1、A组 北京中考题组,1.(2019北京,8,2分)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是 ( ) A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功 B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功 C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功 D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功,答案 D 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上移动一段距离,运动员对杠铃做 功,A错误;从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上移动一段距离,运动员对杠铃做功, B错误;从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上移动一段距离,运动员对杠
2、铃做功,C 错误;举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃施力,杠铃在力的方向上没有移动距离,运动员对杠铃不做 功,D正确。,2.(2016北京,12,2分)水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中 正确的是 ( ) A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功 C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功,答案 C 购物车水平运动,在重力方向上没有距离,重力不做功,A项错误;购物车水平运动,在支持力方向 上没有距离,支持力不做功,B项错误;购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,推力做功,C 项正确,D项错误。故选C。,解题关键 明确三种情
3、况不做功:一是有力无距离(推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向 与运动方向垂直。,易错警示 力的方向和运动方向没有判断清楚。,3.(2016北京,15,2分)下列说法中正确的是 ( ) A.跳伞运动员匀速下落的过程中,动能变大 B.投出去的实心球在空中运动过程中,运动状态不变 C.跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员具有惯性 D.跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力小于地对运动员的支持力,答案 C 动能大小跟质量和速度有关,跳伞运动员匀速下落的过程中,质量和速度都不变,动能不变,A项 错误;投出去的实心球在空中运动过程中,由于受重力作用,做曲线运动,运动状态改变,B
4、项错误;跳远运动员 起跳后虽然不受向前的力,但由于惯性能继续向前运动,C项正确;跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压 力和地对运动员的支持力是相互作用力,大小相等,D项错误。故选C。,4.(2019北京,17,2分)(多选)如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程,下列说法中正确的是 ( ) A.小朋友不具有惯性 B.小朋友的运动状态不变 C.小朋友的动能增加 D.小朋友的重力势能减少,答案 CD 一切物体都有惯性,A错误;小朋友沿滑梯下滑得越来越快,说明运动状态在改变,B错误;动能跟 质量和速度有关,小朋友沿滑梯滑下时,质量不变,速度变大,动能变大,C正确;重力势能跟质量和高度有关,
5、 小朋友沿滑梯滑下时,质量不变,高度变小,重力势能变小,D正确。,5.(2019北京,20,2分)(多选)某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中 图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450 g,所用动滑轮的 质量为50 g,绳子自由端的拉力F为1.3 N。g取10 N/kg。,在02 s的过程中,下列说法中正确的是 ( ) A.绳子自由端移动的速度为5.0 cm/s B.拉力F的功率为0.26 W C.有用功为0.45 J D.滑轮组的机械效率为90%,答案 BC 绳子自由端移动的速度v= = =0.2 m/s,A错误;拉
6、力F的功率P=Fv=1.3 N0.2 m/s=0.26 W,B 正确;有用功W有=mgh=0.45 kg10 N/kg0.1 m=0.45 J,C正确;滑轮组的机械效率= = =87%,D 错误。,易错警示 图像中给出了绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系图线a和物体上升的高度随时间 变化的关系图线b,提取信息时必须区分开。,6.(2018北京,22,2分)(多选)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.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是
7、由于冰壶具有惯性 D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功,答案 CD 运动员在空中下落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,A选项错误;运动员转弯时运 动方向在变化,说明运动状态改变,B选项错误;掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性,C选项 正确;冰球水平滑动过程中,在重力方向上没有移动距离,重力不做功,D选项正确。,7.(2016北京,19,2分)(多选)一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。 若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是 ( ),A.小球在下落过程中动能不变 B.小球在C
8、点的重力势能小于在B点的重力势能 C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率,答案 BCD 小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,动能变大,A项错误;C点的高度小于B点的高度,小 球在C点的重力势能小于在B点的重力势能,B项正确;AB段和BC段的长度相等,重力不变,小球所受的重力 在AB段做的功等于在BC段做的功,C项正确;因为小球运动的速度越来越大,所以,在BC段运动的时间比在 AB段短,小球所受的重力在BC段做功的功率大,D项正确。故选B、C、D。,评析 本题是一道力学综合试题,主要考查学生对基本概念的理解和运用。,解题
9、关键 (1)影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度;(2)影响重力势能的因素是物体的质量和 物体的高度;(3)根据W=Gh来判断重力做功的大小;(4)根据P=W/t来判断做功的功率大小。,易错警示 审题不清,题目中明确告诉小球下落速度越来越大,因此动能变大;功率应用P=Fv来计算更简单。,8.(2017北京,38,2分)在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中,需要控制物体的速度大小 相等。为了控制物体的速度大小相等,小华选用了体积相等、质量不等的金属球A和B,利用如图所示的带 滑槽的轨道进行实验。小华认为:如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放,则A、B两球到 达轨
10、道零刻度线处的速度大小相等。小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要,添加适当的器 材,设计实验检验小华的观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。,答案 示例: 将完全相同的两个带有滑槽的轨道并排放在水平桌面上,使两端对齐。将A、B两个金属球分别放置在两 个轨道的最高点,从静止开始同时释放,观察两球是否一直并排滚动,直到轨道零刻度线处。,9.(2018北京,34,3分)图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下,使重450 N的货物A 在50 s的时间里,匀速竖直上升了10 m。在这个过程中, 拉力F做的功为5 000 J。 求:(1)有用功W有; (2)拉力F的功率P; (
11、3)动滑轮的机械效率。,答案 (1)4 500 J (2)100 W (3)90%,解析 示例:(1)W有=Gh=450 N10 m=4 500 J (2)P= = =100 W (3)= = =90%,10.(2017北京,45,3分)图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重900 N的建筑 材料A在5 s的时间里,匀速竖直上升了1 m,绳自由端匀速竖直向下移动了2 m。在这个过程中,拉力F为500 N,滑轮组的机械效率为,拉力F做功的功率为P。 求:(1)滑轮组的机械效率; (2)拉力F的功率P。,答案 (1)90% (2)200 W,解析 示例:(1)W有=Gh
12、=900 N1 m=900 J W总=Fs=500 N2 m=1 000 J = = =90% (2)P= = =200 W,11.(2016北京,42,3分)如图所示是用动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重80 0 N的建筑材料A在50 s的时间里,匀速竖直上升了10 m。在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A所做的有用 功为W有,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200 W。绳重可忽略不计。 求:(1)有用功W有; (2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率。,答案 (1)8 000 J (2)80%,解析 (1)W有=Gh=800 N10 m=8 000 J (2)=
13、= = =80%,解题规范 分三步:公式;代数要有单位;结果要有单位。,解题关键 注意总功为卷扬机做的功,需要利用W=Pt计算。,12.(2015北京,45,4分)用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升物体A的过程中,卷扬机加在绳子 自由端竖直向下的拉力F为400 N,物体A上升的速度vA为0.1 m/s,滑轮组的机械效率为90%,不计绳重和滑 轮与轴的摩擦。求: (1)拉力F做功的功率P; (2)物体A所受的重力GA; (3)动滑轮所受的重力G动。,答案 (1)80 W (2)720 N (3)80 N,解析 (1)绳端的速度v绳=2vA=20.1 m/s=0.2 m/s 拉力F做功的
14、功率P=Fv绳=400 N0.2 m/s=80 W (2)滑轮组的机械效率= = 90%= GA=720 N (3)将物体与动滑轮作为研究对象,其受力情况如图所示 GA+G动=2F F=F 720 N+G动=2400 N G动=80 N,评析 本题综合考查了滑轮组、功及机械效率等问题,对于第(2)问正确运用公式变形是解答的关键,本题 属于力学综合压轴题。,采分要点 (1)公式;(2)受力分析图;(3)结果;(4)单位。,B组 20152019年全国中考题组,考点一 功和功率,1.(2019天津,6,3分)小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近 ( ) A.9
15、J B.30 J C.90 J D.300 J,答案 C 两个鸡蛋所受的重力约为1 N,30个鸡蛋所受的重力约为15 N,从一楼走到三楼其实是升高了两层楼的高度,一层楼高约3 m,所以上升的高度约为6 m,由W=Gh得人提鸡蛋的力做功约为90 J,故选项C正确。,2.(2016广东广州,10,3分)如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3 N的力F。 物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。F在 MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则 ( ) A.WMNWOP C.PMNPOP D.PMNPO
16、P,答案 D 根据W=Fs,在MN、OP段力F不变,通过的距离sMN=sOP,故WMN=WOP,A、B错误;由图可知,物体通过 MN段的时间比通过OP段的时间长(刚好是2倍),根据P=W/t,得PMNPOP,故C错,D正确。,评析 判断某个力对物体做功的多少,不要被物体的运动状态变化所干扰,要把握住做功的多少等于力与 在力的方向上通过距离的乘积来进行判断。,3.(2018河南,13,2分)(多选)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表 面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说 法中正确的是 ( ) A.F
17、1大于F2 B.F1比F2做功多 C.F2比F1的功率大 D.甲的重力做功较多,答案 AB 滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,题中条件为粗糙程度相同,所以只有压力影响滑动 摩擦力。甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,甲所受的摩擦力大于乙,因为都是匀速运动,所以拉力与摩 擦力大小相同,所以A正确。因为速度相同,时间相同,所以运动距离相同,因为W=Fs,F1大于F2,则F1做的功 多,所以B正确。根据P=W/t,时间相同时,F1做功多,故F1的功率大于F2的功率,C错误。重力与运动方向垂直, 重力不做功,D错误。,解题关键 把握题中“以相同速度匀速直线运动”这个条件。匀速直线运动表示物体受到的是
18、平衡力,即 拉力等于摩擦力。,4.(2017四川成都,B4,2分)(多选)如图所示,小王通过滑轮组向高处提升重210 N的物体,动滑轮重10 N,定滑 轮重15 N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。 8 s内物体匀速上升4 m,则该8 s内 ( ) A.小王做的有用功为840 J B.小王做的额外功为100 J C.小王做功的功率为110 W D.小王对绳子的拉力为70 N,答案 AC 小王做的有用功W有=G物h=210 N4 m=840 J 额外功W额=G动h=10 N4 m=40 J 小王做的总功W总=W有+W额=840 J+40 J=880 J, 做功的功率P= = =110 W 由题图可
19、知,滑轮组有3股绳子承担物重,故绳端拉力 F= (G物+G动)= (210 N+10 N)73.3 N 故选A、C。,5.(2016天津,18,4分)在水平地面上,工人师傅用100 N的力沿水平方向推着重为300 N的箱子匀速前进,5 s内 移动了6 m。在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,推力做功的功率为 W。,答案 100 120,解析 因为箱子水平匀速运动,所以箱子受平衡力作用,地面对箱子的摩擦力等于推力,大小为100 N;推力 做功的功率:P= = = =120 W。,6.(2019湖南长沙,38,6分)如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景,保洁船的质 量为2
20、.5 t,收集宽度为3.4 m。它某次工作时以1 m/s的速度做匀速直线运动,其牵引力为5104 N,保洁船工作 50 s,求这段时间内: (1)保洁船行驶的路程; (2)牵引力做的功; (3)牵引力的功率。,答案 (1)50 m (2)2.5106 J (3)5104 W,解析 (1)保洁船工作50 s行驶的路程 s=vt=1 m/s50 s=50 m (2)保洁船工作50 s,牵引力所做的功 W=Fs=5104 N50 m=2.5106 J (3)保洁船的功率P= = =5104 W,考点二 机械效率,1.(2016宁夏,27,3分)如图所示,同一滑轮采用甲、乙两种连接方式匀速提升重为10
21、0 N的物体,已知滑轮重2 0 N(绳重及滑轮和轴处的摩擦忽略不计)。则 ( ) A.手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲F乙;机械效率:甲乙 D.手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙,答案 C 题中甲是定滑轮,乙是动滑轮。绳重及滑轮和轴处的摩擦忽略不计时,F甲=G物=100 N,F乙= = =60 N,所以F甲F乙。两滑轮提升相同重物且提升相同高度时,有用功相同,甲种方式不 做额外功,乙种方式需克服动滑轮重力做额外功,所以甲乙。故选C。,2.(2019河南,13,2分)(多选)工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直 向下的拉力恒为F。以下说法正确的是 ( )
22、A.拉力F的功率为 B.额外功为(2F-G)h C.滑轮组的机械效率为 D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大,答案 AB 图中的滑轮组承担货物的绳子段数n=2。自由端移动的距离s=2h,拉力做的功W总=Fs=2Fh,功 率P= = ,故A项正确。有用功W有=Gh,额外功W额=W总-W有=2Fh-Gh=(2F-G)h,故B项正确。滑轮组的机 械效率为= = = ,故C项错。从C项的分析中可以看出滑轮组机械效率的表达式中没有h,说明机 械效率与h无关,D项错。,解题关键 正确分析承担货物的绳子的段数是解题关键。,3.(2018黑龙江齐齐哈尔,12,3分)(多选)小庆家买了新楼房,为了搬运装修材料,
23、设计了如图所示的滑轮组,已 知动滑轮和装货物的箱子共重100 N,一次提升重500 N的材料到12 m 高的楼上,绳重和摩擦忽略不计,则此过程中,下列说法正确的是 ( ) A.工人提升重物时,绳上的拉力为300 N B.工人做的有用功是6 000 J C.工人做的总功是10 800 J D.滑轮组的机械效率为83.3%,答案 ABD 材料和动滑轮及箱子的总重G总=100 N+500 N=600 N,承担物重的绳子股数n=2,提升高度h=1 2 m,故拉力F= G总= 600 N=300 N,总功W总=Fs=300 N212 m=7 200 J,有用功W有=G材h=500 N12 m=6 000
24、 J,机械效率= = 83.3%。故正确选项为A、B、D。,4.(2016广东广州,24)(1)图中测力计示数为 N。 (2)小明猜测:“图中滑轮组提升的物体越轻,机械效率越高”。设计实验检验其猜测,并填写实验报告。 实验目的: 实验步骤(若需要可补充器材): 滑轮组的机械效率(用所测出的物理量表达):,答案 (1)1.2 (2)验证滑轮组提升的物体越轻,机械效率越高 第一步:把钩码挂在弹簧测力计下方,处于静止状态,测出钩码的重力G,记录数据; 第二步:滑轮组挂着1个钩码,用弹簧测力计缓慢竖直拉动细绳端,提升钩码测得拉力F,记录数据; 第三步:增加钩码个数,重复实验; 第四步:计算各次实验的机
25、械效率; 第五步:比较提升物体所受重力及滑轮组机械效率,检验猜想是否正确 = 100%,解析 (1)弹簧测力计示数为1.2 N。(2)题目明确表示小明设计此实验是为了“检验猜测”,故实验目的 就是检验滑轮组提升的物体越轻,机械效率越高。要用控制变量法的思想去设计实验,并熟练掌握测量 机械效率的公式= 100%。实验验证的是机械效率与提升物体重量的关系,故要控制滑轮的个数等其 他变量不变,只改变物体的重量G,多次实验,并记录数据;要测量机械效率,则必须测量每次利用滑轮组提升 物体时所用的拉力F;h与s满足s=nh,故可不测量提升距离,但绳的段数n要从图中读出。= 100%= 100%= 100%
26、。,评析 根据实验目的设计相关实验是近几年中考的热点,学生必须通过学习掌握不同类型实验的要求和方 法,设计实验时要注意基本原理、基本公式的运用,各种测量工具的使用,以及控制变量法、转换法、推理 法等物理研究方法的运用。,5.(2019天津,23,6分)用如图所示的滑轮组,将一重为450 N的物体以0.1 m/s的速度匀速向上提起2 m,拉力F 为200 N。求: (1)滑轮组的机械效率; (2)拉力F的功率。,答案 (6分)(1)75% (2)60 W,解析 (1)= = = =75% (2)P= = =Fnv=200 N30.1 m/s=60 W,易错警示 应用公式计算时要注意物理量的对应性
27、,防止出现张冠李戴。拉力的功率是总功率,要用拉力 乘以绳子自由端的速度,而不是物体的速度。,6.(2019江苏苏州,24,6分)如图所示,利用动滑轮提升货物。在竖直向上、大小为250 N的拉力F作用下,重为 400 N的货物在20 s的时间内匀速上升5 m。求: (1)有用功W有; (2)拉力F的功率P; (3)此过程中动滑轮的机械效率。,答案 (1)2 000 J (2)125 W (3)80%,解析 (1)有用功W有=Gh=400 N5 m=2 000 J; (2)拉力F做的功为总功,根据题意知做功时间为t=20 s,根据W=Fs,可得 W总=Fs=250 N(25)m=2 500 J 根
28、据W=Pt可知,拉力F的功率P= = =125 W; (3)滑轮组的机械效率= 100%= 100%=80%。,7.(2018吉林长春,18,5分)在翻建长春东大桥的施工中,起重机将质量为4.5103 kg的钢材沿竖直方向匀速提 升了2 m,而它的电动机所做的功是2105 J。(g取10 N/kg)求: (1)起重机对钢材所做的有用功。 (2)起重机的机械效率。,答案 (1)9104 J (2)45%,解析 (1)起重机对钢材所做的有用功W有=Gh=mgh=4.5103 kg10 N/kg2 m=9104 J (2)起重机的机械效率= = =45%,考点三 机械能,1.(2019山东潍坊,6,
29、2分)无人机已被应用于诸多领域,如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程 中,对其分析正确的是 ( ) A.质量增加 B.动能增加 C.重力势能增加 D.机械能不变,答案 C 无人机匀速上升过程中,速度不变,动能不变;高度升高,重力势能增加,机械能是动能与势能的总 和,所以机械能增加。故C正确。,2.(2019四川成都,A10,2分)图所示的情景中,关于能量的说法正确的是 ( ) A.水力发电,将电能转化为机械能 B.在空中飞行的C919,只具有重力势能 C.张弓待发,弓静止,所以没有能量 D.过山车冲上高处的过程中,重力势能增加,答案 D 水力发电将水的机械能转化为电能,A项错误;在空
30、中飞行的C919具有动能和重力势能,B项错误;张弓待发,弓具有弹性势能,C项错误;过山车冲上高处过程中,质量不变,高度增加,所以重力势能增加,D项正确。,3.(2019湖南长沙,24,3分)下列有关机械能及其转化的说法正确的是 ( ) A.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能 B.拦河大坝使上游的水位升高,提高了水的重力势能 C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能 D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大,答案 B 弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭的动能,故A错误。蹦床运动员从高处落下时,其重力势能转 化为动能,故C错误。人造卫星在从近地点飞向远地点的过程中,受地球引力作用,
31、速度逐渐减小,即动能在 减小,但势能在增加,故D错误。,4.(2019江苏苏州,12,2分)将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图 所示。下列说法正确的是 ( ) A.皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B.皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D.若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑,答案 C 皮球经过同一高度的A、B两点时由于空气阻力的影响,在B处的动能小于在A处的动能,故A错 误;皮球第一次反弹后到达最高点P点时竖直方向上速度为零,但是水平方向上由于继续向右移动,水平方 向
32、速度不为0,所以皮球在P点时速度不为零,故B错误;皮球由于受到空气阻力的影响,机械能逐渐减小,因此 从C点到达D点时,机械能存在损失,故C正确;若将皮球表面涂黑,由于空气阻力影响,在M、N两点皮球的机 械能不相等,因此在地面上留下的两个黑色圆斑大小不相等,应该M处较大,故D错误。,易错警示 同学们会想当然地以为整个过程机械能是不变的,所以在高度大的位置重力势能大动能小,这 种认知是有前提条件的,在本题中不适用;最高点速度不一定为零,此时竖直方向的速度为零,我们还要考虑 水平方向上的速度。,5.(2019福建,15,2分)踢毽子是一项有益的体育活动。如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时
33、,毽 子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1,下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2,则 ( ) A.Ek2Ek1 B.Ek2Ep1 D.Ep2Ep1,答案 B 下落经过同一位置时,毽子的质量、高度均相同,故毽子的重力势能不变,C、D错误;由毽子的形 状可知,毽子在运动过程中,空气的阻力不可忽略,因此,毽子在上升与下落过程中,克服空气阻力做功,部分 机械能转化为内能,故其动能会减少,因此Ek2Ek1,A错误,B正确。故选B。,6.(2018天津,6,3分)用细线将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆。 如图所示,小球从A点摆动到B点的过程中 ( ) A.速度变小,动能变
34、大 B.速度变小,动能变小 C.速度变大,重力势能变小 D.速度变大,重力势能变大,答案 C 小球从A点到B点,高度降低,故重力势能减少,重力势能转化为动能,故速度增大,动能增大,故选 择C。,7.(2017四川成都,A13,2分)2017年4月20日19时41分35秒,“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由 “长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中,关于火箭搭载的“天舟一号”货运 飞船的能量下列说法正确的是 ( ) A.机械能的总量不变 B.机械能的总量变小 C.动能不变 D.重力势能变大,答案 D 在它们加速升空的过程中,火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的动能增大,重力
35、势能增大,机械 能增大,故D正确,A、B、C错误。,审题技巧 抓住题中的关键点“加速升空的过程”,据此判断动能、重力势能及机械能的大小变化。,8.(2018安徽,18,8分)图为探究物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关的实验装置。 (1)实验原理: 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关,起点位 置越高,该速度越 。 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有 的动能越 。,(2)实验现象: 同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动时的起点位 置越 ,木块运动的距
36、离越长。 质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越 ,木 块运动的距离越长。,答案 (1)大 大 (2)高 大,解析 (1)钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到 达斜面底端时的动能越大,速度越大;实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的,利 用了转换法;被撞木块的运动距离越长,说明钢球对被撞木块所做的功就越多,钢球原来所具有的动能就越 大。(2)质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高,到达水平面时的速度越大,因此动能越大,对木块 做功越多,木块移动的距离越长;不同质量的钢球从同一高度由静止
37、向下运动,钢球到达水平面时的速度 一定,则钢球质量越大,所具有的动能越大,对木块做功越多,木块运动的距离越长。,答案 C 由题意可知,拉力在10 s内做的总功W总=Fs=400 N31 m=1 200 J,拉力F做功的功率P= = =120 W,故A、B选项均错误;由图知道,滑轮组中承担物重的绳子的股数n=3,故拉力F= (G+G动),代 入数据解得G动=300 N,故C正确;由= = = 知,如果提起更重的物体,滑轮组的机械效率变 大,故D错误。,解题关键 本题考查滑轮组中拉力所做的功、功率以及滑轮组的机械效率,关键在于判断滑轮组中承担物 重的绳子的股数。,2.(2015河北,21,3分)(
38、多选)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在 绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( ) A.F1大于F2 B.F1和F2做的功一定相等 C.甲、乙的机械效率不相等 D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动的时间可能相等,答案 ABD 由题图可知,甲滑轮组由两股绳子承担物重,则拉力F1= (G+G动),绳子自由端移动的距离等于 物体移动距离的2倍,乙滑轮组由三股绳子承担物重,则拉力F2= (G+G动),绳子自由端移动的距离等于物体 移动距离的3倍,如果物体被提升的速度相同,则物体被提升相同高度
39、所用时间将相等,物体被提升相同高度 时,绳子自由端移动的距离不相等,所以选项A、D正确;因不计绳重及摩擦,拉力所做的功W=(G+G动)h,因为 动滑轮重、物重和提升高度均相同,所以拉力做功相同,选项B正确;甲、乙的机械效率= = = ,因为动滑轮重和物重均相同,所以甲、乙的机械效率相同,选项C错误。,评析 本题对滑轮组、功和机械效率进行了考查,解题的关键是清楚绳子自由端移动距离与物体提升高度 的关系,以及功、机械效率的计算方法。,3.(2019湖北黄冈,10,3分)泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭,停留在泥 石流下游低洼处是很危险的。这是由于 力的作用,泥石流会涌向
40、低洼处。正确的逃生方法是,朝 着与泥石流 (选填“垂直”“相同”或“相反”)的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游 流动过程中,重力 (选填“做功”或“没有做功”),重力势能主要转化成动能。,答案 重 垂直 做功,解析 泥石流流向低处是受到重力的作用。为了不被泥石流淹没,绝对不能迎着泥石流的方向跑,但是由 于泥石流下落的速度很快,人的奔跑速度小于泥石流的速度,朝着与泥石流方向相同的方向跑也容易被淹 没,则人应该朝着与泥石流垂直的方向逃离到较高的地方。泥石流向下游流动,在重力的方向移动了距离, 重力做功。,4.(2015江苏镇江,14,4分)测量滑轮组机械效率的装置如图所示。用5 N拉力F将重
41、为8 N的物体匀速提升0.5 m,用时4 s,拉力做的总功W总= J,有用功W有用= J,滑轮组的机械效率= ,拉力的功率P= W。,答案 5 4 80% 1.25,解析 W总=Fs=Fnh=5 N20.5 m=5 J;W有用=Gh=8 N0.5 m=4 J,= = =80%,P= = =1.25 W。,5.(2016湖南长沙,38,6分)某海上蹦极挑战者的质量为50 kg,下落的高度为45 m,所用时间为5 s,g取10 N/kg,求: (1)挑战者下落的平均速度; (2)重力对挑战者所做的功; (3)重力做功的功率。,答案 (1)9 m/s (2)22 500 J (3)4 500 W,解
42、析 (1)v= = =9 m/s(2分) (2)G=mg=50 kg10 N/kg=500 N(1分) W=Gh=500 N45 m=2.25104 J(1分) (3)P= = =4 500 W(2分) 或P=Fv=Gv=500 N9 m/s=4 500 W,考点二 机械效率,1.(2019内蒙古包头,6,3分)如图所示,拉力F为5 N,物体A以0.1 m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动 (B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4 N的摩擦力,弹簧测力计示数为12 N。下列说法正 确的是 ( ) A.物体A受到的摩擦力为10 N B.拉力F的功率为1.5 W C.滑轮组的
43、机械效率为80% D.拉力F增大到15 N时,物体B开始向左运动,答案 C 物体B静止,受到的拉力(12 N)等于地面对B的摩擦力(4 N)和A对B的摩擦力之和,则A对B的摩擦 力为8 N, A受到的摩擦力等于A对B的摩擦力,为8 N,故A错误;拉力的功率P=Fv=5 N20.1 m/s=1 W,故B错 误;滑轮组的机械效率= =80%,故C正确;拉力增大,A的运动速度增大,但不会影响A对B的摩擦力大小, 故物体B依然受平衡力,保持静止,D错误。,2.(2019福建,12,2分)工人用图的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与 滑轮的重力之比G物G滑轮=91,忽略绳重与摩擦的影响,则机械
44、效率为 ( ) A.10% B.45% C.80% D.90%,答案 D 由题意知道 = ,同时知道可以忽略绳重与摩擦的影响,根据机械效率的公式,= 100%= 100%= 100%=90%。故选D。,答案 C 绳端移动的距离s=20.6 m=1.2 m,拉力做功W=Fs=50 N1.2 m=60 J,故A错误;拉力的功率P= = =12 W,故C正确;物体沿水平地面运动,重力做功为0,故B错误;该装置的机械效率= = = = =80%,故D错误。,思路分析 分别利用公式W=Fs、P= 计算拉力做的功和功率,由于是水平拉动物体,故计算机械效率时, 有用功为克服摩擦力所做的功。,易错警示 计算拉
45、力做功时,由于拉力F是加在绳端的力,故所做功应等于拉力与绳端移动距离的乘积,绳 端移动的距离等于物体移动距离的2倍。,4.(2018广东深圳,23,1.5分)在探究滑轮组机械效率的实验中,在弹簧测力计的 拉力作用下,物体重力为6 N,物体在2 s内,上升0.1 m,不计绳的自重及绳与滑轮 间的摩擦,下列说法错误的是 ( ) A.拉力大小为2.4 N B.物体上升的速度为0.05 m/s C.拉力的功率为0.12 W D.机械效率为83.3%,答案 C 由图中可知弹簧测力计的示数为2.4 N,故拉力大小为2.4 N,A对;v物= =0.05 m/s,B对;v绳=3v物= 0.15 m/s,拉力的
46、功率P=Fv绳=2.4 N0.15 m/s=0.36 W,C错;机械效率= = = = =83.3%,D对。,5.(2017黑龙江哈尔滨,24,2分)用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是 ( ) A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动 B.测量机械效率的原理:= 100% C.机械效率与动滑轮重力的大小有关 D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现,答案 D 在研究滑轮组机械效率时,为了使示数稳定,便于读数,通常竖直向上匀速拉动弹簧测力计,A项 正确;= 100%,B项正确;提高机械效率可以通过减小动滑轮重力、增大钩码重力来实现,C项正确、D 错误。,6.(2017重庆A,
47、7,3分)工人师傅用图所示的滑轮组,将重为800 N的 物体缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳端的拉力F为500 N,不计绳重和 滑轮转轴处的摩擦,则 ( ) A.绳子自由端移动的距离为9 m B.动滑轮的重力为200 N C.人通过滑轮组做的有用功为1 500 J D.滑轮组的机械效率为53.3%,答案 B 滑轮组中由两段绳子承担物体和动滑轮的总重,则绳子自由端移动的距离为s=nh=23 m=6 m; 此过程中,所做有用功为W有=Gh=800 N3 m=2 400 J;所做总功为W总=Fs=500 N6 m=3 000 J;额外功为W额= W总-W有=3 000 J-2 400 J=600 J。
48、不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,由W额= G动h可得,动滑轮的重力为G动= = =200 N;滑轮组的机械效率为= 100%= 100%=80%,故 选B。,7.(2016天津,12,3分)(多选)某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置 将水泥从地面匀速运至楼上,如图所示。若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2, 不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为,则工人师傅作用在绳子自由端的 拉力F为 ( ) A.F= B.F= C.F= +G1 D.F=,答案 AD 由题图可知滑轮组有3股绳子承担重物,不计绳重和摩擦,3股绳子向上的拉力等于动滑轮重、 桶重和水泥重之和,故绳端拉力:F= ,故A正确,B错误;提升水泥所做的功为工人所做的有用功,即 W有=G0h,则由滑轮组的机械效率= = ,得绳端的拉力F= ,故C错误,D正确。,8.(2019江苏南京,17,5分)建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2103 N的物体时, 物体5 s内上升了6 m,此过程中有用功为 J,钢丝绳移动的速度为 m/s;若滑轮组的机械效 率为70%,则额外功为 J,拉力F为 N,其功率为 W。,答案 2.52104 3.6 1.08104 2103 7.2103,解析 起重机吊起物体过程中的有用功 W有用=Gh=4.2103 N6 m
