2023-2024学年华师大科学九年级上册 第5章 简单机械综合练习（含解析）

2023-2024学年宁波华师大科学九年级 简单机械综合练习
一、选择题
1． 重为30N的A物体，用图甲、乙所示两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F=18N，F2=8N，A物体在5s内速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（　　）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
2． 2023年5月搭载神舟十六号载人飞船的火箭所用燃料是偏二肼与四氧化二氮。随着我国科技的进步，未来我国的运载火箭技术可以使用国产液态氢作为燃料，下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能能守恒
B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能
C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值
D．火箭飞行过程中，燃料燃烧产生的内能全部转化为火箭的机械能
3． 杭州第4届亚残运会吉祥物飞飞在如图运动项自中，没有对物体做功的是（　　）
A．挺举杠铃的过程
B．滑动船浆的过程
C．抛出篮球后的过程
D．将弓拉弯的过程
4．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（　　）。
A．F1>F2，W1>W2 B．F1=F2，W1>W2
C．F1=F2，W15．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度。忽略空气阻力，则下列说法错误的是（　　）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．甲球先后经过P、Q两点时的机械能桕等
C．位于P点的甲球与O点的乙球，机械能相等
D．整个下落过程，甲乙两球动能的增加量相等
6．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（　　）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球通过M、N两点时的速度大小相等
D．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
7．如图所示，一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上，左端用细绳固定在物体A上，一个重为G的小球从O点开始向右滚动（物体A始终未离开地面），小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（　　）
A．物体4受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
9．如图所示，杠杆处于平衡状态，若将A处的钩码向右移动一格，为使杠杆重新平衡可以（　　）
A．把B处钩码向右移动一格
B．在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C．把B处钩码拿掉一个
D．在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
10．2022年10月4日，我国神舟十四号返回舱成功着陆。如图所示为返回舱返回地面时的情境，返回舱打开降落伞后到着陆前，其运动可视为竖直向下的减速运动，则返回舱在这段时间内（　　）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．机械能减小 D．所受重力不做功
11．如图所示，某人通过滑轮提升重为G的重物，人由A到B的过程中，物体保持匀速上升，人对绳子的拉力为F，AB间水平距离为s，不计绳重和摩擦。则此过程中（　　）
A．F大小保持不变 B．人做的功为Gs
C．人做的功为Fs D．人做功的功率逐渐增大
12．如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度是3m/s
B．物体受到的拉力为360N
C．在2秒内拉力做的功为360J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
13．某天，小舟和小山在一起进行体育锻炼。小舟伸出健硕的手臂对小山说：“看，我能提起很重的物体哦！”（如图）小山竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是（　　）
A．前臂是一根省力杠杆 B．重物给前臂的力F2是动力
C．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 D．前臂杠杆的支点O在肘关节处
14．“建设美丽城市，优化市内交通”，宁波市计划建设地铁五号线。地铁的建造过程需要大型机械——盾构机。如图是地铁建设施工挖隧道的盾构机正面，下列关于工作中的盾构机说法正确的是（　　）
A．做的功越多，机械效率越高
B．做功多的盾构机，功率大
C．延长工作时间，可提高机械效率
D．做功越快的盾构机，功率越大
15．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。 已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．拉力F做功的功率为63W
C．物体B所受重力为400N
D．水平向右的力F的大小为400N
16．某四冲程汽油机的做功冲程如图所示，该汽油机工作时飞轮转速为1200 r/min，活塞面积为120平方厘米，气缸的冲程活塞移动长度为0.25m，做功冲程中气体对活塞的平均压强是8×105Pa，该汽油机的功率为（　　）
A．4.8×104W B．2.4×104W
C．9.6×103W D．2.4×103W
17．如图，金属小球放在a处，然后让它从静止沿光滑轨道滚下，先后经b、c、d、b'、e(b，b'均在轨道最低点)各点。若不计阻力，下列有关分析正确的是（　　）
A．在c点时，小球只具有势能
B．在e点时，小球只具有势能
C．从a→b与c→b'，小球两次到达最低点时具有的动能相同
D．因轨道对小球有支持力，故滚动过程中小球的机械能不守恒
18．图甲所示为起重机的吊臂，可简化为图乙所示的滑轮组。已知此滑轮组的机械效率为80%，在匀速起吊0.6t的物体时，物体10s内上升了12m，则此过程中（　　）
A．滑轮组的有用功为5.76×104J B．钢丝绳移动的速度为2.4m/s
C．钢丝绳的拉力F为2×103N D．钢丝绳拉力的功率为9×103W
19．小明的质量为50kg，俯卧撑和跳绳是他热爱的两项运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在A点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；跳绳时重心高度随时间变化的情况如图乙所示，若他跳绳1分钟克服重力做功的平均功率为P。则F和P分别为（　　）
A．295N，168.75W B．295N，135W
C．715N，168.75W D．715N，135W
20．我国航天科技突飞猛进，下列对其中蕴含的科技知识的分析中正确的是（　　）
A．甲为太空授课中“浮力消失实验”，此时乒乓球仍受到地球的吸引力
B．乙为天和机械臂在水平方向转移货物，该过程中向上抓举力对货物做功
C．丙中载人飞船的太阳能电池翼将太阳能转化为化学能
D．丁中火箭喷气发动机把氢燃料的核能转化为火箭的机械能
二、填空题
21．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，物体到达O点时马上改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO=LOB，用频闪相机每隔相同时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，消耗的功率为P1，拉力F2在OB段所做的功为W2，消耗的功率为P2，则W1　 　W2，P1　 　P2。（均填“<”“>”或“_”）
22．平抛运动是将物体以一定的水平速度抛出，只在重力作用下所做的运动。如图所示，一个物体质量为0.5kg的小球从距离地面高h=0.6m的平台末端，以初速度Vo=2m/s水平飞出，随后落到水平地面上，小球的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式：Ek=m，其中m为小球的质量，h为小球距离水平地面的高度，v为小球的运动速度，g为常量，取10N/kg，若不计空气阻力影响，小球在运动过程中的机械能守恒，则小球落地时的速度大小为　 　m/s
23．一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F（如图甲）；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。
（1）由图象可知当t=1s时，木箱处于　 　状态；
（2）2 4s内，木箱所受摩擦力大小为　 　 N；
（3）4 6s内，推力F对木箱做功的功率为　 　 W。
三、实验探究题
24． 为了探究影响斜面机械效率的因素，准备了三个质量不同的木块、三条长度相同但粗糙程度不同的长木板、刻度尺等器材。请回答下列问题。
测量 次数 物重 G/N 斜面 高h/m 沿斜面的 拉力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率η
1 1.5 0.1 0.6 0.4 0.15 0.24 62.5%
2 3 0.1 1.2 0.4 0.3 0.3 62.5%
3 6 0.1 2.4 0.4 0.4 0.6 62.5%
（1） 除题中所给器材，完成该实验还需添加的测量器材是　 　
（2） 小金利用三个质量不同的木块和一块长木板，设计了如图所示的实验装置，并按图正确完成了实验，相关实验数据和计算结果如上表所示。分析实验过程和数据，可知该实验是在探究斜面机械效率与　 　的关系，第3次实验中物体受到的摩擦力为　 　N。
（3） 利用本次实验器材，还可以探究斜面机械效率与　 　的关系。
25．利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的主要目的是　 　；
（2）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L和动力F的数据，绘制了L1—F1的关系图，如图丙所示，请根据图推算，当L1为0.6m时，F1为　 　N；
（3）如图丁所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
26．小科为了验证物体动能大小是否与物体质量有关，用如图所示的装置进行实验。实验器材：一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一块挡板、三块足够厚的橡皮泥。
（1）实验时，将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放，通过观察比较　 　来判断铁球动能大小。
（2）小宁认为小科用三个实心铁球不合理，应调整用相同　 　、质量不相同的铁球做上述实验。
（3）改正后，预期观察到的实验现象是　 　。
四、解答题
27． 如图甲是小建同学在建兰校运动会上投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。
（1） 若小建每只脚与地面的接触面积是200cm2，则小建手握实心球双脚站立在水平地面时，脚对地面的压强为多大
（2） 实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功是多少
（3） 实心球自脱手至落地的过程中(不计空气摩擦)，图乙中关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，顺序组合正确的是____
A．①③② B．④②③ C．②①③ D．④③②
28． 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×107J/kg。求：
（1） 消耗的燃油完全燃烧产生的热量；
（2） 该车发动机的机械效率。
29．在实际生活中，人们在抬较重的物体时，常用如图所示的三人共抬法。杠杆AB和CD质量不计，AB的中点为P，轻绳连接PC，在杠杆CD上的Q点连接轻绳悬挂重物，三人分别在A、B、D处抬杠杆。已知所抬物体重力为1200N，两根杠杆均处于水平位置静止，轻绳均竖直，AP=BP=DQ=2m，CQ=1m，分别计算A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小。
30．在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。如图甲是他在决赛中的部分飞行轨迹，图乙是运动简图。运动员以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h且AB＝BC（AB、BC两个面粗糙程度相同）。若空气阻力忽略不计，假定运动员滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦力所做的功。运动员在运动过程中动能变化的部分曲线图如图丙所示：
（1）下列选项能正确反应运动员在CD段动能变化曲线的是________。
A．B．
C．
（2）运动员从A点到D点整个过程中能量是否守恒？请用所学的科学知识进行解释。
31．第24届冬季奥林匹克运动会于2022年春在我国顺利举办，本届奥运会践行了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念。使用了大量的新技术新材料，给全世界观众展示了一场无与伦比“体育盛宴”。
（1）为减少空气阻力，本届冬奥会速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料［化学式为（C10H5N2O2C6H14O3）n]聚氨酯是一种　 　（选填“金属”或“有机合成”）材料，聚氨酯中氢元素与氧元素的质量比为　 　
（2）冬奥会使用氢氧燃料电池为动力的汽车，图甲是利用铁酸锌（ZnFe2O4)循环制氢气的流程图，下列说法正确的是 （选填序号）
A．ZnFe2O4的Fe化合价是+2
B．该流程中可以循环使用的物质只有ZnFe2O4
C．ZnFe2O4是 一种氧化物
D．该循环制氢的过程中需要不断补充 H2O
（3）本届冬奥会共有水陆两栖、防疫、餐饮和物流等五大类20多种机器人参与，如图乙为某型消毒机器人以40W的功率在水平地面上以0.4m/s的速度匀速前进10s，求该机器人行进过程中受到地面对它的阻力。
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】B
【解析】【分析】（1）根据影响滑动摩擦力的因素的知识比较前后两次物体受到的摩擦力大小关系，再根据平衡力的知识比较两次物体受到的拉力大小；
（2）根据图像确定相同时间内两次运动距离大小，再根据W=Fs比较两次做功大小。
【解答】（1）在前后两次运动中，物体对接触面的压力和粗糙程度不变，因此受到的滑动摩擦力大小相同。前后两次都做匀速直线运动，则物体受到的拉力都等于摩擦力，因此两个拉力相等，即F1=F2；
（2）根据图片可知，相同时间内经过的路程s1>s2，根据W=Fs可知，两次做的功W1>W2。
故选B。
5．【答案】B
【解析】【分析】A.重力势能与质量和高度有关；
B.注意小球在竖直方向上的速度大小；
C.注意运动过程中是否有能量损失；
D.根据动能和重力势能的转化判断。
【解答】A.释放瞬间，两球的质量和高度都相等，则二者重力势能相等，故A正确不合题意；
B.甲球和乙球在竖直方向上都做自由落体运动，由于二者开始的高度相同，P、Q两点高度相同，因此同时通过两点，故B错误符合题意；
C.位于P点的甲球与O点的乙球，由于忽略空气阻力，因此机械能没有损失，故C正确不合题意；
D.整个下落过程，二者下落的高度相同，则重力势能的减小量相同，那甲乙两球动能的增加量相等，故D正确不合题意。
故选B。
6．【答案】D
【解析】【分析】机械能包含动能和势能，势能大小与高度和质量有关，高度越高，质量越大，势能越大，动能大小与速度和质量有关。质量越大，速度越大，动能越大。物体受到力的作用且在力的方向上有距离通过，就说这个力对物体做功了。
【解答】AB、由题图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故C错误；
D、小球从P点向Q点运动的过程中，支持力方向垂直于速度方向，物体在支持力的方向上没有通过距离，所以支持力不做功，故D正确。
故选：D。
7．【答案】B
【解析】【分析】】一根粗细和质量分布都均匀的硬棒，则硬棒的重心在硬棒的中点，设硬棒的重力为G0，长度为L，当小球在O点时，绳子对硬棒左端的拉力为阻力F2；O点到绳子固定点的距离为阻力臂l2；硬棒的重力为动力F1；则重心到O点的距离动力臂为L-l2；当小球向右滚动时，则动力为硬棒的重力与小球重力之和，动力臂分别为L-I2和s；根据杠杆平衡条件得到动力和阻力的关系，再对A进行受力分析。得到重力与压力、绳子的拉力之间的关系。
【解答】设硬棒的重力为G0，长度为L，当小球在O点时，绳子对硬棒左端的拉力为阻力F2；O点到绳子固定点的距离为阻力臂l2；硬棒的重力为动力F1；则重心到O点的距离动力臂为L-l2；此时：F1()=F2L2，当小球向右滚动时，则动力为硬棒的重力与小球重力之和，动力臂分别为L-I2和s；阻力为绳子对硬棒的拉力F2，阻力臂为L2，此时F2L2=F1()+Gs，
F=G物-F2=G物--，所以F与s成正比例函数，所以P与s也成正比例函数关系，所以选B。
8．【答案】D
【解析】【分析】AB.根据动滑轮的特点计算出物体A受到向左的拉力，根据平衡力的知识计算A、B之间的摩擦力，最后再根据平衡力的知识分析A受到地面的摩擦力大小和方向；
C.根据vA=nv计算滑轮移动的速度；
D.根据P=Fv计算拉力F的功率。
【解答】A.根据图片可知，作用在A物体上向左的拉力为FA=。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；
C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。
故选D。
9．【答案】C
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知，左边：3G×（2-1）L=3GL；
A.把B处钩码向右移动一格。此时2G×（3+1）L=8GL，与左边乘积不相等，故A不合题意；
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格，（2+1）G×（3-1）L=6GL，与左边乘积不相等，故B不合题意；
C.把B处钩码拿掉一个，（2-1）G×3L=3GL，与左边乘积相等，故C符合题意；
D.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格，（2+2）G×（3+1）L=16GL，与左边乘积不相等，故D不合题意。
故选C。
10．【答案】C
【解析】【分析】（1）（2）（3）动能与速度和质量有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。
（4）做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】返回舱打开降落伞后到着陆前，其运动可视为竖直向下的减速运动，即质量不变，速度减小，则动能减小；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，返回舱的机械能减小，故C正确，而A、B错误；
返回舱的重力竖直向下，它在向下的方向上通过了距离，因此重力做功，故D错误。
故选C。
11．【答案】A
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点判断；
（2）（3）人的拉力所做的功等于客服重力做的功；
（4）根据分析功率的变化。
【解答】根据图片可知，滑轮固定不动，为定滑轮，而定滑轮不省力不费力，因此F始终等于物体的重力，它保持不变，故A正确；
不计绳重和摩擦，人的拉力做的功等于克服物体重力做的功，即W=Gh。而h等于绳子被拉长的距离，即虚线部分和竖直长度的差，与s无关，故B、C错误；
根据P=Fv=Gv可知，人做功的功率保持不变，故D错误。
故选A。
12．【答案】D
【解析】【分析】（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，由v=nv物可求绳端速度；
（2）物体做匀速直线运动，且f=0.3G，由二力平衡知识可得到物体受到拉力的大小；
（3）由s=vt和W=Fs计算拉力做的总功；
（4）由W有=F拉s物计算有用功，根据计算滑轮组的机械效率。【解答】A.由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，那么绳子自由端速度：v=nv物=2×1m/s=2m/s，故A错误；
B.物体受到水平地面的摩擦力f=0.3G=0.3×1000N=300N，
物体以1m/s的速度做匀速直线运动，所以物体受到的拉力F拉=f=300N，故B错误；
C.由s=vt和W=Fs可得，拉力做的功（总功）：W总=Fvt=180N×2m/s×2s=720J，故C错误；
D.对物体做的有用功：W有=F拉s物=F拉v物t=300N×1m/s×2s=600J，
滑轮组的机械效率：，故D正确。
故选D。
13．【答案】D
【解析】【分析】根据对杠杆要素的认识分析判断即可。
【解答】根据图片可知，用前臂提起重物时，肘关节固定不动，相当于杠杆的支点O。肱二头肌对桡骨产生的向上的拉力F1相当于动力，重物对前臂施加向下的力F2相当于阻力。由于此时动力臂小于阻力臂，因此前臂相当于一个费力杠杆，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
14．【答案】D
【解析】【分析】（1）根据机械效率的定义判断；
（2）（4）根据功率的定义判断；
（3）根据机械效率的影响因素判断。
【解答】根据可知，当盾构机做的总功相同时，有用功越多，则机械效率越高，故A错误；
根据可知，当做功时间相同时，做功越多，则功率越大，故B错误；
工作时间对机械效率没有影响，故C错误；
功率是表示物体做功快慢的物理量，故D正确。
故选D。
15．【答案】B
【解析】【分析】先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力；从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。【解答】根据图片可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；
即：450N=50N+2F ①；
动滑轮受到三个向上的绳子上的拉力，自身的重力和B的重力产生的拉力，
即：3F=50N+GB ②；
①②联立解得：GB=550N，F=200N，故C错误；
根据二力平衡的知识可知，A受到的摩擦力f等于绳子上的拉力，即f=F=200N，故A错误；
在物体B下加挂重为60N的物体C后，物体A水平向右移动，
此时绳子上的力：F拉=；
那么此时水平向右的拉力F=F拉+f=220N+200N=420N，故D错误；
因为B上升的速度为0.05m/s，所以A的速度为v=3×0.05m/s=0.15m/s，
则拉力F的功率：P=Fv=420N×0.15m/s=63W，故B正确。
故选B。
16．【答案】B
【解析】【分析】首先根据F=pS计算出活塞受到的压力，再根据W=Fs计算出活塞做的功，最后根据计算汽油机的功率。
【解答】活塞受到的压力：F=pS=8×105Pa×（120×10-4m2）=9600N；
活塞做的功：W=Fs=9600N×0.25m=2400J；
每分钟做功：1200÷2=600次，
则汽油机的功率为：2.4×104W。
故选B。
17．【答案】C
【解析】【分析】物体由于运动具有的能量叫动能，由于被居高而具有的能量叫重力势能，而机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.在c点时，小球被举高具有重力势能，继续向左运动具有动能，故A错误；
B.在e点时，小球被举高具有重力势能，继续向右运动具有动能，故B错误；
C.从a→b与c→b'，由于没有摩擦，因此机械能守恒，即到达最低点时高度相同，则重力势能相同，那么该点时动能相同，故C正确；
D.因轨道对小球有支持力，但是支持力不会造成机械能的损耗，因此滚动过程中小球的机械能守恒，故D错误。
故选C。
18．【答案】D
【解析】【分析】（1）根据W有=Gh=mgh计算有用功；
（2）由速度公式计算物体上升速度，由v=nv物计算绳端速度；
（3）根据计算绳端拉力的大小；
（4）根据P=Fv计算绳端拉力的功率。【解答】A.滑轮组的有用功W有=Gh=mgh=0.6×103kg×10N/kg×12m=7.2×104J，故A错误；
B.物体上升的速度，
由图知，承担重物绳子的段数n=3，所以钢丝绳移动的速度：v=nv物=3×1.2m/s=3.6m/s，
故B错误；
C.根据可得，
绳端拉力的大小：，故C错误；
D.钢丝绳拉力的功率：P=Fv=2500N×3.6m/s=9×103W，故D正确。
故选D。
19．【答案】B
【解析】【分析】（1）用杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可以求出地面对双手的支持力；
（2）利用公式W=Gh求解克服重力做一次的功，根据图乙可知1min内的跳绳次数和每次跳起的高度，根据W=Gh求1min内克服重力做的功，利用功率的公式计算功率的大小。【解答】（1）人的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
将人体看作一个杠杆，脚尖处为支点，重力为阻力，地面对手的支持力为动力，
根据杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可得：F支×L1=G×L2，
即：F支×（1m+0.7m）=500N×1m，
解得：F支≈294N，即地面对双手的支持力F至少为294N；
（2）由图乙可知跳一次所用时间s，
1min内所跳的次数：，
起跳的最大高度h=0.09m；
克服重力做功：W=G nh=500N×180×0.09m=8100J；
1min内克服重力做功的平均功率：。
故选B。
20．【答案】A
【解析】【分析】（1）地球周围的一切物体都受到重力的作用；
（2）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（3）（4）根据能量转化的知识判断。【解答】A.甲为太空授课中“浮力消失实验”，此时乒乓球仍受到地球的吸引力，故A正确；
B.乙为天和机械臂在水平方向转移货物，该过程中在抓举力的方向上没有移动距离，所以不做功，故B错误；
C.丙中载人飞船的太阳能电池翼将太阳能转化为电能，故C错误；
D.丁中火箭喷气发动机把氢燃料的化学能转化内能，再将内能转化为火箭的机械能，故D错误。
故选A。
21．【答案】小于；小于
【解析】【分析】 功，也叫机械功，是物理学中表示力对物体作用的空间的累积的物理量，功是标量，大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，国际单位制单位为焦耳。 W=FS； 功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间=W/t。
【解答】从图中可以看出F1做的是匀速直线运动；F2做的是加速运动，在粗糙程度相同的水平桌面上，说明滑动摩擦力相同，所以F1小于F2， LAO=LOB ，所以W1=F1 LAO；W2=F2LOB，所以W1＜W2；
时间上可以看出，t1=3t2；P=W/t，所以可知P1＜P2；
故答案为：小于；小于
22．【答案】4
【解析】【分析】根据Ep=mgh计算出开始时小球的重力势能，根据 Ek=m 计算开始时小球的动能，然后二者相加得到小球的机械能。根据机械能守恒可知，小球落地时的机械能全部表现为动能，再根据动能的公式计算落地时的速度即可。
【解答】开始时小球的重力势能Ep=mgh=0.5kg×10N/kg×0.6m=3J；
开始时小球的动能：Ek=m=×0.5kg×（2m/s）2=1J；
则小球的机械能=3J+1J=4J；
根据机械能守恒可知，小球落地时动能为4J，根据 Ek=m得到：4J=×0.5kg×v'2；
解得：v'=4m/s。
23．【答案】（1）静止
（2）2
（3）8
【解析】【分析】（1）由v-t图象可知，0～2s内木箱的速度，然后判断t=1s时木箱的状态；
（2）根据由F-t图象求出物体受到的拉力，然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小；
（3）根据图象读出在4s～6s内木箱受到的推力和对应的速度，根据求出推力F对木箱做功的功率。
【解答】（1）由v-t图象可知，0～2s时木箱运动的速度为0，则木箱处于静止状态，所以，当t=1s时，木箱处于静止状态；
（2）由v-t图象可知，在4s～6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F-t图象可知在4s～6s拉力F=2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N，由v-t图象可知，物体在2～4秒做匀加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力仍是2N；
（3）在4s～6s内，由F-t图象可知，木箱受到的推力为2N，由v-t图象可知，木箱以4m/s的速度做匀速直线运动，
则推力F对木箱做功的功率。
故答案为：（1）静止；（2）2；（3）8。
24．【答案】（1）弹簧测力计
（2）物重大小；0.9
（3）斜面的粗糙程度
25．【答案】（1）从杠杆上直接读取力臂的长度
（2）0.5
（3）变大
【解析】【分析】杠杆平衡条件是：动力X动力臂=阻力X阻力臂。当阻力，阻力臂不变时，动力臂越长越省力。为了方便测量力臂，应使杠杆在水平位置保持平衡。
【解答】（1）实验时让杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上好处是能直接从杠杆上读取力臂的长度，便于测量力臂大小；
（2）杠杆的平衡条件是动力x动力臂=阻力x阻力臂，结合图可知当力的大小为1N时，力臂为0.3m，所以力力臂=1N0.3m=0.3J，当力臂L1为0.6m时，力F=。
(3)当弹簧测力计由图a移至图b位置时，左端力和力臂都没变，右端力臂变短了，所以力变大。
26．【答案】（1）橡皮泥的凹陷程度
（2）体积
（3）体积、质量不相同的金属球从同一斜面的同一高度滑下，撞击橡皮泥时橡皮泥的凹陷程度越大
【解析】【分析】（1）从斜面上滚下来的铁球会撞击水平面上的橡皮泥，且小球的动能越大，则橡皮泥凹陷的程度越大；
（2）铁球的体积大小会影响撞击后橡皮泥的凹陷程度，根据控制变量法的要求可知，此时需要控制铁球的体积相同而改变铁球的质量。
（3）根据控制变量法的要求描述动能大小与质量的关系，并说明对应的现象即可。
【解答】（1）实验时，将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放，通过观察比较橡皮泥的凹陷程度来判断铁球动能大小。
（2）小宁认为小科用三个实心铁球不合理，应调整用相同体积、质量不相同的铁球做上述实验。
（3）动能与质量大小有关，即速度相同时，质量越大，动能越大，因此预期观察到的现象为：体积相同时，质量不相同的金属球从同一斜面的同一高度滑下，质量越大的金属球撞击橡皮泥时橡皮泥的凹陷程度越大。
27．【答案】（1）p====14250Pa
（2）W=Gh=2×10N/kg×2.7m=54J
（3）A
28．【答案】（1）1.35×107J
（2）5.4×106J
29．【答案】对杠杆CD，静止时可将C点作为支点，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，FD×LCD=G×LCQ
FD×（2m+1m）=1200N×1m，FD=400N
以D为支点则有：FC×LCD=G×LDQ，FC×（2m+1m）=1200N×2m，FC=800N（或FC=G－FD =1200N－400N=800N）
对杠杆AB，静止时可将B作为支点，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，FA×LAB= FC×LBP
FA×（2m+2m）=800N×2m，FA=400N
【解析】【分析】对杠杆CD，静止时可将C点作为支点，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算出D点的支持力，再以D点为支点，利用同样的方法计算出C点的支持力。
对于杠杆AB来说，可将B点看作支点，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算A点的支持力即可。
30．【答案】（1）C
（2）整个过程中运动员在AB和BC段克服摩擦力做功，CD段只有重力做功，对运动员来说能量不守恒，能量只会发生转化或转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识分析判断。
（2）根据整个过程中的能量变化分析解答。
【解答】（1）运动员通过A、B时速度相同，则AB段运动员的动能不变。在BC段，运动员要克服水平面的摩擦力做功，将机械能转化为内能，因此运动员的动能减小。在CD段，运动员处于腾空状态，此时只有重力做功，将重力势能转化为动能，即动能增大。但是由于阻力的存在，最终的动能会小于到达B点时的动能。
故选C。
（2）动员从A点到D点整个过程中能量不守恒，理由是：整个过程中运动员在AB和BC段克服摩擦力做功，CD段只有重力做功，对运动员来说能量不守恒，能量只会发生转化或转移。
31．【答案】（1）有机合成；31.4％
（2）D
（3）
【解析】【分析】（1）有机合成材料包括合成塑料、合成橡胶和合成纤维。元素的质量之比等于相对原子质量与个数的乘积之比。
（2）①在化学式中，正负化合价的代数和为零；
②既是生成物，又是反应物的物质，就是可以循环使用的物质；
③只由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物叫氧化物；
④根据质量守恒定律的知识判断。
（3）首先根据W=Pt计算该机器人做的功，再根据公式计算机器人受到的牵引力，最后根据二力平衡的知识计算机器人受到地面的阻力。
【解答】（1）聚氨酯材料属于合成纤维的一种，因此它属于有机合成材料。
根据化学式 （C10H5N2O2C6H14O3）n 可知，
聚氨酯中氢元素和氧元素的质量之比为：（1×19）：（16×5）=19：80；
（2）A.ZnFe2O4中Zn的化合价为+2，O的化合价为-2，根据正负化合价代数和为零得到：（+2）+2x+（-2）×4=0，解得：x=+3，即的Fe化合价是+3，故A错误；
B.该流程中ZnFe2O4和Fe3O4二者既是反应物，又是生成物，即二者都是可以循环使用的物质，故B错误；
C.ZnFe2O4由三种元素组成，肯定不是氧化物，故C错误；
D.氢气来源于水，因此该循环制氢的过程中需要不断补充 H2O，故D正确。
故选D。
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