2026年山东省济南市中考物理二轮专项复习 专项突破---专项06 功和机械能 简单机械

专项06 功和机械能 简单机械 功和机械能 一、选择题 （2025·玉林） 1．如图所示，“歼20”战机在加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能减小 B．动能增加，重力势能增加 C．动能减小，重力势能增加 D．机械能保持不变 （2025·广西） 2．如图所示，在动能大小与质量的关系的实验中，下列分析正确的是（　　） A．实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下 B．当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失 C．如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动 D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持 （2025·乐山） 3．我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，势能减小 B．动能不变，势能增大 C．动能增大，势能增大 D．动能减小，势能增大 （2025·南京） 4．如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（　　） A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A、D两点的机械能相等 C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到C点的过程中重力势能减少 （2025·盐城） 5．小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（　　） A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能不变 C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能减小 （2025·淮安） 6．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（　　） A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大 C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大 （2025·淄博） 7．我国用“长征三号乙”运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，至此“北斗三号”全球卫星导航系统星座部署全面完成，下列有关能量的分析错误的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，内能转化为机械能 B．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能 C．卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，机械能总量保持不变 D．卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最大 （2025·安徽） 8．一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么 A．卫星在远地点的势能最大、动能为零 B．卫星在近地点的动能最大、势能为零 C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小 D．卫星从近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小 （2025·邵阳） 9．一物体受到5N竖直向上的拉力作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力对物体做的功为（　　） A．0J B．1J C．10J D．50J （2025·内江） 10．我国将最后一颗全球组网的“北斗三号”导航卫星圆满发射成功。在发射过程中，“北斗三号”导航卫星随火箭加速上升，在加速上升阶段，“北斗三号”导航卫星的（　　） A．动能不变 B．重力势能增大 C．机械能减小 D．机械能不变 （2025·郴州） 11．下列物体具有动能的是（　　） A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头 C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓 （2025·绵阳） 12．高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中 A．动能一直增大，机械能守恒 B．动能先增大后不变，机械能守恒 C．动能先增大后不变，机械能一直减小 D．动能先减小后不变，机械能一直减小 （2025·济南） 13．如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的 A．动能增大 B．动能减小 C．重力势能增大 D．重力势能减小 （2025·郴州） 14．如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　） A．只需测量各自爬楼梯的高度 B．只需测量老人的质量、小孩的质量 C．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间 D．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间 （2025·广州） 15．球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（　　） A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的 C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低 二、非选择题 （2025·广西） 16．如图为新一代四旋翼快递无人机，其下方悬挂着一个质量为3kg的货物。无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了10m，用时_____s，它对货物做的功是_____J，功率是_____W。 （2025·无锡） 17．用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______，比较、可知：物体重力势能的大小与物体的______有关；比较______可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。 （2025·绵阳） 18．宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直，用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次，小明同学体重600N，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，他在某次测试中， 1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功_______J， 整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。 （2025·广安） 19．放在水平地面上的物体，质量为5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了10m，所用时间为20s，那么重力做功______J，拉力的功率是______W（g=10N/kg）｡ （2025·天津） 20．小明在超市购物时，用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m，用时10s，则推力做的功等于______J，推力的功率等于______W｡ （2025·玉林） 21．在一段平直的公路上，有相距为1.7km的A、B两点，现甲车以10m/s的速度从A点往B点匀速出发，20s后乙车以15m/s的速度从B点往A点匀速出发，当甲、乙两车相遇时，求： (1)甲车运动的时间； (2)甲车离A点的距离； (3)若此过程中乙车受到的阻力为1000N，乙车牵引力所做的功。 （2025·鄂尔多斯） 22．如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙（取g=10N/kg）。 (1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大? (2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。 (3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少? 简单机械 一、选择题 （2025·聊城） 23．如图所示，用相同的滑轮安装成甲。乙两种装置，分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．两物体上升的速度相同 B．两种装置的机械效率相等 C．两次提升物体所做的有用功相等 D．两种装置中拉力做功的功率相等 （2025·淄博） 24．如图所示，在杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，杠杆处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响），下列说法正确的是（　　） A．此时杠杆是费力杠杆 B．动力臂是线段OA C．杠杆的阻力是物体受到的重力G D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力变大 （2025·德州） 25．如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是（　　） A．两钩码上升的速度相等 B．两滑轮组绳端的拉力相等 C．甲滑轮组的总功比乙少 D．两滑轮组的机械效率相等 （2025·牡丹江） 26．如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（　　） A． 托盘天平 B． 镊子 C． 钢丝钳 D． 羊角锤 （2025·丹东） 27．如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力，斜面长、斜面高。下列说法正确的是（ ） A．克服物体重力做功7.2J B．额外功为1.8J C．物体受到的摩擦力为2.25N D．斜面的机械效率为37.5% （2025·随州） 28．体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断： ①动滑轮重为200N ②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J ③重物匀速上升过程中，它的机械能增大 ④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90% 关于小明的以上论断（　　） A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①②③正确 D．①②③④都正确 （2025·云南） 29．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（　　　） A．拉力的功率为50W B．滑轮组中动滑轮重10N C．该滑轮组的机械效率为90% D．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s （2025·凉山） 30．关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A．做功越多的机械、其功率就越大 B．越省力的机械，其功率就越小 C．做功越慢的机械，其机械效率就越低 D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高 （2025·绵阳） 31．将一个定滑轮和挂有一个重60N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。不计摩擦和绳重。设图甲滑轮组的机械效率为η甲，图乙滑轮组的机械效率为η乙，则 A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．η甲≈55.5% D．η乙≈83.3% （2025·绵阳） 32．绵阳一号桥是斜拉桥，斜拉桥比梁式桥的跨越能力大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小 A．一直增大 B．一直减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 （2025·济南） 33．如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（　　） A． B． C． D． （2025·河池） 34．如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB:OB=4:1，A端挂着重为300N的物体G，为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为（　　） A．400N B．600N C．800N D．1200N （2025·十堰） 35．下列各种机械中，不省力的机械是（　　） A．钢丝钳 B．动滑轮 C． 旗杆顶定滑轮 D． 斜面 （2025·自贡） 36．如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（　　） A． B． C． D． （2025·黄石） 37．如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（　　） A．该滑轮组的效率为75% B．他做的总功为1200J C．他做的有用功为800J D．他对滑轮组做功的功率为60W （2025·安顺） 38．仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　） A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功 （2025·咸宁） 39．下列的工具中，在使用时可以省距离的是（　　） A．食品夹 B．裁纸刀 C．钢丝钳 D．核桃夹 二、非选择题 （2025·淄博） 40．利用图中所示的装置分别用力竖直匀速提升重100N的物体，物体运动速度为0.1m/s，每个滑轮重20N，不计绳重和摩擦。能改变用力方向的是图_____；拉力F甲＝_____N，F丙＝_____N；拉力F乙做功的功率是_____W。 （2025·南京） 41．如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______，克服动滑轮重所做的额外功占总功的______%。 （2025·安徽） 42．停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m ，AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。 （2025·金华） 43．简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。 根据图乙回答下列问题： （1）定滑轮的作用是_____； （2）该状态下的桶盖属于_____（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 （2025·陕西） 44．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______，使用该滑轮组既能______又能改变力的方向，使用滑轮组______ （选填能或不能）省功。 （2025·鄂尔多斯） 45．工人用如图装置搬运石块A。已知A重1200N，在20s内沿水平方向匀速移动3m，工人所用拉力F为120N，那么A移动速度为______m/s，此过程拉力F做功为______J；如果此装置机械效率为75%，则石块A受到的摩擦力为______N。 （2025·郴州） 46．如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，高h＝0.25m，在此过程中，细绳的拉力F为_____N；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为75%，则细绳的拉力F'为_____N。 （2025·达州） 47．如图所示，工人师傅用150N的力，使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m，此时物体A受到水平向左的拉力为240N。在此过程中物体A移动的速度是______m/s，工人师傅拉绳子的力做功的功率是______W，该装置的机械效率η=______。当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是______N。 （2025·齐齐哈尔） 48．小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是250N。此过程中绳端移动的距离为______m，滑轮组的机械效率是______。 （2025·潍坊） 49．疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮质量m2=56kg，g取10N/kg，求此时： (1)大壮对杆的拉力大小； (2)地面对大壮的支持力大小。 （2025·苏州） 50．科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量，奶奶用的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度。不计绳重和摩擦，取。求：   (1)奶奶所做的功； (2)动滑轮（含座椅）的质量； (3)该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。 （2025·黑龙江） 51．如图所示，人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s，人对绳子向下的拉力为300N。求： (1)物体上升的高度； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率。 （2025·西藏） 52．为了丰富学生的课余生活，某学校开设了“实验拓展课”。如图（甲）是某一学习小组设计的“测量滑轮组机械效率”的实验装置图，图（乙）是物体上升高度h随时间t变化的关系图象，已知物体的重力G=36N，不计绳重及摩擦，手对绳自由端施加的拉力F=20N，求： (1)0～2s内，滑轮组所做的有用功； (2)该滑轮组的机械效率； (3)0～2s内，拉力F的功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专项06 功和机械能 简单机械》参考答案： 1．B 【分析】动能大小的影响因素：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，质量越大，高度越高，重力势能越大；战机在加速升空过程中，没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，所以机械能=动能+重力势能；从动能和重力势能大小的变化判断机械能的变化。 【详解】战机在加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；动能增大，重力势能增大，由机械能=动能+重力势能可知，其机械能增大。 故选B。 2．C 【详解】A．根据控制变量法的思想，探究动能大小与质量的关系实验中，通过改变小球的质量，控制钢球在同一高度由静止滚下来研究，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，当木块最终静止时，木块仍具有惯性，故B错误； C．根据牛顿第一定律，如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动，故C正确； D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体运动状态的改变需要力来维持，而物体运动不需要力来维持，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。 故选C。 4．C 【详解】A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误； B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误； C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确； D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误； B．下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误； C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确； D．上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】AC．由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由可知，两次所做的功相同，故AC错误； BD．两次所做的功相同，由可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．火箭加速升空的过程中，燃料燃烧释放内能，通过热机做功，转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．火箭加速升空的过程中，速度和高度都在增大，所以动能和重力势能都在增大，故B错误，符合题意； C．卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，所以机械能转化过程中总量保持不变，故C正确，不符合题意； D．卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行时，动能和重力势能相互转化且总量保持不变；在近地点高度最小，重力势能最小，所以动能最大，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小但不是零。故A不符合题意； B．人造地球卫星在近地点时，卫星和地球的相对距离最小，速度最大，故人造地球卫星在近地点时动能最大，势能最小但不是零。故B不符合题意； CD．卫星从近地点到远地点运动过程中，高度增大，速度变小，重力势能增大，动能变小，动能转化为重力势能。故C符合题意，故D不符合题意。 9．A 【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。 【详解】A．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故A符合题意； B．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故B不符合题意； C．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故C不符合题意； D．一物体受到5N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，力与物体的运动方向垂直，对物体没有做功，即做功为0J，故D不符合题意。 故选A。 【点睛】本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。 10．B 【详解】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在火箭加速上升的过程中，北斗导航卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 11．C 【详解】A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意； B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意； C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故C符合题意； D．拉开的弹弓具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】雨滴在空中下落的整个过程中，高度一直降低则重力势能一直减小，开始下落的一段时间速度越来越大，则动能增大，落到地面前一段时间匀速下落时动能不变，即动能先增大后不变；由于下落过程中要克服空气阻力做功，则机械能一直减小，机械能不守恒。 故选C。 13．A 【详解】AB．影响动能的因素是质量和速度，列车的质量不变，但速度增大，所以动能增大，故A正确，符合题意，B错误，不符合题意； CD．影响势能的因素是质量和高度，而列车的质量和高度都没有发生改变，所以势能不变，故CD错误，不符合题意。 故选A。 14．C 【详解】爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。 故选C。 15．B 【详解】A．由图可知，M点的动能小于S点的动能，所以球在M点的速度比在S点的小，故A不符合题意； BC．由图可知，M点的动能和重力势能之和大于S点的动能和重力势能之和，故M点的机械能大于在S点的机械能，故B符合题意，C不符合题意； D．由图可知，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以M点的离地高度比在S点的高，故D不符合题意。 故选B。 16． 5 300 60 【详解】[1]无人机2m/s的速度匀速竖直上升了10m，所用时间为 [2]货物的物重为 无人机对货物做的功为 [3]此过程中无人机的功率为 17． 多 高度 a、c 【详解】[1]物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。 [2]由、两图可知，物体的质量，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。 [3]比较、两图可知，物体的质量，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。 18． 240 40 【详解】[1]完成1次引体向上至少做功 [2]1min内完成了10次引体向上，整个测试过程中做功 整个测试过程中做功的平均功率最小是 19． 0 15 【详解】[1]物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。 [2]拉力做的功 W=Fs=30N×10m=300J 拉力的功率 20． 100 10 【详解】推力做的功 W=Fs=10N×10m=100J 推力的功率 21．(1)80s；(2)800m；(3)9×105J 【分析】(1)根据可表示出两车相遇时各自运动的路程，再由两车的总路程即可求出甲车运动的时间； (2)根据求出甲车运动的路程； (3)知道阻力的大小，汽车做匀速运动时阻力等于牵引力；利用W=Fs求出租车牵引力做的功。 【详解】解：(1)设甲车运动的时间为t，依题意可得 ， 由已知可得 解得：。 (2)根据可得，甲车运动的路程，即甲车离A点的距离 (3)汽车做匀速运动时牵引力等于阻力 F=f=1000N 乙车运动的路程 乙车牵引力所做的功 答：(1)甲车运动的时间为80s；(2)甲车离A点的距离是800m；(3)若此过程中乙车受到的阻力为1000N，乙车牵引力所做的功是9×105J。 22．(1)240N；(2)7.2×104J；(3)1125W/m2 【详解】(1)由题可知汽车的质量为 m=1.2t=1.2×103kg 汽车所受的重力为 G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N 汽车所受阻力为 f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N 因为汽车匀速行驶，所以牵引力为 F=f=240N (2)由图乙可知，汽车匀速行驶时v=15m/s，则汽车的恒定功率为 P=Fv=240N×15m/s=3600W 汽车在0~20s内牵引力做的功为 W=Pt=3600×20s=7.2×104J (3)由题可知，汽车获得的机械功率为P机=3600W，太阳照射在地面的辐射总功率为 太阳照射在地面单位面积上的辐射功为 答：(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为240N； (2)汽车在0~20s内牵引力做的功为7.2×104J； (3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。 23．D 【详解】A．由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由v=可知绳端移动的速度相同，A物体上升的速度等于绳端移动的速度，B物体上升的速度是绳端移动的速度的一半，故A错误； BCD．所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由W总=Fs可知总功相等，不计绳重和摩擦，甲图中物体的重力 GA=F 乙图中物体的重力 GB=2F-G动 A物体上升的高度 hA=s B物体上升的高度 hB=s A图中有用功 W有甲=GAhA=Fs 乙图中有用功 W有乙=GBhB=(2F-G动)s=Fs-G动s W有甲＞W有乙 甲图中机械效率 η甲= 乙图中机械效率 η乙= η甲＞η乙 由P=可知两种装置中拉力做功的功率相等，故D正确，BC错误。 故选D。 24．D 【详解】杠杆平衡条件是，则： A．由图可知重力与拉力方向竖直向下，动力臂大于阻力臂，此时杠杆是省力杠杆，故A错误； B．力臂是力的作用线到转动轴的垂直距离，动力臂是支点O到力F的垂线段，小于OA，故B错误； C．杠杆的阻力是由物体重力引起的绳端拉力，大小等于物体受到的重力，故C错误； D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，此时动力臂变小，阻力与阻力臂不变，则动力变大，故D正确。 故选D。 25．D 【详解】A．由图知，通过甲乙两图中通过动滑轮绳子段数 n1=2，n2=3 在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，由v=可知绳端移动的速度相同，两个钩码上升的速度 v物甲= v物乙= 所以两钩码上升的速度不相等，故A错误； B．忽略绳重和摩擦，绳子受到的拉力分别为 F甲＞F乙 两滑轮组绳端的拉力不相等，故B错误； C．两个滑轮做的总功 W甲总=F甲s=(G+G动)s W乙总=F乙s=(G+G动)s W甲总＞W乙总 故C错误； D．有用功 W甲有=Gh甲=Gs W乙有=Gh乙=Gs 两滑轮组的机械效率 η甲= η乙= η甲=η乙 两滑轮组的机械效率相等，故D正确。 故选D。 26．B 【详解】A．托盘天平工作时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．镊子工作时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．钢丝钳工作时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤工作时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 27．C 【详解】A．克服物体重力做功为 故A错误； B．拉力做的总功为 则额外功为 故B错误； C．由得，物体受到的摩擦力为 故C正确； D．斜面的机械效率为 故D错误。 故选C。 28．D 【详解】由题意物体所受的重力 物体上升的高度，此时滑轮组做的有用功为 根据机械效率公式，则总功为 而有 又因为可得 ①②均正确。 机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。 增大重物A的质量，重物的重力增大，有用功所占总功的比例增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力 F最大=G人=m人g=60kg10N/kg=600N 由图可知，承担物重绳子的股数n=3，不计绳重和摩擦，最大拉力 则提升的最大物重 G最大=nF最大 - G动=3600N - 200N=1600N 因为不计绳重和摩擦，滑轮组的最大机械效率 所以滑轮组的最大机械效率 最大= 100%100%88.9% 所以，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可以超过90%，故④正确。 故选D。 29．C 【详解】由乙图可知绳子自由端和物体移动距离比为3，故绳股数n=3。 AD．由乙图可知4s绳子自由端移动了6m，故自由端的速度为1.5m/s，由得拉力的功率为150W，故AD错误； B．物体的质量是27kg，故重力270N，拉力为100N，当不计绳重和摩擦时，由可得G动=30N，故B错误； C．由 得 故C正确。 故选C。 30．D 【详解】A．由P= 可得功率由功和时间共同决定，反映做功的快慢，做功多不一定功率大，故A错误； B．功率表示做功的快慢程度，与机械的省力情况无关，故B错误； C．功率越大的机械做功越快，机械效率是有用功和总功的比值，所以功率小不能确定机械效率低，故C错误； D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高，故D正确。 故选D。 31．D 【详解】由图可知，甲、乙滑轮组中n甲=2，n乙=3由 可得 G动=2F1-G=2×36N-60N=12N 则 由 可得，甲滑轮组的机械效率 乙滑轮组的机械效率 即 η甲=η乙 故选D。 32．B 【详解】斜拉桥类似于杠杆，拉索拉力为动力，索塔基础为支点，拉索到索塔基础的距离为动力臂，载重汽车重力为阻力，载重汽车到索塔基础的距离为阻力臂，当载重汽车从桥梁左端匀速向索塔行驶过程中阻力不变，阻力臂在变小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件，所以拉索拉力一直减小。故B正确。 故选B。 33．B 【详解】据杠杆的平衡条件，利用动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理得，夹住两条毛巾的夹子离挂钩较近，而夹住一条毛巾的夹子离挂钩应较远，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 34．B 【详解】由题可知，A端绳子所受的拉力为 根据杠杆平衡原理，有 代入数据解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 35．C 【详解】A．钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意； B．理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意； C．定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意； D．斜面属于省力机械，故D不符合题意。 故选C。 36．B 【详解】有用功为 W有=Gh 总功为 W总=Fs 斜面的机械效率为 η= 故选B。 37．A 【详解】此过程中他做的有用功为 他做的总功为 他对滑轮组做功的功率为 该滑轮组的效率为 A．该滑轮组的效率为75%，故A项符合题意； B．他做的总功为800J，故B项不符合题意； C．他做的有用功为600J，故C项不符合题意； D．他对滑轮组做功的功率为80W，故D项不符合题意。 故选A。 38．B 【详解】建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P=可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。 故选B。 39．A 【详解】A．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但省距离，符合题意； B．栽纸刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意； C．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意； D．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意。 故选A。 40． 甲 100N 40N 12 【详解】[1]甲图是定滑轮，能改变力的方向。 [2]由于不计摩擦与绳重，故甲的拉力为100N。 [3]由于动滑轮处于平衡状态，一共有三段绳子拉动动滑轮，故定滑轮受到了向上对的3段绳子的拉力，受到了向下的物体对其拉力，和自身的重力，可得等式 故拉力的大小为 故拉力的大小为40N。 [4] 拉力F乙的大小为 绳子运动的速度为 故拉力F乙做功的功率是 故拉力的大小为12W。 41． 630 75 84% 10 【详解】[1]此过程中有用功 W有=Gh=210N×3m=630J [2]拉力做的功 W总=Fs=F×2h=125N×2×3m=750J 拉力的功率 P==75W [3]滑轮的机械效率 =84% [4]克服动滑轮重所做的额外功 W额=G动h=25N×3m=75J 克服动滑轮重所做的额外功占总功的 =10% 42．440 【详解】横杆AB粗细相同、质量分布均匀，则横杆的重心在AB中点，故重力G的力臂为 力F的力臂 由杠杆平衡条件得 解得 故需在A端施加竖直向下的力为440N。 43． 改变力的方向 省力 【详解】（1）[1]定滑轮的作用是可以改变力的方向。 （2）[2]由图可知，垃圾桶盖使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 44． 120 62.5% 省力 不能 【详解】[1]拉力的功率 [2]滑轮组的机械效率 [3][4]滑轮组既能省力也能改变力的方向，但是不能省功。 45． 0.15 1080 270 【详解】[1]A移动的速度 [2]拉力做功 W总=Fs=F⋅3h=120N×3×3m=1080J [3]据得，石块A所受的拉力做的有用功为 而石块匀速移动时，受到的拉力与摩擦力是平衡力，所以 46． 1.5 2 【详解】[1]将物体沿光滑斜面匀速拉到高处，额外功为0J，拉力做的功等于提升重物做的功，即 此时拉力 细绳的拉力为1.5N。 [2]若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，拉力做的有用功 由可得，拉力做的总功 由W＝Fs可得，细绳的拉力 细绳的拉力是2N。 47． 0.2 60 80% 240 【详解】[1]物体A移动的速度 v===0.2m/s 物体A移动的速度为0.2m/s。 [2]由图可知，n=2，则绳子自由端沿移动的距离 s=nsA=2×12m=24m 拉力F做的功 W总=Fs=150N×24m=3600J 拉力F的功率 P===60W 拉力F的功率为60W。 [3]有用功 W有=FAsA=240N×12m=2880J 该装置的机械效率 η=×100%=×100%=80% 该装置的机械效率为80%。 [4]物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的摩擦力 f=FA= 240N 当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，即物体A受到的摩擦力仍是240N。 48． 4 80% 【详解】[1]由图知，有两股绳子来承担物重，绳端移动的距离 s=2h=2 [2]滑轮组的机械效率 49．(1) 300N；(2) 260N 【详解】(1) 缓慢拉动轻杆至水平位置，根据杠杆平衡条件可得：FAOA=FBOB，FA的大小等于GA，即 FA=GA= m1g=10kg10N/kg=100N 则 FB===300N 即大壮对杆的拉力为300N。 (2) 大壮受三个力，重力G、杆对大壮的拉力F、地面对大壮的支持力F支，三个力平衡，杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力，大小相等，则地面对大壮的支持力 F支=G-F=m2g-F=56kg10N/kg-300N=260N 地面对大壮的支持力为260N。 答：(1)大壮对杆的拉力大小为300N； (2)地面对大壮的支持力大小为260N。 50．(1)1440J；(2)12kg；(3)83.3% 【详解】(1)奶奶所做的功为 (2)爷爷的重力为 由图可知，滑轮组的，不计绳重和摩擦，由 可得动滑轮（含座椅）的重力为 收动滑轮（含座椅）的质量为 (3)不计绳重和摩擦，该升降座椅装置的机械效率为 答：(1)奶奶所做的功是1440J； (2)动滑轮（含座椅）的质量是12kg； (3)该升降座椅装置的机械效率是83.3%。 51．(1)0.5m；(2)90%；(3)90W 【详解】(1)由可得物体上升的高度 h=vt=0.1m/s×5s =0.5m (2)克服物体重力做的功为有用功 W有=Gh=810N×0.5m=405J 由图可知绳子承担重物的段数为3，则绳子的末端通过的距离 s=3h=3×0.5m=1.5m 拉力做的功为总功 W总=Fs=300N×1.5m=450J 所以滑轮组的机械效率 (3)拉力的功率 答：(1)物体上升的高度0.5m； (2)滑轮组的机械效率90%； (3)拉力的功率90W。 52．(1) 7.2J；(2) 60%；(3)6W 【详解】解：（1）（1）由图乙可知，2s时，物体上升0.2m，有用功 W有=Gh=36N×0.2m=7.2J （2）滑轮组的动滑轮绕3段绳，总功 W总=Fs=F×3h=20N×3×0.2m=12J 滑轮组的机械效率 =60% （3）0～2s内，拉力F的功率 =6W 答：（1）0～2s内，滑轮组所做的有用功是7.2J； （2）该滑轮组的机械效率是60%； （3）0～2s内，拉力F的功率是6W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $