6. 如图所示，$AC＞BC$，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为$F_1$、$F_2$，功率分别为$P_1$、$P_2$，在不考虑摩擦的情况下（
A.$F_1＜F_2$，$P_1=P_2$
B.$F_1＞F_2$，$P_1＞P_2$
C.$F_1=F_2$，$P_1=P_2$
D.$F_1＜F_2$，$P_1＜P_2$
A
）。A.$F_1＜F_2$，$P_1=P_2$
B.$F_1＞F_2$，$P_1＞P_2$
C.$F_1=F_2$，$P_1=P_2$
D.$F_1＜F_2$，$P_1＜P_2$
答案：6. A
解析：
【分析】
要解决这道题，需结合斜面的省力规律和功率的计算方法分析：首先，不考虑摩擦时，利用斜面做的总功等于克服物体重力的有用功，据此推导推力大小；再根据功率公式，结合总功和时间的关系判断功率大小。
【解析】
1. 分析推力大小：不考虑摩擦时，斜面的总功等于有用功，即 $ W_{总}=Fs=W_{有用}=Gh $，因此推力公式为 $ F=\frac{Gh}{s} $。同一物体的重力$ G $相同，斜面高度$ h $相同，且已知$ AC＞BC $（即斜面长度$ s_{AC}＞s_{BC} $），代入公式得：$ F_1=\frac{Gh}{AC} $，$ F_2=\frac{Gh}{BC} $，故$ F_1＜F_2 $。
2. 分析功率大小：功率公式为 $ P=\frac{W}{t} $。不考虑摩擦时，总功$ W_{总}=Gh $，同一物体、相同高度$ h $，因此两次总功$ W_{总1}=W_{总2} $；又因为时间$ t $相同，所以$ P_1=\frac{W_{总1}}{t} $，$ P_2=\frac{W_{总2}}{t} $，即$ P_1=P_2 $。
综上，$ F_1＜F_2 $，$ P_1=P_2 $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
斜面的省力原理、功率的计算
【点评】
本题考查斜面特点与功率的综合应用，核心是理解“不考虑摩擦时斜面总功等于有用功”，结合公式推导即可，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合斜面的省力规律和功率的计算方法分析：首先，不考虑摩擦时，利用斜面做的总功等于克服物体重力的有用功，据此推导推力大小；再根据功率公式，结合总功和时间的关系判断功率大小。
【解析】
1. 分析推力大小：不考虑摩擦时，斜面的总功等于有用功，即 $ W_{总}=Fs=W_{有用}=Gh $，因此推力公式为 $ F=\frac{Gh}{s} $。同一物体的重力$ G $相同，斜面高度$ h $相同，且已知$ AC＞BC $（即斜面长度$ s_{AC}＞s_{BC} $），代入公式得：$ F_1=\frac{Gh}{AC} $，$ F_2=\frac{Gh}{BC} $，故$ F_1＜F_2 $。
2. 分析功率大小：功率公式为 $ P=\frac{W}{t} $。不考虑摩擦时，总功$ W_{总}=Gh $，同一物体、相同高度$ h $，因此两次总功$ W_{总1}=W_{总2} $；又因为时间$ t $相同，所以$ P_1=\frac{W_{总1}}{t} $，$ P_2=\frac{W_{总2}}{t} $，即$ P_1=P_2 $。
综上，$ F_1＜F_2 $，$ P_1=P_2 $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
斜面的省力原理、功率的计算
【点评】
本题考查斜面特点与功率的综合应用，核心是理解“不考虑摩擦时斜面总功等于有用功”，结合公式推导即可，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
7. 关于机械效率高的机械，下列说法中正确的是(
A.做的有用功一定多
B.做的额外功一定多
C.做的总功一定多
D.有用功占总功的比例大
D
)。A.做的有用功一定多
B.做的额外功一定多
C.做的总功一定多
D.有用功占总功的比例大
答案：7. D
解析：
【分析】
要解决这道题，首先需明确机械效率的定义：机械效率是有用功与总功的比值，公式为η=W有用/W总×100%。接下来逐一分析选项：A选项，机械效率高仅说明有用功占总功的比例大，若总功很小，有用功不一定多；B选项，额外功是总功减去有用功，效率高意味着额外功占总功的比例小，而非额外功一定多；C选项，总功的多少与机械效率无直接关联，效率是比例关系，不是总功的大小；D选项，机械效率的核心就是有用功占总功的比例，比例大则效率高，因此该选项正确。
【解析】
机械效率的定义是有用功与总功的比值，即η=W有用/W总×100%。
选项A：机械效率高，若总功较小，有用功可能较少，故A错误；
选项B：额外功W额外=W总-W有用，效率高说明W有用/W总大，即额外功占总功的比例小，并非额外功一定多，故B错误；
选项C：总功的多少与机械效率（比例）无关，故C错误；
选项D：机械效率的本质就是有用功占总功的比例，比例大则机械效率高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题直接考查机械效率的核心定义，属于基础概念题，只要牢记机械效率是有用功与总功的比值，就能轻松判断各选项，是对物理基础知识点的直接应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先需明确机械效率的定义：机械效率是有用功与总功的比值，公式为η=W有用/W总×100%。接下来逐一分析选项：A选项，机械效率高仅说明有用功占总功的比例大，若总功很小，有用功不一定多；B选项，额外功是总功减去有用功，效率高意味着额外功占总功的比例小，而非额外功一定多；C选项，总功的多少与机械效率无直接关联，效率是比例关系，不是总功的大小；D选项，机械效率的核心就是有用功占总功的比例，比例大则效率高，因此该选项正确。
【解析】
机械效率的定义是有用功与总功的比值，即η=W有用/W总×100%。
选项A：机械效率高，若总功较小，有用功可能较少，故A错误；
选项B：额外功W额外=W总-W有用，效率高说明W有用/W总大，即额外功占总功的比例小，并非额外功一定多，故B错误；
选项C：总功的多少与机械效率（比例）无关，故C错误；
选项D：机械效率的本质就是有用功占总功的比例，比例大则机械效率高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题直接考查机械效率的核心定义，属于基础概念题，只要牢记机械效率是有用功与总功的比值，就能轻松判断各选项，是对物理基础知识点的直接应用。
【难度系数】
0.8
8. 如图所示是公园内的四座跷跷板。小明和与他质量相当的小红用此跷跷板做游戏时，小明在A位，小红在D位；小明和爸爸用此跷跷板玩游戏时，爸爸的体重几乎是小明体重的2倍，小明在A位，爸爸在C位，也能顺利地玩游戏。据此你能提出什么有探究价值且易于探究的科学问题(
A.动力臂和阻力一定时，要使杠杆平衡，动力和阻力臂有什么关系？
B.动力和阻力一定时，要使杠杆平衡，动力臂和阻力臂有什么关系？
C.动力和动力臂一定时，要使杠杆平衡，阻力臂和阻力有什么关系？
D.动力臂和阻力臂一定时，要使杠杆平衡，动力和阻力有什么关系？
C
)。A.动力臂和阻力一定时，要使杠杆平衡，动力和阻力臂有什么关系？
B.动力和阻力一定时，要使杠杆平衡，动力臂和阻力臂有什么关系？
C.动力和动力臂一定时，要使杠杆平衡，阻力臂和阻力有什么关系？
D.动力臂和阻力臂一定时，要使杠杆平衡，动力和阻力有什么关系？
答案：8. C
解析：
【分析】
本题需结合杠杆平衡条件，分析两次游戏中各物理量的变化情况，明确实验的变量与不变量，从而确定符合要求的探究问题。首先明确：第一次游戏中，小明和小红质量相当，即动力与阻力大小近似相等；第二次游戏中，小明的动力不变，爸爸的阻力是小明的2倍，动力臂不变，阻力臂改变。据此对比选项，判断符合探究方向的问题。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，分析两次实验：
1. 小明在A位、小红在D位时：小明的动力$F_1$与小红的阻力$F_2$大小近似相等（质量相当），动力臂为A位到支点的距离，阻力臂为D位到支点的距离，杠杆平衡，满足$F_1L_1=F_2L_2$。
2. 小明在A位、爸爸在C位时：小明的动力仍为$F_1$（位置不变），爸爸的阻力$F_2'=2F_1$（体重是小明的2倍），动力臂仍为A位到支点的距离（不变），阻力臂变为C位到支点的距离，杠杆平衡，满足$F_1L_1=F_2'L_2'$。
对比两次实验，动力和动力臂保持不变，变化的是阻力和阻力臂，因此探究的问题应为“动力和动力臂一定时，要使杠杆平衡，阻力臂和阻力有什么关系？”，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、科学探究问题
【点评】
本题结合实际跷跷板游戏，考查对杠杆平衡条件的理解及探究问题的提出，需准确分析实验中的变量与不变量，确定探究方向，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需结合杠杆平衡条件，分析两次游戏中各物理量的变化情况，明确实验的变量与不变量，从而确定符合要求的探究问题。首先明确：第一次游戏中，小明和小红质量相当，即动力与阻力大小近似相等；第二次游戏中，小明的动力不变，爸爸的阻力是小明的2倍，动力臂不变，阻力臂改变。据此对比选项，判断符合探究方向的问题。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，分析两次实验：
1. 小明在A位、小红在D位时：小明的动力$F_1$与小红的阻力$F_2$大小近似相等（质量相当），动力臂为A位到支点的距离，阻力臂为D位到支点的距离，杠杆平衡，满足$F_1L_1=F_2L_2$。
2. 小明在A位、爸爸在C位时：小明的动力仍为$F_1$（位置不变），爸爸的阻力$F_2'=2F_1$（体重是小明的2倍），动力臂仍为A位到支点的距离（不变），阻力臂变为C位到支点的距离，杠杆平衡，满足$F_1L_1=F_2'L_2'$。
对比两次实验，动力和动力臂保持不变，变化的是阻力和阻力臂，因此探究的问题应为“动力和动力臂一定时，要使杠杆平衡，阻力臂和阻力有什么关系？”，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、科学探究问题
【点评】
本题结合实际跷跷板游戏，考查对杠杆平衡条件的理解及探究问题的提出，需准确分析实验中的变量与不变量，确定探究方向，难度适中。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示，小明的教室在五楼，他两次从地面匀速爬上五楼，第一次用了1.5 min，第二次用了40 s。在他两次上楼过程中，下列物理量没有发生变化的是(
A.上楼做的功
B.上楼的功率
C.上楼速度
D.上楼时间
A
)。A.上楼做的功
B.上楼的功率
C.上楼速度
D.上楼时间
答案：9. A
解析：
【分析】
要判断各物理量是否变化，需结合相关物理公式分析：小明的重力不变，两次上楼的高度相同；再分别根据功、功率、速度的公式，结合两次的时间差异，判断各选项的物理量是否改变。
【解析】
1. 功的计算：根据公式$ W = Gh $，小明的重力$ G $不变，两次上楼的高度$ h $（地面到五楼的高度）相同，因此两次上楼做的功$ W $相等，故A选项正确。
2. 功率的计算：根据公式$ P = \frac{W}{t} $，两次做功$ W $相同，但第一次时间$ t_1 = 1.5\ \mathrm{min} = 90\ \mathrm{s} $，第二次时间$ t_2 = 40\ \mathrm{s} $，时间不同，所以功率$ P $不同，B选项错误。
3. 速度的计算：上楼的路程近似等于楼梯长度，两次上楼高度相同但时间不同，根据$ v = \frac{s}{t} $，速度$ v $不同，C选项错误。
4. 时间：第一次用时1.5 min，第二次用时40 s，时间不同，D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、功率的计算、速度的计算
【点评】
本题考查功、功率、速度的基本概念及公式应用，需明确各物理量的决定因素，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
要判断各物理量是否变化，需结合相关物理公式分析：小明的重力不变，两次上楼的高度相同；再分别根据功、功率、速度的公式，结合两次的时间差异，判断各选项的物理量是否改变。
【解析】
1. 功的计算：根据公式$ W = Gh $，小明的重力$ G $不变，两次上楼的高度$ h $（地面到五楼的高度）相同，因此两次上楼做的功$ W $相等，故A选项正确。
2. 功率的计算：根据公式$ P = \frac{W}{t} $，两次做功$ W $相同，但第一次时间$ t_1 = 1.5\ \mathrm{min} = 90\ \mathrm{s} $，第二次时间$ t_2 = 40\ \mathrm{s} $，时间不同，所以功率$ P $不同，B选项错误。
3. 速度的计算：上楼的路程近似等于楼梯长度，两次上楼高度相同但时间不同，根据$ v = \frac{s}{t} $，速度$ v $不同，C选项错误。
4. 时间：第一次用时1.5 min，第二次用时40 s，时间不同，D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、功率的计算、速度的计算
【点评】
本题考查功、功率、速度的基本概念及公式应用，需明确各物理量的决定因素，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
10. 如图所示，用(a)、(b)两种方式把相同物体在相同时间匀速提升至相同高度，分别测得拉力为$F_1$、$F_2$，则使用图(b)中的机械(
A.提升物体时能省力
B.机械效率更高
C.做的有用功更多
D.拉力做功的功率更大
D
)。A.提升物体时能省力
B.机械效率更高
C.做的有用功更多
D.拉力做功的功率更大
答案：10. D
解析：
【分析】
要解决本题，需先明确两种提升方式的物理量关系，再逐一分析选项：
1. 确定物体重力：图(a)直接匀速提升物体，拉力$F_1=20N$，因此物体重力$G=F_1=20N$。
2. 分析图(b)的动滑轮：动滑轮正常理想情况省一半力，但实际存在动滑轮自重和摩擦，测得拉力$F_2=22N$；动滑轮绳子段数$n=2$，提升高度$h$时，绳子自由端移动距离$s=2h$。
3. 逐一判断选项：
A选项：省力与否看拉力大小，$F_2=22N＞F_1=20N$，说明不省力，A错误。
B选项：机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，有用功$W_{有}=Gh$，$G$和$h$相同，故有用功相同；图(b)需克服动滑轮自重和摩擦做额外功，总功更大，因此机械效率更低，B错误。
C选项：有用功$W_{有}=Gh$，$G$和$h$均相同，所以有用功一样多，C错误。
D选项：功率$P=\frac{W_{总}}{t}$，相同时间$t$内，图(a)总功$W_{总1}=F_1h=20h$，图(b)总功$W_{总2}=F_2×2h=22×2h=44h$，$W_{总2}＞W_{总1}$，故图(b)拉力做功的功率更大，D正确。
【解析】
解：
1. 由图(a)，匀速提升物体，拉力与重力平衡，得物体重力$G=F_1=20N$。
2. 图(b)为动滑轮，绳子段数$n=2$，提升高度$h$时，绳子自由端移动距离$s=2h$。
3. 分析各选项：
A：$F_2=22N＞F_1=20N$，说明使用图(b)的机械不省力，A错误；
B：有用功$W_{有}=Gh$，$G$、$h$相同，故$W_{有}$相同；图(b)需克服动滑轮自重和摩擦做额外功，总功$W_{总2}=F_2s=22N×2h=44h$，图(a)总功$W_{总1}=F_1h=20h$，额外功更多，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$更低，B错误；
C：有用功$W_{有}=Gh$，$G$、$h$均相同，有用功相等，C错误；
D：功率$P=\frac{W_{总}}{t}$，时间$t$相同，$W_{总2}=44h＞W_{总1}=20h$，故图(b)拉力做功的功率更大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮特点、机械效率、功率计算
【点评】
本题考查动滑轮的实际应用，需注意实际动滑轮存在自重和摩擦，并非理想情况，要区分有用功、额外功、总功，结合功率公式分析，易错点是误将动滑轮当作理想情况计算拉力，忽略实际额外功的影响。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确两种提升方式的物理量关系，再逐一分析选项：
1. 确定物体重力：图(a)直接匀速提升物体，拉力$F_1=20N$，因此物体重力$G=F_1=20N$。
2. 分析图(b)的动滑轮：动滑轮正常理想情况省一半力，但实际存在动滑轮自重和摩擦，测得拉力$F_2=22N$；动滑轮绳子段数$n=2$，提升高度$h$时，绳子自由端移动距离$s=2h$。
3. 逐一判断选项：
A选项：省力与否看拉力大小，$F_2=22N＞F_1=20N$，说明不省力，A错误。
B选项：机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，有用功$W_{有}=Gh$，$G$和$h$相同，故有用功相同；图(b)需克服动滑轮自重和摩擦做额外功，总功更大，因此机械效率更低，B错误。
C选项：有用功$W_{有}=Gh$，$G$和$h$均相同，所以有用功一样多，C错误。
D选项：功率$P=\frac{W_{总}}{t}$，相同时间$t$内，图(a)总功$W_{总1}=F_1h=20h$，图(b)总功$W_{总2}=F_2×2h=22×2h=44h$，$W_{总2}＞W_{总1}$，故图(b)拉力做功的功率更大，D正确。
【解析】
解：
1. 由图(a)，匀速提升物体，拉力与重力平衡，得物体重力$G=F_1=20N$。
2. 图(b)为动滑轮，绳子段数$n=2$，提升高度$h$时，绳子自由端移动距离$s=2h$。
3. 分析各选项：
A：$F_2=22N＞F_1=20N$，说明使用图(b)的机械不省力，A错误；
B：有用功$W_{有}=Gh$，$G$、$h$相同，故$W_{有}$相同；图(b)需克服动滑轮自重和摩擦做额外功，总功$W_{总2}=F_2s=22N×2h=44h$，图(a)总功$W_{总1}=F_1h=20h$，额外功更多，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$更低，B错误；
C：有用功$W_{有}=Gh$，$G$、$h$均相同，有用功相等，C错误；
D：功率$P=\frac{W_{总}}{t}$，时间$t$相同，$W_{总2}=44h＞W_{总1}=20h$，故图(b)拉力做功的功率更大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮特点、机械效率、功率计算
【点评】
本题考查动滑轮的实际应用，需注意实际动滑轮存在自重和摩擦，并非理想情况，要区分有用功、额外功、总功，结合功率公式分析，易错点是误将动滑轮当作理想情况计算拉力，忽略实际额外功的影响。
【难度系数】
0.5
11. 生活中有很多小妙招，如图(a)所示，巧用钢勺可以很轻松就把饮料瓶盖打开，其模型如图(b)所示，它是以点
B
(A/B)为支点的省力杠杆，手在点D
(C/D)向下压时会更省力。答案：11. B D
解析：
【分析】要解决这道题，需掌握杠杆的支点判断和杠杆平衡条件的应用。首先，杠杆的支点是杠杆转动时绕着的固定点，开瓶盖时钢勺绕B点转动，故支点为B；其次，根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，越省力，因此需比较C、D两点作为动力作用点时的动力臂长度。
【解析】1. 确定支点：用钢勺开瓶盖时，钢勺绕着B点转动，因此支点是B点。2. 分析省力情况：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力（瓶盖对钢勺的作用力）和阻力臂（支点B到阻力作用点A的距离）固定，动力臂是支点B到动力作用线的距离。手在D点时，动力臂比在C点时更长，所以在D点向下压更省力。
【答案】B；D
【知识点】杠杆支点、杠杆平衡条件
【点评】本题结合生活中开瓶盖的实例，考查杠杆的基础知识点，体现了物理知识在生活中的应用，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
【解析】1. 确定支点：用钢勺开瓶盖时，钢勺绕着B点转动，因此支点是B点。2. 分析省力情况：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力（瓶盖对钢勺的作用力）和阻力臂（支点B到阻力作用点A的距离）固定，动力臂是支点B到动力作用线的距离。手在D点时，动力臂比在C点时更长，所以在D点向下压更省力。
【答案】B；D
【知识点】杠杆支点、杠杆平衡条件
【点评】本题结合生活中开瓶盖的实例，考查杠杆的基础知识点，体现了物理知识在生活中的应用，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
12. 青少年在安静思考问题时，若心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，则在2 h内心脏做功约为
10 800
J，这些功可以把一个质量为50 kg的物体匀速举高21.6
m。(g取10 N/kg)答案：12. 10 800 21.6
解析：
【分析】
本题考查功率、功的相关计算，解题思路如下：
1. 求心脏做功：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，变形得$W=Pt$，需先将时间单位“小时”换算为“秒”，再代入功率计算做功；
2. 求物体被举高的高度：心脏做的功全部用于克服物体重力做功，根据功的公式$W=Gh=mgh$，变形得$h=\frac{W}{mg}$，代入已知的功、物体质量和$g$即可计算高度。
【解析】
1. 计算2h内心脏做的功：
时间换算：$t=2h=2×3600s=7200s$，
由$P=\frac{W}{t}$得，心脏做功：$W=Pt=1.5W×7200s=10800J$；
2. 计算物体被举高的高度：
物体重力：$G=mg=50kg×10N/kg=500N$，
由$W=Gh$得，举高高度：$h=\frac{W}{G}=\frac{10800J}{500N}=21.6m$。
【答案】
10800；21.6
【知识点】
功率的计算；功的计算；重力的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，核心是功率公式与功的公式的结合应用，关键在于单位换算和公式变形，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
本题考查功率、功的相关计算，解题思路如下：
1. 求心脏做功：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，变形得$W=Pt$，需先将时间单位“小时”换算为“秒”，再代入功率计算做功；
2. 求物体被举高的高度：心脏做的功全部用于克服物体重力做功，根据功的公式$W=Gh=mgh$，变形得$h=\frac{W}{mg}$，代入已知的功、物体质量和$g$即可计算高度。
【解析】
1. 计算2h内心脏做的功：
时间换算：$t=2h=2×3600s=7200s$，
由$P=\frac{W}{t}$得，心脏做功：$W=Pt=1.5W×7200s=10800J$；
2. 计算物体被举高的高度：
物体重力：$G=mg=50kg×10N/kg=500N$，
由$W=Gh$得，举高高度：$h=\frac{W}{G}=\frac{10800J}{500N}=21.6m$。
【答案】
10800；21.6
【知识点】
功率的计算；功的计算；重力的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，核心是功率公式与功的公式的结合应用，关键在于单位换算和公式变形，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8