2020-2021中考物理——杠杆平衡条件的应用问题的综合压轴题专题复习附答案解析

一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1．如图，轻质杠杆上各小格间距相等，O 为杠杆中点，甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N ，将甲、乙用能承受最大拉力为25N 的细线分别挂于杠杆上M 、Q 两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M 、Q 正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为4000Pa ；当甲不动，把乙移挂至R 时，甲对地面的压强为3750Pa ，下列说法中正确的是（ ）
A ．将甲挂在M 下，乙挂在Q 下，此时甲对地面的压力为45N
B ．将甲挂于N 正下方，乙挂于S ，放手后甲被拉离地面
C ．将甲挂在N 的下方，乙挂于R ，再将乙沿水平方向切去1/3，此时甲对地面的压强仍为3750Pa
D ．将甲挂在M 正下方，乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5，并将这1/5上挂在乙的下方，此时甲对地面的压强为2800Pa 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)利用杠杆平衡条件1122Fl F l =求出甲上方的绳上的拉力，再分析甲的受力情况，根据压强F
p S
=
列出甲在两种情况下的压强，联立解答甲的重力；
(2)利用杠杆平衡条件判断是否再一次平衡，并利用平衡时的对应物理量根据F
p S
=计算． 【详解】
A ．设甲的重力为G ，甲的底面积为S ，杠杆上1小格为l ，则根据杠杆平衡条件可得：
6215N 2F l G l l ⨯=⨯=⨯甲乙，
解得5N F =甲，此时甲对地面的压强为
5N 4000Pa F G p S S
-=
==； 同理可得：
6315N 3F l G l l '⨯=⨯=⨯甲
乙， 解得7.5N F '=甲
，此时甲对地面的压强为 7.5N 3750Pa F G p S S
'-'=
==；
两式联立解得：45N G =，此时甲对地面的压力为45N-5N=40N ，故A 错误； B ．如果将甲挂于N 正下方，乙挂于S ，设地面对甲的支持力为1F ，此时，
()147G F l G l -⨯=⨯乙， ()145N 415N 7F l l -⨯=⨯
解得118.75N F =，则甲对地面仍有压力，故B 错误；
C ．将甲挂于N 正下方，乙挂于R ，再将乙沿水平方向切去1/3，设地面对甲的支持力为
2F ，此时，
()214133G F l G l ⎛⎫
-⨯=-
⨯ ⎪⎝⎭
乙， ()2145N 4115N 33F l l ⎛⎫
-⨯=-
⨯⨯ ⎪⎝⎭
， 解得237.5N F =，由A 中条件可知此时甲对地面的压强为3750Pa ，故C 正确； D ．将甲挂在M 正下方，乙挂于Q 再将甲沿竖直方向切去1/5，并将这1/5上挂在乙的下方，设地面对甲的支持力为3F ，且假设甲的重心仍在M 正下方，此时，
3416255G F l G G l ⎛⎫⎛
⎫-⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭乙， 34145N 615N 45N 255F l l ⎛⎫⎛⎫⨯-⨯=+⨯⨯ ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭
， 解得328N F =，由A 中条件可求出甲的底面积为
245N 5N
0.01m 4000Pa
S -=
=，
此时甲对地面的压强为
33228N 2800Pa 0.01m
F p S =
==， 而由于甲沿竖直方向切去1/5后，重心一定会发生水平移动，则其力臂不可能等于6l ，所以，此时甲对地面的压强也不可能等于2800Pa ，故D 错误． 【点睛】
本题综合考查杠杆平衡条件的应用和固体压强计算，同时运用到方程组的思想进行解答，要求学生们一方面熟悉杠杆平衡分析，另一方面计算能力一定要扎实．
2．悬挂重物G 的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置，若力施加在A 点，最小的力为 F A ，若力施加在B 点或C 点，最小的力分别为 F B 、F C 、且 AB=BO=OC ．下列判断正确的是（ ）（忽略O 点的位置变化）
A．F A > G
B．F B = G
C．F C <G
D．F B > F C
【答案】C
【解析】
【详解】
在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力最小；若力施加在A点，当OA为动力臂时，动力最小为F a；若力施加在B点，当OB为力臂时动力最小，为F b；若力施加在C 点，当OC为力臂时，最小的力为F c，从支点作阻力的力臂为G l，如图所示：
A．F a的力臂AO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F a＜G，A错误。

B．F b的力臂BO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F b＜G，B错误。

C．F c的力臂CO＞G l，根据杠杆的平衡条件可知，F c＜G，C正确。

D．F b的力臂BO=OC，根据杠杆的平衡条件可知，F b=F c，D错误。

3．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A 固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F-θ”图象和“F-l”图象中，正确的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．动力F 和θ的关系，当F 从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F 对应的动力臂l =OA ×sinθ，动力臂l 先变大后变小，则动力F 先变小后变大，所以A 错误；
B ．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B 错误； CD ．根据杠杆平衡条件Fl =F 2l 2可得：F =22
F l l
，由于F 2、l 2不变，则F 和l 成反比，故C 正确，D 错误。

4．如图所示，在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F 作用下在水平位置平衡，现保持杠杆始终在水平位置平衡，将弹簧测力计绕B 点从a 转动到b 的过程中，拉力F 与其力臂的乘积变化情况是（ ）
A ．一直变小
B ．一直变大
C ．一直不变
D ．先变小后变大
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F 与其力臂的乘积也是不变的。

故选C 。

5．如图所示装置，杆的两端A 、B 离支点O 的距离之比:1:2OA OB ＝，A 端接一重为G A 的物体，B 端连一滑轮，滑轮上挂有另一重为G B 的物体。

现杠杆保持平衡，若不计滑轮重力，则G A 与G B 之比应是（ ）
A ．1∶4
B ．1∶2
C ．1∶1
D ．2∶1
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由杠杆平衡条件可知
A G OA F O
B ⋅=⋅
即
A G OA
F OB
⋅=
因
:1:2OA OB ＝
所以
12
A F G =
由图和动滑轮的特点可知
12
B F G =
故
1:1A
B
G G = 故选C 。

6．如图杠杆AOB 用细线悬挂起来，分别在A 、B 两端分别挂上质量为1m 、2m 的重物时，杠杆平衡，此时AO 恰好处于水平位置，AO BO =，不计杠杆重力，则1m 、2m 的关系为
A ．12m m >
B ．12m m =
C ．12m m <
D ．无法判断
【答案】C 【解析】 【详解】
杠杆示意图如下：
根据杠杆的平衡条件：1122F L F L =可知，
1122G L G L = 1122m gL m gL =
即1122m L m L =
因为力与相应的力臂成反比关系，从图中可以看出力臂12L L ＞，所以物体的重力
12G G ＜，即12m m ＜，故选C 。

7．如图所示，AOB 为一杠杆，O 为支点，杠杆重不计，AO =OB ．在杠杆右端A 处用细绳悬挂重为G 的物体，当AO 段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B 端施加最小的力为F 1；当BO 段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B 端施加最小的力为F 2，则
A ．F 1<F 2
B ．F 1>F 2
C ．F 1=F 2
D ．无法比较
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
（1）当AO 段处于水平位置时，如左图所示最省力，
∵
F 1l OB =Gl OA
∴
F 1=
OA
OB
Gl l =G ； （2）当OB 段处于水平位置时，如右图所示最省力， ∵
F 2l OB =Gl OC
∴
F2=
OC OC
OB OB Gl G l l l
⨯
=
∵
l OC＜l OB
∴
F2＜G
∴
F1＞F2；
故选B．
8．能使杠杆OA水平平衡的最小力的方向为（）
A．AB B．AC C．AD D．
AE
【答案】A
【解析】
【分析】
根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．由此分析解答．
【详解】
由图知，O为支点，动力作用在A点，连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向应向上，所以最小力方向为AB．
故选A．
【点睛】
在通常情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段就是最长力臂．
9．如图所示，为提升重物，现选用轻质杠杆，不考虑杠杆支点O点处的摩擦，每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，下列说法正确的是
A．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，该杠杆一定是省力杠杆
B．当重物悬挂在C点，动力作用在B点时一定比作用在A点时要省力
C．无论重物挂在A点还是B点时，利用该机械所做的有用功都相等
D．如果动力作用在C点且方向始终保持与杆保持垂直，则提升重物过程动力大小不变
【答案】C 【解析】 【分析】
灵活运用杠杆平衡公式分析即可； 【详解】
AB ．不论重物悬挂在A 点或C 点，也不论动力作用在C 点还是B 点，判断杠杆是省力还是费力，需要根据杠杆平衡公式，不仅与力的作用点有关，还与力的方向有关，因此无法在只知道力的作用点的情况下判断是否省力，故AB 错误；
C ．无论重物挂在A 点还是B 点时，由于物体质量相同，上升高度相同，则根据W Gh =可知，该机械所做的有用功都相等，故C 正确；
D ．动力作用在C 点且方向始终保持与杆保持垂直时，可得动力臂大小始终不发生变化，但由于物体上升，重物的阻力臂会逐渐减小，则由杠杆平衡公式可知动力会减小，故D 错误。

10．如图所示，轻质杠杆左侧用细绳挂着正方体甲，正方体甲放在水平放置的电子测力计上，右侧挂着重为1N 的钩码乙，O 为支点，正方体甲的边长为0.1m 。

在杠杆水平平衡的条件下，当只改变动力臂l 1，电子测力计的示数T 随之改变，T- l 1的关系如图所示。

则下列判断正确的是（ ）
A ．阻力臂l 2为6cm
B ．正方体甲受到的重力为6N
C ．当动力臂l 1=2cm 时，左侧细绳对杠杆的拉力为2N
D ．当动力臂l 1=4cm 时，正方体甲对电子测力计的压强为100Pa 【答案】D 【解析】 【分析】
通过甲物体处于平衡条件的分析确定杠杆所受的拉力大小，再根据杠杆平衡条件结合图像上不同的点来解题。

【详解】
A ．根据题意，甲始终处于静止状态，甲受到绳子的拉力，甲物体自身的重力，电子秤对甲物体的支持力
G F F =+支拉
物体拉杠杆的力和杠杆拉物体的力是一对相互作用力
2F F =拉
电子测力计对物体甲的支持力和物体甲对电子测力计的压力是一对相互作用力
F T =支
即
2F G T =-
根据杠杆的平衡条件
1122F L F L =
得
()112F L G T L =-
根据图像可知当T 1=2N ，L 1=2cm
()21N 2cm 2N G L ⨯=-⨯
根据图像可知当T 1=1N ，L 1=4cm
()21N 4cm 1N G L ⨯=-⨯
解得L 2=2cm ，G =2N ，A 、B 选项错误； C ．由图像可知，当L 1=2cm ，此时T 1=2N
213N 2N 1N F G T =-=-=
细绳对杠杆的拉力是1N ，C 选项错误； D ．由图像可知，当L 1=4cm ，此时T 1=1N ，由公式
1N 100Pa 0.1m 0.1m
F P S =
==⨯ D 选项正确。

故答案选择D 。

11．用如图所示的杠杆提升重物，设作用在A 端的力F 始终与杆垂直，那么，在将重物提升到最高处的过程中，力F 的大小将 ( )
A ．逐渐变小
B ．先变小，后变大
C ．逐渐变大
D ．先变大，后变小
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由题知，当慢慢提升重物时，重力(阻力)不变，阻力臂增大(水平时最大)，动力臂不变，即：G 不变、L 1不变,，L 2增大∵FL 1＝GL 2∴力F 逐渐变大；故选C.
12．如图所示，在轻质杠杆AB 两端各挂体积相同的实心物体甲、乙，杠杆在水平位置保持不变。

下列说法正确的是（ ）
A ．分别将甲、乙切去等体积的一小块，杠杆右端向下倾斜
B ．分别将甲、乙切去等体积的一小块，杠杆仍在水平位置平衡
C ．分别将甲、乙切去等质量的一小块，杠杆左端向下倾斜
D ．分别将甲、乙切去等质量的一小块，杠杆仍在水平位置平衡 【答案】B 【解析】 【分析】
动态杠杆相关判断。

【详解】
AB ．因为为杠杆平衡，所以
G OA G OB =甲乙，
即
Vg OA Vg OB ρρ⨯=⨯甲乙，
所以
OA OB ρρ⨯=⨯甲乙。

若分别将甲、乙切去等体积的一小块，则：
左边()
=OA G OA Vg OA G G ρ⨯=--∆⨯甲甲甲切甲，
右边()OB G OB Vg O G
B G ρ
⨯==--∆⨯乙
乙
乙
切乙
，
左边等于右边，杠杆仍保持水平平衡，故A 错误，B 正确； CD ．若分别将两物体切去等质量（即等重G ）的一小块，则：
左边()
G G OA G OA G OA -⨯==-⨯甲甲， 右边()=OB G O G G B G OB ⨯=--⨯乙乙，
因OA OB >，则左边小于右边，则杠杆右端向下倾斜，故CD 错误。

【点睛】
较难题.失分原因是：
（1）没有根据题干信息确定出OA OB ρρ⨯=⨯甲乙的等量关系；
（2）将“切去等体积”、“切去等质量”代入杠杆平衡条件后，两边力和力臂的关系确定错误；
（3）忽略了左右两侧的力臂不同，在分析杠杆平衡时判断猎误。

13．如图所示，AC硬棒质量忽略不计，在棒的B点悬挂一个重物，在棒的C点施加一个方向沿OO'的力F，棒在力F的作用下从水平位置被缓慢提升到图示位置。

则下列相关描述正确的是（）
A．力F的方向沿OO'向下B．ABC是费力杠杆
C．阻碍杠杆转动的力是悬挂在杠杆上的物体的重力D．在提升过程中，力F变小
【答案】D
【解析】
【详解】
A．F1对杠杆的拉力向下，则为了将杠杆抬起，力F的方向应沿OO'向上，故A错误；B．由于力F的方向应沿OO'向上，则动力臂为S2，阻力臂小于动力臂，则杠杆为省力杠杆，故B错误；
C．与杠杆接触的是悬挂在杠杆上的绳子，则阻碍杠杆转动的力是绳子对杠杆的拉力，故C错误；
D．在移动过程中，F1的力臂逐渐变小，拉力F力臂不变，则由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知力F变小，故D正确。

故选D。

14．如图所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上套一滑环，用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动，并保持金属杆处于水平状态。

则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图像为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动的过程中，金属杆处于水平状态，处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件可得 12OA OA G l Fs k ⋅== 金属杆的重力和金属杠的长度大小不变，即k 是定值，那么可得到
1F k s
=⋅ 从上式可知随着距离s 的变大，测力计示数F 在变小，两者是成反比的，两者的关系图像是B 图像。

故选B 。

15．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F 1、F 2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（ ）
A ．F 1>F 2，因为甲中的动力臂长
B ．F 1<F 2，因为乙中的阻力臂长
C ．F 1>F 2，因为乙中的阻力臂短
D ．F 1=F 2，因为动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【解析】
【分析】
把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F 克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F 1与F 2的大小关系。

【详解】
两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍；依据Fl Gl =阻动可得， 12
l F G G l ==阻动， 所以，前后两次所用的力相同，即12F F =，故ABC 都错误，D 正确。

【点睛】
本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题，很容易让学生在第一印象中选错，一定要仔细分析，重点记忆！
16．如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态，所用钩码完全相同。

下列做法中能使杠杆再次平衡的是
A ．分别在两边钩码下再增加一个相同钩码
B ．左边减少1个钩码，右边减少2个钩码
C ．两边钩码均向支点移动相同的距离
D ．左边钩码向左移1.5cm ，右边钩码向右移1cm
【答案】D
【解析】
【详解】
设一个钩码的重力为G ，左边钩码到支点的距离为3l ，因为杠杆正处于水平平衡，所以由杠杆平衡条件可得
233G l G l ⨯=⨯右，
解得2l l =右，即右边钩码到支点的距离为2l ；
A ．若分别在两边钩码下再增加一个相同钩码，则
3342G l G l ⨯≠⨯，
此时杠杆不再平衡，不符合题意；
B ．若左边减少1个钩码，右边减少2个钩码，则
32G l G l ⨯≠⨯ ，
此时杠杆不再平衡，不符合题意；
C ．若两边的钩码均向支点移动相同的距离l ，则
223G l G l ⨯≠⨯，
此时杠杆不再平衡，不符合题意；
D ．若左边钩码向左移1.5cm ，右边钩码向右移1cm ，则
2(3 1.5)3(21)G l G l ⨯+=⨯+，
此时杠杆平衡，符合题意。

17．如图所示，粗细均匀的铁棒AB 静止在水平地面上，小明用力F 将铁棒从水平地面拉至竖直立起．此过程中，力F 作用在B 端且始终与铁棒垂直，则力F 将（ ）
A ．逐渐变大
B ．逐渐变小
C ．保持不变
D ．先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】
如下图所示： 在抬起的过程中，阻力F 2 不变，F 与铁棒始终垂直，所以动力臂l 1 不变，由于铁棒的位置的变化，导致了阻力F 2 的阻力臂l 2 在变小，根据杠杆的平衡条件可得：Fl 1=F 2 l 2 可知，l 1 、F 2 都不变，l 2 变小，所以F 也在变小。

故选B 。

18．如图所示，轻质杠杆AOB 的支点是O ，AO=BO 。

若在A 端和B 端分别悬挂重力相等的两个重物，则杠杆（ ）
A ．保持平衡
B ．A 端下沉
C ．B 端下沉
D ．以上均可能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
轻质杠杆AOB 的重力可不计，杠杆的示意图如下所示：
动力和阻力大小均等于物体的重力，两个重物的重力相等，则F 1=F 2；动力臂为OA ，阻力臂为OC ，满足
OC OB OA <=
所以可知
12F OA F OC ⨯>⨯
根据杠杆的平衡条件可知，A 端下沉。

故选B 。

19．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（ ）
A ．F 1＞F 2，因为甲方法的动力臂长
B ．F 1=F 2，因为动力臂都是阻力臂的2倍
C ．F 1＞F 2，因为乙方法的阻力臂短
D ．F 1＜F 2，因为乙方法的动力臂长
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由图示可知，无论用哪种方法来抬，动力臂总是阻力臂的二倍，所用的力总等于阻力的二分之一，由于阻力就是重力，大小是不变的，所以动力的大小也是不变的，故应选B 。

20．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N 的重物．已知扁担长为1.8m ，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m ，如图所示．则
A ．以哥哥的肩A 为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
B ．以O 为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C ．以O 为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D ．以弟弟的肩B 为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．设哥哥承担的压力为F A ，弟弟承担的压力为F
B ，以哥哥的肩A 为支点，由杠杆平衡条件可得：
B F AB G OA ⨯=⨯，
9000.84001.8B G OA N m F N AB m
⨯⨯=
==， A 选项正确； BC ．因为支点是固定点，杠杆能绕支点转动，图中的O 不符合支点的特点，B 、C 选项错误，不符合题意．
D ．以弟弟的肩B 为支点，由杠杆平衡条件可得：
A F A
B G OB ⨯=⨯,
900N 1.0m =500N 1.8m
A G O
B F AB ⨯⨯=
=， D 选项错误，不符合题意；
二、初中物理功和机械能问题
21．如图所示，小明水平向右推放在水平地面上的箱子，但没有推动，下列说法正确的是( )
A．箱子虽然没有被推动，但小明对箱子做了功
B．箱子没有被推动是因为推力小于摩擦力
C．箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对平衡力
D．箱子没有被推动，选择的参照物是地面
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．箱子没有被推动，有力但没有距离，小明对箱子不做功，故A错误；
B．箱子没有被推动处于静止状态，受到的是平衡力，推力等于摩擦力，故B错误；C．箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C 错误；
D．箱子没有被推动，相对于地面的位置没有改变，选择的参照物是地面，故D正确；
故选D。

22．关于能的概念，以下说法正确的是（）
A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能
B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所以小球不具有能C．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
D．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势能大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以具有能，A正确；
B．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，尽管小球不能做功，但是它具有一定高度，具有重力势能，B错误；
C．甲物体比乙物体的速度大，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多，那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小，C错误；
D．甲物体的位置比乙物体的位置高，但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小，那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小，D错误。

故选A。

23．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。

此
过程中，下列说法不正确的是（ ）
A ．拉力所做的有用功为40J
B ．拉力所做的总功为48J
C ．拉力F 的功率大小为20W
D ．滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．根据公式可得
20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用
故A 正确，不符合题意；
B ．由图可知
222m 4m s h ==⨯=
根据公式可得
12N 4m 48J W Fs ==⨯=总
故B 正确，不符合题意；
C ．拉力的功率
48J =24W 2s
W P t =
=总 故C 错误，符合题意；
D ．滑轮组的机械效率 40J 83.3%48100%100%J
W W η=
=≈⨯⨯有总 故D 正确，不符合题意。

故选C 。

24．如图所示，木块以一定的速度滑过A 、B 点，到C 点滑出下落至D 点，A 和B 、C 和D 之间的垂直距离均为h 。

若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( )
A ．D 点与A 点相比，动能增大，势能减小，机械能不变
B ．A 点到
C 点减少的重力势能大于C 点到
D 点减少的重力势能
C ．B 点的动能可能等于A 点的动能，但可能大于C 点的动能
D ．B 点的动能可能等于D 点的动能，但一定大于A 点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．D 点与A 点相比，动能增大，势能减少，因为存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A 错误；
B ．A 和
C 、C 和
D 之间的垂直距离均为h ，则A 点到C 点减少的重力势能等于C 点到D 点减少的重力势能，故B 错误；
C ．斜面粗糙，则AB 段有可能匀速，但因摩擦力的存在B 的速度一定大于C 的速度，所以，B 点的动能可能等于A 点的动能，一定大于C 点的动能，故C 正确；
D ．木块从B 到C ，因为有摩擦，则C 处的动能小于B 处的动能，从C 到D ，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D 点动能大于C 点动能，B 点的动能可能等于D 点的动能，但与A 点的动能大小不确定，故D 错误。

故选C 。

25．工人用如图所示的滑轮组，在4s 内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中，所用的拉力大小为375N ，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。

在此过程中下列说法不正确．．．
的是（ ）
A ．绳子自由端沿水平方向移动了4m
B ．物体受到的拉力为750N
C ．拉力F 的功率为375W
D ．该滑轮组的机械效率一定小于100% 【答案】B
【解析】
【分析】
(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据A s ns =求出绳子自由端沿水平方向移动；
(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据A 0.4F f G ==求出物体受到的拉力；
(3)根据W Fs =求出拉力F 做的功，根据=
总W P t
求出拉力F 的功率； (4)任何机械效率一定小于100%。

【详解】 A ．由图可知，n =2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离
A 22m 4m s ns ==⨯=
故A 正确，不符合题意；
B ．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力
A 0.40.41500N 600N F f G ===⨯=
故B 错误，符合题意；
C ．拉力F 做的功
375N 4m 1500J W Fs ==⨯=总
则拉力F 的功率
1500J 375W 4s
W P t =
==总 故C 正确，不符合题意； D ．该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小于100%，故D 正确，不符合题意。

故选B 。

26．举重比赛要求运动员将杠铃举过头顶后，在空中至少静止3秒钟，在这3秒钟内（ ）
A ．杠铃受到的重力和人对它的支持力是平衡力
B ．运动员所受的重力和地面对他的支持力是平衡力
C ．运动员在用力向上支持杠铃，因此他对杠铃做了功
D ．杠铃对运动员的压力和人对它的支持力是平衡力
【答案】A
【解析】
【分析】
本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可；从平衡力和相互作用力的条件判断两个力是平衡力，还是相互作用力；平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；相互作用力：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。

【详解】
A ．杠铃受到的重力和对它的支持力符号二力平衡的条件，所以是一对平衡力，故A 正确；
B ．运动员所受的重力和地面对它的支持力，大小不相等，所以不是一对平衡力，故B 错
误；
C．因为做功需要对物体施力，并且在力的方向上需要移动距离，而运动员向上支持杠铃，但没有发生位移，故C错误；
D．杠铃对运动员的压力和人对它的支持力，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。

故选A。

27．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是（）
A．皮球由a到b时，动能逐渐增大
B．皮球由c到d时，机械能一直减小
C．皮球在b点时的机械能最大
D．皮球在a、c两点时动能相等
【答案】B
【解析】
试题分析：皮球由a到b时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A错；皮球由c到d 时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B正确；皮球在a点时的机械能最大，故C 错；皮球在a、c两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D错；应选B．
考点：机械能转化
28．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程
A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大
B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量
C．运动员的动能是由重力势能转化来的
D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性
【答案】C
【解析】
【详解】。