综合解析沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能重点解析试题(含详解)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能重点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 20分）
一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）
1、在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重20N，在绳子自由端用100N的拉力把货物匀速提高1m，不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（）
A．20N；80%B．20N；90%
C．180N；90%D．180N；80%
2、如图所示，小桂利用动滑轮竖直匀速提升木箱。

以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（）
A．适当减小木箱重力B．增大木箱上升高度
C．增大提升木箱的速度D．换用质量较小的动滑轮
3、小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。

忽略绳重和机械之间的一切摩擦。

下列说法中正确的是（）
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。

A．①③B．②④C．①②D．③④
4、2022年2月，我国成功举办了第24届冬奥会。

图甲是2022年北京冬奥会会徽：它以汉字冬为灵感来源，运用中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。

图乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U形场地比赛的图片，关于比赛过程中的能量变化，其中叙述正确的是（）
A．谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点时，动能将达到最大
B．谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大
C．谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中动能越来越小
D．谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小
5、成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成｡从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；
④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用｡完全正确的一组是
A．①③B．①②C．①④D．②④
6、如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。

压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。

小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（）
A．小球的动能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
7、以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两车通过的路程之比为2:1，下列说法正确的是（）
A．两车所做功之比是2:1
B．两车所做功之比是1:1
C．两车所受牵引力之比是2:1
D．两车速度之比是1:2
8、如图为小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是（）
A．小孩在A点具有的动能最大
B．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
C．小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能
D．小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能
9、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。

现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。

则下列分析正确的是（）
A．小球运动至最高点时，受平衡力作用
B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大
10、如图所示，利用滑轮组将重为80N的物体在30s内匀速提升3m，已知拉力F为50N，若不计绳重和摩擦。

下列说法正确的是（）
A．绳端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重力为50N
C．拉力做功的功率为40W D．滑轮组的机械效率为80%
第Ⅱ卷（非选择题 80分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、2020年9月19日，有“亚洲翼装飞行第一人”之称的张树鹏，在天津泰达航母主题公园精准降落在“基辅号”航母甲板的跳靶上，完成了全球首次航母翼装飞行。

当其从直升机上一跃而下时，重力势能逐渐______；打开降落伞后匀速下降时，其动能______；在整个下降过程中，张树鹏的机械能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）。

2、如图所示，斜面长s=0.5m，高h=0.2m，用平行于斜面大小为的2.5N拉力，可以将重为5N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。

则该斜面的机械效率是______；斜面对物体摩擦力为______N。

3、小明新购了一批书，将书从一楼搬到三楼，小红想测定小明一次全部搬完书的过程中对书做功的
功率。

于是小红进行了如下的实验步骤：（A）测出所有书的总质量m；（B）测出楼梯的总长度L；（C）测出一楼到三楼的竖直高度h；（D）测出小明搬书上楼所用的时间t；（E）计算出小明搬书的功率P．小红的实验步骤中多余的是：____。

（填写步骤前的字母即可）实际中由于书较多，小明采用
分两批将书搬上三楼的办法搬完了书，两种搬书的方法：①是把所有书一次搬上楼；②是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。

假设小明搬书上楼的速度相同，两种方法中功率大的是__；机械效率高的是__。

（填序号①或②）
4、如图所示，某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s，整个过程木箱的平均速度为________m/s，推力的平均功率为_________W。

5、如图甲，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力
F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为
_____N，0～5s内拉力F做的功是 _____J（取g＝10N/kg）。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的特点，备受人们的青睐。

某型号电动汽车在水平路面以 20 米/秒的速度沿直线匀速行驶时，电动机的输出功率是5×103千瓦，求：
（1）经过 900 秒，电动汽车行驶的距离s；
（2）电动机在 900 秒内对电动汽车做的功W；
（3）电动汽车匀速行驶时受到的阻力F。

阻
2、如图所示，在科普节目《加油向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上，滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。

若甲的质量为55kg，乙
的质量为45kg，平衡板质量为900kg，且质量分布均匀，重心在点O。

（g取10N/kg）
（1）甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组在25s内将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处。

提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力F为6250N。

求在此过程中：
① 滑轮组所做的有用功为多少？
② 拉力F的功率多大？滑轮组的机械效率为多少？
（2）当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时，平衡板在空中处于水平平衡。

甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离AC和BD之比为多少？
3、某电动观光车的技术参数如下表：
根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）
（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？
（2）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功和功率？
4、如图所示为我国首辆“玉兔号”月球车，登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶180m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2。

求：
（1）月球车在测试过程中的速度；
（2）月球车受到的重力；
（3）月球车对水平地面的压强；
（4）月球车在测试过程中的功率。

5、如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。

潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。

闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。

闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。

已知潜水器的边长为
10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。

求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下
的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
（1）比较v1、v2，可知v l_______v2（选填“＞”、“＜”或“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大；
（2）设计步骤l和步骤2的目的是探究动能大小与______的关系；
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为E k，则W______E k（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）下列实例中与此实验比较物体动能大小的方法相同的有( )
A．认识电流大小时，用水流进行类比；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同；
（5）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小南得出了动能与速度有关的结论。

你认为该同学实验方案是否合理。

______（选填“合理”或“不合理”）。

（6）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如丙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可（不考虑各种能量损耗）。

通过讨论发现该方法不合理，原因是：因为小球的质量不同，所以弹簧
恢复原状，弹性势能全部转化为小球的动能后，小球获得的______是不同的，是不合理的。

2、在探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验中，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。

（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知，第4次实验是用图______所示装置来完成的；
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度_______（选填“有关”或“无关”）；
（4）通过比较__两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率_____（选填“越高”、“越低”或“不变”）。

-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A B ．如图所示，两段绳子分担动滑轮和物重，故重物重
2-=2100N-20N=180N G F G =⨯物动
故AB 不符合题意；
C D ．不计绳重和摩擦力，故滑轮组的机械效率是
180N 100%=
100%===90%180N+20N W G h G W G h G h G G η=⨯⨯++有
物物总物动物动 故C 符合题意；D 不符合题意。

故选C 。

2、D
【详解】
A ．由公式
W W W W W η==+有
有总有额
可知，减小木箱的重力，在提升相同的高度时，有用功会减小，而额外功不变，所以有用功所占总功的比值会减小，所以机械效率会减小，故A 不符合题意；
BC ．由公式
W G h G W Fs nF η=
==有物物总 可知，机械效率的大小与物体上升的高度和物体上升的速度无关，所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改变机械效率，故BC 不符合题意；
D ．由公式
W W W W W η==+有
有总有额
可知，换用质量较小的动滑轮，在提升相同高度时，额外功会减少，而有用功不变，所以有用功占总功的比值会增大，所以机械效率会增大，故D 符合题意。

故选D 。

3、B
【详解】
①如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为
226m 12m s h ==⨯=绳物
拉力F 做功为
3=475N 12m 5.710J W Fs =⨯=⨯总
故①错误；
②动滑轮的重力为
2-2475N 900N 50N G F G ==⨯-=动物
故②正确；
③拉力F 做的额外功为
50N 6m 300J W G h ==⨯=额动
故③错误；
④如用该装置匀速提升重力为950N 的物体，则该滑轮组的机械效率为
950N 100%=
100%==95%950N 50N W G h G W G h G h G G η=⨯⨯=+++有
物物总物动物动 故④正确，故综上所述，②④正确，B 正确。

故选B。

4、D
【详解】
A．谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点的过程中，动能转化为重力势能，所以在最高点时，动能最小，故A错误；
B．谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中需克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，故B错误；
C．谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中，速度越来越大，质量不变，所以动能越来越大，故C错误；
D．谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中，高度越来越低，质量不变，所以重力势能越来越小，故D正确。

故选D。

5、A
【详解】
①水滴石穿，水由于重力而下降作用在石头上，石头的形状逐渐改变，故①正确；
②力的作用是相互的，水滴冲击石头时，石头对水滴也有相互作用的力，故②错误；
③水滴加速下落过程，重力的方向竖直向下，水滴下降的方向竖直向下，所以，重力对水滴做了功，故③正确；
④水滴下降的过程中，重力大于空气的阻力，做加速下落运动，受到的是非平衡力的影响，故④错误。

故选A。

6、C
【详解】
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则小球位于A点时弹簧处于压缩状态，位于B点时弹簧处于拉伸状态；①小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变
小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能；②到达O 点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；③小球从O 运动到B 的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，所以此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A 位置运动到B 位置的过程中：
A ．小球的动能先增加后减少，在
B 点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大，故A 正确，不符合题意；
B ．弹簧的弹性势能先减少后增大，故B 正确，不符合题意；
C ．小球运动到O 点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C 错误，符合题意；
D ．由于整体的机械能守恒，所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

7、B
【详解】
AB ．两车功率相同，根据W Pt =可知，在相等的时间内做的功相等，即两车所做的功之比为1:1，故A 错误，B 正确；
C ．由W ＝Fs 可得，两车所受牵引力之比为
121212122111::1:212
W W W s F F s s W s ==⨯=⨯= 故C 错误；
D ．由s v t =可得
121122::2:1s s s v v t t s =
== 故D 错误。

故选B 。

8、B
【详解】
荡秋千时，从A点到B点和从C点到B点都是下降过程，都是将重力势能转化为动能，在这个过程中，A点和C点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，故动能为0；B点的动能最大，由于B 点位置最低，所以重力势能最小。

从B点到C点和B点到A点的过程中都是将动能转化为重力势能的过程。

A．小孩在A点时，位置最高，重力势能最大，动能为零，故A错误；
B．小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能的过程，故B正确；
C．小孩从C荡到B的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能的过程，故C错误；
D．小孩从A荡到B的过程中，需要克服空气阻力做功，由一部分机械能转化为内能，故在B点的机械能小于A点的机械能，故D错误。

故选B。

9、C
【详解】
A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A说法错误；
B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，小球重力小于弹簧弹力，故B错误；
C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒。

故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，故C正确；
D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据
W Gh P Gv t t
=== 可知，小球所受重力的功率先增大后减小，故D 错误。

故选C 。

10、D
【详解】
A ．由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，即n =2。

绳端移动的距离为
s =nh =2×3m=6m
绳端移动的速度为
6m ==0.2m/s 30s
s v t = 故A 错误；
B ．忽略绳子的重力和摩擦的情况下
()1F G G n =+物
动 则
-G nF G =动
由于n =2，则
2-=250N-80N=20N G F G =⨯动
故B 错误；
C ．拉力做功为
50N 6m 300J W Fs ==⨯=总
拉力做功的功率为
300J ==10W 30s
W P t = 故C 错误；
D ．克服物体的重力做的有用功为
80N 3m 240J W Gh ==⨯=有用
滑轮组的机械效率为
240J 100%=
100%80%300J W W η=⨯⨯=有
总 故D 正确。

故选D 。

二、填空题
1、 减小 不变 减小
【详解】
[1]当其从直升机上一跃而下时，高度减小，质量不变，则重力势能逐渐减小。

[2]打开降落伞后匀速运动时，其速度不变，质量不变，则动能不变。

[3]在整个下降过程中，张树鹏需要克服空气阻力做功，机械能转化为内能，则机械能减小。

2、 80% 0.5
【详解】
[1]总功
W 总=Fs =2.5N×0.5m =1.25J
有用功
W 有用=Gh =5N×0.2m =1J
斜面的机械效率
1J =100%=100%=80%1.25J
W W η⨯⨯有用
总 [2]由W 总=W 有用+W 额外可得，额外功
W 额外=W 总-W 有用=1.25J-1J=0.25J
由W 额外=fs 得，摩擦力
0.25J 0.5N 0.5m
W f s ===额外
3、 B ① ①
【详解】
[1]测量小红同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P =mgh t
； m 为箱子的质量，h 为一楼到三楼的竖直高度，t 为上楼所用的时间。

所以需要台秤测量箱子的质量 m 、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h ，用秒表测量上楼所用的时间t ，由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度，即步骤B 是多余的；
[2]这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh 可知，两次所做的有用功相等，即W 1=W 2；方法①所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法②所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法②的额外功大于方法①的额外功，故方法②的总功（W 书+2W 人）大于方法①的总功（ W 书+W 人）；
因上楼的速度相同，方法②需要上楼二次，所以方法②所用时间是第一次的两倍，由P =
W t 可知P 1＞P 2，即方法①功率大；
[3]两次所做的有用功相等，方法①做的总功较少，由η=
W W 有
总可知， η1＞η2即机械效率高的是方
法①。

4、 0.4 200
【详解】
[1]木箱的平均速度
4m 0.4m /s 10s
s v t === [2]推力的平均功率
500N 0.4m /s 200W W Fs P Fv t t
====⨯= 5、 1 3
【详解】
[1]由图乙可知铁块做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，在竖直方向上对铁块进行受力分析，受到竖直向上的拉力F ，竖直向下的摩擦力f 和重力G ；重力为
0.2kg 10N/kg 2N G mg ==⨯=
所以，铁块受到的摩擦力为
3N 2N=1N f F G =--=
[2]由图乙知，铁块运动的速度为0.2m/s ；则5s 拉力移动的距离为
0.2m/s 5s 1m s vt ==⨯=
则拉力做功为
3N 1m=3J W Fs ==⨯
三、计算题
1、（1）1.8×104m ；（2）4.5×109J ；（3）2.5×105N
【详解】
解：（1）经过900秒，电动汽车行驶的距离
420m/s 900s 1.810m s vt ==⨯=⨯
（2）电动机在 900 秒内对电动汽车做的功
69510W 900s=4.510J W Pt ==⨯⨯⨯
（3）根据W =Fs 电动汽车匀速行驶时受到的阻力
9544.510J 2.510N 1.8?10m
W F F s ⨯====⨯阻牵 答：（1）经过 900 秒，电动汽车行驶的距离 1.8×104m ；
（2）电动机在 900 秒内对电动汽车做的功4.5×109J ；
（3）电动汽车匀速行驶时受到的阻力为2.5×105N 。

2、（1）①4510J ⨯；②2500W；80%；（2）9：11
【详解】
解：（1）① 由题意可知，甲的质量为55kg ，乙的质量为45kg ，平衡板质量为900kg ，则甲、乙和平衡板的总重力是
()()455kg 45kg 900kg 10N/kg 110N G m m m g =++=++⨯=⨯甲乙总板
甲、乙和平衡板的总重力是4110N ⨯，滑轮组在25s 内将平衡板匀速提升至离地面5m 的高度处，则根据W Gh =可知，滑轮组所做的有用功是
44110N 5m 510J W G h ==⨯⨯=⨯总有用功
② 由题意可知，平衡板匀速提升至离地面5m 的高度处，并从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，则绳端移动的距离是
225m 10m s h ==⨯=
这个过程经历了25s 的时间，根据s v t =可知，绳端移动的速度是
10m 0.4m/s 25s s v t =
== 绳端移动的速度是0.4m/s ，拉力F 为6250N ，平衡板匀速提升，则绳端匀速移动，根据P Fv =可知，拉力F 的功率是
6250N 0.4m/s 2500W P Fv ==⨯=
拉力F 的功率是2500W ；由上述解析可知，滑轮组所做的有用功是4510J ⨯，拉力F 为6250N ，绳端移动的距离是10m ，那么滑轮组所做的总功是
46250N 10m 6.2510J W Fs ==⨯=⨯总功
根据机械效率的公式，可知滑轮组的机械效率是
44510J 100%100%80%6.2510J W W η⨯=
⨯=⨯=⨯有用功
总功 滑轮组的机械效率是80%。

（2）由题意可知，当甲、乙两人竖直站立在图中A 、B 位置时，平衡板在空中处于水平平衡，平衡板可以看作是一个杠杆，甲的重力是
55kg 10N/kg 550N G m g ==⨯=甲甲
乙的重力是
45kg 10N/kg 450N G m g ==⨯=乙乙
根据杠杆的平衡条件可得
OA OB G l G l =甲乙 代入数据解得911OA OB l l =
；甲、乙两人缓慢挪动至C 、D 竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件可得
()()OA AC OB BD G l l G l l +=+甲乙
代入数据可得
()9550N 450N 11OB AC OB BD l l l l ⎛⎫⨯+=⨯+ ⎪⎝⎭
解得911
AC BD l l =，两人挪动的距离AC 和BD 之比为9：11。

答：（1）① 滑轮组所做的有用功为4510J ⨯；② 拉力F 的功率是2500W ；滑轮组的机械效率为80%；
（2）两人挪动的距离AC 和BD 之比为9：11。

3、（1）1.9×105Pa ；（2）107J ，25000W
【详解】
解：（1）乘员质量平均为60kg ，满载时有12名人员，空车的质量是1180kg ，则满载时车的总质量为 m 总=nm 人+m 车=12×60kg+1180kg=1900kg
满载时车对水平路面的压力等于车的总重力，大小为
F =
G =m 总g =1900kg×10N/kg=19000N
满载时车对水平路面的压强是
5-4219000N 1.910Pa 425010m
F p S ===⨯⨯⨯ （2）观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，故牵引力大小为 F 牵=f =2×103N
观光车匀速行驶5×103m 过程中，牵引力所做的功是
W =F 牵s =2×103N×5×103m=107J
观光车匀速行驶5×103m 所需时间为
3510m 1h 400s 45km h 9
s t v ⨯==== 牵引力做功的功率为
710J 25000W 400s
W P t === 答：（1）满载时车对水平路面的压强是1.9×105Pa ；
（2）牵引力所做的功是107J ，功率是25000W 。

4、（1）0.05m/s ；（2）1400N ；（3）7×104Pa ；（4）25W
【详解】
解：（1）月球车的速度
180m ==0.05m/s 6060s
s v t =⨯ （2）月球车受到的重力
G =mg =140kg×10N/kg=1400N
（3）月球车对地面的压力
F =
G =1400N
月球车对水平地面的压强
421400N ===710Pa 0.02m
F p S ⨯ （4）因月球车月球车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，月球车受到的牵引力
F 牵=F 阻=500N
月球车在测试过程中的功率
500N 0.05m/s=25W F s W P F v t t
====⨯牵牵 答：（1）月球车的速度为0.05m/s ；
（2）月球车受到的重力1400N ；
（3）月球车对水平地面的压强7×104Pa ；
（4）月球车在测试过程中的功率25W 。

5、（1）5N ；（2）1J ；（3）2700Pa
【详解】
解：（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力
5 N F G ==浮潜
（2）潜水器的底面积
22110cm 10cm 100cm 0.01m S =⨯==
由
11 F V g S h g ρρ==排水浮液
能够得出，漂浮时浸入水中的深度
133215N 0.05m 1.010kg /m 0.01m 10N /kg F h S g ρ=
==⨯⨯⨯浮水 潜水器下降的距离
210.25m 0.05m 0.2m h h h =-=-=
潜水器的重力所做的功
25N 0.2m 1J W G h ==⨯=潜
（3）潜水器匀速下沉时，F 随l 的变化关系式为
()()3321 1.010kg /m 10N /kg 0.01m 0.25m 5N F F G gS h l G l ρ=-=--=⨯⨯⨯⨯--浮水潜潜
解得
()20100N F l =-
依题意，潜水器浸没后加速下沉，F 随l 的变化关系不变
即
()20100N F l =-
潜水器沉底静止时，0l =，受到的吸力20 N F =，潜水器漂浮时，潜水器受到的重力等于它排开水的重力，因此潜水器和水的总重G 总等于容器中只装25cm 深的水重G 水，容器的底面积。