2011-2020北京10年中考真题物理汇编：机械能一．选择题（共2小题）1．（2016?北京）下列说法中正确的是（ ）A．跳伞运动员匀速
下落的过程中，动能变大B．投出去的实心球在空中运动过程中，运动状态不变C．跳远运动员起跳后能继续向前运动，是由于运动员具有惯性D．
跳高运动员起跳蹬地时，运动员对地的压力小于地对运动员的支持力2．（2013?北京）如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑
轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的
最大拉力为3000N．圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3．在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表
面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为η，钢架
对定滑轮的拉力为T．在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N
/kg．下列选项中正确的是（ ）A．压强p的最小值为15000PaB．拉力T的大小为2700NC．拉力F的大小为640ND．滑轮
组的机械效率为90%二．多选题（共8小题）3．（2020?北京）如图所示为游乐园的过山车运行的情境，下列说法正确的是（ ）A．过
山车从高处加速滑下的过程中，动能增加B．过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用C．过山车从低处上升的过程中，重力势能增加D．过山
车从低处上升的过程中，重力势能转化为动能4．（2020?北京）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动
绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为90%．已知物体A重540N，该工人重50
0N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程，下列说法正确的是（ ）A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200NB．
绳子自由端拉力的功率为120WC．该工人对地面的压力为200ND．支架受到滑轮组的拉力为960N5．（2019?北京）某同学用滑轮
组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质
量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（
）A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/sB．拉力F的功率为0.26WC．有用功为0.45JD．滑轮组的机械效率为90%6．（2
019?北京）如图所示，小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程，下列说法中正确的是（ ）A．小朋友不具有惯性B．小朋友的运动状态
不变C．小朋友的动能增加D．小朋友的重力势能减少7．（2016?北京）一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两
点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（ ）A．小球在下落过程中动能不变B．小球在C点的
重力势能小于在B点的重力势能C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功
的功率8．（2015?北京）如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为m1的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与
m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上
。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（ ）A．木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大B．木块匀速运动的过程中，
木块和钩码所受的重力都不做功C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小D．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦
力大小为m2g9．（2013?北京）下列有关机械能的说法中正确的是（ ）A．只要有力对物体做功，物体的机械能就改变B．在平衡力作
用下运动的木块的动能保持不变C．推出的铅球在下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的D．如果物体通过的路程与所用时间的比值不变，则
物体的机械能不变10．（2012?北京）下列说法中正确的是（ ）A．匀速下落过程中的跳伞运动员的机械能减小B．在空中下落的排球，
运动得越来越快，是因为排球具有惯性C．汽车受到力的作用，它的运动快慢或运动方向一定发生改变D．小安站在磅秤上，小安对磅秤的压力和磅
秤对小安的支持力大小一定相等三．计算题（共3小题）11．（2017?北京）如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F
作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m。在这个过程中，拉力F为500N
，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P．求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）拉力F的功率P。12．（2015?北京）用如图所
示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m
/s，滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力GA；（3）动滑轮所
受的重力G动。13．（2014?北京）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v
匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为η1；为了提高滑轮组的机械效率
，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v
匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为η2．已知：G1﹣G2＝30N
，η2﹣η1＝5%，＝，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10﹣2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可
忽略不计。求：（1）物体M1受到的浮力F浮；（2）拉力F1与F2之比；（3）物体M1受到的重力G。四．解答题（共4小题）14．（2
017?北京）在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，需要控制物体的速度大小相等。为了控制物体的速度大小相等，小华选用
了体积相等、质量不等的金属球A和B，利用如图所示的带滑槽的轨道进行实验。小华认为：如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释
放，则A、B两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等。小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要，添加适当的器材，设计实验检验小华的
观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。15．（2015?北京）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒
，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。（1）
写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表格。16．（2012?北京）图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画
出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B．物体A的底面积为SA，密度为ρ
A，高度为h1；物体B的底面积为SB，密度为ρB，高度为h2．当物体A所受竖直向上拉力T1为1500N时，物体A静止，地面对物体A
的支持力为N1，挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做的功为W．当物体
B所受竖直向上的拉力T2为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N2．挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程
中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625N，拉力F2做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%．已知：N1＝2N2，5
SA＝4SB，8ρA＝7ρB，2hA＝5hB，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）物体B匀速上升的速度v：（2）拉力F1做
的功W。17．（2011?北京）某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面
上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程
中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA．小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为η
B．拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示。已知：υ1＝3υ2，物体A的体积为VA，物体B的体积为VB，且3V
A＝2VB，物体A的密度为ρA，物体B的密度为ρB，且8ρA＝7ρB．（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：机械效率ηB与ηA之
差。2011-2020北京10年中考真题物理汇编：机械能参考答案一．选择题（共2小题）1．【分析】（1）影响动能的影响因素是物体的
质量和物体运动的速度；（2）物体受到非平衡力的作用时，其运动状态一定改变；（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有
惯性，惯性是物体的一种属性；（4）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、跳伞
运动员匀速下落的过程中，质量不变、速度不变，动能不变，故A错误；B、投出去的实心球在空中运动过程中，受到非平衡力的作用，运动状态不
断改变。故B错误；C、跳远运动员起跳后能继续向前运动，是由于运动员具有惯性，仍然要保持原来的运动状态。故C正确；D、跳高运动员起跳
蹬地时，运动员对地的压力与地对运动员的支持力是一对相互作用力，大小相等。故D错误。故选：C。【点评】本题改变了单选题中对单一知识点
考查的模式，各选项选择了不同的考查内容，增加了试题对知识的覆盖。将考查的知识点融于实际情景中。让学生用所学的知识解释生活现象，学以
致用。2．【分析】（1）解答此题首先对动滑轮和物体做整体受力分析，如解答中的图1，对定滑轮做受力分析如解答中的图2，根据F浮＝ρ水
gV求得M所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M的重力，从而可求得拉力F大小；（2）因M有三段绳子承担，根据平衡条件F浮+3F＝
G轮+GM，可求得拉力T的大小；再根据η＝可求得滑轮组的机械效率。（3）由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N和连接圆柱体
M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N，可知圆柱体M的下表面受到水的压力，再利用p＝可求得压强p的最小值。【解答】解：（
1）对动滑轮和物体做整体受力分析，如图1，对定滑轮做受力分析如图2所示，∵h＝3m，S＝0.02m2，∴V＝0.06m3，∴F浮＝
ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3＝600N，∵M全部浸没，则V＝V排，∴＝＝＝，解得GM＝2700N
，由已知可知：v＝＝m/s，∵P＝＝＝F?3v＝F×3×m/s＝160W，∴F＝＝＝800N，故C错误；（2）由平衡条件：F浮+3
F＝G轮+GM，可得G轮＝600N+3×800N﹣2700N＝300N，则T＝2F+G轮＝1600N+300N＝1900N，故B错
误；（3）η＝＝×100%＝×100%＝×100%＝87.5%，故选项D错误；（4）F浮+3F＝G动+GM，露出水面，浮力减小，拉
力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断。此时的浮力为最小F浮最小＝G动+GM﹣3F＝300N+2
700N﹣3×900N＝300N，∴p＝＝＝1.5×104Pa，故选项A正确。故选：A。【点评】本题为力学综合题，考查了学生对重力
公式、密度公式、阿基米德原理、滑轮组拉力的计算方法、力的合成的掌握和运用，是我们初中力学中比较难的题目。二．多选题（共8小题）3．
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越
大，高度越高，重力势能越大。（3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是一种作用。【解答】解：A、过山车从高处加速滑下的过程中
，质量不变，速度变大，则过山车的动能增加，故A正确；B、过山车从高处加速滑下是由于受到重力的作用，惯性不是力，不能说受到惯性的作用
，故B错误；C、过山车从低处上升的过程中，质量不变，高度增加，则过山车的重力势能增加，故C正确；D、过山车从低处上升的过程中，质量
不变，速度减小，高度增大，则动能减小，重力势能增大，所以该过程中动能转化为重力势能，故D错误。故选：AC。【点评】掌握动能、重力势
能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。4．【分析】（1）由图可知n＝2，知道物体A的重
和滑轮组的机械效率，由η＝＝＝＝可求得绳子自由端受到竖直向下的拉力；（2）绳子自由端移动的速度v绳＝2v物，由P＝＝＝Fv绳可求得
绳子自由端拉力的功率；（3）该工人对地面的压力等于其重力减去拉力；（4）不计滑轮组的绳支架重和摩擦，由F＝（G+G动）求得动滑轮的
重力，根据物体间力的作用是相互的可求支架受到滑轮组的拉力。【解答】解：A、由图可知n＝2，该滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，即：90%
＝，解得F＝300N，故A错误；B、物体A以0.2m/s的速度匀速上升，则绳子自由端移动的速度v绳＝2v物＝2×0.2m/s＝0.
4m/s，绳子自由端拉力的功率：P＝＝＝Fv绳＝300N×0.4m/s＝120W，故B正确；C、该工人对地面的压力：F压＝G人﹣F
＝500N﹣300N＝200N，故C正确；D、不计滑轮组的绳支架重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力G动＝2F﹣G＝2×
300N﹣540N＝60N，两个滑轮质量相等，其重力相等，则定滑轮的重力也为60N，物体间力的作用是相互的，由图可知，支架受到滑轮
组的拉力F′＝3F+G定＝3×300N+60N＝960N．故D正确。故选：BCD。【点评】本题考查了学生对机械效率公式和功率公式的
掌握和运用，具有一定的难度，解题过程中一定要认真分析。5．【分析】（1）根据v＝可求速度；（2）根据P＝Fv可求拉力F的功率；（3
）有用功W有用＝Gh；（4）由图线ab所示分析可得，s＝nh可知n的示数，滑轮组的机械效率为η＝＝＝＝可求。【解答】解：A、绳子自
由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，绳子自由端移动的速度为：v＝＝＝20cm/s，故A错误；B、拉力F的功率：P＝
Fv＝1.3N×0.2m/s＝0.26W，故B正确；C、有用功：W有用＝Gh＝mgh＝0.45kg×10N/kg×0.1m＝0.4
5J，故C正确；D、由图线ab所示分析可得，s＝nh可得n＝＝＝4，滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝＝×100%＝86.5%，故D
错误，故选：BC。【点评】本题主要考查滑轮组公式的应用，是一道综合题。6．【分析】任何物体都有惯性；物体运动状态的改变包括速度大小
和速度方向发生了变化；动能的影响因素为速度和质量；重力势能的影响因素为高度和质量。【解答】解：A．任何物体在任何时候都具有惯性，所
以小朋友也具有惯性，故A错误。B．物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，速度变大，所以运
动状态也在改变，故B错误。C．动能的影响因素为速度和质量，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，速度在变大，所以动能在增加，故C正确。D．重
力势能的影响因素为高度和质量，小朋友由滑梯顶端往下滑，高度在减小，所以重力势能在减少，故D正确。故选：CD。【点评】本题综合考查惯
性，运动状态，动能和重力势能等方面，考查学生的综合掌握能力。7．【分析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度；（2
）影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度；（3）根据W＝Gh判断出做功的多少；（4）根据P＝判断出功率的大小。【解答】解：A、
小球从A点由静止开始下落，质量不变，速度越来越大，动能不断变大。故A错误；B、小球的质量不变，C点的高度小于在B点的高度，故小球在
C点的重力势能小于在B点的重力势能。故B正确；C、已知AB和BC的距离相等，根据W＝Gh可知，重力一定，通过的距离相同，所以重力做
的功相同。故C正确；D、由题意知，小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，AB和BC的距离相等，所以在BC段所用的时间小于在
AB段所用时间，根据P＝可知，重力做功相同的情况下，BC段的时间短，所以BC段做功的功率大，故D正确。故选：BCD。【点评】本题是
一道力学综合试题，主要考查对学生对基本概念的理解和运用，重点考查学生分析、解决问题的能力。和以往试题相比，情景简单新颖，引导我们教
学要重视对基本概念的教学，并对概念要进行变式训练。8．【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、
高度；机械能＝动能+势能。（2）力对物体做功的两个必要因素：作用在物体时的力，物体在该力的方向上通过距离。（3）木块匀速运动，说明
木块受到的力是平衡力。竖直方向上重力和支持力是平衡力，水平方向上拉力和摩擦力是平衡力；钩码触地后，木块由于惯性会继续向前运动，此时
所受摩擦力不变。【解答】解：A、木块在水平台上匀速运动的过程中，动能不变，重力势能不变，所以木块的机械能不变，故A错误；B、木块受
到重力竖直向下，木块向下没有移动距离，重力对木块没有做功，钩码受到重力竖直向下，钩码向下移动了距离，重力对钩码做功，故B错误；C、
钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故C正确；D、在钩码的拉力作用下，木块沿桌面做匀速运动
，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则f＝m2g；钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小
仍为m2g，故D正确。故选：CD。【点评】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，机械能＝动能+势能。（2）掌握力对物体
做功的两个必要因素。（3）掌握摩擦力大小的影响因素。9．【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大
。（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。（3）机械能等于动能和势能之和。【解答】解：A、力对
物体做功，物体的机械能不一定改变，如给轮胎打气时，对打气筒做功，打气筒发热，即打气筒的内能增加，机械能不变，故A错误；B、在平衡力
作用下运动的木块，质量和速度均不变，因此动能保持不变；故B正确；C、推出的铅球在下落过程中，质量不变，速度增加，高度减小，因此重力
势能减小、动能增加，即增加的动能是由重力势能转化来的；故C正确；D、物体通过的路程与所用时间的比值等于速度，物体的质量和速度不变，
说明动能不变，机械能等于动能和势能之和，因此机械能可能增加，可能减小，也可能不变，故D错误。故选：BC。【点评】该题考查了动能和重
力势能之间的变化，从影响因素入手进行分析。10．【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重
力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和；（2）力是改变物体运动状态的原因
，物体运动状态改变，一定受到了力的作用，但是物体受到力的作用运动状态不一定改变；（3）物体间力的作用是相互的，且作用力和反作用力大
小相等，方向相反，作用在同一直线上。【解答】解：A、匀速下落过程中的跳伞运动员，速度不变，所以动能不变，但高度降低，重力势能变小，
所以机械能变小，故A正确；B、在空中下落的排球，运动得越来越快，不是由于惯性，而是由于受到重力作用，不断改变排球的运动状态，使排球
运动得越来越快，故B错误；C、若汽车受到平衡力的作用，汽车的运动状态就不会改变，运动快慢或运动方向都不会改变，故C错误；D、小安站
在磅秤上，小安对磅秤的压力和磅秤对小安的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D正确。故选：AD。【点评】本题主要考查了机械能
大小的判断，力是改变物体运动状态的原因，需要对每个选项逐一分析才能解答。三．计算题（共3小题）11．【分析】（1）根据W有用＝Gh
求出有用功，根据W总＝Fs求出总功；利用η＝×100%即可求出滑轮组的机械效率；（2）利用P＝即可求出拉力F的功率P。【解答】解：
（1）W有用＝Gh＝900N×1m＝900J；W总＝Fs＝500N×2m＝1000J；机械效率η＝×100%＝×100%＝90%；
（2）拉力F的功率：P＝＝＝200W。答：（1）滑轮组的机械效率为90%；（2）拉力F的功率为200W。【点评】本题考查了有关滑轮
组的有用功、总功和机械效率的计算，知道 根据W有用＝Gh求出有用功，根据W总＝Fs求出总功。12．【分析】（1）已知绳子自由端竖直
向下的拉力F为400N，利用P＝＝＝Fv可求得拉力F做功的功率P；（2）已知滑轮的机械效率，利用η＝可求得物体A所受的重力；（3）
根据求得的物体A所受的重力，利用F＝（GA+G动）可求得动滑轮所受的重力。【解答】解：（1）物体A上升的速度vA＝0.1m/s，则
绳子移动的速度v＝2vA＝2×0.1m/s＝0.2m/s，拉力F做功的功率P＝＝＝Fv＝400N×0.2m/s＝80W；（2）滑轮
的机械效率η＝＝90%，即＝＝＝＝90%，解得G＝720N；（3）由图可知，重物A由2段绳子承担，则F＝（GA+G动），即400N
＝（720N+G动），解得G动＝80N。答：（1）拉力F做功的功率P为80W；（2）物体A所受的重力GA为720N；（3）动滑轮所
受的重力G动为80N。【点评】此题考查功率的计算和滑轮组绳子拉力的计算，弄清重物A由2段绳子承担是解答此题的关键。13．【分析】（
1）根据阿基米德原理求解物体M1受到的浮力F浮；（2）知道功率的大小，可求出功继而求出拉力的大小，也可根据P＝＝＝Fv，求出拉力大
小，再得出拉力F1与F2之比；（3）对物体受力分析，得出力的关系，在由机械效率公式联立解出物体M1受到的重力G。【解答】解：（1）
根据F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3＝400N；（2）P＝＝＝Fυ P1＝F1υ绳＝2 F1
υP2＝F2υ绳＝2 F2υ ＝＝①（3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如左图所示；在匀
速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如右图所示。由图可知：2F1+F浮＝G+G1②2F2+F浮＝G
+G2③G1﹣G2＝30N④由②③④得：F1﹣F2＝15N⑤由①⑤解得：F1＝240N F2＝225Nη＝η2﹣η1＝5%﹣
＝5%﹣＝5%解得：G＝760N；答：（1）物体M1受到的浮力F浮为400N；（2）拉力F1与F2之比为16：15；（3）物体M1
受到的重力G为760N。【点评】此题是简单机械、浮力、功率、机械效率综合计算题，难度较大，能够分析出物体在水中的受力情况是解决此题
的关键。四．解答题（共4小题）14．【分析】研究物体下落速度可能与物体的质量、物体的初始高度是否有关；研究物体下落速度与物体的质量
是否有关时，要控制物体所处的初始高度相同，改变物体的质量，观察小球到达水平面时的速度是否相同。【解答】答：添加器材：完全相同的滑槽
轨道一个；实验步骤：①将完全相同的两个带有滑槽的轨道并排放在水平桌面上，使两端对齐；②将AB两个金属球分别放置在两个轨道的最高点，
从静止开始同时释放，观察两球是否并排滚动，直到轨道零刻度线处。实验分析：若两个小球AB并排滚动到零刻度线处，说明小球下落的速度与小
球的质量无关，小华的观点正确；若两个小球AB先后滚动到零刻度线处，说明小球下落的速度与小球的质量有关，小刚的观点正确。【点评】本题
是一道设计实验题，把握两个球的异同点，根据实验现象，结合控制变量法的思路是解题的关键。15．【分析】探究滑轮组效率与所提升重物重力
的关系，在不同的动滑轮上挂上重力相同的钩码，向上匀速拉动钩码，测出拉力大小、物体上升的高度，然后由效率公式求出滑轮组效率，分析实验
数据，得出实验结论。【解答】解：（1）实验步骤：①将弹簧测力计调零，按示意图组装实验器材；②用调好的弹簧测力计分别测出一个钩码、一
个动滑轮所受的重力，分别用G、G动表示。如图1所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，
绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h．并把测量数据记录在表格中。 ③用
弹簧测力计测出此另一动滑轮所受重力G动，保证所挂钩码不变，仿照步骤①分别测量对应的F、s、h．并把测量数据记录在表格中。 ④利用公
式，计算两次实验动滑轮的机械效率η，并将η值记录在表格中。 （2）实验数据记录表：滑轮重G动/N钩码重G/N钩码上升高度h/m拉力
F/N绳子自由端移动的距离s/m机械效率η【点评】本题考查了学生对功的计算公式、效率公式的掌握和运用，涉及到设计到实验步骤，属于难
题。16．【分析】首先对物体进行受力分析，此时物体A和物体B在竖直方向受三个力的作用，竖直向上的拉力和支持力，竖直向下的重力。（1
）知道物体A和物体B的底面积、密度和高度可利用公式G＝mg＝ρvg＝ρshg计算出物体A和物体B的重力。从图可知，当物体A和物体B
静止时，竖直向上的力等于竖直向下的力，从而可以列出两个等式：GA＝T1+N1①，GB＝T2+N2②，便可以计算出物体A和物体B的重
力、以及N1和N2的大小。知道提升重物B时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力，可利用公式η＝＝＝计算出吊着物体的绳子的段数。知道拉
力F2的大小和拉力F2做功的功率，可利用公式P＝FV计算出绳子自由端运动的速度，从而可以计算出物体B匀速上升的速度v。（2）知道物
体B的重力和绳子自由端的拉力F2，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，可利用公式F＝（G物+G动）计算出动滑轮的重力，又知道物体A的
重力，可利用公式F＝（G物+G动）计算出提升重物A时绳子自由端的拉力F1，知道物体A上升的高度，从而可以计算出绳子自由端移动的距离
，最后再利用公式W＝FS计算出拉力F1做的功W。【解答】解：物体A和物体B在竖直方向受三个力的作用，竖直向上的拉力和支持力，竖直向
下的重力。如图所示：（1）∵物体A的底面积为SA，密度为ρA，高度为h1；物体B的底面积为SB，密度为ρB，高度为h2，∴物体A的
重力为：GA＝ρAsAhAg；物体B的重力为：GB＝ρBsBhBg，而物体A和物体B静止，∴GA＝T1+N1，GB＝T2+N2，而
T1＝1500N，T2＝1000N，即：ρAsAhAg＝1500N+N1①，ρBsBhBg＝1000N+N2②，则＝＝，而N1＝2
N2，5SA＝4SB，8ρA＝7ρB，2hA＝5hB，解得：N1＝2000N，N2＝1000N，GA＝3500N，GB＝2000N
；∵绳子自由端的拉力F2＝625N，η＝80%，∴η＝＝＝＝80%，解得：n＝4。又∵拉力F2做功的功率P＝500W，由公式P＝F
v得，∴绳子自由端运动的速度为：v绳＝＝＝0.8m/s，则物体B匀速上升的速度为：v＝v绳＝×0.8m/s＝0.2m/s。（2）∵
n＝4，拉力F2＝625N，GB＝2000N，∴由公式F＝（G物+G动）可得：动滑轮的重力为；G动＝4F2﹣GB＝4×625N﹣2
000N＝500N，而GA＝3500N，∴提升重物A时绳子自由端的拉力为：F1＝×（GA+G动）＝×（3500N+500N）＝10
00N，而物体A上升的高度为：h＝4m，则绳子自由端移动的距离为：s＝4h＝4×4m＝16m，∴拉力F1做的功为：W＝F1s＝1000N×16m＝16000J。答：（1）物体B匀速上升的速度v为0.2m/s。（2）拉力F1做的功W为16000J。【点评】本题综合性较强而且难度较大，基本涵盖了滑轮组和机械效率的所有知识点，所以要解答本题，需要基础相当的扎实。本题考查物体的重力、动滑轮重力、功率和距离的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体进行受力分析，判断出动滑轮上绳子的段数，找出其中的等量关系。17．【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝2，根据题目提供的两物体的体积关系和密度关系，利用密度公式和重力公式物重GA和GB关系；不计绳的质量、不计滑轮与轴的摩擦，利用F＝（G物+G动）求拉力F1和F2的大小；根据题中W﹣t图象提供的信息可求，拉力F1和F2的做功功率P1和P2，又知道运动速度关系，利用P＝＝＝Fv求出拉力的大小关系；从而得出动滑轮和物重GA和GB关系；再利用效率公式求两种情况下的机械效率求差值。【解答】解：∵不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，∴拉动物体A和物体B的拉力：FA＝（GA+G动），FB＝（GB+G动），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由题中W﹣t图象可知：PA＝＝＝90W，PB＝＝＝45W，∵P＝＝＝Fv，υ1＝3υ2，∴拉力做功功率：＝，∴＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得：＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由G＝mg＝ρvg、3vA＝2vB、8ρA＝7ρB，解得：＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④由③④解得：G动＝GA，G动＝GB，ηA＝＝＝＝70%，ηB＝＝＝＝80%，ηB﹣ηA＝80%﹣70%＝10%答：机械效率ηB与ηA之差为10%。【点评】本题关键：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是不计摩擦和绳重时，F＝（G物+G动），三是不计摩擦和绳重时，W额＝G动h。 1 / 1 |
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