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1. (2025·马鞍山东方实验学校三模)如图所示,物体A在拉力F的作用下以3.6 km/h的速度匀速上升,弹簧测力计的示数为5 N,动滑轮的自重为2 N,则拉力做功的功率为
6
W。(不计绳重及摩擦) 答案
1. 6
解析
【分析】本题需先明确动滑轮为反向使用（拉力作用在动滑轮轴上），依次确定绳子拉力、动滑轮受力关系、速度关系，最后用功率公式计算。步骤：1. 弹簧测力计示数等于绳子拉力，得绳子拉力大小；2. 对动滑轮受力分析，利用平衡条件求拉力F；3. 分析物体A与动滑轮轴的速度关系，算出拉力F的作用点速度；4. 根据功率公式计算拉力的功率。
【解析】弹簧测力计示数为5N，因此绳子拉力$ T = 5N $。对匀速上升的动滑轮受力分析，不计绳重及摩擦，向上的拉力$ F $与向下的两个绳子拉力、动滑轮自重平衡，即：
$ F = 2T + G_{轮} = 2×5N + 2N = 12N $
物体A的速度$ v_A = 3.6km/h = 1m/s $，反向使用动滑轮时，物体A上升距离是动滑轮轴上升距离的2倍，故动滑轮轴的速度（拉力F的作用点速度）：
$ v_F = \frac{v_A}{2} = \frac{1m/s}{2} = 0.5m/s $
拉力做功的功率：
$ P = Fv_F = 12N × 0.5m/s = 6W $
【答案】6
【知识点】动滑轮受力分析、功率计算、速度关系
【点评】本题考查反向动滑轮的受力、速度关系及功率计算，需注意反向动滑轮的受力和速度规律与常规动滑轮相反，是解题关键，易因混淆常规动滑轮规律出错。
【难度系数】0.5
【解析】弹簧测力计示数为5N，因此绳子拉力$ T = 5N $。对匀速上升的动滑轮受力分析，不计绳重及摩擦，向上的拉力$ F $与向下的两个绳子拉力、动滑轮自重平衡，即：
$ F = 2T + G_{轮} = 2×5N + 2N = 12N $
物体A的速度$ v_A = 3.6km/h = 1m/s $，反向使用动滑轮时，物体A上升距离是动滑轮轴上升距离的2倍，故动滑轮轴的速度（拉力F的作用点速度）：
$ v_F = \frac{v_A}{2} = \frac{1m/s}{2} = 0.5m/s $
拉力做功的功率：
$ P = Fv_F = 12N × 0.5m/s = 6W $
【答案】6
【知识点】动滑轮受力分析、功率计算、速度关系
【点评】本题考查反向动滑轮的受力、速度关系及功率计算，需注意反向动滑轮的受力和速度规律与常规动滑轮相反，是解题关键，易因混淆常规动滑轮规律出错。
【难度系数】0.5
2.（2024·连云港中考）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为$W_1$、$W_2$，功率的大小分别为$P_1$、$P_2$，关于它们之间的大小关系说法正确的是（
A.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＜ P_2$
B.$W_1 ＞ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
C.$W_1 = W_2$ $P_1 = P_2$
D.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
（第2题）（第3题）
C
）A.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＜ P_2$
B.$W_1 ＞ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
C.$W_1 = W_2$ $P_1 = P_2$
D.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
（第2题）（第3题）
答案
2. C
解析
【分析】
要判断两次力做功和功率的大小关系，需依据功和功率的计算公式分析：功的大小由力和力方向上移动的距离决定，公式为$W=Fs$；功率是单位时间内做的功，公式为$P=\frac{W}{t}$。题目中两次的力大小相同、移动距离相同、做功时间相同，据此推导即可。
【解析】
1. 计算功：根据功的公式$W=Fs$，已知两次所用的力$F_1=F_2$，物体在力的方向上移动的距离$s_1=s_2$，因此两次力做的功$W_1=F_1s_1$，$W_2=F_2s_2$，代入已知条件可得$W_1=W_2$。
2. 计算功率：根据功率的公式$P=\frac{W}{t}$，两次做功$W_1=W_2$，且做功时间$t_1=t_2$，因此功率$P_1=\frac{W_1}{t_1}$，$P_2=\frac{W_2}{t_2}$，代入已知条件可得$P_1=P_2$。
综上，$W_1=W_2$，$P_1=P_2$，对应选项C。
【答案】
C
【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，核心是牢记公式并准确提取题目中力、距离、时间的等量关系，属于常规基础题，难度较低。
【难度系数】
0.3
要判断两次力做功和功率的大小关系，需依据功和功率的计算公式分析：功的大小由力和力方向上移动的距离决定，公式为$W=Fs$；功率是单位时间内做的功，公式为$P=\frac{W}{t}$。题目中两次的力大小相同、移动距离相同、做功时间相同，据此推导即可。
【解析】
1. 计算功：根据功的公式$W=Fs$，已知两次所用的力$F_1=F_2$，物体在力的方向上移动的距离$s_1=s_2$，因此两次力做的功$W_1=F_1s_1$，$W_2=F_2s_2$，代入已知条件可得$W_1=W_2$。
2. 计算功率：根据功率的公式$P=\frac{W}{t}$，两次做功$W_1=W_2$，且做功时间$t_1=t_2$，因此功率$P_1=\frac{W_1}{t_1}$，$P_2=\frac{W_2}{t_2}$，代入已知条件可得$P_1=P_2$。
综上，$W_1=W_2$，$P_1=P_2$，对应选项C。
【答案】
C
【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，核心是牢记公式并准确提取题目中力、距离、时间的等量关系，属于常规基础题，难度较低。
【难度系数】
0.3
3. (2025·黑龙江中考)如图所示,小李同学用滑轮将重6 N的物体竖直向上匀速提升20 cm。若此滑轮自重为2 N,忽略绳重和摩擦,则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为
4
N,这个滑轮的机械效率是75%
。答案
3. 4；75%
解析
【分析】
首先判断该滑轮为动滑轮，对动滑轮进行受力分析，利用受力平衡计算拉力；再根据机械效率公式，结合有用功、总功的计算方法，求出机械效率。
【解析】
1. 计算拉力F：
该滑轮为动滑轮，忽略绳重和摩擦，动滑轮匀速运动时受力平衡，向上的两段绳子拉力之和等于向下的总重力（物体重力与滑轮自重之和），即：
$2F = G_{物} + G_{轮}$
代入数据$G_{物}=6N$，$G_{轮}=2N$，得：
$F=\frac{6N + 2N}{2}=4N$。
2. 计算机械效率：
物体上升高度$h=20cm=0.2m$，
有用功：$W_{有}=G_{物}h=6N×0.2m=1.2J$；
动滑轮上有2段绳子，绳子自由端移动距离$s=2h=2×0.2m=0.4m$，
总功：$W_{总}=Fs=4N×0.4m=1.6J$；
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1.2J}{1.6J}×100\%=75\%$。
【答案】
4；75%
【知识点】
动滑轮拉力计算、机械效率
【点评】
本题考查动滑轮的受力分析和机械效率的计算，关键是明确动滑轮特殊使用时的拉力关系，以及有用功、总功的判断，属于基础力学题，需掌握滑轮的相关知识点。
【难度系数】
0.5
首先判断该滑轮为动滑轮，对动滑轮进行受力分析，利用受力平衡计算拉力；再根据机械效率公式，结合有用功、总功的计算方法，求出机械效率。
【解析】
1. 计算拉力F：
该滑轮为动滑轮，忽略绳重和摩擦，动滑轮匀速运动时受力平衡，向上的两段绳子拉力之和等于向下的总重力（物体重力与滑轮自重之和），即：
$2F = G_{物} + G_{轮}$
代入数据$G_{物}=6N$，$G_{轮}=2N$，得：
$F=\frac{6N + 2N}{2}=4N$。
2. 计算机械效率：
物体上升高度$h=20cm=0.2m$，
有用功：$W_{有}=G_{物}h=6N×0.2m=1.2J$；
动滑轮上有2段绳子，绳子自由端移动距离$s=2h=2×0.2m=0.4m$，
总功：$W_{总}=Fs=4N×0.4m=1.6J$；
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1.2J}{1.6J}×100\%=75\%$。
【答案】
4；75%
【知识点】
动滑轮拉力计算、机械效率
【点评】
本题考查动滑轮的受力分析和机械效率的计算，关键是明确动滑轮特殊使用时的拉力关系，以及有用功、总功的判断，属于基础力学题，需掌握滑轮的相关知识点。
【难度系数】
0.5
4. (2025·亳州利辛县调研)小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率。如表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据：
(1)第1次实验中物重G的示数如图,则表中数据①为
(2)分析数据可知:在滑轮组不变的情况下,增加所提物体的重力,滑轮组的机械效率变
(1)第1次实验中物重G的示数如图,则表中数据①为
4
,第2次实验滑轮组的机械效率为78.1
%(百分号前保留一位小数)。(2)分析数据可知:在滑轮组不变的情况下,增加所提物体的重力,滑轮组的机械效率变
高
(填“高”或“低”)。答案
4. (1) 4；78.1 (2) 高
解析
【分析】
第（1）问中，物重G的示数需读取对应测力工具，结合实验数据可知第1次物重为4N；计算第2次机械效率时，需运用机械效率公式η=W有用/W总×100%，其中有用功W有用=Gh，总功W总=Fs，利用滑轮组中s=nh的关系代入数据即可算出结果。第（2）问需分析同一滑轮组下，物重变化对机械效率的影响，额外功主要来自动滑轮重力，物重增加时有用功占比增大，据此判断机械效率变化。
【解析】
(1) 第1次实验中，物重G的示数为4N，故表中数据①为4；第2次实验中，根据机械效率公式η=W有/W总×100%，W有=Gh，W总=Fs，代入对应实验数据计算得η≈78.1%。
(2) 滑轮组不变时，额外功主要由动滑轮的重力产生，提升物体的重力越大，有用功在总功中所占的比例越大，因此滑轮组的机械效率变高。
【答案】
(1) 4；78.1 (2) 高
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的计算及影响因素，需掌握机械效率的计算公式，理解同一滑轮组机械效率与物重的关系，属于基础实验题。
【难度系数】
0.5
第（1）问中，物重G的示数需读取对应测力工具，结合实验数据可知第1次物重为4N；计算第2次机械效率时，需运用机械效率公式η=W有用/W总×100%，其中有用功W有用=Gh，总功W总=Fs，利用滑轮组中s=nh的关系代入数据即可算出结果。第（2）问需分析同一滑轮组下，物重变化对机械效率的影响，额外功主要来自动滑轮重力，物重增加时有用功占比增大，据此判断机械效率变化。
【解析】
(1) 第1次实验中，物重G的示数为4N，故表中数据①为4；第2次实验中，根据机械效率公式η=W有/W总×100%，W有=Gh，W总=Fs，代入对应实验数据计算得η≈78.1%。
(2) 滑轮组不变时，额外功主要由动滑轮的重力产生，提升物体的重力越大，有用功在总功中所占的比例越大，因此滑轮组的机械效率变高。
【答案】
(1) 4；78.1 (2) 高
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的计算及影响因素，需掌握机械效率的计算公式，理解同一滑轮组机械效率与物重的关系，属于基础实验题。
【难度系数】
0.5
5. 新素材 科技前沿（2025·连云港中考）
2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（
A.动能增加，重力势能不变，机械能增加
B.动能增加，重力势能增加，机械能增加
C.动能不变，重力势能减小，机械能减小
D.动能减小，重力势能增加，机械能不变
2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（
B
）A.动能增加，重力势能不变，机械能增加
B.动能增加，重力势能增加，机械能增加
C.动能不变，重力势能减小，机械能减小
D.动能减小，重力势能增加，机械能不变
答案
5. B
解析
【分析】要判断动能、重力势能和机械能的变化，需先明确各能量的影响因素：动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；机械能是动能与势能的总和。本题中飞船加速升空，质量不变，结合速度和高度的变化即可判断各能量的变化。
【解析】飞船加速升空过程中，质量不变，速度增大，根据动能的影响因素，动能增加；同时高度升高，根据重力势能的影响因素，重力势能增加；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能增加。对应选项B正确。
【答案】B
【知识点】动能、重力势能、机械能
【点评】本题考查动能、重力势能及机械能的影响因素，属于基础概念题，牢记各能量的决定因素即可正确判断。
【难度系数】0.8
【解析】飞船加速升空过程中，质量不变，速度增大，根据动能的影响因素，动能增加；同时高度升高，根据重力势能的影响因素，重力势能增加；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能增加。对应选项B正确。
【答案】B
【知识点】动能、重力势能、机械能
【点评】本题考查动能、重力势能及机械能的影响因素，属于基础概念题，牢记各能量的决定因素即可正确判断。
【难度系数】0.8
6. 核心素养 科学思维（2025·亳州利辛县月考）
如图所示，踢出去的足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点运动到d点，b、d两点在同一水平面上，则下列说法正确的是（
A.足球在b、d两点的动能相等
B.在a点时，足球的重力势能最小
C.从b点到c点的过程中，足球的重力势能部分转化为动能
D.从a点到d点的过程中，足球的机械能保持不变
如图所示，踢出去的足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点运动到d点，b、d两点在同一水平面上，则下列说法正确的是（
C
）A.足球在b、d两点的动能相等
B.在a点时，足球的重力势能最小
C.从b点到c点的过程中，足球的重力势能部分转化为动能
D.从a点到d点的过程中，足球的机械能保持不变
答案
6. C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；足球在凹凸不平的草地运动时，会克服摩擦力做功，机械能（动能+势能）会不断减小。接下来逐个分析选项：
1. 选项A：b、d两点在同一水平面，重力势能相同，但从b到d的过程中，足球需克服摩擦力消耗机械能，因此d点动能小于b点，A错误；
2. 选项B：重力势能由高度决定，c点是路径最低点，高度最小，足球在c点重力势能最小，a点高度最高，重力势能最大，B错误；
3. 选项C：从b到c，足球高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增加，此过程中重力势能部分转化为动能，C正确；
4. 选项D：运动中存在摩擦力，足球的机械能会因克服摩擦做功而减小，不会保持不变，D错误。
【解析】
根据动能、重力势能的影响因素及机械能变化规律分析：
A选项：b、d高度相同，重力势能相等，但足球从b到d需克服摩擦力做功，机械能减少，故d点动能小于b点，A错误；
B选项：重力势能由高度决定，c点高度最低，重力势能最小，a点高度最高，重力势能最大，B错误；
C选项：从b到c，足球高度下降，重力势能减小，速度变大，动能增加，因此重力势能部分转化为动能，C正确；
D选项：足球运动时受摩擦力作用，机械能会因克服摩擦做功而减小，不会保持不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能转化、机械能变化、摩擦力对机械能的影响
【点评】
本题结合实际场景考查机械能转化，关键在于注意运动过程中存在摩擦，机械能不守恒，需区分动能、势能的影响因素，避免忽略摩擦导致错解。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；足球在凹凸不平的草地运动时，会克服摩擦力做功，机械能（动能+势能）会不断减小。接下来逐个分析选项：
1. 选项A：b、d两点在同一水平面，重力势能相同，但从b到d的过程中，足球需克服摩擦力消耗机械能，因此d点动能小于b点，A错误；
2. 选项B：重力势能由高度决定，c点是路径最低点，高度最小，足球在c点重力势能最小，a点高度最高，重力势能最大，B错误；
3. 选项C：从b到c，足球高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增加，此过程中重力势能部分转化为动能，C正确；
4. 选项D：运动中存在摩擦力，足球的机械能会因克服摩擦做功而减小，不会保持不变，D错误。
【解析】
根据动能、重力势能的影响因素及机械能变化规律分析：
A选项：b、d高度相同，重力势能相等，但足球从b到d需克服摩擦力做功，机械能减少，故d点动能小于b点，A错误；
B选项：重力势能由高度决定，c点高度最低，重力势能最小，a点高度最高，重力势能最大，B错误；
C选项：从b到c，足球高度下降，重力势能减小，速度变大，动能增加，因此重力势能部分转化为动能，C正确；
D选项：足球运动时受摩擦力作用，机械能会因克服摩擦做功而减小，不会保持不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能转化、机械能变化、摩擦力对机械能的影响
【点评】
本题结合实际场景考查机械能转化，关键在于注意运动过程中存在摩擦，机械能不守恒，需区分动能、势能的影响因素，避免忽略摩擦导致错解。
【难度系数】
0.5
