重难03 功和机械能的核心应用（功功率计算+机械能转化与守恒）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案

这是一份重难03 功和机械能的核心应用（功功率计算+机械能转化与守恒）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案，共9页。试卷主要包含了 做功的两个必要因素， 核心公式， 单位， 不做功的三种情况，29%D．以上说法均不对等内容，欢迎下载使用。
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 功和功率的计算
考向01 功和功率的计算
考向02 总功、有用功、额外功的计算
考向03 功率的基本计算
考向04 功率与速度的综合计算
模块02 机械能的转化与守恒
考向01 动能与重力势能的相互转化
考向02 动能与弹性势能的相互转化
考向03 机械能守恒的判断与应用
考向04 结合生活场景的机械能转化分析
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶
●难●考●向●解●读
重●难●要●点●剖●析
模块01 功和功率的计算
考向01 功和功率的计算
要点梳理
1. 做功的两个必要因素：作用在物体上的力（F）、物体在力的方向上移动的距离（s），二者缺一不可；
2. 核心公式：W=Fs（适用于恒力做功）；
3. 单位：1J=1N·m，计算时需保证F（N）、s（m）单位统一；
4. 不做功的三种情况：无力无距离、有力无距离（如搬而未动）、力与距离垂直（如水平运动的物体，重力不做功）。
典例验知
1．如图所示，物体在水平地面上做匀速直线运动。当受到的水平推力为时，物体运动的路程和时间图像如图甲；当受到的水平推力为时，物体运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为、，则下列关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】由图像甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为
由v-t图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故受到的水平推力为
已知，由
可得，两次推力的功率，故B正确，ACD错误。
故选B。
技巧点拨
先判断物体是否做功，排除不做功情况；再找准“对应力”和“对应距离”，避免将力的方向与运动方向垂直的距离代入公式；若物体匀速运动，对应力与阻力相等，可间接求力再计算功。
类题夯基
2．在一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛。甲从某一位置匀速爬到竿顶用时，乙从同一位置匀速爬到竿顶用时，若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿的功率之比是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】甲、乙两人体重相等，上升的高度相等，根据可知，做功相同。根据可知，做功相同时，功率和时间成反比，所以他们爬竿的功率之比为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．如图所示，华山素有“奇险天下第一山”之称，是国家AAAAA级旅游景区，位于陕西省渭南华阴市境内，南接秦岭，北瞰黄渭。周末，小明一家自驾去爬华山，小明和爸爸进行了一场爬山比赛，他们从同一位置出发，沿相同路线往上爬，同时到达了金锁关。已知爸爸的体重比小明重，则下列说法正确的是（ ）
A．小明所做的功比爸爸多
B．小明和爸爸所做的功一样多
C．小明做功的功率和爸爸一样
D．爸爸做功的功率一定比小明大
【答案】D
【详解】AB．已知爸爸的体重比小明重，他们从同一位置出发，沿相同路线往上爬，同时到达了金锁关，上升的高度相同，根据得到爸爸所做的功比小明多，故AB错误；
CD．爸爸和小明爬山所用的时间相同，根据可知爸爸做功的功率比小明大，故C错误，D正确。
故选D。
考向02 总功、有用功、额外功的计算
要点梳理
1. 有用功（W有）：为达到目的必须做的功（如提升物体时，W有=Gh）；
2. 额外功（W额）：并非需要但不得不做的功（如克服机械重力、摩擦力做功）；
3. 总功（W总）：有用功与额外功之和，W总=W有+W额，也可通过拉力做功计算（W总=Fs，s为拉力移动距离）；
4. 关键关系：对于滑轮组，s=nh（n为承担物重的绳子段数）。
典例验知
4．工人用如图甲所示的滑轮组将重为700N的物体匀速竖直提升2m，不计绳重和各种摩擦，滑轮组的部分数据如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮重150N
C．工人对绳子自由端的拉力为500N
D．只增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率将小于70%
【答案】C
【详解】A．由图可知，绳子有效股数是，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离为
故A错误；
B．该滑轮组的机械效率为70%，有
可得
故B错误；
C．有用功为
拉力F做的功为
根据，可得工人对绳子自由端的拉力为
故C正确；
D．滑轮组的机械效率为
只增大物体的重力，可增大机械效率，机械效率将大于70%，故D错误。
故选C。
技巧点拨
先明确做功目的，快速判断有用功；额外功可通过“总功-有用功”间接计算，无需直接求解；涉及滑轮组、斜面时，先确定n（滑轮组）或斜面倾角（斜面），再代入对应公式，避免混淆s与h的关系。
类题夯基
5．为解决高层空调外机吊装难题、空调安装师傅用如图所示的装置拉动绳索，将重的空调外机从地面匀速提升至10楼（每层楼高约），绳索的拉力的大小为。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．提升空调外机的有用功为
B．绳索拉力做功为
C．吊装过程中机械效率为70%
D．若用该装置拉动更重的空调外机，机械效率会降低
【答案】A
【详解】A．此过程中，空调外机从地面匀速提升至10楼（每层楼高约），故空调外机被提升的高度，故提升空调外机的有用功，故A正确；
B．由图可知，图中与动滑轮相连接的绳子段数，故绳索拉力做功，故B错误；
C．吊装过程中的机械效率，故C错误；
D．由可知，若用该装置拉动更重的空调外机，不计绳重和摩擦，总功不变，物重增加则有用功增加，即机械效率会增加，故D错误。
故选A。
6．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比，提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦，则提升B的过程（ ）
A．额外功较小B．额外功较大
C．总功较小D．总功较大
【答案】D
【详解】AB．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由知，提升物体A和B所做额外功相同，故AB不符合题意；
CD．不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率，额外功相同，提升B物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升B物体所做的有用功较大，其总功较大，故C不符合题意，D符合题意。
故选 D。
考向03 功率的基本计算
要点梳理
1. 功率的物理意义：表示做功的快慢（与做功多少、时间长短都有关）；
2. 核心公式：P=W/t（通用公式，适用于所有做功情况）；
3. 单位：1W=1J/s，1kW=1000W；
4. 公式变形：W=Pt、t=W/P，可根据已知条件灵活选用。
典例验知
7．在2024年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在0.5min内跳了80次，每次跳离地面的高度为4cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（ ）
A．5WB．50WC．500WD．5000W
【答案】B
【详解】由生活常识可知，初中生的重力约
每次跳离地面的高度为
该同学跳绳做的总功为
总时间为
则跳绳时的功率为，最接近50W。
故选B。
技巧点拨
注意区分“功”与“功率”，避免认为“做功多功率就大”；计算时需保证W（J）、t（s）单位统一，若给出时间单位为min、h，需先换算为s；若物体做功快慢不变（匀速做功），可直接用总功除以总时间求平均功率。
类题夯基
8．一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置爬到竿顶用时。若甲、乙两人体重8：9，则他们爬竿功率之比为（ ）
A．5：4B．8：9C．10：9D．9：10
【答案】C
【详解】甲、乙两同学爬竿做功的比
甲、乙两同学爬竿做功功率之比，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲匀速爬上竿顶用时9s，乙匀速爬到竿顶用时10s。若甲、乙两人体重之比为5∶6，则他们爬竿的功率之比是（ ）
A．4∶3B．3∶4C．27∶25D．25∶27
【答案】D
【详解】爬竿时克服重力做功，由于甲、乙爬的是同一根竿，h相同，因此他们爬竿的功的比值为
他们爬竿的功率的比值为
考向04 功率与速度的综合计算
要点梳理
1. 推导公式：由W=Fs、v=s/t，可得P=W/t=Fs/t=Fv（适用于物体匀速直线运动，F为恒力且与速度方向一致）；
2. 适用场景：汽车行驶、起重机匀速提升物体等匀速做功的场景；
3. 公式变形：F=P/v、v=P/F，可用于求牵引力或运动速度。
典例验知
10．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】AB．如图乙，两次运动都是匀速直线运动，而木块与木板间压力大小相同且接触面粗糙程度相同，所以滑动摩擦力相同，当用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动时，木块做不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，即，故AB错误；
CD．如图乙，在运动相同时间时，第一次运动路程更大，因此速度更大，而两次拉力相同，根据
，故C正确，D错误。
故选C。
技巧点拨
先判断物体是否做匀速直线运动，只有匀速运动时，F与阻力平衡，P=Fv才适用；计算时需保证F（N）、v（m/s）、P（W）单位统一，若速度单位为km/h，需换算为m/s（1m/s=3.6km/h）；此类题常结合力学平衡知识，需先求力再求功率（或反之）。
类题夯基
11．如图，小明同学用大小为F的推力推动物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲所示时，受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间图象如图乙所示时，受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。下列说法正确的是（ ）
A．小明推动物体运动的过程中，小明相对于物体是运动的
B．当小明用大小为的推力推动物体时，物体做加速运动
C．
D．
【答案】D
【详解】A．小明推动物体运动的过程中，以物体为参照物，小明的位置没有发生变化，小明相对于物体是静止的，故A错误；
B．由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为
由图乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为，所以当小明用大小为F1的推力推动物体时，物体做匀速运动，故B错误；
C．因为两次物体都是做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故受到的水平推力大小关系为，故C错误；
D．已知，，，由可得，两次推力的功率大小关系为，故D正确。
故选D。
12．如图所示，用力F将一个质量为10kg的物块沿斜面（与水平面成30°角）匀速拉往高处，若拉力F的功率为24W，物块受摩擦力大小为30N，则拉物块的速度为（ ）
A．0.2m/sB．0.3m/sC．0.4m/sD．0.8m/s
【答案】B
【详解】已知斜面与水平面的夹角为30°，由数学知识可知，斜面的长度与斜面高度的关系为
拉力做的总功为
有用功为
额外功为
因
即
则
则拉物块的速度为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
模块02 机械能的转化与守恒
考向01 动能与重力势能的相互转化
要点梳理
1. 动能（Ek）：物体由于运动而具有的能，大小与质量（m）、速度（v）有关，Ek随m、v增大而增大；
2. 重力势能（Ep重）：物体由于被举高而具有的能，大小与质量（m）、高度（h）有关，Ep重随m、h增大而增大；
3. 转化规律：不计空气阻力、摩擦力时，动能与重力势能相互转化，总和不变（如自由下落的物体，Ep重减小，Ek增大）。
典例验知
13．2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行。图片所示的是我国运动员在单板大跳台比赛中的情景，运动员在空中下落过程中，他的（ ）
A．动能不变B．重力势能增大
C．机械能增大D．重力势能部分转化为动能
【答案】D
【详解】AB．运动员在空中下落过程中，质量不变，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，故AB错误，不符合题意；
C．由于受到空气阻力的作用，运动员的部分机械能转化为内能，机械能会减小，故C错误，不符合题意；
D．运动员在空中下落过程中，质量不变，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能部分转化为动能，故D正确，符合题意。
故选D。
技巧点拨
分析转化时，先明确物体的质量、速度、高度变化：速度变大→动能增大，高度变大→重力势能增大；再判断能量转化方向（增大的能量来自减小的能量）；注意区分“高度变化”是相对地面还是参照物，统一高度标准。
类题夯基
14．如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（ ）
A．飞机腾空而起的过程中，重力势能转化为动能
B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大
C．若飞机加速飞行，动能增大，则重力势能一定减小
D．在飞机减速下降的过程中，机械能一定减小
【答案】D
【详解】A．飞机腾空而起的过程，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增加，不是重力势能转化为动能，故A错误；
B．飞机沿水平方向匀速飞行时，速度不变，质量不变，动能不变，故B错误；
C．飞机加速飞行，质量不变，速度变大，动能增大。若其高度不变，则重力势能不变，若其高度增加，则重力势能增加，故C错误；
D．飞机减速下降的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小。机械能为动能和势能之和，所以机械能减小，故D正确；
故选D。
15．如图所示，已知人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），则人造地球卫星（ ）
A．运行过程中运动状态不变，受力平衡
B．从远地点向近地点运行过程中，重力势能增加
C．从远地点向近地点运行过程中，机械能不变
D．在太空中处于失重状态，不具有惯性
【答案】C
【详解】A．人造地球卫星在大气层外环绕地球运行不受空气阻力，运动方向不断变化，所以运动状态改变，受力不平衡，故A不符合题意；
B．卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，故B不符合题意；
C．卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒，故C符合题意；
D．一切物体都具有惯性，人造地球卫星在太空中也具有惯性，故D不符合题意。
故选C。
考向02 动能与弹性势能的相互转化
要点梳理
1. 弹性势能（Ep弹）：物体由于发生弹性形变而具有的能，大小与弹性形变程度（形变越大，Ep弹越大）、材料弹性有关；
2. 转化规律：不计摩擦时，动能与弹性势能相互转化，总和不变（如压缩的弹簧弹开物体，Ep弹减小，Ek增大；物体压缩弹簧，Ek减小，Ep弹增大）；
3. 关键：弹性形变未超过弹性限度（超过则无法恢复，能量有损失）。
典例验知
16．做一个能自动回转的“魔罐”。如图所示，在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔，用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部，然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来，这样，一个“魔罐”就做成了。当适当用力推一下“魔罐”，观察到它在水平地面上滚出去，接着便自动滚回且来回滚动几次后停了下来，有关这一现象下列说法正确的是（ ）

A．“魔罐”每次滚出去时，主要是弹性势能转化为动能
B．“魔罐”每次滚回来时，主要是动能转化为弹性势能
C．“魔罐”第一次滚至最远时，橡皮筋的弹性势能最大
D．“魔罐”在整个滚动的过程中其机械能始终保持不变
【答案】C
【详解】A．“魔罐”滚出去时，罐的动能减小，橡皮筋被拧紧，弹性形变程度增大，弹性势能增大，这个过程主要是动能转化为弹性势能，故A错误；
B．“魔罐”滚回来时，拧紧的橡皮筋恢复原状，弹性形变程度减小，弹性势能减小，同时罐的动能增大，这个过程主要是弹性势能转化为动能，故B错误；
C．“魔罐”第一次滚至最远时，其速度减小到零，动能为零，此时，初始的动能最大程度地转化为了橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性形变程度最大，因此弹性势能最大，故C正确；
D．“魔罐”在滚动过程中，由于受到地面摩擦力和空气阻力的作用，一部分机械能会转化为内能，导致总的机械能不断减少，最终会停下来，因此，其机械能不是始终保持不变的，故D错误。
故选C 。
技巧点拨
重点观察“弹性形变”的变化：形变变大→弹性势能增大，形变变小→弹性势能减小；结合速度变化判断动能变化，进而确定转化方向；常见场景（弹簧、橡皮筋）需注意“形变是否恢复”，恢复过程中弹性势能转化为动能，压缩/拉伸过程中动能转化为弹性势能。
类题夯基
17．如图所示，物体A通过轻质弹簧和轻质细绳与小球B连接，初始时用手托住小球B，使弹簧处于原长，然后释放小球B。小球B下落到最低点的过程中，A始终未离开地面，B未与地面接触，忽略阻力影响。下列说法正确的是（ ）
A．小球B的速度最大时，弹簧的弹性势能也最大
B．只要A的质量大于B的质量，A就不会离开地面
C．弹簧的弹性势能和小球B的重力势能之和先减小后增大
D．下落过程中绳子的拉力对A、B做功一样多
【答案】C
【详解】A．在小球B下落过程中，开始时重力大于弹力，小球做加速运动；当重力等于弹力时速度达到最大，之后弹力大于重力，小球做减速运动，直到速度为0时到达最低点。所以小球B在最低点时弹簧形变量最大，弹簧的弹性势能最大，故A错误；
B．小球B下落过程中，开始时，弹簧的弹力小于小球B的重力，小球B做加速运动，弹簧弹力增大，当弹力增大到等于小球B的重力时，小球B的速度达到最大值；然后，小球继续向下运动，弹簧的弹力大于小球B的重力，小球做减速运动，直到速度减为零，在此过程中，弹簧的弹力可能大于物体A的重力，所以，有可能使A离开地面，故B错误；
C．忽略阻力影响，可以认为机械能守恒，即弹簧的弹性势能、小球B的重力势能、小球B的动能之和保持不变。在小球B下落过程中，速度先增大后减小，动能先增大后减小。根据能量守恒，弹簧的弹性势能和小球B的重力势能之和是先减小后增大，故C正确；
D．绳子对A和B的拉力大小相等，但是A始终未离开地面，绳子拉力对A做功为0。而绳子拉力对B做功不为0，所以绳子的拉力对A、B做功不一样多，D错误。
故选C。
18．下列情境没有利用弹性势能的是（ ）
A．跳板跳水B．撑杆跳高
C．雨滴下落D．拉弓射箭
【答案】C
【详解】A．跳板跳水时，跳板发生了弹性形变，则跳板具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故A不符合题意；
B．撑杆跳高时，撑杆发生了弹性形变，则撑杆具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故B不符合题意；
C．雨滴下落时，雨滴没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故C符合题意；
D．拉弓射箭时，弓发生了弹性形变，则弓具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故D不符合题意。
故选C。
考向03 机械能守恒的判断与应用
要点梳理
1. 机械能定义：动能、重力势能、弹性势能的总和（E机=Ek+Ep重+Ep弹）；2. 守恒条件：只有动能与势能相互转化，没有克服摩擦力、空气阻力做功，没有其他力（如拉力、推力）做功，机械能总和保持不变；
3. 不守恒情况：存在摩擦、空气阻力，或其他力做功，机械能会转化为内能等，总和减小。
典例验知
19．如图所示，海天同学将小球由点静止释放，小球在管道内沿运动，段和段内壁光滑，段内壁粗糙，点略高于点，点与点等高。下列说法正确的是（ ）
A．从运动到的过程中，小球的重力势能不变
B．小球在、两点的动能可能相等
C．从运动到的过程中，小球运动到点时，动能最大
D．从运动到的过程中，小球的机械能守恒
【答案】B
【详解】A.点略高于点，从运动到的过程中，小球的重力势能先变小，后变大，小球在点的重力势能大于在点的重力势能，故A错误；
B.段内壁粗糙，小球经过段时要克服摩擦阻力，小球的机械能减小，小球在点的机械能大于在点的机械能，小球在点的重力势能大于在点的重力势能，因此、两点的动能可能相等，故B正确；
CD.点与点等高，小球在点和点的重力势能相同，从运动到的过程中，段和段内壁光滑，段机械能守恒，段由于小球克服摩擦阻力，小球的机械能减小，机械能不守恒，小球在点的机械能大于在点的机械能，小球运动到点时，动能最大，故C、D错误。
故选B。
技巧点拨
判断守恒的关键的是“是否有能量损失”：题目中出现“光滑”“不计摩擦”“不计空气阻力”，则机械能守恒；出现“粗糙”“有摩擦”“加热”，则机械能不守恒；守恒问题可通过“初态机械能=末态机械能”列等式求解未知量（如速度、高度）。
类题夯基
20．如图所示，从A点沿光滑水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D点为小球与水平地面的接触点，下列说法正确的是（ ）
A．小球在C点的动能等于在F点的动能
B．小球从D点到E点的过程中，重力势能转化为动能
C．小球从D点到E点的过程中，动能转化为重力势能
D．小球在C点的机械能与在E点的机械能相等
【答案】C
【详解】由图中小球的运动轨迹可知，小球在运动过程中，机械能的总量在不断减少。
A．小球在C点的机械能大于在F点的机械能，由于两点的高度相同，所以重力势能相等，故在C点的动能大于在F点的动能，故A错误；
BC．小球从D点到E点的过程中，重力势能越来越大，动能越来越小，所以该过程是动能转化为重力势能的过程，故B错误，C正确；
D．小球在运动过程中，机械能的总量在不断减少，因此小球在C点的机械能小于在E点的机械能，故D错误。
故选C。
21．伽利略在进行落体运动实验时，发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球，它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上，无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小，小球就会运动得越来越远。实验过程中，当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时，机械能最大的是（ ）
A．A点B．B点C．C点D．一样大
【答案】D
【详解】已知斜面均是光滑的，即小球不受阻力作用，小球在运动过程中只有动能和重力势能的相互转化，所以小球的机械能是守恒的，实验过程中，当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时，机械能一样大。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
考向04 结合生活场景的机械能转化分析
要点梳理
1. 常见场景：抛体运动（竖直上抛、平抛）、斜坡运动、钟摆摆动、蹦极、过山车等；
2. 分析思路：明确场景中物体的运动过程，判断质量、速度、高度、形变的变化，进而判断各种机械能的变化及转化方向；
3. 注意：生活中大多数场景存在摩擦，机械能不守恒，但可忽略次要摩擦（题目明确说明）时，按守恒分析。
典例验知
22．我国古代科技巨著《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，以下节选的四图反映了古代科技应用于生产生活的情景，下列说法正确的是（ ）
A．图甲，砸打稻米时，碓头做得比较尖，这样可以增大对稻米的压力
B．图乙，水受到重力的作用，由高处流下的过程中，水的动能减小
C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛受力不平衡
D．图丁，击稻时，稻粒落入木桶中，稻粒的动能转化为重力势能
【答案】C
【详解】A．砸打稻米时，碓头做得比较尖，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积增大对稻米的压强，故A错误；
B．水受到重力的作用，由高处流下的过程中，水的质量不变，速度变大，动能增加，故B错误；
C．牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的运动方向在不断地变化，其运动状态在不断地变化，处于非平衡状态，牛受力不平衡，故C正确；
D．击稻时，稻粒落入木桶中，质量不变，高度降低，速度增加，重力势能变小，动能变大，则稻粒的重力势能转化为动能，故D错误。
故选C。
技巧点拨
结合生活经验，先划分运动阶段（如过山车：上升阶段、最高点、下降阶段），分阶段分析能量转化；重点标注“最高点”（速度最小、重力势能最大）、“最低点”（速度最大、动能最大），快速判断能量变化；此类题常以选择题、填空题形式考查，无需计算，侧重逻辑分析。
类题夯基
23．如图为运动员撑竿跳高的场景，他通过助跑将撑竿压弯后起跳，越过横杆，松手后撑竿恢复原状。下列说法正确的是（ ）
A．运动员助跑可以获得更大的惯性
B．上升阶段运动员所受重力和弹力平衡
C．使撑竿弯曲的力是撑竿的形变产生的
D．上升阶段撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能
【答案】D
【详解】A．惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态等因素无关。运动员助跑是为了在起跳前获得较大的速度，故A错误；
B．上升阶段，运动员的速度和运动方向不断变化，处于非平衡状态。此时运动员受到竖直向下的重力和撑竿对他斜向上的弹力，这两个力不在同一条直线上，不满足二力平衡的条件（大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上），所以运动员所受重力和弹力不平衡，故B错误；
C．使撑竿弯曲的力是运动员对撑竿的压力，故C错误；
D．根据能量守恒定律可知，上升阶段，撑竿逐渐恢复原状，弹性势能减小，运动员的高度增大，重力势能增大，运动员的速度可能增大，动能增大，故撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能，故D正确。
故选D。
24．如图所示的装置叫溜豆机，在农业上用来分拣优劣豆子，将豆子从入口倒入，优质豆子和劣质豆子会从不同出口滑出。关于溜豆机分拣豆子的过程，下列说法正确的是（ ）
A．豆子从高处下落的过程中，机械能变大
B．豆子从高处下落的过程中，重力势能转化为动能
C．豆子落到地上弹跳过程中，机械能守恒
D．豆子质量越大，下落前具有的动能一定越大
【答案】B
【详解】A．豆子从高处下落的过程中，要克服摩擦力做功，故机械能变小，故A错误；
B．豆子从高处下落的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确；
C．豆子落到地上弹跳过程中，有能量损耗（每次弹跳的高度变小），机械能减小，机械能不守恒，故C错误；
D．豆子质量越大，由于不知道下落前速度的大小，无法判定具有的动能的大小，故D错误。
故选B。
重●难●提●分●必●刷
1．下列工具在正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．筷子B．道钉撬
C．瓶起子D．钢丝钳
【答案】A
【详解】根据费力杠杆的定义：动力臂小于阻力臂的杠杆，可知BCD都是省力杠杆，A是费力杠杆，故BCD不符题意，A符合题意。
故选A。
2．在刚刚结束的江苏省2024年青少年排球锦标赛初中女子组比赛中，我们实验初中女子排球队荣获全省第二名，为泰州、泰兴，为实验初中赢得了巨大的荣誉。右图是运动员发球的场景，当排球离开运动员的手向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能增大B．动能增大，重力势能增大
C．动能减小，重力势能减小D．动能增大，重力势能减小
【答案】A
【详解】排球离手后在向最高点运动的过程中，排球的质量不变，高度增大，重力势能变大，速度减小，动能减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（ ）
A．0JB．200JC．150JD．条件不足，无法计算
【答案】D
【详解】人推球时，人对球施加了力，但不知在该力方向上移动的距离，无法计算做功大小，球离开手后，知道球在地面上移动的距离，但人不施加力，做功为0，综合分析可知，因条件不足，无法计算人做功大小，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B点动能大于C点
B．绳的拉力对小球做了功
C．球从B点到O点的过程中机械能不变
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】A
【详解】A．从图中可以看出B、C位置在同一高度，即重力势能相同，图中D点比A点低也可说明小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以小球在B点机械能大于C点的机械能，故B点动能要大于C点的动能，故A正确；
B．绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以绳的拉力对小球不做功，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，克服空气阻力做功，机械能减少，故C错误；
D．球从O点到C点的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。
故选A。
5．公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中，将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。图中的杠杆属于“本长标短”的是（ ）
A．羊角锤B．钓鱼竿C．托盘天平D．切纸刀
【答案】B
【详解】根据题意可知，“本长标短”是指动力臂短，阻力臂长，属于费力杠杆；
A．羊角锤使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不符合题意；
B．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．切纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
6．如图所示，牵引车通过滑轮组将水平地面上的物体A匀速吊起，物体重1000N，底面积为200cm2，物体2s内匀速竖直上升2m，牵引车的拉力为400N。不计绳重和摩擦，则下列结果正确的是（ ）
A．2s内牵引车的拉力做功为2000J
B．物体A所受拉力做功的功率1200W
C．该滑轮组提升重物A的机械效率为83.3%
D．当物体A受到100N的拉力时，物体A对地面的压强为5×104Pa
【答案】C
【详解】A．由图可知，承担重物的绳子股数n=3，物体2s内匀速竖直上升2m，绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m
2s内牵引车的拉力做功为W总=Fs=400N×6m=2400J
故A错误；
B．由于A匀速运动，物体A所受拉力等于A的重力，故F拉=G=1000N，在拉力作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m，所以物体A所受拉力做的功为W有=F拉h=1000N×2m=2000J
拉力做功的功率
故B错误；
C．该滑轮组提升重物A的机械效率为
故C正确；
D．当物体A受到100N的拉力时，地面对A的支持力F支=G-F拉′=1000N-100N=900N
由于力的作用是相互的，所以A对地面的压力F压=F支=900N
物体A对地面的压强为
故D错误。
故选C。
7．2025年2月9日，在第九届亚冬会自由式滑雪女子个人空中技巧决赛中，我国选手徐梦桃夺得冠军，如图所示，是比赛中某个场景，忽略空气阻力，则（ ）
A．她沿坡面下滑时，只受重力
B．她从最高点下落的过程中，速度增大，惯性增大
C．她腾空到最高点时，速度为零，处于平衡状态
D．她腾空至最高点的过程中，动能转化为重力势能
【答案】D
【详解】A．她沿坡面下滑时，受到重力、支持力和坡面给她摩擦力，故A不符合题意；
B．惯性只与物体的质量有关，质量不变，惯性不变。她从最高点下落的过程中，质量不变，惯性不变，速度增大是因为重力势能转化为动能，故B不符合题意；
C．她腾空到最高点时，速度为零，但此时只受重力作用，合力不为零，不处于平衡状态，故C不符合题意；
D．她腾空至最高点的过程中，高度增加，速度减小，质量不变，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D符合题意。
故选D。
8．4月23日是“世界读书日”，文学社组织了一场朗诵比赛，小明用饱满的激情朗诵了苏轼“会挽雕弓如满月，射天狼”的诗句。关于诗句中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．弓被拉弯说明力可以改变物体的形状
B．箭能射出去是因为箭受到惯性的作用
C．箭射出去后，箭的机械能保持不变
D．射出去的箭会一直做匀速直线运动
【答案】A
【详解】A．弓被拉弯是因为弓受到了力的作用，说明力可以使物体发生形变，故A正确；
B．箭射出去就是因为弓的弹性势能转化为了箭的动能，故B错误；
CD．箭射出去后，需要克服摩擦做功，做减速运动，则箭的机械能会减少，故CD错误。
故选A。
9．如图所示，2s内拉力将物体B匀速提升0.5m，做功为3J；若借助滑轮组，在相同时间内拉力把物体B匀速提升相同高度，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦，（）结合以上信息，下列说法错误的是（ ）
A．物体B的质量为0.6kgB．拉力做功的功率为2W
C．动滑轮的重为2ND．拉力的大小是4N
【答案】D
【详解】A．物体B的质量为
故A正确，不符合题意；
B．滑轮组的机械效率为75%，则拉力做的功为
拉力做功的功率为
故B正确，不符合题意；
C．不计绳重和摩擦，则额外功为
动滑轮的重为
故C正确，不符合题意；
D．拉力的大小是
故D错误，符合题意。
故选D。
10．如图所示，小明用滑轮组将重为500N的物体在10s内匀速提升了1.5m。每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A．小明受到地面的摩擦力为180NB．小明做功的功率为90W
C．滑轮组的机械效率89.29%D．以上说法均不对
【答案】C
【详解】与物体相连的动滑轮上有两段绳子，可求图中F1为
与人所拉绳子相连的动滑轮上有两段绳子，则可求F2为
综合可知当物体在10s内匀速提升了1.5m时，人拉绳子移动距离为
s=1.5m×4=6m
由二力平衡可知，小明受到地面的摩擦力等于拉力F2，即140N；小明做功功率为
滑轮组机械效率为
故ABD错误，C正确。
故选C。
11．杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图，使用时，将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg，秤砣最远可移至E点。某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡（秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示）。下列说法正确的有（ ）
①秤砣质量为0.5kg
②C与D之间的距离为0.25m
③提起C处的秤纽，此时的最大称量值＜10kg
④如果秤砣磨损，测量结果会比真实质量偏小
A．①②B．②③C．③④D．①④
【答案】B
【详解】①分析示意图可知，提起B处秤纽，秤砣的力臂可以达到最长，而秤砣的重力、重物的力臂不变，由杠杆平衡条件得，此时可以达到最大称量。
当提起B处秤纽，秤砣移至最远E点时，此秤最大称量值是10kg，则有
代入数值可得，秤砣重为
由知，秤砣质量为
故①错误；
②某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡，由杠杆平衡条件可得
代入数值可得，C与D之间的距离为
故②正确；
③提起C处的秤纽，最大称量时，满足，与B处时相比，，，因此，当提起B处秤纽，秤砣移至最远E点时，此秤最大称量值是10kg，故提起C处的秤纽，此时的最大称量值＜10kg ，故③正确；
④如果秤砣磨损，则秤砣的重力变小，货物重力和力臂不变，由可知，秤砣的力臂将变大，所以测量结果会比真实质量偏大，故④错误。
综上可知，ACD错误，B正确。
故选B。
12．如图所示，A、B两物体质量相等，在平行于斜面的推力作用下，若只将A物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为60%；若只将B物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为90%。则将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率为（ ）
A．70%B．72%C．75%D．78%
【答案】B
【详解】A、B两物体的质量相等，由可知，它们的重力相同，克服物体所受摩擦力做的功为额外功，根据 ①
机械效率 ②
由① ②可得，推动A时所做的额外功为
推动B时所做的额外功为
将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，额外功不变，推AB时的机械效率
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、多选题
13．如下图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点开始落入水中。关于上述运动过程中运动员入水前的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．运动员在C点时，动能最大，重力势能最小
B．运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C．运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐减小
D．运动员从B点运动到C点的过程中，动能转化为重力势能
【答案】ABC
【详解】A．运动员在C点时，速度最大，位置最低，由于跳水比赛中，运动员质量不变，故在C点时，运动员的动能最大，重力势能最小，故A正确；
B．由于不计空气阻力，运动员在跳水过程中只存在动能和重力势能之间的相互转化，故机械能守恒，故B正确；
C．运动员从A点运动到B点的过程中，由于受到竖直向下的重力的作用，向上的速度变小，由于跳水比赛中，运动员质量不变，故运动员动能也变小，故C正确；
D．运动员从B点运动到C点的过程中，运动员位置不断降低，重力势能减小，运动员速度不断变大，动能增大，故是将重力势能转化为动能，故D错误。
故选ABC。
14．某建筑工人用如图所示的滑轮提升重物，所用拉力大小为155N，重物的重力为300N，10s内将重物匀速提升了2m。下列说法正确的是（ ）
A．图中的滑轮为定滑轮B．人拉绳子的力做的功是总功
C．绳子自由端移动的速度0.4m/sD．该滑轮的效率是80%
【答案】BC
【详解】A．由图可知，该滑轮可以随物体一起上升，所以图中的滑轮是动滑轮，故A错误；
B．总功是指外力对系统做的功，包括克服重力做的功和克服滑轮摩擦等非理想因素做的功。人拉绳子的力做的功可以视为总功，因为它是外力对系统做的功（包含了克服滑轮和绳子重力做的功以及克服摩擦做的功），故B正确；
C．用该滑轮10s内将重物匀速提升了2m，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m
则绳子自由端移动的速度，故C正确；
D．拉力做的总功
克服物体重力做的有用功
该滑轮的效率，故D错误。
故选BC。
15．如图所示，小金利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，并用它们提升相同的物体。已知使用甲滑轮组竖直向上的拉力为F0，物体被提升的高度为h0，机械效率为η0。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力为2F0η0
B．动滑轮的重力为3F0（1﹣η0）
C．使用乙滑轮组，绳端的拉力为
D．若用甲滑轮组提升物体，物体的重力增加为原来的2倍，则机械效率为
【答案】BC
【详解】由题可知，用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，且使用甲滑轮组拉力是竖直向上的，据此画出两个滑轮组的绕线如图所示：
A．由上图知，甲滑轮组中通过动滑轮绳子段数n甲=3，根据
可知，
故A错误；
B．若不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功是额外功，由
可知，额外功
所以使用甲滑轮组时有
所以动滑轮的重力
故B正确；
C．不计绳重和摩擦，滑轮组中绳端拉力与物体重力、动滑轮重力之间的关系为
则使用甲滑轮组时有
所以
使用乙滑轮组时有
所以
故C正确；
D．由AB知，
不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率可以表示为
使用甲滑轮组提升物体，物体的重力增加为原来的2倍时，机械效率为
故D错误。
故选BC。
三、实验题
16．如图所示，小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)调节杠杆水平平衡后，在A、B两点挂上钩码，此时杠杆恰好水平平衡，如图甲所示。如果在B点下方减少一个钩码，A点下方钩码的数量不变，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在A点的钩码 。
(2)在A点去掉一个钩码，再取下B点的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点。在弹簧测力计由位置1转到位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡状态，如图乙所示，则弹簧测力计的示数的变化是 。
【答案】(1)向右移动1格
(2)先变小后变大
【详解】（1）设一个钩码的重力为G，一格的长度为l，根据杠杆的平衡条件可得
解得
由图甲可知，应将A点所挂的钩码向右移动1格。
（2）由图乙可知，OC为最长力臂。在弹簧测力计由位置1转到位置2的过程中，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡状态，根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数将先变小后变大。
17．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
(1)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；
(2)他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 ；
(3)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
(4)本实验中水平面若绝对光滑，物块被撞后将做 运动，将不能达到实验目的。
【答案】(1) 速度 质量
(2)大
(3)超载
(4)匀速直线
【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”中的“快”是指汽车的速度快，说明速度影响动能大小，所以可猜想汽车的动能可能与速度有关。
[2]“安全驾驶莫超载”中的“超载”是指汽车的载货质量超出能载货的最大质量，说明质量影响动能大小，所以可猜想汽车的动能可能与质量有关。
（2）实验中运用转换法，通过物块被撞击的距离大小，来判断金属球到达水平面时的动能大小，物块被撞击得越远，说明物块在水平面上克服阻力做的功越多，则说明金属球到达水平面时的动能就越大。
（3）分析甲、乙两图可知，金属球的质量不相等，金属球下降的高度相同，则金属球到达水平面时的初始速度相同，甲图小球的质量大，物体被撞击得更远，说明速度相同时，质量越大，动能越大，所以可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
（4）本实验中水平面若绝对光滑，物块被撞后不受阻力作用，由于物块具有惯性，将保持原来的运动状态不变，所以物块将做匀速直线运动，不能通过物块被撞击的距离大小，来判断金属球到达水平面时的动能大小，故不能达到实验目的。
18．两名同学分别利用图甲所示的装置进行以下两个实验探究：
(1)如图乙，一名同学添加部分器材“探究阻力对物体运动的影响”，每次均将小车从斜面上最高处由静止滑下，让小车分别在棉布、木板和玻璃表面运动，最终小车静止时的位置如图所示。
①由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越 ，进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持 ；
②在上述实验中，小车在棉布表面运动过程中的速度变化量 （“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；
(2)如图丙，另一名同学添加部分器材探究“动能大小与质量的关系”。
①在实验中增加木块，小车撞击木块后，通过 来反映动能的大小；
②小车第一次对木块做的功比第二次对木块做的功 ；
③通过丙图的实验现象，可得出的结论是： ，物体的动能越大。
【答案】(1) 远 匀速直线运动状态 等于
(2) 比较木块移动的距离 少 速度相同时，质量越大
【详解】（1）①[1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越远，进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车的速度不会变，将保持匀速直线运动状态。
②[3]在上述实验中，小车下滑到水平面的速度相同，而最终的速度为0，小车在棉布表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
（2）①[1]在实验中应用了转换法，当增加木块，小车撞击木块后，木块运动，是通过比较木块移动的距离来反映动能的大小。
②[2]因第一次推动木块移动的距离小，故小车第一次对木块做的功比第二次对木块做的功少。
③[3]通过丙图的实验现象知道，第二次物体的质量大，对外做的功多，动能大，故可得出的结论是：速度相同时，质量越大，物体的动能越大。
19．明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲所示是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
(1)图甲可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水过程中某时刻的示意图如图乙所示，它的支点是图中的 点（选填“A”“B”或“C”）。
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，则井绳对水桶做功 J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为 N。（不计井绳的粗细和自重）
(3)泱泱华夏智者无数，石磨也是古人智慧下的产物。图丙为小文在A点推石磨但没推动，若想推动石磨，她可以改在 点（选填“B”或“C”）施加等大的力，这是通过改变力的 来改变力的作用效果。
【答案】(1) 省力 B
(2) 90 30
(3) B 作用点
【详解】（1）[1][2]由图可知，辘轳的大轮和小轮绕轴B转动，由于杠杆能绕支点转动，则B点为支点；提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动，则动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，所以它是按照省力杠杆来设计的。
（2）[1]大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90N，使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升高度是小轮的周长，小轮的周长为大轮周长的，即1m，则井绳对水桶做功W=Gh=90N×1m=90J
[2]若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为F，根据杠杆的平衡条件有FR=Gr
则作用在C点最小的力
（3）[1]石磨受到的摩擦力和力臂不变，则阻力与阻力臂的乘积不变，在A点推石磨但没推动，说明动力与动力臂的乘积小于阻力与阻力臂的乘积，由杠杆平衡条件可知，可以通过增大动力臂来增大动力与动力臂的乘积，由图丙可知，在A点推石磨的动力臂小于在B点推石磨的动力臂，所以若想推动石磨，她可以改在B点施加等大的力。
[2]由于力作用在A、B点上，力的作用点不同，在A点推石磨但没推动，在B点可以推动石磨，则力的作用效果不同，所以改变力的作用点可以改变力的作用效果。
四、科普阅读题
20．阅读短文，回答问题。
自行车的秘密
自行车是一种广泛使用的交通工具，其中包含了许多简单机械。
首先，自行车上常见的简单机械是杠杆。例如，车把上的刹车闸把是省力杠杆，人们可以用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上，从而实现刹车。
其次，自行车上有多处使用了轮轴。例如，自行车上的车把是一个轮轴，实质上可以看作为一个省力杠杆，通过它人们可以用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。中轴上的脚蹬和轮盘齿轮组成了省力轮轴，人们用很小的力就能驱动自行车前进。同时，后轴上的齿轮和后轮组成了费力轮轴，通过飞轮带动后轮转动，提高了车速。
除此之外，在自行车的传动系统中也广泛应用了简单机械。比如，变速自行车后轮上的齿轮变速器组件中就有两个小齿轮，起到改变链条传动方向的作用。
总之，自行车上的简单机械包括杠杆、轮轴、滑轮等。这些简单机械的作用使得人们骑行时更加轻松和便捷。
(1)自行车轮胎上的花纹是通过增大 来增大摩擦；刹车时是通过增大 来增大摩擦。
(2)自行车上的车把是一个 （“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
(3)变速自行车上后轮上的齿轮变速器组件中的两个小齿轮相当于哪种简单机械？______。
A．杠杆B．定滑轮
C．动滑轮D．轮轴
(4)同样一座山，从山脚到山顶，小明同学准备骑车上山，设计了以下4种登山方案，其中骑行最省力的是______。
A．B．
C．D．
(5)小明同学从骑自行车亲身经历得知：骑自行车时，轮胎在湿水的沥青路面上不容易打滑，而在光滑的湿瓷砖面上容易打滑。由此他猜想在潮湿程度相同（接触面粗糙程度也相同）而 不同时，摩擦力也可能不相同。
【答案】(1) 接触面的粗糙程度 压力
(2)省力
(3)B
(4)D
(5)材料
【详解】（1）[1]自行车轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]刹车时是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。
（2）根据题意可知，自行车上的车把是一个轮轴，实质上可以看作一个省力杠杆。
（3）文中提到变速自行车后轮上的齿轮变速器组件中的两个小齿轮起到改变链条传动方向的作用，而定滑轮的作用是改变力的方向，所以这两个小齿轮相当于定滑轮。
故选B。
（4）上山时，山坡相当于斜面。由斜面的特点可知，当斜面高度一定时，斜面越长越省力。同一座上，高度不变，四种方案中，D方案通过的路程最远，即斜面长度最长，最省力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（5）不同材料在潮湿相同时，摩擦力可能也会不同，所以他们猜想在潮湿程度相同而地面的材料不同时可能得到的结论会不一样。
五、计算题
21．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械的摩擦力及绳重忽略不计。
(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。
(2)求动滑轮受到的重力。
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的最大机械效率。
【答案】(1)120W
(2)201N
(3)
【详解】（1）由图可知，绳子承重段数n＝3，则绳端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
（2）由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，拉力为
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则动滑轮自重为
（3）已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力
提升的最大物重
机械的摩擦力及绳重忽略不计时，滑轮组的最大机械效率
22．某校物理兴趣小组改装了一个压力传感器改装为水深测量仪，设计了如图甲所示的装置。轻质杠杆的支点为O，不吸水的实心圆柱体A通过轻质细线悬于杠杆左端C点，A的体积为，A的高度h0=50cm，上表面与容器中的水面刚好相平，下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压。物体B通过轻质细线悬于杠杆右端D点，置于压力传感器上，压力传感器可以显示B对其支撑面压力F的大小。连接杠杆和物体A、B间的细线承受的拉力有一定限度。现对该装置进行测试，以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出，10min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。杠杆始终静止在水平位置，不计杠杆、细线的重力，不计细线的形变，已知圆柱形容器底面积S=200cm3，杠杆OC∶OD=1∶2。求：
（1）t=0min时刻，A所受到的浮力是多少？
（2）若B的重力GB为40N，则A的重力GA是多少？
（3）研究小组对装置进行了改进，使得圆柱形容器中水的深度从0上升到50cm的过程中，连接杠杆和物体A、B间的细线始终有拉力。写出压力传感器示数F随水深h变化的关系式（可以不用写出具体的计算过程），并在图丙中作F-h图像。

【答案】（1）50N；（2）80N；（3）；
【详解】（1）以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出，10min恰能将水全部抽尽，则容器内水的体积为
又因实心圆柱体A上表面与容器中的水面刚好相平，则圆柱体A的底面积为
所以在t=0min时刻，A排开水的体积为
则所受到的浮力是
（2）在t=6min时刻，容器内水的体积为
此时A浸没的深度为
A排开水的体积为
则所受到的浮力是
此时C端绳子的拉力为
压力传感器示数，即绳子对D端的拉力为
根据杠杆平衡条件可知
即
又由于此时杠杆和A的绳子断开，此时B对压力传感器的压力为GB，则，联立可得
（3）圆柱形容器中水的深度从0上升到50cm的过程中，连接杠杆和物体A、B间的细线始终有拉力，则细线可以承受A的重力不会断开，水深h时，圆柱体A受到的浮力为
此时绳子对C端的拉力为
由杠杆平衡条件可得
则D端受到的拉力为
传感器受到的压力为
即压力传感器示数F随水深h成正比，且h=0cm时F=0N，h=50cm时F=25N，F-h图象如下所示：
。
答：（1）t=0min时刻，A所受到的浮力是50N；
（2）若B的重力GB为40N，则A的重力GA是80N；
（3）压力传感器示数F随水深h变化的关系式为，F-h图象见解析。
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01 功和功率的计算
考向01 功和功率的计算
本模块考法以基础计算、综合应用为主，题型涵盖选择题、填空题、计算题，占分比重较高。基础考向（单一力做功、功率基本计算）侧重公式记忆与单位换算，难度较低；综合考向（总功/有用功/额外功、功率与速度综合）常结合滑轮组、斜面等机械，与力学平衡知识结合考查。预测中考将延续“基础+综合”模式，增加生活场景（如新能源汽车、起重机作业）类计算题，侧重公式灵活运用与解题规范性。
考向02 总功、有用功、额外功的计算
考向03 功率的基本计算
考向04 功率与速度的综合计算
模块02 机械能的转化与守恒
考向01 动能与重力势能的相互转化
本模块考法以概念理解、现象分析为主，题型涵盖选择题、填空题、实验探究题，难度中等。基础考向侧重动能、势能的影响因素及简单转化，难点是机械能守恒的判断与应用。中考常结合生活、科技场景（如过山车、蹦极、卫星运动）考查，有时会结合图像（能量随距离/时间变化图）提升难度。预测中考将增加情景化、图像化题目，侧重守恒条件的判断和转化逻辑分析，减少复杂计算。
考向02 动能与弹性势能的相互转化
考向03 机械能守恒的判断与应用
考向04 结合生活场景的机械能转化分析