抓分练7 做功了吗做功的快慢机械效率-【追梦之旅·期末真题篇】2023-2024学年八年级物理下册（沪科版 河南专用）

追梦之旅·初中期末真题篇·课本回头练 基础知识抓分练 7　 做功了吗　 做功的快慢　 机械效率 一、填空题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　1. (兰州)甲、乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆 顶(杆长相同)时,甲用 8 s,乙用 9 s,若甲、 乙两人的体重之比为 4 ∶3,则甲、乙两人爬 到杆顶做功之比是　 　 　 　 ,甲、乙两人平 均功率之比是　 　 　 　 。 2. 重为 450 N 的小明周末去爬山,他用了 30 min 爬上一座高 150 m 的小山,则小明克服 自身重力做的功为　 　 　 　 　 　 J,功率为 　 　 　 　 W,而同班的小华同学只用了 25 min 爬上了此山,则小华的功率 　 　 　 　 (选填“一定小于” “一定大于” 或“可能小 于”)小明的功率。 3. 如图所示,工人师傅用平行于斜面的拉力 F 将重为 100 N 的物体在 5 s 内匀速从斜面 的底端拉到顶端,已知斜面长 5 m,高 2 m, 斜面对物体的摩擦力为 10 N。 则拉力做功 的功率为　 　 　 　 W,该斜面的机械效率为 　 　 　 　 %。 第 3 题图 　 　 　 第 4 题图 4. 如图所示,物体重 150 N,挂在杠杆中点,人 用 100 N 的拉力竖直向上将物体提高 0. 5 m,手移动的距离为 1 m。 在此过程中,若不 计转轴 O 处的摩擦,人用的拉力所做的功 为　 　 　 　 J,提升物体所做的有用功为　 　 　 　 　 J,杠杆机械效率　 　 　 　 ,杠杆自 重　 　 　 　 N。 二、选择题 5. 如图所示是小华同学扔实心球的情景 (包含四个过程)。 其中, 手对球做功的 是(　 　 ) ①捡起球 ②停在空中 ③挥动球 ④球飞出去 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④ 6. 关于功、功率、机械效率,下列说法中正确 的是(　 　 ) A. 有用功越多,机械效率越高 B. 机械效率越高,做功越快 C. 做功时间越长,机器的功率越大 D. 通过减轻机械自重、减小摩擦可以提高 机械效率 7. 【传统文化】 《 物原》 记载: “ 史佚始作辘 轳。”如图,人们借助辘轳从井中汲水时,转 动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从而将 水桶从井中提出。 以下方法可以提高辘轳 机械效率的是(　 　 ) A. 增大桶内的水量 B. 增大水桶的重力 C. 增大转动的速度 D. 使用更粗的绳子 8. 如图是一个轻质杠杆的示意图,O 是转动 轴,不计绳重及摩擦,挂在 OA 中点 B 处的 重物重力为 150 N,在竖直向上的拉力 F 作 用下物体以 0. 01 m / s 速度上升。 下列说法 不正确的是(　 　 ) A. 拉力 F= 75 N B. 拉力 F 做功的功率是 0. 75 W C. 该杠杆的机械效率是 100% D. 杠杆转动到虚线位置的过程中,拉力 F 保持不变 第 8 题图 　 　 　 第 9 题图 9. (双选)小叶同学用如图所示的滑轮组提升 重物 A,不计绳重和机械之间的摩擦,每个 滑轮的重力均为 5 N,与地面固定的细绳 a 的拉力 F2 = 100 N,他通过细绳 b 用 F1 的拉 31 专版真题·ZDK·八年级物理下 力将重物 A 匀速提升 1. 8 m, 所用时间 10 s。 下列说法中正确的是(　 　 ) A. 物体 A 的重力为 200 N B. 细绳 b 的拉力为 305 N C. 拉力 F1 做功的功率为 18. 3 W D. 该滑轮组在使用过程中的机械效率约为 96% 10. 如图甲所示,A、B 是两个完全相同的物体, 小明在相同的时间内分别将 A 和 B 从斜 面底部拉到顶端,对 A 和 B 做功情况如图 乙所示,两次推力分别为 FA、FB,推力做功 的功率分别为 PA、PB,机械效率分别为 ηA、ηB,则下列关系正确的是(　 　 ) 甲 　 乙 A. FA<FB 　 PA ∶PB = 1 ∶1 B. FA<FB 　 PA ∶PB = 5 ∶6 C. ηA<ηB 　 PA ∶PB = 6 ∶5 D. ηA<ηB 　 PA ∶PB = 1 ∶1 11. 如图甲所示的装置,A 是重 10 N 的空吊 篮,绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 100 N 和 60 N。 质量为 50 kg 的小张同学 将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变 化关系如图乙所示,A 上升的速度 v 随时 间变化关系如图丙所示。 忽略绳重及摩 擦( g 取 10 N / kg )。 下列结论正确的 是(　 　 ) 甲 乙 丙 ①动滑轮的重力为 9 N;②1~ 2 s 内拉力 F 做的功为 4 J;③1~ 2 s 内拉力 F 的功率为 4 W;④此装置提升重物的最大机械效率 约为 81. 8% A. ①④ B. ①③ C. ②③④ D. ③ 三、综合应用题 12. 图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉 刷楼体外墙的情景,吊篮可在电动机的作 用下实现升降,其简化结构原理如图乙所 示。 某次吊升过程中,工人及工具的总重 为 2 000 N,电动机对绳子的拉力为 1 000 N,吊篮在 30 s 内匀速上升了 6 m。 若不 计滑轮重、绳重和摩擦,求: (1)电动机对吊篮、工人及工具所做的功; (2)电动机对吊篮、工人及工具做功的功 率; (3)电动机对吊篮做的功为额外功,对工 人和工具做的功为有用功,则机械效率是 多少? 甲 　 乙 41 体上升的距离 h 的关系是 s = nh,物体上升的高度 h = s n = 1. 2m 4 = 0. 3m,由 v= s t 得物体 A 上升的速度 v= s t = 0. 3m 2s = 0. 15m / s;定滑轮对天花板的拉力等于两股绳对定滑轮的拉 力加上定滑轮的重力,即 F′= 2N+2N+0. 5N = 4. 5N,则天花 板对定滑轮拉力大小等于 4. 5N。 二、选择题 6. D　 【考点】滑轮组中的相关计算 　 杠杆的平衡条件 　 【解 析】图中使用的简单机械,不计机械自重和摩擦的条件下, A. 用该图的杠杆提升重物时,动力臂小于阻力臂,是费力杠 杆,F>G;B. 用该图的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂, 是等臂杠杆,F=G;C. 滑轮组绳子的有效股数 n = 2,则拉力 F= 1 2 G;D. 滑轮组绳子的有效股数 n = 3,则拉力 F = 1 3 G。 比较各机械使用时绳子的拉力可知,D 图中的机械最省力。 故选 D。 7. D　 【考点】杠杆的分类和应用　 增大和减小压强的方法　 【解析】A. 刀刃很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积 来增大压强,A 错误;B. 铡刀在使用时动力臂大于阻力臂, 所以是一种省力杠杆,B 错误;C. 由图知,甘蔗放在 b 点比 a 点时的阻力臂更大,而甘蔗对铡刀的阻力一定,动力臂一 定,根据杠杆的平衡条件可知,动力会更大,会更费力,C 错 误;D. 由图知,手沿 F2 方向用力比沿 F1 方向用力时的动力 臂要大,而阻力、阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,手沿 F2 时,动力更小(即更省力),D 正确。 故选 D。 8. A　 【考点】滑轮组中的相关计算　 滑轮组及其工作特点　 【解析】使用此滑轮组可以省力,因最后一段绳子绕过的是 动滑轮,起承担物重的作用,不可以改变力的方向,A 错误; 若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦,拉力至少为:F = 1 3 G = 1 3 ×30N = 10N,B 正确;由图知,n= 3,若将重物提升 3cm,则 绳子自由端需要移动距离 s = nh = 3× 3cm = 9cm,C 正确;若 考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起重物,拉力 F = 1 3 (G+G动) = 1 3 (30N+G动),则所用拉力大于 10N,D 正确。 故选 A。 9. B　 【考点】动滑轮及其特点　 增大和减小压强的方法　 杠 杆的应用　 【解析】A. A 滑轮为动滑轮,可以省力,A 正确; B. 当 C 杆伸长时吊臂阻力臂变长,在阻力和动力臂一定时, 阻力臂越长,动力越大,根据物体间力的作用是相互的可 知,对 D 杆的压力将变大,B 错误;C. 当 D 杆伸长时,物体 变高,阻力 F 的力臂将变小,C 正确;D. 操纵汽车起重机时, 在车身外侧增加支柱即 H,是为了以防翻车,并避免轮胎受 到过大的压力,D 正确。 故选 B。 三、作图题 10. 四、实验探究题 11. (1)右　 (2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或 F1 l1 =F2 l2 ) (3)B 　 (4)向靠近支点 O 移动一格 　 (5)大 　 (6)能 基础知识抓分练 7　 做功了吗　 做功的快慢　 机械效率 一、填空题 1. 4 ∶3　 3 ∶2　 【考点】功和功率的计算　 【解析】甲、乙两人爬 到杆顶做功是克服自己重力做功,由 W =Gh 可得,甲、乙两 人爬到杆顶做功之比: W甲 W乙 = G甲 h G乙 h = G甲 G乙 = 4 3 ;甲、乙两人平均 功率之比: P甲 P乙 = W甲 t甲 W乙 t乙 = W甲 W乙 × t乙 t甲 = 4 3 × 9s 8s = 3 2 。 2. 6. 75×104 　 37. 5　 可能小于 　 【考点】功和功率的计算 　 【解析】小明克服自身重力做的功:W = Gh = 450N× 150m = 6. 75×104 J;做功的功率:P = W t = 6. 75 ×104 J 30×60s = 37. 5 W;由于 不知道小华的重力,由 P= W t = Gh t 可知,小华的功率可能小 于小明的功率。 3. 50　 80　 【考点】斜面的机械效率　 功率的计算　 【解析】 有用功 W有 =Gh= 100N×2m = 200J,额外功 W额 = fs= 10N×5m = 50J,则拉力做的功 W总 =W有 +W额 = 200J+50J = 250J,所以 拉力做功的功率 P= W总 t = 250J 5s = 50W;该斜面的机械效率为 η= W有 W总 ×100% = 200J 250J ×100% = 80%。 4. 100　 75　 75%　 50　 【考点】杠杆的机械效率 　 功的计算 　 【解析】人用 100N 的力竖直向上将物体提高 0. 5m 时,手 移动的距离为 s= 1m,人用的拉力所做的功:W总 =Fs = 100N ×1m = 100J;用杠杆提升物体所做的有用功:W有 =Gh = 150N ×0. 5m = 75J;则杠杆的机械效率:η = W有 W总 × 100% = 75J 100J × 100% = 75%,额外功:W额 = W总 -W有 = 100J- 75J = 25J;因为 不计转轴 O 处的摩擦,所以克服杠杆的自重所做的功就是 额外功,所以杠杆自重 G= W额 h = 25J 0. 5m = 50N。 二、选择题 5. B　 【考点】力是否做功的判断 6. D　 【考点】机械效率　 功率　 【解析】A. 机械效率是有用功 占总功的比值,因为不知道总功,有用功多,机械效率不一 定高,A 错误;B. 做功快慢是指功率,机械效率是有用功占 总功的比值,两者没有关系,B 错误;C. 功率是做功与所用 时间的比,表示做功的快慢。 不知道总功,无法根据做功时 间判断机器的功率,C 错误。 故选 D。 7. A　 【考点】增大或减小机械效率的方法　 【解析】机械效率 η= W有 W总 = W有 W有 +W额 = 1 1+ W额 W有 。 A. 增大桶内的水量,有用功会变 大,桶的重力不变,额外功不变,可知,机械效率会变大,A 正确;B. 增大水桶的重力,在水的重力不变的情况下,有用 功不变,额外功变大,机械效率会变小,B 错误;CD. 增大转 动的速度、使用更粗的绳子都不会改变机械效率的大小, CD 错误。 故选 A。 8. B　 【考点】杠杆的机械效率　 杠杆的动态平衡分析　 功率 的计算　 【解析】轻质杠杆的阻力 F2 =G= 150N,因为加在 A 点拉力的方向始终竖直向上,阻力方向与物体重力方向相 同始终竖直向下,所以动力臂与阻力臂之比: l1 l2 = OA OB = 2 1 , 根据杠杆平衡条件:F1 l1 = F2 l2,可得拉力:F = F1 = l2 l1 ×F2 = 1 2 ×150N = 75N,由于杠杆转动到虚线位置的过程中,F2 和 l1 l2 不变,所以拉力 F 保持不变,AD 正确;拉力 F 上升速度 v1 = 2v2 = 2×0. 01m / s = 0. 02m / s,则其功率 P = W t = Fs t = Fv1 t t =Fv1 = 75N×0. 02m / s = 1. 5 W,B 错误;不计绳重或摩擦,该 杠杆的机械效率为:η= W有 W总 ×100% = Gl2 Fl1 ×100%( 150N 75N × 1 2 )× 100% = 100%,C 正确。 故选 B。 9. BD　 【考点】滑轮(组)的机械效率　 滑轮组中的相关计算 　 功率的计算　 【解析】A. 由题知,与地面固定的细绳 a 的 拉力 F2 = 100N,每个滑轮的重力均为 5N,由图知,承担下面 动滑轮绳子的股数 n= 2,不计绳重和机械之间的摩擦,拉力 F2 = 1 2 (GA +G动1),所以物体 A 的重力为:GA = 2F2 -G动 = 2× 追梦之旅·初中期末真题篇·专版真题 ZDK·八年级物理下　 第 21 页 100N-5N = 195N,A 错误;B. 以中间的动滑轮为研究对象, 根据力的平衡条件可知,细绳 b 的拉力等于下面 3 股绳子 的拉力加上中间动滑轮的重力,则拉力 F1 = 3F2 +G动2 = 3× 100N+5N = 305N,B 正确;C. 重物 A 匀速提升的高度 hA = 1. 8m,由动滑轮的特点可知绳子 a 移动的距离:sa = 2hA = 3. 6cm,由图可知,中间的动滑轮受到 3 股绳子向下的拉力, 而细绳 b 的拉力 F1 作用在该滑轮的轴上,此时费力但省距 离,因此绳子 b 移动的距离:s = 1 3 sa = 1 3 × 3. 6m = 1. 2m,拉 力 F1 做的总功:W总 =F1 s= 305N×1. 2m = 366J,拉力 F1 做功 的功率:P= W总 t = 366J 10s = 36. 6W,C 错误;D. 使用滑轮组时, 所做的有用功:W有 =GAhA = 195N×1. 8m = 351J,该滑轮组在 使用过程中的机械效率为:η = W有 W总 × 100% = 351J 366J × 100% ≈ 96%,D 正确。 故选 BD。 10. C　 【考点】斜面的机械效率 　 功和功率的计算 　 【解析】 使用斜面提升物体时,物体重力一定,斜面越长越省力,故 FA <FB;根据图乙知 A、B 做的总功之比为 WA总 ∶WB总 = 3J ∶ 2. 5J = 6 ∶5;做功时间相等,根据 P= W t 知,推力做功的功率 分别为 PA ∶PB = WA总 t WB总 t = WA总 WB总 = 6 ∶5;A、B 是两个完全相同的 物体,都拉到斜面顶端,有用功 W有 = Gh,故 WA有 =WB有;又 WA总 >WB总,根据 η= W有 W总 ×100%知,ηA <ηB,C 正确。 故选 C。 11. C　 【考点】滑轮组中的相关计算　 功和功率的计算　 【解 析】①由图丙可知,在 1~ 2s 内,A 被匀速提升,由图乙可知 拉力 F= 10N,由图甲知,n = 2,忽略绳重及摩擦,拉力 F = 1 2 (GA+G动),则动滑轮重力:G动 = 2F-GA = 2×10N- 10N = 10N,①错误;②由图丙可知,1~ 2s 内,物体 A 做匀速运动, 速度为 vA = 0. 2m / s,则物体 A 上升的距离 h= 0. 2m,则自由 端移动的距离:s= 2h= 2× 0. 2m = 0. 4m,则 1 ~ 2s 内拉力 F 做的功:W=Fs= 10N×0. 4m = 4J,②正确;③1 ~ 2s 内拉力 F 的功率:P= W t = 4J 1s = 4W,③正确;④忽略绳重及摩擦,C 处 绳子拉力 FC = 1 2 (FB+G动)= 1 2 (FB +10N),则当 C 处最大 拉力为 60N 时,B 处拉力为 110N;当 B 处最大拉力为 100N 时,C 处拉力为 55N;所以要以 B 处最大拉力为准,B 处的 拉力:FB = GA +G货 = 100N,此装置最多能匀速运载货物的 重力:G货 =FB-GA = 100N-10N = 90N;此装置提升重物的机 械效率随提升物重的增大而增大,此装置提升重物的最大 机械效率:η= W有 W总 × 100% = G货 h FC最大 s × 100% = G货 h FC最大 2h × 100% = G货 2FC最大 × 100% = 90N 2×55N × 100% ≈81. 8%,④正确。 故选 C。 三、综合应用题 12. 解:(1)因为不计滑轮重、绳重和摩擦,所以电动机对吊篮、 工人及工具所做的功等于拉力做的总功,由图可知 n = 4, 绳子自由端移动的距离:s = nh = 4×6m = 24m,则电动机对 吊篮、工人及工具所做的功:W总 =Fs = 1 000N×24m = 2. 4× 104 J; (2)电动机对吊篮、工人及工具做功的功率:P = W总 t = 2. 4×104 J 30s = 800 W; (3)由题意可知,有用功:W有 = Gh = 2 000N × 6m = 1. 2 × 104 J,滑轮组的机械效率:η = W有 W总 ×100% = 1. 2×104 J 2. 4×104 J ×100% = 50%。 基础知识抓分练 8　 合理利用机械能 一、填空题 1. 重力势　 弹性势　 动　 【考点】动能和势能及其转化 2. 不为零　 减小　 【考点】动能和势能的转化 　 【解析】水火 箭在最高点 B 时,在水平方向上有一定的速度,具有动能, 即动能不为零;从 B 到 C 的过程中,水火箭质量不变,高度 变小,重力势能减小。 3. 增大　 减小　 【考点】动能和势能及其转化 　 【解析】不计 空气阻力,当小球从 A 点运动至 C 点的过程中,弹簧的弹性 形变程度变大,弹性势能增大,此过程中小球的动能转化为 弹簧的弹性势能,所以小球的动能减小。 二、选择题 4. B　 【考点】动能和势能及其转化　 【解析】当她从滑台顶端 沿斜面加速下滑时,其质量不变,高度变小,重力势能减小, 速度增大,动能增大,B 正确。 故选 B。 5. BD　 【考点】机械能　 动能和势能的转化　 【解析】A. 北斗 一号卫星随火箭加速升空的过程中,质量不变,速度增加, 高度增加,动能和重力势能都增大,机械能增大,不是动能 转化为重力势能,A 错误;BD. 卫星由近地点向远地点运动, 速度越来越小,动能越来越小,在远地点时最小;同时距离 地球越来越远,重力势能越来越大,在远地点时最大,此过 程动能转化为重力势能,BD 正确;C. 北斗卫星绕地球运转 的轨道是椭圆的,太空中没有空气阻力,它的机械能守恒, 卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能,C 错 误。 故选 BD。 三、实验探究题 6. (1)相等　 (2)越大　 (3)甲、丙　 (4)甲、乙　 (5) > 基础知识抓分练 9　 小粒子与大宇宙 一、填空题 1. 扩散　 剧烈　 引力　 【考点】扩散现象　 分子间的作用力 2. 原子　 电子　 卢瑟福　 原子核　 核外电子　 【考点】原子的 核式模型 3. 引力　 变短　 【考点】分子间的作用力 　 【解析】水球由水 分子构成,两个水球接触后能合成一个,说明分子间存在引 力的作用;太空中的液体处于失重状态,液桥不受其他外力 的作用,而在地球上液体会受到重力的作用,因此液桥会向 下弯曲,分子间的引力不足以维持较长的液桥,故如果这个 实验在地球上完成,液桥的长度会变短。 二、选择题 4. B　 【考点】从微观到宏观的尺度　 【解析】分子是由原子组 成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子 和中子组成的,所以分子>原子>原子核>中子。 故选 B。 5. C　 【考点】分子的热运动　 【解析】ABD 均是物体的机械运 动,不能说明分子在做无规则运动,不符合题意。 故选 C。 6. B　 【考点】分子动理论的基本观点　 【解析】A. 任何分子之 间都有间隙,“纳米纸”只是空隙较小,A 错误;C. 因分子在 不停地做无规则运动,故“纳米纸”的分子是运动的,C 错 误;D. 扩散现象可以发生在气体、液体和固体之间,D 错误。 故选 B。 7. C　 【考点】人类探索世界的历程 　 【解析】A. 牛顿提出的 万有引力定律奠定了天体力学的基础,A 错误;B. 1897 年 英国物理学家汤姆孙发现了电子,从而证明原子是可分的, B 错误;D. 托勒密提出了“地心说”,哥白尼提出了“日心 说”,D 错误。 故选 C。 􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸 􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸 􀦸 􀦸 􀦸􀦸《课本知识集锦》答案 【变式 1】C　 【考点】平衡力与相互作用力的辨别　 摩擦力产 生的条件 【变式 2】C　 【考点】力与运动的关系应用　 惯性　 【解析】由 图可知,在 0 ~ 16s 内,消防战士的速度先变大,再不 变,后变小,最后静止;战士在向下运动的过程中,受 到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的共同作 追梦之旅·初中期末真题篇·专版真题 ZDK·八年级物理下　 第 22 页