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一、选择题(每题2分,共24分)
1. 下列简单机械在正常使用时能够省力的是 （
A.食品夹
B.定滑轮
C.瓶盖起子
D.钓鱼竿
1. 下列简单机械在正常使用时能够省力的是 （
C
）A.食品夹
B.定滑轮
C.瓶盖起子
D.钓鱼竿
答案
1.C
解析
【分析】要判断简单机械是否省力，需明确各选项对应的机械类型及特点：省力机械的核心是动力臂大于阻力臂（杠杆类），定滑轮为等臂杠杆不省力，费力杠杆动力臂小于阻力臂。需逐一分析每个选项的机械类型，判断其是否省力。
【解析】A选项食品夹，使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不省力；B选项定滑轮，实质是等臂杠杆，不省力也不费力，只能改变力的方向；C选项瓶盖起子，使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，能够省力；D选项钓鱼竿，使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不省力。因此符合题意的是C选项。
【答案】C
【知识点】杠杆的分类、定滑轮特点
【点评】本题结合生活实例考查简单机械的省力情况，属于基础知识点的应用，需掌握常见简单机械的杠杆类型，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】A选项食品夹，使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不省力；B选项定滑轮，实质是等臂杠杆，不省力也不费力，只能改变力的方向；C选项瓶盖起子，使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，能够省力；D选项钓鱼竿，使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不省力。因此符合题意的是C选项。
【答案】C
【知识点】杠杆的分类、定滑轮特点
【点评】本题结合生活实例考查简单机械的省力情况，属于基础知识点的应用，需掌握常见简单机械的杠杆类型，难度较低。
【难度系数】0.7
2. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是（
A.两钩码上升的速度相等
B.两滑轮组绳端的拉力相等
C.甲滑轮组的总功比乙少
D.两滑轮组的机械效率相等
D
）A.两钩码上升的速度相等
B.两滑轮组绳端的拉力相等
C.甲滑轮组的总功比乙少
D.两滑轮组的机械效率相等
答案
2.D
解析
【分析】
要解决此题，需先确定甲、乙两套装置中承担物重的绳子段数，再结合速度、拉力、总功、机械效率的公式逐一分析选项。甲为动滑轮，承担物重的绳子段数$n_甲=2$；乙为滑轮组，承担物重的绳子段数$n_乙=3$。已知钩码质量相同（物重$G$相同），滑轮质量相等（动滑轮重$G_动$相同），相等时间内绳端移动距离相同（绳端速度$v$相同）。
【解析】
1. 分析选项A：
绳端移动距离$s$与钩码上升高度$h$的关系为$s=nh$，因此钩码上升速度$v_{钩码}=\frac{v_{绳}}{n}$。
甲中$n_甲=2$，故$v_{钩码甲}=\frac{v_{绳}}{2}$；乙中$n_乙=3$，故$v_{钩码乙}=\frac{v_{绳}}{3}$。因$v_{绳}$相同，所以两钩码上升速度不相等，A错误。
2. 分析选项B：
忽略绳重和摩擦，滑轮组拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$。
甲中$F_甲=\frac{G+G_{动}}{2}$，乙中$F_乙=\frac{G+G_{动}}{3}$，因$n_甲＜n_乙$，故$F_甲＞F_乙$，B错误。
3. 分析选项C：
总功公式为$W_{总}=F· s_{绳}$，已知绳端移动距离$s_{绳}$相同，且$F_甲＞F_乙$，因此$W_{总甲}=F_甲s_{绳}＞W_{总乙}=F_乙s_{绳}$，即甲滑轮组总功比乙多，C错误。
4. 分析选项D：
机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$，因$G$和$G_{动}$均相同，所以两滑轮组机械效率相等，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组、机械效率、速度计算
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的综合分析，核心是确定承担物重的绳子段数，需结合公式推导各物理量关系，易错点为滑轮组绕线对应的绳子段数判断，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先确定甲、乙两套装置中承担物重的绳子段数，再结合速度、拉力、总功、机械效率的公式逐一分析选项。甲为动滑轮，承担物重的绳子段数$n_甲=2$；乙为滑轮组，承担物重的绳子段数$n_乙=3$。已知钩码质量相同（物重$G$相同），滑轮质量相等（动滑轮重$G_动$相同），相等时间内绳端移动距离相同（绳端速度$v$相同）。
【解析】
1. 分析选项A：
绳端移动距离$s$与钩码上升高度$h$的关系为$s=nh$，因此钩码上升速度$v_{钩码}=\frac{v_{绳}}{n}$。
甲中$n_甲=2$，故$v_{钩码甲}=\frac{v_{绳}}{2}$；乙中$n_乙=3$，故$v_{钩码乙}=\frac{v_{绳}}{3}$。因$v_{绳}$相同，所以两钩码上升速度不相等，A错误。
2. 分析选项B：
忽略绳重和摩擦，滑轮组拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$。
甲中$F_甲=\frac{G+G_{动}}{2}$，乙中$F_乙=\frac{G+G_{动}}{3}$，因$n_甲＜n_乙$，故$F_甲＞F_乙$，B错误。
3. 分析选项C：
总功公式为$W_{总}=F· s_{绳}$，已知绳端移动距离$s_{绳}$相同，且$F_甲＞F_乙$，因此$W_{总甲}=F_甲s_{绳}＞W_{总乙}=F_乙s_{绳}$，即甲滑轮组总功比乙多，C错误。
4. 分析选项D：
机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$，因$G$和$G_{动}$均相同，所以两滑轮组机械效率相等，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组、机械效率、速度计算
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的综合分析，核心是确定承担物重的绳子段数，需结合公式推导各物理量关系，易错点为滑轮组绕线对应的绳子段数判断，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
3. 某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且$v_甲＜v_乙$，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力$F_甲$和$F_乙$以及牵引力在相同时间内所做的功$W_甲$和$W_乙$之间的关系正确的是（
A.$F_甲＜F_乙,W_甲＜W_乙$
B.$F_甲＞F_乙,W_甲＞W_乙$
C.$F_甲=F_乙,W_甲＜W_乙$
D.$F_甲=F_乙,W_甲=W_乙$
C
）A.$F_甲＜F_乙,W_甲＜W_乙$
B.$F_甲＞F_乙,W_甲＞W_乙$
C.$F_甲=F_乙,W_甲＜W_乙$
D.$F_甲=F_乙,W_甲=W_乙$
答案
3.C
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步推导：①判断牵引力大小：两车完全相同，对路面压力相等，同一路面粗糙程度相同，滑动摩擦力相等；匀速直线运动时牵引力与摩擦力平衡，故牵引力相等。②判断功的大小：相同时间内，由s=vt，速度大的路程长；功W=Fs，牵引力相等时，路程大的做功多，据此分析选项。
【解析】
1. 牵引力大小分析：甲、乙两车完全相同，对水平路面的压力等于自身重力，因此两车对路面的压力相等；同一水平路面，接触面粗糙程度相同，滑动摩擦力大小由压力和粗糙程度决定，故两车滑动摩擦力f甲=f乙。两车做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力与滑动摩擦力是一对平衡力，即F甲=f甲，F乙=f乙，因此F甲=F乙。
2. 牵引力做功分析：相同时间t内，根据路程公式s=vt，已知v甲＜v乙，所以s甲=v甲t＜s乙=v乙t；牵引力做功公式为W=Fs，由于F甲=F乙，s甲＜s乙，因此W甲=F甲s甲＜W乙=F乙s乙。综上，F甲=F乙，W甲＜W乙，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、功的计算
【点评】
本题考查力学核心基础知识点，需掌握平衡力的判断、滑动摩擦力的影响因素及功的计算公式，属于常规基础题，侧重对基本概念的应用。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两步推导：①判断牵引力大小：两车完全相同，对路面压力相等，同一路面粗糙程度相同，滑动摩擦力相等；匀速直线运动时牵引力与摩擦力平衡，故牵引力相等。②判断功的大小：相同时间内，由s=vt，速度大的路程长；功W=Fs，牵引力相等时，路程大的做功多，据此分析选项。
【解析】
1. 牵引力大小分析：甲、乙两车完全相同，对水平路面的压力等于自身重力，因此两车对路面的压力相等；同一水平路面，接触面粗糙程度相同，滑动摩擦力大小由压力和粗糙程度决定，故两车滑动摩擦力f甲=f乙。两车做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力与滑动摩擦力是一对平衡力，即F甲=f甲，F乙=f乙，因此F甲=F乙。
2. 牵引力做功分析：相同时间t内，根据路程公式s=vt，已知v甲＜v乙，所以s甲=v甲t＜s乙=v乙t；牵引力做功公式为W=Fs，由于F甲=F乙，s甲＜s乙，因此W甲=F甲s甲＜W乙=F乙s乙。综上，F甲=F乙，W甲＜W乙，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、功的计算
【点评】
本题考查力学核心基础知识点，需掌握平衡力的判断、滑动摩擦力的影响因素及功的计算公式，属于常规基础题，侧重对基本概念的应用。
【难度系数】
0.7
4. 如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是 （
A.小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B.小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C.小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D.小球通过M、N两点时的速度大小相等
C
）A.小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B.小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C.小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D.小球通过M、N两点时的速度大小相等
答案
4.C
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合机械能转化、做功的条件、动能与重力势能的关系分析：小球从P点到Q点过程中，受摩擦或空气阻力作用，机械能会减少（Q点高度低于P点，说明机械能有损失）。逐一分析选项：
1. 选项A：左侧斜面向下运动时，重力势能除转化为动能外，还有部分因摩擦转化为内能，并非全部转化为动能；
2. 选项B：P到Q过程中，机械能因克服阻力做功而减少，不会保持不变；
3. 选项C：支持力垂直于接触面，小球位移沿接触面，支持力与位移垂直，不符合做功的条件；
4. 选项D：M、N是等高点，重力势能相同，但因机械能减少，两点动能不同，速度大小不等。
【解析】
解：
A. 小球在左侧斜面向下运动时，受摩擦力作用，重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为内能，故A错误；
B. 小球从P到Q过程中，需要克服摩擦或空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能减少，故B错误；
C. 做功的两个必要因素是：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离。支持力方向垂直于接触面，小球位移方向沿接触面，支持力与位移方向垂直，因此支持力不做功，故C正确；
D. M、N两点等高，重力势能相等，但小球从P到Q过程中机械能减少，所以N点的动能小于M点，速度大小不相等，故D错误。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、做功的判断、动能与势能
【点评】
本题考查机械能相关知识，易错点是忽略小球运动过程中机械能因阻力而减少，误判等高点的动能关系，需牢记机械能守恒的适用条件（只有重力或弹力做功）和做功的判断方法。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需结合机械能转化、做功的条件、动能与重力势能的关系分析：小球从P点到Q点过程中，受摩擦或空气阻力作用，机械能会减少（Q点高度低于P点，说明机械能有损失）。逐一分析选项：
1. 选项A：左侧斜面向下运动时，重力势能除转化为动能外，还有部分因摩擦转化为内能，并非全部转化为动能；
2. 选项B：P到Q过程中，机械能因克服阻力做功而减少，不会保持不变；
3. 选项C：支持力垂直于接触面，小球位移沿接触面，支持力与位移垂直，不符合做功的条件；
4. 选项D：M、N是等高点，重力势能相同，但因机械能减少，两点动能不同，速度大小不等。
【解析】
解：
A. 小球在左侧斜面向下运动时，受摩擦力作用，重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为内能，故A错误；
B. 小球从P到Q过程中，需要克服摩擦或空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能减少，故B错误；
C. 做功的两个必要因素是：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离。支持力方向垂直于接触面，小球位移方向沿接触面，支持力与位移方向垂直，因此支持力不做功，故C正确；
D. M、N两点等高，重力势能相等，但小球从P到Q过程中机械能减少，所以N点的动能小于M点，速度大小不相等，故D错误。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、做功的判断、动能与势能
【点评】
本题考查机械能相关知识，易错点是忽略小球运动过程中机械能因阻力而减少，误判等高点的动能关系，需牢记机械能守恒的适用条件（只有重力或弹力做功）和做功的判断方法。
【难度系数】
0.5
5. (2023·宜宾)关于内能及其利用，下列说法正确的是（
A.一切物体都具有内能
B.足球运动越慢，它的内能越小
C.冬天搓手取暖，是通过热传递的方式改变内能
D.热机的功率大，效率就一定高
A
）A.一切物体都具有内能
B.足球运动越慢，它的内能越小
C.冬天搓手取暖，是通过热传递的方式改变内能
D.热机的功率大，效率就一定高
答案
5.A
解析
【分析】
本题考查内能及其利用的相关知识，解题思路是逐一分析每个选项，结合内能的定义、影响因素、改变内能的方式，以及热机功率与效率的区别来判断正误。首先明确各物理概念的核心：内能是微观分子层面的能量总和，与宏观机械能无关；改变内能的方式有做功和热传递；功率表示做功快慢，效率是有用功与总功的比值，两者无必然联系。
【解析】
A选项：内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和，一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，因此一切物体都具有内能，该选项正确；
B选项：内能是物体内部微观粒子的能量总和，与物体的宏观运动速度（属于机械能范畴）无关，足球运动慢是机械能减小，内能不变，该选项错误；
C选项：冬天搓手取暖，是通过克服摩擦做功的方式改变内能，并非热传递，该选项错误；
D选项：功率是表示物体做功快慢的物理量，热机效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，二者是不同的物理量，没有必然联系，功率大效率不一定高，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
内能的概念；改变内能的方式；热机的功率与效率
【点评】
本题为初中物理内能相关的基础概念辨析题，需准确区分内能与机械能、改变内能的两种方式、功率和效率的核心概念，难度较低，属于易得分题。
【难度系数】
0.8
本题考查内能及其利用的相关知识，解题思路是逐一分析每个选项，结合内能的定义、影响因素、改变内能的方式，以及热机功率与效率的区别来判断正误。首先明确各物理概念的核心：内能是微观分子层面的能量总和，与宏观机械能无关；改变内能的方式有做功和热传递；功率表示做功快慢，效率是有用功与总功的比值，两者无必然联系。
【解析】
A选项：内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和，一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，因此一切物体都具有内能，该选项正确；
B选项：内能是物体内部微观粒子的能量总和，与物体的宏观运动速度（属于机械能范畴）无关，足球运动慢是机械能减小，内能不变，该选项错误；
C选项：冬天搓手取暖，是通过克服摩擦做功的方式改变内能，并非热传递，该选项错误；
D选项：功率是表示物体做功快慢的物理量，热机效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，二者是不同的物理量，没有必然联系，功率大效率不一定高，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
内能的概念；改变内能的方式；热机的功率与效率
【点评】
本题为初中物理内能相关的基础概念辨析题，需准确区分内能与机械能、改变内能的两种方式、功率和效率的核心概念，难度较低，属于易得分题。
【难度系数】
0.8
