第十单元机械与人(A卷·知识通关练)(原卷版+解析)

班级姓名学号分数第十单元机械与人（A卷·知识通关练）一．选择题（共19小题）1．如图所示，将边长为10cm，质量为8kg的正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A处，杠杆可绕O点转动，在B点施加拉力F＝80N，方向如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知OA：AB＝2：3，则下列说法错误的是（sin37°＝0.6；cos37°＝0.8；g＝10N/kg）（）A．合金块的密度是8×103kg/m3 B．A点受到绳的拉力为24N C．物体对地面的压力为80N D．物体对地面的压强为5.6×103Pa2．小明探究杠杆的平衡条件时，通过增减钩码并移动钩码获得3组数据；小华在测量未知电阻时，通过调节滑动变阻器获得了3组数据。这两个实验采用多次实验的目的，下列说法正确的是（）A．都是为了找出普遍规律 B．都不是为了找出普遍规律 C．小华的操作是为了多次测量减小误差 D．小明的操作是为了多次测量减小误差3．如图所示，下列生活情景中，所使用的简单机械属于省力杠杆的是（）A．用钉锤拔钉子 B．用筷子夹食物 C．用船桨划水 D．用笤帚扫地4．如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。下列做法不能抬起巨木的是（）A．支架下端垫有底面积较大的石块，减小支架对地面的压强 B．缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂 C．另一根硬棒绑在横杆上起到加长横杆的作用，以增大动力臂 D．另外请人在巨木下方同时用撬棒抬巨木，以减小阻力5．对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（）A．如图所表示的装置中OB是动力臂 B．使用如图所示的装置F1＞F2＞F3 C．如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械 D．如图所示的装置是一种等臂杠杆6．工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（）A．F＝ B．F＝ C．F＝ D．F＝7．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（）A．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．物体下落速度为4m/s C．若用F＝30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 D．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N8．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A．人拿物体沿水平路面前行 B．人举着哑铃不动 C．人推一块大石头没推动 D．人将地面上的物体捡起来9．如图中甲、乙、丙、丁为四个相同的小球，开始时它们的高度相同，甲先上抛后落地，乙、丙分别从长度不同的斜面滑到地面，丁直接下落到地面，在这过程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功分别为W1、W2、W3、W4，则四个功的大小，下列说法正确的是（）A．W1最大 B．W2最大 C．W4最大 D．一样大10．下列数据最接近实际情况的是（）A．托起两个鸡蛋大约需要10N的力 B．一位中学生的重力大约为500kg C．把2个鸡蛋举高1m所做的功大约为1J D．成人站立时对地面的压强约为1.5×104N11．作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体通过的距离之比为s1：s2＝1：3，两个力做的功的大小之比为W1：W2＝4：3，则这两个力的大小之比F1：F2是（）A．1：4 B．4：1 C．4：9 D．9：412．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（）A．F1＞F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＞P2 C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝P213．引体向上是中学生经常进行的体育锻炼项目，若一个普通中学生在1分钟内完成10次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．10W B．50W C．100W D．200W14．一个重为10N的木块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，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（）A．t＝3s时木块受到的合力为0 B．t＝3s时木块受到的摩擦力为5N C．4～6s内木块的重力做功40J D．4～6s内拉力F的功率为9W15．当你拉开弹弓，弹弓就储存了（）A．动能 B．弹性势能 C．重力势能 D．功16．如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时，从低处向高处跃起的情景。在到达最高处前，下列说法中正确的是（）A．动能一直减小 B．重力势能一直减小 C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大17．对图中的篮球继续上升向篮球框运动的过程中，下列物理量增大的是（）A．重力势能 B．惯性 C．运动速度 D．动能18．用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动测力计，杠杆的机械效率为η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，杠杆的机械效率为η2，摩擦不计，则（）A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η219．在城市的老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重390N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在10s内匀速上升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）A．动滑轮所受重力为10N B．滑轮组所做的有用功为2000J C．工人所用拉力的功率为390W D．滑轮组的机械效率为90%二．多选题（共3小题）（多选）20．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2（多选）21．如图为运动员手持铅球（图中未画出）时的情景。此时，手臂受力时可简化为桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型。关于这个物理模型，下列选项正确的是（）A．l1、l2分别表示F1和F2的力臂 B．l1、l2分别表示F1和F2的力臂 C．手臂是个省力杠杆 D．手臂是个费力杠杆（多选）22．如图所示用一个始终垂直于杠杆的拉力将重物由a提升到b位置，重物挂在杠杆上的位置不变，若杠杆始终保持平衡状态且不计杠杆的自重，下列说法正确的是（）A．提升的过程中，始终是省力杠杆 B．拉力先变大后变小 C．拉力大小始终不变 D．拉力一直变小三．填空题（共5小题）23．如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向F＝50N的拉力，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B，有用功为J，斜面的机械效率为；整个过程中斜面对物体的支持力做功大小为J。24．如图，我国首架自主研发的大型运输机“运20”试飞成功，飞机在飞行时其机翼（选填“上”或“下”）方空气流速大；飞机在减速下降、准备着陆的过程中，其动能（选填“增大”“减小”或“不变”）；“运20”起落架上共有14个巨大的轮胎，是为了减小起降过程中对跑道的；轮胎表面有花纹是为了。25．如图所示，在探究杠杆平衡条件时，杠杆上标出了分布均匀的7个点，杠杆在水平位置平衡，则杠杆的重心在点。现有一些完全相同的钩码，当在A点悬挂2个钩码时，要在E点悬挂个钩码才能使杠杆再次水平平衡；保持A点悬挂2个钩码不变，在其余6个点上挂钩码，有些点无论挂多少个钩码都无法使杠杆再次水平平衡，这些点是。26．为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为1m，长为5m。滑轮B的作用是（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，拉力F所做的有用功为J；整个装置的机械效率为；利用该装置拖小车（选填“能”或“不能”）省功。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）27．如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1F2。（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是W。（g取10N/kg）四．作图题（共3小题）28．如图是常见的一种活塞式抽水机的示意图，手柄BOA可看成一个杠杆，画出图中手柄所受动力F1的力臂L1和阻力F2。29．图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动，胶棉夹挤出棉头中的水分。请在图甲（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。30．如图所示，画出力F1对支点O的力臂L1。五．简答题（共3小题）31．马路清扫车是代替环卫工人清扫马路的自动化机械，这种清扫车以汽油发动机作为动力，并配有大功率吸尘器，可将灰尘和垃圾吸进车上的垃圾箱。请回答下列有关问题：（1）马路清扫车在作业时，灰尘和垃圾会被“吸”入车上的垃圾箱内？请运用所学的物理知识加以解释；（2）一辆清扫车在较脏的平直马路上匀速前进实施清扫，在清扫过程中，清扫车的动能将如何变化？写出你判断及理由。32．如图甲所示，木块A静止在光滑水平台上，轻质无弹性细线的一端系在A上，另一端绕过定滑轮系在木块B上。释放后，A由静止加速至速度为v的过程中，B重力做的功为W1；如图乙所示，A在水平拉力F的作用下，再次由静止加速至速度为v的过程中，拉力F做的功为W2。请判断W1和W2的大小关系，并说明理由。（不计滑轮与绳之间的摩擦及空气阻力）33．如图所示是中国女子冰壶队在冬奥会上比赛的场景，在冰壶的比赛中会涉及到许多物理知识，请你思考回答下列问题：（1）运动员投出的冰壶为什么能继续运动？（2）比赛中使用的冰壶刷属于省力杠杆还是费力杠杆？（3）冰壶出手后，在向前运动过程中运动状态是否改变？六．实验探究题（共2小题）34．在“杠杆平衡条件”的实验中：（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆（达到/没有达到）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向调，直至杠杆在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于测量；（2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为N；（g＝10N/kg）（3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F（变大/变小/不变），F与其力臂的乘积变化情况是（变大/变小/不变）；（4）如图（d）是小华做实验记录数据，请将其中空缺应为；分析数据可以得出杠杆平衡的条件：（符号表示）。实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m120.330.2240.40.2350.360.2535．小明在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。（1）图甲实验中，探究的“动能”是指；A.小球在斜面上时的动能B.小球撞击木块时的动能C.小球撞击木块后的动能D.小球在刚释放时的动能（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，小明应让不同质量的小球从斜面的（不同/相同）高度处释放；实验过程中是通过比较来反映小球的动能大小；（3）小明还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案是否可行？理由是。七．计算题（共3小题）36．在万物皆可外卖的时代，外卖拯救了无数人的胃和无数“出门困难户”。某骑手现接到一个订单，从商家到顾客距离为3km，他用时10min将货送到了顾客手里，假设这个过程中电动车匀速直线行驶，受到的阻力为40N，g取10N/kg，则：（1）电动车做了多少功。（2）电动车的功率是多少。37．一辆质量为1500kg的汽车，在平直公路上匀速行驶160m，用时20s，汽车的牵引力为500N。求：（取g＝10N/kg）（1）汽车受到的重力；（2）在此过程中，汽车牵引力做的功；（3）在此过程中，汽车牵引力做功的功率。38．如图是一种塔式起重机上的滑轮组，现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，绳端拉力为6250N，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的0.2倍。求：（1）则此过程提升重物的有用功。（2）滑轮组机械效率。（3）动滑轮总重力。班级姓名学号分数第十单元机械与人（A卷·知识通关练）解析版一．选择题（共19小题） 1．如图所示，将边长为10cm，质量为8kg的正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A处，杠杆可绕O点转动，在B点施加拉力F＝80N，方向如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知OA：AB＝2：3，则下列说法错误的是（sin37°＝0.6；cos37°＝0.8；g＝10N/kg）（）A．合金块的密度是8×103kg/m3 B．A点受到绳的拉力为24N C．物体对地面的压力为80N D．物体对地面的压强为5.6×103Pa【解答】A、正方体合金块的体积：V＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3，合金块的密度：ρ＝＝＝8×103kg/m3，故A项说法正确；B、杠杆的支点为O，作出拉力F的力臂为OC，如图所示：则由数学知识可得：OC＝OB×sin37°＝0.6×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，已知OA：AB＝2：3，则AB＝OA，且OB＝AB﹣OA＝OA﹣OA＝OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，则OC＝0.6×OB＝0.6×OA＝0.3×OA，由杠杆平衡条件可得：FA×OA＝F×OC，所以，A点受到绳的拉力：FA＝＝＝24N，故B项说法正确；C、对合金块进行受力分析可知，此时合金块受向下的重力、向上的拉力和向上的支持力，由力的平衡条件可得：F支+FA′＝G，压力和支持力是一对相互作用力，其大小相等，则物体对地面的压力：F压＝F支＝G﹣FA′＝mg﹣FA′＝8kg×10N/kg﹣24N＝56N，故C项说法错误；D、正方体合金块的底面积：S＝（0.1m）2＝0.01m2，物体对地面的压强：p＝＝＝5.6×103Pa，故D项说法正确。故选：C。2．小明探究杠杆的平衡条件时，通过增减钩码并移动钩码获得3组数据；小华在测量未知电阻时，通过调节滑动变阻器获得了3组数据。这两个实验采用多次实验的目的，下列说法正确的是（）A．都是为了找出普遍规律 B．都不是为了找出普遍规律 C．小华的操作是为了多次测量减小误差 D．小明的操作是为了多次测量减小误差【解答】探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性；在测量未知电阻时，要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，目的是减小测量误差，所以ABD错误，C正确。故选：C。3．如图所示，下列生活情景中，所使用的简单机械属于省力杠杆的是（）A．用钉锤拔钉子 B．用筷子夹食物 C．用船桨划水 D．用笤帚扫地【解答】A、用钉锤拔钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；B、用筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不合题意；C、用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不合题意；D、用笤帚扫地过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不合题意。故选：A。4．如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。下列做法不能抬起巨木的是（）A．支架下端垫有底面积较大的石块，减小支架对地面的压强 B．缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂 C．另一根硬棒绑在横杆上起到加长横杆的作用，以增大动力臂 D．另外请人在巨木下方同时用撬棒抬巨木，以减小阻力【解答】A、支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，由p＝可知，支架对地面的压强减小，但不能抬起巨木，故A符合题意。B、由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定的情况下，增大动力臂可以减小动力，因此缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂，有助于抬起巨木，故B不合题意。C、由杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂一定的情况下，减小阻力臂可以减小动力，因此另一根硬棒绑在横杆上起到加长横杆的作用，以增大动力臂，有助于抬起巨木，故C不合题意。D、另外请人在巨木下方同时用撬棒抬巨木，可以减小图中人需要克服的阻力，有助于抬起巨木，故D不合题意。故选：A。5．对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（）A．如图所表示的装置中OB是动力臂 B．使用如图所示的装置F1＞F2＞F3 C．如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械 D．如图所示的装置是一种等臂杠杆【解答】A．力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，故A错误；B．定滑轮可以改变力的方向，不同方向的动力臂相同，则F1＝F2＝F3，故B错误；C．汽车方向盘属于简单机械中的轮轴，故C正确；D．将动滑轮看成一个杠杆，它的动力臂是其阻力臂的2倍，是一个省力杠杆，故D错误。故选：C。6．工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（）A．F＝ B．F＝ C．F＝ D．F＝【解答】A、由图知，承担重物绳子的段数n＝3，根据题意，不计绳重和摩擦，工人师傅作用在绳子自由端的拉力F＝（G0+G1+G2），故A错误；BCD、克服水泥重力做的有用功W有＝G0h，绳子自由端的拉力做的总功W总＝Fs＝Fnh，滑轮组的机械效率η＝＝，所以绳子自由端拉力F＝＝，故BC错误、D正确。故选：D。7．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（）A．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．物体下落速度为4m/s C．若用F＝30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 D．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N【解答】A、绳子和滑轮间的摩擦不计，由图知，动滑轮组由2段绳子承担物重，所以A物体对绳子的拉力：FA＝（GB+G动）＝（20N+10N）＝15N，由物体间力的作用是相互的可知，物体A受到的拉力为：FA'＝FA＝15N，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为：f＝FA'＝15N，故A错误；B、由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为：vB＝v动＝v绳＝×2m/s＝1m/s，故B错误；CD、当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F＝f+FA'＝15N+15N＝30N，要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F＞30N，故C错误，D正确。故选：D。8．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A．人拿物体沿水平路面前行 B．人举着哑铃不动 C．人推一块大石头没推动 D．人将地面上的物体捡起来【解答】A、人拿着物体沿水平路面前行，力的方向是向上的，而物体移动的距离是水平的，二者互相垂直，所以人对物体没有做功，故A不符合题意。B、人举着哑铃不动，人给哑铃一个向上的力，但哑铃没有移动距离，所以人对哑铃没有做功，故B不符合题意。C、人推一块大石头没推动，人给石头一个力，但石头没有移动距离，所以人对石头没有做功，故C不符合题意。D、人将地面的物体捡起来，人给物体一个向上的力，物体也向上移动了距离，所以人对物体做了功，故D符合题意。故选：D。9．如图中甲、乙、丙、丁为四个相同的小球，开始时它们的高度相同，甲先上抛后落地，乙、丙分别从长度不同的斜面滑到地面，丁直接下落到地面，在这过程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功分别为W1、W2、W3、W4，则四个功的大小，下列说法正确的是（）A．W1最大 B．W2最大 C．W4最大 D．一样大【解答】甲、乙、丙、丁为四个相同的小球，则其质量相等，开始时它们的高度相同，最终都下落到地面，则其末位置的高度差h相同，根据W＝Gh＝mgh可知，在这过程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功相等，即W1＝W2＝W3＝W4。故选：D。10．下列数据最接近实际情况的是（）A．托起两个鸡蛋大约需要10N的力 B．一位中学生的重力大约为500kg C．把2个鸡蛋举高1m所做的功大约为1J D．成人站立时对地面的压强约为1.5×104N【解答】AC、两个鸡蛋的重力约1N，故托起两个鸡蛋大约需要1N的力，故A错误；把2个鸡蛋举高1m所做的功W＝Gh＝1N×1m＝1J，故C正确；B、一位中学生的重力大约为500N，故B错误；D、成年人的重力约600N，成人站立时对地面与地面接触面积约400cm2，对地面的压强约p＝＝＝＝1.5×104Pa，故D错误；故选C。11．作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体通过的距离之比为s1：s2＝1：3，两个力做的功的大小之比为W1：W2＝4：3，则这两个力的大小之比F1：F2是（）A．1：4 B．4：1 C．4：9 D．9：4【解答】由W＝Fs得F＝，这两个力之比：，只有B选项正确。故选：B。12．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（）A．F1＞F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＞P2 C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝P2【解答】（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1＝F2，。（2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P＝＝Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。故选：B。13．引体向上是中学生经常进行的体育锻炼项目，若一个普通中学生在1分钟内完成10次引体向上，该学生此过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】学生的体重约为50kg，每次引体向上上升的高度约为0.5m，则做一次引体向上克服重力做功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.5m＝250J，在1min内完成10次引体向上，1min共做功：W′＝10W＝10×250J＝2500J；全过程克服重力做功的平均功率为：P＝＝≈41.2W，故B正确，ACD错误；故选：B。14．一个重为10N的木块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，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（）A．t＝3s时木块受到的合力为0 B．t＝3s时木块受到的摩擦力为5N C．4～6s内木块的重力做功40J D．4～6s内拉力F的功率为9W【解答】A、由图像可知，2～4s内，木块做加速运动，未处于平衡状态，所以t＝3s时木块受到的合力不为0，故A错误；B、由图像可知，4～6s内，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，则木块所受的摩擦力f滑＝F＝3N；2～4s内，木块做加速运动，但木块对地面的压力和接触面的粗糙程度均不变，所以，t＝3s时木块受到滑动摩擦力的大小仍然为3N，故B错误；C、木块沿水平方向运动，木块没有在重力方向上（竖直向下）移动距离，则4～6s内木块的重力做功为0J，故C错误；D、4～6s内木块匀速运动的速度为3m/s，则4～6s内拉力F的功率：P＝Fv＝3N×3m/s＝9W，故D正确。故选D。15．当你拉开弹弓，弹弓就储存了（）A．动能 B．弹性势能 C．重力势能 D．功【解答】当拉开弹弓时，弹弓发生弹性形变，弹弓就储存了弹性势能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。16．如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时，从低处向高处跃起的情景。在到达最高处前，下列说法中正确的是（）A．动能一直减小 B．重力势能一直减小 C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大【解答】运动员从低处向高处跃起时，在到达最高处前，高度增加，质量不变，故重力势能增加，同时她的运动速度减小，故动能减小。故选：A。17．对图中的篮球继续上升向篮球框运动的过程中，下列物理量增大的是（）A．重力势能 B．惯性 C．运动速度 D．动能【解答】篮球继续上升向篮球框运动的过程中，其质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大；质量不变，惯性不变。故选：A。18．用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动测力计，杠杆的机械效率为η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，杠杆的机械效率为η2，摩擦不计，则（）A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η2【解答】原来弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，测得杠杆的机械效率η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，物体升高的高度变大，根据W有＝Gh可知有用功变大；摩擦不计，因杠杆的偏转角度不变，则杠杆重心上升的高度不变，根据W额＝G杠杆h杠杆可知，克服杠杆重所做额外功不变；由于有用功变大和额外功不变，根据η＝×100%＝×100%＝×100%，可知杠杆的机械效率变大，即η1＜η2。故选：A。19．在城市的老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重390N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在10s内匀速上升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）A．动滑轮所受重力为10N B．滑轮组所做的有用功为2000J C．工人所用拉力的功率为390W D．滑轮组的机械效率为90%【解答】A、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣390N＝10N，故A正确；B、滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝390N×10m＝3900J，故B错误；C、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×10m＝20m，拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×20m＝4000J，拉力做功的功率：P＝＝＝400W，故C错误；D、滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝97.5%，故D错误。故选：A。二．多选题（共3小题）（多选）20．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2【解答】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W＝Gh可知两次做的功相同，即W1＝W2。（2）根据图示可知，LBA＞LCA，而W1＝W2，由W＝FL可知，FBA＜FCA，即F1＜F2。故选：AD。（多选）21．如图为运动员手持铅球（图中未画出）时的情景。此时，手臂受力时可简化为桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型。关于这个物理模型，下列选项正确的是（）A．l1、l2分别表示F1和F2的力臂 B．l1、l2分别表示F1和F2的力臂 C．手臂是个省力杠杆 D．手臂是个费力杠杆【解答】AB、过支点作力的作用线的垂线，该垂线段为力臂，A中F2的力臂是错误的，B中的两个力臂正确，故A错误，B正确；CD、由图可知，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故C错误，D正确。故选：BD。（多选）22．如图所示用一个始终垂直于杠杆的拉力将重物由a提升到b位置，重物挂在杠杆上的位置不变，若杠杆始终保持平衡状态且不计杠杆的自重，下列说法正确的是（）A．提升的过程中，始终是省力杠杆 B．拉力先变大后变小 C．拉力大小始终不变 D．拉力一直变小【解答】A、从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。图中的动力臂始终等于杠杆的长，而阻力臂最长时等于支点到悬挂点的距离，始终阻力臂小于动力，因而一直是省力杠杆；故A正确；BCD、根据杠杆平衡条件可得：F×L＝G×LG，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，阻力臂从下方到水平位置时变大，所以动力变大；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，所以拉力变小。故拉力先变大后变小，故B正确，CD错误；故选：AB。三．填空题（共5小题）23．如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向F＝50N的拉力，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B，有用功为400J，斜面的机械效率为80%；整个过程中斜面对物体的支持力做功大小为0J。【解答】（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝100N×4m＝400J；（2）拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×10m＝500J，斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%；（3）斜面对物体的支持力垂直斜面向上，物体在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，即做功为0J。故答案为：400；80%；0。24．如图，我国首架自主研发的大型运输机“运20”试飞成功，飞机在飞行时其机翼上（选填“上”或“下”）方空气流速大；飞机在减速下降、准备着陆的过程中，其动能减小（选填“增大”“减小”或“不变”）；“运20”起落架上共有14个巨大的轮胎，是为了减小起降过程中对跑道的压强；轮胎表面有花纹是为了增大摩擦。【解答】（1）如图，飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压强差、压力差，形成升力；（2）飞机在减速下降、准备着陆的过程中，质量不变，速度越来越小，动能减小；（3）飞机起落架上共有14个巨大的轮胎，是通过增大接触面积，减小起降过程中对跑道的压强；（4）轮胎表面有花纹是通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦。故答案为：上；减小；压强；增大摩擦。25．如图所示，在探究杠杆平衡条件时，杠杆上标出了分布均匀的7个点，杠杆在水平位置平衡，则杠杆的重心在D点。现有一些完全相同的钩码，当在A点悬挂2个钩码时，要在E点悬挂6个钩码才能使杠杆再次水平平衡；保持A点悬挂2个钩码不变，在其余6个点上挂钩码，有些点无论挂多少个钩码都无法使杠杆再次水平平衡，这些点是B、C、D。【解答】（1）杠杆上有分布均匀的7个点，第四个点为杠杆的中心，所以D为杠杆的重心；（2）设一个钩码的重是G，杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，2G×3L＝F2×L，所以E点悬挂钩码的个数为：F2＝6G，即在E点悬挂6个钩码；保持A点悬挂2个钩码不变，即左侧：2G×3L＝6GL，在右侧第一个格（即E）处挂钩码的个数为：＝6G，不符合题意；在右侧第二个格（即F）处挂钩码的个数为：＝3G，不符合题意；在右侧第三个格（即G）处挂钩码的个数为：＝2G，不符合题意；若在左侧B、C处挂钩码，由于与A点悬挂钩码时使杠杆转动的方向相同，所以无论挂多少个钩码都无法使杠杆再次水平平衡，在D点挂钩码时D点处力与力臂的乘积为零，杠杆不能平衡，故在B、C、D处无论挂多少个钩码都无法使杠杆再次水平平衡。故答案为：D；6；B、C、D。26．为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为1m，长为5m。滑轮B的作用是改变力的方向（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，拉力F所做的有用功为1.5×104J；整个装置的机械效率为60%；利用该装置拖小车不能（选填“能”或“不能”）省功。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）【解答】（1）滑轮B的轴的位置固定不动，为定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向；（2）小车质量：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）拉力做的总功：W总＝Fs＝5×103N×5m＝2.5×104J，整个装置的机械效率：η＝×100%＝×100%＝60%；（4）通过上面的计算可知：W总＞W有用，即使用该装置不能省功。故答案为：改变力的方向；1.5×104；60%；不能。27．如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1＜F2。（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功420J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是70W。（g取10N/kg）【解答】（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力与双脚的支持力的总和等于小明自身的重力大小，因此F1＜G；图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力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，由图乙可知，小明做引体向上时，上升的高度h＝0.7m，因此做一次引体向上需克服重力做功：W＝Gh＝600N×0.7m＝420J；小明1min完成10个引体向上，克服重力做的总功：W总＝10W＝10×420J＝4200J，则他的功率：P＝＝＝70W。故答案为：（1）＜；（2）420；70。四．作图题（共3小题）28．如图是常见的一种活塞式抽水机的示意图，手柄BOA可看成一个杠杆，画出图中手柄所受动力F1的力臂L1和阻力F2。【解答】过B点作竖直向下的力，可得阻力F2；从支点O作动力力F1作用线的垂线段，可得动力臂L1，如图所示：29．图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动，胶棉夹挤出棉头中的水分。请在图甲（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。【解答】从支点O向阻力F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：30．如图所示，画出力F1对支点O的力臂L1。【解答】反向延长F1画出力的作用线，从支点O向F1的作用线作垂线段，即为其力臂L1，如下图所示：五．简答题（共3小题）31．马路清扫车是代替环卫工人清扫马路的自动化机械，这种清扫车以汽油发动机作为动力，并配有大功率吸尘器，可将灰尘和垃圾吸进车上的垃圾箱。请回答下列有关问题：（1）马路清扫车在作业时，灰尘和垃圾会被“吸”入车上的垃圾箱内？请运用所学的物理知识加以解释；（2）一辆清扫车在较脏的平直马路上匀速前进实施清扫，在清扫过程中，清扫车的动能将如何变化？写出你判断及理由。【解答】（1）打开大功率的吸尘器，吸尘器口处的空气流速大，压强小，而较远的一侧相对来说空气流速小，压强大，所以尘土在外侧比较大的压强的作用下被压入吸尘器中，从而将灰尘和垃圾吸入车上的垃圾箱；（2）一辆清扫车在一条较脏的平直马路上匀速前进，速度不变，实施清扫作业，有垃圾进入清扫车，质量在增加，动能逐渐增大。32．如图甲所示，木块A静止在光滑水平台上，轻质无弹性细线的一端系在A上，另一端绕过定滑轮系在木块B上。释放后，A由静止加速至速度为v的过程中，B重力做的功为W1；如图乙所示，A在水平拉力F的作用下，再次由静止加速至速度为v的过程中，拉力F做的功为W2。请判断W1和W2的大小关系，并说明理由。（不计滑轮与绳之间的摩擦及空气阻力）【解答】因水平台光滑，不计滑轮与绳之间的摩擦及空气阻力，则木块B重力做的功将其重力势能转化为木块A的动能和木块B的动能；拉力F做的功全部转化为木块A的动能；两种情况下木块A在水平拉力的作用下，速度都增至为v，即木块A两次增加的动能相等，但图甲中木块B的动能也增大，因此B重力做的功为W1大于拉力F做的功为W2。33．如图所示是中国女子冰壶队在冬奥会上比赛的场景，在冰壶的比赛中会涉及到许多物理知识，请你思考回答下列问题：（1）运动员投出的冰壶为什么能继续运动？（2）比赛中使用的冰壶刷属于省力杠杆还是费力杠杆？（3）冰壶出手后，在向前运动过程中运动状态是否改变？【解答】（1）掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态继续向前运动；（2）冰刷在使用中前手给其施加的为动力，冰的摩擦力为阻力，支点在后面手握杆处，则动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；（3）冰壶出手后，在向前运动过程中速度逐渐减小，所以运动状态改变。六．实验探究题（共2小题）34．在“杠杆平衡条件”的实验中：（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆达到（达到/没有达到）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向右调，直至杠杆在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于测量测量力臂的大小；（2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为1.5N；（g＝10N/kg）（3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F变大（变大/变小/不变），F与其力臂的乘积变化情况是不变（变大/变小/不变）；（4）如图（d）是小华做实验记录数据，请将其中空缺应为8；分析数据可以得出杠杆平衡的条件：F1L1＝F2L2（符号表示）。实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m120.330.2240.40.2350.360.25【解答】（1）挂钩码前杠杆处于静止，此时杠杆能达到平衡状态；杠杆的左端低，往右边上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节；（2）由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB，代入数据可得2×0.05kg×10N/kg×3L＝FB×2L解得：FB＝1.5N；（3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，动力F逐渐增大；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的；（4）结合表格数据可