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6 如图甲所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），如图乙所示为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂$ l_1 $和阻力$ F_2 $。
答案
6. 如图所示
解析
【分析】要完成作图，需明确杠杆的支点、动力、阻力、动力臂的定义：支点是杠杆绕着转动的点O；动力F₁作用在B点，方向向下；阻力是阻碍杠杆转动的力，作用在A点，方向与A点的运动方向相反，当B向下压时，A点有向上运动的趋势，因此阻力F₂方向向下；动力臂是从支点到动力作用线的垂直距离，需先画出动力的作用线，再作垂线得到动力臂。
【解析】步骤如下：① 确定支点O；② 延长动力F₁的作用线（沿F₁的竖直方向向下画直线）；③ 过支点O作F₁作用线的垂线，该垂线段即为动力臂l₁，标注符号l₁；④ 在A点处，沿竖直向下方向画出阻力F₂，标注符号F₂。
【答案】如图所示（对应正确画出动力臂l₁和阻力F₂的图）
【知识点】力臂的画法、阻力的判断
【点评】本题考查杠杆作图的基础知识点，核心是掌握力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离），阻力方向根据杠杆转动方向判断，属于初中物理杠杆部分的基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】步骤如下：① 确定支点O；② 延长动力F₁的作用线（沿F₁的竖直方向向下画直线）；③ 过支点O作F₁作用线的垂线，该垂线段即为动力臂l₁，标注符号l₁；④ 在A点处，沿竖直向下方向画出阻力F₂，标注符号F₂。
【答案】如图所示（对应正确画出动力臂l₁和阻力F₂的图）
【知识点】力臂的画法、阻力的判断
【点评】本题考查杠杆作图的基础知识点，核心是掌握力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离），阻力方向根据杠杆转动方向判断，属于初中物理杠杆部分的基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
7 如图所示，用瓶盖起子起瓶盖时，瓶盖起子是一个杠杆，O是它的支点，$F_2$是它受到的阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力$F_1$及其力臂$l_1$。
答案
7. 如图所示
解析
【分析】要画作用在A点的最小动力$F_1$及其力臂$l_1$，需依据杠杆平衡条件：阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。首先确定支点为O，动力作用点是A；连接支点O与A，线段OA是从支点到动力作用点的距离，为该点对应的最长动力臂；动力方向需与阻力$F_2$使杠杆转动的方向相反，结合最长力臂确定最小动力方向。
【解析】1. 确定支点：图中O为杠杆的支点；2. 画最长动力臂：连接O和A，线段OA即为最大动力臂$l_1$；3. 画最小动力$F_1$：阻力$F_2$使杠杆绕O顺时针转动，因此动力$F_1$需使杠杆绕O逆时针转动，方向垂直于OA向上，作用在A点，此时动力臂最大，动力$F_1$最小。
【答案】如图所示
【知识点】杠杆平衡条件、力臂画法、最小动力确定
【点评】本题是杠杆部分的基础作图题，核心考查“最长力臂对应最小动力”的原理，需掌握力臂定义及杠杆平衡条件的应用，属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】0.3
【解析】1. 确定支点：图中O为杠杆的支点；2. 画最长动力臂：连接O和A，线段OA即为最大动力臂$l_1$；3. 画最小动力$F_1$：阻力$F_2$使杠杆绕O顺时针转动，因此动力$F_1$需使杠杆绕O逆时针转动，方向垂直于OA向上，作用在A点，此时动力臂最大，动力$F_1$最小。
【答案】如图所示
【知识点】杠杆平衡条件、力臂画法、最小动力确定
【点评】本题是杠杆部分的基础作图题，核心考查“最长力臂对应最小动力”的原理，需掌握力臂定义及杠杆平衡条件的应用，属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】0.3
8 [2025 徐州模拟]人站在地面上用如图所示的滑轮组提起重物，画出绳子的绕法。
答案
8. 如图所示
解析
【分析】
要完成滑轮组的绕线，需结合题目要求“人站在地面上拉”确定绳子自由端的拉力方向（向下）。该滑轮组由1个定滑轮（上方固定）和1个动滑轮（下方挂重物）组成，绕线时要保证最终绳子末端向下，适配人在地面施力的场景。
【解析】
绕绳步骤：1. 将绳子的一端固定在上方定滑轮的下端挂钩；2. 向下绕过下方的动滑轮；3. 再向上绕过上方的定滑轮，此时绳子末端向下，人站在地面即可向下拉绳，实现提起重物的目的。
【答案】
如图所示
【知识点】
滑轮组绕线、定滑轮与动滑轮
【点评】
本题考查滑轮组的基础绕线方法，关键是根据施力场景确定拉力方向，属于滑轮组应用的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要完成滑轮组的绕线，需结合题目要求“人站在地面上拉”确定绳子自由端的拉力方向（向下）。该滑轮组由1个定滑轮（上方固定）和1个动滑轮（下方挂重物）组成，绕线时要保证最终绳子末端向下，适配人在地面施力的场景。
【解析】
绕绳步骤：1. 将绳子的一端固定在上方定滑轮的下端挂钩；2. 向下绕过下方的动滑轮；3. 再向上绕过上方的定滑轮，此时绳子末端向下，人站在地面即可向下拉绳，实现提起重物的目的。
【答案】
如图所示
【知识点】
滑轮组绕线、定滑轮与动滑轮
【点评】
本题考查滑轮组的基础绕线方法，关键是根据施力场景确定拉力方向，属于滑轮组应用的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
9 [2025宿豫期中]起重机用时10 s将100 kg的货物从地面竖直吊升了3 m，然后用时20 s吊着货物水平移动了2 m。起重机前10 s对货物做功为
3000
J；整个过程中，起重机对货物做功的功率为100
W。(g取10 N/kg)答案
9. 3 000 100
解析
【分析】
要解决本题，需明确功的两个必要因素（力和力方向上的距离）及功率的计算方法：首先判断不同阶段起重机拉力是否做功，再结合公式计算功和功率。前10s是竖直吊升，拉力等于货物重力，移动距离沿拉力方向；水平移动时，拉力与移动方向垂直，此阶段拉力不做功；最后总功为前阶段做功，总时间为两段时间之和，再计算功率。
【解析】
1. 计算货物重力：$ G = mg = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N} $。
2. 前10s起重机对货物做功：竖直吊升时，拉力 $ F = G $，移动距离 $ h = 3\ \mathrm{m} $，由功的公式 $ W = Fs $得：$ W_1 = Gh = 1000\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J} $。
3. 水平移动阶段：拉力竖直，货物水平移动，力与距离垂直，此阶段做功 $ W_2 = 0 $。
4. 整个过程总功：$ W_{\mathrm{总}} = W_1 + W_2 = 3000\ \mathrm{J} $。
5. 总时间：$ t_{\mathrm{总}} = 10\ \mathrm{s} + 20\ \mathrm{s} = 30\ \mathrm{s} $。
6. 整个过程功率：由功率公式 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} $得：$ P = \frac{3000\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}} = 100\ \mathrm{W} $。
【答案】
3000；100
【知识点】
功的计算；功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础计算，核心是判断力是否做功（水平移动时拉力不做功），需注意总时间为两段时间之和，属于常规基础题，易错点为误将水平阶段计入做功或总时间。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确功的两个必要因素（力和力方向上的距离）及功率的计算方法：首先判断不同阶段起重机拉力是否做功，再结合公式计算功和功率。前10s是竖直吊升，拉力等于货物重力，移动距离沿拉力方向；水平移动时，拉力与移动方向垂直，此阶段拉力不做功；最后总功为前阶段做功，总时间为两段时间之和，再计算功率。
【解析】
1. 计算货物重力：$ G = mg = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N} $。
2. 前10s起重机对货物做功：竖直吊升时，拉力 $ F = G $，移动距离 $ h = 3\ \mathrm{m} $，由功的公式 $ W = Fs $得：$ W_1 = Gh = 1000\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J} $。
3. 水平移动阶段：拉力竖直，货物水平移动，力与距离垂直，此阶段做功 $ W_2 = 0 $。
4. 整个过程总功：$ W_{\mathrm{总}} = W_1 + W_2 = 3000\ \mathrm{J} $。
5. 总时间：$ t_{\mathrm{总}} = 10\ \mathrm{s} + 20\ \mathrm{s} = 30\ \mathrm{s} $。
6. 整个过程功率：由功率公式 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t_{\mathrm{总}}} $得：$ P = \frac{3000\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}} = 100\ \mathrm{W} $。
【答案】
3000；100
【知识点】
功的计算；功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础计算，核心是判断力是否做功（水平移动时拉力不做功），需注意总时间为两段时间之和，属于常规基础题，易错点为误将水平阶段计入做功或总时间。
【难度系数】
0.6
10 一辆重型卡车在水平路面上匀速行驶1 h，发动机的功率为 $2×10^5$ W，卡车匀速行驶时的速度为72 km/h，此过程中发动机所做的功为
$7.2×10^8$
J；卡车行驶时受到的阻力为 $1×10^4$
N。答案
10. $7.2×10^8$ $1×10^4$
解析
【分析】
要解决这道题，分两步思考：①求发动机做的功，利用功率公式的变形式$ W=Pt $，注意时间单位需转换为秒；②求卡车受到的阻力，因为卡车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，再结合功率的另一个公式$ P=Fv $（需将速度单位转换为m/s），即可算出牵引力，进而得到阻力。
【解析】
1. 计算发动机做的功：
已知发动机功率$ P = 2×10^5 \, \mathrm{W} $，行驶时间$ t = 1 \, \mathrm{h} = 3600 \, \mathrm{s} $，根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，变形得发动机做功：
$ W = Pt = 2×10^5 \, \mathrm{W} × 3600 \, \mathrm{s} = 7.2×10^8 \, \mathrm{J} $。
2. 计算卡车受到的阻力：
首先将行驶速度单位转换为m/s：$ v = 72 \, \mathrm{km/h} = \frac{72}{3.6} \, \mathrm{m/s} = 20 \, \mathrm{m/s} $。
因为卡车匀速行驶，牵引力$ F $与阻力$ f $是平衡力，故$ f = F $；又功率公式可变形为$ P = Fv $，则牵引力：
$ F = \frac{P}{v} = \frac{2×10^5 \, \mathrm{W}}{20 \, \mathrm{m/s}} = 1×10^4 \, \mathrm{N} $，因此阻力$ f = 1×10^4 \, \mathrm{N} $。
【答案】
$ 7.2×10^8 $；$ 1×10^4 $
【知识点】
功率的计算、功的计算、二力平衡
【点评】
本题考查功与功率的计算及二力平衡的应用，关键在于单位的正确转换，属于力学基础计算题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，分两步思考：①求发动机做的功，利用功率公式的变形式$ W=Pt $，注意时间单位需转换为秒；②求卡车受到的阻力，因为卡车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，再结合功率的另一个公式$ P=Fv $（需将速度单位转换为m/s），即可算出牵引力，进而得到阻力。
【解析】
1. 计算发动机做的功：
已知发动机功率$ P = 2×10^5 \, \mathrm{W} $，行驶时间$ t = 1 \, \mathrm{h} = 3600 \, \mathrm{s} $，根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，变形得发动机做功：
$ W = Pt = 2×10^5 \, \mathrm{W} × 3600 \, \mathrm{s} = 7.2×10^8 \, \mathrm{J} $。
2. 计算卡车受到的阻力：
首先将行驶速度单位转换为m/s：$ v = 72 \, \mathrm{km/h} = \frac{72}{3.6} \, \mathrm{m/s} = 20 \, \mathrm{m/s} $。
因为卡车匀速行驶，牵引力$ F $与阻力$ f $是平衡力，故$ f = F $；又功率公式可变形为$ P = Fv $，则牵引力：
$ F = \frac{P}{v} = \frac{2×10^5 \, \mathrm{W}}{20 \, \mathrm{m/s}} = 1×10^4 \, \mathrm{N} $，因此阻力$ f = 1×10^4 \, \mathrm{N} $。
【答案】
$ 7.2×10^8 $；$ 1×10^4 $
【知识点】
功率的计算、功的计算、二力平衡
【点评】
本题考查功与功率的计算及二力平衡的应用，关键在于单位的正确转换，属于力学基础计算题，难度适中。
【难度系数】
0.6
11 [2026 沭阳段考]一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8 s，乙从同一位置爬到竿顶用时10 s。若甲、乙两人体重之比为8:9，则他们爬竿功率之比为 （
A.5:4
B.8:9
C.10:9
D.9:10
C
）A.5:4
B.8:9
C.10:9
D.9:10
答案
11. C
解析
【分析】
要计算爬竿的功率之比，需先明确爬竿时克服重力做功的公式，再结合功率公式推导功率比的表达式。由于甲、乙从同一位置爬到竿顶，上升的高度h相同，已知体重比和时间，代入公式即可求出功率比。
【解析】
爬竿时，克服重力做的功为 $ W = Gh $，功率公式为 $ P = \frac{W}{t} = \frac{Gh}{t} $。
因为甲、乙从同一位置爬到竿顶，所以上升高度 $ h $ 相同。
已知 $ G_甲:G_乙 = 8:9 $，$ t_甲 = 8\ \mathrm{s} $，$ t_乙 = 10\ \mathrm{s} $，则功率之比：
$\frac{P_甲}{P_乙} = \frac{\frac{G_甲 h}{t_甲}}{\frac{G_乙 h}{t_乙}} = \frac{G_甲}{G_乙} × \frac{t_乙}{t_甲} = \frac{8}{9} × \frac{10}{8} = \frac{10}{9}$
即功率之比为 $ 10:9 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率计算、功的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础应用，关键是抓住“同一位置爬竿高度相同”这一隐含条件，代入公式进行比例运算即可，难度较低，属于基础题。
【难度系数】
0.6
要计算爬竿的功率之比，需先明确爬竿时克服重力做功的公式，再结合功率公式推导功率比的表达式。由于甲、乙从同一位置爬到竿顶，上升的高度h相同，已知体重比和时间，代入公式即可求出功率比。
【解析】
爬竿时，克服重力做的功为 $ W = Gh $，功率公式为 $ P = \frac{W}{t} = \frac{Gh}{t} $。
因为甲、乙从同一位置爬到竿顶，所以上升高度 $ h $ 相同。
已知 $ G_甲:G_乙 = 8:9 $，$ t_甲 = 8\ \mathrm{s} $，$ t_乙 = 10\ \mathrm{s} $，则功率之比：
$\frac{P_甲}{P_乙} = \frac{\frac{G_甲 h}{t_甲}}{\frac{G_乙 h}{t_乙}} = \frac{G_甲}{G_乙} × \frac{t_乙}{t_甲} = \frac{8}{9} × \frac{10}{8} = \frac{10}{9}$
即功率之比为 $ 10:9 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率计算、功的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础应用，关键是抓住“同一位置爬竿高度相同”这一隐含条件，代入公式进行比例运算即可，难度较低，属于基础题。
【难度系数】
0.6
12 某款地面清洁机器人，质量为3 kg，机器人在水平地面运动时，提供的推力与速度关系如图所示，则该机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度做匀速直线运动时，水平推力的功率是 （
A.180 W
B.100 W
C.75 W
D.60 W
C
）A.180 W
B.100 W
C.75 W
D.60 W
答案
12. C
解析
【分析】要计算水平推力的功率，需利用功率公式$ P = Fv $，因此需先从F-v图像中找到速度为0.5m/s时对应的推力大小，再代入公式计算。解题时，先确定目标速度，在图像中定位该速度对应的推力，最后计算功率即可。
【解析】根据功率公式$ P = Fv $：
1. 从F-v图像中读取：当机器人速度$ v = 0.5\ \mathrm{m/s} $时，对应的水平推力$ F = 150\ \mathrm{N} $；
2. 代入公式计算功率：$ P = Fv = 150\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m/s} = 75\ \mathrm{W} $。
【答案】C
【知识点】功率计算、F-v图像
【点评】本题结合图像考查功率的计算，核心是从图像中提取对应物理量，再运用公式求解，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】根据功率公式$ P = Fv $：
1. 从F-v图像中读取：当机器人速度$ v = 0.5\ \mathrm{m/s} $时，对应的水平推力$ F = 150\ \mathrm{N} $；
2. 代入公式计算功率：$ P = Fv = 150\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m/s} = 75\ \mathrm{W} $。
【答案】C
【知识点】功率计算、F-v图像
【点评】本题结合图像考查功率的计算，核心是从图像中提取对应物理量，再运用公式求解，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
13 新趋势 学科融合 [2025泗洪期中]跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能、提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为500 N的同学跳绳时，重心上升的高度h随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 (
A.下降过程中，该同学所受的重力不做功
B.该同学1 min内跳绳225次
C.该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为100 J
D.该同学跳绳的平均功率为150 W
D
)A.下降过程中，该同学所受的重力不做功
B.该同学1 min内跳绳225次
C.该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为100 J
D.该同学跳绳的平均功率为150 W
答案
13. D
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需结合重力做功的条件、周期的计算、功和功率的公式逐一分析：
1. 重力做功的条件是物体在重力方向存在位移，据此判断选项A；
2. 从图像中提取跳绳的周期，计算1分钟内的跳绳次数，判断选项B；
3. 根据公式$W=Gh$计算单次克服重力做的功，判断选项C；
4. 先计算1分钟内的总功，再根据$P=\frac{W_{总}}{t}$计算平均功率，判断选项D。
【解析】
选项A：下降过程中，该同学在重力方向（竖直向下）有位移，满足做功的两个必要因素（力和力方向上的位移），因此重力对该同学做功，A错误；
选项B：由图像可知，跳绳的周期$T=\frac{1}{3}\ \mathrm{s}$，1分钟$=60\ \mathrm{s}$，则1分钟内跳绳次数$n=\frac{60\ \mathrm{s}}{\frac{1}{3}\ \mathrm{s}}=180$次，不是225次，B错误；
选项C：跳绳一次克服重力做的功$W=Gh=500\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=50\ \mathrm{J}$，不是100 J，C错误；
选项D：1分钟内总功$W_{总}=nW=180 × 50\ \mathrm{J}=9000\ \mathrm{J}$，平均功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{9000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=150\ \mathrm{W}$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
重力做功、功率计算、周期应用
【点评】
本题结合跳绳的实际场景，考查物理知识在生活中的应用，关键是从图像中提取周期和重心上升高度的信息，需准确掌握做功条件及功、功率的计算公式。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正确性，需结合重力做功的条件、周期的计算、功和功率的公式逐一分析：
1. 重力做功的条件是物体在重力方向存在位移，据此判断选项A；
2. 从图像中提取跳绳的周期，计算1分钟内的跳绳次数，判断选项B；
3. 根据公式$W=Gh$计算单次克服重力做的功，判断选项C；
4. 先计算1分钟内的总功，再根据$P=\frac{W_{总}}{t}$计算平均功率，判断选项D。
【解析】
选项A：下降过程中，该同学在重力方向（竖直向下）有位移，满足做功的两个必要因素（力和力方向上的位移），因此重力对该同学做功，A错误；
选项B：由图像可知，跳绳的周期$T=\frac{1}{3}\ \mathrm{s}$，1分钟$=60\ \mathrm{s}$，则1分钟内跳绳次数$n=\frac{60\ \mathrm{s}}{\frac{1}{3}\ \mathrm{s}}=180$次，不是225次，B错误；
选项C：跳绳一次克服重力做的功$W=Gh=500\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=50\ \mathrm{J}$，不是100 J，C错误；
选项D：1分钟内总功$W_{总}=nW=180 × 50\ \mathrm{J}=9000\ \mathrm{J}$，平均功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{9000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=150\ \mathrm{W}$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
重力做功、功率计算、周期应用
【点评】
本题结合跳绳的实际场景，考查物理知识在生活中的应用，关键是从图像中提取周期和重心上升高度的信息，需准确掌握做功条件及功、功率的计算公式。
【难度系数】
0.5
