专题03 机械与能（含高清思维导图）（考点清单)-- 2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（教科版·2024）

null 专题03 机械和功 【思维导图】 2 【知识讲解】 2 知识点1：杠杆 2 知识点2：滑轮 3 知识点3： 功和功率 3 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 4 知识点5: 动能、势能、机械能 5 知识点6：动能和势能之间的相互转化 5 【经典例题】 6 考点1：杠杆 6 考点2：滑轮 9 考点3：功和功率 13 考点4：机械效率 16 考点5：改变世界的机械 19 考点6：机械能及其转化 23 知识点1：杠杆 1. 定义：在力的作用下能绕着 固定点 转动的硬棒就叫杠杆。 2. 杠杆的五要素： (1)支点：杠杆绕着转动的点(o) (2)动力：使杠杆转动的力(F1) (3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2) (4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。 (5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2） 3. 杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作： F1L1=F2L2 ，这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 4. 杠杆的平衡判断：杠杆在力的作用下保持 静止 或 匀速转动 ，杠杆就处于平衡状态 5. 杠杆力臂的画法 （1）明确支点，用O表示 ； （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线； （3）过支点O作该力的作用线的垂线； （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)。 6. 杠杆分类及特点： 类型 力臂 受力情况 特点 例子 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 省力费距离 开瓶器、羊角锤 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 费力省距离 筷子、钓鱼竿 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 既不省力也不省距离 跷跷板、托盘天平 知识点2：滑轮 1. 滑轮的分类 定滑轮 动滑轮 示意图 定义 中间的轴 位置不动 的滑轮 和重物一起 上升 的滑轮 实质 等臂 杠杆 动力臂为阻力臂2倍的杠杆 知识点3： 功和功率 1. 区分功和功率 公式 单位 物理意义 功 （或） 焦耳（J） 做功的多少 功率 （或） 瓦特（W） 做功的快慢 2. 做功的两个必要条件：（1） 有力作用在物体上 ；（2） 沿力的方向有移动的距离 ； 3. 功的原理：使用任何机械都 不省功 ，对任何机械都适用。 4. 有用功：不利用机械设备，直接对物体做的功 5. 额外功：克服阻力或对机械设备克服重力做的功 6. 总功： 人或机械设备 拉了做的功，即 绳端 拉力做的功 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 1.竖直面上滑轮组 （1）总功、有用功和额外功 （2）效率问题 ， 忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：， 滑轮组的机械效率：。 2. 水平面上的滑轮组 设绳子的拉力为F，物体被拉动的摩擦力为f，则克服摩擦力做的功为有用功，滑轮组匀速拉动物体时的机械效率： 知识点5: 动能、势能、机械能 1．动能 物体 由于运动 而具有的能，叫做动能；动能的大小与 质量 和 速度 有关。物体的速度越大，质量越大，则它的动能越大。 　　要点诠释： （1）一切运动的物体都有动能。 （2）动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 2．重力势能 物体由于 被举高 而具有的能，叫做重力势能；重力势能的大小与 质量 和 高度 有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 　　要点诠释： （1）一切被举高的物体都有重力势能。 （2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 3．弹性势能 物体由于发生 弹性形变 而具有的能量，叫做弹性势能；弹性势能的大小与 弹性形变的程度 有关。 　　要点诠释： （1）一切发生弹性形变的物体都有弹性势能 。 （2）弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。 4．机械能 动能 、 重力势能 和 弹性势能 统称为机械能。 知识点6：动能和势能之间的相互转化 1. 在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高处下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势转化为动能。 2. 在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3. 机械能守恒：如果一个过程中，只有 动能和势能相互转化 ，机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。 考点1：杠杆 1．（2025·贵州铜仁·模拟预测）如图是古代舂米（舂米就是把稻谷去壳，做成白米）时的场景，舂米装置可视为杠杆，下列工具正常使用时，与舂米装置属于同类杠杆的是（    ） A． B． C． D． 2．（2025·安徽池州·二模）悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为；若力施加在B点或C点，最小的力分别为、，且，下列判断正确的是（   ） A． B． C． D． 3．（24-25八年级下·河南·随堂练习）如图所示，在等臂杠杆两端各挂等重的铅块和铁块，杠杆平衡，若将铁块和铅块同时浸没在水中，则（　　） A．杠杆仍然平衡 B．杠杆右端上翘 C．杠杆左端上翘 D．不确定 4．（2024·宁夏银川·二模）如图所示是三种类型的剪刀，请为学校园艺师傅选择一把剪树枝的剪刀，你会选择 （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这种杠杆 （选填“费距离”或“省功”）。 5．（2025年安徽省名校大联考中考二模物理试卷）如图所示，长L=2m、重G=200N的粗细不均匀木棒放到水平地面上，在A端用竖直向上的力F=50N能将木棒略微抬起，则木棒的重心到B端的距离为 m。 6．（2025·安徽淮南·一模）我国有个民俗“立夏称人”，冀求小孩健康成长。如图所示，小孩和篮子的总质量20kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（绳重和杆重不计），如图（b）所示，此时OA=3cm，OB=20cm，则秤砣的质量为 kg。 7．（24-25八年级下·吉林·单元测试）按要求作图； (1)如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂l。 (2)如图所示，图甲是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，图乙是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂l2。 (3)如图是家用水龙头的示意图，若将其“把手”视为绕O点在纸面内转动的杠杆，请画出打开水龙头的最小动力F。 8．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 9．（23-24八年级下·上海·期末）如图所示，OB为轻质杠杆，OA=60厘米，OB=80厘米，在杠杆的B端挂一个所受重力为90牛的重物。求：要使杠杆在水平位置上平衡，在A点施加的最小力的大小。 10．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，AOB是以O点为固定转轴的轻质杠杆，A、B为其左、右两端点，且。立方体物块C放在水平地面上，物块C重、底面积为。在杠杆的A端与物块C的上端中点之间用一根轻质硬棒连接。当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆AOB在水平位置平衡。求： （1）杠杆A端受到的作用力的大小和方向； （2）物块C对水平地面的压强； （3）撤去动力F，将物块C竖直切下质量为m的一部分，并将切下的这部分挂在B端，此时杠杆AOB仍水平平衡，而物块C剩余部分对水平地面的压力恰好为零，求m的大小。 考点2：滑轮 11．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A． B． C． D． 12．（23-24九年级上·浙江杭州·期中）如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人的体重为500N，则人对地面的压力为（　　） A．100N B．200N C．300N D．500N 13．（22-23八年级下·山西运城·期末）如图所示，升旗仪式上升旗手在嘹亮的国歌声中缓缓向下拉绳子，五星红旗会徐徐升起，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，下列有关该滑轮的说法正确的是（　　）    A．该滑轮为动滑轮 B．使用该滑轮目的是为了省力 C．该滑轮实质为等臂杠杆 D．使用该滑轮既能改变力的方向又能省距离 14．（22-23八年级下·四川凉山·期末）如图所示，小刚用图中装置提升重为500N的物体，不计摩擦、绳重和滑轮自重，下列说法正确的是（    ）    A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过2m，物体上升1m C．由于小明没有竖直向下拉绳子，所以人对绳子的拉力大于250N D．使用该装置既能省力，也能省距离 15．（23-24八年级下·甘肃天水·期末）如图所示，物体和所受重力都是200N，若不计滑轮重、绳重和摩擦，当用力分别匀速提升物体和时，力 ， ；若滑轮重均为20N（不计绳重和摩擦），当用力分别匀速提升物体和时，力 ， ；若物体被提升的高度均为1m，则力移动的距离为 ，力移动的距离为 。 16．（2023·湖南邵阳·中考真题）如图所示，用动滑轮将物体匀速提升0.2m，绳子自由端的拉力F为6N，则拉力F所做的功为 J。如果使用该滑轮提升更重的物体，机械效率会 （选填“增大”或“减小”）。    17．（2023·四川达州·中考真题）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） 18．（22-23八年级下·广东珠海·期末）如图所示，小海站在A处用滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕线方法。    19．（22-23九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g＝10N/kg。求： （1）箱子受到的重力 （2）动滑轮的重力 （3）绳子自由端的速度 （4）拉力的功率。 20．（2024·黑龙江绥化·一模）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的圆柱形容器底部，水深为0.45m，容器底面积为。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重和摩擦），滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求：（） （1）A未露出水面时所受的浮力； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。 考点3：功和功率 21．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（   ） A．②和③ B．①和④ C．①和③ D．②和④ 22．（23-24八年级下·河北唐山·期末）有两台机械甲和乙，甲的功率为，乙的功率为，下列说法正确的是（    ） A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多 C．甲一定比乙做功慢 D．相同时间内，甲一定比乙做功多 23．（22-23九年级上·陕西渭南·期末）如图所示，将同一物体分别沿光滑斜面、（）以相同的速度匀速拉到顶点A，施加的力分别为和，拉力做功为和，拉力做功的功率分别为和，则（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 24．（23-24八年级下·重庆·期末）如图是引体向上的示意图，小华同学在1min内做了20个规范的引体向上，每次重心上移0.4m。已知小华的质量为60kg，则小华每做一次引体向上所做的功为 J，整个过程中的平均功率为 W。 25．（23-24八年级下·江苏南京·期末）《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中关于一种叫“筒车”的古代农业机械这样记载道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”图甲为文中记载的筒车，图乙为筒车的简化示意图。 （1）筒车工作时是把 能转化为重力势能； （2）取水筒的容积越大，筒车旋转一周提升的水就越多，那么对进入接水槽的水所做的功越 ，当水流变湍急后，筒车提升水的功率会变 。； （3）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的总功率为40W，水流做的总功为 J，筒车旋转一周取水的机械效率为 （接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。 26．（2024·山东临沂·二模）我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机，其10s可飞行距离达8600m，则速度为 m/s，已知发动机提供的动力约1.4×105N，则该发动机的功率为 W。 [2]该发动机的功率 27．（22-23八年级下·安徽宣城·期末）祝融号，天问一号任务火星车，其高度有1.85米，质量约为240kg。2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。已知物体在火星表面附近受到的重力约为地球表面附近所受重力的，若祝融号在火星表面上方竖直下落3m，则重力对它做的功为 J。 28．（23-24八年级下·湖北襄阳·期末）一台升降机在20s内将质量为1.2t的货物提高4m，升降机电动机的输出功率为。 求：（1）起重机做的有用功； （2）电动机做的总功； （3）起重机的机械效率； （4）电动机这20s内做的功，要是由功率为的工人去完成需要的时间。 （2）电动机做的总功 （3）起重机的机械效率 （4）如果电动机这20s内做的功要由功率为20W的工人去完成，那么所需的时间 29．（23-24八年级下·福建宁德·期末）《天工开物》中记载我们祖先在3000年前设计的农业生产汲水装置——辘轳，如图所示。某次取水时，井绳拉着桶中重50N的水缓慢上升了4m，用时25s，人做的总功为250J。求此次取水的过程中： （1）人做功的功率； （2）人做的有用功； （3）辘轳的机械效率。 （2）人做的有用功 （3）辘轳的机械效率 答：（1）人做功的功率为10W； （2）人做的有用功为200J； （3）辘轳的机械效率为80%。 30．（23-24八年级下·山东聊城·阶段练习）如图甲所示的地面清洁机器人，重为30N，与水平地面的接触面积是 100cm2，机器人在水平地面上运动时，机器人受到水平方向的牵引力F随时间 t的变化关系如图乙所示，机器人的运动速度 v随时间t的变化关系如图丙所示。求： （1）第50s到第100s内牵引力做的功； （2）第50s到第100s的运动过程中， 牵引力的功率。 考点4：机械效率 31．（24-25八年级上·吉林·期末）如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 32．（23-24八年级下·河北沧州·期末）如图所示，在斜面上将一个质量为10kg的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为80N，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120J C．此过程中斜面的机械效率为65% D．物体受到的摩擦力大小为30N 33．（23-24八年级下·广东深圳·期末）工人用如图所示的滑轮组将水平地面上的货物匀速提升1m，拉力F大小为25N，已知单个滑轮重5N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮C是动滑轮 B．减少货物质量，可以提高滑轮组的机械效率 C．货物所受重力为45N D．拉力做的功为25J 34．（23-24八年级下·新疆巴音郭楞·期末）小卉同学使用图的机械，用120N的力将重为300N的物体提升了2m，使用此机械时有 优点，在此过程中有用功为 J，总功为 J，机械效率为 %。 35．（23-24八年级下·山东烟台·期末）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人用平行于斜面的力将重600N的物体从底端平行于斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的总功为 J，有用功为 J，斜面的机械效率为 。 36．（23-24八年级下·广东江门·期末）沿斜面向上拉一个重为G的物体到高处（如题图），拉力为F，斜面长为s、高为h，若把重物直接提升h所做的功为有用功，则有用功是 ，拉力所做的总功是 ，斜面的机械效率是 。（用题目给出的符号或字母表示） 37．（23-24八年级下·四川遂宁·期末）如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为，此过程相关数据如图2所示。则 （选填大于、等于、小于），乙滑轮组的机械效率为 。 38．（23-24八年级下·湖北襄阳·期末）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。物体重9N，施加在绳子自由端的拉力F为5N，则在0~2s的过程中，求： (1)做的有用功； (2)拉力做的总功； (3)滑轮组的机械效率。 39．（23-24八年级下·山东济南·期末）2024年春节，济南地区普降大雪，给交通带来很多不便，某小轿车不慎滑到坡底，请来救援车帮忙将车从坡底拉上来，如图所示。若该过程将小轿车从斜面底端沿斜面往上拉动10m，竖直方向升高了5m，小轿车的重力为1.2×104N，所用时间为10s，拉动时若拉力F为8000N恒定不变，其方向始终与斜面平行。求： (1)该过程做的有用功； (2)该过程中拉力做功的功率； (3)该过程中的机械效率。 40．（23-24八年级下·辽宁沈阳·期末）小明利用如图所示的滑轮组提升重为600N的重物，重物匀速上升了2m历时20s，小明拉绳的拉力为400N （1）滑轮组做的有用功； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 考点5：改变世界的机械 41．（23-24八年级下·山东菏泽·期末）小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如下图，并记录实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升度高度h/m 拉力F/N 物体移动离距离S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 (1)将表格中的空白处数据填上 。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越 。 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是： ； (4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验： ①实验时应控制不变的条件是： 、物体移动的距离； ②实验时需要的测量仪器有： 和刻度尺。 42．（23-24八年级下·河北秦皇岛·期末）下表是李明用图所示装置探究斜面机械效率的实验数据。 实验次数 物块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率 1 4 0.3 2 1 60% 2 8 0.3 4 1 3 12 0.3 6 1 60% 4 8 0.4 5 1 64% 5 8 0.5 5.6 1 71.4% （1）在第2次实验中，斜面的机械效率为 ，物块与斜面间的摩擦力为 N； （2）实验1、2、3是探究斜面机械效率与 的关系。由表中数据可知，当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时，沿斜面向上均匀拉动不同重力的物体，机械效率 （填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）实验 是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系。由表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率 。 43．（2024·四川达州·一模）如图所示，每个滑轮的重力均为100N，绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计，绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起，下列说法错误的是（　　） A．挂钩A处所受拉力为1000N B．人拉绳子的功率为120W C．滑轮组机械效率约为83.3% D．此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7% 44．（21-22八年级下·全国·单元测试）如图，用滑轮组拉着重为80N的物体沿水平地面匀速直线运动，拉力F为12N，滑轮组机械效率为75%，不计绳重、轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．此滑轮组动滑轮的重力为6N B．用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮，滑轮组的机械效率会增大 C．物体受到水平地面的摩擦力为20N D．若在此物体上加一砝码，使其一起沿水平地面匀速直线运动，机械效率将变大 45．（2021·河北石家庄·一模）用如图所示的装置提升深井底部的物体。电动机拉绳端做功的功率保持一定，绳子能承受的最大拉力是1600N，当提起重50kg的物品时，10s能上升到井口，当提起重90kg的物体时，15s能上升到井口。深井水平底面上剩余的物品共500kg，它们和地面接触面积为2m2。不计滑轮组的绳重和摩擦g取10N/kg。求： （1）剩余的500kg物品对深井底面的压强； （2）动滑轮的重； （3）使用此装置提升剩余的物品时，滑轮组的效率最高能达到多少? 46．（23-24八年级下·广东佛山·期末）如图甲所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为 J，对物体B做的额外功为 J，物体A所在斜面的机械效率 （选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率。 47．（23-24八年级下·山东济宁·期末）为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以 （选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，在此过程中斜面的机械效率为 。 48．（23-24八年级下·广西钦州·期末）斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m、高1m，机械效率为60%。则推力做的总功为 J，货物的重力为 N。 49．（24-25九年级上·广东汕头·开学考试）工人师傅要将质量的木箱搬到高的车厢里，他将一块长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用的拉力在内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求： (1)工人所做的功； (2)工人做功的功率； (3)斜面的机械效率。 50．（23-24八年级下·陕西榆林·期末）如图-1所示，工人把一个质量为45kg的货物从地面搬到1.2m高的车上。 (1)货物所受的重力是多大？（g取10N/kg） (2)此过程中，工人克服货物重力做了多少功？ (3)在搬运另一个相同的货物时，为了省力他采用3m的长木板搭了一个斜面（如图-2）。搬运过程中，他用沿斜面向上240N的推力，将货物匀速地从底部推到车上。此斜面的机械效率是多大？ 考点6：机械能及其转化 51．（23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末）下列物体中不具有弹性势能的是（　　） A．形变的蹦床 B．拉开的弓 C．压弯的撑杆 D．自然长度的弹簧 52．（23-24九年级上·广西崇左·期末）如图所示，无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 53．（2023·海南·中考真题）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力 B．水火箭受到的重力不变 C．水火箭的动能一直增大 D．水火箭的重力势能一直增大 54．（23-24九年级上·宁夏中卫·阶段练习）一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．无法判断 55．（2023·福建·中考真题）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 56．（23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末）空中飞行的篮球先后经过A、B两点时的重力势能相等，相比B点，篮球在A点时（　　） A．机械能相等，动能较大 B．机械能较小，动能较小 C．机械能较大，动能较大 D．机械能相等，动能较小 57．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）某同学踢足球的场景如图所示，足球离开脚后，上升到最高点（a处）再落到地面（b处），在地面上滚动一段距离，最后静止在地面上。下列说法正确的是（　　） A．足球从离开脚到最高点的过程中，其动能逐渐增大 B．足球从a处运动到b处的过程中，重力对球做了功 C．若足球在最高点时，一切外力同时消失，足球将静止 D．足球从离开脚到静止在地面上的过程中，球的机械能保持不变 58．（23-24八年级下·山东临沂·期末）2024年3月28日，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器返回三亚，圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜的过程中（    ） A．机械能不变 B．所受合力向下 C．所受压强不变 D．所受浮力不变 59．（23-24八年级下·湖南长沙·期末）在方特研学的最后一个半小时，某同学以惊人的效率游玩了13个项目，请问以下项目中重力势能没有转化成动能的是（    ） A．过山车 B．昆仑秘境 C．海盗船 D．碰碰车 60．（23-24八年级下·湖北武汉·期末）关于如图所示的滚摆从最高点运动到最低点的过程，下列分析不正确的是（    ） A．滚摆动能先变大后变小 B．滚摆的重力势能转化为动能 C．滚摆的机械能总量逐渐减少 D．滚摆运动到最低点时速度不为0 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 机械和功 【思维导图】 2 【知识讲解】 2 知识点1：杠杆 2 知识点2：滑轮 3 知识点3： 功和功率 3 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 4 知识点5: 动能、势能、机械能 5 知识点6：动能和势能之间的相互转化 5 【经典例题】 6 考点1：杠杆 6 考点2：滑轮 13 考点3：功和功率 21 考点4：机械效率 27 考点5：改变世界的机械 34 考点6：机械能及其转化 43 知识点1：杠杆 1. 定义：在力的作用下能绕着 固定点 转动的硬棒就叫杠杆。 2. 杠杆的五要素： (1)支点：杠杆绕着转动的点(o) (2)动力：使杠杆转动的力(F1) (3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2) (4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。 (5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2） 3. 杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作： F1L1=F2L2 ，这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 4. 杠杆的平衡判断：杠杆在力的作用下保持 静止 或 匀速转动 ，杠杆就处于平衡状态 5. 杠杆力臂的画法 （1）明确支点，用O表示 ； （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线； （3）过支点O作该力的作用线的垂线； （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)。 6. 杠杆分类及特点： 类型 力臂 受力情况 特点 例子 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 省力费距离 开瓶器、羊角锤 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 费力省距离 筷子、钓鱼竿 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 既不省力也不省距离 跷跷板、托盘天平 知识点2：滑轮 1. 滑轮的分类 定滑轮 动滑轮 示意图 定义 中间的轴 位置不动 的滑轮 和重物一起 上升 的滑轮 实质 等臂 杠杆 动力臂为阻力臂2倍的杠杆 知识点3： 功和功率 1. 区分功和功率 公式 单位 物理意义 功 （或） 焦耳（J） 做功的多少 功率 （或） 瓦特（W） 做功的快慢 2. 做功的两个必要条件：（1） 有力作用在物体上 ；（2） 沿力的方向有移动的距离 ； 3. 功的原理：使用任何机械都 不省功 ，对任何机械都适用。 4. 有用功：不利用机械设备，直接对物体做的功 5. 额外功：克服阻力或对机械设备克服重力做的功 6. 总功： 人或机械设备 拉了做的功，即 绳端 拉力做的功 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 1.竖直面上滑轮组 （1）总功、有用功和额外功 （2）效率问题 ， 忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：， 滑轮组的机械效率：。 2. 水平面上的滑轮组 设绳子的拉力为F，物体被拉动的摩擦力为f，则克服摩擦力做的功为有用功，滑轮组匀速拉动物体时的机械效率： 知识点5: 动能、势能、机械能 1．动能 物体 由于运动 而具有的能，叫做动能；动能的大小与 质量 和 速度 有关。物体的速度越大，质量越大，则它的动能越大。 　　要点诠释： （1）一切运动的物体都有动能。 （2）动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 2．重力势能 物体由于 被举高 而具有的能，叫做重力势能；重力势能的大小与 质量 和 高度 有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 　　要点诠释： （1）一切被举高的物体都有重力势能。 （2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 3．弹性势能 物体由于发生 弹性形变 而具有的能量，叫做弹性势能；弹性势能的大小与 弹性形变的程度 有关。 　　要点诠释： （1）一切发生弹性形变的物体都有弹性势能 。 （2）弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。 4．机械能 动能 、 重力势能 和 弹性势能 统称为机械能。 知识点6：动能和势能之间的相互转化 1. 在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高处下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势转化为动能。 2. 在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3. 机械能守恒：如果一个过程中，只有 动能和势能相互转化 ，机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。 考点1：杠杆 1．（2025·贵州铜仁·模拟预测）如图是古代舂米（舂米就是把稻谷去壳，做成白米）时的场景，舂米装置可视为杠杆，下列工具正常使用时，与舂米装置属于同类杠杆的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由图可知，舂米装置可以绕支点转动，属于简单机械中的杠杆，由于装置的阻力臂大于动力臂，所以为费力杠杆。 A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．（2025·安徽池州·二模）悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为；若力施加在B点或C点，最小的力分别为、，且，下列判断正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 如图，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力最小；若力施加在A点，当OA为动力臂时，动力最小为；若力施加在B点；当OB为力臂时动力最小为；若力施加在C点，当OC为力臂时，最小的力为；从支点作阻力的力臂，阻力和阻力臂的乘积不变； A．由图可知的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，最小的力，故A错误； B．的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，，故B错误； C．的力臂，根据杠杆的平衡条件可知， 故C错误； D．的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，，故D正确。 故选D。 3．（24-25八年级下·河南·随堂练习）如图所示，在等臂杠杆两端各挂等重的铅块和铁块，杠杆平衡，若将铁块和铅块同时浸没在水中，则（　　） A．杠杆仍然平衡 B．杠杆右端上翘 C．杠杆左端上翘 D．不确定 【答案】C 【详解】原来杠杆平衡，铅块和铁块质量相同，因为，由可知。当浸没水中后，，由可知，铁块受到的浮力大，铅块受到的浮力较小，此时杠杆受到的拉力，铅块对杠杆的拉力较大，杠杆为等臂杠杆，则铅块端拉力和力臂的乘积较大。由杠杆平衡条件可知，铅块一侧将下降，即右端下降，左端上翘，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．（2024·宁夏银川·二模）如图所示是三种类型的剪刀，请为学校园艺师傅选择一把剪树枝的剪刀，你会选择 （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这种杠杆 （选填“费距离”或“省功”）。 【答案】 A 费距离 【详解】[1][2]由图知道，只有A剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力，但费距离。 5．（2025年安徽省名校大联考中考二模物理试卷）如图所示，长L=2m、重G=200N的粗细不均匀木棒放到水平地面上，在A端用竖直向上的力F=50N能将木棒略微抬起，则木棒的重心到B端的距离为 m。 【答案】0.5 【详解】将木棒略微抬起时，它可以看作一个杠杆，支点在B点，根据杠杆平衡条件可得 解得，木棒的重心到B端的距离为 6．（2025·安徽淮南·一模）我国有个民俗“立夏称人”，冀求小孩健康成长。如图所示，小孩和篮子的总质量20kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（绳重和杆重不计），如图（b）所示，此时OA=3cm，OB=20cm，则秤砣的质量为 kg。 【答案】3 【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，m人和篮g×3cm=m秤砣g×20cm， 即20kg×3cm=m秤砣×20cm， 解得，m秤砣=3kg。 7．（24-25八年级下·吉林·单元测试）按要求作图； (1)如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂l。 (2)如图所示，图甲是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，图乙是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂l2。 (3)如图是家用水龙头的示意图，若将其“把手”视为绕O点在纸面内转动的杠杆，请画出打开水龙头的最小动力F。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）行李箱受到的重力G的作用点在行李箱的重心，方向竖直向下，从O点向拉力F的作用线作垂线，支点到垂足间的距离即为拉力F对O点的力臂l，如图所示： （2）连接O、A两点，以OA为动力臂时动力臂最长，由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力最小，动力与动力臂垂直，方向斜向下，据此可作出最小动力；阻力应垂直于接触面向上，然后过O点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离即为阻力臂，如图所示： （3）连接O、A两点，以OA为动力臂时动力臂最长，由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力最小，动力与动力臂垂直，方向斜向上，据此可作出最小动力，如图所示： 8．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 【答案】(1)1200N (2) (3) 【详解】（1）当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时杠杆平衡 ，即FA×OA= F×OB 因为AO=1m，BO=3m，即FA×1m=400N×3m   解得 FA=1200N。 （2）杠杆平衡时，物体M对地面的压强刚好为零，即G= FA=1200N   物体M的质量为 物体M的密度。 （3）当F减小至300N时，杠杆平衡 FA′×OA= F′×OB   即FA′×1m=300N×3m    解得FA′=900N， M对地面的压强。 9．（23-24八年级下·上海·期末）如图所示，OB为轻质杠杆，OA=60厘米，OB=80厘米，在杠杆的B端挂一个所受重力为90牛的重物。求：要使杠杆在水平位置上平衡，在A点施加的最小力的大小。 【答案】120N 【详解】在A点施加竖直向上的力最小，因为杠杆在水平位置上平衡，由杠杆的平衡条件得 FA×OA=G×OB FA×0.6m=90N×0.8m 答：要使杠杆在水平位置上平衡，在A点施加的最小力的大小是120N。 10．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，AOB是以O点为固定转轴的轻质杠杆，A、B为其左、右两端点，且。立方体物块C放在水平地面上，物块C重、底面积为。在杠杆的A端与物块C的上端中点之间用一根轻质硬棒连接。当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆AOB在水平位置平衡。求： （1）杠杆A端受到的作用力的大小和方向； （2）物块C对水平地面的压强； （3）撤去动力F，将物块C竖直切下质量为m的一部分，并将切下的这部分挂在B端，此时杠杆AOB仍水平平衡，而物块C剩余部分对水平地面的压力恰好为零，求m的大小。 【答案】（1）120N，竖直向上；（2）；（3）12kg 【详解】解：（1）杠杆A端受到的作用 即 解得 动力F竖直向上拉时，杠杆有沿逆时针方向转动的趋势，轻质硬棒受到A端向下压的力，力的作用是相互的，所以轻质硬棒给A端一个竖直向上的反作用力，即杠杆A端受到的作用力方向竖直向上。 （2）C静止，受力平衡，C对地面的压力等于C受到的支持力，故压力为 物块C对水平地面的压强 （3）物块C剩余部分对水平地面的压力恰好为零，说明C此时受到的拉力等于剩余部分的重力，则 即 解得 答：（1）杠杆A端受到的作用力的大小为120N，方向竖直向下； （2）物块C对水平地面的压强为； （3）m的大小为12kg。 考点2：滑轮 11．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】不计机械自重和摩擦： A．图中为动滑轮，动力作用在轮上，； B．图中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，因此； C． 图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则； D． 设杆与水平面的夹角为，根据杠杆平衡条件可得 解得； 综上所述，因此动力最小的是D，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．（23-24九年级上·浙江杭州·期中）如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人的体重为500N，则人对地面的压力为（　　） A．100N B．200N C．300N D．500N 【答案】B 【详解】已知物体的重力为600N，由图可知，绳子承重段数，不计滑轮重及摩擦，则人拉绳的力为 人的体重为500N，则人对地面的压力为 故选B。 13．（22-23八年级下·山西运城·期末）如图所示，升旗仪式上升旗手在嘹亮的国歌声中缓缓向下拉绳子，五星红旗会徐徐升起，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，下列有关该滑轮的说法正确的是（　　）    A．该滑轮为动滑轮 B．使用该滑轮目的是为了省力 C．该滑轮实质为等臂杠杆 D．使用该滑轮既能改变力的方向又能省距离 【答案】C 【详解】根据滑轮的轴固定不动的特点可知：旗杆顶部的滑轮是定滑轮；定滑轮相当于等臂杠杆，旗杆顶部的定滑轮能改变力的方向，而不能省力。故ABD错误，C正确。 故选C。 14．（22-23八年级下·四川凉山·期末）如图所示，小刚用图中装置提升重为500N的物体，不计摩擦、绳重和滑轮自重，下列说法正确的是（    ）    A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过2m，物体上升1m C．由于小明没有竖直向下拉绳子，所以人对绳子的拉力大于250N D．使用该装置既能省力，也能省距离 【答案】B 【详解】A．由图知，下面的滑轮是一个动滑轮，上面的滑轮为定滑轮，故A错误； B．由图知，承担重物绳子的段数n=2，由s=nh可得，物体上升高度 故B正确； C．不计摩擦和滑轮、绳子的重力，人对绳子的拉力 定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，因此无论小明有没有竖直向下拉绳子，人对绳子的拉力都等于250N，故C错误； D．根据功的原理，该装置可以省力但不能省距离，故D错误。 故选B。 15．（23-24八年级下·甘肃天水·期末）如图所示，物体和所受重力都是200N，若不计滑轮重、绳重和摩擦，当用力分别匀速提升物体和时，力 ， ；若滑轮重均为20N（不计绳重和摩擦），当用力分别匀速提升物体和时，力 ， ；若物体被提升的高度均为1m，则力移动的距离为 ，力移动的距离为 。 【答案】 100 200 110 200 2 1 【详解】[1][2]不计滑轮重、绳重和摩擦，由图可知，提升A的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，所以需要用100N的力即可拉起物体A，提升B的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，所以需要用200N的力拉起物体B。 [3][4]若滑轮重均为20N，甲图中大小为 由于定滑轮不省力，则 [5][6]动滑轮在使用中拉力移动的距离是物体移动距离的2倍，所以是2m，定滑轮拉力移动的距离等于物体移动的距离，是1m。 16．（2023·湖南邵阳·中考真题）如图所示，用动滑轮将物体匀速提升0.2m，绳子自由端的拉力F为6N，则拉力F所做的功为 J。如果使用该滑轮提升更重的物体，机械效率会 （选填“增大”或“减小”）。    【答案】 2.4 增大 【详解】[1]如图示数，动滑轮上有2条绳，故n=2，物体匀速提升0.2m，则绳子自由端移动的距离为 则拉力F所做的功为 [2]如果使用该滑轮提升更重的物体，有用功增大，额外功不变，则有用功占总功的比例增大，根据可知，使用该滑轮提升更重的物体机械效率会增大。 17．（2023·四川达州·中考真题）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 【详解】[1][2]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 18．（22-23八年级下·广东珠海·期末）如图所示，小海站在A处用滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕线方法。    【答案】   【详解】动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重，如图所示：    19．（22-23九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g＝10N/kg。求： （1）箱子受到的重力 （2）动滑轮的重力 （3）绳子自由端的速度 （4）拉力的功率。 【答案】（1）400N；（2）100N；（3）0.4m/s；（4）100W 【详解】 解：（1）箱子受到的重力 （2）由图可知n＝2，不计绳重和摩擦，由绳子自由端的拉力可得动滑轮的重力 （3）绳子自由端在10s内移动的距离 则绳子自由端的速度 （4）拉力的功率 答：（1）箱子受到的重力400N； （2）动滑轮的重力100N； （3）绳子自由端的速度0.4m/s； （4）拉力的功率100W。 20．（2024·黑龙江绥化·一模）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的圆柱形容器底部，水深为0.45m，容器底面积为。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重和摩擦），滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求：（） （1）A未露出水面时所受的浮力； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。 【答案】（1）10N；（2）5N；（3） 【详解】解：（1）正方体A的体积为 A未露出水面时排开水的体积为 A未露出水面时所受的浮力为 （2）由图甲可知有效绳子段数，当A完全脱离水面时，滑轮组绳子自由端的拉力达到最大值，不计绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦，根据可知，该滑轮组中的动滑轮的重力为 （3）当A完全脱离水面后，水面将会降低，水面下降的高度为 此时水深为 则A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为 答：（1）A未露出水面时所受的浮力为10N； （2）滑轮组中动滑轮的重力为5N； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为。 考点3：功和功率 21．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（   ） A．②和③ B．①和④ C．①和③ D．②和④ 【答案】C 【详解】对物体做功的条件：对物体施加了力且在力的方向上移动了距离； ①捡起球的过程，手对实心球球施加了一个竖直向上的力，且在力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，①符合题意； ②停在空中时，手虽然对实心球施加了力，但并没有在力的方向上移动距离，故手没有对实心球做功，②不符合题意； ③挥动球的过程，手对实心球施加了一个水平方向的力，且在力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，③符合题意； ④球飞出去，脱离了手，手没有对实心球施加力，故手没有对实心球做功，④不符合题意； 综上所述，①和③符合题意。 故选C。 22．（23-24八年级下·河北唐山·期末）有两台机械甲和乙，甲的功率为，乙的功率为，下列说法正确的是（    ） A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多 C．甲一定比乙做功慢 D．相同时间内，甲一定比乙做功多 【答案】D 【详解】AB．由W=Pt可知，做功的多少由功率和时间共同决定，甲的功率比乙的功率大，但是时间长短不确定，所以甲乙做功多少无法比较，故AB错误； C．功率是表示做功快慢的物理量。甲的功率大，甲做功一定比乙做功快，故C错误； D．甲的功率大，由W=Pt可知，相同时间内，甲一定比乙做功多，故D正确。 故选D。 23．（22-23九年级上·陕西渭南·期末）如图所示，将同一物体分别沿光滑斜面、（）以相同的速度匀速拉到顶点A，施加的力分别为和，拉力做功为和，拉力做功的功率分别为和，则（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 【答案】B 【详解】斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AB的倾斜角度小于AC，所以斜面AB更省力，即。斜面光滑，说明摩擦力为0，即使用光滑斜面没有额外功，所以拉力在两斜面上做功都等于克服重力做的功，物体重力不变，竖直高度变化量相同，所以克服重力所做的功大小相等，即。以相同的速度匀速拉到顶点A，斜面AB的长度大于AC，由可知，在斜面AB的运行的时间大于AC。由可知，在斜面AB的功率小于AC，即。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 24．（23-24八年级下·重庆·期末）如图是引体向上的示意图，小华同学在1min内做了20个规范的引体向上，每次重心上移0.4m。已知小华的质量为60kg，则小华每做一次引体向上所做的功为 J，整个过程中的平均功率为 W。 【答案】 240 80 【详解】[1]已知小华的质量为60kg，则小华每做一次引体向上所做的功为 [2]小华同学在1min内做了20个规范的引体向上，做的总功为 整个过程中的平均功率为 25．（23-24八年级下·江苏南京·期末）《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中关于一种叫“筒车”的古代农业机械这样记载道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”图甲为文中记载的筒车，图乙为筒车的简化示意图。 （1）筒车工作时是把 能转化为重力势能； （2）取水筒的容积越大，筒车旋转一周提升的水就越多，那么对进入接水槽的水所做的功越 ，当水流变湍急后，筒车提升水的功率会变 。； （3）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的总功率为40W，水流做的总功为 J，筒车旋转一周取水的机械效率为 （接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。 【答案】 动 多 大 2400 80% 【详解】（1）[1]筒车工作时，消耗水的动能，产生筒车的重力势能，将动能转化为重力势能。 （2）[2][3]取水筒的容积越大，筒车旋转一周提升的水就越多，提升水的重力越大，由W=Gh可知对进入接水槽的水所做的功越多，当水流变湍急后，筒车旋转一周的时间变短，功的大小不变，由可知筒车提升水的功率会变大。 （3）[4][5]水流做的总功 W总=P总t=40W×60s=2400J 将水举到高处对水做的功为 W有=Gh=mgh=4kg×12×10N/kg×4m=1920J 筒车旋转一周取水的机械效率 26．（2024·山东临沂·二模）我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机，其10s可飞行距离达8600m，则速度为 m/s，已知发动机提供的动力约1.4×105N，则该发动机的功率为 W。 【答案】 860 1.204×108 【详解】[1]战斗机飞行的速度 [2]该发动机的功率 27．（22-23八年级下·安徽宣城·期末）祝融号，天问一号任务火星车，其高度有1.85米，质量约为240kg。2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。已知物体在火星表面附近受到的重力约为地球表面附近所受重力的，若祝融号在火星表面上方竖直下落3m，则重力对它做的功为 J。 【答案】 【详解】物体在火星表面附近受到的重力 祝融号在火星表面上方竖直下落，则重力对它做的功为 28．（23-24八年级下·湖北襄阳·期末）一台升降机在20s内将质量为1.2t的货物提高4m，升降机电动机的输出功率为。 求：（1）起重机做的有用功； （2）电动机做的总功； （3）起重机的机械效率； （4）电动机这20s内做的功，要是由功率为的工人去完成需要的时间。 【答案】（1）4.8×104J；（2）6×104J；（3）80%；（4）3000s 【详解】解：（1）起重机做的有用功就是提升货物所做的功，则有用功 （2）电动机做的总功 （3）起重机的机械效率 （4）如果电动机这20s内做的功要由功率为20W的工人去完成，那么所需的时间 答：（1）起重机做的有用功为4.8×104J；   （2）电动机做的总功为6×104J；   （3）起重机的机械效率为80%；   （4）工人去完成需要的时间为3000s。 29．（23-24八年级下·福建宁德·期末）《天工开物》中记载我们祖先在3000年前设计的农业生产汲水装置——辘轳，如图所示。某次取水时，井绳拉着桶中重50N的水缓慢上升了4m，用时25s，人做的总功为250J。求此次取水的过程中： （1）人做功的功率； （2）人做的有用功； （3）辘轳的机械效率。 【答案】（1）10W；（2）200J；（3）80% 【详解】解：（1）人做功的功率 （2）人做的有用功 （3）辘轳的机械效率 答：（1）人做功的功率为10W； （2）人做的有用功为200J； （3）辘轳的机械效率为80%。 30．（23-24八年级下·山东聊城·阶段练习）如图甲所示的地面清洁机器人，重为30N，与水平地面的接触面积是 100cm2，机器人在水平地面上运动时，机器人受到水平方向的牵引力F随时间 t的变化关系如图乙所示，机器人的运动速度 v随时间t的变化关系如图丙所示。求： （1）第50s到第100s内牵引力做的功； （2）第50s到第100s的运动过程中， 牵引力的功率。 【答案】（1）2×103J；（2）40W 【详解】解：（1）由乙、丙图可知，物体在50 s到100s做匀速直线运动，受到的牵引力为0.8×102N。由可得，第50s到第100s内机器人行驶的距离为 第50s到第100s内牵引力做的功为 （2）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率为 答：（1）第50s到第100s内牵引力做的功为2×103J； （2）第50s到第100s的运动过程中，牵引力的功率为40W。 考点4：机械效率 31．（24-25八年级上·吉林·期末）如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 32．（23-24八年级下·河北沧州·期末）如图所示，在斜面上将一个质量为10kg的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为80N，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120J C．此过程中斜面的机械效率为65% D．物体受到的摩擦力大小为30N 【答案】D 【详解】A．物体在斜面上会受到重力、拉力、支持力和摩擦力四个力的作用，故A错误； B．做的有用功是 故B错误； C．拉力所做的功为 此过程中斜面的机械效率为 故C错误； D．此过程中额外功为 物体受到的摩擦力大小为 故D正确。 故选D。 33．（23-24八年级下·广东深圳·期末）工人用如图所示的滑轮组将水平地面上的货物匀速提升1m，拉力F大小为25N，已知单个滑轮重5N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮C是动滑轮 B．减少货物质量，可以提高滑轮组的机械效率 C．货物所受重力为45N D．拉力做的功为25J 【答案】C 【详解】A．如图，滑轮C的轴是固定的，滑轮不随物体一起移动，是定滑轮，故A错误； B．不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为 减少货物质量，滑轮组的机械效率降低，故B错误； C．如图，由2段绳子吊着动滑轮，不计绳重和摩擦，则货物所受重力为 故C正确； D．拉力做的功为 故D错误。 故选C。 34．（23-24八年级下·新疆巴音郭楞·期末）小卉同学使用图的机械，用120N的力将重为300N的物体提升了2m，使用此机械时有 优点，在此过程中有用功为 J，总功为 J，机械效率为 %。 【答案】 省力 600 720 83.3% 【详解】[1]使用图示的滑轮组，用120N的力将重为300N的物体提升了2m，动力小于物体重力，省力了，所以使用此机械的优点是可以省力。 [2]有用功为 W有＝Gh＝300N×2m＝600J [3]由图可知，承担重物的绳子股数n＝3，拉力F移动的距离 s＝3h＝3×2m＝6m 拉力F所做的总功为 W总＝Fs＝120N×6m＝720J [4]滑轮组的机械效率为 35．（23-24八年级下·山东烟台·期末）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人用平行于斜面的力将重600N的物体从底端平行于斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的总功为 J，有用功为 J，斜面的机械效率为 。 【答案】 450 360 80% 【详解】[1]此过程中工人做的总功为 W总＝Fs＝150N×3m＝450J [2]有用功为 W有＝Gh＝600N×0.6m＝360J [3]斜面的机械效率为 36．（23-24八年级下·广东江门·期末）沿斜面向上拉一个重为G的物体到高处（如题图），拉力为F，斜面长为s、高为h，若把重物直接提升h所做的功为有用功，则有用功是 ，拉力所做的总功是 ，斜面的机械效率是 。（用题目给出的符号或字母表示） 【答案】 【详解】[1]对重物做的功为有用功，有用功大小为 [2]拉力实际做的功为总功，拉力所做的总功是 [3]斜面的机械效率是 37．（23-24八年级下·四川遂宁·期末）如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为，此过程相关数据如图2所示。则 （选填大于、等于、小于），乙滑轮组的机械效率为 。 【答案】 等于 50% 【详解】[1]由图丙可知，甲滑轮组做的有用功为 W甲有=W甲总-W甲额=1200J-800J=400J 乙滑轮组做的有用功为 W乙有=W乙总-W乙额=800J-400J=400J 两物体被提升的高度相同，由W有用=Gh可知两个物体的重力相等，即 GM=GN [2]乙滑轮组的机械效率 38．（23-24八年级下·湖北襄阳·期末）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。物体重9N，施加在绳子自由端的拉力F为5N，则在0~2s的过程中，求： (1)做的有用功； (2)拉力做的总功； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1)1.8J (2)2J (3)90% 【详解】（1）由图线b可知，在0~2s的过程中，物体上升的高度为 h=20cm=0.2m 物体的重力G物=9N，则有用功为 W有=G物h=9N×0.2m=1.8J （2）由图线a可知，在0~2s的过程中，绳子自由端移动的距离为 s 绳=40cm=0.4m 施加在绳子自由端的拉力F=5N，则拉力做的总功为 W总=Fs绳=5N×0.4m=2J （3）滑轮组的机械效率为 39．（23-24八年级下·山东济南·期末）2024年春节，济南地区普降大雪，给交通带来很多不便，某小轿车不慎滑到坡底，请来救援车帮忙将车从坡底拉上来，如图所示。若该过程将小轿车从斜面底端沿斜面往上拉动10m，竖直方向升高了5m，小轿车的重力为1.2×104N，所用时间为10s，拉动时若拉力F为8000N恒定不变，其方向始终与斜面平行。求： (1)该过程做的有用功； (2)该过程中拉力做功的功率； (3)该过程中的机械效率。 【答案】(1)6×104J (2) (3)75% 【详解】（1）该过程做的有用功 （2）该过程中拉力做功 拉力做功的功率 （3）该过程中的机械效率 40．（23-24八年级下·辽宁沈阳·期末）小明利用如图所示的滑轮组提升重为600N的重物，重物匀速上升了2m历时20s，小明拉绳的拉力为400N （1）滑轮组做的有用功； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）1200J；（2）80W；（3）75% 【详解】解：（1）滑轮组做的有用功为 （2）由图知道，承担物重绳子的股数是n＝2，拉力做功的功率 （3）该滑轮组的机械效率为 答：（1）滑轮组做的有用功为1200J； （2）拉力做功的功率为80W； （3）滑轮组的机械效率为75%。 考点5：改变世界的机械 41．（23-24八年级下·山东菏泽·期末）小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如下图，并记录实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升度高度h/m 拉力F/N 物体移动离距离S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 (1)将表格中的空白处数据填上 。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越 。 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是： ； (4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验： ①实验时应控制不变的条件是： 、物体移动的距离； ②实验时需要的测量仪器有： 和刻度尺。 【答案】(1)1.25；76% (2)费力 (3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高 (4) 斜面的倾斜程度 弹簧测力计 【详解】（1）对于第三次实验，有用功W有​可以通过公式计算得出，其中G为物重，h为物体上升的高度。代入数据得有用功为 机械效率为 （2）从实验数据中可以看出，当斜面越陡时，所需的拉力F也越大。因此，我们可以得出结论：斜面越陡，越费力。 （3）通过对比三次实验的数据，可以发现，当斜面的倾斜程度增加时，虽然所需拉力增大，但机械效率也在增大。因此，可以初步得出结论：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）[1]要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，他需要进行额外的实验。在实验时，他应该控制斜面的倾斜程度和物体移动的距离不变，以排除这两个因素对实验结果的影响。 [2]需要测量物重和物体上升的高度来计算有用功，以及测量拉力和物体移动的距离来计算总功。因此，他需要的测量仪器有弹簧测力计和刻度尺。 42．（23-24八年级下·河北秦皇岛·期末）下表是李明用图所示装置探究斜面机械效率的实验数据。 实验次数 物块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率 1 4 0.3 2 1 60% 2 8 0.3 4 1 3 12 0.3 6 1 60% 4 8 0.4 5 1 64% 5 8 0.5 5.6 1 71.4% （1）在第2次实验中，斜面的机械效率为 ，物块与斜面间的摩擦力为 N； （2）实验1、2、3是探究斜面机械效率与 的关系。由表中数据可知，当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时，沿斜面向上均匀拉动不同重力的物体，机械效率 （填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）实验 是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系。由表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率 。 【答案】 60% 1.6 物体重力 不变 2、4、5 越高 【详解】（1）[1]在第2次实验中，总功为 有用功 斜面的机械效率为 [2]克服斜面摩擦做的额外功 由可得，物块与斜面间的摩擦力为 （2）[3]在第1、2、3次实验中，斜面的高度、长度均相同，即斜面的倾斜角度相同，但物块的重力不同，故实验1、2、3是探究斜面机械效率与物块重力的关系。 [4]由表中数据可知，当斜面粗糙程度和倾斜角度不变时，沿斜面向上均匀拉动不同重力的物体，机械效率不变。 （3）[5][6]第2、4、5次实验中，物块的重力相同，斜面的长度相同，但斜面的高度不同，即斜面的倾斜角度不同，故实验2、4、5是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系，由表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。 43．（2024·四川达州·一模）如图所示，每个滑轮的重力均为100N，绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计，绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起，下列说法错误的是（　　） A．挂钩A处所受拉力为1000N B．人拉绳子的功率为120W C．滑轮组机械效率约为83.3% D．此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7% 【答案】A 【详解】A．绳子自由端的拉力为 整个装置由两个定滑轮悬挂在上面，A处所受拉力为整个装置的重力与绳子自由端拉力总和的一半，即 故A错误，符合题意； B．人拉绳子的功率为 P=Fv=300N×2×0.2m/s=120W 故B正确，不符合题意； C．滑轮组机械效率约为 故C正确，不符合题意； D．对于同一组滑轮组，当重物重量越大时，滑轮组机械效率越高，绳子B能承受的最大拉力为700N，而重为600N的小明站在地面上拉，所以 故 G总max=2G人=2×600N=1200N 吊起的最大物重为 G物max=G总max-G动=1200N-100N=1100N 该装置能达到的最大机械效率为 η= 故D正确，不符合题意。 故选A。 44．（21-22八年级下·全国·单元测试）如图，用滑轮组拉着重为80N的物体沿水平地面匀速直线运动，拉力F为12N，滑轮组机械效率为75%，不计绳重、轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．此滑轮组动滑轮的重力为6N B．用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮，滑轮组的机械效率会增大 C．物体受到水平地面的摩擦力为20N D．若在此物体上加一砝码，使其一起沿水平地面匀速直线运动，机械效率将变大 【答案】AD 【详解】AC．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，滑轮组的机械效率为 所以物体受到的摩擦力 f=ηnF=75%×2×12N=18N 故C错误； 因为不计绳重、轮与轴间的摩擦，绳端拉力 所以动滑轮的重力为 G动=nF-f=2×12N-18N=6N 故A正确； B．最下面的滑轮为定滑轮，定滑轮只改变力的方向，因此更换后不影响机滑轮组的械效率，故B错误； D．在物体上加一砝码后，物体对地面的压力增加，根据滑动摩擦力影响因素，在接触面的粗糙程度不变时压力越大滑动摩擦力越大可知，此时物体受到的摩擦力f增大，根据不计绳重、轮与轴间的摩擦时，机械效率 G动不变，f增大，机械效率增大，故D正确。 故选AD。 45．（2021·河北石家庄·一模）用如图所示的装置提升深井底部的物体。电动机拉绳端做功的功率保持一定，绳子能承受的最大拉力是1600N，当提起重50kg的物品时，10s能上升到井口，当提起重90kg的物体时，15s能上升到井口。深井水平底面上剩余的物品共500kg，它们和地面接触面积为2m2。不计滑轮组的绳重和摩擦g取10N/kg。求： （1）剩余的500kg物品对深井底面的压强； （2）动滑轮的重； （3）使用此装置提升剩余的物品时，滑轮组的效率最高能达到多少? 【答案】（1）2500Pa；（2）300N；（3）93.75% 【详解】解：(1)剩余的500kg物品对深井底面的压强 (2)电动机拉绳端功率 P=F绳v绳=F绳×3v物=×3v绳=(G物+G动)v绳 由题意，P1=P2，所以 (G物1+G动)v绳1=(G物2+G动)v绳2 由，可得 v物1∶v物2= 两次提升物体的重 G物1=m物1g=50kg10N/kg=500N G物2=m物2g=90kg10N/kg=900N 故 (500N+G动)3=(900N+G动)2 解得 G动=300N (3)因不计绳重和摩擦 当绳子拉力大小为1600N时，能提起的物重 G物max=nFG动=3×1600N300N=4500N＜G物余 所以绳端拉力最大时，所挂物重最大，此时效率最高，因不计绳重和摩擦 答：(1)剩余的500kg物品对深井底面的压强2500Pa； (2)动滑轮的重300N； (3)使用此装置提升剩余的物品时，滑轮组的效率最高能达到。 46．（23-24八年级下·广东佛山·期末）如图甲所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为 J，对物体B做的额外功为 J，物体A所在斜面的机械效率 （选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率。 【答案】 400 100 小于 【详解】[1]有用功 [2]A、B物体完全相同，提升至相同高度，所以有用功相同，则B的额外功为 [3]由可知，有用功相同时，总功越多，机械效率越低，由图可知，A的总功更大，所以A的机械效率更小。 47．（23-24八年级下·山东济宁·期末）为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以 （选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，在此过程中斜面的机械效率为 。 【答案】 省力 75% 【详解】[1]斜面是一个省力机械，在斜面高一定时，斜面越长越省力；残疾人专用通道和楼梯都属于斜面，和直接上台阶相比较，斜面高相同，但斜面更长，所以和直接上台阶相比较，残疾人专用通道可以省力，但费距离，使用任何机械都不能省功。 [2]将小车推上斜面所做的有用功 推力所做的总功 斜面的机械效率 48．（23-24八年级下·广西钦州·期末）斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m、高1m，机械效率为60%。则推力做的总功为 J，货物的重力为 N。 【答案】 1500 900 【详解】[1]推力做的总功为 [2]斜面的机械效率 则货物的重力为 49．（24-25九年级上·广东汕头·开学考试）工人师傅要将质量的木箱搬到高的车厢里，他将一块长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用的拉力在内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求： (1)工人所做的功； (2)工人做功的功率； (3)斜面的机械效率。 【答案】(1) (2) (3)82.5％ 【详解】（1）工人所做的功 （2）工人做功的功率 （3）工人做的有用功 斜面的机械效率 50．（23-24八年级下·陕西榆林·期末）如图-1所示，工人把一个质量为45kg的货物从地面搬到1.2m高的车上。 (1)货物所受的重力是多大？（g取10N/kg） (2)此过程中，工人克服货物重力做了多少功？ (3)在搬运另一个相同的货物时，为了省力他采用3m的长木板搭了一个斜面（如图-2）。搬运过程中，他用沿斜面向上240N的推力，将货物匀速地从底部推到车上。此斜面的机械效率是多大？ 【答案】(1)450N (2)540J (3)75% 【详解】（1）由可知，货物所受的重力 （2）工人克服货物重力做的功 （3）由可知，工人推力做的功 则斜面的机械效率 考点6：机械能及其转化 51．（23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末）下列物体中不具有弹性势能的是（　　） A．形变的蹦床 B．拉开的弓 C．压弯的撑杆 D．自然长度的弹簧 【答案】D 【详解】A．形变的蹦床发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A不符合题意； B．拉开的弓发生弹性形变，具有弹性势能，故B不符合题意； C．被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故C不符合题意； D．被压紧或拉伸的弹簧发生了弹性形变，才具有弹性势能；自然长度的弹簧没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。 故选 D。 52．（23-24九年级上·广西崇左·期末）如图所示，无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 【答案】A 【详解】无人机匀速上升的过程中，质量和速度不变，高度增加，故动能不变，重力势能增大，故A正确，BCD错误。 故选A。 53．（2023·海南·中考真题）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力 B．水火箭受到的重力不变 C．水火箭的动能一直增大 D．水火箭的重力势能一直增大 【答案】A 【详解】A．拉开气阀，水向下喷出时，水会对火箭产生一个反作用力，故水火箭能一飞冲天，故A正确； B．水不断向下喷，水火箭的质量发生改变，故水火箭受到的重力会改变，故B错误； CD．水火箭向上升的时候，它的质量及高度速度都会发生变化，故无法确定它的动能、重力势能的变化情况，故CD错误。 故选A。 54．（23-24九年级上·宁夏中卫·阶段练习）一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．无法判断 【答案】B 【详解】动能的大小与质量和速度有关，洒水车在马路上匀速前进并洒水，洒水车的速度不变，质量减小，所以动能减小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 55．（2023·福建·中考真题）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 【详解】A．海豚跃出海面减速上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，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，速度变大，动能变大，故D错误。 故选B。 56．（23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末）空中飞行的篮球先后经过A、B两点时的重力势能相等，相比B点，篮球在A点时（　　） A．机械能相等，动能较大 B．机械能较小，动能较小 C．机械能较大，动能较大 D．机械能相等，动能较小 【答案】C 【详解】篮球在经过A点到达B点时，由于克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，所以篮球的机械能变小，篮球在B点的机械能小于在A点的机械能。机械能是动能和势能的总和，由于篮球在A与B点的重力势能相等，所以篮球在B点的动能小于在A点的动能。所以，相比B点，篮球在A点时，机械能较大，动能较大。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 57．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）某同学踢足球的场景如图所示，足球离开脚后，上升到最高点（a处）再落到地面（b处），在地面上滚动一段距离，最后静止在地面上。下列说法正确的是（　　） A．足球从离开脚到最高点的过程中，其动能逐渐增大 B．足球从a处运动到b处的过程中，重力对球做了功 C．若足球在最高点时，一切外力同时消失，足球将静止 D．足球从离开脚到静止在地面上的过程中，球的机械能保持不变 【答案】B 【详解】A. 足球从离开脚到最高点的过程中，质量不变，速度越来越小，则动能逐渐减小，故A错误； B. 足球从a处运动到b处的过程中，受重力作用，且在重力方向上移动一段距离，则重力对球做了功，故B正确； C．足球在最高点时仍有向前的速度，此时若一切外力同时消失，足球将做匀速直线运动，故C错误； D．足球从离开脚到静止在地面上的过程中，机械能转化为内能，则球的机械能减小，故D错误。 故选B。 58．（23-24八年级下·山东临沂·期末）2024年3月28日，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器返回三亚，圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜的过程中（    ） A．机械能不变 B．所受合力向下 C．所受压强不变 D．所受浮力不变 【答案】D 【详解】A．由题意知，奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，因此机械能减小，故A错误； B．奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜过程中处于平衡状态，因此受到的合力为零，故B错误； C．奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜过程中，所处深度越来越深，根据p=ρgh可知，所受压强变大，故C错误； D．奋斗者号载人潜水器在海面下匀速下潜过程中，排开液体的体积不变，根据F浮=ρ液V排g可知，所受浮力不变，故D正确。 故选D。 59．（23-24八年级下·湖南长沙·期末）在方特研学的最后一个半小时，某同学以惊人的效率游玩了13个项目，请问以下项目中重力势能没有转化成动能的是（    ） A．过山车 B．昆仑秘境 C．海盗船 D．碰碰车 【答案】D 【详解】ABC．过山车、昆仑秘境的缆车、海盗船在由高处向下运动时，质量不变，速度增加，动能变大，高度降低，重力势能减小，重力势能转化成动能，故ABC不符合题意； D．碰碰车在平地上行驶，质量和高度不变，则重力势能不变，重力势能没有转化成动能，故D符合题意。 故选D。 60．（23-24八年级下·湖北武汉·期末）关于如图所示的滚摆从最高点运动到最低点的过程，下列分析不正确的是（    ） A．滚摆动能先变大后变小 B．滚摆的重力势能转化为动能 C．滚摆的机械能总量逐渐减少 D．滚摆运动到最低点时速度不为0 【答案】A 【详解】滚摆从最高点运动到最低点的过程中，滚摆的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，滚摆的重力势能转化为动能，由于存在空气阻力，部分重力势能会转化为内能，所以滚摆的机械能总量逐渐减小，故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。 故选A。 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$