1、专题专题 20 功和简单机械功和简单机械 一选择题（共一选择题（共 10 小题）小题） 1 （2020温州二模）小明同学以一定速度将弹性球扔向地面，弹性球经地面和墙壁两次反弹，重新在同一 高度用手接住，碰撞时小球能量损失不计，1 处和 2 处是在同一高度。如果 1 处小球的动能大于 2 处， 则下列说法错误的是（ ） A1 处的机械能一定大于 2 处 B1 处的动能一定大于 4 处 C3 处的动能一定大于 4 处 D接到小球时的速度一定小于扔出时的速度 2 （2020 秋江阴市期末）一个 600N 重的成年人和一个小孩都过一道 4m 宽的水渠。成人从左岸到右岸， 而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各
2、有一块 3m 长的坚实木板，他们想出了如图的方式过渠，请分析在忽 略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少 牛？（ ） A100N B200N C300N D400N 3 （2021武进区校级模拟）自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的 力为 F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（ ） A B C D 4 （2020乐清市一模）如图所示，AOB 为一杠杆（质量忽略不计） ，物体悬挂在 A 端并浸没在水中，B 端 在 F 力作用下竖直向下拉。在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解（溶解过程中溶液温度和体积不变） ，若 杠
3、杆仍水平平衡，拉力 F 与溶解的蔗糖质量关系如下图，其中表示正确的是（ ） A B C D 5 （2020大连一模）如图所示，长 1 米的粗细均匀的光滑金属杆可绕 O 点转动，杆上套一滑环，用测力计 竖直向上拉着滑环缓慢向右移动，并保持金属杆处于水平状态。则测力计示数 F 与滑环离开 O 点的距离 s 之间的关系图象为（ ） A B C D 6 （2020萧山区一模）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡将两球分别浸泡 在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示） ，直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外 形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是 反应结束后，烧杯
4、甲中的溶液质量大 反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大 拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向 A 端移动 拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向 B 端移动（ ） A B C D 7 （2019瓯海区二模）如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种装置可以将较重的物体搬运 到高处。某人借助该装置提升重物 G（不计摩擦和装置的自重） 。下列说法错误的是（ ） A图中 A 可简化为定滑轮 B图中 B 可简化为动滑轮 C人将绳子向下拉 1 米时，重物 G 也上升 1 米 D利用该装置不仅可以省力，也能改变力的方向 8 （2019温州）晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是（ ）
5、 A B C D 9 （2019沙湾区模拟）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是（ ） A刀刃很薄可以增大压力 B甘蔗放在 a 点比 b 点更易被切断 C铡刀实质上是一种费力杠杆 D手沿 F1方向用力比沿 F2方向更省力 10 （2018瑞安市模拟）为方便切分药片，某些药品包装瓶上带有新型的分药器。在普通瓶盖上增加了一 个透明切分器，切分器盖子下面有一刀片，只需将药片放在瓶盖的凹槽中，再按压切分器，即可将药片 一分为二。请分析手按压在切分器盖子上的四个不同点切药片，其中最省力的是（ ） AA 点 BB 点 CC 点 DD 点 二填空题（共二填空题（共 9 小题）小题） 11 （
6、2020乐清市一模）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前 推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。 （1）图甲所示，身重为 500 牛的人身体从状态 1 到状态 2 的过程中，身体重心平均下降 30 厘米，重力 所做的功为 焦。 （2）在身体从状态 1 到状态 2 的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态 2 恢复到状态 1 时， 绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变 化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装 （填“A”或“B” ）型钢圈将使产品具有更强的 自动回弹功能。 12
7、 （2020温州一模）2020 年奥运竞技项目的动态图标在日本东京发布，图标充分展示了运动魅力。 （1）图甲为羽毛球项目图标，运动员击球后，球向高处运动过程中动能大小变化是 。 （2）图乙为皮划艇激流回旋项目图标，运动员向后划桨，艇能前行，其原因是 。 （3）图丙为挺举项目图标，若图中运动员将重为 1000 牛的杠铃竖直向上举高了 0.5 米，则他对杠铃所 做的功为 焦。 13 （2020温州模拟）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力 F 的作用，其 Ft 和 Vt 图象分别如乙、丙所示，由图象可知： （1）当 t3s 时，物体受到的摩擦力是 N。 （2）46s 内，拉力
8、F 所做的功为 J。 14 （2020萧山区一模）如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。 （1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是 。 A将纸团瞄准纸篓 B用力将纸团抛出 C纸团在空中飞行 D纸团进入纸篓 （2）从纸团出手到入篓的过程中，下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关系的是 。 15 （2019瓯海区二模）如图是体育中考排球垫球中，排球离开手后竖直上升和下落的运动轨迹。相邻的 点之间的运动时间相等，D 点为上升的最高点。不计空气阻力对运动的影响。 （1）D 点排球的瞬间速度为 0 米/秒，此时排球是否受平衡力作用？ 。 （2）找出从 A 运动到 C 轨迹
9、中，排球动能和重力势能相互转化的证据： 。 （3）排球到达 F 点时，如果一切外力突然消失，排球的运动状态将是 。 A静止 B竖直向上匀速运动 C竖直向下匀速运动 D先向下后向上 16 （2020苍南县一模）某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面 固定在一起， 当温度低于 103时， 感温磁体具有磁性。 煮饭时用手向下按动开关， 通过轻质传动杆 AOB 使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到 103时，感温磁体 失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。 （1）若用 4 牛的力按下开关
10、，B 端受到的阻力为 1 牛，则 AO 和 OB 的长度之比为 ，已知手指 与开关的接触面积为 0.5 厘米 2，则开关受到的压强是 帕。 （2）用电饭锅烧水（在标准气压下） ，水沸腾时 （能/不能）自动断电。 17 （2020瑞安市一模）冰箱门把手总是安装在离门轴远的一端（如图所示） ，可以起到省力，其中蕴含着 科学道理： （1）从杠杆的角度分析，原因是在离门轴远的一端，可以增大了 ，从而省力。 （2）从力的作用效果来分析，如果门把手安装在离门轴近的地方，打开冰箱门就会比较费力，说明力的 作用效果与 有关。 18 （2020温州模拟）把一长为 2 米的均质平板的中点支在水平面上一个不高的支点
11、上，在平板上站有两 个小孩（如图） ，已知 m甲30 千克，位于板的中点，m乙20 千克，位于板的左端，现两小孩以 0.1 米 /秒的速度沿板同时向右慢慢移动，经 秒平板开始转动。 19 （2019瓯海区二模）小明推着购物车在超市购物，如图所示，购物车与货物的总重为 100N，B、C 点 为车轮与地面的接触点，当购物车前轮遇到障碍物时，小明先后两次在 A 点对购物车施加竖直方向的作 用力，使车的前后轮分别越过障碍物。 （1）越过障碍物的推车，可视为杠杆，图甲中小明在 A 点施加的力 F甲方向为竖直向 。 （2）小明对 A 点第一次的施力大小为 F甲，第二次的施力大小为 F乙，比较 F甲与 F乙
12、的大小关系 三实验探究题（共三实验探究题（共 3 小题）小题） 20在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角 不同，到达水平位置时的速度会相同吗？ （1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择 A 方案而 不能选择 B 方案的原因是 。 （2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止 开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。 10 20 30 40 50 60 大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 小钢球 2.67 2
13、.67 2.67 2.75 2.88 2.97 木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89 分析表中数据可知： 要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关， 则斜面倾角不可能是 。 A.15 B.25 C.35 D.45 （3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目 来比较球的动能大小 （图中未画出固定塑料软片的装置） 。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实 验，原因是 。 21 （2019 秋乐清市期末）小柯利用图甲装置探究物体动能大小的影响因素，在光滑的水平面右端固定一 个强大磁铁，一辆绑有磁铁的小车从光滑斜面上
14、静止下滑后再从水平面上向右运动，确保不与强力磁铁 碰撞。现从斜面顶端自由释放小车，小车能够距离强力磁铁的最近位置为 A 点。小车在水平面上运动的 距离与受到的斥力的关系如图乙所示。请回答下列问题： （1）为探究物体质量大小对动能的影响，小柯应该选择下图的 装置与图甲进行试验对照。 （2）图乙中阴影面积表示的科学含义是： ； （3）该实验如何反映物体动能大小？ 。 22 （2019鹿城区一模）某科学兴趣小组自制了一个液体密度秤，其实验主要材料有：木杆、重为 5 牛的 小桶、重为 5 牛的秤砣、轻质细绳等。具体步骤如下： 如图一，当竖直向上的拉力作用于 O 点时，木杆恰好维持水平平衡，确定 O 点
15、为提钮位置不变； 如图二，将空小桶挂在 A 点，OA10 厘米，移动秤砣至 B 点时，木杆恰好维持水平平衡，标记 B 点 为该密度秤的零刻度； 将 100 毫升某待测液体倒入小桶中，移动秤砣到相应位置 C 点，木杆再次水平平衡，通过计算在杆上 标出相应的密度值； 更换不同的液体，重复上述实验，标记刻度，这样密度秤就制作完成了。 请回答 （1）步骤的目的是 。 （2）步骤中，测得 OC12 厘米，请计算 C 点该标出的密度值。 （3）为了提高该密度秤的精确度，请提出两种可行性的方法。 四计算题（共四计算题（共 3 小题）小题） 23 （2020温州）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段
16、时间后打开降落伞，最后安全着地。 已知运动员和跳伞设备的总重力为 700 牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 （1）图甲中曲线 OA 段速度越来越大的原因是 。 （2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中 CD 阶段对应的是 。 （3）计算运动员和跳伞设备的总重力在 AB 段所做的功。 24 （2020瑞安市一模）如图所示，动滑轮的机械效率为 90%，已知动滑轮重为 10N，物体重为 630N，则： （1）绳子的拉力 F 至少为多大，才能将重物提起？ （2）若要将重物提升 1 米，则因克服摩擦而消耗的额外功是多少（忽略绳重）？ 25 （2019 秋瑞安市期
17、末）加油站的圆柱形油桶，油桶质量为 40 千克，油桶高为 0.8 米，底部直径为 0.6 米，推翻油桶如图甲乙。 （1）在甲图上 A 点作出推翻油桶最小的力 F 的方向。 （2）推翻过程中至少需要对油桶做多少功？ 五解答题（共五解答题（共 3 小题）小题） 26 （2019 秋乐清市期末）不倒翁是一种儿童玩具，上半部为空心壳体，质量较小，下半部分是一个实心 的半球体，质量较大，不倒翁的重心 O（重力作用点）就在半球体之内（如图甲为竖立状态） ，下面的半 球体和支撑面之间有一个接触点，用手轻轻推一下不倒翁，使它往右方向摆动至某一位置（如图乙）不 倒翁不会倒下，会自动立起来。 请你从力和杠杆平衡条
18、件的角度分析图甲竖立和图乙不会倒下的原因？（不倒翁底部为圆形，摩擦力可 忽略不计，分析时可画图辅助说明） 。 27 （2020瑞安市一模）要想用一个最小的力，推着一个圆筒越过障碍物，试在图上画出此力的作用点和 方向。 28 （2018瓯海区二模）如今城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广 告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭” 。图乙为它的工作原理图，其中 A 为存车架，O 为杆 OB 的转动轴，杆的 B 端固定悬挂泊车装置，BC 为牵引 OB 杆转动的钢丝绳，M 为牵引钢丝绳的电动机。 存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳 BC 将杆 OB 拉到。定高度固定
19、；取车时，将 OB 杆放下 使存车架落回地面。 （1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 。 （2）存车架表面有凹凸不平的花纹是为了增大 （3） 如图乙所示， 小汽车从水平地面被提升到 BC 垂直于杆 OB 的过程中， 作用在 B 点的动力如何变化？ 2021 年浙江中考科学复习专练（温州专版）年浙江中考科学复习专练（温州专版）专题专题 20 功和简单机械功和简单机械 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一选择题（共一选择题（共 10 小题）小题） 1 【解答】解： A、根据题意可知，1 处和 2 处是在同一高度，重力势能是相同的，如果 1 处小球的动能大于 2 处，则 1 处的机械能大于 2
20、处的机械能；故 A 正确； B、小球在运动的过程中，机械能不守恒，机械能变小，1 处的机械能大于 4 处的机械能；1 处的高度小 于 4 处的高度，1 处的重力势能小于 4 处的重力势能；则 1 处的动能大于 4 处的动能，故 B 正确； C、小球在运动的过程中，机械能变小，3 处的机械能小于 4 处的机械能，由于 3 处的重力势能小于 4 处 的重力势能，所以无法判定 3 处的动能和 4 处动能的大小，故 C 错误； D、接到小球时和扔出时的高度相同，重力势能相同，由于机械能减小，所以动能是减小的，由于质量 不变，则接到小球时的速度一定小于扔出时的速度，故 D 正确； 本题选错误的； 故选：
21、C。 2 【解答】解： （1）因成年人较重，所以只要成年人能安全过水渠，则小孩也能安全过水渠； 小孩站在 B处让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在 B处，然后再让小孩过 水渠如图所示： （2）把木板 AB视为杠杆，O 为支点，成年人对 AB的压力视为阻力 F2，小孩对木板的压力视 为动力 F1， 当成年人在 A时，阻力（成年人对 AB的压力）最大，为 F2G成年人600N， 由题意和图示可知：OA1m，OB2m， 由杠杆平衡条件可得：F1OBF2AO600N， 则 F1= 2 = 6001 2 =300N， 即小孩体重不能轻于 300N； 故选：C。 3 【解答】解：已知作用
22、在脚踏板上的力为 F，过支点作力 F 作用线的垂线段。图示如下： 只有 B 选项正确。 故选：B。 4 【解答】解： 在恒温条件下，在烧杯中不断加入蔗糖固体搅拌溶解，溶液的密度逐渐变大，根据公式 F浮溶液gV排 可知，浸没在溶液中的物体所受浮力变大，由 F拉GF浮可知，A 端的拉力变小，根据杠杆的平衡条 件可知，B 端的拉力 F 也变小； 当蔗糖溶液饱和时，不能继续溶解蔗糖，溶液组成不变，溶液的密度不变，浸没在溶液中的物体所受浮 力不变，则拉力 F 不变； 由此可知：拉力 F 与溶解的蔗糖质量关系图像是随蔗糖质量的增大，拉力 F 先减小，后不变。 故选：A。 5 【解答】解：由题意可知，杠杆是
23、粗细均匀的一只金属杆，重心在杠杆的中点，即阻力和阻力臂是保持 不变的，离开 O 点的距离 s 为动力臂，根据杠杆的平衡条件可知， FsGLG，则动力为：F= ，即 F 与 S 成反比，所以图象 B 是正确的。 故选：B。 6 【解答】解：通过化学方程式可算出铁球和铝球减少的质量比。 设消耗的铁和铝的质量分别为 x、y，硫酸的质量为 100g，质量分数为 a%则： Fe+H2SO4FeSO4+H2 2Al+3H2SO4Al2（SO4）3+3H2 56 98 54 294 x 100ga% y 100ga% 即 56 = 98 100%， 解得：x= 56 98 g， 54 = 294 100%，
24、 解得：y= 54 294g， 故消耗的铁和铝的质量之比为：56 98 g：54 294g28：9 、因为铁球减少的质量大，则放铁球的那个烧杯溶液质量增加的多，即烧杯乙中溶液质量大，故 错误，正确； 因为铁球减少的质量大，所以拿掉烧杯后杠杆向铝球倾斜，要想使杠杆平衡，支点应向 A 端移动， 故正确，错误。 故选：C。 7 【解答】解： AB、提升物体时，A 的轴的位置固定不动，属于定滑轮；B 和物体一起移动，属于动滑轮，故 A、B 正 确； C、由图知，A、B 组成滑轮组，n5，则拉力端移动距离 s5h；人将绳拉过 1m 时，物体上升的高度 h 0.2m，故 C 错； D、不计摩擦和装置的自重
25、，人对绳的拉力 F= 1 5G，拉力方向向下，可见，利用该装置既能省力，又能 改变力的方向，故 D 正确。 故选：C。 8 【解答】解：设每条湿毛巾重力为 G，每个小格的长度为 L， A、 左侧力与力臂的乘积为 2G2L4GL， 右侧力与力臂的乘积为 GLGL， 左侧右侧， 故 A 错误； B、左侧力与力臂的乘积为 2GL2GL，右侧力与力臂的乘积为 G2L2GL，左侧右侧，故 B 正 确； C、左侧力与力臂的乘积为 2GL2GL，右侧力与力臂的乘积为 GLGL，左侧右侧，故 C 错误； D、左侧力与力臂的乘积为 2G2L4GL，右侧力与力臂的乘积为 G2L2GL，左侧右侧，故 D 错 误；
26、故选：B。 9 【解答】解： A、刀刃很薄是通过减小接触面积来增大压强的，故 A 错误； B、甘蔗放在 a 点比 b 点时的阻力臂更小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，更易被切断，故 B 正确； C、铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，实质上是一种省力杠杆，故 C 错误； D、手沿 F1方向用力比沿 F2方向时的动力臂要小，根据杠杆平衡条件可知，动力越大，故 D 错误。 故选：B。 10 【解答】解： 由题意知，切分器实质是一个杠杆，由图知，手按压在切分器时，切分器绕着与盖子接触处转动，即此 处为杠杆的支点， 切分器盖子下面有一刀片，按压切分器时，药片对刀片的力为阻力，阻力和阻力的力臂一定，由图
27、知， 当人手作用在 A 点时，动力臂最大，由杠杆平衡条件可以此时动力最小。 故选：A。 二填空题（共二填空题（共 9 小题）小题） 11 【解答】 解： （1） 身重为 500 牛的人身体从状态 1 到状态 2 的过程中重力所做的功： WGh500N0.3m 150J； （2）弹性势能的变化图可知，A 型钢圈弹性形变大，所以在健腹轮中安装 A 型钢圈将使产品具有更强 的自动回弹功能。 故答案为： （1）150； （2）A。 12 【解答】解： （1）运动员击球后，球向高处运动过程中，质量不变，速度减小，因此球的动能变小； （2） 由于力的作用是相互的， 运动员用桨向后划水 （给水向后的作用力）
28、 ， 水给桨一个向前的反作用力， 所以皮划艇就向前运动； （3）运动员对杠铃所做的功：WGh1000N0.5m500J。 故答案为： （1）变小； （2）力的作用是相互的； （3）500。 13 【解答】解： （1）由丙图知在 4s6s 内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力 F5N， 由二力平衡条件得摩擦力 fF5N，在 t3s 时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动 摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与拉力大小无关，因此在 t3s 时，物体受到的摩擦 力不变，仍为 5N。 （2）由图乙可知，4s6s 内物体受到的拉力 F5N， 由图丙可知，4s6s 内
29、物体做匀速直线运动的速度 v2m/s， 由 v= 可得，4s6s 内物体通过的路程： svt2m/s2s4m， 则该过程中拉力 F 所做的功： WFs5N4m20J。 故答案为： （1）5； （2）20。 14 【解答】解： （1）A将纸团瞄准纸篓，有力但无距离，不做功，故 A 错误； B用力将纸团抛出，有力，且纸团在力的方向上通过了距离，故做功，故 B 正确； CD 纸团在空中飞行、 纸团进入纸篓是纸团具有惯性， 人与纸团间没有力的作用， 不做功， 故 CD 错误； （2）纸团离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后纸团向下做加速运动，故在其质量 不变的情况下，其动能先变小，后变
30、大；由于纸团在最高点时，具有向前的速度，速度不为 0，故最小 动能不为 0，故 D 图符合题意。 故答案为： （1）B； （2）D。 15 【解答】解： （1）上升到最高点时，此时只受到重力的作用，因此是非平衡力的作用； （2）从 A 运动到 C 轨迹中，相邻的点之间的运动时间相等，但运动距离越来越小，说明速度减小，高 度增加，故是排球动能转化为重力势能； （3）由牛顿第一运动定律可知，物体不受外力时将保持原来的运动状态不变，排球到达 F 点时，如果一 切外力突然消失，排球竖直向下匀速运动。 故答案为： （1）否； （2）速度减小，高度增加； （3）C。 16 【解答】解： （1）若用 4N
31、的力按下开关，即动力 FA4N，B 端受到的阻力 FB1N， 由杠杆的平衡条件有：FALAFBLB， 所以动力臂和阻力臂之比： = = 1 4 = 1 4； 开关受到的压强为：p= = 4 0.510 42 =8104pa； （2）由题知，当温度达到 103时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通 过传动杆使触点分开，发热板停止发热， 在标准大气压下水的沸点为 100， 则水沸腾时感温磁体不会失去磁性， 故不能将触点分开而自动断电。 故答案为： （1）1：4；8104； （2）不能。 17 【解答】解： （1）将冰箱门看做一个杠杆，则支点在门轴上，门把手安装在离门轴远的一
32、端，增大了动 力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情形下，动力越小，从而省力。 （2）门把手安装在离门轴近的地方，打开冰箱门就会比较费力，是因为力的作用点不同。故说明力的作 用效果与作用点有关。 故答案为： （1）动力臂； （2）作用点。 18 【解答】解： 由题平板相当于一个杠杆，杠杆不转动时平板与地面夹角一定，设夹角为 ，甲小孩走时间 t 后当杠杆恰 好转动时， 此时甲、乙走过和距离为 svt0.1m/st， 乙小孩的力臂 l乙cos（1 2 2m0.1m/st）cos（1m0.1m/st） ，甲小孩的力臂 l乙cos 0.1m/st， 根据杠杆的平衡条件： m乙gl乙m甲gl
33、甲， 即：20kgcos（1m0.1m/st）30kgcos0.1m/st， 解得：t4s。 故答案为：4。 19 【解答】解： （1）当前轮遇障碍物 A 时，顾客应竖直向下按扶把，这时手推车可看成杠杆，支点是 B 点； （2）根据图示可知，小明对 A 点第一次的施力的支点为 B 点，第二次施力的支点为 C 点，显然第一次 的动力臂比第二次的阻力臂小，由杠杆平衡条件可知：F甲F乙。 故答案为： （1）下； （2）F甲F乙。 三实验探究题（共三实验探究题（共 3 小题）小题） 20 【解答】解： （1） 图 A 中挡板水平放置， 两小球从起始位置到水平位置的高度差相同， 图 B 中挡板与斜面垂直
34、放置， 两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平 位置的高度差相同，实验时选择 A 方案而不能选择 B 方案； （2）根据表中数据可知，斜面倾角为 10、20、30时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速 度相同，斜面倾角为 40、50、60时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使 球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 40以上，故 D 符合题意； （3） 体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时 受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系” 。 故答案为
35、： （1）B 方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同； （2）D； （3）塑料软片对不同体积 的小球的阻力不同。 21 【解答】解： （1）为探究物体质量大小对动能的影响，根据控制变量法的操作原则及要求，实验中只改 变小车质量大小，而其它条件相同， A 中质量改变了，但是车上没有了磁体，小车与强磁体没有相互作用，故 A 错误； B 在原有磁体上又加了磁体，质量发生变化，但是也改变了磁极的方向，与强磁体的作用发生变化，故 B 错误； D 在原有磁体上加铁块改变了质量，但铁块会被磁化，也会改变与强磁体的磁力作用，故 D 错误； C 在原有的磁体加铜块改变了质量，并且铜块不能磁化，车与强磁体磁力
36、作用不变，故符合实验操作要 求，C 正确； 故选：C； （2） 图象中横坐标是小车在水平面运动的距离， 纵坐标是强磁体对小车的斥力大小， 根据 WFS 可知， 图乙中阴影面积表示的科学含义是：克服磁力做功； （3）实验中小车从斜面滑下，到达水平面具有动能，动能越大停止时距离强磁铁距离近，在水平面运动 距离越长，所以该实验通过小车在水平面上运动的距离来反映物体动能大小； 故答案为： （1）C； （2）克服磁力做功； （3）小车在水平面上运动的距离。 22 【解答】解： （1）当竖直向上的拉力作用于 O 点时，木杆恰好维持水平平衡，确定 O 点为提钮位置不 变，O 是杠杆绕着转动的点，是支点，所以
37、步骤的目的是确定支点； （2）右侧的力臂为 OC12cm 时，左侧力臂为 OA10cm， 根据杠杆平衡条件 F1L1F2L2得， （G桶+G液体）OAG砣OC， 即： （G桶+液gV液）OAG砣OC， 液= 砣桶 液 = 50.1250.1 0.110/1001063 =1103kg/m3； （3）设秤砣对杆秤的力为动力，则液体和桶对杆秤的力为阻力， 根据杠杆平衡的条件 F1L1F2L2可得 L1= 22 1 ，在阻力 F2和阻力臂 L2不变的情况下，减小秤砣的质量 使得 F1变小，L1变大，则该密度秤的精确度会增大； 还可以增大桶的容积，使得阻力 F2变大，在动力 F1和阻力臂 L2不变的情
38、况下，L1变大，则该密度秤的 精确度会增大。 故答案为： （1）确定支点的位置； （2）C 点的密度值为 1103kg/m3； （3）减小秤砣的质量或增大桶的容积。 四计算题（共四计算题（共 3 小题）小题） 23 【解答】解： （1）由图甲可知，跳伞运动员在 AB 段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空 气阻力； （2）图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中 BC 阶段，故不符合题意； 图中运动员已经着陆，运动员的速度为 0，与图甲曲线中 CD 阶段不符，故不符合题意； 图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降
39、落过程，是图甲曲线中 CD 阶段， 故符合题意； 图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中 AB 阶段，故不符合题意； （3）由图甲可知，运动员在 AB 段的速度为 v50m/s，时间为 t40s20s20s， 由速度公式得，运动员在 AB 段下降的高度： hsvt50m/s20s1000m， 则运动员和跳伞设备的总重力在 AB 段所做的功为： WGs700N1000m7105J。 故答案为： （1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力； （2）； （3）运动员和跳伞设备总重力在 AB 段所做的功为 7105J。 24 【解答】解： （1）由图可知，n2
40、， 动滑轮的机械效率 = 有用 总 = = = ，则绳子的拉力 F 至少为： F= = 630 290% =350N； （2）将重物提升 1 米，做的有用功： W有用Gh630N1m630J； 拉力做的总功： W总FsF2h350N21m700J； 则额外功： W额W总W有用700J630J70J， 克服动滑轮重力做的功： W动G动h10N1m10J， 克服摩擦而消耗的额外功： WfW额W动70J10J60J。 答： （1）绳子的拉力 F 至少为 350N，才能将重物提起； （2）若要将重物提升 1 米，则因克服摩擦而消耗的额外功是 60J。 25 【解答】解： （1）在阻力与阻力臂一定的情况
41、下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，AD 是最大动 力臂，过 A 与 AD 的垂直的力最小，如图所示： （2）由几何知识可得：AD= 2 2= (0.8)2+ (0.6)2=1m， 在推翻油桶过程中，重心上升高度为重心上升最高点和最初的高度差，则小明至少需要对油桶做功： Wmg（ 2 2）40kg10N/kg（ 1 2 0.8 2 ）40J； 故答案为： （1）见上图； （2）推翻过程中至少需要对油桶做 40J 的功。 五解答题（共五解答题（共 3 小题）小题） 26 【解答】 答：图甲中不倒翁的重力和支持力在同一直线上，大小相等、方向相反，是一对平衡力，处于平衡状态， 所以不会倒下； 图乙
42、重力和支持力不在同一直线上，以接触点 O为支点，支持力的力臂为零，重力的力臂不为零，根 据杠杆的平衡条件知，重力和重力的力臂乘积大于支持力和力臂的乘积，所以不倒翁向左摆动，不会倒 下。 27 【解答】解：根据杠杆平衡条件，动力最小，动力臂应最大是圆的直径， 圆心与翻滚点连接 （即：直径） ， 与圆的另一交点为力的作用点，方向垂直此直径斜向上。如图： 28 【解答】解： （1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向； （2）存车架表面有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的； （3）绳子的拉力和 OB 杆的支持力合力等于车及存车架的重力，当 OB 杆在提升过程，OB 杆对 B 点的 支持力方向与绳子拉力方向夹角越来越小，当 BC 绳与 OB 杆垂直时，绳子的拉力最小，在此过程中作 用在 B 点的动力越来越小。 故答案为： （1）改变力的方向； （2）摩擦； （3）变小。
