2023北京版物理中考復習題-七功和能

2023北京版物理中考

專題七功和能

五年中考

考點1功和功率

1.（2020北京,8,2分）如圖所示的情境中，人對物體做功的是

人用力搬入將貨物從人使箱子沿

石頭沒有地面拉到水平方向做

搬動高處勻速直線運動

解析做功包含兩個必要因素:一個是作用在物體上的力，另一個是物體在這個力的方向上移動的距離。

A、C、D選項所描述的情境，都是物體在力的方向上沒有移動距離，所以人對物體不做功,B正確。

解題關鍵

要判斷好物體移動時在力的方向上是否有移動的距離。

2.（2019北京.8,2分）圖為一名舉重運動員做挺舉連續(xù)動作時的幾個狀態(tài)圖。下列說法中正確的是（D）

發(fā)力上拉翻站上挺站立

A.從發(fā)力到上拉的過程中,運動員對杠鈴不做功

B.從上拉到翻站的過程中,運動員對杠鈴不做功

C.從翻站到上挺的過程中,運動員對杠鈴不做功

D.舉著杠鈴穩(wěn)定站立的過程中，運動員對杠鈴不做功

解析從發(fā)力到上拉的過程中，運動員對杠鈴施力，杠鈴在該力的方向上移動一段距離，運動員對杠鈴做

功,A錯誤;從上拉到翻站的過程中，運動員對杠鈴施力,杠鈴在該力的方向上移動一段距離,運動員對杠鈴

做功,B錯誤;從翻站到上挺的過程中運動員對杠鈴施力，杠鈴在該力的方向上移動一段距離運動員對杠

鈴做功C錯誤;舉著杠鈴穩(wěn)定站立的過程中.運動員對杠鈴施力，杠鈴在該力的方向上沒有移動距離，運動

員對杠鈴不做功,D正確。

3.（2020北京,20,2分）（多選）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩

子自由端,使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為90%。已知物體A重

540N,該工人重500N,兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，關于該過程，下列說法正確的是

（BCD）

A.繩子自由端受到豎直向下的拉力為200N

B.繩子自由端拉力的功率為120W

C.該工人對地面的壓力為200N

D.支架受到滑輪組的拉力為960N

解析設繩子自由端所受拉力為￡由“小福得F*=黑=300N,A錯誤;拉力的功率占所繩

總

=〃QA=2X300NX0.2m/s=120W,B正確;工人受到重力G人、支持力F支和拉力廠的作用處于靜止狀態(tài).

所以廠支=6人孑'=6人/=500N-300N=200N,壓力與支持力是一對相互作用力，大小相等，即尸壓=尸支

=200N,C正確;由尸=；（GA+G輪）得,3輪=〃廣GA=2X300N-540N=60N.則支架受到滑輪組的拉力為F拉

=3F+G輪=3x300N+60N=960N,D正確。故選B、C、D.

解題關鍵

計算繩子自由端的拉力功率時,繩端移動的速度是物體上升速度的2倍。分析支架受到滑輪組的拉力時，一定要對

定滑輪進行受力分析，然后列出力的平衡方程求解即可。

考點2機械效率

4.（2022北京,15,2分）（多選）如圖所示，工人站在水平臺面上用滑輪組提貨物。工人第一次豎直向上用

200N的力拉繩子時，貨物未離開水平地面;第二次豎直向上拉動繩子，使貨物以0.09m/s的速度勻速上

升。已知工人體重為600N,貨物重為900N,貨物與地面的接觸面積為().1n?,動滑輪重為100No不計

滑輪組的繩重和摩擦，下列說法正確的是(ABC)

水平臺面

A.第一次拉繩子時，工人對水平臺面的壓力為800N

B.第一次拉繩子時,貨物對地面的壓強為4000Pa

C.第二次拉繩子的過程中，該滑輪組的機械效率為90%

D.第二次拉繩子的過程中，工人拉力的功率為81W

解析第一次拉繩子時,根據(jù)對人的受力分析，如圖1所示，有尸壓=尸支=G人+尸=600N+200N=800N,A正

確。第一次拉繩子時，對貨物的受力分析，如圖2所示，貨物對地面的壓力等于地面給貨物的支持力，則F

碘=尸=6物-沖。對動滑輪進行受力分析.如圖3所示有3尸=T'+G動②。由①②可得曝=6物+6動-

又物應地

3尸=90()N+100N-3x200N=4()()N.貨物對地面的壓強/尸手=黑94()0()P&B正確。第二次拉繩子過程

中,貨物勻速上升，由于不計滑輪組的繩重和摩擦，此時滑輪組的機械效率

片言=3-=就腺=90%，C正確。第二次拉繩子的過程中，工人拉力的功率P=F'v繩

W!1?.Cr物十(J；、yUUIN+1UU1N

="物"動物=(900N+100N)x0.()9m/s=90W,D錯誤。故本題應選A、B、Co

動滑輪

解題關鍵

本題有兩次提升貨物的過程，第一次是貨物未離開地面，第二次是貨物已經(jīng)離開地面,兩次繩端的拉力大小不同。

注意力之間的關系。

5.（2021北京,14,2分）（多選）如圖所示，用滑輪組提升所受重力為900N的物體A,滑輪組繩子自由端在拉

力尸作用下豎直勻速移動了12m,同時物體A被豎直勻速提升了4m,用時40s,滑輪組的額外功是400

J,下列說法中正確的是

(CD)

A.動滑輪所受的重力為100N

B.物體A上升的速度是0.3m/s

C.拉力廠的功率是100W

D.滑輪組的機械效率是90%

解析如果不計繩重和輪與軸間的摩擦*G動=?=普=100N,實際動滑輪所受的重力小于100N,A錯誤;

n4m

物體A上升的速度VA=y=^=（）.1m/s,B錯誤;有用功WW=G/?=900Nx4m=3600J,總功W總=卬有+W額

=3600J+400J=4000J,拉力F的功率2=?=陪=100W,C正確;滑輪組的機械效率

t40s

〃=臺=揣=0.9=90%,D正確。故本題應選C、D。

解題關鍵

是否考慮繩重和輪與軸間的摩擦是個關鍵的條件，沒有這個條件時，動滑輪的重力無法求出,因為額外功不僅有對

動滑輪所做的功，還有克服繩重以及輪與軸間的摩擦所做的功。

6.（2019北京,20,2分）（多選）某同學用滑輪組提升物體,繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關系如

圖中圖線。所示，物體上升的高度隨時間變化的關系如圖中圖線b所示。已知物體的質(zhì)量為450g,所用

動滑輪的質(zhì)量為50g,繩子自由端的拉力尸為1.3N。g取10N/kg。在0~2s的過程中，下列說法中正確

的是（BC）

A.繩子自由端移動的速度為5.()cm/s

B.拉力F的功率為0.26W

C.有用功為0.45J

D.滑輪組的機械效率為90%

解析繩子自由端移動的速度v=；=^^=0.2m/s,A錯誤;拉力尸的功率P=Fv=L3Nx(),2m/s=().26W,B正

t0.5s

確;有用功W^=mgh=0A5kgxlON/kgxO.lm=0.45J,C正確;滑輪組的機械效率〃=器=舞黑浜7%,D錯

rSl.JNXU.4m

誤。

易錯警示

根據(jù)圖像信息，注意區(qū)分繩子自由端移動速度和物體上升的速度。

7.(2018北京,34,3分)圖是用動滑輪提升貨物A的示意圖。在豎直向上的拉力F的作用下，使重450N的

貨物A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m,在這個過程中，拉力廠做的功為5000J。

求：(1)有用功卬有;

(2)拉力/的功率P;

(3)動滑輪的機械效率小

答案⑴4500J(2)100W(3)90%

解析⑴卬有=G/?=450NxlOm=4500J

⑵「?！眔ow

w有4500J

⑶=90%。

5000J

考點3機械能

8.(2022北京,6,2分)如圖是神舟十三號載人飛船返回艙返回地面時的情境。打開降落傘后，若返回艙在

一段時間內(nèi)的運動可看作是豎直向下的勻速運動，則關于返回艙在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是(A)

A.返回艙的動能不變

B.返回艙的重力勢能不變

C.返回艙的機械能不變

D.返回艙所受重力不做功

解析返回艙返回時豎直向下做勻速運動.速度和質(zhì)量不變.所以動能不變.A正確:豎直向下運動時*高度

變小,所以重力勢能減小.B錯誤;運動過程中返回艙的機械能等于重力勢能和動能的總和.重力勢能減小,

動能不變，所以機械能減小,C錯誤;返回艙豎直向下運動，沿重力方向移動了距離，所以返回艙所受重力做

功,D錯誤。故選A。

9.（2021北京.9,2分）在體育課上，小康用胳膊將排球向上墊起后，排球上升過程中運動得越來越慢。下列

說法中正確的是（D）

A.排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球所受的重力小于排球的慣性

B.排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到方向向上的力

C.排球在脫離胳膊后的上升過程中，重力勢能逐漸減小

D.排球在脫離胳膊后的上升過程中,動能逐漸減小

解析排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升,是由于排球具有慣性.但是慣性不是力，不能與重力比較,A錯誤;排

球在脫離胳膊后的上升過程中，受到豎直向下的重力和向下的空氣阻力.合力向下,B錯誤;重力勢能跟質(zhì)

量和高度有關才非球在脫離胳膊后的上升過程中，質(zhì)量不變，高度增加,因此排球的重力勢能增大,C錯誤；

動能跟質(zhì)量和速度有關,排球在上升過程中運動得越來越慢，質(zhì)量不變，速度減小,因此排球的動能減小,D

正確。故本題應選D。

10.（2020北京,17,2分）（多選）如圖所示為游樂園的過山車運行的情境，下列說法正確的是（AC）

A.過山車從高處加速滑下的過程中，動能增加

B.過山車從高處加速滑下是由于受到慣性的作用

C.過山車從低處上升的過程中，重力勢能增加

D.過山車從低處上升的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

解析同一物體質(zhì)量不變,速度越大動能越大,A正確;過山車加速滑下是由于重力作用,慣性不是力,不能

說“受到慣性的作用二B錯誤;過山車從低處上升，高度增加,重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,D錯誤,C

正確。故選A、Co

11.（2019北京,17,2分）（多選）如圖所示，小朋友沿滑梯下滑得越來越快。關于該過程，下列說法中正確的

是（CD）

A.小朋友不具有慣性

B.小朋友的運動狀態(tài)不變

C.小朋友的動能增加

D.小朋友的重力勢能減少

解析一切物體都有慣性,A錯誤:小朋友沿滑梯下滑得越來越快，說明運動狀態(tài)在改變,B錯誤:動能跟質(zhì)

量和速度有關，小朋友沿滑梯滑下時，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大,C正確;重力勢能跟質(zhì)量和高度有關，

小朋友沿滑梯滑下時，質(zhì)量不變，高度變小.重力勢能變小,D正確。

12.（2018北京,22,2分）（多選）圖所示為冬奧會的一些運動項目，關于這些項目中的情景，下列說法中正確

的是（CD）

跳介滑雪短道速滑冰壺冰球

A.跳臺滑雪運動員在空中下落的過程中,重力勢能不變

B.短道速滑運動員在轉(zhuǎn)彎滑行的過程中,運動狀態(tài)不變

C.冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺具有慣性

D.冰球運動員用球桿推著冰球使其水平滑動的過程中，冰球所受重力沒有做功

解析運動員在空中下落的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小,A選項錯誤;運動員轉(zhuǎn)彎時運動方

向在變化,說明運動狀態(tài)改變,B選項錯誤;擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺具有慣性,C選項正

確;冰球水平滑動過程中，在重力方向上沒有移動距離，重力不做功Q選項正確。

三年模擬

基礎練

一、選擇題（每小題2分，共20分）

1.（2022海淀一模,6）在圖所示的事例中，人施加在物體上的力對物體做功的是(B)

A.舉著杠鈴B.沿水平地面

原地不動推動小車

C.抱著書D.推石頭沒有

不動推動

解析做功的兩個必要因素是:作用在物體上的力，物體在這個力的方向上移動的距離。水平推力推著

小車前進，小車在力的方向上移動了距離，推車的力做了功,B正確。

2.（2021西城二模,8）下列實例中,哪個力對物體做了功（B）

A.馬拉車，車未動，馬的拉力對車做功

B.人提著一袋面粉上樓，人對面粉做了功

C.冰壺在水平冰面上減速滑動，重力對冰壺做功

D.起重機吊著重物在空中靜止不動，鋼絲繩的拉力對重物做功

解析做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在這個力的方向上移動的距離。馬拉車，

車未動，車在力的方向上沒有移動距離，所以馬對車不做功,A錯誤;人提著一袋面粉上樓，滿足這兩個因

素,B正確;冰壺在水平冰面上減速滑動.在重力的方向上沒有移動距離,重力不做功,C錯誤;起重機吊著重

物在空中靜止不動.重物在拉力的方向上沒有移動距離,所以鋼絲繩的拉力對重物不做功,D錯誤。故本

題應選B。

3.（2021東城二模,14）（多選）如圖所示，小東將一把鐵鎖用繩子懸掛起來，把它拉到自己的鼻子附近，由靜止

釋放,鐵鎖來回擺動，如圖所示。鐵鎖擺動過程中，下列說法正確的是（BC）

A.繩子對鐵鎖的拉力與鐵鎖受到的重力是一對平衡力

B.鐵鎖始終不會超過釋放時的高度

C.鐵鎖的動能和勢能不斷相互轉(zhuǎn)化

D.若鐵鎖擺動到最低點時繩子突然斷開，則鐵鎖將沿豎直方向下落

解析動能跟質(zhì)量和速度有關，重力勢能跟質(zhì)量和高度有關,鐵鎖來回擺動過程中，質(zhì)量不變，高度改變,速

度改變，鐵鎖的動能和勢能不斷相互轉(zhuǎn)化,C正確:由于鐵鎖受到空氣阻力，克服阻力要做功,鐵鎖的機械能

減小，機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,鐵鎖來回擺動過程中不會超過釋放時高度.B正確;鐵鎖擺動過程中,繩子對鐵

鎖拉力的方向不斷改變,鐵鎖受到的重力方向始終豎直向下，所以這兩個力不是一對平衡力.A錯誤;若鐵

鎖擺動到最低點時繩子突然斷開，鐵鎖具有慣性,鐵鎖不會豎直下落,D錯誤。故本題應選B、C。

4.（2022朝陽二模,14）（多選）如圖所示，滾擺從最高點由靜止開始釋放，運動到最低點后再次向上運動，

發(fā)現(xiàn)滾擺每次到達最高點時總比前一次低。在滾擺從最高點運動到最低點的過程中，下列說法中正確的

是（AD）

A.滾擺的重力勢能越來越小

B.滾擺的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

C.滾擺的機械能的總和不變

D.重力對滾擺做的功越來越快

解析動能跟質(zhì)量和速度有關,重力勢能跟質(zhì)量和高度有關，滾擺從最高點運動到最低點的過程中，質(zhì)量

不變，高度減小.速度增加,所以滾擺的重力勢能減小,A正確;下落過程中把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.同時還

要克服阻力做功,B錯誤;滾擺每次到達最高點時總比前一次低，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯誤;滾擺從最高點

運動到最低點的過程中速度越來越快.重力對滾擺做的功就越來越快。故本題應選A、D。

5.（2022西城一模,15）（多選）2022年2月6日,中國女足姑娘們在亞洲杯決賽中頑強拼搏，最終奪得亞洲杯

冠軍。如圖所示，中國女足隊員正在傳球,踢出去的足球在空中飛行的過程中，會受到空氣阻力的作用。

則下列分析中正確的是（AD）

A.踢出去的足球在空中上升過程中,它的機械能逐漸減小

B.踢出去的足球在空中下降過程中,它的機械能逐漸增大

C足球在空中上升到最高點時，它的機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.空中運動的足球，若所受力都消失,它將做勻速直線運動

解析踢出去的足球在空中上升或下降過程中.由于受到空氣阻力的作用.需要克服空氣阻力做功.一部

分機械能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此它的機械能逐漸減少,A正確,B錯誤。足球在空中上升到最高點時依然有

向前的運動趨勢.機械能不為0,所以不是機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯誤?？罩羞\動的足球，若所受力都

消失.根據(jù)牛頓第一定律知足球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動,D正確。故本題應選A、D。

6.（2021房山二模,10）人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行時,離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點

叫遠地點，如圖所示。衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。關于運行的衛(wèi)

星,下列說法中正確的是（C）

A.衛(wèi)星繞地球運行的過程中,不受力的作用

B.衛(wèi)星從近地點向遠地點運動的過程中，動能增加

C.衛(wèi)星從遠地點向近地點運動的過程中，勢能轉(zhuǎn)化為動能

D.衛(wèi)星在遠地點和近地點的機械能不相等

解析衛(wèi)星運行過程中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,機械能守恒,D錯誤;動能跟質(zhì)量和速度有關,重力勢

能跟質(zhì)量和高度有關。衛(wèi)星在近地點時動能最大，勢能最小,在遠地點時勢能最大.動能最小，衛(wèi)星從近地

點向遠地點運動的過程中，動能減小,勢能增大,B錯誤;衛(wèi)星從遠地點向近地點運動的過程中，勢能減小,

動能增大，勢能轉(zhuǎn)化為動能,C正確:衛(wèi)星繞地球運行的過程中.速度和方向不斷發(fā)生改變,一定受到力的作

用且受力一定不平衡.A錯誤。故本題應選C。

解題關鍵

明確動能和勢能大小的影響因素，知道衛(wèi)星在近地點時勢能最小（不為零），動能最大;衛(wèi)星在遠地點時勢能最大，動能

最?。ú粸榱悖?/p>

7.（2021東城二模,11）圖為一輛5G無人環(huán)衛(wèi)車,質(zhì)量為360kg，車與地面接觸的總面積為200cm若它

以2m/s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛3min,此時環(huán)衛(wèi)車水平方向受到牽引力和阻力的作用且

阻力為車重力的0.5倍,g取10N/kgo此過程中，下列說法正確的是（C）

A.5G通信是利用超聲波傳遞信息的

B.該車對路面的壓強為1800Pa

C.該車所受牽引力的功率為3600W

D.該車前進的距離為6m

解析5G通信是利用電磁波傳遞信息的，超聲波無法在真空中傳播.A錯

誤;片5=?=合W=3黑煦°，野=1.8x1（）5Pa,B錯誤;E牽=尸0.5G=0.5，〃g=0.5x360kgxlON/kg=l800N,P=F

牽口車=180（）Nx2m/s=3600W,C正確:s=u/=2m/sx180s=360m,D錯誤。故本題應選Co

8.（2021東城一模,15）多選）工人師傅為了搬運裝修材料，設計了如圖所示的滑輪組，已知圖中的每個滑輪

均重50N。在一次施工中，工人師傅用此裝置將重為400N的材料勻速提升到4.5m高的樓上用時30s,

此過程中，繩重和摩擦忽略不計,g取10N/kg,下列說法正確的是（AD）

G

A.繩自由端移動的速度為0.45m/s

B.天花板受到豎直向下500N的拉力

C.工人做的有用功是2025J

D.滑輪組的機械效率約為88.9%

解析由圖可知，繩子股數(shù)〃=3材料移動的速度v物=s//=4.5m/30s=0.15m/s,繩子自由端移動速度”繩

=3丫物=3x0.15m/s=0.45m/s,A正確:繩子受到的拉力尸=(G+G動)73=(400N+50N)Z3=15ON,對定滑輪進

行受力分析.受到豎直向下的重力G定、兩股繩子豎直向下的拉力F拉和豎直向上的拉力T,T=2F拉+G定

=2x150N+50N=350N,天花板受到豎直向下的拉力等于定滑輪受到的豎直向上的拉力T,大小為350

N,B錯誤;工人做的有用功W有用=Gh=400Nx4.5m=l800J,C錯誤;滑輪組的機械效率片W有即攸總=

Gh/(Fs)=G/(nF)=400N/(150Nx3)=88.9%,D正確。故本題應選A、Do

解題關鍵

根據(jù)被提升的動滑輪的繞線方式確定繩子股數(shù)〃，繩自由端移動的速度和移動的距離分別是物體移動速度和上升

高度的〃倍。對定滑輪進行受力分析，才能計算天花板受到豎直向下的拉力。

9.(2021西城一模,15)(多選)小東利用如圖所示的滑輪組把物體A勻速提升至高處。他用豎直向下的力

尸拉繩時,滑輪組的機械效率為小已知:F=100N力=80%,物體A勻速上升的速度為0.05m/s。若不計繩

重和軸摩擦，則(BC)

\\\\\^^\\\^^\\\\

nn

A.繩子自由端移動的速度為0.2m/s

B.拉力尸做功的功率為15W

C.動滑輪受到的重力為60N

D.lOs內(nèi)，拉力廠所做的有用功為150J

解析由圖可知*繩子股數(shù)〃=3,繩子自由端移動速度v繩=3VA=3X0.05m/s=0.15m/s,A錯誤;拉力廠做功

的功率「=&繩=100Nx0.15m/s=15W,B正確:滑輪組的機械效率〃=卬有用"總=Gh人Fs)=G/(nF)=

G/(3xl00N)=80%,所以G=240N,G動=3E-G=3xl00N-240N=60N,C正確;拉力F做的有用功卬有用=G。

=240NxO.5m=120J,D錯誤。故本題應選B、C.

10.（2021石景山二?！?）如圖所示，牽引車通過滑輪組將水平面上的物體勻速吊起，物體重力為900N、

底面積為200cm2,物體20s內(nèi)勻速豎直上升1m,牽引車的拉力為400N。不計繩重和摩擦，則下列結(jié)果

正確的是（C）

||

A.動滑輪的重力為20（）N

B.20s內(nèi)牽引車的拉力做功為3600J

C.該滑輪組提升該物體的機械效率為75%

D.當物體受到100N的拉力時,物體對地面的壓強為4.5x104Pa

解析G動=3F-G=3x400N-900N=300N,A錯誤;卬=尺=4（）0Nx1mx3=l200J,B錯誤;滑輪組的機械效率

_W^_Gh_G_900N=75%,C正確;p二?二?二?二黑港等二4x104Pa,D錯誤。故本題應選C。

“―W~Fs~nF~4Q0Nx3

二、實驗探究題（6分）

11.（2020通州一模.29）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，小明用同一滑輪組做了3次實驗，實

驗數(shù)據(jù)記錄如表所示，其中G動為動滑輪重力、G物為滑輪組所掛重物的重力、人為重物上升高度、F為

繩子自由端的彈簧測力計的拉力、s為彈簧測力計上升的距離。

次數(shù)G?5'J/Nh/cmF/^s/cm

11251.01566.7%

21451.71578.4%

316515

甲

-\

2：--2

3：

4-i-4

51

(1)請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在圖甲中完成滑輪組的繞繩;

(2)實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上拉動彈簧測力計;

(3)進行第3次測量時,彈簧測力計示數(shù)如圖乙所示，則測力計的拉力為，JN,滑輪組的機械效率約為一

83.3%(計算結(jié)果保留一位小數(shù)):

(4)分析1、2、3次實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，用同一滑輪組提升重物時，重物的重力越大，滑輪組的機械效率越)

(選填“高”或"低”)。

答案⑴如圖所ZF；

解析(1)根據(jù)表格中彈簧測力計上升的距離與重物上升高度的倍數(shù)關系可知,繩子股數(shù)〃=3;(2)實驗中.

為了使重物和動滑輪受力平衡.使用滑輪組提升重物時,應豎直向上勻速拉動彈簧測力計;(3)彈簧測力計

示數(shù)為2.4N.根據(jù)機械效率的計算公式〃=煞=等計算出機械效率為83.3%;(4)分析1、2、3次實驗數(shù)

據(jù)發(fā)現(xiàn).用同一滑輪組提升重物時，重物的重力越大，滑輪組的機械效率越高。

三、計算題(6分)

12.(2022東城一模,25)如圖是用動滑輪運送建筑材料A的示意圖。在卷揚機對繩子的拉力作用下，使重

800N的建筑材料A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m。在這個過程中，動滑輪提升建筑材料A所

做的有用功為卬什,卷揚機對繩子的拉力尸做功的功率P為200W,不計繩重和摩擦。求：

(1)有用功W”；

(2)動滑輪的重力G@」；

(3)動滑輪勻速提升建筑材料A的機械效率小

I

答案⑴8()00J(2)200N(3)80%

解析(1)：A勻速直線上升，所受拉力7■與其重力G二力平衡

T=G"W有=T/7=GAJ?=8OONxlOm=8000J

(2)T=M=0.2m/s

u繩=2i，物=0.2m/sx2=0.4m/s

.DwFSR

??4繩

200W=Fx0.4m/s

AF=500N

以動滑輪和A為研究對象,其受力分析如圖所示

-2F

Q

2F=GA+G動

2x500N=800N+G動

G動=2()0N

⑶W總二PU200Wx50s=10000J

^^=_8oooj_x?oo%=8o%

1

W｛：:10000J

提升練

一、選擇題(每小題2分，共26分)

1.(2022西城一模,10)如圖所示，是2022年北京冬奧會上使用的全高清4K軌道攝像機——“獵豹”。它是

我國自主研發(fā)的一款高速攝像設備，設計技術標準能達到25m/s。在速滑比賽中，頂尖運動員速度可達

到70km/h,“獵豹”工作時不僅能實時追蹤運動員的位置，還能根據(jù)要求進行加速、減速等動作。下列說

法中正確的是(C)

A.“獵豹”能快速移動，其最高速度為70km/h

B.“獵豹”勻速轉(zhuǎn)彎過程中,其運動狀態(tài)保持不變

C.“獵豹”在水平軌道上加速運動，其動能逐漸增大

D.“獵豹”在水平軌道上減速運動,其重力勢能逐漸減小

解析“獵豹”能快速移動，其最高速度為25m/s=25x3.6km/h=90km/h,A錯誤。“獵豹”勻速轉(zhuǎn)彎過程中,

運動方向發(fā)生了改變，其運動狀態(tài)改變,B錯誤?！矮C豹”在水平軌道上加速運動，質(zhì)量不變,速度變大，其動

能逐漸增大.故C正確?！矮C豹”在水平軌道上減速運動，質(zhì)量不變，其重力勢能不變,D錯誤。故本題應選

C。

2.（2022平谷一模,15）（多選）如圖所示，是運動員在冬奧會上參加不同比賽項目時頑強拼搏的英姿。下列

說法中正確的是(BD)

A.甲圖中，速度滑冰運動員在劃過彎道的過程中,受平衡力作用

B.乙圖中，花樣滑冰運動員在冰面上水平勻速繞圓周滑行過程中，運動狀態(tài)改變

C.丙圖中，運動員將冰壺推出后冰壺速度越來越慢，是因為冰壺的慣性變小

D.丁圖中，自由滑雪空中技巧運動員在空中加速下落過程中,重力做功變快

解析速度滑冰運動員在劃過彎道的過程中，運動的方向在不斷改變,運動狀態(tài)一直在改變，所以是受非

平衡力的作用,A錯誤;運動員將冰壺推出后冰壺速度越來越慢,是因為冰壺受到冰面對它摩擦力的作用,

而慣性的大小和物體的質(zhì)量有關，冰壺的質(zhì)量不變因此慣性不變,C錯誤。

3.（2021東城一模,14）（多選）2020年7月23日，我國“天問一號”火星探測器由長征五號遙四運載火箭發(fā)射

升空，開始火星探測之旅，如圖所示。“天問一號”在到達火星附近時，通過“剎車”減速進入環(huán)繞火星運行

的軌道（“天問一號”在火星大氣層外運行，不受火星大氣阻力）。在某次環(huán)繞火星的橢圓軌道上運行

時，“近火點”的高度約280km,“遠火點”8的高度約5.9xl04km。下列說法正確的是（ACD）

A.火箭放置在發(fā)射臺上準備發(fā)射時，發(fā)射臺對火箭沒有做功

B.火箭加速升空時，“天問一號”探測器相對于火箭是運動的

C.“天問一號”在火星附近“剎車”減速后，具有的機械能減小

D.“天問一號”從“近火點”運動到“遠火點”8的過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

解析做功的兩個必要因素是作用在物體上的力、物體在這個力的方向上移動的距離?；鸺胖迷诎l(fā)

射臺上準備發(fā)射時，火箭沒有移動距離，發(fā)射臺對火箭沒有做功.A正確;火箭加速升空時「天問T”探測

器和火箭一起向上運動.二者沒有相對位置的改變「天問一號”探測器相對于火箭是靜止的.B錯誤;重力

勢能的大小與質(zhì)量和高度有關，“天問一號”在火星附近“剎車”減速后.質(zhì)量不變，高度和速度減小,動能和

勢能都減小，具有的機械能減小C正確;“天問一號”在“近火點”時勢能最小，動能最大，在“遠火點”時，勢能

最大.動能最小，“天問一號”從“近火點”運動到“遠火點”B的過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能.D正確。故本

題應選A、C、D。

4.（2021石景山二模,15）（多選）排球比賽中,被運動員墊起的排球豎直向上運動到最高點后又落回過程中，

排球經(jīng)過P點和。點時，其動能和重力勢能大小關系如圖所示。下列關于排球的判斷正確的是（BD）

能量/J

30

20……門-------------=----------

10

°〃點動能。點重。點動能Q點重

力勢能力勢能

A.在P點的速度大于在。點的速度

B.在P點的機械能大于在。點的機械能

C.在P點的機械能等于在。點的機械能

D.P點離地面的高度大于。點離地面的高度

解析動能大小與物體質(zhì)量和速度有關，由題圖可知/、。兩點的動能大小相等,排球質(zhì)量不變,所以排

球在。點的速度等于在尸點的速度,A錯誤:重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關，由題圖可知，排球

在。點的重力勢能小于在P點時的重力勢能,排球質(zhì)量不變，所以排球在。點的高度小于在P點的高

度.D正確:機械能包括動能和勢能,因此排球在P點的機械能大于在。點的機械能,B正確C錯誤。故本

題應選B、Do

5.（2021海淀一模,10）蘋果由靜止開始下落，每隔0.1s記錄一次蘋果的位置，如圖所示。

關于蘋果下落的過程，下列說法中正確的是（D）

A.蘋果的動能始終保持不變

B.蘋果的動能轉(zhuǎn)化為蘋果的重力勢能

C.相等的時間間隔內(nèi)，蘋果所受的重力做功相等

D.蘋果所受的重力做功越來越快

解析動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關，重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關。蘋果由靜止開始下落,

質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，蘋果的動能增大,重力勢能減小，蘋果的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,A、B錯誤；

由圖知蘋果向下加速運動，因此相同時間內(nèi)蘋果下降的高度不同，蘋果的重力G不變，根據(jù)W=Fs=G/?可

知.相等的時間間隔內(nèi)，蘋果所受的重力做功不同C錯誤;功率是表示做功快慢程度的物理量，根據(jù)

P=R-Gv可知，蘋果下落時，重力G不變，速度y增大，所受的重力做功的功率越來越大，即重力做功越來

越快,D正確。故本題應選D。

6.（2021順義二模,14）（多選）一個重力為650N的人乘電梯勻速上升，之后又乘電梯以同樣的速度勻速下

降，則下列說法中正確的是（BD）

A.勻速上升時人的機械能不變

B.勻速下降時重力對人做功,重力勢能減小

C.勻速上升時人對電梯的壓力與人所受的重力是相互作用力，壓力大小為650N

D.勻速下降時電梯對人的支持力與勻速上升時電梯對人的支持力相等，均為650N

解析勻速上升時.人的質(zhì)量和速度不變，高度增加，所以人的機械能增加.A錯誤;做功的兩個必要因素為

作用在物體上的力、物體在這個力的方向上移動的距離，所以勻速下降時，重力對人做功;又因為人的質(zhì)

量不變，高度減小,所以重力勢能減小,B正確;勻速上升時人對電梯的壓力與人所受的重力不是相互作用

力C錯誤;人勻速下降或勻速上升時受力是平衡的，在豎直方向上受到重力和支持力,二力大小相等,D正

確。故本題應選B、Do

7.（2021海淀二模,14）（多選）下列關于功和能的說法中正確的是（ACD）

A.機械做功越快，功率就越大

B.作用在物體上的某個力越大，這個力對該物體做的功就越多

C.在平衡力作用下運動的木塊，其機械能可能發(fā)生變化

D.在空中豎直自由下落的籃球，其增加的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的

解析功率是表示做功快慢的物理量，機械做功越快,功率就越大,A正確;作用在物體上的某個力很大，但

物體在力的方向上移動的距離未知，因此無法確定做功的多少,B錯誤;動能跟質(zhì)量和速度有關，重力勢能

跟質(zhì)量和高度有關。在平衡力作用下運動的木塊，運動狀態(tài)不變，質(zhì)量和速度不變，高度可能會改變，因此

其機械能可能改變,C正確;豎直自由下落的籃球，其質(zhì)量不變，高度減小，速度增大.重力勢能轉(zhuǎn)化為動

能,D正確。故本題應選A、C、Do

8.（2021昌平二模』5）（多選）如圖所示是兩物塊（固定在一起）沿斜面（斜面固定不動）向下運動的情境示意

圖，若甲物塊質(zhì)量為如,乙物塊質(zhì)量為利,〃“小于，敢，在它們沿斜面向下運動速度越來越大的過程中，下列

說法中正確的是（AB）

A.甲物塊的動能越來越大

B.甲、乙兩物塊的速度大小始終相等

C.甲、乙兩物塊的動能始終相等

D.甲、乙兩物塊所受重力做功的功率始終相等

解析動能跟質(zhì)量和速度有關，重力勢能跟質(zhì)量和高度有關。甲物塊沿斜面向下運動,速度越來越大，質(zhì)

量不變，動能越來越大,A正確:甲、乙兩物塊（固定在一起）沿斜面（斜面固定不動）向下運動,甲和乙相對靜

止，甲、乙兩物塊的速度大小始終相等,B正確;甲、乙兩物塊的質(zhì)量不同、速度相同.故動能不等C錯誤;

甲、乙質(zhì)量不同，重力也不同，速度相同，根據(jù)P=&可知兩物塊重力做功的功率不相等.D錯誤。故本題

應選A、Bo

9.（2022房山一模,9）2022年冬奧會自由式滑雪大跳臺比賽在北京賽區(qū)進行。如圖甲所示，大跳臺由賽道、

裁判塔、看臺區(qū)三部分組成。如圖乙所示,是運動員完成一次動作的示意圖。關于運動員完成這次動作,

下列說法正確的是（C）

A.運動員一直能往下滑是由于運動員受到的重力大于慣性

B.運動員在C點的重力勢能小于在E點的重力勢能

C.運動員從A點到B點的過程中增加的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的

D.運動員在A點和E點的機械能相等

解析運動員一直能往下滑是由于運動員受到的重力大于運動員受到的阻力.而慣性不是力.因此慣性

和力也不能夠比較大小,A錯誤。運動員從。點運動到￡點的過程中,質(zhì)量不變，高度在降低，所以重力

勢能減小,B錯誤。運動員從A點到B點的過程中高度會減小,重力勢能減小，動能增加，增加的動能是由

重力勢能轉(zhuǎn)化來的.C正確。運動員從A點到E點的過程中克服阻力做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動能,

機械能減小。D錯誤。故選C。

卷揚機

10.（2021順義一模,15）（多選）用如圖所示的滑輪組把建筑材料提起來。卷揚機用750N的力拉鋼絲繩,10

s內(nèi)將建筑材料豎直勻速提升1m,此過程中,滑輪組的機械效率為80%。則下列判斷正確的是（BD）

A.動滑輪的重力為450N

B.建筑材料的重力為1800N

C.滑輪組的有用功為750J

D.卷揚機做功的功率為225W

解析由圖可知，繩子股數(shù)〃=3,繩子自由端移動速度h繩=s/l=\mx3/10s=0.3m/s,滑輪組的機械效率

%W有球印總=GIVFs=G/nF=G/（3x750N）=80%,所以G=1800N,B正確:如果不計繩重和摩擦廁G動

=3F-G=3x750N-1800N=450N,而實際上需要考慮繩重和摩擦,所以動滑輪的重小于450N,A錯誤:滑輪

組做的有用功卬有用=Gh=1800Nx]m=l800J,C錯誤;拉力做功的功率繩=750Nx0.3m/s=225

W,D正確。故本題應選B、Do

解題關鍵

這個題目沒說不考慮繩重和輪與軸之間的摩擦，因此有些公式就不再適用.如計算機械效率的一個推導式，尸

G/（G+G動）.繩子受到的拉力F拉=（G+G動）/3,這兩個公式必須在不考慮繩重和輪與軸之間的摩擦時才可以使用。

11.（2021朝陽二模,14）（多選）如圖所示，工人師傅用150N的力使重為2400N的物體A在1min內(nèi)沿水

平地面向左勻速移動了12m,此時物體A受到的摩擦力為A受到重力的0.1倍。下列說法中正確的是

（CD）

A.物體A受到的拉力為150N

B.動滑輪重為60N

C.工人師傅拉力的功率為60W

D.該裝置的機械效率為80%

解析戶0.1G=0.1x2400N=240N,物體A在水平方向上受到拉力和摩擦力*做勻速直線運動二力平衡,

大小相等,A錯誤;如果不計繩重和輪與軸間摩擦，則G3）=2F-FA=2F->2X150N-240N=60N,而實際上需

要考慮繩重和摩擦，所以動滑輪的重力小于60N,B錯誤:由題圖可知.繩子股數(shù)〃=2,繩子自由端移動速度

v繩=電=噌&=04m/s,P=G繩=150Nx0.4m/s=60W,C正確;滑輪組的機械效率

t60S

%智=老=12黑;;黑2=80%，〃正確。故本題應選C、D。

WFs繩150NX12mX2

12.（2021門頭溝二模,15）（多選）如圖是工人通過滑輪組從水中勻速打撈物體的示意圖，測得物體出水后工

人作用在繩子上的拉力為300N?已知物體重560N,密度為2.8X103kg/nR該工人的重力為500N。不

計滑輪組的繩重和摩擦及水的阻力，水的密度為LOxl（）3kg/m3,g取10N/kgo關于該過程,下列說法正確

的是（AD）

sO

A.動滑輪的重力為40N

B.出水前工人作用在繩子上的拉力為130N

C.出水前工人對地面的壓力為240N

D.出水前滑輪組的機械效率為90%

解析由題圖可知，繩子股數(shù)n=2,G動=2F-G物=2x300N-560N=40N,A正確:物體的體積丫物

=上二,2"言1fLnz兒=2x10-2n?物體浸沒在水中時，「浮=p水”物=1.0X103kg/n?xioN/kgx2xW2

p物g2.8X10-3Kg/mixlON/kg

3：

m=200N