第八章 简单机械 功和能【A卷 达标卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（沪科版（五四学制）2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（沪科版 五·四学制） 第八章 简单机械 功和能（A卷•考点达标卷） （考试时间：80分钟 试卷满分：100分） 测试范围：沪科版（五·四学制）八年级下册 第8章 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30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．把两个鸡蛋举高1米，举力做的功约为（　　） A．1焦 B．2焦 C．5焦 D．10焦 2．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起重物，不考虑摩擦，三个力的大小关系是（　　） A．F1<F2<F3 B．F1>F2>F3 C．F2>F1=F3 D．F1=F2=F3 3．使用简单机械做功，下列说法中错误的是（　　） A．可以省力，不能省功 B．若省力，必费距离 C．能省功，不能省距离 D．可以改变施力的方向 4．在图所示的各杠杆实例中，属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．独轮车 C．碗夹 D．切纸刀 5．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．做功多的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定快 C．做功快的机械，机械效率一定高 D．做有用功多的机械，机械效率一定高 6．如图是我国探月工程“嫦娥六号”探测器，其返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（   ） A．动能减小，势能减小 B．动能不变，势能减小 C．动能不变，机械能减小 D．势能减小，机械能不变 7．如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（ ） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 8．如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则、、的大小关系为（　　） A． B． C． D． 9．一端细一端粗的直棒AB，两端各放一支相同的蜡烛，然后支起来并使两端平衡，如图所示。然后点燃这两支蜡烛，当两支蜡烛都燃烧掉一半之后，直棒将（　　） A．A端上升 B．B端上升 C．仍然平衡 D．无法判断 10．小明用如图所示的装置研究“杠杆的机械效率”时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升h高度，杠杆 的机械效率为η1；在小明的装置基础上，小红仅改为将弹簧测力计作用于B点，竖直向上 匀速拉动弹簧测力计，仍使钩码上升h高度，杠杆的机械率为η2；在小明的装置基础上， 小华仅改为将钩码挂到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，仍使钩码上升h高度，杠杆的机械效率为η3；则（　　） A．η1<η2，η1<η3 B．η1=η2，η1<η3 C．η1=η2，η1=η3 D．η1>η2，η1>η3 二、填空题（本题共8小题，共25分） 11．功率是表示物体做功 的物理量．某机器的功率是500瓦，其物理意义是 ．这台机器工作5分钟可完成 焦的功． 12．一位学生背着书包从底楼匀速登上五楼，书包和人总重为600牛，则该同学做功 焦（每层楼高为3米），如果耗时20秒，功率为 瓦；登上五楼后，他步行30米到达教室，此时重力做功 焦。 13．夏天，水泥马路的温度往往比湖水高得多，为此，市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温，若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动，则车的质量 ，洒水车的动能将 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 14．如图所示的轻质滑轮装置，物体A、B均重为20牛，滑轮与绳子间的摩擦不计．若物体A在10秒内匀速上升5米，力F1所做的功为 焦，其功率为 瓦．当用力F2匀速提升物体B时，力F2的大小为 牛；若将B向上提升5米，则F2做的功 F1所做的功．（选填“＞”“＝”或“＜”） 15．如图所示，物体A的质量为20千克，在力F的作用下，2秒内沿水平方向运动了1米，弹簧测力计的示数为80牛，则物体受到地面的滑动摩擦力为 牛，拉力的功率为 瓦。 16．质量相等的甲、乙两车上坡，它们的 s-t 图像如图（a）和（b）所示， 车的动能大（选填“甲”或“乙”），甲在上坡过程中，其动能 ，机械能 （后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 17．如图所示，O为杠杆AC的支点，杠杆重力不计，在B处挂一小球，重为100N，，A、C分别是杠杆的两个端点，为使杠杆在水平位置平衡，需要施加的最小力的作用点应该在 点，力的大小为 N。若将物体提升20cm，则动力做的功是 J。 18．图（a）所示的握力器，用力下压B端如图6（b）所示，弹簧S会被拉伸。若调节弹簧S在AO上的位置，如图6（c）所示，所需握力的大小会发生改变。弹簧受到拉力F不同，弹簧的形变量不同（形变量指弹簧现有长度与原长的差值），二者的关系如下表： 弹簧S所受拉力F（牛） 20 40 60 弹簧形变量（厘米） 0.1 0.2 0.3 （1）分析表中弹簧S形变量与弹簧所受拉力之间的关系可知：对同一弹簧， ； （2）图（b）所示的手柄AOB可简化为绕O点转动的杠杆模型，如图（d）所示，则杠杆AOB所受阻力的力臂为图（d）中的 （选填“”“”或“”）； （3）结合所学知识及上述信息，判断图 （选填“b”或“c”）中施加的握力更大，理由是 。 三、作图题（本题共3小题，共6分） 19．如图所示，轻质杠杆可以绕点转动，此时杠杆处于静止状态，画出动力的动力臂和阻力。 20．画出图中羊角锤所受力F的力臂L 21．在图 中，画出该滑轮的支点 O、阻力 F2、动力臂L1 四、计算题（本题共4小题，共21分） 22．杠杆平衡时，阻力F2为1200牛，动力臂l1为1.2米，阻力臂l2为0.1米，求动力F1。 23．无人机已被广泛运用在民用领域，发挥了重大作用。如图 ，一无人机下方悬挂着重力为10牛的摄像机，在10秒内沿竖直方向匀速上升了20米，求： （1）无人机对摄像机所做的功W； （2）无人机对摄像机做的功率P。 24．如图，工人用250N的拉力，使用动滑轮将质量为45kg的物体20s内匀速吊起3m。求：（g取10 N/kg） (1)工人做功的功率； (2)动滑轮的机械效率。 25．如图所示的杠杆AB，O为支点，在A端挂一重为20牛的物体作为阻力F2。 （1）若AB为轻质杠杆（重力忽略不计），在B端施加一个竖直向下的动力F1使杠杆在水平位置平衡，求动力F1的大小； （2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，此时杠杆恰好在水平位置平衡，求杠杆AB的重力G0； （3）若实心均匀杠杆AB的重力G为数据30牛，杠杆无法在水平位置平衡。如果切去BC段后，杠杆恰好在水平位置平衡，求BC段的长度L。 五、实验题（本题共4小题，共18分） 26．物理复习课上，同学们回顾了“研究运动和力的关系”、“探究物体动能大小的影响因素”两个实验，相关实验器材如图8所示，其中A为钢球，B是木块，s代表物块移动的距离。 （1）图 （选填“ （a） ”或“（b） ”） 可以用来“研究运动和力的关系”。在该实验中应使用粗糙程度 （选填“相同”或“不同”）的水平面进行实验。 （2）利用以上的装置探究物体动能大小的影响因素时，让不同小球从同一斜面的同一高度静止释放，目的是控制小球到达水平面的 相同 （选填“速度”或“动能”）。该实验中，小球从斜面上滚下的过程中， 能转化为 能，在此过程中重力 功 （选填“做了”或“没做”） 。 27．做“探究杠杠平衡的条件”实验中： （1）所用的器材有：带有刻度的杠杠、铁架台、 、 和挂勾（线成弹簧夹）。实验中需要测量的物理量是：动力、阻力、动力臂、阻力臂； （2）如图所示是杠杠的中点安装在支架上出现的情景，实验时应该将右端的平衡螺母向 （左或右）调节，使杠杠在 位置上静止平衡，在该位置静止平衡的目的是 ； （3）小李和小张一组在实验中测得的实验数据及经过运算后数据如下表所示： 实验序号 动力F1（牛） 动力臂（厘米） 动力×动力臂（牛×厘米） 阻力F2（牛） 阻力臂（厘米） 阻力×阻力臂（牛×厘米） 1 2 30 60 3 20 60 2 1 30 30 3 10 30 3 4 10 40 2 20 40 分析表中的实验数据，可以得到初步结论是 。 28．测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数1、2做功快慢相同并且最快，次数4做功快慢其次，次数3做功最慢： 同学 实验次数 做功时间（秒） 做功（焦） 甲 1 30 6000 甲 2 60 12000 乙 3 30 4000 乙 4 50 6000 （1）比较实验次数1和3可得到：当 ，做功越快； （2）比较实验次数 可知：当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快； （3）当做功多少和做功时间均不相同时，需要对表格中的数据进行综合分析，当 ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 （要写上单位），为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。 29．某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时，竖直向上的拉力F的大小的变化情况．他们按图所示方式用三个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二和表三中． 表一：动滑轮G甲=5N 表二：动滑轮G乙=4N 表三：动滑轮G丙=___N 实验序号 G物（牛） F（牛） 实验序号 G物（牛） F（牛） 实验序号 G物（牛） F（牛） 1 4 4.5 6 2 3.0 11 1 1.5 2 6 5.5 7 4 4.0 12 2 2.0 3 8 6.5 8 6 5.0 13 4 3.0 4 10 7.5 9 8 14 6 4.0 5 12 8.5 10 10 7.0 15 8 5.0 （1）分析比较表一中F与G物的大小及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体时， ． （2）完成表格中数据的填写：序号9中F= N，表三中G丙= N． （3）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大． （4）综合分析表一或表二或表三中的 的数据及相关条件，还可以得出的实验结论是：当 时，使用动滑轮不能省力． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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（沪科版 五·四学制） 第八章 简单机械 功和能（A卷•考点达标卷） （考试时间：80分钟 试卷满分：100分） 测试范围：沪科版（五·四学制）八年级下册 第8章 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30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．把两个鸡蛋举高1米，举力做的功约为（　　） A．1焦 B．2焦 C．5焦 D．10焦 【答案】A 【详解】两个鸡蛋的重力约为1N，把两个鸡蛋举高1m的功为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起重物，不考虑摩擦，三个力的大小关系是（　　） A．F1<F2<F3 B．F1>F2>F3 C．F2>F1=F3 D．F1=F2=F3 【答案】D 【详解】如图所示为定滑轮，在不考虑摩擦时，定滑轮不省力也不省距离，只改变力的方向，匀速提起重物时，三个方向的拉力均等于物体的重力，即 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．使用简单机械做功，下列说法中错误的是（　　） A．可以省力，不能省功 B．若省力，必费距离 C．能省功，不能省距离 D．可以改变施力的方向 【答案】C 【详解】使用机械可以省力，但要费距离；可以省距离但要费力；简单机械可以改变力方向，例如动滑轮，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，所以使用机械不能既省力、又省距离，故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 4．在图所示的各杠杆实例中，属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．独轮车 C．碗夹 D．切纸刀 【答案】C 【详解】A．开瓶器与瓶盖接触的前端为支点，瓶盖对开瓶器接触的后端的作用为阻力，手对开瓶器的力为动力，可知动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不符合题意； B．独轮车轮轴处为支点，独轮车的重力为阻力，人对独轮车的力为动力，可知动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不符合题意； C．碗夹的上部分连接处为支点，人对碗夹的力为动力，物体对碗夹的力为阻力，可知动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意； D．切纸刀的固定点为支点，受对切纸刀向下的压力为动力，纸对刀的力为阻力，可知动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 5．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．做功多的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定快 C．做功快的机械，机械效率一定高 D．做有用功多的机械，机械效率一定高 【答案】B 【详解】A．根据可知，只有在时间相同时，做的功越多，功率才越大。故A错误； B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，说明做功越快。故B正确； C．根据、可知，功率与机械效率没有必然联系。故C错误； D．根据可知，只有在总功相同时，有用功越多，机械效率才越大。故D错误。 故选B。 6．如图是我国探月工程“嫦娥六号”探测器，其返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（   ） A．动能减小，势能减小 B．动能不变，势能减小 C．动能不变，机械能减小 D．势能减小，机械能不变 【答案】A 【详解】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，高度降低，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（ ） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】A 【详解】如把重力对杆的拉力看作阻力，则阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力臂越大，越省力．F4与重力对杆的拉力都使杠杆沿顺时针方向转动，F1、F2 和F3中，F1的力臂最大，最省力．故选A 8．如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则、、的大小关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下；左边的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故 中间的滑轮是动滑轮，作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则 右边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故 所以 故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 9．一端细一端粗的直棒AB，两端各放一支相同的蜡烛，然后支起来并使两端平衡，如图所示。然后点燃这两支蜡烛，当两支蜡烛都燃烧掉一半之后，直棒将（　　） A．A端上升 B．B端上升 C．仍然平衡 D．无法判断 【答案】A 【详解】由图可知，OA>OB，当燃烧相同的蜡烛后，由于左侧减少的力与力臂的乘积较大，即FALOA>FBLOB，剩余蜡烛与相应力臂的乘积B端大于A端，根据杠杆平衡条件可知，，A端上升，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．小明用如图所示的装置研究“杠杆的机械效率”时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升h高度，杠杆 的机械效率为η1；在小明的装置基础上，小红仅改为将弹簧测力计作用于B点，竖直向上 匀速拉动弹簧测力计，仍使钩码上升h高度，杠杆的机械率为η2；在小明的装置基础上， 小华仅改为将钩码挂到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，仍使钩码上升h高度，杠杆的机械效率为η3；则（　　） A．η1<η2，η1<η3 B．η1=η2，η1<η3 C．η1=η2，η1=η3 D．η1>η2，η1>η3 【答案】B 【详解】在三次实验中，钩码的重力G相同，钩码上升的高度h相同，所以有用功W有用=Gh相同；实验中使用的都是同一杠杆，前两次实验中，钩码的位置不变，钩码上升的高度相同，所以杠杆上升的高度相同，额外功W额外相同，故总功相同，故η1=η2，第三次实验中，钩码的位置在B点，上升的高度仍为h，则杠杆上升的高度比前两次的小，则W额外比前两次小，故机械效率比前两次大，则η1=η2<η3，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 二、填空题（本题共8小题，共26分） 11．功率是表示物体做功 的物理量．某机器的功率是500瓦，其物理意义是 ．这台机器工作5分钟可完成 焦的功． 【答案】 快慢 1秒钟做功500J 1.5×105 【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量，某机器的功率是500瓦，其物理意义是机器每秒做功500J；这样一台机器5min内可完成的功：W＝Pt＝500W×5×60s＝1.5×105J． 12．一位学生背着书包从底楼匀速登上五楼，书包和人总重为600牛，则该同学做功 焦（每层楼高为3米），如果耗时20秒，功率为 瓦；登上五楼后，他步行30米到达教室，此时重力做功 焦。 【答案】 7200 360 0 【详解】[1]书包和人总重为600N的同学爬楼 h=3m×4=12m 根据做功的计算公式可得，该同学做功为 W=Gh=600N×12m=7200J [2]耗时20s，由功率的计算公式可得，功率为 [3]重力与速度方向垂直，重力不做功，为0焦。 13．夏天，水泥马路的温度往往比湖水高得多，为此，市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温，若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动，则车的质量 ，洒水车的动能将 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 减小 减小 减小 【详解】[1]因洒水车做匀速直线运动时在洒水，则洒水车的质量减小。 [2]影响动能大小的因素有物体的质量和速度，洒水车匀速直线运动过程中质量减小，速度不变，则动能减小。 [3]洒水车的机械能为动能和势能的总和，影响重力势能大小的因素有物体的质量和高度，洒水车在水平地面上做匀速直线运动时高度不变，但质量减小，则重力势能减小，因洒水车的动能和重力势能均减小，可知洒水车的机械能减小。 14．如图所示的轻质滑轮装置，物体A、B均重为20牛，滑轮与绳子间的摩擦不计．若物体A在10秒内匀速上升5米，力F1所做的功为 焦，其功率为 瓦．当用力F2匀速提升物体B时，力F2的大小为 牛；若将B向上提升5米，则F2做的功 F1所做的功．（选填“＞”“＝”或“＜”） 【答案】 100 10 10 = 【详解】如图所示的轻质滑轮装置，动滑轮重力不计，绳重和摩擦均不计，所以： [1]物体A使用的是定滑轮，不省力，拉力： F1=G=20N， 拉力所做的功： W1=F1h=20N×5m=100J， [2]拉力的功率： P===10W． [3]物体B使用的是动滑轮，能省一半力，拉力： F2=G=×20N=10N． [4]若将B向上提升5米，拉力移动的距离： s=2h=2×5m=10m， 则F2做的功： W2=F2s=10N×10m=100J， 故F2做的功等于F1所做的功． 15．如图所示，物体A的质量为20千克，在力F的作用下，2秒内沿水平方向运动了1米，弹簧测力计的示数为80牛，则物体受到地面的滑动摩擦力为 牛，拉力的功率为 瓦。 【答案】 40 20 【详解】[1]如图所示，使用的为定滑轮，物体A所受的摩擦力为 [2]拉力做功 W=Fs=40N×1m=40J 拉力做功的功率 16．质量相等的甲、乙两车上坡，它们的 s-t 图像如图（a）和（b）所示， 车的动能大（选填“甲”或“乙”），甲在上坡过程中，其动能 ，机械能 （后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 乙 不变 增大 【详解】[1]由图像可知甲乙两车做匀速运动，甲车的速度为 乙车的速度为 当甲乙两车质量相等时，乙车速度比甲车大，所以乙车动能更大。 [2][3]甲车上坡过程中匀速运动，其质量和速度不变，动能不变；上坡过程中高度增加，所以重力势能增大，则动能和重力势能之和增大，所以机械能增大。 17．如图所示，O为杠杆AC的支点，杠杆重力不计，在B处挂一小球，重为100N，，A、C分别是杠杆的两个端点，为使杠杆在水平位置平衡，需要施加的最小力的作用点应该在 点，力的大小为 N。若将物体提升20cm，则动力做的功是 J。 【答案】 C 50 20 【详解】[1][2]根据杠杆平衡条件可知，动力臂越大则需要的动力越小，则需要施加的最小力的作用点应该在C点，且方向竖直向上，此时 则 [3]若将物体提升20cm，由于，则力的作用端上升距离为40cm，动力做的功是 18．图（a）所示的握力器，用力下压B端如图6（b）所示，弹簧S会被拉伸。若调节弹簧S在AO上的位置，如图6（c）所示，所需握力的大小会发生改变。弹簧受到拉力F不同，弹簧的形变量不同（形变量指弹簧现有长度与原长的差值），二者的关系如下表： 弹簧S所受拉力F（牛） 20 40 60 弹簧形变量（厘米） 0.1 0.2 0.3 （1）分析表中弹簧S形变量与弹簧所受拉力之间的关系可知：对同一弹簧， ； （2）图（b）所示的手柄AOB可简化为绕O点转动的杠杆模型，如图（d）所示，则杠杆AOB所受阻力的力臂为图（d）中的 （选填“”“”或“”）； （3）结合所学知识及上述信息，判断图 （选填“b”或“c”）中施加的握力更大，理由是 。 【答案】 弹簧形变量与弹簧所受拉力成正比 b 见解析 【详解】（1）[1]分析表中数据可知，弹簧形变量增大，弹簧S所受拉力F也增大，并且它们增大的比例相等，说明对同一弹簧，弹簧形变量与弹簧所受拉力成正比。 （2）[2]如图d所示，阻力的力臂是过O点作阻力作用线的垂线段，则杠杆AOB所受阻力的力臂为图（d）中的。 （3）[3][4]如图b、c所示，两种挂丝方式，所受到的阻力大小和动力臂大小都不变，图b中的阻力臂比图c中的阻力臂大，根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积，所以可得图b中的动力比图c中的动力大，即图b中施加的握力更大。 三、作图题（本题共3小题，共6分） 19．如图所示，轻质杠杆可以绕点转动，此时杠杆处于静止状态，画出动力的动力臂和阻力。 【答案】 【详解】由图可知，杠杆的支点为O，过支点O向动力F1作用线引垂线段，即为其力臂l1，过阻力臂l2的右端作垂线与OA的交点为阻力作用点，阻力F2的方向向上，如图所示： 20．画出图中羊角锤所受力F的力臂L 【答案】 【详解】羊角锤与物体的接触点是支点O，从支点到力F的作用线作垂线段，即可作出力臂L，如下图 21．在图 中，画出该滑轮的支点 O、阻力 F2、动力臂L1 【答案】 【详解】动滑轮是一个变形杠杆如图，支点是O，动力作用点在右侧；阻力就是重物对滑轮的拉力F2，方向竖直向下；过支点O向动力F1作用线画垂线段即为动力臂L1，如图所示： 四、计算题（本题共4小题，共21分） 22．杠杆平衡时，阻力F2为1200牛，动力臂l1为1.2米，阻力臂l2为0.1米，求动力F1。 【答案】100牛 【详解】根据杠杆平衡条件可得 所以，动力的大小为 23．无人机已被广泛运用在民用领域，发挥了重大作用。如图 ，一无人机下方悬挂着重力为10牛的摄像机，在10秒内沿竖直方向匀速上升了20米，求： （1）无人机对摄像机所做的功W； （2）无人机对摄像机做的功率P。 【答案】（1）200J；（2）20W 【详解】解：（1）无人机对摄像机做的功，即克服摄像机重力做的功为 （2）做的功率为 答：（1）无人机对摄像机所做的功W为200J； （2）无人机对摄像机做的功率P为20W。 24．如图，工人用250N的拉力，使用动滑轮将质量为45kg的物体20s内匀速吊起3m。求：（g取10 N/kg） (1)工人做功的功率； (2)动滑轮的机械效率。 【答案】(1)75W (2)90% 【详解】（1）工人使用动滑轮将物体匀速吊起3m，作用在动滑轮上绳子的股数，则自由端移动的距离 完成这项工作用时20s，则工人拉起重物是绳子自由端移动的速度 则工人做功的功率 （2）物体的质量为45kg，则拉起物体时动滑轮对物体的拉力 拉动物体上移3m所做的有用功 工人对物体做的总功 则此滑轮组的机械效率为 25．如图所示的杠杆AB，O为支点，在A端挂一重为20牛的物体作为阻力F2。 （1）若AB为轻质杠杆（重力忽略不计），在B端施加一个竖直向下的动力F1使杠杆在水平位置平衡，求动力F1的大小； （2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，此时杠杆恰好在水平位置平衡，求杠杆AB的重力G0； （3）若实心均匀杠杆AB的重力G为数据30牛，杠杆无法在水平位置平衡。如果切去BC段后，杠杆恰好在水平位置平衡，求BC段的长度L。 【答案】（1）4N；（2）10N；（3）0.5m 【详解】解：（1）由杠杆平衡原理可知F1动力的大小为 （2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，则杠杆重心到支点O的距离为 由杠杆平衡原理可知杠杆AB的重力G0为 （3）杠杆的长度为 BC段的重力为 减去BC段后，杠杆的重力为 切去BC段后，杠杆的重心到支点的距离 由杠杆平衡原理可知 即 解得BC段的长度 或 因杠杆的总长仅1.5m，所以BC段的长度L为0.5m。 答：（1）动力F1的大小为4N； （2）杠杆AB的重力G0为10N； （3）BC段的长度L为0.5m。 五、实验题（本题共4小题，共18分） 26．物理复习课上，同学们回顾了“研究运动和力的关系”、“探究物体动能大小的影响因素”两个实验，相关实验器材如图8所示，其中A为钢球，B是木块，s代表物块移动的距离。 （1）图 （选填“ （a） ”或“（b） ”） 可以用来“研究运动和力的关系”。在该实验中应使用粗糙程度 （选填“相同”或“不同”）的水平面进行实验。 （2）利用以上的装置探究物体动能大小的影响因素时，让不同小球从同一斜面的同一高度静止释放，目的是控制小球到达水平面的 相同 （选填“速度”或“动能”）。该实验中，小球从斜面上滚下的过程中， 能转化为 能，在此过程中重力 功 （选填“做了”或“没做”） 。 【答案】 （b） 不同 速度 重力势 动 做了 【详解】（1）[1][2]要研究运动和力的关系，通常需要使用粗糙程度不同的水平面，以观察物体在不同摩擦力条件下的运动状态，故选（b）。 （2）[3]利用以上的装置探究物体动能大小的影响因素时，让不同小球从同一斜面的同一高度静止释放，这样小球到达水平面的速度相同，采用了控制变量法。 [4][5]小球从斜面上滚下的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。 [6]在此过程中，小球在重力的方向上通过了一段距离，所以重力做了功。 27．做“探究杠杠平衡的条件”实验中： （1）所用的器材有：带有刻度的杠杠、铁架台、 、 和挂勾（线成弹簧夹）。实验中需要测量的物理量是：动力、阻力、动力臂、阻力臂； （2）如图所示是杠杠的中点安装在支架上出现的情景，实验时应该将右端的平衡螺母向 （左或右）调节，使杠杠在 位置上静止平衡，在该位置静止平衡的目的是 ； （3）小李和小张一组在实验中测得的实验数据及经过运算后数据如下表所示： 实验序号 动力F1（牛） 动力臂（厘米） 动力×动力臂（牛×厘米） 阻力F2（牛） 阻力臂（厘米） 阻力×阻力臂（牛×厘米） 1 2 30 60 3 20 60 2 1 30 30 3 10 30 3 4 10 40 2 20 40 分析表中的实验数据，可以得到初步结论是 。 【答案】 弹簧测力计 钩码 右 水平 便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响 动力×动力臂=阻力×阻力臂 【详解】（1）[1][2]实验时要用弹簧测力计测量力的大小，实验时要使用弹簧测力计；还需要使用钩码，一是因为钩码对杠杆的拉力始终是竖直向下的，杠杆在水平位置平衡时，便于读出力臂；二是通过改变钩码的个数，改变动力或阻力的大小，多次实验，探究出普遍规律。 （2）[3][4][5]杠杆的右端比左端高，说明杠杆的重心偏左，左、右两端的螺母（或一端的螺母）都要向杠杆上翘的右端调节，使它在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响。 （3）[6]分析表中的实验数据，得到初步结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 28．测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数1、2做功快慢相同并且最快，次数4做功快慢其次，次数3做功最慢： 同学 实验次数 做功时间（秒） 做功（焦） 甲 1 30 6000 甲 2 60 12000 乙 3 30 4000 乙 4 50 6000 （1）比较实验次数1和3可得到：当 ，做功越快； （2）比较实验次数 可知：当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快； （3）当做功多少和做功时间均不相同时，需要对表格中的数据进行综合分析，当 ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 （要写上单位），为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。 【答案】 做功时间相同时，做功越多 1与4 做功与时间的比值越大时 做功/时间（焦/秒） 功率 【详解】（1）[1] 比较实验次数1和3，做功时间相同时，1做功多，1做功快，可知做功时间相同时，做功越多，做功越快。 （2）[2]比较实验次数1与4，两位同学做功多少相同，甲所用时间越短，甲做功快，可知做功多少相同时，所用时间越短，做功越快。 （3）[3]由实验数据可知，当做功多少和做功时间均不相同时，当做功与时间的比值越大时，做功越快。 [4][5]为了比较两位同学做功的快慢，应该列增加的一栏项目是做功/时间（焦/秒），我们物理学中把做功与所用时间之比叫功率。 29．某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时，竖直向上的拉力F的大小的变化情况．他们按图所示方式用三个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二和表三中． 表一：动滑轮G甲=5N 表二：动滑轮G乙=4N 表三：动滑轮G丙=___N 实验序号 G物（牛） F（牛） 实验序号 G物（牛） F（牛） 实验序号 G物（牛） F（牛） 1 4 4.5 6 2 3.0 11 1 1.5 2 6 5.5 7 4 4.0 12 2 2.0 3 8 6.5 8 6 5.0 13 4 3.0 4 10 7.5 9 8 14 6 4.0 5 12 8.5 10 10 7.0 15 8 5.0 （1）分析比较表一中F与G物的大小及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体时， ． （2）完成表格中数据的填写：序号9中F= N，表三中G丙= N． （3）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大． （4）综合分析表一或表二或表三中的 的数据及相关条件，还可以得出的实验结论是：当 时，使用动滑轮不能省力． 【答案】 滑轮重力相同，物体重力越大，拉力越大 6.0 2 1与7与13或2与8与14或3与9与15或4与10或6与12 1或6或7或11或12 滑轮重力大于等于物体重力 【详解】(1)[1]分析表一中动滑轮的重力相同，被提升的物重G物越大，拉力F越大，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体时，滑轮重力相同，物体重力越大，拉力越大． (2)[2]分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件，F=(G物+G滑)，在序号9中： F=(G物+G乙)=×(8N+4N)=6.0N， [3]从表三中找一组实验数据，动滑轮： G丙=2F−G物=2×1.5N−1N=2N． (3)[4]分析比较实验序号1、7、13或2、8、14或3、9、15或4、10或6、12的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大． (4)[5][6]综合分析表一或表二或表三中的1或6或7或11或12的数据及相关条件， 当G物>G滑时，此时拉力F<G物，使用动滑轮能省力； 当G物⩽G滑时，此时拉力F⩾G物，使用动滑轮不能省力； 所以，得出的实验结论是：当动滑轮重力大于等于物体重力时，使用动滑轮不能省力． 学科网（北京）股份有限公司1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$