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7. 将掉在地面上的一本物理书捡起来放在课桌上，人对物理书做的功最接近于 （
A.0.02 J
B.0.2 J
C.2 J
D.20 J
C
）A.0.02 J
B.0.2 J
C.2 J
D.20 J
答案
7. C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确人捡书时对书做的功等于克服书重力所做的功，根据功的计算公式$W=Gh$，需要先估算物理书的质量和课桌的高度，再代入公式计算，最后对比选项得出结果。
【解析】
首先估算物理书的质量：一本物理书的质量约为$m=200g=0.2kg$，课桌的高度约为$h=0.8m$。
人对书做的功等于克服书重力做的功，根据公式$W=Gh=mgh$，代入数值计算：
$W=0.2kg×10N/kg×0.8m=1.6J$，该数值最接近2J，因此选C。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、重力的估算
【点评】
本题考查功的计算，核心是合理估算物理书的质量和课桌的高度，属于基础估算类题目，难度适中，学生只要掌握功的公式并能进行合理估算即可解答。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确人捡书时对书做的功等于克服书重力所做的功，根据功的计算公式$W=Gh$，需要先估算物理书的质量和课桌的高度，再代入公式计算，最后对比选项得出结果。
【解析】
首先估算物理书的质量：一本物理书的质量约为$m=200g=0.2kg$，课桌的高度约为$h=0.8m$。
人对书做的功等于克服书重力做的功，根据公式$W=Gh=mgh$，代入数值计算：
$W=0.2kg×10N/kg×0.8m=1.6J$，该数值最接近2J，因此选C。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、重力的估算
【点评】
本题考查功的计算，核心是合理估算物理书的质量和课桌的高度，属于基础估算类题目，难度适中，学生只要掌握功的公式并能进行合理估算即可解答。
【难度系数】
0.7
8. (2024·响水期末)为测量某同学引体向上时的功率,以下待测物理量组合最合理的是(
① 人体的质量$m$ ② 单杠的高度$H$ ③ 每次身体上升的高度$h$ ④ 做1次引体向上的时间$t$ ⑤ 引体向上的次数$n$ ⑥ $n$次引体向上的总时间$T$
A.①②④
B.①③④
C.①②⑤⑥
D.①③⑤⑥
D
)① 人体的质量$m$ ② 单杠的高度$H$ ③ 每次身体上升的高度$h$ ④ 做1次引体向上的时间$t$ ⑤ 引体向上的次数$n$ ⑥ $n$次引体向上的总时间$T$
A.①②④
B.①③④
C.①②⑤⑥
D.①③⑤⑥
答案
8. D
解析
【分析】要解决引体向上功率的测量问题，需先明确功率的计算公式：功率$ P = \frac{W_{总}}{T_{总}} $。引体向上时，克服重力做功，每次引体向上做的功为$ W = mgh $，$ n $次引体向上的总功$ W_{总} = nmgh $，总时间为$ n $次的总时间$ T $，因此需要测量的物理量是人体质量$ m $、每次上升高度$ h $、引体向上次数$ n $、$ n $次的总时间$ T $，据此判断选项。
【解析】根据功率的定义，引体向上的功率$ P = \frac{W_{总}}{T} $，其中总功$ W_{总} = n · mgh $（$ n $为引体向上次数，$ m $为人体质量，$ h $为每次上升高度），总时间为$ n $次引体向上的总时间$ T $。因此需要测量的物理量是①$ m $、③$ h $、⑤$ n $、⑥$ T $，对应选项D。
【答案】D
【知识点】功率的计算、功的计算
【点评】本题结合实际场景考查功率的测量，核心是理解功率与功、时间的关系，明确实验所需测量的物理量，难度不大，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】根据功率的定义，引体向上的功率$ P = \frac{W_{总}}{T} $，其中总功$ W_{总} = n · mgh $（$ n $为引体向上次数，$ m $为人体质量，$ h $为每次上升高度），总时间为$ n $次引体向上的总时间$ T $。因此需要测量的物理量是①$ m $、③$ h $、⑤$ n $、⑥$ T $，对应选项D。
【答案】D
【知识点】功率的计算、功的计算
【点评】本题结合实际场景考查功率的测量，核心是理解功率与功、时间的关系，明确实验所需测量的物理量，难度不大，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
9. 汽车在平直公路上以速度 $ v_0 $ 匀速行驶，发动机功率为 $ P_0 $，牵引力 $ F_0 $。$ t_1 $ 时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率 $ P $ 行驶，到 $ t_2 $ 时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为 $ v $。已知运动过程中汽车所受阻力 $ f $ 恒定不变，汽车牵引力 $ F $ 随时间 $ t $ 变化的图象如图所示，则（
A.$ t_1 $ 至 $ t_2 $ 时间内，汽车做加速运动
B.$ F_0=2f $
C.$ t_2 $ 时刻之后，汽车将保持功率 $ P_0 $ 行驶
D.$ v=\frac{1}{2}v_0 $
第9题 第10题
D
）A.$ t_1 $ 至 $ t_2 $ 时间内，汽车做加速运动
B.$ F_0=2f $
C.$ t_2 $ 时刻之后，汽车将保持功率 $ P_0 $ 行驶
D.$ v=\frac{1}{2}v_0 $
第9题 第10题
答案
9. D
解析
【分析】
要解决本题，需结合汽车功率公式 $ P = Fv $ 和匀速运动的核心条件（牵引力等于恒定阻力）分析。初始时汽车匀速行驶，牵引力等于阻力 $ f $，功率 $ P_0 = F_0 v_0 $；$ t_1 $ 时刻后功率变为恒定值 $ P $，此时速度仍为 $ v_0 $，结合图像中 $ t_1 $ 时刻的牵引力可算出新功率；再根据 $ t_2 $ 时刻再次匀速（牵引力等于阻力），求出此时速度，逐一判断选项。
【解析】
1. 初始状态：汽车匀速行驶，故牵引力 $ F_0 = f $，功率 $ P_0 = F_0 v_0 = f v_0 $。
2. $ t_1 $ 时刻后，功率变为恒定值 $ P $，此时汽车速度仍为 $ v_0 $，由图像知 $ t_1 $ 时刻牵引力 $ F = \frac{F_0}{2} $，根据功率公式 $ P = Fv $，得 $ P = \frac{F_0}{2} · v_0 = \frac{f}{2} v_0 $（因 $ F_0 = f $）。
3. $ t_2 $ 时刻后，汽车再次匀速，牵引力等于阻力 $ f $，功率仍为 $ P $，由 $ P = Fv = f v $，代入 $ P = \frac{f}{2} v_0 $，解得 $ v = \frac{1}{2} v_0 $。
4. 选项判断：
A选项：$ t_1 $ 至 $ t_2 $ 时间内，功率恒定，牵引力增大，由 $ v = \frac{P}{F} $ 知速度减小，汽车做减速运动，A错误。
B选项：初始匀速时 $ F_0 = f $，并非 $ F_0 = 2f $，B错误。
C选项：$ t_2 $ 时刻后，汽车保持功率 $ P $ 行驶，不是 $ P_0 $，C错误。
D选项：计算得 $ v = \frac{1}{2} v_0 $，D正确。
【答案】
D
【知识点】
功率公式、匀速运动条件、汽车功率问题
【点评】
本题考查恒定功率下汽车运动的分析，核心是利用 $ P=Fv $ 和匀速时牵引力等于阻力的条件，需理清功率、牵引力、速度的动态关系，是中等难度的力学应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合汽车功率公式 $ P = Fv $ 和匀速运动的核心条件（牵引力等于恒定阻力）分析。初始时汽车匀速行驶，牵引力等于阻力 $ f $，功率 $ P_0 = F_0 v_0 $；$ t_1 $ 时刻后功率变为恒定值 $ P $，此时速度仍为 $ v_0 $，结合图像中 $ t_1 $ 时刻的牵引力可算出新功率；再根据 $ t_2 $ 时刻再次匀速（牵引力等于阻力），求出此时速度，逐一判断选项。
【解析】
1. 初始状态：汽车匀速行驶，故牵引力 $ F_0 = f $，功率 $ P_0 = F_0 v_0 = f v_0 $。
2. $ t_1 $ 时刻后，功率变为恒定值 $ P $，此时汽车速度仍为 $ v_0 $，由图像知 $ t_1 $ 时刻牵引力 $ F = \frac{F_0}{2} $，根据功率公式 $ P = Fv $，得 $ P = \frac{F_0}{2} · v_0 = \frac{f}{2} v_0 $（因 $ F_0 = f $）。
3. $ t_2 $ 时刻后，汽车再次匀速，牵引力等于阻力 $ f $，功率仍为 $ P $，由 $ P = Fv = f v $，代入 $ P = \frac{f}{2} v_0 $，解得 $ v = \frac{1}{2} v_0 $。
4. 选项判断：
A选项：$ t_1 $ 至 $ t_2 $ 时间内，功率恒定，牵引力增大，由 $ v = \frac{P}{F} $ 知速度减小，汽车做减速运动，A错误。
B选项：初始匀速时 $ F_0 = f $，并非 $ F_0 = 2f $，B错误。
C选项：$ t_2 $ 时刻后，汽车保持功率 $ P $ 行驶，不是 $ P_0 $，C错误。
D选项：计算得 $ v = \frac{1}{2} v_0 $，D正确。
【答案】
D
【知识点】
功率公式、匀速运动条件、汽车功率问题
【点评】
本题考查恒定功率下汽车运动的分析，核心是利用 $ P=Fv $ 和匀速时牵引力等于阻力的条件，需理清功率、牵引力、速度的动态关系，是中等难度的力学应用题型。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示，斜面长20 m、高10 m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40 N的拉力，在20 s内把重60 N的物体沿斜面向上匀速拉动了10 m。在此过程中 （
A.斜面的机械效率是66.7%
B.斜面的机械效率是75%
C.该同学对物体做功的功率是10 W
D.该同学对物体做功的功率是30 W
B
）A.斜面的机械效率是66.7%
B.斜面的机械效率是75%
C.该同学对物体做功的功率是10 W
D.该同学对物体做功的功率是30 W
答案
10. B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确斜面的有用功、总功的计算逻辑，以及机械效率、功率的公式应用。首先根据斜面的长度和高度的比例关系，算出物体沿斜面移动10m时上升的高度；再分别计算克服物体重力的有用功、拉力做的总功，进而求出机械效率和功率，逐一判断选项。
【解析】
1. 计算物体上升的高度：已知斜面长20m对应高10m，物体沿斜面移动的距离为10m，因此物体上升的高度 $ h = \frac{10\mathrm{m}}{20\mathrm{m}} × 10\mathrm{m} = 5\mathrm{m} $。
2. 计算有用功：有用功是克服物体重力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $，代入数据得 $ W_{\mathrm{有}} = 60\mathrm{N} × 5\mathrm{m} = 300\mathrm{J} $。
3. 计算总功：总功是拉力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $，代入数据得 $ W_{\mathrm{总}} = 40\mathrm{N} × 10\mathrm{m} = 400\mathrm{J} $。
4. 计算机械效率：机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% $，代入数据得 $ \eta = \frac{300\mathrm{J}}{400\mathrm{J}} × 100\% = 75\% $，故A错误，B正确。
5. 计算功率：该同学对物体做功的功率公式为 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $，代入数据得 $ P = \frac{400\mathrm{J}}{20\mathrm{s}} = 20\mathrm{W} $，故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面机械效率、功率计算
【点评】
本题考查斜面的机械效率和功率的计算，核心是区分有用功与总功，利用斜面的长度和高度的比例关系确定物体上升高度，属于基础应用题型，需准确掌握公式的应用条件。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确斜面的有用功、总功的计算逻辑，以及机械效率、功率的公式应用。首先根据斜面的长度和高度的比例关系，算出物体沿斜面移动10m时上升的高度；再分别计算克服物体重力的有用功、拉力做的总功，进而求出机械效率和功率，逐一判断选项。
【解析】
1. 计算物体上升的高度：已知斜面长20m对应高10m，物体沿斜面移动的距离为10m，因此物体上升的高度 $ h = \frac{10\mathrm{m}}{20\mathrm{m}} × 10\mathrm{m} = 5\mathrm{m} $。
2. 计算有用功：有用功是克服物体重力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $，代入数据得 $ W_{\mathrm{有}} = 60\mathrm{N} × 5\mathrm{m} = 300\mathrm{J} $。
3. 计算总功：总功是拉力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $，代入数据得 $ W_{\mathrm{总}} = 40\mathrm{N} × 10\mathrm{m} = 400\mathrm{J} $。
4. 计算机械效率：机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% $，代入数据得 $ \eta = \frac{300\mathrm{J}}{400\mathrm{J}} × 100\% = 75\% $，故A错误，B正确。
5. 计算功率：该同学对物体做功的功率公式为 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $，代入数据得 $ P = \frac{400\mathrm{J}}{20\mathrm{s}} = 20\mathrm{W} $，故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面机械效率、功率计算
【点评】
本题考查斜面的机械效率和功率的计算，核心是区分有用功与总功，利用斜面的长度和高度的比例关系确定物体上升高度，属于基础应用题型，需准确掌握公式的应用条件。
【难度系数】
0.5
11. 一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较
（
A.做的有用功减少了
B.总功不变，有用功增加了
C.有用功不变，总功减少了
D.总功不变，额外功减少了
（
C
）A.做的有用功减少了
B.总功不变，有用功增加了
C.有用功不变，总功减少了
D.总功不变，额外功减少了
答案
11. C
解析
【分析】首先明确有用功的计算公式为$W_{有用}=Gh$，同一物体重力$G$不变，提升高度$h$相同，因此改进前后有用功不变；机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，改装后机械效率提高（$\eta$变大），变形可得总功$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}$，由于$W_{有用}$不变，$\eta$变大则总功$W_{总}$变小；额外功$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}$，因此额外功也变小。据此逐一分析选项：A选项有用功减少错误；B选项总功不变、有用功增加错误；C选项有用功不变、总功减少正确；D选项总功不变错误。
【解析】解：把同一物体匀速提升同样的高度，根据有用功公式$W_{有用}=Gh$，物体重力$G$和提升高度$h$均不变，故改进前后有用功不变，排除A、B选项；机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，改装后机械效率提高（$\eta$增大），由$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}$可知，$W_{有用}$不变时，$\eta$增大则总功$W_{总}$减小，因此C选项正确；总功减小，D选项中“总功不变”的描述错误，排除D。
【答案】C
【知识点】机械效率、有用功与总功
【点评】本题考查机械效率的基本概念及公式应用，核心是区分有用功、总功、额外功的关系，属于基础题型，需熟练掌握机械效率公式的变形推导。
【难度系数】0.6
【解析】解：把同一物体匀速提升同样的高度，根据有用功公式$W_{有用}=Gh$，物体重力$G$和提升高度$h$均不变，故改进前后有用功不变，排除A、B选项；机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，改装后机械效率提高（$\eta$增大），由$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}$可知，$W_{有用}$不变时，$\eta$增大则总功$W_{总}$减小，因此C选项正确；总功减小，D选项中“总功不变”的描述错误，排除D。
【答案】C
【知识点】机械效率、有用功与总功
【点评】本题考查机械效率的基本概念及公式应用，核心是区分有用功、总功、额外功的关系，属于基础题型，需熟练掌握机械效率公式的变形推导。
【难度系数】0.6
12. 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η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（
C
）答案
12. C
解析
【分析】
首先明确机械效益MA的定义：MA是机械对重物施加的力（即物体重力G）与人对机械施加的力（即滑轮组拉力F）的比值，即MA = G/F。对于图示滑轮组，承担物重的绳子段数n=3，不计绳重和摩擦时，拉力F=(G+G动)/n，据此推导MA与G的关系，再结合滑轮组机械效率η的公式，推导η与MA的关系，判断各图线是否正确。
【解析】
1. 推导机械效益MA与物体重力G的关系：
由机械效益定义得MA = G/F，不计绳重和摩擦，滑轮组拉力F=(G+G动)/n（本题n=3），代入得：
MA = G / [(G+G动)/n] = nG/(G+G动) = n/(1 + G动/G)
可见，MA随G增大而增大，但不是线性关系（A为直线，错误）；当G增大时，MA的增速逐渐减慢，曲线应向下弯曲，B选项曲线向上弯曲，错误。
2. 推导机械效率η与机械效益MA的关系：
滑轮组机械效率η = W有/W总 = Gh/(Gh + G动h) = G/(G+G动)
结合MA的表达式MA = nG/(G+G动)，可得G/(G+G动) = MA/n，即η = MA/n，说明η与MA成正比，是过原点的直线，故C正确，D为曲线，错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效益、滑轮组拉力计算
【点评】
本题结合滑轮组考查机械效益与机械效率的关系，需通过公式推导理清变量间的函数关系，重点考查公式应用与图像分析能力。
【难度系数】
0.5
首先明确机械效益MA的定义：MA是机械对重物施加的力（即物体重力G）与人对机械施加的力（即滑轮组拉力F）的比值，即MA = G/F。对于图示滑轮组，承担物重的绳子段数n=3，不计绳重和摩擦时，拉力F=(G+G动)/n，据此推导MA与G的关系，再结合滑轮组机械效率η的公式，推导η与MA的关系，判断各图线是否正确。
【解析】
1. 推导机械效益MA与物体重力G的关系：
由机械效益定义得MA = G/F，不计绳重和摩擦，滑轮组拉力F=(G+G动)/n（本题n=3），代入得：
MA = G / [(G+G动)/n] = nG/(G+G动) = n/(1 + G动/G)
可见，MA随G增大而增大，但不是线性关系（A为直线，错误）；当G增大时，MA的增速逐渐减慢，曲线应向下弯曲，B选项曲线向上弯曲，错误。
2. 推导机械效率η与机械效益MA的关系：
滑轮组机械效率η = W有/W总 = Gh/(Gh + G动h) = G/(G+G动)
结合MA的表达式MA = nG/(G+G动)，可得G/(G+G动) = MA/n，即η = MA/n，说明η与MA成正比，是过原点的直线，故C正确，D为曲线，错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效益、滑轮组拉力计算
【点评】
本题结合滑轮组考查机械效益与机械效率的关系，需通过公式推导理清变量间的函数关系，重点考查公式应用与图像分析能力。
【难度系数】
0.5
