专题6功和简单机械——2022-2023年湖北省中考物理试题分类
一．选择题（共19小题）
1．（2023 鄂州）如图所示是小新同学将一铁制小球从斜面顶端释放，小球滚到斜面底端后接着在水平桌面上运动的情景。下列分析正确的是（ ）
A．小球从斜面滚下的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球在水平桌面上运动时速度越大惯性越大
C．小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦
D．小球在水平桌面上做曲线运动，是因为受到了磁铁引力的作用
2．（2023 荆州）2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B．漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零
C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
3．（2023 随州）在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（ ）
A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C．这一过程中小车的速度为1m/s
D．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
4．（2023 宜昌）如图在跳板跳水比赛中，运动员向下压跳板使之弯曲，跳板恢复原状时将运动员向上高高弹起，下列说法正确的是（ ）
A．运动员对跳板的压力是跳板形变产生的
B．运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力
C．运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的
D．运动员在空中上升过程中，机械能逐渐增大
5．（2023 武汉）电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104J
B．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103J
C．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能
D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能
6．（2022 湖北）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌。如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
7．（2022 荆州）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
8．（2022 荆门）2022年北京冬奥会上，我国选手隋文静、韩聪在双人滑比赛项目中夺得金牌。关于隋文静比赛过程的说法，正确的是（ ）
A．在水平冰面匀速滑行时，受到惯性力的作用
B．沿着水平冰面滑行一圈，她的运动状态没有改变
C．被韩聪抛出在空中运动时，重力势能逐渐增大
D．沿水平冰面减速滑行时，动能逐渐减小
9．（2022 襄阳）神舟13号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，下降一段高度后，开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法不正确的是（ ）
A．减速下降过程中受力不平衡
B．减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量
C．匀速下降过程中机械能减小
D．减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
10．（2022 襄阳）一辆新能源电动汽车匀速驶上斜坡的过程中（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
11．（2023 恩施州）我们用扫把扫地，左手握住柄的末端，右手向前推扫柄时，扫把是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确
12．（2023 鄂州）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m，已知动滑轮重2N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为5N
B．有用功为10J
C．绳子自由端移动的距离为1.5m
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
13．（2023 荆州）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．拉力做的有用功为500J
C．拉力做的额外功为150J
D．拉力做功的功率为25W
14．（2023 随州）劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A．肩膀应该靠近“轻的一头”
B．肩膀应该靠近“重的一头”
C．肩膀应该居于扁担正中间
D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个筐子向上运动同时另一个筐子向下运动
15．（2023 宜昌）如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（ ）
A．减少横杆右端的人数
B．将支架向右移动
C．横杆右端的人向支架靠近
D．减小横杆上悬绳与支架间的距离
16．（2022 襄阳）如图所示，以下器具在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．筷子 B．食品夹
C．钢丝钳 D．镊子
17．（2022 恩施州）如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景。若扁担重10N，每只桶总重均为200N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（ ）
A．210N B．410N C．200N D．400N
18．（2022 荆州）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端，下列说法正确的是（ ）
A．用斜面可以省力也可以省功
B．匀速推动重物的速度越大，推力越大
C．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
19．（2022 黄石）如图所示，分别用两种机械在相同时间内将相同的物体匀速提升相同的高度，则（ ）（不计绳重及摩擦）
A．拉动绳端的速度之比是1：2
B．拉动绳端的力大小一定相同
C．有用功之比是1：2
D．机械效率相同
二．填空题（共7小题）
20．（2023 鄂州）如图所示，水平桌面上放一物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中，推力F对物体A做功 J，物体A受到桌面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．（2022 随州）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙），多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化： 。
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况： 。
22．（2022 武汉）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，运动员的 转化为 （填“动能”或“重力势能”）。在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m，所需时间是 s。
23．（2023 湖北）如图是某电梯的工作原理图，A、B为滑轮，F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮 （选填“A”或“B”）能省力。某次电梯以1m/s速度将60kg的人匀速提升，电
动机输出功率为1960W，则人所受重力与 力是一对平衡力，此次电梯的机械效率为 。
24．（2023 宜昌）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。
25．（2022 荆门）小睿组装了如图所示的装置，其中物体的质量为48kg。当物体在空中保持静止时，与物体相连的绳子拉力为 N；当物体以1m/s的速度向上做匀速直线运动时，经过10s，物体克服重力所做的功为 J；此时人的拉力大小为320N，该装置的机械效率为 %。
26．（2022 十堰）如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 ；斜面的机械效率为 。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 的方法可以提高斜面的机械效率。
三．作图题（共1小题）
27．（2022 黄石）《农政全书》中记载：“汤旱，伊尹教民田头凿井，并以溉田，今之桔槔是也。”如图是春秋时期的劳动人民使用桔槔汲水的情景：在一根竖立的架子上栓上一根长杆，末端捆绑石块，前端悬挂水桶，这样可以节省从井里提水的力量。请画出向上提水时：
（1）人对绳子作用力的示意图；
（2）水桶重力的示意图；
（3）石块对长杆作用力的力臂。
四．实验探究题（共6小题）
28．（2022 宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。
（1）实验中探究的动能是指 。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 的关系。
29．（2022 恩施州）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。
（1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量 （选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度。
（2）此实验现象说明运动速度较 的小球具有的动能较大。
30．（2023 仙桃）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为 cm；
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 16.0 1.0
2 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
（3）分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用F1、F2、l1、l2表示）；第3次实验的杠杆类型属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠杆，请举一例： ；并简要说明你的判断理由 。
（4）如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将 。（填选项代码）
A.不变
B.变小
C.变大
D.先变大后变小
31．（2023 武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如表所示。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3.0 5.0 1.5 10.0
2 2.0 15.0 2.0 15.0
3 1.0 25.0 2.5 10.0
…… …… …… …… ……
由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 。
（2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是 N。
②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F＝1.5N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。
32．（2022 随州）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件： （用F1、F2、l1、l2表示）。
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 30 3 10
2 2 20 1 40
3 3 20 6 10
（3）在完成实验后，陶子同学在A处挂了3个钩码（每个钩码重1N，杠杆上每格的长度为10cm），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此时拉力与水平方向的夹角为30°，则弹簧测力计的示数为 N。
33．（2022 襄阳）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动距离 s/cm 机械效率 η
1 1.0 10 0.6 30 55.6%
2 2.0 10 1.0 30
3 4.0 10 1.6 30 83.3%
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 ；
（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；
（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
五．计算题（共4小题）
34．（2023 湖北）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表。执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行。（g取10N/kg）求：
排水量 1220t
吃水深度 4m
最大航速 12.5m/s
最大推动功率 1250kW
（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；
（2）若十堰舰从静止出发，加速航行0.96km时达到最大航速，图乙是本次航行的v﹣t图像，求加速阶段的平均速度；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。
35．（2023 武汉）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。某台全自动扫拖一体机器人主要由锂电池组、扫地模组、吸尘模组、拖地模组、升降模组和车轮模组等组件构成，它既可以扫地，也可以拖地。小强同学在面积为S1＝27m2的空房间（矩形ABCD）内，用这台机器人打扫家庭卫生。
（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？
（2）机器人底部构造如图甲所示，两块面积均为S2＝1.8×10﹣2m2的抹布固定在转盘O1、O2上，在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？
（3）机器人拖地过程可用如图乙所示的简化模型进行研究，关门后，机器人（用⊙O表示）从图示位置开始，贴近墙壁AB沿着弓形路线拖洗地面，在地面上拖出水带（水的痕迹）的宽度均为d＝0.3m，其中平行于墙边AB的任意相邻的两条水带都不重叠，当机器人拖出第15条水带到达墙角C处时，刚好将整个房间的地面拖洗了1次。机器人受到的牵引力为F＝20N，牵引力的功率为3W。忽略墙边和墙角处机器人沿着弓形路线无法拖洗的地面面积，设机器人沿着弓形路线运动时速度大小不变，求机器人需要多长时间，才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次？
36．（2023 荆州）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L＝3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h＝1m高处，如图所示，工人所用推力F＝1000N。g取10N/kg。求：
（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6：5，共用时20s，工人推力做功的功率。
37．（2022 荆州）美的楼宇科技荆州产业园项目是美的集团继冰箱和洗衣机项目后，第三个落地荆
州的生产基地，将成为美的楼宇科技在全国最大的集研发、生产于一体的标杆工厂。项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g＝10N/kg。求：
（1）建筑材料上升的速度；
（2）10s内电动机输出的总功；
（3）动滑轮所受的重力；
（4）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。
参考答案与试题解析
一．选择题（共19小题）
1．【解答】解：
A、小球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程，由于存在摩擦，一部分重力势能转化为内能，所以重力势能没有全部转化为动能，故A错误；
B、小球在水平桌面上运动时质量不变，惯性大小不变，故B错误；
C、小球在水平桌面上滚动，与桌面之间的摩擦是滚动摩擦，故C错误；
D、小球在水平桌面上做曲线运动，运动状态发生了变化，是因为受到了磁铁引力的作用，故D正确。
故选：D。
2．【解答】解：A．飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，所以机械能会转化为内能，并不是只存在动能和势能的相互转化，故A错误；
B．重力势能的大小与质量、高度有关，漂浮在空间站中的宇航员具有一定的高度，重力势能不为零，故B错误；
C．空间站组合体在轨运行过程中由于是真空环境，不会受到空气阻力，只存在机械能的相互转化，所以机械能守恒，故C正确；
D、飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由远地点到近地点的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，到达近地点时，动能最大，重力势能最小，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：A、由于拉力不是水平方向，拉力与摩擦力不是一对平衡力，大小不相等，故A错误；
B、若小车在100N水平方向拉力作用下移动10m，根据功的公式可知，W＝Fs＝100N×10m＝1000J，而小车受到100N斜向上的拉力，此时水平方向上的拉力不等于100N，因此这一过程中100N的拉力对小车做的功不是1000J，故B错误；
C、小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s，则这一过程中小车的速度为：
v1m/s，故C正确；
D、小车在竖直方向受到向下的重力、斜向上的拉力和支持力的作用，根据力的合成可知，F支＝G﹣F拉上，支持力与压力是相互作用力，大小相等，因此这一过程中小车对地面的压力应该小于500N，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：A、运动员对跳板的压力是运动员发生形变产生的，故A错误；
B、运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力，这两个力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C、运动员被跳板弹起的过程中，弯曲跳板的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故C正确；
D、运动员在空中上升过程中，由于克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，使得机械能逐渐减小，故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：A、功是力和力的方向上移动的距离的乘积，所以水平行驶过程中，货物的重力没有做功，故A错误；
B、叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功：W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×1m＝1×103J，故B正确；
C、叉车水平行驶过程中，叉车的质量没有变化，高度也没有变化，因此叉车的重力势能没有变化，所以不是叉车的重力势能转化为货物的动能，故C错误；
D、货物上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，因此不是货物的动能转化为货物的重力势能，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：
A、运动员从a处到b处，运动员的高度变高，因此重力势能变大，速度逐渐减小，由动能转化为重力势能，故A错误；
B、运动员在a处和c处的质量不变，高度相等，所以重力势能相等，故B正确；
C、不计空气阻力，运动员在空中运动时机械能没有转化为内能，所以整个过程中运动员的机械能是不变的，故C错误；
D、从b处到d处时，重力势能转化动能，速度增大，故D错误；
故选：B。
7．【解答】解：AD、由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；
B、篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零，故B错误；
C、在B点的机械能大于在E点的机械能；在B、E两点高度不相同则重力势能不相同，即B点的重力势能大于E点的重力势能，
机械能是物体动能与势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。
故选：C。
8．【解答】解：
A、惯性是一种性质，不是力，故A错误；
B、沿着水平冰面滑行一圈，她运动的方向发生了改变，运动状态改变，故B错误；
C、被韩聪抛出在空中运动时，质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先增大后减小，故C错误；
D、沿水平冰面减速滑行时，质量不变，速度变小，则动能逐渐减小，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、减速下降过程中，返回舱和伞处于非平衡状态，所以它受力不平衡，故A项说法正确；
B、减速下降的过程中，要克服空气阻力做功，则减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量，故B项说法正确；
C、返回舱和伞匀速下降的过程中，质量不变、速度不变，但高度减小，则动能不变，重力势能减少，则机械能总量减少，故C项说法正确；
D、返回舱和伞的重力大小不变，由题意可知返回舱和伞减速下降时的速度大于匀速下降时的速度，根据公式PGv可知，减速下降中重力做功的功率大于匀速下降中重力做功的功率，故D项说法错误。
故选：D。
10．【解答】解：汽车匀速驶上斜坡的过程中，汽车的质量不变、速度不变，动能不变；汽车的质量不变、高度增大，重力势能增大，故C正确。
故选：C。
11．【解答】解：我们用扫把扫地，左手握住柄的末端，右手向前推扫柄时，扫把的动力臂比阻力臂短，是费力杠杆，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
12．【解答】解：A、由图可知，n＝2；不计绳重和摩擦时，拉力F（G物+G动）（10N+2N）＝6N，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝10N×0.5m＝5J，故B错误；
C、绳子自由端移动距离s＝2h＝2×0.5m＝1m，故C错误；
D、拉力做的总功：W总＝Fs＝6N×1m＝6J，
滑轮组的机械效率：η100%100%≈83.3%，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：A、由v可知，物体移动的距离：s物＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m，
由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝ns物＝2×1m＝2m，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有＝fs物＝150N×1m＝150J，故B错误；
C、由η100%可知，拉力做的总功：W总250J，
拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有＝250J﹣150J＝100J，故C错误；
D、拉力做功的功率：P25W，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：ABC、假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，则重的一头动力大，必须动力臂较小，因而支点即肩膀必须靠近较重的一头，故B正确，AC错误；D、挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，由于杠杆仍然平衡，则动力臂同时增大或同时减小，即两侧同时向下或同时向上，即一个筐子向上运动同时另一个筐子向上运动，故D错误。故选：B。
15．【解答】解：A、减少横杆右端的人数，减小了动力，则阻力和阻力的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故A错误。
B、将支架向右移动，阻力和阻力臂变大，动力臂变小，则阻力和阻力的乘积变大，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故B错误。
C、横杆右端的人向支架靠近，减小了动力臂，则阻力和阻力的乘积不变，而动力和动力臂的乘积变小，不能将巨木抬起，故C错误。
D、减小横杆上悬绳与支架间的距离，减小了阻力臂，则阻力和阻力的乘积变小，而动力和动力臂的乘积不变，可能将巨木抬起，故D正确。
故选：D。
16．【解答】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故A错误。
B、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故B错误。
C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故C正确。
D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故D错误。
故选：C。
17．【解答】解：扁担在水平位置保持静止，桶与扁担作为一个整体分析，桶与扁担总重力大小等于扁担受到肩的支持力大小，即扁担受到肩的支持力F＝2G1+G2＝2×200N+10N＝410N，故B正确。
故选：B。
18．【解答】解：
A、根据斜面的工作特点和功的原理可知，利用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；
B、沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜面向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下处于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力、斜面的支持力和斜面的摩擦力有关，与物体的速度无关，故B错误；
C、由W＝Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度无关，故C错误；
D、由PFv可知，推力的功率与物体的移动速度有关，在推力一定时，速度越大，推力的功率越大，故D正确。
故选：D。
19．【解答】解：A、由左图可知，若不计绳重及摩擦，则拉动绳子移动的速度：v1＝v物，
由右图可知，两股绳子承担物重，v2＝2v物，
所以v1：v2＝1：2，故A正确；
B、匀速提升物体时，拉力F1＝G物，F2，所以拉力不相等，故B错误；
C、由W有用＝Gh可知，将相同的物体提升相同的高度，所做的有用功相同，C错误；
D、在右图中，除对物体做功外，对动滑轮也要做功，额外功不相同，所以两滑轮组的机械效率也不相同，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共7小题）
20．【解答】解：推力F对物体A做功W＝Fs＝3N×0.2m＝0.6J；
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，物体A在运动过程中，对桌面的压力等于重力，大小不变，接触面的粗糙程度也没有变，所以摩擦力不变。
故答案为：0.6；不变。
21．【解答】解：（1）由图乙可知，骨牌的重心在骨牌的几何中心上，在骨牌依次击倒的过程中，当对角线位于竖直位置时，重心最高，所以骨牌的重心先升高后降低；
（2）骨牌倒下时质量不变，重心先升高后降低，所以其重力势能先增大后减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，其重力势能转化为动能；骨牌与其它骨牌碰撞后，动能又会转化为内能，此时该骨牌的动能为0。
故答案为：重心先升高后降低；动能转化为重力势能再转化为动能，最后转化为内能。
22．【解答】解：（1）运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，质量不变，速度增大，动能增大，高度降低，重力势能减小，一部分重力势能转化为动能，同时克服摩擦做功，一部分重力势能转化为内能；
（2）电梯从最低点运行到最高点所需时间是：
t103.6s。
故答案为：重力势能；动能；103.6。
23．【解答】解：
（1）图中B滑轮是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向；A滑轮是动滑轮，能省力；
（2）由题意知，人匀速提升时，人受到平衡力的作用，即人所受重力与电梯对人的支持力是一对平衡力；
（3）由题意知，n＝2，则绳子自由端速度v绳＝nv＝2×1m/s＝2m/s；
由P＝Fv得绳子自由端受到的拉力F980N，
人的重力G人＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
则电梯的机械效率η100%≈30.6%。
故答案为：（1）A；（2）电梯对人的支持；（3）30.6%。
24．【解答】解：（1）由PFv可知，当汽车的发动机的输出功率一定时，减小行驶速度时，可以增大牵引力。
（2）有用功：W＝Gh＝1×105N×20m＝2×106J，
总功：W＝Fs＝2.5×104N×200m＝5×106J，
则此过程中盘山公路斜面的机械效率：η100%100%＝40%。
故答案为：牵引力；40%。
25．【解答】解：（1）当物体在空中保持静止时，处于平衡状态，与物体相连的绳子对物体的拉力与物体的重力是一对平衡力，
则：F拉＝G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N。
（2）根据v可得，经过10s，物体上升的高度：h＝vt＝1m/s×10s＝10m，
则物体克服重力所做的功：W有用＝Gh＝480N×10m＝4800J；
（3）由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×10m＝20m，
则拉力做的功：W总＝Fs＝320N×20m＝6400J，
所以该装置的机械效率为：η100%100%＝75%。
故答案为：480；4800；75。
26．【解答】解：
（1）快递员用力将货物沿斜面匀速推上车厢时，摩擦力与推力的方向相反，所以摩擦力的方向是沿斜面向下；
（2）由于斜面与水平地面夹角为30°，由数学知识知s＝2h，
斜面的效率为：
η100%＝80%；
（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关，在不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用减小斜面粗糙程度的方法可以提高斜面的机械效率。
故答案为：下；80%；减小斜面粗糙程度。
三．作图题（共1小题）
27．【解答】解：（1）通过绳子提起水桶时，人对绳子施加竖直向上的拉力F拉；
（2）从水桶的重心作竖直向下的力，即为水桶重力的示意图；
（3）画出石块对长杆作用力F的示意图，然后反向延长F的作用线，从支点作力作用线的垂线段，即可作出力的力臂L，如图所示：
四．实验探究题（共6小题）
28．【解答】解：（1）根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，所以是探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故选A；
（2）根据甲、乙两图可知，乙图中小球的质量大于甲图中小球的质量，甲图的高度大于乙图的高度，不符合控制变量法的操作要求，所以无法得到物体的动能大小与质量有关，想要探究物体的动能大小与质量有关，需要控制小球到达水平面时的速度相同；
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，小球的质量相同，速度不同，这是为了探究物体动能与速度的关系。
故答案为：（1）A；（2）错误；没有控制钢球的速度相同；（3）速度。
29．【解答】解：（1）影响动能大小的因素有两个：质量和速度；
小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的大小关系，根据控制变量法可知，应控制小球的质量相同；
（2）由下面两图可知，小球的速度越大，纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大，因此此实验现象说明运动速度较大的小球具有的动能较大。
故答案为：（1）相同；（2）大。
30．【解答】解：（1）甲图杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端偏高，故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡，使支点到力的作用点的距离就是力臂，便于直接测量力臂；
（2）如图乙所示，阻力臂l2为8.0cm；
（3）通过分析实验数据，可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂，可写作F1l1＝F2l2；
第3次实验的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆，例如扫帚，原因是扫帚使用时，动力臂小于阻力臂；
（4）在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA（即拉力F的力臂）不变，阻力G的大小不变，而阻力臂L（即重力G的力臂）却逐渐增大；
由杠杆的平衡条件知：F OA＝G L，当OA、G不变时，L变大，那么F也变大，即拉力F在这个过程中逐渐变大。
故答案为：（1）右；（2）8.0；（3）F1l1＝F2l2；费力；扫帚；扫帚使用时，动力臂小于阻力臂；（4）C。
31．【解答】解：（1）分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；
（2）①根据图甲中的数据，结合杠杆的平衡条件可得：F1×0.1m＝4mg×0.15m，解得：F1＝3.0N；
②在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，要使杠杆平衡，应竖直向上拉，根据杠杆平衡条件得：1.5N×l1＝4mg×0.15m，解得：l1＝0.2m，
根据力和力臂的画法，可画出拉力F和力臂l，如图所示：
故答案为：（1）F1l1＝F2l2；（2）①3.0；②见上图。
32．【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，静止即为平衡状态；
为使杠杆在水平位置平衡，由于杠杆现在左高右低，所以平衡螺母向左调；
（2）由表格中数据知，
第一组数据：1N×30cm＝3N×10cm；
第二组数据：2N×20cm＝1N×40cm；
第三组数据：3N×20cm＝6N×10cm；
可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，F1L1＝F2L2；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，3N×30cm＝F2×40cm，解得F2＝4.5N。
故答案为：（1）平衡；左；（2）F1L1＝F2L2；（3）4.5。
33．【解答】解：
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；
（2）由表中数据可知，不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率：
η2100%≈66.7%；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
（4）影响机械效率的只有摩擦力、绳子重力、动滑轮重力，仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率不变。
故答案为：（1）匀速；（2）66.7%；（3）重；（4）不变。
五．计算题（共4小题）
34．【解答】解：（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小为：
F浮＝G排＝m排g＝1220×103kg×10N/kg＝1.22×107N；
（2）由图乙知十堰舰到达最大航速的时间为120s，则加速阶段的平均速度为：
v8m/s；
（3）根据PFv得十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时的牵引力为：
F105N，
由于十堰舰匀速行驶，所以其受到的阻力等于牵引力，即f＝F＝105N。
答：（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小为1.22×107N；
（2）加速阶段的平均速度为8m/s；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小为105N。
35．【解答】解；（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率为：
P24W；
（2）两块面积均为S2＝1.8×10﹣2m2的抹布，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，则两块抹布对瓷砖地面的压强为：
p333Pa；
（3）由P、W＝Fs和v可得机器人的速度为：
v0.15m/s；
每次在AB方向运动所用时间为：
t138s；
每次沿BC方向运动0.3m所用时间为：
t22s；
机器人沿弓形路线将整个房间地面拖洗1次，机器人需要的时间为：
t总＝t1×15+t2×14＝38s×15+2s×14＝598s。
答：（1）机器人做功的功率为24W；
（2）两块抹布对瓷砖地面的压强为333Pa；
（3）机器人沿弓形路线将整个房间地面拖洗1次，机器人需要的时间为598s。
36．【解答】解：（1）提升货物时做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝240kg×10N/kg×1m＝2400J；
（2）推力做的总功：
W总＝Fs＝1000N×3m＝3000J，
斜面的机械效率：
η100%＝80%；
（3）此过程的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝3000J﹣2400J＝600J，
由W额＝fs得货物与斜面间的摩擦力：
f200N。
工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6：5，即f'200N＝240N；
有用功：W'有用＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×1m＝3000J；
额外功W'额＝fs＝240N×5m＝1200J；
则总功W总＝W有用+W额＝3000J+1200J＝4200J；
推力做功的功率P210W。
答：（1）提升货物做的有用功为2400J；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）推力做功的功率210W。
37．【解答】解：（1）建筑材料上升的速度v0.6m/s；
（2）10s内电动机输出的总功：W＝Pt＝600W×10s＝6000J；
（3）n＝2，s＝nh＝2×6m＝12m；F500N，G物＝mg＝70kg×10N/kg＝700N；
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物＝2×500N﹣700N＝300N；
（4）此时的物重：由η 得 G′2700N；
此时拉力的大小：F′（G′+G动）（2700N+300N）＝1500N；
电动机拉绳的速度：v′0.4m/s，
建筑材料上升的速度：v″v′0.4m/s＝0.2m/s。
答：（1）建筑材料上升的速度为0.6m/s；
（2）10s内电动机输出的总功为6000J；
（3）动滑轮所受的重力为300N；
（4）该建筑材料上升的速度为0.2m/s。
