第十一章机械与功 2024-2025学年教科版八年级物理下册

2024-2025学年四川省成都市金堂县八年级物理下册 第十一章 机械与功 中考考点测试题 一．选择题（共22小题） 1．如图是使用劳动工具时的场景，其中使用费力杠杆的是（　　） A．用扳手拧螺丝 B．挖地时举起锄头 C．用钢丝钳剪铁丝 D．园艺剪刀修剪树枝 2．2022年世界杯决赛中，梅西取得进球，带领阿根廷队赢得大力神杯。下列说法正确的是（　　） A．足球在空中下落时，重力没有做功 B．梅西踢球射门时，脚对足球做功了 C．足球在水平地面沿直线滚动时，支持力对足球做功 D．门将手抛球时，手没有对足球做了功 3．如图所示的简单机械中，使用时能省力的是（　　） A． B． C． D． 4．李阳同学用100N的力踢一个重为6N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20m．在球滚动的过程中，李阳同学对足球做的功是（　　） A．2000J B．0J C．120J D．600J 5．如图所示，在已调平衡的杠杆右边B点挂上三个钩码，在A点沿不同的方向拉弹簧测力计，使杠杆保持水平平衡，下列说法正确的是（　　） A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F3＞F2＞F1 D．F3＞F1＞F2 6．甲、乙两个机械，甲的功率是70W，乙的机械效率是70%，则（　　） A．甲机械做功与乙机械做功一样快 B．甲机械做功与乙机械做功一样多 C．甲机械做功与乙机械做功能量利用率相同 D．以上说法都不对 7．简单机械在日常生活中应用十分广泛，下列图中属于费力杠杆的是（　　） A． 核桃夹 B． 镊子 C． 瓶盖起子 D． 羊角锤 8．为了纪念物理学家的杰出贡献，很多物理量单位都引用了物理学家的名字，例如：能量就引用了（　　）来作为它的单位。 A．安培 B．焦耳 C．欧姆 D．伏特 9．下列关于功率、机械效率说法正确的是（　　） A．省力越多的机械，越省功 B．机械做功越多，功率就越大 C．机械效率越高的机械，越省力 D．机械做功越快，功率就越大 10．如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A． W1＝W2＜W3 B．W1＝W2＝W3 C．W2＜W1＝W3 D．W1＜W2＜W3 11．小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动图象如图所示。若两次均拉动了距离s1时，下列判断正确的是（　　） A．两次克服摩擦所做的功W1＞W2 B．两次拉力对物体所做的功W′1＜W′2 C．两次拉力对物体做功的功率P1＝P2 D．两次拉力对物体做功的功率P1＞P2 12．如图所示，两个物体A、B的物重分别为GA和GB，忽略滑轮自重和摩擦，当滑轮平衡时，GA：GB是（　　） A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：3 13．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F，使木杆从图示位置缓慢转到水平位置的过程中，力F的大小（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．先变小，后变大 14．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s＝5m、高h＝2m。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 15．小明用两种方法搬相同的书上楼：一是把所有书一起搬上楼；二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同，则两种搬书过程中，他完成的物理量相同的是（　　） A．总功 B．有用功 C．机械效率 D．功率 16．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知动滑轮的重力G甲＜G乙，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳自由端移动的距离相等 B．A物体受到的重力比B物体大 C．甲滑轮组的有用功比乙的少 D．甲滑轮组的额外功比乙的大 17．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　） A．拉力F的功率为3W B．1min内物体移动的距离为36m C．1min内所做的有用功为1440J D．该滑轮组的机械效率为85% 18．如图所示，小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1m。小明的手对鸡蛋做的功可能是（　　） A．0.05J B．0.5J C．5J D．50J 19．如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。滑轮的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，则（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．动滑轮重80N C．拉力F的功率为360W D．拉力F为800N 20．如图所示，初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室五楼的功率，下列相关说法中有错误的是（g取10N/kg）（　　） A．他所依据的实验原理是 B．他所需要的测量工具有磅秤、秒表和刻度尺 C．他所需要的测量的物理量有他的质量m、一楼到五楼的高度h，正常爬楼的时间t D．小明正常爬楼的功率有可能达到500W 21．如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2＝W3 C．W1＝W2＜W3 D．W1＝W2＝W3 22．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力做功的功率为（　　） A．5 W B．15 W C．25 W D．30 W 二．作图题（共8小题） 23．如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，O为支点，请在图乙中画出阻力F的力臂l。 24．如图，小东用滑轮组提升重物，请画出绳子的绕法。 25．如图所示，杠杆OB可绕O点自由转动，请作出使杠杆在图示位置保持平衡的最小力F1及阻力臂l2的示意图。 26．如图所示，钓鱼竿可视为以O为支点的杠杆，请在A点画出动力F1，在B点画出阻力F2，并画出阻力臂L2。 27．作出如图中以L为力臂的动力F1及杠杆所受阻力F2（不计杠杆自重和摩擦）。 28．如图所示轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请作出使杠杆平衡的最小力F1和阻力F2的示意图。 29．如图，用笔画线代替绳子，画出既省力又能改变拉力方向的绕线方式。 30．如图，O是轻杠杆OA的支点，A为动力作用点。请在图中画出动力的力臂L1及阻力F2的示意图。 三．实验探究题（共2小题） 31．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示，此时杠杆处于 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母适当向 　 　（选填“左”或“右”）边调节。 （2）调好后，小明按图乙进行实验，小红按图丙进行实验，你认为按图 　 　进行实验更好，理由是便于测量 　 　。 （3）实验数据如表，分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件：　 　。（用公式表示） 实验次数 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 动力F1/N 动力臂L1/cm 1 1 18 1.5 12 2 1 18 2 9 3 1 18 3 6 （4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 　 　。（填字母） A.减小摩擦 B.使每组数据更准确 C.多次测量取平均值减小误差 D.获取多组实验数据归纳出物理规律 32．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示： （1）实验中应沿竖直方向 　 　拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 　 　（偏大/偏小/不变）。 （2）通过比较 　 　（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 　 　（有关/无关）：比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，　 　，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为 　 　。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （3）实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了 　 　。（填字母） A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律 （4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是 　 　（不计绳重和摩擦）。 （5）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为 　 　J（不计绳重）。 四．计算题（共4小题） 33．如图所示，水平地面上M点有一重量为60N的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点，所用时间30s，MN间的距离为15m。求： （1）箱子运动的速度； （2）若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。 34．工人利用如图所示的轻质滑轮匀速提起重100牛的物体，物体在2秒内升高了1米，求： （1）工人所用拉力F的大小； （2）拉力F做的功； （3）拉力F的功率。 35．如图所示，拉力F＝80N，物体重G＝192N，经过t＝10s的时间，物体被匀速提高的距离h＝4m，不计滑轮与绳子间摩擦力以及绳重。求： （1）拉力做功的功率； （2）此时该滑轮组的机械效率； （3）如绳子承受的最大拉力为100N，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少。 36．利用如图的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用拉力F＝250N，求： （1）拉力F的功率； （2）该装置的机械效率。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年四川省成都市金堂县八年级物理下册 第十一章 机械与功 中考考点测试题答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B B B B D D B B D A D 题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 答案 B C D B C C B B D D B 一．选择题（共22小题） 1．如图是使用劳动工具时的场景，其中使用费力杠杆的是（　　） A．用扳手拧螺丝 B．挖地时举起锄头 C．用钢丝钳剪铁丝 D．园艺剪刀修剪树枝 【解答】解：A．用扳手拧螺丝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误； B．锄地时举起锄头的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确； C．用钢丝钳剪铁丝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误； D．用园艺剪修剪树枝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。 故选：B。 【点评】判断一种简单机械是否省力，主要看它的力臂的分配，同一种机械在使用方式不同时，它的省力情况也会发生变化。 2．2022年世界杯决赛中，梅西取得进球，带领阿根廷队赢得大力神杯。下列说法正确的是（　　） A．足球在空中下落时，重力没有做功 B．梅西踢球射门时，脚对足球做功了 C．足球在水平地面沿直线滚动时，支持力对足球做功 D．门将手抛球时，手没有对足球做了功 【解答】解：A．足球受到重力方向向下，在空中下落时，向下移动了距离，重力做功，故A错误； B．梅西踢球射门，球离开脚之前，人的脚对足球有力，足球沿力的方向有距离，人的脚对足球做功，故B正确； C．足球在水平地面滚动的过程中，支持力方向与足球的运动方向垂直，足球在支持力的方向上没有移动距离，支持力对足球没有做功，故C错误； D．门将手抛球时，球离开手之前，对足球做了功，故D错误。 故选：B。 【点评】有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。 3．如图所示的简单机械中，使用时能省力的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，即费力省距离，故A不正确； B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故B正确； C．定滑轮实质上是一个等臂杠杆，即动力臂等于阻力臂，既不省距离，也不费距离，故C不正确； D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故D不正确。 故选：B。 【点评】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 4．李阳同学用100N的力踢一个重为6N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20m．在球滚动的过程中，李阳同学对足球做的功是（　　） A．2000J B．0J C．120J D．600J 【解答】解：球离脚后，在水平草地上向前滚动的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球做功0J。 故选：B。 【点评】本题考查了做功的两个必要因素，抓住“球离脚后，脚、球之间没有力的作用”是本题的关键。 5．如图所示，在已调平衡的杠杆右边B点挂上三个钩码，在A点沿不同的方向拉弹簧测力计，使杠杆保持水平平衡，下列说法正确的是（　　） A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F3＞F2＞F1 D．F3＞F1＞F2 【解答】解：根据杠杆的平衡条件可得，Gl＝F1L1＝F2L2＝F3L3，由力臂的定义，支点O到力的作用线的距离，由图可知，L2＞L1＞L3，故F3＞F1＞F2； 故选：D。 【点评】此题考查杠杆平衡条件的运用及对力臂定义的理解，难度不大。 6．甲、乙两个机械，甲的功率是70W，乙的机械效率是70%，则（　　） A．甲机械做功与乙机械做功一样快 B．甲机械做功与乙机械做功一样多 C．甲机械做功与乙机械做功能量利用率相同 D．以上说法都不对 【解答】解：功率是指单位时间内完成的功，表示做功的快慢； 机械效率是指有用功与总功的比值，表示能量利用方面的效率； 机械效率与是否省力、做功多少和做功快慢无关。故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了功率和机械效率的区别，机械效率高的机械不代表做的功多，不代表做功快，只能说明机械的有用功和总功的比值大，能量的利用率高。 7．简单机械在日常生活中应用十分广泛，下列图中属于费力杠杆的是（　　） A． 核桃夹 B． 镊子 C． 瓶盖起子 D． 羊角锤 【解答】解：A、核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A错误； B．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B正确； C、瓶盖起在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C错误； D、羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查的杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 8．为了纪念物理学家的杰出贡献，很多物理量单位都引用了物理学家的名字，例如：能量就引用了（　　）来作为它的单位。 A．安培 B．焦耳 C．欧姆 D．伏特 【解答】解：为了纪念物理学家的杰出贡献，很多物理量单位都引用了物理学家的名字，例如：能量就引用了焦耳来作为它的单位，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查功的单位，属于基础题。 9．下列关于功率、机械效率说法正确的是（　　） A．省力越多的机械，越省功 B．机械做功越多，功率就越大 C．机械效率越高的机械，越省力 D．机械做功越快，功率就越大 【解答】解：A．任何机械可以省力，但不能省功，故A错误； BD．功率表示做功的快慢，机械做功越快，功率越大；功率是物体在单位时间内做的功，做功多，如果所用时间长，功率不一定大，故B错误，D正确。 C．机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故C错误。 故选：D。 【点评】该题考查学生对机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系。 10．如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A． W1＝W2＜W3 B．W1＝W2＝W3 C．W2＜W1＝W3 D．W1＜W2＜W3 【解答】解：由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W1＝F1s； 第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W2＝F2s； 第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为：W3＝F3×2s。 又因为拉力F1、F2、F3大小相等， 所以综上分析可得：W1＝W2＜W3．故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查功的计算，比较做功多少的题目，要紧扣做功的两个必要条件，只要比较出拉力和移动距离的大小关系，即可根据公式W＝FL比较出做功的多少关系。 11．小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动图象如图所示。若两次均拉动了距离s1时，下列判断正确的是（　　） A．两次克服摩擦所做的功W1＞W2 B．两次拉力对物体所做的功W′1＜W′2 C．两次拉力对物体做功的功率P1＝P2 D．两次拉力对物体做功的功率P1＞P2 【解答】解： A、同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，即f1＝f2；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W＝fs可知，两次克服摩擦所做的功W1＝W2，故A错误； B、由图象可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1＝F2＝f； 拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W＝Fs可知，两次拉力对物体所做的功W1′＝W2′； CD、拉动到距离s1时，第一次所用时间小于第二次所用时间，所以根据P＝可知，拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2，故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目，图象可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。此题涉及到的知识点较多，综合性很强。 12．如图所示，两个物体A、B的物重分别为GA和GB，忽略滑轮自重和摩擦，当滑轮平衡时，GA：GB是（　　） A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：3 【解答】解：图中连接动滑轮的绳子股数n＝2，忽略滑轮自重和摩擦，当滑轮平衡时2GA＝GB，则GA：GB＝1：2，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【点评】本题考查了滑轮组的相关计算，属于基础题，要求掌握。 13．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F，使木杆从图示位置缓慢转到水平位置的过程中，力F的大小（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．先变小，后变大 【解答】解：将杠杆缓慢地由OA位置拉到水平位置时，根据相似三角形知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变，阻力为杠杆的重力，保持不变，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力的大小不变。 故选：C。 【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂的变化情况是本题的解题关键。 14．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s＝5m、高h＝2m。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 【解答】解：A、克服物体重力做的有用功为W有＝Gh＝400N×2m＝800J，故A错误； BCD、工人拉力做的总功为W总＝Fs＝200N×5m＝1000J， 克服摩擦力做的额外功为W额＝W总﹣W有＝1000J﹣800J＝200J， 物体受到斜面的摩擦力为； 斜面的机械效率为，故BC错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查使用斜面时功、功率、机械效率和摩擦力的计算，明确额外功是关键之一。 15．小明用两种方法搬相同的书上楼：一是把所有书一起搬上楼；二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同，则两种搬书过程中，他完成的物理量相同的是（　　） A．总功 B．有用功 C．机械效率 D．功率 【解答】解：小明用两种方法搬相同的书上楼：一是把所有书一起搬上楼；二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同，则两种搬书过程中，他完成的物理量相同的是有用功，而总功、机械效率、功率不同，故B符合题意，ACD不符合题意； 故选：B。 【点评】本题主要考查了对功率、机械效率、有用功及额外功概念的理解，属基础题。 16．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知动滑轮的重力G甲＜G乙，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳自由端移动的距离相等 B．A物体受到的重力比B物体大 C．甲滑轮组的有用功比乙的少 D．甲滑轮组的额外功比乙的大 【解答】解： A、将A、B物体匀速提升相同高度，由图可知，滑轮组绳子的有效股数分别为n甲＝3，n乙＝2，则s甲＝3h，s乙＝2h，所以两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误； BC、忽略绳重和摩擦，由η＝＝＝可得，G＝， 由动滑轮的重力G甲＜G乙、滑轮组的机械效率η甲＜η乙可知，GA＜GB，即A物体受到的重力比B物体小，故B错误； A、B物体上升的高度相同，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的少，故C正确； D、由动滑轮的重力G甲＜G乙，且动滑轮升高的高度相同，根据W额＝G动h可知，甲滑轮组的额外功比乙的额外功少，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了使用滑轮组时做功公式、功率公式、机械效率公式的综合应用等，明确滑轮组绳子的有效股数和有用功、总功的含义是关键。 17．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　） A．拉力F的功率为3W B．1min内物体移动的距离为36m C．1min内所做的有用功为1440J D．该滑轮组的机械效率为85% 【解答】解：A、根据P＝＝＝Fv计算拉力的功率：P＝Fv＝50N×0.6m/s＝30W，故A错误； B、绳子自由端移动的距离：s＝vt＝0.6m/s×60s＝36m； 动滑轮上绳子的股数n＝3，物体移动的距离：s物＝s＝×36m＝12m，故B错误； C、物体与地面间的滑动摩擦力：f＝0.2G＝0.2×600N＝120N，克服物体与地面间的滑动摩擦力做的功为有用功，W有用＝fs物＝120N×12m＝1440J，故C正确； D、1min内拉力做的功：W总＝Pt＝30W×60s＝1800J，该滑轮组的机械效率为：η＝×100%＝×100%＝80%，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查滑轮组的功、功率和效率的有关计算，综合性强，难度适中。 18．如图所示，小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1m。小明的手对鸡蛋做的功可能是（　　） A．0.05J B．0.5J C．5J D．50J 【解答】解：一个鸡蛋的重力约为0.5N，则小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1m。小明的手对鸡蛋做的功约为 W＝Gh＝0.5Ν×1m＝0.5J 故选：B。 【点评】本题考查做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对鸡蛋重力的估测。 19．如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。滑轮的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，则（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．动滑轮重80N C．拉力F的功率为360W D．拉力F为800N 【解答】解：A、由图乙可知，当货物上升2m，所用的时间为4s，则货物移动的速度为： ， 由图甲可知，n＝2，绳子自由端移动的速度为： v＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s，故A错误； D、该动滑轮的机械效率为： ， 解得F＝400N，故D错误； B、不计绳重和摩擦，拉力F为， 解得G动＝80N，故B正确； C、拉力F的功率为： ，故C错误。 故选：B。 【点评】本题考查了功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用。 20．如图所示，初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室五楼的功率，下列相关说法中有错误的是（g取10N/kg）（　　） A．他所依据的实验原理是 B．他所需要的测量工具有磅秤、秒表和刻度尺 C．他所需要的测量的物理量有他的质量m、一楼到五楼的高度h，正常爬楼的时间t D．小明正常爬楼的功率有可能达到500W 【解答】解：ABC．计算爬楼的功率需要知道克服重力做的总功和所用时间，根据求得功率，爬楼功率的表达式为：；实验中需要测量的是小明的质量m、一楼到五楼的高度h以及正常爬楼的时间t，则需要用到磅秤、秒表和刻度尺，故ABC正确； D．小明质量约为50kg，一楼到五楼的高度约为15m，从一楼正常爬到教室五楼的时间约为3min，则爬楼的功率约为：，故D错误。 故选：D。 【点评】解答此题的关键是我们首先要知道爬楼是克服自身的重力做功，然后根据比较功率的方法来解答。 21．如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2＝W3 C．W1＝W2＜W3 D．W1＝W2＝W3 【解答】解：由题知，拉力相同，物体沿拉力的方向移动的距离相同，根据W＝Fs可知，力F做的功W1＝W2＝W3。 故选：D。 【点评】本题考查功的计算和大小的比较。难度不大，属于基础题。 22．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力做功的功率为（　　） A．5 W B．15 W C．25 W D．30 W 【解答】解：由图乙可知，在2～4s内，拉力F＝3N， 由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，v＝5.0m/s，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f＝F＝3N， 由速度公式可得，物体运动的距离： s＝vt＝5.0m/s×2s＝10m， 物体克服摩擦力所做的功： W＝fs＝3N×10m＝30J， 物体克服摩擦力做功的功率P＝＝＝15W。 故选：B。 【点评】本题考查了速度、功和功率的计算，分析图象得出相关信息是关键。 二．作图题（共8小题） 23．如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，O为支点，请在图乙中画出阻力F的力臂l。 【解答】解：从支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力臂l，如图所示： 【点评】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。 24．如图，小东用滑轮组提升重物，请画出绳子的绕法。 【解答】解：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法，由图可知小东站在地上，则绳子自由端的拉力方向应向下，所以绳子的起始端应系在定滑轮下面的挂钩上，滑轮组的绕绳方式如图所示： 【点评】此题考查了有关滑轮组的组装，在绕线时有时根据绳子的末端拉力确定滑轮组的绕线，有时根据承担物重的绳子段数来确定滑轮组的绕线，遵循“奇动偶定”的原则。 25．如图所示，杠杆OB可绕O点自由转动，请作出使杠杆在图示位置保持平衡的最小力F1及阻力臂l2的示意图。 【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在B点，则OB为最长的动力臂，因此连接OB，过B点作垂直于OB向上的力，即为最小动力F1的示意图，从支点到重力作用线的距离是阻力臂l2，如图所示： 【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；②连接支点与动力作用点，得到最长的线段；③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；④根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。 26．如图所示，钓鱼竿可视为以O为支点的杠杆，请在A点画出动力F1，在B点画出阻力F2，并画出阻力臂L2。 【解答】解：分别从A、B点开始，沿垂直于OA向上、竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段末尾标上相关字母，即为动力和阻力示意图； 从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为动力臂L2。如图所示： 【点评】此题考查了有关力和力臂的画法，明确力和力臂的关系即可准确作图。 27．作出如图中以L为力臂的动力F1及杠杆所受阻力F2（不计杠杆自重和摩擦）。 【解答】解：由图可知，现在已知力臂，只要作力臂的垂线即可得力的作用线，力应作用在杠杆上； 杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力，作用在杠杆上，方向竖直向下，如图所示： 【点评】本题考查了力臂的画法，会确定物体受力的方向，会用力的示意图表示物体受力情况，知道力臂的正确画法，并且能够画出正确的力臂。 28．如图所示轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请作出使杠杆平衡的最小力F1和阻力F2的示意图。 【解答】解：根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，由图知OA作为动力臂最长，所以过A点作OA的垂线，方向垂直OA向上； 阻力F2是重物对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，过阻力的作用点沿竖直向下的方向画出阻力F2的示意图。如图所示： 【点评】本题主要考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。 29．如图，用笔画线代替绳子，画出既省力又能改变拉力方向的绕线方式。 【解答】解：由题意知，拉力方向应向下，故绳子先连接定滑轮的下端的挂钩，然后依次绕过动滑轮、定滑轮，如图所示： 【点评】此题考查了有关滑轮组的组装，在进行绕线时，可根据绳子末端的绕线方向或承担物重的绳子段数进行分析。 30．如图，O是轻杠杆OA的支点，A为动力作用点。请在图中画出动力的力臂L1及阻力F2的示意图。 【解答】解：阻力F2作用点在点B，方向竖直向下；定滑轮改变力的方向，所以动力作用点为A点，动力臂为支点O到动力F作用线的距离，标出L1，如图所示： 【点评】掌握杠杆五要素，然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂。 三．实验探究题（共2小题） 31．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示，此时杠杆处于 　平衡　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母适当向 　右　（选填“左”或“右”）边调节。 （2）调好后，小明按图乙进行实验，小红按图丙进行实验，你认为按图 　丙　进行实验更好，理由是便于测量 　力臂　。 （3）实验数据如表，分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件：　F1L1＝F2L2　。（用公式表示） 实验次数 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 动力F1/N 动力臂L1/cm 1 1 18 1.5 12 2 1 18 2 9 3 1 18 3 6 （4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 　D　。（填字母） A.减小摩擦 B.使每组数据更准确 C.多次测量取平均值减小误差 D.获取多组实验数据归纳出物理规律 【解答】解：（1）杠杆静止时，就是处于平衡状态；杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，为使杠杆在水平位置平衡，需要使杠杆重心右移，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此图丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂直接从杠杆上直接读取； （3）由表格数据可知，1N×18cm＝1.5N×12cm，1N×18cm＝2N×9cm，1N×18cm＝3N×6cm，故能得出杠杆的平衡条件为：F1L1＝F2L2； （4）探究杠杆的平衡条件时，多次改变力和力臂的大小，主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故D符合题意，ABC不符合题意。故选：D。 故答案为：（1）平衡；右；（2）丙；力臂；（3）F1L1＝F2L2；（4）D。 【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。 32．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示： （1）实验中应沿竖直方向 　匀速直线　拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 　偏小　（偏大/偏小/不变）。 （2）通过比较 　1、2　（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 　无关　（有关/无关）：比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，　物重越大　，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为 　80%　。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （3）实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了 　C　。（填字母） A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律 （4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是 　B　（不计绳重和摩擦）。 （5）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为 　0.03　J（不计绳重）。 【解答】解：（1）在测量滑轮组机械效率实验中，应该竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，处于平衡状态，计算得出的机械效率比较准确；如果向上匀加速提升物体，提升物体的力变大，总功变大，而有用功不变，故滑轮组的机械效率偏小； （2）通过表格运用控制变量的方法进行分析，能够发现比较1、2 两次实验数据，使用同一滑轮组提升同一重物时，最终机械效率大小一样，能够得出，滑轮组的机械效率与绳子段数无关： 比较2、3两次实验，能够发现同一滑轮组，只是物重大小不同，物重大的，滑轮组的机械效率越高； 第4次实验空格中数值：η＝＝×100%＝80%。 （3）实验中为了使得实验结论具有普遍性，应该使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，获得多组数据归纳出物理规律； （4）使用滑轮组，设提升物重的高度为h，做的有用功，W有＝Gh，不计绳重和摩擦，W额＝G动h，总功：W总＝W有用+W额＝Gh+G动h，滑轮组的机械效率：η＝＝＝同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，且机械效率始终小于100%； A图象表示，η随G增大保持不变，故A错误； B图象表示，η随G增大而增大，随G的增加，η逐渐接近100%，故B正确； C图象表示，η与G成正比，故C错误； D图象表示，η与G成反比，故D错误。故选：B。 （5）第三次实验中，有用功：W有＝Gh＝8N×0.1m＝0.8J， 总功为：W总＝Fs＝3.1N×0.3m＝0.93J， 额外功为：W额＝W总﹣W有＝0.93J﹣0.8J＝0.13J， 克服动滑轮重做功：W动＝Gh＝1N×0.1m＝0.1J， 额外功中摩擦力做功为：Wf＝W额﹣W动＝0.13J﹣0.1J＝0.03J。 【点评】本题测滑轮组机械效率，考查注意事项、s＝nh的运用、功的公式和机械效率公式的运用及控制变量法、数据分析的能力。 四．计算题（共4小题） 33．如图所示，水平地面上M点有一重量为60N的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点，所用时间30s，MN间的距离为15m。求： （1）箱子运动的速度； （2）若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。 【解答】解：（1）箱子运动的速度为：v＝＝＝0.5m/s； （2）箱子所受的重力为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N， 箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则阻力为：f＝G×0.2＝600N×0.2＝120N； 由于箱子做匀速直线运动，则水平方向上受力平衡，根据二力平衡条件可知，推力F＝f＝120N； 则推力的功率为：P＝Fv＝120N×0.5m/s＝60W。 答：（1）箱子运动的速度为0.5m/s： （2）从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率60W。 【点评】本题考查了重力、速度和功率的计算，同时也考查了二力平衡条件的应用，熟练运用公式是解题的关键。 34．工人利用如图所示的轻质滑轮匀速提起重100牛的物体，物体在2秒内升高了1米，求： （1）工人所用拉力F的大小； （2）拉力F做的功； （3）拉力F的功率。 【解答】解：（1）使用的是轻质滑轮，滑轮重力不计，所以工人所用拉力F的大小： ； （2）由s＝nh，n＝2得，绳子向上移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m， 由W＝Fs得，拉力F做的功：W＝Fs＝50N×2m＝100J； （3）拉力F的功率： 。 答：（1）工人所用拉力F的大小50N；（2）拉力F做的功为100J；（3）拉力F的功率为50W。 【点评】本题是与动滑轮相关的计算，是基础应用。 35．如图所示，拉力F＝80N，物体重G＝192N，经过t＝10s的时间，物体被匀速提高的距离h＝4m，不计滑轮与绳子间摩擦力以及绳重。求： （1）拉力做功的功率； （2）此时该滑轮组的机械效率； （3）如绳子承受的最大拉力为100N，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少。 【解答】解：（1）由图可知，动滑轮上的绳子段数为n＝3， 绳子自由端移动的距离为s＝nh＝3×4m＝12m， 拉力做的功是W总＝Fs＝80N×12m＝960J， 拉力做功的功率为， （2）提升物体做的有用功为W有＝Gh＝192N×4m＝768J， 滑轮组的机械效率为； （3）不计滑轮与绳子间摩擦力以及绳重，根据可得， 动滑轮重为G动＝nF﹣G＝3×80N﹣192N＝48N， 如绳子承受的最大拉力为100N，滑轮组能提升的最大物重为 G′＝nF′﹣G动＝3×100N﹣48N＝252N， 根据η＝＝＝＝可得，滑轮组的机械效率最大可提高到： η最大＝＝＝84%。 答：（1）拉力做功的功率为96W； （2）此时该滑轮组的机械效率为80%； （3）如绳子承受的最大拉力为100N，此滑轮组的机械效率最大可提高到84%。 【点评】本题考查功、功率和机械效率的计算，知道n的大小是关键之一。 36．利用如图的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用拉力F＝250N，求： （1）拉力F的功率； （2）该装置的机械效率。 【解答】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离是s1＝ns2＝3×6m＝18m， 拉力F的功率。 （2）装置的机械效率。 答：（1）拉力F的功率为1500W； （2）该装置的机械效率为80%。 【点评】本题考查了使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/6 16:56:10；用户：乔丽玮；邮箱：wuxingxx51@xyh.com；学号：60257944 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$