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6. 如图所示,小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),下列说法错误的是（
A.小球在A点的重力势能最大
B.小球在B点时的动能最大
C.小球在C点和B点时的机械能相等
D.小球不能到达D点
C
）A.小球在A点的重力势能最大
B.小球在B点时的动能最大
C.小球在C点和B点时的机械能相等
D.小球不能到达D点
答案
6.C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确：小球运动过程中与轨道间存在摩擦，因此机械能（动能+重力势能）会不断转化为内能，机械能逐渐减小。结合重力势能（与质量、高度有关）、动能（与质量、速度有关）的影响因素，逐一分析选项即可判断对错。
【解析】
1. 分析选项A：重力势能的大小与物体的质量和高度有关，小球质量不变，A点高度最高，所以小球在A点的重力势能最大，A选项说法正确。
2. 分析选项B：小球从A点向B点运动时，重力势能逐渐转化为动能，B点是轨道最低点，此时小球速度最大，动能最大，B选项说法正确。
3. 分析选项C：由于小球和轨道间存在摩擦，运动过程中机械能会不断转化为内能，机械能逐渐减小，因此B点的机械能大于C点的机械能，C选项说法错误。
4. 分析选项D：若没有摩擦，机械能守恒，小球能到达与A点高度相同的D点；但实际存在摩擦，机械能减少，所以小球不能到达D点，D选项说法正确。
综上，错误的说法是C选项。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、摩擦对机械能的影响
【点评】
本题考查机械能的转化规律，核心是注意“存在摩擦时机械能不守恒”这一关键条件，避免因忽略摩擦导致错判机械能的大小关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确：小球运动过程中与轨道间存在摩擦，因此机械能（动能+重力势能）会不断转化为内能，机械能逐渐减小。结合重力势能（与质量、高度有关）、动能（与质量、速度有关）的影响因素，逐一分析选项即可判断对错。
【解析】
1. 分析选项A：重力势能的大小与物体的质量和高度有关，小球质量不变，A点高度最高，所以小球在A点的重力势能最大，A选项说法正确。
2. 分析选项B：小球从A点向B点运动时，重力势能逐渐转化为动能，B点是轨道最低点，此时小球速度最大，动能最大，B选项说法正确。
3. 分析选项C：由于小球和轨道间存在摩擦，运动过程中机械能会不断转化为内能，机械能逐渐减小，因此B点的机械能大于C点的机械能，C选项说法错误。
4. 分析选项D：若没有摩擦，机械能守恒，小球能到达与A点高度相同的D点；但实际存在摩擦，机械能减少，所以小球不能到达D点，D选项说法正确。
综上，错误的说法是C选项。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、摩擦对机械能的影响
【点评】
本题考查机械能的转化规律，核心是注意“存在摩擦时机械能不守恒”这一关键条件，避免因忽略摩擦导致错判机械能的大小关系。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示，工人用100 N的拉力F搬运重为1200 N的物体A，物体A在20 s内沿水平方向匀速移动3 m，物体A移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2。下列说法正确的是 （
A.右侧滑轮相当一个省力杠杆
B.绳端拉力F移动的速度为0.15 m/s
C.工人所做的有用功为3600 J
D.该滑轮组的机械效率为80%
D
）A.右侧滑轮相当一个省力杠杆
B.绳端拉力F移动的速度为0.15 m/s
C.工人所做的有用功为3600 J
D.该滑轮组的机械效率为80%
答案
7.D
解析
【分析】
本题考查水平滑轮组的相关计算，需先明确滑轮类型、承担摩擦力的绳子段数，再区分水平滑轮组的有用功（克服摩擦力做功）和总功（拉力做功），逐一分析选项：首先判断右侧滑轮的类型，再计算摩擦力、绳端移动的速度、有用功、总功和机械效率，结合各选项的描述判断对错。
【解析】
1. 计算物体A受到的摩擦力：$f=0.2G_{总}=0.2×1200\ \mathrm{N}=240\ \mathrm{N}$；
2. 分析选项A：右侧滑轮为定滑轮，实质是等臂杠杆，不省力，故A错误；
3. 分析选项B：物体A的移动速度$v_{物}=\frac{s_{物}}{t}=\frac{3\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$；由图可知，承担摩擦力的绳子段数$n=3$，因此绳端拉力移动的速度$v_{绳}=nv_{物}=3×0.15\ \mathrm{m/s}=0.45\ \mathrm{m/s}$，故B错误；
4. 分析选项C：水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功，$W_{有}=fs_{物}=240\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=720\ \mathrm{J}$，并非3600 J，故C错误；
5. 分析选项D：绳端移动的距离$s_{绳}=ns_{物}=3×3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{m}$，总功$W_{总}=Fs_{绳}=100\ \mathrm{N}×9\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{720\ \mathrm{J}}{900\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、机械效率、摩擦力计算
【点评】
本题是水平滑轮组的综合应用题，核心是区分水平滑轮组与竖直滑轮组的有用功计算对象，关键是准确数出承担力的绳子段数，易错点为误判绳子段数或混淆有用功的计算依据。
【难度系数】
0.5
本题考查水平滑轮组的相关计算，需先明确滑轮类型、承担摩擦力的绳子段数，再区分水平滑轮组的有用功（克服摩擦力做功）和总功（拉力做功），逐一分析选项：首先判断右侧滑轮的类型，再计算摩擦力、绳端移动的速度、有用功、总功和机械效率，结合各选项的描述判断对错。
【解析】
1. 计算物体A受到的摩擦力：$f=0.2G_{总}=0.2×1200\ \mathrm{N}=240\ \mathrm{N}$；
2. 分析选项A：右侧滑轮为定滑轮，实质是等臂杠杆，不省力，故A错误；
3. 分析选项B：物体A的移动速度$v_{物}=\frac{s_{物}}{t}=\frac{3\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{m/s}$；由图可知，承担摩擦力的绳子段数$n=3$，因此绳端拉力移动的速度$v_{绳}=nv_{物}=3×0.15\ \mathrm{m/s}=0.45\ \mathrm{m/s}$，故B错误；
4. 分析选项C：水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功，$W_{有}=fs_{物}=240\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=720\ \mathrm{J}$，并非3600 J，故C错误；
5. 分析选项D：绳端移动的距离$s_{绳}=ns_{物}=3×3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{m}$，总功$W_{总}=Fs_{绳}=100\ \mathrm{N}×9\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{720\ \mathrm{J}}{900\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、机械效率、摩擦力计算
【点评】
本题是水平滑轮组的综合应用题，核心是区分水平滑轮组与竖直滑轮组的有用功计算对象，关键是准确数出承担力的绳子段数，易错点为误判绳子段数或混淆有用功的计算依据。
【难度系数】
0.5
8.如图所示,在图甲中,一实心铁球静止在装水的容器底,图乙中一实心铜球静止在装煤油的容器底。铁球体积为$V_{铁}$,铜球体积为$V_{铜}$,铁球和铜球对容器底的压力大小相等,所受浮力分别为$F_{铁}$和$F_{铜}$。已知$\rho_{煤油}＜\rho_{水}＜\rho_{铁}＜\rho_{铜}$,则下列判断正确的是 （
A.$V_{铁}=V_{铜}$
B.$V_{铁}＜V_{铜}$
C.$F_{铁}=F_{铜}$
D.$F_{铁}＞F_{铜}$
D
）A.$V_{铁}=V_{铜}$
B.$V_{铁}＜V_{铜}$
C.$F_{铁}=F_{铜}$
D.$F_{铁}＞F_{铜}$
答案
8.D
解析
【分析】
首先对静止在容器底的铁球和铜球进行受力分析，物体受重力、浮力和容器底的支持力，根据力的平衡可知，物体对容器底的压力等于重力减去浮力，即$F_{压}=G-F_{浮}$。结合两球对容器底压力相等的条件，利用密度公式和阿基米德原理推导体积关系，再比较浮力大小，进而判断选项。
【解析】
设铁球对容器底的压力为$F_{压铁}$，铜球对容器底的压力为$F_{压铜}$。
对铁球受力分析：$G_{铁}=F_{铁}+F_{压铁}$，故$F_{压铁}=G_{铁}-F_{铁}=\rho_{铁}gV_{铁}-\rho_{水}gV_{铁}=gV_{铁}(\rho_{铁}-\rho_{水})$；
对铜球受力分析：$G_{铜}=F_{铜}+F_{压铜}$，故$F_{压铜}=G_{铜}-F_{铜}=\rho_{铜}gV_{铜}-\rho_{煤油}gV_{铜}=gV_{铜}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})$；
由题意$F_{压铁}=F_{压铜}$，因此：
$gV_{铁}(\rho_{铁}-\rho_{水})=gV_{铜}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})$，约去$g$得：$V_{铁}(\rho_{铁}-\rho_{水})=V_{铜}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})$；
已知$\rho_{煤油}＜\rho_{水}＜\rho_{铁}＜\rho_{铜}$，计算差值：$\rho_{铁}-\rho_{水}＜\rho_{铜}-\rho_{煤油}$，因此$V_{铁}＞V_{铜}$，故A、B错误；
再比较浮力：$F_{铁}=\rho_{水}gV_{铁}$，$F_{铜}=\rho_{煤油}gV_{铜}$，将$V_{铁}=V_{铜}·\frac{\rho_{铜}-\rho_{煤油}}{\rho_{铁}-\rho_{水}}$代入得：
$\frac{F_{铁}}{F_{铜}}=\frac{\rho_{水}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})}{\rho_{煤油}(\rho_{铁}-\rho_{水})}$，结合密度关系可知分子大于分母，故$F_{铁}＞F_{铜}$，C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力、受力平衡、密度公式
【点评】
本题通过受力分析结合阿基米德原理与密度公式推导物理量关系，核心是明确容器底压力与重力、浮力的关系，利用已知密度大小比较各量，需掌握公式变形与代数比较方法。
【难度系数】
0.5
首先对静止在容器底的铁球和铜球进行受力分析，物体受重力、浮力和容器底的支持力，根据力的平衡可知，物体对容器底的压力等于重力减去浮力，即$F_{压}=G-F_{浮}$。结合两球对容器底压力相等的条件，利用密度公式和阿基米德原理推导体积关系，再比较浮力大小，进而判断选项。
【解析】
设铁球对容器底的压力为$F_{压铁}$，铜球对容器底的压力为$F_{压铜}$。
对铁球受力分析：$G_{铁}=F_{铁}+F_{压铁}$，故$F_{压铁}=G_{铁}-F_{铁}=\rho_{铁}gV_{铁}-\rho_{水}gV_{铁}=gV_{铁}(\rho_{铁}-\rho_{水})$；
对铜球受力分析：$G_{铜}=F_{铜}+F_{压铜}$，故$F_{压铜}=G_{铜}-F_{铜}=\rho_{铜}gV_{铜}-\rho_{煤油}gV_{铜}=gV_{铜}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})$；
由题意$F_{压铁}=F_{压铜}$，因此：
$gV_{铁}(\rho_{铁}-\rho_{水})=gV_{铜}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})$，约去$g$得：$V_{铁}(\rho_{铁}-\rho_{水})=V_{铜}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})$；
已知$\rho_{煤油}＜\rho_{水}＜\rho_{铁}＜\rho_{铜}$，计算差值：$\rho_{铁}-\rho_{水}＜\rho_{铜}-\rho_{煤油}$，因此$V_{铁}＞V_{铜}$，故A、B错误；
再比较浮力：$F_{铁}=\rho_{水}gV_{铁}$，$F_{铜}=\rho_{煤油}gV_{铜}$，将$V_{铁}=V_{铜}·\frac{\rho_{铜}-\rho_{煤油}}{\rho_{铁}-\rho_{水}}$代入得：
$\frac{F_{铁}}{F_{铜}}=\frac{\rho_{水}(\rho_{铜}-\rho_{煤油})}{\rho_{煤油}(\rho_{铁}-\rho_{水})}$，结合密度关系可知分子大于分母，故$F_{铁}＞F_{铜}$，C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力、受力平衡、密度公式
【点评】
本题通过受力分析结合阿基米德原理与密度公式推导物理量关系，核心是明确容器底压力与重力、浮力的关系，利用已知密度大小比较各量，需掌握公式变形与代数比较方法。
【难度系数】
0.5
9.(3分)小王在体育课上做俯卧撑,若将他的身体看作为杠杆,脚尖作为支点O,简化模型如图所示,A点为重心,请画出重力示意图及$F_1$的力臂$L_1$。
答案
9.解:如图所示。
解析
【分析】要完成本题，需明确两个作图要点：一是绘制重力示意图，重力方向始终竖直向下，作用点在重心A处；二是画力臂，力臂是支点到力作用线的垂直距离，需先确定支点O，再作F₁作用线的垂线，该垂线段即为力臂。
【解析】1. 重力示意图：从重心A点，沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注重力符号G；2. F₁的力臂：以支点O为起点，作F₁作用线的垂线，支点O到垂足间的线段就是F₁的力臂L₁，标注L₁。
【答案】
【知识点】重力示意图、力臂的画法
【点评】本题考查重力示意图和力臂的基础作图，属于杠杆相关的常规作图题，需掌握作图的基本规则，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】1. 重力示意图：从重心A点，沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注重力符号G；2. F₁的力臂：以支点O为起点，作F₁作用线的垂线，支点O到垂足间的线段就是F₁的力臂L₁，标注L₁。
【答案】
【知识点】重力示意图、力臂的画法
【点评】本题考查重力示意图和力臂的基础作图，属于杠杆相关的常规作图题，需掌握作图的基本规则，难度较低。
【难度系数】0.6
10.(7分)某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均为50g。
甲 乙 丙
(1)如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向
(2)如图乙所示装置中，在左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在
(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图乙所示装置进行实验，下一步的操作是
(4)实验结束后，小组通过总结，得到二力平衡的条件。小明由此联想到在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，如图丙所示，用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数
甲 乙 丙
(1)如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向
相反
，大小相等
。细心的小明在实验时发现，当左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态。经过讨论，同学们发现产生这一现象的原因是木块和桌面之间存在摩擦力
，这时木块在水平方向受到的力平衡
（选填“平衡”或“不平衡”）。(2)如图乙所示装置中，在左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在
同一直线
上。(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图乙所示装置进行实验，下一步的操作是
把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况
。(4)实验结束后，小组通过总结，得到二力平衡的条件。小明由此联想到在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，如图丙所示，用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数
等于
（选填“大于”“等于”或“小于”）木块受到的滑动摩擦力的大小就是利用了二力平衡的原理。答案
10.(1)相反 相等 木块和桌面之间存在摩擦力 平衡 (2)同一直线 (3)把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况 (4)等于
解析
【分析】
本题围绕“二力平衡的条件”实验展开，需结合不同实验装置的特点逐步分析：
1. 甲图中，木块静止时受力平衡，两个拉力方向相反、大小相等；当两边钩码拉力不等时，木块仍静止，是因为桌面给木块施加了静摩擦力，此时木块整体受力仍平衡。
2. 乙图中，转动小卡片后，两个拉力不在同一直线，卡片会旋转，说明平衡的两个力需作用在同一直线上。
3. 探究“同一物体”的平衡条件时，需将小卡片剪开，使两个力作用在不同物体上，观察是否平衡。
4. 丙图中，木块匀速直线运动时，水平方向拉力与滑动摩擦力为平衡力，利用二力平衡原理可得出拉力与摩擦力的关系。
【解析】
(1) 图甲中，左右各挂一个钩码时，木块静止，说明水平方向两个拉力方向相反、大小相等；当左边1个钩码、右边2个钩码时，木块仍静止，是因为木块与桌面间存在静摩擦力，抵消了拉力的差值，此时木块处于平衡状态，受力平衡。
(2) 将小卡片转动一小角度，两个拉力不在同一直线上，松手后卡片旋转恢复原状，说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(3) 要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需让两个力作用在不同物体上，因此下一步操作是把卡片从中间剪开，观察小卡片的运动情况。
(4) 木块做匀速直线运动时，水平方向受到弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
【答案】
(1)相反；相等；木块和桌面之间存在摩擦力；平衡 (2)同一直线 (3)把卡片从中间剪开，观察小卡片运动情况 (4)等于
【知识点】
二力平衡条件、静摩擦力、滑动摩擦力
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，结合实际桌面、轻质卡片、滑动摩擦力实验三种场景，全面考查学生对二力平衡条件的理解、实验设计思路及实际应用，需学生掌握实验中的变量控制和受力分析方法。
【难度系数】
0.7
本题围绕“二力平衡的条件”实验展开，需结合不同实验装置的特点逐步分析：
1. 甲图中，木块静止时受力平衡，两个拉力方向相反、大小相等；当两边钩码拉力不等时，木块仍静止，是因为桌面给木块施加了静摩擦力，此时木块整体受力仍平衡。
2. 乙图中，转动小卡片后，两个拉力不在同一直线，卡片会旋转，说明平衡的两个力需作用在同一直线上。
3. 探究“同一物体”的平衡条件时，需将小卡片剪开，使两个力作用在不同物体上，观察是否平衡。
4. 丙图中，木块匀速直线运动时，水平方向拉力与滑动摩擦力为平衡力，利用二力平衡原理可得出拉力与摩擦力的关系。
【解析】
(1) 图甲中，左右各挂一个钩码时，木块静止，说明水平方向两个拉力方向相反、大小相等；当左边1个钩码、右边2个钩码时，木块仍静止，是因为木块与桌面间存在静摩擦力，抵消了拉力的差值，此时木块处于平衡状态，受力平衡。
(2) 将小卡片转动一小角度，两个拉力不在同一直线上，松手后卡片旋转恢复原状，说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(3) 要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需让两个力作用在不同物体上，因此下一步操作是把卡片从中间剪开，观察小卡片的运动情况。
(4) 木块做匀速直线运动时，水平方向受到弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
【答案】
(1)相反；相等；木块和桌面之间存在摩擦力；平衡 (2)同一直线 (3)把卡片从中间剪开，观察小卡片运动情况 (4)等于
【知识点】
二力平衡条件、静摩擦力、滑动摩擦力
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，结合实际桌面、轻质卡片、滑动摩擦力实验三种场景，全面考查学生对二力平衡条件的理解、实验设计思路及实际应用，需学生掌握实验中的变量控制和受力分析方法。
【难度系数】
0.7
