1、A组 2019年山东省中考题组,考点一 简单机械,1.(2019山东临沂,9,2分)各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀,最适合剪开较硬物体的是 ( ),答案 B 由图可知选项A、C、D中的剪刀动力臂都小于阻力臂,都是费力杠杆,不能省力,所以选项A、C、D都不正确。选项B中的剪刀动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,能更容易地剪开较硬的物体。故选B。,2.(2019山东青岛,5,2分)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的阻力F2=1.0 N,阻力 臂l2=20 cm,测力计示数F1=2.5 N,则动力臂l1为 ( ) A.15 cm B.8 cm C.50 cm D.80 cm
2、,答案 B 当杠杆平衡时,根据杠杆的平衡条件可知:F1l1=F2l2,l1= = =8 cm,故选B。,3.(2019山东泰安,19,1分)一位泰山挑山工用一根长1.8 m的扁担挑起货物,如图为扁担示意图,若在扁担的A 端挂200 N的物体,B端挂300 N的物体,挑起重物时使扁担水平平衡,则挑山工肩膀需顶在距A端 m远 的位置(不计扁担的重力)。,答案 1.08,解析 设支点为O,由图可知,肩到扁担A端的距离为OA,到B端距离为OB=1.8 m-OA,扁担水平平衡,由杠杆 的平衡条件可得:GAOA=GBOB,代入数据:200 NOA=300 N(1.8 m-OA),解得:OA=1.08 m。
3、,4.(2019山东威海,24,6分)小明利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻 线间的距离相等,请回答下列问题: (1)如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡, 应将杠杆的平衡螺母向 调节。杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再 次平衡,需在B点悬挂 个钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将 (选填“不 动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。,(2)如图乙所示,小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此 天平是利用了哪一类杠杆制作而成
4、的? 。 (3)小明正确使用自制天平称量物体质量时: 假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”); 假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。,答案 (1)右 4 逆时针旋转 (2)等臂杠杆 (3)大于 小于,解析 (1)杠杆静止时,杠杆左端下沉,右端偏高,平衡螺母需向右调节;设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的 重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即2G4L=FB2L,解得FB=4G,需挂4个钩码;在A、B两点所挂钩码 的情况下同时再各加挂一个钩码,则左侧3G4L=12GL,右侧5G2L=10GL,因为
5、12GL10GL,杠杆不能水平 平衡,左端下降,即A端将下沉,杠杆逆时针旋转。(2)如图乙所示,小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘, 制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了等臂杠杆的原理。(3)小明正确使用自制天 平称量物体质量时:假如支点O因某种原因向右偏移,砝码的力臂减小,故测量值大于真实值;假如砝码 因生锈等原因质量增大,用比实际更少的砝码放在右盘,就可使横梁平衡,而读数时仍按上面标的数值,这时 测量的物体质量就比实际质量小了。,审题技巧 杠杆在水平位置平衡后,支点到力作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应调节杠杆两 端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便直接
6、读出力臂。,解题关键 了解天平的使用原理,关键要把握外界的变化使放在右盘的砝码的质量如何变化;关于杆秤也 有这方面的考查,如杆秤的秤砣掉了一块,秤杆折了用铜丝重新绑起来等,其解题思路与此相似。,考点二 功、功率和机械效率,1.(2019山东济宁,9,2分)两个滑轮按图所示的方式组合,用5 N的拉力 拉动绳端,使物体在5 s内水平向左匀 速滑动1 m,物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是 ( ) A.A是定滑轮,B是动滑轮 B.拉力F做的功为5 J C.拉力F的功率为1.8 W D.滑轮组的机械效率为90%,答案 D 滑轮A随物体一起运动,为动滑轮,滑轮B的轴固定不动,为定滑轮,A错;
7、由图知,n=2,拉力端移动距 离s=2s物=21 m=2 m,拉力做功W总=Fs=5 N2 m=10 J,B错;拉力做功功率P= = =2 W,C错;拉力做的有 用功:W有用=fs物=9 N1 m=9 J,滑轮组的机械效率= = 100%=90%,D正确。故选D。,2.(2019山东烟台,12,2分)在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想 (1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关; (2)滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关; (3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关; (4)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。 小明同学设计了如图所示的两个滑轮组,
8、进行对比实验来验证提出的猜想,则该实验验证的猜想是 ( ) A.(1) B.(2) C.(3) D.(4),答案 B 比较两图可知,承重绳子股数相同,动滑轮重相同,提升高度可以相同,而被提升物体的重力不同; 结合控制变量法的思想,所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系,即该实 验验证的猜想是(2)。故选B。,思路分析 比较两个图中的相同因素和不同因素,研究的是机械效率与不同因素的关系。,知识扩展 运用控制变量法探究实验时,一定抓住相同因素和不同因素;结论的一般形式是:在相同因素相 同时,不同因素发生变化,研究的物理量产生相应的变化。,3.(2019山东聊城,8,3分)如
9、图所示,用滑轮组提升重100 N的物体时,在10 s内绳子自由端被匀速拉下6 m。已 知拉绳子的力F为60 N,不计绳重和摩擦,则在此过程中 ( ) A.物体被提升了2 m B.所做的有用功是300 J C.拉力F的功率是30 W D.滑轮组的机械效率是55.6%,答案 B 由图可知n=2,由s=2h可得,物体被提升的高度h= s= 6 m=3 m,A错误;所做的有用功:W有用=Gh= 100 N3 m=300 J,B正确;拉力做的总功:W总=Fs=60 N6 m=360 J ,拉力做功的功率:P= = =36 W,C错 误;滑轮组的机械效率:= = 100%83.3%,D错误。故选B。,4.
10、(2019山东枣庄,23,2分)用一个动滑轮在5 s内将一重为300 N的物体匀速向上提升3 m,动滑轮的机械效率 是75%,则拉力大小为 N,若忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力为 N。,答案 200 100,解析 使用动滑轮时,承重绳子股数n=2。拉力端移动距离s=2h,动滑轮的机械效率= = = = =75%,则拉力大小:F= = =200 N;若忽略绳重与摩擦,拉力F= (G+G动),则动滑轮重力:G动=2F-G=2 200 N-300 N=100 N。,5.(2019山东威海,19,2分)如图是一款健身拉力器原理图,斜面的倾角为30,重500 N的物块与固定在斜面底 端的弹簧相连,小明通过
11、定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2 m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状 态),小明对绳的拉力所做的功为1 000 J,克服弹簧拉力做功300 J,则克服物块重力做的功为 J,物块与 斜面之间摩擦力的大小为 N。(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦),答案 500 100,解析 已知斜面的倾角为30,物块沿斜面向上匀速运动2 m,则物体升高h= s= 2 m=1 m,克服物块重力 做的功W=Gh=500 N1 m=500 J;Wf=W总-W1-W=1 000 J-300 J-500 J=200 J,由Wf=fs可得,物块与斜面之间摩擦 力的大小f= = =100 N。,解题关键 此题考查功的计算公式的
12、应用,明确克服摩擦力做功为小明对绳的拉力所做的功减去克服弹簧 拉力做功,再减去克服物块重力做功是关键。,6.(2019山东德州,25,6分)小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力 的 功率为120 W。求: (1)提升装置所做的有用功; (2)拉力F做的功; (3)该滑轮组的机械效率。,答案 (1)900 J (2)1 200 J (3)75%,解析 (1)提升装置所做的有用功: W有用=Gh=450 N2 m=900 J; (2)根据P= 可得拉力F做的功: W总=Pt=120 W10 s=1 200 J; (3)滑轮组的机械效率:= = 100%=
13、75%。,7.(2019山东泰安,24,6分)如图所示,人的重力为850 N,双脚与地面接触面积为250 cm2,用滑轮组拉着重210 N 的物体沿竖直方向以0.1 m/s的速度匀速向上运动了5 s。人对绳子竖直向下的拉力为100 N,求: (1)物体上升的高度; (2)滑轮组的机械效率; (3)人对地面的压强。,答案 (1)0.5 m (2)70% (3)3104 Pa,解析 (1)由v= 可得物体上升的高度:h=vt=0.1 m/s5 s=0.5 m; (2)由图可知,n=3,拉力端移动距离s=3h,滑轮组的机械效率: = = = = = 100%=70%; (3)此时人对地面的压力:F压
14、=F支=G人-F=850 N-100 N=750 N,人对地面的压强:p= = =3104 Pa。,考点三 机械能,1.(2019山东潍坊,6,2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,机械能增加。故C正确。,2.(2019山东聊城,7,3分)如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中,让同一钢球从斜面的 不同高度由静止释放,撞击同一木块,下列说法正确的是 ( ) A.该实验探究的
15、是物体动能大小与高度的关系 B.该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C.该实验中,物体的动能是指木块B的动能 D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速,答案 D 同一钢球质量一定,从斜面的不同高度由静止释放,滑到水平面上时的速度不同,所以这是为了 探究物体动能与速度的关系,A、B错误;实验的研究对象是钢球,所以物体的动能是钢球的动能,实验中通 过钢球把木块推出的距离来反应钢球的动能的大小,运用了转换的方法,C错误;实验可得出的结论是质量 一定时,速度越大,动能越大;当质量相同时,车辆速度越大,动能越大,使刹车困难,容易引发交通事故,所以交 通部门要对机动车辆进行限速,D正确。故选D。,思路
16、分析 动能的决定因素有两个:质量和速度。在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应根据 题意利用控制变量法和转换法的思路分析。,3.(2019山东泰安,9,2分)如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹 簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到 达d点。下列说法正确的是( ) A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小 B.小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小 C.小物块从b向a运动的过程中,动能增加 D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒,答案 B 弹簧被压缩到最短时,其形变程度最大,所以弹簧的弹性势
17、能最大,A错误;小物块从c向a运动的 过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,B正确;小物块从b向a运动的过程中,物块不再受到弹力,由于受 到摩擦力的作用,其速度会逐渐减小,所以其动能会减小,C错误;小物块在整个运动过程中,由于摩擦力的作 用,其机械能总量会减少,即机械能不守恒,D错误。故选B。,知识拓展 影响动能大小的因素:质量、速度,质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质 量、高度,即物体的质量越大,高度越高,其重力势能越大;弹性势能的影响因素:材料弹性形变的大小。动能 和势能统称机械能,可以相互转化;在存在摩擦的情况下,机械能不守恒。,解答规范 本题考查动能、重力势能
18、及弹性势能的转化以及机械能守恒的条件,明确动能和势能大小的影 响因素是解答此题的关键。,4.(2019山东临沂,16,2分)如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是 ( ) A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大 D.木块被撞击后滑行得越远,说明小球的动能越大,答案 D 实验用的水平面如果采用光滑的材料,每次实验木块运动得很远,很难比较小球对木块做功多 少,A错误;木块向前滑行的过程中运动速度越来越慢,动能越来越小,机械能越来越小,B错误;质量不同的小 球从同一高度滚下,到达斜面底端
19、的速度相同,C错误;木块被撞击后滑行得越远,说明小球对木块做功越多, 动能越大,D正确。故选D。,5.2019山东青岛,17(1),2分射箭运动员用力拉满弓,从能量转化的角度分析,这是为了让弓具有更大的 ,可以更多地转化为箭的 ,将箭射得更远。,答案 弹性势能 动能,解析 物体弹性形变越大,弹性势能越大,所以射箭运动员用力拉弓,是为了让弓具有更大的弹性势能,将箭 射得更远。,B组 20152018年山东省中考题组,考点一 简单机械,1.(2018山东烟台,3,2分)如图所示的杠杆,属于费力杠杆的是 ( ),答案 C 选项A,羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;选项B,起子在使用过
20、程中,动力臂 大于阻力臂,是省力杠杆;选项C,镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;选项D,钳子在使用过程 中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故选C。,2.(2018山东聊城,5,3分)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当 人手托5 kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定 ( ) A.大于5 kg B.大于49 N C.小于49 N D.等于49 N,答案 B 力的单位是N,质量的单位是kg,A错误;物体的重力为G=mg=5 kg9.8 N/kg=49 N;肱二头肌的拉 力为动力,物体对手的压力为阻力,支点在肘上,如图所示: 由
21、图可知动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可得F1F2,F2=G=49 N,故肱二头肌收缩对桡骨所 施加的力一定大于49 N,故B正确,C、D错误。故选B。,思路分析 首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2, 并结合力臂的概念进行分析。,解题关键 解答本题的关键是,根据手臂的示意图,判断手臂属于费力杠杆。掌握费力杠杆的特点:费力,省 距离。,3.(2017山东济宁,6,2分)如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆 OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是
22、 ( ) A.l1 B.l2 C.l3 D.l4,答案 B 由题图可知,动力是作用在杠杆上的力,而不是作用在滑轮上的力,所以动力作用线在滑轮与杠 杆之间的绳上,动力臂为支点到动力作用线的距离,故l2为动力臂,故选B。,思路分析 动力臂为支点到动力作用线的距离,而不是支点到作用点的距离。,解答规范 作力臂要先找到杠杆上的支点和力的作用线,再从支点向力的作用线引垂线,支点到垂足之间 的距离为力臂。,4.(2017山东枣庄,5,2分)如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡 状态。若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从,则拉力的变化情况是 ( ) A.先变小后变
23、大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小,答案 A 由题图知,测力计在位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由的过程中 动力臂先变大后变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,测力计的拉力先变小后变大。故选A。,5.(2018山东临沂,26,2分)小明用如图所示的动滑轮提起140 N的水桶,动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦),小明 拉绳子的动力为 N,如果向水桶内再加入40 N的水,提起时动滑轮的机械效率 (选填“变 大”、“变小”或“不变”)。,答案 80 变大,解析 不计绳重和摩擦,人拉绳子自由端的拉力F= (G桶+G动)= (140 N+20 N)=80 N。如果向
24、水桶内再加 入40 N的水,提起时所做的额外功不变,增加水桶内水的重力,即增大了有用功,机械效率变大。,6.(2016山东淄博,19,2分,)杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然 平衡,如图所示,则GA= GB;若将两重物同时浸没在水中,则杠杆的 端下沉(选填“左”或 “右”)。,答案 右,解析 根据图示可知,LA=5L,LB=3L;由杠杆平衡条件得GALA=GBLB,可得GA= GB;重物浸入水中时,对杠杆的拉 力F=G-F浮,因为两个重物的体积相等,同时浸没在水中,所以它们受到的浮力相等,即F浮A=F浮B;杠杆左端:(GA- F浮A)LA=GALA-F浮A
25、LA,杠杆右端:(GB-F浮B)LB=GBLB-F浮BLB,由LALB可得,F浮ALAF浮BLB。因为GALA=GBLB,F浮ALAF浮BLB, 所以(GALA-F浮ALA)(GBLB-F浮BLB),因此杠杆的右端下降,左端上升。,思路分析 设一格的距离为L,根据杠杆平衡的条件即可求出两重物的重力关系;两个重物浸没在水中后,对 杠杆的拉力F等于重力和浮力的差,根据两侧力与力臂乘积的大小关系判断杠杆的哪端下沉。,一题多解 因为两个重物的体积相等,同时浸没在水中,它们受到的向上的浮力(托力)相等,由于力臂LA LB, 即左边力臂大于右边力臂,所以右边下沉。,7.(2018山东威海,20,2分)如图
26、为吊装工具示意图,物体M为重5 000 N的配重,杠杆AB的支点为O,OAOB= 12,每个滑轮重100 N。当重为700 N的工人用300 N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为 N,物体M对地面的压力为 N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计),答案 400 4 500,解析 人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件可得F+F支=G, 则F支=G-F=700 N-300 N=400 N,因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所 以工人对地面的压力F压=F支=400 N;定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑
27、轮向上的拉 力,由力的平衡条件可得FA=3F+G定=3300 N+100 N=1 000 N;杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力 是一对相互作用力,大小相等,即FA=FA=1 000 N;根据杠杆的平衡条件FAOA=FBOB,且OAOB=12,所以 FB= = =500 N;绳对物体M的拉力等于绳对杠杆的拉力,即FB=FB=500 N;物体M受竖直向下 的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力处于静止状态,则物体M受到的支持力为FM支=GM-FB=5 000 N-500 N=4 500 N,因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力:FM压=FM支=4 500 N。,8.(2018
28、山东菏泽,19,2分)如图所示,杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态,请你画出阻力F2及阻力臂L2。,答案 如图所示,解析 杠杆受到的阻力F2为悬挂重物的线对杠杆的拉力,从支点到F2作用线的距离为阻力臂L2。,9.(2017山东烟台,21,3分)如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂。,答案 如图所示,解析 由题图知,吊车起吊货物时,O是支点,撑杆施加的是动力F1,方向与吊臂垂直;悬挂货物的吊绳施加的 是阻力F2,方向竖直向下;从支点到阻力作用线的距离是阻力臂L2 。,10.(2018山东枣庄,29,6分)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的
29、实验 装置。 (1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向 调节,使杠杆在水平位置平 衡。,(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的 端会下沉,要使杠杆重新在水平 位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将 即可。 (3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示。你认为 的实验方案更好,请说明你的理由 。 (4)实验中小王发现:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到 杠杆的平衡?请说明理由 。,答案 (1)右 (2)左 左侧的钩码去掉一个 (3)小李(图丙
30、) 方便从杠杆上直接读出力臂 (4)不会影响到 杠杆的平衡,因为该力的力臂为零,解析 (1)杠杆右端偏高,应将螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;(2)设杠杆每格的长度为L,每个钩码 的重力为G,则左边=4G2L,右边=2G3L,左边右边,故杠杆的左端下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在 不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需要将左侧的钩码去掉一个即可;(3)小李(图丙)的 实验方案较好,方便从杠杆上直接读出力臂;(4)若杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力过杠杆的支点,力 臂为零,不影响杠杆的平衡。,考点二 功、功率和机械效率,1.(2018山东枣庄,8,2分)妈妈与小明进行爬
31、山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运 动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明 克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是 ( ) A.W1W2=21 P1P2=61 B.W1W2=23 P1P2=21 C.W1W2=21 P1P2=32 D.W1W2=21 P1P2=23,答案 D 由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍, 由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比 = = = ;由P= 可得,妈妈和小明克服重力做功的功 率之比 = = = = ,故D
32、正确。故选D。,2.(2018山东淄博,11,2分)如图所示,ACBC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推 力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下 ( ) A.F1F2,P1P2 C.F1=F2,P1=P2 D.F1F2,P1P2,答案 A 不计摩擦,ACBC,则斜面AC倾斜角度小于斜面BC的倾斜角度,所以物体沿AC运动时的推力较 小,即F1F2;两推力在两斜面上做功相同(等于克服物体重力所做的功),即W1=W2,所用时间相同,根据P= 可 知,两推力做功的功率相同,即P1=P2。故选A。,思路分析 斜面倾斜角度越大,越费力,斜面AC的倾斜角度小
33、于斜面BC的倾斜角度,所以斜面AC更省力,不 考虑摩擦的情况下,认为斜面光滑,使用光滑的斜面不做额外功;根据功率的计算公式P= ,结合做功的多 少和所用时间的多少来分析所做功的功率大小。,解题关键 解答本题关键是知道接触面光滑,摩擦力为0,只有重力和推力做功。,3.(2018山东德州,11,3分)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)- 时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是 ( ) A.两次物体运动的速度:v1F2 C.06 s两次拉力对物体所做的功:W1W2 D.06 s两次拉力对物体做功的功率:P1P2,答案 C 由题图可知,在相同时间内,
34、物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1v2,故A错误; 两次拉动物体时,物体对水平面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,物体受到的摩擦力相等;物体做匀速直 线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,两次物体所受的拉力F1=F2=f,B错误;由 题图可知,06 s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据W=Fs可知,06 s两 次拉力对物体所做的功W1W2,C正确;根据W1W2,P= 可知,06 s两次拉力对物体做功的功率P1P2,D错误。,4.(2018山东莱芜,10,2分)如图所示,用30 N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400
35、N的物体A以0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速运动了10 s,已知滑轮组的机械效率为80%,则此过程中 ( ) A.绳子自由端移动的距离为1 m B.滑轮组对物体A的水平拉力为90 N C.拉力F的功率为3 W D.拉力F所做的有用功为72 J,答案 D 由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,绳子自由端移动的速度v绳=nv物=30.1 m/s=0.3 m/s,则绳子 自由端移动的距离s绳=v绳t=0.3 m/s10 s=3 m,A错误;由= = = = 可得,物体A受到的摩擦力f =3F=380%30 N=72 N,由于物体A匀速运动,所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力,
36、 大小为72 N,B错误;因为P= = =Fv,所以拉力F做功的功率P=Fv绳=30 N0.3 m/s=9 W,C错误;拉力所做的 有用功,即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功W有用=fs物=fv物t=72 N0.1 m/s10 s=72 J,D正确。故选D。,5.(2018山东青岛,12,3分)(多选)在相同的水平地面上,用水平力F匀速推动重为G的箱子,移动距离s。下列说 法正确的是 ( ) A.箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力 B.在此过程中重力做功为Gs C.若撤去推力,箱子仍向前滑行,则滑行过程中摩擦力小于F D.若水平推力改为2F,仍使箱子移动距离s,则推力做功为2Fs,答案 A
37、D 在水平地面上匀速推动箱子(箱子处于平衡状态),则箱子所受的推力和摩擦力是一对平衡力,A 正确;箱子在水平地面上运动,没有在重力方向上通过距离,所以重力不做功,B错误;若撤去推力,箱子仍向前 滑行,因压力和接触面的粗糙程度没有改变,故摩擦力大小不变,仍等于F,C错误;若水平推力改为2F,仍使箱 子移动距离s,则推力做功为W=2Fs,D正确。故选A、D。,思路分析 (1)作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,则这两个力彼此平 衡;(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;(3)根据功的公式W=Fs分析推力做的功。,解题关键 能正确地对箱子进行受力分析,知道做
38、功必须符合两个必要条件:一是有力作用在物体上,二是 物体在力的方向上通过一段距离。,6.(2018山东聊城,12,4分)(多选)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面, 将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15 s。已知车厢高1.5 m,木板长3 m,货物质量为60 kg,沿斜面所 用的拉力为400 N,g=10 N/kg,则下列说法正确的是 ( ) A.工人做的总功为900 J B.工人做的额外功为300 J C.工人做功的功率为60 W D.此斜面的机械效率为75%,答案 BD 工人做的总功为W总=Fs=400 N3 m=1 200 J,A错误;做的有用功为W有=
39、Gh=mgh=60 kg10 N/kg 1.5 m=900 J;所做额外功为W额=W总-W有=1 200 J-900 J=300 J,B正确;工人做功的功率为P= = =80 W,C错误;斜面的机械效率为= = =75%,D正确。故选B、D。,7.(2017山东威海,11,3分,)(多选)如图所示,把重为G的物体沿高为h、长为l的粗糙斜面以速度v由底端匀 速拉到顶端的过程中,拉力F做的功为W。则下列选项正确的是( ),A.拉力大小为 B.物体所受摩擦力大小为 C.拉力功率的大小为,D.斜面的机械效率为,答案 BC 拉力做的功为总功,即W总=W=Fl,所以拉力F= ;有用功为W有用=Gh,因为在
40、斜面上拉动物体要 克服摩擦力做功,所以W总W有用,即FlGh,则F= ,A错;使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功,则W额外 =fl=W总-W有用=W-Gh,所以物体所受的摩擦力f= ,B正确;做功时间为t= ,拉力功率的大小P= = = ,C正确;斜面的机械效率为= = ,D错。故选B、C。,思路分析 使用斜面时,利用W有用=Gh求有用功,利用W=Fl求总功,克服摩擦做的额外功W额外=fl,利用P= 求拉力做功功率,利用机械效率公式= 求斜面的机械效率。,解题关键 记住使用斜面时,有用功W有用=Gh、额外功W额外=fl=W总-W有用、总功W总=Fl是解答本题的关键。,8.(2016山东德州,1
41、2,2分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t 图像分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是 ( ) A.当t=1 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0 B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 N C.46 s内,拉力F做的功是20 J,D.24 s内物体的机械能保持不变,答案 C 由丙图知,前2 s物体速度为零,物体处于静止状态,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力, 结合乙图知,物体所受拉力为3 N,故摩擦力也为3 N,A错误;在t=3 s时,由乙图知物体受到的拉力为7 N,由丙 图知物体正在做加速运动,摩擦力小于拉力,故物体受到的摩擦力小于7
42、N,B错误;由丙图知,46 s内,物体做 匀速直线运动,速度为v=2 m/s,通过的距离s=vt=2 m/s2 s=4 m,由图乙知,46 s内拉力F=5 N,故做的功为W= Fs=5 N4 m=20 J,C正确;由丙图可知,24 s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,故重力 势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大,D错误。,9.(2018山东枣庄,23,2分)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为 GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GAGB,则甲 乙;若FA=FB,则GA GB。(选填 “”、“”或“=”),答案 ,解析 不计
43、绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服动滑轮重力做的功为额外功,由= = = 可知,动滑轮的重力相等,被提升的物体的重力越大,机械效率越高,GAGB,故甲乙;由题图 可知,n甲=2,n乙=3,由F= (G+G动)可得,提升物体的重力G=nF-G动,则FA=FB时,提升物体的重力关系为GAGB。,10.(2017山东莱芜,17)甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s-t图像如图所示。请根 据图像判断两辆汽车的牵引力F甲 F乙(选填“大于”、“小于”或“等于”),两辆汽车的功率之比 为P甲P乙= 。(空气阻力忽略不计),答案 等于 21,解析 由题知,汽车相同,对地面的压力相
44、同,相同的路面,所以摩擦力相同,在匀速直线行驶过程中,F甲=F乙 =f,由图可知,当t=2 s时,s甲=20 m,s乙=10 m,则速度之比v甲v乙=21,由P=Fv可知,P甲P乙=21。,11.(2017山东烟台,17,3分)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。如图所示,工人 用3 m长的斜面,把120 kg的重物提高1 m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 ;若实际用力为500 N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 。(g取10 N/kg),答案 400 N 80% 100 N,解析 斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于推力沿斜面所做的总功 W有=G
45、h=mgh=120 kg10 N/kg1 m=1 200 J, Fs=1 200 J,解得:F= =400 N; 人所做的总功 W总=Fs=500 N3 m=1 500 J, 斜面的机械效率 = = 100%=80%; W总=W有+W额,即Fs=Gh+fs,所以f= = =100 N。,12.(2018山东泰安,22,5分)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向 上拉动绳子自由端,将重为4.5 N的物体从A位置提升到A位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B位 置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题: (1)物体提升的高度
46、是 cm,拉力是 N,该滑轮组的机械效率= ;,(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。,答案 (1)5.0 2 75% (2)变小,解析 (1)物体从A位置提升到A位置升高5.0 cm;由图甲可知,绳子段数n=3,由图乙可知弹簧测力计的示数 为2 N,即拉力为2 N;则该滑轮组的机械效率= = = = 100%=75%; (2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示装置,所做有用功不变时,克服动滑轮重力所做的 额外功变大,故机械效率变小。,一题多解 读出物体重力和物体升高的距离,以及绳
47、子自由端移动的距离,读出弹簧测力计的示数,求出机 械效率= = = 100%=75%。,易错警示 学生进行实验时,只知道要竖直向上匀速拉动绳子,但是不知道为什么这样做。这样做的目的 是:保证拉力大小不变,绳子自由端移动距离是物体升高距离的n倍(n是指承担物体和动滑轮绳子的段数)。,13.(2018山东德州,23,6分)测量滑轮组的机械效率:,答案 乙 80% 1、2 越低 不正确 摩擦力,解析 分析表中数据可知,实验1是用图甲做的实验,实验2是用图乙做的实验,实验3是用图丙做的实验;实 验3中的机械效率= = = 100%=80%; 1、2两次实验使用的滑轮组相同,实验1中钩码重为4 N,机械
48、效率为74%,实验2中钩码重为8 N,机械效率为8 6%,比较1、2两次实验,可以得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。通过比 较实验2和3两次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效 率越低; 不能在弹簧测力计静止时读数,该同学的想法是不正确的,因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的 影响。,14.2018山东青岛,17(3)工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600 N的货物,绳子自由端被竖直拉上6 m, 额外功为300 J。求滑轮组的机械效率。,答案 80%,解析 由题图知,n=3,由s=nh可得,货物被提升的高度h= = =2 m,则所做的有用功W有用=Gh=600 N2 m= 1 200 J;拉力所做的总功W总=W有用+W额外=1 200 J+300 J=1 500 J;则滑轮组的机械效率= = 100%= 80%。,15.(2018山东潍坊,23,4分)如图所示,工人用滑轮组提升重为400 N的货物,所用拉力恒为240 N,货物被匀速 提升10 m。求: (1)工人做的功; (2)滑轮组的
