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1、2022年中考物理复习开放性试题汇编之机械与功一.物 理 常 识（共 2 小题）1.（2 0 2 0 春渝北区校级期中）近年来机器人在反恐、防爆中起到了重要的作用。如图所示是一种履带式排爆机器人。它的特点是：体积小，质量小，转向灵活，便于在狭窄的地方工作；机器人上装有可自由旋转的机械手，锋利的夹钳可将爆炸物的引信剪断，灵活的手爪可把雷管拧下来，并把爆炸物举起运走；还装有高压水枪，可以切割爆炸物等。请参照示例写出这个机器人所涉及的物理信息和对应的物理知识（不得与示例重复）。示例：物理信息：机器人质量小，转向灵活；物理知识：机器人的惯性小。作答：物理信息：；物理知识：o2.（2 0 2 1 黔东南
2、州）如图所示为课本中的插图，图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题，并做出简要的回答，不得与示例重复。示例：问题：为什么叉车能把货物提起？回答：力可以改变物体的运动状态。（1）问题：;回答：。（2）问题：；回答：。二.杠杆的平衡条件（共 2小题）3.（2 0 2 1 春长春期末）如图甲所示，桔椽是利用杠杆原理工作的取水工具，是我国古代劳动人民利用枯棒灌溉的场景。如图乙所示，为了更好地研究桔棒工作原理，将桔棒抽象成简单的杠杆模型，轻质细杆AB代表桔棒，配悬挂在A点的质量较大的物块M 模拟重物，悬挂在杠杆
3、上C点质量较小的物块m模拟搬动重物时的配重。C点可以在OB之间根据需要移动位置，1 表示OC的距离。用 F i 表示细绳对A点的拉力，F 2表示细绳对C点的拉力，F 3 表示地面对M 的支持力，p表示M 对地面的压强。AB始终保持水平位置平衡，下列图象中正确的是（）（多选）4.（2021春大洼区期末）如图质量不计的杠杆己经水平平衡，每个钩码重0.5 N,下列说法正确的是（）A.左端减少一个钩码，右端减少两个钩码杠杆仍然平衡B.左右两端挂点同时向支点移动等距离，左端下沉C.支点O处的支持力为3 ND.左右两端钩码同时浸没水中，杠杆平衡后支点压力不变三.杠 杆 的 分 类（共 1小题）5.（201
4、9秋灌南县月考）如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆，图中小明同学竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此 时 阻 力 臂 （选 取“大于”，“小于”，“等于）动力臂,可以视为 杠 杆（选 填“省力”或“费力”）小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议 o四.力 臂 的 画 法（共 1小题）6.（2019黄埔区一模）如图所示，在质量忽略不计的杠杆（O为支点）上挂了重为20N的物体A,为使杠杆平衡，需要对杠杆施加一个作用力。请在图中画出：（1）FA的力臂LA；（2）在杠杆上画出一个能使杠杆平衡的力FB的示意图并标出它的大小。OI I I 卜 I 0 FA=
5、20N五.功的原理的探究实验（共 1小题）7.将重物提高到预定高度，可以用费力杠杆，会费了力，但动力移动的距离小（省距离）;可以用省力杠杆，会省了力，但动力移动的距离变大。总结：两种杠杆都不省功。以图给出了的动滑轮为例，设计实验证明使用机械不省功。（1）还需要的测量仪器：（2）实验步骤及要记录的物理量：o（3）用物理量表述“不省功”的依据：4F六.有用功和额外功（共 2 小题）8.（2019 江宁区一模）用如图所示的滑轮组将重100N 的物体匀速提升2m,拉力F为 6 0N.此过程中有用功为 J,总功为 J.滑 轮 组 机 械 效 率 为。根据已知条件,以下几个物理量：物体上升速度；动滑轮的重
6、力；拉力的功率。增加其中的或 条 件（选填序号），就能求出物体上升2m所用的时间。9.（2 0 2 1 广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为1 2 0 k g的建筑材料匀速提升了 6m,用 时 1 0 s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F,滑轮组的机械效率为8 0%,g 取 1 0 N/k g,求：（1）滑轮组做的有用功；（2）拉力F的大小；（3）根据已知条件，以下物理量：滑轮组做的额外功，拉力F的功率，动滑轮的重力，能求出的有（填写序号）。七.滑 轮（组）的机械效率（共 2 小题）10.（2021南通）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效
7、益M A,用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，则下列描述滑轮组的机械效益M A与物体重力G、机械效率X 与机械效益M A的关系图线中，可能正确的是（）B.OG1 1.（2 0 2 1 广州三模）如图所示，一物块的重力为G,现用平行于斜面的拉力F i 把物块匀速拉到高为h的 A 点，物块在斜面上移动距离为s i，请用题目中出现的物理量符号写出此 过 程 中 有 用 功 为，总功为:物块到达斜面顶端后放平，利用动滑轮匀速水平拉动，测出物块移动的距离为S 2、水平拉力F 2,以上条件（选 填“能”或“不能”）求出此时滑轮的机械效率D?如果能，写出口的表达式；如果条
8、件不足，写出还需补充的物理量的测量步骤和符号，并写出口的表达式。（I 用题目已知及补充的物理量符号表示）八.滑 轮（组）机械效率的测量实验（共 1小题）1 2.（2 0 2 1 番禺区校级一模）探究实验：滑轮组的机械效率是否与绕绳方式有关。小明在做“测量滑轮组的机械效率”实验中忽然想到：同一个滑轮组有两种不同的绕绳方式，不同的方式下，滑轮组的机械效率会不会不同呢？他做了初步的设想，同一个滑轮组，使用不同的绕绳方式，提升相同的物体时测量机械效率.他己经将滑轮组绕好绳子，请帮他将下列过程补充完整。（1）请写出实验步骤（若有需要，可补充实验器材）。（2）设计记录数据的表格。九.探究影响物体动能大小的
9、因素（共1小题）1 3.（2 0 2 1 秋仪征市期中）如 图 1 是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中：m A=m B h B。A.小球在斜面上的动能B.小球撞击木块时的动能C.小球撞击木块后的动能D.木块被小球撞击的动能（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的关系。（3）小华同学通过比较图1中 B、C两图，得 出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？。（4）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”
10、有疑惑,小明设计了如图2 所示的实验：让质量不同的小球A、C 同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若 C 球相对于A 球 （选 填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如下表）,小 车 在 这 三 个 表 面 上 滑 行 的 过 程 中 克 服 摩 擦 力 做 功（选填“相等 或 不相等）,小车静止后内能 （选 填“一定”、“可能”或“不可能”）为 0J。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运
11、动距离最近较远最远（6）小明同学尝试改用如图3 所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。关 于 他 的 实 验 方 案。（填序号）A.只有方案一可行B.只有方案二可行C.两个方案均可行D.两个方案均不可行一 十.探究影响物体势能大小的因素（共 2 小题）14.（2021越秀区一模）游 戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱，游戏其实就是像打弹弓一样，把“小鸟”对准怪物打过去，（忽略空
12、气阻力）（1）用 A点表示小鸟，请在方框中画出小鸟刚离开橡皮筋时受力的示意图。（2）小 鸟 上 升 到 最 高 点 的 过 程 中 机 械 能 （填“变小”、“变大”或“不变”）（3）弹弓的橡皮筋伸长过程中，弹性势能（选 填“变小”、“变大”或“不变”）（4）乐于思考的小明同学在想，橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自身长度、粗细是否有关？现有弹珠和弹弓各一个、相同材质、粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等，请你帮助小明设计实验步骤和补充完整实验表格，完成探 究“橡皮筋的弹性势能是否与自身长度有关“这一实验。1 5.（2 0 2 0 西城区校级三模）小鹏选用橡皮泥，装有
13、细砂的透明容器、刻度尺、1 0 0 g 木块mo,1 0 0 g 铁块m i,还有一块与1 0 0 g 铁块形状体积完全相同的铜块m 2 和小桌这些器材,做“探究物体的重力势能大小与质量是否有关”的实验。如图所示，他的主要实验步骤如下：将桌面粘有少量橡皮泥的小桌水平放在细砂上，将质量为mi =1 0 0 g 的铁块举高到距小桌 面 H =6 0 c m 高处自由释放，砸到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度修并记录在表格中。将细砂整理平整后再放上小桌.将此铁块举高到距小桌面H 2=8 0 c m 高处自由释放，砸到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h 2 并记录在表格中。根据以上
14、叙述，回答下列问题：(1)小鹏在该探究实验的操作过程中存在的主要问题是(2)请你针对小鹏探究过程中存在的问题，写出改正措施：(3)小鹏改正措施后进行实验，请你帮助他设计实验记录表格。U2022年中考物理复习开放性试题汇编之机械与功参考答案与试题解析-物理常识（共2小题）1.（2020春渝北区校级期中）近年来机器人在反恐、防爆中起到了重要的作用。如图所示是一种履带式排爆机器人。它的特点是：体积小，质量小，转向灵活，便于在狭窄的地方工作；机器人上装有可自由旋转的机械手，锋利的夹钳可将爆炸物的引信剪断，灵活的手爪可把雷管拧下来，并把爆炸物举起运走；还装有高压水枪，可以切割爆炸物等。请参照示例写出这个
15、机器人所涉及的物理信息和对应的物理知识（不得与示例重复）。示例：物理信息：机器人质量小，转向灵活；物理知识：机器人的惯性小。作答：物理信息：机器人把爆炸物举起运走；物理知识：力可以改变物体的运动状态。【考点】物理常识.【专题】开放题；定性思想；应用能力.【分析】可以从力的作用效果，液体压强、增大或减小压强的方法等角度作答。【解答】答：物理信息：机器人把爆炸物举起运走；物理知识：力可以改变物体的运动状态；物理信息：质量小，转向灵活；物理知识：惯性的大小只与物体的质量有关，质量小，则惯性小。【点评】本题考查了学生灵活运用所学知识解释实际现象的能力，具有一定的综合性，是中考的热点题型之一。2.（20
16、21 黔东南州）如图所示为课本中的插图，图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题，并做出简要的回答，不得与示例重复。示例：问题：为什么叉车能把货物提起？回答：力可以改变物体的运动状态。（1）问题：叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗；回答：做功了，有力作用在物体上，在力的方向上移动了距离。（2）问题：货物被提升时，货物的重力势能增加了吗；回答：增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。【考点】物理常识.【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力.【分析】（1）做
17、功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离;二者缺i不可；（2）重力势能的大小与质量、高度有关。【解答】解：（1）问题：叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗？回答：做功了，有力作用在物体上，在力的方向上移动了距离。（2）问题：货物被提升时，货物的重力势能增加了吗？回答：增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。故答案为：（1）叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗；做功了，有力作用在物体上，在力的方向上移动了距离；（2）货物被提升时，货物的重力势能增加了吗；增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。【点评】本题考查了做功的条件、
18、影响重力势能大小的因素，难度不大。二.杠杆的平衡条件（共2小题）3.（2 02 1春长春期末）如图甲所示，桔棒是利用杠杆原理工作的取水工具，是我国古代劳动人民利用枯椽灌溉的场景。如图乙所示，为了更好地研究桔椽工作原理，将桔棒抽象成简单的杠杆模型，轻质细杆A B代表桔棒，配悬挂在A点的质量较大的物块M模拟重物，悬挂在杠杆上C点质量较小的物块m模拟搬动重物时的配重。C点可以在O B之间根据需要移动位置，I表示O C的距离。用Fi表示细绳对A点的拉力，F2表示细绳对C点的拉力，F3表示地面对M的支持力，p表示M对地面的压强。A B始终保持水平位置【考点】杠杆的平衡条件；杠杆的应用.【专题】应用题；压
19、强、液体的压强；简单机械；应用能力.【分析】轻质细杆A B代表桔椁，可以看做是一个杠杆；根据杠杆的平衡条件分析1变化时A端所受拉力的变化；对物体M受力分析，判定压力、压强的变化。【解答】解：轻质细杆A B相当于是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，F2-1=FI-0A；m向左移动的过程中，1变大；由于物体m的质量不变，重力不变，对C的拉力不变，即F2保持不变，故B错误；0 A不变，1变大，根据杠杆的平衡条件可知，Fi变小，F与1成正比，故A错误；对M受力分析，M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力，根据力的相互性可知，拉力等于Fi,M 受到的重力不变，F i变大，则 M 对地面的压力变小，
20、故 C 错误;根据p=E 可知，受力面积不变，压力减小，则压强变小，故 D 正确。S故选：Do【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用、压强公式的应用、物体的受力分析，有一定的难度。（多选）4.（2021春大洼区期末）如图质量不计的杠杆已经水平平衡，每个钩码重0.5N,下列说法正确的是（）A.左端减少一个钩码，右端减少两个钩码杠杆仍然平衡B.左右两端挂点同时向支点移动等距离，左端下沉C.支点O 处的支持力为3ND.左右两端钩码同时浸没水中，杠杆平衡后支点压力不变【考点】杠杆的平衡条件.【专题】应用题；浮力；简单机械；应用能力.【分析】（1）判定杠杆是否平衡关键是它是否满足杠杆的平衡条件：动力X动力
21、臂=阻力X 阻力臂；（2）杠杆质量不计，支点O 处的支持力等于钩码的总重力；（3）浸没在水中的物体受到竖直向上的浮力，据此可知支点受到压力的变化。【解答】解：设一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得2 G X LI=4 G X L 2,即 GX LI=2 G X L 2；A、左端减少一个钩码，左边=G X L i，右端减少两个钩码，右边=2G X L2,左边=右边，则杠杆平衡，故 A 正确；B、左右两端挂点同时向支点移动等距离L,左边=2GX（Li-L）=2GLi-2 G L,右边=4GX（L2-L）=4GL2-4 G L,左边右边，则左端下沉，故 B 正确；C、杠杆质量不计，支 点 O 处
22、的支持力等于6 个钩码的总重力，即 6X 0.5N=3N,故 C正确；D、左右两端钩码同时浸没水中，左右两侧祛码都受竖直向上的浮力，因此杠杆平衡时支点受到的压力变小，故 D 错误。故选：ABC。【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键会分析出力与力臂乘积的变化。三.杠 杆 的 分 类（共 1小题）5.（2019秋灌南县月考）如图是一种健身器械，A O B可视为杠杆，图中小明同学竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂 小 于（选 取“大于”，“小于”，“等于”）动力臂，可以视为 省力 杠 杆（选 填“省力”或“费力”）小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一
23、条合理的建议增大物重或重物向左 移 动。【考点】杠杆的分类；杠杆的平衡条件.【专题】应用题；简单机械.【分析】从支点到力的作用线的垂线段叫力臂；从动力臂和阻力、阻力臂的大小关系分析，动力臂越小越费力，阻力或阻力臂越大越费力.【解答】解：由图知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，O A为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，由图知，比较知，阻力臂小于动力臂，为省力杠杆；由杠杆平衡条件F1I=F2L2可以看出：要达到增大训练强度，使人的拉力F i增大，在动力臂、阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重（阻力）；或在物重、动力臂一定的情况下，可以采取增大阻力臂即重物向左移动的措施。
24、故答案为：小于；省力；增大物重或重物向左移动。【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力省距离，等臂杠杆既不省力也不费力。四.力 臂 的 画 法（共 1小题）6.（2019黄埔区一模）如图所示，在质量忽略不计的杠杆（O为支点）上挂了重为20N的物体A,为使杠杆平衡，需要对杠杆施加一个作用力。请在图中画出：（1）FA的力臂LA；（2）在杠杆上画出一个能使杠杆平衡的力FB的示意图并标出它的大小。0二 L -.FA=20N【考点】力臂的画法；杠杆的平衡条件.【专题】作图题：简单机械.【分析】（1）力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方
25、向，再过支点做出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂。（2）根据杠杆原理可知，能使杠杆平衡的力可以在支点的左侧（方向向下），也可以在支点的右侧（方向向上），确定力臂的大小，然后根据杠杆平衡条件求出力的大小，画出力的示意图。【解答】解：（1）由图知，杠杆的支点为O,过支点。作力FA作用线的垂线段，即为FA的力臂LA;（2）设杠杆上一个小格的长为L,由图知，FA的作用在2 格处，若施加的拉力FB作用在支点的左侧，并且也作用在2 格处，根据杠杆平衡条件可得：FAX2L=FBX2L,即：20NX2L=FBX2L,则 FB=2NX 2 L =2ON,2 L因为拉力FA的方向竖直向下
26、，所以为了使杠杆平衡，则 FB与的方向向下，作用点在杠杆上，过 FB的作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并标出力的大小，如图所示：=v.尸A=20NFs=20N i-J-iA【点评】此题主要考查了有关力臂的画法以及力的示意图，需要注意的是（2）,答案不唯 一（两个力可以在支点同侧，也可在支点异侧；两个力的力臂大小可以相等，也可以不相等），此外，关键是根据杠杆平衡条件求出施加的力的大小。五.功的原理的探究实验（共 1小题）7.将重物提高到预定高度，可以用费力杠杆，会费了力，但动力移动的距离小（省距离）;可以用省力杠杆，会省了力，但动力移动的距离变大。总结：两种杠杆都不省功。以图给出了的动
27、滑轮为例，设计实验证明使用机械不省功。（1）还需要的测量仪器：弹簧测力计、刻 度 尺。（2）实验步骤及要记录的物理量：用弹簧测力计测量出物体的重力G,用弹簧测力计拉动物体竖直向上移动h：把物体挂在动滑轮下，用弹簧测力计拉动动滑轮，使物体上升的高度为h,此时弹簧测力计移动的距离为2h。（3）用物理量表述“不省功”的依据：提升物体所做的功为W=G h,拉力所做的功为：W，=2 F h,若 WWW1,说明使用动滑轮不省功。F1【考点】功的原理的探究实验.【专题】实验题；功、功率、机械效率；分析、综合能力.【分析】直接提升物体所做的功可以用W=G h求出；拉力所做的功可以用公式W=Fs求出，据此分析测
28、量的仪器、实验记录的物理量和功的大小的计算。【解答】解：（1）测量仪器：弹簧测力计、刻度尺；（2）实验步骤：用弹簧测力计测量出物体的重力G,用弹簧测力计拉动物体竖直向上移动 h；把物体挂在动滑轮下，用弹簧测力计拉动动滑轮，使物体上升的高度为h,此时弹簧测力计移动的距离为2h；（3）直接提升物体所做的功为W=G h,拉力所做的功为：W=2F h,若 WWW，说明使用动滑轮不省功。故答案为：（1）弹簧测力计、刻度尺；（2）用弹簧测力计测量出物体的重力G,用弹簧测力计拉动物体竖直向上移动h；把物体挂在动滑轮下，用弹簧测力计拉动动滑轮，使物体上升的高度为h,此时弹簧测力计移动的距离为2h；（3）提升物
29、体所做的功为W=Gh,拉力所做的功为：W=2 F h,若WWW：说明使用动滑轮不省功。【点评】本题考查了有关功的实验，要熟记功的原理。六.有用功和额外功(共2小题)8.(2019江宁区一模)用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为60N.此过 程 中有用功为200 J,总 功 为240 J,滑轮组机械效率为83.3%。根据已知条件，以下几个物理量：物体上升速度；动滑轮的重力；拉力的功率。增加其中的或条件(选填序号)，就能求出物体上升2m所用的时间。【考点】有用功和额外功；滑轮(组)的机械效率.【专题】计算题；功、功率、机械效率.【分析】(1)利用W=G h求拉力做的有用功；(
30、2)由图可知，n=2,拉力端移动的距离s=2 h,利用W=Fs求拉力做的总功；(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；(4)使用滑轮组提升重物时，由于动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度；拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。【解答】解：(1)此过程中的有用功：Wf f=Gh=100NX2m=200J；(2)由图可知，n=2,拉力端移动的距离：s=2h=2X2m=4m,拉力做的总功：W,=Fs=60NX4m=240J；(3)滑轮组的机械效率：n=l-X 100%=222J_X 100%=83.3%;w总 240T(4)已知物体上升2 m,可添加：物体上升速度，利用公式
31、丫=且变形即可求得物体上t升2m所用的时间,已经求得总功，若已知拉力的功率，利用公式P=以变形可求得物体上升2m 所用的时间,t由此可见，增加其中的或条件，就能求出物体上升2m 所用的时间。故答案为：200；240；83.3%；。【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键是明确有用功、总功的含义，注意：不计摩擦和绳重，拉力F=L（G+G舱）。29.（2021广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120kg的建筑材料匀速提升了 6 m,用 时 10so在此过程中，电动机对绳子的拉力为F,滑轮组的机械效率为80%,g 取 10N/kg,求：（1）
32、滑轮组做的有用功；（2）拉力F 的大小；（3）根据已知条件，以下物理量：滑轮组做的额外功，拉力F 的功率，动滑轮的重力，能 求 出 的 有（填写序号）。【考点】有用功和额外功；滑 轮（组）的机械效率；功率的计算.【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力.【分析】（1）已知建筑材料的质量，利用G=m g求出其重力，结合提升高度h,利用W有 用=G h 求出有用功；W有用（2）已知有用功和机械效率，利用机械效率TI=3曳 X 100%公式计算出总功，本题是利用滑轮组提升重物，一个动滑轮，一个定滑轮，从图上可以看出动滑轮上有两段绳子,故拉力移动的距离等于2 倍物体上升的高度，即 s=2h；再利用W
33、&=F s的变形公式计算得出拉力F；（3）已知有用功和总功，利 用 W,a=W有 川+W的卜可以求出额外功，已知拉力做的总功和时间，利用P=上可以计算出功率，由于题中没有给出不计绳重和摩擦，所以不能计算t动滑轮的重力。【解答】解：（1）建筑材料的重力：G=m g =1 2 0 k g X 1 O N/k g =1 2 0 0 N,则滑轮组做的有用功即克服建筑材料重力所做的功为：W 有 用=G h=1 2 0 0 N X 6 m=7 2 0 0 J；（2）由n=W有吧用x io o%得，滑轮组做的总功为：w-W 总曳=7 2 0 0 J =9 0 0 0 J,T 1 8 0%由图知 n=2,则
34、s=2 h=2 X 6 m=1 2 m；由W.e=F s 可得，拉力F的大小为：F=_=9 0 0 0 J =7 5 0 N；s 1 2 m（3）已知有用功和总功，利 用 W 总=行用+W额 外可以求出额外功，已知拉力做的总功和时间，利用p=*可以计算出功率，由于题中没有给出不计绳重和摩擦，所以额外功是t克服绳重和摩擦以及动滑轮的重力做的功，因此不能计算动滑轮的重力，所以能求出的有。答：（1）滑轮组做的有用功为7 2 0 0 J；（2）拉力F的大小为7 5 0 N；（3）。【点评】本题考查重力、有用功、总功、机械效率以及功率的计算公式的灵活运用，综合性较强，难度适中。七.滑 轮（组）的机械效率
35、（共 2 小题）1 0.（2 0 2 1 南通）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率n与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（）/f/【考点】滑 轮（组）的机械效率.【专题】作图题；功、功率、机械效率；应用能力.【分析】根据机械效益MA的定义写出关系式；不计绳重和摩擦，机械效率为：n=_ Wa=Gh=G h=G.根据关系式进行对比，得出答案。F s F X nh nF【解答】解：A B、机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械
36、效益M A,即：MA=2,不计绳重和摩擦，则F=1（G+G动），贝I：-=_F n F 1（G+G 动）G+G 动=T 由此可知，MA与G的光线是一条向MA轴凸的斜线，故A B错误；G_C D、MA=,不计绳重和摩擦，n=曳=91=她=_ 2 _,则：地=1-=n,即F W 总 F s F X n h n F T _ G _n FMA与n是成正比的，故C正确，D错误。故 选:C o【点评】本题考查了机械效率与机械效益MA的图像，明确机械效率与机械效益MA的公式是解题的关键。1 1.（2 0 2 1广州三模）如图所示，一物块的重力为G,现用平行于斜面的拉力F i把物块匀速拉到高为h的A点，物块在
37、斜面上移动距离为s i，请用题目中出现的物理量符号写出此过程中有用功为G h ,总 功 为F；物块到达斜面顶端后放平，利用动滑轮匀速水平拉动，测出物块移动的距离为S 2、水平拉力F 2，以上条件 不能（选 填“能”或“不能”）求出此时滑轮的机械效率T?如果能，写出口的表达式；如果条件不足，写出还需补充的物理量的测量步骤和符号，并写出n的 表 达 式1!=工 1 0 0%。（n用【考点】滑 轮（组）的机械效率；有用功和额外功.【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力.【分析】（1）在斜面上拉动物体，利用W=Gh求所做的有用功；利用W=F s求拉力做的总功；（2）用动滑轮匀速拉动水平面上的物体
38、A,时，拉力做的功为总功，克服物体与水平面间的摩擦力做的功为额外功，据此分析需要补充的物理量，要注意利用二力平衡条件测量物体A所受的摩擦力；则动滑轮的机械效率n=I=_f2_=_x 1 0 0%oW 总2 F2X2S2 2 F2【解答】解：（1）在斜面上拉动物体，所做的有用功：W有 用i=G h,拉力F i做的总功:W.6I=FI S I；（2）用动滑轮匀速拉动水平面上的物体A时，拉力做的功为总功，克服物体与水平面间的摩擦力做的功为额外功，虽然知道此时的拉力，但不知道物体A受到的摩擦力，所以不能求出动滑轮的机械效率；所以，需要补充的物理量为：摩擦力f;测量物体A受到的摩擦力时，用弹簧测力计水平
39、拉动木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力f等于拉力（弹簧测力计的示数）；水平使用动滑轮时，n=2,拉力端F移动的距离等于物体A移动距离的2倍，则动滑轮的机械效率：W 有用 2 _ f s 2 _ fW2 F2X2S22FX1 0 0%o故答案为：G h；F1 S 1；不能；需要补充的物理量为：摩擦力f；测量摩擦力时，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力等于拉力（弹簧测力计的示数）；口 =上X1 0 0%。2 F2【点评】本题考查了有用功、总功、机械效率的计算，区分在斜面上、在水平面上有用功和总功的含义是关键。八.滑 轮（组）机械效率的测量 实 验
40、（共1小题）1 2.（2 0 2 1 番禺区校级一模）探究实验：滑轮组的机械效率是否与绕绳方式有关。小明在做“测量滑轮组的机械效率”实验中忽然想到：同一个滑轮组有两种不同的绕绳方式，不同的方式下，滑轮组的机械效率会不会不同呢？他做了初步的设想，同一个滑轮组，使用不同的绕绳方式，提升相同的物体时测量机械效率。他已经将滑轮组绕好绳子，请帮他将下列过程补充完整。（1）请写出实验步骤（若有需要，可补充实验器材）。（2）设计记录数据的表格。【考点】滑轮(组)机械效率的测量实验.【专题】实验题；功、功率、机械效率；分析、综合能力.【分析】根据可知，要想测量滑轮组的机械效率，需要测量出物体的重力、W总Fs物
41、体上升的高度、绳子自由端的拉力、绳子自由端移动的距离，据此设计实验。【解答】解：(1)实验步骤：使用弹簧测力计测量出物体的重力；把物体挂在动滑轮下面，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子的自由端把物体提起,读出弹簧测力计的示数，用刻度尺测量出物体上升的高度和绳子自由端移动的距离；实验中为了获得普遍的规律，应换用不同的物体多次测量；(2)根据物体重力、物体上升的高度可以求出有用功，根据绳子自由端的拉力和通过的距离可以求出总功，根据n=_ 5 可以求出机械效率，故表格如下：,8实验次数钩码的钩码重力G/N钩码提升提升高度h/m拉力拉力F/N绳端移动的绳端移动距离s/m机械效率 T/%123故答案为：
42、(1)使用弹簧测力计测量出物体的重力；把物体挂在动滑轮下面，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子的自由端把物体提起，读出弹簧测力计的示数，用刻度尺测量出物体上升的高度和绳子自由端移动的距离；实验中为了获得普遍的规律，应换用不同的物体多次测量；（2）如上表。【点评】本题测量滑轮组的机械效率，考查了实验步骤的设计和实验表格的设计，明确实验的原理是解题的关键。九.探究影响物体动能大小的因素（共 1 小题）1 3.（2 0 2 1 秋仪征市期中）如 图 1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中：m A=m B hB。A.小球在斜面上的动能B.小球撞击木块时的动能C.小球撞击木块后的动能
43、D.木块被小球撞击的动能（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 速度的关系。（3）小华同学通过比较图1中 B、C两图，得 出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？没有控制速度相同。（4）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图2所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若 C球相对于A球 静 止（选 填“运动”或“静止”），就可以说明任一时
44、刻两球的速度大小相等。（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如下表）,小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功相 等（选填“相等”或“不相等”）,小车静止后内能 不可能（选 填“一定”、“可能”或“不可能”）为 3。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（6）小明同学尝试改用如图3 所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不
45、同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。关于他的实验方案 A。（填序号）A.只有方案一可行B.只有方案二可行C.两个方案均可行D.两个方案均不可行【考点】探究影响物体动能大小的因素.【专题】定性思想；探究型实验综合题；科学探究能力.【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；（2）小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的，小球动能的大小是通过物体被推动移动的距离体现的；（3）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；（4）通过运动和静止的相对性分析即可
46、判断；（5）直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系及能量的转化分析；任何物体在任何情况下都有内能；（6）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。【解答】解：（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小;故选B；（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；（3）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度滚下
47、，而 B C 两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误；（4）让质量不同的小球A、C 同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C 球相对于A 球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等；（5）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同；
48、任何物体在任何情况下都有内能，所以小车静止后内能不可能为0J；（6）方案一：质量相同的钢球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。可以研究钢球的动能大小与速度的关系；方案二：若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的，故 A 正确。故答案为：（1）B；（2）速度；（3）没有控制速度相同；（4）静止；（5）相等；不可能;（6）A。【点评】明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控
49、制变量法，反映动能多少时运用了转换法，最后一问有难度。直接比较大小不易出出答案，要从能量转化角度分析。一十.探究影响物体势能大小的因素（共 2 小题）14.（2021 越秀区一模）游 戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱，游戏其实就是像打弹弓一样，把“小鸟”对准怪物打过去，（忽略空气阻力）（1）用A点表示小鸟，请在方框中画出小鸟刚离开橡皮筋时受力的示意图。（2）小鸟上升到最高点的过程中机械能 不变（填“变小”、“变大”或“不变”）（3）弹弓的橡皮筋伸长过程中，弹性势能 变大（选 填“变小”、“变大”或“不变”）（4）乐于思考的小明同学在想，橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自
50、身长度、粗细是否有关？现有弹珠和弹弓各一个、相同材质、粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等，请你帮助小明设计实验步骤和补充完整实验表格，完成探 究“橡皮筋的弹性势能是否与自身长度有关“这一实验。实验步骤：用剪刀将1条橡皮筋剪成长度不等的三段；并用刻度尺量出橡皮筋的长度；依次将这二段橡皮筋固定在弹弓上，在弹性限度范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹珠弹射的水平距离。次数123【考点】探究影响物体势能大小的因素；机械能的概念；力的示意图与图示；动能和势能的大小变化.【专题】实验题；机械能及其转化；分析、综合能力.【分析】（1）重力的方向是竖直向下的；（2）忽略空气