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3.如图为跳水运动员参加比赛时的分解动作示意图，分别为起跳、反转、转体和入水。不考虑空气阻力，下列分析正确的是（
A.整个运动过程中运动员受平衡力的作用
B.运动员离开跳台向上运动的过程中，重力势能转化为动能
C.运动员从最高点下落到入水前的过程中，机械能守恒
D.若运动员上升到最高点时，所有的力都消失，运动员会静止在空中
C
）A.整个运动过程中运动员受平衡力的作用
B.运动员离开跳台向上运动的过程中，重力势能转化为动能
C.运动员从最高点下落到入水前的过程中，机械能守恒
D.若运动员上升到最高点时，所有的力都消失，运动员会静止在空中
答案
3. C
解析
【分析】
本题需结合力学相关知识点，逐一分析每个选项：首先明确平衡力的条件、能量转化规律、机械能守恒的条件、牛顿第一定律的内容，再结合运动员的运动状态判断各选项正误。
【解析】
1. 选项A：物体受平衡力时运动状态不变（静止或匀速直线运动），运动员整个运动过程中速度和方向不断变化，运动状态改变，因此不受平衡力作用，A错误。
2. 选项B：运动员向上运动时，质量不变，速度减小→动能减小，高度增加→重力势能增大，是动能转化为重力势能，B错误。
3. 选项C：不考虑空气阻力，运动员从最高点下落到入水前，只有重力做功，机械能（动能+重力势能）总量保持不变，即机械能守恒，C正确。
4. 选项D：运动员到最高点时仍有水平方向的速度，若所有力消失，根据牛顿第一定律，运动员将保持该速度做匀速直线运动，不会静止，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、能量转化、牛顿第一定律
【点评】
本题以跳水运动为载体，考查力学基础概念的应用，需学生准确掌握平衡力、能量转化、机械能守恒及牛顿第一定律的核心内容，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
本题需结合力学相关知识点，逐一分析每个选项：首先明确平衡力的条件、能量转化规律、机械能守恒的条件、牛顿第一定律的内容，再结合运动员的运动状态判断各选项正误。
【解析】
1. 选项A：物体受平衡力时运动状态不变（静止或匀速直线运动），运动员整个运动过程中速度和方向不断变化，运动状态改变，因此不受平衡力作用，A错误。
2. 选项B：运动员向上运动时，质量不变，速度减小→动能减小，高度增加→重力势能增大，是动能转化为重力势能，B错误。
3. 选项C：不考虑空气阻力，运动员从最高点下落到入水前，只有重力做功，机械能（动能+重力势能）总量保持不变，即机械能守恒，C正确。
4. 选项D：运动员到最高点时仍有水平方向的速度，若所有力消失，根据牛顿第一定律，运动员将保持该速度做匀速直线运动，不会静止，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、能量转化、牛顿第一定律
【点评】
本题以跳水运动为载体，考查力学基础概念的应用，需学生准确掌握平衡力、能量转化、机械能守恒及牛顿第一定律的核心内容，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
4.如图,一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力$F_1$为5 N,下表面受到液体的压力$F_2$为13 N。下列说法错误的是 (
A.正方体受到的浮力为8 N
B.正方体上表面受到的压强为800 Pa
C.物体受到竖直向上的浮力
D.液体对物体下表面的压强为$1.3×10^3$ Pa
B
)A.正方体受到的浮力为8 N
B.正方体上表面受到的压强为800 Pa
C.物体受到竖直向上的浮力
D.液体对物体下表面的压强为$1.3×10^3$ Pa
答案
4. B
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握浮力的产生原因、压强的计算公式。首先，浮力是物体上下表面受到的液体压力差，据此计算浮力判断选项A；其次，先换算单位算出正方体一个面的受力面积，再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$分别计算上下表面的压强，判断选项B、D；最后明确浮力方向，判断选项C，最终找出错误选项。
【解析】
解：1. 计算浮力：根据浮力的产生原因，浮力等于物体上下表面的液体压力差，即$ F_{浮}=F_2 - F_1 = 13N - 5N = 8N $，故选项A正确；
2. 计算受力面积：正方体边长$ a=10cm=0.1m $，一个表面的面积$ S=a^2=(0.1m)^2=0.01m^2 $；
3. 计算上表面压强：根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，上表面压强$ p_1=\frac{F_1}{S}=\frac{5N}{0.01m^2}=500Pa $，选项B中说上表面压强为800Pa，错误；
4. 计算下表面压强：下表面压强$ p_2=\frac{F_2}{S}=\frac{13N}{0.01m^2}=1.3×10^3Pa $，选项D正确；
5. 判断浮力方向：浮力的方向总是竖直向上的，选项C正确；
综上，错误的选项是B。
【答案】
B
【知识点】
浮力的产生原因、压强的计算
【点评】
本题考查浮力和压强的基础应用，解题关键是牢记浮力等于上下表面压力差，以及压强公式的正确运用，需注意单位换算，属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需掌握浮力的产生原因、压强的计算公式。首先，浮力是物体上下表面受到的液体压力差，据此计算浮力判断选项A；其次，先换算单位算出正方体一个面的受力面积，再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$分别计算上下表面的压强，判断选项B、D；最后明确浮力方向，判断选项C，最终找出错误选项。
【解析】
解：1. 计算浮力：根据浮力的产生原因，浮力等于物体上下表面的液体压力差，即$ F_{浮}=F_2 - F_1 = 13N - 5N = 8N $，故选项A正确；
2. 计算受力面积：正方体边长$ a=10cm=0.1m $，一个表面的面积$ S=a^2=(0.1m)^2=0.01m^2 $；
3. 计算上表面压强：根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，上表面压强$ p_1=\frac{F_1}{S}=\frac{5N}{0.01m^2}=500Pa $，选项B中说上表面压强为800Pa，错误；
4. 计算下表面压强：下表面压强$ p_2=\frac{F_2}{S}=\frac{13N}{0.01m^2}=1.3×10^3Pa $，选项D正确；
5. 判断浮力方向：浮力的方向总是竖直向上的，选项C正确；
综上，错误的选项是B。
【答案】
B
【知识点】
浮力的产生原因、压强的计算
【点评】
本题考查浮力和压强的基础应用，解题关键是牢记浮力等于上下表面压力差，以及压强公式的正确运用，需注意单位换算，属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.7
5.如图甲所示，在同一水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉同一物体两次，两次运动的$s-t$图像如图乙所示，其对应的弹簧测力计示数分别为$F_1$、$F_2$，所做功的功率分别为$P_1$、$P_2$，则它们的关系正确的是（
A.$F_1＞F_2,P_1＞P_2$
B.$F_1＜F_2,P_1＜P_2$
C.$F_1=F_2,P_1＜P_2$
D.$F_1=F_2,P_1＞P_2$
D
）A.$F_1＞F_2,P_1＞P_2$
B.$F_1＜F_2,P_1＜P_2$
C.$F_1=F_2,P_1＜P_2$
D.$F_1=F_2,P_1＞P_2$
答案
5. D
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：第一步判断两次拉力的大小关系：滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，同一物体在同一水平面，压力和粗糙程度相同，故滑动摩擦力相等；再由s-t图像可知两次均为匀速直线运动，根据二力平衡，拉力等于滑动摩擦力，因此拉力相等。第二步判断功率的大小关系：s-t图像的斜率表示速度，第1次斜率更大，说明速度更大；功率公式为P=Fv，拉力相等时，速度越大功率越大，故第1次功率更大。
【解析】
1. 分析拉力$F_1$、$F_2$的关系：
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，公式为$f=μ N$。同一物体对水平面的压力等于自身重力，两次实验中压力$N$相同，同一水平面的接触面粗糙程度$μ$相同，因此两次的滑动摩擦力$f_1=f_2$。
由图乙的$s-t$图像可知，两次运动的$s$与$t$均成正比，说明物体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，即$F_1=f_1$，$F_2=f_2$，因此$F_1=F_2$。
2. 分析功率$P_1$、$P_2$的关系：
$s-t$图像中，图像的斜率表示物体运动的速度，斜率越大，速度越大。由图乙可知，第1次图像的斜率大于第2次，故$v_1＞v_2$。
功率公式为$P=Fv$，已知$F_1=F_2$，且$v_1＞v_2$，代入得$P_1=F_1v_1$，$P_2=F_2v_2$，因此$P_1＞P_2$。
综上，$F_1=F_2$，$P_1＞P_2$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、功率
【点评】
本题结合$s-t$图像综合考查力学核心知识点，解题关键是从图像中提取物体运动状态和速度的信息，再结合滑动摩擦力、二力平衡、功率的相关规律分析，属于基础综合题，需学生掌握基本概念和图像解读方法。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两步分析：第一步判断两次拉力的大小关系：滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，同一物体在同一水平面，压力和粗糙程度相同，故滑动摩擦力相等；再由s-t图像可知两次均为匀速直线运动，根据二力平衡，拉力等于滑动摩擦力，因此拉力相等。第二步判断功率的大小关系：s-t图像的斜率表示速度，第1次斜率更大，说明速度更大；功率公式为P=Fv，拉力相等时，速度越大功率越大，故第1次功率更大。
【解析】
1. 分析拉力$F_1$、$F_2$的关系：
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，公式为$f=μ N$。同一物体对水平面的压力等于自身重力，两次实验中压力$N$相同，同一水平面的接触面粗糙程度$μ$相同，因此两次的滑动摩擦力$f_1=f_2$。
由图乙的$s-t$图像可知，两次运动的$s$与$t$均成正比，说明物体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，即$F_1=f_1$，$F_2=f_2$，因此$F_1=F_2$。
2. 分析功率$P_1$、$P_2$的关系：
$s-t$图像中，图像的斜率表示物体运动的速度，斜率越大，速度越大。由图乙可知，第1次图像的斜率大于第2次，故$v_1＞v_2$。
功率公式为$P=Fv$，已知$F_1=F_2$，且$v_1＞v_2$，代入得$P_1=F_1v_1$，$P_2=F_2v_2$，因此$P_1＞P_2$。
综上，$F_1=F_2$，$P_1＞P_2$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、功率
【点评】
本题结合$s-t$图像综合考查力学核心知识点，解题关键是从图像中提取物体运动状态和速度的信息，再结合滑动摩擦力、二力平衡、功率的相关规律分析，属于基础综合题，需学生掌握基本概念和图像解读方法。
【难度系数】
0.5
6.（多选）如图甲，重6 N的木块受到水平压力F的作用，其F-t和s-t图像分别如乙、丙所示，分析图像可知，下列说法正确的是（
）
A.0～2 s，物体受到的摩擦力为6 N
B.2～4 s，物体受到的摩擦力为6 N
C.4～6 s，物体受到的滑动摩擦力为10 N
D.要使物体在6～8 s做减速运动，压力F应大于10 N
）A.0～2 s，物体受到的摩擦力为6 N
B.2～4 s，物体受到的摩擦力为6 N
C.4～6 s，物体受到的滑动摩擦力为10 N
D.要使物体在6～8 s做减速运动，压力F应大于10 N
答案
6. AD
解析
【分析】
要解决本题，需结合F-t图像（水平压力）和s-t图像（物体运动状态），分时间段判断物体的运动状态，再根据摩擦力的特点（静摩擦由受力平衡决定，滑动摩擦由压力和接触面粗糙程度决定）分析各选项：
1. 0~2s：s-t图像位移为0，物体静止，竖直方向受力平衡，静摩擦力等于重力；
2. 2~4s：s-t图像为曲线，物体加速滑动，滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关；
3. 4~6s：s-t图像为直线，物体匀速滑动，竖直方向受力平衡，滑动摩擦力等于重力，可据此算出动摩擦因数；
4. 6~8s减速运动：需滑动摩擦力大于重力，结合动摩擦因数推导压力的要求。
【解析】
1. 0~2s：由丙图可知，物体位移为0，处于静止状态，竖直方向受力平衡，静摩擦力大小等于重力，即$ f = G = 6\ \mathrm{N} $，故A正确。
2. 4~6s：丙图中s-t图像是倾斜直线，说明物体做匀速直线运动，竖直方向受力平衡，滑动摩擦力等于重力，即$ f_{\mathrm{滑}} = G = 6\ \mathrm{N} $；此时乙图中水平压力$ F = 10\ \mathrm{N} $，滑动摩擦力公式为$ f_{\mathrm{滑}} = μ F $，可得动摩擦因数$ μ = \frac{f_{\mathrm{滑}}}{F} = \frac{6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N}} = 0.6 $。
3. 2~4s：物体滑动，水平压力$ F' = 5\ \mathrm{N} $，滑动摩擦力$ f_{\mathrm{滑}}' = μ F' = 0.6 × 5\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} ≠ 6\ \mathrm{N} $，故B错误；4~6s滑动摩擦力为6N，不是10N，故C错误。
4. 6~8s减速运动：减速运动需要合力向上，即滑动摩擦力大于重力（6N），滑动摩擦力$ f_{\mathrm{滑}}'' = μ F'' $，要满足$ f_{\mathrm{滑}}'' ＞ 6\ \mathrm{N} $，代入$ μ = 0.6 $得：$ 0.6 F'' ＞ 6\ \mathrm{N} $，解得$ F'' ＞ 10\ \mathrm{N} $，即压力F应大于10N，故D正确。
【答案】
AD
【知识点】
摩擦力的大小、运动与力的关系、s-t与F-t图像的应用
【点评】
本题结合力学受力分析和图像解读，需区分静摩擦与滑动摩擦的特点，利用匀速/静止时的受力平衡推导相关物理量，是力学综合题，考查学生对图像的分析能力和摩擦力的理解。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需结合F-t图像（水平压力）和s-t图像（物体运动状态），分时间段判断物体的运动状态，再根据摩擦力的特点（静摩擦由受力平衡决定，滑动摩擦由压力和接触面粗糙程度决定）分析各选项：
1. 0~2s：s-t图像位移为0，物体静止，竖直方向受力平衡，静摩擦力等于重力；
2. 2~4s：s-t图像为曲线，物体加速滑动，滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关；
3. 4~6s：s-t图像为直线，物体匀速滑动，竖直方向受力平衡，滑动摩擦力等于重力，可据此算出动摩擦因数；
4. 6~8s减速运动：需滑动摩擦力大于重力，结合动摩擦因数推导压力的要求。
【解析】
1. 0~2s：由丙图可知，物体位移为0，处于静止状态，竖直方向受力平衡，静摩擦力大小等于重力，即$ f = G = 6\ \mathrm{N} $，故A正确。
2. 4~6s：丙图中s-t图像是倾斜直线，说明物体做匀速直线运动，竖直方向受力平衡，滑动摩擦力等于重力，即$ f_{\mathrm{滑}} = G = 6\ \mathrm{N} $；此时乙图中水平压力$ F = 10\ \mathrm{N} $，滑动摩擦力公式为$ f_{\mathrm{滑}} = μ F $，可得动摩擦因数$ μ = \frac{f_{\mathrm{滑}}}{F} = \frac{6\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N}} = 0.6 $。
3. 2~4s：物体滑动，水平压力$ F' = 5\ \mathrm{N} $，滑动摩擦力$ f_{\mathrm{滑}}' = μ F' = 0.6 × 5\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N} ≠ 6\ \mathrm{N} $，故B错误；4~6s滑动摩擦力为6N，不是10N，故C错误。
4. 6~8s减速运动：减速运动需要合力向上，即滑动摩擦力大于重力（6N），滑动摩擦力$ f_{\mathrm{滑}}'' = μ F'' $，要满足$ f_{\mathrm{滑}}'' ＞ 6\ \mathrm{N} $，代入$ μ = 0.6 $得：$ 0.6 F'' ＞ 6\ \mathrm{N} $，解得$ F'' ＞ 10\ \mathrm{N} $，即压力F应大于10N，故D正确。
【答案】
AD
【知识点】
摩擦力的大小、运动与力的关系、s-t与F-t图像的应用
【点评】
本题结合力学受力分析和图像解读，需区分静摩擦与滑动摩擦的特点，利用匀速/静止时的受力平衡推导相关物理量，是力学综合题，考查学生对图像的分析能力和摩擦力的理解。
【难度系数】
0.4
7.(多选)如图,工人师傅利用动滑轮将重360 N的水桶匀速提升2.5 m,用时10 s。已知动滑轮重40 N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 (
A.拉力F的大小为180 N
B.拉力功率P的大小为100 W
C.该动滑轮的机械效率为90%
D.若将匀速提升水桶的速度增大,则可以提高该动滑轮的机械效率
BC
)A.拉力F的大小为180 N
B.拉力功率P的大小为100 W
C.该动滑轮的机械效率为90%
D.若将匀速提升水桶的速度增大,则可以提高该动滑轮的机械效率
答案
7. BC
解析
【分析】
要解决这道题，需结合动滑轮的相关公式逐一分析选项：首先明确不计绳重和摩擦时，动滑轮的拉力、功率、机械效率的计算方法，再判断机械效率的影响因素。步骤如下：1. 确定动滑轮承担总重的绳子段数，计算拉力大小；2. 结合拉力移动距离和时间，计算拉力功率；3. 区分有用功和总功，计算机械效率；4. 分析机械效率与提升速度的关系。
【解析】
已知水桶重$G_{物}=360\ \mathrm{N}$，动滑轮重$G_{动}=40\ \mathrm{N}$，提升高度$h=2.5\ \mathrm{m}$，用时$t=10\ \mathrm{s}$，不计绳重和摩擦。
1. 分析选项A：
动滑轮承担总重的绳子段数$n=2$，拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{360\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}}{2}=200\ \mathrm{N}≠180\ \mathrm{N}$，故A错误。
2. 分析选项B：
拉力移动的距离$s=2h=2×2.5\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{m}$，拉力做的总功$W_{总}=F· s=200\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{J}$，拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=100\ \mathrm{W}$，故B正确。
3. 分析选项C：
有用功$W_{有}=G_{物}· h=360\ \mathrm{N}×2.5\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{900\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{J}}×100\%=90\%$，故C正确。
4. 分析选项D：
不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率$\eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$，仅与物重和动滑轮重有关，与提升速度无关，故D错误。
综上，正确选项为BC。
【答案】
BC
【知识点】
动滑轮拉力计算、功率计算、机械效率
【点评】
本题考查动滑轮的力学综合计算，需熟练掌握动滑轮的受力特点、功和功率、机械效率的公式，注意区分有用功与总功，明确机械效率的影响因素，避免因绳子段数判断错误导致计算失误。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合动滑轮的相关公式逐一分析选项：首先明确不计绳重和摩擦时，动滑轮的拉力、功率、机械效率的计算方法，再判断机械效率的影响因素。步骤如下：1. 确定动滑轮承担总重的绳子段数，计算拉力大小；2. 结合拉力移动距离和时间，计算拉力功率；3. 区分有用功和总功，计算机械效率；4. 分析机械效率与提升速度的关系。
【解析】
已知水桶重$G_{物}=360\ \mathrm{N}$，动滑轮重$G_{动}=40\ \mathrm{N}$，提升高度$h=2.5\ \mathrm{m}$，用时$t=10\ \mathrm{s}$，不计绳重和摩擦。
1. 分析选项A：
动滑轮承担总重的绳子段数$n=2$，拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{360\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}}{2}=200\ \mathrm{N}≠180\ \mathrm{N}$，故A错误。
2. 分析选项B：
拉力移动的距离$s=2h=2×2.5\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{m}$，拉力做的总功$W_{总}=F· s=200\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{J}$，拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=100\ \mathrm{W}$，故B正确。
3. 分析选项C：
有用功$W_{有}=G_{物}· h=360\ \mathrm{N}×2.5\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{900\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{J}}×100\%=90\%$，故C正确。
4. 分析选项D：
不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率$\eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$，仅与物重和动滑轮重有关，与提升速度无关，故D错误。
综上，正确选项为BC。
【答案】
BC
【知识点】
动滑轮拉力计算、功率计算、机械效率
【点评】
本题考查动滑轮的力学综合计算，需熟练掌握动滑轮的受力特点、功和功率、机械效率的公式，注意区分有用功与总功，明确机械效率的影响因素，避免因绳子段数判断错误导致计算失误。
【难度系数】
0.6
