專題08機械能和簡單機械滿分100分時間60分鐘一、選擇題（本大題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一個選項正確）1.如圖所示，艦載機既要在航母上起飛，又要在航母上降落。下列說法正確的是（）A．艦載機加速升空的過程中，它的機械能不變B．艦載機的著艦速度越快，它的慣性越大C．艦載機著艦時，減速運動，其運動狀態發生改變D．空中加油機對勻速飛行的艦載機加油過程中，艦載機動能不變2.如圖所示，某大學生特種兵式旅游南昌的過程中，打卡“南昌之星”摩天輪的情景。摩天輪在豎直平面內做勻速圓周運動（摩天輪轉動的速度大小不變），當摩天輪中的游客從最低點向最高點運動的過程中，下列說法正確的是（）A．游客的機械能不變 B．游客的重力勢能不變C．游客的機械能增大 D．游客的動能減小3.在2025年陽江中考體育考試中有一個排球選項，如圖所示，是八年級學生小明在練習“跳發球”，可簡化為小明“拋球、騰空、擊球、落地”四個過程，其中運動員對排球做功的過程有（

）A．小明拿著球往上拋球一小段距離 B．小明跳起騰空做出要擊球動作C．小明擊球過程手剛碰到球瞬間 D．小明完成擊球過程后落地4.2023年5月10日，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭在我國文昌航天發射場點火發射，約10分鐘后，船箭成功分離并進入預定軌道繞地球飛行，發射取得圓滿成功。下列說法正確的是（）

A．天舟六號飛船進入預定軌道后將不受地球吸引B．天舟六號飛船進入軌道后繞地飛行的過程中處于平衡狀態C．發射過程中火箭的機械能不守恒D．火箭加速升空時，火箭的動能轉化為重力勢能5.計時結束瞬間毽子被踢后，上升和下落到地面的過程中，曾經經過M、N兩點，毽子在這兩點的動能和重力勢能如表格所示，則毽子（）M點N點動能/J0.10.6重力勢能/J0.50.2A．在M點的速度比N點大 B．在N點的機械能比M點大C．在M點一定處于上升階段 D．在N點一定處于下降階段6.公元前400多年，墨子所著《墨經》中有大量的物理知識，其中包括杠桿原理，比阿基米德還早兩百多年。墨子將阻力臂叫“本”，動力臂叫“標”。下列杠桿屬于“本短標長”的是（） A．鋼絲鉗 B．食品夾 C．釣魚竿 D．

筷子7.600N的人站在蹺蹺板某一位置時，蹺蹺板處于如圖所示的平衡狀態．忽略蹺蹺板自重和轉動的摩擦，以下說法正確的是（）A．球的質量約為200NB．球的質量約為120kgC．使蹺蹺板平衡的力是球的壓力和人的重力D．當人往中點O走時，蹺蹺板右端下降8.如圖所示，小球從M點由靜止沿粗糙軌道開始運動，到達P點時離開軌道，球在空中上升至最高點N后開始下落，經過Q點。O、P處在同一水平高度。下列說法正確的是（）A．O、P兩點的動能相同B．小球到達的最高點N與M點高度相同C．小球從M到O的過程，重力勢能轉化為內能和動能D．從P到Q的過程，小球的重力勢能轉化為動能，再由動能轉化為重力勢能9.如圖1，小明分別使用甲、乙兩種機械勻速提升物體M（繩長不變），做功情況如圖2，則（）A．甲的總功大于乙 B．甲的機械效率等于乙C．甲的機械效率高于乙 D．甲提升M的高度小于乙10.如圖所示，AB為一可繞O點轉動的杠桿，在A端通過繩子作用一個拉力F，使杠桿平衡，保持重物不動，而使繩繞A點沿圖中虛線從豎直位置C順時針緩慢轉動到D位置，則以下判斷正確的是（

）A．F變大 B．F變小 C．F不變 D．無法判斷11.如圖所示，用F=250N的拉力，把重G=400N的物體在10s內勻速提升2m，不計繩重和摩擦，則（）

A．拉力做的有用功為500JB．拉力的功率為50WC．滑輪組的機械效率為80%D．增大提升重物的高度，可以提高該滑輪組的機械效率12.如圖所示，小慧分別使用甲、乙兩種機械勻速直線提升物體，且物體上升的高度h相同，其中M物體受到的重力是10N，N物體受到的重力是5N。測得拉力如表所示。根據上述信息，以下說法正確的是（

）F甲F乙5.5N8NA．使用甲、乙提升物體時一定省力B．甲與乙的繩子自由端移動的距離相等C．使用乙提升物體既可以省力，也可以省功D．由于不知道h的大小，無法計算甲、乙的機械效率二、作圖、填空題（每空1分，共25分）13.如圖甲所示為我國古代勞動人民舂米的情景，圖乙是工作示意圖，請在圖乙中作出力F1的力臂l1和A端受到的阻力F2的示意圖。14.如圖是在北京冬奧會的滑雪項目中運動員正在斜坡上下滑的情景，下滑過程中，運動員的質量將__________，動能將_______（以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”），該過程主要是運動員的______能轉化為動能。15.圖是一座高山的等高線圖（即等高線上每點的高度均相同），若質量為60千克的登山運動員從B點勻速到達A點時，運動員的動能_____，重力勢能_____（以上兩空均選填“增加”“不變”或“減小”）；登山運動員的重力做了_____焦的功。16.如圖是過山車在A、B、C、D點的動能和重力勢能大小的示意圖，過山車從A點到B點過程中，動能________，重力勢能________。（兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）；A、D兩點中，過山車在________點時的機械能大。

17.古代挑夫搬運貨物的情景如圖甲所示，簡化成圖乙中杠桿AB，移動貨物，可使點C在AB間移動，桿水平靜止，忽略桿重。（1）挑夫1對桿的支持力為F1，繩子對桿的拉力為F2，方向均在豎直方向，F1的方向與支點O如圖乙所示。請在圖乙中畫出F2的示意圖及F2的力臂l2；______（2）圖乙中，桿保持水平靜止，要使挑夫1對桿豎直向上的支持力變小，以下方法一定可行的有___________。A．其他條件不變，只減小貨物的重量B．其他條件不變，只把貨物向B端移動C．其他條件不變，只有挑夫1靠近貨物D．其他條件不變，只把貨物移到AB的正中間位置18.如圖所示，工人們用相同的滑輪組裝成不同的滑輪組A、B，提起等重的建材升高相同的高度，不計摩擦和繩重，拉力做的有用功W1______W2，兩滑輪組的機械效率ηA______ηB；若拉力移動的速度相同，則拉力的功率P1______P2（均選填“>”、“<”或“=”）。19.如圖甲所示，使用兩個滑輪組提升重均為900N的物體，使物體勻速升高不同的高度。兩滑輪組相關的數據如圖乙所示。其中，利用A滑輪組做的有用功為1800J，利用B滑輪組做的有用功為1400J。則：（1）由圖乙判斷：A滑輪組的機械效率是______；（2）計算：①A滑輪組中，物體被提升的高度；_____；②F1的大小；______；（3）使用A滑輪組做的額外功______使用B滑輪組做的額外功。（選填“大于”“等于”“小于”）20．小明參加農耕文化研學活動。看到如圖甲所示的風扇車。查資料知，我國西漢時已有風扇車，它由車架、風扇（含搖桿）、喂料斗及出糧口等構成，主要用于清除谷物顆粒中的雜物及空癔谷.（1）如圖乙為風扇示意圖，風扇中的搖桿和扇葉組成一個輪軸，它相當于一個______杠桿，若增大搖桿力臂L的長度，則完成同樣工作將更______（前兩空均選填“省力”或“費力”），請舉出生活中使用輪軸模型的一個例子如______；（2）風扇車工作時，空癟谷從出風口C被吹出，絕大部分飽滿谷粒從出糧口______（選填“A”或“B”）落下，說明______越大，物體的運動狀態越不容易改變；（3）如圖丙所示，變速自行車的牙盤與風扇車的風扇原理相似。牙盤有外牙盤甲和內牙盤乙；相同情況下，若要更省力，則鏈條應連在牙盤______（選填“甲”或“乙”）上。三、計算題（共14分）21．（2024·廣東·一模）如圖甲是某新型太陽能汽車，該汽車的動力完全由安裝在車頂的電池板收集的太陽能提供。汽車（包括司乘人員）的質量為1.2t，接收太陽能電池板的面積為8m2，在水平路面上以恒定功率做直線運動的v-t圖象如圖乙（取g=10N/kg）。（1）如汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍，求汽車在0-20s內牽引力做的功。（2）若汽車吸收的太陽能轉化為機械能的效率為40%，則太陽光照射到地面單位面積上的輻射功率為多少?22.如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深12m，物體重6000N，汽車勻速拉繩子時速度為3m/s，拉力為2.2×103N，受到的阻力為3×103N。求：將物體從井底拉至井口的過程中：（1）繩子自由端移動的距離是多少?（2）滑輪組的機械效率是多少?（3）汽車牽引力的功率是多少?四、實驗、探究題（每空1分，共19分）23.（2024·廣東·一模）小燕用測力計、長方體木塊A、砝碼、木板、斜面、小車等器材完成下列實驗：（1）實驗一：圖甲探究“滑動摩擦力的影響因素”：實驗中勻速直線拉動木塊是為了使物體受到的______與拉力大小相等，若實驗中F1＜F2，則可總結出實驗結論是：______；（2）實驗二：圖乙探究“動能與哪些因素有關”：若要探究物體的動能與速度關系，則可選擇____（填寫序號：c、d、e）兩組實驗來達到；實驗中動能的大小是通過______來反映；（3）實驗三：圖丙“探究阻力對運動的影響”：實驗中為了使小車滑下來的速度相同，其必要的實驗操作是______；若實驗中小車在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分別是W1、W2，則W1______W2。24.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，某小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同個數鉤碼，分別做了如圖所示的三組實驗，實驗數據記錄如下：次數鉤碼重/N動滑輪重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率120.8511566.7%240.851.715②360.85①1583.3%（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量____向上勻速拉動彈簧測力計，且在拉動過程中讀數；（2）第3次實驗時彈簧測力計的示數如圖所示，表格中編號①的數值是______，②的數值是______（精確至千分位）；（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率的目的是______；A．減小摩擦B．多次測量取平均值減小誤差C．獲得多組數據歸納出物理規律（4）汽車作為一種“機械”，提高效率對節能減排有重要意義，請你指出以下三種提高效率的方法中，______中的方法是與本實驗同理的。A．鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員B．汽車制造廠用新材料減輕汽車重量C．經常給汽車做保養，保持良好的潤滑25.小聰用一根每格等距的勻質杠桿做“探究杠桿平衡條件”實驗。（1）將杠桿的中點置于支架上，杠桿靜止時如圖甲所示，此時杠桿處于______（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；接下來他應將平衡螺母向_______（選填“左”或“右”）調節，直到杠桿在水平位置平衡，目的是_______；（2）實驗前，小聰對杠桿平衡條件提出以下的幾種猜想：①動力＝阻力②動力×動力臂＝阻力×阻力臂③EQ\F(動力,動力臂)=EQ\F(阻力,阻力臂)④動力×支點到動力作用點距離＝阻力×支點到阻力作用點距離如圖乙所示，小聰正確調節杠桿水平平衡后，記錄了實驗數據的表格如下，實驗次數動力F1/NOA長度/m阻力F2/NOB長度/m110.10.50.2表中的數據，可推翻上述猜想中的_________（選填上述猜想的對應序號）；根據這些數據_____（選填“能”或“不能”）得出探究結論，理由是________；（3）若在圖乙的杠桿左側鉤碼下再增加兩個相同的鉤碼，那么只需將_____（選填字母），杠桿就會重新平衡；A．右側鉤碼向左移動1格B．右側鉤碼下再增加一個相同的鉤碼C．平衡螺母向右適當調節（4）完成圖乙的實驗后，小聰沒有調節杠桿的平衡螺母，繼續用這支杠桿完成如圖丙所示的探究（彈簧測力計已調零），得出的數據與杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是_________。四、綜合題（共6分）26．閱讀材料，回答問題。懸在城市上空的痛隨著新農村建設的開展，很多居民住進了寬敞明亮的樓房。生活越來越舒適的同時，一種“高空拋物”現象時有發生。高空拋物現象曾被稱為“懸在城市上空的痛”，這是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害。一天下午，陳某出門忘記了帶鑰匙，其妻從6樓將一串鑰匙拋下，不小心砸到陳某頭部造成重傷。通過物理計算可知：一個50g的雞蛋從6樓拋下來其具有的能量就可以砸破行人的頭骨，從12樓拋下可使人當場死亡.《民法通則》第126條也有規定，建筑物或者其他設施以及建筑物上的擱置物、懸掛物發生倒塌、脫落、墜落造成他人損害的，它的所有人或者管理人應當承擔民事責任。（1）重力勢能大小與_______、______有關。（2）重物在下落過程中，速度逐漸______（選填“增大”、“減小”或“不變”），將______轉化為______能。（3）請列舉一種生活中有可能造成“高空拋物”傷害的現象______。

專題08機械能和簡單機械滿分100分時間60分鐘一、選擇題（本大題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一個選項正確）1.如圖所示，艦載機既要在航母上起飛，又要在航母上降落。下列說法正確的是（）A．艦載機加速升空的過程中，它的機械能不變B．艦載機的著艦速度越快，它的慣性越大C．艦載機著艦時，減速運動，其運動狀態發生改變D．空中加油機對勻速飛行的艦載機加油過程中，艦載機動能不變【答案】C【詳解】A．艦載機加速升空的過程中，重力勢能增加，動能增加，它的機械能變大，故A錯誤；B．質量是物體慣性大小的唯一量度，艦載機的著艦雖然速度越快，它的慣性不變，故B錯誤；C．運動狀態變化指的是物體的速度變化，艦載機著艦時，減速運動，受到阻力作用，其運動狀態發生改變，故C正確；D．空中加油機對勻速飛行的艦載機加油過程中，艦載機的質量變大，速度不變，艦載機動能變大，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，某大學生特種兵式旅游南昌的過程中，打卡“南昌之星”摩天輪的情景。摩天輪在豎直平面內做勻速圓周運動（摩天輪轉動的速度大小不變），當摩天輪中的游客從最低點向最高點運動的過程中，下列說法正確的是（）A．游客的機械能不變 B．游客的重力勢能不變C．游客的機械能增大 D．游客的動能減小【答案】C【詳解】當摩天輪中的游客從最低點向最高點運動的過程中，質量和速度不變，因此動能不變，高度升高，重力勢能增大，機械能為動能和勢能之和，因此游客的機械能增大。故ABD錯誤，C正確。故選C。3.在2025年陽江中考體育考試中有一個排球選項，如圖所示，是八年級學生小明在練習“跳發球”，可簡化為小明“拋球、騰空、擊球、落地”四個過程，其中運動員對排球做功的過程有（

）A．小明拿著球往上拋球一小段距離 B．小明跳起騰空做出要擊球動作C．小明擊球過程手剛碰到球瞬間 D．小明完成擊球過程后落地【答案】A【詳解】A．拿著球向上拋，手對球施加了力，球在力的方向上移動了距離，手對球做了功。故A符合題意；B．此時小明未對球施加力，所以沒有對球做功。故B不符合題意；C．手剛碰到球時，球未在力的方向上移動距離，所以沒有對球做功。故C不符合題意；D．完成擊球后，手不再接觸球，不再對球施加力，不再對球做功。故D不符合題意。故選A。4.2023年5月10日，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭在我國文昌航天發射場點火發射，約10分鐘后，船箭成功分離并進入預定軌道繞地球飛行，發射取得圓滿成功。下列說法正確的是（）

A．天舟六號飛船進入預定軌道后將不受地球吸引B．天舟六號飛船進入軌道后繞地飛行的過程中處于平衡狀態C．發射過程中火箭的機械能不守恒D．火箭加速升空時，火箭的動能轉化為重力勢能【答案】C【詳解】A．天舟六號飛船進入預定軌道后將繞地球飛行，會受到地球吸引，故A錯誤；B．天舟六號飛船進入軌道后繞地飛行的過程中，運動方向不斷變化，處于非平衡狀態，故B錯誤；CD．火箭發射時，將內能轉化為火箭的機械能，火箭的機械能增大，動能和重力勢能都增加，并不是動能轉化為重力勢能，火箭的機械能不守恒，故C正確，D錯誤。故選C。5.計時結束瞬間毽子被踢后，上升和下落到地面的過程中，曾經經過M、N兩點，毽子在這兩點的動能和重力勢能如表格所示，則毽子（）M點N點動能/J0.10.6重力勢能/J0.50.2A．在M點的速度比N點大 B．在N點的機械能比M點大C．在M點一定處于上升階段 D．在N點一定處于下降階段【答案】B【詳解】A．同一毽子的質量不變；由表中數據可知，毽子在M點的動能較小，所以在M點的速度較小，故A不符合題意；B．由表中數據可得，在M點的機械能等于0.1J+0.5J=0.6J在N點的機械能等于0.6J+0.2J=0.8J所以在N點的機械能比M點的大，故B符合題意；CD．N點的機械能比M點的大，存在機械能損失，說明小球先后經過N、M兩點；N點的重力勢能比M點的小，說明M點位置比N點高；毽子在上升過程中，速度減慢，動能減小；毽子在下降過程中，速度增大，動能增大；由表中數據知道，N點動能大于M點的動能，M點比N點高，且M點出現在N點之后，所以N點不可能處于下降狀態，則N點一定處于上升階段，M點可能在上升階段，也可能在下降階段，故CD不符合題意。故選B。6.公元前400多年，墨子所著《墨經》中有大量的物理知識，其中包括杠桿原理，比阿基米德還早兩百多年。墨子將阻力臂叫“本”，動力臂叫“標”。下列杠桿屬于“本短標長”的是（） A．鋼絲鉗 B．食品夾 C．釣魚竿 D．

筷子【答案】A【詳解】A．根據題意可知，“本短標長”是指動力臂長，阻力臂短，屬于省力杠桿；鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A符合題意；B．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B不符合題意；C．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C不符合題意；D．筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D不符合題意。故選A。7.600N的人站在蹺蹺板某一位置時，蹺蹺板處于如圖所示的平衡狀態．忽略蹺蹺板自重和轉動的摩擦，以下說法正確的是（）A．球的質量約為200NB．球的質量約為120kgC．使蹺蹺板平衡的力是球的壓力和人的重力D．當人往中點O走時，蹺蹺板右端下降【答案】D【詳解】AB．如圖所示：由圖推斷，LOB≈3LOA，蹺蹺板處于平衡狀態，由杠桿平衡條件知G1LOA＝G2LOB球的重力球的質量故AB錯誤；C．使杠桿平衡的力是人對杠桿的壓力以及球對杠桿的壓力，故C錯誤；D．由題圖可知當人往O點走時，動力和阻力不變，但是LOA減小了，使得G1LOA＜G2LOB，所以蹺蹺板右端下降，故D正確。故選D。8.如圖所示，小球從M點由靜止沿粗糙軌道開始運動，到達P點時離開軌道，球在空中上升至最高點N后開始下落，經過Q點。O、P處在同一水平高度。下列說法正確的是（）A．O、P兩點的動能相同B．小球到達的最高點N與M點高度相同C．小球從M到O的過程，重力勢能轉化為內能和動能D．從P到Q的過程，小球的重力勢能轉化為動能，再由動能轉化為重力勢能【答案】C【詳解】A．小球從M點由靜止沿粗糙軌道開始運動，在軌道上運動過程中要克服摩擦阻力做功，有部分機械能轉化為內能，因此球到達P點的機械能一定小于在O點的機械能，O、P處在同一水平高度，小球的重力勢能相等，則小球在P點的動能一定小于在O點的動能，故A錯誤；B．小球從M點由靜止沿粗糙軌道開始運動，小球在M點只有重力勢能，在M點到P的過程中部分機械能轉化為內能，使得P點的機械能小于M點的重力勢能；小球上升至最高點N時，仍水平方向飛行，既有動能又有重力勢能，小球到達的最高點N的重力勢能小于P點的機械能，所以小球到達的最高點N的重力勢能小于M點的重力勢能，小球質量不變，所以小球到達的最高點N的高度小于M點的高度，故B錯誤；C．小球在M點只有重力勢能，小球從M到O的過程中，小球在軌道上運動過程中要克服摩擦阻力做功，小球的重力勢能有一部分機械能轉化為內能，還有一部分轉化為小球的動能，故C正確；D．忽略空氣阻力，小球從N點到Q點機械能守恒。小球在P點時離開軌道沖到空中，說明小球在P點具有動能，隨著高度的增加，重力勢能增大，小球的動能轉化為重力勢能，下落過程中，動能增大，高度降低，重力勢能減小，重力勢能轉化動能，故D錯誤。故選C。9.如圖1，小明分別使用甲、乙兩種機械勻速提升物體M（繩長不變），做功情況如圖2，則（）A．甲的總功大于乙 B．甲的機械效率等于乙C．甲的機械效率高于乙 D．甲提升M的高度小于乙【答案】C【詳解】A．由圖2可知，甲和乙的有用功相同，甲的額外功小于乙的額外功，由因所以甲的總功小于乙，故A不符合題意；BC．因，甲乙有用功相同，且故甲的機械效率大于乙的機械效率，故B不符合題意，C符合題意；D．因W有用=Gh，物體M重力一定，甲乙有用功相同，因此甲提升M的高度等于乙，故D不符合題意。故選C。10.如圖所示，AB為一可繞O點轉動的杠桿，在A端通過繩子作用一個拉力F，使杠桿平衡，保持重物不動，而使繩繞A點沿圖中虛線從豎直位置C順時針緩慢轉動到D位置，則以下判斷正確的是（

）A．F變大 B．F變小 C．F不變 D．無法判斷【答案】A【詳解】根據杠桿平衡條件可知，阻力與阻力臂的乘積等于動力與動力臂的乘積。由題意可知，阻力與阻力臂不變，當使繩繞A點沿圖中虛線從豎直位置C順時針緩慢轉動到D位置時，動力臂變小，根據杠桿平衡條件可知，動力變大，即F變大。故A正確，BCD錯誤。故選A。11.如圖所示，用F=250N的拉力，把重G=400N的物體在10s內勻速提升2m，不計繩重和摩擦，則（）

A．拉力做的有用功為500JB．拉力的功率為50WC．滑輪組的機械效率為80%D．增大提升重物的高度，可以提高該滑輪組的機械效率【答案】C【詳解】A．對物體所做的有用功為W有用=Gh=400N×2m=800J故A不符合題意；BC．由圖可知，與動滑輪相連的繩子股數n=2，繩端移動的距離為s=nh=2×2m=4m拉力所做的總功為W總=Fs=250N×4m=1000N拉力的功率為滑輪組的機械效率為故B不符合題意，C符合題意；D．滑輪組的效率為由上式可知，滑輪組的機械效率的高低與重物的上升的高度無關，故D不符合題意。故選C。12.如圖所示，小慧分別使用甲、乙兩種機械勻速直線提升物體，且物體上升的高度h相同，其中M物體受到的重力是10N，N物體受到的重力是5N。測得拉力如表所示。根據上述信息，以下說法正確的是（

）F甲F乙5.5N8NA．使用甲、乙提升物體時一定省力B．甲與乙的繩子自由端移動的距離相等C．使用乙提升物體既可以省力，也可以省功D．由于不知道h的大小，無法計算甲、乙的機械效率【答案】B【詳解】A．如圖甲所示，N物體的重力為5N，而甲裝置用的拉力是5.5N，故使用甲并沒有省力，故A錯誤；B．由于物體上升的高度h相同，都有兩段繩子分擔動滑輪重，故繩子移動的距離為s故B正確；C．使用任何機械，額外功不可避免，故總功大于有用功，都不能省功，故C錯誤；D．甲、乙的機械效率故D錯誤。故選B。二、作圖、填空題（每空1分，共25分）13.如圖甲所示為我國古代勞動人民舂米的情景，圖乙是工作示意圖，請在圖乙中作出力F1的力臂l1和A端受到的阻力F2的示意圖。

【答案】見下圖。

【詳解】從支點O向動力F1的作用線作垂線段，垂線段的長即為其力臂l1；動力F的作用是使杠桿沿逆時針方向轉動，而阻力F2的作用是阻礙其轉動，所以F2的方向豎直向下，作用點在A點，如圖所示：14.如圖是在北京冬奧會的滑雪項目中運動員正在斜坡上下滑的情景，下滑過程中，運動員的質量將__________，動能將_______（以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”），該過程主要是運動員的______能轉化為動能。【答案】不變變大重力勢【詳解】質量是物體所含物質的多少，不隨位置的改變而改變，因此下滑過程中，運動員的質量不變。運動員下滑過程中質量不變，速度變大，動能將變大；運動員的質量不變，高度變低，重力勢能變小，該過程主要是運動員的重力勢能轉化為動能。15.圖是一座高山的等高線圖（即等高線上每點的高度均相同），若質量為60千克的登山運動員從B點勻速到達A點時，運動員的動能_____，重力勢能_____（以上兩空均選填“增加”“不變”或“減小”）；登山運動員的重力做了_____焦的功。【答案】不變減小5.88×105【詳解】登山運動員從B點勻速到達A點時，質量不變、速度不變，動能不變。由圖知道，B點比A點的高度大，從B點到A點過程中，高度減小、質量不變，其重力勢能減小。A、B兩點的高度差h＝2000m﹣1000m＝1000m重力做功W＝Gh＝mgh＝60kg×9.8N/kg×1000m＝5.88×105J16.如圖是過山車在A、B、C、D點的動能和重力勢能大小的示意圖，過山車從A點到B點過程中，動能________，重力勢能________。（兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）；A、D兩點中，過山車在________點時的機械能大。

【答案】增大減小A【詳解】由圖1知，過山車從A點到B點過程中，動能增大，重力勢能減小。A點處動能和勢能之和大于D點動能和勢能的和，所以，過山車在A點時的機械能大。17.古代挑夫搬運貨物的情景如圖甲所示，簡化成圖乙中杠桿AB，移動貨物，可使點C在AB間移動，桿水平靜止，忽略桿重。（1）挑夫1對桿的支持力為F1，繩子對桿的拉力為F2，方向均在豎直方向，F1的方向與支點O如圖乙所示。請在圖乙中畫出F2的示意圖及F2的力臂l2；______（2）圖乙中，桿保持水平靜止，要使挑夫1對桿豎直向上的支持力變小，以下方法一定可行的有___________。A．其他條件不變，只減小貨物的重量B．其他條件不變，只把貨物向B端移動C．其他條件不變，只有挑夫1靠近貨物D．其他條件不變，只把貨物移到AB的正中間位置【答案】見下圖AB【詳解】（1）繩子阻礙杠桿順時針轉動，故繩子對杠桿的力是向下的，是阻力F2，故過支點做阻力的作用線的垂線，即為力臂，故如圖所示：（2）A．根據杠桿平衡條件，F1l1=F2l2可知，其他條件不變，只減小貨物的重量，F2l2的乘積減小，動力臂不變，故動力變小，故挑夫1對桿豎直向上的支持力變小，故A符合題意；B．其他條件不變，只把貨物向B端移動，動力臂不變，阻力臂減小，則F2l2乘積減小，動力變小，故B符合題意；C．其他條件不變，只有挑夫1靠近貨物，則動力臂減小，阻力臂不變，阻力不變，F2l2不變，故動力需要增大，故C不符合題意；D．其他條件不變，只把貨物移到AB的正中間位置，增大了阻力臂，阻力與阻力臂的乘積變大，動力臂不變，故動力變大，故D不符合題意。故選AB。18.如圖所示，工人們用相同的滑輪組裝成不同的滑輪組A、B，提起等重的建材升高相同的高度，不計摩擦和繩重，拉力做的有用功W1______W2，兩滑輪組的機械效率ηA______ηB；若拉力移動的速度相同，則拉力的功率P1______P2（均選填“>”、“<”或“=”）。【答案】==<【詳解】提起等重的建材升高相同的高度，由W=Gh得到有用功相同，即W1=W2不計摩擦和繩重，因滑輪相同，上升高度h相同，由W=G動h可知額外功W額相同，因為W總=W有+W額所以總功相同，根據η=W有W總可知，兩裝置的機械效率相同，即由圖可知，A圖中滑輪組的動滑輪繞3段繩，B圖中滑輪組的動滑輪繞2段繩，不計摩擦和繩重，A圖中拉力B圖中拉力所以F1<F2拉力移動的速度相同，由可知，拉力做功的功率P1<P219.如圖甲所示，使用兩個滑輪組提升重均為900N的物體，使物體勻速升高不同的高度。兩滑輪組相關的數據如圖乙所示。其中，利用A滑輪組做的有用功為1800J，利用B滑輪組做的有用功為1400J。則：（1）由圖乙判斷：A滑輪組的機械效率是______；（2）計算：①A滑輪組中，物體被提升的高度；_____；②F1的大小；______；（3）使用A滑輪組做的額外功______使用B滑輪組做的額外功。（選填“大于”“等于”“小于”）【答案】75%2m400N等于【詳解】（1）滑輪組的機械效率反映的是有用功占總功的比例，如圖乙所示，有用功占總功的75%，所以A滑輪組的機械效率是75%。（2）物體重為900N，用A滑輪組做的有用功為1800J，則物體被提升的高度為由題可知A滑輪組拉力做的總功為如圖甲所示，A滑輪組中動滑輪上繞了3條繩，即n=3，物體升高2m，則繩子自由端移動距離為6m。則拉力F1的大小為（3）使用A滑輪組做的額外功為如乙圖所示，使用B滑輪組做的額外功為故。20．小明參加農耕文化研學活動。看到如圖甲所示的風扇車。查資料知，我國西漢時已有風扇車，它由車架、風扇（含搖桿）、喂料斗及出糧口等構成，主要用于清除谷物顆粒中的雜物及空癔谷.（1）如圖乙為風扇示意圖，風扇中的搖桿和扇葉組成一個輪軸，它相當于一個______杠桿，若增大搖桿力臂L的長度，則完成同樣工作將更______（前兩空均選填“省力”或“費力”），請舉出生活中使用輪軸模型的一個例子如______；（2）風扇車工作時，空癟谷從出風口C被吹出，絕大部分飽滿谷粒從出糧口______（選填“A”或“B”）落下，說明______越大，物體的運動狀態越不容易改變；（3）如圖丙所示，變速自行車的牙盤與風扇車的風扇原理相似。牙盤有外牙盤甲和內牙盤乙；相同情況下，若要更省力，則鏈條應連在牙盤______（選填“甲”或“乙”）上。【答案】省力省力汽車的方向盤B物體質量乙【詳解】（1）風扇中的搖桿和扇葉組成一個輪軸，輪軸在使用時，動力臂大于阻力臂，因此它相當于一個省力杠桿。根據杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂不變時，動力臂變大，動力變小。因此若增大搖桿力臂L的長度，則完成同樣工作將更省力。根據輪軸的特點，生活中使用輪軸模型有汽車的方向盤等。（2）慣性的大小與質量有關，質量越小，慣性越小，運動狀態越容易改變。絕大部分飽滿谷粒質量較大，慣性大，運動狀態不容易改變，因此從出糧口B落下，從而說明物體質量越大，物體的運動狀態越不容易改變。（3）根據杠桿平衡條件可知，當搖桿力臂即動力臂不變時，要使得省力，即動力變小，在阻力不變的情況下，應減小阻力臂，所以鏈條應連在牙盤乙上。三、計算題（共14分）21．（2024·廣東·一模）如圖甲是某新型太陽能汽車，該汽車的動力完全由安裝在車頂的電池板收集的太陽能提供。汽車（包括司乘人員）的質量為1.2t，接收太陽能電池板的面積為8m2，在水平路面上以恒定功率做直線運動的v-t圖象如圖乙（取g=10N/kg）。（1）如汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍，求汽車在0-20s內牽引力做的功。（2）若汽車吸收的太陽能轉化為機械能的效率為40%，則太陽光照射到地面單位面積上的輻射功率為多少?【答案】（1）7.2×104J；（2）1125W/m2【詳解】（1）由題可知，汽車的質量為m=1.2t=1.2×103kg汽車所受的重力為G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N汽車所受阻力為f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N因為汽車勻速行駛，牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等，所以汽車受到的牽引力為F=f=240N由圖乙可知，汽車勻速行駛時v=15m/s，由P=Fv可得，汽車的恒定功率為P=Fv=240N×15m/s=3600W由W=Pt可得，汽車在0~20s內牽引力做的功為W=Pt=3600×20s=7.2×104J（2）由題可知，汽車獲得的機械功率為P機=3600W汽車吸收的太陽能轉化為機械能的效率為40%，則太陽照射在地面的輻射總功率為其中接收太陽能電池板的面積為8m2，則太陽照射在地面單位面積上的輻射功率為答：（1）如汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍，汽車在0-20s內牽引力做的功為7.2×104J；（2）太陽光照射到地面單位面積上的輻射功率為1125W/m2。22.如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深12m，物體重6000N，汽車勻速拉繩子時速度為3m/s，拉力為2.2×103N，受到的阻力為3×103N。求：將物體從井底拉至井口的過程中：（1）繩子自由端移動的距離是多少?（2）滑輪組的機械效率是多少?（3）汽車牽引力的功率是多少?【答案】（1）36m；（2）90.9%；（3）1.56×1【詳解】（1）由圖可知，由3段繩子吊著動滑輪，所以，繩子自由端移動的距離是（2）拉力做的總功為有用功為滑輪組的機械效率是（3）汽車做勻速直線運動，汽車的牽引力、汽車受到的阻力、繩子對汽車的拉力三力平衡，汽車的牽引力為汽車牽引力的功率是答：（1）繩子自由端移動的距離是36m；（2）滑輪組的機械效率是90.9%；（3）汽車牽引力的功率是1.56×10四、實驗、探究題（每空1分，共19分）23.（2024·廣東·一模）小燕用測力計、長方體木塊A、砝碼、木板、斜面、小車等器材完成下列實驗：（1）實驗一：圖甲探究“滑動摩擦力的影響因素”：實驗中勻速直線拉動木塊是為了使物體受到的______與拉力大小相等，若實驗中F1＜F2，則可總結出實驗結論是：______；（2）實驗二：圖乙探究“動能與哪些因素有關”：若要探究物體的動能與速度關系，則可選擇____（填寫序號：c、d、e）兩組實驗來達到；實驗中動能的大小是通過______來反映；（3）實驗三：圖丙“探究阻力對運動的影響”：實驗中為了使小車滑下來的速度相同，其必要的實驗操作是______；若實驗中小車在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分別是W1、W2，則W1______W2。【答案】摩擦力接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大cd木塊移動的距離讓小車在同一高度滑下等于【詳解】（1）實驗中，需用測力計沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動，此時滑動摩擦力與拉力是一對平衡力，所以兩個力大小相等。圖甲中，接觸面的粗糙程度相同，木塊上面加上砝碼，接觸面的壓力大，沒有砝碼壓力小，若實驗中F1＜F2，則說明接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）若要探究物體的動能與速度關系，需要控制速度改變，其他量不變，需要用相同的小車在不同的高度釋放，以保證到達斜面底端的初速度不同，故選cd。實驗中動能的大小是通過木塊移動的距離來反映的，應用了轉換法。（3）當相同的小車從同一高度釋放，小車的動能相同，到達斜面底端時轉換成的動能相同，因為質量相同，所以速度相同。實驗中為了使小車滑下來的速度相同，其必要操作是讓小車在同一高度滑下。因為小車到達水平面上速度相同，小車慢慢停下來，是克服摩擦力做功，動能轉化為內能，小車的動能相同，小車的全部的動能轉化為內能，故克服摩擦力做功相同，則W1與W2相等。24.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，某小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同個數鉤碼，分別做了如圖所示的三組實驗，實驗數據記錄如下：次數鉤碼重/N動滑輪重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率120.8511566.7%240.851.715②360.85①1583.3%（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量____向上勻速拉動彈簧測力計，且在拉動過程中讀數；（2）第3次實驗時彈簧測力計的示數如圖所示，表格中編號①的數值是______，②的數值是______（精確至千分位）；（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率的目的是______；A．減小摩擦B．多次測量取平均值減小誤差C．獲得多組數據歸納出物理規律（4）汽車作為一種“機械”，提高效率對節能減排有重要意義，請你指出以下三種提高效率的方法中，______中的方法是與本實驗同理的。A．鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員B．汽車制造廠用新材料減輕汽車重量C．經常給汽車做保養，保持良好的潤滑【答案】豎直2.478.4%CA【詳解】（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使物體升高，此時系統處于平衡狀態，測力計示數考等于拉力大小。（2）圖中測力計的分度值為0.1N，示數2.4N，即表格中①處的數值是2.4。第二次實驗中，機械效率為（3）進行多次實驗，測出多組實驗數據，有的是為了減小實驗誤差，有的是找出普遍規律。而本實驗中多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了獲得多組數據歸納出物理規律。故C符合題意，AB不符合題意。故選C。（4）由表中數據可知，同一滑輪將不同的重物提升相同的高度，提升物體越重，機械效率越高；即對同一滑輪，額外功一定，增加提升物體的重力，增大有用功，可提高機械效率。A．鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員，是在額外功相同時，人越多，有用功越多，機械效率越高，故A符合題意；B．汽車制造廠用新材料減輕汽車重量，是通過減小額外功來增加機械效率的，故B不符合題意；C．經常給汽車做保養，保持良好的潤滑。提高滑輪組機械效率的方法是通過減小摩擦來增加機械效率的，故C不符合題意。故選A。25.小聰用一根每格等距的勻質杠桿做“探究杠桿平衡條件”實驗。（1）將杠桿的中點置于支架上，杠桿靜止時如圖甲所示，此時杠桿處于______（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；接下來他應將平衡螺母向