第十一章 功与机械能（单元培优）-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．如图是一款家用冰柜，其单品净质量32kg，上开门可以近似地看成是一个质地均匀的长方体，质量约3kg；外形尺寸如图所示。关于这款冰柜，以下描述错误的是（　　） A．底部的四个轮子可以有效减小摩擦阻力，便于移动冰柜 B．打开上开门需要的最小力是15N C．上开门可以看作省力杠杆 D．将冰柜沿水平方向推动1m，推力做的功一定是320J 2．如图所示，踢毽子起源于汉代，高承《事物纪原》记：“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”下列关于踢毽子说法正确的是（　　） A．毽子飞行时以地面为参照物毽子是静止的 B．毽子飞行过程中受到重力和脚对它的踢力 C．毽子落在水平地面静止时，受到的重力和支持力是一对平衡力 D．若毽子上升到最高点时所受外力突然消失，毽子将向上运动 3．当你拉开弹弓，弹弓就储存了（　　） A．动能 B．弹性势能 C．重力势能 D．功 4．如图甲所示，某同学利用滑轮组将4kg的实心正方体物块从空气中匀速缓慢的放入水中（图中柱形容器足够高），绳端拉力F随正方体浸入水中的深度h变化的关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，，，下列选项正确的是（　　） A．每个滑轮的重力为15N B．物块浸没在水中时受到的浮力为5N C．物块的密度为4g/cm3 D．物块浸没后在水中匀速下降时，该滑轮组的机械效率为80% 5．下列生活实例中，力对物体没有做功的是 甲：小车在推力作用下前进了一段距离 乙：提着滑板在水平路面上前行 丙：物体在绳子拉力作用下升高 丁：用尽全力搬石头，搬而未起 A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．乙和丁 6．用大小不同的力F甲、F乙且F甲＞F乙，分别拉同一个物体，两个力所做的功W与物体在力的方向上移动的距离的关系图象描述正确的是（　　） A． B． C． D． 7．四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成图所示的甲、乙两个滑轮组，分别用来匀速提升同一重物时，所用的拉力为F甲和F乙，机械效率为η甲和η乙，不计绳重摩擦，则（　　） A．F甲 >F乙，η甲 <η乙 B．F甲<F乙，η甲 >η乙 C．F甲 > F乙，η甲 = η乙 D．F甲< F乙，η甲= η乙 8．一辆汽车在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调大为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变。从t=0时刻开始，下列描述汽车运动的v-t图像和牵引力做功的W-t图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 9．物理是一门“源于生活，用于生活”的学科，学好物理知识，可以帮我们巧妙的解决 生活中的难题，在一次搬重物时，小明爸爸要把180kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用900N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　） A．小明爸爸对重物做了360J的功 B．小明爸爸做功的功率为15W C．此次简易斜面装置的机械效率为50% D．斜面是一种费力杠杆 10．为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处，小明同学设计了图甲滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的运动速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和图丁。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则下列正确的是（　　） A．在0～1s内，动滑轮对物体做功200J B．在1～2s内，拉力F做的功为375J C．在2～3s内，拉力F的功率为300W D．在2～3s内，滑轮组的机械效率η为53% 二、多选题 11．用如图甲、乙两种方式分别用F甲和F乙匀速提升重为50N的物体，已知绳重和摩擦力不计，则下列说法正确的是（　　） A．F甲=F乙 B．F甲＞F乙 C．甲乙两图中拉力无法比较 D．甲的机械效率比乙的机械效率小 12．在图中的几个情形中，所提到的力对物体做功的有（　　） A． 在水平路面上前行时对滑板向上的拉力 B． 小车在推力的作用下向前运动一段距离 C． 物体在绳子拉力的作用下升高 D． 叉车的举力将重物抬起 13．如图所示，小晖用60N的拉力，在2s内将重100N的物体升高了20cm，则（　　） A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为24W C．有用功为20J D．滑轮组的机械效率为83% 14．一位父亲与他3岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（　　） A．爬相同的楼梯，儿子体重小，做的功少 B．爬相同的楼梯，父亲与儿子做的功一样多 C．爬相同的楼梯，且父亲与儿子同时到达，两者爬楼的功率一定相同 D．爬相同的楼梯，且父亲与儿子同时到达，父亲爬楼的功率一定大 15．如图所示，小浩通过该滑轮组用40N的拉力F拉动绳的自由端，使重为60N的物体在10s内匀速上升5m，已知动滑轮重力为10N，则下列说法正确的是（　　） A．该过程所做的额外功为100J B．绳自由端移动的距离为15m C．拉力F做功的功率为20W D．该滑轮组的机械效率为75% 16．如图是小明同学探究物体动能跟哪些因素有关的实验装置，A是一个钢球，B是一木块，探究实验结束后，小明同学谈了一些他对本实验的看法。对于小明同学的下列观点，你认为正确的是（　　） A．实验中所探究的动能是指木块的动能 B．实验中物体动能的大小是通过木块滑行距离的远近来判断的 C．实验中，我们是通过改变小球所在斜面的高度来改变小球的速度的，所以说物体动能跟物体所处的高度有关 D．撞击后的木块之所以会停下来，是因为受到了水平面摩擦力的作用 17．某建筑工人用的拉力、在内将重力为的水泥利用滑轮组匀速提高，如图所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为，若不计摩擦和绳重，下列结论正确的是（　　） A．动滑轮的重力为 B．工人做功的功率为 C．若机械效率为，则提升的物重为 D．使用此滑轮组能匀速提起重为的物体 18． 如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到的摩擦力为20N B．拉力F的功率为4.0W C．滑轮组的机械效率为75% D．拉力F增大至40N时，弹簧测力计示数为44N 三、填空题 19．如图1所示，当翼装飞行运动员从高处一跃而下，在整个下降过程中，翼装飞行运动的机械能　 　 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图2所示是加油机正在给歼20战机空中加油的情景，此时匀速飞行的歼20战机动能　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 20．极限跳伞是一项惊险的体育运动。如图所示，跳伞员打开降落伞后，在匀速下落的过程中，其重力势能将　 　（选填“减小”“不变”或“增大”），跳伞员及降落伞所受的阻力　 　他们的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；以降落伞为参照物，跳伞员是　 　的（选填“静止”或“运动”）。 21．某款家用扫地机器人如图所示，其工作原理是电动机转动使其内部气流速度变大，压强　 　，从而使杂物吸入内部；该款扫地机器人工作过程中，始终作匀速运动，它的动能将　 　（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 22．如图所示物体重100N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s，所用水平拉力F为20N，若物体水平运动时受到的摩擦力为45N，在运动过程中拉力F所做的功为　 　J，拉力F的功率为　 　W，该滑轮组的机械效率为　 　。 23．如果一个　 　作用在物体上，并且使物体在　 　通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功．一个力是否做了功，必须包括两个必要因素：①　 　；②　 　，在物理学中，把　 　的乘积叫做功．计算公式是　 　，功的国际单位是　 　简称　 　符号为　 　，F表示　 　，单位为　 　；s表示　 　，单位为　 　． 24．某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　，若每个滑轮均重50N，则天花板受到的拉力为　 　N，使用滑轮组　 　（选填“能”或“不能”）省功。 25．某同学用100牛的水平拉力拉着重为500的小车在水平地面上沿直线匀速前进了20米，花了20秒，此过程中拉力对小车做功　 　焦，功率是　 　瓦，货物的重力做功　 　焦。 26．如图甲所示，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是 　 　，绳子自由端移动的速度是 　 　m/s，该滑轮组的机械效率为 　 　。 27．如图是某工地简易货梯的工作原理图，A、B为滑轮，拉力F由电动机提供。其中滑轮　 　（选填“A”或“B”）能省力，某次货梯以1m/s速度将120kg的货物匀速提升10m，电动机输出功率为2kW，则提升货物做的有用功为　 　J，此次电梯的机械效率为　 　%。（） 四、计算题 28．如图是利用卷扬机，将建筑材料A运送到高处的示意图。已知建筑材料A重600 N，在40s内A上升了10 m，卷扬机对绳子的拉力为 400N。求； （1）绳子自由端的移动速度； （2）卷扬机对绳子做功的功率； （3） 该机械的机械效率。 29．如图所示，小明用沿斜面向下、大小为20N的力，在20s内把质量为10kg的木箱从2m的高度推到水平地面，斜面长8m，求： （1）箱子所受的重力； （2）小明所做的功； （3）小明做功的功率。 30．为了做好“文明典范城市”的创建工作，我县公交开展“礼让斑马线”的活动。某路公交车满载时车和人的总质量为1.5×104kg，满载时它在水平路面上2min匀速行驶了1200m。已知匀速行驶时车所受的阻力是总重力的0.4倍。求： （1）满载时车和人的总重力； （2）2min内公交车牵引力所做的功； （3）匀速行驶时，公交车牵引力的功率。 31．做引体向上时，要求两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下巴须超过杠面，下放时，两臂放直，不能曲臂，即为完成1次。如图，某同学质量为60kg，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m。该同学在某次测试中，1min内完成了12次引体向上。（g取10N/kg） （1）该同学受到的重力是多少？ （2）该同学完成1次引体向上克服自身重力做了多少功？ （3）整个测试过程中克服自身重力做功的平均功率是多少？ 32．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知井深10m，物体重，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力，汽车受到的阻力为车重的0.05倍.求： （1） 滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （2） 汽车的牵引力为多大？ （3） 将物体从井底拉至井口，汽车牵引力做的功是多少？ 五、作图题 33．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落；A点处弹性绳正好处于原长，B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，C点处是运动员到达的最低处（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）。请在坐标系中画出运动员从O点到C点的过程中，重力做功的功率随时间变化的大致图象。 34． 如图甲所示，在探究“物体动能大小与质量关系”的实验中，将钢球A从光滑斜面O点由静止释放后，撞击静置于粗糙水平面底端M点的物块，随后A与物块共同运动至N点静止，钢球A的动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。现仅换用一个质量更大的钢球B从O点静止释放重复以上实验，B与物块共同运动一段距离后静止。请在答题卡的同一坐标中画出钢球B的动能随位置变化关系的大致图像。 35．如图所示，小球从离地足够高的O点以速度v0竖直向上抛出，上升h后到达最高位置A点，随即竖直下落到地面B点，它的运动的总路程为H，已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大，且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在答题卡上的坐标中画出小球，从O点抛出到刚接触地面B点的过程中，其速度v的大小随路程s变化的大致关系图像。 36．图甲所示是一种民间弹珠游戏，用力下拉手柄到合适距离后松手弹出弹珠，弹珠在游戏底板上，沿着轨道向上运动，最终掉落到下方。图乙是弹珠弹出后运动轨迹的示意图，请在丙图中画出小球被弹出到掉落底部过程中，重力势能Ep随时间t变化的大致图像。 37．如图（a）为某同学正在投铅球过程，请在图丙（b）中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0） 六、实验探究题 38．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，小兰同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，B是一木块。回答下列问题： （1）该实验通过观察木块被撞开的距离来判断　 　（选填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）小兰同学在探究动能大小跟　 　的关系，实验中她控制了钢球的　 　不变； （3）钢球沿斜面滚下过程中，重力势能　 　，动能　 　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）； （4）若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下，比较木块B被撞击后运动距离s的远近。这是为了探究动能的大小与　 　的关系。 39．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 物理量 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计使钩码上升。实验中若缺少刻度尺　 　（“能”或“不能”）完成实验。 （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用　 　（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验，若不计绳重和摩擦，这组滑轮组的动滑轮总重为　 　N。 （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”、“不变”或“越低”）。 （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s 　 　m，机械效率η=　 　。 （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，　 　。 七、综合题 40．为了提高身体素质，应积极进行体育锻炼。质量为50kg的小明在某次跳绳运动中，小明1min跳180次，每次跳起时离开地面的平均高度为4cm。 （1）小明站立在水平地面时，脚与地面的总接触面积为400cm2，则小明站立在水平地面时对地面的压强是多少？　 　； （2）小明跳绳一次时克服自身重力所做的功是多少？　 　 （3）小明在1min跳绳中克服自身重力做功的功率是多少？　 　 （4）结合所学的物理知识，为了提高1min跳绳的成绩，小明每次跳起时离开地面的平均高度应略 　 　（选填“大”或“小”）一些。 41．小明制作大跳台的模型。 （1）把跳台滑道上段简化成图甲的杠杠，O是支点，A是这段滑道的重心，若模型支架对滑道的力F作用在B点，沿bc线； ①画出F和F的力臂l1　 　； ②根据公式　 　判断，F　 　滑道上段所受的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）用图乙装置模拟建造滑道，被匀速提升的模型部件重4N，拉力F为2.5N，此过程的机械效率为　 　%。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】C 【解析】【解答】A． 毽子飞行时与地面的运动状态不一致 ，所以毽子是运动的，A错误； B． 毽子飞行过程中受到重力以及空气阻力作用，不受脚对它的踢力作用，B错误； C．毽子落在水平地面上静止时，处于平衡状态， 受到的重力和支持力是一对平衡力 ，C正确； D．当毽子上升到最高点时，此时的速度为0，如果所受到的外力全部消失，由于惯性，毽子将静止，D错误。 故选C。 【分析】根据物体相对运动、受力分析、力和运动判识选项 1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，毽子落在水平地面上静止时，处于平衡状态， 受到的重力和支持力是一对平衡力 ； 2、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止，毽子飞行时与地面的运动状态不一致 ，所以毽子是运动的； 3、受力分析： 毽子飞行过程中受到重力以及空气阻力作用； 4、惯性：惯性是物体的基本属性，只有物体质量有关，当毽子上升到最高点时，此时的速度为0，如果所受到的外力全部消失，由于惯性，毽子将静止。 3．【答案】B 4．【答案】C 5．【答案】B 6．【答案】A 【解析】【解答】AB．因为 ，且 ，所以当移动距离均为s时，两个力做的功 ，A符合题意，B不符合题意； CD．因为 ，所以在拉力一定时，拉力所做的功与距离成正比，CD不符合题意。 故答案为：A。 【分析】结合功的计算公式逐项分析即可。 7．【答案】C 8．【答案】C 9．【答案】B 【解析】【解答】A.小明爸爸做的功W总=Fs=900N×5m=4500J，故A错误； B.爸爸做功的功率，故B正确； C.克服重力做的有用功W有=Gh=180kg×10N/kg×2m=3600J，则斜面的机械效率：，故C错误； D.斜面是通过增大距离来省力的，与杠杆无关，故D错误。 故选B。 【分析】A.根据W总=Fs计算小明爸爸做的功； B.根据计算爸爸做功的功率； C.根据W有=Gh计算克服重力做的有用功，最后根据计算斜面的机械效率； D.根据斜面的本质判断。 10．【答案】C 11．【答案】C,D 【解析】【解答】A、甲是动滑轮，缠绕在绳子数为2，拉力F=0.5（G滑+G物）、乙是定滑轮，拉力F=G物动滑轮重力未知，则甲乙两图中拉力无法比较，故AB错误，C正确； D．甲图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，重物上升做功相同，结合机械效率公式，可知则甲的机械效率比乙的机械效率小，故D正确。 故选CD。 【分析】根据滑轮特点填空 1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力 2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍， 3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。3、总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。 12．【答案】B,C,D 【解析】【解答】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。 A．人拉滑板时，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，A不符合题意； B．小车受到向前的推力，向前移动了距离，推力对小车做了功，B符合题意； C．绳子对物体向上施加了力，并且物体向上方向上移动了距离，拉力做了功，C符合题意； D．叉车给物体一个向上的力，物体向上移动了距离，举力对物体做了功，D符合题意。 故答案为：BCD。 【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。 13．【答案】C,D 【解析】【解答】A. 如图由两段绳子承重，所以绳子自由端被拉下40cm，A不符合题意； B. 拉力做功为： ； 功率为： ，B不符合题意； C. 有用功为： ，C符合题意； D. 滑轮组的机械效率为： ，D符合题意； 故答案为：CD。 【分析】使用滑轮组时，利用物体重力和高度计算有用功，绳子的拉力和绳子移动的距离计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率. 14．【答案】B,C 15．【答案】A,D 16．【答案】B,D 17．【答案】A,C,D 18．【答案】B,C 【解析】【解答】A.物体B静止在地面上，处于平衡状态，则水平方向上物体B受到向右的弹簧测力计的拉力与受到地面水平向右8N的摩擦力之和等于物体A对它向左的摩擦力，即fAB=22N+8N=30N，由于力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力为f=fAB=30N，故A错误； B.由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s， 则拉力做功的功率：P=Fv=20N×0.2m/s=4W，故B正确； C.由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功即克服摩擦力做的功：W有用=fs物， 拉力端移动距离：s=2s物， 拉力做的总功：W总=Fs=F×2s物=2Fs物， 滑轮组的机械效率：，故C正确； D.若拉力F增大到40N时，A将做加速运动，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，即影响滑动摩擦力大小的两个因素不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，故物体B仍然静止，不会向左运动，故弹簧测力计示数不变，故D错误。 故选BC。 【分析】A.物体B静止在地面上，处于平衡状态；水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和，据此求物体A对它向左的摩擦力，由于力的作用是相互的，可求物体A受到的摩擦力； B.由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度等于物体移动速度的2倍，利用P=Fv求拉力做功的功率； C.由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功W有用=fs物，拉力端移动距离s=2s物，拉力做的总功W总=Fs，根据计算滑轮组的机械效率； D.影响滑动摩擦力大小的两个因素是压力大小和接触面的粗糙程度。 19．【答案】减小；增大 20．【答案】减小；等于；静止 【解析】【解答】跳伞员匀速下落时，高度减小，重力势能减小；在匀速直线运动时，跳伞员和降落伞受到的阻力等于重力；以降落伞为参照物，跳伞员是静止的。 【分析】质量一定时，高度减小，重力势能减小；匀速直线运动时物体受到平衡力，二力平衡时，力 大小相等；相对于参照物，没有位置变化是静止的。 21．【答案】变小；变大 22．【答案】120；12；75% 【解析】【解答】物体移动的距离为s1=vt=0.2m/s×10s=2m 由图可知，动滑轮上有三股绳，则绳子自由端移动的距离为s2=3s1=3×2m=6m 则F所做的功为W=Fs2=20N×6m=120J 功率为 根据题意可得，有用功为W有=fs1=45N×2m=90J 机械效率为 【分析】根据速度和时间的乘积计算路程；利用力和距离的乘积计算做功多少；功和时间的比值， 计算功率；有用功和总功的比值，计算机械效率。 23．【答案】力；力的方向上；力；力的方向上通过的距离；力和距离；W=Fs；焦耳；焦；J；力；N；距离；m 【解析】【解答】解：如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功； 一个力是否做了功，必须包括两个必要因素：①力；②距离； 在物理学中，把力和距离的乘积叫做功，计算公式是W=Fs，功的国际单位是焦耳，简称焦符号为J；F表示力，单位为N；s表示距离，单位为m． 故答案为：力；力的方向上；力；力的方向上通过的距离；力和距离；W=Fs；焦耳；焦；J；力；N；距离；m． 【分析】根据课本所学的知识点：功的概念、公式、单位以及力和距离的单位解答． 24．【答案】120；62.5%；1700；不能 25．【答案】2000；100；0 【解析】【解答】拉力对小车做的功是 拉力做功的功率是 货物受到重力的作用但并没有在重力的方向上移动一段距离，所以重力做的功是0J。 【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。 26．【答案】J；0.6；80% 【解析】【解答】（1）根据乙图可知，阴影部分为长方形，横轴表示距离s，纵轴表示拉力F，则阴影部分的面积S=Fs=W，那么阴影部分的单位为J； （2）自由端移动的速度； （3）该滑轮组的机械效率为：。 【分析】（1）根据长方形的面积公式S=ab分析阴影部分表示的物理量，进而确定它的单位； （2）根据计算自由端移动的速度； （3）根据计算滑轮组的机械效率。 27．【答案】A；；60% 【解析】【解答】第1空、由图和滑轮组知识可知，A是动滑轮可以省力，B是定滑轮不能省力。故该空填”A“； 第2空、物体的重力为： 提升货物做的有用功为： 。故该空填”“； 第3空、由图可知，滑轮组有效承担物重的绳子段数 则绳子自由端移动的速度为： 则拉力F为： 则此次电梯的机械效率为： 。故该空填”60%“； 【分析】 通过观察图和对滑轮组知识的运用，判断 A 是动滑轮能省力，B 是定滑轮不能省力。根据给定条件计算物体的重力，并依据重力计算提升货物做的有用功。通过图确定滑轮组有效承担物重的绳子段数，进而计算绳子自由端移动的速度，再根据速度等信息求出拉力 F 。利用有用功和总功的关系算出此次电梯的机械效率。 28．【答案】（1）0.5m/s；（2）200W；（3）75% 29．【答案】（1）100N；（2）160J；（3）8W 30．【答案】（1）1.5×105N；（2）7.2×107J；（3）6×105W 31．【答案】（1）600N；（2）240J；（3）48 32．【答案】（1）解：由图可知， 滑轮组承担物重的绳子段数 滑轮组的机械效率： 答：滑轮组的机械效率为多少66.7% （2）解：因为汽车做匀速直线运动， 所以受到平衡力的作用 答：汽车的牵引力为 （3）解：将物体由井底拉至井口， 汽车牵引力做功： 答：汽车牵引力做的功是 【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据 计算滑轮组的机械效率； （2）对汽车进行受力分析，根据二力平衡的知识F牵引=f计算牵引力； （3）首先根据s=nh计算绳子自由端移动的距离，再根据W牵引=F牵引s计算汽车做的功。 33．【答案】 【解析】【解答】由于B点处，运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，在此前，重力大于拉力，加速运动，在此之后，重力小于拉力，减速运动，根据P=Fv=Gv，重力不变，速度变大，功率变大，重力变小，功率变小，图像为 。 【分析】根据物体受到的力的关系，判断运动速度；根据P=Gv，判断功率的大小变化。 34．【答案】 【解析】【解答】质量越大，所以动能越大，传给木块的的动能更大，据此作图 【分析】根据动能的计算作图 动能：计算公式为W动=1/2mv2，所以质量越大，小球具有的动能越大，传递给木块的动能更大 35．【答案】 【解析】【解答】如图： 在O→A过程：小球离开手后受到竖直向下的重力和空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断减小，合力竖直向下，且不断减小，小球进行减速运动，由图知道，小球运动距离为h。 在A点：小球在A点的瞬间速度为零，即在h点； 在A→C过程：小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断增大，合力减小，合力向下，小球进行加速运动，小球运动的距离大于h。 在C点：小球在C点时，竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力是平衡力，且C点低于O点。 在C→B过程：小球进行匀速直线运动，运动到最低点B。 综上所述，建立坐标系，横坐标为小球运动距离s，纵坐标为速度v，小球运动h后速度为零，这段时间内小球进行减速运动，运动到大于2h时即C点速度最大，这段时间小球进行加速运动，在C点之后匀速直线运动，速度v的大小随路程s变化的大致关系图像如下： 【分析】找到几个关键点和几个阶段，A点速度为零，C点在0点下方，OA段减速，AC段加速，CB段匀速，再作图即可. 36．【答案】 【解析】【解答】重力势能与物体质量和高度有关，当物体质量不变时，高度越高物体重力势能越大，根据运动轨迹，物体高度随时间先变大后减小，则重力势能Ep随时间t先变大后变小。 【分析】质量一定时，高度越高，重力势能越大，高度减小，重力势能减小。 37．【答案】 【解析】【解答】铅球离手后，在上升时，质量不变，速度减小，动能变小；在下降时，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。铅球在最高点时，仍有水平的速度，故动能不为零，即图线不能与横轴相交。在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示： 【分析】质量一定时，速度减小，动能减小，速度变大，动能变大。 38．【答案】钢球；速度；质量；减小；增大；质量 39．【答案】（1）匀速；能 （2）乙；2.4 （3）越低 （4）0.3；83.3% （5）增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率。 【解析】【解答】（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；根据s=nh，可推导出滑轮组的机械效率公式为：η=W有用/W总===，由η=可知，滑轮组的机械效率与物体上升高度h和绳端移动距离s无关，所以物体上升高度h和绳端移动距离s不是必须要测量的量，即缺少刻度尺也能完成实验； （2）由表中实验数据可知，根据s=nh，由第2次实验数据算出n==0.4m/0.1m=4，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验；若不计绳重和摩擦，则F=（G+G动）/4，所以这组滑轮组的动滑轮总重为G动=4F-G=4x1.6N-4N=2.4N； （3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，第1次实验绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，所以第1次实验使用的是甲图所示装置做的实验，又因为η1>η2，可知使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低； （4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验绳端移动距离s=3h=3x0.1m=0.3m；第3次实验机械效率η=W有用/W总==≈83.3%； （5） 比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率。 故答案为：（1）匀速；能；（2）乙；2.4；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率。 【分析】（1）应竖直匀速拉动测力计，这样拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；由η=可知，滑轮组的机械效率与物体上升高度h和绳端移动距离s无关； （2）根据s=nh确定绳子的股数，判断是哪一个滑轮组；若不计绳重和摩擦，则G动=nF-G； （3）比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响； （4）根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率； （5）比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出物重对滑轮组机械效率的影响。 40．【答案】1.25×104Pa；20J；60W；小 41．【答案】（1）；F1l1=F2l2；小于 （2）80% 【解析】【解答】（1）跳台滑到受到两个力的作用，一个时滑到自重，使杠杆顺时针转动，一个是支架对杠杆的力，应该阻碍杠杆顺时针转动，故力F的方向应沿着bc向上，过支点O做力F作用线的垂线，垂线段即为力F的力臂l，如下图所示： ①②图可看出杠杆自身所受重力的力臂小于力F的力臂，根据公式F1l1=F2l2可知，力F小于滑道上段所受的重力。 （2）由图可知滑轮组用两段绳子提升模型部件，机械效率公式 已知部件重G=4N，拉力F=2.5N，所以机械效率 【分析】（1）过支点O做力F作用线的垂线，垂线段即为力F的力臂l；根据公式F1l1=F2l2可知，力F小于滑道上段所受的重力。 （2）利用机械效率公式分析计算。 学科网（北京）股份有限公司 $$