第十一章 功与机械能（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年九年级上册物理沪粤版（2024）

第十一章 功与机械能 一、单选题 1．下列关于功和功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力对物体做功越多 B．做功快的机械，功率一定大 C．力对物体做功越多，功率越大 D．机械做的额外功越少，机械效率越高 2．济宁市提倡“绿色交通”体系，向市民免费提供公共自行车，推行“低碳生活”。下列有关自行车的说法中正确的是 （　　） A．骑自行车上坡前用力蹬车加速是为了增大惯性 B．自行车的座垫做得较宽大是为了减小对臀部的压力 C．骑自行车匀速下坡时机械能不变 D．骑自行车自由下坡时重力势能减小 3．4月13日，中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队，成功晋级东京奥运会。如图所示为中国女足队员射门瞬间。下列说法正确的是（　　） A．球的运动方向只与脚用力的大小有关 B．球离开脚后继续向前运动是由于球受到惯性 C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功 D．球运动到最高点时受到的力不是平衡力 4．掉在水平地面上的弹性小球，落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，小球在A、C位置的高度一样。下列说法正确的是（　　） A．小球每次上升到最高点时机械能不变 B．小球由A点运动到B点的过程中，动能全部转化为重力势能 C．小球在C点时的动能小于在A点时的动能 D．若小球反弹后到达最高点B时，所受力全部同时消失，小球将保持静止 5．如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A．小球从A点运动到B点的过程中重力势能不断减少 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能 D．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 6．如图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景，小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，①和②是小球经过的两个位置，则（　　） A．小球与油的密度相等 B．小球经过位置①处所受浮力比②处的小 C．小球的机械能在BC段保持不变 D．小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用 7．如图所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动速度为0.5m/s，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为800N C．拉力F的功率为360W D．动滑轮的机械效率为90% 8．我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如题图所示。关于此过程（只考虑空气阻力和重力的影响），下列说法正确的是（　　） A．段返回器的动能变大 B．段返回器的机械能减小 C．段返回器动能增加量小于重力势能的减小量 D．到的全过程中返回器机械能守恒 二、多选题 9．歼是中国自主研发的第五代隐身战斗机，它经历了历程漫长而艰苦的研发过程。该战斗机装备了先进的雷达系统、高级飞行控制系统和隐身技术，可进行超音速巡航和多种空中作战任务。下列关于歼战斗机说法正确的是（　　） A．歼升空是利用了流速大的位置压强小的原理 B．歼匀速升空时机械能将变大 C．空中加速飞行的飞机受到平衡力 D．随着飞机加速升空，飞机周围的大气压强逐渐减小 10．如图所示的几种情况中，人对物体做功的是（　　） A． 搬石块，没能搬动B． 推着小车在水平路面匀速运动100m C． 提着物体在水平路面匀速运动100mD． 把袋子从地面提到高处 11．“鲲龙-600”（AG600）是我国大飞机三剑客之一，是我国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机，是世界在研最大的水陆两用飞机。下列说法正确的是（　　） A．飞机降落在湖面上取水，取水过程中，飞机所受浮力不变 B．飞机在匀速上升的过程中，机械能不变 C．飞机在匀速上升的过程中，飞机相对于地面的树木是运动的 D．取水后飞机在水平方向上匀速飞行，与取水前相比，飞机的惯性变大 12．如图所示，金属小球从导轨的A处由静止滑下，依次经过B处、C处，最后到达D处静止。下列有关说法正确的是（　　） A．小球从A滑到B的过程中，重力势能转化为动能 B．小球到达C处时，它的动能为0 C．小球在D处的机械能小于A处的机械能 D．这一过程中小球的机械能守恒 13．我国成功申办2022年北京—张家口冬季奥运会，有关冬奥会项目，下列说法正确的是（　　） A．速度滑冰运动员在加速滑行的过程中，动能增大 B．跳台滑雪运动员从台端飞出后在空中运动的过程中，动能不变 C．冰壶比赛中离开手后的冰壶做减速运动，是因为受到阻力 D．冰球运动员在用球杆击打冰球时，球杆对冰球的力大于冰球对球杆的力 14．关于学校的各项体育活动中所蕴含的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．静止在水平地面上的足球，受到的重力和支持力是一对相互作用力 B．将篮球投向远处的篮筐，当篮球运动到最高点时，篮球的动能不为零 C．奔跑的学生不能立即停下，是因为受到惯性的作用 D．正在做俯卧撑的同学整体可视为省力杠杆 15．在某次军事演习中，一位士兵举起一支步枪向高空的无人机瞄准，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，对这一过程的物理量变化，下列叙述错误的是（　　） A．扣动扳机后射出一颗子弹，此过程内能转化为动能 B．在子弹向上运动的过程中，其减小的动能全部转化为重力势能 C．子弹在空中下落的过程中，重力的功率逐渐变大 D．子弹在陷入土中的过程中，其机械能减小，总能量在增加 16．如图甲所示的装置，每个滑轮的重力为10N，物体A的重力GA=100N，物体B的重力GB=140N，对A施加水平向右的拉力F1=80N，使A以0.1m/s的速度匀速向右运动；撤去拉力F1，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对B施加一个竖直向下的拉力F2，使A以0.2m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．甲图中，A受到的摩擦力为80N B．乙图中，F2的大小为30N C．乙图中，F2做功的功率为2W D．乙图中，天花板与滑轮连接P点处受到的拉力为120N 17．某建筑工地上，工人用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至距地面高为h的楼层，如图所示。若工人所用拉力为F，水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则下列关系正确的是（　　） A．拉力F= B．有用功W=G0h C．总功W总=(G0+G1+G2)h D．机械效率为η= 18．如图所示，质量为960kg的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s内匀速向墙靠近了4m，已知水平拉力F为500N，石材A受到的摩擦力为800N，不计绳、滑轮的质量，若g取10N/kg，下列说法正确的是（ ） A．该装置既可省力又可以改变力的方向 B．滑轮组做的有用功为38400J C．绳端的移动速度为0.4m/s D．若用该滑轮组拉动其他物体，其机械效率为80%不变 三、填空题 19．如图所示，重20N的动滑轮下挂一个重80N的物体，用拉力F在10s内将物体匀速提高5m，不计绳重和摩擦，拉力所做的有用功为　 　J，该装置的机械效率为　 　。 20．如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N的物体，在10s内物体上升lm，则有用功是　 　J，拉力的功率是　 　W，机械效率是　 　。 21．滚摆从图的位置1静止释放，下降到最低点位置2，再上升到达最高点3，机械能最大的是位置　 　。（填写位置序号） 22．如图所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后最高点返回到T点。小物块从P向M运动过程中，机械能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能　 　（选填“最大”或“最小”）；小物块到达T点时，机械能　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）零。 23．用如图装置将80N的水桶提升3m，拉力为50N，该装置的机械效率是　 　％。若仅增加提升高度（其他条件不变），则该装置的机械效率　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 24．小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。在10~20s内水平推力做功　 　J，水平推力的功率为　 　W。 25．工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是　 　N，动滑轮重　 　N．若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）． 四、实验探究题 26．如图所示，引体向上，是同学们经常做的一项健身运动。某同学能连续匀速做10个规范的引体向上动作。同学现要估测该同学做动作时的功率。 （1）请你说出应测量的物理量是：一次引体向上的时间t、　 　。 （2）该同学做动作时功率的表达式为　 　。 27．如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）； （1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的　 　； （2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是　 　（选填“正确”或“错误”），理由是没控制小球　 　相同； （4）通过比较步骤　 　和　 　可以判断动能大小与物体质量的关系。 28．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表： 实验 次数 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 钩码上升的高度h/m 动力 F/N 动力作用点移动 的距离s/m 滑轮组的机 械效率η/% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 3 0.5 0.1 2 0.3 66.7 4 4 1 0.1 　 0.5 　 （1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法　 　。 （2）在实验中，测量绳端拉力时，应尽量　 　匀速向上拉动弹簧测力计。利用乙图中弹簧测力计的示数，可计算出第4次实验时滑轮组的机械效率为　 　 （3）由表中第　 　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。 （4）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和　 　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功　 　J。 五、计算题 29．如图，小明同学在“测滑轮组机械效率”的实验中用10s的时间将重6N的物体匀速提升了0.3m，所测拉力F为2.5N，求本实验中： （1）做的有用功。 （2）滑轮组的机械效率。 （3）拉力F做功的功率。 30．如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气电动自行车，它由尼龙材料通过3D打印制作而成，它的质量为1.2kg。当一个骑手骑着该自行车在平直道路上匀速行驶，在100s内前进的路程是200m，牵引力做功，求： （1）匀速行驶时牵引力做功的功率为多少W？ （2）匀速行驶时，牵引力为多少N？ 31．在如图所示的装置中，A、B是动滑轮，C是定滑轮，D是轮轴，D的轮半径R =10cm，轴半径r=5cm，物重G=500N，每个动滑轮重 P =50N.如果不计绳重和摩擦，不计A、B间连接杆的重力，各段绳的方向保持相互平行，那么： （1）为把重物提起，作用在轮上的动力 F至少要大于多少牛顿? （2）若把重物提起0.1m，动力F 的作用点要移动几米? （3）该装置的机械效率是多少? 32．以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求： （1）推力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。 33．A、B两个圆柱形容器按如图所示的方式放置在水平地面上，容器的厚度忽略不计，A容器自重300N，底面积为0.6m2，装有深度为20cm的水，B容器底面积为0.8m2。（g取10 N/kg，ρ水=1×103kg/m3） （1）求A容器中水的重力； （2）从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器，A容器对B容器A底部刚好无压力，求m的值； （3）在（2）小题的基础上，向B容器另外加入80kg水（水不溢出），当A容器静止时，求B容器中的水对A容器所做的功。 六、作图题 34．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示．请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并给出具体的分析过程． 35．如图甲所示，物块以某一初速度 v0滑上以相同速度顺时针匀速转动的粗糙传送带，在传送带上运动一段时间后，离开传送带最终落到地面上的P点。请在图乙坐标系中画出物块从滑上传送带到落地时的动能随时间变化的大致图像。（不计空气阻力） 36．蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40 米以上（相当于10 层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开， 双腿并拢， 头朝下跳下去。绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。如图是蹦极的简化示意图，弹性绳一端固定在O点处，另一端系住跳跃者的脚，从O 点自由下落，A点处为弹性绳自由伸长时的位置，B点是跳跃者能运动到的最低点（不计空气阻力）。请在坐标图上画出该跳跃者从 O 点运动到B点过程中合力F的大小随高度h变化的大致图像。 37．火车进站时仍具有较大的动能，要使火车停下来需要刹车，造成能量的损失。小红想：怎么样才能让火车到车站时把动量转化为其它形式的能量先储存起来，这样火车就可以不刹车而停下来；当火车开动时，再将这些能量转化加以利用，从而避免能量的浪费。请你根据小红的思路，在上面的框中简单画出你设计的火车站台（用于停靠火车的平台） 七、综合题 38．如图所示（滑轮组的绕绳未画出），小聪用力F向下拉动绕在滑轮组的绳子的一端，将物体M匀速提升1m，测得此过程中滑轮组的机械效率为40%。 （1）在图中画出滑轮组绳子的绕法　 　。 （2）与直接提升物体相比，使用该滑轮组有没有改变动力的方向？答：　 　。 （3）则该过程中，有用功是多少　 　？总功是多少　 　？ （4）忽略绳子的重力和摩擦，求动滑轮的重力是多少　 　？ 39．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） （1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙为　 　cm； （2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并　 　，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为0.3N； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为　 　J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为　 　； （3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出和与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重　 　（选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为56kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为　 　N。 40．2024年5月1日8时许，中国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆起航，赴相关海域开展首次航行试验。航空母舰已是现代海军不可或缺的利器，也成为了一个国家综合国力的象征。航母上配备大量先进装备，如战斗机弹射技术，拦阻索技术等，其中舰载机是航母战斗力的核心，舰载机可以在航母上起飞、着落，执行各种军事任务。求： （1）舰载飞机从福建舰的甲板上起飞过程中，机翼下表面空气流速比上表面　 　，（选填“大”或“小”或“相同”）为缩短起飞距离，舰载机最好是　 　（选填“顺风”或“逆风”）起飞； （2）在航母建设中，需要吊起某些重物，采用如图所示的装置，每个滑轮重力相同，滑轮固定在支架下方，绳子一端固定在竖直的墙上，另外一端固定在支架上，用来加固支架。不计绳重和滑轮与绳子之间的摩擦，不计滑轮和轴之间的摩擦。工人站在水平地面上，竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体在5s内匀速上升了1m。已知物体重600N，该工人重500N，此时绳子自由端受到的拉力为210N。 ①在图中画出人拉绳子时最省力的绳子绕法　 　； ②人手中的绳子能够承受的最大拉力是600N，其他绳子都足够牢固。则该工人利用此滑轮组提起不同的货物，机械效率最大可以达到多少　 　？ 答案解析 1．【答案】B 2．【答案】D 3．【答案】D 4．【答案】C 5．【答案】C 6．【答案】D 7．【答案】D 8．【答案】C 【解析】【解答】A．AB段，返回器质量不变，高度变大，重力势能变大，返回器的动能转化为重力势能，还要克服空气摩擦做功，所以返回器的动能变小，故A错误； B．BC段在大气层外，没有空气的阻力，机械能是守恒的，所以机械能保持不变，故B错误； C．CD段，返回器质量不变，高度变小，重力势能减小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，由于还要克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量，故C正确； D．A到D的过程中，除BC段外，都要克服空气阻力做功，使得机械能减小，机械能不守恒，故D错误。 故选C。 【分析】机械能：物体的动能和势能的总和； 在大气层外，没有空气的阻力，只有重力做功，机械能是守恒的； 动能影响因素：质量和速度； 重力势能影响因素：质量和高度。 9．【答案】A,B,D 10．【答案】B,D 【解析】【解答】A．搬石头没有搬动，有力没有距离，所以人对物体不做功，A不符合题意； B．推小车在水平路面匀速运动100m，物体受到推力的作用，并且在推力的方向上移动了距离，所以人对物体做了功，B符合题意； C．提着物体在水平路面匀速运动100m，物体受到的拉力方向向上，物体移动的距离在水平方向，力的方向与距离垂直，所以人对物体不做功，C不符合题意； D．把袋子从地面提到高处，物体受到的拉力方向向上，物体也向上移动了距离，所以人对物体做了功，D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断即可。 11．【答案】C,D 12．【答案】A,C 13．【答案】A,C 【解析】【解答】A．速度滑冰运动员在加速滑行的过程中，速度增大，动能增大，A符合题意； B．跳台滑雪运动员从台端飞出后在空中运动的过程中，其速度大小改变，动能大小改变，B不符合题意； C．冰壶比赛中离开手后的冰壶做减速运动，是因为受到阻力作用，C符合题意； D．冰球运动员在用球杆击打冰球时，球杆对冰球的力和冰球对球杆的力是一对相互作用力，所以球杆对冰球的力等于冰球对球杆的力，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】同一物体的速度越大，动能越大；物体的运动状态改变，一定受到了力的作用。 14．【答案】B,D 【解析】【解答】A．足球静止在水平地面上时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，不是相互作用力，A不符合题意； B．篮球出手后做斜上抛运动，到达最高点，竖直方向速度减为零，水平方向速度不为零，动能不为零，B符合题意； C．奔跑的学生不能立即停下，是因为他具有惯性，仍要保持原来的运动状态；惯性不是力，不能说受到了惯性的作用，C不符合题意； D．做俯卧撑运动时，可以将人看成是一个杠杆，支点在脚尖位置，地面对手的支持力为动力，人的重力为阻力，所以动力臂大于阻力臂，此时人相当于一个省力杠杆，D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。 15．【答案】B,D 16．【答案】B,C 【解析】【解答】A．由题意和图甲可知，绳子的段数为3段，且物体和动滑轮的总重力为 忽略绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素，则拉绳子的力为 因为对A施加水平向右的拉力F1=80N，此时A物体做匀速直线运动，则物体A处于平衡状态，即 即 A不符合题意； B．由图乙可知，对B施加一个竖直向下的拉力F2，物体A做匀速直线运动，则 代入数据可知 B符合题意； C．A物体以0.2m/s的速度匀速向左运动，则B物体的运动速度为 F2做功的功率为 C符合题意； D．以图乙上方的定滑轮作为研究对象，则受到向上的拉力和两段绳子对它向下的拉力2F拉，即总拉力为4f，和定滑轮向下的重力G动，则 根据物体间力的作用是相互的，可知P点处受到的拉力为120N，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】甲图中，根据F=（G+G动）可知动滑轮所受的每根绳子的拉力FA，A以0.1m/s的速度匀速向右运动，处于平衡状态，根据fA=F1-FA得出A受到的摩擦力。 乙图中，A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，故A所受的滑动摩擦力不变，根据FA′=2fA得出动滑轮所受的每根绳子的拉力；根据3FA′=G轮+GB+F2可知F2的大小。 乙图中，根据v=vA得出物体B运动的速度，根据P=Fv可知F2做功的功率；根据F=G轮+2FA′得出天花板与滑轮连接P点处受到的拉力。 17．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，则绳子上的拉力，故A错误； B.滑轮组克服水泥的重力做有用功，即W有=G0h，故B正确； C.滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功，即W额=（G1+G2）h； 则滑轮组做的总功：W总=W有+W额=G0h+（G1+G2）h=（G0+G1+G2）h，故C正确； D.滑轮组做的总功W总=Fs=F×3h； 则滑轮组的机械效率，故D正确。 故选BCD。 【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算绳子上的拉力； （2）滑轮组克服水泥的重力做有用功，即W有=Gh； （3）滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功，而W总=W有+W额； （4）根据计算滑轮组的机械效率。 18．【答案】A,C 19．【答案】400；80% 【解析】【解答】拉力所做的有用功为克服物体做功，即W有=Gh=80N×5m=400J，不计绳重和摩擦，根据机械效率公式计算该装置的机械效率为 综上 第1空、 400；第2空、80%； 【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率： 。 20．【答案】240；30；80% 【解析】【解答】 ；物体上升1m，则拉了3m， ， ； ，则机械效率 。 故答案为：240；30；80%. 【分析】利用W=Gh可求得有用功，利用s=nh可知绳子自由端上升的距离，利用W总=Fs可求总功，再利用P=Fv可求拉力的功率，有用功除以总功就是机械效率. 21．【答案】1 22．【答案】变小；最大；大于 【解析】【解答】（1）小物块从P向M运动过程中，由于克服摩擦做功，因此机械能会转化为内能，那么机械能变小； （2）弹簧压缩到最短时弹性形变最大，则它的弹性势能最大； （3）小物块到达T点时，速度为零，则动能为零，但是它的重力势能不为零。根据“机械能=动能+重力势能”可知，小物块的机械能大于零。 【分析】（1）根据机械能和内能的转化解答； （2）弹性势能大小与弹性形变程度大小有关； （3）机械能=动能+重力势能，据此分析解答。 23．【答案】80；不变 24．【答案】360；36 25．【答案】125；100；变大 【解析】【解答】解：（1）因为η= = = ， 所以G动= ﹣G= ﹣400N=100N； （2）因为忽略一切摩擦及绳的伸长，且此滑轮组绳子股数为n=4，所以拉力的大小为F= （G+G动）= ×（400N+100N）=125N； （3）根据公式η= = = 可知，动滑轮重不变，物体越重，有用功越多，机械效率越大． 故答案为：125；100；变大． 【分析】（1）根据可求出 G动；（2）滑轮组绳子股数为n=4，所以拉力的大小为F= 1/4（G+G动）； （3）根据动滑轮重不变，物体越重，有用功越多，机械效率越大. 26．【答案】（1）该同学的质量m、一次引体向上的高度h （2） 27．【答案】速度；转换法；错误；质量；甲；乙 28．【答案】（1） （2）竖直；50% （3）1、2、3 （4）动滑轮重力；0.15 【解析】【解答】（1）根据表格数据1可知，承担重力的绳子段数n=，那么绳头系在动滑轮上，如下图所示： （2）①在实验中，测量绳端拉力时，应尽量竖直匀速向上拉动弹簧测力计。 ②根据图乙可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为1.6N。 则第4次实验时滑轮组的机械效率为：。 （3）探究滑轮组的机械效率与物重的关系时，需要控制其它因素相同，只改变物体重力，故选实验1、2、3； （4）①根据表格数据可知，3和4中动滑轮的重力不同，那么滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重力有关； ②在第3次实验中，滑轮组做的有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J； 滑轮组做的总功W总=Fs=2N×0.3N=0.6J； 则滑轮组做的额外功：W额=W总-W有=0.6J-0.4J=0.2J； 克服动滑轮重力额外功：W额'=G动h=0.5N×0.1m=0.05J； 则克服摩擦做的额外功：W额''=W额-W额'=0.2J-0.05J=0.15J。 【分析】（1）根据s=nh计算承担重力的绳子段数n，从而确定滑轮组的缠绕方法； （2）①当竖直向上匀速拉动绳子时，弹簧测力计的示数等于绳子上的拉力； ②根据乙图确定第4次实验时绳子上的拉力F，再根据计算第4次实验时的机械效率。 （3）根据控制变量法的要求选择对照实验； （4）①根据表格数据分析哪个因素不同即可； ②根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功，根据W总=Fs计算滑轮组做的总功，最后根据W额=W总-W有计算额外功。 29．【答案】【解】（1）有用功：W有=Gh=6N×0.3m=1.8J； （2）拉力移动的距离：s=4h=4×0.3m=1.2m，拉力做的总功：W总=Fs=2.5N×1.2m=3J， 滑轮组的机械效率为： （3）拉力F做功的功率： 【解析】【分析】这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，弄清楚力与距离的对应关系是本题的关键 30．【答案】（1）400W；（2）200N 31．【答案】（1）如图所示，重物被两个动滑轮吊着，与动滑轮相连的绳子段数n =4，根据滑轮组的省力公式： 作用在滑轮组绳子的拉力 作用在轴上绳子的拉力 考虑到绳子与滑轮之间的摩擦，把重物提起，作用在轮上的动力 F至少要大于75N. （2）若把重物提起0.1m，则滑轮上绳子自由端移动的距离s= nh =4×0.1m=0.4m.如图所示，轮轴轴上通过的距离 s1也是0.4m. 根据轮轴的特点，轮上绳子通过的距离 因此最后绳子动力 F作用点要移动 0.8m. （3）因为物体提起的高度h=0.1m，所以做的有用功 作用在绳子上的拉力 F =75N，绳子最后移动的距离 做的总功 该装置的机械效率 。 【解析】【分析】(1)如图所示，动滑轮缠绕的绳子数n =4，根据滑轮组的拉力公式计算作用在滑轮组绳子的拉力 ，根据杠杆平衡可知作用在轴上绳子的拉力 . (2)若把重物提起0.1m，则滑轮上绳子自由端移动的距离s= nh ，分析轮轴轴上通过的距离；根据轮轴的特点，轮上绳子通过的距离 ； (3)因为物体提起的高度h=0.1m，根据做功公式计算所以做的有用功 ；做的总功 ，结合效率公式计算该装置的机械效率 。 32．【答案】（1）推力做的有用功是W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J （2）推力做的总功是W总=FL=1000N×3m=3000J 斜面的机械效率为 （3）原来斜面做的额外功为W额=W总-W有=3000J-2400J=600J 原来斜面的摩擦力为 此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，则此时的摩擦力为 此时斜面的长度为5m，则额外功为W'额=f's=240N×5m=1200J 工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，做的有用功是W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J 此时的总功为W'总=W'额+W'有=1200J+3000J=4200J 工人推力做功的功率是 【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少； （2）根据力和距离的乘积，计算做功多少；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率； （3）根据总功和有用功的差，计算额外功；结合距离，计算摩擦力；根据总功和时间的比值， 计算功率的大小。 33．【答案】（1）解：容器中水的体积为 容器中水的重力为 答：A容器中水的重力为 ； （2）解：从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器，A容器对B容器A底部刚好无压力，此时A容器和剩余的水的总重力大小等于它受到的浮力，即 代数可得 解得 ，m的值为 答：m的值为 ； （3）解：从A容器中抽出的倒入B容器的水的重力为 A容器和剩下的水的总重力为 B容器另外加入水后，A容器整体漂浮，所浸入的水深不变，B容器水深的增加量为 A容器受到的浮力 B容器中的水对A容器所做的功为 答：B容器中的水对A容器所做的功为 。 【解析】【分析】（1）首先根据V水=SBh水计算出容器中水的体积，再根据G水=m水g=ρ水V水g计算容器中水的重力。 （2）从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器，A容器对B容器A底部刚好无压力，则此时A容器和剩余的水的总重力大小等于它受到的浮力，即F浮力=G水+GA-G倒。倒出的水相当于一个柱体，它的底面积等于A、B的底面积之差，而高度等于A浸在水中的高度，那么G倒=m倒g=ρ水（SB-SA）h浸。再结合阿基米德原理F浮=ρ水V排g=ρ水SAh浸g列出方程计算即可。 （3）首先根据G倒=m倒g计算倒出水的重力，再根据G总=G水+GA-G倒计算A容器和剩余水的总重力。由于A容器在水中漂浮，则加入水后水面升高多少，A容器就向上移动多少，则根据 计算B容器中水的深度的变化量，再根据二力平衡的知识计算出A受到的浮力，最后根据公式W浮=F浮△h计算即可。 34．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】小钢球运动距离在0~l过程中，受到竖直向下的重力的作用，重力势能转化为动能，小球做加速度大小恒为g的加速运动，其动能逐渐增大．运动距离在l~2l过程中，小钢球受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力作用且弹力逐渐增大，在某一时刻之前，重力大于弹力，小球仍做竖直向下的加速运动但加速度逐渐减小，因此，动能依然增大但速度减缓；达到某一时刻时，重力与弹力相等，小球动能达到最大值；此后，小球继续下降，弹力大于重力，小球开始做加速度逐渐增大的减速运动，最后小钢球速度变为零，其动能全部转化为橡皮筋的弹性势能．则钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像如下图： 【分析】质量一定时，动能和速度有关。 35．【答案】 36．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】由题意可知，跳跃者从O 点自由下落，A点处为弹性绳自由伸长时的位置，所以跳跃者从O点至A点的过程中，在不计空气阻力的情况下，跳跃者仅受到重力，所以此时跳跃者受到的合力为跳跃者本身的重力；过A点后，弹性绳发生弹性形变，存在弹力，且弹力随着弹性形变的变大而变大，而且弹力方向向上，重力方向向下，根据力的合成可得，跳跃者受到的合外力逐渐减小，合外力的方向向下，直到A、B两点间的某一点时，弹力等于重力，此时合外力为0，跳跃者的速度最大，过了该点之后，弹力继续变大，大于重力，根据力的合成可得，跳跃者受到的合外力逐渐变大，合外力的方向向上，直到B点，跳跃者运动到最低点，所以跳跃者从 O 点运动到B点过程中合力F的大小随高度h变化的大致图像为 【分析】质量一定时，自由下落的物体只受重力；当物体受到重力和向上的拉力时，随着形变程度变大，拉力变大，物体受到的合力减小。 37．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】火车进站具有较大的动能，如果不刹车就要想办法储存能量然后火车启动时再把能量用上。要在火车站台上做文章，只有在机械能之间转化，进站时上坡把动能转化为重力势能，出站时下坡又把刚才的重力势能转化为动能加以利用。 【分析】能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能） 38．【答案】；改变了动力方向；24J；60J；36N 39．【答案】（1）9.00 （2）调零；0.3；60% （3）无关；114 40．【答案】小；逆风；见解析；89.5% 【解析】【解答】（1）①舰载飞机从福建舰的甲板上起飞过程中，机翼向上凸起，下表面空气流速比上表面小。 ②为缩短起飞距离，舰载机最好是逆风起飞，飞机相对于空气的速度等于飞机速度加上风的流速，逆风起飞，飞机相对于空气的速度较大，飞机获得的升力较大。 （2）①最省力时，绳子与动滑轮连接的线段的股数最多，则滑轮组中绕线时，应从定滑轮的挂钩开始绕起，每个滑轮只绕一遍，绕线不重复，不交叉，直到绳子的末端被绕出，如图所示： ②根据图片可知，承担重力的绳子段数， 根据得到，则。 绳子承受的最大拉力为600N，人体重力为500N，综合考虑绳子自由端能够产生的最大拉力为500N。仅增大物体重力，用原机械提升重物，机械效率变大， 此时，绳子自由端拉力也变大， 当绳子自由端拉力为500N时， 由得到，； 此时机械效率。 【分析】 （1）流体流速越大的位置，压强越小。飞机机翼上面受到的压强小，下面受到的压强大，机翼上下有压强差，出现压力差，形成向上的升力，相对速度越大，升力越大。 （2）①最省力时，绳子与动滑轮连接的线段的股数最多，但由于图中人向下拉绳子，则滑轮组中绕线时，应从定滑轮的挂钩开始绕起。 ②根据图片确定承担重力的绳子段数，利用求动滑轮的重力，比较人的重力与绳子能承受的最大拉力，进而确定绳子自由端的最大拉力，根据不计绳重和摩擦时求出能提升物体的最大重力，利用求滑轮组的最大机械效率。 ​​​​​​​ 学科网（北京）股份有限公司 $$