压轴题04 填空题 力学中的摩擦力、平衡力、功能关系-【压轴题】2025年中考科学压轴题专项训练（浙江专用）

压轴题04 填空题-力学中的摩擦力、平衡力、功能关系 1. 本专题考察题型有摩擦力大小计算与判断：根据物体的运动状态和受力情况来计算摩擦力的大小。方向判断：要求考生根据物体的相对运动或相对运动趋势来判断摩擦力的方向。平衡力的判断：给出物体的受力情况或运动状态，让考生判断哪些力是平衡力。根据平衡力计算力的大小或物体的状态：已知物体处于平衡状态，根据其中一个力的大小和方向，利用平衡力的特点来计算另一个力的大小和方向。能量转化的判断与分析：描述一个力学过程，如物体从高处下落、弹簧被压缩后弹起等，让考生判断其中能量的转化情况，如重力势能转化为动能、弹性势能转化为动能等，并填写能量转化的形式。结合做功计算能量的变化：通过给出力的大小、物体移动的距离等条件，让考生计算力对物体做功的多少，进而分析物体能量的变化情况。2024年浙江卷中本题型在22题 2、答好本专题内容要注意摩擦的大小与什么因素有关系，根据摩擦力特点判断方向，结合平衡状态确定力的大小。结合功能关系求解能量转化、摩擦生热等计算 知识点一、摩擦力 （1）定义：两个相互接触的物体，当它们要发生或者已经发生相对运动或相对运动趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力。 （2）影响滑动摩擦力大小的因素 滑动摩擦力的大小与压力和粗糙程度有关，而与接触面的面积无关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）摩擦力的方向 ①摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动，因此它的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反； ②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定会阻碍物体的运动，在很多情况下，摩擦力恰好推动物体运动。 知识点二、二力平衡 （1）平衡力：使物体处于静止或匀速直线运动的两个力（或多个力）叫平衡力。 （2）二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一物体上，则这两个力就相互平衡。 知识点三、受力分析 受力分析是把指定研究对象在特定物理情景中所受外力找出来，并画出示意图的方法．初中阶段的受力分析，主要是通过平衡状态分析力的大小、方向；或通过物体所受力的大小、方向来判断物体的运动状态，把握好这些，才是答题的关键 知识点四、功 （1）做功的两个必要因素 做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。 （2）功的计算 功有大小，科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。如果用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为W=Fs。 【重要提醒】功是能量转化的量度，即在一个过程中，能量究竟转化了多少，可以用相应的功量度出来。 知识点五、功率 功率的公式：由功率的定义知，功率=功/时间，如果用P表示功率，W表示功，t表示时间，则功率的公式可表示为P=W/t=Fv 【重要提醒】 利用P=Fv可以知道：拖拉机在上坡时，当功率一定时，通过换挡减小速度是为了增大牵引力，这样有利于上坡。 知识点六、能量的转化与守恒 （1）动能和弹性势能的相互转化 动能和势能在一定条件下可以相互转化 （2）机械能守恒 动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。 01 摩擦力大小的分析 1. 如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力） （1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向 。 （2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 。 （3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是 。 02 结合弹簧的平衡位置 能量转化 2. 如图所示，小科将一个铁球缓慢放在弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动。在B位置时，铁球运动的速度最大，C位置为铁球运动的最低点。已知AC间的高度差为h，铁球的质量为m。（整个过程中不计能量损耗） （1）B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 （选填“大于”“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。 （2）从A位置到C位置，弹簧弹性势能的增加量为 。（用含字母的式子表示） 03 功能转化 3. 如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。求： （1）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。（用m、g、H、h表示，同下） （2）C点的高度为 。 1. （2025•东阳市模拟）府东路过江通道是连接我县瓯北与鹿城区的重要工程，该通道以隧道跨越瓯江。工程现已开工，将使用盾构机（如图）挖掘隧道。 （1）盾构机前部的刀盘上有很多刀片，转动时能轻易切入泥土、岩石。各刀片都呈尖利的形状，这是利用 的方法来增大压强。 （2）盾构机在地下掘进时为了防止偏离，采用了激光自动导向系统，这主要是由于 。 （3）盾构机体积极为庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场。已知部件总质量3×104千克，部件水平平移10米，再竖直下降20米，则部件重力做功 焦。 2. （2024•台州三模）研究人员对某型号的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象。 （1）行驶过程中，0～2秒内电动自行车受到的摩擦力为 N。 （2）电动自行车匀速行驶时牵引力做功的功率为 W。 3. （2024•西湖区一模）彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目，如图甲所示，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起快速滑下。 （1）图甲中的游客在彩虹滑道上下滑的过程中，速度越来越快，则橡皮圈与滑道之间的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）图乙是该游乐项目的简化模型，AB段表示彩虹滑道，BC段表示水平的人工草皮减速带，起点A与人工草皮减速带之间的高度差为h，载人橡皮圈（包括橡皮圈和人）的总质量为m。载人橡皮圈从起点A下滑至彩虹滑道底部后，会在水平的人工草皮减速带上减速，直至停下。若该载人橡皮圈下滑时重力势能转化为动能的效率为η，在水平减速带上受到的摩擦力为f，则水平减速带的长度至少为 （用字母表示）。 4. 如图所示，要将质量一定的木块从桌面的A点移至C点，水平桌面的粗糙程度一样，木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动且速度越来越快；当木块到达B点时撤去拉力F；木块继续移动，速度越来越慢，最后停在C点。已知AB＝2BC＝L，整个过程中拉力F所做的功为 （用F、L表示，下同），不计空气阻力，则物体所受摩擦力f为 。 5. 长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为3牛时，木块静止；当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。 （1）推力为3牛时，AB整体受到摩擦力为 牛。 （2）A掉落后，B受到的摩擦力为 N。 （3）从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功 焦。 6. 如图所示是公园的一个健身器材，杆和绳距离地面均为4米，小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面，速度为2米/秒，第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面，所用时间为3秒。 （1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，需要的时间为 秒。 （2）小龙两次重力做的功率分别为P1、P2，则P1 P2（选填“大于”“小于”“等于”）。 （3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式： 。 7. 某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是 J，此时人和伞受到的阻力f1＝ N，若跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f2 f1（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 8. （2025•杭州模拟）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。则 （1）由C到B时，弹簧的弹性势能 。（填“不变”、“增大”或“减少”） （2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于 。（选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”） （3）物体最终停留在 。（选填“B点”、“AB之间”、“BC之间”） 9. 用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板B放在水平地面上，木块A放置在水平的木板B上，细绳跨过定滑轮，一端与木块A相连，另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连，且细绳的ab段保持竖直，cd段保持水平。（木板B足够长，不计F细绳重力和滑轮摩擦） （1）用水平向左的拉力F拉动木板B向左运动，当F＝10N时，木板B保持静止，弹簧测力计示数为零，此时木块A受到的摩擦力大小为 ； （2）将水平拉力F增大，木板B向左运动，待木块A静止后，弹簧测力计示数为5N，接着将拉力F增大一倍，木块A受到的摩擦力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）撤去水平拉力F后，当木块A和木板B都静止时，弹簧测力计示数保持不变，此时木板B受到地面施加的摩擦力方向为水平 （选填“向右”或“向左”）。 10. 长度均为40cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为8N时，木块静止。当F为12N时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，5秒后木块A恰好露出桌面一半并掉落；继续推木块B，使其仍做匀速直线运动直到掉落。 （1）推力为5牛时，AB整体受到摩擦力为 N；A掉落后，B受到的摩擦力为 N。 （2）木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 m/s。 11. 如图1为脱模油厂的油桶，空桶质量为100kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。 （1）某次装卸中，小明需要将直立的空油桶（如图1）沿D点推翻，试在图1上作出推翻空油桶所需的最小力F1。 （2）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功 J； （3）若将翻倒的空油桶（如图2）重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1 F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 12. 如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。 （1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 （选填“变大”“变小”“不变”）。 （2）小球与水平杆之间 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。 13. 蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同），从A点到C点的过程中，运动员的动能 。 （2）从O点到C点的过程中，在 点处运动员的动能最大。（选填“A”、“B“、“C”） 14. 如图甲是蹦极运动过程示意图，小江同学从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。小江画出了蹦极过程中自己的动能和弹性绳的弹性势能变化情况如图乙（不计空气阻力）。 （1）AB阶段小江受到弹性绳的拉力F和自身重力G的大小关系是F （填“大于”“等于”或“小于”）G。 （2）图像中a曲线表示 能的变化情况。 （3）请解释a曲线的最高点为什么低于b曲线的最高点： 。 15. 如图是亚运会女子滑板比赛中场景，运动员从A处开始静止滑下，经过最低点B后再滑到右边的最高点C，立即返回到左边的最高点D，请回答下列问题： （1）请比较运动员两次经过B点的速度：v第一次 v第二次。（选填“＞”或“＜”或“＝”） （2）若运动员体重50千克，A点高5米，则从A滑到B过程中重力做的功是 J。 （3）若想使运动员能滑到另一侧高台E处，下列措施可行的是 。 A.以一定初速度下滑 B.携带重物增加总重 C.站立出发，滑下后蹲下 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题04 填空题-力学中的摩擦力、平衡力、功能关系 1. 本专题考察题型有摩擦力大小计算与判断：根据物体的运动状态和受力情况来计算摩擦力的大小。方向判断：要求考生根据物体的相对运动或相对运动趋势来判断摩擦力的方向。平衡力的判断：给出物体的受力情况或运动状态，让考生判断哪些力是平衡力。根据平衡力计算力的大小或物体的状态：已知物体处于平衡状态，根据其中一个力的大小和方向，利用平衡力的特点来计算另一个力的大小和方向。能量转化的判断与分析：描述一个力学过程，如物体从高处下落、弹簧被压缩后弹起等，让考生判断其中能量的转化情况，如重力势能转化为动能、弹性势能转化为动能等，并填写能量转化的形式。结合做功计算能量的变化：通过给出力的大小、物体移动的距离等条件，让考生计算力对物体做功的多少，进而分析物体能量的变化情况。2024年浙江卷中本题型在22题 2、答好本专题内容要注意摩擦的大小与什么因素有关系，根据摩擦力特点判断方向，结合平衡状态确定力的大小。结合功能关系求解能量转化、摩擦生热等计算 知识点一、摩擦力 （1）定义：两个相互接触的物体，当它们要发生或者已经发生相对运动或相对运动趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力。 （2）影响滑动摩擦力大小的因素 滑动摩擦力的大小与压力和粗糙程度有关，而与接触面的面积无关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）摩擦力的方向 ①摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动，因此它的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反； ②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定会阻碍物体的运动，在很多情况下，摩擦力恰好推动物体运动。 知识点二、二力平衡 （1）平衡力：使物体处于静止或匀速直线运动的两个力（或多个力）叫平衡力。 （2）二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一物体上，则这两个力就相互平衡。 知识点三、受力分析 受力分析是把指定研究对象在特定物理情景中所受外力找出来，并画出示意图的方法．初中阶段的受力分析，主要是通过平衡状态分析力的大小、方向；或通过物体所受力的大小、方向来判断物体的运动状态，把握好这些，才是答题的关键 知识点四、功 （1）做功的两个必要因素 做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。 （2）功的计算 功有大小，科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。如果用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为W=Fs。 【重要提醒】功是能量转化的量度，即在一个过程中，能量究竟转化了多少，可以用相应的功量度出来。 知识点五、功率 功率的公式：由功率的定义知，功率=功/时间，如果用P表示功率，W表示功，t表示时间，则功率的公式可表示为P=W/t=Fv 【重要提醒】 利用P=Fv可以知道：拖拉机在上坡时，当功率一定时，通过换挡减小速度是为了增大牵引力，这样有利于上坡。 知识点六、能量的转化与守恒 （1）动能和弹性势能的相互转化 动能和势能在一定条件下可以相互转化 （2）机械能守恒 动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。 01 摩擦力大小的分析 1. 如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力） （1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向 。 （2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 。 （3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是 。 【解答】解：（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力与物体相对运动的反向相反，所以方向是水平向左； （2）物体从B点到C点的过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，是动能转化为重力势能； （3）物体在A点时有一定的速度；在C点的机械能为：E＝mgh； 经B点后停在D点，D点恰为AB的中点，克服摩擦通过的距离为3BD，从C到B再到D克服摩擦所做的功为mgh，所以整个过程中，克服摩擦力做的功为W＝3mgh。 故答案为：（1）左；（2）动能转化为重力势能；（3）3mgh。 02 结合弹簧的平衡位置 能量转化 2. 如图所示，小科将一个铁球缓慢放在弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动。在B位置时，铁球运动的速度最大，C位置为铁球运动的最低点。已知AC间的高度差为h，铁球的质量为m。（整个过程中不计能量损耗） （1）B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 （选填“大于”“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。 （2）从A位置到C位置，弹簧弹性势能的增加量为 。（用含字母的式子表示） 【解答】解：（1）铁球在B点速度最大，弹力等于重力，继续现象运动，弹簧的弹力变大，此时铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力； （2）从A位置到C位置，小球的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大，二者变化量相等，所以弹簧弹性势能的增加量为：E＝mgh。 故答案为：（1）小于；（2）mgh。 03 功能转化 3. 如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。求： （1）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。（用m、g、H、h表示，同下） （2）C点的高度为 。 【解答】解：（1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为：W＝ΔE＝GΔh＝mg（H﹣h）； B→C，摩擦力大小和距离不变，故克服摩擦力做功与A→B相同，故A→C克服摩擦力做功为：W＝2mg（H﹣h）； （2）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣ΔE＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H）， 由W＝Gh＝mgh可得，C点距离水平面的高度为：hC2h﹣H。 故答案为：（1）2mg（H﹣h）；（2）2h﹣H。 1. （2025•东阳市模拟）府东路过江通道是连接我县瓯北与鹿城区的重要工程，该通道以隧道跨越瓯江。工程现已开工，将使用盾构机（如图）挖掘隧道。 （1）盾构机前部的刀盘上有很多刀片，转动时能轻易切入泥土、岩石。各刀片都呈尖利的形状，这是利用 的方法来增大压强。 （2）盾构机在地下掘进时为了防止偏离，采用了激光自动导向系统，这主要是由于 。 （3）盾构机体积极为庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场。已知部件总质量3×104千克，部件水平平移10米，再竖直下降20米，则部件重力做功 焦。 【解答】解： （1）各刀片都呈尖利的形状，这是通过减小受力面积的方法来增大压强的； （2）采用了激光自动导向系统，利用了光在同种均匀介质中沿直线传播； （3）将部件水平平移10米时，重力方向竖直向下，部件在重力的方向上没有移动距离，此过程中重力不做功； 再竖直下降20米过程中，部件在重力的方向上移动了距离，所以此过程中重力做了功， 则部件重力做的功：W＝Gh＝mgh＝3×104kg×10N/kg×20m＝6×106J。 故答案为：（1）减小受力面积；（2）光在同种均匀介质中沿直线传播；（3）6×106。 2. （2024•台州三模）研究人员对某型号的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象。 （1）行驶过程中，0～2秒内电动自行车受到的摩擦力为 N。 （2）电动自行车匀速行驶时牵引力做功的功率为 W。 【解答】解：（1）由速度﹣时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；由牵引力﹣时间图象可知，在7～12s牵引力大小F＝35N，因为在7～12s匀速运动，摩擦力f＝F＝35N；摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度和压力大小有关，这两个条件不变，摩擦力不变，故0～2s电动自行车受到的摩擦力与7～12s的摩擦力相同，都为35N； （2）由速度﹣时间图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v＝6m/s，匀速行驶时牵引力做功的功率PFv＝35N×6m/s＝210W。 故答案为：（1）35；（2）210。 3. （2024•西湖区一模）彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目，如图甲所示，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起快速滑下。 （1）图甲中的游客在彩虹滑道上下滑的过程中，速度越来越快，则橡皮圈与滑道之间的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）图乙是该游乐项目的简化模型，AB段表示彩虹滑道，BC段表示水平的人工草皮减速带，起点A与人工草皮减速带之间的高度差为h，载人橡皮圈（包括橡皮圈和人）的总质量为m。载人橡皮圈从起点A下滑至彩虹滑道底部后，会在水平的人工草皮减速带上减速，直至停下。若该载人橡皮圈下滑时重力势能转化为动能的效率为η，在水平减速带上受到的摩擦力为f，则水平减速带的长度至少为 （用字母表示）。 【解答】解：（1）摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度，当游客加速下滑的过程中，气垫与滑道之间的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变； （2）载人橡皮圈的重力势能：W＝Gh＝mgh 载人橡皮圈的动能W动＝Wη＝mghη； 载人橡皮圈在水平减速带滑行的长度：。 故答案为：不变；。 4. 如图所示，要将质量一定的木块从桌面的A点移至C点，水平桌面的粗糙程度一样，木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动且速度越来越快；当木块到达B点时撤去拉力F；木块继续移动，速度越来越慢，最后停在C点。已知AB＝2BC＝L，整个过程中拉力F所做的功为 （用F、L表示，下同），不计空气阻力，则物体所受摩擦力f为 。 【解答】解：水平拉力F只在AB部分做功，则做的功为FL；物体从A点运动到B点的过程中，水平拉力和摩擦力都在做功，物体从B点运动到C点的过程中，只有克服摩擦力做功，通过能量转化，克服摩擦力做的功等于水平拉力做的功； FL＝f（L）； 解得fF。 故答案为：FL；F。 5. 长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为3牛时，木块静止；当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。 （1）推力为3牛时，AB整体受到摩擦力为 牛。 （2）A掉落后，B受到的摩擦力为 N。 （3）从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功 焦。 【解答】解：（1）推力为3N时，木块静止，根据二力平衡条件可知摩擦力和推力是一对平衡力，所以摩擦力为3N； （2）当F为6N时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知滑动摩擦力和推力是一对平衡力，此时滑动摩擦力是6N，2秒后木块A掉落；继续推木块B，使其仍做匀速直线运动直到掉落，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力减小一半，A掉落后，B受到的摩擦力为原来的一半，即3N； （3）当木块A一半体积离开桌面时，木块A就会掉落， 此时移动的距离s10cm＝0.1m， 木块A掉落前做的功W1＝F1s＝6N×0.1m＝0.6J， 当木块B一半体积离开桌面时，木块B就会掉落， 从A掉落到B掉落，B一共移动距离s′＝0.1m+0.1m＝0.2m， 这段路程中，压力大小变成了之前的一半，摩擦力变为原来的一半，所以推力F2F1＝3N； 这段路程做功W2＝F2s′＝3N×0.2m＝0.6J； 从开始推动到木块B掉落的过程中，推力做的功W＝W1+W2＝0.6J+0.6J＝1.2J。 故答案为：（1）3；（2）3；（3）1.2。 6. 如图所示是公园的一个健身器材，杆和绳距离地面均为4米，小龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面，速度为2米/秒，第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面，所用时间为3秒。 （1）当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时，需要的时间为 秒。 （2）小龙两次重力做的功率分别为P1、P2，则P1 P2（选填“大于”“小于”“等于”）。 （3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式： 。 【解答】解：（1）由v得，小龙顺着杆顶匀速下滑到地面需要的时间为： t2s； （2）小龙的体重为600牛，小龙两次下滑的高度相等， 由W＝Gh可知，两次重力所做的功相等，即W1＝W2， 又因为第一次比第二次需要的时间短， 根据P可知，小龙两次重力做功的功率P1＞P2； （3）运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定，此时可以通过排汗，利用汗液液蒸发散热。 故答案为：（1）2；（2）大于；（3）排汗。 7. 某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是 J，此时人和伞受到的阻力f1＝ N，若跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f2 f1（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 【解答】解：（1）由图可知，运动员在跳伞后10s至14s时间内做匀速直线运动，v＝50m/s， 根据v可得，运动员在10s至14s通过的路程为：h＝s＝vt＝50m/s×4s＝200m； 则人和伞的重力做功为：W＝Gh＝800N×200m＝1.6×105J； （2）由图可知，运动员在跳伞后10s至14s时间内做匀速直线运动，受到平衡力的作用， 故此时人和伞受到的阻力 f1＝G＝800N； 由图可知，跳伞18s后，运动员仍做匀速直线运动， 故人和伞受到的阻力为 f2＝G＝800N， 所以，f1＝f2。 故答案为：1.6×105；800；＝。 8. （2025•杭州模拟）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。则 （1）由C到B时，弹簧的弹性势能 。（填“不变”、“增大”或“减少”） （2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于 。（选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”） （3）物体最终停留在 。（选填“B点”、“AB之间”、“BC之间”） 【解答】解：（1）由题可知，松手后，物体在A、C间往复运动，则物体由C到B过程中，弹簧的弹性形变程度变小，弹性势能减少； （2）物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，这说明物体与地面之间存在摩擦，机械能不守恒； 由C到A时，开始弹力大于摩擦力，物体做加速运动，当弹力等于摩擦力时，物体的速度最大，此时弹簧还未恢复原状，故物体动能最大的点位于BC之间； （3）停留时弹簧弹性势能为0，这说明弹簧恢复了原状，所以会停留在B点。 故答案为：（1）减小；（2）BC之间；（3）B点。 9. 用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板B放在水平地面上，木块A放置在水平的木板B上，细绳跨过定滑轮，一端与木块A相连，另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连，且细绳的ab段保持竖直，cd段保持水平。（木板B足够长，不计F细绳重力和滑轮摩擦） （1）用水平向左的拉力F拉动木板B向左运动，当F＝10N时，木板B保持静止，弹簧测力计示数为零，此时木块A受到的摩擦力大小为 ； （2）将水平拉力F增大，木板B向左运动，待木块A静止后，弹簧测力计示数为5N，接着将拉力F增大一倍，木块A受到的摩擦力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）撤去水平拉力F后，当木块A和木板B都静止时，弹簧测力计示数保持不变，此时木板B受到地面施加的摩擦力方向为水平 （选填“向右”或“向左”）。 【解答】解： （1）当水平拉力F为10N时，木板处于静止状态，木板处于静止状态，受到平衡力作用，所以B受到的摩擦力为10N，木块A与木板B没有相对运动的趋势，弹簧没有开始伸长，不受拉力，弹簧没有伸长时的拉力为0，整体受到的拉力与地面的摩擦力平衡，所以A的摩擦力为0； （2）影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度，将拉力F增大一倍，木板的运动速度变快，但木块B对木板A的压力大小和接触面粗糙程度都不变，所以木块B受到的摩擦力不变。 （3）撤去水平拉力F后，当木块A和木板B都静止时，弹簧测力计示数保持不变，此时木块A受到水平向左的摩擦力，木板B受到木块A水平向右的摩擦力，木板B静止，受到木块A与地面施加的摩擦力是一对平衡力，所以弹簧测力计示数保持不变，此时木板B受到地面施加的摩擦力方向为水平向左； 故答案为：（1）0；（2）不变；（3）向左。 10. 长度均为40cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为8N时，木块静止。当F为12N时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，5秒后木块A恰好露出桌面一半并掉落；继续推木块B，使其仍做匀速直线运动直到掉落。 （1）推力为5牛时，AB整体受到摩擦力为 N；A掉落后，B受到的摩擦力为 N。 （2）木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 m/s。 【解答】解：（1）推力为5N时，木块静止，根据二力平衡条件可知摩擦力和推力是一对平衡力，所以摩擦力为5N； 当F为12N时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知滑动摩擦力和推力是一对平衡力，此时滑动摩擦力是12N，5秒后木块A掉落；继续推木块B，使其仍做匀速直线运动直到掉落，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力减小一半，A掉落后，B受到的摩擦力为原来的一半，即6N； （2）当木块A一半体积离开桌面时，木块A就会掉落，此时移动的距离s20cm＝0.2m； 木块A在桌面上匀速运动的速度v0.04m/s。 故答案为：（1）5；6；（2）0.04。 11. 如图1为脱模油厂的油桶，空桶质量为100kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。 （1）某次装卸中，小明需要将直立的空油桶（如图1）沿D点推翻，试在图1上作出推翻空油桶所需的最小力F1。 （2）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功 J； （3）若将翻倒的空油桶（如图2）重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1 F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【解答】解：（1）将直立的空油桶沿D点推翻时，D为支点，阻力为空油桶的重力，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，AD是最大动力臂，过A点垂直于DA向上作出最小的动力F1，如图所示： ； （2）由几何知识可得：AD1.3m， 在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功： W＝mg（）＝100kg×10N/kg×（）＝50J； （3）由图1和图2所示可知，两种情况下，最小推力的动力臂相等，均等于对角线的长度，两种情况下阻力相等，图1的阻力臂小于图2的阻力臂，由杠杆平衡条件可知，图1中的推力小于图2中的推力，即F1小于F2。 故答案为：（1）见上图；（2）50；（3）小于。 12. 如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。 （1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 （选填“变大”“变小”“不变”）。 （2）小球与水平杆之间 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。 【解答】解：（1）从A点弹到O点，弹性形变程度越小，弹性势能就越小，弹簧的弹性势能变小。 （2）小球与水平杆之间存在摩擦力，小球静止，在水平方向上受到平衡力的作用，即弹力与摩擦力是一对平衡力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，小球在A位置弹性势能最大，O点为弹簧的自由长度位置，在AO段由弹性势能转化为动能和内能，速度最大值出现在AO之间。 故答案为：（1）变小；（2）存在；（3）AO之间。 13. 蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同），从A点到C点的过程中，运动员的动能 。 （2）从O点到C点的过程中，在 点处运动员的动能最大。（选填“A”、“B“、“C”） 【解答】解：（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变； A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。 （2）从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中运动员的重力势能一直在减小，在B点处运动员的动能最大； 故答案为：（1）不变；先增大后减小（2）B。 14. 如图甲是蹦极运动过程示意图，小江同学从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。小江画出了蹦极过程中自己的动能和弹性绳的弹性势能变化情况如图乙（不计空气阻力）。 （1）AB阶段小江受到弹性绳的拉力F和自身重力G的大小关系是F （填“大于”“等于”或“小于”）G。 （2）图像中a曲线表示 能的变化情况。 （3）请解释a曲线的最高点为什么低于b曲线的最高点： 。 【解答】解：（1）小江同学从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，AB阶段的形变大小小于B点，故弹力小于B点的弹力，因而AB段小江受到弹性绳的拉力F和自身重力G的大小关系是F小于G，做加速运动； （2）刚开始下落的OA阶段，弹性绳子没有形变，不具有弹性势能，说明b是弹性势能的曲线，而刚开始下落就做加速运动，具有动能，则a是动能的曲线； （3）由于C点的高度低于B点，因而B点动能最大，此时还有重力势能，从B到C，动能和重力势能都转化为弹性势能，因此a曲线的最高点低于b曲线的最高点。 故答案为：（1）小于；（2）动；（3）B点动能最大时还有重力势能，从B到C，动能和重力势能都转化为弹性势能。 15. 如图是亚运会女子滑板比赛中场景，运动员从A处开始静止滑下，经过最低点B后再滑到右边的最高点C，立即返回到左边的最高点D，请回答下列问题： （1）请比较运动员两次经过B点的速度：v第一次 v第二次。（选填“＞”或“＜”或“＝”） （2）若运动员体重50千克，A点高5米，则从A滑到B过程中重力做的功是 J。 （3）若想使运动员能滑到另一侧高台E处，下列措施可行的是 。 A.以一定初速度下滑 B.携带重物增加总重 C.站立出发，滑下后蹲下 【解答】解：（1）运动员从A处开始静止滑下，经过最低点B后再滑到右边的最高点C，C点高度比A低，说明此过程有摩擦力，将机械能转化为内能，故第一次过B的机械能比第二次经过B的机械能大，即两次的高度相同，重力势能相同，故第一次的动能大，速度大； （2）运动员体重50千克，A点高5米，则从A滑到B过程中重力做的功W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×5m＝2500J； （3）若想使运动员能滑到另一侧高台E处，由于存在机械能的损失，故A点的机械能必须大于E点，如果到E的速度为0，只有重力势能，因而A必须有动能，即以一定初速度下滑；故A正确； 携带重物增加总重，AB两点的重力势能同样增大，不可以达到A点机械能大的目的，故B错误； 如果站立出发，滑下后蹲下，A点的重力势能大于B点，故可以达到A点机械能大的目的，故C正确， 故选：AC。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$