特训03 期中选择压轴题-2023-2024学年八年级物理第二学期期中期末高分突破（上海沪教版）

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1．下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是（ ）

A．甲：用一个始终垂直于杠杆的力提升重物，所施加的力将先变小后变大
B．乙：杠杆始终静止，F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大
C．丙：用一个始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力将大小不变
D．丁：用一个始终水平向右的力提升重物，所施加的力先变小后变大
【答案】C
【解析】A．根据杠杆平衡条件，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力力臂变大，动力即拉力应变大；当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，动力变小，故动力先变大后变小，故A错误；
B．杠杆始终保持平衡，阻力和阻力臂不变动力臂一开始垂直于杆，动力臂最大，之后动力沿顺时针方向转动，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，动力会一直变大，故B错误；
C．用一个始终竖直向上的力提升重棒， 在提升的过程中，阻力不变，阻力臂变小，动力臂也变小；物体的重心在杠杆的中心，则动力臂始终为阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力的大小不变，故C正确;
D．用一个始终水平向右的力提升重物，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，动力变大，故 D错误。
故选C。
2．如图所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M，同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB，杠杆绕O点匀速转动到虚线位置，OB=2m，AB=1m。下列错误的是（g=10N/kg，）（ ）
A．此过程中，拉力FB先变小后变大
B．此过程中，FB最大值为3N
C．杠杆缓慢拉至与墙面夹角为30°时，FB=1.5N
D．杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功约为5.1J
【答案】A
【解析】A．杠杆绕点转动过程中，动力的力臂不变，阻力的力臂先变大后变小，阻力即为物体的重力是不变的，由杠杆平衡条件可知，动力先变大后变小，故A错误，符合题意；
B．当杠杆转到水平位置时，阻力臂最长，则拉力最大，由杠杆平衡条件可得
又
物体M的重力
所以有
解得
故B正确，不符合题意；
C．杠杆缓慢拉至与墙面夹角为时，阻力臂变为原来的一半，阻力、动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力为
故C正确，不符合题意；
D．当杠杆转到水平位置时，拉力做的功等于克服物体重力做功
故D正确，不符合题意。
故选A。
3．一个处于水平状态的轻质衣架上有4个固定的且左右对称的轻质夹子，相邻夹子之间的距离相等，衣架的形状与4个夹子的位置是左右对称的，如图（a）所示。若在衣架上挂上白、黑袜子各1双时，衣架左侧向下倾斜，如图（b）所示，此时左侧第二个夹子恰好在挂钩的正下方。然后在白、黑袜子下面用相同的夹子各加挂一双红、黄袜子，衣架又呈水平状态，如图（c）所示。若红、白、黑、黄4双袜子的重力分别为G红、G白、G黑、G黄，则此4双袜子的重力关系正确的是（ ）
A．G黑=2G白B．G黄=2G白+3G红
C．G红+G白=G黑+G黄D．G白+G红=3(G黄+G黑)
【答案】B
【解析】由已知条件，由图c可知，左边的力臂为右边力臂的3倍，设右边力臂为l，则左边力臂为3l，根据杠杆的平衡条件有
(G白+G红)×3l=(G黑+G黄)l ①
如下图所示：
由图可知
l白=l黑=lcsθ
由杠杆的平衡条件可知
G白lcsθ＝G黑lcsθ
则
G白=G黑 ②
把②代入①得
3(G黑+G红)=G黑+G黄
整理得
G黄=2G白+3G红
综上所述，B正确，ACD错误。
故选B。
4．“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图，小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点）以竖直向上的力共同抬起木杆，已知AO∶BO=3∶2，忽略手对木杆的作用力，若抬起水桶后木杆保持水平。则以下说法中正确的是（ ）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆；
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆；
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲∶F乙=2∶3；
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J。
A．①②B．①③C．①④D．②④
【答案】C
【解析】①②以A为支点，水桶对O点的拉力为阻力，乙对杆的支持力为动力，由图可知动力臂大于阻力臂，故为省力杠杆，同理以B为支点时也是省力杠杆，故①正确，②错误；
③以A为支点时，设乙和尚对杆的支持力为F2，已知
AO∶BO=3∶2
由数学知识可知
AO∶AB=3∶5
根据杠杆平衡条件得
解得
同理计算可得甲和尚对杆的支持力为
则和尚对杆的支持力大小等于杆对和尚的压力大小，故甲、乙和尚受到的杆的压力之比为
但是甲、乙和尚对地面的压力要加上各自的重力，设他们的重力都是G则甲、乙和尚对地面的压力之比为
故③错误；
④因为机械不省功，至少需克服水桶（含水）的重力做功为
故④正确。
故C正确，ABD错误。
故选C。
5．如图，长为L的轻质木板（不计质量），左端可绕O点转动，右端放一重为G的小物块，用竖直向上的力F拉着木板的右端，使木板始终在水平位置保持静止。小物块向左匀速滑行过程中，下图能正确表示拉力F与小物块运动时间t关系的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】如图所示
动力臂为OA=L，杠杆受到物体的压力（阻力）F压=G，阻力臂为OB，物块向左做匀速滑动，则阻力臂
OB=OA-vt=L-vt
因杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件得
F×OA=F压×OB=G×(OA-vt)
即
F×L=G×(L-vt)
解得
因G、v、L为常数，所以拉力F与运动时间t是一次函数关系，当t增大时，F减小，变化关系为直线，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．士兵用力缓慢匀速拉动绳子，把吊桥AB（杠杆）吊起，下列说法正确的是（ ）
A．当杠杆AB处于水平时是费力杠杆
B．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力减小
C．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，阻力臂增大
D．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力臂先减小后增大
【答案】B
【解析】A．把吊桥AB（杠杆）吊起时，阻力为吊桥的重力，阻力臂长为AB长的一半；动力为绳子对吊桥的拉力，如图，动力臂为
可知，动力臂大于阻力臂，因此当杠杆AB处于水平时是省力杠杆；故A错误。
C．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，杠杆AB的重力不变即阻力大小不变，阻力作用线逐渐靠近A点，所以阻力臂减小，故C错误；
BD．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，绳子与杠杆AB的夹角增大，动力臂为
由数学知识可知，动力臂增大，根据杠杆平衡条件可知，动力减小，故B正确，D错误。
故选B。
7．如图所示，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO＝BO，AC＝OC，此时弹簧测力计乙的示数是18N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点，此时弹簧测力计甲的示数是（ ）
A．8NB．12NC．16ND．18N
【答案】A
【解析】设木条重心在D点，当弹簧测力计甲在A的位置上，弹簧测力计乙在B的位置上时，以A端为支点，如图所示
由杠杆平衡条件有
FB×AB=G×AD
即
18N×AB=24N×AD
所以
当弹簧测力计甲在C点时，以B为支点，此时弹簧测力计甲的示数为FC，如图
因为
AO=BO，AC=OC
所以
CO=OD=BD
故
，
由杠杆平衡条件有
FC×BC=G×BD
即
所以
FC=8N
则弹簧测力计甲的示数为8N。故选A。
8．如图，一个600N重的成年人和一个小孩都过一道5m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4m长的坚实木板，请你想出一种方式过渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？（ ）
A．100NB．200NC．300ND．400N
【答案】B
【解析】小孩站在处让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在处，然后再让小孩过水渠。
把木板视为杠杆，O为支点，成年人对的压力视为动力F1，当成年人在时，动力（成年人对的压力）最大，为
小孩对木板的压力视为阻力F2，由杠杆平衡条件得
由题意可知：，，，则
则小孩体重不能轻于200N。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm 处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．0.91gB．1.0gC．1.1gD．1.2g
【答案】B
【解析】由题意可知，刻度尺刚好翻转，那么水平课桌的右端是支点，刻度尺质量分布均匀，那么刻度尺的重心在刻度尺的中间，它距离支点的距离是
刻度尺的重力是
刻度尺刚好翻转，这时虫子距离支点的距离是
设虫子的重力是，刻度尺刚好翻转，根据杠杆的平衡条件可得
解得
那么虫子的质量是
虫子的质量约是1g。
故选B。
10．现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是（ ）
A．若La＜Lb＜L，则La＜Lx＜成立B．若La＜Lb＜L，则Lx＞成立
C．若Lb＜La，＜Lx＜La成立D．若Lb＜La，则Lx＜成立
【答案】A
【解析】由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La：
AB．如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条
这一段铝条的重心距B端的长度为
而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，即
La＜Lx＜
故A正确、B错误；
C．如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条
也相当于距B端
处施加一个竖直向上的力，其大小等于Ga﹣Gb，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误；
D．由Lb＜La可知
Lx＞La＝＞
故D错误。
故选A。
11．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即，列车要提速，就必须研制出更大功率的机车，那么当列车分别以150km/h和30km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比为（ ）
A．5:1B．25:1C．36:1D．125:1
【答案】D
【解析】当列车在水平轨道上匀速行驶时，牵引力等于阻力，牵引力
机车牵引力的功率
所以当列车分别以150km/h和30km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比为
由计算可知，D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
12．如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动到Q，OP段拉力为300N，做的功为，功率为，PQ段拉力为200牛，做的功为，功率为，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】从O匀速直线运动到Q时，设速度为v，OP段拉力为300N，做的功为
PQ段拉力为200牛，做的功为
所以
由功率的计算公式
可得
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
13．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（ ）
A．v0=2v
B．F0=2f
C．t1至t2时间内，汽车做加速运动
D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
【答案】A
【解析】由题意可知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有
P0=F0v0··········①
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力由F0突然减小为，所以有
··········②
由①②可知，（即汽车的功率突然减小为原来的一半）；
AD．由题意可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分析知，汽车的功率将保持不变，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度为
即v0=2v，故A正确，D错误；
B．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故B错误；
C．由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故C错误；
故选A。
14．在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（ ）
A．2×10﹣5WB．2×10﹣4WC．2×10﹣3WD．2×10﹣2W
【答案】B
【解析】玻璃管的内径约为1cm，则玻璃管的半径约为0.5cm；气泡的形状近似为球形，则气泡的体积
由于气泡浸没在水中，故气泡排开水的体积
气泡在水中受到的浮力
气泡上升距离
s=40cm=0.4m
气泡所受浮力做的功
气泡所受浮力做功的功率
故气泡所受浮力做功的功率最接近于2×10﹣4W，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
15．如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是3N，水平向左
B．在2s内，绳子对A做的功为4J
C．滑轮移动的速度是0.4m/s
D．拉力F做功功率为1W
【答案】D
【解析】A．不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉=F，则A物体对滑轮的拉力
力的作用是相互的，所以滑轮对A的拉力也为5N；弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以
fA对B=F示=2N
力的作用是相互的，所以，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右；物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得
F拉=fB对A+f地
所以物体A受到地面的摩擦力
f地=F拉﹣fB对A=5N﹣2N=3N
方向水平向右，故A错误；
B．绳子对A的拉力F拉=5N，2s物体A移动的距离为
sA=vAt=0.2m/s×2s=0.4m
绳子对A做的功
WA=F拉s=5N×0.4m=2J
故B错误；
C．因拉力F作用在动滑轮的轴上，费力但省一半的距离，所以拉力端的移动速度（滑轮移动的速度）等于物体A移动速度的 ，则滑轮移动的速度
故C错误；
D．拉力做功的功率
故D正确。
故选D。
16．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过、两点，已知，如图所示，物体在段重力做功，做功功率；在段重力做功，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ）
A．；B．；
C．；D．；
【答案】D
【解析】由题意知，物体在AB段、BC段通过的高度相同，据W=Gh知
W1=W2
物体在自由下落的过程中，速度越来越快，通过AB段所用的时间比BC段所用的时间长，据知
P1故ABC错误，D正确。
故选D。
17．一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F（如图甲）；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
①在第一个2s内木箱所受摩擦力为1N
②在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
③在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J
④在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W
A．①②B．①③C．②④D．①④
【答案】D
【解析】①③在第一个2s内，由速度v与时间t的关系图像知木箱没有运动，此时木箱水平方向受推力和静摩擦力，结合F的大小与时间t的关系图像和二力平衡条件得木箱所受摩擦力为1N，由于木箱没有运动，所以推力F对木箱所做的功为0，①说法正确，③说法错误；
④在第三个2s内，由速度v与时间t的关系图像知木箱做匀速直线运动，此时木箱水平方向受推力和摩擦力，结合F的大小与时间t的关系图像和二力平衡条件得木箱所受滑动摩擦力等于推力，为2N，此段时间推力F对木箱做功的功率为
④说法正确；
②在第二个2s内，由速度v与时间t的关系图像知木箱做速度增大的运动，由F的大小与时间t的关系图像知此时的推力为3N，由木箱在第三个2s内的运动分析可知，木箱匀速直线运动时受到的滑动摩擦力为2N，所以在第二个2s内木箱所受摩擦力为2N，②说法错误；
结合选项和上面的分析，故D正确，ABC错误。
故选D。
18．用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（ ）
A．内拉力做功为B．内拉力做功为
C．内拉力的功率逐渐变大D．内拉力的功率逐渐变大
【答案】C
【解析】AB．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，据P=Fv知，拉力的功率逐渐变大，据W=Pt知，无法确定做功的多少，故AB错误；
D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，则拉力的功率保持不变，故D错误；
C．50s内，木块经历静止、加速、匀速、减速，不能确定运动距离和功率大小，不能确定做功多少，故B错误。
故选C。
19．小明用照相机每隔相等的时间曝光一次拍下了建筑工地上的起重机起吊货物过程中的照片，甲、乙是吊起同一货物时两个时间段内的频闪照片，如图所示，照片的背景是砖的厚度相同的竖直墙壁，两个时间段内起重机钢绳对货物的拉力分别为F甲与F乙，拉力的功率分别为P甲和P乙（不计空气阻力），则它们的大小关系是（ ）
A．F甲=F乙，P甲F乙，P甲=P乙
C．F甲=F乙，P甲>P乙D．F甲【答案】A
【解析】甲、乙是吊起同一货物的照片，由图可知，货物都做匀速直线运动，拉力都等于重力，即
F甲=F乙=G
且在吊起货物的过程，升高的高度相同，据W=Gh知，甲、乙中拉力做的功相同，即
W甲=W乙
从照片看，乙的速度要明显快于甲，即吊同一货物通过相同距离，乙用的时间少，所以
t甲>t乙
根据功率的公式知
P甲故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
20．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2拉力做的功为W1、W2， 拉力做功的功率分别为P1、P2， 则下列判断中正确的是

A．F1＜F2， W1=W2，P1＞P2 B．F1＞F2， W1＞W2， P1＞P2C．F1＜F2， W1＜W2， P1＜P2 D．F1＜F2， W1=W2， P1＜P2
【答案】D
【解析】将同一物体分别沿光滑斜面（无摩擦力）AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，拉力F1、F2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，而同一物体升高相同的高度克服重力做的功相同，故W1=W2；又因，W相同，AB＞AC，所以F1＜F2，再由知，速度相同，F1＜F2，则P1＜P2.
所以选择D.
21．如图所示，A是一个重为G的活塞，B是一个粗细均匀、竖直固定放置的圆筒。用竖直向下的力F1推活塞A，使其恰能以速度v1匀速向下运动（如图甲），活塞从金属筒上端移动到下端的过程中，所用时间为t1，F1做的功为W1，功率为P1；若对活塞A施以竖直向上的力F2，使其恰能以速度v2匀速向上运动（如图乙），活塞从金属筒下端移动到上端的过程中，所用时间为t2，F2做的功为W2，功率为P2。已知F1=G，P1=P2，则下列判断不正确的是（ ）
A．v1∶v2＝3∶1B．t1∶t2＝3∶1
C．F1∶F2＝1∶3D．W1∶W2＝1∶3
【答案】B
【解析】ABC．当F1=G时，活塞A恰能匀速下滑，此时
f=F1+G=2G
当用竖直向上的力F2作用于活塞A时，恰能使物体匀速向上滑动时
F2=f+G=3G
所以
F1∶F2=G∶3G=1∶3
由于F1与F2在匀速推动活塞运动时的功率都相等，故根据公式P=Fv可知
由于活塞运动路程相同，根据t=可得
t1∶t2=v2∶v1=1∶3
故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意；
D．因为P1=P2，则由W=Pt得
W1∶W2=P1t1∶P2t2=t1∶t2=1∶3
故D正确，不符合题意。
故选B。
22．如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
【答案】D
【解析】A．机械能等于动能与重力势能之和，因为桌面光滑，因此从A点到B点小球速度不变，动能不变，因桌面高度不变，因此小球重力势能不变，故机械能不变，故A错误；
B．当小球在D点时，在竖直方向上速度为0，但在水平方向上速度不是0，因此动能不是0，故B错误；
C．小球在地面上的黑斑大小取决于小球的形变程度，即此时小球的弹性势能大小。而B点的重力势能大于D点的重力势能，B点的重力势能转化为C点的弹性势能，D点的重力势能转化为F点的弹性势能，因此C点弹性势能大于F点的弹性势能，即C点黑斑大，故C错误；
D．在运动过程中，小球要克服空气阻力而消耗机械能，机械能越来越小，E点在G点之前，因此E点机械能大于G点机械能，故D正确。
故选D。
23．如图所示是一位勇敢的“蹦极”爱好者纵身跳下时的情景，a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是蹦极者速度最大的位置，c点是蹦极者下降的最低点（不计空气阻力），则下列说法正确的是（ ）

A．蹦极者在a点的动能最大
B．从a点到b点，蹦极者的重力势能转化为绳的弹性势能和蹦极者的动能
C．在c点时，蹦极者的动能和重力势能为零，绳的弹性势能最大
D．从a点到c点的过程中，整个系统的机械能增大
【答案】B
【解析】A．蹦极者自跳下至a点时只受重力的作用，处于加速（v变大）下落过程，动能不断增大；从a至b点弹性绳逐渐变长，蹦极者受到竖直向上的弹力小于蹦极者的重力，蹦极者仍加速向下运动，b点速度达到最大，动能达到最大值，故A错误；
B．从a点到b点（h减小），蹦极者的高度变小，重力势能逐渐减小，动能和弹性势能逐渐增大，所以蹦极者的重力势能转化为弹性绳的弹性势能和蹦极者的动能，故B正确；
C．b点至c点弹性绳继续伸长，自b点开始蹦极者受到竖直向上的弹力大于蹦极者的重力，蹦极者做减速运动，弹性绳开始在c点时，蹦极者的速度为零，动能为零，弹性势能最大，但仍具有一定的重力势能，故C错误；
D．从a点到c点的过程中，不计空气阻力，整个系统只有动能、重力势能、弹性势能的转化，故机械能总量不变，故D错误。
故选B。
24．如图甲所示，将一个带孔的金属球和一根弹簧套在铁架台的金属杆上，现将小球提到A点后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的原长为50cm
B．0～t1过程中，小球的动能先增大后减小
C．0～t1过程中，小球的减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能
D．小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能
【答案】D
【解析】A．由图乙可知当弹力与重力平衡时，弹簧的长度为50cm，由于此时弹簧处于压缩状态，所以弹簧原来的长度应大于50cm，故A错误；
B．0～t1过程中，未接触弹簧前，小球在重力的作用下向下做加速运动；接触弹簧后，开始的弹力小于重力，小球继续做加速运动，在t1时刻，小球的重力与弹力大小相等，此时小球的动能最大，故0～t1过程中小球的动能一直增大，故B错误；
C．小球在运动的过程中，克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以0～t1过程中，小球的减少的机械能大于弹簧增加的弹性势能，故C错误；
D．在t1、t2两个时刻，由于能量的损失，t1时刻的速度最大，所以小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能，故D正确。
故选D。
25．如图1所示，物体M静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示，忽略M和电梯的形变，0~t1内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内，F随时间t变化的图线如图2所示，则（ ）
A．t1∼t2内，电梯可能向上运动
B．t2∼t3内，M的机械能保持不变
C．t3∼t4内，电梯的动能一定增大
D．t1∼t4内，弹簧的弹性势能不变
【答案】D
【解析】A．物体M静止在电梯底部，弹簧处于伸长状态，0~t1内，电梯静止，物体也静止，受力平衡，则受到重力G、电梯的支持力F支和弹簧的拉力F拉；由于压力F2与支持力F支是相互作用力，大小是相等的，则有
G=F2+F拉
当t1~t2内，压力变为小于F2的F1，弹力和重力不变，此时G>F1+ F拉，则物体受力不平衡，由静止变为运动，速度变大了，则运动方向与较大的力方向相同，说明电梯是向下加速运动，故A不符合题意；
B．t2~t3内，压力恢复到静止时的大小，说明受力平衡，因而是匀速下降，动能不变，而重力势能减小，机械能减小，故B不符合题意；
C．t3~t4内，压力F3大于F2，此时GD．由于忽略M和电梯的形变，因而弹簧的长度始终不变，形变大小不变，所以弹簧的弹性势能不变，故D正确。
故选D。
26．如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩∆l的长度（弹簧始终在弹性限度内）后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】AB．木块在水平地面上向右滑行的过程中，因接触面的粗糙程度和对地面的压力均不变，所以，木块受到的摩擦力f大小不变，其方向水平向左，木块克服地面摩擦力所做的功W＝fs，木块从∆l到O点的过程中，x减小，摩擦力做的功W越大，木块从∆l到（s﹣∆l）的过程中，x增大，摩擦力做的功W也增大，即从∆l到O点、从O到（s﹣∆l）的过程中，W一直增大，故A错误、B正确；
CD．从x＝∆l开始运动时，弹簧的弹力大于木块受到的摩擦力，木块做加速运动，随着弹簧的伸长量减小，弹簧的弹力减小，而木块受到的摩擦力不变，所以木块受到的合力减小，木块速度的增加量减小，当弹簧的弹力和摩擦力相等时，木块的速度达到最大值，木块继续向右运动时，弹簧的弹力小于摩擦力，木块做减速运动，从O点继续向右运动时，弹簧的弹力向左且逐渐增大，此时弹簧的弹力和摩擦力方向均向左，木块做减速运动，直至停止，所以，从∆l到O点的过程中，木块的速度先增大后减小，其动能先增大后减小，从O到（s﹣∆l）的过程中，木块的动能一直减小，故CD错误。
故选B。
27．用轻质弹簧（弹簧质量和空气阻力忽略不计）把小球挂在天花板上，如图所示，当用手将小球拉到水平位置静止，弹簧刚好处于原长状态，放手后小球摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球的重力势能的减少量大于小球动能的增加量
C．小球的重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D．小球的重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
【答案】B
【解析】A．当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中，小球的质量不变，速度变大，同时高度降低，弹簧的弹性形变程度变大，故小球的重力势能减少、动能增加，弹簧的弹性势能增加，即小球的重力势能一部分转化为小球的动能另一部分转化为弹簧的弹性势能；弹簧质量和空气阻力忽略不计，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故A错误；
BCD．当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中，小球的重力势能减少、动能增加，弹簧的弹性势能增加，小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量与弹簧的弹性势能增加量之和，所以小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量，小球重力势能的减少量也大于弹簧弹性势能的增加量，故B正确，CD错误。
故选B。
28．乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（ ）
A．v甲>v乙>v丙B．v丙>v乙>v甲
C．v甲=v乙=v丙D．v丙>v甲=v乙
【答案】C
【解析】三个小球落地时的速度大小均相等，质量相同，则落地时的动能相同，落地时的高度相同，则落地时的重力势能相同，那么a、b、c三个球落地时的机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，那么发球时a、b、c三个球的机械能也是相同的。又因为发球时的高度相同，小球质量相同，则发球时小球的重力势能相同，因为机械能相同，则发球时的动能相同，a、b、c三个球的质量相同，所以发球时三个球的发球速度相同。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
29．如图所示是跳板跳水运动员跳水过程中的几个瞬间，不计空气阻力，其中①位置时运动员把跳板压到最低处。关于该过程，下列判断正确的是（ ）
A．①位置到②位置的过程中重力势能转化为弹性势能
B．②位置到③位置的过程中运动员减小的动能等于运动员增加的重力势能
C．③位置时运动员的动能为零
D．④位置时运动员的动能等于③位置时运动员的重力势能
【答案】B
【解析】A．①位置到②位置的过程中运动员的高度在增大，弹性势能转化为重力势能，故A错误；
B．②位置到③位置的过程中不计空气阻力，运动员的机械能守恒，运动员减小的动能等于运动员增加的重力势能，故B正确；
C．③位置为最高点，运动员水平方向的的速度不为0，故③位置时运动员的动能不为零，故C错误；
D．由③到④位置的过程中，重力势能转化为动能，机械能守恒，即此过程动能的增加等于势能的减少，选择④处为参考平面，则重力势能为0，但位置③处由于速度不为0，则动能不为0，故D错误。
故选B。
30．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），速度为5m/s。将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知轻弹簧每受到0.5N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在从受到撞击到被压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变（g=10N/kg）。以下说法正确的是（ ）
A．实验中所用小球的质量为0.25kg
B．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的动能不断减小
C．小球在最低点速度等于零，处于平衡状态
D．整个过程中小球的机械能不变
【答案】A
【解析】A．在小球向下运动且开始压缩弹簧的过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力。开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零。小球再向下运动，弹力大于重力，合力向下，小球速度减小。由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大。此时，由图可知弹簧的压缩量ΔL=5cm，由平衡条件得
小球的质量为
小球的质量为0.25kg，故A正确；
BD．由图像看出：在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球速度先变大后变小。小球动能先变大后变小；故压缩弹簧过程中，小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能，整个系统机械能守恒，但小球的机械能变小，故B、D错误；
C．在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力。开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零。小球再向下运动，弹力大于重力，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，弹力大于重力，小球处于非平衡状态，故C错误。
故选A。
31．冬奥会自由式滑雪比赛中，某选手的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列对选手的描述正确的是（ ）
A．从A下滑到B点过程中，减小的重力势能全部转化为动能
B．跃起到空中最高点C时，动能为零
C．从C下落到D点过程中，机械能保持不变
D．从D点落下，能继续前行到E，是因为该运动员受到惯性的作用
【答案】C
【解析】A．从A下滑到B点过程中，重力势能大部分转化为动能，因为有滑动摩擦力，少部分转化为内能，故A错误；
B．跃起到空中最高点C时，在竖直方向上速度为0，水平方向上速度不为0，故C点动能不为0，故B错误；
C．从C下落到D点过程中，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，机械能守恒，故机械能保持不变，故C正确；
D．从D点落下，能继续前行到E，是因为运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故D错误。
故选C。
32．如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G。在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（ ）
A．F1＜F2
B．F2＝G
C．F1的力臂为OA
D．在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
【答案】D
【解析】A．由图可知，在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即
故A不符合题意；
B．在不计摩擦的情况下，用F2提升物体时，动力臂是阻力的2倍，则
故B不符合题意；
C．由图可知，连接OA的直线与F1的力的作用线不垂直，根据力臂定义可知，OA不是F1的力臂，故C不符合题意；
D．根据动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，故D符合题意。
故选D。
33．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（ ）
A．小球的动能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【答案】C
【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则小球位于A点时弹簧处于压缩状态，位于B点时弹簧处于拉伸状态；①小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能；②到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；③小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，所以此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A．小球的动能先增加后减少，在B点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大，故A正确，不符合题意；
B．弹簧的弹性势能先减少后增大，故B正确，不符合题意；
C．小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误，符合题意；
D．由于整体的机械能守恒，所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
34．如图所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用细线将铁锤悬挂在光滑的尺子上，锤柄末端紧贴尺面，尺子一端置于水平桌面边缘O点处，整个装置恰好处于平衡状态。若尺面水平且不计尺子和细线所受重力，下列说法正确的是（ ）
A．尺子可以视为能绕O点转动的杠杆
B．细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力是一对平衡力
C．细线对尺子的拉力大于锤柄末端对尺子的作用力
D．尺子与铁锤组成的整体，其重心在O点的正下方
【答案】B
【解析】A．尺子绕着O点转动，故尺子可以视为能绕O点转动的杠杆，故A正确，不符合题意；
B．对铁锤受力分析，铁锤受到了重力和细线对其的拉力，还受到了尺子对铁锤的作用力，而铁锤处于静止状态，故三个力处于平衡态，故细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力不是一对平衡力，故B错误，符合题意；
C．对铁锤受力分析，铁锤受到了竖直向下的重力，和尺子对其向下的力，还受到了细线给其向上的拉力，竖直向上的力等于竖直向下的合力，故细线对尺子的拉力大于锤柄末端对尺子的作用力，故C正确，不符合题意；
D．若将尺子与铁锤组成的整体，这个整体受到了重力和桌面对其支持力，而支点是两个力的作用点，故重力的作用线是过O点的， 而尺子与铁锤组成的整体，重心偏向密度大的一端，铁锤的密度大，故重心在O点的正下方，故D正确，不符合题意。
故选B。
35．如图所示，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，轻杆始终在水平位置处于平衡，OB与BA长度之比为3：5。下列说法正确的是（ ）
A．此杠杆类型与钓鱼竿相同
B．作用在B处的拉力大小为40N
C．若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变小
D．若仅增加物重，则拉力的变化量和物重的变化量之比为8：3
【答案】C
【解析】A．此杠杆动力臂OB小于阻力臂OA，故动力大于阻力，故是费力杠杆，而钓鱼竿也是费力杠杆，故A正确，不符合题意；
B．作用在B处的拉力大小为
故B正确，不符合题意；
C．若拉力方向变为图中虚线所示方向，力臂变短，而不变，故动力变大，故拉力变大，故C错误，符合题意；
D．杠杆原来平衡，则
若仅增加物重，轻杆始终才能保证在水平位置处于平衡
两式相减可以得出
经整理可得
故D正确，不符合题意。
故选C。