24，2021年江苏省常州二十四中中考一模物理试题

这是一份24，2021年江苏省常州二十四中中考一模物理试题，共24页。

A. 羊角锤 B. 筷子
C. 钢丝钳 D. 扳手
【答案】B
【解析】
【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．再根据省力杠杆费距离，费力杠杆省距离进行判断．
【详解】ACD.羊角锤、钢丝钳和扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故ACD不符合题意；
B.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故B符合题意．
故选B.
2. 如图所示是轻质杠杆AOB，在其A端挂一重物G，若在B端施加一个始终垂直于OB且向下的力F，使杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置，则在此过程中，力F的大小将（ ）
A. 逐渐变大B. 逐渐变小
C. 保持不变D. 先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】轻质杠杆受两个力：A端物体的拉力，大小等于物体重力G，另一个是拉力F；杠杆绕点O顺时针缓慢转动到OB处于水平位置的过程中，如图所示：
，
由杠杆的平衡条件得
G•LG=F•LF
所以B端的拉力，物体重力G不变，由于拉力F始终垂直于OB，所以拉力的力臂LF不变；由上图可知，重力的力臂LG逐渐变小；故拉力F逐渐减小。
故选B。
3. 小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（g=10N/kg，刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）（ ）
A. 1gB. 3gC. 7gD. 10g
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意知道，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为
L1 =25cm-23cm=2cm
虫子重力的力臂为
L2 =23cm-3cm=20cm
由杠杆平衡条件F1×L1 =F2×L2 及重力公式G=mg知道
G尺×L1 =G虫×L2
即
10g×2cm=m虫×20cm
解得m虫=1g，故A正确。
故选A。
4. 如图所示，杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个，杠杆将
A. 仍继续保持水平平衡B. 右端上升，左端下降
C. 右端下降，左端上升D. 无法确定杠杆的运动状态
【答案】C
【解析】
【详解】若将两边所挂的钩码各减去一个，根据杠杆平衡条件可知
右端偏重，则右端下降，左端上升。
故选C。
5. 下列关于机械的说法中，正确的是（ ）
A. 只有杠杆才属于机械
B. 使用机械既可以省力，还可以省功
C. 省力的机械，在使用时一定费距离
D. 动滑轮既能改变力的大小，也能改变力的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．杠杆、滑轮、轮轴、斜面等都是机械，故A不正确；
ＢＣ．根据杠杆的平衡条件和功的公式，可知省力的费距离，则不能省功，B不正确，C正确；
Ｄ．动滑轮能改变力的大小不能改变方向，故D不正确。
故选C。
6. 在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
A. 提着桶在水平地面上匀速前进B. 举着杠铃原地不动
C. 用力搬石头但没有搬动D. 推着小车前进
【答案】D
【解析】
【详解】A．人对物体施加了一个竖直向上的力，距离不是在力的方向上通过的距离，人没有做功，故A不符合题意；
B．运动员对杠铃有一个向上的力，但在力的方向上没有一段距离，所以没有做功，故B不符合题意；
C．女孩给石头一个向上的力，石头未动，石头在力的方向上没有一段距离，所以没有做功，故C不符合题意；
D．人给车一个向前的力，小车在力的方向上移动了一段距离，所以此过程人做了功，故D符合题意。
故选D。
7. 九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为30s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（ ）
A. 1.5WB. 15WC. 150WD. 1500W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】小黄同学的体重约为500N，一层楼高约为3m，从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度约为9m，所用时间为30s；则他上楼过程克服自身重力做功的功率约为
故选C。
8. 如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下
A. F1＜F2，P1＝P2B. F1＞F2，P1＞P2
C. F1＝F2，P1＝P2D. F1＜F2，P1＜P2
【答案】A
【解析】
【分析】（1）斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，
（2）不考虑摩擦的情况下，斜面光滑，使用光滑的斜面没有额外功；根据功率的计算公式，结合做功的多少和所用时间的多少分析所做的功的功率大小．
【详解】由于斜面AC倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1 ＜F2；拉力在两斜面上做的有用功相同，即都等于克服物体重力所做的功，又因为不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，所以，拉力做功相同，即W1 =W2，所用时间相同，由P=W/t知道，拉力做功的功率相同，即P1 =P2，故选A．
【点睛】本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功．
9. 工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是（ ）
A. 拉力F的功率为
B. 额外功为(2F-G)h
C. 滑轮组的机械效率为
D. 滑轮组的机械效率随h的增大而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，绳端移动的距离
s=nh=2h
拉力F做的功
W总=Fs=2Fh
则拉力F的功率
故A错误；
B．拉力做的有用功
W有=Gh
则额外功
W额=W总-W有=2Fh-Gh=(2F-G)h
故B正确；
C．滑轮组的机械效率
故C错误；
D．根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组（不计绳重和摩擦），在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1>G2，提升重物中拉力F1、F2所做的功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是（ ）
A. W1>W2、η1>η2B. W1>W2、η1=η2
C. W1>W2、η1<η2D. W1=W2、η1=η2
【答案】A
【解析】
【详解】F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，提升重物中拉力F1、F2所做的有用功分别为
W有1=G1h
W有2=G2h
因为G1>G2，所以W有1>W有2。两个完全相同的滑轮组，提升相同的高度，绳重和摩擦忽略不计，那么额外功相同，根据
W总=W有+W额
可知，W1>W2。机械效率为
由W1>W2可知，η1>η2。故A正确，BCD错误。
故选A。
11. 近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害，抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为的重物搬到2m高的车上，为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N。的力用了将重物匀速推到车上关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A. 他对重物做了480J的功
B. 他做功的功率为16W
C. 此次简易斜面装置的机械效率为80%
D. 斜面是一种费力杠杆
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．重物的重力
G=mg=240kg×10N/kg=2400N
李军对重物做的有用功
W有=Gh=2400N×2m=4800J
故A错误；
B．他做的总功
W总=Fs=1200N×5m=6000J
做功的功率为
故B错误；
C．简易斜面装置的机械效率
故C正确；
D．斜面本质上是一种省力机械，不是杠杆，故D错误。
故选C。
12. 如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（ ）
A. 只需测量各自爬楼梯的高度
B. 只需测量老人的质量、小孩的质量
C. 需要测量老人质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
【答案】C
【解析】
【详解】爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选C。
13. 步行不仅是一种简易的健身运动，小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小华的质量为50kg，根据图中小华测量的有关数据，可计算他每走一步克服重力所做的功为（g取10N/kg ）
A. 30J
B. 300J
C. 25J
D. 250J
【答案】C
【解析】
【详解】重心升高的高度h=65cm5cm0.05m.克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J，故选C.
【点睛】根据直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功．
14. 小明同学用一滑轮组竖直向上提升重为150N的货物，所用拉力为100N，绳端和重物移动的距离s与时间t的关系如图所示。不计绳重和摩擦，下列说法中不正确的是（ ）
A. 该滑轮组的动滑轮重50N
B. 拉力的功率为20W
C. 该滑轮组的机械效率为
D. 若绳端移动的距离为2m，则动滑轮也移动2m
【答案】D
【解析】
【详解】根据图像可知，时，物体上升的高度为，绳子自由端移动的距离为，由
可知动滑轮上的绳子股数
A．不计绳重和摩擦，由
可得，动滑轮的重力
故A正确；
B．绳子自由端移动速度
拉力的功率
故B正确；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．动滑轮和物体上升的高度相同，由
可得，动滑轮上升的高度
故D错误。
故选D。
二．多选题（共1小题）
15. 如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（ ）
A. 动滑轮的重力为9N
B. 第2s内拉力F的功率为40W
C. 此装置最多能匀速运载80N的货物
D. 此装置提升重物的最大机械效率为85%
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图丙可知，在1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，则根据
即
解得
G动=5N
故A错误；
B．第2s内绳子自由端的速度为
第2s内拉力F的功率为
故B正确；
C．当拉力最大为50N时，可以拉动物重为
绳子B不断，故C正确；
D．由C可得，重物最重为80N，则最大的机械效率为
故D错误。
故选BC。
三．填空题（共5小题）
16. 停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m ，AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。
【答案】440
【解析】
【详解】横杆AB粗细相同、质量分布均匀，则横杆重心在AB中点，故重力G的力臂为
力F的力臂
由杠杆平衡条件得
解得
故需在A端施加竖直向下的力为440N。
17. 下图所示是吊车吊起货物的示意图，已知AB=4m，BC=6m．吊臂是一个杠杆，当吊臂吊着2 t的货物处于静止状态时，杠杆的支点是________点（选填“A”、“B”或“C”），伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为________N．（g=10N/kg）
【答案】 ①. A ②. 5×104
【解析】
【详解】吊臂在升起过程中，由于围绕着A转动，所以A为支点；
根据题意知道，货物的重力是：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N，又因为AC=AB+BC=4m+6m=10m，所以，伸缩撑杆对吊臂的支持力竖直向上，其力臂为ABcsθ，由杠杆的平衡条件知道，F×ABcsθ=G×ACcsθ，即 ．
．
18. 工人用一均匀杠杆将重为1000N的货物匀速提高1m,如果动力臂与阻力臂之比为2:1，而工人所用的拉力为600N．则在此过程中有用功为 _____J．杠杆的机械效率为 _____，如果克服摩擦做功40J，则此杠杆的自重为 _____N．
【答案】 ①. 1000 ②. 83.3% ③. 160
【解析】
【详解】试题分析：解答此题需掌握公式，克服摩擦做功和克服杠杆的重力做的功是额外功．工人做的功是总功．
由题意得，
因为动力臂与阻力臂之比为2:1，所以物体上升1m，拉力就上升2m，则
杠杆的机械效率为
提起杠杆做的功为
杠杆的重力为：
考点：杠杆的平衡条件，机械效率．
点评：本题综和考核了简单机械，机械的效率，有用功，总功，额外功．属力学综合题，难度中等．
19. 如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______，克服动滑轮重所做的额外功占总功的______%。
【答案】 ①. 630 ②. 75 ③. 84% ④. 10
【解析】
【详解】[1]此过程中有用功
W有=Gh=210N×3m=630J
[2]拉力做的功
W总=Fs=F×2h=125N×2×3m=750J
拉力的功率
P==75W
[3]滑轮的机械效率
=84%
[4]克服动滑轮重所做的额外功
W额=G动h=25N×3m=75J
克服动滑轮重所做的额外功占总功的
=10%
20. 如图所示，分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体G匀速提升相同的高度h，已知两次拉力之比F甲∶F乙＝5∶3，则这两个过程中有用功之比W甲∶W乙＝______，两个滑轮的机械效率之比η甲∶η乙＝______。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 6∶5
【解析】
【详解】[1]物重相同，物体升高高度相同，由可知
W甲∶W乙=1∶1
[2]由
可得
四．作图题（共1小题）
21. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，使杠杆水平平衡，如图所示。画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，拉力的作用点在B点，方向沿BD向下，过拉力的作用点，沿拉力的方向画一条有向线段，用F表示，过支点O做F的垂线即为F的力臂，如图所示：
五．实验探究题（共2小题）
22. 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义、提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表中；

①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码______，机械效率越高；
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与______有关；
③第5次实验室利用了图______的装置完成的；
④利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力拉起，滑轮组的机械效率为______。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率；
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持物重和斜面倾斜程度不变，可以采用______的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率；
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是______。
A、焦耳定律 B、牛顿第一定律
C、阿基米德原理 D、欧姆定律
【答案】 ①. 重力越大 ②. 动滑轮的重力 ③. 乙 ④. 80% ⑤. 减小接触面粗糙程度 ⑥. B
【解析】
【分析】
【详解】（1）①[1]比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组相同，提升物体的重力越大，机械效率越高，即所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
②[2]比较3和4两次实验知，提升物体的重力相同，两滑轮的材质不同，而体积相同，根据，两滑轮的重力不同，机械效率也不同，发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关。
③[3]第5次试验绳端移动的距离与物块提升的高度一致，说明使用的是定滑轮，即图乙。
④[4]利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，图甲中有三段绳子拉着动滑轮，滑轮组的机械效率为
可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）[5]小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）[6]实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械不省功，这种实验方法是实验推理法。
ACD．焦耳定律、阿基米德原理、欧姆定律可通过实验直接验证，故ACD不符合题意；
B．而牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础下推理得出的，故B符合题意。
故选B。
23. 小明在探究杠杆平衡条件的实验中，所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g．
（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向_____调节．调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码_____个．若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，那么杠杆_____（选填“左”或“右”）端将会下沉．
（2）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为_____．
A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂
C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡
（3）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”．
①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量_____g．然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”．
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙C位置处装配一质量为_____g的吊盘．
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量_____g，并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作．
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则小红的测量结果会_____（选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”）．
【答案】 ①. 右 ②. 3 ③. 右 ④. C ⑤. 100 ⑥. 150 ⑦. 600 ⑧. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆右高，应将杠杆向右端调节，使杠杆在水平位置平衡；
[2]设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，nG×2L=2G×3L，所以n=3(个)；
[3]将A. B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，则杠杆左端：F1L1=4G×2L=8GL，杠杆右端：F2L2=3G×3L=9GL，故右端下沉；
(2)[4]实验中小明的实验方式要考虑杠杆的重力对实验的影响，增大了实验的难度，力和力臂数目过多，不易得出结论，故C正确，ABD错误．
(3)①[5]以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，设杠杆的质量为m，则：3m钩码g2L+mgL=mg4L；解得：m=2m钩码=2×50g=100g；
②[6]为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，由①可知，小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量，即150g；
③[7]小明在图丁的D位置挂上3个钩码后,设物体的最大质量为m′，由杠杆的平衡条件可知：m′g2L=3m钩码g8L，解得：m′=12m钩码=12×50g=600g；
④[8]小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则秤砣的质量减小，阻力减小，由杠杆的平衡条件可知阻力臂变大，读数变大．
六．计算题（共4小题）
24. 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。已知物体的重力为500N，所用动滑轮的重力为40N。不计绳重和摩擦，求：
(1)0~10s，重物上升的速度是多少；
(2)0~20s，拉力做的有用功是多少；
(3)0~30s，拉力的功率是多少；
(4)在上述过程中，此滑轮组的机械效率是多少。
【答案】(1)0.1m/s；(2)1000J；(3)54W；(4)92.6%
【解析】
【详解】解：(1)物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示，则可知物体做匀速直线运动，且在0～30s物体上升的高度为3m，则0﹣10s，重物上升的速度为
(2)在0～20s物体上升的高度
拉力做的有用功
(3)在0～30s物体上升的高度h＝3m，不计绳重和摩擦，则拉力做的总功
拉力F的功率
(4)30s内，拉力做的有用功
不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率为
答：(1)0﹣10s，重物上升的速度是0.1m/s；
(2)0﹣20s，拉力做的有用功是1000J；
(3)0﹣30s，拉力的功率是54W；
(4)在上述过程中，此滑轮组的机械效率是92.6%。
25. 救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢丝绳施加拉力F大小为2.5×103 N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升，已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦），在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，求：
（1）钢绳所做的有用功；
（2）整个装置的机械效率；
（3）小车A与斜面间的摩擦力。
【答案】（1） 2×104 J；（2） 80%；（3） 1×103 N
【解析】
【详解】解：（1）小车质量为
m=1t=1000kg
其重力为
G=mg=1000kg×10N/kg=104N
钢绳做的有用功
W有=Gh=104N×2m=2×104J
（2）由图示知，滑轮组中承重绳子为2根，不计车长，拉力端移动距离
s=2h=2×5m=10m
拉力做的总功
W总=Fs=2.5×103N×10m=2.5×104J
整个装置的机械效率
（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，其大小为
W额=W总-W有=2.5×104J-2×104=5000J
由可得摩擦力
答：（1）钢绳所做的有用功为；
（2）整个装置的机械效率为；
（3）小车A与斜面间的摩擦力为。
26. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10s时速度达到15m/s，通过的路程为80m。求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度；
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车匀速行驶时的功率；
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
【答案】(1)8m/s；(2)；(3)
【解析】
【分析】(1)由题知，在0~10s内汽车通过的路程，利用速度公式求在0~10s内汽车的平均速度；
(2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小等于阻力大小，利用P=Fv求汽车行驶时的功率；
(3)由于汽车的功率不变，利用W=Pt求在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
【详解】(1)由题知，在0~10s内汽车通过的路程s=80m，则在0~10s内汽车的平均速度
(2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力
F=f=4000N
汽车行驶时的功率为
(3)因为汽车的功率不变，所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功
答：(1)在0~10s内汽车的平均速度为8m/s；(2)汽车行驶时的功率为；(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是。
27. 小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率800W，将两袋（每袋质量50kg）水泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题：（g=10N/kg）
(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
(2)电动机对绳子的拉力多大?
(3)该滑轮组的机械效率多大?
【答案】（1）2m/s；（2）400N；（3）83.3%
【解析】
【详解】(1)由题意可知，用时15s，三条绳子托着动滑轮，两袋水泥匀速上升10m，绳子自由端移动的距离是30m，那么此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是
此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s。
(2)根据可知，电动机对绳子的拉力是
电动机对绳子的拉力是400N。
(3)在这15s时间内，该滑轮组做的有用功是
该滑轮组做的总功是
该滑轮组的机械效率是
该滑轮组的机械效率是83.3%。
答：(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s；(2)电动机对绳子的拉力是400N；(3)该滑轮组的机械效率是83.3%。
七.解答题（共1小题）
28. 如图，重为的卡车，经过一段水平路面，再以的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行，已知斜坡长100m，斜坡的机械效率为80%。求卡车：
（1）运动过程中，克服重力做的功；
（2）爬坡时的牵引力；
（3）爬坡时的受到的摩擦力。
【答案】（1）；（2）；（3）4000N
【解析】
【详解】解：（1）斜面倾角为30°，斜面高度为
克服重力做的功为
（2）爬坡时汽车做的总功
又由得，汽车的牵引力
（3）由得，上坡过程中，汽车所做额外功
由得，摩擦力
答：（1）克服重力做的功为；
（2）爬坡时的牵引力为；
（3）汽车受到的摩擦力为4000N。实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
提升的高度h/m
有用功W有用/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%