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6. 踮脚是一项非常好的有氧运动。如图所示，它简单易操作，不受场地和天气的限制，不仅能缓解工作疲劳，还能锻炼小腿后侧肌肉，深受人们喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，这个杠杆 （
A.费力
B.省力
C.省功
D.省距离
B
）A.费力
B.省力
C.省功
D.省距离
答案
6.B
解析
【分析】
本题考查杠杆类型的判断，解题思路如下：首先明确杠杆分类的依据是动力臂与阻力臂的大小关系；接着确定本题中杠杆的支点、动力和阻力：踮脚时支点在脚尖处，小腿肌肉的拉力为动力，身体对脚的压力为阻力；然后比较动力臂和阻力臂，从图中可看出动力臂大于阻力臂；最后结合选项排除错误选项，得出正确答案。
【解析】
根据杠杆分类规则：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的为等臂杠杆。本题中，踮脚运动的杠杆支点在脚尖，动力是小腿肌肉的拉力，阻力是身体对脚的压力，动力臂大于阻力臂，因此该杠杆是省力杠杆。此外，功的原理表明使用任何机械都不省功，排除选项C；省距离是费力杠杆的特点，排除选项D；费力杠杆的动力臂小于阻力臂，排除选项A。
【答案】
B
【知识点】
杠杆分类、省力杠杆判断
【点评】
本题结合生活中的踮脚运动考查杠杆类型的判断，属于基础题，解题关键是正确确定杠杆的支点、动力和阻力，比较动力臂与阻力臂的大小，掌握杠杆分类依据即可解答。
【难度系数】
0.8
本题考查杠杆类型的判断，解题思路如下：首先明确杠杆分类的依据是动力臂与阻力臂的大小关系；接着确定本题中杠杆的支点、动力和阻力：踮脚时支点在脚尖处，小腿肌肉的拉力为动力，身体对脚的压力为阻力；然后比较动力臂和阻力臂，从图中可看出动力臂大于阻力臂；最后结合选项排除错误选项，得出正确答案。
【解析】
根据杠杆分类规则：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的为等臂杠杆。本题中，踮脚运动的杠杆支点在脚尖，动力是小腿肌肉的拉力，阻力是身体对脚的压力，动力臂大于阻力臂，因此该杠杆是省力杠杆。此外，功的原理表明使用任何机械都不省功，排除选项C；省距离是费力杠杆的特点，排除选项D；费力杠杆的动力臂小于阻力臂，排除选项A。
【答案】
B
【知识点】
杠杆分类、省力杠杆判断
【点评】
本题结合生活中的踮脚运动考查杠杆类型的判断，属于基础题，解题关键是正确确定杠杆的支点、动力和阻力，比较动力臂与阻力臂的大小，掌握杠杆分类依据即可解答。
【难度系数】
0.8
7.人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。如图所示,当它从远地点向近地点运行时,它的 (
A.势能增大、动能增大
B.势能增大、动能减小
C.势能减小、动能增大
D.势能减小、动能减小
C
)A.势能增大、动能增大
B.势能增大、动能减小
C.势能减小、动能增大
D.势能减小、动能减小
答案
7.C
解析
【分析】首先明确动能与重力势能的影响因素：动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；人造卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能守恒（只有动能和势能的转化）。当卫星从远地点向近地点运行时，距离地球的高度减小，质量不变，因此重力势能减小；由于机械能守恒，势能减小的部分转化为动能，所以动能增大，据此判断选项。
【解析】人造卫星在大气层外沿椭圆轨道运行时，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化。当卫星从远地点向近地点运动时，卫星的质量不变，距离地球的高度降低，因此重力势能减小；根据机械能守恒，重力势能转化为动能，所以动能增大。综上，选项C正确。
【答案】C
【知识点】动能与势能转化、机械能守恒
【点评】本题考查机械能转化的基础知识点，结合人造卫星的运动特点，属于常规基础题，学生只要掌握动能、势能的影响因素及机械能守恒的条件即可正确解答。
【难度系数】0.6
【解析】人造卫星在大气层外沿椭圆轨道运行时，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化。当卫星从远地点向近地点运动时，卫星的质量不变，距离地球的高度降低，因此重力势能减小；根据机械能守恒，重力势能转化为动能，所以动能增大。综上，选项C正确。
【答案】C
【知识点】动能与势能转化、机械能守恒
【点评】本题考查机械能转化的基础知识点，结合人造卫星的运动特点，属于常规基础题，学生只要掌握动能、势能的影响因素及机械能守恒的条件即可正确解答。
【难度系数】0.6
二、简答题。
8. 如图所示，滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重20 N，绳端拉力为8 N。在拉力的作用下物体以10 cm/s的速度匀速上升20 s。求：
(1)动滑轮重；
(2)拉力所做的功；
(3)该滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。
8. 如图所示，滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重20 N，绳端拉力为8 N。在拉力的作用下物体以10 cm/s的速度匀速上升20 s。求：
(1)动滑轮重；
(2)拉力所做的功；
(3)该滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。
答案
8.解:(1)滑轮组有三段绳子承担总重,则
拉力 $F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，
动滑轮重：
$G_{动}=3F-G=3×8\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N};$
(2)物体上升的高度：
$h=vt=10\ \mathrm{cm/s}×20\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{m},$
绳子自由端移动的距离：
$s=3h=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m},$
拉力所做的功：
$W_{总}=Fs=8\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=48\ \mathrm{J};$
(3)滑动组的机械效率：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{W_{总}}=\frac{20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}}{48\ \mathrm{J}}≈83.3\%。$
答:(1)动滑轮重4 N；
(2)拉力所做的功为48 J；
(3)该滑轮组的机械效率为83.3%。
拉力 $F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，
动滑轮重：
$G_{动}=3F-G=3×8\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N};$
(2)物体上升的高度：
$h=vt=10\ \mathrm{cm/s}×20\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{m},$
绳子自由端移动的距离：
$s=3h=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m},$
拉力所做的功：
$W_{总}=Fs=8\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=48\ \mathrm{J};$
(3)滑动组的机械效率：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{W_{总}}=\frac{20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}}{48\ \mathrm{J}}≈83.3\%。$
答:(1)动滑轮重4 N；
(2)拉力所做的功为48 J；
(3)该滑轮组的机械效率为83.3%。
解析
【分析】首先确定该滑轮组中承担总重的绳子段数n=3，绳重和摩擦均不计，根据滑轮组拉力公式可求动滑轮重；计算拉力做功时，需先通过物体上升速度和时间算出物体上升高度，再结合n得到绳子自由端移动的距离，进而求出总功；机械效率为有用功（克服物体重力做的功）与总功的比值，代入对应公式计算即可，解题时要注意单位统一。
【解析】解：(1)由图可知，滑轮组有3段绳子承担总重，即n=3，绳重和摩擦均不计，根据拉力公式$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，可得动滑轮重：$G_{动}=3F-G=3×8\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N}$；
(2)物体上升的高度：$h=vt=10\ \mathrm{cm/s}×20\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{m}$，绳子自由端移动的距离：$s=3h=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$，拉力所做的功：$W_{总}=Fs=8\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=48\ \mathrm{J}$；
(3)滑轮组的有用功：$W_{有用}=Gh=20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=40\ \mathrm{J}$，机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{40\ \mathrm{J}}{48\ \mathrm{J}}×100\%≈83.3\%$。
【答案】(1)动滑轮重4 N；(2)拉力所做的功为48 J；(3)该滑轮组的机械效率为83.3%
【知识点】滑轮组的应用、功的计算、机械效率
【点评】本题为滑轮组的常规计算题，重点考查滑轮组绳子段数的判断、动滑轮重及功和机械效率的计算，解题关键是确定n的数值和公式的正确应用，属于基础题型，适合巩固相关知识点。
【难度系数】0.7
【解析】解：(1)由图可知，滑轮组有3段绳子承担总重，即n=3，绳重和摩擦均不计，根据拉力公式$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，可得动滑轮重：$G_{动}=3F-G=3×8\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N}$；
(2)物体上升的高度：$h=vt=10\ \mathrm{cm/s}×20\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{cm}=2\ \mathrm{m}$，绳子自由端移动的距离：$s=3h=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$，拉力所做的功：$W_{总}=Fs=8\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=48\ \mathrm{J}$；
(3)滑轮组的有用功：$W_{有用}=Gh=20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=40\ \mathrm{J}$，机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{40\ \mathrm{J}}{48\ \mathrm{J}}×100\%≈83.3\%$。
【答案】(1)动滑轮重4 N；(2)拉力所做的功为48 J；(3)该滑轮组的机械效率为83.3%
【知识点】滑轮组的应用、功的计算、机械效率
【点评】本题为滑轮组的常规计算题，重点考查滑轮组绳子段数的判断、动滑轮重及功和机械效率的计算，解题关键是确定n的数值和公式的正确应用，属于基础题型，适合巩固相关知识点。
【难度系数】0.7
