华师大版科学九上期末专题复习：功与机械效率（含答案）

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华师大版九上期末专题复习：功与机械效率
一、单选题
1．下列物理量可以直接反映做功快慢的是（　　）
A．速度 B．功率 C．质量 D．时间
2．下列说法正确的是（　　）
A．起重机的机械效率是40%-50%
B．中考游泳时，人的速度约为8m/s
C．中考立定跳远时，人做功的大小约为250J
D．中考跳绳时，人做功的功率约为10W
3．下列关于物体是否做功的说法中正确的是（　　）
A．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
B．小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的拉力做了功
C．举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功
D．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功
4．如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组——华龙一号3号机组的内穹顶吊装过程，分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量（用斜影表示）的是（　　）
A． B．
C． D．
5．“建设美丽城市，优化市内交通”，台州市在建设轻轨S1号线使用了大型机械——盾构机。如图是轻轨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
6．如图，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态，当用竖直向下4牛的力F1拉重为2牛的物体A时，使物体B以0.2米/秒的速度匀速向右运动。若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（　　）
A．物体B受到的摩擦力为8牛 B．拉力F2大小为10牛
C．拉力F2的功率为2.4瓦 D．拉力F1的功率为1.2瓦
7．小江背着5kg的书包与不背书包时一样的正常速度从一楼上到五楼过程中，小江克服书包重力所做功的功率最有可能的是（　　）
A．1.2W B．12W C．120W D．1200W
8．运动员用50牛的力把6牛重的足球踢出20米，运动员对球做的功为（　　）。
A．1000焦 B．880焦
C．1120焦 D．缺少条件，无法计算
9．关于功、能、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．能够做功的物体就具有能量，但不一定在做功
B．机械效率越高，功率越大
C．做功越多，功率一定越大
D．机械越省力，一定越省功，其机械效率一定越大
10．工人利用如图所示的滑轮组将重300N的物体向上匀速提起2m用时5s。所用拉力为110N。（不计绳重和摩擦力）以下相关计算的正确的是（　　）
A．绳子端的移动速度为0.4m/s B．动滑轮的重力为30N
C．拉力的功率为44W D．该滑轮的机械效率为85%
11．下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　）
A．做功多的机器机械效率一定高 B．功率小的机器做功一定少
C．机械效率高的机器功率一定大 D．功率大的机器做功一定快
12．如图所示的剪刀剪纸时的机械效率为80%，这表示（　　）
A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸
D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸
13．质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（　　）
A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙
C．η甲＝η乙 D．条件不足无法判断
14．利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
15．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（　　）
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
16．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（　　）
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
17．如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s 内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．动滑轮重160N
C．该工人对地面的压力为400N
D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%
二、填空题
18．有一斜面长L=4m，高h=2.5m。工人用平行于斜面向上的150N的拉力F，将重200N的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么工人做的功为　 　J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为　 　N.
19．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。
20．小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功　 　J，支持力对购物车做功　 　J。
21．小科用如图所示的实验装置对杠杆进行探究，实验时始终竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)，重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升的垂直距离为0.3m时，动力作用点C上升的垂直距离为0.5m，此过程中该装置的机械效率为　 　。小科又进一步研究，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次匀速提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。则人的拉力F所做的功与第一次相比　 　(填“变大”、“变小”或“不变”)了。
22．2022 年“世界水日”主题为"Groundwater- Making the Invisible Visible"(珍惜地下水，珍视隐藏的资源)。
（1）实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有：溶解、　 　、蒸发。
（2）除去粗盐水中的杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4可依次加入过量的NaOH、　 　、Na2CO3溶液；分离出沉淀后，再加入适量盐酸，其作用是　 　
23．某人用一个动滑轮把一袋1000牛重的沙子匀速提到9米高的脚手架上，所用拉力为600牛，历时20秒，该过程中他所做的有用功为　 　，总功为　 　，该装置的机械效率为　 　。
24．2021年10月16日0时23分，长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，将载有翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员的“神舟十三号”飞船送入太空。11 月8日，经过约6.5小时的出舱活动，“神舟十三号”航天员乘组圆满完成机械臂悬挂装置的安装等全部既定任务。据了解，悬挂装置的下端通过6根螺丝拧紧固定到核心舱舱壁基座上，通过3根矩形电缆接插件与控制系统建立电数据连接。
（1）“神舟十三号”飞船属于 　 　(选填“无人”或“载人”)航天器。
（2）悬挂装置中，螺丝上的螺纹(如图)是应用了　 　可以省力的原理。
25．小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄。村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶。为什么汽车要走这么长的路程呢？小莉回校后请教了科学老师，并用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。
（1）由此她明白了“很长的山路”可使汽车爬坡时　 　（选填“省力”或“省功”）。
（2）一辆总质量为2000kg的汽车以10m/s的速度匀速通过一段长3750m的路程，提高250m，需要的时间为　 　s，所做的有用功为　 　J。（g 取 10 N/kg）
26．用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系：
（1）实验时，应　 　向下拉动弹簧测力计。
（2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越　 　。
（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为　 　N。(忽略绳重和摩擦)
三、实验探究题
27．用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数如图所示，钩码总重G为1N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　，请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：　 　。
（2）钩码从A点改挂在B点后，拉力作用点及拉力方向都不变，此时把相同的钩码匀速提升相同的高度，则所测机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
28．机械效率是表示机械性能的一项重要指标。为了研究滑轮组机械效率，小明猜测可能与提升物体的质量、动滑轮的自重等有关，于是设计了实验并进行研究。
（1）在实验时（如图所示），使用弹簧测力计时需 　 　拉动。
（2）请利用下列器材帮助小明设计实验步骤（绳子的自重和摩擦忽略不计）：
29．小金同学用如图所示的装置探究影响斜面机械效率的因素：
（1）在实验过程中，应拉着物体沿着斜面向上做　 　运动。
（2）若斜长为s，斜面高为h，拉力为F，物重为G，那么测得斜面的机械效率为　 　。(用题中字母表示)
（3）若斜面的倾斜程度、粗糙程度和物重都保持不变，只增加物体在斜面上运动的长度，则所测斜面的机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”)。
30．某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。他们将测得钩码重 G、拉力 F、钩码上升的高度 h、测力计移动的距离 s，并将计算出的有用功 W 有用、总功W 总和机械效率 η 数据一并记入表：
次序 G/N F/N h/m s/m W 有用/J W 总/J η
1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2%
2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3%
3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 ★
（1）表格中数据★= 　 　。
（2）比较实验 1、2，第 2 次的机械效率较低，主要原因是 　 　。
（3）若在实验 2 中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，装置的机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、解答题
31．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）求图甲中AB段重力对运动员做了多少功。
（2）图乙属于图甲四个阶段中的　 　阶段。(请用字母表示)
32．由我国自主研制，体现中国力量与中国速度的大国重器，世界上首台千吨级运、架一体机“昆仑号”，可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时，要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置.
（1）当箱梁静止在水甲桥面时，箱梁与桥面的接触面积为200m2，，求箱梁对桥面的压强。
（2）工作时，“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6m，固定好后，载着箱梁水平向前运动了30m，求此过程中克服箱梁所受重力做的功。
（3）如图所示，“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中L1表示MN的水平距离，L2表示ON的水平距离，G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点，F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
33．随着生活水平的提高，心血管病也比以前增加了。为了提高生活质量，延长人的寿命，掌握心血管健康活动的常识就显得十分重要。我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望，被医学界亲切地称为“中国心”。
（1）心率是心脏一分钟的舒缩次数，心房和心室舒张、收缩时间一般不同时，如图中某一成年人心房、心室舒缩时间关系，由图可知，该人的心率为　 　。
（2）如果人工心脏推动血液流动的功率为1.6W，则每分钟心脏对血液做功多少焦？
（3）每一次心跳时，心脏所送出去的血液量，称为每搏输出量，健康成年男性静息状态下每搏输出量大约为60～80mL，即心脏给血液的平均推力需要约为0.7N左右。假设该人工心脏在1.6W的功率下，每搏相当于给血液0.8N的力，则血液从该人工心脏流出的速度为多大？
34．如图是广泛应用于建筑的强夯机使用时夯锤从高处下落撞击地面，从而起到夯实地基的作用。(g取10N/kg)
（1）如图所示，a是　 　滑轮。
（2）为确保安全，应考虑钢绳的承受力。若强夯机使用了质量为4×104千克的夯锤，则钢绳能承受的拉力至少多大 (不计滑轮、钢绳自重及摩擦)
（3）夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤，从10米高处下落至地面，重力做了多少功
35．俄乌冲突的不断升级，预示着我国国防装备要往多功能化方向发展。如图是我国自主研制的一款新型气垫两栖登陆艇，它的质量约为1.2×106kg，底面积约为500m2（海水密度约为1.0×103kg/m3）。计算：
（1）登陆艇漂浮在海面上时，排开水的体积是　 　米3。
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强为多大？
（3）登陆艇用3.0×104N的推进力匀速航行了1.2km，所做的功是多少？
36．2023年，广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上(如图)，以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度 3米/秒
空箱质量 10千克
轮子与地面的总接触面积 0.003米2
（1）测试者在20秒内骑行的路程为　 　米；
（2）求测试者坐在电动行率箱上时，行李箱对水平地面的压强；
（3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。
37．如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105牛的物体匀速提起，在5秒内绳子自由端移动的距离为s=3米。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）计算物体上升的速度。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的量是 ▲ ，并列式计算出该量大小。
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
答案解析部分
1．B
知识点：功率
解析：功率是表示做功快慢的物理量。功率是指单位时间内所做的功，。
A.速度是描述运动快慢的物理量，故A不符合题意；
B.功率是描述做功快慢的物理量，故B符合题意；
C质量是表示物体所含物质的多少的，故C不符合题意；
D. 时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数，故D不符合题意。
故选B。
2．A
知识点：速度公式及其应用；功；功率；机械效率
解析：本题涉及到机械效率，速度，做功，功率等知识，利用相应的公示结合实际进行分析解答。
A.起重机的机械效率是40%-50%，符合实际，正确。
B.中考游泳时，人的速度约为1m/s，故B错误。
C.中考立定跳远时，人的体重大约500N，最高点距离地面0.3m，则大约做功：W=Gh=500N×0.3m=150J，C错误。
D.中考跳绳时，人的体重大约500N，每次跳起3cm，每分钟跳100下，那么跳绳的功率大约为：
故D错误。
故选A。
3．B
知识点：力是否做功的判断
解析：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。
A.足球的重力方向竖直向下，而它在水平方向运动，因此重力不做功，故A错误；
B.小刚对水桶的拉力竖直向上，且水桶运动方向向上，因此他对水桶做功，故B正确；
C.运动员对杠铃的举力向上，但是杠铃并没有在向上的方向上通过距离，因此他对杠铃没做功，故C错误；
D.起重机对钢筋的拉力向上，而钢筋没有在向上的方向上通过距离，因此起重机对钢筋没做功，故D错误。
故选B。
4．A
知识点：力是否做功的判断；功的计算公式的应用
解析：功=力x在力的方向上通过的距离。
上升过程中对穹顶做功，平移过程中不做功。
故答案为：A
5．D
知识点：功率；机械效率
解析：A.根据分析判断；
B.根据分析判断；
C.根据机械效率的影响因素判断；
D.根据功率的定义分析判断。
A.根据可知，机械效率等于有用功和总功的比值，故A错误；
B.根据可知，功率大小由功的大小和时间决定，故B错误；
C.机械效率与工作时间长短无关，故C错误；
D.功率表示物体做功快慢，故D正确。
故选D。
6．C
知识点：影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
解析：动滑轮，能省力但是不能改变力的方向，动滑轮绳子端移动的距离是重物的股数倍，拉力等于重物的重力大小的股数分之一；
定滑轮不能省力，但是改变力的方向；
A. 当用竖直向下4牛的力F拉重为2牛的物体A时， A上面绳子的力是6N，所以B上受到的拉力为18N，物体B受到的摩擦力为18N，A错误；
B. 若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升 ，则F2=3GA +f=6N+18N=24N；
C. 拉力F2的功率=F2×V2=24N×0.3m/s÷3=2.4W；
D. 拉力F1的功率=F1×V1=4N×0.2m/s ×3=2.4W；
故答案为：C
7．B
知识点：功率计算公式的应用
解析：根据G=mg求出书包的重力，根据W=Gh求出克服书包重力做功，根据求出克服书包重力做功的功率。书包的重力：G=mg=5kg×10N/kg=50N，
一楼到二楼的高度约为3m，克服书包重力做功：W=Gh=50N×3m=150J，
克服书包重力做功的功率：。
故选B。
8．D
知识点：功率计算公式的应用
解析：根据W=Fs计算即可。
根据题意可知，运动员对球的力为50N，但是不知道这个力作用在球上时球通过的距离，根据W=Fs可知，则无法计算运动员对球做的功。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
9．A
知识点：能量及其存在的不同形式；功率；机械效率
解析：根据对功、能量、功率和机械效率的理解判断。
A.能够做功的物体具有能量，但不一定做功，例如奔驰的汽车具有动能，一旦装上物体就会对物体做功，但并不是只有撞上，才知道它有能量，故A正确；
B.机械效率表示机械性能的好坏，而功率表示做功的快慢，二者没有任何联系，故B错误；
C.根据W=Pt可知，功率与功和时间有关，当时间相同时，做功越多，则功率越大，故C错误；
D.使用任何机械都不能省功，但可以省力，但是省力的机械的效率不一定大，故D错误。
故选A。
10．B
知识点：功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率
解析： 1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，根据v=
求出绳子自由端移动速度；
（2）因为不计摩擦和绳重时，绳子末端的拉力F拉=
（G+G动），由此可求动滑轮的自重．
（3）根据求功率．
（4）滑轮组的机械效率可利用η=.
A.由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，
绳子自由端移动速度：v=
==1.2m/s，故A错误；
B.不计摩擦和绳重时，绳子末端的拉力F=（G+G动），
所以动滑轮的自重G动=nF-G=3×110N-300N=30N．故B正确；
C.拉力做功的功率=110N×1.2m/s=145.2W．故C错误；
D.滑轮组的机械效率===90.1%，故D错误．
故选B．
11．D
知识点：功；功率计算公式的应用；机械效率
解析：根据有关功、功率和机械效率的公式分析。
A.根据公式可知，机械效率与有用功和总功的比值有关，与做功的多少无关，故A错误；
B.根据W=Pt可知，做功的多少与功率和时间有关，因此功率小但时间长的机器做功不一定少，故B错误；
C.机械效率表示机器性能的好坏，而功率表示做功的快慢，二者没有任何内在联系，故C错误；
D.功率是表示物体做功快慢的物理量，因此功率大的机器做功一定快，故D正确。
故选D。
12．D
知识点：机械效率
解析：根据机械效率的定义分析。
机械所做的有用功与总功的比值叫做机械效率；在使用剪刀时，作用在手柄上的力做总功，对纸片做有用功。如果作用在剪刀上的动力做功1J，那么作用在纸片上的有用功为：，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．C
知识点：机械效率的计算
解析：拉力做总功，克服物体重力做有用功，根据W=Fs，结合公式分析判断。
甲：承担重力的绳子段数n=2，则绳子自由端通过的距离为s=nh=2h，那么拉力做的总功为W总=Fs=0.8mg×2h；有用功W有=Gh；
乙：在斜面上拉动物体时，拉力做的总功W总=Fs=0.8mg×2h；有用功W有=Gh；
根据可知，二者的机械效率相等。
故选C。
14．D
知识点：斜面及其工作特点
解析：根据影响斜面省力因素的知识分析。
将同一物体提升到高处时，斜面的倾角越小越省力。因为a＞β，所以F丙相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小，则F乙那么F丁最小。
故选D。
15．A
知识点：机械效率的计算；斜面及其工作特点
解析：使用斜面提升物体时，克服物体重力做有用功，克服斜面摩擦力做额外功，拉力做总功，根据公式计算斜面的机械效率。
克服物体重力做的有用功为：W有=Gh；
拉力做的总功为：W总=FL；
则斜面的机械效率：；
克服摩擦力做的额外功为：W额=fL；
根据W总=W有+W额得到：W总=Gh+fL；
则斜面的机械效率：。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
16．D
知识点：二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
解析：（1）使用滑轮组水平拉动物体时，自由端的拉力移动速度v=nv物，再根据P=Fv计算拉力F2的功率；
（2）对中间的滑轮进行受力分析，根据二力平衡的原理计算测力计的拉力；
（3）物体A处于静止状态，那么它受到平衡力。对右边的滑轮进行受力分析，计算出B受到的摩擦力，然后与拉力F1进行比较即可。
（4）根据滑动摩擦力的影响因素分析判断。
A.拉力F2移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s，它的功率为：P=Fv=3N×0.2m/s=0.6W，故A正确不合题意；
B.中间的滑轮处于静止状态，它受到测力计向左的拉力，绳子上向右的3个拉力，那么测力计的示数F=3F2=3×3N=9N，故B正确不合题意；
C.右边的滑轮做匀速直线运动，那么它受到向左的拉力2个与向右的拉力F平衡，即向右的拉力F=2F2=2×3N=6N。根据二力平衡的原理可知，物体B受到的摩擦力与拉力F相互平衡，即fB=6N。
对于物体A来说，它受到水平向左B施加的摩擦力fB=6N，水平向右的拉力4N，二者不能平衡，因此物体A还受到水平向右地面施加的摩擦力：6N-4N=2N，故C正确不合题意；
D.如果增大拉力F2，那么只能增大物体B移动的速度，而无法改变B对A的压力和接触面的粗糙程度，因此B对A的摩擦力保持不变，则物体A不可能向左运动，故D错误符合题意。
故选D。
17．C
知识点：二力平衡的条件及其应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
解析：（1）由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh，根据求出绳子自由端移动的速度；
（2）根据P=Fv求拉力，利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力；
（3）根据力的平衡条件求出工人受到的支持力，根据力的作用是相互的求出工人对地面的压力；
（4）人通过定滑轮向下拉绳子时的最大拉力等于人自身的重力，利用不计绳重和摩擦时求能提升的最大物重，利用利用求滑轮组的最大机械效率。A.由图可知n=2，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×1.5m=3m，
绳子自由端移动的速度：，故A错误；
B.绳子自由端的拉力：，
所以动滑轮的重力：G动=nF-G=2×300N-540N=60N，故B错误；
C.此时工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力，
由力的平衡条件可知，工人受到的支持力：F支=G人-F=700N-300N=400N，
工人对地面的压力与工人受到的支持力是一对相互作用力，
因此工人对地面的压力：F压=F支=400N，故C正确；
D.人通过定滑轮向下拉绳子时的最大拉力等于人自身的重力，
即绳子自由端的最大拉力：F最大=G人=700N，
所以此时能提升的最大物重：G最大=nF最大-G动=2×700N-60N=1340N，
滑轮组的最大机械效率：，
故D错误。
故选C。
18．600；25
知识点：力是否做功的判断；功的计算公式的应用
解析：人对物体所做的功等于施加力的大小与在力的方向上通过的距离的乘积。
工人做的功 =FS=150N·4m=600J；
摩擦力做的功加上物体重力做的负功=拉力所做的功，故Wf+WG=W总
即600J=f·L+G·h，f=25N
19．（1）否
（2）400
知识点：力是否做功的判断；功的计算公式的应用
解析：（1）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距离。
（2）根据s=vt计算木箱移动的距离，再根据W=Fs计算推力对木箱做的功。
（1）根据丙图可知，0~1s内时木箱移动的速度为0m/s，即木箱保持静止，因此推力F对木箱没有做功。
（2）根据丙图可知，3-5s内木箱移动的速度v=1m/s，则木箱通过的距离s=vt=1m/s×2s=2m；
根据乙图可知，此时受到的推力为200N，
那么推力F对木箱做功：W=Fs=200N×2m=400J。
20．200；0
知识点：功的计算公式的应用
解析：根据W=Fs计算做功的大小。
①购物车受到的推力为20N，车沿推力方向前进10m，则推力做功：W=Fs=20N×10m=200J；
②购物车受到的支持力竖直向上，而车没有在这个方向上通过距离，根据W=Fs可知，支持力对购物车做功0J。
21．75%；变小
知识点：功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；机械效率的计算
解析：（1）克服重力做有用功，拉力做总功，根据公式计算杠杆的机械效率；
（2）根据杠杆的平衡条件判断拉力F的变化，再根据W=Fs比较做功的多少。
（1）该装置的机械效率为：；
（2）根据杠杆的平衡条件G×L2=F×L1可知，将钩码移到B点时，阻力臂L2变小了，当阻力和动力臂不变时，动力F肯定变小。根据公式W=Fs可知，当上升的高度保持0.5m不变时，拉力F做的功变小了。
22．（1）过滤
（2）BaCl2；除去多余的氢氧化钠和碳酸钠
知识点：功的计算公式的应用；功率
解析：（1）固液分离时采取过滤的方式；
（2）除杂过程中需遵循除杂不添杂的原则，即不引入新的杂质。
（1） 除去粗盐中难溶性杂质 ，需在溶解后过滤；
（2）加入氢氧化钠除去氯化镁，加入氯化钡除去硫酸钠，加入盐酸除去多余的氢氧化钠和碳酸钠 。
23．9000焦；10800焦；83.3%
知识点：功的计算公式的应用；机械效率的计算
解析：根据W有=Gh计算有用功，根据W=Fs计算拉力做的总功，根据计算动滑轮的机械效率。
根据题意可知，动滑轮做的有用功为：W有=Gh=1000N×9m=9000J；
拉力做的总功：W=Fs=600N×（9m×2）=10800J；
则动滑轮的机械效率为：。
24．（1）载人
（2）斜面
知识点：斜面及其工作特点
解析：（1）根据题目的描述分析即可；
（2）斜面是通过增大距离来减小力的，例如：斧子、斜坡、盘山公路和螺丝钉。
（1）“神舟十三号”飞船里载有三位宇航员，则属于载人航天器。
（2）悬挂装置中，螺丝上的螺纹(如图)是应用了斜面可以省力的原理。
25．（1）省力
（2）375；5×106
知识点：速度公式及其应用；功的计算公式的应用；斜面及其工作特点
解析：（1）使用任何机械都不省功；根据W=fs可知，斜面的长度越大，需要的拉力越小，则越省力。
（2）根据公式计算出汽车行驶的时间，根据W=Gh计算所做的有用功。
（1）由此她明白了“很长的山路”可使汽车爬坡时省力；
（2）汽车行驶的时间；
所做的有用功为：W有=Gh=2000kg×10N/kg×250m=5×106J。
26．（1）匀速
（2）低
（3）3
知识点：机械效率的测量实验
解析：（1）只有匀速拉动测力计，此时整个装置才处于平衡状态，那么此时测力计的示数才等于绳子上受到的拉力；
（2）根据乙图分析滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系；
（3）当使用滑轮组竖直提升重物时，可根据公式计算机械效率。
（1）实验时，应匀速向下拉动弹簧测力计。
（2）根据乙图可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（3）根据乙图可知，当动滑轮重力为1N时，滑轮组的机械效率为75%；
根据公式得到：；
解得：G=3N。
27．（1）66.7%；杠杆的重力
（2）变大
知识点：机械效率的测量实验
解析：（1）根据W有=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，最后根据计算机械效率。由于支点在杠杆的一侧，那么它的重力不能被抵消，因此在提升钩码的过程中要不可避免的提升杠杆，即克服杠杆的重力做额外功。
（2）根据分析杠杆机械效率的变化。
（1）该杠杆的机械效率：。使用该杠杆做额外功的一个原因：杠杆的重力。
（2）将钩码从A点改挂在B点后，将相同的钩码提升相同的高度，根据W有=Gh可知，杠杆做的有用功相等。根据相似三角形的性质可知，此时弹簧测力计上升的高度会变小，因此杠杆被提升的高度变小，根据W额=G杠杆h可知，此时对杠杆做的额外功减小。根据W总=W有+W额可知，此时的总功减小，根据可知，机械效率变大。
28．（1）竖直匀速
（2）实验器材：三个质量不同的滑轮、若干钩码、细线、弹簧测力计、刻度尺、带铁圈的铁架台。
①安装图中装置组装器材；
②测出钩码的重力G，匀速拉动弹簧测力计使物体上升高度h，读出弹簧测力计是示数，记下拉力一定的距离s；
③多次增加钩码的个数，重复步骤②；
④换用不同的动滑轮，重复步骤②；
⑤分析数据，得出结论
知识点：机械效率的测量实验
解析：（1）根据图片可知，只有弹簧测力计竖直向上做匀速直线运动时，物体和动滑轮才处于平衡状态，此时测力计的示数才等于绳子上的拉力；
（2）根据公式可知，要测量滑轮组的机械效率，关键是测量出物体的重力和上升的高度，绳子上的拉力和绳子移动的距离。在保证其它条件不变的情况下，先改变钩码的重力，再改变动滑轮的重力，收集数据后分析判断即可，据此设计实验步骤。
（1）在实验时（如图所示），使用弹簧测力计时需竖直匀速拉动。
（2）实验器材：三个质量不同的滑轮、若干钩码、细线、弹簧测力计、刻度尺、带铁圈的铁架台。
①安装图中装置组装器材；
②测出钩码的重力G，匀速拉动弹簧测力计使物体上升高度h，读出弹簧测力计是示数，记下拉力一定的距离s；
③多次增加钩码的个数，重复步骤②；
④换用不同的动滑轮，重复步骤②；
⑤分析数据，得出结论
29．（1）匀速直线
（2）
（3）不变
知识点：机械效率的测量实验
解析：（1）当物体沿着斜面做匀速直线运动时，它处于平衡状态，此时测力计的示数才是稳定不变的；
（2）根据公式分析计算；
（3）根据影响斜面机械效率的因素的知识解答。
（1）在实验过程中，应拉着物体沿着斜面向上做匀速直线运动。
（2）拉力做的有用功W有=Gh，拉力做的总功W总=Fs，斜面的机械效率：；
（3）斜面的机械效率只与斜面的倾角、粗糙程度有关，与其它因素无关，则：只增加物体在斜面上运动的长度，则所测斜面的机械效率将不变。
30．（1）74.1%
（2）要克服动滑轮重力做额外功
（3）变大
知识点：滑轮组及其工作特点；机械效率的测量实验
解析：（1）根据公式计算即可；
（2）在第一次实验中，滑轮组只克服摩擦做额外功；在第二次实验中，滑轮组要克服摩擦和动滑轮的重力做额外功，而有用功相同，因此第二次的机械效率较低；
（3）根据滑轮组的机械效率分析即可。
（1）表格中数据★=；
（2）比较实验 1、2，第 2 次的机械效率较低，主要原因是：要克服动滑轮重力做额外功。
（3）根据公式可知，当物体的重力不变时，动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率越高，因此：若在实验 2 中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，装置的机械效率将变大。
31．（1）解：运动路程s=vt=50m/s×20s=1000m
做的功W=Gs=700N×1000m=7×105J
（2）BC
知识点：速度与物体运动；速度公式及其应用；功；功的计算公式的应用
解析： 匀速直线运动是最简单的机械运动，是指运动快慢不变（即速度不变）、沿着直线的运动。 在匀速直线运动中，路程与时间成正比，用公式s=vt计算。功，也叫机械功。如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功；当力和运动运动方向一致时，物体做加速运动；当力和运动方向相反时，物体做减速运动；
（1） AB降落伞和人一起做匀速直线运动；
解：运动路程s=vt=50m/s×20s=1000m
做的功W=Gs=700N×1000m=7×105J
（2）如乙中阻力大于重力，所以跳伞运动运和降落伞仪器做减速下降的运动，所以符合BC段的图像；
32．（1）解：根据公式p= 可得，箱梁对桥面的压强为
p= = =5×104Pa
答：箱梁对桥面的压强为5×104Pa
（2）解：根据重力做功的公式W=Gh可得，克服重力做的功为
W=Gh=1.0×107N×0.6 m=6×106J
答：此过程中克服箱梁所受重力做的功为6×106J
（3）解：根据杠杆平衡的原理可知
Fl1=G(I1-l2)
F=
答：支持力 F的表达式F=
知识点：增大或减小压强的方法；压力的作用效果；功；杠杆的平衡条件
解析：
（1）固体压强=压力/受力面积，故可通过压力大小和受力面积求得压强；
（2） 重力做功的公式为W=Gh；
（3）杠杆平衡的原理 动力x动力臂=阻力x阻力臂，力臂指支点到力的作用线的垂直距离
33．（1）75次/分钟
（2）每分钟心脏对血液做功W=pt=1.6W×60s=96J
（3）血液从该人工心脏流出的速度为v==2m/s
知识点：心脏和血管；功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
解析：心率是指心脏一分钟内跳动的次数；单位之间内所做的功叫做功率，用来表示作用的快慢；y匀速运动下功率P=Fv；功率的万能公式为P=。
（1）从图中可以看出心脏跳动一次的时间是0.8s，心率是指心脏一分钟内跳动的次数，所以一分钟跳动的次数=60s/（0.8s/次）=75次，所以该人的心率为 75次/分钟 ；
34．（1）动
（2）解：G=mg=4×104kg×10N/kg=4×105N，F= G=2×105N
答：钢绳能承受的拉力至少为2×105牛
（3）解：W=Fs=Gh=4×105N×10m=4×106J
答：重力做了4×106焦的功。
知识点：功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
解析：（1）根据滑轮能否跟随物体一起移动分析解答；
（2）首先根据G=mg计算出夯锤的重力，再根据动滑轮的特点计算钢绳受到的拉力。
（3）根据W=Gh计算出重力做的功。
（1）根据图片可知，滑轮a与夯锤连接在一起，跟随夯锤一起向下运动，应该为动滑轮。
35．（1）1.2×103
（2）登陆艇对沙滩的压力F压=G=mg=1.2×107N；
对海滩的压强：；
（3）登陆艇推力做的功：W=Fs=3.0×104N×1200m=3.6×107J。
知识点：压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；功的计算公式的应用
解析：（1）首先根据F浮=G=mg计算出登陆艇漂浮受到的浮力，再根据阿基米德原理计算出它排开水的体积。
（2）首先根据F压=G=mg计算出登陆艇对沙滩的压力，再根据计算出对海滩的压强。
（3）根据W=Fs计算出登陆艇推力做的功。
（1）登陆艇漂浮受到的浮力F浮=G=mg=1.2×106kg×10N/kg=1.2×107N；
它排开水的体积；
36．（1）60
（2）F=G总=(m人+m物)g= （50kg+10kg) ×10N/kg=600N
p= F/S=600N/0.003m2=2×105Pa
（3）f=0.04G总=0.04×600N=24N
P=fv=24N×3m/s= 72W
知识点：压强的大小及其计算；功率；功率计算公式的应用
解析：
（1）路程=速度x时间；
（2）压强=压力/受力面积；
（3）功率=力x速度
（1）S=Vt= 3米/秒 ·20秒=60米；
37．（1）0.2米/秒
（2）功；150焦
（3）70%
知识点：速度公式及其应用；功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
解析：（1）首先根据s=nh计算物体上升的高度，再根据计算物体上升的速度；
（2）根据长方形的面积公式S=ab分析计算即可；
（3）根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功，再根据计算滑轮组的机械效率。
（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，则物体上升的高度为：，则物体上升的速度为：;
（2）根据乙图可知，阴影部分为长方形，根据长方形的面积公式S=ab可知，阴影部分的面积S=Fs=W，也就是拉力做的总功，为：W=Fs=50N×3m=150J；
（3）滑轮组做的有用功为：W有=Gh=105N×1m=105J；
则滑轮组的机械效率为：。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分：160分
分值分布 客观题（占比） 38.0(23.8%)
主观题（占比） 122.0(76.3%)
题量分布 客观题（占比） 18(48.6%)
主观题（占比） 19(51.4%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量（占比） 分值（占比）
填空题 9(24.3%) 31.0(19.4%)
解答题 7(18.9%) 80.0(50.0%)
实验探究题 4(10.8%) 15.0(9.4%)
单选题 17(45.9%) 34.0(21.3%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (91.9%)
2 容易 (2.7%)
3 困难 (5.4%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点（认知水平） 分值（占比） 对应题号
1 功率 33.0(20.6%) 1,2,5,9,22,33,36
2 压强的大小及其计算 22.0(13.8%) 35,36
3 速度公式及其应用 26.0(16.3%) 2,25,31,37
4 影响摩擦力大小的因素 4.0(2.5%) 6,16
5 物体的浮沉条件及其应用 11.0(6.9%) 35
6 增大或减小压强的方法 15.0(9.4%) 32
7 力是否做功的判断 10.0(6.3%) 3,4,18,19
8 动滑轮及其工作特点 13.0(8.1%) 6,34
9 速度与物体运动 6.0(3.8%) 31
10 滑轮组及其工作特点 22.0(13.8%) 6,17,30,37
11 滑轮组绳子拉力的计算 15.0(9.4%) 6,10,34
12 二力平衡的条件及其应用 4.0(2.5%) 16,17
13 功 36.0(22.5%) 2,11,31,32,33
14 机械效率的计算 31.0(19.4%) 13,15,17,21,23,37
15 能量及其存在的不同形式 2.0(1.3%) 9
16 功的计算公式的应用 82.0(51.3%) 4,18,19,20,21,22,23,25,31,33,34,35,37
17 斜面及其工作特点 9.0(5.6%) 14,15,24,25
18 心脏和血管 11.0(6.9%) 33
19 定滑轮及其工作特点 4.0(2.5%) 6,16
20 阿基米德原理 11.0(6.9%) 35
21 机械效率 12.0(7.5%) 2,5,9,10,11,12
22 功率计算公式的应用 34.0(21.3%) 6,7,8,10,11,16,33,36
23 机械效率的测量实验 18.0(11.3%) 26,27,28,29,30
24 杠杆的平衡条件 19.0(11.9%) 21,32
25 压力的作用效果 15.0(9.4%) 32
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