第十一章 机械与功-2024-2025学年教科版（2024）物理八年级下册

第十一章 机械与功 一、单选题 1．如图所示是学校国旗旗杆顶端的滑轮，下列关于该滑轮的分析正确的是（　　） A．此滑轮为动滑轮 B．此滑轮可以省力 C．此滑轮为定滑轮 D．实质为省力杠杆 2．四位同学周末去仪征捺山地质公园进行登山比赛，如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（） A．时间最短的一个 B．做功最快的一个 C．做功最多的一个 D．速度最大的一个 3．某同学用了6s从教学楼的一楼登上三楼，则他登楼的功率最接近于 (     ) A．5W B．50W C．500W D．5000W 4．用如图甲所示的滑轮组运送货物上10m高的楼，每件货物重100N，图乙记录了滑轮组的机械效率随所运货物重力增加而变化的图像，某次运送了4件货物，则在这次运送货物的过程中，下列说法正确的是（不考虑绳重和摩擦）（　　） A．动滑轮重50 N B．绳子的拉力是200 N C．拉力做的功是4000J D．滑轮组的机械效率是80% 5．如图所示的杠杆处于平衡状态，若使弹簧测力计的示数变为原来的，杠杆仍然保持平衡状态，可以采取哪些措施（　　） A．把弹簧测力计向左移动一个小格 B．减少三个钩码 C．把钩码向左移动一个小格 D．把钩码向右移动一个小格 6．用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，以下结论正确的是（　　） A．A较重 B．B较重 C．A．B一样重 D．无法确定 二、填空题 7．某机器功率为9kW ，表示的物理意义是： 8．体重相同的甲、乙两人爬同一座山，到达山顶时，甲用的时间比乙少。他们克服重力做的功分别为W甲和W乙，功率分别为P甲和P乙。则W甲 W乙，P甲 P乙。（均选填“＜”、“=”或“>”）。 9．如图老物件是过去用来称量物体“重”的杆秤，已知秤砣的质量为0.2kg，当手提秤纽杆秤在水平位置静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为 kg；下列测量工具与其原理相同的是 （选填“天平”、“弹簧测力计”或“密度计”）。 10．如图为我国自行生产的高性能油电混合动力车，该车在平直的公路上匀速行驶过程中所受阻力大小为900N，当以电力为动力时，输出功率恒为P=21kW，该汽车匀速行驶速度为 m/s。为减小车的行驶阻力，汽车设计为流线型，则该种汽车在高速行驶时对路面的压力会比静止时 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．若以汽油为动力，该车每百公里消耗燃油8.6L，则该车以汽油为动力时行驶的机械效率为 ，请说出至少一点以电为动力较以汽油为动力的优点 。（已知ρ汽油=0.74g/mL，q汽油=4.6×107J/kg，计算结果均保留一位小数） 11．如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F=5N作用下向右运动了10m，在这个过程中拉力F对物体做的功为 J，重力做的功为 J。 12．如图，用这样的装置举高物体。如果滑轮A重2N，要提起50N的物体，至少要用 N的拉力。若要使物体上升2m，应将绳的自由端拉动 m（不计绳重及摩擦）。 三、实验题 13．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某小组用如图的同一滑轮组提升不同钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下： 次数 钩码重/N 动滑轮重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率 1 2 0.8 5 1 15 66.7% 2 4 0.8 5 1.7 15 ② 3 6 0.8 5 ① 15 83.3% (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； (2)结合图中测力计示数，表格中编号①的数值是 ，②的数值是 （保留一位小数）； (3)根据表格中的实验数据，得到的结论是 ； (4)汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，_________中的方法是与本实验同理的。 A．鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员。 B．汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。 C．经常给汽车做保养，保持良好的润滑。 四、计算题 14．如图是质量为60kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，绳端的拉力为300N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求： （1）工人拉绳子的速度； （2）动滑轮的重力； （3）滑轮组的机械效率； （4）这名工人用该装置能提升物体的最大重力。 五、简答题 15．小明同学想利用杠杆的平衡条件来测量一根质地均匀长木尺的质量。 (1)小明将长木尺平放在支座上，发现长木尺静止在图甲位置，此时长木尺     （处于/不处于）平衡状态。要使它在水平位置平衡，可以将长木尺适当向 （左/右）移动。长木尺在水平位置平衡后，把支座所对的长木尺上的位置记为“O”点，则“O”点就是该长木尺的 ； (2)如图乙，将质量为M的物体挂在长木尺左边某一位置，移动长木尺，直到长木尺能够在支座上重新保持水平平衡，记录图中的两段距离L1和L2。根据杠杆的平衡条件，可以计算出长木尺的质量m= （用题中所给物理量表示）； (3)若该长木尺的质地不均匀，则用该方法测量出的结果将 （仍然准确/不准确）。 16．图中的剪刀是园艺师傅用来修剪树枝的剪刀，细心的小浩发现，园艺师傅常把树枝尽量往剪刀轴处靠近，请你应用相关公式及控制变量法分析这样做的目的． 17．我国很多城市都投放了共享单车(如图)，既倡导了低碳生活，又方便了市民出行。骑单车还涉及了不少物理知识，现请你针对以下两条作出正确的解释。 （1）当我们骑自行车前进时，如果遇到紧急情况，一般要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后刹车一起捏紧，为什么？ （2）当遇到较陡的坡路时，人们骑“S”形路线爬坡运用的物理原理是什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C B C D D A 1．C 【详解】旗杆顶端的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．B 【详解】功率为做的功与所用时间的比，表示做功的快慢． 所以如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是做功最快的一个，故B正确； 根据可知，单单时间短或做功多，不能说明功率大，故ABD错误； 选B． 3．C 【详解】解答：一楼到三楼的高度约为6m，中学生的重力约为500N，登楼的时间为6s， 则他登楼的功率约为：P====500W.故选C. 4．D 【详解】A． 由乙图可知：当G=100N时，η=50%，效率 η=×100%=×100%=×100% 即 50%= 解得：G动=100N，故A错误； B．当某次运送4件货物即G′=400N时，绳子的拉力 F′=(G′+G动)= (400N+100N)=250N 故B错误； C．拉力的功 W=F′s=250N×2×10m=5000J 故C错误； D． 此时滑轮组的机械效率 η=×100%=×100%=100%=×100%=80% 故D正确。 故选D。 5．D 【分析】根据杠杆平衡条件，若使弹簧秤的示数变为原来的1/2，力臂不变，钩码的重力与力臂的乘积应变为原来的二分之一，可以把重力变为原来的二分之一也可以把力臂变为原来的二分之一。 【详解】根据杠杆平衡条件，钩码的重力与力臂的乘积应变为原来的二分之一，可以采取去掉两个钩码或把钩码向右移动一个小格。 故选D。 【点睛】本题考查学生对杠杆平衡条件的理解并会有效解决实际问题。 6．A 【详解】根据杠杆平衡条件 由题意可得 因 所以 即左端较重，故A正确，BCD错误。 故选A。 7．每秒钟机器做功9000J。 【详解】功率表示物体做功的快慢，机器的功率是9kW，物理意义是：每秒钟机器做功9000J。 8． = > 【详解】[1]甲、乙两人体重相同，即，爬同一座山则克服重力上升高度相同，即，由，可知 即 [2]甲用的时间比乙少，由可知 9． 0.8 天平 【详解】[1]可以将秤杆看成一个杠杆，则被测物体对其施加的力为动力，秤砣对其施加的力为阻力。因秤杆水平平衡，则被测物体重心到秤纽的水平距离即为动力臂，秤砣到秤纽的水平距离即为阻力臂，分别为0.05m、0.2m。根据杠杆的平衡条件可知 由可得 即 则被测物体的质量 [2]弹簧测力计是利用在弹性限度内，弹簧的伸长量与其所受的拉力成正比制成的，与杆秤的原理不同；密度计是利用物体的浮沉条件制成的，与杆秤的原理不同；天平可以看成一个等臂杠杆，所以天平与杆秤的原理相同。 10． 23.3 偏小 30.6% 环保，污染小 【详解】[1]汽车匀速行驶时，受到的牵引力 由P=Fv得行驶速度 [2]小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力。 [3]汽油的体积 由ρ=mV得，汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量 汽车的有用功 该汽车的效率 [4]以电为动力没有产生污染气体，所以以电为动力较以汽油为动力的优点为环保，污染小。 11． 50 0 【详解】[1]物块受到的水平拉力F=5N，在拉力的作用下移动的距离为10m，所以拉力做的功为 W=Fs=5N×10m=50J [2]重力的方向是竖直向下的，而的物块在水平方向上向右运动了10m，物块没有在重力的方向上移动距离，所以此过程中重力对物块不做功，即做功为0。 12． 26 4 【详解】[1]图中是动滑轮，承担物重绳子的股数n=2，不计绳重及摩擦，拉力为 [2]绳的自由端应拉动距离为 s=2h=2×2m=4m 13．(1)匀速直线 (2) 2.4 78.4 (3)使用相同的滑轮组，物重越大时，机械效率越高 (4)A 【详解】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N，则读数为2.4N。 [2]根据表格数据可得，第二次实验的机械效率为 （3）由表格数据分析可知，使用相同的滑轮组，物重越大时，机械效率越高。 （4）由表中数据可知，同一滑轮将不同的重 物提升相同的高度，提升物体越重，机械效率越高；即对同一滑轮，额外功一定，增加提升 物体的重力，增大有用功，可提高机械效率； A．鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越 多，机械效率越高，故A符合题意； B．汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故B不符合题意； C．经常给汽车做保养，保持良好的润滑。提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增加机械效率的，故C不符合题意。 故选A。 14．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）由题意知，使用滑轮组工作时，动滑轮和重物的总重由3股绳子承担，工人拉绳子的速度为物体上升的速度的3倍，即 （2）动滑轮和重物的总重由3股绳子承担，由滑轮组特点可知      （3）滑轮组的机械效率为 （4）这名工人用该装置能提升物体最大重力时，工人的重力等于绳子拉力，即 由滑轮组特点可知 答：（1）工人拉绳子的速度为。 （2）动滑轮的重力为。 （3）滑轮组的机械效率为。 （4）这名工人用该装置能提升物体的最大重力为。 15． 不处于 右 重心 仍然准确 【详解】(1)[1]从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。图甲中杠杆左低右高，不处于平衡状态； [2]要使它在水平位置平衡，可以将长木尺适当向右移动； [3]长木尺在水平位置平衡后，把支座所对的长木尺上的位置记为“O”点，则“O”点就是该长木尺的重心； (2)[4]由图可知，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺在支座上的位置，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡，需要测量并记录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺重心到支座的距离L2；根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知G1L1=G×L2 即 M1gL1=mgL2 所以直尺的质量 m= (3)[5]若该长木尺的质地不均匀，重心仍然在刻度尺上，则用该方法测量出的结果将仍然准确。 16．减小阻力臂，可以省力 【详解】图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，由F1l1=F2l2可知：在阻力大小，动力臂大小一定时，阻力臂l2越小，越省力．因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力 17．（1）见解析；（2）见解析 【详解】 （1）当我们骑自行车前进时，如果遇到紧急情况，先捏紧前刹车，前轮静止，人和车的后轮由于具有惯性，将继续保持原来的运动状态，仍然向前运动，容易造成翻车事故；因此一般要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后刹车一起捏紧，是为了防止由于惯性而带来的危害。 （2）当遇到较陡的坡路时，人们骑“S”形路线爬坡运用了斜面原理，高度一定，通过的距离越长，阻力越小，这样做可以省力。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$