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1. 关于机械效率，下列说法正确的是(
A.机械效率高的机械，做功一定多
B.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C.没有摩擦时，机械效率一定等于100%
D.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
D
)。A.机械效率高的机械，做功一定多
B.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C.没有摩擦时，机械效率一定等于100%
D.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
答案
1.D
解析
【分析】
本题考查机械效率的概念，需先明确机械效率的定义（有用功与总功的比值），再逐一分析各选项，区分机械效率与做功多少、省力大小等无关物理量的关系，判断正误。
【解析】
机械效率的公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$，且$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，据此分析选项：
选项A：机械效率高仅说明有用功占总功的比例大，与做功总量（总功）无关，做功多少还和功率、时间等有关，故A错误；
选项B：省力是指动力大小，机械效率与省力多少无直接关联，效率取决于有用功和总功的比值，故B错误；
选项C：即使无摩擦，使用机械时仍需克服机械自身重力做额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%，故C错误；
选项D：由$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$，当有用功相同时，额外功越小，总功越小，机械效率越高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念、机械效率的计算
【点评】
本题为基础概念题，核心是准确理解机械效率的定义，易错点在于混淆机械效率与做功多少、省力大小等物理量的关系，需牢记机械效率仅反映有用功在总功中的占比。
【难度系数】
0.6
本题考查机械效率的概念，需先明确机械效率的定义（有用功与总功的比值），再逐一分析各选项，区分机械效率与做功多少、省力大小等无关物理量的关系，判断正误。
【解析】
机械效率的公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$，且$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，据此分析选项：
选项A：机械效率高仅说明有用功占总功的比例大，与做功总量（总功）无关，做功多少还和功率、时间等有关，故A错误；
选项B：省力是指动力大小，机械效率与省力多少无直接关联，效率取决于有用功和总功的比值，故B错误；
选项C：即使无摩擦，使用机械时仍需克服机械自身重力做额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%，故C错误；
选项D：由$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$，当有用功相同时，额外功越小，总功越小，机械效率越高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念、机械效率的计算
【点评】
本题为基础概念题，核心是准确理解机械效率的定义，易错点在于混淆机械效率与做功多少、省力大小等物理量的关系，需牢记机械效率仅反映有用功在总功中的占比。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示，小球由最高点摆动到最低点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是(
A.动能减少，重力势能增加，机械能不变
B.动能增加，重力势能减少，机械能不变
C.动能不变，重力势能增加，机械能不变
D.动能不变，重力势能增加，机械能增加
B
)。A.动能减少，重力势能增加，机械能不变
B.动能增加，重力势能减少，机械能不变
C.动能不变，重力势能增加，机械能不变
D.动能不变，重力势能增加，机械能增加
答案
2.B
解析
【分析】要判断小球摆动过程中的能量变化，需结合动能、重力势能的影响因素，以及机械能守恒的条件逐步分析：首先，动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；其次，不计空气阻力时，机械能守恒。据此逐步推导即可得出结论。
【解析】小球由最高点摆动到最低点的过程中：①动能变化：小球质量不变，速度逐渐增大，根据动能的影响因素，可知动能增加；②重力势能变化：小球质量不变，高度逐渐降低，根据重力势能的影响因素，可知重力势能减少；③机械能变化：不计空气阻力，摆动过程中只有重力做功，满足机械能守恒条件，因此机械能不变。综上，符合该变化的选项为B。
【答案】B
【知识点】动能与势能转化、机械能守恒
【点评】本题考查机械能的转化与守恒，核心是掌握动能、重力势能的影响因素，以及机械能守恒的条件，属于基础题型，需准确区分能量变化的判断依据。
【难度系数】0.3
【解析】小球由最高点摆动到最低点的过程中：①动能变化：小球质量不变，速度逐渐增大，根据动能的影响因素，可知动能增加；②重力势能变化：小球质量不变，高度逐渐降低，根据重力势能的影响因素，可知重力势能减少；③机械能变化：不计空气阻力，摆动过程中只有重力做功，满足机械能守恒条件，因此机械能不变。综上，符合该变化的选项为B。
【答案】B
【知识点】动能与势能转化、机械能守恒
【点评】本题考查机械能的转化与守恒，核心是掌握动能、重力势能的影响因素，以及机械能守恒的条件，属于基础题型，需准确区分能量变化的判断依据。
【难度系数】0.3
3. 如图所示，杠杆在水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码
D.在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码
C
）。A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码
D.在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码
答案
3.C
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路是先明确杠杆平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$，先确定原杠杆的力和力臂，再分别计算每个选项操作后左右两侧力与力臂的乘积，若乘积相等则杠杆仍平衡，反之则不平衡。
【解析】
设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，原杠杆平衡状态：左侧力$F_左=2G$，力臂$L_左=3L$；右侧力$F_右=3G$，力臂$L_右=2L$，满足$2G×3L=3G×2L$，杠杆平衡。
选项A：两侧钩码同时向外移一格，左侧力臂变为$3L+1L=4L$，乘积为$2G×4L=8GL$；右侧力臂变为$2L+1L=3L$，乘积为$3G×3L=9GL$，$8GL≠9GL$，杠杆不平衡，A错误。
选项B：两侧钩码同时向内移一格，左侧力臂变为$3L-1L=2L$，乘积为$2G×2L=4GL$；右侧力臂变为$2L-1L=1L$，乘积为$3G×1L=3GL$，$4GL≠3GL$，杠杆不平衡，B错误。
选项C：左侧钩码向内移一格，右侧减去一个钩码，左侧力臂变为$3L-1L=2L$，乘积为$2G×2L=4GL$；右侧力变为$3G-G=2G$，力臂仍为$2L$，乘积为$2G×2L=4GL$，两者相等，杠杆平衡，C正确。
选项D：两侧同时加挂一个相同钩码，左侧力变为$3G$，乘积为$3G×3L=9GL$；右侧力变为$4G$，乘积为$4G×2L=8GL$，$9GL≠8GL$，杠杆不平衡，D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题需结合杠杆平衡条件分析各选项，关键是准确确定力和对应的力臂，通过计算乘积判断杠杆是否平衡，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路是先明确杠杆平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$，先确定原杠杆的力和力臂，再分别计算每个选项操作后左右两侧力与力臂的乘积，若乘积相等则杠杆仍平衡，反之则不平衡。
【解析】
设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，原杠杆平衡状态：左侧力$F_左=2G$，力臂$L_左=3L$；右侧力$F_右=3G$，力臂$L_右=2L$，满足$2G×3L=3G×2L$，杠杆平衡。
选项A：两侧钩码同时向外移一格，左侧力臂变为$3L+1L=4L$，乘积为$2G×4L=8GL$；右侧力臂变为$2L+1L=3L$，乘积为$3G×3L=9GL$，$8GL≠9GL$，杠杆不平衡，A错误。
选项B：两侧钩码同时向内移一格，左侧力臂变为$3L-1L=2L$，乘积为$2G×2L=4GL$；右侧力臂变为$2L-1L=1L$，乘积为$3G×1L=3GL$，$4GL≠3GL$，杠杆不平衡，B错误。
选项C：左侧钩码向内移一格，右侧减去一个钩码，左侧力臂变为$3L-1L=2L$，乘积为$2G×2L=4GL$；右侧力变为$3G-G=2G$，力臂仍为$2L$，乘积为$2G×2L=4GL$，两者相等，杠杆平衡，C正确。
选项D：两侧同时加挂一个相同钩码，左侧力变为$3G$，乘积为$3G×3L=9GL$；右侧力变为$4G$，乘积为$4G×2L=8GL$，$9GL≠8GL$，杠杆不平衡，D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题需结合杠杆平衡条件分析各选项，关键是准确确定力和对应的力臂，通过计算乘积判断杠杆是否平衡，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
4. 如图所示是跳水运动员跳水时的情景，运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中(
A.运动员的动能一直增大
B.运动员的重力势能一直减小
C.运动员的动能先减小后增大
D.运动员的重力势能先减小后增大
C
)。A.运动员的动能一直增大
B.运动员的重力势能一直减小
C.运动员的动能先减小后增大
D.运动员的重力势能先减小后增大
答案
4.C
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确动能和重力势能的影响因素：动能由质量和速度决定，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能由质量和高度决定，质量越大、高度越高，重力势能越大。运动员的运动分为上升、下落两个阶段，需分阶段分析能量变化，再逐一判断选项。
【解析】
不计空气阻力时，运动员的运动分为两个阶段：
1. 上升阶段：运动员向上运动，质量不变，速度逐渐减小，因此动能减小；同时高度逐渐增大，重力势能增大。
2. 下落阶段：运动员向下运动，质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；同时高度逐渐减小，重力势能减小。
综上，整个过程中运动员的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小。对选项逐一判断：
A选项“动能一直增大”不符合分析，错误；
B选项“重力势能一直减小”不符合分析，错误；
C选项“动能先减小后增大”符合分析，正确；
D选项“重力势能先减小后增大”不符合分析，错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与重力势能的转化、影响动能和势能的因素
【点评】
本题是机械能转化的基础题型，核心是分阶段分析物体的运动状态，明确动能和重力势能的影响因素，难度较低，需注意区分上升和下落阶段的能量变化规律。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确动能和重力势能的影响因素：动能由质量和速度决定，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能由质量和高度决定，质量越大、高度越高，重力势能越大。运动员的运动分为上升、下落两个阶段，需分阶段分析能量变化，再逐一判断选项。
【解析】
不计空气阻力时，运动员的运动分为两个阶段：
1. 上升阶段：运动员向上运动，质量不变，速度逐渐减小，因此动能减小；同时高度逐渐增大，重力势能增大。
2. 下落阶段：运动员向下运动，质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；同时高度逐渐减小，重力势能减小。
综上，整个过程中运动员的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小。对选项逐一判断：
A选项“动能一直增大”不符合分析，错误；
B选项“重力势能一直减小”不符合分析，错误；
C选项“动能先减小后增大”符合分析，正确；
D选项“重力势能先减小后增大”不符合分析，错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与重力势能的转化、影响动能和势能的因素
【点评】
本题是机械能转化的基础题型，核心是分阶段分析物体的运动状态，明确动能和重力势能的影响因素，难度较低，需注意区分上升和下落阶段的能量变化规律。
【难度系数】
0.7
5. 小明爸爸的质量为70 kg，小明的质量为50 kg。父子俩一起从一楼走上二楼。在此过程中，以下判断正确的是(
A.两个人做功的功率相等
B.无法比较做功的快慢
C.小明做功的功率比爸爸大
D.爸爸做功的功率比小明大
D
)。A.两个人做功的功率相等
B.无法比较做功的快慢
C.小明做功的功率比爸爸大
D.爸爸做功的功率比小明大
答案
5.D
解析
【分析】本题考查功和功率的比较，解题思路：首先明确上楼过程是克服自身重力做功，功的公式为$W=Gh=mgh$；功率表示做功快慢，公式为$P=\frac{W}{t}$。两人从一楼到二楼，上升高度$h$相同，一起上楼则所用时间$t$相同，只需比较两人做功多少，即可判断功率大小。
【解析】解：上楼时，克服重力做功$W=Gh=mgh$，两人上升高度$h$相同，爸爸质量$m_{爸}=70kg$大于小明质量$m_{明}=50kg$，根据$W=mgh$可知，爸爸做的功$W_{爸}$大于小明做的功$W_{明}$；又因为两人一起上楼，所用时间$t$相同，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，时间相同时，做功越多功率越大，所以爸爸做功的功率比小明大。故选项D正确，A、B、C错误。
【答案】D
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题结合生活场景考查功和功率的基础应用，关键是抓住“上升高度相同、时间相同”的条件，利用公式推导比较功率大小，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】解：上楼时，克服重力做功$W=Gh=mgh$，两人上升高度$h$相同，爸爸质量$m_{爸}=70kg$大于小明质量$m_{明}=50kg$，根据$W=mgh$可知，爸爸做的功$W_{爸}$大于小明做的功$W_{明}$；又因为两人一起上楼，所用时间$t$相同，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，时间相同时，做功越多功率越大，所以爸爸做功的功率比小明大。故选项D正确，A、B、C错误。
【答案】D
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题结合生活场景考查功和功率的基础应用，关键是抓住“上升高度相同、时间相同”的条件，利用公式推导比较功率大小，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.3
