登录
1. 如图,在斜面上将一个重为15 N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6 N,斜面长s=1.2 m,斜面高h=0.3 m。不计斜面厚度,下列说法正确的是 (
A.斜面的机械效率为62.5%
B.物体没有受到摩擦力
C.克服物体重力做功7.2 J
D.增大斜面的倾斜程度,可以更省力
甲
乙
A
)A.斜面的机械效率为62.5%
B.物体没有受到摩擦力
C.克服物体重力做功7.2 J
D.增大斜面的倾斜程度,可以更省力
甲
乙
答案
1.A
解析
【分析】
要解决本题，需掌握斜面的有用功、总功、额外功及机械效率的计算方法，同时明确斜面的受力特点：有用功是克服物体重力做的功，总功是拉力做的功，机械效率为有用功与总功的比值；额外功由克服斜面摩擦力产生，额外功不为0则物体受摩擦力；斜面倾斜程度越大，拉力越大（越费力）。接下来通过计算各物理量，逐一判断选项的正误。
【解析】
1. 计算有用功（克服重力做功）：根据公式$W_{有}=Gh$，代入数据得$W_{有}=15N×0.3m=4.5J$；
2. 计算总功（拉力做功）：根据公式$W_{总}=Fs$，代入数据得$W_{总}=6N×1.2m=7.2J$；
3. 计算机械效率：根据公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，代入数据得$\eta=\frac{4.5J}{7.2J}×100\%=62.5\%$，故A选项正确；
4. 判断B选项：额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=7.2J-4.5J=2.7J$，额外功是克服斜面摩擦力做的功，说明物体受到摩擦力，B选项错误；
5. 判断C选项：克服物体重力做功为$4.5J$，并非$7.2J$（$7.2J$是拉力做的总功），C选项错误；
6. 判断D选项：斜面倾斜程度越大，倾角越大，拉力$F=G\sinθ$（$θ$为斜面倾角），$θ$越大，$\sinθ$越大，拉力越大，即更费力，D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
斜面机械效率、有用功与总功、斜面摩擦力
【点评】
本题考查斜面相关的基础力学计算，核心是区分有用功、总功、额外功的概念，掌握机械效率公式，同时明确斜面倾斜程度与省力的关系，属于初中物理力学的基础题型，需注意概念的准确理解，避免混淆不同类型的功。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需掌握斜面的有用功、总功、额外功及机械效率的计算方法，同时明确斜面的受力特点：有用功是克服物体重力做的功，总功是拉力做的功，机械效率为有用功与总功的比值；额外功由克服斜面摩擦力产生，额外功不为0则物体受摩擦力；斜面倾斜程度越大，拉力越大（越费力）。接下来通过计算各物理量，逐一判断选项的正误。
【解析】
1. 计算有用功（克服重力做功）：根据公式$W_{有}=Gh$，代入数据得$W_{有}=15N×0.3m=4.5J$；
2. 计算总功（拉力做功）：根据公式$W_{总}=Fs$，代入数据得$W_{总}=6N×1.2m=7.2J$；
3. 计算机械效率：根据公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，代入数据得$\eta=\frac{4.5J}{7.2J}×100\%=62.5\%$，故A选项正确；
4. 判断B选项：额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=7.2J-4.5J=2.7J$，额外功是克服斜面摩擦力做的功，说明物体受到摩擦力，B选项错误；
5. 判断C选项：克服物体重力做功为$4.5J$，并非$7.2J$（$7.2J$是拉力做的总功），C选项错误；
6. 判断D选项：斜面倾斜程度越大，倾角越大，拉力$F=G\sinθ$（$θ$为斜面倾角），$θ$越大，$\sinθ$越大，拉力越大，即更费力，D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
斜面机械效率、有用功与总功、斜面摩擦力
【点评】
本题考查斜面相关的基础力学计算，核心是区分有用功、总功、额外功的概念，掌握机械效率公式，同时明确斜面倾斜程度与省力的关系，属于初中物理力学的基础题型，需注意概念的准确理解，避免混淆不同类型的功。
【难度系数】
0.7
2.如图，均匀硬棒于O点成竖直状态，在下端施加一个水平向左的拉力让硬棒匀速转过θ角。在硬棒转动的过程中 （
A.动力逐渐变小
B.阻力逐渐变小
C.动力臂逐渐变大
D.阻力臂逐渐变大
D
）A.动力逐渐变小
B.阻力逐渐变小
C.动力臂逐渐变大
D.阻力臂逐渐变大
答案
2.D
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，需明确杠杆的支点、动力、阻力，再分析转动过程中动力臂、阻力臂的变化，结合杠杆平衡条件判断各物理量的变化。首先确定：支点为O点，阻力是均匀硬棒的重力（大小恒定，作用在棒的中点），动力是作用在下端的水平向左拉力F；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，据此分析各量变化。
【解析】
1. 确定各物理量：支点为O，阻力是硬棒重力G（大小不变），动力是水平拉力F，作用在棒下端。
2. 分析动力臂：初始硬棒竖直时，动力F的力臂等于棒长；当硬棒转过θ角，动力F方向不变，支点到F作用线的垂直距离（动力臂）逐渐减小，故动力臂变小，C错误。
3. 分析阻力臂：初始硬棒竖直时，重力作用线过支点，阻力臂为0；转过θ角后，重力作用线到支点的垂直距离（阻力臂）为$\frac{L}{2}\sinθ$，随θ增大，阻力臂逐渐变大，故D正确，B错误（阻力是重力，大小不变）。
4. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，即$F×L_1=G×L_2$，G不变，$L_2$变大、$L_1$变小，因此动力F逐渐变大，A错误。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的变化
【点评】
本题核心是正确判断力臂的变化，需牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非支点到作用点的距离，易错点在于混淆力臂与作用点距离，整体需结合杠杆平衡条件推导，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查杠杆平衡条件的应用，需明确杠杆的支点、动力、阻力，再分析转动过程中动力臂、阻力臂的变化，结合杠杆平衡条件判断各物理量的变化。首先确定：支点为O点，阻力是均匀硬棒的重力（大小恒定，作用在棒的中点），动力是作用在下端的水平向左拉力F；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，据此分析各量变化。
【解析】
1. 确定各物理量：支点为O，阻力是硬棒重力G（大小不变），动力是水平拉力F，作用在棒下端。
2. 分析动力臂：初始硬棒竖直时，动力F的力臂等于棒长；当硬棒转过θ角，动力F方向不变，支点到F作用线的垂直距离（动力臂）逐渐减小，故动力臂变小，C错误。
3. 分析阻力臂：初始硬棒竖直时，重力作用线过支点，阻力臂为0；转过θ角后，重力作用线到支点的垂直距离（阻力臂）为$\frac{L}{2}\sinθ$，随θ增大，阻力臂逐渐变大，故D正确，B错误（阻力是重力，大小不变）。
4. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，即$F×L_1=G×L_2$，G不变，$L_2$变大、$L_1$变小，因此动力F逐渐变大，A错误。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的变化
【点评】
本题核心是正确判断力臂的变化，需牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非支点到作用点的距离，易错点在于混淆力臂与作用点距离，整体需结合杠杆平衡条件推导，难度适中。
【难度系数】
0.5
3.高速铁路的输电线无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150 N。若某段时间内坠砣串下降了20 cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（
A.滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B.钢绳上的拉力为150 N
C.输电线P端受到的拉力大小为$9×10^3$ N
D.输电线P端向左移动了40 cm
C
）A.滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B.钢绳上的拉力为150 N
C.输电线P端受到的拉力大小为$9×10^3$ N
D.输电线P端向左移动了40 cm
答案
3.C
解析
【分析】
要解决此题，需先区分定滑轮和动滑轮：轴固定不动的是定滑轮，轴随物体移动的是动滑轮；再利用定滑轮不省力、动滑轮省一半力的特点，结合坠砣总重力计算拉力，以及滑轮移动距离的关系逐一分析选项。
步骤1：判断滑轮A、B的类型，确定选项A的正误；步骤2：计算坠砣总重力，结合定滑轮特点判断选项B；步骤3：利用动滑轮的拉力特点计算输电线P端的拉力，判断选项C；步骤4：根据动滑轮的距离关系分析选项D。
【解析】
1. 滑轮类型判断：滑轮A的轴固定在支架上，属于定滑轮；滑轮B的轴随输电线P端移动，属于动滑轮，因此选项A错误。
2. 钢绳拉力计算：30个坠砣的总重力$G = 30 × 150\ \mathrm{N} = 4500\ \mathrm{N}$，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，定滑轮不省力，钢绳拉力等于坠砣总重力，即$F_{\mathrm{绳}} = G = 4500\ \mathrm{N}$，因此选项B错误。
3. 输电线P端的拉力：滑轮B为动滑轮，动滑轮对物体的拉力是钢绳拉力的2倍，所以输电线P端受到的拉力$F = 2 × F_{\mathrm{绳}} = 2 × 4500\ \mathrm{N} = 9000\ \mathrm{N} = 9 × 10^3\ \mathrm{N}$，选项C正确。
4. 移动距离分析：坠砣下降20 cm，即钢绳自由端移动距离$s_{\mathrm{绳}} = 20\ \mathrm{cm}$；动滑轮的绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍，因此输电线P端向左移动的距离$s = \frac{s_{\mathrm{绳}}}{2} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{2} = 10\ \mathrm{cm}$，选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮拉力计算
【点评】
本题结合实际牵引装置考查滑轮的应用，核心是区分定滑轮和动滑轮，掌握其工作特点，难度适中，需准确分析各物理量的关系。
【难度系数】
0.6
要解决此题，需先区分定滑轮和动滑轮：轴固定不动的是定滑轮，轴随物体移动的是动滑轮；再利用定滑轮不省力、动滑轮省一半力的特点，结合坠砣总重力计算拉力，以及滑轮移动距离的关系逐一分析选项。
步骤1：判断滑轮A、B的类型，确定选项A的正误；步骤2：计算坠砣总重力，结合定滑轮特点判断选项B；步骤3：利用动滑轮的拉力特点计算输电线P端的拉力，判断选项C；步骤4：根据动滑轮的距离关系分析选项D。
【解析】
1. 滑轮类型判断：滑轮A的轴固定在支架上，属于定滑轮；滑轮B的轴随输电线P端移动，属于动滑轮，因此选项A错误。
2. 钢绳拉力计算：30个坠砣的总重力$G = 30 × 150\ \mathrm{N} = 4500\ \mathrm{N}$，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，定滑轮不省力，钢绳拉力等于坠砣总重力，即$F_{\mathrm{绳}} = G = 4500\ \mathrm{N}$，因此选项B错误。
3. 输电线P端的拉力：滑轮B为动滑轮，动滑轮对物体的拉力是钢绳拉力的2倍，所以输电线P端受到的拉力$F = 2 × F_{\mathrm{绳}} = 2 × 4500\ \mathrm{N} = 9000\ \mathrm{N} = 9 × 10^3\ \mathrm{N}$，选项C正确。
4. 移动距离分析：坠砣下降20 cm，即钢绳自由端移动距离$s_{\mathrm{绳}} = 20\ \mathrm{cm}$；动滑轮的绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍，因此输电线P端向左移动的距离$s = \frac{s_{\mathrm{绳}}}{2} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{2} = 10\ \mathrm{cm}$，选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮拉力计算
【点评】
本题结合实际牵引装置考查滑轮的应用，核心是区分定滑轮和动滑轮，掌握其工作特点，难度适中，需准确分析各物理量的关系。
【难度系数】
0.6
4.如图所示，木块A、B、C叠放在水平地面上，在20 N的水平拉力F作用下，一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。下列判断正确的是（
A.木块A受到水平向右的摩擦力
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20 N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
B
）A.木块A受到水平向右的摩擦力
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20 N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
答案
4.B
解析
【分析】本题需通过对各物体进行受力分析，结合二力平衡、相互作用力的概念及摩擦力的产生条件逐一判断选项。首先对整体受力，再隔离A、B、C分别分析水平方向的受力，判断摩擦力的有无、方向及大小，同时区分平衡力与相互作用力的不同点。
【解析】1. 对A、B、C整体受力分析：整体做匀速直线运动，水平方向受向右的拉力F和地面对C向左的滑动摩擦力，二力平衡，故地面对C的摩擦力大小为20N。
2. 隔离木块A：A匀速运动，水平方向无外力作用，因此A与B之间无相对运动趋势，A不受摩擦力，选项A错误。
3. 隔离木块B：B匀速运动，水平方向受向右的拉力F（20N）和C对B向左的摩擦力，二力平衡，可知C对B的摩擦力大小为20N；根据力的作用是相互的，B对C的摩擦力大小也为20N，方向向右，选项B正确。
4. 分析选项C：地面对C的支持力等于A、B、C三者的总重力，而木块C的重力仅为总重力的一部分，二者大小不相等，不是一对平衡力，选项C错误。
5. 分析选项D：相互作用力是两个物体间的相互作用，而木块B受到的拉力F是外界施加的力，木块C受到的向左的摩擦力是地面施加的力，这两个力并非两个物体间的相互作用力，选项D错误。
【答案】B
【知识点】二力平衡、摩擦力、相互作用力
【点评】本题考查受力分析的应用，需正确对各物体进行隔离分析，明确平衡力与相互作用力的区别，难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】1. 对A、B、C整体受力分析：整体做匀速直线运动，水平方向受向右的拉力F和地面对C向左的滑动摩擦力，二力平衡，故地面对C的摩擦力大小为20N。
2. 隔离木块A：A匀速运动，水平方向无外力作用，因此A与B之间无相对运动趋势，A不受摩擦力，选项A错误。
3. 隔离木块B：B匀速运动，水平方向受向右的拉力F（20N）和C对B向左的摩擦力，二力平衡，可知C对B的摩擦力大小为20N；根据力的作用是相互的，B对C的摩擦力大小也为20N，方向向右，选项B正确。
4. 分析选项C：地面对C的支持力等于A、B、C三者的总重力，而木块C的重力仅为总重力的一部分，二者大小不相等，不是一对平衡力，选项C错误。
5. 分析选项D：相互作用力是两个物体间的相互作用，而木块B受到的拉力F是外界施加的力，木块C受到的向左的摩擦力是地面施加的力，这两个力并非两个物体间的相互作用力，选项D错误。
【答案】B
【知识点】二力平衡、摩擦力、相互作用力
【点评】本题考查受力分析的应用，需正确对各物体进行隔离分析，明确平衡力与相互作用力的区别，难度中等。
【难度系数】0.5
5.下列所示简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提升同一重物时，最省力的是（
A
）答案
5.A
解析
【分析】
要判断哪个简单机械最省力，需分别计算各选项中提升重物时的拉力大小，再比较拉力的最小值。计算时忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，根据杠杆平衡条件、动滑轮特点、斜面公式、滑轮组规律逐一分析。
【解析】
分别计算各选项的拉力：
1. 选项A（杠杆）：根据杠杆平衡条件 $ F_1 L_1 = F_2 L_2 $，动力臂 $ L_1 = 4l $，阻力臂 $ L_2 = l $，阻力为重物重力 $ G $，代入得：$ F_1 × 4l = G × l $，解得 $ F_1 = \frac{G}{4} = 0.25G $。
2. 选项B（动滑轮）：动滑轮可省一半力，因此 $ F_2 = \frac{G}{2} = 0.5G $。
3. 选项C（斜面）：斜面倾角为 $ 30° $，根据斜面省力公式 $ F_3 = G \sin 30° $，$ \sin30°=0.5 $，故 $ F_3 = 0.5G $。
4. 选项D（滑轮组）：承担物重的绳子段数 $ n=2 $，因此 $ F_4 = \frac{G}{2} = 0.5G $。
比较四个拉力：$ F_1=0.25G ＜ F_2=F_3=F_4=0.5G $，所以最省力的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、滑轮、斜面、滑轮组
【点评】
本题考查常见简单机械的省力规律，需掌握各机械的拉力计算方法，逐一计算后比较即可，属于基础题，难度不大。
【难度系数】
0.3
要判断哪个简单机械最省力，需分别计算各选项中提升重物时的拉力大小，再比较拉力的最小值。计算时忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，根据杠杆平衡条件、动滑轮特点、斜面公式、滑轮组规律逐一分析。
【解析】
分别计算各选项的拉力：
1. 选项A（杠杆）：根据杠杆平衡条件 $ F_1 L_1 = F_2 L_2 $，动力臂 $ L_1 = 4l $，阻力臂 $ L_2 = l $，阻力为重物重力 $ G $，代入得：$ F_1 × 4l = G × l $，解得 $ F_1 = \frac{G}{4} = 0.25G $。
2. 选项B（动滑轮）：动滑轮可省一半力，因此 $ F_2 = \frac{G}{2} = 0.5G $。
3. 选项C（斜面）：斜面倾角为 $ 30° $，根据斜面省力公式 $ F_3 = G \sin 30° $，$ \sin30°=0.5 $，故 $ F_3 = 0.5G $。
4. 选项D（滑轮组）：承担物重的绳子段数 $ n=2 $，因此 $ F_4 = \frac{G}{2} = 0.5G $。
比较四个拉力：$ F_1=0.25G ＜ F_2=F_3=F_4=0.5G $，所以最省力的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、滑轮、斜面、滑轮组
【点评】
本题考查常见简单机械的省力规律，需掌握各机械的拉力计算方法，逐一计算后比较即可，属于基础题，难度不大。
【难度系数】
0.3
