2024年广州市各区中考一模题目分类汇编（五）功和机械能、简单机械

这是一份2024年广州市各区中考一模题目分类汇编（五）功和机械能、简单机械，共40页。

A．若、，则
B．若、，则
C．若、，则
D．若、，则
2．（2024年番禺区一模）如图所示为运动员推铅球的过程。a为铅球的初始位置，b为铅球离手的位置，c为铅球上升的最高点，d为铅球落地前的位置。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能减少
C．铅球从c到d的过程中，动能增大
D．铅球在c处的动能为零
3．（2024年南沙区一模）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一，也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动照片及其简化示意图，O点是运动员由最高点开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则（ ）
A．从O点到A点的过程中，运动员的机械能增大
B．从A点到C点的过程中，蹦床的弹性势能一直减小
C．从A点到C点的过程中，运动员的动能先增大后减小
D．从O点到C点的过程中，在C点处运动员的动能最大
4．（2024年增城区一模）有弹簧发射器的小车如图1，小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能保持不变
B．弹簧的弹性势能一直变大
C．小球的重力势能一直变大
D．小球的重力势能保持不变
5．（2024年天河区一模）图甲为正在竖直向上做匀速直线运动的无人机，零件P在高处松脱，之后在空中M、N位置处，P的动能和重力势能大小对比如图乙（不计阻力），则（ ）
A．P松脱后立即向下运动B．N位置比M离地高度高
C．P在M处速度比N处小D．P松脱后相对无人机向上运动
6．（2024年黄埔区一模）如图所示，甲为篮球被投出后，先后经过A、B、C、D四个位置的运动轨迹，乙为小球的动能和重力势能在不同位置的大小情况，C位置为最高点。下列说法正确的是（ ）
A．篮球在C的速度为0
B．篮球在B、D的机械能相等
C．篮球在空中运动的过程只有动能和重力势能之间的相互转化
D．篮球在A的重力势能最小
7．（2024年花都区一模）如图所示，一小球从固定轨道A处静止下滑，经过B处，再向上运动到轨道右端的最高点C处（图中并没画出，轨道足够长），整个过程只有动能和势能之间的转化。下列说法正确的是（ ）
A．C处离地高度等于A处离地高度
B．小球在A处的机械能大于在C处的机械能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球从A运动到B的过程是动能转化成重力势能
8．（2024年花都区一模）如图1所示，物块M在拉力F的作用下在竖直方向上做直线运动，其拉力F与时间t的关系图象如图2所示，已知物块M在2~5s做匀速直线运动。用动滑轮把物块M匀速提升到某一高度，拉力，如图3所示。下列说法中正确的是（ ）
A．物块M的重力为120NB．该动滑轮的重力为60N
C．该动滑轮的机械效率为62.5%D．该动滑轮的机械效率为75%
9．（2024年白云区一模）质量相同的甲、乙两个小球，自由下落经过如图所示的位置时机械能相等，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．此时甲、乙两球的动能相等
B．此时甲、乙两球的重力势能相等
C．两球在落地前的速度相等
D．两球下落的初始位置的高度不同
10．（2024年番禺区一模）用两个完全相同的滑轮构成如图甲、乙所示的两个滑轮组，分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳端拉力：B．绳端拉力做的功：
C．两个滑轮组的机械效率：D．绳端拉力移动的距离：
11．（2024年荔湾区一模）端午之际，学校走廊挂上了粽子，同学们跳一跳顶一顶，寓意“一顶高粽（一定高中）”，如图甲。某粽子在空中运动轨迹简化如图乙，粽子经过A、B、C三点的能量如图丙，下列说法可能正确的是（ ）
A．粽子在A时的机械能为5J
B．粽子经过B点的速度比A点大
C．粽子可能先后经过A、C
D．粽子在B点的高度比C点大
12．（2024年荔湾区一模）如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（ ）
A．质量B．路程
C．功率D．热量
13．（2024年天河区一模）用滑轮组甲、斜面乙等装置分别匀速提升同一物块（）如图，相关数据如下表，则（ ）
A．机械效率B．做的功小于做的功
C．两电动机输出的机械能相等D．甲的有用功小于乙的有用功
14．（2024年黄埔区一模）如图所示，人直接用 F1的力匀速提升重物 B， 所做的功是 W1， 功率是 P1；若人使用滑轮组匀速提升该重物到同一高度，且人的拉力为F2，所做的功是 W2，功率是 P2。下列说法正确的是（ ）
A．F2一定小于F1
B．W2一定大于W1
C．P2一定大于P1
D．绳自由端移动的距离为3h
15．（2024年海珠区一模）两人抬货物静止不动如图甲所示，将其简化成图乙：水平的长棍（质量忽略）视作杠杆。将B点作为支点，小亮对A点竖直向上的支持力为。已知货物重为G，AC为；BC为。请完成：
（1）在图乙中画出的力臂；
（2） （用G、、表示）；
（3）若只移动挂点C，使。对小亮而言，此长棍可视为 杠杆（选填：“省力”、“费力”、“等臂”）。
16．（2024年番禺区一模）如图甲所示，水平地面BC段的长度大于AB段的长度。重为5N的物体在大小不变的水平拉力F作用下向右做直线运动，拉力F的大小如弹簧测力计所示，此过程物体的动能随时间变化的图像如图乙所示。
（1）物体在AB段运动时，水平方向受力是否平衡？ ，判断依据是 ；
（2）结合图像分析，物体在BC段所受的摩擦力f BC= N；物体在AB段所受的摩擦力fAB （选填“等于”或“不等于”）fBC；
（3）水平拉力F在AB段所做的功 其在BC段所做的功，水平拉力F在AB段所做功的功率 其在BC段所做功的功率（均选填“大于”“等于”或“小于”）。
17．（2024年番禺区一模）明代学者宋应星著有《天工开物》，如图甲所示是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。
（1）请你在如图乙所示的简化图中，画出杠杆A点受到的力F1及其力臂l1；
（2）想换用大水桶取更多的水，若只通过移动支点O来实现，则支点O应向 （选填“A”或“B”）端移动；
（3）水桶的容积是20L，每次最多能从井中提 kg水。（水的密度1.0×103kg/m3）
18．（2024年南沙区一模）图1是我国古代的“舂米石臼”，其简化图如图2所示。人在A端用力踩下，B端翘起，放脚后B端由于重力作用下落，打在石臼内的谷物上。
（1）①在图2中画出重力G的力臂； ②动力 （用G、l、h表示）；
（2）此装置属于 杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）；当其他条件不变时，若人脚离O点越远则需要用力越 （选填“大”或“小”）。
19．（2024年荔湾区一模）杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小昕制作的杆秤示意图，小昕将待称物体（重心O'）挂在秤钩上，用手提起O（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣至B时秤杆水平平衡。（g取10N/kg）
（1）在图中画出待称物体所受重力示意图 ；
（2）画出杆秤B点所受拉力的力臂 ；
（3）秤砣在秤杆上最远可移至C点。秤杆、挂绳和秤钩的质量忽略不计，秤砣的质量为0.4kg，AO和OC的长度如图所示，待称物体最大质量可达 kg。
20．（2024年黄埔区一模）木块A 和铁块 B 在一个方向不变、大小为3N 的水平拉力F 的作用下做沿同一水平面做直线运动。0~4s 内路程随时间变化图像如图所示，其中GA=GB。
（1）此过程做匀速直线运动的物体是 （选填“A” 、“B”或“A 和 B”）， 速度为 m/s；
（2）此过程 F 对 A 做的功为 J；
（3）此过程， A 、B 所受的摩擦力分别为f1 、 f2，F对 A 、B 做功的功率分别为P1、P2，则f1 f2，P1 P2（选填“=”或“≠”）。
21．（2024年越秀区一模）图甲中的跷跷板杂技十分精彩。图乙所示，演员双脚站在跷跷板上，支点O为跷跷板与圆柱形圆筒的接触点，当杂技演员保持平衡时，跷跷板静止，杂技演员双脚对跷跷板的作用力分别为和；与跷跷板的夹角为30°，与跷跷板垂直，双脚到支点O的距离分别为、，且；此时的跷跷板简化成图12丙的杠杆，忽略杆重。
（1）请在图丙中画出对应的力臂；
（2） （选填“大于”或“等于”或“小于”），判断依据是 。
22．（2024年越秀区一模）图为游乐场中旋转飞椅的示意图。飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高。
（1）飞椅正在旋转，游客甲在位置P，此刻游客甲受到的力 （选填以下对应的字母）；
A．一定不平衡
B．可能平衡
C．一定平衡
D．无法判断是否平衡
（2）游客乙从图的位置Q变化到位置的过程，他的动能 ；重力势能 ，机械能 （以上均选填“变大”或“不变”或“变小”）。
23．（2024年黄埔区一模）如图，O点为轻质杠杆的支点，杠杆在弹簧弹力F1（未画出）和拉力F2的作用下保持静止。
（1）请在图中画出F1的示意图和F2的力臂l2 ；
（2）此时F1 F2（选填“>”、“=”或“<”），你的判断依据是：
24．（2024年海珠区一模）如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力）
请完成：
（1）金属球从A运动到B的过程中，它的 能转化为 能；
（2）小明猜想：
猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大；
猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。
设计实验（可自选测量器材），验证猜想一是否正确。
①写出实验步骤（可图文结合）；
②验证猜想是否正确的依据。
25．（2024年增城区一模）图1，物体A重10N，在同一水平面上从O点运动至Q点。OP段物体在水平拉力作用下做匀速直线运动，在P点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，最后在Q点保持静止。
（1）OP段A的速度为 m/s。在图2画出A在P点受到的摩擦力（以“●”代表物体）；
（2）在Q点物体受到的摩擦力 N；
（3）A从O运动到P，做的功为 J、功率为 W，A的重力做的功为 J。
26．（2024年天河区一模）桌子H在水平拉力作用下，在水平面从M到N如图1，重10N的箱子放在H上如图2，H在水平拉力作用下在另一水平面从P到Q，箱子与H一起运动，、的方向始终沿着H运动方向。H两次运动的路程—时间图像如图3。
（1）在MN、PQ段，H的速度分别为、，所受摩擦力分别为、，则 ， 。（均选填“＞”“＝”“＜”）
（2）H上表面水平，在PQ段，H对箱子的支持力做的功为 J，H受到的力做的功为 J。在MN段的功率为，在PQ段的功率为，则 （选填“＞”“＝”“＜”）。
27．（2024年天河区一模）《天工开物》记载了提水用的桔槔，小明制作其模型如图，以第③孔位置作为支点O，若横杆水平静止时，所受动力为，阻力为。不计摩擦和横杆重力。

（1）①画出；②画出的力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件 可知，此时 （选填“＞”“＝”“＜”），此杠杆属于 （选填“省力”“费力”“等臂”）杠杆；
（3）若石块和A、B点不变，方向不变，支点可在如图五个孔的位置移动，横杆仍保持水平静止，支点O在 孔的位置，最小（选填“①”“②”“④”“⑤”）。
28．（2024年番禺区一模）小明看到工人将货物拉上斜坡时，斜坡越徒工人们拉起来就越辛苦，对此他猜想：“将物体沿斜面匀速拉到相同高度时，斜面坡度越大，拉力做功越多”．请你设计实验证其猜想．
（1）实验所需的公式 ．
（2）实验器材：除了图中所示器材，还需要的测量工具有 ．
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
29．（2024年海珠区一模）如图一所示，在相同的时间内，用甲、乙两个滑轮组分别将物体A、B匀速提升2m，拉力分别为。做功的数据如图二所示。则：
（1）计算：
①乙滑轮组中绳子自由端移动的距离；
②的大小；
③乙滑轮组的机械效率；
（2）两物体质量 ；（选填“>”“<”“=”）。
（3）做功的功率 （选填“>”“<”“=”），判断的依据是 。
30．（2024年越秀区一模）如图所示，小慧把同一物块、同一零件分别按甲、乙、丙三种方式放置在粗糙程度不同的水平长板上，棉布表面比木板表面更粗糙。图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，，使物块做匀速直线运动，图乙中用拉力沿水平方向拉物块，，物块未被拉动，物块在图甲、乙中受到的摩擦力分别为f1、f2，图丙中物块与零件保持静止，图乙、丙中的零件对物块的压力分别为、。
（1）f1 f2（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2） （选填“大于”或“等于”或“小于”）；
（3）请在下图方框中画出图丙中物块的受力示意图（以圆点代表物块）；
（4）在图甲中，物块通过的距离为0.5m，用时10s。请计算出拉力F1所做的功及功率的大小。
31．（2024年花都区一模）如图所示，在以O为支点，质量忽略不计的杠杆左侧A点挂上一重为10N的重物M，在杠杆右侧B点施加一个竖直向下大小为6N的拉力，使杠杆水平平衡。（忽略绳重）
（1）请在图中画出的力臂；
（2）若A点受到绳子的拉力的力臂为，则 ；（用比例表示）
（3）现撤去，在图中杠杆右侧B点外的其他位置施加一个大小与相等的拉力，使杠杆保持水平平衡，请在图中画出拉力及其力臂。（图中虚线为一个以O为圆心，OB为半径的圆）
32．（2024年花都区一模）如图1所示，一边长为0.1m的正方体木块在拉力和的作用下，分别沿粗糙程度相同的斜面以及水平面做匀速直线运动，拉力方向始终与运动方向一致。木块在斜面运动的路程和时间的关系图象以及在水平面运动的速度和时间的关系图象如图2、3所示。
（1）木块在斜面运动时所受到的摩擦力为，在水平面运动时所受到的摩擦力为，则 （选填“=”或“≠”），你的依据是： ；
（2）木块在斜面上从A点运动到B点，所用的时间 ；
（3）木块在水平面上从C点运动到D点，所做的功的功率为1.5W，则 。
33．（2024年白云区一模）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂l。
（2）先将头向前抬起，可以减小 力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化是 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变 的大小（填一最优选项符号）。
A．机械效率 B．速度 C．功率
34．（2024年白云区一模）工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。
（1）0~10s内，求出推力F做多少功．
（2）箱子沿斜面底端推至顶端过程，求出斜面的机械效率．
（3）在0~10s内和10~20s内，F功率大小和分别是多少？
（4）箱子与水平车厢接触面积，对车厢压强是多少？
35．（2024年南沙区一模）如图所示，在10s内，阿撞用绳a把重100N的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点；阿萌用绳b以平行于斜面的100N拉力把重也为100N的物体乙沿斜面从C点拉至与B点等高的D点。A、B之间的高度差H为1.2m，C、D之间的距离为2.5m。求：
（1）此过程中绳a对甲的拉力所做的功；
（2）绳a对甲的拉力做功的功率；
（3）此过程中绳b对乙的拉力所做的功；
（4）该斜面的机械效率。
拉力
距离
参考答案：
1．D
【详解】A．若
对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析
由于不知道动滑轮的重力大小，所以无法比较和的大小，故A错误；
B．若
对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析
则甲图中动滑轮的重力大
甲和乙的G相同，越大，就越小，则
故B错误；
C．若
对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析
无法比较动滑轮重力的大小，所以无法比较和的大小，故C错误；
D．若
对甲乙两种情况中的动滑轮受力分析
则甲图中动滑轮的重力小
甲和乙的2F相同，G越大，就越大，则
故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A错误；
B．由于不计空气阻力，所以根据机械能守恒可知，铅球从b到c的过程中，机械能不变，故B错误；
C．在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；
D．铅球在c处时，质量不变，速度不为零，所以动能不为零，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变，故A不符合题意；
BC．A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小；从A到C，蹦床的弹性形变程度逐渐变大，弹性势能逐渐变大，故B不符合题意，C符合题意；
D．在C点时，运动员的速度为零，所以从O点到C点的过程中，在C点处运动员的动能最小，故D不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】AB．小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度减小，则弹簧的弹性势能减小，故AB错误；
CD．小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，小球高度上升，质量不变，则小球的重力势能一直变大，故C正确，D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．无人机正在竖直向上做匀速直线运动，零件P在高处松脱，由于惯性，零件P要保持原来的运动状态继续向上运动一段距离后再向下运动，故A不符合题意；
B．由图乙可知，零件P在N处重力势能大于M处，根据重力势能的知识可知N位置比M位置离地面高度高，故B符合题意；
C．由图乙可知，零件P在N处动能小于M处，根据动能的知识可知P在N处的速度小于M处，故C不符合题意；
D．零件P松脱后先向上运动，速度逐渐减小至零后再向下运动，而无人机一直是向上做匀速直线运动，所以零件P相对于无人机向下运动，故D不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】A．篮球在斜向上运动过程，有竖直向上的速度和水平方向速度，竖直方向速度减小，动能转化为重力势能，水平方向速度几乎不变，如图乙所示，C的动能最小，但不为0，故在C的速度不为0，故A错误；
BC．根据图乙可知，B、D两点动能相同，D点重力势能小于B，故篮球在B的机械能大于D，篮球在空中运动的过程与空气摩擦，部分机械能转化为了内能，故BC错误；
D．重力势能与高度有关，篮球在A的高度最小，重力势能最小，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】AB．整个过程只有动能和势能之间的转化，机械能守恒。故小球在A处的机械能等于在C处的机械能；C处与A处的动能都为0，故C离地高度等于A处离地高度，故A正确，B错误；
C．此过程机械能守恒，处处相等，小球在B处的机械能等于在C处的机械能，故C错误；
D．小球从A运动到B的过程，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】A．已知物块M在2~5s做匀速直线运动，由图2知道，此时拉力F=100N，根据力的平衡关系知道
G=F=100N
故A错误；
B．不计绳重和摩擦，由于
所以，动滑轮的重为
若考虑绳重和摩擦，动滑轮的重应小于60N，故B错误；
CD．该动滑轮的机械效率为
故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】AB．甲、乙两个小球，自由下落经过如图所示的位置时机械能相等，由题图可知，两小球质量相等，乙球的高度大于甲球，则乙球的重力势能大于甲球，机械能等于动能和势能之和，故此时甲球的动能大于乙球，故AB错误；
C．甲、乙两个小球，自由下落经过如图所示的位置时机械能相等，不计空气阻力，小球在下落过程中机械能守恒，故只有重力势能转化为动能，在两球在落地前，两球的重力势能全部转化为动能，则两球在落地前的动能相等，动能的大小与质量和速度有关，故两球在落地前的速度相等，故C正确；
D．两球在落地前的动能相等，重力势能都为零，则机械能相等，所以在高处时开始下落时的重力势能是相同的，即高度相同，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】A．左图中绳子承重段数
不计绳重和摩擦，则
右图中绳子承重段数
不计绳重和摩擦，则
所以可得
故A错误；
BD．同一重物G以相同的速度匀速提升相同的高度，则甲中拉力移动的距离
乙中拉力移动的距离
所以
绳端拉力做的功
所以
故BD错误；
C．将重物匀速提升相同高度h，动滑轮的重力相同，则额外功相同，因为G相同，所以由可知
而总功是
由可知
故C正确。
故选C。
11．B
【详解】A．由图丙可知，A点重力势能为5J，动能接近于1J，因此A点的机械能应大于5J，故A错误；
B．由图丙可知，B点的动能大于A点的动能，因粽子质量不变，说明粽子经过B点的速度比A点大，故B正确；
C．机械能等于动能与势能之和。由图丙可知，C点的机械能大于A点的机械能，因此粽子可能先后经过C、A，故C错误；
D．由图丙可知，C点的重力势能大于B点的重力势能，因粽子质量不变，说明粽子在C点的高度比B点大，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】A．由图像可知，阴影部分的面积为密度ρ与体积V的乘积，由可知，物体的质量m＝ρV，故A不符合题意；
B．由图像可知，阴影部分的面积为速度v与时间t的乘积，由可知，物体通过的路程s＝vt，故B不符合题意；
C．由图像可知，横坐标表示时间t，纵坐标表示功W，横、纵坐标之积是功和时间之积，而功率是功和时间之比，故C符合题意；
D．由图像可知，若横轴表示燃烧质量，纵轴表示燃烧热值，则阴影部分面积等于燃烧质量与燃烧热值的乘积，根据Q＝mq可知，此时阴影部分面积表示燃料燃烧放出的热量，故D不符合题意。
故选C。
13．A
【详解】由题可知，甲和乙提起相同的重物到相同的高度，所以甲和乙的有用功相同，为
由题可知，动滑轮承担物重的绳子段数为3，做的功
做的功
所以做的功大于做的功。
两电动机输出的机械能表现为做的总功上面，因为做的功大于做的功，所以甲电动机输出的机械能小于乙电动机输出的机械能。
甲电动机的机械效率
乙电动机的机械效率
所以机械效率，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14．B
【详解】A．依题意得
图中滑轮组的
不计摩擦力时
滑轮组的动滑轮的重力未知，则F2与F1大小无法比较，故A错误；
B．直接将重物提起时
使用动滑轮将重物提起时
故B正确；
C．直接提起重物的时间与使用滑轮组的时间大小未知，则无法比较P2、P1，故C错误；
D．绳自由端移动的距离为
故D错误。
故选B。
15． 省力
【详解】（1）[1]B点作为支点，支点到力的作用线的距离为力臂，如图所示：
（2）[2]由杠杆平衡可得
即
（3）[3]因为AB大于BC，即动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，是省力杠杆。
16． 不平衡 物体在AB段运动时动能增大，说明物体在做加速运动 2.6 不等于 小于 小于
【详解】（1）[1][2]由图乙可知：AB段物体动能增大，但物体的质量不变，所以是物体的速度变大，即在AB段物体在做加速匀速，即：运动状态在改变，所以物体在水平方向上受力不平衡；
（2）[3][4]由图乙可知，物体在AB段的动能变大，物体的质量不变，则物体的速度变大，所以物体在AB段做加速运动，水平方向上受到的拉力要大于摩擦力，即
物体在BC段的动能不变，质量不变，速度不变，所以物体在BC段做匀速直线运动，此时受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等
所以物体在AB段所受的摩擦力不等于它在BC段所受的摩擦力fBC；由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为
所以
（3）[5]拉力保持不变，BC段的长度大于AB段的长度，根据可知，水平拉力F在AB段所做的功小于其在BC段所做的功。
[6]物体在AB段和BC段运动的时间相同，根据可知，水平拉力F在AB段所做功的功率小于其在BC段所做功的功率。
17． A 20
【详解】（1）[1]根据题意可知，A点受到的力F1，方向向下，过支点O垂直于AF1作出力臂l1（注意标注垂直符号），如图所示：
（2）[2]想换用大水桶取更多的水，则阻力变大，而动力不变，根据杠杆平衡条件可知，而动力臂要变大，阻力臂变小，所以若只通过移动支点O来实现，则支点O应向A端移动。
（3）[3]根据题意可知，水桶的容积是20L，每次最多能从井中提的水的情况是把桶装满，此时水桶的容积是水的体积，所以最多提水的质量是
18． 费力 小
【详解】（1）①[1]图2中，支点为O，支点到力的作用线的距离为力臂，所以，从支点做重力的作用线的垂线，即为力臂，如图所示：
②[2]根据杠杆平衡原理可知，动力为
（2）[3]在图中B端所受石锥的重力为阻力，脚的力为动力，阻力臂大于动力臂，所以此装置属于费力杠杆。
[4]当阻力和阻力臂不变时，若人脚离O点越远，动力臂越长，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，即需要用力越小。
19． 10
【详解】（1）[1] 重力的方向竖直向下，重力的作用点是重心，如图：
（2）[2] 杆秤B点受到竖直向下的拉力，过支点O作此拉力作用线的垂线段即为力臂，如图：
（3）[3] 秤砣在秤杆上最远移至C点时，待称物体质量最大，根据杠杆平衡条件则有
解得待称物体最大重力为
则待称物体最大质量为
20． A 1.5 18 ≠ =
【详解】（1）[1]s-t图像中，图像的斜率表示物体的速度，由图得，A的速度不变，B的速度改变，说明A做匀速直线运动，B做变速直线运动。
[2]A速度为
（2）[3]此过程 F 对 A 做的功为
（3）[4]A做匀速直线运动，受到的牵引力等于摩擦力；B做加速运动，受到的牵引力大于摩擦力，AB受到的牵引力相同，则
[5]AB受到的牵引力相同，运动路程相同，由得，AB做的功相同，运动时间相同，由得，AB的F对 A 、B 做功的功率
21． 等于 ，，根据，所以
【详解】（1）[1]把F1的作用线反向延长，过支点O做F1的作用线的垂线段，即为力臂l1，如图
（2）[2][3]由图乙，，由F1与杠杆的夹角为30°可知
①F2的力臂为l2
②
由①②可知，图乙时杠杆平衡，根据可得，。
22． A 变大 变大 变大
【详解】（1）[1]飞椅正在旋转，坐在飞椅上的游客做曲线运动，做曲线运动的物体一定处于非平衡状态。游客甲在位置P，此刻游客甲受到的力一定不平衡；故A符合题意，BDC不符合题意。
故选A。
（2）[2][3][4]飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高。游客乙从图的位置Q变化到位置Q′的过程，他的速度变大，动能变大；高度变高，重力势能变大；机械能等于动能与势能之和，机械能变大。
23． ＞ 见详解
【详解】（1）[1]弹簧被拉伸，对杠杆的作用力F1竖直向下， F2的力臂是支点O到F2作用线的垂线段，如图所示
（2）[2][3]由图像可知，F1的力臂小于F2的力臂，即l1＜l2，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，则杠杆静止时F1＞F2。
24． 重力势 动 见解析 见解析
【详解】（1）[1][2]金属球从A运动到B的过程中，它的质量不变，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能。
（2）①[3]实验步骤：让质量为的小钢球在轨道装置某一高度静止释放，用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离再换用质量为、的小钢球在轨道装置同一高度静止释放，用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离、；
②[4]判断依据：若，则猜想正确，否则不正确。
25． 3 1 6 6 0
【详解】（1）[1]段物体做匀速直线运动，段的速度
[2]物体在段做匀速直线运动，水平向右推力和水平向左的摩擦力平衡，受到的摩擦力
在点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，由于物体对水平面压力和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为，方向仍向水平向左，摩擦力的示意图如图所示：
（2）[3]物体在点保持静止，受到水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡，所以
（3）[4] A从运动到，则做的功
[5]则的功率
[6]物体A受到的重力方向是竖直向下的，运动方向与受力方向垂直，所以重力对A不做功，即做功为0。
26． ＞ ＞ 0 2.4 ＞
【详解】（1）[1][2]由图3可得，桌子两次都做匀速直线运动，且MN段的速度为
PQ段的速度为
则
因桌子在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，则
所以
（2）[3]在PQ段，H对箱子的支持力是竖直方向的，而箱子是在水平方向上移动的，所以H对箱子的并没有做功，即做功为0J。
（2）[4]H受到力F2做的功为
（2）[5]F1在MN段的功率为
F2在PQ段的功率为
则
27． ＜ 省力 ①
【详解】（1）[1]由题意得，石块的重力是该杠杆的阻力，过支点往动力F1的作用线画垂线，从支点到垂足的距离即为力臂l1，具体如图所示：

（2）[2][3][4]根据杠杆平衡条件“”可知，当动力臂大于阻力臂时，动力F1小于阻力F2，此时杠杆属于省力杠杆。
（3）[5]由题意得石块不变，即阻力F2不变；F1方向不变，即动力臂l1始终是OB的长度，则阻力臂OA的长度即为整个杆的长度减小OB的长，由杠杆平衡原理可得
则
当OB越大，则F1越小，所以支点O在①位置处。
28． W=Fs 刻度尺 详见解析
【详解】(1)[1]实验所需的公式即功的计算公式：W=Fs；
(2)[2]根据W=Fs可知，需要测量滑块移动的距离，用到刻度尺；
(3)[3]实验步骤：
①用木块作支撑物将长木板搭成斜面；
②将物体沿斜面匀速拉到某一高度，记下电子测力计的示数F1，用刻度尺测量出物体通过的距离s1；
③改变斜面的坡度，将物体沿斜面匀速拉到相同高度，记下电子测力计的示数F2，用刻度尺测量出物体通过的距离s2；
④重复第③步实验；
⑤根据W=Fs求出三次实验功的大小，比较得出结论．
【点睛】本题考查了实验设计，设计实验前要知道实验的目的、原理、实验器材，这是正确解题的前提与关键．
29． 4m 200N 50% = > 见解析
【详解】（1）[1]由图可知n=2，故绳端移动距离为
[2]由图二可知乙滑轮组拉力做的总功为800J，根据，所以有
[3]由图二可知乙滑轮组额外功为400J，故有用功为
乙滑轮组的机械效率
（2）[4]由图2可知，甲滑轮组做的有用功为
W甲有=W甲总-W甲额=1200J-800J=400J
根据W甲有=GAh=mAgh可知，A的质量为
同理，B的质量为
故两物体质量相等；
[5][6]由图得，时间t相同，根据，则有
30． 等于 等于 0.6J，0.06W
【详解】（1）[1]图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，，使物块做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，此时的滑动摩擦力为
图乙中用拉力F2沿水平方向拉物块，，物块未被拉动，物块处于静止状态，受静摩擦力作用，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，此时的静摩擦力为
故f1等于f2。
（2）[2]水平面物体对水平面的压力等于物体自身的重力，故F乙等于F甲。
（3）[3]图丙中物块受到竖直向下的重力、零件对物块向下的压力和竖直向上的支持力，支持力的大小等于重力和压力之和，如图所示
（4）[4]在图甲中，物块通过的距离为0.5m，所做功为
功率为
31． 3∶5
【详解】（1）[1]过支点O做F1作用线的垂线，即F1的力臂l1，如下图
（2）[2]根据杠杆平衡知道，阻力臂与动力臂之比等于动力与阻力之比，即
（3）[3]阻力、阻力臂不变，若想F2与F1相等，故动力臂大小不变，故支点到圆上一点的距离大下等于动力臂大小，动力与动力臂垂直，故可得拉力F2，如下图
32． ≠ 斜面和水平面粗糙程度相同，木块对斜面的压力小于对水平面的压力 2.5s 15N
【详解】（1）[1][2]斜面和水平面粗糙程度相同，木块对斜面的压力小于对水平面的压力，木块在斜面上的摩擦力较小，即。
（2）[3]由图1可可知，木块在斜面上从A点运动到B点的路程是
由图2可知，木块的速度是
所用的时间是
（3）[4]由图3可知，木块的速度是，由
得到
33． 阻 变小 C
【详解】（1）[1]人受到的重力为阻力，从支点O向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂，如图所示：
（2）[2]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂。
[3]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。
（3）[4]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
34．（1）1800J；（2）83.3%；（3）180W，100W；（4）2000Pa
【详解】解：（1）由乙、丙两图可知，0~10s内，推力大小为600N，物体沿推力方向从斜面底到斜面顶移动的距离为3m，则推力做功为
（2）箱子沿斜面底端推至顶端过程，总功为1800J。克服箱子重力所做的有用功为
斜面的机械效率为
（3）0~10s内拉力F的功率为
由图乙、丙可知10~20s内，拉力大小为200N，移动距离为5m。则拉力做功为
拉力的功率为
（4）箱子放在水平车厢上时，箱子地水平车厢的压力等于箱子的重力，受力面积为0.5m2，则箱子对水平车厢的压强为
答：（1）0~10s内，求出推力F做功为1800J；
（2）斜面的机械效率为83.3%；
（3）在0~10s内和10~20s内，F功率大小和分别是180W，100W；
（4）箱子对车厢压强是2000Pa。
35．（1）120J；（2）12W；（3）250J；（4）48%
【详解】解：（1）绳a对甲的拉力所做的功
（2）绳a对甲的拉力做功的功率
（3）绳b对乙的拉力所做的功
（4）由题可知，在斜面上拉动物体所做的有用功为克服重力做功，即
该斜面的机械效率
答：（1）此过程中绳a对甲的拉力所做的功120J；
（2）绳a对甲的拉力做功的功率12W；
（3）此过程中绳b对乙的拉力所做的功250J；
（4）该斜面的机械效率48%。