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18. 行驶在公路上的小汽车，司机突然发现刹车失灵，为了避险，将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道，最终停下。下列说法中正确的是(
A.上坡过程中，小汽车的机械能保持不变
B.小汽车停下后，不再具有惯性
C.上坡过程中，小汽车处于平衡状态
D.上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加
D
)。A.上坡过程中，小汽车的机械能保持不变
B.小汽车停下后，不再具有惯性
C.上坡过程中，小汽车处于平衡状态
D.上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加
答案
18. D
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需逐一回忆相关物理概念：①机械能的变化与是否做功有关，若存在摩擦等阻力，机械能会转化为内能；②惯性是物体的固有属性，一切物体任何状态下都有惯性；③平衡状态是指物体静止或匀速直线运动；④动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关。据此分析每个选项即可。
【解析】
1. 选项A：小汽车上坡过程中，受到碎石的摩擦力作用，摩擦力对小汽车做功，机械能转化为内能，因此机械能减小，A错误。
2. 选项B：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何状态下都具有惯性，小汽车停下后仍然具有惯性，B错误。
3. 选项C：平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。小汽车上坡过程中速度逐渐减小，既不是静止也不是匀速直线运动，因此不处于平衡状态，C错误。
4. 选项D：上坡过程中，小汽车质量不变，速度减小，所以动能减小；高度增加，所以重力势能增加，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的变化、惯性、机械能及其转化
【点评】
本题考查力学基础概念的综合应用，涵盖惯性、平衡状态、动能和重力势能的影响因素、机械能变化判断等知识点，需要学生准确掌握各概念的核心内涵，属于初中物理的基础题型。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正确性，需逐一回忆相关物理概念：①机械能的变化与是否做功有关，若存在摩擦等阻力，机械能会转化为内能；②惯性是物体的固有属性，一切物体任何状态下都有惯性；③平衡状态是指物体静止或匀速直线运动；④动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关。据此分析每个选项即可。
【解析】
1. 选项A：小汽车上坡过程中，受到碎石的摩擦力作用，摩擦力对小汽车做功，机械能转化为内能，因此机械能减小，A错误。
2. 选项B：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何状态下都具有惯性，小汽车停下后仍然具有惯性，B错误。
3. 选项C：平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。小汽车上坡过程中速度逐渐减小，既不是静止也不是匀速直线运动，因此不处于平衡状态，C错误。
4. 选项D：上坡过程中，小汽车质量不变，速度减小，所以动能减小；高度增加，所以重力势能增加，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的变化、惯性、机械能及其转化
【点评】
本题考查力学基础概念的综合应用，涵盖惯性、平衡状态、动能和重力势能的影响因素、机械能变化判断等知识点，需要学生准确掌握各概念的核心内涵，属于初中物理的基础题型。
【难度系数】
0.6
19. 如图13所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为$F_1$、$F_2$，拉力做功的功率为$P_1$、$P_2$，则下列判断中正确的是（
A.$F_1 ＜ F_2$，$P_1 = P_2$
B.$F_1 ＞ F_2$，$P_1 ＞ P_2$
C.$F_1 ＜ F_2$，$P_1 ＜ P_2$
D.$F_1 ＞ F_2$，$P_1 = P_2$
C
）。A.$F_1 ＜ F_2$，$P_1 = P_2$
B.$F_1 ＞ F_2$，$P_1 ＞ P_2$
C.$F_1 ＜ F_2$，$P_1 ＜ P_2$
D.$F_1 ＞ F_2$，$P_1 = P_2$
答案
19. C
解析
【分析】
要解决这道题，需结合斜面的功和功率相关知识：首先，光滑斜面无摩擦力，拉力做功等于克服物体重力的功；其次，利用功的公式分析拉力大小，再结合功率公式分析功率大小。步骤如下：1. 确定两次拉力做功的关系；2. 根据斜面长度和功的公式比较拉力；3. 根据拉力和速度比较功率。
【解析】
1. 分析拉力做功：因为斜面光滑，没有额外功，所以拉力做的功等于克服物体重力做的功，即$ W = Gh $。同一物体的重力$ G $相同，提升到顶点A的高度$ h $相同，因此两次拉力做功$ W_1 = W_2 $。
2. 比较拉力大小：根据功的公式$ W = Fs $，变形得$ F = \frac{W}{s} $。已知$ AB ＞ AC $，即斜面长度$ s_1 = AB ＞ s_2 = AC $，且$ W_1 = W_2 $，所以$ F_1 = \frac{W_1}{s_1} ＜ F_2 = \frac{W_2}{s_2} $。
3. 比较功率大小：功率公式为$ P = Fv $，题目中两次拉动物体的速度$ v $相同，且$ F_1 ＜ F_2 $，因此$ P_1 = F_1v ＜ P_2 = F_2v $。
综上，$ F_1 ＜ F_2 $，$ P_1 ＜ P_2 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
斜面的功、功率的计算
【点评】
本题考查斜面的功和功率的应用，关键是利用光滑斜面做功相等的特点，结合功和功率的公式进行分析，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合斜面的功和功率相关知识：首先，光滑斜面无摩擦力，拉力做功等于克服物体重力的功；其次，利用功的公式分析拉力大小，再结合功率公式分析功率大小。步骤如下：1. 确定两次拉力做功的关系；2. 根据斜面长度和功的公式比较拉力；3. 根据拉力和速度比较功率。
【解析】
1. 分析拉力做功：因为斜面光滑，没有额外功，所以拉力做的功等于克服物体重力做的功，即$ W = Gh $。同一物体的重力$ G $相同，提升到顶点A的高度$ h $相同，因此两次拉力做功$ W_1 = W_2 $。
2. 比较拉力大小：根据功的公式$ W = Fs $，变形得$ F = \frac{W}{s} $。已知$ AB ＞ AC $，即斜面长度$ s_1 = AB ＞ s_2 = AC $，且$ W_1 = W_2 $，所以$ F_1 = \frac{W_1}{s_1} ＜ F_2 = \frac{W_2}{s_2} $。
3. 比较功率大小：功率公式为$ P = Fv $，题目中两次拉动物体的速度$ v $相同，且$ F_1 ＜ F_2 $，因此$ P_1 = F_1v ＜ P_2 = F_2v $。
综上，$ F_1 ＜ F_2 $，$ P_1 ＜ P_2 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
斜面的功、功率的计算
【点评】
本题考查斜面的功和功率的应用，关键是利用光滑斜面做功相等的特点，结合功和功率的公式进行分析，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
三、实验题
20. 我们要通过实验测出图14中甲和乙两个滑轮组的机械效率。
（1）两个滑轮组的共同点是什么？不同点有哪些？
（2）实验中需要测量哪几个物理量，需要计算哪几个物理量？
（3）实验中，如果你已经按图组装了一个滑轮组，那么，只用刻度尺测出钩码上升的高度$h$，而不用刻度尺测弹簧测力计移动的距离$s$行不行，理由是什么？
（4）甲、乙两个滑轮组哪个更省力些，理由是什么？两个滑轮组的机械效率会不会一样，理由是什么？
20. 我们要通过实验测出图14中甲和乙两个滑轮组的机械效率。
（1）两个滑轮组的共同点是什么？不同点有哪些？
（2）实验中需要测量哪几个物理量，需要计算哪几个物理量？
（3）实验中，如果你已经按图组装了一个滑轮组，那么，只用刻度尺测出钩码上升的高度$h$，而不用刻度尺测弹簧测力计移动的距离$s$行不行，理由是什么？
（4）甲、乙两个滑轮组哪个更省力些，理由是什么？两个滑轮组的机械效率会不会一样，理由是什么？
答案
20. （1）共同点是都能省力，不同点是省力的多少不同 （2）需要测量拉力和物体质量，物体上升的高度。需要计算拉力所做的功，物体克服重力所做的功 （3）行，因为$s = nh$（$n$为吊起动滑轮的绳子股数），且绳子没有弹性，不可伸长 （4）乙滑轮组更省力，因为乙滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数更多。两个滑轮组的机械效率不一样，因为额外功不同
解析
【分析】
本题围绕滑轮组的机械效率实验展开，需先明确滑轮组的基本特点，再结合机械效率的原理分析各问题：（1）对比甲、乙滑轮组的结构，找共同点和不同点；（2）根据机械效率公式确定需测量和计算的物理量；（3）利用滑轮组中拉力移动距离与物体上升高度的关系，判断是否可不用测拉力移动距离；（4）根据滑轮组省力的影响因素、机械效率的影响因素，分析省力情况和机械效率是否相同。
【解析】
（1）观察甲、乙滑轮组，共同点：都属于滑轮组，都能省力；不同点：甲滑轮组动滑轮个数少，吊起动滑轮的绳子股数少，乙滑轮组动滑轮个数多，吊起动滑轮的绳子股数多，省力程度不同。
（2）根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，实验中需要测量的物理量是：钩码的重力（或质量）、钩码上升的高度$h$、弹簧测力计的拉力$F$；需要计算的物理量是：有用功（$W_{有}=Gh$）、总功（$W_{总}=Fs$）。
（3）行。因为已组装好的滑轮组，吊起动滑轮的绳子股数$n$是确定的，且绳子不可伸长，所以拉力移动的距离$s$与钩码上升高度$h$满足$s=nh$，因此只需测出$h$，即可算出$s$，无需用刻度尺测$s$。
（4）乙滑轮组更省力，因为乙滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数$n$更多，根据$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，$n$越大，拉力$F$越小，越省力；两个滑轮组的机械效率不一样，因为甲、乙滑轮组的动滑轮个数不同，提升相同钩码时，动滑轮重力不同，额外功（克服动滑轮重力做的功）不同，有用功相同，总功不同，所以机械效率不同。
【答案】
（1）共同点是都能省力，不同点是省力的多少不同；（2）需要测量拉力和物体质量，物体上升的高度，需要计算拉力所做的功，物体克服重力所做的功；（3）行，因为$s=nh$（$n$为吊起动滑轮的绳子股数），且绳子没有弹性，不可伸长；（4）乙滑轮组更省力，因为乙滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数更多，两个滑轮组的机械效率不一样，因为额外功不同。
【知识点】
滑轮组特点、机械效率测量、功的计算
【点评】
本题考查滑轮组的核心知识点，涵盖滑轮组省力规律、机械效率的测量原理及影响因素，是力学实验的基础题型，需学生掌握滑轮组结构与各物理量的关联。
【难度系数】
0.6
本题围绕滑轮组的机械效率实验展开，需先明确滑轮组的基本特点，再结合机械效率的原理分析各问题：（1）对比甲、乙滑轮组的结构，找共同点和不同点；（2）根据机械效率公式确定需测量和计算的物理量；（3）利用滑轮组中拉力移动距离与物体上升高度的关系，判断是否可不用测拉力移动距离；（4）根据滑轮组省力的影响因素、机械效率的影响因素，分析省力情况和机械效率是否相同。
【解析】
（1）观察甲、乙滑轮组，共同点：都属于滑轮组，都能省力；不同点：甲滑轮组动滑轮个数少，吊起动滑轮的绳子股数少，乙滑轮组动滑轮个数多，吊起动滑轮的绳子股数多，省力程度不同。
（2）根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，实验中需要测量的物理量是：钩码的重力（或质量）、钩码上升的高度$h$、弹簧测力计的拉力$F$；需要计算的物理量是：有用功（$W_{有}=Gh$）、总功（$W_{总}=Fs$）。
（3）行。因为已组装好的滑轮组，吊起动滑轮的绳子股数$n$是确定的，且绳子不可伸长，所以拉力移动的距离$s$与钩码上升高度$h$满足$s=nh$，因此只需测出$h$，即可算出$s$，无需用刻度尺测$s$。
（4）乙滑轮组更省力，因为乙滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数$n$更多，根据$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，$n$越大，拉力$F$越小，越省力；两个滑轮组的机械效率不一样，因为甲、乙滑轮组的动滑轮个数不同，提升相同钩码时，动滑轮重力不同，额外功（克服动滑轮重力做的功）不同，有用功相同，总功不同，所以机械效率不同。
【答案】
（1）共同点是都能省力，不同点是省力的多少不同；（2）需要测量拉力和物体质量，物体上升的高度，需要计算拉力所做的功，物体克服重力所做的功；（3）行，因为$s=nh$（$n$为吊起动滑轮的绳子股数），且绳子没有弹性，不可伸长；（4）乙滑轮组更省力，因为乙滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数更多，两个滑轮组的机械效率不一样，因为额外功不同。
【知识点】
滑轮组特点、机械效率测量、功的计算
【点评】
本题考查滑轮组的核心知识点，涵盖滑轮组省力规律、机械效率的测量原理及影响因素，是力学实验的基础题型，需学生掌握滑轮组结构与各物理量的关联。
【难度系数】
0.6
