2025年中考物理重難點專練：功和能重點實驗（解析版）

重難點06功和能重點實驗

<1

點蓄題趨勢

實驗考點三年考情分析2025考向預(yù)測

1功.率估測2023?常州（2）結(jié)合登樓、跳繩情境設(shè)計實

2功.率與能量轉(zhuǎn)換2022?南通（2）驗

估測人上樓

3功.率與機械效率與生物結(jié)合的跨學(xué)科整合

的功率

4實.驗設(shè)計：工具選擇、誤差分結(jié)合圖表創(chuàng)新考查登樓功率

析

1.滑輪組機械效率的影響因素2022?鹽城(3)復(fù)雜情境下效率變化原因的

滑輪組機械2額.外功的來源2022?南通(6)分析

?南通

效率的測定3實.驗操作中的規(guī)范2023(4)提高機械效率的實驗設(shè)計

拉力與物重關(guān)系圖的分析

變量控制的設(shè)計2024?泰州(2)減少摩擦影響的實驗改進

探究影響動

轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用2022?宿遷(5)碰撞中的能量轉(zhuǎn)化的分析

能大小的因

實驗結(jié)論的表述2023?淮安(2)動能與安全設(shè)計的分析

素

動能與交通安全特定條件下動能的定量計算

實驗現(xiàn)象的描述2022?南京（2）彈性勢能與重力勢能的對比

實驗結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)性實驗

探究影響重

誤差分析動能與勢能轉(zhuǎn)化的分析實際

力勢能大小

彈性勢能與重力勢能的對比場景

的因素

實驗數(shù)據(jù)表格的完善與分析

重難詮釋

【題型解讀】

1.估測人的功率

?選擇題：功的定義與條件、功率的物理意義、單位與公式辨析

?圖像分析題：力-位移圖像（F-s圖）、計算功的大?。▓D像面積）、速度-時間圖像（v-t圖）、功率

-時間圖像（P-t圖）

?實驗探究題：估測人登樓功率、實驗步驟設(shè)計、誤差分析

?計算題：勻速運動時的功率、結(jié)合時間計算總功、單位換算與比例問題

?應(yīng)用題：滑輪組中拉力功率與機械效率的綜合計算、斜面機械效率與有用功的關(guān)系、

?汽車牽引力與速度的關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化分析

?跨學(xué)科整合：結(jié)合運動學(xué)公式與功率公式解決多過程問題

2.滑輪組機械效率的測定

?選擇題：機械效率的定義與公式、影響因素分析、滑輪組與斜面機械效率的對比

?實驗題：測滑輪組機械效率的步驟、誤差分析、數(shù)據(jù)處理與結(jié)論、改進實驗的方法

?填空題與簡單計算題：計算滑輪組、斜面的機械效率、結(jié)合額外功來源計算動滑輪重或摩擦力、單位

換算與比例問題：

?綜合應(yīng)用題：滑輪組與斜面組合場景中的機械效率計算、結(jié)合功率計算總時間或拉力速度

?實際情境問題：古代工具（如桔棒、轆粉）的機械效率分析、工程機械的效率優(yōu)化措施

?創(chuàng)新題型與跨學(xué)科整合：結(jié)合生物、歷史學(xué)科背景；能源效率與環(huán)保主題；開放性設(shè)計：要求設(shè)計提

高機械效率的方案、結(jié)合圖像分析機械效率的變化趨勢

3.探究影響動能大小的因素

?選擇題：動能定義與判斷、動能影響因素、結(jié)合生活實例分析

?實驗探究題：探究動能與質(zhì)量、實驗器材選擇、數(shù)據(jù)分析與結(jié)論、誤差分析

?填空題與簡單計算題：單位換算、結(jié)合運動過程判斷動能增減

?綜合應(yīng)用題：結(jié)合交通安全、能量轉(zhuǎn)化

?跨模塊整合：動能與機械能守恒的結(jié)合、結(jié)合功率計算

?圖像分析題：分析圖像中動能隨速度或質(zhì)量的變化趨勢、結(jié)合實驗數(shù)據(jù)繪制或解釋圖像

4.探究影響重力勢能大小的因素

?選擇題：判斷物體是否具有重力勢能、區(qū)分重力勢能與動能、影響因素分析、結(jié)合生活實例分析

?實驗探究題：探究重力勢能與質(zhì)量、高度的關(guān)系、實驗器材選擇、數(shù)據(jù)分析與結(jié)論、通過沙坑凹陷

深度或木樁陷入深度反映重力勢能大小、誤差分析

?填空題與簡單計算題：重力勢能變化分析、結(jié)合運動過程判斷勢能增減

?綜合應(yīng)用題：結(jié)合能量轉(zhuǎn)化、結(jié)合機械能守恒分析物體運動過程

?創(chuàng)新情境設(shè)計：古代工具涉及重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化、比賽場景中分析其動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化過

程。

?創(chuàng)新題型與跨學(xué)科整合：探究彈性勢能與重力勢能的影響因素；重力勢能-高度圖像或數(shù)據(jù)表格，分

析質(zhì)量與高度的定量關(guān)系；結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，分析水利工程中重力勢能的應(yīng)用

【知識必備】

1.估測人的功率

功的兩個必要因素：作用在物體上的力、物體在力的方向上移動的距離。

不做功的三種情況：物體受力但靜止（如人推墻未推動）；

物體運動方向與力方向垂直（如人提水桶水平行走，提力不做功）；

物體依靠慣性運動（如踢出的足球在空中飛行，腳對球不做功）。

功的計算公式：W=Fs

功率的物理意義：表示做功快慢的物理量，與“效率”無關(guān)。

比較功率大小的方法：相同時間比做功量，或相同功比時間。

功率的計算公式：P=w/t（普適公式）。

推導(dǎo)公式：P=FvP=Fv（適用于勻速直線運動，F(xiàn)為牽引力，V為速度）。

單位與換算：國際單位：瓦特（W）,1W=1J/S。

常用單位：kW（1kW=103W）,MW（1MW=IO6W）。

估測人登樓的功率：

實驗原理：P=mgh/t（需測量體重m、樓梯高度h、登樓時間t）。

誤差分析：未考慮人體重心變化（實際上升高度大于樓梯垂直高度）；

________________未多次測量取平均值o

2.滑輪組機械效率的測定

功的分類與定義

有用功（W有）：直接對物體做功（如提升物體的重力做功）

額外功（W額）：克服機械自重、摩擦等非必要功（如動滑輪自重、斜面摩擦）

總功（W總）：動力對機械做的功（W總=W”W額）

機械效率公式：『W有/WQ<lOO%=Gh/Fs（通用）

注：滑輪組中n=G/（G+G動）（忽略摩擦?xí)r）

滑輪組:若忽略繩重和摩擦，n=G/（G+G動）x100%

斜面:r）=Gh/FL=Gh/（Gh+fL）（f為摩擦力）

杠桿:n=W有/W,6=Gh/Fs（s為動力作用點移動距離）

3.探究影響動能大小的因素

動能的定義：物體由于運動而具有的能量，單位為焦耳（J）。

動能大小與質(zhì)量和速度平方成正比，速度變化對動能影響更大。

動能的特性：動能只有大小無方向。勻速運動的物體動能不變，變速運動的物體動能變化取決于速度

變化。靜止物體動能為零，但勻速運動的物體動能可能較大（如勻速飛行的飛機）。

動能的影響因素：

質(zhì)量：速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大（如卡車與小汽車碰撞時動能差異）。

速度：質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大（如高速子彈穿透力強）。

動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

機械能守恒的條件：只有動能和重力勢能、彈性勢能之間的轉(zhuǎn)化，且無摩擦、空氣阻力等能量損耗。

公式表達：E機械能=Ek+Ep（守恒時總量不變）。

自由下落：重力勢能一動能（如蘋果從樹上掉落）。

彈性碰撞：動能一彈性勢能一動能（如蹦床運動中運動員的動能變化）。

斜面運動：動能與重力勢能交替轉(zhuǎn)化（如小球沿斜面滾下）。

非守恒情況：存在摩擦力或空氣阻力時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總機械能減少（如滾動的足球最終停下）。

實驗設(shè)計要點：控制變量法：

探究動能與質(zhì)量的關(guān)系時，保持速度相同（如不同質(zhì)量小球從同一高度滾下）；

探究動能與速度的關(guān)系時，保持質(zhì)量相同（如同一小球從不同高度滾下）。

實驗結(jié)論:木塊被撞擊后滑行距離越大，說明小球的動能越大

4.探究影響重力勢能大小的因素

重力勢能的定義：物體由于被舉高而具有的能量，屬于機械能的一種形式，單位是焦耳（J）

重力勢能只有大小，無方向。

影響重力勢能的因素

質(zhì)量：高度相同時，質(zhì)量越大，重力勢能越大（如卡車與皮球從同一高度落下，卡車重力勢能更大）

高度：質(zhì)量相同時，高度越高，重力勢能越大（如從3樓和10樓拋下同一物體，后者重力勢能更大）

重力勢能與機械能的轉(zhuǎn)化：

機械能守恒的條件：只有重力勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化，且無摩擦力、空氣阻力等能量損耗（理想情況）

典型轉(zhuǎn)化場景

自由下落：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

拋物運動：上升時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

彈性碰撞：動能與彈性勢能、重力勢能交替轉(zhuǎn)化（如蹦床運動）

非守恒情況

存在摩擦力時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（如滾動的足球最終停下，機械能總量減少）

【重難解讀】

1.估測人的功率

功的公式：W=F.s

重點：只有滿足“力作用在物體上且物體在力的方向上移動距離”，力才對物體做功。

不做功的三種情況：

有力無距離（推墻未動）；

有距離無力（慣性滑行）；

力與位移垂直（提水桶水平行走）。

定義：單位時間內(nèi)完成的功，表示做功快慢。

公式：P=W/t

力與速度的關(guān)系：

當(dāng)功率恒定時，力F與速度v成反比（如汽車上坡時減速以增大牽引力）。

當(dāng)速度恒定時，功率P與力F成正比（如起重機勻速提升重物時功率恒定）。

汽車以恒定功率爬坡，速度減小，分析牽引力變化。答案：由P=F.v,功率不變，速度減小，牽引力增

大。

實驗設(shè)計:測量人爬樓的功率：

原理：P=W/t=mgh/t（需測體重、樓高、時間）。

誤差：未考慮人體自身消耗的能量（如轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。

斜面做功實驗：驗證“使用斜面省力不省功”

易錯的是單位混淆：如將質(zhì)量單位“kg”誤用為“g”，或高度單位“cm”未轉(zhuǎn)換為“m”。

2.滑輪組機械效率的測定

動態(tài)分析機械效率變化

情景：同一滑輪組提升不同重物時n的變化

規(guī)律：n=G物/（G物+G動）-G物T貝I」巾

綜合題型中的多力結(jié)合

難點：機械效率與浮力、壓強等知識結(jié)合

解法：例：水中提升物體時，W有=（G-F?。﹉

水平方向機械效率計算

關(guān)鍵：有用功=克服摩擦力做功（W帚nfs物）

易錯點：混淆s繩與s物的關(guān)系（s繩=n?s物）

實驗探究深度解析

測量滑輪組機械效率實驗

操作要點：

需豎直勻速拉動彈簧測力計

多次測量取平均值（改變物重）

數(shù)據(jù)處理：

物理量測量工具計算公式

G物彈簧測力計直接讀取

F拉彈簧測力計勻速時示數(shù)

機械效率T|計算得出r)=(G物h)/(Ftis)

斜面機械效率影響因素探究

控制變量法應(yīng)用：

固定斜面粗糙程度，改變傾角一研究口與。關(guān)系

固定傾角，改變粗糙程度一研究n與摩擦關(guān)系

易錯題型警示

混淆”功率"與"機械效率”

功率反映做功快慢（P=W/t）,與r）無必然聯(lián)系

典型錯誤：認為機械效率高=做功快

忽略機械自重的影響

計算滑輪組n時，若未說明”不計摩擦和繩重”，需考慮動滑輪重力

3.探究影響動能大小的因素

動能變化的條件：速度大小變化或質(zhì)量變化（方向變化不影響動能）

動能與機械能轉(zhuǎn)化的綜合分析：

典型問題：物體在運動過程中動能與重力勢能、彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。

規(guī)律：若只有重力或彈力做功，機械能守恒；存在摩擦或阻力時，機械能減少

機械能轉(zhuǎn)化的定量計算：

依據(jù)：合外力做的功等于動能變化量。

解題關(guān)鍵：明確研究對象和過程，計算合外力的總功。

實際情境中的動能問題

典型題型：交通工具的制動距離分析（動能與摩擦力做功的關(guān)系）。

高空拋物的危害（動能與重力勢能轉(zhuǎn)化的定量計算）

影響動能因素的實驗探究

實驗設(shè)計要點：

控制變量法：研究動能與質(zhì)量的關(guān)系時，保持速度相同；研究動能與速度的關(guān)系時，保持質(zhì)量相同

實驗結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，速度越大動能越大；速度相同的物體，質(zhì)量越大動能越大

關(guān)鍵操作:通過木塊被推動的距離判斷動能大?。ㄞD(zhuǎn)換法）

4.探究影響重力勢能大小的因素

重力勢能與機械能轉(zhuǎn)化規(guī)律：

物體自由下落時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

若存在空氣阻力，機械能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

關(guān)鍵點：重力勢能的變化與路徑無關(guān)，只與初、末位置的高度差有關(guān)。

實驗探究：影響重力勢能大小的因素

實驗設(shè)計：控制變量法：

研究質(zhì)量影響時，保持高度相同（如從同一高度釋放不同質(zhì)量的物體）。

研究高度影響時，保持質(zhì)量相同（如改變物體釋放的高度）。

轉(zhuǎn)換法：通過物體下落時撞擊沙坑的深度或木樁陷入的深度判斷重力勢能大小。

動態(tài)分析重力勢能變化

情景：物體運動過程中高度變化的判斷（如拋物運動、斜坡運動）。

易錯點：

誤認為物體速度方向變化會影響重力勢能（實際只與高度有關(guān)）。

混淆“高度”的參考平面（如物體在水平面上運動時重力勢能不變）。

綜合題型中的能量轉(zhuǎn)化：

難點：結(jié)合動能、彈性勢能等其他能量形式分析機械能守恒。

混淆“重力勢能”與“動能”

錯誤表現(xiàn)：認為物體速度越大，重力勢能越大（實際無關(guān)）。

糾正方法：重力勢能僅由質(zhì)量和高度決定，與速度無關(guān)

忽略參考平面的影響

典型錯誤：未明確參考平面直接比較重力勢能大小。

應(yīng)對策略：題目未說明時默認地面為參考平面，若有特殊說明需特別注意

實驗設(shè)計中的變量控制漏洞

常見錯誤：研究高度影響時未控制質(zhì)量相同（如從不同高度釋放不同質(zhì)量的物體）

限時提升練

一.選擇題（共8小題）

1.（2023?常州）初中生小明回家上樓，用30s從一樓走到三樓，他上樓過程的功率大約為（）

A.1WB.10WC.100WD.1000W

【答案】C

【解析】解：

一個學(xué)生的質(zhì)量約為50kg,每一層樓的高度為3m,從一樓走到三樓，上升的高度為6m；

從一樓走到三樓做的功：W=Gh=mgh=50kgXlON/kgX6m=3000J,

從一樓走到三樓的時間為30s,則他上樓時的功率：

P=竽=嘲?=100W,故C正確。

故選：Co

2.（2022?南通）在內(nèi)徑約為1cm玻璃管中注水近滿，上端留一個氣泡，用橡皮塞塞住管口，再將玻璃管

翻轉(zhuǎn)后豎直放置，氣泡上升，如圖所示。測得氣泡上升40cm用時20s,則該過程中氣泡所受浮力做功的

功率最接近于（）

■

A.2X105WB.2X104WC.2X103WD.2X102W

【答案】B

【解析】解：由圖可知，氣泡的體積約為Icn?,因為氣泡浸沒在水中，所以氣泡排開水的體積：丫排=

V=lcm3,

則氣泡受到的浮力：F浮=p水gV排=1X103kg/m3X10N/kgX1X106m3=lX10-2N,

氣泡所受浮力做的功：W=F浮s=lX10「2NX40X10-2in=4X10-3j,

則浮力做功的功率：P=?=4x需/=2X10%,故B正確。

故選：Bo

3.（2024?泰州）小華自制的提升重物的裝置如圖所示，其中動滑輪重60N。若被提升的物體重600N,在

拉力F作用下，物體在30s內(nèi)勻速上升6m,不計繩重和摩擦，下列說法中正確的是（）

A.繩端將拉下18m

B.繩端移動的速度為0.2m/s

C.拉力F的大小為300N

D.滑輪組的機械效率約為91%

【答案】D

【解析】解：A、由圖可知，n=2,繩端移動的距離為s=nh=2X6m=12m,故A錯誤;

B、繩端移動的速度為：

v=|==0.4m/s,故B錯誤；

C、不計繩重和摩擦，拉力F的大小為：

11

F=：（G+G動）=*x（600N+60N）=330N,故C錯誤；

D、滑輪組的機械效率為：

次有GhGhG600Nr

『仁=而=福=^=CTVX10%?91/。，故D正確。

故選：Do

4.（2024?無錫）如圖所示，用滑輪組勻速提升重為200N的物體，拉力F為125N,物體升高的高度為4m,

不計繩重和摩擦，則在此過程中，下列說法中正確的是（）

B.動滑輪重為5N

C.繩端移動的距離為4m

D.滑輪組的機械效率為80%

【答案】D

【解析】解：A、由圖可知，n=2,滑輪組做的總功為：

W.&=Fs=Fnh=125NX2X4m=1000J,故A錯誤；

B、不計繩重和摩擦，根據(jù)F=W(G+G動)可知，動滑輪重為：

6動=1^-6=2乂1251^-20(^=501^,故B錯誤；

C、繩端移動的距離為：

s=nh=2X4m=8m,故C錯誤；

D、該滑輪組的機械效率為：

有Gh.GhG200Nnno/_+右p*

四=所7=再=福=而=2X125N義10%=o8n%o/°故DrA正確。

忌

故選：D。

5.(2024?宿遷)如圖所示的小型起重機，某次吊起重為6X1()3N的物體，電動機的拉力為4X1()3N,用

時20s,使物體上升了5m。則通過動滑輪()

A.做的有用功為6XlC)4jB.拉力功率為2X1()3W

C.做的總功為2X1()4JD.機械效率為66.7%

【答案】B

【解析】解：A、克服物重做的有用功：W^^nGhuGXloSNX5nI=3X1()4J,故A錯誤;

BC、由圖知，在動滑輪上承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,

則拉力做的總功：W.g=Fs=Fnh=4X103NX2X5m=4X104J,

拉力的功率：P=2=3,，=2義ICPw,故B正確、C錯誤；

機械效率：.=UX100%=3X1°/X100%=75%,故D錯誤。

W總4X104/

故選：Bo

6.（2022?南京）在“探究影響壓力作用效果因素”與“探究影響重力勢能大小因素”兩個實驗中，均可

通過如圖所示器材完成實驗。以下關(guān)于兩個實驗的四個判斷中錯誤的是（）

A.都選用大小不同的木塊是為了改變相同的物理量

B.都需要觀察小桌陷入沙中的深度

C.前者實驗不需要將木塊從小桌正上方一定高度自由釋放

D.后者實驗中小桌不需要倒放

【答案】A

【解析】解：

A、“探究影響壓力作用效果因素”時，選用大小不同的木塊，是為了改變壓力的大??；“探究影響重

力勢能大小因素”時，選用大小不同的木塊，是為了改變質(zhì)量的大小，所以改變的量是不同的，故A錯

誤；

B、根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，這兩個實驗中都是根據(jù)小桌陷入沙中的深度來反映壓力的作用效果或者重力勢能

的大小，故B正確；

C、水平面上的物體對水平面的壓力等于自身的重力，所以“探究影響壓力作用效果因素”時，不需要

將木塊從小桌正上方一定高度自由釋放，故C正確；

D、“探究影響重力勢能大小因素”時，不需要改變受力面積的大小，所以小桌不需要倒放，故D正確。

故選：Ao

7.（2024?泰州）用如圖所示的裝置探究動能大小與速度的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.將不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度由靜止開始釋放

B.木塊在滑行過程中受到的摩擦力逐漸減小

C.木塊靜止時所受彈力是由木塊下表面形變產(chǎn)生的

D.若水平面絕對光滑，實驗不能達到探究目的

【答案】D

【解析】解：A.將不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度由靜止開始釋放，探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，故

A錯誤；

B.木塊在滑行過程中受到的摩擦力不變，故B錯誤；

C.木塊靜止時所受彈力是由接觸面形變產(chǎn)生的，故C錯誤；

D.若水平面絕對光滑，小球會永遠運動下去，實驗不能達到探究目的，故D正確；

故選：D。

8.（2023?淮安）如圖所示，在“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，使兩輛相同的小車分別從不

同高度由靜止開始下滑，撞擊靜置于水平面上的木塊。下列說法正確的是（）

A.圖中兩輛小車的重力勢能大小相等

B.兩種情況下，木塊在水平面上移動的距離相等

C.木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\動，慣性增大

D.如果水平面光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運動

【答案】D

【解析】解：A.圖中兩輛小車的質(zhì)量相等，高度不等，則重力勢能大小不等，故A錯誤；

B.兩種情況下，重力勢能不同，轉(zhuǎn)化為高度不同，則推動木塊在水平面上移動的距離不等，故B錯誤;

C.木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\動，慣性與質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，故C錯誤；

D.如果水平面光滑，木塊不受摩擦力，被撞擊后將做勻速直線運動，故D正確。

故選：D。

填空題（共8小題）

9.（2024?南京）如圖所示，工人用500N的拉力，通過滑輪將重為450N的重物勻速提升2m,用時10s。

此過程中有用功為900J,重物上升的速度為0.2m/s,工人做功的功率為100W,滑輪

的機械效率為90%o

【答案】900；0.2；100；90o

【解析】解：

(1)克服重物重力做的有用功：

■^=Gh=450NX2m=900J；

(2)重物上升的速度：

v=片加=02m/s；

(3)圖中使用的是定滑輪，繩子自由端移動的距離：s=h=2m,

拉力做的總功：Ws.=Fs=500NX2m=1000J,

拉力做功的功率：

t10s,

(4)滑輪的機械效率：

中有900/

T]=薩xioo%=^gjX100%=90%o

故答案為：900；0.2；100；90o

10.(2024?連云港)用如圖所示滑輪組將重300N的物體勻速提升1m,拉力F大小為120N,有用功為300

J,滑輪組的機械效率為83.3%o

【答案】300；83.3%o

【解析】解：由圖知，n=3,拉力端移動距離s=3h=3Xlm=3m,

拉力做的總功：M^=Fs=120NX3m=360J；

已知G=300N,h=lm,

拉力做的有用功：W有用=Gh=300NXlm=300J；

滑輪組的機械效率：

H==瑞X1O°%283.3%。

故答案為：300；83.3%o

11.(2024?常州)如圖所示，工人利用動滑輪勻速提升重物，已知物重400N,施加在繩端豎直向上的拉

力F為250N,在100s內(nèi)將物體提升10m。不計繩重與摩擦，此過程中動滑輪的機械效率為80%,

繩端拉力做功的功率為50Wo

,///////

I

【答案】80%；50

【解析】解：

(1)由圖知，使用動滑輪時，n=2,拉力端移動的距離：

s=2h=2X10m=20m,

拉力做的總功：

W總=Fs=250N義20m=5000J,

克服物體重力做的有用功:

W有用=Gh=400NX10m=4000J,

動滑輪的機械效率:

n=-pj^xlOO%=I?xl00%=80%；

(2)拉力做功的功率:

t100s

故答案為：80%；50?

12.(2023?南通)如圖所示，在“測定滑輪組的機械效率”實驗中，小明勻速向下拉動繩子，2s內(nèi)物體上

升20cm,G物=10N,F=6N,不計繩重和摩擦。

(1)重物上升的速度v物=QJm/s；

(2)動滑輪的重G動=，N,滑輪組的機械效率TI=83.3%；

(3)小明想更省力，他只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機械效率將不變

1

Gr

【答案】(1)0.1；(2)2；83.3；(3)不變。

【解析】解:(1)2s內(nèi)物體上升20cm,則物體上升的速度為：

?0.2m?,,

v物=E==01m/s；

(2)由圖可知，n=2,不計繩重和摩擦，根據(jù)F=[(G+G動)可知，動滑輪的重力為:

6動=1^-G=2X6N-10N=2N；

該滑輪組的機械效率為：

譏有G亦_G亦=G物=1ON

X1OO%^83.3%；

H=W^--FT--^h-^F-2^6N

(3)不計摩擦及繩重，額外功的來源是克服動滑輪重力做的功，改變圖中滑輪組的繞線方法，提起同一

重物時，有用功W：^=Gh,額外功W額=6動11,總功W,以=Gh+G動h,

小天勿右GJiG場

根據(jù)n=j=「八=可知，滑輪組的機械效率不變。

W總卬w有X+卬額=G/+G#°揚+G動

故答案為：(1)0.1；(2)2；83.3；(3)不變。

13.(2022?鹽城)在“再探動滑輪”的實驗中，小明用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉動滑輪，使掛在它下

面重為3N的鉤碼緩緩上升0.2m,鉤碼上升的時間為4so繩受到的拉力為2N,此過程中鉤碼上升的速

度為0.05m/s,拉力的功率為0.2W,動滑輪的機械效率為75%。

【答案】0.05；0.2；75%

【解析】解：鉤碼上升的速度為：

v=(=~T~~=0.05m/s。

t4s

拉力的功率為:

WFs2Nx（0.2根X2）

Pv=T=T=--------4S--------=0n-2W。

動滑輪的機械效率為：

口=-1^x100%=5^x100%=■^吃乎？xl00%=75%。

1WFs27Vx（0.2mx2）

故答案為0.05；0.2；75%o

14.（2022?泰州）引體向上是泰州市體育學(xué)業(yè)水平測試項目。如圖，臂力小的小明借助彈力帶進行訓(xùn)練，

他

用腳蹬彈力帶，彈力帶對他施加一個向上的力，隨著小明身體上升，彈力帶對他向上的力的大小變化情

況是變小;在此過程中，彈力帶的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小明的重力勢能，其實質(zhì)是彈力帶對他

做功的過程。

【答案】變小；彈性勢

【解析】解：（1）隨著小明身體上升，彈力帶的彈性形變越來越小，即彈力變小；

（2）隨著小明身體上升，彈力帶的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小明的重力勢能。

故答案為：變??；彈性勢。

15.（2021?無錫）用如圖的裝置探究動能大小與哪些因素有關(guān)。讓小車從斜面頂部由靜止開始下滑，撞擊

置于水平面上的木塊。

（1）實驗時用木塊被撞擊后移動的距離來反映小車動能大小。

（2）讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑，小車運動到水平面上時的速

度大小相等（選填“相等”或“不等”），裝有鉤碼的小車將木塊推得較遠，這說明動能的大小

與物體的質(zhì)量有關(guān)。

【答案】（1）距離；（2）相等；質(zhì)量

【解析】解：（1）實驗中通過觀察木塊被推動的距離來比較動能大小的，這用到了轉(zhuǎn)換法；

（2）讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑，小車運動到水平面上時的速

度大小相等，裝有鉤碼的小車質(zhì)量大，動能大，做功多，將木塊推得較遠，這說明動能的大小與物體的

質(zhì)量有關(guān)。

故答案為：（1）距離；（2）相等；質(zhì)量。

16.（2024?常州）2023年H月9日，甘肅省消防隊舉行高樓滅火演習(xí)。如圖甲所示，電動滅火無人機懸

停在空中。如圖乙所示，當(dāng)無人機水平向右猛烈噴射干粉的同時，原本懸停的無人機水平向左飄移，這

說明力的作用是相互的。使原本懸停的無人機發(fā)生飄移的是干粉對無人機施加的力。

噴射干粉過程中，滅火無人機的重力勢能變小o

甲乙

【答案】相互；干粉；無人機；變小。

【解析】解：（1）當(dāng)無人機水平向右猛烈噴射干粉時，無人機給干粉一個向右的作用力，干粉同時會給

無人機一個向左的作用力，使無人機向左飄移，這個現(xiàn)象說明物體間力的作用是相互的；

（2）噴射干粉過程中，滅火無人機的質(zhì)量變小，高度不變，重力勢能變小。

故答案為：相互；干粉；無人機；變小。

三.實驗探究題（共2小題）

17.（2022?南通）用圖甲滑輪組做“探究動滑輪的重對滑輪組機械效率的影響”實驗。實驗中把不同的磁

鐵吸附在動滑輪邊框上以改變滑輪的重，每次實驗都勻速拉動繩端使物體上升10cm。不計繩重，實驗數(shù)

據(jù)如表。

次數(shù)G物/NG動/NF/N11/%

16.00.32.290.9

26.01.0▲▲

36.01.92.969.0

46.03.23.458.8

（1）每次實驗繩端移動距離為30cm；

（2）第2次實驗中拉力F的示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為2.5N,第2次實驗滑輪組的機械效率為80%□

分析數(shù)據(jù)可知：在物重不變的情況下，動滑輪越重滑輪組的機械效率越低;

(3)實驗中若僅增大繩端移動的距離，則滑輪組的機械效率將不變;

(4)本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例變小

(選填“變大”“變小”或“不變”)。

甲乙

【答案】(1)30；

(2)2.5；80；低；

(3)不變；

(4)變小。

【解析】解：(1)從圖中可知n=3,每次實驗繩端移動距離s=nh=3X10cm=30cm=0.3m；

(2)測力計的分度值為0.1N,讀數(shù)為2.5N,第2次實驗滑輪組的機械效率需更=普=恐=余

號皆=80%。分析數(shù)據(jù)可知：在物重不變的情況下，從實驗1至實驗4,動滑輪的重力逐漸變大，滑

輪組的機械效率逐漸變小，故動滑輪越重滑輪組的機械效率越低；

(3)實驗中若僅增大繩端移動的距離，根據(jù)n=［臀=普=段=某可知滑輪組的機械效率將不變;

VvrSrX72/1Tlr

(4)四次實驗中，物體上升的高度h=10cm=0.1m,有用功W有用=Gh=6.0NX0.1m=0.6J,

第1次實驗中，克服動滑輪的重力所做的額外功W動l=G動lh=0.3NX0.1m=0.03J,

總功W總i=Fis=2.2NX0.3m=0.66J,

摩擦引起的額外功W摩I=WM-W有用-W動i=0.66J-0.6J-0.03J=0.03J,

摩擦引起的額外功占總額外功的比例為:

+陰10.03/+0.03/

第4次實驗中，克服動滑輪的重力所做的額外功W動4=G動4h=3.2NX0.1m=0.32J,

總功W總4=F4s=3.4NX0.3m=1.02J,

摩擦引起的額外功W摩4=W總4-W有用-W動4=L02J-0.6J-0.32J=0.1J,

摩擦引起的額外功占總額外功的比例為：“飛,=—?24%；

陰4+陰40.32/4-0.1；

本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例變小。

故答案為：（1）30；

（2）2.5；80；低;

（3）不變；

（4）變小。

18.（2022?宿遷）如圖為某學(xué)習(xí)小組“探究動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗操作（步驟甲、乙、丙中小

球質(zhì)量分別為m、2m、3m）。

（1）讓小球從同一高度由靜止開始滾下，目的是使小球到達水平面時具有相同