2024中考冲刺——简单机械与功错题精选
文档属性
| 名称 | 2024中考冲刺——简单机械与功错题精选 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 637.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-09 09:26:50 | ||
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文档简介
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2024中考冲刺 简单机械与功错题精选
一、选择题
1． 第24届冬季奥运会在北京举行，如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
2．（2023顺义区）如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO：OB＝3：2，悬挂在B端的配重所受的重力为200N。当杠杆AB在水平位置平衡时，加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是100N（不计杆重和绳重），则悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为（ ）
A．200N B．300N C．400N D．450N
3． 小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ）
A．B．C．D．
4． 如图所示，用相同的轮滑和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，在拉力F1、F2作用下分别将相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度，若不计绳重及轮与轴之间的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．F1＝F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
C．乙滑轮组绳子自由端移动的速度大，做的有用功多
D．甲滑轮组绳子自由端移动的距离大，拉力F1的功率大
5． 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点的运动过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．小球到达c点时，小球只受重力作用 B．小球的重力势能一直在减小
C．小球的动能一直在增加 D．在c点橡皮筋的弹性势能最小
6． （2022 丛台区）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．保持不变 D．先增大后减小
7． 如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小球的动能不断增加
B．弹簧的弹性势能不断减少
C．小球运动到O点时的动能与在O点时弹簧的弹性势能相等
D．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
8． （2023垦利区）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（ ）
①C点是支点 ②液压杆B施加的力是动力 ③阻力只有货物的重力
④物体A放在车厢后部可省力 ⑤物体A放在车厢前部可省力
A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤
9．（2023容县）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升同一重物G，若不计摩擦和绳重，则下列判断不正确的是（ ）
A．F1＝F2 B．使用甲装置可省力 C．F3＝F4 D．使用乙装置可改变力的方向
10（2023龙岗区模拟）下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A． 起子 B． 核桃夹 C． 钳子 D． 食品夹
11．（2023宣州区）如图所示，质地均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一。当B端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，则这把直尺受到的重力是（ ）
A．2.5N B．5N C．10N D．15N
12．（2022 杭州模拟）小金用如图滑轮组提起一个重物，已知重物重力为G，小金重力为500N，不计绳子与滑轮之间的摩擦力。以下说法中正确的是（ ）
A．若不计滑轮重力，小金可以提起的重物最大重力不超过500N
B．若小金将绳子竖直向下拉动2m，则重物可以提升4m
C．若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮的重力为200N
D．若小金向右拉动绳子，所需的拉力将会逐渐增大
13．（2023市中区）图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）。此过程滑轮组（ ）
A．总功率为F2s B．额外功为F1s C．额外功为3F2s﹣F1s D．机械效率为
14．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．电梯地板对物体的支持力所做的功等于 B．电梯地板对物体的支持力所做的功大于
C．钢索的拉力所做的功等于+MgH D．钢索的拉力所做的功等于
二、填空题
15．[2022·湖州] 你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了__________，当指甲被指甲钳剪断后，指甲___________转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
16．（2022 南京模拟）如图所示，两名举重运动员，甲比乙高，他们用相等的时间从地上举起相同质量的杠铃，举起杠铃的过程中甲、乙做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则W1 W2，P1 P2（均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．如图所示是一种开瓶器，使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压两边的压把，利用压把这是通过_______ 的方法从而省力；钻头做得尖细是为了 （选填“增大”或“减小”）压强。小明将螺旋钻头旋进软木塞后，在6s内将瓶塞拔出，若瓶塞长6cm，瓶塞受到的平均阻力为90N，则小明克服瓶塞阻力做功为 J，其做功的功率为 W。
18．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1）甲图中A球在斜面上运动的速度 （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。
（2）乙图中小球B沿斜面运动过程中的动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图 （选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大。
19．（2023铁西区 ）如图所示为A、B两种物质的质量与体积的关系，用这两种物质制成体积相等的A、B两种实心物体若干，如图乙所示在滑轮组下挂1个A物体，若要使A物体处于静止状态，则图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重） 个。
20．（2022 西湖区模拟）在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
（1）0～1秒内，推力F对木箱是否做功 （选填“是”或“否”）；
（2）3～5秒内，推力F对木箱做功 焦。
21．（2023拱墅区 ）在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则W甲 W乙（选填“＜”、“＝”或“＞”，下同）；W额甲 W额乙。
22．（2022 南京模拟）某普通洗衣机如图甲所示其工作原理.依常装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗，而洗衣机脱水干衣时是通过洗衣桶高速旋转，使水滴与衣物分离。另外，脱水桶都安装了安全制动系统。图乙是脱水制动示意图，当用力F打开脱水桶盖时，制动钢丝产生的力使刹车带抱紧刹车盘，阻碍脱水桶运转，起到了制动作用。
（1）当图甲的洗衣机静止在水平地面上时，其所受到的重力与 是一对平衡力。
（2）洗衣机脱水干衣时的水滴因为 被甩出去。
（3）洗衣机实施制动过程中，弹簧 （填“伸长”或“缩短”），刹车带与刹车盘之间是通过增大 来增大摩擦力，使电动轴停下来。
（4）杠杆MN是 杠杆。（填“省力”、“费力”或“等臂”）
23．（2022 德惠市模拟）如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，皮球离开地面上升的过程中，重力势能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图等高A、B两点处的速度A点 B点（填“＞”、“＜”、“＝”）。
三、探究题
24．（2022 浦北县二模）小明利用所学知识设计测定固体和液体密度的方法，如图所示，忽略细绳的质量和体积，请根据要求完成以下问题：（已知水的密度为1.0×103kg/m3）
（1）由于没有天平，他自制了如图甲所示的杠杆，要使杠杆在水平位置平衡并静止，应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，这样做的目的是便于测量 ，并消除杠杆自重对实验的影响；
（2）将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点，用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时，杠杆重新在水平位置保持静止，已知右侧每个圆柱体的质量均为360g，则该金属块的质量为
g；
（3）他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下，逐渐浸入水中，图丁此时金属块受到的浮力为 ，比较图丁和图戊可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 有关；
（4）综合图中信息可以计算出金属块P的密度为 kg/m3，盐水的密度为 kg/m3。
25．用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升，实验数据如下表：
序号 动滑轮重G动/N 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
① 0.1 1 0.2 0.6 0.4 83.3%
② 0.1 2 0.2 1.1 0.4
③ 0.2 2 0.2 1.2 0.4 83.3%
（1）弹簧测力计应该 并匀速拉动绳子。
（2）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为 。
（3）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将 ；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是： 。
四、计算题
26．（2022 门头沟区一模）小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量小石块的密度，实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤：
（1）将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡，用刻度尺测出AO间的距离为20cm；
（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出AB间的距离为8cm。已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度。
27．学校进行实验室仪器升级工程，买了30套，每套质量为10kg的物理实验器材，每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
（1）实验员至少需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g＝10N/kg）
（2）如图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材 箱。
（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？
2024中考冲刺 简单机械与功错题精选（参考答案）
一、选择题
1． 【答案】D
【解析】【答案】D
【知识点】惯性；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关；
（2）运动状态不变包括：①静止；②匀速直线运动状态；
（3）机械能=动能+重力势能；
（4）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，高度减小质量不变，则重力势能减小，故A错误；
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向不断改变，即运动状态改变，故B错误；
C.冰球在水平冰面滑动过程中，它的速度不断改变，即动能不断改变，所以机械能改变，故C错误；
D.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，故D正确。
故选D。
2． 【答案】A
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】应用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可以求出A端的桶与沙土所受的重力大小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：
GA×AO＝（GB+F）×OB，
即：GA×AO＝（200N+100N）×OB，
已知：AO：OB＝3：2，解得：
GA＝200N，故A正确。
故选：A。
3． 【答案】A
【解析】【答案】A
【解析】【分析】掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。根据动力和阻力画出动力臂和阻力臂；注意力臂是一条线段，而非直线。（1）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力．力臂是支点到力的作用线的垂直距离。（2）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；然后由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力，分析可知O是支点，动力F1作用N点，阻力F2作用在M点；N点向下施力，M点受力方向向上，
故选A
4． 【答案】B
【解析】【分析】（1）由图可知，n1＝2，n2＝3；不计绳重及摩擦，由F＝（G物+G轮）确定F1与F2大小；
（2）因不计绳重及摩擦，由已知条件，根据功的计算公式比较W额、W有用、和总功大小，根据η＝×100%比较滑轮组的机械效率大小关系；
（3）根据绳子自由端移动的距离与物体提升高度的关系s＝nh，确定s1与s2大小；由v＝，判断绳子自由端移动的速度大小；由（2）知拉力做的总功相同，根据P＝分析拉力对滑轮组所做的功率大小关系。
【解答】解：（1）由图可知，甲、乙两图中绳子的有效段数分别为：n1＝2，n2＝3；
不计绳重及摩擦，由F＝（G物+G轮）可得绳子受的拉力：F1＝（G物+G轮），F2＝（G物+G轮），
比较可知，F1＞F2，故A错误；
（2）因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，
所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，根据 W总＝W有用+W额，故总功相同，
由η＝×100%可知，两滑轮组的机械效率相等，故B正确；
（3）因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，相同时间提升物体的高度h相同，
所以s1＝2h，s2＝3h，
比较可知，s1＜s2，即乙滑轮组绳子自由端移动的距离大，
又因为时间相同，
所以由v＝可知，乙滑轮组绳子自由端移动的速度大；
由（2）知拉力做的总功相同，W总1＝W总2，且时间相同，根据P＝可知，拉力对滑轮组所做的功率相等。
综上分析可知，选项ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，以及速度和功率公式的应用，不计摩擦和绳重时拉力的求法，综合性较强，难度较大。
5． 【答案】B
【解析】【分析】根据小球在下落过程中不同的位置，从小球的受力分析入手解答。
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。
当小球越过b点后，橡皮筋伸长，产生的弹力由小到大，从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】解：AD、c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，此时橡皮筋形变程度最大，橡皮筋的弹性势能最大，对小球的拉力最大，小球到达c点时，小球受到重力和拉力的作用，且拉力大于重力。故AD错误；
BC、小球从a到b的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从b到c的过程中，小球开始时速度增大，当到橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力后，由于此时合力向上，则小球的速度才逐渐减小，在达到c点时，速度为零，动能为零，所以在小球从a点到c点运动的过程中，小球的重力势能一直在减小，动能是先增加后减小，故B正确，C错误。
故选：B。
【点评】此题难度较大，关键是对小球的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，还要明白在蹦极的过程中，是重力势能与动能、弹性势能之间的相互转化。
6． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】解：以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，阻力臂逐渐减小，在阻力和动力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知左侧拉索拉力大小一直减小，故B正确。
故选：B。
7． 【答案】D
【解析】【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关，即质量越大，速度越大，所以动能越大。
（2）弹性势能的大小与物体的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；
（3）水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，整个系统能量守恒。
【解答】解：
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；
小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，
小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；
到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；
小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，
此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；
则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A、小球的动能先增加后减少，故A错误；
B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误；
C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误；
D、水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查动能和势能的转化与守恒，知道并理解小球在该过程中的速度变化是解决该题的关键。
8． 【答案】D
【解析】【考点】杠杆及其五要素．
【分析】本题主要考查杠杆的五要素和判断杠杆是否省力的方法。在杠杆中硬棒绕着转动的点叫做支点；动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆。
【解答】解：车厢部分是绕着C点转动的，所以C点是支点，故①正确；
液压杆B施加的力是动力，把车厢支撑起来，故②正确；
阻力应是货物对车厢的压力，不是货物的重力，故③错误；
根据杠杆平衡条件，阻力臂越短动力越小，越省力，因此物体A放在车厢后部可省力，故④正确，⑤错误。
故分析错误的是③⑤。
故选：D。
9． 【答案】A
【解析】【考点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点．
【分析】定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力但要费距离。
【解答】解：图乙中使用的是定滑轮，根据动滑轮的特点，乙不省力且F3＝F4，但可以改变作用力方向；
图甲中使用的是动滑轮，不计绳重和摩擦，用力F1竖直向上提升物体时，可以省一半的力；用力F2提升重物时动力臂变小，不可以省一半的力，即F1＜F2。
从以上分析知，A不正确。
故选：A。
10．【答案】D
【解析】【考点】杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故A不合题意；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故B不合题意；
C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故C不合题意；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力、省距离杠杆，故D符合题意。
故选：D。
11．【答案】C
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】质地均匀的直尺，其重心在直尺的中点处，则重力的力臂为支点到直尺中心的长度；又已知B端的物重和B端到支点的距离，根据杠杆平衡的条件：动力×动力臂等于阻力×阻力臂即可求出直尺的重力。
【解答】解：设直尺长为L，从图示可以看出：杠杆的支点为O，动力大小F1＝G＝5N，动力臂L1＝OB＝L；
阻力为直尺的重力G尺，阻力的力臂L2＝AB﹣OB＝L﹣L＝L。
由杠杆平衡的条件得：F1L1＝G尺L2，
G尺＝×F1＝×5N＝10N。
故选C。
12．【答案】C
【解析】【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率．
【分析】（1）不计绳子与滑轮之间的摩擦力，若不计滑轮重力，拉力F＝G，而小金的最大拉力等于自身重力，据此可求可以提起的重物最大重力；
（2）将绳子竖直向下拉动距离s＝nh，据此可求重物提升高度；
（3）不计绳子与滑轮之间的摩擦力时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，知道提升物重、滑轮组的机械效率，可求动滑轮的重力；
（4）使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向。
【解答】解：由图知，承担物重的绳子股数n＝2。
A、不计绳子与滑轮之间的摩擦力，若不计滑轮重力，拉力F＝G，而小金的最大拉力F最大＝G人＝500N，可以提起的重物最大重力G最大＝2F最大＝2×500N＝1000N，故A错误；
B、若小金将绳子竖直向下拉动s＝2m，重物提升高度h＝s＝s＝×2m＝1m，故B错误；
C、不计绳子与滑轮之间的摩擦力时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，可得：75%＝
解得动滑轮的重力G动＝200N，故C正确；
D、由于定滑轮不能省力，只能改变动力的方向，所以当小金向右拉动绳子，所需拉力的大小不变，故D错误。
故选：C。
13．【答案】
【解析】【考点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功；功率的计算及公式的应用．
【解答】解：
由题意知，在图1中，物体在水平路面上做匀速运动，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则F1＝f；在图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，由于压力大小不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为f＝F1。
A、由于滑轮组中有3股绳子拉着物体，拉力端移动距离s′＝3s，
滑轮组做的总功：W总＝F2×3s＝3F2s，故A错误；
BC．此滑轮组做的有用功：W有用＝fs＝F1s，
额外功：W额＝W总﹣W有用＝3F2s﹣F1s，故B错误、C正确；
D．此滑轮组的机械效率：
η＝＝＝，故D错误。
故选：C。
14．【答案】B
【解析】【分析】对物体受力分析，根据动能定理求出支持力做功的大小；对整体分析，根据动能定理求出拉力做功的大小。
【解答】解：A、物体受到重力和支持力的作用，根据动能定理得，WN﹣mgH＝mv2﹣0，解得到地板对物体的支持力做的功为WN＝mgH+mv2＞mv2，故A错误，B正确。
CD、对整体分析，根据动能定理得，WF﹣（M+m）gH＝（M+m）v2﹣0，解得钢索拉力做功为WF＝（M+m）gH+（M+m）v2＞mv2+MgH，故CD错误。
故选：B。
【点评】运用动能定理解题，关键选择好合适的研究对象和研究过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解
二、填空题
15．【答案】形状 弹性势能
【解析】[命题考向： 考查力的作用效果、能量的转化。解析：指甲受到指甲钳力的作用而发生形变。当指甲被指甲钳挤压时拥有弹性势能，在被剪断后，弹性势能转化为动能。]
答案为 形状 弹性势能
16．【答案】＞；＞
【解析】【考点】比较功率的大小；比较功的大小
【分析】由题知甲比乙高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W＝Gh分析做功大小，又知道所用时间相同，再利用P＝比较功率大小。
【解答】解：因为两人举起杠铃质量相同，则杠铃重相同，
甲比乙高，则举起的高度：h1＞h2，
所以，根据W＝Gh可知，举起杠铃做的功：W1＞W2，
又因为举起杠铃用的时间相同，
所以，根据P＝可知，做功功率：P1＞P2。
故答案为：＞；＞。
17．【答案】故答案为：增大动力臂；增大；5.4；0.9。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的种类，当动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；
（2）根据公式P＝可知，当压力不变时减小受力面积可增大压强；
（3）已知瓶塞的长度和阻力的大小，根据公式W＝FS可求克服瓶塞阻力做的功，
已知克服瓶塞阻力做的功和所用的时间，根据公式P＝可求做功的功率。
【解答】解：（1）由图可知，再用双手按压把末端时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，利用压把是通过增大动力臂的方法从而省力。
（2）钻头做得尖细是为了减小受力面积，在压力不变的情况下，增大压强。
（3）小明克服瓶塞阻力做的功为W＝Fs＝fs＝90N×6×10﹣2m＝5.4J，
做功的功率为P＝＝＝0.9W。
故答案为：增大动力臂；增大；5.4；0.9。
【点评】本题考查省力杠杆的应用、增大压强的方法、做功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道增大压强的方法是增大压力或减小受力面积。
18．【答案】故答案为：（1）不变；减小；（2）增大；减小；（3）乙。
【解析】【分析】（1）①比较A球在相同时间内通过的路程，判断A球在斜面上运动的速度变化；
②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，在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析；
（2）比较B球在相同时间内通过的路程，判断B球在斜面上运动的速度变化，然后根据动能和势能大小的影响因素判断其动能和势能的大小变化；
（3）首先根据摩擦力大小的影响因素判断两木块受到的摩擦力大小，然后据图比较两球从斜面上运动到斜面底部时的速度大小，动能大小，进而得出结论。
【解答】解：
（1）由甲图可知，A球在相同时间内通过的路程相等，所以，A球在斜面上运动的速度不变（即A球做匀速直线运动）；
A球在斜面上运动时，质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度减小，重力势能变小，而机械能等于动能与势能之和，所以A球的机械能减小；
（2）由乙图可知，B球在相同时间内通过的路程越来越大，所以，B球在斜面上运动的速度不断变大，
B球在运动过程中质量不变、速度变大，故动能变大；同时，高度减小，重力势能减小；
（3）由图可知，两个小球从斜面上运动到斜面底端时图乙中的B球速度大（原因是B球在相同时间内通过的路程更长），B球动能大；
而两木块相同，水平面的粗糙程度相同，B球滑到底端时动能大，对木块做的功多，所以，碰撞之后图乙中木块运动距离较大。
故答案为：（1）不变；减小；（2）增大；减小；（3）乙。
【点评】此题为实验题，主要考查速度的大小比较、动能和势能的大小变化、摩擦力大小的影响因素等，在比较速度的大小、动能和势能的大小变化、以及摩擦力大小时，应注意控制变量法的应用。
19．【答案】故答案为：2。
【解析】【考点】滑轮组绳子拉力的计算；密度公式的应用．
【分析】由图甲可知，当m＝20g时，A、B的体积，利用密度公式求AB的密度；利用G＝mg＝ρVg求A、B的重力之比；
要使滑轮组悬挂的A物体处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有NGB＝GA，求出N即可得出答案。
【解答】解：
由图甲可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，
则ρA＝＝＝2g/cm3，ρB＝＝＝0.5g/cm3，
所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；
因为A、B的体积相同，
所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，
要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，
则有：N GB＝GA，
则N＝×＝×＝2。
故答案为：2。
20．【答案】（1）否；（2）400。
【解析】【考点】功的计算．
【分析】（1）做功必须同时满足两个条件：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过一段距离；
（2）根据W＝Fs计算功的大小。
【解答】解：（1）由图丙可知，0～1秒内，木箱静止，故推力不做功；
（2）由图丙可知，3～5秒内，木箱做匀速直线运动，
木箱通过的距离s＝vt＝1.0m/s×（5s﹣3s）＝2m，
由图乙可知，3～5秒内，推力F＝200N，
3～5秒内，推力F对木箱做功W＝Fs＝200N×2m＝400J。
故答案为：否；400。
21．【答案】＝；＞。
【解析】【考点】功的计算．
【分析】根据W＝Fs比较甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）；根据W有＝Gh＝mgh比较有用功大小，然后根据W额＝W总﹣W有比较额外功大小。
【解答】解：由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，
根据W＝Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）：W甲＝W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有＝Gh＝mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
因为W额＝W总﹣W有，所以W额甲＞W额乙。
故答案为：＝；＞。
22．【答案】（1）支持力；（2）惯性；（3）伸长；压力；（4）等臂。
【解析】【考点】增大或减小摩擦的方法；惯性与惯性现象；平衡力与相互作用力的辨别；杠杆的分类．
【解答】解：（1）洗衣机静止在水平地面上时，重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；
（2）洗衣机脱水干衣时，衣服被筒壁阻挡，而水滴由于惯性保持原来的运动状态，所以被甩出去；
（3）制动钢丝产生的力使刹车带向左运动抱紧刹车盘，所以会带动弹簧向左伸长；刹车带与刹车盘之间是通过增大压力来增大摩擦力，使电动轴停下来；
（4）打开脱水桶盖时，制动钢丝产生的力使刹车带向左运动，为动力；弹簧对刹车带的拉力阻碍其向左运动，为阻力，两个力作用在同一点上，且方向相反，它们的延长线互相重合，因此，从上端支点到两个力的作用线的距离相等，即动力臂等于阻力臂，所以杠杆MN是等臂杠杆。
故答案为：（1）支持力；（2）惯性；（3）伸长；压力；（4）等臂。
23．【答案】增大；减小；＞
【解析】【考点】动能和势能的转化；机械能的概念．
【解答】解：（1）皮球离开地面上升的过程中，质量不变，高度上升，重力势能增大；
（2）由图可知，皮球离开地面上升的过程中，皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小；
（3）A点和B点的高度相等，重力势能相同，A点的机械能大于B点的机械能，所以A点的动能大于B点的动能，A点的速度大于B点的速度。
故答案为：增大；减小；＞。
三、探究题
24．【答案】（1）右；力臂；（2）480；（3）2；液体的密度；（4）2.4×103；1.2×103。
【解析】【考点】探究杠杆的平衡条件；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．
【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2进行解答；
（3）根据F浮＝G﹣F求出浮力的大小；分析图中的相同点和不同，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论，然后分析答题；
（4）根据金属块P在水中的浮力，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是金属块P的体积，根据ρ＝求出金属块P的密度；
排开盐水的体积等于金属块P的体积，再利用F浮＝ρ液gV排求盐水的密度。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）由图甲知，左侧力臂为15cm，右侧力臂为10cm，根据杠杆的平衡条件：
mPg L左＝m右g L右，
即：mP×10N/kg×15cm＝2×0.36kg×10N/kg×10cm，
解得：mP＝0.48kg＝480g；
（3）金属块P的重力G＝mPg＝0.48kg×10N/kg＝4.8N，
由丁图知，金属块P浸没时，弹簧测力计的示数为2.8N，由F浮＝G﹣F得：金属块P浸没在液体中所受的浮力大小为2N；
分析比较图丁、戊实验可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，可以得出结论：液体的密度越大，物体受到的浮力越大；
（4）由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体的体积为：
VP＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
金属块P的密度：
ρP＝＝＝2.4×103kg/m3；
排开盐水的体积等于金属块P的体积2×10﹣4m3；
由图戊可知，弹簧测力计示数为2.4N，金属块P完全浸没在盐水中所受浮力：F浮′＝4.8N﹣2.4N＝2.4N；
由浮力公式F浮＝ρ液gV排可知盐水的密度：
ρ盐水＝＝＝1.2×103kg/m3。
故答案为：（1）右；力臂；（2）480；（3）2；液体的密度；（4）2.4×103；1.2×103。
25．【答案】故答案为：（1）竖直向上；（2）90.9%；（3）增大；减小；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
【解析】【分析】（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升；
（2）根据表中实验数据应用效率公式求出动滑轮的机械效率；
（3）根据控制变量法的要求分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据分析答题；
（4）从摩擦与绳重等方面分析答题。
【解答】解：
（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
（2）由表中实验数据可知，第②次实验时，动滑轮的机械效率：
η＝＝＝×100%≈90.9%；
（3）由表中实验序号为①②的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大；
由表中实验序号为②③的实验数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将减小；
（4）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠。
故答案为：（1）竖直向上；（2）90.9%；（3）增大；减小；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
【点评】本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析，应用效率公式可以求出滑轮组效率，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题；解题时要注意控制变量法的应用。
四、计算题
26．【答案】小石块的密度为2.5×103kg/m3。
【解析】【考点】杠杆的平衡条件；固体的密度测量实验．
【分析】掌握杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。据杠杆两次平衡列出等式；根据杠杆两次平衡列出等式即可得出石块质量和排开的水的质量关系式，然后结合密度公式即可求出石块的密度。
【解答】解：（1）根据杠杆平衡条件可知：将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。则根据杠杆平衡条件可得：
m甲g OA＝m乙g OD，
即：m甲 OA＝m乙 OD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡。则OB＝OA﹣AB＝20cm﹣8cm＝12cm，
则根据杠杆平衡条件可得：
m甲g OB＝（m乙﹣m排水）g OD。
即：m甲 OB＝（m乙﹣m排水） OD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由可得，＝＝＝
整理可得：m乙＝2.5m排水，
由ρ＝得，m＝ρV，代入公式，
ρ石 V乙＝2.5ρ水 V排水，
由于小石块乙是完全浸没在水中，则：V排水＝V乙，
所以，ρ石＝2.5ρ水＝2.5×1.0×103kg/m3＝2.5×103kg/m3。
答：小石块的密度为2.5×103kg/m3。
27．【答案】（1）该实验员至少需要做功2.1×104J；（2）3；（3）他搬运这批实验器材的最短时间为300s。
【解析】【分析】（1）已知实验器材数量和质量求出总质量，然后求总重力，已知被升高的高度，即可利用W＝Gh求克服重力做的功，
（2）已知总质量，可求出一箱的质量，由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数。
（3）已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据P＝计算出最短时间。
【解答】解：（1）物理实验器材的总质量m＝30m0＝30×10kg＝300kg，
则这批实验器材的总重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
实验员搬运器材至少做的功：
W＝Gh＝3000N×7m＝2.1×104J；
（2）由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m′＝30kg，
由于一箱器材质量m0＝10kg，则一次需要搬运箱数n＝＝＝3；
（3）要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图象可知最大功率P＝70W。
根据P＝可得最短时间：t＝＝＝300s。
答：（1）该实验员至少需要做功2.1×104J；（2）3；（3）他搬运这批实验器材的最短时间为300s。
【点评】本题考查了功的计算和功率的计算，能从图象得出相关信息并利用是本题的关键。
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2024中考冲刺 简单机械与功错题精选
一、选择题
1． 第24届冬季奥运会在北京举行，如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
2．（2023顺义区）如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO：OB＝3：2，悬挂在B端的配重所受的重力为200N。当杠杆AB在水平位置平衡时，加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是100N（不计杆重和绳重），则悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为（ ）
A．200N B．300N C．400N D．450N
3． 小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ）
A．B．C．D．
4． 如图所示，用相同的轮滑和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，在拉力F1、F2作用下分别将相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度，若不计绳重及轮与轴之间的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．F1＝F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
C．乙滑轮组绳子自由端移动的速度大，做的有用功多
D．甲滑轮组绳子自由端移动的距离大，拉力F1的功率大
5． 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点的运动过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．小球到达c点时，小球只受重力作用 B．小球的重力势能一直在减小
C．小球的动能一直在增加 D．在c点橡皮筋的弹性势能最小
6． （2022 丛台区）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．保持不变 D．先增大后减小
7． 如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小球的动能不断增加
B．弹簧的弹性势能不断减少
C．小球运动到O点时的动能与在O点时弹簧的弹性势能相等
D．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
8． （2023垦利区）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（ ）
①C点是支点 ②液压杆B施加的力是动力 ③阻力只有货物的重力
④物体A放在车厢后部可省力 ⑤物体A放在车厢前部可省力
A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤
9．（2023容县）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升同一重物G，若不计摩擦和绳重，则下列判断不正确的是（ ）
A．F1＝F2 B．使用甲装置可省力 C．F3＝F4 D．使用乙装置可改变力的方向
10（2023龙岗区模拟）下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A． 起子 B． 核桃夹 C． 钳子 D． 食品夹
11．（2023宣州区）如图所示，质地均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一。当B端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，则这把直尺受到的重力是（ ）
A．2.5N B．5N C．10N D．15N
12．（2022 杭州模拟）小金用如图滑轮组提起一个重物，已知重物重力为G，小金重力为500N，不计绳子与滑轮之间的摩擦力。以下说法中正确的是（ ）
A．若不计滑轮重力，小金可以提起的重物最大重力不超过500N
B．若小金将绳子竖直向下拉动2m，则重物可以提升4m
C．若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮的重力为200N
D．若小金向右拉动绳子，所需的拉力将会逐渐增大
13．（2023市中区）图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）。此过程滑轮组（ ）
A．总功率为F2s B．额外功为F1s C．额外功为3F2s﹣F1s D．机械效率为
14．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．电梯地板对物体的支持力所做的功等于 B．电梯地板对物体的支持力所做的功大于
C．钢索的拉力所做的功等于+MgH D．钢索的拉力所做的功等于
二、填空题
15．[2022·湖州] 你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了__________，当指甲被指甲钳剪断后，指甲___________转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
16．（2022 南京模拟）如图所示，两名举重运动员，甲比乙高，他们用相等的时间从地上举起相同质量的杠铃，举起杠铃的过程中甲、乙做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则W1 W2，P1 P2（均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．如图所示是一种开瓶器，使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压两边的压把，利用压把这是通过_______ 的方法从而省力；钻头做得尖细是为了 （选填“增大”或“减小”）压强。小明将螺旋钻头旋进软木塞后，在6s内将瓶塞拔出，若瓶塞长6cm，瓶塞受到的平均阻力为90N，则小明克服瓶塞阻力做功为 J，其做功的功率为 W。
18．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1）甲图中A球在斜面上运动的速度 （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。
（2）乙图中小球B沿斜面运动过程中的动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图 （选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大。
19．（2023铁西区 ）如图所示为A、B两种物质的质量与体积的关系，用这两种物质制成体积相等的A、B两种实心物体若干，如图乙所示在滑轮组下挂1个A物体，若要使A物体处于静止状态，则图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重） 个。
20．（2022 西湖区模拟）在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
（1）0～1秒内，推力F对木箱是否做功 （选填“是”或“否”）；
（2）3～5秒内，推力F对木箱做功 焦。
21．（2023拱墅区 ）在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则W甲 W乙（选填“＜”、“＝”或“＞”，下同）；W额甲 W额乙。
22．（2022 南京模拟）某普通洗衣机如图甲所示其工作原理.依常装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗，而洗衣机脱水干衣时是通过洗衣桶高速旋转，使水滴与衣物分离。另外，脱水桶都安装了安全制动系统。图乙是脱水制动示意图，当用力F打开脱水桶盖时，制动钢丝产生的力使刹车带抱紧刹车盘，阻碍脱水桶运转，起到了制动作用。
（1）当图甲的洗衣机静止在水平地面上时，其所受到的重力与 是一对平衡力。
（2）洗衣机脱水干衣时的水滴因为 被甩出去。
（3）洗衣机实施制动过程中，弹簧 （填“伸长”或“缩短”），刹车带与刹车盘之间是通过增大 来增大摩擦力，使电动轴停下来。
（4）杠杆MN是 杠杆。（填“省力”、“费力”或“等臂”）
23．（2022 德惠市模拟）如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，皮球离开地面上升的过程中，重力势能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图等高A、B两点处的速度A点 B点（填“＞”、“＜”、“＝”）。
三、探究题
24．（2022 浦北县二模）小明利用所学知识设计测定固体和液体密度的方法，如图所示，忽略细绳的质量和体积，请根据要求完成以下问题：（已知水的密度为1.0×103kg/m3）
（1）由于没有天平，他自制了如图甲所示的杠杆，要使杠杆在水平位置平衡并静止，应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，这样做的目的是便于测量 ，并消除杠杆自重对实验的影响；
（2）将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点，用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时，杠杆重新在水平位置保持静止，已知右侧每个圆柱体的质量均为360g，则该金属块的质量为
g；
（3）他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下，逐渐浸入水中，图丁此时金属块受到的浮力为 ，比较图丁和图戊可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 有关；
（4）综合图中信息可以计算出金属块P的密度为 kg/m3，盐水的密度为 kg/m3。
25．用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升，实验数据如下表：
序号 动滑轮重G动/N 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
① 0.1 1 0.2 0.6 0.4 83.3%
② 0.1 2 0.2 1.1 0.4
③ 0.2 2 0.2 1.2 0.4 83.3%
（1）弹簧测力计应该 并匀速拉动绳子。
（2）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为 。
（3）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将 ；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是： 。
四、计算题
26．（2022 门头沟区一模）小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量小石块的密度，实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤：
（1）将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡，用刻度尺测出AO间的距离为20cm；
（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出AB间的距离为8cm。已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度。
27．学校进行实验室仪器升级工程，买了30套，每套质量为10kg的物理实验器材，每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
（1）实验员至少需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g＝10N/kg）
（2）如图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材 箱。
（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？
2024中考冲刺 简单机械与功错题精选（参考答案）
一、选择题
1． 【答案】D
【解析】【答案】D
【知识点】惯性；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关；
（2）运动状态不变包括：①静止；②匀速直线运动状态；
（3）机械能=动能+重力势能；
（4）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，高度减小质量不变，则重力势能减小，故A错误；
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向不断改变，即运动状态改变，故B错误；
C.冰球在水平冰面滑动过程中，它的速度不断改变，即动能不断改变，所以机械能改变，故C错误；
D.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，故D正确。
故选D。
2． 【答案】A
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】应用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可以求出A端的桶与沙土所受的重力大小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：
GA×AO＝（GB+F）×OB，
即：GA×AO＝（200N+100N）×OB，
已知：AO：OB＝3：2，解得：
GA＝200N，故A正确。
故选：A。
3． 【答案】A
【解析】【答案】A
【解析】【分析】掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。根据动力和阻力画出动力臂和阻力臂；注意力臂是一条线段，而非直线。（1）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力．力臂是支点到力的作用线的垂直距离。（2）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；然后由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力，分析可知O是支点，动力F1作用N点，阻力F2作用在M点；N点向下施力，M点受力方向向上，
故选A
4． 【答案】B
【解析】【分析】（1）由图可知，n1＝2，n2＝3；不计绳重及摩擦，由F＝（G物+G轮）确定F1与F2大小；
（2）因不计绳重及摩擦，由已知条件，根据功的计算公式比较W额、W有用、和总功大小，根据η＝×100%比较滑轮组的机械效率大小关系；
（3）根据绳子自由端移动的距离与物体提升高度的关系s＝nh，确定s1与s2大小；由v＝，判断绳子自由端移动的速度大小；由（2）知拉力做的总功相同，根据P＝分析拉力对滑轮组所做的功率大小关系。
【解答】解：（1）由图可知，甲、乙两图中绳子的有效段数分别为：n1＝2，n2＝3；
不计绳重及摩擦，由F＝（G物+G轮）可得绳子受的拉力：F1＝（G物+G轮），F2＝（G物+G轮），
比较可知，F1＞F2，故A错误；
（2）因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，
所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，根据 W总＝W有用+W额，故总功相同，
由η＝×100%可知，两滑轮组的机械效率相等，故B正确；
（3）因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，相同时间提升物体的高度h相同，
所以s1＝2h，s2＝3h，
比较可知，s1＜s2，即乙滑轮组绳子自由端移动的距离大，
又因为时间相同，
所以由v＝可知，乙滑轮组绳子自由端移动的速度大；
由（2）知拉力做的总功相同，W总1＝W总2，且时间相同，根据P＝可知，拉力对滑轮组所做的功率相等。
综上分析可知，选项ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，以及速度和功率公式的应用，不计摩擦和绳重时拉力的求法，综合性较强，难度较大。
5． 【答案】B
【解析】【分析】根据小球在下落过程中不同的位置，从小球的受力分析入手解答。
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。
当小球越过b点后，橡皮筋伸长，产生的弹力由小到大，从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】解：AD、c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，此时橡皮筋形变程度最大，橡皮筋的弹性势能最大，对小球的拉力最大，小球到达c点时，小球受到重力和拉力的作用，且拉力大于重力。故AD错误；
BC、小球从a到b的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从b到c的过程中，小球开始时速度增大，当到橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力后，由于此时合力向上，则小球的速度才逐渐减小，在达到c点时，速度为零，动能为零，所以在小球从a点到c点运动的过程中，小球的重力势能一直在减小，动能是先增加后减小，故B正确，C错误。
故选：B。
【点评】此题难度较大，关键是对小球的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，还要明白在蹦极的过程中，是重力势能与动能、弹性势能之间的相互转化。
6． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】解：以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，阻力臂逐渐减小，在阻力和动力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知左侧拉索拉力大小一直减小，故B正确。
故选：B。
7． 【答案】D
【解析】【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关，即质量越大，速度越大，所以动能越大。
（2）弹性势能的大小与物体的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；
（3）水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，整个系统能量守恒。
【解答】解：
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；
小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，
小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；
到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；
小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，
此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；
则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A、小球的动能先增加后减少，故A错误；
B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误；
C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误；
D、水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查动能和势能的转化与守恒，知道并理解小球在该过程中的速度变化是解决该题的关键。
8． 【答案】D
【解析】【考点】杠杆及其五要素．
【分析】本题主要考查杠杆的五要素和判断杠杆是否省力的方法。在杠杆中硬棒绕着转动的点叫做支点；动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆。
【解答】解：车厢部分是绕着C点转动的，所以C点是支点，故①正确；
液压杆B施加的力是动力，把车厢支撑起来，故②正确；
阻力应是货物对车厢的压力，不是货物的重力，故③错误；
根据杠杆平衡条件，阻力臂越短动力越小，越省力，因此物体A放在车厢后部可省力，故④正确，⑤错误。
故分析错误的是③⑤。
故选：D。
9． 【答案】A
【解析】【考点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点．
【分析】定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力但要费距离。
【解答】解：图乙中使用的是定滑轮，根据动滑轮的特点，乙不省力且F3＝F4，但可以改变作用力方向；
图甲中使用的是动滑轮，不计绳重和摩擦，用力F1竖直向上提升物体时，可以省一半的力；用力F2提升重物时动力臂变小，不可以省一半的力，即F1＜F2。
从以上分析知，A不正确。
故选：A。
10．【答案】D
【解析】【考点】杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故A不合题意；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故B不合题意；
C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故C不合题意；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力、省距离杠杆，故D符合题意。
故选：D。
11．【答案】C
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】质地均匀的直尺，其重心在直尺的中点处，则重力的力臂为支点到直尺中心的长度；又已知B端的物重和B端到支点的距离，根据杠杆平衡的条件：动力×动力臂等于阻力×阻力臂即可求出直尺的重力。
【解答】解：设直尺长为L，从图示可以看出：杠杆的支点为O，动力大小F1＝G＝5N，动力臂L1＝OB＝L；
阻力为直尺的重力G尺，阻力的力臂L2＝AB﹣OB＝L﹣L＝L。
由杠杆平衡的条件得：F1L1＝G尺L2，
G尺＝×F1＝×5N＝10N。
故选C。
12．【答案】C
【解析】【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率．
【分析】（1）不计绳子与滑轮之间的摩擦力，若不计滑轮重力，拉力F＝G，而小金的最大拉力等于自身重力，据此可求可以提起的重物最大重力；
（2）将绳子竖直向下拉动距离s＝nh，据此可求重物提升高度；
（3）不计绳子与滑轮之间的摩擦力时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，知道提升物重、滑轮组的机械效率，可求动滑轮的重力；
（4）使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向。
【解答】解：由图知，承担物重的绳子股数n＝2。
A、不计绳子与滑轮之间的摩擦力，若不计滑轮重力，拉力F＝G，而小金的最大拉力F最大＝G人＝500N，可以提起的重物最大重力G最大＝2F最大＝2×500N＝1000N，故A错误；
B、若小金将绳子竖直向下拉动s＝2m，重物提升高度h＝s＝s＝×2m＝1m，故B错误；
C、不计绳子与滑轮之间的摩擦力时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
若G＝600N时，滑轮组的机械效率为75%，可得：75%＝
解得动滑轮的重力G动＝200N，故C正确；
D、由于定滑轮不能省力，只能改变动力的方向，所以当小金向右拉动绳子，所需拉力的大小不变，故D错误。
故选：C。
13．【答案】
【解析】【考点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功；功率的计算及公式的应用．
【解答】解：
由题意知，在图1中，物体在水平路面上做匀速运动，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则F1＝f；在图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，由于压力大小不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为f＝F1。
A、由于滑轮组中有3股绳子拉着物体，拉力端移动距离s′＝3s，
滑轮组做的总功：W总＝F2×3s＝3F2s，故A错误；
BC．此滑轮组做的有用功：W有用＝fs＝F1s，
额外功：W额＝W总﹣W有用＝3F2s﹣F1s，故B错误、C正确；
D．此滑轮组的机械效率：
η＝＝＝，故D错误。
故选：C。
14．【答案】B
【解析】【分析】对物体受力分析，根据动能定理求出支持力做功的大小；对整体分析，根据动能定理求出拉力做功的大小。
【解答】解：A、物体受到重力和支持力的作用，根据动能定理得，WN﹣mgH＝mv2﹣0，解得到地板对物体的支持力做的功为WN＝mgH+mv2＞mv2，故A错误，B正确。
CD、对整体分析，根据动能定理得，WF﹣（M+m）gH＝（M+m）v2﹣0，解得钢索拉力做功为WF＝（M+m）gH+（M+m）v2＞mv2+MgH，故CD错误。
故选：B。
【点评】运用动能定理解题，关键选择好合适的研究对象和研究过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解
二、填空题
15．【答案】形状 弹性势能
【解析】[命题考向： 考查力的作用效果、能量的转化。解析：指甲受到指甲钳力的作用而发生形变。当指甲被指甲钳挤压时拥有弹性势能，在被剪断后，弹性势能转化为动能。]
答案为 形状 弹性势能
16．【答案】＞；＞
【解析】【考点】比较功率的大小；比较功的大小
【分析】由题知甲比乙高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W＝Gh分析做功大小，又知道所用时间相同，再利用P＝比较功率大小。
【解答】解：因为两人举起杠铃质量相同，则杠铃重相同，
甲比乙高，则举起的高度：h1＞h2，
所以，根据W＝Gh可知，举起杠铃做的功：W1＞W2，
又因为举起杠铃用的时间相同，
所以，根据P＝可知，做功功率：P1＞P2。
故答案为：＞；＞。
17．【答案】故答案为：增大动力臂；增大；5.4；0.9。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的种类，当动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；
（2）根据公式P＝可知，当压力不变时减小受力面积可增大压强；
（3）已知瓶塞的长度和阻力的大小，根据公式W＝FS可求克服瓶塞阻力做的功，
已知克服瓶塞阻力做的功和所用的时间，根据公式P＝可求做功的功率。
【解答】解：（1）由图可知，再用双手按压把末端时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，利用压把是通过增大动力臂的方法从而省力。
（2）钻头做得尖细是为了减小受力面积，在压力不变的情况下，增大压强。
（3）小明克服瓶塞阻力做的功为W＝Fs＝fs＝90N×6×10﹣2m＝5.4J，
做功的功率为P＝＝＝0.9W。
故答案为：增大动力臂；增大；5.4；0.9。
【点评】本题考查省力杠杆的应用、增大压强的方法、做功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道增大压强的方法是增大压力或减小受力面积。
18．【答案】故答案为：（1）不变；减小；（2）增大；减小；（3）乙。
【解析】【分析】（1）①比较A球在相同时间内通过的路程，判断A球在斜面上运动的速度变化；
②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，在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析；
（2）比较B球在相同时间内通过的路程，判断B球在斜面上运动的速度变化，然后根据动能和势能大小的影响因素判断其动能和势能的大小变化；
（3）首先根据摩擦力大小的影响因素判断两木块受到的摩擦力大小，然后据图比较两球从斜面上运动到斜面底部时的速度大小，动能大小，进而得出结论。
【解答】解：
（1）由甲图可知，A球在相同时间内通过的路程相等，所以，A球在斜面上运动的速度不变（即A球做匀速直线运动）；
A球在斜面上运动时，质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度减小，重力势能变小，而机械能等于动能与势能之和，所以A球的机械能减小；
（2）由乙图可知，B球在相同时间内通过的路程越来越大，所以，B球在斜面上运动的速度不断变大，
B球在运动过程中质量不变、速度变大，故动能变大；同时，高度减小，重力势能减小；
（3）由图可知，两个小球从斜面上运动到斜面底端时图乙中的B球速度大（原因是B球在相同时间内通过的路程更长），B球动能大；
而两木块相同，水平面的粗糙程度相同，B球滑到底端时动能大，对木块做的功多，所以，碰撞之后图乙中木块运动距离较大。
故答案为：（1）不变；减小；（2）增大；减小；（3）乙。
【点评】此题为实验题，主要考查速度的大小比较、动能和势能的大小变化、摩擦力大小的影响因素等，在比较速度的大小、动能和势能的大小变化、以及摩擦力大小时，应注意控制变量法的应用。
19．【答案】故答案为：2。
【解析】【考点】滑轮组绳子拉力的计算；密度公式的应用．
【分析】由图甲可知，当m＝20g时，A、B的体积，利用密度公式求AB的密度；利用G＝mg＝ρVg求A、B的重力之比；
要使滑轮组悬挂的A物体处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有NGB＝GA，求出N即可得出答案。
【解答】解：
由图甲可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，
则ρA＝＝＝2g/cm3，ρB＝＝＝0.5g/cm3，
所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；
因为A、B的体积相同，
所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，
要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，
则有：N GB＝GA，
则N＝×＝×＝2。
故答案为：2。
20．【答案】（1）否；（2）400。
【解析】【考点】功的计算．
【分析】（1）做功必须同时满足两个条件：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过一段距离；
（2）根据W＝Fs计算功的大小。
【解答】解：（1）由图丙可知，0～1秒内，木箱静止，故推力不做功；
（2）由图丙可知，3～5秒内，木箱做匀速直线运动，
木箱通过的距离s＝vt＝1.0m/s×（5s﹣3s）＝2m，
由图乙可知，3～5秒内，推力F＝200N，
3～5秒内，推力F对木箱做功W＝Fs＝200N×2m＝400J。
故答案为：否；400。
21．【答案】＝；＞。
【解析】【考点】功的计算．
【分析】根据W＝Fs比较甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）；根据W有＝Gh＝mgh比较有用功大小，然后根据W额＝W总﹣W有比较额外功大小。
【解答】解：由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，
根据W＝Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）：W甲＝W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有＝Gh＝mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
因为W额＝W总﹣W有，所以W额甲＞W额乙。
故答案为：＝；＞。
22．【答案】（1）支持力；（2）惯性；（3）伸长；压力；（4）等臂。
【解析】【考点】增大或减小摩擦的方法；惯性与惯性现象；平衡力与相互作用力的辨别；杠杆的分类．
【解答】解：（1）洗衣机静止在水平地面上时，重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；
（2）洗衣机脱水干衣时，衣服被筒壁阻挡，而水滴由于惯性保持原来的运动状态，所以被甩出去；
（3）制动钢丝产生的力使刹车带向左运动抱紧刹车盘，所以会带动弹簧向左伸长；刹车带与刹车盘之间是通过增大压力来增大摩擦力，使电动轴停下来；
（4）打开脱水桶盖时，制动钢丝产生的力使刹车带向左运动，为动力；弹簧对刹车带的拉力阻碍其向左运动，为阻力，两个力作用在同一点上，且方向相反，它们的延长线互相重合，因此，从上端支点到两个力的作用线的距离相等，即动力臂等于阻力臂，所以杠杆MN是等臂杠杆。
故答案为：（1）支持力；（2）惯性；（3）伸长；压力；（4）等臂。
23．【答案】增大；减小；＞
【解析】【考点】动能和势能的转化；机械能的概念．
【解答】解：（1）皮球离开地面上升的过程中，质量不变，高度上升，重力势能增大；
（2）由图可知，皮球离开地面上升的过程中，皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小；
（3）A点和B点的高度相等，重力势能相同，A点的机械能大于B点的机械能，所以A点的动能大于B点的动能，A点的速度大于B点的速度。
故答案为：增大；减小；＞。
三、探究题
24．【答案】（1）右；力臂；（2）480；（3）2；液体的密度；（4）2.4×103；1.2×103。
【解析】【考点】探究杠杆的平衡条件；阿基米德原理的应用；浮力大小的计算．
【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2进行解答；
（3）根据F浮＝G﹣F求出浮力的大小；分析图中的相同点和不同，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论，然后分析答题；
（4）根据金属块P在水中的浮力，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是金属块P的体积，根据ρ＝求出金属块P的密度；
排开盐水的体积等于金属块P的体积，再利用F浮＝ρ液gV排求盐水的密度。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）由图甲知，左侧力臂为15cm，右侧力臂为10cm，根据杠杆的平衡条件：
mPg L左＝m右g L右，
即：mP×10N/kg×15cm＝2×0.36kg×10N/kg×10cm，
解得：mP＝0.48kg＝480g；
（3）金属块P的重力G＝mPg＝0.48kg×10N/kg＝4.8N，
由丁图知，金属块P浸没时，弹簧测力计的示数为2.8N，由F浮＝G﹣F得：金属块P浸没在液体中所受的浮力大小为2N；
分析比较图丁、戊实验可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，可以得出结论：液体的密度越大，物体受到的浮力越大；
（4）由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体的体积为：
VP＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
金属块P的密度：
ρP＝＝＝2.4×103kg/m3；
排开盐水的体积等于金属块P的体积2×10﹣4m3；
由图戊可知，弹簧测力计示数为2.4N，金属块P完全浸没在盐水中所受浮力：F浮′＝4.8N﹣2.4N＝2.4N；
由浮力公式F浮＝ρ液gV排可知盐水的密度：
ρ盐水＝＝＝1.2×103kg/m3。
故答案为：（1）右；力臂；（2）480；（3）2；液体的密度；（4）2.4×103；1.2×103。
25．【答案】故答案为：（1）竖直向上；（2）90.9%；（3）增大；减小；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
【解析】【分析】（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升；
（2）根据表中实验数据应用效率公式求出动滑轮的机械效率；
（3）根据控制变量法的要求分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据分析答题；
（4）从摩擦与绳重等方面分析答题。
【解答】解：
（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
（2）由表中实验数据可知，第②次实验时，动滑轮的机械效率：
η＝＝＝×100%≈90.9%；
（3）由表中实验序号为①②的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大；
由表中实验序号为②③的实验数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将减小；
（4）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠。
故答案为：（1）竖直向上；（2）90.9%；（3）增大；减小；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
【点评】本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析，应用效率公式可以求出滑轮组效率，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题；解题时要注意控制变量法的应用。
四、计算题
26．【答案】小石块的密度为2.5×103kg/m3。
【解析】【考点】杠杆的平衡条件；固体的密度测量实验．
【分析】掌握杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。据杠杆两次平衡列出等式；根据杠杆两次平衡列出等式即可得出石块质量和排开的水的质量关系式，然后结合密度公式即可求出石块的密度。
【解答】解：（1）根据杠杆平衡条件可知：将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。则根据杠杆平衡条件可得：
m甲g OA＝m乙g OD，
即：m甲 OA＝m乙 OD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡。则OB＝OA﹣AB＝20cm﹣8cm＝12cm，
则根据杠杆平衡条件可得：
m甲g OB＝（m乙﹣m排水）g OD。
即：m甲 OB＝（m乙﹣m排水） OD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由可得，＝＝＝
整理可得：m乙＝2.5m排水，
由ρ＝得，m＝ρV，代入公式，
ρ石 V乙＝2.5ρ水 V排水，
由于小石块乙是完全浸没在水中，则：V排水＝V乙，
所以，ρ石＝2.5ρ水＝2.5×1.0×103kg/m3＝2.5×103kg/m3。
答：小石块的密度为2.5×103kg/m3。
27．【答案】（1）该实验员至少需要做功2.1×104J；（2）3；（3）他搬运这批实验器材的最短时间为300s。
【解析】【分析】（1）已知实验器材数量和质量求出总质量，然后求总重力，已知被升高的高度，即可利用W＝Gh求克服重力做的功，
（2）已知总质量，可求出一箱的质量，由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数。
（3）已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据P＝计算出最短时间。
【解答】解：（1）物理实验器材的总质量m＝30m0＝30×10kg＝300kg，
则这批实验器材的总重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
实验员搬运器材至少做的功：
W＝Gh＝3000N×7m＝2.1×104J；
（2）由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m′＝30kg，
由于一箱器材质量m0＝10kg，则一次需要搬运箱数n＝＝＝3；
（3）要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图象可知最大功率P＝70W。
根据P＝可得最短时间：t＝＝＝300s。
答：（1）该实验员至少需要做功2.1×104J；（2）3；（3）他搬运这批实验器材的最短时间为300s。
【点评】本题考查了功的计算和功率的计算，能从图象得出相关信息并利用是本题的关键。
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