中考物理沖刺奪分秘籍專題09功和功率、簡單機械1．圖甲單車腳踏可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖乙（腳踏用點表示）。當腳踏靜止在位置1時，握住腳踏使其逆時針加速轉(zhuǎn)動，當腳踏轉(zhuǎn)動到位置2時松手，腳踏轉(zhuǎn)動經(jīng)過位置3慢慢停下。則該腳踏（）A．由位置1到位置2，動能減小，機械能不守恒 B．由位置1到位置2，動能減小，機械能守恒 C．由位置2到位置3，重力勢能減少，機械能不守恒 D．由位置2到位置3，重力勢能減少，機械能守恒【解析】AB、當腳踏靜止在位置1時，握住腳踏使其逆時針加速轉(zhuǎn)動，當腳踏轉(zhuǎn)動到位置2時松手，在此過程中速度變大，故動能增大，故AB錯誤；CD、當腳踏轉(zhuǎn)動到位置2時松手，腳踏轉(zhuǎn)動經(jīng)過位置3．在此過程中速度變小，故動能減小，同時高度降低，重力勢能減小，機械能等于動能和重力勢能之和，所以機械能減小，故C正確，D錯誤?！敬鸢浮緾。2．球豎直向上運動，并落回地面，這過程中先后經(jīng)過M、S兩點。球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示，則球在S點的（）A．速度比在M點的小 B．離地高度比在M點的低 C．機械能等于在M點的機械能 D．機械能大于在M點的機械能【解析】A、球的質(zhì)量不變，球在S點的動能大于M點動能，所以球在S點的速度大于M點速度。故A錯誤；B、S點的重力勢能小于M點的重力勢能，球的質(zhì)量不變，所以球在S點的高度小于M點的高度。故B正確；CD、球在運動過程中沒有發(fā)生彈性形變，所以機械能等于動能和重力勢能之和，由圖知，球在S點重力勢能和M點動能相等，S點的動能小于M點的重力勢能，所以S點的機械能小于M點的機械能。故CD錯誤?！敬鸢浮緽。3．202012月17日，探月工程“嫦娥五號”返回器成功著陸，標志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。這次返回任務(wù)采用了高速再入軌道技術(shù)。返回軌道如圖所示，返回器以“打水漂”的方式返回，避免了返回器由于速度過快存在燃燒殆盡的風險。以下有關(guān)返回器分析不正確的是（）A．返回過程中，返回器的機械能始終守恒 B．反彈過程中，返回器的動能部分轉(zhuǎn)換為勢能 C．返回過程中，返回器要克服摩擦力做功產(chǎn)生熱能 D．每次進入大氣層時，返回器的動能第二次比第一次小【解析】A、返回過程中，返回器的機械能不斷的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此機械能不斷減小，故A錯誤符合題意；B、反彈過程中，返回器的高度增大，則動能部分轉(zhuǎn)換為重力勢能，故B正確不合題意；C、返回過程中，返回器要克服摩擦力做功產(chǎn)生熱能，故C正確不合題意；D、每次進入大氣層時，返回器的動能第二次比第一次小，故D正確不合題意?！敬鸢浮緼。4．如圖所示，為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質(zhì)量為m的物體從左側(cè)圓弧槽A點由靜止釋放，最高到達右側(cè)圓弧槽B點處；然后再次滑下，最高到達左側(cè)圓弧槽C點處。其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h（忽略空氣阻力），C點距離水平面的高度為（）A．2h﹣H B．H﹣h C．0.25H D．0.5h【解析】（1）物體從A點滑到B點的過程中，損失的機械能，即克服摩擦力所做的功為：W＝ΔE＝GΔh＝mg（H﹣h）；（2）再次滑下的過程，水平面的粗糙程度不變，長度也不變，即物體克服摩擦力做的功不變，即損失的機械能不變，所以達到C點時物體的機械能（此時只有重力勢能）：EC＝EB﹣ΔE＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H），由W＝Gh可得，C點距離水平面的高度為：hC＝＝＝＝2h﹣H?！敬鸢浮緼。5．如圖所示的兩個滑輪組，提升一個重為16N的物體（每個滑輪重力均相同），使物體在2s內(nèi)上升了20cm，拉力大小如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．兩圖中，定滑輪的作用是改變力的方向 B．兩圖中，拉力所做的功相同 C．圖甲中，滑輪組的機械效率是88.9% D．圖乙中，動滑輪的重力為2N【解析】A．兩圖中定滑輪的作用是改變力的方向，故A正確；B．由圖可知，兩滑輪組繩子的有效股數(shù)n甲＝3、n乙＝2，繩子自由端拉力F甲＝6N、F乙＝9N，則繩子自由端移動的距離s甲＝n甲h＝3×20cm＝60cm＝0.6m，s乙＝n乙h＝2×20cm＝40cm＝0.4m，兩圖中拉力做的功W甲＝F甲s甲＝6N×0.6m＝3.6J，W乙＝F乙s乙＝9N×0.4m＝3.6J，所以，兩圖中拉力所做的功相同，故B正確；C．圖甲中拉力做的有用功：W有＝Gh＝16N×20×10﹣2m＝3.2J，滑輪組的機械效率：η甲＝×100%＝×100%≈88.9%，故C正確；D．圖乙中，若不計繩重和摩擦，由F＝（G+G動）可得，動滑輪的重力：G動＝n乙F乙﹣G＝2×9N﹣16N＝2N，若考慮繩重和摩擦，動滑輪的重力小于2N，故D錯誤?！敬鸢浮緿。6．如圖是實驗常用的試管夾，O是支點，使用時用力向下按圖示按壓處可打開試管夾。下列能正確表示使用該試管夾時的杠桿示意圖是（）A． B． C． D．【解析】據(jù)圖可知，當用力按壓試管夾的短柄B點時，會繞著中間的固定點O轉(zhuǎn)動，即O為支點；所按壓點B為動力的作用點，F(xiàn)1方向向下；而短柄受到彈簧向下的阻力F2，A點就是阻力F2的作用點，故D正確、ABC錯誤?！敬鸢浮緿。7．如圖所示為小剛外出所拿的行李箱，O為該行李箱的輪軸，OA為可伸縮拉桿（重力可忽略），把箱體和拉桿OA看成一個整體。小剛在拉桿端點A處施加一始終垂直于拉桿的力F，在他使用行李箱時，下列說法正確的是（）A．小剛使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至接近豎直位置，此過程力中F先變大后變小 B．小剛在拖動行李箱時總是先拉出上方的拉桿，這樣可以增大動力臂，從而達到省距離目的 C．若只把拉桿OA看為杠桿，手對杠桿的力為動力，則箱體的重力為阻力 D．手柄A的位置做的比較寬大是為了減小壓強【解析】A、如圖：對拉桿產(chǎn)生的阻力是重力對拉桿的壓力，則F2＝Gcosθ，阻力臂為OB，（θ為拉桿與水平面之間的夾角）由于在拉桿端點A處施加一垂直拉桿的力F，動力臂為OA，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2可得：F?OA＝F2?OB，即：F?OA＝Gcosθ?OB，θ變大，則cosθ會變小，所以力F將變小，故A錯誤；B、拖動行李箱時拉出行李箱上方的拉桿，行李箱的重以及重力的力臂不變，拉力的力臂變大，根據(jù)F1×L1＝F2×L2，可知拉力減小，即拉出行李箱上方的拉桿的目的是：增大動力臂，省力但費距離，故B錯誤；C、若只把拉桿OA看為杠桿，此時O為支點，手對杠桿的力為動力，箱體對杠桿的壓力為阻力，故C錯誤；D、手柄部分比較寬大是在壓力一定時，增大受力面積減小壓強，故D正確?！敬鸢浮緿。8．如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理，有關(guān)它的說法正確的是（）①“標”“本”表示力臂，“權(quán)”“重”表示力②圖中的B點為杠桿的支點③“權(quán)”小于“重”時，A端一定上揚④增大“重”時，應(yīng)把“權(quán)”向A端移A．只有①② B．只有①④ C．只有③④ D．只有②④【解析】（1）由圖可知“標”“本”表示力臂，“權(quán)”“重”表示力，故①正確；（2）、圖中O點為杠桿的支點，故②錯誤；（3）、根據(jù)杠桿平衡條件可知，“權(quán)”與“標”的乘積小于“重”與“本”的乘積時，A端一定上揚，故③錯誤；（4）、根據(jù)杠桿平衡條件可知，增大“重”時，應(yīng)把“權(quán)”向A端移，故④正確?！敬鸢浮緽。9．用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知被提升的物體M質(zhì)量為76kg，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖像如圖乙所示，g取10N/kg，不計繩重和摩擦力大小。下面分析不正確的是（）A．此過程中，繩子自由端的拉力F大小為400N B．動滑輪重力為70N C．當t＝10s時，M克服重力所做的功為3800J D．當物體M上升過程中，該滑輪組提升物體的機械效率為95%【解析】A、由v＝得，物體被提升10m所需的時間：t＝＝＝20s，根據(jù)圖乙可知，此過程中繩子自由端拉力F做的總功是8000J，由圖甲可知n＝2，繩子自由端移動的距離：s＝nh＝2h＝2×10m＝20m，由W總＝Fs得，拉力：F＝＝＝400N，故A正確；B、物體M的重力：G物＝mg＝76kg×10N/kg＝760N；因為不計繩重和摩擦?xí)rF＝（G+G動），所以動滑輪的重力：G動＝nF﹣G＝2×400N﹣760N＝40N，故B錯誤；C、由v＝可知，t'＝10s物體被提升的高度：h'＝vt'＝0.5m/s×10s＝5m，M克服重力所做的功：W有'＝Gh'＝760N×5m＝3800J；故C正確；D、物體被提升10m所做的有用功：W有＝Gh＝760N×10m＝7600J，滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝95%，故D正確。【答案】B。10．如圖1是中國自主研制的世界上最大起重機“宏海號”龍門吊，它可吊起22000噸的重物。它主要由主梁和支架構(gòu)成，可以提升和平移重物，圖2是其工作示意圖。在重物由主梁右端緩慢移到左端的過程中，右支架對主梁的支持力F與重物移動距離s的關(guān)系圖象是（梁自重不計）（）A． B． C． D．【解析】如圖所示：支點在左支架與主梁接觸處，阻力是重物對主梁的拉力，大小等于重物的重力，即F2＝G，右支架對主梁的支持力是動力F1，動力臂L1和阻力臂L2如圖所示，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F1L1＝F2L2，即F1L1＝F2（L1﹣s），所以F1＝＝﹣s+G，即右支架對主梁的支持力F與重物移動距離s的關(guān)系是F＝﹣s+G，由于G，L1是固定不變的，所以右支架對主梁的支持力F與重物移動距離s的關(guān)系是一次函數(shù)關(guān)系?！敬鸢浮緽。11．如圖所示是小球落地后彈跳過程每隔相等時間曝光一次所拍攝的照片。由圖片可知，小球從最高點到觸地過程小球速度逐漸增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）；A、B是同一高度的兩點，則A點的重力勢能等于B點的重力勢能（選填“大于”、“小于”或“等于”），A點的動能大于B點的動能（選填“大于”、“小于”或“等于”），此過程中小球的機械能減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！窘馕觥啃∏蛳侣溥^程中，高度減小，速度變大，重力勢能減小，動能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；小球在A點的高度和B點的高度相等，質(zhì)量也沒變，根據(jù)重力勢能的影響因素可知：小球在A、B兩點的重力勢能相等；由圖可知，小球彈跳的高度會越來越低，這說明在勢能和動能的轉(zhuǎn)化過程中有能量的消耗，所以小球的機械能一次比一次少，A位置的機械能大于B位置時的機械能，因此在A、B兩位置重力勢能相等的情況下，A位置的動能大于B位置的動能；小球的彈起的高度逐漸減小，同時小球會變熱。根據(jù)能量守恒定律可知，小球在運動過程中有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小球的機械能不守恒；故小球在運動過程中，機械能是變小的?！敬鸢浮吭龃螅坏扔?；大于；減小。12．20219月17日，我國神舟十二號載人飛船返回艙安全降落在東風著陸場預(yù)定區(qū)域，圖乙是其階段Ⅲ飛船返回艙著陸過程中的高度隨時間的變化關(guān)系。（1）圖乙中t1～t2時段，返回艙在豎直向上推力作用下，豎直下落的速度減小，該過程中，返回艙的動能逐漸減?。ㄟx填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“不變”，下同），返回艙的內(nèi)能不變。該過程中推力F與重力G的大小關(guān)系是F＞G（不計大氣阻力）（2）飛船返回艙的質(zhì)量約為300kg，其重力在t2～t4時段做功3×105J?！窘獯稹拷猓?）t1～t2時段，返回艙在下落過程中，質(zhì)量不變，動能隨著速度的減小而減??；物體的內(nèi)能與物體做機械運動的快慢和高度無關(guān)，故返回艙內(nèi)能不變；返回艙在豎直方向上受到推力F和重力G的作用，在這兩個力的作用下，返回艙豎直下落的速度減小，運動狀態(tài)發(fā)生改變，說明這兩個力不平衡，且合力的方向與運動方向相反，由于運動方向向下，則合力方向向上，故推力F大于重力G；（2）返回艙受到的重力為：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N；由乙圖可知，返回艙在t2～t4時段下落的高度為h＝100m，則返回艙重力在t2～t4時段所做的功為：W＝Gh＝3000N×100m＝3×105J?！敬鸢浮浚?）逐漸減小；不變；F＞G；（2）3×105。13．如圖甲，“蹦極”是將一端固定的長彈性繩綁在人的腳踝關(guān)節(jié)處，從高處豎直跳下的一種極限運動。一名游客蹦極時下落過程的v﹣t圖像如圖乙所示（蹦極過程視為在豎直方向的運動，不計空氣的阻力），其中t1時刻，彈性繩處于自然伸直狀態(tài)，t3時刻游客達到最低點。則0～t1時間段，游客的機械能不變（選填“增大”、“不變”或“減小”），t2～t3時間段，重力對游客做功（選填“做功”或“不做功”），彈性繩的彈性勢能在t3（選填“t1”、“t2”或“t3”）時刻最大?！窘馕觥浚?）在0～t1時間段，不計空氣的阻力，游客自由下落，游客的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能大小不變；（2）在t2～t3時間段，游客受重力作用，在重力的方向上移動了距離（豎直下落），重力對游客做功；（3）彈性繩在t3時刻彈性形變最大，彈性勢能最大?！敬鸢浮坎蛔儯蛔龉?；t3。14．如圖所示，甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，在同一高度同時以大小相等的速度將甲球豎直向下拋、乙球豎直向上拋，忽略空氣阻力，拋出時甲球的重力勢能大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙球的重力勢能；落地前空中運動過程中，乙球的機械能不變（選填“增大”、“先增大后減小”、“不變”或“減小”），甲球落地時的動能大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙球落地時的動能?！窘馕觥考浊虻馁|(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，拋出時速度相等，甲的動能大；高度相同，甲的重力勢能大，故甲的機械能大；忽略空氣阻力，球的機械能是守恒的，所以落地前在空中運動過程中，乙球的機械能不變；拋出時甲的機械能大，落地過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，落地時重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，故落地時甲球的機械能大，動能大。【答案】大于；不變；大于。15．如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩物體，不計繩重和摩擦。若GA＞GB，則η甲＞η乙；若FA＝FB，則GA＜GB；若GA＝GB，則FA＞FB。（選填“＞”、“＜”或“＝”）【解析】（1）不計繩重和摩擦，克服物體重力做的功為有用功，克服物體重力和動滑輪重力做的功為總功，則滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，動滑輪的重力相等時，物體的重力G越大，1+越小，越大，所以，GA＞GB時，η甲＞η乙；（2）由圖可知，n甲＝2，n乙＝3；由F＝（G+G動）可得，提升物體的重力：GA＝2FA﹣G動，GB＝3FB﹣G動，若FA＝FB，則GA＜GB；（3）由F＝（G+G動）可得，F(xiàn)A＝（GB+G動），F(xiàn)B＝（GA+G動），若GA＝GB，則FA＞FB?！敬鸢浮浚?；＜；＞。16．利用如圖所示的滑輪組沿水平地面拉動物體A，使重為2000N的物體A沿水平地面向右勻速移動了6m，若物體A所受水平地面的摩擦力為570N，所用拉力F的大小為250N，則在上述過程中，所用的滑輪組的機械效率為76%。（用百分數(shù)表示）【解析】由圖可知n＝3，滑輪組的機械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝76%?！敬鸢浮?6%。17．小紅為自己家設(shè)計了一種電動窗簾，如圖所示，按壓遙控器的不同按鈕，可以控制電動機的轉(zhuǎn)動方向，電動機轉(zhuǎn)動可帶動繩子運動，實現(xiàn)兩側(cè)窗簾的打開或閉合。該裝置利用定滑輪可改變力的方向的特點，若要打開窗簾，應(yīng)使電動機逆時針（選填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動。【解析】由圖可知，拉線方向由水平方向變?yōu)樨Q直方向，因此該裝置利用定滑輪可改變作用力方向的特點，若要打開窗簾，應(yīng)使窗簾向兩邊，故應(yīng)使電動機逆時針轉(zhuǎn)動。【答案】改變力的方向；逆時針。18．人們常用的簡單機械有杠桿、滑輪、輪軸和斜面（1）如圖甲，螺絲刀的手柄粗（選填“粗”或“細”）一些用起來更省力；螺絲釘上的螺紋展開相當于斜面的長度，螺紋密（選填“密”或“稀”）的一些螺絲釘擰起來更省力。（2）如圖乙，將鑰匙插入鎖孔轉(zhuǎn)動開鎖時，鑰匙就相當于一個輪軸（選填“杠桿”、“滑輪”或“輪軸”）。（3）如圖丙，用滑輪組把質(zhì)量為80kg的物體勻速提升3m，若拉力F＝500N，則滑輪組的機械效率為80%，若不計繩重和摩擦，則動滑輪受到的重力為200N?！窘馕觥浚?）螺絲刀相當于輪軸，輪軸是杠桿的一種變形，根據(jù)杠桿的平衡條件F1?R＝F2?r可知，手柄粗一些的螺絲刀用起來更省力；螺絲釘上的一圈圈螺紋的長相當于斜面的長度，斜面是一種變形的杠桿，因此螺絲釘是被擰成圓柱形的類似斜面的機械；螺絲釘螺紋密、螺線長，相當于斜面較長。因為斜面高度一定時，斜面越長，使用起來越省力。（2）鑰匙在使用時繞中心軸轉(zhuǎn)動，所以屬于輪軸；（3）物體的重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝2，則滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，若不計繩重和摩擦，由F＝（G+G動）可得，動滑輪受到的重力：G動＝nF﹣G＝2×500N﹣800N＝200N?！敬鸢浮浚?）粗；密；（2）輪軸；（3）80%；200。19．“天問一號”火星探測器于20207月23日成功發(fā)射，目前已被火星捕獲，繞火星沿橢圓軌道運行，將于今5～6月?lián)駲C降落到火星表面。（1）“天問一號”的名字取自戰(zhàn)國時期著名愛國詩人屈原的長詩《天問》。20207月20日、23日、30日，阿聯(lián)酋、中國、美國分別發(fā)射了“希望號”、“天問一號”、“毅力號”火星探測器。三個探測器發(fā)射日期相差不到10天，這種“巧合”是因為三國都充分利用了探測火星的時間（選填“時間”或“氣候”）窗口。（2）“天問一號”繞火星運行過程中勢能發(fā)生改變（選填“保持不變”或“發(fā)生改變”），探測器上的五星紅旗是套印在尺寸為39×26cm2、質(zhì)量為144g、厚度約0.052cm的常見金屬材料上，這種材料是鋁。（3）“天問一號”探測器到達火星表面前，要經(jīng)過所謂“恐怖7分鐘”減速過程。減速分四個階段：一是氣動減速，大約用時290s，速度從4.8km/s減到460m/s；二是打開降落傘減速，大約用時90秒，使速度降到95m/s；三是反推發(fā)動機點火，大約用時80秒，將速度減到3.6m/s；在最后剩下的100m的著陸階段，探測器懸停觀察火星表面，然后緩慢降落。在第一個減速過程，探測器相當于“急剎車”。假設(shè)探測器減速過程中每一段的平均速度為始、末速度平均值，探測器第一個減速過程飛行的距離大約是762.7km?！窘馕觥浚?）“天問一號”的名字取自戰(zhàn)國時期著名愛國詩人屈原的長詩《天問》；因為火星探測存在“窗口期”，相關(guān)計算得出，在地球上每隔約26個月是發(fā)射火星探測器的最好時機。如果錯過20207至8月這次“窗口期”，下次火星探測的好時機只能等到；（2）“天問一號”繞火星運行過程中，其高度會發(fā)生改變，質(zhì)量不變，勢能會發(fā)生改變；金屬材料的密度為：ρ＝＝≈2.7g/cm3，則該材料為鋁；（3）根據(jù)題意可知，在第一個減速過程，探測器的速度下降的最多，相當于“急剎車”；根據(jù)v＝可知，探測器第一個減速過程飛行的距離大約是：s＝vt＝×290s≈762700m＝762.7km?！敬鸢浮浚?）屈原；時間；（2）發(fā)生改變；鋁；（3）一；762.7。20．20215月22日10時40分，我國的第一輛火星車——“祝融號”安全駛離著陸平臺，在火星上留下了0.522m的第一步“足跡”（如圖）。240kg的“祝融號”火星車除了具有寬大、粗糙的車輪外，還配備了先進的主動懸架，可以實現(xiàn)蠕動、抬輪、車體升降等多種運動模式，便于車輪下陷后脫困?！白Ｈ谔枴笨稍跉鈮杭s為地球大氣壓1%的火星表面以200m/h的速度行駛。（1）到達火星的“祝融號”的慣性不變（選填“增大”、“不變”或“消失了”）。（2）“祝融號”寬大的車輪可以減小壓強，增大摩擦（均選填“增大”或“減小”）.（3）利用主動懸架完成車體抬升的“祝融號”，其在火星上的重力勢能增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（4）“祝融號”1m2太陽能電池板的上表面受到火星大氣的壓力約為1000N。（5）若以200m/h速度勻速行駛的“祝融號“受到的阻力為100N，則“祝融號”的火星第一步“足跡”，牽引力做功52.2J?！窘馕觥浚?）到達火星的“祝融號”的質(zhì)量不變，其慣性大小不變；（2）“祝融號”采用寬大、粗糙的車輪是在壓力一定時，通過增大受力面積增大來減小壓強、通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的；（3）“祝融號”被抬升后，其高度變大，質(zhì)量不變時，它在火星上的重力勢能增大；（4）火星上氣壓約為地球大氣壓的1%，即p＝1%×1.0×105Pa＝1000Pa，1m2太陽能電池板的上表面受到火星大氣的壓力約為：F＝pS＝1000Pa×1m2＝1000N。（5）“祝融號”做勻速直線運動，受到平衡力作用，所以牽引力為：F＝f＝100N，牽引力做功為：W＝Fs＝100N×0.522m＝52.2J。【答案】（1）不變；（2）減??；增大；（3）增大；（4）1000；（5）52.2。21．在探究“重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，已知木塊A、B、C的質(zhì)量關(guān)系為mA＝mB＜mC；三個完全相同的木樁和三個木塊從高處釋放時的位置如圖甲所示；木樁被打擊后陷入沙中的情形如圖乙所示，木塊B、C將木樁打入沙中的深度相同。（1）實驗時，木塊應(yīng)在木樁的正上方（選填“正上方”或“后上方”）釋放，將木樁打入沙中；（2）比較木塊A和B將木樁打入沙中的深度，可得：在質(zhì)量一定時，物體高度越高（選填“越高”或“越低”），重力勢能越大（選填“越大”或“越小”）；（3）比較木塊B和C將木樁打入沙中的深度相同，小剛認為：物體重力勢能的大小與質(zhì)量無關(guān)，你認為小剛的觀點是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是B、C兩木塊釋放的高度不同。（4）實驗時，我們可以通過觀察木樁陷入沙中的深度來判斷重力勢能的大??；下列實驗與該步驟采用探究方法類似的是BA．學(xué)習(xí)光的三原色時，與顏料三原色做比較B．研究發(fā)聲的音叉是否振動，把音叉放進水里觀察到水花四濺【解析】（1）木塊釋放后會在重力的作用下沿豎直方向運動，為了使木塊能撞擊樁，所以木塊應(yīng)在木樁的正上方釋放；在釋放木塊時，應(yīng)輕輕釋放，這樣能排除外界壓力對實驗的影響；（2）由圖可知：A、B的質(zhì)量是相同的，物塊B的高度大于A的高度，B撞擊木樁的深度大于A撞擊木樁的深度，所以結(jié)論為：物體的質(zhì)量一定時，物體的高度越大，具有的重力勢能就越大；（3）由圖可知：B、C的下落的高度不同，質(zhì)量也不同，打擊的木樁的深度相同；要探究物體重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制物體下落的高度相同，故結(jié)論是錯誤的；（4）木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為木樁的動能，木塊的重力勢能就越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深，所以我們可以通過木樁陷入沙坑的深度觀察來判斷重力勢能的大小，這用到了轉(zhuǎn)換法；A．學(xué)習(xí)光的三原色時，與顏料三原色做比較，用到了類比法，故A不符合題意；B．研究發(fā)聲的音叉是否振動，把音叉放進水里觀察到水花四濺，將音叉的振動轉(zhuǎn)化為水花四濺，用到了轉(zhuǎn)換法，故B符合題意【答案】B?！敬鸢浮浚?）正上方；（2）越高；越大；（3）錯誤；B、C兩木塊釋放的高度不同；（4）深度；B。22．在“探究影響物體動能大小的因素”實驗中，讓小球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，撞擊水平木板上的木塊，如圖所示。（1）該實驗中物體的速度是指物體A從斜面上靜止?jié)L下與物體B碰撞時碰前A（選填“碰前A”“碰后A”“碰前B”或“碰后B”）的速度；（2）小明在準備實驗器材的時候，有兩塊相同長度的光滑長木板M和粗糙長木板N，為了使實驗順利進行，小明應(yīng)選擇長木板N（選填“M”或“N”）；（3）若斜面光滑，鋼球從斜面靜止滑下碰撞木塊后，木塊在水平面上滑動一段距離后停下來。增大斜面的傾角，仍讓鋼球從同一高度處由靜止滑下，如圖乙所示，則木塊在水平面上移動的距離不變（選填“變大”“不變”或“變小”）（不計空氣阻力）?！窘馕觥浚?）該實驗物體的速度是指物體A從斜面上靜止?jié)L下與物體B碰撞時碰撞前A的速度，這個速度的大小是通過控制小球在斜面上的高度改變的；（2）實驗中，水平面不應(yīng)太光滑，若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去。物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定。所以小球動能的大小就無法比較，應(yīng)選擇較粗糙的水平面來完成實驗，【答案】N；（3）鋼球從不同傾斜角度的斜面，同一高度處由靜止滑下，同一小球的重力勢能相同，斜面光滑，沒有摩擦力，機械能守恒，鋼球從斜面上滑下，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，重力勢能相等，動能相等，所以木塊運動距離不變?！敬鸢浮浚?）碰前A；（2）N；（3）不變。23．測量如圖所示滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如表，請問答以下問題：次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm機械效率η11.0100.63055.6%21.5100.83032.0101.03066.7%42.0201.06066.7%（1）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速直線運動，第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為0.6N；（2）第2次實驗時，滑輪組的機械效率是62.5%；（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大?；喗M的機械效率越高；（4）結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率是B。A.增大繩重B.減輕動滑輪重C.加快物體提升的速度【解析】（1）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動。測力計分度值為0.1N，第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為0.6N；（2）第2次實驗時所做的有用功為：W有用＝Gh＝1.5N×0.1m＝0.15J；第2次做的總功：W總＝Fs＝0.8N×0.3m＝0.24J；滑輪組的機械效率是：η＝＝＝62.5%；（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；（4）A、增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機械效率變小，故A錯誤；B、減輕動滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機械效率大，故B正確；C、根據(jù)表格中3、4實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)，根據(jù)v＝可知，機械效率與物體提升的速度無關(guān)，故C錯誤；【答案】B。【答案】（1）0.6；（2）62.5%；（3）大；（4）B。24．“塔吊”是修建高層建筑常見的起重設(shè)備，又名“塔式起重機”。某“塔吊”以恒定功率24kW將質(zhì)量為2t的重物從靜止開始豎直向上提升45s，全程v﹣t關(guān)系如圖。g取10N/kg。（1）求t＝30s時重物所受的拉力。（2）求整個過程重物的最大速度。（3）若重物上升的總高度為60m，則最后12s拉力所做的功多大？【解析】（1）由圖象可知，在15s～45s階段重物豎直向上做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知，拉力與重力是一對平衡力，大小相等，所以，t＝30s時，重物所受的拉力F＝G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N；（2）由題意知，0～45s內(nèi)，拉力的功率恒定不變，功率P＝24kW＝2.4×104W，由P＝＝＝Fv得，整個過程重物的最大速度（即勻速運動時的速度）v最大＝＝＝1.2m/s；（3）由題知，整個過程中重物上升的總高度為60m，則整個過程塔吊的拉力對重物做功W＝Gh＝2×104N×60m＝1.2×106J，前45s塔吊對重物做的功W1＝Pt1＝2.4×104W×45s＝1.08×106J，最后12s拉力做的功W2＝W﹣W1＝1.2×106J﹣1.08×106J＝1.2×105J。答：（1）t＝30s時，重物所受的拉力是2×104N；（2）整個過程重物的最大速度是1.2m/s；（3）最后12s拉力做的功是1.2×105J。25．如圖所示，小汽車通過滑輪組從豎直礦井中提升礦石，礦石以0.5m/s的速度勻速上升8s，已知礦石重2700N，動滑輪重300N，不計繩的重力及滑輪摩擦，求該過程中：（1）汽車所受拉力的大?。唬?）汽車所做的有用功；（3）滑輪組的機械效率?！窘馕觥浚?）由圖可知n＝3，因為不計繩重和摩擦，所以汽車所受拉力的大小：F＝（G+G動）＝×（2700N+300N）＝1000N；（2）由v＝可知，礦石上升的高度：h＝v石t＝0.5m/s×8s＝4m，有用功：W有＝Gh＝2700N×4m＝1.08×104J；（3）繩子自由端移動的距離：s＝nh＝3×4m＝12m，拉力做的總功：W總＝Fs＝1000N×12m＝1.2×104J，滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝90%。答：（1）汽車所受拉力的大小為1000N；（2）汽車所做的有用功為1.08×104J；（3）滑輪組的機械效率為90%。26．圖甲是《天工開物》中記載的三千多前在井上汲水的桔棒，其示意圖如圖乙。輕質(zhì)杠桿的支點O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠桿左端懸掛重力為40N的物體A，右端掛邊長為0.1m的正方體B，杠桿在水平位置平衡時，正方體B對地面的壓力為20N。（g取10N/kg）求：（1）此時杠桿右端所受拉力大小為多少？（2）正方體B的密度為多少？【解析】（1）設(shè)杠桿右端的拉力為FB，根據(jù)杠桿平衡條件可得：GA×L1＝FB×L2，即：40N×0.5m＝FB×0.2m，解得：FB＝100N；（2）因正方體B對地面的壓力等于B的重力減去繩子對B的拉力，所以，B的重力：GB＝FB+F壓＝100N+20N＝120N，由G＝mg可得，B的質(zhì)量：mB＝＝＝12kg，B的體積：VB＝L3＝（0.1m）3＝0.001m3，B的密度：ρB＝＝＝1.2×104kg/m3。答：（1）此時杠桿右端所受拉力大小為100N；（2）正方體B的密度為1.2×104kg/m3。27．2月6日晚，中國女足通過奮勇拼搏，第9次捧起亞洲冠軍獎杯。如圖是足球落地后又彈起的示意圖。分析可知，足球（）A．在B點時受力平衡 B．在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態(tài)將不斷改變 C．在A、D兩點動能可能相等 D．在運動過程中，只存在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化【解析】A、足球在B點時受重力和空氣阻力的作用，這兩個力不在一條直線上，故足球受力不平衡，故A錯誤；B、足球在C點時，若所受力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，足球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動，運動狀態(tài)保持不變，故B錯誤；C、由題圖可知，足球落地彈起后的高度越來越低，說明足球的機械能逐漸減小，故足球在A點的機械能大于其在D點的機械能，而足球在A點的重力勢能大于其在D點的重力勢能，故足球在A、D兩點的動能可能相等，故C正確；D、在運動過程中，足球的機械能不斷減小，所以不僅存在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，還存在機械能轉(zhuǎn)化與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，故D錯誤。【答案】C。28．用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M，已知被提升的物體M重力為760N，M的體積為3×10﹣3m3，在物體M未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計繩重和摩擦力大?。╣取10N/kg）．下面分析中（）①動滑輪的重力為40N②當物體M沒有露出水面的過程中，該滑輪組提升貨物的機械效率為95%③此過程中，繩子自由端的拉力F大小為400N④當物體M沒有露出水面時，動滑輪下端掛鉤上繩子的拉力為730NA．只有①②正確 B．只有②③④正確 C．只有③④正確 D．只有①③正確【解析】（1）由v＝得物體運動的時間：t＝＝＝20s，根據(jù)圖乙可知，此過程中繩子自由端拉力F做的總功是8000J，由圖甲可知，滑輪組由2段繩子承擔物重，則拉力端移動距離s＝2h＝2×10m＝20m，由W總＝Fs得拉力：F＝＝＝400N，故③正確；（2）當物體M沒有露出水面時，物體受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N，不計繩重和摩擦力大小，繩子自由端的拉力F＝（G﹣F浮+G動），則動滑輪的重力：G動＝2F﹣G+F?。?×400N﹣760N+30N＝70N，故①錯誤；（3）當物體M沒有露出水面時，動滑輪下端掛鉤上繩子的拉力：F拉＝G﹣F?。?60N﹣30N＝730N，故④正確；（4）當物體M沒有露出水面時，滑輪組的機械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝91.25%，故②錯誤。【答案】C。29．如圖所示為建筑工地上常用的吊裝工具，物體M為重5000N的配重，杠桿AB的支點為O，已知OA：OB＝1：2，滑輪下面掛有建筑材料P，每個滑輪重100N，工人體重為700N，杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計，當工人用300N的力豎直向下以1m/s的速度勻速拉動繩子時（）A．A點受到700N的拉力 B．建筑材料P重為600N C．建筑材料P上升的速度為3m/s D．物體M對地面的壓力為4500N【解析】（1）由于定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、杠桿對定滑輪向上的拉力，由力的平衡條件可得：FA＝3F+G定＝3×300N+100N＝1000N，故A錯誤；B、由圖可知n＝2，且滑輪組摩擦均不計，由F＝（G+G動）可得，建筑材料P重：G＝2F﹣G動＝2×300N﹣100N＝500N，故B錯誤；C、物重由2段繩子承擔，建筑材料P上升的速度v＝v繩＝×1m/s＝0.5m/s，故C錯誤；D、杠桿對定滑輪的拉力和定滑輪對杠桿的拉力是一對相互作用力，大小相等，即FA′＝FA＝1000N；根據(jù)杠桿的平衡條件：FA′×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，所以，F(xiàn)B＝FA′×＝1000N×＝500N；因為物體間力的作用是相互的，所以杠桿對物體M的拉力等于物體M對杠桿的拉力，即FB′＝FB＝500N；物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力，則物體M受到的支持力為：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣500N＝4500N，因為物體間力的作用是相互的，所以物體M對地面的壓力：FM壓＝FM支持＝4500N，故D正確。【答案】D。30．某物理興趣小組設(shè)計了一個模擬超載報警的裝置，如圖為該裝置的一部分。水平杠桿OAB，OB長120cm，OA：OB＝1：6；杠桿OAB通過壓桿與壓力傳感器相連，當傳感器受到30N的壓力時，裝置開始發(fā)出報警信號；模擬車輛放置在托盤內(nèi)（托盤、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計）。報警裝置中利用OAB這種類型杠桿的好處是省距離；報警器剛開始報警時，托盤限載重量為180N。【解析】由圖可知，OAB這種類型杠桿在使用的過程中，動力臂要小于阻力臂，為費力杠桿，費力，但省距離；托盤限載重量的大小等于A點受到的壓力，壓力傳感器受到的壓力等于壓力傳感器對B的支持力，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：G×OA＝F×OB，則G＝＝