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1、 1 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 专题专题 15 功和机械能与简单机械综合（解析功和机械能与简单机械综合（解析版）版）目录一、热点题型归纳.【题型一】 机械能及其转化.【题型二】 杠杆平衡条件的应用.【题型三】 杠杆平的相关计算.【题型四】 滑轮组相关判断.二、最新模考题组练.【题型一题型一】 机械能及其转化机械能及其转化【典例分析典例分析】跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。如图所示，一名跳伞运动员在空中匀速降落。关于他在匀速降落的过程中能量变化的情况，下列说法正确的是（）A动能增大B重力势
2、能不变C重力势能转化为动能D机械能逐渐减小【答案】D。【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；考百分 2 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（2）重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）动能和势能总称为机械能。【解答】解：跳伞运动员受平衡力作用，在空中匀速降落时，质量不变，速度不变，所处的高度越来越小，则跳伞运动员的动能不变，重力势能减少，故机械能减小，故ABC 错误、D 正确。故选：D。【提分秘籍提分秘籍】动能和势能的转化与机械能守恒（1）在一定
3、的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。（2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。（3）机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。【变式演练变式演练】1下列过程中，属于将重力势能转化为动能的是（）A雪橇 从山坡上滑下B玩具弹簧枪将“子弹”水平射出C用电热水器烧开水D正在升空的飞机【答案】A。【分析】（1）动能大小的影响因素：质
4、量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）弹性势能大小的影响因素；在弹性限度内，弹性形变越大，弹性势能越大；考百分 3 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（4）能量不会创生也不会消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上。【解答】解：A、雪橇从山顶上滑下，质量不变，速度变大，动能变大，同时高度变小，重力势能变小，是重力势能转化为动能，故 A 符合题意；B、玩具弹簧枪将“子弹”水平射出，子弹速度变大，动能变大，弹簧的弹性
5、势能转化为子弹的动能，故 B 不符合题意；C、用电热水器烧开水，是将电能转化为内能，故 C 不符合题意；D、正在升空的飞机，重力势能和动能都增大，故 D 不符合题意。故选：A。2一架执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行并不断向下抛撒“液氮”，在此过程中，飞机的动能逐渐 ，重力势能逐渐 ；上述过程中飞机的动能和重力势能之间 （选填“有”或“没有”）相互转化。【答案】减小；减小；没有。【分析】（1）动能是指物体由于运动而具有的能量，动能的大小和物体的质量、运动速度大小有关，质量越大、运动速度越大，物体的动能越大；（2）重力势能是指物体由于被举高而具有的能量，重力势能的大小和物体的质量、被举得
6、高度有关，质量越大、高度越高。物体的重力势能越大；（3）动能和势能统称为机械能。【解答】解：执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”的过程中，飞机的质量在减少；在速度不变时，质量减少，则动能减小；在高度不变时，质量减小，则重力势能减小；故此时动能和势能都是减小的，所以没有动能和重力势能之间的转化。故答案为：减小；减小；没有。3如图所示，斜面和水平面均光滑，在水平面上固定一弹簧，其初始位置在 C 点，现将一小球从 A 点由静止释放，经过 BC 段，然后压缩弹簧至 D 点后不再压缩。不考虑小球在拐角 B 处的能量损失和空气阻力，整个过程中机械能 （填”守恒”或”不守恒”）
7、，小球在 A 处的重力势能 弹簧在 D 点时的弹性势能（填“大于”、“小考百分 4 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司于”或“等于”）。【答案】守恒；等于。【分析】根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒。【解答】解：不考虑小球在拐角 B 处的能量损失和空气阻力，整个过程中只有动能与势能相互转化，机械能守恒；由于系统机械能守恒，小球减小的机械能等于弹簧的弹性势能的增加量，即小球在 A 处的重力势能等于弹簧在 D 点时的弹性势能。故答案为：守恒；等于【题型二题型二】 杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用【典例分析典例分析】如图
8、为苏通大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图甲所示的模型 （选填“滑轮”、“轮轴”或“杠杆”）。又画了桥塔高低不同的两幅图，图乙和图丙。小华通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可 （填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力。【答案】杠杆；减小。【分析】简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等；本题由图结合几何关系看得出力臂大小与桥塔高度的关系，从而由杠杆平衡可得出结果。【解答】解：将大桥的结构进行简化，由图可知，在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，考百分 5 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有
9、限公司因桥的长度不变，比较乙图和丙图可看出当桥塔越高时，从 O 到引线的垂线越大即力臂越大，而桥重（阻力）、阻力臂不变，由 Fl动Gl阻可知拉力 F 减小。故答案为：杠杆；减小。【提分秘籍提分秘籍】杠杆的平衡条件：（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。（2）杠杆平衡条件的表达式：动力动力臂=阻力阻力臂。（3）公式的表达式为：F1l1=F2l2。【变式演练变式演
10、练】1如图所示的杠杆正处于平衡状态，现将弹簧秤改为沿斜上方用力拉，要使这个杠杆仍保持平衡，弹簧秤的示数将（）A增大B不变C减小D无法判定【答案】A。【分析】本题重点考查杠杆的平衡条件，由于杠杆始终处于平衡状态，所以如想判断拉力大小，只需判断前后两次拉力力臂的变化，如果力臂变短则拉力变大，反之亦然。【解答】解：如图：在改变拉力方向前拉力的力臂为 OB，当改为斜向上拉时，拉力的力臂变为 OC，在三角形 OCB 中，OB 为斜边大于直角边 OC，即：后来斜向上拉力的力臂变短了，因为杠杆始终处于平衡状态，阻力（重物的重力）不变，阻力的力臂也没考百分 6 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权
11、必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司变，所以根据杠杆的平衡条件，斜向上的拉力应增大。故选：A。2如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力 F 始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力 F 大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】省力；变小。【分析】（1）由力臂的定义，作出阻力臂和动力臂，根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型。（2）先根据杠杆位置的变化判断阻力、阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件可知动力 F 的变化【解答】解：（1）由图可知，OB 为阻力臂（货物和
12、车的重力的力臂），OA 为动力臂，；在使用独轮车时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆；（2）根据图示可知，当杠杆慢慢抬起时，重力不变，重力 G 的力臂 L2变小（当杠杆竖直时，阻力臂为 0），即阻力臂变小，动力臂始终等于杠杆长，即保持不变，由杠杆的平衡条件 FL1GL2可知，动力 F 变小；考百分 7 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司故答案为：省力；变小。3如图甲所示是某款学生用翻盖式课桌，抬起过程应用了杠杆原理，桌盖可绕铰链（支点O）自由转动，A 点为桌盖重心位置。图乙为桌盖抬起时受力分析图，由图可知，该杠杆属于 （
13、选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。若在桌盖的前端，用竖直向上的力抬起桌盖的过程中，所用力 F 的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】省力；不变。【分析】知道杠杆的支点，根据动力臂、阻力臂的大小关系确定属于哪一类杠杆；阻力 F2为桌盖受到的重力，由相似三角形的知识确定用竖直向上的力抬起桌盖的过程中，动力臂与阻力臂的比值大小变化，再根据杠杆平衡条件确定所用力 F 的大小变化。【解答】解：如图，O 为支点，动力臂 OD 大于阻力臂 OC，属于省力杠杆；动力为 F，阻力为桌盖受到的重力，由相似三角形的知识（OABOCD）可知，若用竖直向上的力抬起桌盖的过程中，阻力大小不变，动力
14、臂、阻力臂都变小，但动力臂与阻力臂的比值不变，还等于 OB 与 OA 之比，由杠杆平衡条件FODGOC 可知，所用力 F 的大小不变。故答案为：省力；不变。考百分 8 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【题型三题型三】 杠杆的相关计算杠杆的相关计算【典例分析典例分析】如图所示，有一根均匀铁棒，总长为 L，OAL，重力 G900N，为了使这根铁棒的 B 端不下沉，所需外力至少应为 N；为了能将铁棒缓慢提起，所需外力至少应为 N。【答案】300；450。【分析】（1）根据均匀铁棒确定杠杆的重心，支点为 A；然后根据杠杆平衡的条
15、件：F1L1F2L2计算出 F 的大小；（2）微微抬起这根铁棒的 B 端，支点为 C，根据杠杆平衡的条件进行分析即可得出。【解答】解：（1）使这根铁棒的 B 端不下沉，支点为 A，根据杠杆的平衡条件可知，F（+）G；所以 F300N；（2）微微抬起这根铁棒的 B 端，支点为 C，则有 FLG；所以 F450N。故答案为：300；450。【提分秘籍提分秘籍】（1）杠杆平衡条件的表达式：动力动力臂=阻力阻力臂。（2）公式的表达式为：F1l1=F2l2。【变式演练变式演练】考百分 9 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司172kg
16、 的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态。估测球的质量约（） A10kgB30kgC72kgD120kg【答案】B。【分析】（1）跷跷板就是一个杠杆，支点为 O 点，杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂；（2）用刻度尺测量一下两边力臂的大小，求出人重力的大小，再利用杠杆的平衡条件求球重，再求球的质量。【解答】解：如图，由图知，左边的力臂约为右边力臂的一半，即 LOALOB，跷跷板处于平衡状态，所以 G1LOAG2LOB，即：m1gLOBm2gLOB，则球的质量：m2m172kg36kg，与 B 项最接近。故选：B。2为帮助村民脱贫，政府组织农民“走进市场”。如图是村民常用的杆秤
17、，已知秤砣质量为 0.3kg，杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到拉绳的距离分别为 0.04m 和 0.2m，则被考百分 10 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司测物体的重力为 N，若秤砣上粘有油污，则测量值与真实值相比将 （选填“偏大”、“偏小”）。【答案】15；偏小。【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小，利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物体的质量；若秤砣粘有油污缺损时，左边的力和力臂不变，右边的力增大，根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂减小，即：杆秤所示的质量值要小于被测物的真实质量值。【解答】解：如图所示：因为杠杆平衡
18、，所以 G1LOAG2LOB，即：m1gLOAm2gLOB，则 m11.5kg。其重力为：G1m1g1.5kg10N/kg15N；若秤砣有油污，m2增大，而 G1LOA不变，所以 LOB要变小，杆秤所示的质量值要偏小。故答案为：15；偏小。3疫情期间，小江同学利用图 1 中质量 m 为 8kg，边长为 10cm 的正方体重物，自制了如图 2 的健身器材，坚持锻炼身体用细绳系在轻杆（杆重不计）的 O 点，将轻杆悬挂起来，在杆的 A 端悬挂图 1 中的物体，在 B 端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知 AO长 1.5m，OB 长 0.5m，不计连接处摩擦，g 取 10N/kg，求：考百分 11
19、/ 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（1）图 1 中，物体对地面的压强。（2）图 2 中，小江对轻杆的拉力。（3）图 2 中，将重物匀速提高 0.6m，用时 2s，小江对杆做功的功率。【分析】（1）物体对地面的压力等于自身的重力，根据重力公式计算物体的重力，根据压强公式计算物体对地面的压强；（2）杠杆在水平位置平衡，O 是杠杆支点，AO 是阻力臂，阻力大小等于物体的重力大小，OB 是动力臂，小江对杠杆的拉力是动力，根据杠杆平衡条件求出拉力大小；（3）因为杆重不计，根据 WGh 计算小江做的功，根据 P计算小江对杆做功的功率。
20、【解答】解：（1）物体对地面的压力等于自身的重力，即FGmg8kg10N/kg80N，地面的受力面积：S10cm10cm100cm20.01m2，物体对地面的压强：p8000Pa；（2）杠杆在水平位置平衡，O 是杠杆支点，AO 是阻力臂，阻力 FA大小等于物体自身的重力，即 FAG80N，OB 是动力臂，小江对杠杆的拉力 FB为动力，根据杠杆平衡条件可得：FAOAFBOB，即 80N1.5mFB0.5m，解得：FB240N；考百分 12 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（2）因为杆重不计，小江做的功为：WGh80N0.6
21、m48J；小江对杆做功的功率为：P24W。答：（1）图 1 中，物体对地面的压强为 8000Pa；（2）图 2 中，小江对轻杆的拉力为 240N；（3）小江对杆做功的功率为 24W。【题型四题型四】 滑轮组相关判断滑轮组相关判断【典例分析典例分析】一辆汽车不小心陷进了泥潭中，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出，其中比较省力的是 图。如按乙方式，人拉绳头移动了 0.5m，那么小汽车被拉动了 m（绳与滑轮间的摩擦不计）【答案】乙；0.25m。【分析】绳与滑轮间的摩擦不计，甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，但移动距离是汽车移动
22、距离的 2 倍。【解答】解：甲中使用的是定滑轮，不省力，但可以改变用力的方向；乙中使用的是动滑轮，可以省力，但费一倍的距离，人拉绳头移动了 0.5m，那么小汽车被拉动了0.25m。故答案为：乙；0.25m。【提分秘籍提分秘籍】滑轮组及其工作特点：（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力若忽略滑轮重，则有；其中 n 为承担物重的绳子的段数； =物 + 动 =物考百分 13 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限
23、公司学科网（北京）股份有限公司（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为 h，则绳子自由端移动的距离为 s=nh（n 表示承担物重的绳子的段数）；【变式演练变式演练】1如图所示，物体的重力 G 均为 100 牛，不计滑轮的重力及摩擦，当物体静止时，请分别填写图中拉力的大小。F1 牛，F2 牛，F3 牛，F4 牛。【答案】50；100；200；100。【分析】在不考虑动滑轮重、绳重和摩擦的条件下，使用定滑轮时不省力，即 FG物，使用动滑轮可以省一半力，即 FG物。【解答】解：因为滑轮组、绳重和摩擦均
24、不计，所以（1）物体使用的是动滑轮，能省一半力，拉力 F1G100N50N；（2）物体使用的是定滑轮，不省力，拉力 F2G100N；（3）物体使用的是动滑轮，能省一半力，拉力 F32G2100N200N；（4）物体使用的是定滑轮，不省力，拉力 F4G100N。故答案为：50；100；200；100。2如图是手摇升降晾衣架的结构示意图，使用它可以方便地升降衣架来晾晒衣物.该装置通过一些机械的组合来实现此功能.该装置有 个动滑轮，使用该装置 （选填“能”或“不能”）省力， （选填“能”或“不能”）改变动力的方向。 考百分 14 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股
25、份有限公司学科网（北京）股份有限公司【答案】2；能；能。【分析】滑轮的轴固定不动的滑轮叫定滑轮，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向；滑轮的轴随物体一起运动叫动滑轮，动滑轮实质是动力臂等于 2 倍阻力臂的杠杆，使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；判断是否改变动力的方向要看拉力方向是否与直接提物体的力的方向的关系。【解答】解：由图可知，当晾衣架上升时，下面的两个滑轮与晾衣架一起上升，所以下面的两个滑轮是动滑轮；晾衣架下面有两个动滑轮，使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，所以使用该装置能省力；当拉着晾衣架上升时，通过上面两个定滑轮可以改变绳子自由端的拉力的方向，因此此装置能改变动力的方向。
26、故答案为：2；能；能。3如图所示，物体 A、B 的重分别为 20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，此时物体 A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力 F 向左拉物体 A，使物体 A 向左做匀速直线运动，则拉力 F 的大小是 N。【答案】10。【分析】由图知，此滑轮组由 2 段绳子承担物重，所以绳子的拉力 FGB，根据二力平衡条件确定出摩擦力的大小；当拉动 A 向左运动时，摩擦力的方向水平向右，根据二力平衡条件确定出拉力的大小。【解答】解：由图知，此滑轮组由 2 段绳子承担物重，所以FAGB10N5N；考百分 15 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司
27、学科网（北京）股份有限公司在水平方向 A 受到的摩擦力和绳对 A 的拉力平衡，所以 fFA5N，方向水平向左；若使物体 A 向左做匀速直线运动，则 A 受摩擦力水平向右，则FFA+f5N+5N10N。故答案为：10。一、选择题。一、选择题。1小聪放学回家，发现爷爷做生意用的杆秤锤碰掉了一小块，他用这个秤称出 1kg 黄豆，则这些黄豆的真实质量应（）A小于 1 kgB大于 1 kgC等于 1 kgD无法判断【答案】A。【分析】要分析秤砣对示数的影响，主要是根据杠秤的平衡条件 F1L1F2L2进行分析。【解答】解：当秤砣碰掉一块后，秤砣的重力减小，则为了保持平衡，则秤砣的力臂应变长，即杆秤的示数要
28、比真实示数要大，故称出的 1kg 黄豆，其真实质量将小于 1kg。故选：A。2如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，要使杠杆在水平位置保持平衡，在其 B 点应挂相同钩码的个数为（）A1 个B2 个C3 个D4 个【答案】C。【分析】一个钩码重为 G，杠杆一个小格是 L，根据杠杆平衡条件判断在 B 点挂钩码的数量考百分 16 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【解答】解：设杠杆每个格的长度为 L，每个钩码的重力为 G，根据杠杆的平衡条件：FALAFBLB，即：2G3LFB2L，解得：FB3G，因此需挂 3 个钩码故选
29、：C3如图所示是荡秋千的模型，摆球从 A 点由静止释放，依次经过 B、O、C，到达右侧最高点 D，其中 B、C 两点等高，下列说法中正确的是（）A球在 B、C 两点的动能相等B球在 A、D 两点的机械能相等C球在 B 点的机械能比 O 点的小D球在 B 点的机械能比 D 点的大【答案】D。【分析】机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。【解答】解：A、球由 B 点运动到 C 点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以B 点的机械能大
30、于 C 点的机械能，BC 的高度相同、重力势能相同，所以 B 点的动能大于 C 点的动能，故 A 错误。B、球由 A 点到 D 点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以 A考百分 17 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司点的机械能大于 D 点的机械能，故 B 错误。C、球由 B 点到 O 点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以 B 点的机械能大于 O 点的机械能，故 C 错误。D、球由 B 点到 D 点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以球在B 点的机械能比 D 点的大，
31、故 D 正确。故选：D。4如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（）A罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能B罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化C因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去【答案】C。【分析】利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个罐子，其质量一定，只通过比较罐子的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断罐子的动能、重力势能和弹性势能的变化。【解
32、答】解：AB、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，在运动过程中，由于存在摩擦力，一部分机械能会转化为内能，即重力势能转化为动能、弹性势能、内能，故 AB 错误；C、罐子滚下后，由于橡皮筋具有弹性势能，橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能，考百分 18 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司使的罐子沿斜面向上运动，所以可以能滚上斜面，故 C 正确；D、水平面光滑，罐子在水平面上滚动时，罐子的动能会转化为橡皮筋的弹性势能，所以不会一直滚下去，故 D 错误。
33、故选：C。5如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同的物体，如图（b）所示，以下说法中正确的是（）A杠杆仍然平衡B杠杆右端下沉C杠杆左端下沉D物重未知，无法判断【答案】B。【分析】杠杆的平衡条件：F1L1F2L2；若两边力和力臂的乘积不相等，则杠杆不平衡，向乘积较大的一端倾斜。【解答】解：由 a 知，杠杆此时处于平衡状态，L右L左，当物体下方分别加挂一个相同物体时，两边力和力臂的乘积都会增加，设物体重力为 G，每节杠杆的长度为 L，计算出两边力和力臂乘积的增大值，则：左边G2L，右边G4L，右边增大的力和力臂的乘积较大，所以杠杆不平衡，将向右倾斜，ACD 错误，
34、B 正确。故选：B。6如图所示，用方向始终垂直于杠杆的动力 F 将重物从 A 位置缓慢提升到 B 位置，在提升重物的过程中，动力 F 大小的变化情况是（）考百分 19 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司A变大B变小C先变大后变小D先变小后变大【答案】C。【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。力 F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置 A 提升位置 B，阻力不变，阻力力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件 F1L1F2L2分析动力变化情况。【解答】解：将重物从 A 位置缓慢提升到
35、 B 位置，如图所示，动力 F 方向始终垂直于杠杆，所以动力臂长度为杠杆的长且大小不变；当杠杆在水平位置时，阻力的力臂最大、且阻力大小不变（等于物重），根据杠杆平衡条件 F1L1F2L2可知，此时动力最大，所以杠杆转动的过程中动力先变大、后变小。故选：C。7如图，杠杆 AO 可绕 O 转动，B 为 OA 中点，在 B 点挂一重为 G 的物体，用始终与OA 垂直的力 F 抬起杠杆。下列关于力 F 的大小变化判断正确的是（）考百分 20 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司A始终等于GB先减小后增大C先增大后减小D一直增大【答案
36、】C。【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件F1L1F2L2分析，力 F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果。【解答】解：根据杠杆平衡条件 F1L1F2L2可知，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，所以动力变大。当杠杆从水平位置向上拉动时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小，故 F 先变大后变小。故选：C。8如图所示，轻质杠杆 AOB 的支点是 O，AOBO，在 A 端挂重物 G1、B 端挂重物G2，杠杆刚好在如图所示位置平衡，若将 G1、G2的位置对调，则杠
37、杆（）A保持平衡BA 端下沉CB 端下沉D以上均可能【答案】B。【分析】画出杠杆示意图，分析两力的力臂大小，根据杠杆的平衡条件分析重物重力的大小关系，对调后根据杠杆的平衡条件分析杠杆是否平衡。【解答】解：杠杆的示意图如下所示：考百分 21 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司重物对 B 端施加的力大小等于 G2，力臂为 OC；重物对 A 端施加的力大小等于 G1，力臂为 OA，因 OCOBOA，根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2可知，G1G2；若将 G1、G2的位置对调，G1G2；OCOA，则 G1OCG2OA，故杠杆的
38、A 端下沉。故选：B。9重为 G 的均匀木棒竖直悬挂于 O 点，在其下端始终施一水平方向拉力 F，让木棒沿逆时针方向缓慢旋转到水平位置。在转动的过程中（）A动力臂逐渐变大B阻力臂逐渐变小C动力 F 逐渐变大D动力 F 逐渐减小【答案】C。【分析】先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化。【解答】解：杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为木棒的重力，大小不变，木棒在竖直位置时，重力的力臂为 0，转过一定角度后，重力力臂（阻力臂为 L2变大）；故 B 错误；当木棒在竖直位置时，F 的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过一定角度
39、后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂为 L1变小；故 A 错误；考百分 22 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐变大，故 C 正确，D 错误。故选：C。10如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢匀速地由位置 A 拉至位置 B，在这个过程中力 F 的大小将（）A变大B不变C变小D先变大后变小【答案】A。【分析】首先要判断杠杆的五要素中，有哪些要素发生了变化，然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。【解答】解：由题知，动力 F 作用在杠杆一端且
40、始终与杠杆垂直，则在杠杆缓慢由 A到 B 的过程中，动力臂 OA 的长度没有变化，阻力 G 的大小没有变化，而阻力臂 L 却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：FOAGL阻，当 OA、G 不变时，L阻越大，则 F 越大，因此在这个过程中拉力 F 逐渐变大。故选：A。11如图所示，一根重木棒在 A 点的拉力 F 的作用下以 O 点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为 l，动力与动力臂的乘积为 M，则（）AF 沿水平方向时，l 减小、F 逐渐变大、M 减小BF 沿竖直方向时，l 减小、F 不变、M 变大考百分 23 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京
41、）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司CF 作用在 A 点时杠杆一定时省力杠杆DF 无论沿哪个方向 M 均变大【答案】D。【分析】AB、F 沿水平方向时，作出杠杆的五要素，结合杠杆的平衡条件分析；F 沿竖直方向时，作出杠杆的五要素，结合杠杆的平衡条件分析；C、当动力臂 OE 小于阻力臂 OM 时，为费力杠杆，根据左图分析回答；D、在右图中，分析变化量和不变的量，根据杠杆的平衡条件分析，综合 A 中的结论回答。【解答】解：AB、如左图，l 为动力臂 OE，L 为阻力臂 OM，由杠杆的平衡条件得：FlGL以 O 点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，l 不断变小，L 逐渐增大，阻力
42、G 不变；根据杠杆的平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂之积，因为阻力臂之变大，而阻力 G 不变，故动力与动力臂的乘积 M 变大，A 错误；如上右所示，F 沿竖直方向时，动力臂 l 变大，B 错误；C、在左图中，当动力臂 OE 小于阻力臂 OM 时，为费力杠杆，C 错误；D、右图中，因阻力 G 不变，而阻力臂变大，阻力臂与阻力的乘积变大，根据杠杆的平衡条件，即 M 变大；由上知，左图中 M 变大，故 F 无论沿哪个方向 M 均变大，D 正确。考百分 24 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司故选：D。二、填空题。二、
43、填空题。12如图为吊车吊起货物示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕 0 点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。则：（1）吊臂是一个 杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；（2）伸缩撑杆匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小 （选填“不变”“变小”或“变大”）。【答案】（1）费力；（2）变小。【分析】（1）根据杠杆平衡条件，F1l1F2l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆。（2）根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。【解答】解：（1）吊臂在使用的过程中，动力臂 L1小
44、于阻力臂 L2，是费力杠杆；（2）吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小。故答案为：（1）费力；（2）变小。13如图所示，用一个动滑轮匀速提升重力为 200N 的物体，所用竖直向上的拉力为125N，不计绳重和摩擦，动滑轮重为 N，若将物体提升 2m，则绳子自由端上升的距离是m。考百分 25 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【答案】50；4。【分析】（1）使用动滑轮时，n2，不计绳重和摩擦，拉力 F（G+G动），据此求动滑轮重；（2）利用 s2h 求
45、出拉力端移动的距离。【解答】解：（1）使用动滑轮时，n2，不计绳重和摩擦，拉力 F（G+G动），则动滑轮重：G动2FG2125N200N50N；（2）拉力端移动的距离 s2h22m4m。故答案为：50；4。14撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。到达最高点的过程中是动能和 转化为 ；下落过程中 能逐渐增加， 能逐渐减小。【答案】弹性势能；重力势能；动；重力势。【分析】（1）弹性势能大小跟物体弹性形变的程度有关，弹性形变越大，弹性势能越大。（2）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。考百分
46、26 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（3）物体下落时，重力势能转化为动能，重力势能越多，转化为的动能越多。【解答】解：（1）运动员在起跳前先要快速助跑，使自己具有较大动能，撑杆弯曲，杆发生了弹性形变，具有大量的弹性势能；起跳后到达最高点的过程中是动能和弹性势能都减小，运动员在上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，即动能和弹性势能转化成了重力势能。（2）运动员越过横杆下落过程中，运动员的高度下降，质量不变，重力势能减小；速度增加，动能变大，是重力势能转化为动能。故答案为：弹性势能；重力势能；动；重力势。15蹦床运
47、动员从高处下落，将要与床面接触时，具有一定的动能，接触后，床面发生形变，动能 ，弹性势能 。（选填“增大”或“减小”）点拨：在能量转化过程中，A 能量减少的同时，B 能量增加，就说 A 转化为 B。总结：动能和势能统称为 。动能和势能可以相互 。【答案】减小；增大；机械能；转化。【分析】动能和重力势能的转化过程中，动能转化为重力势能时，动能减小，重力势能增大；重力势能转化为动能时，重力势能减小，动能增大。弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。动能和势能统称为机械能。【解答】解：蹦床运动员从高处下落，将要与床面接触时，具有一定的动能，接触后，床面发生形变，运动员的质量不变，速度变小，动能减
48、小；蹦床的形变程度变大，弹性势能增大；此过程中运动员的动能转化为蹦床的弹性势能；动能和势能统称为机械能；动能和势能之间可以相互转化。故答案为：减小；增大；机械能；转化。考百分 27 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司16如图所示，小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处自由滑到水平地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，此过程中小磊的机械能是 （填“守恒”或“不守恒”）的，他到达滑梯最底端时的速度 （填“相同”或“不相同”）。【答案】守恒；相同。【分析】（1）物体下降的过程是重力势能转化为动能的过程。（2）不计摩擦和空气阻力时，机
49、械能是守恒的。（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。（4）重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越小，高度越小，重力势能越小。【解答】解：滑梯的高度一定，小磊的质量一定，所以小磊下滑前的重力势能一定，因为不计摩擦和空气阻力，机械能是守恒的，沿不同路径下滑时小磊的重力势能全部转化为动能，所以到达滑梯最底端时小磊的动能相同，速度相同。故答案为：守恒；相同。17小华把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。铁锁摆回时 （选填“会”或“不会”）打到他的鼻子。如果铁锁在摆动的过程中不受阻力，它的机械能总量 （选填“增加”、“不
50、变”或“减少”）。【答案】不会；不变。【分析】（1）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；考百分 28 / 34原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司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。（2）物体上升过程中动能转化为重力势能；物体下落时重力势能转化为动能；不计摩擦时，机械能的总量是不变的。【解答】解：铁锁在摆动过程，不断与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，机械能减小；鼻子和铁锁的初始高度相同，整个过程中铁锁的机械能减小，所以铁锁摆回时重力势能也会减小，达不到鼻子的高度，故铁锁