沪粤版九年级物理第11章机械功与机械能单元评估（3）

沪粤版九年级物理第11章机械功与机械能单元评估（3）
一、填空题（20分）
1．载重汽车造成的车祸比小轿车造成的车祸要严重得多，为保证行车安全，载重汽车应　 　（高速快行/低速慢行）。
2．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知动滑轮重为80N。在拉力F＝400N的作用下，物体A沿水平方向匀速前进。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，滑轮组的机械效率为　 　。
3．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为10s，滑轮组的机械效率是80%，则拉力F的功率是　 　W。
4．如图所示，水平地面上放着一个重为800N的物体，某人利用滑轮组拉着物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为160N，不计滑轮重及摩擦，物体的机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
5．在体育考试中，小明投出的质量为2 kg的实心球在空中的运动轨迹如图所示．已知最高点到落地点的竖直方向的距离为2.7m，水平方向的距离为4 m，实心球从最高点到落地点用时约0.75s．则实心球在此下降过程中重力做功为　 　J．
6．在一次攀岩比赛中，甲、乙两个运动员的质量比是9：8，甲用时45min完成比赛，乙用40min完成比赛，则甲、乙二人功率之比是　 　．
7．如图所示，B物重为30N，在物体A的作用下，物体B匀速上升1m，物体A受到的重力所做的功为40J。 若在滑轮b下改挂重为50N的另一物体C时，使物体C在10s内匀速上升1m，则应在物体上再加向下　 　N的拉力F。（不计绳重及轮轴间摩擦）
8．如图所示，一个学生想通过登楼梯来估测自己的功率。已知楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯，他自身的质量为m，他上楼共用时间为t，则他共克服重力做功的功率为　 　。
9．如图所示，工人师傅用沿着斜面大小为600N的推力，在10s内把质量为100kg货物沿斜匀速向上推到顶部，斜面长为4m，高为2m，则工货物与斜面的摩擦力是　 　N。（g取10N/kg）
10．如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面，现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，在t1、t2、t3三个时刻，小球的动能分别为Ek1、Ek2、Ek3，其大小关系是　 　（用“＞”、“＜”或“＝”连接）。
二、单选题（14分）
11．（2020九上·重庆开学考）小明同学用200N的水平推力推着重300N的箱子在水平地面上匀速前进了2m，松开手后，箱子继续向前滑行了0.5m，整个过程中小明做功和书箱的重力做功分别是（　　）
A．400J　0J B．600J　250J C．1200J　600J D．500J　0J
12．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m，2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向 上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（　　）
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D．甲图中F做功的功率一定大于乙图中F做功的功率大
13．如图所示为滚摆运动的现象，下列解释中不正确的是（　　）
A．动能与势能可以相互转化
B．下降时重力势能减小、动能增大
C．上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
D．有部分机械能转化为内能
14．如图所示，质量为2kg的物体A在拉力F作用下，以0.4m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，不计滑轮、弹簧测力计和绳重以及它们的摩擦．求
A．2s内重力对物体A做功16J B．5s内拉力对物体做功12J
C．物体A受到摩擦力大小为3N D．整个装置的机械效率为50%
15．（2022·荆州模拟）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为10N，与地面固定的细绳a的拉力F2＝105N，他通过细绳b用F1的拉力将重物A匀速提升1.5m，所用时间10s。下列说法中正确的是（　　）
A．物体A的重力为210N
B．细绳b的拉力为315N
C．拉力F1做功的功率为32.5W
D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为80%
16．郑小楚同学利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内分别用力F1和F2将质量相同的重物匀速提升相同的高度。已知动滑轮的质量相等，则下列说法不正确的是（不计绳重及摩擦）（　　）
A．F1做功的功率大于F2做功的功率
B．甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
C．F1的大小小于F2
D．F1和F2做的功相同
17．两个质量相同的钩码，下端固定有纸带并穿过打点计时器，在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动，纸带上留下的点迹如图（a）所示，它们的s—t图像如图（b）所示．则
A．甲的拉力大 B．甲的机械能小
C．乙的动能小 D．无法判断
三、实验题（18分）
18．（2019·信阳模拟）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，某小组设计了如图甲所示的实验：
（1）分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，这样做可以使小车在到达斜面底端时获得　 　，达到控制变量的目的.
（2）小车三次滑行的距离如图甲所示，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小时，运动距离越远，速度　 　，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，小车将保持　 　运动.
（3）完成上述实验后，他们取来一个小球和木块，将小球从斜面的某一位置由静止滚下，将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置，如图乙所示；完成后，保持木块在B位置不动，取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作，如图丙所示，这是在探究　 　一定时，小球动能与　 　的关系.在这两次实验中，　 　（选填“乙”或“丙”）图中小球将木块推动的距离更大一些
19．在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图甲的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向　 　调节（选填“左”或“右”）。
（2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是：　 　；
（3）如图丙所示装置，O为支点。（支点处摩擦忽略不计）他将2只总重力为1N钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升0.1m， 然后将这2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度h仍为0.1m，其他条件不变，此杠杆的机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）小宇用图2的实验装置探究滑轮组机械效率，实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表（不考虑绳重和摩擦）。
实验次数 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 　 0.3 83.3%
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为　 　N；
②分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
20．小明用弹簧测力计、长方体木块A、砝码、木板、斜面、小车等完成下列实验．
（一）如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素” 的实验装置示意图．
（1）将物块A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做　 　运动．这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小，理由是：　 　．
（2）小明设计了如图所示的实验方案，记录数据如下表中得到的初步结论是　 　．
次数 压力 /N 弹簧测力计示数/N
1 1.7 0.3
2 2.7 0.5
（3）它的动能大小是用　 　来反映的．
（4）乙图的实验过程中存在的问题是：　 　．
（5）小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1　 　W2（选填“大于”、“等于”或“小于”）
四、计算题（18分）
21．用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在12s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，g取10N/kg。求：
（1）绳的自由端竖直上升的速度大小；
（2）在12s内滑轮组提升重物所做的有用功；
（3）在提升该物体的过程中，滑轮组的机械效率。
22．工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：
（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率．
23．如图甲所示，通过滑轮组用拉力F将边长为20cm的正方体物块从液体中匀速拉出至液面上方一定高度处，从图示位置开始，共用时5s，拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示。动滑轮的重力为4N，不计摩擦及水和空气对物块的阻力，不考虑液面变化，g取10N/kg，求：
（1）物块运动的速度。
（2）物块离开液面后拉力所做的功。
（3）物块离开液面后滑轮组的机械效率（百分号前保留一位小数）。
答案解析部分
1．【答案】低速慢行
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】载重汽车和小轿车若以相同的速度行驶，由于载重汽车的质量较大，载重汽车的动能较大，行驶的危险性就越大，所以为保证行车安全，载重汽车应低速慢行。
【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关。
2．【答案】90%
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】不计绳重及绳与滑轮间的摩擦 ，根据可求出地面对A的摩擦力为：，
滑轮组的机械效率为：。
【分析】不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据可求出地面对A的摩擦力，再根据可求出滑轮组机械效率。
3．【答案】3750
【知识点】功率的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】起重机提起物体时所做的有用功为：W有=Gh=6000N x 5m=3 x 104J，
根据可得总功为：，
拉力的功率为： 。
【分析】先根据W有=Gh求出有用功，再根据机械效率求出总功，利用求出拉力的功率。
4．【答案】不变
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】利用滑轮组拉着物体匀速运动，物体的质量不变，速度不变，则物体动能不变；物体的质量不变，高度也不变，则物体的重力势能不变，所以物体的机械能不变。
【分析】机械能等于动能和势能之和；
动能影响因素：质量、速度；
重力势能影响因素：质量、高度。
5．【答案】52.92
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】 实心球 从最高点 下降过程中重力做功为：W=Gh=mgh=2kg x 9.8N/kg x 2.7m=52.92J
【分析】利用W=Gh即可求出实心球下降过程中重力所做的功。
6．【答案】1：1
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】甲乙两个运动员所用时间之比为：45min：40min=9：8，攀岩比赛时运动员上升的高度是相同的，则甲乙运动员攀岩时做功之比为：，
甲乙运动员的功率之比为：。
【分析】根据W=Gh=mgh求出甲乙运动员做功之比，再根据求出甲乙运动员功率之比。
7．【答案】10
【知识点】动滑轮拉力的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】当在滑轮b上挂物体B时，由图可知动滑轮上绳子的段数为2，则物体B 匀速上升1m时，绳子端物体A下降2m，根据W=Gh，已知物体A重力做功为40J，可得物体A的重力为：，
根据可得动滑轮重力为：；
当在滑轮b上挂重50N的物体C在10s内匀速上升1m时，需在A物体上施加向下的拉力F，
根据可得拉力F为： 。
【分析】当在滑轮b上挂物体B时，根据物体A重力做功为40J，可先求出物体A的重力；根据可求出动滑轮的重力；
当在滑轮b上挂重50N的物体C，根据可求出向下的拉力F。
8．【答案】
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】 楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯 ，可知登楼的总高度为NH，
克服自身重力做功为W=Gh=mgNH，
克服重力做功的功率为：。
【分析】根据W=Gh表示出克服重力所做的功，根据表示出克服重力做功的功率。
9．【答案】100
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】推力做的总功为：W总=FS=600N X 4m=2400J，
克服货物重力做的有用功为：W有=Gh=mgh=100kg x 10N/kg x 2m=2000J，
克服摩擦力做的额外功为：W额=W总 - W有=2400J - 2000J=400J，
货物与斜面的摩擦力为： 。
【分析】根据W总=FS求出总功，根据W有=Gh=mgh求出有用功，根据W额=W总 - W有求出额外功，利用求出货物与斜面的摩擦力。
10．【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】由图乙可知小球最终静止在弹簧上，说明小球运动时受到了阻力作用，小球的一部分机械能会转化为内能，即小球的机械能随运动时间的增加而不断减小， 在 t1、t2、t3三个时刻 小球的高度是相同的，小球的重力势能相同，弹簧的弹性形变程度相同，弹性势能相同，则小球的动能会减小，所以小球的动能大小关系为 。
【分析】因为存在阻力，所以小球的机械能不守恒，会逐渐变小；
动能影响因素：质量、速度；
重力势能影响因素：质量、高度；
弹性势能影响因素：弹性形变程度。
11．【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】箱子向前滑行了0.5m，滑行中不受推力，所以整个过程中小明做功
物体运动的方向和重力的方向垂直，故重力做功是0。
故答案为：A。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断即可。求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
12．【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】 甲图中拉力F做的功W甲=FS，乙图中拉力F做的功W乙=FS
所以W甲=W乙。功率P=W/t，不知道做功时间，故无法比较两种情况下的功率大小。
故选B
【分析】理解做功的必要条件：作用在物体上的力和在力方向上移动的距离，通过W=FS即可做出判断；功率的大小比较，可用公式P=W/t或者P=Fv进行比较。
13．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】AB.滚摆下降时，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化成动能；滚摆上升时，质量不变，高度增大，速度减小，重力势能增大，动能减小，动能转化成重力势能，动能和势能可以相互转化，故AB正确；
CD.在滚摆上下运动过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能在减小，所以滚摆上升的的最大高度逐次降低，是因为受到了阻力，故C不正确，D正确；
故答案为C。
【分析】滚摆在滚动过程中，分析高度和速度的变化可知动能和重力势能的变化；
因为存在阻力，会有部分机械能转化为内能，机械能会减小。
14．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.重力方向：竖直向下，物体A在竖直方向移动距离，所以重力对物体A没有做功为0J，故A错误；
B. 不计滑轮、弹簧测力计和绳重以及它们的摩擦 ，根据弹簧测力计的示数为6N，可得动滑轮轴上拉力F=2 x 6N=12N；物体A的速度为0.4m/s，5s内物体A移动的距离为0.4m/s x 5s=2m，则拉力F端移动距离为1m，拉力做功为：，故B正确；
C.物体A在水平桌面上做匀速直线运动，所以A受到的摩擦力大小与弹簧测力计示数相同为6N，故C错误；
D.克服物体A的摩擦力所做的有用功为：W有=f SA=6N X 2m=12J，
整个装置的机械效率为：，故D错误。
故答案为B。
【分析】A.做功的必要条件：作用在物体上的力，在这个力的方向上移动距离；
B.此装置：作用在动滑轮轴上的拉力F=2F示，动滑轮轴移动距离等于物体移动距离的一半，利用W=FS可求出拉力做的功；
C.物体做匀速直线运动，摩擦力大小与拉力大小相等；
D.先根据W有=f SA求出有用功，再根据整个装置的机械效率。
15．【答案】C
【知识点】滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A．如图所示，与地面固定的细绳a的拉力F2＝105N，每个滑轮的重力均为10N，承担重物的动滑轮绳子的股数n＝2，每段绳子拉力为105N，因为不计绳重和摩擦时，根据公式 可得，物体A的重力GA＝2F2﹣G动＝2×105N﹣10N＝200N，A不符合题意；
B．以中间的大动滑轮为研究对象，根据力的平衡条件可知，细绳b的拉力等于下面3股绳子的拉力加上中间滑轮的重力，则拉力F1＝3F2+G轮＝3×105N+10N＝325N，B不符合题意；
C．重物A匀速提升的高度hA＝1.5m，由动滑轮的特点可知绳子a移动的距离sa＝2hA，由图可知，中间的滑轮受到3股绳子向下的拉力，而细绳b的拉力F1作用在该滑轮的挂钩上，此时费力但省距离，因此绳子b移动的距离 ，拉力F1做的总功W总＝F1s＝325N×1m＝325J，拉力F1做功的功率 ，C符合题意；
D．使用滑轮组时，所做的有用功W有＝GAhA＝200N×1.5m＝300J，该滑轮组在使用过程中的机械效率为 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据GA＝2F2﹣G动，可求出A重力；根据F1＝3F2+G轮，可求出拉力；根据W总＝F1s及，可求出总功率；根据W有＝GAhA，，可求出机械效率。
16．【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较
【解析】【解答】ABD.甲乙两个滑轮组， 不计绳重及摩擦 ，有用功为克服动滑轮重力做功，
根据W额=G动h=m动gh，动滑轮质量和升高的高度相等，所以甲乙滑轮组的额外功相等；
两个滑轮组的有用都是克服重物的重力做功，根据W有=Gh=mgh，重物质量和提升的高度相同，所以甲乙滑轮组的有用功相等；根据W总=W有+W额，可得甲乙两个滑轮组的拉力F做的总功相等，即 F1和F2做的功相同 ，故D正确；
根据，可得在相同的时间内， F1做功的功率等于F2做功的功率 ，故A不正确；
根据可得甲乙滑轮组的机械能相等，故B正确；
C.F1的拉力大小为：，F2的拉力大小为：，重物和动滑轮的质量是相等的，所以F1<F2，故C正确。
故答案为A。
【分析】根据题目可知：不计绳重及摩擦，相同时间，重物质量和动滑轮质量相同，将重物提高到相同的高度，根据W额=G动h=m动gh可得额外功相同，根据W有=Gh=mgh可得有用相同，
根据W总=W有+W额可得拉力做的总功相同，利用可比较功率大小，利用可比较机械效率，利用可比较拉力大小。
17．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.从图可知甲乙两种情况下都做匀速直线运动，拉力都等于钩码的重力，两个钩码的质量相同，则重力相等，所以甲乙拉力大小相等，故A错误；
BCD.两个钩码的质量相同，由图（a）可知两个钩码上升的高度相同，由图（b）可知甲的速度大于乙的速度，所以甲乙的重力势能相等，甲的动能大于乙的动能，故C正确；
根据机械能等于动能和势能之和，所以甲的机械能大于乙的机械能，故BD错误。
故答案为C。
【分析】物体做匀速直线运动，物体受力平衡；
机械能等于动能和势能之和；
动能影响因素：质量、速度；
重力势能影响因素：质量、高度。
18．【答案】（1）相等的初速度
（2）减小得越慢；匀速直线
（3）质量；速度；乙
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）探究阻力对物体运动的影响时，当小车从斜面的同一高度下滑时，小车到达水平面的速度相同；（2）根据小车三次滑行的距离，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小时，运动距离越远，速度减小的越慢，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，小车将保持匀速直线运动状态；（3）小球从斜面上滑下推动木块，由于小球的质量相同，探究了动能和物体速度的关系，乙图中小球撞击木块时，速度大，推动木块的距离更大，丙图中小球运动时速度减小了，动能减小了，推动木块的距离较小。
【分析】（1）物体从斜面是相同高度下滑时，到达水平面时速度相同；
（2）物体运动时，受到的阻力越小，速度减小的越慢；
（3）物体的动能和物体的质量有关，和物体的运动速度有关。
19．【答案】（1）右
（2）把L1当成了F1的力臂
（3）变大
（4）1.6；高；变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1） 实验前，杠杆左端下沉，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）当杠杆处于水平平衡状态， 且拉力方向与杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出，如图乙所示，拉力方向与杠杆不垂直，因此L1不是F1的力臂，所以得出错误的结论，原因是： 把L1当成了F1的力臂 ；
（3）将钩码放在B点和C点，钩码上升的高度都是相同的，因此有用功都相等，但将钩码放在C点时，杠杆提升的高度减小，额外功变小，总功等于有用功和额外功之和，所以将钩码放C点时的总功较小，根据可知，有用功相同时，总功变小，机械效率变大；
（4）图2中弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为1.6N；
同一滑轮组，则额外功相同，提升的物体越重，则有用功越大，根据可知滑轮组机械效率越高；
若提升同一物体，则有用功相同，减小动滑轮的重力，则额外功变小，总功变小，根据可知滑轮组的机械效率变大。
【分析】（1）杠杆平衡调节方法：左偏右调，右偏左调；
（2）拉力方向与水平平衡的杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出力臂；
（3）有用功相同时，总功变小，机械效率变大；
（4）用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
用不同滑轮组，提升相同的物体重，动滑轮重力越小，滑轮组的机械效率越高；
20．【答案】（1）匀速直线；滑动摩擦力与拉力是一对平衡力
（2）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大（二）如图乙所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．
（3）木块被推动的距离
（4）木块放在水平面的位置不同，不便于比较木块被推动的距离（三）如图丙所示是“研究阻力对运动影响”的实验装置．
（5）等于
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1） 用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数；
（2）由表中数据可得到的初步结论 ：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 ；
（3）小车从斜面滑下，到水平面对木块A做功，做功越多反映出动能越大，根据w=f s，摩擦力大小相等时，木块A运动距离越大，则做功越多，所以小车的动能大小是通过木块被推动的距离来反映的；
（4）乙图实验过程中存在的问题是：木块放在水平面的位置不同，不便于比较木块被推动的距离 ；
（5）小车从斜面的同一高度滑下，到水平面时初速度相同，小车质量相同，小车的动能相同；小车从斜面上滑下来时的动能都用来克服摩擦力做功，所以小车在毛巾和模板表面克服摩擦力做的功相等。即 W1=W2。
【分析】（1）物体做匀速直线运动时受到的力为平衡力；
（2）根据甲图中的控制量和变量及表中的数据，可得出滑动摩擦力和压力大小的关系；
（3）实验中小车动能用来对A做功，在摩擦力大小相同时，木块A被推动的距离越大，做功越多，所以小车的动能大小是通过木块被推动的距离来反映；
（4）将木块放在水平面相同的位置，便于比较木块移动距离；
（5）小车的动能大小等于克服摩擦力做功的大小，小车的动能相等，所以克服摩擦力做功相等。
21．【答案】（1）由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，则绳子端移动的距离S=3h=3 x 6m=18m，
绳的自由端竖直上升的速度大小 ：；
（2）在12s内滑轮组提升重物所做的有用功 ：W有=Gh=500N X 6m=3000J；
（3）拉力做的总功：W总=FS=200N X 18m=3600J，
滑轮组机械效率：。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，根据S=nh可求出绳子端移动的距离，
根据可求出绳子自由端移动的速度；
（2）根据W有=Gh可求出有用功；
（3）根据W总=FS可求出总功，根据可求出滑轮组的机械效率。
22．【答案】（1）由题意可知，物体重力G=800N，物体上升高度h=6m，
则工人所做的有用功为：W有=Gh=800N X 6m=4800J；
（2）绳子端移动的距离：S=2h=2 x 6m=12m，
工人做的总功为：W总=FS=500N x 12m=6000J，
滑轮组机械效率
（3）物体上升过程中工人做功的功率 ：
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据W有=Gh求出有用功；
（2）根据W总=FS求出总功，根据求出机械效率；
（3）根据求出工人做功的功率。
23．【答案】（1）分析图乙可知，在1—3s这段时间内，拉力逐渐变大，表示物体从刚露出水面到完全露出水面的过程，则通过的路程为物体的边长，即S=20cm=0.2m，
所用的时间t=3s-1s=2s，
物体运动的速度：；
（2）分析图乙可知，在3—5s这段时间内，拉力不变，表示物体离开液面后的运动，
运动时间：t/=5s-3s=2s，
物体移动的距离：h=Vt=0.1m/s x 2s=0.2m，
滑轮组绳子端移动的距离：S/=2 x 0.2m=0.4m，
拉力做功：W=FS/=73N x 0.4m=29.2J；
（3）不计摩擦及水和空气对物块的阻力 ，根据，
则物体的重力为：G=nF-G动=2 x 73N - 4N=142N ，
滑轮组机械效率为：
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）物体一直做匀速运动，由图乙可知物体从刚露出水面到完全露出水面这一过程中通过的路程和时间，利用可求出物体运动速度；
（2）由图乙可知道物体离开液面后的拉力和运动时间，利用h=vt可求出物体上升高度，由图甲装置可知绳子端移动的距离，根据W=FS可求出物体离开液面后所做的功；
（3）不计摩擦及水和空气对物块的阻力 ，根据可求出物体的重力，根据可求出滑轮组离开液面后的机械效率。
沪粤版九年级物理第11章机械功与机械能单元评估（3）
一、填空题（20分）
1．载重汽车造成的车祸比小轿车造成的车祸要严重得多，为保证行车安全，载重汽车应　 　（高速快行/低速慢行）。
【答案】低速慢行
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】载重汽车和小轿车若以相同的速度行驶，由于载重汽车的质量较大，载重汽车的动能较大，行驶的危险性就越大，所以为保证行车安全，载重汽车应低速慢行。
【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关。
2．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知动滑轮重为80N。在拉力F＝400N的作用下，物体A沿水平方向匀速前进。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，滑轮组的机械效率为　 　。
【答案】90%
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】不计绳重及绳与滑轮间的摩擦 ，根据可求出地面对A的摩擦力为：，
滑轮组的机械效率为：。
【分析】不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据可求出地面对A的摩擦力，再根据可求出滑轮组机械效率。
3．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为10s，滑轮组的机械效率是80%，则拉力F的功率是　 　W。
【答案】3750
【知识点】功率的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】起重机提起物体时所做的有用功为：W有=Gh=6000N x 5m=3 x 104J，
根据可得总功为：，
拉力的功率为： 。
【分析】先根据W有=Gh求出有用功，再根据机械效率求出总功，利用求出拉力的功率。
4．如图所示，水平地面上放着一个重为800N的物体，某人利用滑轮组拉着物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为160N，不计滑轮重及摩擦，物体的机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】不变
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】利用滑轮组拉着物体匀速运动，物体的质量不变，速度不变，则物体动能不变；物体的质量不变，高度也不变，则物体的重力势能不变，所以物体的机械能不变。
【分析】机械能等于动能和势能之和；
动能影响因素：质量、速度；
重力势能影响因素：质量、高度。
5．在体育考试中，小明投出的质量为2 kg的实心球在空中的运动轨迹如图所示．已知最高点到落地点的竖直方向的距离为2.7m，水平方向的距离为4 m，实心球从最高点到落地点用时约0.75s．则实心球在此下降过程中重力做功为　 　J．
【答案】52.92
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】 实心球 从最高点 下降过程中重力做功为：W=Gh=mgh=2kg x 9.8N/kg x 2.7m=52.92J
【分析】利用W=Gh即可求出实心球下降过程中重力所做的功。
6．在一次攀岩比赛中，甲、乙两个运动员的质量比是9：8，甲用时45min完成比赛，乙用40min完成比赛，则甲、乙二人功率之比是　 　．
【答案】1：1
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】甲乙两个运动员所用时间之比为：45min：40min=9：8，攀岩比赛时运动员上升的高度是相同的，则甲乙运动员攀岩时做功之比为：，
甲乙运动员的功率之比为：。
【分析】根据W=Gh=mgh求出甲乙运动员做功之比，再根据求出甲乙运动员功率之比。
7．如图所示，B物重为30N，在物体A的作用下，物体B匀速上升1m，物体A受到的重力所做的功为40J。 若在滑轮b下改挂重为50N的另一物体C时，使物体C在10s内匀速上升1m，则应在物体上再加向下　 　N的拉力F。（不计绳重及轮轴间摩擦）
【答案】10
【知识点】动滑轮拉力的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】当在滑轮b上挂物体B时，由图可知动滑轮上绳子的段数为2，则物体B 匀速上升1m时，绳子端物体A下降2m，根据W=Gh，已知物体A重力做功为40J，可得物体A的重力为：，
根据可得动滑轮重力为：；
当在滑轮b上挂重50N的物体C在10s内匀速上升1m时，需在A物体上施加向下的拉力F，
根据可得拉力F为： 。
【分析】当在滑轮b上挂物体B时，根据物体A重力做功为40J，可先求出物体A的重力；根据可求出动滑轮的重力；
当在滑轮b上挂重50N的物体C，根据可求出向下的拉力F。
8．如图所示，一个学生想通过登楼梯来估测自己的功率。已知楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯，他自身的质量为m，他上楼共用时间为t，则他共克服重力做功的功率为　 　。
【答案】
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】 楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯 ，可知登楼的总高度为NH，
克服自身重力做功为W=Gh=mgNH，
克服重力做功的功率为：。
【分析】根据W=Gh表示出克服重力所做的功，根据表示出克服重力做功的功率。
9．如图所示，工人师傅用沿着斜面大小为600N的推力，在10s内把质量为100kg货物沿斜匀速向上推到顶部，斜面长为4m，高为2m，则工货物与斜面的摩擦力是　 　N。（g取10N/kg）
【答案】100
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】推力做的总功为：W总=FS=600N X 4m=2400J，
克服货物重力做的有用功为：W有=Gh=mgh=100kg x 10N/kg x 2m=2000J，
克服摩擦力做的额外功为：W额=W总 - W有=2400J - 2000J=400J，
货物与斜面的摩擦力为： 。
【分析】根据W总=FS求出总功，根据W有=Gh=mgh求出有用功，根据W额=W总 - W有求出额外功，利用求出货物与斜面的摩擦力。
10．如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面，现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，在t1、t2、t3三个时刻，小球的动能分别为Ek1、Ek2、Ek3，其大小关系是　 　（用“＞”、“＜”或“＝”连接）。
【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】由图乙可知小球最终静止在弹簧上，说明小球运动时受到了阻力作用，小球的一部分机械能会转化为内能，即小球的机械能随运动时间的增加而不断减小， 在 t1、t2、t3三个时刻 小球的高度是相同的，小球的重力势能相同，弹簧的弹性形变程度相同，弹性势能相同，则小球的动能会减小，所以小球的动能大小关系为 。
【分析】因为存在阻力，所以小球的机械能不守恒，会逐渐变小；
动能影响因素：质量、速度；
重力势能影响因素：质量、高度；
弹性势能影响因素：弹性形变程度。
二、单选题（14分）
11．（2020九上·重庆开学考）小明同学用200N的水平推力推着重300N的箱子在水平地面上匀速前进了2m，松开手后，箱子继续向前滑行了0.5m，整个过程中小明做功和书箱的重力做功分别是（　　）
A．400J　0J B．600J　250J C．1200J　600J D．500J　0J
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】箱子向前滑行了0.5m，滑行中不受推力，所以整个过程中小明做功
物体运动的方向和重力的方向垂直，故重力做功是0。
故答案为：A。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断即可。求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
12．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m，2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向 上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（　　）
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D．甲图中F做功的功率一定大于乙图中F做功的功率大
【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】 甲图中拉力F做的功W甲=FS，乙图中拉力F做的功W乙=FS
所以W甲=W乙。功率P=W/t，不知道做功时间，故无法比较两种情况下的功率大小。
故选B
【分析】理解做功的必要条件：作用在物体上的力和在力方向上移动的距离，通过W=FS即可做出判断；功率的大小比较，可用公式P=W/t或者P=Fv进行比较。
13．如图所示为滚摆运动的现象，下列解释中不正确的是（　　）
A．动能与势能可以相互转化
B．下降时重力势能减小、动能增大
C．上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
D．有部分机械能转化为内能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】AB.滚摆下降时，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化成动能；滚摆上升时，质量不变，高度增大，速度减小，重力势能增大，动能减小，动能转化成重力势能，动能和势能可以相互转化，故AB正确；
CD.在滚摆上下运动过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能在减小，所以滚摆上升的的最大高度逐次降低，是因为受到了阻力，故C不正确，D正确；
故答案为C。
【分析】滚摆在滚动过程中，分析高度和速度的变化可知动能和重力势能的变化；
因为存在阻力，会有部分机械能转化为内能，机械能会减小。
14．如图所示，质量为2kg的物体A在拉力F作用下，以0.4m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，不计滑轮、弹簧测力计和绳重以及它们的摩擦．求
A．2s内重力对物体A做功16J B．5s内拉力对物体做功12J
C．物体A受到摩擦力大小为3N D．整个装置的机械效率为50%
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.重力方向：竖直向下，物体A在竖直方向移动距离，所以重力对物体A没有做功为0J，故A错误；
B. 不计滑轮、弹簧测力计和绳重以及它们的摩擦 ，根据弹簧测力计的示数为6N，可得动滑轮轴上拉力F=2 x 6N=12N；物体A的速度为0.4m/s，5s内物体A移动的距离为0.4m/s x 5s=2m，则拉力F端移动距离为1m，拉力做功为：，故B正确；
C.物体A在水平桌面上做匀速直线运动，所以A受到的摩擦力大小与弹簧测力计示数相同为6N，故C错误；
D.克服物体A的摩擦力所做的有用功为：W有=f SA=6N X 2m=12J，
整个装置的机械效率为：，故D错误。
故答案为B。
【分析】A.做功的必要条件：作用在物体上的力，在这个力的方向上移动距离；
B.此装置：作用在动滑轮轴上的拉力F=2F示，动滑轮轴移动距离等于物体移动距离的一半，利用W=FS可求出拉力做的功；
C.物体做匀速直线运动，摩擦力大小与拉力大小相等；
D.先根据W有=f SA求出有用功，再根据整个装置的机械效率。
15．（2022·荆州模拟）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为10N，与地面固定的细绳a的拉力F2＝105N，他通过细绳b用F1的拉力将重物A匀速提升1.5m，所用时间10s。下列说法中正确的是（　　）
A．物体A的重力为210N
B．细绳b的拉力为315N
C．拉力F1做功的功率为32.5W
D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为80%
【答案】C
【知识点】滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A．如图所示，与地面固定的细绳a的拉力F2＝105N，每个滑轮的重力均为10N，承担重物的动滑轮绳子的股数n＝2，每段绳子拉力为105N，因为不计绳重和摩擦时，根据公式 可得，物体A的重力GA＝2F2﹣G动＝2×105N﹣10N＝200N，A不符合题意；
B．以中间的大动滑轮为研究对象，根据力的平衡条件可知，细绳b的拉力等于下面3股绳子的拉力加上中间滑轮的重力，则拉力F1＝3F2+G轮＝3×105N+10N＝325N，B不符合题意；
C．重物A匀速提升的高度hA＝1.5m，由动滑轮的特点可知绳子a移动的距离sa＝2hA，由图可知，中间的滑轮受到3股绳子向下的拉力，而细绳b的拉力F1作用在该滑轮的挂钩上，此时费力但省距离，因此绳子b移动的距离 ，拉力F1做的总功W总＝F1s＝325N×1m＝325J，拉力F1做功的功率 ，C符合题意；
D．使用滑轮组时，所做的有用功W有＝GAhA＝200N×1.5m＝300J，该滑轮组在使用过程中的机械效率为 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据GA＝2F2﹣G动，可求出A重力；根据F1＝3F2+G轮，可求出拉力；根据W总＝F1s及，可求出总功率；根据W有＝GAhA，，可求出机械效率。
16．郑小楚同学利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内分别用力F1和F2将质量相同的重物匀速提升相同的高度。已知动滑轮的质量相等，则下列说法不正确的是（不计绳重及摩擦）（　　）
A．F1做功的功率大于F2做功的功率
B．甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
C．F1的大小小于F2
D．F1和F2做的功相同
【答案】A
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较
【解析】【解答】ABD.甲乙两个滑轮组， 不计绳重及摩擦 ，有用功为克服动滑轮重力做功，
根据W额=G动h=m动gh，动滑轮质量和升高的高度相等，所以甲乙滑轮组的额外功相等；
两个滑轮组的有用都是克服重物的重力做功，根据W有=Gh=mgh，重物质量和提升的高度相同，所以甲乙滑轮组的有用功相等；根据W总=W有+W额，可得甲乙两个滑轮组的拉力F做的总功相等，即 F1和F2做的功相同 ，故D正确；
根据，可得在相同的时间内， F1做功的功率等于F2做功的功率 ，故A不正确；
根据可得甲乙滑轮组的机械能相等，故B正确；
C.F1的拉力大小为：，F2的拉力大小为：，重物和动滑轮的质量是相等的，所以F1<F2，故C正确。
故答案为A。
【分析】根据题目可知：不计绳重及摩擦，相同时间，重物质量和动滑轮质量相同，将重物提高到相同的高度，根据W额=G动h=m动gh可得额外功相同，根据W有=Gh=mgh可得有用相同，
根据W总=W有+W额可得拉力做的总功相同，利用可比较功率大小，利用可比较机械效率，利用可比较拉力大小。
17．两个质量相同的钩码，下端固定有纸带并穿过打点计时器，在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动，纸带上留下的点迹如图（a）所示，它们的s—t图像如图（b）所示．则
A．甲的拉力大 B．甲的机械能小
C．乙的动能小 D．无法判断
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.从图可知甲乙两种情况下都做匀速直线运动，拉力都等于钩码的重力，两个钩码的质量相同，则重力相等，所以甲乙拉力大小相等，故A错误；
BCD.两个钩码的质量相同，由图（a）可知两个钩码上升的高度相同，由图（b）可知甲的速度大于乙的速度，所以甲乙的重力势能相等，甲的动能大于乙的动能，故C正确；
根据机械能等于动能和势能之和，所以甲的机械能大于乙的机械能，故BD错误。
故答案为C。
【分析】物体做匀速直线运动，物体受力平衡；
机械能等于动能和势能之和；
动能影响因素：质量、速度；
重力势能影响因素：质量、高度。
三、实验题（18分）
18．（2019·信阳模拟）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，某小组设计了如图甲所示的实验：
（1）分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，这样做可以使小车在到达斜面底端时获得　 　，达到控制变量的目的.
（2）小车三次滑行的距离如图甲所示，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小时，运动距离越远，速度　 　，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，小车将保持　 　运动.
（3）完成上述实验后，他们取来一个小球和木块，将小球从斜面的某一位置由静止滚下，将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置，如图乙所示；完成后，保持木块在B位置不动，取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作，如图丙所示，这是在探究　 　一定时，小球动能与　 　的关系.在这两次实验中，　 　（选填“乙”或“丙”）图中小球将木块推动的距离更大一些
【答案】（1）相等的初速度
（2）减小得越慢；匀速直线
（3）质量；速度；乙
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）探究阻力对物体运动的影响时，当小车从斜面的同一高度下滑时，小车到达水平面的速度相同；（2）根据小车三次滑行的距离，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小时，运动距离越远，速度减小的越慢，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，小车将保持匀速直线运动状态；（3）小球从斜面上滑下推动木块，由于小球的质量相同，探究了动能和物体速度的关系，乙图中小球撞击木块时，速度大，推动木块的距离更大，丙图中小球运动时速度减小了，动能减小了，推动木块的距离较小。
【分析】（1）物体从斜面是相同高度下滑时，到达水平面时速度相同；
（2）物体运动时，受到的阻力越小，速度减小的越慢；
（3）物体的动能和物体的质量有关，和物体的运动速度有关。
19．在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图甲的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向　 　调节（选填“左”或“右”）。
（2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是：　 　；
（3）如图丙所示装置，O为支点。（支点处摩擦忽略不计）他将2只总重力为1N钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升0.1m， 然后将这2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度h仍为0.1m，其他条件不变，此杠杆的机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）小宇用图2的实验装置探究滑轮组机械效率，实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表（不考虑绳重和摩擦）。
实验次数 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 　 0.3 83.3%
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为　 　N；
②分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）右
（2）把L1当成了F1的力臂
（3）变大
（4）1.6；高；变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1） 实验前，杠杆左端下沉，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）当杠杆处于水平平衡状态， 且拉力方向与杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出，如图乙所示，拉力方向与杠杆不垂直，因此L1不是F1的力臂，所以得出错误的结论，原因是： 把L1当成了F1的力臂 ；
（3）将钩码放在B点和C点，钩码上升的高度都是相同的，因此有用功都相等，但将钩码放在C点时，杠杆提升的高度减小，额外功变小，总功等于有用功和额外功之和，所以将钩码放C点时的总功较小，根据可知，有用功相同时，总功变小，机械效率变大；
（4）图2中弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为1.6N；
同一滑轮组，则额外功相同，提升的物体越重，则有用功越大，根据可知滑轮组机械效率越高；
若提升同一物体，则有用功相同，减小动滑轮的重力，则额外功变小，总功变小，根据可知滑轮组的机械效率变大。
【分析】（1）杠杆平衡调节方法：左偏右调，右偏左调；
（2）拉力方向与水平平衡的杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出力臂；
（3）有用功相同时，总功变小，机械效率变大；
（4）用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
用不同滑轮组，提升相同的物体重，动滑轮重力越小，滑轮组的机械效率越高；
20．小明用弹簧测力计、长方体木块A、砝码、木板、斜面、小车等完成下列实验．
（一）如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素” 的实验装置示意图．
（1）将物块A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做　 　运动．这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小，理由是：　 　．
（2）小明设计了如图所示的实验方案，记录数据如下表中得到的初步结论是　 　．
次数 压力 /N 弹簧测力计示数/N
1 1.7 0.3
2 2.7 0.5
（3）它的动能大小是用　 　来反映的．
（4）乙图的实验过程中存在的问题是：　 　．
（5）小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1　 　W2（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】（1）匀速直线；滑动摩擦力与拉力是一对平衡力
（2）在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大（二）如图乙所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．
（3）木块被推动的距离
（4）木块放在水平面的位置不同，不便于比较木块被推动的距离（三）如图丙所示是“研究阻力对运动影响”的实验装置．
（5）等于
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】（1） 用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数；
（2）由表中数据可得到的初步结论 ：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 ；
（3）小车从斜面滑下，到水平面对木块A做功，做功越多反映出动能越大，根据w=f s，摩擦力大小相等时，木块A运动距离越大，则做功越多，所以小车的动能大小是通过木块被推动的距离来反映的；
（4）乙图实验过程中存在的问题是：木块放在水平面的位置不同，不便于比较木块被推动的距离 ；
（5）小车从斜面的同一高度滑下，到水平面时初速度相同，小车质量相同，小车的动能相同；小车从斜面上滑下来时的动能都用来克服摩擦力做功，所以小车在毛巾和模板表面克服摩擦力做的功相等。即 W1=W2。
【分析】（1）物体做匀速直线运动时受到的力为平衡力；
（2）根据甲图中的控制量和变量及表中的数据，可得出滑动摩擦力和压力大小的关系；
（3）实验中小车动能用来对A做功，在摩擦力大小相同时，木块A被推动的距离越大，做功越多，所以小车的动能大小是通过木块被推动的距离来反映；
（4）将木块放在水平面相同的位置，便于比较木块移动距离；
（5）小车的动能大小等于克服摩擦力做功的大小，小车的动能相等，所以克服摩擦力做功相等。
四、计算题（18分）
21．用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在12s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，g取10N/kg。求：
（1）绳的自由端竖直上升的速度大小；
（2）在12s内滑轮组提升重物所做的有用功；
（3）在提升该物体的过程中，滑轮组的机械效率。
【答案】（1）由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，则绳子端移动的距离S=3h=3 x 6m=18m，
绳的自由端竖直上升的速度大小 ：；
（2）在12s内滑轮组提升重物所做的有用功 ：W有=Gh=500N X 6m=3000J；
（3）拉力做的总功：W总=FS=200N X 18m=3600J，
滑轮组机械效率：。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，根据S=nh可求出绳子端移动的距离，
根据可求出绳子自由端移动的速度；
（2）根据W有=Gh可求出有用功；
（3）根据W总=FS可求出总功，根据可求出滑轮组的机械效率。
22．工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：
（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率．
【答案】（1）由题意可知，物体重力G=800N，物体上升高度h=6m，
则工人所做的有用功为：W有=Gh=800N X 6m=4800J；
（2）绳子端移动的距离：S=2h=2 x 6m=12m，
工人做的总功为：W总=FS=500N x 12m=6000J，
滑轮组机械效率
（3）物体上升过程中工人做功的功率 ：
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据W有=Gh求出有用功；
（2）根据W总=FS求出总功，根据求出机械效率；
（3）根据求出工人做功的功率。
23．如图甲所示，通过滑轮组用拉力F将边长为20cm的正方体物块从液体中匀速拉出至液面上方一定高度处，从图示位置开始，共用时5s，拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示。动滑轮的重力为4N，不计摩擦及水和空气对物块的阻力，不考虑液面变化，g取10N/kg，求：
（1）物块运动的速度。
（2）物块离开液面后拉力所做的功。
（3）物块离开液面后滑轮组的机械效率（百分号前保留一位小数）。
【答案】（1）分析图乙可知，在1—3s这段时间内，拉力逐渐变大，表示物体从刚露出水面到完全露出水面的过程，则通过的路程为物体的边长，即S=20cm=0.2m，
所用的时间t=3s-1s=2s，
物体运动的速度：；
（2）分析图乙可知，在3—5s这段时间内，拉力不变，表示物体离开液面后的运动，
运动时间：t/=5s-3s=2s，
物体移动的距离：h=Vt=0.1m/s x 2s=0.2m，
滑轮组绳子端移动的距离：S/=2 x 0.2m=0.4m，
拉力做功：W=FS/=73N x 0.4m=29.2J；
（3）不计摩擦及水和空气对物块的阻力 ，根据，
则物体的重力为：G=nF-G动=2 x 73N - 4N=142N ，
滑轮组机械效率为：
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）物体一直做匀速运动，由图乙可知物体从刚露出水面到完全露出水面这一过程中通过的路程和时间，利用可求出物体运动速度；
（2）由图乙可知道物体离开液面后的拉力和运动时间，利用h=vt可求出物体上升高度，由图甲装置可知绳子端移动的距离，根据W=FS可求出物体离开液面后所做的功；
（3）不计摩擦及水和空气对物块的阻力 ，根据可求出物体的重力，根据可求出滑轮组离开液面后的机械效率。