2024浙江新中考科学复习第二轮 功和简单机械专练
文档属性
| 名称 | 2024浙江新中考科学复习第二轮 功和简单机械专练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 776.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-28 14:08:02 | ||
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文档简介
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2024浙江新中考科学复习 第二轮 功和简单机械专练
一、选择题
1． 如图所示，是山西省男子篮球队在某场比赛中的精彩画面。篮球比赛中有关物理现象解释正确的是（ ）
A．篮球在击地传球过程中运动状态不变 B．篮球随手上升时双手对篮球不做功
C．篮球离手后上升过程中动能保持不变 D．篮球被投出后由于具有惯性继续运动
2． 如图所示，八年级的小明同学课间时间在单杠上做“引体向上”锻炼身体，根据图片信息可知，小明一次“引体向上”做的功约为（ ）
A．30J B．300J C．3000J D．30000J
3． 如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短 B．F甲＜F乙，因为乙方法的动力臂长
C．F甲＞F乙，因为甲方法的阻力臂短 D．F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
4． 如图所示是某游乐场内一质量不计的“吊桥”示意图，当人从支点O处向右缓慢走动过程中，绳子的拉力F与人移动距离s的关系图像是选项图中的（ ）
A．B．C． D．
5． 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动。在杠杆的B点挂上重物，在A端通过细绳施加竖直向上、大小为4.5牛的拉力F使杠杆水平平衡。如果把重物悬挂点和拉力作用点互换，当杠杆水平平衡时，竖直向上的拉力大小变为8牛。通过上述条件可以确定该物体的重力为（ ）
A．4牛 B．6牛 C．8牛 D．9牛
6． 杆秤是我国古代杠杆应用的杰作，如图所示是我国传统的杆秤，常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法不正确的是（ ）
A．杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B．只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C．秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D．用杆秤称量物体质量时，B点是杆秤的支点
7． 2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是（ ）
A． B． C．D．
8． 如图甲所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2。则（ ）
A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＜F2，P1＞P2
9． 如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体、使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（ ）
A．F甲＜F乙 P甲=P乙 B．F甲＞F乙 P甲＞P乙
C．F甲＞F乙 P甲=P乙 D．F甲＜F乙 P甲＜P乙
10．如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端（可以把木箱看作质点），斜面的倾斜角为30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，则下列说法正确的是（ ）
A．木箱克服摩擦力做功80J B．拉力大小为480N
C．斜面的机械效率80% D．拉力做功为880J
11．如图所示，斜面AB长0.5m，BC高0.2m，放在光滑的水平面上，斜面有一个滑轮，通过连杆和重物M相连，共重1000N。在斜面BC边加一水平推力F，使斜面向左运动，MB使滑轮从A端运动到B端。不计摩擦力，F所做的功是（ ）
A．200J B．500J C．400J D．1000J
12．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M重力为760N，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg），下面结论正确的是（ ）
A．当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为91.25%
B．动滑轮的重力为50N
C．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为380N
D．当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为760N
13．2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
14．如图所示，小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中，小球A的（ ）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变 B．动能不变，重力势能变小，机械能变小
C．动能变大，重力势能变小，机械能不变 D．动能变大，重力势能变小，机械能变小
15．有两个形状和大小均相同的圆台形容器按如图所示放置。两容器中装有等高的水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球。现使两球脱离底部，最终浮于水面静止。木球上升过程中体积不变，该过程中重力对两球做的功分别为W甲和W乙，则（ ）
A．|W甲|＞|W乙| B．|W甲|＝|W乙| C．|W甲|＜|W乙| D．无法确定
二、填空题
16．小彤家的阳台上安装了如图所示的可升降晾衣装置。一次洗衣后，小彤帮妈妈晾衣服。若衣服的总质量为8kg，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，在2s内，将绳自由端拉下1m。若提升衣服过程中晾衣装置的机械效率为80%，他做功的功率为 W。（g取10N/kg）
17．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，其大小关系为W甲 W乙 W丙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
18．如图所示，放在水平桌面上的物体A重100N，通过滑轮与一个重20N的物体B连接在一起，滑轮重10N，物体B匀速下落，若不计细绳重及轮轴间摩擦，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为
N。若想物体B匀速上升，至少需要 N的外力水平向左拉动物体A。
19．如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m, OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
20．如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是 （选填“B”或“C”），请在图乙中画出此时重力G的力臂L2；若要使海报架抵抗更大的风力，可适当 （选填“增大”或“减小”）∠BAC角度的大小。
21．某同学在观看电视里射箭比赛时发现，弓拉得越弯，箭射得越远。于是做出如下猜想：弹性势能的大小可能与物体发生弹性形变的程度有关。
①为验证猜想是否正确，他设计了如图所示的实验，将一小球置于弹簧的右端，将弹簧每次压缩到不同的长度，松开后，让弹开的小球钻入位于同一位置的相同纸盒并留在其中。分析比较每次纸盒 ，从而可比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小，若桌面绝对光滑，该实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
②理论推导和实验结果均表明，弹簧发生弹性形变时弹性势能的大小．其中Ep表示弹性势能，单位是J，x是弹簧长度的改变量，单位是m，k称为弹簧的劲度系数，则k的单位是 。
22．杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示。若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的8/9。已知OA:OB=3:8，则石块的密度为__________kg/m3。
三、探究题
23．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图1所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得下表所示的数据：
斜面倾斜角θ 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长S/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
12° 5 0.2 1 2.1 ________ 2.1 48%
30° 5 0.5 1 3.6 2.5 ______ 69%
45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 ______
（1）请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据。
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越 ，斜面越省力，斜面的机械效率越 。
（3）实验过程中拉力的方向应与斜面 。
（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程不变，只改变 ，这种研究问题的方法我们称之为 法。
（5）在上述实验中，物重，斜面长度不变，若不考虑斜面摩擦，如图2所示，哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系 。
24．小明猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验：
①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离△h。
请你解答：
实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 △h/m
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85
（1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝ （用所测物理量的符号表示）；
（2）弹簧弹性势能的大小是通过 来间接反映的；
（3）根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与 成正比。
25．在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 ；
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验，分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
斜面倾角速度（米/秒》球的类别 10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是
A．15° B．25° C．35° D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。（忽略钢球和水平面的摩擦）
四、计算题
26．“一分钟仰卧起坐”是中考体育选考（女生）项目之一，满分为52个。如图所示，小丽的质量为50kg，她上半身的质量为全身质量的，每次仰卧起坐时上半身重心上升距离为0.3m。求：（g取10N/kg）
（1）小丽完成1次仰卧起坐所做的功；
（2）为获得满分，小丽做仰卧起坐的最小功率。
27．港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一，其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶，耗时45s到达人工岛路面，求：
（1）汽车完全通过沉管隧道需要多少？
（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少J的功？功率为多少？
（3）汽车在引桥上所受阻力的大小？
28．图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，g取10N/kg）求：
（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）长方体A的密度；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率。
2024浙江新中考科学复习 新思维 功和简单机械专练（参考答案）
一、选择题
1． 【答案】D
【解析】【考点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化；物体运动状态变化的判断；惯性．
【分析】（1）物体的运动状态变化包括速度大小和运动方向的变化。
（2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。
（3）物体的动能与质量和速度有关。
（4）任何物体都具有惯性，即保持原运动状态不变的性质。
【解答】解：A、篮球在击地传球过程中，运动方向和速度大小均变化，所以运动状态改变，故A错误；
B、篮球随手上升时，受到手的力向上，运动方向向上，所以双手对篮球做功，故B错误；
C、篮球离手后上升过程中，速度变小，所以动能减小，故C错误；
D、篮球被投出后，由于具有惯性继续运动，故D正确。
故选：D。
【点评】理解运动状态不变的情况、做功的必要因素，知道影响动能的因素，理解惯性概念，可解答此题。
2． 【答案】B
【解析】【分析】根据W＝Fs＝Gh可知，要想估测出功的大小，需要估测出小明的重力和上升的高度。
【解答】解：小明的体重在G＝600N左右，引体向上的高度在h＝50cm＝0.5m左右，做一次引体向上克服自身的重力做的功约为W＝Gh＝600N×0.5m＝300J，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了功的计算公式的应用，属于基础知识，要掌握。
3． 【答案】D
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】把玻璃板看做一个杠杆，抬起一端时，以另一端为支点。由于玻璃板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，玻璃板的重力为阻力，则此时的阻力臂等于动力臂的一半。在此基础上，利用杠杆的平衡条件即可确定F甲与F乙的大小关系。
【解答】解：把玻璃板看做一个杠杆，抬起一端时，以另一端为支点，两次抬起玻璃板时的情况如图所示：
；
在上述两种情况下，玻璃板的重力为阻力，对于形状规则、质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍。
因为FL动＝GL阻，所以F＝＝G，则前后两次所用的力相同，即F甲＝F乙，故ABC错误，D正确；
故选：D。
4． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】当人从支点O处向右缓慢走动过程中，以左侧的支柱为支点O，吊桥右端受到的拉力F为动力，
动力臂为整个吊桥的长度，设为L；人对吊桥的压力为阻力，大小等于人的重力G，阻力臂为s，根据杠杆的平衡条件分析出F和s的关系式，据此分析F与s的关系图像。
【解答】解：当人从支点O处向右缓慢走动过程中，拉力F为动力，人对杠杆的压力大小等于人的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为s，根据杠杆的平衡条件得：FL＝Gs，故F＝，由关系式知：拉力F与重物到支点O的距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而增大，故B符合题意。
故选：B。
5． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】根据杠杆平衡条件列出把重物悬挂点和拉力作用点互换前后的表达式，联立解题。
【解答】解：由题可知，F＝4.5N，F'＝8N，
重物悬挂点和拉力作用点互换前，由杠杆平衡条件可得：F×OA＝G×OB，即：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
重物悬挂点和拉力作用点互换后，由杠杆平衡条件可得：F'×OB＝G×OA，即：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：G＝＝6N，故B正确，ACD不正确。
故选：B。
6． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的应用．
【分析】根据杠杆的平衡条件逐项分析得出答案。
【解答】解：
A、如图所示，杆秤围绕着B点转动，是根据杠杆平衡原理测量物体质量的，故A正确；
B、由杠杆的平衡条件可知，只有所测物体的质量与秤砣的质量满足下列关系时
m物glBC＝m秤砣glAB，
经整理可知m物lBC＝m秤砣lAB，
杠杆才能在水平位置平衡，故B错误；
C、当物体的质量变大时，m物lBC乘积变大，m秤砣质量不变，故lAB变大，秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近，故C正确；
D、杆秤围绕着B点转动，围绕固定不动的点为支点，故B点是支点，故D正确。
故选：B。
7． 【答案】B
【解析】【考点】机械能的概念．
【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变大小有关。
（2）在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦、空气阻力等因素，机械能保持不变，若考虑摩擦、空气阻力等，机械能将变小。
【解答】解：图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的机械能最小，从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，这段时间内它的机械能增大。从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】深入理解影响动能和重力势能的因素，理解动能和势能转化过程中，机械能的变化情况，是解答此题的关键。
8． 【答案】A
【解析】【考点】比较功率的大小；摩擦力大小的影响因素．
【分析】根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的的大小关系；
利用P＝＝＝Fv比较其功率关系。
【解答】解：由图甲得，物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动，物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力。物体A对水平地面的压力不变，与水平地面间的接触面粗糙程度不变，因此物体A受到的滑动摩擦力不变，故F1＝F2；
由图乙得，物体在力F1作用下速度较快，由P＝＝＝Fv可知，P1＞P2；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
9． 【答案】C
【解析】【答案】C
【解析】【分析】对滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算拉力的大小，然后进行比较。不计摩擦、动滑轮重力和绳重，那么不做额外功，此时有用功等于总功，根据P=Fv比较拉力做功的功率大小。
【解答】（1）不计摩擦、动滑轮重力和绳重，
甲：滑轮受到向上的拉力F甲，向下的两个拉力，都等于物体的重力G。根据二力平衡的知识得到：
F甲=2G；
乙：滑轮受到向上的两个拉力F乙，向下的拉力等于物体的重力。根据二力平衡的知识得到：；则F甲>F乙。
（2）不计摩擦、动滑轮重力和绳重，那么不做额外功，此时有用功等于总功。根据P=Fv=Gv可知，拉力的功率相等。即P甲=P乙。
故选C。
10．【答案】B
【解析】【考点】斜面的机械效率；功的计算．
【分析】（1）根据G＝mg可求得木箱重力，由木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，可求得摩擦力，根据W＝fL求克服摩擦力做功；
（2）由W＝Gh计算木箱克服重力做功的大小，根据W总＝W有用+W额可求得总功，由W总＝FL可求得拉力；
（3）根据η＝×100%得出斜面的机械效率。
【解答】解：
A、由题意知，木箱的重力G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，则摩擦力f＝0.1G＝0.1×800N＝80N，
克服摩擦力做功W额＝fL＝80N×2m＝160J，故A错误；
BD、由斜面的倾斜角为30°，斜面长为L＝2m可得，h＝L＝×2m＝1m，则木箱克服重力做功：
W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，
拉力做功W总＝W有用+W额＝800J+160J＝960J，
由W总＝FL可得，拉力大小为F＝＝＝480N，故B正确；
C、斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C错误。
故选：B。
11．【答案】A
【解析】【分析】不计摩擦，推力做的功等于将重物提升做的功，据此求F所做的功。
【解答】解：
斜面放在光滑水平面上，斜面不受水平面的摩擦力，又不计滑轮的摩擦力，推力做的功等于提升重物做的功，即F×AC＝G×BC，则F×AC＝1000N×0.2m＝200J。
故选：A。
【点评】本题考查了功的计算，知道推力做的功等于提升重物做的功是关键。
12．【答案】A
【解析】【考点】滑轮（组）的机械效率；浮力大小的计算；滑轮组中的相关计算．
【分析】（1）当物体M没有露出水面时，由速度公式计算提升物体的时间，由图象读出拉力F做的总功，由阿基米德原理公式计算物体M受到的浮力，根据η＝＝计算滑轮组的机械效率；
（2）拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求绳端拉力F；不计绳重和摩擦力大小，根据F＝（G﹣F浮+G动）求动滑轮的重力；
（3）当物体M没有露出水面时，根据F拉＝G﹣F浮计算动滑轮下端挂钩上绳子的拉力。
【解答】解：A、由v＝可得，提升物体的时间t＝＝＝20s，根据图乙可知，此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000J，当物体M没有露出水面时，物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103 kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝91.25%，故A正确；
BC、由图知，承担重物绳子的段数n＝2，则拉力端移动距离s＝2h＝2×10m＝20m，由W总＝Fs得拉力：F＝＝＝400N，故C错误；
不计绳重和摩擦力绳子自由端的拉力F＝（G﹣F浮+G动），所以动滑轮的重力：G动＝2F﹣G+F浮＝2×400N﹣760N+30N＝70N，故B错误；
D、当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力：F拉＝G﹣F浮＝760N﹣30N＝730N，故D错误。
故选：A。
13．【答案】C
【解析】【考点】平衡力与相互作用力的辨别；杠杆的动态平衡分析．
【解答】解：
A、在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止，旅行箱受到的合力为0，旅行箱受到竖直向下的重力、竖直向上的地面施加的支持力、斜向上的拉力F的共同作用，所以重力和支持力的大小不同，不是一对平衡力，故A错误；
B、由图知，O为支点，反向延长力F的作用线，由O点做F作用线的垂线，垂线段长为其力臂L，如图所示：
；
其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，由图可知，动力臂会变小，在阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”可知，拉力F增大，故B错误；
C、其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，动力臂会变小，在阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F增大，故C正确；
D、箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F减小，故D错误。
故选：C。
14．【答案】D
【解析】【考点】动能和势能的大小变化；机械能的概念．
【分析】（1）影响重力势能大小的因素有：质量和高度；质量越大，高度越高，则重力势能越大；
影响动能大小的因素有：质量和速度；质量越大，速度越快，则动能越大。
（2）如果忽略摩擦阻力，则动能和势能相互转化时，物体的机械能是守恒的；若存在摩擦阻力，一部分机械能会转化为内能，机械能减小。
【解答】解：
小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中，小球的质量不变，高度变小，则重力势能变小，同时速度变大，则动能变大。
由于小球A在滚动的过程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，所以一部分机械能会转化为内能，故机械能变小。
故选：D。
15．【答案】A
【解析】【分析】（1）重力做功公式W＝Gh，故需要比较两图中木球所受重力的大小和木球上升的高度；
（2）甲、乙两图中木球的质量、体积均相同，两图中木球受到的重力不变且相等；
（3）分析木球上升的高度，需要根据两个容器的形状，分析小球浮上水面后两液面下降高度的关系，从而比较重力做功的大小。
【解答】解：两图中木球受到的重力不变且相等。
已知两图中木球的质量、体积均相同，它们露出水面至漂浮时，排开水的体积减小，水面降低；
由图可知，甲容器上部较粗（横截面积较大），由公式△V排＝S横截△h可知，木球浮上水面后甲水面下降的高度较小；
由于甲水面下降的高度较小，故甲图中小球上升的高度较大，根据W＝Gh可知，甲图中重力做功较多，则有|W甲|＞|W乙|，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了功的大小比较，关键要根据容器形状，分析液面下降高度的关系，从而确定小球上升高度的关系。
二、填空题
16．【答案】故答案为：12.5。
【解析】【考点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率．
【分析】由图可知滑轮组上绳子的有效股数，根据s＝nh求出衣服上升的高度，根据G＝mg求出衣服的重力，利用W＝Gh求出小彤做的有用功，利用η＝×100%求出拉力做的总功，根据P＝求出他做功的功率。
【解答】解：由图可知，n＝4，
由s＝nh可得，衣服上升的高度：
h＝＝＝0.25m，
衣服的重力：
G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N，
小彤做的有用功：
W有用＝Gh＝80N×0.25m＝20J，
由η＝×100%可得，拉力做的总功：
W总＝＝＝25J，
他做功的功率：
P＝＝＝12.5W。
故答案为：12.5。
17．【答案】＝；＝
【解析】【考点】比较功的大小．
【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W＝Fs。
【解答】解：
小李同学先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；
该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；
即W甲＝W乙＝W丙。
故答案为：＝；＝。
18．【答案】50；100。
【解析】【考点】动滑轮拉力的计算；摩擦力的大小．
【分析】（1）由图知，上面的滑轮为定滑轮，下面的滑轮为动滑轮；物体A在水平桌面上向右做匀速运动，处于平衡状态，物体A在水平方向上受到向左的摩擦力、向右的拉力是一对平衡力，其大小相等；因滑轮重及滑轮与细绳之间的摩擦不计，则由定滑轮和动滑轮的特点以及力的平衡条件可知物体A受到向右的拉力等于物体B重力的2倍和滑轮重力，据此求出物体A与水平桌面间的摩擦力；
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、A右侧的绳子对A的拉力三力平衡，根据力的平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：由题知，物体A在水平桌面上向右做匀速运动，处于平衡状态，
由二力平衡条件可得，物体A在水平方向上受到向左的摩擦力：f＝F，
因滑轮重及滑轮与细绳之间的摩擦不计，且上面的滑轮为定滑轮，下面的滑轮为倒置的动滑轮，
则由力的平衡条件可知物体A受到向右的拉力：F＝2GB+G轮＝2×20N+10N＝50N，
所以物体A与水平桌面间的摩擦力：f＝F＝50N。
因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，向左运动时，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，
由力的平衡条件可得：
F＝f+F拉＝50N+50N＝100N。
故答案为：50；100。
19．【答案】（1）4（2）C
【解析】【答案】（1）4（2）C
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据力臂的定义分析判断。
【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G1×OA=G2×OB；
2N×0.2m=G2×0.1m；解得：G2=4N。
（2）根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB可知，当G1、L1和G2保持不变时，只有阻力臂仍然保持OB的长度不变才能平衡。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离，根据图乙可知，当G2在②处时，力臂恰好等于OB，故选C。
20．【答案】C；重力G的力臂L2如图所示：；增大。
【解析】【考点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析．
【分析】根据以下知识答题：
（1）可绕固定点（轴）转动的硬棒是杠杆，杠杆既可能是直的，也可能是弯曲的；
（2）杠杆的五要素：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，据此画出重力G的力臂L2；
（3）∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理分析满足使海报架抵抗更大的风力要求时∠BAC角度的变化。
【解答】解：杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点；
从支点到动力作用线的距离叫动力臂，重力G的力臂L2如图所示：
∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC角度。
故答案为：C；重力G的力臂L2如图所示：；增大。
21．【答案】故答案为：（1）移动的距离；不能；（2）J/m2。
【解析】【分析】（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察纸盒被推动的距离大小，这种研究方法叫转换法；若水平面绝对光滑，纸盒就会做匀速直线运动，无法比较纸盒移动距离的远近，达不到探究目的；
（2）可根据公式Ep＝kx2确定弹簧的劲度系数k的单位。
【解答】解：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察纸盒被推动距离的远近来比较弹性势能的大小；
若水平面绝对光滑，纸盒在滑动过程中不受力，纸盒就会做匀速直线运动，无法比较纸盒移动距离的远近，达不到探究目的。
（2）由公式Ep＝kx2可知k＝，由于Ep单位是J，x单位是m，故k的单位是J/m2。
故答案为：（1）移动的距离；不能；（2）J/m2。
【点评】本题为探究弹性势能与形变大小关系的实验，考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握。
22．【答案】【答案】3×103
【解析】【答案】3×103
【解析】【分析】该题有两种状态，一是石块没有浸入水中的情况，此时杠杆平衡；另外一种是石块浸入水中时，额外加了一个力，使杠杆又处于平衡状态。根据两者之间的相同数据
【解答】当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G金×OA=G石×OB，由于OA：OB=3：8，故3G金=8G石；
当石块浸入水中时，杠杆平衡，则(G金－G石)×OA=(G石－F浮)×OB，
再联立上式，解之得：F浮=G石，即ρ水gV=ρ石gV，故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m3。
三、探究题
23．【答案】故答案为：（1）1；3.6；81%；（2）小；低；（3）平行向上；（4）斜面倾角；小车重力；控制变量；（5）B。
【解析】【分析】（1）根据实验数据，利用W有＝Gh、W总＝FS和η＝求出表格中的所缺的数据，完成表格；
（2）分析表格数据时，虽然拉力和机械效率的变化是因斜面的倾斜度的改变而引起的，但我们先比较省力时，倾斜度是如何变化，然后比较机械效率的变化；
（3）利用斜面提升重物，额外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上，且匀速拉动物体；
（4）实验应采用控制变量法，探究斜面机械效率与物重的关系，应控制斜面倾角、斜面光滑程度不变而改变物重大小进行实验；
（5）分析实验数据，推理实验图象，采用排除的方法就可以找到正确的图象。
【解答】解：
（1）W有1＝Gh1＝5N×0.2m＝1J； W总2＝F2S＝3.6N×1m＝3.6J；η3＝＝×100%＝81%。
（2）比较数据：θ3＞θ2＞θ1时，则拉力F3＞F2＞F1，机械效率η3＞η2＞η1；
即：斜面倾斜度θ越小时，越省力，斜面机械效率越低。
（3）为了使拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上，所以应与斜面平行向上。
（4）探究斜面的机械效率与物重的关系，要保持斜面倾角不变，斜面的光滑程不变，只改变小车重力，这种研究问题的方法我们称之为控制变量法。
（5）从表中数据可见，推力F随着斜面高度h的增大而增大，排除C和D两个图；随着斜面的高度增大，若不考虑斜面摩擦，物重，斜面长度不变，FL＝Gh，推力与h成正比，故选B。
故答案为：（1）1；3.6；81%；（2）小；低；（3）平行向上；（4）斜面倾角；小车重力；控制变量；（5）B。
【点评】本题考查通过斜面机械效率的实验，考查了有用功、总功、机械效率的计算，并会综合分析应用等。
24．【答案】故答案为：（1）h0﹣h1；（2）铁块上升的高度（h2﹣h1）；（3）形变量的平方。
【解析】【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度；
（2）根据转换法，实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的；
（3）由表分析△h与x2的关系得出结论。
【解答】解：
（1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x＝h0﹣h1；
（2）实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2﹣h1；
（3）由表中数据分析可知△h＝15x2，即△h与x2成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
故答案为：（1）h0﹣h1；（2）铁块上升的高度（h2﹣h1）；（3）形变量的平方。
【点评】本题探究弹性势能大小与形变量的关系，考查转换法及数据分析的能力，有一定难度。
25．【答案】故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
【解析】【分析】（1）从A、B两图中挡板的放置方式对体积大小不同的小球高度影响进行分析；
（2）根据表中斜面倾角和小球达到水平位置时的速度进行分析；
（3）体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，据此进行分析解答。
【解答】解：（1）图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案；
（2）根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意；
（3）体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
【点评】解决此类问题要会利用控制变量法和转换法，是中考探究实验考查的重点，设计实验时，要考虑到实验的影响因素。
四、计算题
26．【答案】答：（1）小丽完成1次仰卧起坐所做的功为90J；
（2）为获得满分，小丽做仰卧起坐的最小功率为78W。
【解析】【考点】功率的计算；功的计算．
【分析】（1）已知该同学的质量，根据G＝mg可求得其重力，然后由题意可求得她上半身的重力，
由W＝Gh可求得她做一次仰卧起坐克服重力做的功；
（2）为获得满分，则在这段时间克服重力做的功W′＝52W，根据P＝求得功率。
【解答】解：（1）该同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
她上半身的重力：G上＝G＝×500N＝300N，
做一次仰卧起坐克服重力做的功：W＝G上h＝300N×0.3m＝90J，
（2）满分为52个，为获得满分，克服重力做的功：W′＝52W＝52×90J＝4680J；
功率为P＝＝＝78W。
答：（1）小丽完成1次仰卧起坐所做的功为90J；
（2）为获得满分，小丽做仰卧起坐的最小功率为78W。
27．【答案】答：（1）汽车完全通过沉管隧道需要224s；
（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了1.4×107J的功；功率为62500W；
（3）汽车在引桥上所受阻力为2050N。
【解析】【考点】功率的计算；速度公式及其应用；功的计算．
【分析】（1）已知沉管隧道的长度和汽车的速度，根据速度公式的变形公式t＝求出需要的时间；
（2）首先根据阻力与重力的关系求出阻力，然后根据二力平衡的条件得出牵引力，再利用W＝Fs计算牵引力所做的功；利用P＝求出牵引力的功率；
（3）利用P＝求出牵引力所做的功，利用W＝Gh求出重力做功，二者之差即为阻力做功，再根据W＝Fs计算阻力大小。
【解答】解：（1）沉管隧道中汽车速度为：v1＝90km/h＝25m/s，完全通过沉管隧道的路程为s1＝5600m，
则汽车完全通过沉管隧道需要的时间：t＝＝＝224s；
（2）汽车所受的阻力为：f＝0.05G＝0.05×5×104N＝2500N，
由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为：F＝f＝2500N，
则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功为：W＝Fs1＝2500N×5600m＝1.4×107J；
汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率为：P＝＝2500N×25m/s＝62500W；
（3）汽车在引桥上行驶时功率为：P′＝90kW＝9×104W，
根据P＝可得牵引力所做的功为：W牵＝P′t′＝9×104W×45s＝4.05×106J，
重力做功为：W重＝Gh＝5×104N×40m＝2×106J，
阻力做功为：W阻＝W牵﹣W重＝4.05×106J﹣2×106J＝2.05×106J，
汽车所受阻力大小为：f′＝＝＝2050N。
答：（1）汽车完全通过沉管隧道需要224s；
（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了1.4×107J的功；功率为62500W；
（3）汽车在引桥上所受阻力为2050N。
28．【答案】答：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N；
（2）长方体A的密度为2×103kg/m3；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率为2500W。
【解析】【分析】（1）根据图像读出物体A的重力和未露出水面时受到的拉力，然后根据称重法即可求出长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）先根据F浮＝ρ水gV排求出A的体积，然后根据G＝mg求出A的质量，最后根据密度公式求出A的密度；
（3）先根据机械效率的变形公式求出提升物体绳子的条数，然后求出F移动的速度，最后根据P＝Fv求出拉力的功率。
【解答】解：（1）根据图乙可知，A未露出水面所受的拉力F1＝1×104N；故A未露出水面时受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝2×104N﹣1×104N＝1×104N；
（2）由F浮＝ρ水gV排可知，V排＝＝＝1m3；
因为A浸没在水中，所以A的体积：VA＝V排＝1m3；
A的质量：m＝＝＝2×103kg；
故A的密度：ρA＝＝＝2×103kg/m3。
（3）由η＝，n＝＝＝4，
则F移动的速度：v＝4×0.1m/s＝0.4m/s；
故拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝6.25×103N×0.4m/s＝2500W。
答：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N；
（2）长方体A的密度为2×103kg/m3；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率为2500W。
【点评】本题考查了浮力、密度、功率、压强的计算，主要是考查公式的灵活运用，关键会选择合适的计算公式。
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2024浙江新中考科学复习 第二轮 功和简单机械专练
一、选择题
1． 如图所示，是山西省男子篮球队在某场比赛中的精彩画面。篮球比赛中有关物理现象解释正确的是（ ）
A．篮球在击地传球过程中运动状态不变 B．篮球随手上升时双手对篮球不做功
C．篮球离手后上升过程中动能保持不变 D．篮球被投出后由于具有惯性继续运动
2． 如图所示，八年级的小明同学课间时间在单杠上做“引体向上”锻炼身体，根据图片信息可知，小明一次“引体向上”做的功约为（ ）
A．30J B．300J C．3000J D．30000J
3． 如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短 B．F甲＜F乙，因为乙方法的动力臂长
C．F甲＞F乙，因为甲方法的阻力臂短 D．F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
4． 如图所示是某游乐场内一质量不计的“吊桥”示意图，当人从支点O处向右缓慢走动过程中，绳子的拉力F与人移动距离s的关系图像是选项图中的（ ）
A．B．C． D．
5． 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动。在杠杆的B点挂上重物，在A端通过细绳施加竖直向上、大小为4.5牛的拉力F使杠杆水平平衡。如果把重物悬挂点和拉力作用点互换，当杠杆水平平衡时，竖直向上的拉力大小变为8牛。通过上述条件可以确定该物体的重力为（ ）
A．4牛 B．6牛 C．8牛 D．9牛
6． 杆秤是我国古代杠杆应用的杰作，如图所示是我国传统的杆秤，常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法不正确的是（ ）
A．杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B．只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C．秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D．用杆秤称量物体质量时，B点是杆秤的支点
7． 2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是（ ）
A． B． C．D．
8． 如图甲所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2。则（ ）
A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＜F2，P1＞P2
9． 如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体、使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（ ）
A．F甲＜F乙 P甲=P乙 B．F甲＞F乙 P甲＞P乙
C．F甲＞F乙 P甲=P乙 D．F甲＜F乙 P甲＜P乙
10．如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端（可以把木箱看作质点），斜面的倾斜角为30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，则下列说法正确的是（ ）
A．木箱克服摩擦力做功80J B．拉力大小为480N
C．斜面的机械效率80% D．拉力做功为880J
11．如图所示，斜面AB长0.5m，BC高0.2m，放在光滑的水平面上，斜面有一个滑轮，通过连杆和重物M相连，共重1000N。在斜面BC边加一水平推力F，使斜面向左运动，MB使滑轮从A端运动到B端。不计摩擦力，F所做的功是（ ）
A．200J B．500J C．400J D．1000J
12．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M重力为760N，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg），下面结论正确的是（ ）
A．当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为91.25%
B．动滑轮的重力为50N
C．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为380N
D．当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为760N
13．2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
14．如图所示，小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中，小球A的（ ）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变 B．动能不变，重力势能变小，机械能变小
C．动能变大，重力势能变小，机械能不变 D．动能变大，重力势能变小，机械能变小
15．有两个形状和大小均相同的圆台形容器按如图所示放置。两容器中装有等高的水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球。现使两球脱离底部，最终浮于水面静止。木球上升过程中体积不变，该过程中重力对两球做的功分别为W甲和W乙，则（ ）
A．|W甲|＞|W乙| B．|W甲|＝|W乙| C．|W甲|＜|W乙| D．无法确定
二、填空题
16．小彤家的阳台上安装了如图所示的可升降晾衣装置。一次洗衣后，小彤帮妈妈晾衣服。若衣服的总质量为8kg，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，在2s内，将绳自由端拉下1m。若提升衣服过程中晾衣装置的机械效率为80%，他做功的功率为 W。（g取10N/kg）
17．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，其大小关系为W甲 W乙 W丙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
18．如图所示，放在水平桌面上的物体A重100N，通过滑轮与一个重20N的物体B连接在一起，滑轮重10N，物体B匀速下落，若不计细绳重及轮轴间摩擦，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为
N。若想物体B匀速上升，至少需要 N的外力水平向左拉动物体A。
19．如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m, OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
20．如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是 （选填“B”或“C”），请在图乙中画出此时重力G的力臂L2；若要使海报架抵抗更大的风力，可适当 （选填“增大”或“减小”）∠BAC角度的大小。
21．某同学在观看电视里射箭比赛时发现，弓拉得越弯，箭射得越远。于是做出如下猜想：弹性势能的大小可能与物体发生弹性形变的程度有关。
①为验证猜想是否正确，他设计了如图所示的实验，将一小球置于弹簧的右端，将弹簧每次压缩到不同的长度，松开后，让弹开的小球钻入位于同一位置的相同纸盒并留在其中。分析比较每次纸盒 ，从而可比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小，若桌面绝对光滑，该实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
②理论推导和实验结果均表明，弹簧发生弹性形变时弹性势能的大小．其中Ep表示弹性势能，单位是J，x是弹簧长度的改变量，单位是m，k称为弹簧的劲度系数，则k的单位是 。
22．杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示。若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的8/9。已知OA:OB=3:8，则石块的密度为__________kg/m3。
三、探究题
23．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图1所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得下表所示的数据：
斜面倾斜角θ 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长S/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
12° 5 0.2 1 2.1 ________ 2.1 48%
30° 5 0.5 1 3.6 2.5 ______ 69%
45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 ______
（1）请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据。
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越 ，斜面越省力，斜面的机械效率越 。
（3）实验过程中拉力的方向应与斜面 。
（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程不变，只改变 ，这种研究问题的方法我们称之为 法。
（5）在上述实验中，物重，斜面长度不变，若不考虑斜面摩擦，如图2所示，哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系 。
24．小明猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验：
①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离△h。
请你解答：
实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 △h/m
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85
（1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝ （用所测物理量的符号表示）；
（2）弹簧弹性势能的大小是通过 来间接反映的；
（3）根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与 成正比。
25．在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 ；
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验，分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
斜面倾角速度（米/秒》球的类别 10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是
A．15° B．25° C．35° D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。（忽略钢球和水平面的摩擦）
四、计算题
26．“一分钟仰卧起坐”是中考体育选考（女生）项目之一，满分为52个。如图所示，小丽的质量为50kg，她上半身的质量为全身质量的，每次仰卧起坐时上半身重心上升距离为0.3m。求：（g取10N/kg）
（1）小丽完成1次仰卧起坐所做的功；
（2）为获得满分，小丽做仰卧起坐的最小功率。
27．港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一，其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶，耗时45s到达人工岛路面，求：
（1）汽车完全通过沉管隧道需要多少？
（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少J的功？功率为多少？
（3）汽车在引桥上所受阻力的大小？
28．图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，g取10N/kg）求：
（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）长方体A的密度；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率。
2024浙江新中考科学复习 新思维 功和简单机械专练（参考答案）
一、选择题
1． 【答案】D
【解析】【考点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化；物体运动状态变化的判断；惯性．
【分析】（1）物体的运动状态变化包括速度大小和运动方向的变化。
（2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。
（3）物体的动能与质量和速度有关。
（4）任何物体都具有惯性，即保持原运动状态不变的性质。
【解答】解：A、篮球在击地传球过程中，运动方向和速度大小均变化，所以运动状态改变，故A错误；
B、篮球随手上升时，受到手的力向上，运动方向向上，所以双手对篮球做功，故B错误；
C、篮球离手后上升过程中，速度变小，所以动能减小，故C错误；
D、篮球被投出后，由于具有惯性继续运动，故D正确。
故选：D。
【点评】理解运动状态不变的情况、做功的必要因素，知道影响动能的因素，理解惯性概念，可解答此题。
2． 【答案】B
【解析】【分析】根据W＝Fs＝Gh可知，要想估测出功的大小，需要估测出小明的重力和上升的高度。
【解答】解：小明的体重在G＝600N左右，引体向上的高度在h＝50cm＝0.5m左右，做一次引体向上克服自身的重力做的功约为W＝Gh＝600N×0.5m＝300J，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了功的计算公式的应用，属于基础知识，要掌握。
3． 【答案】D
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】把玻璃板看做一个杠杆，抬起一端时，以另一端为支点。由于玻璃板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，玻璃板的重力为阻力，则此时的阻力臂等于动力臂的一半。在此基础上，利用杠杆的平衡条件即可确定F甲与F乙的大小关系。
【解答】解：把玻璃板看做一个杠杆，抬起一端时，以另一端为支点，两次抬起玻璃板时的情况如图所示：
；
在上述两种情况下，玻璃板的重力为阻力，对于形状规则、质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍。
因为FL动＝GL阻，所以F＝＝G，则前后两次所用的力相同，即F甲＝F乙，故ABC错误，D正确；
故选：D。
4． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】当人从支点O处向右缓慢走动过程中，以左侧的支柱为支点O，吊桥右端受到的拉力F为动力，
动力臂为整个吊桥的长度，设为L；人对吊桥的压力为阻力，大小等于人的重力G，阻力臂为s，根据杠杆的平衡条件分析出F和s的关系式，据此分析F与s的关系图像。
【解答】解：当人从支点O处向右缓慢走动过程中，拉力F为动力，人对杠杆的压力大小等于人的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为s，根据杠杆的平衡条件得：FL＝Gs，故F＝，由关系式知：拉力F与重物到支点O的距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而增大，故B符合题意。
故选：B。
5． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】根据杠杆平衡条件列出把重物悬挂点和拉力作用点互换前后的表达式，联立解题。
【解答】解：由题可知，F＝4.5N，F'＝8N，
重物悬挂点和拉力作用点互换前，由杠杆平衡条件可得：F×OA＝G×OB，即：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
重物悬挂点和拉力作用点互换后，由杠杆平衡条件可得：F'×OB＝G×OA，即：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：G＝＝6N，故B正确，ACD不正确。
故选：B。
6． 【答案】B
【解析】【考点】杠杆的应用．
【分析】根据杠杆的平衡条件逐项分析得出答案。
【解答】解：
A、如图所示，杆秤围绕着B点转动，是根据杠杆平衡原理测量物体质量的，故A正确；
B、由杠杆的平衡条件可知，只有所测物体的质量与秤砣的质量满足下列关系时
m物glBC＝m秤砣glAB，
经整理可知m物lBC＝m秤砣lAB，
杠杆才能在水平位置平衡，故B错误；
C、当物体的质量变大时，m物lBC乘积变大，m秤砣质量不变，故lAB变大，秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近，故C正确；
D、杆秤围绕着B点转动，围绕固定不动的点为支点，故B点是支点，故D正确。
故选：B。
7． 【答案】B
【解析】【考点】机械能的概念．
【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变大小有关。
（2）在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦、空气阻力等因素，机械能保持不变，若考虑摩擦、空气阻力等，机械能将变小。
【解答】解：图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的机械能最小，从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，这段时间内它的机械能增大。从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】深入理解影响动能和重力势能的因素，理解动能和势能转化过程中，机械能的变化情况，是解答此题的关键。
8． 【答案】A
【解析】【考点】比较功率的大小；摩擦力大小的影响因素．
【分析】根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的的大小关系；
利用P＝＝＝Fv比较其功率关系。
【解答】解：由图甲得，物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动，物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力。物体A对水平地面的压力不变，与水平地面间的接触面粗糙程度不变，因此物体A受到的滑动摩擦力不变，故F1＝F2；
由图乙得，物体在力F1作用下速度较快，由P＝＝＝Fv可知，P1＞P2；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
9． 【答案】C
【解析】【答案】C
【解析】【分析】对滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算拉力的大小，然后进行比较。不计摩擦、动滑轮重力和绳重，那么不做额外功，此时有用功等于总功，根据P=Fv比较拉力做功的功率大小。
【解答】（1）不计摩擦、动滑轮重力和绳重，
甲：滑轮受到向上的拉力F甲，向下的两个拉力，都等于物体的重力G。根据二力平衡的知识得到：
F甲=2G；
乙：滑轮受到向上的两个拉力F乙，向下的拉力等于物体的重力。根据二力平衡的知识得到：；则F甲>F乙。
（2）不计摩擦、动滑轮重力和绳重，那么不做额外功，此时有用功等于总功。根据P=Fv=Gv可知，拉力的功率相等。即P甲=P乙。
故选C。
10．【答案】B
【解析】【考点】斜面的机械效率；功的计算．
【分析】（1）根据G＝mg可求得木箱重力，由木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，可求得摩擦力，根据W＝fL求克服摩擦力做功；
（2）由W＝Gh计算木箱克服重力做功的大小，根据W总＝W有用+W额可求得总功，由W总＝FL可求得拉力；
（3）根据η＝×100%得出斜面的机械效率。
【解答】解：
A、由题意知，木箱的重力G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，则摩擦力f＝0.1G＝0.1×800N＝80N，
克服摩擦力做功W额＝fL＝80N×2m＝160J，故A错误；
BD、由斜面的倾斜角为30°，斜面长为L＝2m可得，h＝L＝×2m＝1m，则木箱克服重力做功：
W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，
拉力做功W总＝W有用+W额＝800J+160J＝960J，
由W总＝FL可得，拉力大小为F＝＝＝480N，故B正确；
C、斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C错误。
故选：B。
11．【答案】A
【解析】【分析】不计摩擦，推力做的功等于将重物提升做的功，据此求F所做的功。
【解答】解：
斜面放在光滑水平面上，斜面不受水平面的摩擦力，又不计滑轮的摩擦力，推力做的功等于提升重物做的功，即F×AC＝G×BC，则F×AC＝1000N×0.2m＝200J。
故选：A。
【点评】本题考查了功的计算，知道推力做的功等于提升重物做的功是关键。
12．【答案】A
【解析】【考点】滑轮（组）的机械效率；浮力大小的计算；滑轮组中的相关计算．
【分析】（1）当物体M没有露出水面时，由速度公式计算提升物体的时间，由图象读出拉力F做的总功，由阿基米德原理公式计算物体M受到的浮力，根据η＝＝计算滑轮组的机械效率；
（2）拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求绳端拉力F；不计绳重和摩擦力大小，根据F＝（G﹣F浮+G动）求动滑轮的重力；
（3）当物体M没有露出水面时，根据F拉＝G﹣F浮计算动滑轮下端挂钩上绳子的拉力。
【解答】解：A、由v＝可得，提升物体的时间t＝＝＝20s，根据图乙可知，此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000J，当物体M没有露出水面时，物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103 kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝91.25%，故A正确；
BC、由图知，承担重物绳子的段数n＝2，则拉力端移动距离s＝2h＝2×10m＝20m，由W总＝Fs得拉力：F＝＝＝400N，故C错误；
不计绳重和摩擦力绳子自由端的拉力F＝（G﹣F浮+G动），所以动滑轮的重力：G动＝2F﹣G+F浮＝2×400N﹣760N+30N＝70N，故B错误；
D、当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力：F拉＝G﹣F浮＝760N﹣30N＝730N，故D错误。
故选：A。
13．【答案】C
【解析】【考点】平衡力与相互作用力的辨别；杠杆的动态平衡分析．
【解答】解：
A、在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止，旅行箱受到的合力为0，旅行箱受到竖直向下的重力、竖直向上的地面施加的支持力、斜向上的拉力F的共同作用，所以重力和支持力的大小不同，不是一对平衡力，故A错误；
B、由图知，O为支点，反向延长力F的作用线，由O点做F作用线的垂线，垂线段长为其力臂L，如图所示：
；
其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，由图可知，动力臂会变小，在阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”可知，拉力F增大，故B错误；
C、其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，动力臂会变小，在阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F增大，故C正确；
D、箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F减小，故D错误。
故选：C。
14．【答案】D
【解析】【考点】动能和势能的大小变化；机械能的概念．
【分析】（1）影响重力势能大小的因素有：质量和高度；质量越大，高度越高，则重力势能越大；
影响动能大小的因素有：质量和速度；质量越大，速度越快，则动能越大。
（2）如果忽略摩擦阻力，则动能和势能相互转化时，物体的机械能是守恒的；若存在摩擦阻力，一部分机械能会转化为内能，机械能减小。
【解答】解：
小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中，小球的质量不变，高度变小，则重力势能变小，同时速度变大，则动能变大。
由于小球A在滚动的过程中受摩擦力的作用，小球克服摩擦力做功，所以一部分机械能会转化为内能，故机械能变小。
故选：D。
15．【答案】A
【解析】【分析】（1）重力做功公式W＝Gh，故需要比较两图中木球所受重力的大小和木球上升的高度；
（2）甲、乙两图中木球的质量、体积均相同，两图中木球受到的重力不变且相等；
（3）分析木球上升的高度，需要根据两个容器的形状，分析小球浮上水面后两液面下降高度的关系，从而比较重力做功的大小。
【解答】解：两图中木球受到的重力不变且相等。
已知两图中木球的质量、体积均相同，它们露出水面至漂浮时，排开水的体积减小，水面降低；
由图可知，甲容器上部较粗（横截面积较大），由公式△V排＝S横截△h可知，木球浮上水面后甲水面下降的高度较小；
由于甲水面下降的高度较小，故甲图中小球上升的高度较大，根据W＝Gh可知，甲图中重力做功较多，则有|W甲|＞|W乙|，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了功的大小比较，关键要根据容器形状，分析液面下降高度的关系，从而确定小球上升高度的关系。
二、填空题
16．【答案】故答案为：12.5。
【解析】【考点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率．
【分析】由图可知滑轮组上绳子的有效股数，根据s＝nh求出衣服上升的高度，根据G＝mg求出衣服的重力，利用W＝Gh求出小彤做的有用功，利用η＝×100%求出拉力做的总功，根据P＝求出他做功的功率。
【解答】解：由图可知，n＝4，
由s＝nh可得，衣服上升的高度：
h＝＝＝0.25m，
衣服的重力：
G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N，
小彤做的有用功：
W有用＝Gh＝80N×0.25m＝20J，
由η＝×100%可得，拉力做的总功：
W总＝＝＝25J，
他做功的功率：
P＝＝＝12.5W。
故答案为：12.5。
17．【答案】＝；＝
【解析】【考点】比较功的大小．
【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W＝Fs。
【解答】解：
小李同学先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；
该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；
即W甲＝W乙＝W丙。
故答案为：＝；＝。
18．【答案】50；100。
【解析】【考点】动滑轮拉力的计算；摩擦力的大小．
【分析】（1）由图知，上面的滑轮为定滑轮，下面的滑轮为动滑轮；物体A在水平桌面上向右做匀速运动，处于平衡状态，物体A在水平方向上受到向左的摩擦力、向右的拉力是一对平衡力，其大小相等；因滑轮重及滑轮与细绳之间的摩擦不计，则由定滑轮和动滑轮的特点以及力的平衡条件可知物体A受到向右的拉力等于物体B重力的2倍和滑轮重力，据此求出物体A与水平桌面间的摩擦力；
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、A右侧的绳子对A的拉力三力平衡，根据力的平衡条件求出拉力的大小。
【解答】解：由题知，物体A在水平桌面上向右做匀速运动，处于平衡状态，
由二力平衡条件可得，物体A在水平方向上受到向左的摩擦力：f＝F，
因滑轮重及滑轮与细绳之间的摩擦不计，且上面的滑轮为定滑轮，下面的滑轮为倒置的动滑轮，
则由力的平衡条件可知物体A受到向右的拉力：F＝2GB+G轮＝2×20N+10N＝50N，
所以物体A与水平桌面间的摩擦力：f＝F＝50N。
因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，向左运动时，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，
由力的平衡条件可得：
F＝f+F拉＝50N+50N＝100N。
故答案为：50；100。
19．【答案】（1）4（2）C
【解析】【答案】（1）4（2）C
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据力臂的定义分析判断。
【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G1×OA=G2×OB；
2N×0.2m=G2×0.1m；解得：G2=4N。
（2）根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB可知，当G1、L1和G2保持不变时，只有阻力臂仍然保持OB的长度不变才能平衡。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离，根据图乙可知，当G2在②处时，力臂恰好等于OB，故选C。
20．【答案】C；重力G的力臂L2如图所示：；增大。
【解析】【考点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析．
【分析】根据以下知识答题：
（1）可绕固定点（轴）转动的硬棒是杠杆，杠杆既可能是直的，也可能是弯曲的；
（2）杠杆的五要素：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，据此画出重力G的力臂L2；
（3）∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理分析满足使海报架抵抗更大的风力要求时∠BAC角度的变化。
【解答】解：杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点；
从支点到动力作用线的距离叫动力臂，重力G的力臂L2如图所示：
∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC角度。
故答案为：C；重力G的力臂L2如图所示：；增大。
21．【答案】故答案为：（1）移动的距离；不能；（2）J/m2。
【解析】【分析】（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察纸盒被推动的距离大小，这种研究方法叫转换法；若水平面绝对光滑，纸盒就会做匀速直线运动，无法比较纸盒移动距离的远近，达不到探究目的；
（2）可根据公式Ep＝kx2确定弹簧的劲度系数k的单位。
【解答】解：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察纸盒被推动距离的远近来比较弹性势能的大小；
若水平面绝对光滑，纸盒在滑动过程中不受力，纸盒就会做匀速直线运动，无法比较纸盒移动距离的远近，达不到探究目的。
（2）由公式Ep＝kx2可知k＝，由于Ep单位是J，x单位是m，故k的单位是J/m2。
故答案为：（1）移动的距离；不能；（2）J/m2。
【点评】本题为探究弹性势能与形变大小关系的实验，考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握。
22．【答案】【答案】3×103
【解析】【答案】3×103
【解析】【分析】该题有两种状态，一是石块没有浸入水中的情况，此时杠杆平衡；另外一种是石块浸入水中时，额外加了一个力，使杠杆又处于平衡状态。根据两者之间的相同数据
【解答】当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G金×OA=G石×OB，由于OA：OB=3：8，故3G金=8G石；
当石块浸入水中时，杠杆平衡，则(G金－G石)×OA=(G石－F浮)×OB，
再联立上式，解之得：F浮=G石，即ρ水gV=ρ石gV，故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m3。
三、探究题
23．【答案】故答案为：（1）1；3.6；81%；（2）小；低；（3）平行向上；（4）斜面倾角；小车重力；控制变量；（5）B。
【解析】【分析】（1）根据实验数据，利用W有＝Gh、W总＝FS和η＝求出表格中的所缺的数据，完成表格；
（2）分析表格数据时，虽然拉力和机械效率的变化是因斜面的倾斜度的改变而引起的，但我们先比较省力时，倾斜度是如何变化，然后比较机械效率的变化；
（3）利用斜面提升重物，额外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上，且匀速拉动物体；
（4）实验应采用控制变量法，探究斜面机械效率与物重的关系，应控制斜面倾角、斜面光滑程度不变而改变物重大小进行实验；
（5）分析实验数据，推理实验图象，采用排除的方法就可以找到正确的图象。
【解答】解：
（1）W有1＝Gh1＝5N×0.2m＝1J； W总2＝F2S＝3.6N×1m＝3.6J；η3＝＝×100%＝81%。
（2）比较数据：θ3＞θ2＞θ1时，则拉力F3＞F2＞F1，机械效率η3＞η2＞η1；
即：斜面倾斜度θ越小时，越省力，斜面机械效率越低。
（3）为了使拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上，所以应与斜面平行向上。
（4）探究斜面的机械效率与物重的关系，要保持斜面倾角不变，斜面的光滑程不变，只改变小车重力，这种研究问题的方法我们称之为控制变量法。
（5）从表中数据可见，推力F随着斜面高度h的增大而增大，排除C和D两个图；随着斜面的高度增大，若不考虑斜面摩擦，物重，斜面长度不变，FL＝Gh，推力与h成正比，故选B。
故答案为：（1）1；3.6；81%；（2）小；低；（3）平行向上；（4）斜面倾角；小车重力；控制变量；（5）B。
【点评】本题考查通过斜面机械效率的实验，考查了有用功、总功、机械效率的计算，并会综合分析应用等。
24．【答案】故答案为：（1）h0﹣h1；（2）铁块上升的高度（h2﹣h1）；（3）形变量的平方。
【解析】【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度；
（2）根据转换法，实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的；
（3）由表分析△h与x2的关系得出结论。
【解答】解：
（1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x＝h0﹣h1；
（2）实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2﹣h1；
（3）由表中数据分析可知△h＝15x2，即△h与x2成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
故答案为：（1）h0﹣h1；（2）铁块上升的高度（h2﹣h1）；（3）形变量的平方。
【点评】本题探究弹性势能大小与形变量的关系，考查转换法及数据分析的能力，有一定难度。
25．【答案】故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
【解析】【分析】（1）从A、B两图中挡板的放置方式对体积大小不同的小球高度影响进行分析；
（2）根据表中斜面倾角和小球达到水平位置时的速度进行分析；
（3）体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，据此进行分析解答。
【解答】解：（1）图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案；
（2）根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意；
（3）体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
【点评】解决此类问题要会利用控制变量法和转换法，是中考探究实验考查的重点，设计实验时，要考虑到实验的影响因素。
四、计算题
26．【答案】答：（1）小丽完成1次仰卧起坐所做的功为90J；
（2）为获得满分，小丽做仰卧起坐的最小功率为78W。
【解析】【考点】功率的计算；功的计算．
【分析】（1）已知该同学的质量，根据G＝mg可求得其重力，然后由题意可求得她上半身的重力，
由W＝Gh可求得她做一次仰卧起坐克服重力做的功；
（2）为获得满分，则在这段时间克服重力做的功W′＝52W，根据P＝求得功率。
【解答】解：（1）该同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
她上半身的重力：G上＝G＝×500N＝300N，
做一次仰卧起坐克服重力做的功：W＝G上h＝300N×0.3m＝90J，
（2）满分为52个，为获得满分，克服重力做的功：W′＝52W＝52×90J＝4680J；
功率为P＝＝＝78W。
答：（1）小丽完成1次仰卧起坐所做的功为90J；
（2）为获得满分，小丽做仰卧起坐的最小功率为78W。
27．【答案】答：（1）汽车完全通过沉管隧道需要224s；
（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了1.4×107J的功；功率为62500W；
（3）汽车在引桥上所受阻力为2050N。
【解析】【考点】功率的计算；速度公式及其应用；功的计算．
【分析】（1）已知沉管隧道的长度和汽车的速度，根据速度公式的变形公式t＝求出需要的时间；
（2）首先根据阻力与重力的关系求出阻力，然后根据二力平衡的条件得出牵引力，再利用W＝Fs计算牵引力所做的功；利用P＝求出牵引力的功率；
（3）利用P＝求出牵引力所做的功，利用W＝Gh求出重力做功，二者之差即为阻力做功，再根据W＝Fs计算阻力大小。
【解答】解：（1）沉管隧道中汽车速度为：v1＝90km/h＝25m/s，完全通过沉管隧道的路程为s1＝5600m，
则汽车完全通过沉管隧道需要的时间：t＝＝＝224s；
（2）汽车所受的阻力为：f＝0.05G＝0.05×5×104N＝2500N，
由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为：F＝f＝2500N，
则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功为：W＝Fs1＝2500N×5600m＝1.4×107J；
汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率为：P＝＝2500N×25m/s＝62500W；
（3）汽车在引桥上行驶时功率为：P′＝90kW＝9×104W，
根据P＝可得牵引力所做的功为：W牵＝P′t′＝9×104W×45s＝4.05×106J，
重力做功为：W重＝Gh＝5×104N×40m＝2×106J，
阻力做功为：W阻＝W牵﹣W重＝4.05×106J﹣2×106J＝2.05×106J，
汽车所受阻力大小为：f′＝＝＝2050N。
答：（1）汽车完全通过沉管隧道需要224s；
（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了1.4×107J的功；功率为62500W；
（3）汽车在引桥上所受阻力为2050N。
28．【答案】答：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N；
（2）长方体A的密度为2×103kg/m3；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率为2500W。
【解析】【分析】（1）根据图像读出物体A的重力和未露出水面时受到的拉力，然后根据称重法即可求出长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）先根据F浮＝ρ水gV排求出A的体积，然后根据G＝mg求出A的质量，最后根据密度公式求出A的密度；
（3）先根据机械效率的变形公式求出提升物体绳子的条数，然后求出F移动的速度，最后根据P＝Fv求出拉力的功率。
【解答】解：（1）根据图乙可知，A未露出水面所受的拉力F1＝1×104N；故A未露出水面时受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝2×104N﹣1×104N＝1×104N；
（2）由F浮＝ρ水gV排可知，V排＝＝＝1m3；
因为A浸没在水中，所以A的体积：VA＝V排＝1m3；
A的质量：m＝＝＝2×103kg；
故A的密度：ρA＝＝＝2×103kg/m3。
（3）由η＝，n＝＝＝4，
则F移动的速度：v＝4×0.1m/s＝0.4m/s；
故拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝6.25×103N×0.4m/s＝2500W。
答：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N；
（2）长方体A的密度为2×103kg/m3；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率为2500W。
【点评】本题考查了浮力、密度、功率、压强的计算，主要是考查公式的灵活运用，关键会选择合适的计算公式。
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