华师大版初中科学九年级上学期 第5章 专题突破练——功与机械效率、机械能
一、功与机械效率及其计算
1．物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少（ ）
A．W1＝W2＝W3 B．W1＞W2＞W3 C．W1＜W2＜W3 D．W1＜W3＜W2
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs进行分析判断即可。
【解答】根据公式W=Fs可知，做功的大小与拉力和距离的大小有关，与其它因素无关。因为拉力F和距离s都相等，所以对物体做功大小相等，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据s=ns物计算绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据f=0.4G计算地面对物体的摩擦力，然后根据二力平衡计算物体受到的拉力；
（3）首先根据W总=Fs计算拉力做的功，然后根据计算拉力的功率；
（4）当水平拉动物体时，根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】A.绳子自由端移动的距离：s=ns物=2×2m=4m，故A错误；
B.物体与地面之间的摩擦力f=0.4G=0.4×1500N=600N；
根据二力平衡的知识得到，物体受到的拉力F拉=f=600N，故B错误；
拉力做的总功W总=Fs=375×4m=1500J；、
拉力的功率：，故C错误；
滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
3．对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快
D．做功快的机械，机械效率一定高
【答案】C
【知识点】功率；机械效率
【解析】【分析】根据功、功率和机械效率的定义和特点分析即可。
【解答】A.通过改进机械的性能，可以减小额外功，但是不能将其变为零，因为摩擦阻力不可避免，所以所有机械效率都小于100%，故A错误；
B.当时间相同时，做功多的机器，功率一定大，没有限制时间相同，故B错误；
C.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C正确；
D.机械效率是表示机械性能好坏的，与做功快慢无关，故D错误。
故选C。
4．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（ ）
A．η＝ ×100% B．η＝ ×100%
C．η＝ ×100% D．η＝ ×100%
【答案】D
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服重力做有用功，克服摩擦做额外功，拉力F做总功，且总功=有用功+额外功，据此分析判断。
【解答】使用斜面提升物体时，克服重力做有用功，即W有=Gh；
拉力F做总功，即W总=FL；
那么斜面的机械效率为：；
克服摩擦做额外功，那么W额=fL；
那么W总=W有+W额=Gh+fL；
因此斜面的机械效率为：。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功率的公式P=Fv对汽车的运动速度进行分析，然后与各个图像进行比较即可。
【解答】汽车在公路上行驶时阻力较小，在泥泞路面上行驶时阻力较大，因此汽车受到阻力的变化为：先变大后变小。根据公式P=Fv可知，当功率一定时，牵引力与速度成反比，因此汽车的速度先变小后变大，那么在s-t图像中，图像的倾斜角度先变小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6．图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中（ ）
A．总功为W总＝F2s B．有用功为W有＝Gs
C．机械效率为η＝ D．额外功为W额＝2F2s－F1s
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组水平拉动物体时，首先根据s'=ns物计算自由段绳子移动的距离，再根据W总=Fs'计算总功；
（2）克服物体与地面之间的摩擦力做有用功；
（3）根据公式计算机械效率；
（4）根据W额=W总-W有计算额外功。
【解答】物体移动的距离为s，那么拉力移动的距离：s'=2s，拉力做的总功W总=Fs'=F2×2s=2F2s，故A错误；
根据甲图可知，物体在水平面上移动时受到的摩擦力等于拉力，即f=F1；在乙图中，克服物体受到的摩擦力做有用功，即W有=fs=F1s，故B错误；
滑轮组的机械效率：，故C错误；
根据W额=W总-W有得到，滑轮组做的额外功为：W额＝2F2s－F1s，故D正确。
故选D。
7．如图为油桶，油桶质量为50kg，油桶高为0.8m，底部直径为0.6m，据此回答(视油桶的重力集中点在几何中心O点，g取10N/kg)。
（1）在推翻油桶如图甲→乙的过程中，至少需要对油桶做功 J。
（2）若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起来所用最小力为F，F＝ N。
【答案】（1）50
（2）200
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）在推翻油桶的过程中，油桶的重心会升高，根据W=Gh计算对油桶做的功即可；
（2）将油桶看做一个杠杆，而对角线就是最长的力臂，根据杠杆的平衡条件计算即可。
【解答】（1）根据勾股定理可知，油桶的对角线；
在推翻油桶的过程中，重心上升的高度为：h=；
那么至少需要对油桶做功：W=Gh=50kg×10N/kg×0.1m=50J；
（2）根据乙图可知，可以将B点看做支点，那么重力为阻力，阻力臂为：；对角线BC的长度最大，因此动力臂为BC，动力与BC垂直。
根据杠杆的平衡条件得到：G×=F×BC；
500N×=F×1m；
解得：F=200N。
8．工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：(g取10N/kg)
（1）工人所做的有用功。
（2）工人做功的功率。
（3）斜面的机械效率。
【答案】（1）解：木箱的重力G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
工人师傅对木箱做的有用功W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J。
（2）解：工人做的总功W总＝Fs＝400N×5m＝2000J，
工人做功的功率P总＝ ＝ ＝200W。
（3）解：斜面的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）在使用斜面提升重物时，克服物体重力做有用功；首先根据G=mg计算出木箱的重力，再根据W有用＝Gh计算对木箱做的有用功；
（2）工人的拉力做总功，即W总＝Fs，然后根据计算做功的功率；
（3）根据公式 计算斜面的机械效率。
9．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：
（1）拉力F做的总功。
（2）有用功的大小。
（3）汽车受到的阻力大小。
【答案】（1）解：当汽车沿水平方向匀速移动了2m时，绳子末端移动4m，拉力F做的总功W总＝Fs＝1×103N×4m＝4×103J。
（2）解：根据η＝ 得，W有用＝ηW总＝90%×4×103J＝3.6×103J。
（3）解：W有用＝F拉s车，F拉＝ ＝ ＝1.8×103N，由于汽车匀速运动，汽车受到的阻力f＝F拉＝1.8×103N。
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组水平拉动物体时，首先根据s=ns车计算出绳子自由端移动的距离，然后根据W总=Fs计算拉力做的总功；
（2）已知总功根据公式W有用＝ηW总计算有用功；
（3）汽车克服阻力做有用功，根据公式计算汽车产生的拉力，然后根据二力平衡的知识计算出汽车受到的阻力。
10．如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G＝80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图像如图丙所示。已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，求：
（1）在4～6s内，重物克服重力做功的功率。
（2）在2～4s内，绳自由端下降的平均速度。
（3）在0～2s内，重物对地面的压力大小。
【答案】（1）解：由图丙可知，在4～6s内，重物做匀速直线运动，其速度v3＝2.0m/s，由P＝ ＝ ＝Fv得，重物克服重力做功的功率P＝Gv3＝80N×2.0m/s＝160W。
（2）解：由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n＝2，已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，所用的时间t＝4s－2s＝2s，则在2～4s内，绳自由端下降的平均速度v＝ ＝ ＝2m/s。
（3）解：由图丙可知，物体在4～6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝50N，因为不计绳重和摩擦，则由F＝ (G＋G动)得，动滑轮的重力G动＝nF3－G＝2×50N－80N＝20N，
在0～2s内，由图乙可知此时的拉力F1＝30N，
把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，
由力的平衡条件得，F支＋2F1＝G＋G动，
则地面对物体的支持力F支＝G动＋G－2F1＝20N＋80N－2×30N＝40N，
根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力F压＝F支＝40N。
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据丙图确定4~6s内重物上升的速度v3，然后根据功率公式P=Fv3=Gv3计算克服重力做功的功率；
（2）根据甲图确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算2~4s内绳子自由端下降的距离，最后根据速度公式计算自由端下降的速度即可；
（3）由图丙可知，物体在4～6s内做匀速直线运动，根据乙图确定这段时间内的拉力，然后根据 计算出动滑轮的重力。根据乙图确定0~2s内绳子上的拉力F1， 将动滑轮和物体看做一个整体进行受力分析，它们受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，根据二力平衡的知识列出关系式计算得到地面对重物的支持力，最后根据相互作用力原理计算出重物对地面的压力。
二、机械能的概念及动能与势能的相互转化
11．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中（ ）
A．动能减小，势能不变，机械能不变
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能减小，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能减小
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与重力和高度有关，而机械能=动能+势能，据此分析判断。
【解答】跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，那么动能不变；质量不变，高度减小，那么重力势能减小；根据机械能=动能+势能可知，机械能减小。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
12．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析中正确的是（ ）
A．足球在 b、d 两点处动能相等
B．足球在 a、d 两点处机械能相等
C．足球从 b 到 c 的过程中机械能减小
D．足球从 c 到 d 的过程中重力势能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，动能与质量和速度有关；
（2）如果考虑摩擦力，那么运动的时间越长，机械能转化为内能越多，即机械能越小，据此分析判断。
【解答】草地凸凹不平，那么足球运动时受到阻力它的机械能会有损耗。因为d点在b点的后面，所以d点的机械能损耗多，那么d点的机械能比d点更小，故B错误；
b、d两点高度相同，那么足球的重力势能相同，根据机械能=动能+势能可知，d点的动能比b点的动能更小，故A错误；
c点在b点的后面，机械能损耗更多，那么从b到c的过程中机械能减小，故C正确；
足球从c到d的过程中，高度不断增大，因此它的重力势能增大，故D错误。
故选C。
13．俄罗斯世界杯足球赛中。如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 能。
【答案】小于；动
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与物体的重力和高度有关，动能与物体的质量和速度有关；
（2）分析足球下落过程中，动能和重力势能的变化即可。
【解答】（1）A点的高度（2）在足球下落过程中，足球的高度减小，重力势能减小；足球的速度增大，那么动能增大，因此重力势能转化为动能。
14．
工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力200N，所用时间10s。在此过程中，物体动能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。拉力的功率为 W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为 。
【答案】不变；增大；80；62.5%
【知识点】功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和高度有关，重力势能与质量和高度有关；
（2）首先根据s=ns物计算出拉力移动的距离，再根据W总=Fs计算拉力做的总功，最后根据公式计算拉力的功率；
（3）克服物体重力做有用功，即W有=Gh，然后根据公式计算装置的机械效率。
【解答】（1）在此过程中，物体的速度保持不变，因此物体动能不变。物体的高度不断增大，因此重力势能增大。
（2）拉力移动的距离s=ns物=2×2m=4m；
拉力做的总功W总=Fs=200N×4m=800J；
那么拉力的功率；
（3）装置做的有用功W有=Gh=500N×1m=500J；
那么装置的机械效率。
15．如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，不计空气阻力，请你回答下列问题：
（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？
（2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
【答案】（1）解：在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，机械能不变。
（2）解：乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为乒乓球此时只受重力的作用，所以处于非平衡状态。(合理即可)
【知识点】平衡状态的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化。如果不计空气阻力，那么机械能没有损失，据此判断机械能的变化；
（2）如果物体受到的外力为零，那么它处于平衡状态。
【解答】（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的高度增大，那么重力势能增大；速度减小，那么动能减小，因此乒乓球的动能转化为重力势能。由于不计空气阻力，那么机械能不会转化为内能，即机械能不变。
（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为乒乓球此时只受重力的作用，它受到的外力不为零。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 第5章 专题突破练——功与机械效率、机械能
一、功与机械效率及其计算
1．物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少（ ）
A．W1＝W2＝W3 B．W1＞W2＞W3 C．W1＜W2＜W3 D．W1＜W3＜W2
2．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
3．对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快
D．做功快的机械，机械效率一定高
4．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（ ）
A．η＝ ×100% B．η＝ ×100%
C．η＝ ×100% D．η＝ ×100%
5．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
6．图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中（ ）
A．总功为W总＝F2s B．有用功为W有＝Gs
C．机械效率为η＝ D．额外功为W额＝2F2s－F1s
7．如图为油桶，油桶质量为50kg，油桶高为0.8m，底部直径为0.6m，据此回答(视油桶的重力集中点在几何中心O点，g取10N/kg)。
（1）在推翻油桶如图甲→乙的过程中，至少需要对油桶做功 J。
（2）若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起来所用最小力为F，F＝ N。
8．工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：(g取10N/kg)
（1）工人所做的有用功。
（2）工人做功的功率。
（3）斜面的机械效率。
9．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：
（1）拉力F做的总功。
（2）有用功的大小。
（3）汽车受到的阻力大小。
10．如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G＝80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图像如图丙所示。已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，求：
（1）在4～6s内，重物克服重力做功的功率。
（2）在2～4s内，绳自由端下降的平均速度。
（3）在0～2s内，重物对地面的压力大小。
二、机械能的概念及动能与势能的相互转化
11．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中（ ）
A．动能减小，势能不变，机械能不变
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能减小，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能减小
12．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析中正确的是（ ）
A．足球在 b、d 两点处动能相等
B．足球在 a、d 两点处机械能相等
C．足球从 b 到 c 的过程中机械能减小
D．足球从 c 到 d 的过程中重力势能减小
13．俄罗斯世界杯足球赛中。如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 能。
14．
工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力200N，所用时间10s。在此过程中，物体动能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。拉力的功率为 W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为 。
15．如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，不计空气阻力，请你回答下列问题：
（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？
（2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs进行分析判断即可。
【解答】根据公式W=Fs可知，做功的大小与拉力和距离的大小有关，与其它因素无关。因为拉力F和距离s都相等，所以对物体做功大小相等，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据s=ns物计算绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据f=0.4G计算地面对物体的摩擦力，然后根据二力平衡计算物体受到的拉力；
（3）首先根据W总=Fs计算拉力做的功，然后根据计算拉力的功率；
（4）当水平拉动物体时，根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】A.绳子自由端移动的距离：s=ns物=2×2m=4m，故A错误；
B.物体与地面之间的摩擦力f=0.4G=0.4×1500N=600N；
根据二力平衡的知识得到，物体受到的拉力F拉=f=600N，故B错误；
拉力做的总功W总=Fs=375×4m=1500J；、
拉力的功率：，故C错误；
滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
3．【答案】C
【知识点】功率；机械效率
【解析】【分析】根据功、功率和机械效率的定义和特点分析即可。
【解答】A.通过改进机械的性能，可以减小额外功，但是不能将其变为零，因为摩擦阻力不可避免，所以所有机械效率都小于100%，故A错误；
B.当时间相同时，做功多的机器，功率一定大，没有限制时间相同，故B错误；
C.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C正确；
D.机械效率是表示机械性能好坏的，与做功快慢无关，故D错误。
故选C。
4．【答案】D
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服重力做有用功，克服摩擦做额外功，拉力F做总功，且总功=有用功+额外功，据此分析判断。
【解答】使用斜面提升物体时，克服重力做有用功，即W有=Gh；
拉力F做总功，即W总=FL；
那么斜面的机械效率为：；
克服摩擦做额外功，那么W额=fL；
那么W总=W有+W额=Gh+fL；
因此斜面的机械效率为：。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功率的公式P=Fv对汽车的运动速度进行分析，然后与各个图像进行比较即可。
【解答】汽车在公路上行驶时阻力较小，在泥泞路面上行驶时阻力较大，因此汽车受到阻力的变化为：先变大后变小。根据公式P=Fv可知，当功率一定时，牵引力与速度成反比，因此汽车的速度先变小后变大，那么在s-t图像中，图像的倾斜角度先变小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6．【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组水平拉动物体时，首先根据s'=ns物计算自由段绳子移动的距离，再根据W总=Fs'计算总功；
（2）克服物体与地面之间的摩擦力做有用功；
（3）根据公式计算机械效率；
（4）根据W额=W总-W有计算额外功。
【解答】物体移动的距离为s，那么拉力移动的距离：s'=2s，拉力做的总功W总=Fs'=F2×2s=2F2s，故A错误；
根据甲图可知，物体在水平面上移动时受到的摩擦力等于拉力，即f=F1；在乙图中，克服物体受到的摩擦力做有用功，即W有=fs=F1s，故B错误；
滑轮组的机械效率：，故C错误；
根据W额=W总-W有得到，滑轮组做的额外功为：W额＝2F2s－F1s，故D正确。
故选D。
7．【答案】（1）50
（2）200
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）在推翻油桶的过程中，油桶的重心会升高，根据W=Gh计算对油桶做的功即可；
（2）将油桶看做一个杠杆，而对角线就是最长的力臂，根据杠杆的平衡条件计算即可。
【解答】（1）根据勾股定理可知，油桶的对角线；
在推翻油桶的过程中，重心上升的高度为：h=；
那么至少需要对油桶做功：W=Gh=50kg×10N/kg×0.1m=50J；
（2）根据乙图可知，可以将B点看做支点，那么重力为阻力，阻力臂为：；对角线BC的长度最大，因此动力臂为BC，动力与BC垂直。
根据杠杆的平衡条件得到：G×=F×BC；
500N×=F×1m；
解得：F=200N。
8．【答案】（1）解：木箱的重力G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
工人师傅对木箱做的有用功W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J。
（2）解：工人做的总功W总＝Fs＝400N×5m＝2000J，
工人做功的功率P总＝ ＝ ＝200W。
（3）解：斜面的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）在使用斜面提升重物时，克服物体重力做有用功；首先根据G=mg计算出木箱的重力，再根据W有用＝Gh计算对木箱做的有用功；
（2）工人的拉力做总功，即W总＝Fs，然后根据计算做功的功率；
（3）根据公式 计算斜面的机械效率。
9．【答案】（1）解：当汽车沿水平方向匀速移动了2m时，绳子末端移动4m，拉力F做的总功W总＝Fs＝1×103N×4m＝4×103J。
（2）解：根据η＝ 得，W有用＝ηW总＝90%×4×103J＝3.6×103J。
（3）解：W有用＝F拉s车，F拉＝ ＝ ＝1.8×103N，由于汽车匀速运动，汽车受到的阻力f＝F拉＝1.8×103N。
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组水平拉动物体时，首先根据s=ns车计算出绳子自由端移动的距离，然后根据W总=Fs计算拉力做的总功；
（2）已知总功根据公式W有用＝ηW总计算有用功；
（3）汽车克服阻力做有用功，根据公式计算汽车产生的拉力，然后根据二力平衡的知识计算出汽车受到的阻力。
10．【答案】（1）解：由图丙可知，在4～6s内，重物做匀速直线运动，其速度v3＝2.0m/s，由P＝ ＝ ＝Fv得，重物克服重力做功的功率P＝Gv3＝80N×2.0m/s＝160W。
（2）解：由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n＝2，已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，所用的时间t＝4s－2s＝2s，则在2～4s内，绳自由端下降的平均速度v＝ ＝ ＝2m/s。
（3）解：由图丙可知，物体在4～6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝50N，因为不计绳重和摩擦，则由F＝ (G＋G动)得，动滑轮的重力G动＝nF3－G＝2×50N－80N＝20N，
在0～2s内，由图乙可知此时的拉力F1＝30N，
把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，
由力的平衡条件得，F支＋2F1＝G＋G动，
则地面对物体的支持力F支＝G动＋G－2F1＝20N＋80N－2×30N＝40N，
根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力F压＝F支＝40N。
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据丙图确定4~6s内重物上升的速度v3，然后根据功率公式P=Fv3=Gv3计算克服重力做功的功率；
（2）根据甲图确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算2~4s内绳子自由端下降的距离，最后根据速度公式计算自由端下降的速度即可；
（3）由图丙可知，物体在4～6s内做匀速直线运动，根据乙图确定这段时间内的拉力，然后根据 计算出动滑轮的重力。根据乙图确定0~2s内绳子上的拉力F1， 将动滑轮和物体看做一个整体进行受力分析，它们受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，根据二力平衡的知识列出关系式计算得到地面对重物的支持力，最后根据相互作用力原理计算出重物对地面的压力。
11．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与重力和高度有关，而机械能=动能+势能，据此分析判断。
【解答】跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，那么动能不变；质量不变，高度减小，那么重力势能减小；根据机械能=动能+势能可知，机械能减小。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
12．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，动能与质量和速度有关；
（2）如果考虑摩擦力，那么运动的时间越长，机械能转化为内能越多，即机械能越小，据此分析判断。
【解答】草地凸凹不平，那么足球运动时受到阻力它的机械能会有损耗。因为d点在b点的后面，所以d点的机械能损耗多，那么d点的机械能比d点更小，故B错误；
b、d两点高度相同，那么足球的重力势能相同，根据机械能=动能+势能可知，d点的动能比b点的动能更小，故A错误；
c点在b点的后面，机械能损耗更多，那么从b到c的过程中机械能减小，故C正确；
足球从c到d的过程中，高度不断增大，因此它的重力势能增大，故D错误。
故选C。
13．【答案】小于；动
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与物体的重力和高度有关，动能与物体的质量和速度有关；
（2）分析足球下落过程中，动能和重力势能的变化即可。
【解答】（1）A点的高度（2）在足球下落过程中，足球的高度减小，重力势能减小；足球的速度增大，那么动能增大，因此重力势能转化为动能。
14．【答案】不变；增大；80；62.5%
【知识点】功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和高度有关，重力势能与质量和高度有关；
（2）首先根据s=ns物计算出拉力移动的距离，再根据W总=Fs计算拉力做的总功，最后根据公式计算拉力的功率；
（3）克服物体重力做有用功，即W有=Gh，然后根据公式计算装置的机械效率。
【解答】（1）在此过程中，物体的速度保持不变，因此物体动能不变。物体的高度不断增大，因此重力势能增大。
（2）拉力移动的距离s=ns物=2×2m=4m；
拉力做的总功W总=Fs=200N×4m=800J；
那么拉力的功率；
（3）装置做的有用功W有=Gh=500N×1m=500J；
那么装置的机械效率。
15．【答案】（1）解：在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，机械能不变。
（2）解：乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为乒乓球此时只受重力的作用，所以处于非平衡状态。(合理即可)
【知识点】平衡状态的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化。如果不计空气阻力，那么机械能没有损失，据此判断机械能的变化；
（2）如果物体受到的外力为零，那么它处于平衡状态。
【解答】（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的高度增大，那么重力势能增大；速度减小，那么动能减小，因此乒乓球的动能转化为重力势能。由于不计空气阻力，那么机械能不会转化为内能，即机械能不变。
（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为乒乓球此时只受重力的作用，它受到的外力不为零。
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