2025年山东省中考物理第一轮复习专题复习专题10：功与能练习 （含答案+解析）

这是一份2025年山东省中考物理第一轮复习专题复习专题10：功与能练习 （含答案+解析），共25页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火屋，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是( )
A. 火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B. 火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C. 着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D. 着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
2.以下四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是( )
A. 图甲“没水采珠”中，水面下采珠人下潜的越深受到水的压力越小
B. 图乙“竹笆沉底”中，船上装载的竹笆越多，船受到的浮力保持不变
C. 图丙“河池山锡”中，水由高处流下，水的重力势能转化为动能
D. 图丁“六桨客船”中，划水的船桨属于省力杠杆
3.2020年6月23日9时43分，我国用“长征三号乙”运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，至此“北斗三号”全球卫星导航系统星座部署全面完成，下列有关能量的分析错误的是( )
A. 火箭加速升空的过程中，内能转化为机械能
B. 火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能
C. 卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，机械能总量保持不变
D. 卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最大
4.2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重(含装备)越大的队员一定( )
A. 做功越多
B. 功率越大
C. 做功越快
D. 功率越小
5.杂技是我市对外文化交流的重要名片，也是国家级首批非物质文化遗产。如图是杂技表演中男演员举着头上顶碗的女演员，并在舞台上保持静止的情景。关于此情景下列说法正确的是( )
A. 女演员相对于男演员是运动的
B. 女演员对头上的碗没有做功
C. 男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力是一对相互作用力
D. 女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力
6.如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是( )
A. 动能不变，重力势能不变，机械能不变
B. 动能变大，重力势能变小，机械能不变
C. 动能不变，重力势能变小，机械能变小
D. 动能变小，重力势能变小，机械能变小
7.体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在( )
A. a、c两点的动能相等B. a点的机械能比d点机械能大
C. a点动能比d点动能大D. b点的动能最大
8.如图所示四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是( )
A. 图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
B. 图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
C. 图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能
D. 图丁“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于省力杠杆
9.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A. 物体的速度越大，惯性越大，动能越大
B. 物体的运动需要力来维持，汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为不受力的作用
C. 物体受到力的作用时，运动状态一定改变
D. 物体的运动状态改变，一定受到力的作用
10.商场里，小明乘着自动扶梯匀速上楼，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 以扶手为参照物，小明是运动的
B. 小明受重力、支持力和摩擦力
C. 小明对扶梯的压力与小明的重力是一对平衡力
D. 上楼过程中，小明的机械能逐渐增大
二、多选题：
11.2022年8月14日，山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心跳水馆完美收官，为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，下列分析正确的是(不计空气阻力)( )
A. 运动员在C点时，动能最大、重力势能最小
B. 运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C. 运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐增大
D. 运动员从B点运动到C点的过程中，重力势能逐渐增大
12.(多选题)图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40 kg两名工人及工具的总质量200 kg，某次吊升过程中，吊篮在30 s内匀速上升了6 m。不计滑轮重、绳重及绳和轮之间的摩擦，关于该过程的分析正确的是
A. 吊篮的动能不变B. 吊篮的机械能守恒
C. 电动机对绳子的拉力为800 ND. 电动机拉动绳子的功率为480 W
13.如图所示，小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m，用时5s，忽略绳重和摩擦，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为6m/s
B. 动滑轮所受的重力为20N
C. 小明所做的额外功为200J
D. 滑轮组的机械效率为75%
14.如图所示，重800N的物体，在100N水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%.在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 拉力F做的功为400J
B. 物体与地面间的滑动摩擦力为180N
C. 额外功的功率为12W
D. 若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
15.如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f(不计滑轮自重).下列说法正确的是( )
A. 有用功的功率为fvB. 拉力的功率为3Fv
C. 装置的机械效率为G3FD. 额外功为(3F−f)s
16.用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计：ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。下列分析正确的是( )
A. 物块A的重力为50N
B. 物块A上升的速度为0.12m/s
C. 物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20J
D. 物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3%
三、非选择题
17.如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态，喷洒过程中无人机的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且v1>v2，则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力；第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
19.2023年5月20日，“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能______，机械能______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
20.如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。此滑轮组在1min内将一批建材匀速提升了12m，此过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是7.2×104J。则这批建材所受的重力是______N，拉力F的功率是______W。
21.在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动。A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦。则动滑轮所受重力______N，该装置的机械效率为______。若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
22.探究与斜面相关的实验。
(1)如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离______。在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量______。
伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越______。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将______。
(2)如图乙所示，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较______。由此可知：______相同的物体，质量越大，它的动能越大。
23.如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越______，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越______，动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
24.提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
(1)实验时应沿竖直方向______缓慢向上拉动弹簧测力计；
(2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图______的装置完成的，它的机械效率η= ______；
(3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是______(选填“正确”或“错误”)的；
(4)通过比较______(填实验序号)两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率______。
25.如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以1m/s的速度匀速上升8m，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：
(1)汽车拉力的大小；
(2)汽车拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
26.如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：
(1)甲工人做的功；
(2)该滑轮组的机械效率。
27.2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。
(2)求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。
(3)在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
28.图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为f=kv2，k=0.02N⋅s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母η表示，g取10N/kg，求该车本次测试过程中：
(1)行驶的速度；
(2)牵引力做功的功率；
(3)推进效率η。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：
A、火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差(即较好的隔热性)的属性，这样能减小火星车的质量，当外界温度过高或过低时，还能使火星车内部维持一个适宜的温度，故A与实际相符；
B、火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能储存起来，故B与实际相符；
C、着陆器在临近火星表面悬停时，其运动状态没有发生改变，则它受到的力一定是平衡力，故C与实际相符；
D、着陆器下降至着陆点的过程中，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变小，则重力势能变小，机械能也变小，故D与实际不相符。
故选：D。
(1)根据“纳米气凝胶”的特点分析；
(2)太阳能电池板能把太阳能转化为电能；
(3)根据着陆器的运动状态分析其受力情况；
(4)动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能等于动能与势能的总和。
本题考查了材料的性质、太阳能的转化、平衡力的辨别、机械能的变化，难度不大。
2.【答案】C
【解析】解：A、图甲“没水采珠”中，由p=ρgℎ可知，水面下采珠人下潜的越深，受到水的压强越大，由F=pS可知，受到水的压力越大，故A错误；
B、图乙“竹笆沉底”中，由漂浮条件F浮=G物可知，船上装载的竹笆越多，总重G物越大，受到的浮力越大，故B错误；
C、图丙“河池山锡”中，水由高处流下，水的质量不变，速度增大，高度减小，故重力势能减小，动能增加，所以是将重力势能转化为动能，故C正确；
D、图丁“六桨客船”中，划水的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
故选：C。
本题结合我国古代科技著作《天工开物》考查相关的物理知识，具有一定的综合性，注重了物理和生活的联系，是中考的热点。
3.【答案】B
【解析】解：
A、火箭内的燃料燃烧时将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能，故A正确；
B、火箭升空时，卫星质量不变，而速度增大，所以动能增大；因为高度增大，所以重力势能增大；不是动能转化为重力势能，故B错误；
C、卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由于没有空气阻力，所以机械能守恒，机械能总量保持不变，故C正确；
D、卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由于机械能保持不变，在近地点时重力势能最小，则动能最大，故D正确；
本题选错误的；
故选：B。
(1)燃料燃烧时将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能；
(2)(4)分析卫星的动能、重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑。动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)不计空气阻力，卫星的机械能是守恒的。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
4.【答案】A
【解析】解：从山脚到峰顶的过程中，各科考队员上升的高度是相同的，根据公式W=Fs=Gℎ可知，体重越大(含装备)越大的队员，做功越多；
因为从山脚到山顶各科考队员所用的时间未知，根据公式P=Wt可知，功率的大小无法比较。
故选：A。
功表示物体在力与力的方向上通过距离的乘积；物体在单位时间内所做的功叫功率，物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。
本题考查了学生对功率概念，以及功的了解与掌握，属于基础题目。
5.【答案】B
【解析】解：A、男演员举着女演员静止不动，女演员与男演员之间没有位置的变化，女演员相对于男演员是静止的，故A错误；
B、男演员举着头上顶碗的女演员，在舞台上保持静止，女演员对头上的碗有力的作用，但碗没有在力的方向上通过一定距离，故女演员对头上的碗没有做功，故B正确；
C、男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D、女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
(1)在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
(2)做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离；
(3)相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上；
(4)平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
本题主要考查了对机械运动、做功的两个必要因素、平衡力与相互作用力的区分的理解和掌握，关键是知道平衡力与相互作用力的区别：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。
6.【答案】C
【解析】解：跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，运动员的质量不变，速度不变，所以动能不变；同时质量不变，高度减小，所以重力势能减小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小。
故选：C。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能为动能和势能的和。
本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容。
7.【答案】A
【解析】解：
篮球的质量不变，则重力势能大小取决于高度，由图知ℎb>ℎa=ℎc>ℎd，所以篮球在b点的重力势能最大，a点和c点的重力势能相等，d点的重力势能最小；
不计空气阻力，篮球在a、b、c、d各点的机械能相等；
篮球在空中运动时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，
b点的重力势能最大，则b点的动能最小；d点的重力势能最小，则d点的动能最大；a、c两点的高度相等，重力势能相等，且机械能相等，所以a、c两点的动能相等，故A正确，BCD错误。
故选：A。
(1)动能大小跟质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。
(2)不计空气阻力，篮球在运动过程中机械能保持不变；篮球在空中运动时没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和；据此解答。
本题考查了动能和重力势能大小的影响因素，关键要知道：在不计空气阻力的情况下，篮球的机械能是守恒的。
8.【答案】B
【解析】解：
A、图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力其受力物体是地面，而砖坯的重力的受力物体是砖坯，两个力不是作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故A错误；
B、图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故B正确；
C、图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的质量不变，速度减小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，所以是将动能转化为重力势能，故C错误；
D、图丁“穴取铜铅”中，古人的镐在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
故选：B。
(1)平衡力满足四个条件，即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”，据此分析判断；
(2)增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
(3)动能大小的影响因素：质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量和高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
(4)结合图片，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题以我国古代科技著作《天工开物》中的几个图片为背景，涉及了平衡力的判断、增大压强的方法、机械能的转化以及杠杆的分类，体现了生活处处有物理，有助于激发学生对实际生活中的一些现象的思考与探究，难度一般。
9.【答案】D
【解析】解：
A、惯性大小取决于物体质量大小，质量越大，惯性越大，与运动状态无关，速度大动能大，惯性不变，故A错误；
BD、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态改变，一定是受到力的作用，汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为受到摩擦阻力的作用，故B错误，D正确；
C、力可以改变物体的运动状态，但若物体受到平衡力的作用，则物体的运动状态就不发生变化，故C错误。
故选：D。
(1)一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
(2)力是改变物体的运动状态的原因，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小，与速度大小无关。
本题考查了学生对惯性、牛顿第一定律、力与运动的关系的理解，应知道：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因；惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小。
10.【答案】D
【解析】解：A、在上升过程中，小明以扶手为参照物，其相对于扶手的位置没有改变，所以他是静止的，故A错误；
B、小明受到重力和扶梯的支持力作用，其和扶梯没有相对运动的趋势，不受摩擦力作用，故B错误；
C、小明对扶梯的压力与小明的重力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、小明上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度变大，重力势能变大，由于机械能等于动能加势能，故机械能增大，故D正确。
故选：D。
(1)判断物体是否运动，即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可。
(2)对物体进行受力分析，得出结论。
(3)根据二力平衡条件分析判断。
(4)动能与物体的质量和速度有关；而重力势能与物体的质量和高度有关，即据此分析即可判断机械能的变化。
本题考查了运动和静止的相对性、物体受力分析、二力平衡条件和影响动能和重力势能大小的因素，综合题，难度不大。
11.【答案】AB
【解析】解：A、运动员在C点时，高度最低，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，即动能最大、重力势能最小，故A正确；
B、不计空气阻力，运动员从A点运动到C点的过程中，只受重力作用，机械能守恒，故B正确；
C、运动员从A点运动到B点的过程中，高度增大，重力势能增加，动能减小，故C错误；
D、运动员从B点运动到C点的过程中，高度逐渐降低，重力势能减小，动能增加，故D错误。
故选：AB。
影响动能大小的因素：物体的质量和速度；物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度；物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
动能和势能之和称为机械能。
本题考查了动能、势能、机械能的变化的判断，掌握这些基础知识是解题的关键。
12.【答案】AD
【解析】解：
A、吊篮匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变，故A正确；
B、吊篮匀速上升，质量不变，高度变大，重力势能变大；动能不变，机械能为动能与势能的和，所以机械能增大，机械能不守恒，故B错误；
C、由图可知，有4段绳子拉着动滑轮，不计滑轮重、绳重和摩擦，电动机对绳子的拉力为：F=14G=14mg=14×(40kg+200kg)×10N/kg=600N，故C错误；
D、绳子自由端移动的距离为：s=4ℎ=4×6m=24m；
绳子自由端移动的速度为：v=st=24m30s=0.8m/s；
根据P=Wt=Fst=Fv可知，电动机拉动绳子的功率为：P=Fv=600N×0.8m/s=480W，故D正确。
故选：AD。
(1)动能的大小与质量、速度有关；
(2)重力势能的大小与质量、高度有关；机械能为动能与势能的和；
(3)不计滑轮重、绳重和摩擦，根据F=1nG求出电动机对绳子的拉力；
(4)根据时间和上升的高度求出吊篮上升的速度，根据连接动滑轮绳子的段数求出绳子自由端移动的距离，根据速度公式求出绳子自由端移动的速度，根据P=Wt=Fst=Fv求出拉力的功率。
本题考查了动能和机械能的变化、功率的计算、速度公式的应用等，难度不大。
13.【答案】BC
【解析】解：A、由图可知，n=2，绳子自由端的速度为：
v绳=nv物=nℎt=2×10m5s=4m/s，故A错误；
B、忽略绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)可知，动滑轮所受的重力为：
G动=nF−G=2×20N−20N=20N，故B正确；
C、忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重所做的功为额外功，则小明所做的额外功为：
W额=G动ℎ=20N×10m=200J，故C正确；
D、该滑轮组的机械效率为：
η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=20N2×20N×100%=50%，故D错误。
故选：BC。
(1)根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳=nv物=nℎt求出绳子自由端的速度；
(2)忽略绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)求出动滑轮所受的重力；
(3)忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重所做的功为额外功，根据W额=G动ℎ求出小明所做的额外功；
(4)根据η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF求出该滑轮组的机械效率。
本题考查了做功公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确额外功和滑轮组绳子的有效股数是关键。
14.【答案】BC
【解析】解：
A、物体移动距离s物=v物t═0.1m/s×20s=2m；
由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3s物=3×2m=6m；
拉力做功为：W总=Fs=100N×6m=600J，故A错误；
B、由η=W有用W总得有用功：W有用=ηW总=60%×600J=360J，
由W有用=fs物求得物体与地面间的滑动摩擦力：f=W有用s物=360J2m=180N，故B正确；
C、拉力做的额外功：W额=W总−W有用=600J−360J=240J，
额外功的功率：P=W额外t=240J20s=12W，故C正确；
D、如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误；
故选：BC。
本题考查了水平使用滑轮组时有用功、总功、额外功的计算以及影响滑轮组机械效率的因素，关键是知道水平使用滑轮组时克服物体与地面间摩擦力做的功为有用功。
15.【答案】ABD
【解析】【分析】
本题考查有用功、总功和机械效率的计算，克服摩擦力做的功为有用功是本题的关键，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。
【解答】
A、该过程做的有用功的功率P=W有用t=fst=fv，故A正确；
B、动滑轮上绳子的段数为3段，拉力F移动的速度为物体移动速度的3倍为3v，所以拉力做功的功率为P=F×3v=3Fv，故B正确；
C、机械效率为η=W有用W总×100％=fs3Fs=f3F，故C错误；
D、动滑轮上绳子的段数为3段，总功W总=F×3s=3Fs，拉力做的额外功W额=W总−W有用=3Fs−fs=(3F−f)s，故D正确。
故选：ABD。
16.【答案】ACD
【解析】解：A、物块A的重力：GA=mAg=5kg×10N/kg=50N，故A正确；
B、由图可知，物块A在水中上升距离：ℎ=60cm−10cm=50cm=0.5m，
则物块A上升的速度：v=st=0.5m5s=0.1m/s，故B错误；
C、物块A的体积：VA=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3，
因为物块A浸没在水中，所以物块A排开水的体积：V排=VA=1×10−3m3，
物块A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N，
由力的平衡条件可知，物块A受到的拉力：F拉=G−F浮=50N−10N=40N，
则物块A露出水面前，拉力所做的有用功：W有=F拉ℎ=40N×0.5m=20J，故C正确；
D、物块A露出水面前，由于水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计时η=W有W总=W有W有+W额外=F拉ℎF拉ℎ+G动ℎ=F拉F拉+G动可知，动滑轮的重力：G动=1−ηηF拉=1−80%80%×40N=10N，
因为不计绳重和摩擦，所以物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率：η′=W有′W总′=W有′W有′+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动=50N50N+10N×100%≈83.3%，故D正确。
故选：ACD。
(1)根据G=mg求物块A的重力；
(2)根据图可知物块A在水中上升距离，根据速度公式求出物块A上升的速度；
(3)根据体积公式求出物块A的体积，物块A浸没时排开液体的体积等于物块A的体积，根据阿基米德原理求出物块A受到的浮力，根据力的平衡条件求出物块A受到的拉力，根据W=F拉ℎ求出物块A露出水面前，拉力所做的有用功；
(4)利用水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计时η=W有W总=W有W有+W额外=F拉ℎF拉ℎ+G动ℎ=F拉F拉+G动求动滑轮的重力，
再利用不计绳重和摩擦时η=W有W总=W有W有+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动求物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率。
本题考查重力公式、阿基米德原理、力的平衡条件、使用滑轮组时功和机械效率公式的应用，关键是利用好不计绳重和摩擦时η=W有W总=W有W有+W额外=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动。
17.【答案】平衡 减小
【解析】解：(1)无人机水平匀速飞行时，做匀速直线运动，所以无人机处于平衡状态；
(2)无人机正在喷洒农药，质量逐渐变小，速度不变，则动能变小。
故答案为：平衡；减小。
(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，据此判断；
(2)动能的大小与质量、速度有关。
本题主要考查了对平衡状态的理解和对动能影响因素的认识，属基础知识，难度不大。
18.【答案】等于 等于
【解析】解：两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，滑动摩擦力相等；
两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相等，同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。
故答案为：等于；等于。
滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系。
本题考查二力平衡条件的应用与滑动摩擦力的有关因素，属于中档题。
19.【答案】不变 减小
【解析】解：载人潜水器某阶段匀速下潜过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，和海底的相对高度减小，重力势能减小；机械能减小。
故答案为：不变；减小。
(1)动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
(2)重力势能大小跟质量、被举的高度有关。被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大；
(3)动能和势能之和称为机械能。
本题考查了动能和重力势能大小的影响因素以及机械能的转化等，本题一定要抓住物理量的影响因素。
20.【答案】4500；1200
【解析】解：(1)拉力F做的总功W总=7.2×104J，滑轮组的机械效率是75%，
由η=W有W总可得拉力做的有用功：
W有=η×W总=75%×7.2×104J=5.4×104J，
由W有=Gℎ可得这批建材所受的重力：
G=W有ℎ=5.4×104J12m=4500N；
(2)做功时间t=1min=60s，
拉力F的功率：
P=W总t=7.2×104J60s=1200W。
故答案为：4500；1200。
(1)知道拉力F做的总功、滑轮组的机械效率，利用η=W有W总求拉力做的有用功，再利用W有=Gℎ求这批建材所受的重力；
(2)知道做功时间，利用P=Wt求拉力F的功率。
本题考查了使用滑轮组时有用功、提升物重、拉力做功功率的计算，属于基础题目。
21.【答案】15 80% 增大
【解析】解：
(1)因为物体A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，
所以物体受到的摩擦力：f=0.2G=0.2×300N=60N；
因物体A匀速运动，绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，
所以滑轮组对物体的拉力F拉=f=60N，
由图知n=3，不计绳重与摩擦，由F=1n(G动+F拉)可得动滑轮受到的重力：
G动=nF−F拉=3×25N−60N=15N；
(2)滑轮组的机械效率：
η=W有W总=fsFs拉=fsFns=fnF=60N3×25N×100%=80%；
(3)若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，因物体对地面的压力增大，则摩擦力增大，克服物体与地面间摩擦力做的有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率将增大。
(1)使用此滑轮组水平拉动物体时，克服物体与地面间摩擦力做的功为有用功，根据摩擦力为物重的0.2倍求出摩擦力；因物体A匀速运动，则绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等；由图可知滑轮组绳子的有效股数，然后利用F=1n(G动+F拉)可求得动滑轮受到的重力；
(2)用滑轮组水平拉动物体，根据公式η=W有W总=fsFs拉=fsFns=fnF计算滑轮组的机械效率；
(3)若其它因素不变，只增加物体的重力，物体对地面的压力增大，则摩擦力增大，克服摩擦力做的有用功增大，在额外功不变的情况下，机械效率增大。
本题考查了功、滑轮组拉力和机械效率的计算，明确绳端拉力做的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功是关键。
22.【答案】(1)越远；相同；慢；做匀速直线运动；(2)多；速度
【解析】解：(1)去掉棉布；木板较棉布光滑，小车在木板上受到的阻力较小，运动的距离更远；小车在水平面的初速度相同，下车最终静止，所以在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量是相同的；
由实验可以看出，运动的小车所受的阻力越小，向前滑行的距离越远，据此推理可知：如果小车运动时不受阻力，小车运动的无限远，即它将做匀速直线运动；
(2)质量较大的钢球将小木块推得较远，即小木块克服摩擦力做功较大，这表明它对小木块做的功较多；所以结论为：速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
故答案为：(1)越远；相同；慢；做匀速直线运动；(2)多；速度。
(1)探究阻力对物体运动的影响，要控制物体到达水平面上的初速度相同，让小车在不同粗糙程度材料的表面上运动，比较通过的距离大小；木板较棉布光滑，小车在木板上运动受到的阻力较小，运动的距离更远，据此得出结论；由实验结论推理回答；
(2)一个物体能够做功就说这个物体具有能量，若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大，即观察小球推动木块的距离即可；影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法。
该实验采用的物理研究方法有转换法和控制变量法，尤其是控制变量法，因为影响动能大小的因素有质量和速度，所以在探究一个因素时，必须保证另一个影响因素不变。
23.【答案】小球A 大 大 同一
【解析】解：(1)该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系；
(2)该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，小球A从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，滚到水平面时的速度越大，木块B被撞的越远，说明小球的速度越大，动能越大，这里采用了转换法的思想。
(3)动能的大小与物体的质量和速度都有关系，若要研究物体动能与质量的关系，需控制小球滚到水平面时的速度相同，改变小球的质量，所以应让不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下。
故答案为：(1)小球A；(2)大；大；(3)同一。
(1)运动的物体具有动能，小球从高处滑下时具有动能；
(2)动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究；小球A的动能大小通过木块B被撞的距离体现，根据转换法分析；
(3)研究物体动能与质量的关系，要控制小球的速度相同，改变小球的质量大小。
用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；采用控制变量法研究实验时，一定注意相同因素和不同因素。
24.【答案】匀速 丙 80% 错误 1、2 越低
【解析】解：(1)实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
(2)由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为：n=，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
由表中数据可得，有用功为：W有=G3ℎ3=4N×0.1m=0.4J；
总功为：W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J；
机械效率为：η=W有W总=%；
(3)对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想Ⅰ是错误的。
(4)要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
(5)对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
故答案为：(1)匀速；(2)丙；80%；(3)错误；(4)1、2；(5)越低。
(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于绳子的拉力大小；
(2)分析表中数据可得出第3次实验绳子的有效股数，据此回答；
(3)根据表格中的数据，利用控制变量法分析猜想I是否正确；
(4)研究滑轮组机械效率与物体重力关系时，需要控制滑轮组相同，提升物体的重力不同；
(5)根据2、3两次实验数据，利用控制变量法得出结论。
本题研究影响滑轮组机械效率因素，考查实验原理、注意事项及数据分析归纳结论的能力。
25.【答案】解：(1)由图可知，n=3，则汽车拉力的大小F=13(G矿石+G动)=13(2700N+300N)=1000N；
(2)汽车运动的速度为v=3v石=3×1m/s=3m/s，
汽车拉力的功率P=Wt=Fst=Fv=1000N×3m/s=3000W；
(3)滑轮组的机械效率η=W有用W总×100%=GℎGℎ+G动ℎ×100%=GG+G动×100%=2700N2700N+300N×100%=90%。
答：(1)汽车拉力的大小为1000N；
(2)汽车拉力的功率为3000W；
(3)滑轮组的机械效率为90%。
【解析】(1)由图可知，重物有3段绳子承担，由F=13(G矿石+G动)可求得汽车拉力的大小；
(2)已知矿石以1m/s的速度匀速上升，然后可知汽车运动的速度，由P=Wt=Fst=Fv可求得汽车拉力的功率；
(3)由η=W有用W总×100%=GℎGℎ+G动ℎ×100%=GG+G动×100%可求得滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，利用好关系式：不计绳子重和摩擦，滑轮组的机械效率η=W有用W总×100%=GℎGℎ+G动ℎ×100%=GG+G动×100%．
26.【答案】解：(1)由P=Wt可得甲工人做的功：
W甲=P甲t=30W×10s=300J；
(2)由W=Fs可得甲工人的推力：
F甲=W甲s1=300J2m=150N，
因为货物在水平路面上被匀速推动，所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，
货物受到的摩擦力：
f=F甲=150N；
乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，
由图知，n=3，拉力端移动距离s乙=3s2，
滑轮组的机械效率：
η=W有用W总=fs2F乙s乙=fs2F乙×3s2=f3F乙=150N3×80N×100%=62.5%。
答：(1)甲工人做的功为300J；
(2)该滑轮组的机械效率为62.5%。
【解析】(1)知道甲工人做功的功率，利用P=Wt求甲工人做的功；
(2)利用W=Fs求甲工人的推力，由于货物在水平路面上被匀速推动，货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，大小相等，可求货物受到的摩擦力；乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，由图知，n=3，拉力端移动距离s乙=3s2，滑轮组的机械效率η=W有用W总=fs2F乙s乙=fs2F乙×3s2=f3F乙。
本题考查了功、机械效率的计算，注意：水平使用滑轮组时克服货物受到地面摩擦力做的功为有用功。
27.【答案】解：(1)机器人的重力：G=mg=30kg×10N/kg=300N，
机器人对地面的压力：F压=G=300N，
对地面产生的压强：p=F压S=300N150×10−4m2=2×104Pa；
(2)由图乙可知，0～6s匀速运动，速度为1.2m/s，
智能机器人在0～6s内行走的距离：s1=v1t1=1.2m/s×6s=7.2m，
由图乙可知，6～10s匀速运动，速度为1.0m/s，
智能机器人在6～10s内行走的距离：s2=v2t2=1.0m/s×4s=4m，
0～10s内的平均速度：v=st=s1+s2t=7.2m+4s10s=1.12m/s；
(3)在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力：f=0.05G=0.05×300N=15N，
机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F=f=15N，
此段时间内智能机器人牵引力做功的功率：P=Wt=Fst=Fv1=15N×1.2m/s=18W。
答：(1)智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是2×104Pa；
(2)智能机器人在0～6s内行走的距离是7.2m，0～10s内的平均速度是1.12m/s；
(3)在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是18W。
【解析】(1)根据G=mg得到机器人的重力，机器人对地面的压力等于它的重力，根据p=FS得到对地面产生的压强；
(2)根据s=vt得到智能机器人在0～6s内行走的距离，根据s=vt得到6−10s的路程，求出0−10s的总路程，根据v=st得到0～10s内的平均速度；
(3)重力和阻力的关系得到阻力，机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力和阻力大小相等，根据P=Wt=Fst=Fv得到牵引力做功的功率。
本题考查压强、速度和功率的计算，属于综合题。
28.【答案】解：(1)行驶的速度为：
v=st=54km0.5ℎ=108km/ℎ=30m/s；
(2)摩擦力为：
f摩擦=0.03G=0.03mg=0.03×940kg×10N/kg=282N，
空气阻力为：
f空气=kv2=0.02N⋅s2/m2×(30m/s)2=18N，
由于匀速运动时牵引力等于所受阻力，
所以牵引力为：F=f总=f摩擦+f空气=282N+18N=300N，
牵引力做功的功率为：
P=Wt=Fst=Fv=300N×30m/s=9000W；
(3)牵引力做的功为：
W=Fs=300N×54×103m=1.62×107J，
消耗的电能为：
W电=5kW⋅ℎ=1.8×107J，
推进效率为：
η=WW电=1.62×107J1.8×107J×100%=90%。
答：(1)行驶的速度为30m/s；
(2)牵引力做功的功率为9000W；
(3)推进效率η为90%。
【解析】(1)根据v=st算出行驶的速度；
(2)根据摩擦力为整车重力的0.03倍算出摩擦力，根据空气阻力与行进速度的关系为f=kv2算出空气阻力，根据平衡力算出匀速运动时牵引力，由P=Wt=Fst=Fv算出牵引力做功的功率；
(3)由W=Fs算出牵引力做的功，由表格数据算出消耗的电能，由η=WW电算出推进效率。
本题考查了速度公式、重力公式、效率公式、功的公式以及功率公式的应用，解题的关键是读懂题。实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度ℎ/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.5
88.9%
整车质量：940kg
行驶路程：54km
行驶时间：0.5ℎ
消耗电能：5kW⋅ℎ