专题八简单机械功和功率课件

专题八八简单机械功和功率机械功和功率A A组组2014201820142018年河南中考题组年河南中考题组五年中考1.(2015河南,4,2分)图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用方案(选填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以。(不计机械的自重及摩擦)答案答案甲省力解析解析两图中的滑轮都属于动滑轮,但使用的方式不同,假设船受到水的阻力是f,不计机械自重及摩擦,则F甲=f/2,F乙=2f,所以方案甲更省力,所以应选用方案甲。综合点评综合点评本题是对动滑轮的综合考查。在乙方案中,人拉动的是动滑轮,与通常使用动滑轮时拉动绳子自由端的方法不同,这样使用动滑轮不仅不省力,而且会费力。本题考查了学生的逆向思维能力,属较难题。审题技巧审题技巧从图中可以看出两种方案所使用动滑轮的方式不同,注意以逆向思维去思考问题。2.(2018河南,4,2分)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为N。若某段时间内坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了cm。(g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)答案答案110415解析解析根据滑轮的工作特点首先判断出滑轮组左侧为定滑轮,右侧为动滑轮,坠砣对钢绳自由端施加拉力,不计滑轮和钢绳的自重及摩擦,所以输电线A端受到的拉力等于2倍钢绳末端受到的拉力,即F=2G=2mg=225kg2010N/kg=10000N;A端移动的距离等于钢绳末端移动的距离的一半,故等于15cm。方法技巧方法技巧本题是滑轮组的特殊使用方法:在水平方向上使用滑轮组。空间想象能力薄弱的同学可以将滑轮组竖着观察分析,这样有助于理解。3.(2018河南,8,2分)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是()答案答案B根据杠杆分类原则,若杠杆阻力臂大于动力臂,则是费力杠杆。B图中,手使用筷子时的阻力臂大于动力臂,所以筷子属于费力杠杆。A、C是省力杠杆,D是等臂杠杆。4.(2018河南,13,2分)(双选)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是()A.F1大于F2B.F1比F2做功多C.F2比F1的功率大D.甲的重力做功较多答案答案AB滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,题中条件为粗糙程度相同,所以只有压力影响滑动摩擦力。甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,甲所受的摩擦力大于乙,因为都是匀速运动,所以拉力与摩擦力大小相同,所以A正确。因为速度相同,时间相同,所以运动距离相同,因为W=Fs,F1大于F2,则F1做的功多,所以B正确。根据P=W/t,时间相同时,F1做功多,故F1的功率大于F2的功率,C错误。重力与运动方向垂直,重力不做功,D错误。审题技巧审题技巧题中给出的条件较多,对于选择题的四个选项应当逐项分析进行判断。解题关键解题关键本题重点考查影响滑动摩擦力大小的因素和功与功率的计算。解题的关键是把握题中“以相同速度匀速直线运动”这个条件。匀速直线运动表示物体受到的是平衡力,即拉力等于摩擦力。5.(2014河南,13,2分)把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后()A.A上升B.A下降C.A、B均静止D.无法判断答案答案B两个物体的质量相同,所以受到的重力大小相同,即GA=GB=G,图中左边的是定滑轮,右边的是动滑轮,不计绳子、滑轮的重力和摩擦力,根据动滑轮可以省一半力,若以B为研究对象,绳子自由端即A物体受的拉力大小应为G/2,对A物体受力分析可知,受到向下的重力为G,向上的拉力为G/2,因为GG/2,所以A下降。故选B。综合点评综合点评本题重点考查学生对定滑轮和动滑轮的工作特点的灵活运用。运用隔离法分别进行独立分析可以突破难点,得出答案。方法技巧方法技巧根据滑轮组的特点对研究对象进行受力分析,然后根据受力情况判断出某个物体的运动状态。6.(2015河南,17,2分)如图所示,OA为轻质杠杆,可绕O点转动,在点B处用细绳悬挂一重物,在A端施加动力F1,使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂l1。答案答案如图所示解析解析作答的关键是把握力臂的定义:支点到力的作用线的距离。思路分析思路分析本题考查力臂的作图方法,根据力臂的定义作图。易错警示易错警示考生容易错误地将重物的重力当作阻力,错误的原因是混淆了受力物体。7.(2014河南,17,2分)如图所示,用瓶起开启瓶盖,请画出在A点所用最小力的示意图。答案答案如图所示解析解析使用瓶起时,支点在瓶起与瓶盖上方接触点,开启瓶盖时应向上抬起,连接支点与A点作为力臂时动力臂最长,由杠杆的平衡条件可知,动力臂越长越省力,所以,最小的力应当垂直于最大的动力臂斜向上。思路分析思路分析本题考查力臂的作图方法,根据力臂的定义作图。易错警示易错警示考生容易错误地选择瓶盖侧面边沿与瓶起的接触点作为支点。8.(2017河南,20,9分)如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:(1)利用斜面搬运货物主要是为了;(2)货物在水平台面上运动的速度为多少?(3)水平推力做功的功率为多少?(4)斜面的机械效率为多少?答案答案(1)省力(2)0.24m/s(3)24W(4)80%解析解析(1)(1分)利用斜面可以省力。(2)(2分)货物在水平台面上运动的速度v=0.24m/s(3)(3分)水平推力做的功W=F1s1=100N1.2m=120J则水平推力做功的功率P=24W(4)(3分)有用功W有=Gh=800N1.5m=1200J总功W总=Fs=500N3m=1500J则斜面的机械效率=100%=100%=80%思路分析思路分析(1)斜面是一种省力机械,在实际工作过程中需要将货物提升一定高度时,利用斜面将货物推到斜面的顶端,这样虽然费距离,但可以省力。(2)货物在水平台面上通过的路程为BC段的长度,根据速度公式可以计算出货物运动的速度。(3)水平推动货物做功的过程中力与距离在同一方向,直接用功的计算公式计算出功,再代入功率公式计算即可。(4)货物克服重力做的功是有用功,沿斜面的推力对货物做的功是总功,两者的比值就是斜面的机械效率。易错警示易错警示本题涉及的物理量的计算难度不大,但部分学生容易犯张冠李戴的低级错误。题中第(2)、(3)问要求的是货物在水平面上BC段运动时的相关量,而第(4)问要求的是斜面的机械效率,认真审题才能避免此类错误。9.2016河南,20(2)(3),6分在“大力士”比赛中,需要把一质量m=400kg,边长l=1m,质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示。g取10N/kg。求:(2)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s。“大力士”克服立方体重力做功的功率;(3)翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力F的大小。答案答案(2)414W(3)1.41103N解析解析(2)(3分)立方体翻滚一次克服重力做的功W0=Gh=4000Nm=828J立方体移动10m需要翻滚10次,则翻滚10次做功的功率P=414W(3)(3分)根据杠杆平衡条件得Fl1=Gl2由图中几何关系可知当F最小时,l1=m,l2=0.5m代入数据得F=N=1.41103N思路分析思路分析将正方体看作一个杠杆进行分析,支点在底部的右端边缘上,阻力是正方体自身的重力,作用点在重心。方法技巧方法技巧本题属于求杠杆中最小动力问题,通常采用的方法是找到物体上离支点最远的位置作为动力作用点,再将此点与支点连线作动力臂就是最大的动力臂,对应的动力最小。10.(2015河南,21,8分)质量为3t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了10min,消耗汽油1.2kg,然后又以额定功率用了2min的时间,将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。g取10N/kg。试问:(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少?(已知汽油的热值为4.5107J/kg)(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少?(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?答案答案(1)5.4107J(2分)(2)2000N(3分)(3)25%(3分)解析解析(1)汽油完全燃烧放出的热量Q=m0q=1.2kg4.5107J/kg=5.4107J(2)汽车匀速行驶时牵引力做的功W=Pt=20103W600s=1.2107J行驶的路程s=vt=10m/s600s=6103m由功的计算公式,可得牵引力F=2000N由于汽车做匀速运动,则受到的阻力f=F=2000N(3)有用功W有=mgh=6103kg10N/kg50m=3106J总功W总=P额t=1105W260s=1.2107J则机械效率=100%=100%=25%评分标准评分标准:参考以上标准,其他解法只要合理同样给分。思路分析思路分析汽车前进过程是发动机做功使其前进,在匀速前进过程中受到的阻力大小等于发动机产生的牵引力。沿斜坡运送货物的过程所做的有用功是将货物提升一定高度克服其重力做的功,所以W有=Gh。评分细则评分细则综合应用题除了必要的公式计算,对于一些物理公式的应用,如Q=mq、s=vt等还需要适当地加上一些文字表述,如“汽油完全燃烧”、“汽车匀速行驶”等。11.(2014河南,22,9分)在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体边长为a,由密度为的材料制成,质量分布均匀,如图甲所示。(g为已知,推导过程及结果无需带单位)(1)某选手用水平力推正方体,但未推动,这时的推力(填“大于”、“小于”或“等于”)地面对正方体的摩擦力,理由是。(2)请推导出该正方体水平放置时对地面的压强。(3)某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所示。请推导出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力做功的功率。乙甲答案答案(1)等于正方体处于静止状态,根据二力平衡条件,推力等于摩擦力(2)ga(3)解析解析(1)见答案(2分)(2)正方体对地面的压力F=G=mg=ga3(1分)正方体对地面的压强p=ga(2分)(3)克服重力做功W=mga+2mga=3mga=3ga4(2分)克服重力做功的功率P=(2分)易错警示易错警示将正方体叠放的过程中,最下面的一个不需要被举高,而最上面的一个则需要举高两个正方体的高度。一题多解一题多解本题还可以将三个正方体看作是一个长方体整体,整体所受各力的作用点在其重心,则被举高的高度为长方体平放与立放时的重心高度差。B B组组2014201820142018年全国中考题组年全国中考题组考点一简单机械考点一简单机械1.(2018北京,25,4分)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂个钩码。答案答案右3解析解析由题图甲可知,杠杆左边下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应该向右调节右端的平衡螺母。在题图乙中,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知在B点应该挂3个钩码。2.(2018天津,18,4分)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬棒相当于(选填“省力”或“费力”)杠杆;利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为N。甲乙答案答案省力300解析解析在撬动石块时,手用力为动力,石块对杠杆施加阻力,动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆;由题图可知n=3,故F=G物=900N=300N。3.(2017上海,13)如图(a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体。图中的滑轮可以看作省力杠杆;图(a)中,若不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为牛,物体受到合力的大小为牛。答案答案(b)100解析解析图(a)中为定滑轮,实质为等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向,故不考虑摩擦和滑轮重力时,拉力等于物体重力,为10N;图(b)中为动滑轮,实质为动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆;当物体被匀速提升时,受力平衡,合力为0。4.(2017黑龙江哈尔滨,42,2分)如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小为3N,整个装置处于静止状态,则物体的重力为N。此时杠杆属于杠杆(选填“省力”或“费力”)。答案答案6省力解析解析阻力F2=G,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得G=F2=6N,由于L1L2,所以此时杠杆属于省力杠杆。5.(2018黑龙江齐齐哈尔,8,2分)如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是()答案答案C费力杠杆为动力臂小于阻力臂的杠杆,省力杠杆为动力臂大于阻力臂的杠杆。A、B、D为省力杠杆,C为费力杠杆,故选C。6.(2018新疆乌鲁木齐,6,3分)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为()A.3NB.6NC.11ND.22N答案答案B由题图可知,甲图中承担物重的绳子股数为3,乙图中承担物重的绳子股数为2,不计绳重和摩擦力,则绳端拉力分别为F=(G1+G动),F=(G2+G动),得(60N+G动)=(38N+G动),解得G动=6N,故选B。7.(2018陕西,6,2分)如图所示的不锈钢空调架,安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑,其中O、A两点固定在墙上,C端固定在横杆OB上。通常将空调室外机置于该支架上时不紧靠墙体。下列相关说法正确的是()A.空调架对墙没有力的作用B.若以O为支点,OB一定是一个省力杠杆C.若室外机向外移动,AC对OB的支撑力变大D.室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电答案答案C为了不让空调架倾倒,墙给空调架一个支持力,根据力的作用是相互的,空调架对墙有力的作用,故A错误;若以O为支点,沿AC方向的力是动力,空调对支架的压力是阻力,阻力臂和动力臂大小不能比较,OB可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故B错误;室外机外移,阻力臂变大,阻力不变,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,即AC对OB的支撑力变大,故C正确;空调室外机离墙太近,会影响空调的通风散热,故D错误。8.(2016天津,9,3分)如图所示,在处于水平平衡的杠杆上A点,挂上4个钩码(每个钩码的质量为50g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆上B点的力最小为(g取10N/kg)()A.15NB.6NC.3ND.1.5N答案答案D杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件可知,在杠杆的B点施加的竖直向下的作用力最小,其力臂为OB,最小的力为:FB=1.5N,故本题选择D。9.(2016黑龙江哈尔滨,25,2分)如图,用撬棒撬起石块并保持平衡。下列说法正确的是()A.动力对撬棒的转动效果小于阻力对撬棒的转动效果B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆C.手在A点向不同方向施力时,力的大小都相等D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费力答案答案B撬棒保持平衡,则动力对棒的转动效果等于阻力对棒的转动效果,A项错误;手在A点竖直向下施力时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,B项正确;手在A点沿不同方向用力,力臂大小会改变,则力的大小会变化,C项错误;手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力,在B点时力臂更大,更省力,故D项错误。正确选项为B。10.(2014广西南宁,15,2分)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止。在此过程中,拉力F()A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小答案答案A对杠杆分析如图所示,阻力的力臂是L2,当物块向左移动时,阻力臂L2变小,动力臂L1不变,根据杠杆平衡条件有F=GL2/L1,可知拉力F变小,所以选A。11.(2018山西,40,2分)如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,在杠杆上施加最小动力F,使杠杆在图示位置平衡,请你在图中画出这个力的示意图。答案答案如图所示解析解析根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,要想动力最小,动力臂就要最长,支点O和动力F作用点B之间的距离OB为最长动力臂,然后画出最小动力F。12.(2017新疆乌鲁木齐,14,2分)请在图中画出均匀木棒OA的重力示意图以及力F的力臂。答案答案如图所示解析解析均匀木棒的重心在棒的中心,重力的方向竖直向下;作力F的作用线,过O点作力F作用线的垂线段,垂线段为力臂L。13.(2017四川成都,A27,8分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。(1)平衡时,应该让杠杆静止在位置。(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图甲所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=m。(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是。A.铁架台自身的重力足够大B.单个钩码的重力不完全相等C.悬挂钩码的绳套重力偏大D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了图乙所示的结果。根据这个结果,可以初步得到,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=。(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)答案答案(1)水平(2)0.15(3)A(4)F2L2+F3L3解析解析(1)探究杠杆平衡条件时,调节杠杆在水平位置平衡,便于直接测量力臂,同时避免杠杆自重对实验的影响。(2)由题图可知,动力臂两个格为0.1m,阻力臂三个格则为0.15m。(3)铁架台的自重不会影响力和力臂,故不会带来实验误差。(4)由题图可以得出受到两个阻力时,杠杆的平衡条件为F1L1=F2L2+F3L3。14.(2018安徽,21,4分)图a所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆,不计自重。若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10N/kg)。答案答案300N解析解析根据杠杆平衡条件,有F1l1=F2l2(2分)将F2=mg=30N,l1=OA=0.03m,l2=OB=0.30m代入可得F1=300N(2分)解题关键解题关键掌握杠杆的平衡条件和力臂的定义是解答本题的关键。15.(2015河北,37,6分)如图所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2103Pa。(OB=3OA,g取10N/kg)(1)画出F2的力臂。(2)求合金块的质量。(3)求F2的大小。答案答案(1)如图所示(2)9kg(3)52N解析解析(1)应用“一找点,二画线,过支点作垂线,力臂就是垂线段”的方法,画出力臂,如答案图所示。(1分)(2)由杠杆的平衡条件得:F动L动=F阻L阻则G=F0=90N(1分)根据G=mg,所以m=9kg(1分)(3)由于p=,则F支=F压=pS=1.2103Pa(0.1m)2=12N(1分)由于F2与OB的夹角为30,所以F2的力臂L2=OB=OA(1分)(G-F支)LOA=F2L2则:F2=52N(1分)考点二功、功率及机械效率考点二功、功率及机械效率1.(2018河北,25,3分)一台起重机在10s内将重为3600N的货物匀速提高了4m,起重机做的有用功是J。若起重机做的额外功是9600J,则机械效率是,起重机的总功率是W。答案答案1440060%2400解析解析有用功:W有=Gh=3600N4m=14400J机械效率:=60%总功率:P=2400W2.(2017甘肃兰州,18,2分)某同学在10s内做了5个“引体向上”,他的质量为60kg,每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是J,10s内做功的功率为W(g=10N/kg)。答案答案240120解析解析做一次引体向上克服重力做的功:W1=mgh=60kg10N/kg0.4m=240J;10s内做功的功率:P=W/t=5W1/t=120W。3.(2017福建,21,2分)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GAGB,则甲乙;若FA=FB,则GAGB。(选填“”、“=”或“解析解析用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,物体越重,有用功越大,所以有用功与总功的比值越大,机械效率越大,因此甲的效率大于乙的效率;根据题图可知,GA+G动=2FA,GB+G动=3FB,FA=FB时GAGB。知识拓展知识拓展若有用功相同,额外功越多,机械效率越低;若额外功相同,有用功越多,机械效率越高。解题关键解题关键解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系和滑轮组的特点。4.(2018天津,5,3分)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,如图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近()A.600JB.1200JC.1800JD.3400J答案答案D运动员对杠铃所用的力约为F=G=mg=176kg10N/kg=1760N,挺举时要把杠铃从地面抓起,再举过头顶,移动距离约为s=2m,故运动员做功约为W=Fs=1760N2m=3520J,故选择D。5.(2018重庆A,7,3分)工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是()A.动滑轮的有用功为600JB.动滑轮的重力为400NC.动滑轮的机械效率为83.3%D.拉力F的功率为120W答案答案CW有=G物h=1000N1m=1000J,A项错误;F=(G动+G物),G动=2F-G物=2600N-1000N=200N,B项错误;=83.3%,C项正确;P=240W,D项错误。6.(2017安徽,16,3分)如图所示,当水平拉力F=50N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N,所受地面的摩擦力约为80N。假如在5s时间内,物体水平移动了0.6m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中()A.拉力F做功为30JB.物体重力做功为120JC.拉力F做功的功率为12WD.该装置的机械效率约为60%答案答案C绳端移动的距离s=20.6m=1.2m,拉力做功W=Fs=50N1.2m=60J,故A错误;拉力的功率P=12W,故C正确;物体沿水平地面运动,重力做功为0,故B错误;该装置的机械效率=80%,故D错误。思路分析思路分析分别利用公式W=Fs、P=计算拉力做的功和功率,由于是水平拉动物体,故计算机械效率时,有用功为克服摩擦力所做的功。易错警示易错警示计算拉力做功时,由于拉力F是加在绳端的力,故所做功应等于拉力与绳端移动距离的乘积,绳端移动的距离等于物体移动距离的2倍。7.(2017内蒙古包头,6,3分)如图所示,物体在沿斜面向上拉力的作用下,从倾角为30的斜面底端匀速拉到斜面的顶端。已知物体所受重力为G,斜面的机械效率为75%。若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则()A.F=Gf=GB.F=Gf=GC.F=Gf=GD.F=Gf=G答案答案BW总=Fs,W有=Gh,因斜面倾角为30,则s=2h=得F=GW额=W总-W有=Fs-Gh=G2h-Gh=Gh又W额=fs=f2h则f=G,故选择B。8.(2016江苏南京,11,2分)用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体,沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20J的功;第二次将拉力增大为20N,拉力对物体做了48J的功。分析两次做功过程,以下判断正确的是()A.第一次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了1mB.第一次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了2mC.第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2.4mD.第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了4.8m答案答案C第一次拉动物体时,物体做匀速直线运动,所以f1=F1=10N,第二次拉动物体时,滑动摩擦力大小不变,f2=10N,而拉力F2=20N,所以物体将会加速运动。由题意知W1=20J,所以s1=2m;W2=48J,F2=20N,所以s2=2.4m。故正确选项为C。9.(2016新疆乌鲁木齐,8,3分)如图所示,利用动滑轮提升一个重为G的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%。要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的物块的个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个答案答案D由于不计绳重和摩擦,则=,由题意可知:=60%,=90%,n=6。10.(2016天津,12,3分)(双选)某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图所示。若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为,则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为()A.F=B.F=C.F=+G1D.F=答案答案AD由题图可知滑轮组有3股绳子承担重物,不计绳重和摩擦,3股绳子向上的拉力等于动滑轮重、桶重和水泥重之和,故绳端拉力:F=,故A正确,B错误;提升水泥所做的功为工人所做的有用功,即W有=G0h,则由滑轮组的机械效率=,得绳端的拉力F=,故C错误,D正确。11.(2018四川绵阳,33,6分)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:()按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置;()用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;()记录实验数据填入表格中(表格略);()多次改变钩码的数量,重复上述实验;()用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;()分析测量结果,讨论影响机械效率的因素。回答以下问题:(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是。(2)滑轮组机械效率的计算公式是=(用直接测得的物理量符号表示)。(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有(填序号,可能不止一项正确)。A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小答案答案(1)刻度尺(2)(3)ADE解析解析(1)除了如图所示的器材外,还需要刻度尺,用来测量钩码上升的高度和绳端移动的距离;(2)由图可知,n=3,根据滑轮组做的有用功为W有用=Gh,总功为W总=Fs=Fnh=3Fh,推导出机械效率的表达式为=;(3)用滑轮组提升重物,在相同情况下,摩擦越大,所做的额外功越多,机械效率越小,故A正确,B错误;忽略摩擦,滑轮组的机械效率与定滑轮的质量无关,与动滑轮的质量有关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误,D正确;忽略摩擦,动滑轮质量相同,所提重物质量越大,所做的有用功越多,则机械效率越大,故E正确、F错误。故选A、D、E。12.(2017重庆,A18,6分)重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km,运行时间约300h。中欧班列在平直路面匀速行驶时,和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6107N。求:(1)中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时?(2)中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时,机车功率约为多少瓦?答案答案(1)36km/h(2)1.92109W解析解析(1)平均速度:v平=36km/h(3分)(2)班列在平直路面匀速行驶,牵引力功率:P=Fv=9.6107N20m/s=1.92109W(3分)解题关键解题关键熟练运用速度和功率的计算公式,是解答此题的关键。速度计算公式为v=,代入题中数据可求速度;运用功率公式P=Fv,代入题中数据可求功率。13.(2018北京,34,3分)图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下,使重450N的货物A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,拉力F做的功为5000J。求:(1)有用功W有;(2)拉力F的功率P;(3)动滑轮的机械效率。答案答案(1)4500J(2)100W(3)90%解析解析示例:(1)W有=Gh=450N10m=4500J(2)P=100W(3)=90%14.(2018新疆乌鲁木齐,22,5分)如图所示,长1m,重5N的匀质杠杆OB连接在竖直墙壁的O点,在杠杆的中点A处悬挂45N的重物。固定在A点的绳子跨过定滑轮,在拉力F作用下使杠杆在水平位置平衡,此时OAC=45。不计绳子重力和转动部分的摩擦,求(1)缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,拉力做的功;(2)杠杆从水平位置逆时针缓慢转动多大角度后,绳子拉力开始小于50N。答案答案(1)25J(2)30解析解析(1)W1=G1h=5N0.5m=2.5JW2=G2h=45N0.5m=22.5JW=W1+W2=2.5J+22.5J=25J(2分)(2)GOM=FON(1分)50OM=50ONOM=ONMOA=AON=NOC=30(2分)注:其他正确解答也给分C C组教师专用题组组教师专用题组考点一简单机械考点一简单机械1.(2018黑龙江齐齐哈尔,21,2分)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50N的物体,为保证杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿(选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小,为N。答案答案F2100解析解析当沿F2方向用力时,力臂为OB,当沿F1或F3方向用力时,对应的力臂均小于OB,故沿F2方向力最小。根据杠杆平衡条件可知,F2=100N,故最小力为100N。2.(2018云南昆明,13,2分)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20N的物体,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OBAB=21。则F=N,它是杠杆。答案答案30费力解析解析动力臂为OB,阻力臂为OA,因OBOA,故该杠杆为费力杠杆;=,根据FOB=GOA,得F=G=20N=30N。3.(2015贵州遵义,28,4分)如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码,每个钩码重0.5N,现欲用弹簧测力计沿竖直向上的方向拉杠杆,使其在水平位置平衡,则拉力的作用点应在杠杆支点的(选填“右侧”或“左侧”),若该点距杠杆支点10cm,此时弹簧测力计示数为N。答案答案左侧3解析解析测力计竖直向上拉动杠杆,若使杠杆平衡,则拉力作用点应在支点左侧,已知L1=10cm,F2=1N,L2=30cm则F1=3N4.(2018福建A,14,2分)墨经最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是()A.“权”小于“重”时,A端一定上扬B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”C.增大“重”时,应把“权”向A端移D.增大“重”时,应换用更小的“权”答案答案C本题考查杠杆的平衡条件。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,在本题中“标”表示L1,“本”表示L2,“权”表示F1,“重”表示F2。当F1F2时,是否平衡还要看L1与L2的关系,故A错。当F1GB.FB=GC.FCFC答案答案C如图所示,FA、FB、FC分别为作用在A、B、C的最小力,OD为FG的力臂,FG=G,根据杠杆平衡条件得,FGOD=FAOA=FBOB=FCOC,又因为OAOB=OCOD,则得到:FAFB=FCl2,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离l,则()A.扁担左端向下倾斜B.扁担右端向下倾斜C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)答案答案AC扁担可以看成杠杆,O点为支点,原来平衡,则m1gl1=m2gl2l1l2,m1gm2g,两筐悬挂点均向O点移动l,则左边减少m1gl,右边减少m2gl,m1glm2gl,左边下沉,A项正确;要恢复平衡,需向右侧筐内加入货物,设其质量为m,则m1g(l1-l)=(m2g+mg)(l2-l)m1gl1-m1gl=m2gl2+mg(l2-l)-m2gl得:m=,C项正确,故选择A、C。7.(2016宁夏,26,3分)如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是()A.以A为支点的费力杠杆B.以A为支点的省力杠杆C.以B为支点的费力杠杆D.以B为支点的省力杠杆答案答案B为开启瓶盖,应将瓶盖边缘的B点撬起,所以应以A点为支点,手握起瓶器末端向上抬起。分析力臂可知,作用在末端动力的动力臂大于作用在B点的阻力的阻力臂,所以是省力杠杆,故选B项。8.(2016湖南长沙,27,3分)如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OAOB=14,质量为60kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80N。当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43kg;当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18kg。杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直。不计绳重、杠杆自重及摩擦,g取10N/kg。则重物甲与重物乙的密度之比为()A.13B.23C.32D.31答案答案D两重物体积之比为=根据杠杆平衡条件有:FAOA=FBOB即(G篮+G甲)OA=(G人-G示甲)OB解得G甲=600N(G篮+G乙)OA=(G人-G示乙)OB解得G乙=1600N故=,故选D。9.(2015新疆乌鲁木齐,9,3分)如图,一质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点,轻杆的延长线过球心O,轻杆的长度是铁球半径的三分之二。要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上的力至少为()A.27NB.45NC.72ND.90N答案答案B如图所示,要使铁球刚好离开墙壁,根据杠杠平衡条件,则沿垂直OA方向施加在铁球上的力最小,此时有F(2r+r)=Gr,解得F=45N。10.(2015湖北黄冈,16,3分)使用下列简单机械,为了省力的是()A.龙舟比赛用的船桨B.拔钉子的羊角锤C.理发用的剪刀D.旗杆顶的定滑轮答案答案B龙舟比赛用的船桨是费力杠杆,为了省距离,A错;理发用的剪刀是费力杠杆,为了省距离,C错;旗杆顶的定滑轮既不省力也不费力,可以改变拉力方向,D错;羊角锤拔钉子,动力臂大于阻力臂,可以省力。故选择B项。11.(2015福建龙岩,12,2分)用如图所示的指甲剪剪指甲时,以O为支点的杠杆AOB属于()A.省力杠杆B.费力杠杆C.等臂杠杆D.无法确定答案答案AAOB杠杆的支点是O点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故本题选A。12.(2014内蒙古包头,9,3分)(双选)如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由转动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起。已知细杆处于水平位置时,绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角为30时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列判断正确的是()A.拉力F的大小保持不变B.细杆重力的力臂逐渐减小C.F1与F2两力之比为1D.F1与F2两力之比为1答案答案BD找出杠杆水平位置和把它拉起到与水平面的夹角为30时的动力臂OE和OE,AOP都为等腰三角形,由几何知识可以得出,动力臂分别是三角形底边AP的高OE和OE。如图1、图2,AO=l,根据几何关系可知:OE=l,OE=l。杠杆水平时阻力臂OC=l/2,把杠杆拉起到与水平面的夹角为30时的阻力臂OC=l,所以,根据杠杆平衡条件F1OE=GOC,杠杆水平时,F1=G,把杠杆拉起到与水平面的夹角为30时,F2=,所以A、C两项错,B、D两项正确。13.(2014四川成都B,5,2分)(双选)如图,轻质杠杆上各小格间距相等,O为杠杆中点。甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重为15N。将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时,两细线被拉直且都沿竖直方向,M、Q正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa;当把乙移挂至R时,甲对地面的压强为3750Pa。下列说法中正确的是()A.金属块甲的重力为45NB.金属块乙的体积为200cm3C.将甲向右移动并挂于N正下方,乙仍挂于R,放手后杠杆仍能平衡D.将甲向右移动并挂于P正下方,乙移挂至S,放手后甲被拉离地面答案答案AC设甲的重力为G,甲的底面积为S,杠杆上1小格为L,则根据杠杆平衡条件可得:F甲6L=F乙2L,即F甲6L=15N2L,解得F甲=5N,此时甲对地面的压强为p=4000Pa;同理可得:F甲6L=15N3L,解得F甲=7.5N,此时甲对地面的压强为p=3750Pa;两式联立解得:G=45N,A项正确;由于乙物体的密度未知,其体积无法求出,B项错误;如果将甲向右移动并挂于N正下方,乙仍挂于R,此时假设杠杆仍能平衡,则F4L=F乙3L。F乙=G乙=15N,则F=11.25N20N,所以放手后细线拉力会大于20N,细线会断,则甲不会被拉离地面,D项错误。所以选A、C。评析评析本题考查学生对杠杆平衡条件的理解和运用,属难题,要求学生有较高的综合分析能力和运用数学工具解决问题的能力,学会动态分析是解题的关键。14.(2017甘肃兰州,27,3分)如图所示为某街道路灯悬挂的情境图。画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L。答案答案如图所示解析解析拉力的作用点在横杆上,拉力方向沿钢丝斜向上;从支点向拉力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离即力臂L。15.2016吉林,21(1),2分请在图中画出动力F1的力臂;答案答案如图所示(2分)解析解析过F1的作用点沿力的方向画出力的作用线,再过支点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂l1。16.(2018湖北武汉,24,4分)下图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止。(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂个质量均为50g的钩码。(g取10N/kg)(3)将杠杆的支点移到如图丙所示的位置,为了让杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆上画出最小动力F的示意图。答案答案(1)达到右(2)3(3)最小动力F的示意图如图所示解析解析(1)杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆达到平衡状态,只不过不是在水平位置平衡。要让杠杆在水平位置平衡,应向右调节杠杆两端的螺母。(2)由图乙知,F1=25010-3kg10N/kg=1NL1为三格的长度,L2为两格的长度根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F2=1.5N1个钩码的重力G=5010-3kg10N/kg=0.5Nn=3,即应在B点挂3个质量均为50g的钩码,才能让杠杆在水平位置平衡。(3)动力要最小,动力的力臂必须最长。在杠杆中寻找作用点,根据力臂最长画出F,如答案图所示。17.(2017江苏苏州,27,4分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)图甲中,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向侧调节。(2)图乙中,杠杆恰好处于水平平衡状态,若在A处下方再挂一个钩码,则B处所挂钩码须向右移动格,可使杠杆在水平位置再次平衡。(3)杠杆处于图甲所示位置时,小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验,小明认为这样操作会对实验产生以下影响:杠杆自身重力可能会对实验产生影响可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是。A.B.C.答案答案(1)右(2)1(3)A解析解析(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,要向右调节平衡螺母。(2)由杠杆平衡条件可知,左、右两边钩码数与格数乘积相等才能平衡。在A处再挂一个钩码,则左边为42=8,右边钩码应向右移1格,才能达到平衡状态。(3)图甲杠杆左端下沉说明杠杆的重心不在支点上,杠杆自重力臂不为0,对杠杆转动产生影响,故正确;图甲杠杆不在水平位置平衡,钩码悬挂点到支点的距离不是力臂,不便于测量力臂,故正确;如果考虑杠杆自重,还是可以得到杠杆平衡条件的,只是操作方法可能更复杂,故错误。应选A。思路分析思路分析对实验操作的评价要求较高,改变了传统的考查方式,属于创新题。易错警示易错警示认为第(3)问中的说法是对的。18.(2018河北,33,6分)探究杠杆的平衡条件。(1)杠杆两端的螺母作用是。(2)小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是。实验次数动力/N动力臂/m阻力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.15(3)小明又用如图乙所示装置进行实验。请在图中画出拉力F的力臂,弹簧测力计的读数应是N。(一个钩码重0.5N)(4)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2,则2L1(选填“”“【拓展】解析解析(1)实验前通过调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;(2)分析数据可知,杠杆平衡条件是:动力动力臂=阻力阻力臂;(3)根据定义“支点到力的作用线的距离叫做力臂”画出拉力F的力臂;由“30角对应的直角边等于斜边的一半”得拉力的力臂为“3”,利用杠杆平衡条件得:1.5N4=F3,则F=2N;(4)设硬币半径为r,重力为G。由杠杆平衡条件可得2G(L1+r)=3G(L2+r),解得2L1G=(3L2+r)G,所以2L13L2。【拓展】设游码的质量为M,左盘放物体前有Mg=M螺g(+L0),即M=(+L0)M螺,将一个5g的物体放在左盘中,游码移动到最大值时天平恰好平衡,可得关系5g=M+M螺(+L0),即5g=ML1,所以M=g。知识拓展知识拓展探究杠杆平衡条件实验前,调节杠杆两端平衡螺母使其在水平位置平衡,是为了可以直接在杠杆上测量力臂大小,并避免杠杆自重对实验的影响;调节方法:左高左调,右高右调。易错警示易错警示杠杆两端放上不同数量的硬币在水平位置平衡时,硬币对杠杆压力的作用点在硬币中心位置,所以左、右两侧力臂分别为r+L1、r+L2,不能忽略硬币半径r的长度。19.(2017重庆,A19,8分)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:(g取10N/kg)(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?(2)正方体B的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少牛顿?答案答案(1)20N(2)7103kg/m3(3)12N解析解析(1)A的重力:GA=mAg=2kg10N/kg=20N(1分)A受力平衡,绳子对A的拉力大小等于A受到的重力:F1=GA=20N,则此时绳子对杠杆左端拉力大小为20N(1分)(2)由杠杆平衡条件F1l1=F2l2知:右端所受的拉力大小F2=50N(1分)B受力平衡:GB=F支+F2=20N+50N=70N(1分)B的质量为:mB=7kgB的密度为:B=7103kg/m3(1分)(3)B受到的地面对它的支持力最大为:F支=F压=pS=4103Pa10-2m2=40N(1分)B受力平衡:F2=GB-F支=70N-40N=30N(1分)A的重力最小值为:G最小=F1最小=12N(1分)20.(2015重庆,19,8分)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB长为3m,均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg。当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点1.6m。求:(g取10N/kg)(1)物体乙受到的重力;(2)物体甲受到的支持力;(3)物体甲的密度。答案答案(1)56N(2)30N(3)7.9103kg/m3解析解析(1)G乙=m乙g=5.6kg10N/kg=56N(2分)(2)S甲=a2=(0.1m)2=0.01m2F甲=p甲S甲=3000Pa0.01m2=30NF支=F甲=30N(3分)(3)杠杆AOB中:FB=G乙=56NFA=49N细绳对甲的拉力F拉=FA=49NG甲=F拉+F支=49N+30N=79N甲=7.9103kg/m3(3分)评析评析本题综合性比较强,主要考查的是学生对相互作用力、重力、压强、杠杆平衡条件、密度计算的理解和应用,难度中等。考点二功、功率及机械效率考点二功、功率及机械效率1.(2018北京,22,2分)(双选)如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是()A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功答案答案CD运动员在空中下落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,A选项错误;运动员转弯时运动方向在变化,说明运动状态改变,B选项错误;掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性,C选项正确;冰球水平滑动过程中,在重力方向上没有移动距离,重力不做功,D选项正确。解题关键解题关键重力势能大小决定于质量和高度,在判断重力势能大小怎样变化时,要考虑质量和高度这两个影响因素;运动状态的标志是速度大小和运动方向,只要其中之一发生了变化,则物体运动状态就发生了变化。2.(2017广东,6,3分)妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍。若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是()A.W1W2=11B.W1W2=23C.P1P2=11D.P1P2=23答案答案D克服重力做功大小为W=Gh,爬山比赛的起点、终点均相同,即高度h相同,妈妈体重是小明的2倍,故W1W2=21,A、B错误。功率P=W/t,妈妈所用时间是小明的3倍,故P1P2=23,C错误,D正确。3.(2018黑龙江齐齐哈尔,12,3分)(多选)小庆家买了新楼房,为了搬运装修材料,设计了如图所示的滑轮组,已知动滑轮和装货物的箱子共重100N,一次提升重500N的材料到12m高的楼上,绳重和摩擦忽略不计,则此过程中,下列说法正确的是()A.工人提升重物时,绳上的拉力为300NB.工人做的有用功是6000JC.工人做的总功是10800JD.滑轮组的机械效率为83.3%答案答案ABD材料和动滑轮及箱子的总重G总=100N+500N=600N,承担物重的绳子股数n=2,提升高度h=12m,故拉力F=G总=600N=300N,总功W总=Fs=300N212m=7200J,有用功W有=G材h=500N12m=6000J,机械效率=83.3%。故正