第十單元機械與人(A卷·知識通關練)(原卷版+解析)

班級姓名學號分數(shù)第十單元機械與人（A卷·知識通關練）一．選擇題（共19小題）1．如圖所示，將邊長為10cm，質量為8kg的正方體合金塊用細繩掛在輕質杠桿的A處，杠桿可繞O點轉動，在B點施加拉力F＝80N，方向如圖所示，杠桿在水平位置平衡，已知OA：AB＝2：3，則下列說法錯誤的是（sin37°＝0.6；cos37°＝0.8；g＝10N/kg）（）A．合金塊的密度是8×103kg/m3 B．A點受到繩的拉力為24N C．物體對地面的壓力為80N D．物體對地面的壓強為5.6×103Pa2．小明探究杠桿的平衡條件時，通過增減鉤碼并移動鉤碼獲得3組數(shù)據(jù)；小華在測量未知電阻時，通過調節(jié)滑動變阻器獲得了3組數(shù)據(jù)。這兩個實驗采用多次實驗的目的，下列說法正確的是（）A．都是為了找出普遍規(guī)律 B．都不是為了找出普遍規(guī)律 C．小華的操作是為了多次測量減小誤差 D．小明的操作是為了多次測量減小誤差3．如圖所示，下列生活情景中，所使用的簡單機械屬于省力杠桿的是（）A．用釘錘拔釘子 B．用筷子夾食物 C．用船槳劃水 D．用笤帚掃地4．如圖為我國古人運送巨木的勞動情境示意圖。下列做法不能抬起巨木的是（）A．支架下端墊有底面積較大的石塊，減小支架對地面的壓強 B．縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，以減小阻力臂 C．另一根硬棒綁在橫桿上起到加長橫桿的作用，以增大動力臂 D．另外請人在巨木下方同時用撬棒抬巨木，以減小阻力5．對圖中所示的幾種簡單機械，下列說法正確的是（）A．如圖所表示的裝置中OB是動力臂 B．使用如圖所示的裝置F1＞F2＞F3 C．如圖所示的汽車方向盤也是一種簡單機械 D．如圖所示的裝置是一種等臂杠桿6．工人師傅用如圖所示的裝置將水泥從地面勻速運至高處，若水泥重為G0，桶重為G1，動滑輪重為G2，該裝置的機械效率為η（不計繩重和摩擦），求工人師傅作用在繩子自由端的拉力F。下列表達式中正確的是（）A．F＝ B．F＝ C．F＝ D．F＝7．如圖所示，物體A、B的重分別為40N、20N，動滑輪重為10N，此時物體A在水平面上向右以2m/s做勻速直線運動，則下列說法正確的是（繩子和滑輪間的摩擦不計）（）A．物體所受摩擦力方向水平向左大小為10N B．物體下落速度為4m/s C．若用F＝30N向左拉物體A，可以使物體A向左做加速直線運動 D．若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運動，所需力的大小為30N8．如圖所示的四種情景中，人對物體做功的是（）A．人拿物體沿水平路面前行 B．人舉著啞鈴不動 C．人推一塊大石頭沒推動 D．人將地面上的物體撿起來9．如圖中甲、乙、丙、丁為四個相同的小球，開始時它們的高度相同，甲先上拋后落地，乙、丙分別從長度不同的斜面滑到地面，丁直接下落到地面，在這過程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功分別為W1、W2、W3、W4，則四個功的大小，下列說法正確的是（）A．W1最大 B．W2最大 C．W4最大 D．一樣大10．下列數(shù)據(jù)最接近實際情況的是（）A．托起兩個雞蛋大約需要10N的力 B．一位中學生的重力大約為500kg C．把2個雞蛋舉高1m所做的功大約為1J D．成人站立時對地面的壓強約為1.5×104N11．作用力F1與F2分別對兩個物體做功，兩個物體通過的距離之比為s1：s2＝1：3，兩個力做的功的大小之比為W1：W2＝4：3，則這兩個力的大小之比F1：F2是（）A．1：4 B．4：1 C．4：9 D．9：412．如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運動，兩次拉動木塊得到的圖像分別是圖乙中的圖線①、②，兩次對應的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，則（）A．F1＞F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＞P2 C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝P213．引體向上是中學生經常進行的體育鍛煉項目，若一個普通中學生在1分鐘內完成10次引體向上，該學生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．10W B．50W C．100W D．200W14．一個重為10N的木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，受到水平向左的拉力F的作用，如圖甲所示。拉力F的大小與時間t的關系如圖乙，木塊的運動速度v與時間t的關系如圖丙所示。則下列說法正確的是（）A．t＝3s時木塊受到的合力為0 B．t＝3s時木塊受到的摩擦力為5N C．4～6s內木塊的重力做功40J D．4～6s內拉力F的功率為9W15．當你拉開彈弓，彈弓就儲存了（）A．動能 B．彈性勢能 C．重力勢能 D．功16．如圖所示是攝影師記錄的運動員在冬奧會上滑雪時，從低處向高處躍起的情景。在到達最高處前，下列說法中正確的是（）A．動能一直減小 B．重力勢能一直減小 C．動能先減小后增大 D．重力勢能先減小后增大17．對圖中的籃球繼續(xù)上升向籃球框運動的過程中，下列物理量增大的是（）A．重力勢能 B．慣性 C．運動速度 D．動能18．用如圖裝置提升物體，先將重為G的鉤碼掛在均勻鐵質杠桿上的A點，彈簧測力計作用于C點，豎直向上勻速拉動測力計，杠桿的機械效率為η1；若僅將鉤碼改掛到B點，仍將測力計豎直向上勻速拉動相同的高度，杠桿的機械效率為η2，摩擦不計，則（）A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η219．在城市的老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重390N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩子的拉力為200N，建筑材料在10s內勻速上升10m，不計繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是（）A．動滑輪所受重力為10N B．滑輪組所做的有用功為2000J C．工人所用拉力的功率為390W D．滑輪組的機械效率為90%二．多選題（共3小題）（多選）20．如圖所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部勻速拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2．則（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2（多選）21．如圖為運動員手持鉛球（圖中未畫出）時的情景。此時，手臂受力時可簡化為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞肘關節(jié)轉動的模型。關于這個物理模型，下列選項正確的是（）A．l1、l2分別表示F1和F2的力臂 B．l1、l2分別表示F1和F2的力臂 C．手臂是個省力杠桿 D．手臂是個費力杠桿（多選）22．如圖所示用一個始終垂直于杠桿的拉力將重物由a提升到b位置，重物掛在杠桿上的位置不變，若杠桿始終保持平衡狀態(tài)且不計杠桿的自重，下列說法正確的是（）A．提升的過程中，始終是省力杠桿 B．拉力先變大后變小 C．拉力大小始終不變 D．拉力一直變小三．填空題（共5小題）23．如圖所示，斜面長s＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向F＝50N的拉力，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速拉到頂端B，有用功為J，斜面的機械效率為；整個過程中斜面對物體的支持力做功大小為J。24．如圖，我國首架自主研發(fā)的大型運輸機“運20”試飛成功，飛機在飛行時其機翼（選填“上”或“下”）方空氣流速大；飛機在減速下降、準備著陸的過程中，其動能（選填“增大”“減小”或“不變”）；“運20”起落架上共有14個巨大的輪胎，是為了減小起降過程中對跑道的；輪胎表面有花紋是為了。25．如圖所示，在探究杠桿平衡條件時，杠桿上標出了分布均勻的7個點，杠桿在水平位置平衡，則杠桿的重心在點。現(xiàn)有一些完全相同的鉤碼，當在A點懸掛2個鉤碼時，要在E點懸掛個鉤碼才能使杠桿再次水平平衡；保持A點懸掛2個鉤碼不變，在其余6個點上掛鉤碼，有些點無論掛多少個鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡，這些點是。26．為規(guī)范停車秩序，西安市交警對違停車輛拖移，其工作原理圖如圖所示。當鋼繩對車輛施加沿斜面的拉力F＝5×103N時，在100s內可將質量為1.5t的小車A沿斜面底端勻速拉至斜面頂端。已知斜面高為1m，長為5m?；咮的作用是（選填“省力”、“省距離”或“改變力的方向”）；在小車A由斜面底端被拖上斜面頂端的過程中，拉力F所做的有用功為J；整個裝置的機械效率為；利用該裝置拖小車（選填“能”或“不能”）省功。（不計車長、鋼繩重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g取10N/kg）27．如圖是小明在做俯臥撐和引體向上時的鍛煉場景：（1）圖甲中小明靜止時地面對雙手的支持力為F1，圖乙中小明靜止懸掛在單杠上時，單杠對他的作用力為F2，則F1F2。（2）如圖乙，小明的質量為60kg，做一次引體向上需克服重力做功J，如果小明1min完成10個引體向上，則他的功率是W。（g取10N/kg）四．作圖題（共3小題）28．如圖是常見的一種活塞式抽水機的示意圖，手柄BOA可看成一個杠桿，畫出圖中手柄所受動力F1的力臂L1和阻力F2。29．圖（a）是膠棉拖把的結構圖。向上拉拉手，使之繞O點轉動，膠棉夾擠出棉頭中的水分。請在圖甲（b）中畫出作用在B點的阻力F2的力臂L2和在A點所用最小的動力F1。30．如圖所示，畫出力F1對支點O的力臂L1。五．簡答題（共3小題）31．馬路清掃車是代替環(huán)衛(wèi)工人清掃馬路的自動化機械，這種清掃車以汽油發(fā)動機作為動力，并配有大功率吸塵器，可將灰塵和垃圾吸進車上的垃圾箱。請回答下列有關問題：（1）馬路清掃車在作業(yè)時，灰塵和垃圾會被“吸”入車上的垃圾箱內？請運用所學的物理知識加以解釋；（2）一輛清掃車在較臟的平直馬路上勻速前進實施清掃，在清掃過程中，清掃車的動能將如何變化？寫出你判斷及理由。32．如圖甲所示，木塊A靜止在光滑水平臺上，輕質無彈性細線的一端系在A上，另一端繞過定滑輪系在木塊B上。釋放后，A由靜止加速至速度為v的過程中，B重力做的功為W1；如圖乙所示，A在水平拉力F的作用下，再次由靜止加速至速度為v的過程中，拉力F做的功為W2。請判斷W1和W2的大小關系，并說明理由。（不計滑輪與繩之間的摩擦及空氣阻力）33．如圖所示是中國女子冰壺隊在冬奧會上比賽的場景，在冰壺的比賽中會涉及到許多物理知識，請你思考回答下列問題：（1）運動員投出的冰壺為什么能繼續(xù)運動？（2）比賽中使用的冰壺刷屬于省力杠桿還是費力杠桿？（3）冰壺出手后，在向前運動過程中運動狀態(tài)是否改變？六．實驗探究題（共2小題）34．在“杠桿平衡條件”的實驗中：（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖（a）所示的位置靜止，此時杠桿（達到/沒有達到）平衡狀態(tài)；此時我們常把杠桿的平衡螺母向調，直至杠桿在水平位置平衡，這樣，既消除杠桿自重對杠桿平衡的影響，又便于測量；（2）如圖（b）所示，在A點掛2個質量均為50g的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為N；（g＝10N/kg）（3）如圖（c），保持A點所掛鉤碼的數(shù)量和位置不變，將彈簧測力計繞B點從a位置緩慢轉到b位置，杠桿始終保持水平平衡，在此過程中拉力F（變大/變小/不變），F(xiàn)與其力臂的乘積變化情況是（變大/變小/不變）；（4）如圖（d）是小華做實驗記錄數(shù)據(jù)，請將其中空缺應為；分析數(shù)據(jù)可以得出杠桿平衡的條件：（符號表示）。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m120.330.2240.40.2350.360.2535．小明在探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗中，選擇了質量不同的兩個小球、斜面和木塊等器材。（1）圖甲實驗中，探究的“動能”是指；A.小球在斜面上時的動能B.小球撞擊木塊時的動能C.小球撞擊木塊后的動能D.小球在剛釋放時的動能（2）為控制小球到達水平面時的速度相等，小明應讓不同質量的小球從斜面的（不同/相同）高度處釋放；實驗過程中是通過比較來反映小球的動能大??；（3）小明還想用質量不同的小球將同一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究小球的動能大小與質量的關系。這個設計方案是否可行？理由是。七．計算題（共3小題）36．在萬物皆可外賣的時代，外賣拯救了無數(shù)人的胃和無數(shù)“出門困難戶”。某騎手現(xiàn)接到一個訂單，從商家到顧客距離為3km，他用時10min將貨送到了顧客手里，假設這個過程中電動車勻速直線行駛，受到的阻力為40N，g取10N/kg，則：（1）電動車做了多少功。（2）電動車的功率是多少。37．一輛質量為1500kg的汽車，在平直公路上勻速行駛160m，用時20s，汽車的牽引力為500N。求：（取g＝10N/kg）（1）汽車受到的重力；（2）在此過程中，汽車牽引力做的功；（3）在此過程中，汽車牽引力做功的功率。38．如圖是一種塔式起重機上的滑輪組，現(xiàn)將重1.5×104N的物體沿豎直方向向上吊起3m，繩端拉力為6250N，克服繩重和摩擦做的功是拉力做功的0.2倍。求：（1）則此過程提升重物的有用功。（2）滑輪組機械效率。（3）動滑輪總重力。班級姓名學號分數(shù)第十單元機械與人（A卷·知識通關練）解析版一．選擇題（共19小題） 1．如圖所示，將邊長為10cm，質量為8kg的正方體合金塊用細繩掛在輕質杠桿的A處，杠桿可繞O點轉動，在B點施加拉力F＝80N，方向如圖所示，杠桿在水平位置平衡，已知OA：AB＝2：3，則下列說法錯誤的是（sin37°＝0.6；cos37°＝0.8；g＝10N/kg）（）A．合金塊的密度是8×103kg/m3 B．A點受到繩的拉力為24N C．物體對地面的壓力為80N D．物體對地面的壓強為5.6×103Pa【解答】A、正方體合金塊的體積：V＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3，合金塊的密度：ρ＝＝＝8×103kg/m3，故A項說法正確；B、杠桿的支點為O，作出拉力F的力臂為OC，如圖所示：則由數(shù)學知識可得：OC＝OB×sin37°＝0.6×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，已知OA：AB＝2：3，則AB＝OA，且OB＝AB﹣OA＝OA﹣OA＝OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，則OC＝0.6×OB＝0.6×OA＝0.3×OA，由杠桿平衡條件可得：FA×OA＝F×OC，所以，A點受到繩的拉力：FA＝＝＝24N，故B項說法正確；C、對合金塊進行受力分析可知，此時合金塊受向下的重力、向上的拉力和向上的支持力，由力的平衡條件可得：F支+FA′＝G，壓力和支持力是一對相互作用力，其大小相等，則物體對地面的壓力：F壓＝F支＝G﹣FA′＝mg﹣FA′＝8kg×10N/kg﹣24N＝56N，故C項說法錯誤；D、正方體合金塊的底面積：S＝（0.1m）2＝0.01m2，物體對地面的壓強：p＝＝＝5.6×103Pa，故D項說法正確。故選：C。2．小明探究杠桿的平衡條件時，通過增減鉤碼并移動鉤碼獲得3組數(shù)據(jù)；小華在測量未知電阻時，通過調節(jié)滑動變阻器獲得了3組數(shù)據(jù)。這兩個實驗采用多次實驗的目的，下列說法正確的是（）A．都是為了找出普遍規(guī)律 B．都不是為了找出普遍規(guī)律 C．小華的操作是為了多次測量減小誤差 D．小明的操作是為了多次測量減小誤差【解答】探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使結論具有普遍性；在測量未知電阻時，要多次測量電阻值，最后求電阻值的平均值，目的是減小測量誤差，所以ABD錯誤，C正確。故選：C。3．如圖所示，下列生活情景中，所使用的簡單機械屬于省力杠桿的是（）A．用釘錘拔釘子 B．用筷子夾食物 C．用船槳劃水 D．用笤帚掃地【解答】A、用釘錘拔釘子過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A符合題意；B、用筷子夾食物時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B不合題意；C、用船槳劃水時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C不合題意；D、用笤帚掃地過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D不合題意。故選：A。4．如圖為我國古人運送巨木的勞動情境示意圖。下列做法不能抬起巨木的是（）A．支架下端墊有底面積較大的石塊，減小支架對地面的壓強 B．縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，以減小阻力臂 C．另一根硬棒綁在橫桿上起到加長橫桿的作用，以增大動力臂 D．另外請人在巨木下方同時用撬棒抬巨木，以減小阻力【解答】A、支架對地面的壓力一定，在支架下面墊有面積較大的石塊，其實質是增大接觸面積，由p＝可知，支架對地面的壓強減小，但不能抬起巨木，故A符合題意。B、由杠桿平衡條件可知，在阻力和阻力臂一定的情況下，增大動力臂可以減小動力，因此縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，以減小阻力臂，有助于抬起巨木，故B不合題意。C、由杠桿平衡條件可知，在阻力和動力臂一定的情況下，減小阻力臂可以減小動力，因此另一根硬棒綁在橫桿上起到加長橫桿的作用，以增大動力臂，有助于抬起巨木，故C不合題意。D、另外請人在巨木下方同時用撬棒抬巨木，可以減小圖中人需要克服的阻力，有助于抬起巨木，故D不合題意。故選：A。5．對圖中所示的幾種簡單機械，下列說法正確的是（）A．如圖所表示的裝置中OB是動力臂 B．使用如圖所示的裝置F1＞F2＞F3 C．如圖所示的汽車方向盤也是一種簡單機械 D．如圖所示的裝置是一種等臂杠桿【解答】A．力臂是支點到力的作用線的距離，而不是支點到力的作用點的距離，故A錯誤；B．定滑輪可以改變力的方向，不同方向的動力臂相同，則F1＝F2＝F3，故B錯誤；C．汽車方向盤屬于簡單機械中的輪軸，故C正確；D．將動滑輪看成一個杠桿，它的動力臂是其阻力臂的2倍，是一個省力杠桿，故D錯誤。故選：C。6．工人師傅用如圖所示的裝置將水泥從地面勻速運至高處，若水泥重為G0，桶重為G1，動滑輪重為G2，該裝置的機械效率為η（不計繩重和摩擦），求工人師傅作用在繩子自由端的拉力F。下列表達式中正確的是（）A．F＝ B．F＝ C．F＝ D．F＝【解答】A、由圖知，承擔重物繩子的段數(shù)n＝3，根據(jù)題意，不計繩重和摩擦，工人師傅作用在繩子自由端的拉力F＝（G0+G1+G2），故A錯誤；BCD、克服水泥重力做的有用功W有＝G0h，繩子自由端的拉力做的總功W總＝Fs＝Fnh，滑輪組的機械效率η＝＝，所以繩子自由端拉力F＝＝，故BC錯誤、D正確。故選：D。7．如圖所示，物體A、B的重分別為40N、20N，動滑輪重為10N，此時物體A在水平面上向右以2m/s做勻速直線運動，則下列說法正確的是（繩子和滑輪間的摩擦不計）（）A．物體所受摩擦力方向水平向左大小為10N B．物體下落速度為4m/s C．若用F＝30N向左拉物體A，可以使物體A向左做加速直線運動 D．若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運動，所需力的大小為30N【解答】A、繩子和滑輪間的摩擦不計，由圖知，動滑輪組由2段繩子承擔物重，所以A物體對繩子的拉力：FA＝（GB+G動）＝（20N+10N）＝15N，由物體間力的作用是相互的可知，物體A受到的拉力為：FA'＝FA＝15N，此時物體A在水平面上向右做勻速直線運動，則物體A受到的摩擦力為：f＝FA'＝15N，故A錯誤；B、由v繩＝2v動可知，B物體下落速度為：vB＝v動＝v繩＝×2m/s＝1m/s，故B錯誤；CD、當物體A向左運動時，由于物體A對水平面的壓力和接觸面的粗糙程度均不變，則物體A受到的摩擦力不變，方向向右，要使物體A向左做勻速直線運動，則向左拉物體A的力F＝f+FA'＝15N+15N＝30N，要使物體A向左做加速直線運動，則向左拉物體A的力F＞30N，故C錯誤，D正確。故選：D。8．如圖所示的四種情景中，人對物體做功的是（）A．人拿物體沿水平路面前行 B．人舉著啞鈴不動 C．人推一塊大石頭沒推動 D．人將地面上的物體撿起來【解答】A、人拿著物體沿水平路面前行，力的方向是向上的，而物體移動的距離是水平的，二者互相垂直，所以人對物體沒有做功，故A不符合題意。B、人舉著啞鈴不動，人給啞鈴一個向上的力，但啞鈴沒有移動距離，所以人對啞鈴沒有做功，故B不符合題意。C、人推一塊大石頭沒推動，人給石頭一個力，但石頭沒有移動距離，所以人對石頭沒有做功，故C不符合題意。D、人將地面的物體撿起來，人給物體一個向上的力，物體也向上移動了距離，所以人對物體做了功，故D符合題意。故選：D。9．如圖中甲、乙、丙、丁為四個相同的小球，開始時它們的高度相同，甲先上拋后落地，乙、丙分別從長度不同的斜面滑到地面，丁直接下落到地面，在這過程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功分別為W1、W2、W3、W4，則四個功的大小，下列說法正確的是（）A．W1最大 B．W2最大 C．W4最大 D．一樣大【解答】甲、乙、丙、丁為四個相同的小球，則其質量相等，開始時它們的高度相同，最終都下落到地面，則其末位置的高度差h相同，根據(jù)W＝Gh＝mgh可知，在這過程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功相等，即W1＝W2＝W3＝W4。故選：D。10．下列數(shù)據(jù)最接近實際情況的是（）A．托起兩個雞蛋大約需要10N的力 B．一位中學生的重力大約為500kg C．把2個雞蛋舉高1m所做的功大約為1J D．成人站立時對地面的壓強約為1.5×104N【解答】AC、兩個雞蛋的重力約1N，故托起兩個雞蛋大約需要1N的力，故A錯誤；把2個雞蛋舉高1m所做的功W＝Gh＝1N×1m＝1J，故C正確；B、一位中學生的重力大約為500N，故B錯誤；D、成年人的重力約600N，成人站立時對地面與地面接觸面積約400cm2，對地面的壓強約p＝＝＝＝1.5×104Pa，故D錯誤；故選C。11．作用力F1與F2分別對兩個物體做功，兩個物體通過的距離之比為s1：s2＝1：3，兩個力做的功的大小之比為W1：W2＝4：3，則這兩個力的大小之比F1：F2是（）A．1：4 B．4：1 C．4：9 D．9：4【解答】由W＝Fs得F＝，這兩個力之比：，只有B選項正確。故選：B。12．如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運動，兩次拉動木塊得到的圖像分別是圖乙中的圖線①、②，兩次對應的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，則（）A．F1＞F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＞P2 C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝P2【解答】（1）木塊兩次都進行勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力，滑動摩擦力相等，拉力F相等，即F1＝F2，。（2）從圖象中可以判斷出，第②次的運動速度v較小，根據(jù)公式P＝＝Fv，當拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。故選：B。13．引體向上是中學生經常進行的體育鍛煉項目，若一個普通中學生在1分鐘內完成10次引體向上，該學生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．10W B．50W C．100W D．200W【解答】學生的體重約為50kg，每次引體向上上升的高度約為0.5m，則做一次引體向上克服重力做功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.5m＝250J，在1min內完成10次引體向上，1min共做功：W′＝10W＝10×250J＝2500J；全過程克服重力做功的平均功率為：P＝＝≈41.2W，故B正確，ACD錯誤；故選：B。14．一個重為10N的木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，受到水平向左的拉力F的作用，如圖甲所示。拉力F的大小與時間t的關系如圖乙，木塊的運動速度v與時間t的關系如圖丙所示。則下列說法正確的是（）A．t＝3s時木塊受到的合力為0 B．t＝3s時木塊受到的摩擦力為5N C．4～6s內木塊的重力做功40J D．4～6s內拉力F的功率為9W【解答】A、由圖像可知，2～4s內，木塊做加速運動，未處于平衡狀態(tài)，所以t＝3s時木塊受到的合力不為0，故A錯誤；B、由圖像可知，4～6s內，木塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，木塊所受滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，則木塊所受的摩擦力f滑＝F＝3N；2～4s內，木塊做加速運動，但木塊對地面的壓力和接觸面的粗糙程度均不變，所以，t＝3s時木塊受到滑動摩擦力的大小仍然為3N，故B錯誤；C、木塊沿水平方向運動，木塊沒有在重力方向上（豎直向下）移動距離，則4～6s內木塊的重力做功為0J，故C錯誤；D、4～6s內木塊勻速運動的速度為3m/s，則4～6s內拉力F的功率：P＝Fv＝3N×3m/s＝9W，故D正確。故選D。15．當你拉開彈弓，彈弓就儲存了（）A．動能 B．彈性勢能 C．重力勢能 D．功【解答】當拉開彈弓時，彈弓發(fā)生彈性形變，彈弓就儲存了彈性勢能，故B符合題意，ACD不符合題意。故選：B。16．如圖所示是攝影師記錄的運動員在冬奧會上滑雪時，從低處向高處躍起的情景。在到達最高處前，下列說法中正確的是（）A．動能一直減小 B．重力勢能一直減小 C．動能先減小后增大 D．重力勢能先減小后增大【解答】運動員從低處向高處躍起時，在到達最高處前，高度增加，質量不變，故重力勢能增加，同時她的運動速度減小，故動能減小。故選：A。17．對圖中的籃球繼續(xù)上升向籃球框運動的過程中，下列物理量增大的是（）A．重力勢能 B．慣性 C．運動速度 D．動能【解答】籃球繼續(xù)上升向籃球框運動的過程中，其質量不變，速度變小，動能變小，高度變大，重力勢能變大；質量不變，慣性不變。故選：A。18．用如圖裝置提升物體，先將重為G的鉤碼掛在均勻鐵質杠桿上的A點，彈簧測力計作用于C點，豎直向上勻速拉動測力計，杠桿的機械效率為η1；若僅將鉤碼改掛到B點，仍將測力計豎直向上勻速拉動相同的高度，杠桿的機械效率為η2，摩擦不計，則（）A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η2【解答】原來彈簧測力計作用于C點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計時，測得杠桿的機械效率η1；若僅將鉤碼改掛到B點，仍將測力計豎直向上勻速拉動相同的高度，物體升高的高度變大，根據(jù)W有＝Gh可知有用功變大；摩擦不計，因杠桿的偏轉角度不變，則杠桿重心上升的高度不變，根據(jù)W額＝G杠桿h杠桿可知，克服杠桿重所做額外功不變；由于有用功變大和額外功不變，根據(jù)η＝×100%＝×100%＝×100%，可知杠桿的機械效率變大，即η1＜η2。故選：A。19．在城市的老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重390N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩子的拉力為200N，建筑材料在10s內勻速上升10m，不計繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是（）A．動滑輪所受重力為10N B．滑輪組所做的有用功為2000J C．工人所用拉力的功率為390W D．滑輪組的機械效率為90%【解答】A、由圖可知n＝2，因為不計繩重和摩擦時F＝（G+G動），所以動滑輪的重力：G動＝nF﹣G＝2×200N﹣390N＝10N，故A正確；B、滑輪組所做的有用功：W有＝Gh＝390N×10m＝3900J，故B錯誤；C、繩子自由端移動的距離：s＝nh＝2×10m＝20m，拉力做的總功：W總＝Fs＝200N×20m＝4000J，拉力做功的功率：P＝＝＝400W，故C錯誤；D、滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝97.5%，故D錯誤。故選：A。二．多選題（共3小題）（多選）20．如圖所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部勻速拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2．則（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2【解答】（1）斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有額外功，則把同一物體沿斜面BA和CA分別拉到頂端A，h相同，由W＝Gh可知兩次做的功相同，即W1＝W2。（2）根據(jù)圖示可知，LBA＞LCA，而W1＝W2，由W＝FL可知，F(xiàn)BA＜FCA，即F1＜F2。故選：AD。（多選）21．如圖為運動員手持鉛球（圖中未畫出）時的情景。此時，手臂受力時可簡化為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞肘關節(jié)轉動的模型。關于這個物理模型，下列選項正確的是（）A．l1、l2分別表示F1和F2的力臂 B．l1、l2分別表示F1和F2的力臂 C．手臂是個省力杠桿 D．手臂是個費力杠桿【解答】AB、過支點作力的作用線的垂線，該垂線段為力臂，A中F2的力臂是錯誤的，B中的兩個力臂正確，故A錯誤，B正確；CD、由圖可知，此時的動力臂要小于阻力臂，為費力杠桿，故C錯誤，D正確。故選：BD。（多選）22．如圖所示用一個始終垂直于杠桿的拉力將重物由a提升到b位置，重物掛在杠桿上的位置不變，若杠桿始終保持平衡狀態(tài)且不計杠桿的自重，下列說法正確的是（）A．提升的過程中，始終是省力杠桿 B．拉力先變大后變小 C．拉力大小始終不變 D．拉力一直變小【解答】A、從支點向力的作用線作垂線，垂線段的長度即力臂。圖中的動力臂始終等于杠桿的長，而阻力臂最長時等于支點到懸掛點的距離，始終阻力臂小于動力，因而一直是省力杠桿；故A正確；BCD、根據(jù)杠桿平衡條件可得：F×L＝G×LG，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂從下方到水平位置時變大，所以動力變大；當杠桿從水平位置拉到最終位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以拉力變小。故拉力先變大后變小，故B正確，CD錯誤；故選：AB。三．填空題（共5小題）23．如圖所示，斜面長s＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向F＝50N的拉力，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速拉到頂端B，有用功為400J，斜面的機械效率為80%；整個過程中斜面對物體的支持力做功大小為0J?！窘獯稹浚?）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝100N×4m＝400J；（2）拉力做的總功：W總＝Fs＝50N×10m＝500J，斜面的機械效率：η＝×100%＝×100%＝80%；（3）斜面對物體的支持力垂直斜面向上，物體在支持力的方向上沒有移動距離，所以支持力不做功，即做功為0J。故答案為：400；80%；0。24．如圖，我國首架自主研發(fā)的大型運輸機“運20”試飛成功，飛機在飛行時其機翼上（選填“上”或“下”）方空氣流速大；飛機在減速下降、準備著陸的過程中，其動能減?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”）；“運20”起落架上共有14個巨大的輪胎，是為了減小起降過程中對跑道的壓強；輪胎表面有花紋是為了增大摩擦?！窘獯稹浚?）如圖，飛機在飛行時，機翼上方氣流比下方氣流的流速大，則下方空氣的壓強大于上方空氣的壓強，產生向上的壓強差、壓力差，形成升力；（2）飛機在減速下降、準備著陸的過程中，質量不變，速度越來越小，動能減??；（3）飛機起落架上共有14個巨大的輪胎，是通過增大接觸面積，減小起降過程中對跑道的壓強；（4）輪胎表面有花紋是通過增大接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦。故答案為：上；減??；壓強；增大摩擦。25．如圖所示，在探究杠桿平衡條件時，杠桿上標出了分布均勻的7個點，杠桿在水平位置平衡，則杠桿的重心在D點。現(xiàn)有一些完全相同的鉤碼，當在A點懸掛2個鉤碼時，要在E點懸掛6個鉤碼才能使杠桿再次水平平衡；保持A點懸掛2個鉤碼不變，在其余6個點上掛鉤碼，有些點無論掛多少個鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡，這些點是B、C、D?！窘獯稹浚?）杠桿上有分布均勻的7個點，第四個點為杠桿的中心，所以D為杠桿的重心；（2）設一個鉤碼的重是G，杠桿一個小格代表L，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得，2G×3L＝F2×L，所以E點懸掛鉤碼的個數(shù)為：F2＝6G，即在E點懸掛6個鉤碼；保持A點懸掛2個鉤碼不變，即左側：2G×3L＝6GL，在右側第一個格（即E）處掛鉤碼的個數(shù)為：＝6G，不符合題意；在右側第二個格（即F）處掛鉤碼的個數(shù)為：＝3G，不符合題意；在右側第三個格（即G）處掛鉤碼的個數(shù)為：＝2G，不符合題意；若在左側B、C處掛鉤碼，由于與A點懸掛鉤碼時使杠桿轉動的方向相同，所以無論掛多少個鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡，在D點掛鉤碼時D點處力與力臂的乘積為零，杠桿不能平衡，故在B、C、D處無論掛多少個鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡。故答案為：D；6；B、C、D。26．為規(guī)范停車秩序，西安市交警對違停車輛拖移，其工作原理圖如圖所示。當鋼繩對車輛施加沿斜面的拉力F＝5×103N時，在100s內可將質量為1.5t的小車A沿斜面底端勻速拉至斜面頂端。已知斜面高為1m，長為5m?；咮的作用是改變力的方向（選填“省力”、“省距離”或“改變力的方向”）；在小車A由斜面底端被拖上斜面頂端的過程中，拉力F所做的有用功為1.5×104J；整個裝置的機械效率為60%；利用該裝置拖小車不能（選填“能”或“不能”）省功。（不計車長、鋼繩重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g取10N/kg）【解答】（1）滑輪B的軸的位置固定不動，為定滑輪，使用定滑輪可以改變力的方向；（2）小車質量：m＝1.5t＝1500kg，其重力：G＝mg＝1500kg×10N/kg＝1.5×104N，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝1.5×104N×1m＝1.5×104J；（3）拉力做的總功：W總＝Fs＝5×103N×5m＝2.5×104J，整個裝置的機械效率：η＝×100%＝×100%＝60%；（4）通過上面的計算可知：W總＞W有用，即使用該裝置不能省功。故答案為：改變力的方向；1.5×104；60%；不能。27．如圖是小明在做俯臥撐和引體向上時的鍛煉場景：（1）圖甲中小明靜止時地面對雙手的支持力為F1，圖乙中小明靜止懸掛在單杠上時，單杠對他的作用力為F2，則F1＜F2。（2）如圖乙，小明的質量為60kg，做一次引體向上需克服重力做功420J，如果小明1min完成10個引體向上，則他的功率是70W。（g取10N/kg）【解答】（1）圖甲中小明靜止時地面對雙手的支持力為F1，此時地面對雙手的支持力與雙腳的支持力的總和等于小明自身的重力大小，因此F1＜G；圖乙中小明靜止懸掛在單杠上時，單杠對他的作用力F2等于小明自身的重力，即F2＝G，因此F1＜F2；（2）小明的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，由圖乙可知，小明做引體向上時，上升的高度h＝0.7m，因此做一次引體向上需克服重力做功：W＝Gh＝600N×0.7m＝420J；小明1min完成10個引體向上，克服重力做的總功：W總＝10W＝10×420J＝4200J，則他的功率：P＝＝＝70W。故答案為：（1）＜；（2）420；70。四．作圖題（共3小題）28．如圖是常見的一種活塞式抽水機的示意圖，手柄BOA可看成一個杠桿，畫出圖中手柄所受動力F1的力臂L1和阻力F2?！窘獯稹窟^B點作豎直向下的力，可得阻力F2；從支點O作動力力F1作用線的垂線段，可得動力臂L1，如圖所示：29．圖（a）是膠棉拖把的結構圖。向上拉拉手，使之繞O點轉動，膠棉夾擠出棉頭中的水分。請在圖甲（b）中畫出作用在B點的阻力F2的力臂L2和在A點所用最小的動力F1?！窘獯稹繌闹cO向阻力F2的作用線引垂線段，垂線段的長即為阻力臂L2；由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越??；圖中支點在O點，因此OA作為動力臂最長，由圖知動力的方向應該向上，如下圖所示：30．如圖所示，畫出力F1對支點O的力臂L1?！窘獯稹糠聪蜓娱LF1畫出力的作用線，從支點O向F1的作用線作垂線段，即為其力臂L1，如下圖所示：五．簡答題（共3小題）31．馬路清掃車是代替環(huán)衛(wèi)工人清掃馬路的自動化機械，這種清掃車以汽油發(fā)動機作為動力，并配有大功率吸塵器，可將灰塵和垃圾吸進車上的垃圾箱。請回答下列有關問題：（1）馬路清掃車在作業(yè)時，灰塵和垃圾會被“吸”入車上的垃圾箱內？請運用所學的物理知識加以解釋；（2）一輛清掃車在較臟的平直馬路上勻速前進實施清掃，在清掃過程中，清掃車的動能將如何變化？寫出你判斷及理由?！窘獯稹浚?）打開大功率的吸塵器，吸塵器口處的空氣流速大，壓強小，而較遠的一側相對來說空氣流速小，壓強大，所以塵土在外側比較大的壓強的作用下被壓入吸塵器中，從而將灰塵和垃圾吸入車上的垃圾箱；（2）一輛清掃車在一條較臟的平直馬路上勻速前進，速度不變，實施清掃作業(yè)，有垃圾進入清掃車，質量在增加，動能逐漸增大。32．如圖甲所示，木塊A靜止在光滑水平臺上，輕質無彈性細線的一端系在A上，另一端繞過定滑輪系在木塊B上。釋放后，A由靜止加速至速度為v的過程中，B重力做的功為W1；如圖乙所示，A在水平拉力F的作用下，再次由靜止加速至速度為v的過程中，拉力F做的功為W2。請判斷W1和W2的大小關系，并說明理由。（不計滑輪與繩之間的摩擦及空氣阻力）【解答】因水平臺光滑，不計滑輪與繩之間的摩擦及空氣阻力，則木塊B重力做的功將其重力勢能轉化為木塊A的動能和木塊B的動能；拉力F做的功全部轉化為木塊A的動能；兩種情況下木塊A在水平拉力的作用下，速度都增至為v，即木塊A兩次增加的動能相等，但圖甲中木塊B的動能也增大，因此B重力做的功為W1大于拉力F做的功為W2。33．如圖所示是中國女子冰壺隊在冬奧會上比賽的場景，在冰壺的比賽中會涉及到許多物理知識，請你思考回答下列問題：（1）運動員投出的冰壺為什么能繼續(xù)運動？（2）比賽中使用的冰壺刷屬于省力杠桿還是費力杠桿？（3）冰壺出手后，在向前運動過程中運動狀態(tài)是否改變？【解答】（1）擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺具有慣性要保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動；（2）冰刷在使用中前手給其施加的為動力，冰的摩擦力為阻力，支點在后面手握桿處，則動力臂小于阻力臂，所以是費力杠桿；（3）冰壺出手后，在向前運動過程中速度逐漸減小，所以運動狀態(tài)改變。六．實驗探究題（共2小題）34．在“杠桿平衡條件”的實驗中：（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖（a）所示的位置靜止，此時杠桿達到（達到/沒有達到）平衡狀態(tài)；此時我們常把杠桿的平衡螺母向右調，直至杠桿在水平位置平衡，這樣，既消除杠桿自重對杠桿平衡的影響，又便于測量測量力臂的大??；（2）如圖（b）所示，在A點掛2個質量均為50g的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為1.5N；（g＝10N/kg）（3）如圖（c），保持A點所掛鉤碼的數(shù)量和位置不變，將彈簧測力計繞B點從a位置緩慢轉到b位置，杠桿始終保持水平平衡，在此過程中拉力F變大（變大/變小/不變），F(xiàn)與其力臂的乘積變化情況是不變（變大/變小/不變）；（4）如圖（d）是小華做實驗記錄數(shù)據(jù)，請將其中空缺應為8；分析數(shù)據(jù)可以得出杠桿平衡的條件：F1L1＝F2L2（符號表示）。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m120.330.2240.40.2350.360.25【解答】（1）掛鉤碼前杠桿處于靜止，此時杠桿能達到平衡狀態(tài)；杠桿的左端低，往右邊上翹，因此要想使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向右調節(jié)；（2）由圖根據(jù)杠桿平衡條件可知FALA＝FBLB，代入數(shù)據(jù)可得2×0.05kg×10N/kg×3L＝FB×2L解得：FB＝1.5N；（3）根據(jù)杠桿的平衡條件分析，將測力計繞B點從a位置轉動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其阻力臂OA不變，即阻力與阻力臂的乘積不變，而動力臂在從a到b的過程逐漸減小，動力F逐漸增大；由于杠桿始終保持水平平衡，所以根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力F與其力臂的乘積也是不變的；（4）結合表格數(shù)據(jù)可