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6. 质量为$m$的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A由静止释放后沿曲杆运动，如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（
A.只要A点高于D点，小环就能到达D点
B.若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动
C.小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变
D.小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变
D
）A.只要A点高于D点，小环就能到达D点
B.若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动
C.小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变
D.小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变
答案
6. D
解析
【分析】本题考查机械能守恒定律的应用，解题思路是：先明确曲杆光滑且不计空气阻力，小环运动过程中只有重力做功，机械能守恒（动能与重力势能之和保持不变）；再逐一分析各选项，结合机械能守恒判断能量变化和运动情况，排除错误选项，得出正确答案。
【解析】由于曲杆光滑，不计空气阻力，小环运动过程中只有重力做功，机械能守恒（动能和重力势能相互转化，总和不变）。
选项A：小环能到达D点的前提是C点高度不高于A点高度（根据机械能守恒，A点静止，机械能等于A点重力势能，若C点高于A点，小环无法到达C点，更无法到达D点），并非仅A点高于D点即可，A错误。
选项B：小环到达D点时，速度方向沿曲杆在D点的切线方向，并非竖直向下，因此离开D点后不会竖直向下运动，B错误。
选项C：小环从A到B高度降低，重力势能减小；从B到C高度升高，重力势能增大；从C到D高度降低，重力势能减小，重力势能并非一直减小，C错误。
选项D：小环从A到B，重力势能持续转化为动能，且机械能守恒，因此动能一直增加，机械能不变，D正确。
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律；动能与重力势能的转化
【点评】本题是机械能守恒的基础应用题，需掌握机械能守恒的条件，明确动能与重力势能的转化关系，易错点为重力势能变化的判断及运动方向分析，整体考查基础知识点，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】由于曲杆光滑，不计空气阻力，小环运动过程中只有重力做功，机械能守恒（动能和重力势能相互转化，总和不变）。
选项A：小环能到达D点的前提是C点高度不高于A点高度（根据机械能守恒，A点静止，机械能等于A点重力势能，若C点高于A点，小环无法到达C点，更无法到达D点），并非仅A点高于D点即可，A错误。
选项B：小环到达D点时，速度方向沿曲杆在D点的切线方向，并非竖直向下，因此离开D点后不会竖直向下运动，B错误。
选项C：小环从A到B高度降低，重力势能减小；从B到C高度升高，重力势能增大；从C到D高度降低，重力势能减小，重力势能并非一直减小，C错误。
选项D：小环从A到B，重力势能持续转化为动能，且机械能守恒，因此动能一直增加，机械能不变，D正确。
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律；动能与重力势能的转化
【点评】本题是机械能守恒的基础应用题，需掌握机械能守恒的条件，明确动能与重力势能的转化关系，易错点为重力势能变化的判断及运动方向分析，整体考查基础知识点，难度适中。
【难度系数】0.6
7. 如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中让质量不同的两个钢球从同一高度由静止滚下的目的是使两球到达水平面时具有相同的
(2)如图甲所示，钢球运动到水平面时
(3)如图乙所示，
(1)实验中让质量不同的两个钢球从同一高度由静止滚下的目的是使两球到达水平面时具有相同的
速度
。(2)如图甲所示，钢球运动到水平面时
速度
越大，木块被撞得越远，这反映出物体的动能与物体的速度
(以上两空均选填“质量”或“速度”)有关。这可以模拟研究汽车超速
(选填“超载”或“超速”)带来的安全隐患。(3)如图乙所示，
质量
越大的钢球将木块撞得越远，这反映出物体的动能与物体的质量
(以上两空均选填“质量”或“速度”)有关。这可以模拟研究汽车超载
(选填“超载”或“超速”)带来的安全隐患。答案
7.(1)速度
(2)速度 速度 超速
(3)质量 质量 超载
(2)速度 速度 超速
(3)质量 质量 超载
解析
【分析】
本题是探究物体动能影响因素的实验，核心运用控制变量法。实验中，钢球从斜面滚下时，到达水平面的速度由斜面高度决定：同一高度静止滚下，到达水平面的速度相同；不同高度滚下，到达水平面的速度不同。甲图控制钢球质量相同，改变高度（即速度），探究动能与速度的关系；乙图控制钢球高度相同（即速度相同），改变质量，探究动能与质量的关系，结合实验现象对应汽车超速、超载的安全隐患。
【解析】
(1) 钢球从斜面同一高度由静止滚下，根据机械能转化，重力势能转化为动能，同一高度下两球到达水平面时的速度相同，故目的是使两球到达水平面时具有相同的速度。
(2) 甲图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面的速度不同，速度越大，木块被撞得越远，说明动能越大，反映动能与速度有关；汽车超速是速度过大带来安全隐患，因此该实验模拟汽车超速的隐患。
(3) 乙图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面的速度相同，质量越大，木块被撞得越远，说明动能越大，反映动能与质量有关；汽车超载是质量过大带来安全隐患，因此该实验模拟汽车超载的隐患。
【答案】
(1)速度；(2)速度、速度、超速；(3)质量、质量、超载
【知识点】
动能的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验，重点考查控制变量法的应用，需理解实验设计逻辑，区分速度、质量对动能的影响，结合生活实际分析安全隐患，属于基础实验题。
【难度系数】
0.6
本题是探究物体动能影响因素的实验，核心运用控制变量法。实验中，钢球从斜面滚下时，到达水平面的速度由斜面高度决定：同一高度静止滚下，到达水平面的速度相同；不同高度滚下，到达水平面的速度不同。甲图控制钢球质量相同，改变高度（即速度），探究动能与速度的关系；乙图控制钢球高度相同（即速度相同），改变质量，探究动能与质量的关系，结合实验现象对应汽车超速、超载的安全隐患。
【解析】
(1) 钢球从斜面同一高度由静止滚下，根据机械能转化，重力势能转化为动能，同一高度下两球到达水平面时的速度相同，故目的是使两球到达水平面时具有相同的速度。
(2) 甲图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面的速度不同，速度越大，木块被撞得越远，说明动能越大，反映动能与速度有关；汽车超速是速度过大带来安全隐患，因此该实验模拟汽车超速的隐患。
(3) 乙图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面的速度相同，质量越大，木块被撞得越远，说明动能越大，反映动能与质量有关；汽车超载是质量过大带来安全隐患，因此该实验模拟汽车超载的隐患。
【答案】
(1)速度；(2)速度、速度、超速；(3)质量、质量、超载
【知识点】
动能的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验，重点考查控制变量法的应用，需理解实验设计逻辑，区分速度、质量对动能的影响，结合生活实际分析安全隐患，属于基础实验题。
【难度系数】
0.6
8. 一个人把一桶重为190 N的桶装水(如图所示)扛在肩上从一楼的楼梯走到20 m高的七楼。已知人所受的重力为590 N，桶与肩的接触面积为$5×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$，登上七楼用时为120 s。问：
(1)桶对人肩膀的压强是多少？
(2)送达七楼时，人对桶装水做了多少功？
(3)登上七楼，人的总功率是多少？
(1)桶对人肩膀的压强是多少？
(2)送达七楼时，人对桶装水做了多少功？
(3)登上七楼，人的总功率是多少？
答案
8. 解:(1)$p=\frac{F}{S}=\frac{G_{水}}{S}=\frac{190\ \mathrm{N}}{5×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2)$W=G_{水}h=190\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m}=3\ 800\ \mathrm{J}$。
(3)$W_{总}=(G_{水}+G_{人})h=(190\ \mathrm{N}+590\ \mathrm{N})×20\ \mathrm{m}=15\ 600\ \mathrm{J}$,
$P_{总}=\frac{W_{总}}{t}=\frac{15\ 600\ \mathrm{J}}{120\ \mathrm{s}}=130\ \mathrm{W}$。
答:(1)桶对人肩膀的压强是$3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2)送达七楼时,人对桶装水做了3 800 J的功。
(3)登上七楼,人的总功率是130 W。
(2)$W=G_{水}h=190\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m}=3\ 800\ \mathrm{J}$。
(3)$W_{总}=(G_{水}+G_{人})h=(190\ \mathrm{N}+590\ \mathrm{N})×20\ \mathrm{m}=15\ 600\ \mathrm{J}$,
$P_{总}=\frac{W_{总}}{t}=\frac{15\ 600\ \mathrm{J}}{120\ \mathrm{s}}=130\ \mathrm{W}$。
答:(1)桶对人肩膀的压强是$3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2)送达七楼时,人对桶装水做了3 800 J的功。
(3)登上七楼,人的总功率是130 W。
解析
【分析】
本题考查压强、功、功率的相关计算，解题思路如下：
1. 求桶对人肩膀的压强：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，水平静止时桶对肩膀的压力等于桶的重力，代入桶的重力和接触面积即可计算压强。
2. 求人对桶装水做的功：人对桶做功是克服桶的重力做功，根据功的公式$W=Gh$，代入桶的重力和提升高度计算功。
3. 求人的总功率：总功是克服人和桶的总重力做的功，先计算总功，再根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$，代入总功和时间计算总功率。
【解析】
解：
(1) 桶对人肩膀的压力等于桶的重力，即$F=G_{水}=190\ \mathrm{N}$，根据压强公式：
$p=\frac{F}{S}=\frac{190\ \mathrm{N}}{5×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2) 人对桶装水做的功为克服桶重力的功，根据功的公式：
$W=G_{水}h=190\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m}=3800\ \mathrm{J}$。
(3) 总功是克服人和桶总重力的功：
$W_{总}=(G_{水}+G_{人})h=(190\ \mathrm{N}+590\ \mathrm{N})×20\ \mathrm{m}=15600\ \mathrm{J}$，
根据功率公式：
$P_{总}=\frac{W_{总}}{t}=\frac{15600\ \mathrm{J}}{120\ \mathrm{s}}=130\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 桶对人肩膀的压强是$3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$；
(2) 人对桶装水做的功是$3800\ \mathrm{J}$；
(3) 人的总功率是$130\ \mathrm{W}$。
【知识点】
压强计算、功的计算、功率计算
【点评】
本题为力学基础计算题，考查压强、功、功率的基本公式应用，题目条件清晰，公式直接套用即可，属于常规基础题型，侧重考查学生对核心公式的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.7
本题考查压强、功、功率的相关计算，解题思路如下：
1. 求桶对人肩膀的压强：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，水平静止时桶对肩膀的压力等于桶的重力，代入桶的重力和接触面积即可计算压强。
2. 求人对桶装水做的功：人对桶做功是克服桶的重力做功，根据功的公式$W=Gh$，代入桶的重力和提升高度计算功。
3. 求人的总功率：总功是克服人和桶的总重力做的功，先计算总功，再根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$，代入总功和时间计算总功率。
【解析】
解：
(1) 桶对人肩膀的压力等于桶的重力，即$F=G_{水}=190\ \mathrm{N}$，根据压强公式：
$p=\frac{F}{S}=\frac{190\ \mathrm{N}}{5×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2) 人对桶装水做的功为克服桶重力的功，根据功的公式：
$W=G_{水}h=190\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m}=3800\ \mathrm{J}$。
(3) 总功是克服人和桶总重力的功：
$W_{总}=(G_{水}+G_{人})h=(190\ \mathrm{N}+590\ \mathrm{N})×20\ \mathrm{m}=15600\ \mathrm{J}$，
根据功率公式：
$P_{总}=\frac{W_{总}}{t}=\frac{15600\ \mathrm{J}}{120\ \mathrm{s}}=130\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 桶对人肩膀的压强是$3.8×10^4\ \mathrm{Pa}$；
(2) 人对桶装水做的功是$3800\ \mathrm{J}$；
(3) 人的总功率是$130\ \mathrm{W}$。
【知识点】
压强计算、功的计算、功率计算
【点评】
本题为力学基础计算题，考查压强、功、功率的基本公式应用，题目条件清晰，公式直接套用即可，属于常规基础题型，侧重考查学生对核心公式的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.7
9. 如图所示,如果把箭头向上拉,那么底下吊着的梨是上升还是下降?
答案
9. 下降
解析
【分析】要判断梨的升降，需利用齿轮传动的核心规律：相邻啮合的两个齿轮转动方向相反，通过逐步推导各齿轮的转动方向，最终确定连接梨的齿轮的运动状态，进而判断梨的升降。
【解析】1. 箭头向上拉，带动齿轮A顺时针转动；2. 齿轮A与左侧齿轮啮合，转动方向相反，该齿轮逆时针转动；3. 该逆时针转动的齿轮与下方深色齿轮啮合，转动方向相反，深色齿轮顺时针转动；4. 深色齿轮与左侧连接梨的大齿轮啮合，转动方向相反，该大齿轮逆时针转动；5. 连接梨的大齿轮逆时针转动时，其下方的杆向下运动，因此梨下降。
【答案】下降
【知识点】齿轮传动、转动方向判断
【点评】本题结合生活中的齿轮传动场景，考查学生的逻辑推理能力，只需按相邻齿轮转向相反的规律逐步推导即可，是一道基础的传动类问题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 箭头向上拉，带动齿轮A顺时针转动；2. 齿轮A与左侧齿轮啮合，转动方向相反，该齿轮逆时针转动；3. 该逆时针转动的齿轮与下方深色齿轮啮合，转动方向相反，深色齿轮顺时针转动；4. 深色齿轮与左侧连接梨的大齿轮啮合，转动方向相反，该大齿轮逆时针转动；5. 连接梨的大齿轮逆时针转动时，其下方的杆向下运动，因此梨下降。
【答案】下降
【知识点】齿轮传动、转动方向判断
【点评】本题结合生活中的齿轮传动场景，考查学生的逻辑推理能力，只需按相邻齿轮转向相反的规律逐步推导即可，是一道基础的传动类问题。
【难度系数】0.6
