2012年中考物理试题汇编——功与机械、能量
2012年中考物理专题 功与机械能
专题15功和机械能考点透视1.课标要求A．知道机械功的概念和功率的概念。
能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
B．结合实例认识功的概念，知道做功的过程就是能的转化或转移的过程。
C．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。
能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
D.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
E．理解机械效率。
F．了解机械使用的历史发展过程。
认识机械的使用对社会发展的作用。
区武汉07/087′/7′能量转化、计算功和机械效率/能量转化、研究斜面的机械效率黄冈07/087′/7′斜面、研究重力势能/功的概念、能的转化、机械效率的计算宜昌07/088′/11′计算功与功率、求效率、研究重力势能/功和功率的概念、能的转化、功的计算、机械效率的比较咸宁07/086′/2′能量转化、计算水泵抽水做功/效率的计算十07/4′能量转化、计算功/功率有关计算、效率的计算本章内容主要考查功、功率、机械效率、机械能及其转化的知识，这些知识是初中物理力学内容的终结知识，综合性强，难度较大。
本单元主要内容考查表现形式如下：1.关于功和功率的问题。
除了对基本物理概念和规律的考查外，特别注重过程和方法的考查。
试题以人们常见的工作场景（绘图描述或文字描述）展示出来，让学生来识别哪些做功，哪些不做功，做多少功,有时需要对功或功率进行估算.2. 关于“机械效率”属于为数不多的理解层次的问题，因为当今社会是一个讲效率的时代。
这类考题经常采用图像、图表与给出的一段“材料”相结合的方式，以功和能源为背景依托，并与社会新闻热点联系起来的命题，考察知识的应用能力和情感态度，十分引人注目。
3.能量相互转化是自然界最基本、最重要的规律之一。
命题人会广泛摘取“自然现象、机械生产、人类活动行为及物理中的典型事例”等背景材料，让考生判断、分析或归纳出能的相互转化的本质。
4.关于“测机械效率”的实验和“动能的大小”的研究，在全国中考卷中频频露面，其中一个是传统的重要力学实验，同时，探究“斜面的机械效率”与“动能的大小与什么因素有关”是开发挖掘创新探究的好材料。
2012年中考物理专题 功与机械能
15．4 机械效率使用机械工作时，越省力的机械，它的机械效率一定越高吗？功率越大，机械效率越高吗？机械效率究竟跟哪些因素有关？学完本节内容，你一定能回答这些问题．智 能 提 要问：如何正确认识有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系？答：有用功可理解为一种“目的”功．例如，用滑轮组匀速提升重物时，使用机械的目的是提高重物，那么克服物体的重力做的功是有用功，即W 有用=Gh ；又如用滑轮组拉动重物在水平面上与速移动时，使用机械的目的是水平移动重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功，即W 有用=fs ．额外功是指对人们无用但又不得不额外做的功，即克服机械自重和自身部件的摩擦而做的功，由于机械自重和摩擦总是存在的，因而额外功是不可避免的，对任何实际的机械总有W 额外＞0．总功是人们使用机械时动力总共做的功W 总=Fs ，这其中既有通过机械克服物体阻力做的有用功，又有克服机械自身重力和摩擦做的额外功，所以有用功、额外功和总功的关系是W 总=W 有+W 额外．问：机械效率总小于1吗？答：使用不同的机械做功，需要做的额外功各不相同，我们希望额外功在总功中所占的比例越小越好，或者说有用功在总功中所占比例越大越好．但由于额外功总是存在的，故有用功总是小于总功，所以，机械效率1%100<⨯=总有用W W η．问：如何比较机械效率的高低？答：机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，比较机械效率高低时不能只考虑其中一个因素．当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高； 当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高．问：关于机械效率，应注意哪些问题？ 答：应注意以下几点：（1）机械效率η总小于1，因为W 有总小于W 总．（2）机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”；或“总功大，机械效率低”．（3）机械效率的高低与是否省力及大小无关．（4）机械效率不是固定不变的．机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同次做功的过程中，提起物重不同，机械效率往往会不同．中 考 撷 要中考中对机械效率的考查往往结合功和功率、简单机械等知识，考查题型主要有选择题、填空题、计算题、实验题等．测量滑轮组的机械效率是最近几年中考中常出现的考题．智 能 拓 展组合机械的效率在实际生产中，人们为了优化简单机械的功能，往往将两个或更多简单机械组合在一起使用．如自行车有杠杆与杠杆的组合，轮轴与轮轴的组合；起重机上有杠杆跟滑轮组的组合；卷扬机上有轮轴跟滑轮的组合．利用组合机械做功说，组合机械的效率与其中每一个简单机械的效率之间有怎样的关系呢？下面通过一个具体实例来研究．如图14-26所示是由斜面和滑轮组组成的组合机械．设物体重为G ，斜面的机械效率为η1，滑轮组的机械效率为η2．那么用力拉物体时，整个组合机械的效率会不会更高了？设定滑轮与物体之间相互作用的拉力为F ，，物体沿斜面向上移动了一段距离l ，升高的高度为h ，绳子自由端移动的距离为s ，则游斜面的机械效率lF GhW W ，总有==111η得l F Gh ,1⋅=η，由滑轮组的机械效率Fs l F W W ,222==总有η得2,ηlF Fs =．利用斜面做功的有用功就是组合机械做的有用功，利用滑轮组做的总功就是组合机械做的总功，所以整个机械的效率2121ηηηηη⋅=⋅==lF lF W W ，，总有．可见，组合机械的总机械效率为各简单机械效率的乘积．这个结论虽然是通过具体实例得出的，但对于其他组合机械也是适用的．不难看出机械组合在一起并不能提高机械效率，相反，组合的机械越多，总机械效率越低．图14-26智 能 归 例题型一考查对有用功、额外功、总功的认识，并能利用公式%100⨯=总有W W η进行简单的计算例1 一个工人用如图14-27所示的滑轮组提起2000N 的货物，所用的拉力是800N ，绳子自由端被拉下4m ，下列说法中正确的是 ( ) A ．总功是3200J ，机械效率是40％ B．有用功是8000J ，机械效率是40％ C ．有用功是3200J ，机械效率是62.5％ D ．总功是3200J ，机械效率是62.5％知识点 考查关于滑轮组的使用中总功、有用功=机械效率的计算闯关点拨 解本题的关键，一是确定承担物重的绳子股数，根据“截线法”知n =4；二是确分析和解 W 总=Fs W 有=Gh =2000N ×%100=⨯=W W 总有η答 选D例2 物，所用拉力F 为的物重？（2知识点 闯关点拨 可根据轮h解 (1) nF G nhF hG Fsh G W W ⋅=⋅⋅=⋅==物物物总有η∴N N Fn G 8005200%80=⨯⨯==η物(2) WW W -=总额外有h G s F h G 物轮-⋅=h G nh F h G 物轮-⋅=物轮G n F G -⋅=N N 8005200-⨯=N 200=答 （1） 被提升的物重800N （2）动滑轮重200N图14-27题型二会测定滑轮组的机械效率，通过探究认识不同情况下滑轮组的机械效率不同，并能解释其中的原因例芳芳和兰兰运用如图图14-29所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关；猜想2 可能与被提升的钩码重有关；猜想3可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；猜想4可能与钩码被提升的高度有关。
2012年中考试卷汇编精选精析——功与机械、能量
2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量5．（2012·呼和浩特）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算。
专题：计算题。
分析：（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离s=3h，因摩擦力可以忽略不计，根据F=（G物+G动）求拉力的大小；利用η===求机械效率大小；（2）同理，求出右图的拉力和机械效率，通过比较得出答案．解答：解：（1）分析左图可知，n=3，则s=3h，∵摩擦力可以忽略不计，∴F1=（G+G动），η1===；（2）分析右图可知，n=2，则s=2h，∵摩擦力可以忽略不计，∴F2=（G+G动），η2===；由此可知：F1＜F2，η1=η2，所以甲图省力，机械效率一样大．故选B．点评：本题考查了使用滑轮组拉力的计算和机械效率的计算，利用好两个推导公式是本题的关键：①忽略摩擦及绳重，拉力F=（G物+G动）；②η===．15．（2012•随州）小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮成滑轮组，请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法．考点：滑轮（组）机械效率的测量实验。
专题：实验题；作图题。
分析：（1）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．（2）通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．解答：解：对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，这种绕法滑轮组上的滑轮都使用，有四股绳子承担物重；拉力是滑轮组提升物重的四分之一；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮后没有使用，这种绕法只能有三股绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的三分之一；由此可知，滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多是第一种，即四股绕线的方法．如图所示：点评：本题滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数不同，分析时注意并不是从动滑轮上引出的绳子越多、越省力，要把两种绕法（绳子先系在定滑轮的固定挂钩上、绳子先系在动滑轮的固定挂钩上）都画出来选择．则（）A．从最高点运动到最低点的过程，一部分重力势能转化为动能B．从最低点运动到最高点的过程，一部分动能转化为重力势能C．左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D．左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度考点：能量转化的现象。
2012年中考物理试题汇编(功和机械能)
1第6小题第7小题第8小题第9小题第10小题第11小题第12小题ＡＢＣＤ2012年中考物理试题汇编第十五章功和机械能班级姓名一、选择题1. 下列几种现象中，没有对物体做功的是（）2. 如图所示，在500 N的拉力F作用下，滑轮组将800 N的重物提升了l m。
在此过程中（）A．做的有用功是500 J B．做的总功是800 JC．滑轮组的机械效率是62.5％ D．滑轮组的机械效率是80％3.把篮球抛向空中，忽略空气阻力，下图中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E ）与篮球离地面高度（h ）的关系（）4.如图所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回。
下列说法正确的是（）A．锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加B．锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能C．锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用D．锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子5. 学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁爬楼的功率大”的活动，他们设计了三套方案：①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较，可行的是（）A．只有① B．只有①②C．只有②③D．①②③都可以二、填空题6.如图所示，用20Ｎ的拉力F匀速提起物体A，不计摩擦，A的重力为 __ Ｎ。
若物体A在10s内上升4m，此过程中拉力F做的功为 __ J，功率为 _____ W。
7.如图所示，用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm，拉力为6N，此过程中拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率为，物块在上升过程中，机械能将。
8.用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体提高2m，拉力为F=6N，有用功为Ｊ，滑轮组的机械效率为，若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为N。
2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量5
2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量24．（2012•常州）如图所示，用螺丝刀撬图钉，O为支点，请画出动力Fl 的力臂L1．（保留作图痕迹）考点：力臂的画法。
专题：作图题。
分析：力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．解答：解：过支点O作出动力F1的垂线，即为动力臂L1．如图所示：点评：作力臂时重点是找出支点与力的作用线，力臂是从支点到力的作用线的距离．7．（2012•盐城）关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是（）A．下降过程中动能不变B．最低点动能为零C．上升过程中重力势能减小D．最高点重力势能最大考点：动能和势能的大小变化。
专题：应用题。
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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．解答：解：A、滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；B、滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；C、滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；D、滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确．故选D．点评：本题考查了动能和重力势能的概念，及影响其大小的因素，属于基本内容．在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化．23．（2012•盐城）小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，所用的滑轮每只2Kg，每次将一袋50Kg的水泥提升5m．（不计绳重和摩擦，g 取10N/Kg）求：（1）每袋水泥受到的重力大小；（2）每次做的有用功；（3）滑轮组的机械效率．考点：滑轮（组）的机械效率；重力的计算；功的计算；有用功和额外功。
专题：计算题。
分析：（1）知道每袋水泥的质量，可利用公式G=mg计算出其重力的大小．（2）知道每袋水泥的重力和上升的高度，可利用公式W有用=Gh计算出做的有用功．（3）在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功，知道动滑轮的质量，可利用公式W额外=Gh=mgh计算出滑轮组所做的额外功，再利用公式W总=W有用+W额外计算出总功，最后再利用公式η=计算出滑轮组的机械效率．解答：解：（1）m=50kg，g=10N/Kg，∴每袋水泥受重力的大小为：G=mg=50kg×10N/kg=500N．（2）∵h=5m，∴做的有用功为：W有用=Gh=500N×5m=2500J．（3）在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功，∵m动=2kg，∴对动滑轮做的功为额外功为：W额外=G动′h=m动gh=2kg×10N/kg×5m=100J，则总功为：W总=W有用+W额外=2500J+100J=2600J，滑轮组的机械效率为：η=×100%=×100%≈96.1%．答：（1）每袋水泥受到的重力大小为500N．（2）每次做的有用功为2500J．（3）滑轮组的机械效率为96.1%．点评：本题考查了有用功、额外功、总功和机械效率的计算，关键是公式和公式变形的理解和应用，特别需要注意的是在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功．4．（2012•临沂）人骑自行车下坡时，速度越来越快，下列关于这一运动过程的说法中，正确的是（）A．人与车的动能增大，重力势能增大B．人与车的动能增大，重力势能减小C．人与车的动能减小，重力势能增大D．人与车的动能不变，重力势能不变考点：动能和势能的大小变化。
2012年全国中考物理功与能综合题试题精编
2012年全国中考物理功与能综合题试题精编1．（福州）某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电热水壶的铭牌．（1）如图所示，小电动机将l.2kg 的水从桶中提升了0.5m ，电动机对水做的功至少是多少？（2）为了泡绿茶要将水从25℃加热到85℃，则1.2kg 的水需吸收热量是多少？[c 水=4.2×103J/（kg•℃）]（3）若加热题（2）中的水需用时315s ，电热水壶加热效率为96%，则它的实际工作电压是多少？2.（茂名）小明家新安装了一台如图14所示的太阳能、电能两用热水器。
平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热。
热水器铭牌如下。
(l ）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？(2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？ ( 1L = 10 -3m 3)(3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃ 升高到50℃ 时，不考虑热量的损失，需要多少立方米天然气？（天然气的热值为4.0×107J ／m 3）(4）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）3.（广州）重4 10 N 的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N ，汽车牵引力功率为9.2kW ，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是（4.6x107J /kg ） （1）求汽车运动100s 内①发动机对汽车的牵引力多大？②牵引力做了多少功？ ③汽车通过的距离多长？④发动机消耗汽油质量是多少？4.（河南）利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。
安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW 的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时，⎽⎽⎽⎽⎽能转化为⎽⎽⎽⎽⎽能。
Xk b1. co m（2）一天的有效光照时间按8h 计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？ （3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q 煤＝3.0×107J / kg ) （4）请写出一条光伏发电的优点。
全国2012物理中考试题分类汇编11功和机械能
功和机械能一、选择题1. (2012成都)图5是运载火箭点火起飞的情景。
在火箭离地升空 的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法 正确的是A 动能转化为重力势能B 重力势能转化为动能C 机械能的总量不变D 机械能的总量增加2.(2012武汉)航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N 的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m 的高度处。
飞机竖直上升的总时间为12s 匀速上升阶段的速度为1m/s 。
假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是A 、在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小B 、在上升的阶段受到的升力大于重力C 、在上升阶段飞机的功率为2.5WD 、在悬停阶段飞机升力的功率为3W3.(2012武汉)如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒 水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是 Ａ、机械能不变，重力势能不变 B 、机械能变小，重力势能动能变小 Ｃ、机械能不变，动能变小D 、机械能变小，动能不变4.(2012苏州)下列现象中，由动能转化为重力势能的是5. (哈尔滨2012)如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是( ) A ．小球上下运动过程中，运动状态保持不变B ．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功C ．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力D ．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化6．(2012桂林)如图5所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回。
下列说法正确的是： A ．锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加B ．锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能C ．锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用D ．锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子图5图57．(2012北京)水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离。
2012年中考试题汇编精选精析-功与机械、能量
2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量23．（2012•哈尔滨）如图，工人用撬棍撬起石块，O为支点．（1）画出阻力F2的力臂L2．（2）画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图．考点：力臂的画法；力的示意图。
专题：作图题。
分析：（1）图中石头的重力为阻力，O点为支点，从支点到阻力F2的作用线的距离叫做力臂．（2）根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知：在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要使动力最小，则动力臂必须最长，先确定最长的力臂﹣﹣即离支点最远的点，然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可．解答：解：（1）过支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是阻力臂；如下图所示；（2）动力最小，即动力臂最长，由图知OA最长，所以OA作动力臂最长，过A点与OA垂直向下作垂线就得到动力F1的方向，如下图所示．点评：根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力．26．（2012•哈尔滨）同学们共同研究滑轮的特点：（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮能改变动力方向，但不能省力．（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示．据此可知，使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向．（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示．请根据丙图信息．写出分析数据的具体过程，并回答他们的问题．考点：定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点。
专题：实验题；实验分析法。
分析：（1）观察甲图三次弹簧测力计示数与物重，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；（2）观察乙图弹簧测力计示数与物重，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；（3）已知物重G、拉力F、物体升高的距离h，绳子移动的距离S，绳子段数n，根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较．解答：解：（1）从甲图中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同．在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力．（2）在图乙中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用动滑轮时省力．（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J．经比较W有用＜W总，所以使用轮组不能省功．故答案为：（1）能改变动力方向，但不能省力；（2）能省力，但不能改变力的方向；（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J．经比较W有用＜W总，所以使用轮组不能省功．点评：此题考查了定滑轮和动滑轮的特点、以及使用滑轮组不省功的原理，是一道较简单的实验题．3．（2012•淮安）上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动所需的能量来源于（）A．动能B．电能C．重力势能D．弹性势能考点：能量转化的现象。
2012年历年初三物理中考功和机械能总复习及答案
功和机械能【名师解读】一、知识性专题专题1 判断力是否做功例1 如图15－104所示，妇女推着童车走了几步，男子用很大的力推汽车，但汽车没有被推动．比一比，谁做的功多？为什么呢？分析男子用了较大的力，但车没有运动，该男子没有做功．妇女用了较小的力，童车运动了，该妇女做了功．答案：妇女做的功多，这是因为男子虽然用很大的力，但车未动，该男子劳而无功，即做功为零．例2 下列关于物体是否做功的说法中正确的是( )A．起重机用吊绳吊着钢筋水平匀速移动了一段距离，起重机吊绳对钢筋做了功B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对球做了功C．小刚从地上捡起足球的过程中，小刚对球做了功D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功分析判断物体是否做了功，依据做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动了距离，二者缺一不可．A选项中起重机吊绳对钢筋的拉力竖直向上，但钢筋是沿水平方向移动的距离，故错误．B选项中足球离开脚后，靠惯性向前移动，因此脚对足球没有做功，故错误．C选项中小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对球施加了力，球在小刚施加力的方向上移动了距离，因此小刚对篮球做了功，故正确．D选项中小丽虽然对书包施加了力的作用，但书包在力的方向上没有移动距离，故错误．故正确答案为C．专题2 功、功率、机械效率的综合计算例3 某同学用所学滑轮知识在家里阳台上安装了如图15－105所示的升降装置．他用此装置将重500 N的物体匀速提高10 m，所用拉力为300 N，则拉力做的功是J．该装置的机械效率是．分析图示中有两段绳吊着动滑轮，根据滑轮组的特点，重物上升h＝10 m，则拉力F作用的绳子自由端移动的距离应为s＝2h＝20 m，由功的计算式可得拉力的功，即总功W总＝Fs＝300 N×20 m＝6000 J，对重物做的功，即有用功W有＝Gh＝500 N×10 m＝5000 J，所以机械效率η＝W有／W总＝5000 J／6000 J≈83．3%．答案：6000 83．3%【解题策略】在有关滑轮组机械效率的计算中，关键是搞清重物上升的距离与拉力作用的绳子自由端移动距离的关系．例4 如图15－106所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600 N的物体匀速提升2 m所用的时间为40 s，人所用的拉力是400 N，则( ) A．此滑轮组的机械效率为75%B．物体上升的过程中机械能总量不变C．拉力所做的总功为2800 J D．此人的功率为40 W分析A中η＝WW有用总＝GhFs＝2G hF hgg＝600N2400N⨯＝75%；B中物体匀速上升的过程中势能增加，所以机械能总量增加；C中拉力所做的总功W总＝Fs＝F·2h＝400 N×2×2 m＝1600J；D中P＝Wt总＝1600J400s＝40W．故正确答案为AD．例5 工人师傅用起重机在20 s内把质量为103kg的货物匀速竖直提高6m．g取10 N ／kg．求：(1)货物的重力．(2)货物上升的速度．(3)起重机的功率．分析根据重力与质量的关系G＝mg可求货物的重力；已知高度和上升时间利用公式v＝s／t可求得速度；起重机做的功W＝Gh，功率的计算式为P＝W ／t＝Gh／t，可求功率．解：(1)货物重力G＝mg＝103 kg×10 N／kg＝104 N．(2)货物上升的速度v＝st＝ht＝6m20s＝0．3m／s．(3)起重机的功率P＝Wt＝Ght＝410N6m20s⨯＝4610J20s⨯＝3×103W．专题3 动能、势能、机械能及其转化例6 如图15－107所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述中，错误的是( )A．甲图中，货物被举高后内能增加了B．乙图中，列车速度增大后动能增加了C．丙图中，握力计发生形变后弹性势能增加了D．丁图中，飞机升空后重力势能增加了分析货物被举高后势能增加．故正确答案为A．例7 下列情况中，物体的机械能保持不变的是( )A．在没有空气阻力的情况下物体自由下落B．汽车从斜坡上匀速滑下C．物体在光滑的水平面上受拉力的作用，速度增大D．利用滑轮组将物体匀速提高分析A项中在没有空气阻力的情况下，物体自由下落，重力势能转化为动能，没有能量损失，机械能保持不变；B项中汽车从斜坡上匀速滑下，动能不变，但重力势能减小，总的机械能减小；C项中物体的重力势能为零，且始终保持不变，速度增大，动能增大，总的机械能增大；D项中物体在匀速上升的过程中，动能不变，重力势能增大，总的机械能增大．故正确答案为A．【解题策略】要判断机械能是否守恒有两种办法：(1)看整个过程，是否只有动能和势能的相互转化，若有其他形式的能参与了转化，例如内能，则机械能不守恒．(2)根据机械能的大小等于动能的大小和势能的大小之和，分别判断动能和势能的大小变化，再综合判断机械能是否守恒．例8 在北京奥运会上，我国蹦床运动实现了零的突破，如图 15－108所示为蹦床运动员何雯娜从蹦床弹向空中表演技巧动作的过程，则此过程中运动员具有的 ( )A ．动能增加，势能减少B ．动能增加，势能增加C ．动能减少，势能减少D ．动能减少，势能增加分析 在向上弹的过程中，床的弹性势能转化为运动员的动能；腾空过程中，动能又转化为重力势能．故正确答案为D ．专题4 斜面、滑轮组、杠杆的机械效率例9 芳芳和兰兰运用如图15－109所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思想，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关． 猜想2：可能与被提升的钩码重有关．猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关．猜想4：可能与钩码被提升的高度有关． 芳芳和兰兰分别根据某个猜想进行了探究，实验记录如下表．(1)请帮助兰兰完成表中的一项计算．(2)请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果． (3)归纳她俩的实验探究，你所得到的结论是 ．表一：芳芳的实验记录 物理量控制因素钩码重（N ） 绳端拉力（N ） 机械效率 较小提升速度10 4.2 79.4% 较大提升速度10 4.2 79.4% 探究结果表二：兰兰的实验记录 分析 根据公式η＝W W 有总＝Gh Fnh ＝G nF 可计算出兰兰的机械效率η＝1536≈ 83%．对芳芳记录的实验数据进行横向或纵向的对比分析可以看出，钩码的重力不变，且上升速度改变，机械效率不变．由兰兰记录的实验数据可以看出，上升速度不变，钩码的重力改变，机械效率改变． 答案：(1)83% (2)芳芳：(机械效率)与匀速提升速度的大小无关．兰兰：(机械效率)与被提升的钩码重力有关(钩码重力增大，机械效率提高或变大)． (3)实验装置不变，机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力有关(物体重力越大，机械效率提高或变大)物理量控制因素钩码重（N ） 绳端拉力（N ） 机械效率 大致相同的提升速度10 4.2 79.4% 15 6.0 探究结果例10 随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6 m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图15－110甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250 N，不计绳重及摩擦)．(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力．(2)小明爸爸观察了该装置后，他想：如果将该装置的滑轮位置颠倒(如图15－110乙所示)是否会更省力一些？请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．(3)求两种方案的机械效率之比．(4)综合分析评估两个方案，你认为：哪个方案更好一些？说明理由．解：(1)F甲＝1n(C物＋G动)＝13(600 N＋30 N)＝210 N，因为210 N＜250 N，所以没有超过绳子的最大拉力．(2)如图15－110丙所示，F乙＝1n(G物＋G动)＝14(600 N＋60 N)＝165 N，由此可知小明爸爸的想法是正确的．(3)根据η＝WW有总＝WW W+有有额＝GG G+物动物可得：1 2600N22600N30N600N21600N30N2GG GGG G++===++物动物物动物ηη．(4)由上述计算可知，小明的方案机械效率高，爸爸的方案较省力，但小明的方案比较安全，综合以上三个因素分析，小明的方案好．例11 利用图15－111所示的杠杆将重为3 N的物体缓慢匀速提高10 cm，手的拉力F为2 N，手移动的距离s为30 cm．则杠杆的机械效率为( )A．22% B．33%C．50% D．67% 分析扛杆提升重物时，对重物做的功为有用功，即W有用＝Gh＝3 N×0．1 m＝0．3 J，拉力做的功为总功，即W总＝Fs＝2 N×0．3 m＝0．6J，因此杠杆的机械效率η＝W有用／W总＝0．3 J／0．6 J＝50%．故正确答案为C．例12 如图15－112所示，工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5 m．若该动滑轮重10 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )A．提升过程中，绳的拉力F做了500 J的功B．提升过程中，绳的拉力F做了550 J的功C．提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 W D．该滑轮装置的机械效率是100%分析忽略绳与滑轮之间的摩擦，则拉力F＝12(G物＋G动)＝12×(100 N＋10 N)＝55 N；当重物上升5 m时，绳子自由端向上提升的高度s＝2h＝2×5 m＝10 m；在提升过程中，绳的拉力F所做的功W总＝Fs＝55 N×10 m＝550 J；拉力F做功的功率P＝Wt总＝550J10s＝55W；在提升重物的过程中，所做的有用功W有用＝G物h＝100 N×5 m＝500 J，则该滑轮装置的机械效率η＝WW有用总＝500J550J≈90．9%．故正确答案为B．二、思想方法专题专题5 控制变量法【专题解读】在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响．为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些物理量使其固定不变，改变某一个物理量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系．本章中研究物体的动能与质量和速度的关系、研究物体的重力势能与质量和高度的关系时都应用了控制变量法，在很多探究性实验中也经常用到此法．例13 物理兴趣小组的同学为了研究物体动能的大小和哪些因素有关做了如下的探究实验：如图15－113所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个木块上，推动木块做功．(1)让同一钢球从不同高度沿斜面自由滚下，看哪次木块被推得远，这是控制不变，改变，目的是为了探究动能与的关系．(2)换用质量不同的钢球，让它们从同一高度沿斜面自由滚下，看哪个钢球把木块推得远，这是控制不变，改变，目的是为了探究动能与的关系．(3)通过该实验，你得出的结论是：．分析知道控制变量法的含义，明确被控制的物理量是什么、研究的是哪个物理量和哪个物理量的关系．答案：(1)质量速度速度(2)速度质量质量(3)物体的质量越大、速度越大，动能就越大专题6 思维转换法【专题解读】所谓思维转换法，是指把所需解决的问题转换为另一个较容易解决的问题或已经解决的问题，即化难为易、化繁为简、化未知为已知．例14 某同学沿竖直方向匀速吊起一重物，在这一过程中物体的( ) A．动能不变，重力势能增加，机械能增加B．动能减小，重力势能减小，机械能减小C．动能减小，重力势能增加，机械能不变D．动能增加，重力势能增加，机械能增加分析由于沿竖直方向匀速吊起重物，质量、速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增加；机械能等于动能和势能之和，所以机械能增加．故正确答案为A．【沙场点兵】一、选择题1．以下现象与相应物理知识的说法，错误的是( ) A．地震时，石头会往山下滑落是因为石头受重力作用B．山上滚下的石头把汽车压扁，说明力可以改变物体的形状C．在质量相同的情况下，运动越快的石头越难停下来，说明速度大惯性大D．贝贝想搬动大石头，但搬不动，则贝贝对大石头没有做功2．美国科罗拉多峡谷建有观景台．观景台搭建在大峡谷的西侧谷壁上，呈U字形，离谷底1200 m高，取名为“人行天桥”，如图15－114所示．如果在建造过程中有一块质量为0．1 kg的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做的功为( )A．12 JB．1200 J C．1．2×105 J错误!未找到引用源。
2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量2
2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量19．（2012•安徽）图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验．实验步骤如下：Ⅰ．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．回答下列问题：（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与速度的关系．（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与质量的关系．（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小，木块的作用是为了比较钢球动能的大小．考点：探究影响物体动能大小的因素。
专题：实验探究题；控制变量法；转换法。
分析：（1）让同一小球从不同的高度由静止滚下，高度不同，小球到达水平面速度不同，所以同一小球从不同高度滚下，是为了在质量相同时，改变速度，来探究动能和速度的关系．（2）不同质量的小球从同一高度静止滚下，为了获得相同的速度，所以不同质量的小球在同一高度由静止滚下，是为了在速度相同时，改变质量，来探究动能跟质量的关系．（3）斜面的作用是为了使小球从相同的高度由静止滚下获得相同的速度，或从不同的高度由静止滚下获得不同的速度，斜面是为了控制钢球的速度大小．小球推动木块运动越远，小球的动能越大，用木块运动的距离来反映小球的动能大小．解答：解：（1）让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系．（2）让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系．（3）该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度．钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想．故答案为：（1）速度；（2）质量；（3）速度；动能．点评：明确本实验中研究动能大小的决定因素时，运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．21．（2012•安徽）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h．（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小．（2）求牵引力在10min内所做的功．（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv．考点：功的计算；二力平衡条件的应用；功率的计算。
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2012年中考试题汇编精选精析——功与机械、能量5．（2012·呼和浩特）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）（=======F==15．（2012•随州）小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮成滑轮组，请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法．5．（2012•南充）如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则（）17．（2012•南充）如图所示，在水平地面上放一个重300N，底面积为100cm2的物体，不考虑绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为60N，则水平拉力F= 30 N，物体对地面的压强是30000 Pa．（各连接部分的绳均水平）F=F=f=P==F=P=23．（2012•南充）如图所示，用F=20N的水平拉力拉着边长l=10cm的正方体铁块在水平地面上做匀速直线运动，在t=10s内运动了s=46cm的路程，[c铁=0.46×103J/（kg•℃）ρ铁=7.9×103kg/m3]求（1）水平拉力F做的功W是多少？（2）水平拉力F做功的功率P是多少？（3）此过程有等于水平拉力做的功的内能产生，其中的79%被铁块吸收，铁块将升高多少温度？P=最后再利用公式△t=P==∴铁块升高的温度为：△t=14．（2012·呼和浩特）九年级物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示：（1）在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是速度（填“质量”或“速度”）（2）物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，你认为正确的是下面的哪一个（ C ）．A．E=mv B．E= C．E=mv2．）子弹的质量很小，约是运动员质量的量约是牛的22．（2012·呼和浩特）质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kw，车上装有12t的砂石．汽车先以36km/h的速度，220kw的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min，然后又以额定功率用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地．求：（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力．（2）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率．F=f=F====2．（ 2012·丽水）杠杆在生产生活中普遍使用．下列工具在使用过程中，属于省力杠杆的是（）6．（ 2012·温州）如图是高速公路避险车道示意图．当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止．避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害（）11．（ 2012·温州）为提高学生安全自救和使用灭火器的能力，学校开展消防安全演习．（1）如图是一种泡沫灭火器局部示意图，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门．灭火器的控制杆相当于简单机械中的杠杆．（2）打开阀门后，灭火器内的物质喷射到可燃物上，这不但可以降低可燃物的温度，而且在可燃物表面形成一层泡沫，起到隔绝氧气作用，从而达到灭火目的．（3）演习过程中，小明用60牛竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5米，则小明对灭火器所做的功为30 焦．10．（2012•绵阳）受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器．“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大．它攻击目标的巨大能量主要来源于（）A．小型火箭助推动能B．与大气摩擦产生的能量C．“上帝之杖”本身的内能D．下落过程重力势能转化的动能考点：动能和势能的转化与守恒；动能的影响因素；势能的影响因素。
专题：应用题。
分析：解决该题需掌握以下知识：（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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）在发生能量转化时，减小的能转化为增大的能．解答：解：“上帝之杖”在高空下落过程中，质量不变，而感到越来越小，因此其重力势能越来越小，但它的速度越来越快，因此动能越来越大，在下落过程重力势能转化为动能，它获得的动能越大，破坏力就越强．故选D．点评：此题通过生活中发生的事件考查了影响动能和重力势能的影响因素，以及能量间的转化，要注意辨别．5．（2012·衢州）“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球．”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（）．6．（2012·衢州）为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是（）11．（2012·衢州）滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械．甲同学用定滑轮进行了如图所示的算个实验．（1）甲同学研究的问题是使用定滑轮提升同一重物时，拉力的大小与拉力的方向是否有关．（2）研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是①②．（填序号）①拉着重物保持静止；②匀速向下拉动重物；③随意拉动重物．17．（2012•安徽）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）A．η= ×100% B．η= ×100% C．η= ×100% D．η= ×100%考点：机械效率的计算；斜面的机械效率。
专题：计算题。
分析：斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，即W有用=Gh；总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积，即W总=FS；机械效率就是有用功和总功的比值．使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功，总功等于有用功和额外功之和，据此进行分析和判断即可．解答：解：∵斜面的高为h，物体的重力为G，∴有用功为：W有用=Gh，又∵斜面长为L，拉力为F，∴总功为：W总=FL，则机械效率为：η= = ，而物体与斜面的摩擦力为f，∴额外功为：W额外=fL，则总功为：W总=W有用+W额外=Gh+fL，故机械效率为：η= ×100%= ×100%，故D正确；A选项中，是有用功与额外功的比值，不是机械效率，故A错；B选项中，是有用功与有用功的比值，不是机械效率，故B错；C选项中，是有用功与（总功加上额外功）的比值，不是机械效率，故C错．故选D．点评：此题考查有关斜面机械效率的计算，容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功，关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和．19．（2012•安徽）图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验．实验步骤如下：Ⅰ．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．回答下列问题：（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与速度的关系．（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与质量的关系．（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小，木块的作用是为了比较钢球动能的大小．考点：探究影响物体动能大小的因素。
专题：实验探究题；控制变量法；转换法。
分析：（1）让同一小球从不同的高度由静止滚下，高度不同，小球到达水平面速度不同，所以同一小球从不同高度滚下，是为了在质量相同时，改变速度，来探究动能和速度的关系．（2）不同质量的小球从同一高度静止滚下，为了获得相同的速度，所以不同质量的小球在同一高度由静止滚下，是为了在速度相同时，改变质量，来探究动能跟质量的关系．（3）斜面的作用是为了使小球从相同的高度由静止滚下获得相同的速度，或从不同的高度由静止滚下获得不同的速度，斜面是为了控制钢球的速度大小．小球推动木块运动越远，小球的动能越大，用木块运动的距离来反映小球的动能大小．解答：解：（1）让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系．（2）让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系．（3）该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度．钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想．故答案为：（1）速度；（2）质量；（3）速度；动能．点评：明确本实验中研究动能大小的决定因素时，运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．21．（2012•安徽）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h．（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小．（2）求牵引力在10min内所做的功．（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv．考点：功的计算；二力平衡条件的应用；功率的计算。
专题：计算题；应用题。
分析：（1）因为轿车匀速行驶，所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力，由二力平衡条件可得出阻力的大小；（2）根据s=vt求出汽车行驶的距离，根据W=Fs求出引力在10min内所做的功；（3）根据做功公式、功率公式和速度公式即可推导出功率的表达式．解答：解：（1）因为轿车匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以受到的阻力f=F=2000N；答：小汽车匀速行驶时受到的阻力为2000N．（2）汽车行驶的距离：s=vt= m/s×600s=18000m，牵引力在10min内所做的功：W=Fs=2000N×18000m=3.6×107J；答：牵引力在10min内所做的功3.6×107J．（3）根据功率公式P= ，做功公式W=Fs，速度公式v= 得，进行推导就会得出P= = =Fv．点评：本题综合考查了二力平衡条件的应用，功和功率的计算，这三个内容相互之间联系比较紧密；功率的变形公式P=Fv在机车行驶问题中常遇到，要灵活的应用．10．（2012•河南）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态．如果两侧各去掉一个钩码，则（）11．（2012•襄阳）某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组，将重为300N的物体从一楼匀速提升到三楼，所用的拉力为120N，则该滑轮组的机械效率为83.3% ．F======13．（2012•襄阳）“神州八号”飞船的返回舱下落接近地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降过程中，它具有的内能逐渐增加．25．（2012•襄阳）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA 、hB、hC的位置滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行判断：（1）用来研究超载安全隐患时，我们应选择甲丙两个图所示实验进行比较．（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择甲乙两个图所示实验进行比较．10．（2012•连云港）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（）A． W1＜W2＜W3 B． W1＜W2=W3 C． W1=W2=W3 D． W1=W2＜W3考点：功的计算。