第11章 机械与功【A卷 达标卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（教科版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（教科版） 第十一章 机械与功 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：教科版八年级下册第11章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题（本题共18小题，每小题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他做的功最接近于（   ） A． B． C． D． 2．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．镊子 C．起瓶器 D．钢丝钳 3．杆秤是我国古代的衡器，并沿用至今。如图所示，某次用秤钩挂住物体称重时，提纽O处是支点，AO为5cm，秤砣重500g，秤砣移至距O点20cm的B处，秤杆恰好在水平位置平衡，若g取，不计秤杆和秤钩的质量，这时从秤杆上读得的被称物体的质量是（　　） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 4．利用图中的滑轮组竖直匀速向上提升重力为12N的物体，动滑轮重力未知但不可忽略不计，则拉力大小不可能是选项中的（   ） A．4N B．6.5N C．12N D．15N 5．如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路，改善了山区人民的生活水平。修建盘山公路的目的是（    ） A．提高汽车的机械效率 B．减小汽车牵引力所做的功 C．减小汽车上坡时所需的牵引力 D．提高汽车上坡时发动机的功率 6．如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　） A． B． C． D． 7．图中所示杠杆处于平衡状态（　　） A．将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，杠杆重新达到平衡 B．将A、B两处砝码各减掉一个时，杠杆仍保持平衡 C．将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，杠杆重新达到平衡 D．将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，杠杆重新达到平衡 8．下列以O为支点的人体杠杆，在转动过程中省力的是（　　） A．做俯卧撑 B．举哑铃 C．仰卧起坐 D．打羽毛球 9．使用机械做功时，下列说法正确的是（   ） A．功率大的机器做功一定快 B．功率越大的机器做功时间越短 C．功率小的机器做功不一定慢 D．功率大的机器做功多 10．下列有关力做功的说法中正确的是（   ） A．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功 B．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，有力对物体做了功 D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 11．一个同学用50N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚动了30m才停下，从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功是（　　） A．15J B．1500J C．150J D．条件不足，无法判断 12．如图所示的是建筑工人用滑轮提升重物的情景。已知重物重为950N，人对绳子施加的力为500N、重物在10s内提升3m，不计绳重及轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮重为100N B．工人做的有用功为2850J C．工人对绳子拉力做功的功率为285W D．该滑轮组的机械效率为90% 13．如图所示，在50N的拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，不计滑轮重和绳重，下列说法中正确的是（   ） A．拉力F做的功为50J B．拉力F做功的功率为5W C．物体与地面的摩擦力为120N D．物体与地面的摩擦力为150N 14．用一个滑轮组把同一个物体匀速提升同样的高度，经过改进提高机械效率后，则（　　） A．有用功减少，总功增多 B．有用功不变，总功减少 C．功率变大，机械做功更多 D．机械做功加快 15．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体。物体提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 （  ） A．若GA=GB，则甲的机械效率较高 B．若GA=GB，则乙的机械效率较高 C．若GA<GB，则甲的机械效率较高 D．若GA<GB，则乙的机械效率较高 16．某物体在水平拉力F的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程s与时间t的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．0～12s内的速度小于12～24s内的速度 B．0～12s内的拉力大于12～24s内的拉力 C．0～12s内拉力做的功大于12～24s内拉力做的功 D．0～12s内拉力做功的功率小于12～24s内拉力做功的功率 17．甲、乙两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为3∶2，爬完相同楼高所用的时间之比为4∶3，则甲、乙两人爬楼梯的功率之比为（    ） A．9∶8 B．8∶9 C．2∶1 D．1∶2 18．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，取，不计绳重和滑轮间的摩擦。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦为 ③动滑轮的重力为 ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分） 19．俯卧撑是一项常见的体育健身活动，如图所示是同学们在锻炼课上做俯卧撑时的示意图，若该同学的质量为50kg，小明的身体可视为杠杆，A'为重心，OA=0.9m，AB=0.6m，则地面对手掌的支持力为 N，若该同学在30s的时间内做了15个俯卧撑，每个俯卧撑重心上升20cm，则他做俯卧撑的功率为 W。（g=10N/kg） 20．如图所示，A、B两个滑轮中， 是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦时，以0.1m/s的速度匀速拉动物体C，物体C与桌面的摩擦力是60N，则绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力F为 N。 21．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的3倍。若爷爷做功为，功率为，小丽做功为，功率为，则 ， 。 22．如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力做功 J，克服汽车重力做功 J，汽车受到的摩擦力为 N。 23．如图甲所示，质量为50kg的小明用滑轮组将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，空吊篮上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。动滑轮重60N，则在4~8s内小明拉力做功的功率 W，若小明手中的拉绳能承受的最大拉力为600N，则小明用图甲装置匀速提升货物时的最大机械效率是 。（不计绳重和摩擦，g取10N/kg） 24．用图所示的滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为动滑轮总重为200N，g取10N/kg，物体A在水中被匀速提升时，绳端拉力是 牛，此时滑轮组机械效率是 。 25．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，拉绳子的力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 26．如图，在50N的水平拉力F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0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则拉力的功率为 W，物体在10s内移动的距离为 m，该滑轮组的机械效率是 。 三．作图题（本题共2小题，共4分） 27．如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。 28．如图所示，画出滑轮组提起重物最省力时绳子的绕法。 四．实验题（本题共2小题，每空1分，共13分） 29．小张利用杠杆开展相关实验探究： (1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ； (2)如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ； (3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小 ； (4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为________； A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆不平衡 30．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小芳用如图所示的滑轮组分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表所示。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 绳端上升的距离/cm 机械效率/％ 1 2 5 1 15 66.7 2 3 5 1.4 15 71.4 3 4 5 15 (1)在实验操作中应该 拉动弹簧测力计。 (2)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 N，机械效率约为 ％（保留到0.1％）。 (3)分析实验数据，小芳得出的实验结论是：使用同一滑轮组提升不同重物， 可以提高机械效率。 (4)第1次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W。 (5)小芳进一步分析数据，发现用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功将 （选填“变大”“不变”或“变小”），分析原因： 。 五．计算题（共3小题，每题9分，共27分） 31．南昌市海昏侯博物馆已对外开放，其在建设中采用了如图所示的装置，工人师傅用1200N的拉力F向下拉绳，10s内使重2000N的物体匀速上升7m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： (1)拉力F做的有用功。 (2)拉力F的的总功。 (3)该滑轮组的机械效率（保留整数）。 32．小雨通过如图甲所示滑轮组将水中的物体匀速提升至空中，绳子自由端的拉力F与绳子自由端移动的距离的关系图象如图乙所示，其物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为，不计绳重、摩擦和水的阻力。（，g取）求： (1)物体在空中上升2m，小雨做的功； (2)动滑轮的重力； (3)物体的密度。 33．某款消毒机器人，可在无人控制的情况下，对需要消毒的场所进行智能消毒。消毒完毕后，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上沿直线返回。此过程中，牵引力F随时间t的变化图象如图甲所示，消毒机器人前进的速度v的大小随时间t的变化图象如图乙所示，在1s~6s内机器人通过的距离为3.5m，则： (1)求在0~6s的时间内，机器人运动的平均速度；（精确到0.01） (2)求机器人在运动的过程中受到的阻力大小； (3)求在3s~5s内，牵引力所做的功； (4)求该机器人在匀速直线运动时，牵引力做功的功率。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（教科版） 第十一章 机械与功 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：教科版八年级下册第11章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题（本题共18小题，每小题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他做的功最接近于（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】一个鸡蛋的质量约为50g，20个鸡蛋的质量约为 m＝20×50g＝1000g＝1kg 所受重力为 G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N一层楼高约为3m，从1楼提到3楼上升的高度为 h＝2×3m＝6m 所以他做的功约为 W＝Gh＝10N×6m＝60J 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．镊子 C．起瓶器 D．钢丝钳 【答案】B 【详解】羊角锤、起瓶器和钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，镊子在使用时，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．杆秤是我国古代的衡器，并沿用至今。如图所示，某次用秤钩挂住物体称重时，提纽O处是支点，AO为5cm，秤砣重500g，秤砣移至距O点20cm的B处，秤杆恰好在水平位置平衡，若g取，不计秤杆和秤钩的质量，这时从秤杆上读得的被称物体的质量是（　　） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 【答案】C 【详解】由题可知，杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆，由杠杆的平衡条件 这时从秤杆上读得的被称物体的质量 故C正确，ABD错误。 故选C。 4．利用图中的滑轮组竖直匀速向上提升重力为12N的物体，动滑轮重力未知但不可忽略不计，则拉力大小不可能是选项中的（   ） A．4N B．6.5N C．12N D．15N 【答案】A 【详解】由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，根据 可知，拉力不可能等于4N。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路，改善了山区人民的生活水平。修建盘山公路的目的是（    ） A．提高汽车的机械效率 B．减小汽车牵引力所做的功 C．减小汽车上坡时所需的牵引力 D．提高汽车上坡时发动机的功率 【答案】C 【详解】修建盘山公路是利用斜面可以省力的道理，减小汽车上坡时所需的牵引力，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】不计绳与滑轮自重、不计摩擦，定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，所以使用定滑轮不能省力，好处是能够改变力的方向；动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的好处是能够省一半的力。 A．拉力等于物体重力，即F = GA，所以GA= F，故A不符合题意； B．拉力是物体重力的一半，即，所以GB= 2F，故B不符合题意； C．由图可知，滑轮组承重绳子股数为3股，拉力是物体重力的，即，所以GC=3F，故C符合题意； D．由图可知，滑轮组承重绳子股数为2股，拉力是物体重力的一半，即，所以GD= 2F，故D不符合题意。 故选C。 7．图中所示杠杆处于平衡状态（　　） A．将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，杠杆重新达到平衡 B．将A、B两处砝码各减掉一个时，杠杆仍保持平衡 C．将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，杠杆重新达到平衡 D．将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，杠杆重新达到平衡 【答案】C 【详解】杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2，设一个钩码重力为G，杠杆上一小格的长为L； A．将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，左边=4G×3L，右边=2G×5L，则左边大于右边，左边下倾，杠杆不能平衡，故A不符合题意； B．将A、B两处砝码各减掉一个时，左边=3G×2L，右边=G×4L，则左边大于右边，左边下倾，杠杆不能平衡，故B不符合题意； C．将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，左边=4G×4L，右边=4G×4L，则左边等于右边，杠杆能平衡，故C符合题意； D．将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，左边=4G×2L，右边=3G×3L，则左边小于右边，右边下倾，故D不符合题意。 故选C。 8．下列以O为支点的人体杠杆，在转动过程中省力的是（　　） A．做俯卧撑 B．举哑铃 C．仰卧起坐 D．打羽毛球 【答案】A 【详解】A．做俯卧撑过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．举哑铃过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； C．仰卧起坐过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．打羽毛球过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 9．使用机械做功时，下列说法正确的是（   ） A．功率大的机器做功一定快 B．功率越大的机器做功时间越短 C．功率小的机器做功不一定慢 D．功率大的机器做功多 【答案】A 【详解】AC．电功率是表示物体做功快慢的物理量，电功率大，则物体做功快，电功率小，则物体做功慢，故A正确，C错误； B．在做功相同时，电功率越大，做功的时间越短，不加前提条件就是错的，故B错误； D．在相同时间内，功率大的物体做功多，不加前提条件就是错的，故D错误。 故选A。 10．下列有关力做功的说法中正确的是（   ） A．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功 B．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，有力对物体做了功 D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 【答案】B 【详解】A．举重运动员举着杠铃不动，没有移动距离，所以举力没有做功，故A错误； B．用水平力推着购物车前进，购物车在推力方向上移动了一段距离，所以推力做了功，故B正确； C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，受到重力和支持力，这两个力都是竖直方向的，但冰块在竖直方向上没有移动距离，所以没有力做功，故C错误； D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球没有施加力的作用，所以脚对足球不做功，故D错误。 故选B。 11．一个同学用50N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚动了30m才停下，从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功是（　　） A．15J B．1500J C．150J D．条件不足，无法判断 【答案】D 【详解】球离脚前，球受到脚施加的力的作用，球在脚施加的力的作用下移动的距离不确定，所以球离脚前，脚对球做功的多少不确定；球离脚后，在水平地面上向前滚动的过程中，由于具有惯性会向前运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功，所以从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功的多少不确定，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．如图所示的是建筑工人用滑轮提升重物的情景。已知重物重为950N，人对绳子施加的力为500N、重物在10s内提升3m，不计绳重及轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮重为100N B．工人做的有用功为2850J C．工人对绳子拉力做功的功率为285W D．该滑轮组的机械效率为90% 【答案】B 【详解】A．不计绳重及轮与轴间的摩擦，图中连接动滑轮绳子的股数是2股，根据可得，动滑轮重为 故A错误； B．工人做的有用功为 故B正确； C．绳子末端移动的距离为 工人对绳子拉力做的功为 工人对绳子拉力做功的功率为 故C错误； D．该滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选B。 13．如图所示，在50N的拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，不计滑轮重和绳重，下列说法中正确的是（   ） A．拉力F做的功为50J B．拉力F做功的功率为5W C．物体与地面的摩擦力为120N D．物体与地面的摩擦力为150N 【答案】C 【详解】A．由可得物体移动的距离 s物=v物t=0.1m/s×10s=1m由图知，n=3，绳子自由端移动的距离 s=ns物=3×1m=3m拉力做的总功 W总=Fs=50N×3m=150J故A错误； B．拉力做功的功率 故B错误； CD．由可得，克服物体与地面间滑动摩擦力做的有用功 W有用=ηW总=80%×150J=120J由W有用=fs物可得，物体与地面间滑动摩擦力 故C正确，D错误。 故选C。 14．用一个滑轮组把同一个物体匀速提升同样的高度，经过改进提高机械效率后，则（　　） A．有用功减少，总功增多 B．有用功不变，总功减少 C．功率变大，机械做功更多 D．机械做功加快 【答案】B 【详解】AB．把同一物体匀速提升同样的高度，由可知，前后两次做的有用功不变，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，是因为额外功减少了，总功减少了，故A不符合题意，B符合题意； C．功率大指机械做功快，功率大、机械做功多少都跟机械效率没有直接的关系，故C不符合题意； D．机械效率高指有用功在总功中占的比值大，机械做功快指机械功率大，机械效率和机械功率没有直接的关系，故D不符合题意。 故选B。 15．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体。物体提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 （  ） A．若GA=GB，则甲的机械效率较高 B．若GA=GB，则乙的机械效率较高 C．若GA<GB，则甲的机械效率较高 D．若GA<GB，则乙的机械效率较高 【答案】D 【详解】AB．若GA=GB，物体提升相同高度，提升过程中做的有用功相同，不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮的重力做功，由于是相同的滑轮组，则所做的额外功相同，总功相同，根据 可知，甲乙机械效率相等，故AB错误； CD．若GA<GB，物体提升相同高度，乙装置做的有用功大于甲装置做的有用功，额外功相同，根据 可知，乙装置的机械效率大于甲装置的机械效率，故C错误，D正确。 故选D。 16．某物体在水平拉力F的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程s与时间t的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．0～12s内的速度小于12～24s内的速度 B．0～12s内的拉力大于12～24s内的拉力 C．0～12s内拉力做的功大于12～24s内拉力做的功 D．0～12s内拉力做功的功率小于12～24s内拉力做功的功率 【答案】C 【详解】A．0～12s内s-t图像是倾斜的直线，说明物体做匀速直线运动，速度为 12～24s内s-t图像是倾斜的直线，说明物体做匀速直线运动，速度为 因此0～12s内的速度大于12～24s内的速度，故A错误； B．两次拉动物体均做匀速直线运动，拉力与摩擦力大小相等，物体在同一平面内，压力和接触面的粗糙程度相同，摩擦力相同，则拉力相同，故B错误； C．0～12s内物体移动的距离是6m，12～24s内物体移动的距离是2m，拉力的大小相等，根据可知，0～12s内拉力做的功大于12～24s内拉力做的功，故C正确； D．0～12s和12～24s时间相同，0～12s内拉力做的功大于12～24s内拉力做的功，因此0～12s内拉力做功的功率大于12～24s内拉力做功的功率，故D错误。 故选C。 17．甲、乙两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为3∶2，爬完相同楼高所用的时间之比为4∶3，则甲、乙两人爬楼梯的功率之比为（    ） A．9∶8 B．8∶9 C．2∶1 D．1∶2 【答案】A 【详解】甲、乙两人爬楼梯比赛，升高的高度h相同，由 得，甲、乙两人爬楼梯的功率之比为 故选A。 18．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，取，不计绳重和滑轮间的摩擦。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦为 ③动滑轮的重力为 ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】B 【详解】①由图可知，滑轮组的有效绳子段数，滑轮组的机械效率为 故①正确； ②汽车受力平衡，根据力的相互作用，绳子对车向左的拉力为 则汽车受到的摩擦为 故②错误； ③不计绳重和滑轮间的摩擦，动滑轮的重力为 故③错误； ④汽车移动速度为 则汽车牵引力的功率为 故④正确。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分） 19．俯卧撑是一项常见的体育健身活动，如图所示是同学们在锻炼课上做俯卧撑时的示意图，若该同学的质量为50kg，小明的身体可视为杠杆，A'为重心，OA=0.9m，AB=0.6m，则地面对手掌的支持力为 N，若该同学在30s的时间内做了15个俯卧撑，每个俯卧撑重心上升20cm，则他做俯卧撑的功率为 W。（g=10N/kg） 【答案】 300 50 【详解】[1]由杠杆平衡条件得，地面对手掌的支持力为 [2]他做俯卧撑的功率为 20．如图所示，A、B两个滑轮中， 是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦时，以0.1m/s的速度匀速拉动物体C，物体C与桌面的摩擦力是60N，则绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力F为 N。 【答案】 B 0.3 20 【详解】[1]由图可知，B滑轮的位置随物体一起运动，所以是动滑轮。 [2]由图可知，滑轮组上绳子的有效股数n=3，绳子自由端移动的速度为 v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s [3]在不考虑滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦时，拉力 21．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的3倍。若爷爷做功为，功率为，小丽做功为，功率为，则 ， 。 【答案】 2∶1 2∶3 【详解】[1]爷爷与小丽所做功之比为 [2]爷爷与小丽所做功的功率之比为 22．如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力做功 J，克服汽车重力做功 J，汽车受到的摩擦力为 N。 【答案】 改变力的方向 4000 0 1600 【详解】[1]图示中，B滑轮的轴不随汽车一起运动，是定滑轮，定滑轮不能省力，但能改变力的方向。 [2]由图可知，动滑轮上绳子段数n=2，汽车被匀速拉动时，绳子移动的距离为 在此过程中拉力做功 [3]在重力的方向上没有移动距离，所以克服汽车重力做功0J。 [4]克服汽车受到的摩擦力做的功为有用功，绳子拉力做的功为总功，由 可知，汽车受到的摩擦力为 23．如图甲所示，质量为50kg的小明用滑轮组将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，空吊篮上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。动滑轮重60N，则在4~8s内小明拉力做功的功率 W，若小明手中的拉绳能承受的最大拉力为600N，则小明用图甲装置匀速提升货物时的最大机械效率是 。（不计绳重和摩擦，g取10N/kg） 【答案】 60 90% 【详解】[1]由图甲知，承担重物绳子的段数n=2，由图乙知，4~8s内拉力F=50N，由图丙知，4~8s物体的速度v物=0.6m/s，则绳端速度 v=nv物=2×0.6m/s=1.2m/s 拉力的功率 [2]不计绳重和摩擦，绳端的拉力 所以空吊篮的重力 G吊篮=2F-G动=2×50N-60N=40N小明的重力 G小明=m小明g=50kg×10N/kg=500N拉绳能承受的最大拉力为600N， 因力的作用是相互的，所以为了避免小明被绳子拉上去，则小明对绳端的最大拉力 F最大=G小明=500N 由 可得小明能提起货物的最大重力 G最大=2F最大-G吊篮-G动=2×500N-40N-60N=900N则提升货物的最大机械效率 24．用图所示的滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为动滑轮总重为200N，g取10N/kg，物体A在水中被匀速提升时，绳端拉力是 牛，此时滑轮组机械效率是 。 【答案】 250 80% 【详解】[1]由图可知承担物重的绳子段数n=4，物体重力 G物=mg=140kg×10N/kg=1400N 物体体积 V物=60dm3=0.06m3 物体A浸没在水中，受到了水对它施加的竖直向上的浮力 静止时动滑轮下端挂钩处的拉力 匀速提升时，不计绳重和摩擦，忽略向上运动时水的阻力，绳端拉力 [2]此时滑轮组的机械效率 25．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，拉绳子的力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 1000 80% 【详解】[1]由图甲可知，滑轮组的绳子承重股数n=2，由图乙可知，当货物的重力是100N时，机械效率是50%，则由 可得，动滑轮的重力 运送4件货物时，拉绳子的力 绳子自由端的速度 根据 可得，拉绳子的力F的功率 [2]滑轮组的机械效率 26．如图，在50N的水平拉力F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0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则拉力的功率为 W，物体在10s内移动的距离为 m，该滑轮组的机械效率是 。 【答案】 30 2 80% 【详解】[1]水平拉力F为50N，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则拉力的功率为 [2]绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，由图可知动滑轮上绳子段数为3，物体在10s内移动的距离为 [3]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0.2倍，可知直接作用在物体上的水平拉力为 绳子在10s内移动的距离为 该滑轮组的机械效率是 三．作图题（本题共2小题，共4分） 27．如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件可知，在阻力、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；图中支点在O点，动力作用在最远端A，则OA为最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件可知此时最省力；要使杠杆平衡，动力方向应向上；所以作图方法为：连接OA，过A端作垂直于OA向上的力，即为最小的动力F1；阻力是物体通过绳子对杠杆的拉力，所以阻力的作用点在绳子与杠杆的接触点，方向竖直向下，据此画出阻力F2的示意图，如图所示： 28．如图所示，画出滑轮组提起重物最省力时绳子的绕法。 【答案】 【详解】图中定滑轮和动滑轮各有一个，要求最省力，则通过动滑轮的绳子段数最多为3，绳子先固定在动滑轮上面的挂钩上，再依次绕绳，如图所示： 四．实验题（本题共2小题，每空1分，共13分） 29．小张利用杠杆开展相关实验探究： (1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ； (2)如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ； (3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小 ； (4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为________； A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆不平衡 【答案】(1) 左 便于测量力臂 (2)2 (3) 不变 变小 (4)C 【详解】（1）[1]图甲中，杠杆右端下沉，应向左端调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡。 [2]调节杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。 （2）图乙中，设杠杆每小格的长度为L，据杠杆平衡条件有 解得，弹簧测力计的示数F=2N。 （3）[1][2]图丙中，弹簧测力计的拉力方向始终与杠杆垂直，则支点到力的作用线的大小不变，测力计拉力的力臂不变。但钩码对应的力臂变小，钩码对杠杆的作用力大小不变，即阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，据杠杆的平衡条件知，动力变小，即测力计拉力大小变小。 （4）实验中小明的实验方式，杠杆支点左侧钩码数量过多，每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的力臂，力和力臂数目过多，不易得出结论，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 30．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小芳用如图所示的滑轮组分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表所示。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 绳端上升的距离/cm 机械效率/％ 1 2 5 1 15 66.7 2 3 5 1.4 15 71.4 3 4 5 15 (1)在实验操作中应该 拉动弹簧测力计。 (2)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 N，机械效率约为 ％（保留到0.1％）。 (3)分析实验数据，小芳得出的实验结论是：使用同一滑轮组提升不同重物， 可以提高机械效率。 (4)第1次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W。 (5)小芳进一步分析数据，发现用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功将 （选填“变大”“不变”或“变小”），分析原因： 。 【答案】(1)竖直匀速 (2) 1.8 74.1 (3)增大重物的重力 (4)0.15 (5) 变大 摩擦力变大 【详解】（1）在实验操作中，为了使拉力大小不变，应该竖直匀速拉动弹簧测力计。 （2）[1]由图丙得，测力计的分度值为0.2N，示数为1.8N，即进行第3次测量时，弹簧测力计示数为1.8N。 [2]进行第3次测量滑轮组的机械效率约为 （3）分析实验数据，使用同一滑轮组提升不同重物上升相同的高度，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高，则小芳得出的实验结论是：使用同一滑轮组提升不同重物，增大重物的重力可以提高机械效率。 （4）第1次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，由得，钩码上升的时间为 拉力的功率为 （5）[1][2]小芳进一步分析数据，发现用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，由于物重增加，轮与轴、绳之间的压力变大，摩擦力变大，则滑轮组所做的额外功将变大。 五．计算题（共3小题，每题9分，共27分） 31．南昌市海昏侯博物馆已对外开放，其在建设中采用了如图所示的装置，工人师傅用1200N的拉力F向下拉绳，10s内使重2000N的物体匀速上升7m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： (1)拉力F做的有用功。 (2)拉力F的的总功。 (3)该滑轮组的机械效率（保留整数）。 【答案】(1) (2) (3)83% 【详解】（1）根据求拉力做的有用功为 （2）根据求拉力做的总功为 （3）根据求该滑轮组的机械效率（保留整数）为 32．小雨通过如图甲所示滑轮组将水中的物体匀速提升至空中，绳子自由端的拉力F与绳子自由端移动的距离的关系图象如图乙所示，其物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为，不计绳重、摩擦和水的阻力。（，g取）求： (1)物体在空中上升2m，小雨做的功； (2)动滑轮的重力； (3)物体的密度。 【答案】(1)1800J (2)90N (3) 【详解】（1）由图甲知道，绳子承重段数，物体在空中上升2m，由图乙知道，在空中的绳子自由端的拉力 小雨做的功 （2）有用功 物体的重力 动滑轮的重力 （3）由图乙知道，物体浸没在水中时，拉力 物体所受浮力 物体的体积 物体的质量 物体的密度 33．某款消毒机器人，可在无人控制的情况下，对需要消毒的场所进行智能消毒。消毒完毕后，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上沿直线返回。此过程中，牵引力F随时间t的变化图象如图甲所示，消毒机器人前进的速度v的大小随时间t的变化图象如图乙所示，在1s~6s内机器人通过的距离为3.5m，则： (1)求在0~6s的时间内，机器人运动的平均速度；（精确到0.01） (2)求机器人在运动的过程中受到的阻力大小； (3)求在3s~5s内，牵引力所做的功； (4)求该机器人在匀速直线运动时，牵引力做功的功率。 【答案】(1)0.58m/s (2)200N (3)400J (4)200W 【详解】（1）由图乙可知，0~1s，机器人的速度为0，因此处于静止状态，1s~6s内机器人通过的距离为3.5m，则机器人在0~6s的时间内运动的平均速度 （2）由题图乙可知机器人在3s~5s内做匀速直线运动，由题图甲可知此过程中机器人的牵引力F=200N，由二力平衡条件可知，机器人受到的阻力 （3）由可知，在3s~5s内，机器人运动的距离 则牵引力所做的功 （4）由图乙可知，该机器人在3s~5s内做匀速直线运动，所以该机器人在匀速直线运动时，牵引力做功的功率 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$