阶段检测7 简单机械、功和功率、机械能
一、选择题(每题2分，共30分)
1．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球。以下说法正确的是( )
第1题图
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变大的是( )
第2题图
减少钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向右移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到( )
第3题图
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
4．重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中( )
第4题图
A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小
C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变
如图所示，有轻质木板(质量可忽略不计)长为L，右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，左端可绕O点转动。当物块向左做匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，则下图所示的拉力F与物块运动时间t的关系图中，正确的是( )
第5题图
两支蜡烛用木棒相连接，设法在其木棒中间插入一枚缝衣针，把针的两端分别放在两个玻璃杯上，将两端同时点燃，发现蜡烛可以绕针轴上下来回摆动，如图所示。关于此装置，下列说法中正确的是( )
第6题图
A．蜡烛燃烧过程中，化学能只转化为光能
B．该装置的转动，已不能用杠杆平衡来解释
C．只将蜡烛的一端点燃，蜡烛也可以绕针轴上下来回摆动
D．蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功
7．如图所示的是常用指甲刀的实物及结构示意图，下列说法中不正确的是( )
A．杠杆ABC是一个省力杠杆
B．杠杆D处刀刃较薄，是为了增大压强
C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，是为了增大摩擦
D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆和一个费力杠杆
第7题图
现在的休闲场所刮起了“复古风”，小文在“农家乐”看到一种模仿古代将谷物捣碎的简单机械如图甲所示，其示意图如图乙所示。使用时，人在长木棍A端用力把它踩下去立即松脚，B端下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。若人用的力始终与OA垂直，则下列说法中错误的是( )
第8题图
A．人在A端用力向下踩，B端上升，人对木棍做功
B．B端从水平位置上升的过程中，木棍是费力杠杆，人的动力大小不变
C．B端下落的过程中，木棍的重力势能转化为动能，使其动能增大
D．捣米时，对米做功，使米的内能增加
如图所示，杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩)，且在水平位置平衡，杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动，则杠杆将( )
第9题图
A．仍能平衡 B．不能平衡，大人那端下沉
C．不能平衡，小孩那端下沉 D．条件不够，无法判断
10．小明从家里去上学，如图所示是他上学过程中的路程－时间图像，请你判断小明在哪一段时间内动能最大( )
A．在t1～t2时间内，小明的动能最大 B．在t2～t3时间内，小明的动能最大
C．在0～t1时间内，小明的动能最大 D．无法判断
第10题图
如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是( )
第11题图
A．a B．b C．c D．d
12．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是( )
第12题图
小球在a点，弹簧的弹性势能最小
B．小球在b点，小球的速度最小
C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力)，下列说法正确的是( )
第13题图
A．从O点到C点运动员速度一直减小
B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O点到A点运动员的机械能不变
如图，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下在同一平面上移动了相同的距离停下，则( )
第14题图
A．小球M对三物块做功一样多
B．小球M对B点物块做功多
C．小球M对C点物块做功多
D．小球M对D点物块做功多
如图所示，物体A所受重力为GA，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动。物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f，绳子对物体A水平向右的拉力为F1。物体B所受重力为GB，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是( )
第15题图
A．F与f是一对平衡力
B．F1、f之和与F大小相等
C．GB与F2是一对相互作用力
D．GA与N是一对相互作用力
二、填空题(每空2分，共44分)
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把点____________________看作支点，此时夹子可近似看作____________________杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。
第16题图
17．如图所示为润扬大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示的模型，又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可____________________(填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂，从而____________________(填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。
第17题图
如图，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为____________________N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为____________________N。
第18题图
如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，________(填“a”、“b”或“c”)点的动能最大，从b点到c点，弹簧的弹性势能____________________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
第19题图
20．五一长假期间，小聪随母亲去老家农村，看到很多老乡使用如图a所示杆秤称量质量。回家后，小聪用一根长30厘米的轻质细木棒作秤杆、用0.3千克的铁块作秤砣，在距木棒一端4厘米处系上提纽线，制作了一把简易杆秤如图b所示。
第20题图
(1)将被测物挂上并调节秤砣至图c所示位置时杆秤水平平衡，则被测物的质量m物＝________________。
(2)这把简易杆秤的最大称量是________________千克。若小聪不小心将秤砣摔掉了一块，则该杆秤测量物体质量的值将比真实值________________(填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
21．小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于________________。
(2)该实验说明了________________。
第21题图
第23题图
小明学了机械能的知识后，利用橡皮筋、木板、瓶盖等制作了如图所示的抛掷乒乓球的装置。使用时，将乒乓球装入瓶盖，用手指按下抛掷杆，这时橡皮筋被拉长(如图1)，这个过程中抛掷杆相当于一个________________(填“省力杠杆”、“费力杠杆”或“等臂杠杆”)；当松开手指，乒乓球被抛出(图2)，这个过程中橡皮筋的________________转化为乒乓球的动能。
第22题图
跳绳是一种健身运动，某同学对此做了专门研究：跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是________J，在30s内克服重力做功的平均功率为________W。(g取10N/kg)
24．小卓同学是个“扔纸团”高手，如图甲，同桌小越则是个“斗橡皮”高手，如图乙。由小卓出手的纸团划出了一道美妙的弧线准确的落入了纸篓。纸团投出后，纸团由于惯性会继续向前飞行一段距离，从瞄准到投射再到纸团入篓的整个过程中，小卓同学对纸团________________(填“做了功”或“没有做功”)，从纸团出手到入篓的过程中，下列哪一幅图线能正确反映动能(E动)与时间(t)的关系如图丙________。同桌小越尽量的用力将橡皮压弯，目的是为了使橡皮获得更多的________________，从而使橡皮跳得更高、更远，赢得比赛。
第24题图
如图，长为3m的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩。已知20kg的甲小孩位于板的中点，30kg的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1m/s的速度同时向右慢慢移动，________s时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为________W。(g＝10N/kg)
第25题图
三、实验探究题(每空2分，共12分)
26．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题：
第26题图
(1)从同一高度由静止释放的目的是________________，该实验的目的是研究铁球的动能大小与________________(填“质量”或“速度”)的关系。
(2)该实验是通过观察木块被撞后移动的距离来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，采用的是一种转换思想方法。
(3)有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。该实验方案是否可行？答：________________，你的理由是________________。
小阳为了测量某金属块的密度，他找来一根均匀的直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物A挂在硬棒上的位置为E，如图所示。下面是小阳测出金属块B密度的部分实验步骤，请你按小阳的思路，将实验步骤补充完整。
第27题图
(1)用刻度尺测出OE的长度L0。
(2)把金属块B浸没在水中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡。
(3)________________________________________________________________________。
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量，计算B物体的密度的表达式是：ρB＝________。
四、解答题(每题7分，共14分)
28．如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。(g取10N/kg)求：
(1)若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D?
(2)若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.5m，父亲要做多少功？做功的功率多大？
(3)父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少？
第28题图
我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图甲所示。整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D(大小可根据需要更换)组成。旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A、D和泥沙提到地面。部分数据见下表(图乙)：(g取10N/kg)
甲
名称
旋挖井机
整机质量
9×104kg
钻杆质量
5×103kg
钻头
直径
质量
40cm
100kg
80cm
200kg
120cm
300kg
乙 丙
第29题图
(1)假设旋挖井机用20s将0.4t的泥沙从井下先匀速提高10m，接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上，求此过程中，旋挖井机做的有用功率。
(2)把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图丙所示，其中S为D与泥沙的接触面积(即图中的阴影部分)，R为D的半径，求D对井底泥沙的压强。
(3)假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为F，请你比较此状态下整机重力G(重心在O点)与力F的大小，说明理由。
参考答案
阶段检测7 简单机械、功和功率、机械能
一、选择题
1．B 2.D 3.C 4.C 5.A 6.D 7.D 8.B
9．C 10.C 11.C 12.C 13.D 14.A 15.B
二、填空题
16．B 等臂
17．增大 减小
18．20 10
19．b 增大
20．(1)1.5千克 (2)1.95 偏大
21．(1)滑轮组 (2)使用滑轮组省力
22．省力杠杆 弹性势能
23．45 135
24．做了功 D 弹性势能
25．9 15
三、实验探究题
26．(1)控制到达水平面时速度相同 质量 (3)不可行 木块最终移动距离相同
27．(3)用刻度尺测量出OD的长度L1 (4)
四、解答题
28．(1)设父亲用力为F1，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，F1×OD＝mg×OB，则F1＝＝200N； (2)在4s内将儿子匀速拉高0.5m，则父亲拉力移动距离为1m，父亲做功W＝F′s＝250N×1m＝250J；父亲做功的功率：P＝＝＝62.5W； (3)父亲用该器材提升儿子的过程中，所做有用功：W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×0.5m＝200J；该器材的机械效率：η＝×100%＝80%。
29．(1)1600W (2)1.04×106Pa (3)F课件43张PPT。阶段检测7 简单机械、功和功率、机械能一、选择题(每题2分，共30分)
1．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球。以下说法正确的是 ( )
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功BA．减少钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向右移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜2．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变大的是 ( )D第2题图3．如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到 ( )C第3题图
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点4．重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中 ( )
A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小
C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变C第4题图★5．如图所示，有轻质木板(质量可忽略不计)长为L，右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，左端可绕O点转动。当物块向左做匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，则下图所示的拉力F与物块运动时间t的关系图中，正确的是 ( )A第5题图【解析】如图，动力臂为OA＝L，杠杆受到物体的压力(阻力)F′＝G，阻力臂为OB，OB＝OA－vt＝L－vt，∵杠杆平衡，∴F×OA＝F′×OB＝G×(OA－vt)，即：F×L＝G×(L－vt)，∴F＝G－ t，由此可知，当t＝0时，F＝G；当t增大时，F减小。故选A。6．两支蜡烛用木棒相连接，设法在其木棒中间插入一枚缝衣针，把针的两端分别放在两个玻璃杯上，将两端同时点燃，发现蜡烛可以绕针轴上下来回摆动，如图所示。关于此装置，下列说法中正确的是( )
A．蜡烛燃烧过程中，化学能只转化为光能
B．该装置的转动，已不能用杠杆平衡来解释
C．只将蜡烛的一端点燃，蜡烛也可以绕针轴上下来回摆动
D．蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功D第6题图7．如图所示的是常用指甲刀的实物及结构示意图，下列说法中不正确的是 ( )
A．杠杆ABC是一个省力杠杆
B．杠杆D处刀刃较薄，是为了增大压强
C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，是为了增大摩擦
D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆和一个费力杠杆第7题图D8．现在的休闲场所刮起了“复古风”，小文在“农家乐”看到一种模仿古代将谷物捣碎的简单机械如图甲所示，其示意图如图乙所示。使用时，人在长木棍A端用力把它踩下去立即松脚，B端下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。若人用的力始终与OA垂直，则下列说法中错误的是 ( )
A．人在A端用力向下踩，
B端上升，人对木棍做功
B．B端从水平位置上升的过程中，
木棍是费力杠杆，人的动力大小不变
C．B端下落的过程中，木棍的
重力势能转化为动能，使其动能增大
D．捣米时，对米做功，使米的内能增加B第8题图9．如图所示，杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩)，且在水平位置平衡，杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动，则杠杆将 ( )
A．仍能平衡
B．不能平衡，大人那端下沉
C．不能平衡，小孩那端下沉
D．条件不够，无法判断C第9题图10．小明从家里去上学，如图所示是他上学过程中的路程—时间图像，请你判断小明在哪一段时间内动能最大 ( )
A．在t1～t2时间内，小明的动能最大
B．在t2～t3时间内，小明的动能最大
C．在0～t1时间内，小明的动能最大
D．无法判断C第10题图11．如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 ( )
A．a
B．b
C．c
D．dC第11题图12．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
B．小球在b点，小球的速度最小
C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小C第12题图13．如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力)，下列说法正确的是( )
A．从O点到C点运动员速度一直减小
B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C．从O至A过程中运动员速度增大，
从A至C过程中运动员速度减小
D．从O点到A点运动员的机械能不变D第13题图14．如图，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下在同一平面上移动了相同的距离停下，则 ( )
A．小球M对三物块做功一样多
B．小球M对B点物块做功多
C．小球M对C点物块做功多
D．小球M对D点物块做功多A第14题图15.如图所示，物体A所受重力为GA，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动。物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f，绳子对物体A水平向右的拉力为F1。物体B所受重力为GB，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是 ( )
A．F与f是一对平衡力
B．F1、f之和与F大小相等
C．GB与F2是一对相互作用力
D．GA与N是一对相互作用力第15题图B二、填空题(除注明外，每空2分，共44分)
16．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把点________看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。第16题图B等臂17．如图所示为润扬大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示的模型，又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可________(填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂，从而________(填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。第17题图增大减小18．如图，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为____N。第18题图2010第19题图19．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，____(填“a”、“b”或“c”)点的动能最大，从b点到c点，弹簧的弹性势能____(填“减小”、“增大”或“不变”)。b增大20．五一长假期间，小聪随母亲去老家农村，看到很多老乡使用如图a所示杆秤称量质量。回家后，小聪用一根长30厘米的轻质细木棒作秤杆、用0.3千克的铁块作秤砣，在距木棒一端4厘米处系上提纽线，制作了一把简易杆秤如图b所示。第20题图(1)将被测物挂上并调节秤砣至图c所示位置时杆秤水平平衡，则被测物的质量m物＝ 。
(2)这把简易杆秤的最大称量是 千克。若小聪不小心将秤砣摔掉了一块，则该杆秤测量物体质量的值将比真实值 (填“偏小”、“不变”或“偏大”)。1.5千克1.95偏大第20题图21．(2分)小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于 。
(2)该实验说明了 。第21题图滑轮组使用滑轮组省力第22题图22．小明学了机械能的知识后，利用橡皮筋、木板、瓶盖等制作了如图所示的抛掷乒乓球的装置。使用时，将乒乓球装入瓶盖，用手指按下抛掷杆，这时橡皮筋被拉长(如图1)，这个过程中抛掷杆相当于一个 (填“省力杠杆”、“费力杠杆”或“等臂杠杆”)；当松开手指，乒乓球被抛出(图2)，这个过程中橡皮筋的 转化为乒乓球的动能。省力杠杆弹性势能★23．跳绳是一种健身运动，某同学对此做了专门研究：跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是____J，在30s内克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)第23题图45135【解析】跳绳者每跳一次克服重力所做的功W＝Gh＝50kg×10N/kg×0.09m＝45J；由图分析可知，每1/3s跳一次，即每秒跳3次，则在30s内可跳跃3×30＝90(次)，故30s内克服重力做功的平均功率：24．小卓同学是个“扔纸团”高手，如图甲，同桌小越则是个“斗橡皮”高手，如图乙。由小卓出手的纸团划出了一道美妙的弧线准确的落入了纸篓。纸团投出后，纸团由于惯性会继续向前飞行一段距离，从瞄准到投射再到纸团入篓的整个过程中，小卓同学对纸团 (填“做了功”或“没有做功”)，。做了功第24题图从纸团出手到入篓的过程中，下列哪一幅图线能正确反映动能(E动)与时间(t)的关系如图丙____。同桌小越尽量的用力将橡皮压弯，目的是为了使橡皮获得更多的 ，从而使橡皮跳得更高、更远，赢得比赛。D弹性势能第25题图★25．如图，长为3m的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩。已知20kg的甲小孩位于板的中点，30kg的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1m/s的速度同时向右慢慢移动， s时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为 W。(g＝10N/kg)915【解析】G乙l1＝G甲l2，∴m乙(L/2vt)cos30°＝m甲vtcos30°，即m乙(L/2vt)＝m甲vt，可得30kg×(1.5m－0.1m/s×t)＝20kg×0.1m/s×t，所以t＝9s。乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率三、实验探究题(每空2分，共12分)
26．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题：
(1)从同一高度由静止释放的目的是________________
________________，该实验的目的是研究铁球的动能大小与 (填“质量”或“速度”)的关系。
(2)该实验是通过观察木块被撞后移动的距离来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，采用的是一种转换思想方法。控制到达水平面时速度相同质量(3)有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。该实验方案是否可行？答： ，你的理由是
。不可行木块最终移动距离相同第26题图★27．小阳为了测量某金属块的密度，他找来一根均匀的直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物A挂在硬棒上的位置为E，如图所示。下面是小阳测出金属块B密度的部分实验步骤，请你按小阳的思路，将实验步骤补充完整。第27题图(1)用刻度尺测出OE的长度L0。
(2)把金属块B浸没在水中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡。
(3) 。
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量，
计算B物体的密度的表达式是：ρB＝ 。用刻度尺测量出OD的长度L1【解析】【解析】小阳的思路是利用杠杆平衡条件和水的密度来测量金属块的密度，金属块B在空中和浸没在水中时，重物A对杠杆拉力的力臂是不同的，所以要分别测出两种情况下的力臂；设金属块B对杠杆拉力的力臂为LB，金属块B在水中受到的浮力为F浮，由杠杆平衡条件可知：GB×LB＝GA×L0，(GB－F浮)×LB＝GA×L1，则有 ，整理得：
又因为金属块B浸没在水中，V物＝V排，所以
，即 四、解答题(每题7分，共14分)
28．如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。(g取10N/kg)求：
(1)若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D?
(2)若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.5m，父亲要做多少功？做功的功率多大？
(3)父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少？第28题图【答案】(1)设父亲用力为F1，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，F1×OD＝mg×OB，
则 ； (2)在4s内将儿子匀速拉高0.5m，则父亲拉力移动距离为1m，父亲做功W＝F′s＝250N×1m＝250J；父亲做功的功率：(3)父亲用该器材提升儿子的过程中，所做有用功：W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×0.5m＝200J；该器材的机械效率：★29．我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图甲所示。整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D(大小可根据需要更换)组成。旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A、D和泥沙提到地面。部分数据见下表(图乙)：(g取10N/kg)第29题图
(1)假设旋挖井机用20s将0.4t的泥沙从井下先匀速提高10m，接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上，求此过程中，旋挖井机做的有用功率。(2)把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图丙所示，其中S为D与泥沙的接触面积(即图中的阴影部分)，R为D的半径，求D对井底泥沙的压强。
(3)假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为F，请你比较此状态下整机重力G(重心在O点)与力F的大小，说明理由。
【答案】(1)1600W (2)1.04×106Pa (3)F
；(2)卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，图中D半径40cm，则直径为80cm，由表格可知此钻头质量为200kg，所以D对井底泥沙压力：F＝G＝(m杆＋m钻头)g＝(5×103kg＋200kg)×10N/kg＝5.2×104N，由题知S为D与泥沙的接触面积，S＝500cm2，D对井底泥沙的压强：
(3)旋挖井机在A对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，M点为支点，如图所示：
H处于松弛状态，
对杠杆没有力的
作用，根据杠杆
的平衡条件：
FLF＝GLG，由图可知
：LF＞LG，所以F＜G。
