符合题意； BC．做的功为总功，大小为，故BC错误，不符合题意； D．滑轮组的机械效率为，故D正确，符合题意。 故选D。 10．（2023湖南永州）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4.32J C．拉力做功2.7J D．斜面的机械效率62.5% 【答案】D 【解析】ABC．克服物体重力做功即有用功为，拉力做的功即总功为，额外功为，由可得，摩擦力为，故ABC不符合题意； D．根据可得，斜面的机械效率为，故D符合题意。 故选D。 二、填空题 11．（2023山东枣庄）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析： （1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了______压强； （2）支架上的横杆其实是______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； （3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：______。 【答案】减小 省力 将支架支点左移 【解析】（1）支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。 （2）支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杠。 （3）如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，从而更加省力。 12．（2023天津）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是______（填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则______。      【答案】杠杆 1∶2 【解析】由于该装置可以简化为绕支点转动的硬棒，所以该装置为杠杆。 由杠杆平衡条件可得G1l1=G2l2，由于l1︰l2=2︰1 ，则 13．（2023四川达州）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为__________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F=__________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 【答案】10 20 【解析】如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知A重30N，B重5N，物体B恰好匀速下降，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力，即 若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB， 水平向右的摩擦力10N，所以，水平刚好使A匀速向左运动，则拉力F 14.（2023天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功______J，功率为______W。（g取10Nkg） 【答案】500 250 【解析】将50kg的物体匀速举高1m，此过程中对物体做功 对物体做功用时2s，则功率 15．（2023·黑龙江牡丹江）如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。    【答案】 弹性势 动 惯性 【解析】[1][12]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。 [3]当扇叶停止转动，小车由于惯性要保持继续向前的运动状态，仍能继续向前运动，因为小车具有惯性。 三、作图题 16．（2023江苏扬州）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。    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； 【答案】  【解析】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   17．（2023四川南充）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 【答案】 【解析】由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图 18．（2023甘肃金昌）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。    【答案】     【解析】要使滑轮组最省力，则动滑轮上缠绕的绳子数应最多，由图中可知，滑轮组中有一个动滑轮，则动滑轮上最多可缠绕三股绳子 四、实验题 19．（2023湖南永州）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/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … 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Fa Fb（选填“大于”、“等于”“小于”）。 【答案】 右 见解析 B 右端下沉 小于 【解析】（1）[1]图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 （2）[2]由表格中数据知，第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm，第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm，第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm，可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。 （3）[3]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故选B。 （4）[4]设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端G×3L=3GL，杠杆右端2G×2L=4GL，3GL<4GL，杠杆将会右端下沉。 （5）[5]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，竖直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到Fa<Fb 20．（2023·山东潍坊）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。    （1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C． 木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 【答案】 B 不能 增大斜面高度 【解析】（1）[1]此实验用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时的动能大小，故B符合题意。 （2）[2]若水平面光滑，木块就会做匀速直线运动，无法通过比较木块移动距离的远近来判断小球动能的大小，达不到实验的目的。 （3）[3] 实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明小球到达水平面的动能比较小。实验时可以增加斜面的高度来增加小球的重力势能从而改进这一问题。 五、综合题 21．（2023重庆）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）桶装满水时，求水的质量； （2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积； （3）一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2，求人对地面的压强。 【答案】（1）28kg；（2）2000cm3；（3） 【解析】（1）因为通的容积为容积为2.8×10−2m3，则桶装满水的质量为 （2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为 则排开水的体积为 （3）桔槔平衡时，根据杠杆平衡条件可求，B端施加的拉力为 人对绳子的拉力为 人对地面的压强为 22．（2023·黑龙江龙东）如图是目前一些学校为中小学生提供的校车，方便学生的上下学同时也保证了学生的安全。小明同学家距离学校12km，他乘校车到学校用时30min。问： （1）校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h？ （2）若校车和人的总质量为4.5t，当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m2，此时校车对地面压强是多少？ （3）若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，此时该校车牵引力的功率是多少？    【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）校车从小明家到学校需要的时间t=30min=0.5h 校车从小明家到学校的平均速度 （2）校车对地面的压力 校车对地面压强 （3）校车的速度v=36km/h=10m/s 校车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力 此时该校车牵引力的功率 23．（2023江西）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求： （1）箱子受到的重力； （2）箱子受到的摩擦力； （3）斜面的机械效率； （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。    【答案】（1）；（2）20N；（3）80%；（4）见解析 【解析】（1）箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N （2）推力所做的功 有用功 额外功 斜面对箱子的摩擦力 （3）斜面的机械效率 （4）拉动物体沿斜面运动时，斜面坡度越小越省力，可适当减小斜面的坡度。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 简单机械 功和能（复习篇） 目录 考点聚焦：课标考点+中考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题经典题+提升专练，全面突破 特别说明：难点强化选自难度中等及偏大热门的常考题型，学以致用全部选自于2023年的中考真题。 课标考点聚焦 1．简单机械 （1）认识杠杆，知道杠杆的一些应用。 （2）通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 （3）认识定滑轮、动滑轮及其作用，了解简单的滑轮组。 2．功和功率 （1）结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。能用公式W＝Fs进行有关计算。 （2）结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。会用公式P＝W/t进行简单计算。 （3）结合实例认识效率的概念，并能进行简单的计算。了解提高机械效率的途径和意义。 （4）在能量的转化和转移过程中认识效率，在生产、生活中有提高效率的意识。 3．机械能 （1）通过实例认识物体的动能、势能和机械能。 （2）能用实例说明物体的动能和势能的相互转化。 （3）能用实例说明机械能和其他形式能的转化。 中考考点聚焦 1. 杠杆基本知识：2023.陕西、2023.湖北、2023四川 2. 探究并了解杠杆的平衡条件：2023河南、2023江苏、2023上海 3. 滑轮：2023四川、2023广东、2023山东 4. 功和功率：2023河南、2023浙江、2023广西 5. 机械效率：2023. 江苏、2023湖北、2023云南 6. 机械能及转化：2023山东、2023江苏、2023天津 1.杠杆 （1）杠杆五要素:①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 （2）杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2 （由阿基米德发现） （3）杠杆分类：①省力杠杆：动力臂大于阻力臂，省力费距离；例子：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀、启瓶器等。 ②费力杠杆：动力臂小于阻力臂，费力省距离；例子：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、筷子、镊子等； ③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，不省力不费距离；例子：天平，定滑轮、跷跷板。 一、力臂画法：（1） 确定支点O。（2） 画力的作用线（延长线或反向延长线用虚线）。（3） 画力臂（虚线，过支点作力的作用线的垂线，垂直符号不能少）。（4）标力臂字母（大括号）。 二、画最小力：（1）在杠杆上找一点，使该点到支点的距离最远，并且用虚线连接。 （2）过该点做连线的垂线，即为最小动力的方向。。 2.实验：探究杠杆平衡条件 （1）杠杆平衡的含义：指杠杆静止或匀速转动。 （2）实验考点： ①调节螺母，使杠杆在水平位置平衡（左高向左调），好处：方便直接读出力臂； ②如何多次实验：改变钩码个数和位置，重复实验，得出普遍规律。 ③支点选在杠杆中点的原因：避免杠杆自重影响实验结果。 ④实验中，把钩码换成弹簧测力计好处：可改变力的方向且直接读出拉力大小。 ⑤当弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆时： 弹簧测力计示数变大。原因是拉力的力臂逐渐变小。 A.动力、阻力都是杠杆的受到的力，所以作用点在杠杆上。 B.动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。 3. 滑轮 （1）定滑轮：①实质：等臂杠杆。②特点：不省力，但能改变力的方向。 ③绳子自由端移动距离：S=h。④应用：旗杆顶端常用定滑轮。 （2）动滑轮：省力费距离；F=G总 /2。S=2h。 （3）滑轮组：①省力情况：不计摩擦，则拉力：F= (G物+G动) /n ②绳子自由端移动距离：S=nh （V拉=nV物） 绳子股数n的确定方法： 用手挡住定滑轮，看图中与动滑轮直接接触的绳子段数，就是n值。 4. 功 （1）定义：如果有力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。 （2）做功的两个必要因素： ①有力作用在物体上。②物体在力的方向上通过了距离。 不做功的几种情况： （1）有力无距离：物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离。 （用力推汽车，汽车没有移动） （2）有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离。 （关闭油门的汽车滑行了一段距离） （3）力和距离垂直：物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直。（小明提着水桶在水平地面走了一段距离） （3）公式： W = FS （4）单位：焦耳（J），1J= 1N·m 。 常见功的估测： （1）把两个鸡蛋举高1m ，做的功大约是1J 。 （2）把1瓶矿泉水从地上捡起并举高，做的功大约是10J 。 （3）中学生从一楼上到二楼，做的功大约是1500J 。 5. 功率 （1）定义：功与做功时间之比，它在数值上等于单位时间里完成的功。 （2）物理意义：表示做功快慢的物理量。 （3）公式：P=W/t 。 （4）单位：瓦特，简称瓦（W）； 兆瓦（MW）；千瓦（kW ）。进率： 1MW=106KW 。 1kW=103W。 （5）求功率的两个方法： ①普遍公式：P=W/t 。单位必须统一为主单位：瓦（W）、焦（J）、秒（S）。 ②当物体作匀速直线运动时：P=W/t=FS/t=FV A. 单位必须统一为主单位：瓦（W）、牛（N）、米/秒（m/S）。 B.发动机的功率一般保持不变，所以F和V反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。 常见功率的估测： 中学生跳绳的功率约为60 W。表示：中学生１s 内做功60J 。 6. 机械效率 （1）几种简单机械的效率： 竖直滑轮组的机械效率：η=×100％=×100％; 水平滑轮组的机械效率：η=×100％=×100％; 斜面的机械效率：η=×100％=×100％; （2）滑轮组的机械效率与物体的重力、动滑轮的重力和绳子与滑轮之间的摩擦力有关； 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。 （3）提高滑轮组机械效率的方法：①减小摩擦。②增大物重。（相同机械，提升物体越重，机械效率越高）③减轻机械自重。（提升重物相同，动滑轮越重，机械效率越低） 7. 机械能 （1）定义：动能和势能统称机械能。 （2）物理意义：一个物体具有机械能可以表现为只有动能或只有势能或同时具有动能和势能。 （3）单位： 焦耳（J）。 物体由于运动而具有的能量教动能。动能的大小只跟速度、质量有关。 （1）质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （2）速度相同的物体，质量越大，动能也越大。 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。影响重力势能大小的因素：质量和高度。 （1）质量相同的物体，高度越高，重力势能越大。 （2）高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。 （4）动能和势能可以相互转化： ①动能和重力势能间的转化规律： A.同一物体，若加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。（单摆下降） B.同一物体，若减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。（单摆上升） ②物体发生弹性形变时，动能与弹性势能也可以相互转化。 （5）机械能守恒： 物体的动能和势能是可以相互转化的。在转化过程中，如果没有其它形式的能参与，机械能总量保持不变。 考点1：杠杆 【例1】如图为我国古人运送巨木的劳动场景示意图，他们通过横杆、支架、石块等将巨木的一端拾起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（ ） A．减少横杆右端的人数 B．将支架向右移动 C．横杆右端的人向支架靠近 D．减小横杆上悬绳与支架间的距离 解题归纳： 考查目标：通过实例认识生活中的杠杆，辨别省力杠杆和费力杠杆；能根据杠杆的平衡条件进行分析和判断。 考点2：功和功率、机械效率 【例2】如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景，该平台结构简图如图5-2乙所示，吊篮和动滑轮的质量为20kg，吊篮由电动机控制升降，电动机输出功率恒为1000W。在某次吊升过程中，两名工人及所带工具的总质量为250kg，30s内吊篮匀速上升6m，g取10N/kg，求： （1）该过程中的有用功； （2）平台的机械效率。 解题归纳： 考查目标：通过实例考查对功、功率和机械效率概念的理解和简单的运算能力。 考点3：机械能及其转化 【例3】（双选）图所示是小朋友们喜欢的荡秋千游戏，下列说法正确的是（ ） A．秋千运动到最高处时动能最大 B．秋千从高处向低处运动的过程中，重力在做功 C．秋千从低处向高处运动的过程中，重力势能转化为动能 D．秋千最终会停下来，说明机械能转化成其他形式的能 解题归纳： 考查目标：通过实例认识物体的动能、势能及其变化，知道动能、势能之间的相互转化。 一、选择题 1．（2023湖北随州）劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．肩膀应该靠近“轻的一头” B．肩膀应该靠近“重的一头” C．肩膀应该居于扁担正中间 D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动 2．（2023四川自贡）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（　　） A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg 3．（2023江苏连云港）如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（    ） A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 4．（2023四川自贡）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．较大 B．较大 C．较大 D．、、的大小相等 5．（2023江苏连云港）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 6．（2023·湖南长沙）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 7．（2023·山东潍坊）（多选）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（    ）    A．0~10s内，箱子做加速运动 B．0~10s内，箱子所受摩擦力为100N C．10~20s内，推力F的功率为160W D．10~20s内，箱子所受摩擦力为200N 8．（2023福建）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 9．（2023广东广州）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。此过程（　　）    A．有用功为300J B．做的功等于做的功 C．做的功小于做的功 D．滑轮组的机械效率为80% 10．（2023湖南永州）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4.32J C．拉力做功2.7J D．斜面的机械效率62.5% 二、填空题 11．（2023山东枣庄）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析： （1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了______压强； （2）支架上的横杆其实是______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； （3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：______。 12．（2023天津）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是______（填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则______。      13．（2023四川达州）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为__________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F=__________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 14.（2023天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功______J，功率为______W。（g取10Nkg） 15．（2023·黑龙江牡丹江）如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 能转化为扇叶的 能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有 。    三、作图题 16．（2023江苏扬州）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。    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； 17．（2023四川南充）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 18．（2023甘肃金昌）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。    四、实验题 19．（2023湖南永州）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/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … 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Fa Fb（选填“大于”、“等于”“小于”）。 20．（2023·山东潍坊）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。    （1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C． 木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 五、综合题 21．（2023重庆）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）桶装满水时，求水的质量； （2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积； （3）一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2，求人对地面的压强。 22．（2023·黑龙江龙东）如图是目前一些学校为中小学生提供的校车，方便学生的上下学同时也保证了学生的安全。小明同学家距离学校12km，他乘校车到学校用时30min。问： （1）校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h？ （2）若校车和人的总质量为4.5t，当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m2，此时校车对地面压强是多少？ （3）若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，此时该校车牵引力的功率是多少？    23．（2023江西）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求： （1）箱子受到的重力； （2）箱子受到的摩擦力； （3）斜面的机械效率； （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$