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5. [2025·长沙中考]在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的
（
A.动能增大
B.动能减小
C.重力势能增大
D.机械能减小
（
C
）A.动能增大
B.动能减小
C.重力势能增大
D.机械能减小
答案
5. C
解析
【分析】
解题思路：首先明确动能、重力势能、机械能的决定因素，再结合题目中“匀速升空”的条件，逐一分析各选项。动能大小与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能为动能与势能的总和。根据浮空器匀速升空时质量、速度、高度的变化，判断各能量的变化情况。
【解析】
1. 分析动能：动能由质量和速度决定，浮空器匀速升空时，质量不变，速度不变，因此动能不变，排除A、B选项；
2. 分析重力势能：重力势能由质量和高度决定，浮空器质量不变，高度增大，所以重力势能增大，C选项正确；
3. 分析机械能：机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能增大，因此机械能增大，排除D选项。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能、机械能
【点评】
本题考查动能、重力势能和机械能的影响因素，属于基础题型，关键是抓住“匀速升空”时速度、高度的变化，结合相关概念分析即可，难度较低。
【难度系数】
0.8
解题思路：首先明确动能、重力势能、机械能的决定因素，再结合题目中“匀速升空”的条件，逐一分析各选项。动能大小与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能为动能与势能的总和。根据浮空器匀速升空时质量、速度、高度的变化，判断各能量的变化情况。
【解析】
1. 分析动能：动能由质量和速度决定，浮空器匀速升空时，质量不变，速度不变，因此动能不变，排除A、B选项；
2. 分析重力势能：重力势能由质量和高度决定，浮空器质量不变，高度增大，所以重力势能增大，C选项正确；
3. 分析机械能：机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能增大，因此机械能增大，排除D选项。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能、机械能
【点评】
本题考查动能、重力势能和机械能的影响因素，属于基础题型，关键是抓住“匀速升空”时速度、高度的变化，结合相关概念分析即可，难度较低。
【难度系数】
0.8
6.[2024·眉山中考]如图是小龙测量斜面的机械效率的实验装置，斜面的粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是（
A.拉力做功为3 J
B.物体受到的摩擦力为1.5 N
C.在匀速拉动的过程中，物体的机械能不变
D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面的机械效率仍为75%
D
）A.拉力做功为3 J
B.物体受到的摩擦力为1.5 N
C.在匀速拉动的过程中，物体的机械能不变
D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面的机械效率仍为75%
答案
6. D
解析
【分析】
要解决本题，需结合斜面机械效率、功的计算、机械能的影响因素等知识逐一分析选项：先根据斜面角度和高度计算斜面长度，再利用机械效率公式判断总功；通过总功与有用功的差计算额外功，进而求出摩擦力；根据动能和重力势能的变化判断机械能；最后明确斜面机械效率的影响因素，判断速度变化对机械效率的影响。
【解析】
已知斜面高度$ h=0.5m $，斜面与水平方向夹角为$ 30° $，则斜面长度$ s=\frac{h}{\sin30°}=\frac{0.5m}{0.5}=1m $。
物体重力$ G=6N $，有用功$ W_{有}=Gh=6N×0.5m=3J $。
根据机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，可得总功$ W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{3J}{75\%}=4J $，即拉力做功为4J，故A选项错误。
额外功$ W_{额}=W_{总}-W_{有}=4J-3J=1J $，额外功是克服摩擦力做的功，由$ W_{额}=fs $得摩擦力$ f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{1J}{1m}=1N $，故B选项错误。
匀速拉动时，物体质量不变、速度不变，动能不变；高度升高，重力势能增大，机械能=动能+势能，因此机械能增大，故C选项错误。
斜面的机械效率仅与斜面的粗糙程度和倾斜程度有关，与拉动物体的速度无关，所以以2m/s的速度匀速拉动物体时，斜面的机械效率仍为75%，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
斜面机械效率、机械能、功的计算
【点评】
本题考查斜面机械效率、机械能等知识点，需掌握机械效率的计算、机械能的影响因素，明确斜面机械效率的决定因素，是对基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合斜面机械效率、功的计算、机械能的影响因素等知识逐一分析选项：先根据斜面角度和高度计算斜面长度，再利用机械效率公式判断总功；通过总功与有用功的差计算额外功，进而求出摩擦力；根据动能和重力势能的变化判断机械能；最后明确斜面机械效率的影响因素，判断速度变化对机械效率的影响。
【解析】
已知斜面高度$ h=0.5m $，斜面与水平方向夹角为$ 30° $，则斜面长度$ s=\frac{h}{\sin30°}=\frac{0.5m}{0.5}=1m $。
物体重力$ G=6N $，有用功$ W_{有}=Gh=6N×0.5m=3J $。
根据机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，可得总功$ W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{3J}{75\%}=4J $，即拉力做功为4J，故A选项错误。
额外功$ W_{额}=W_{总}-W_{有}=4J-3J=1J $，额外功是克服摩擦力做的功，由$ W_{额}=fs $得摩擦力$ f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{1J}{1m}=1N $，故B选项错误。
匀速拉动时，物体质量不变、速度不变，动能不变；高度升高，重力势能增大，机械能=动能+势能，因此机械能增大，故C选项错误。
斜面的机械效率仅与斜面的粗糙程度和倾斜程度有关，与拉动物体的速度无关，所以以2m/s的速度匀速拉动物体时，斜面的机械效率仍为75%，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
斜面机械效率、机械能、功的计算
【点评】
本题考查斜面机械效率、机械能等知识点，需掌握机械效率的计算、机械能的影响因素，明确斜面机械效率的决定因素，是对基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
7.[2024·西宁中考]如图所示，虚线框内是由两个滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组拉动重960 N的物体M在水平面上做匀速直线运动。物体M所受的摩擦力是物重的$\frac{1}{10}$，绳子自由端的水平拉力为40 N，物体M移动的距离为4 m(不计绳重和滑轮重)。则（
A.物体M所受的拉力是960 N
B.绳子自由端移动的距离是8 m
C.滑轮组拉动物体M做的有用功是160 J
D.滑轮组的机械效率是80%
D
）A.物体M所受的拉力是960 N
B.绳子自由端移动的距离是8 m
C.滑轮组拉动物体M做的有用功是160 J
D.滑轮组的机械效率是80%
答案
7. D
解析
【分析】
本题考查水平滑轮组的相关计算，解题思路：首先明确水平拉动物体时，有用功是克服摩擦力做的功，总功是拉力做的功；先计算物体受到的摩擦力，再结合滑轮组的功、机械效率公式，逐一分析各选项，注意区分水平滑轮组与竖直滑轮组的做功对象差异。
【解析】
1. 计算物体M受到的摩擦力：
已知物体重960N，摩擦力是物重的$\frac{1}{10}$，则$f=\frac{1}{10}G=\frac{1}{10}×960N=96N$。
2. 分析选项A：
物体M做匀速直线运动，水平方向受力平衡，物体受到的拉力等于摩擦力，即物体M所受拉力为96N，不是960N，故A错误。
3. 分析选项B：
滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{f×s_{物}}{F×s_{绳}}$，变形得$s_{绳}=\frac{f×s_{物}}{F×\eta}$。若结合选项D的正确结果$\eta=80\%$，代入$f=96N$、$s_{物}=4m$、$F=40N$，得$s_{绳}=\frac{96N×4m}{40N×80\%}=12m$，不是8m，故B错误。
4. 分析选项C：
有用功是克服摩擦力做的功，$W_{有}=f×s_{物}=96N×4m=384J$，不是160J，故C错误。
5. 分析选项D：
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{f×s_{物}}{F×s_{绳}}$，由滑轮组可知绳子段数$n=3$，则$s_{绳}=3s_{物}=12m$，代入得$\eta=\frac{96N×4m}{40N×12m}=\frac{384J}{480J}=80\%$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、机械效率、功的计算
【点评】
本题需重点掌握水平滑轮组的做功特点：有用功是克服摩擦力做功，而非克服物体重力做功；需结合功和机械效率的公式，正确分析各物理量的关系，避免混淆水平与竖直滑轮组的计算逻辑。
【难度系数】
0.5
本题考查水平滑轮组的相关计算，解题思路：首先明确水平拉动物体时，有用功是克服摩擦力做的功，总功是拉力做的功；先计算物体受到的摩擦力，再结合滑轮组的功、机械效率公式，逐一分析各选项，注意区分水平滑轮组与竖直滑轮组的做功对象差异。
【解析】
1. 计算物体M受到的摩擦力：
已知物体重960N，摩擦力是物重的$\frac{1}{10}$，则$f=\frac{1}{10}G=\frac{1}{10}×960N=96N$。
2. 分析选项A：
物体M做匀速直线运动，水平方向受力平衡，物体受到的拉力等于摩擦力，即物体M所受拉力为96N，不是960N，故A错误。
3. 分析选项B：
滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{f×s_{物}}{F×s_{绳}}$，变形得$s_{绳}=\frac{f×s_{物}}{F×\eta}$。若结合选项D的正确结果$\eta=80\%$，代入$f=96N$、$s_{物}=4m$、$F=40N$，得$s_{绳}=\frac{96N×4m}{40N×80\%}=12m$，不是8m，故B错误。
4. 分析选项C：
有用功是克服摩擦力做的功，$W_{有}=f×s_{物}=96N×4m=384J$，不是160J，故C错误。
5. 分析选项D：
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{f×s_{物}}{F×s_{绳}}$，由滑轮组可知绳子段数$n=3$，则$s_{绳}=3s_{物}=12m$，代入得$\eta=\frac{96N×4m}{40N×12m}=\frac{384J}{480J}=80\%$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、机械效率、功的计算
【点评】
本题需重点掌握水平滑轮组的做功特点：有用功是克服摩擦力做功，而非克服物体重力做功；需结合功和机械效率的公式，正确分析各物理量的关系，避免混淆水平与竖直滑轮组的计算逻辑。
【难度系数】
0.5
8.[2025·威海中考]溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图所示。某村寨的特色旅游项目需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回。已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m，峡谷深约800 m。最合理的溜索设计方案是（
A
）答案
8. A
解析
【分析】
要选出合理的溜索设计，需结合溜索的功能要求：利用重力滑行、避免触碰水面、路径不交叉防止碰撞。溜索从海拔高的甲到海拔低的乙，路径最低点需高于水面，且两条溜索（往返）不能交叉，同时要适配滑行需求。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：两条溜索均从甲到乙，路径最低点高于水面，未触碰水面，且两条溜索未交叉，路径平滑，符合溜索的安全与使用要求。
2. 选项B：两条溜索间距过小，滑行时易相互干扰，设计不合理。
3. 选项C：溜索的最低点过低，会触碰水面，不符合安全要求。
4. 选项D：两条溜索交叉，滑行时会发生碰撞，存在安全隐患，不合理。
综上，最合理的方案是A。
【答案】
A
【知识点】
物理常识、安全设计应用
【点评】
本题结合实际生活中的溜索场景，考查对物理原理（重力滑行）与安全设计的结合应用，需结合实际场景分析溜索的合理性，难度适中。
【难度系数】
0.5
要选出合理的溜索设计，需结合溜索的功能要求：利用重力滑行、避免触碰水面、路径不交叉防止碰撞。溜索从海拔高的甲到海拔低的乙，路径最低点需高于水面，且两条溜索（往返）不能交叉，同时要适配滑行需求。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：两条溜索均从甲到乙，路径最低点高于水面，未触碰水面，且两条溜索未交叉，路径平滑，符合溜索的安全与使用要求。
2. 选项B：两条溜索间距过小，滑行时易相互干扰，设计不合理。
3. 选项C：溜索的最低点过低，会触碰水面，不符合安全要求。
4. 选项D：两条溜索交叉，滑行时会发生碰撞，存在安全隐患，不合理。
综上，最合理的方案是A。
【答案】
A
【知识点】
物理常识、安全设计应用
【点评】
本题结合实际生活中的溜索场景，考查对物理原理（重力滑行）与安全设计的结合应用，需结合实际场景分析溜索的合理性，难度适中。
【难度系数】
0.5
9.[2024·河北中考改编]如图a所示,在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点,如图b是运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙,用时为$t_1$;在乙停车卸货用时为$t_2$;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用时为$t_3$;两次推力做功之比为$2:1$。下列说法正确的是（
A.小明全程的平均速度为$\frac{s_1 + s_2}{t_1 + t_3}$
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力为$\frac{2Fs_1}{s_2}$
C.从乙到丙的过程中,小明的推力做功的功率为$\frac{Fs_1}{2t_3}$
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,小明的推力做功为$F(s_1 + s_2)$
C
）A.小明全程的平均速度为$\frac{s_1 + s_2}{t_1 + t_3}$
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力为$\frac{2Fs_1}{s_2}$
C.从乙到丙的过程中,小明的推力做功的功率为$\frac{Fs_1}{2t_3}$
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,小明的推力做功为$F(s_1 + s_2)$
答案
9. C
解析
【分析】
要解决这道题，需结合功、功率、平均速度的公式，以及匀速运动时推力与摩擦力的关系分析各选项：
1. 功的公式为$W=Fs$，功率公式为$P=\frac{W}{t}$，平均速度公式为$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}$；
2. 已知甲到乙的做功$W_1=Fs_1$，乙到丙的做功$W_2=F_2s_2$，且$W_1:W_2=2:1$，可先求出乙到丙的推力；
3. 分析选项时需注意：平均速度的总时间包含停车时间，推力大小与压力有关（空车和装货车的压力不同，推力不同）。
【解析】
选项A：全程总路程为$s_1+s_2$，总时间应为$t_1+t_2+t_3$（包含乙处停车时间$t_2$），平均速度$v=\frac{s_1+s_2}{t_1+t_2+t_3}$，而非$\frac{s_1+s_2}{t_1+t_3}$，故A错误；
选项B：由$W=Fs$，$\frac{W_1}{W_2}=\frac{Fs_1}{F_2s_2}=\frac{2}{1}$，解得乙到丙的推力$F_2=\frac{Fs_1}{2s_2}$，而非$\frac{2Fs_1}{s_2}$，故B错误；
选项C：乙到丙的推力做功$W_2=\frac{1}{2}W_1=\frac{1}{2}Fs_1$，功率$P=\frac{W_2}{t_3}=\frac{\frac{1}{2}Fs_1}{t_3}=\frac{Fs_1}{2t_3}$，故C正确；
选项D：空车推力等于乙到丙的推力$F_2=\frac{Fs_1}{2s_2}$，从丙到甲的路程为$s_1+s_2$，做功$W=F_2(s_1+s_2)=\frac{Fs_1(s_1+s_2)}{2s_2}$，而非$F(s_1+s_2)$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算、平均速度
【点评】
本题考查功、功率、平均速度的综合应用，需注意平均速度的总时间包含停留时间，以及不同情况下推力与压力的关系，易错点为忽略停车时间和推力的变化。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合功、功率、平均速度的公式，以及匀速运动时推力与摩擦力的关系分析各选项：
1. 功的公式为$W=Fs$，功率公式为$P=\frac{W}{t}$，平均速度公式为$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}$；
2. 已知甲到乙的做功$W_1=Fs_1$，乙到丙的做功$W_2=F_2s_2$，且$W_1:W_2=2:1$，可先求出乙到丙的推力；
3. 分析选项时需注意：平均速度的总时间包含停车时间，推力大小与压力有关（空车和装货车的压力不同，推力不同）。
【解析】
选项A：全程总路程为$s_1+s_2$，总时间应为$t_1+t_2+t_3$（包含乙处停车时间$t_2$），平均速度$v=\frac{s_1+s_2}{t_1+t_2+t_3}$，而非$\frac{s_1+s_2}{t_1+t_3}$，故A错误；
选项B：由$W=Fs$，$\frac{W_1}{W_2}=\frac{Fs_1}{F_2s_2}=\frac{2}{1}$，解得乙到丙的推力$F_2=\frac{Fs_1}{2s_2}$，而非$\frac{2Fs_1}{s_2}$，故B错误；
选项C：乙到丙的推力做功$W_2=\frac{1}{2}W_1=\frac{1}{2}Fs_1$，功率$P=\frac{W_2}{t_3}=\frac{\frac{1}{2}Fs_1}{t_3}=\frac{Fs_1}{2t_3}$，故C正确；
选项D：空车推力等于乙到丙的推力$F_2=\frac{Fs_1}{2s_2}$，从丙到甲的路程为$s_1+s_2$，做功$W=F_2(s_1+s_2)=\frac{Fs_1(s_1+s_2)}{2s_2}$，而非$F(s_1+s_2)$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算、平均速度
【点评】
本题考查功、功率、平均速度的综合应用，需注意平均速度的总时间包含停留时间，以及不同情况下推力与压力的关系，易错点为忽略停车时间和推力的变化。
【难度系数】
0.5
