专题03机械和功（含高清思维导图）（考点清单)-- 2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（北师大版·2024）

专题03 机械和功 【思维导图】 2 【知识讲解】 2 知识点1：杠杆 2 知识点2：滑轮 3 知识点3： 功和功率 3 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 4 【经典例题】 5 考点1：杠杆及其计算 5 考点2：滑轮及滑轮组 10 考点3：斜面和轮轴模型 16 考点4：机械效率 19 知识点1：杠杆 1. 定义：在力的作用下能绕着 固定点 转动的硬棒就叫杠杆。 2. 杠杆的五要素： (1)支点：杠杆绕着转动的点(o) (2)动力：使杠杆转动的力(F1) (3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2) (4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。 (5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2） 3. 杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作： F1L1=F2L2 ，这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 4. 杠杆的平衡判断：杠杆在力的作用下保持 静止 或 匀速转动 ，杠杆就处于平衡状态 5. 杠杆力臂的画法 （1）明确支点，用O表示 ； （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线； （3）过支点O作该力的作用线的垂线； （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)。 6. 杠杆分类及特点： 类型 力臂 受力情况 特点 例子 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 省力费距离 开瓶器、羊角锤 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 费力省距离 筷子、钓鱼竿 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 既不省力也不省距离 跷跷板、托盘天平 知识点2：滑轮 1. 滑轮的分类 定滑轮 动滑轮 示意图 定义 中间的轴 位置不动 的滑轮 和重物一起 上升 的滑轮 实质 等臂 杠杆 动力臂为阻力臂2倍的杠杆 知识点3： 功和功率 1. 区分功和功率 公式 单位 物理意义 功 （或） 焦耳（J） 做功的多少 功率 （或） 瓦特（W） 做功的快慢 2. 做功的两个必要条件：（1） 有力作用在物体上 ；（2） 沿力的方向有移动的距离 ； 3. 功的原理：使用任何机械都 不省功 ，对任何机械都适用。 4. 有用功：不利用机械设备，直接对物体做的功 5. 额外功：克服阻力或对机械设备克服重力做的功 6. 总功： 人或机械设备 拉了做的功，即 绳端 拉力做的功 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 1.竖直面上滑轮组 （1）总功、有用功和额外功 （2）效率问题 ， 忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：， 滑轮组的机械效率：。 2. 水平面上的滑轮组 设绳子的拉力为F，物体被拉动的摩擦力为f，则克服摩擦力做的功为有用功，滑轮组匀速拉动物体时的机械效率： 考点1：杠杆及其计算 1．（22-23八年级下·广东清远·期末）图所示的用具中，属于等臂杠杆的是（　　） A．铁丝剪 B．镊子 C．天平 D．夹菜筷子 2．（湖北咸宁·中考真题）下列的工具中，在使用时可以省距离的是（　　） A．食品夹 B．裁纸刀 C．钢丝钳 D．核桃夹 3．（23-24八年级下·山东淄博·期末）如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（　　） A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大 4．（23-24八年级下·天津和平·期末）如图，轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　） A．力F的大小变大 B．力F的大小先变大后变小 C．力F的力臂先变小后变大 D．力F和它力臂的乘积始终保持不变 5．（23-24八年级下·山东烟台·期末）勤劳智慧的我国古代人民巧妙地把简单机械应用于生产和军事，如图所示为一种护城装置，城楼上的战士可以用较小的力拉起较重的吊桥。下列选项中关于用到的机械说法正确的是（　　） A．吊桥相当于省力杠杆 B．顶端C处的滑轮作用是改变拉力的方向 C．顶端C处的滑轮可以减小拉力的大小 D．吊桥左端A是吊桥的支点 6．（23-24八年级下·北京顺义·期末）独轮车是施工时常见的工具，如图甲所示。抬起时可抽象成如图乙所示的水平杠杆模型，支点在 O 点，车身和砖头的重心在A点，手对车竖直向上的力 F 作用在 B 点，OA 长为0.4m，AB长为0.8m。已知车身和砖头的总重为1200N，下列说法正确的是（　　） A．抬起时，竖直向上的力 F=400N B．抬起时，竖直向上的力 F=600N C．为了抬起车更省力一些，手抓握的位置可以离支点远一些 D．车上装入不同数量的砖头，抬起时竖直向上的力总是车身和砖头总重力的一半 7．（23-24八年级下·河南漯河·期末）如图中的起瓶器，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”），A、B两点中 点是支点，开瓶盖时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。 8．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4N的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则应在B处施加的力方向向 （选填“上”或“下”）， 大小为 N。 9．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）公元前700年前，中国古人就知道利用杆秤解决质量的测量问题，如图所示，杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计其自重，在挂钩处悬挂被称物体，此时秤砣悬挂在D点，杆秤处于平衡状态。已知，CO=4cm，OD=10cm，秤砣的质量为1kg，则图中被称物体的质量是 kg，若这杆秤所能称的物体的最大质量为20kg，则OB的长度是 cm。 10．（23-24八年级下·河南漯河·期末）在探究“杠杆平衡的条件”实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；要继续实验我们常把杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调； (2)图乙中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，杠杆会沿着 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动，此时将杠杆右侧的钩码 （写出调节的具体方法及位置），能够使杠杆在水平位置再次平衡，多次实验，可以总结出杠杆的平衡条件； (3)一个小组用钩码和已调零的弹簧测力计进行如图丙所示的实验，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，如图丙a所示，此时弹簧测力计的示数理论上应该为 （g取），而弹簧测力计实际的示数为1.9N，请分析数据不吻合的原因可能是 ； (4)如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 11．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）在“研究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验前，刻度均匀的杠杆在如图甲所示位置静止，应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：①消除杠杆 对实验的影响；② ； (2)调好后，根据图乙进行实验，在A点处悬挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，则需在B点处挂 个相同的钩码； 当杠杆平衡后，将A、B两点下方的钩码同时向支点方向移动一个小格，则杠杆向 （选填“左”或“右”）端倾斜； (3)小明用弹簧测力计代替一组钩码，重新新调整设计方案进行研究，如图丙所示，以弹簧测力计的拉力F1为动力，钩码处绳子的拉力F2为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是 （选填“大于”“小于”或“等于”）F2l2，其原因是杠杆的重心没有与支点重合，杠杆自身的 对实验产生了影响； (4)实验中多次改变钩码数量并调节杠杆平衡，目的是 。 杠杆右侧力与力臂的乘积为 12．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 13．（23-24八年级下·安徽合肥·期末）如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为20N，在悬线拉力F1作用下，晾衣杆保持水平平衡。已知OA＝1m，OC＝0.5m。在C点悬挂衣物的质量为2kg。求： (1)悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC。 (2)悬线拉力F1的大小。 14．（23-24八年级下·上海·期末）如图所示，一件质量2千克的大衣挂在立柱式轻质晾衣架ABO上的P点处，同时在晾衣架的C点处再作用一个沿CD方向的拉力F1，使晾衣架静止不动。已知O点为支点，PB长0.7米，OC长1.4米，求： (1)大衣受到的重力； (2)拉力F1的大小。 15．（23-24八年级下·贵州毕节·期末）如图所示，AOB为一轻质杠杆，AO长50cm且处于水平状态，OB长120cm且与水平台面成60°夹角。当作用在B处竖直向下的拉力F为150N时，棱长为20cm的正方体重物G对地面的压力为其重力的。求： (1)杠杆A处对细绳的拉力； (2)在B处不施加拉力时，重物对水平地面的压强； (3)使重物G离开地面时，作用在B处的最小作用力。 考点2：滑轮及滑轮组 16．（23-24八年级下·山东济宁·期末）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使同一重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．甲拉力做的功等于乙拉力做的功 B．该滑轮本质上相当于一个等臂杠杆 C．使用这个滑轮能改变力的方向但不能省力 D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度 17．（23-24八年级下·广东清远·期末）小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F2＜F3 D．F1＝F2＝F3 18．（21-22八年级下·广东深圳·期末）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A． B． C． D． 19．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 20．（23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式匀速提升同一货物至同一高度，绳重及摩擦也相同。下列分析正确的是（     ） A．甲方式不能省力 B．乙方式可以省功 C．甲方式比乙方式的机械效率高 D．甲、乙两种方式人做的总功相同 21．（23-24八年级下·四川成都·期末）如图所示，重为120N的物体M，在40N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，（不计滑轮和绳子之间的摩擦）则（　　） A．弹簧测力计的示数为20N B．物体M所受到的合力为80N C．物体受到的摩擦力为40N D．拉力F的功率为4W 22．（23-24八年级下·河南周口·期末）如图所示，物体A和B所受的重力分别为30N和10N，此时A恰能沿着粗糙程度相同的水平桌面以0.3m/s的速度向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（不计滑轮上的摩擦、绳重及滑轮重）（　　） A．物体B匀速下降的速度是0.9m/s B．与物体A相连的滑轮为动滑轮 C．A受到的摩擦力为30N D．对A施加水平向左大小为40N的力，可使B匀速上升 23．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.8W C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为1N 24．（23-24八年级下·四川遂宁·期末）如图，王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动，物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动，则在此过程中，拉力F的功率为 W，物体与地面间的滑动摩擦力为 N，物体重力做功为 J。（滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计） 25．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）小红同学用如图所示的装置将重为600N的物体水平匀速拉动，物体与地面之间的摩擦力为物重的0.1倍，不考虑滑轮重、绳重、绳与滑轮间摩擦等，则水平拉力F为 N；若绳子自由端移动1.2m，则物体水平移动距离是 m。 图中连接动滑轮绳子的股数为3股，不考虑滑轮重、绳重、绳与滑轮间摩擦等，可得绳末端的拉力为 26．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重力为G）。滑轮 （选填“M”或“N”）为定滑轮，重力 （用题中字母表示）（不考虑滑轮自重，绳重及摩擦）。 27．（23-24八年级下·广东江门·期末）小明想用传感器来探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。在老师的指导下，他设计了如下图所示的实验装置，铜块放置在质量可忽略不计的硬纸板上，上方通过定滑轮与沙桶连接，右侧连接拉力传感器；硬纸板下方放置压力传感器，两个传感器连接计算机，用力向左水平拉动硬纸板，可在计算机软件中直接得到两个传感器的读数。 (1)实验装置中，定滑轮的作用是 ； (2)铜块在竖直方向受到 个力的作用，向沙桶中逐渐倒入沙子，压力传感器的读数会逐渐 （选填“变大”或“变小”）； (3)铜块在水平方向受到 个力的作用，因铜块始终保持静止，拉力传感器的读数大小 铜块所受到的滑动摩擦力大小。因此本试验过程中 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动硬纸板。 28．（23-24八年级下·广西河池·期末）如图，小轩为了研究用动滑轮提起物体时拉力大小与哪些因素有关，用两个不同的滑轮分别进行实验，并将滑轮重力、物体重力和拉力F记录在表1、2中。 表1： 表2： 实验序号 实验序号 1 4 2.5 6 4 3 2 5 3 7 5 3.5 3 6 3.5 8 6 4 4 7 4 9 7 4.5 5 8 4.5 10 8 5 (1)分析比较表1或表2中F与的数据及相关条件，可得初步结论：使用动滑轮匀速提起物体，当一定时，越大，拉力F越 （选填“大”或“小”）； (2)比较实验序号 的数据及相关条件，可得初步结论：使用动滑轮匀速提起物体，当一定时，越大，拉力F越大； (3)小轩比较F和的大小关系时，发现始终有，于是得出使用动滑轮提起物体 （选填“能”或“不能”）省力；但他还发现并没有省一半力，原因可能是 ；若要使用动滑轮能省一半力，需要对实验器材进行的调整是 。 29．（23-24八年级下·山东济宁·期末）作图题： (1)如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 (2)某人站在地面上使用如图所示的滑轮组将物体提升，请用笔画线代替绳子画出绳子绕法。 30．（23-24八年级下·广东清远·期末）作图题： (1)如题图所示，一个实心物体静放在斜面下，请作出物体受到的重力、摩擦力示意图。 (2)如题图所示，请画出使杠杆保持平衡的力F的力臂L。 (3)如题图所示，小明用一定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组来拉动水平地面上的小汽车，请用画线画出该滑轮装置最省力的绕绳方法。 考点3：斜面和轮轴模型 31．（23-24八年级下·广东梅州·期末）题图所示，为了把两件相同货物搬运到高台上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动不但省力还省功 B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做的功一定相同 D．无论利用哪个斜面搬运货物，斜面的机械效率均相等 32．（23-24八年级下·吉林松原·期末）如图，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知，施加的力分别为、，拉力做的功为、，则它们的关系正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   33．（23-24八年级下·陕西安康·期末）小明乘坐汽车沿如图所示的盘山公路上山，汽车轮胎与公路的接触面积为，对路面的压力为，下列说法不正确的是（    ） A．盘山公路相当于简单机械中的斜面 B．盘山公路可以省力 C．汽车匀速转弯时处于非平衡状态 D．汽车对路面的压强为 34．（23-24八年级下·广东汕头·期末）小原用如图所示的红酒开瓶器开一瓶红酒，他先旋转上端的转柄，使金属杆下端钻头插入红酒木塞，再向下按动压柄，红酒木塞就被拔出，关于红酒开瓶器，下列说法正确的是（     ） A．压柄是费力杠杆 B．钻头制成螺旋状应用了斜面可以省距离 C．钻头做得比较细是为了减小压强 D．转柄和金属杆组成轮轴 35．（23-24八年级下·广西柳州·期末）轮轴是一种变形杠杆。下列实例不属于轮轴的是（　　） A．汽车方向盘 B．井上的辘轳 C．水龙头开关 D．盘山公路 36．（23-24八年级下·广东深圳·期末）在日常生活中，人们会用到各种机械。如图所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力：螺丝钉的螺纹相当于 （填一种简单机械名称）模型。 37．（23-24八年级下·辽宁沈阳·期末）“水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶。请认真观察图中的水磨模型，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成。磨盘用坚硬的石块制作，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端。水轮盘部分相当于简单机械中的 ；在水磨的工作过程中，流水作用在水轮盘上，利用水的 能驱动水轮盘，使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动，完成将谷物磨制成粉的作用。 38．（23-24八年级下·广东潮州·期末）图甲盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是 （选填“省力”或“省距离”），图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，螺丝刀相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”）。 39．（23-24八年级下·宁夏中卫·期末）在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如下图所示，盘山公路就相当于一个 ，它能 （选填“省力”或“省距离”）；如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时，司机常常换用 （选填“高”或“低”）速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时，可以增大动力，图乙和图丙所示是生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图 （选填“乙”或“丙”）所示钉子。工人师傅搭了如图所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m，此过程中，工人拉力的功为 J。 40．（23-24八年级下·湖北武汉·期末）如图位于湖南张家界天门山景区的一条盘山公路，有通天大道之称，该盘山公路可看成简单机械中的 模型，利用此模型可以省 。 考点4：机械效率 41．（24-25八年级上·吉林·期末）如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 42．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示斜面长为1m、高为0.5m，现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，用时5s，若拉力F为8N，则以下说法不正确的是（   ） A．拉力所做的功为8J B．斜面的机械效率为62.5% C．该过程中额外功的功率 1.6W D．该过程中有用功为5J 斜面的机械效率为 额外功的功率为 43．（23-24八年级下·四川攀枝花·期末）如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（　　） A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为24W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 物体所受到斜面的摩擦力做的功属于额额外功，额外功为 44．（23-24八年级下·陕西汉中·期末）如图所示，一辆质量为的汽车爬上一段长为100m，高为10m的斜坡，若汽车牵引力为，牵引力的功率为（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．有用功为 B．牵引力做的功为 C．额外功为 D．斜坡的机械效率为60% 45．（23-24八年级下·吉林长春·期末）小明用如图所示滑轮组匀速提升重为120N 的物体，所用拉力为50N， 10s内物体上升的高度为2m。绳子能承受的最大拉力为100N。不计绳 重及摩擦，下列结论正确的是（    ） A．有用功是240J B．动滑轮重15N C．人做功的功率是30W D．最大机械效率是90% 46．（23-24八年级下·福建泉州·期末）用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率与动滑轮的重的关系如图乙。不计绳重及摩擦，则（　　） A．被提升的物体重2N B．当时，动滑轮重为3N C．动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大 D．物体被提升2m时，A点对应的拉力做功8J 47．（23-24八年级下·河南郑州·期末）如图所示，在250N的拉力F作用下，用滑轮组将重为400N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重和滑轮上的摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．此滑轮组没有改变力方向的优点 B．拉力F做功的功率为50W C．动滑轮的重力为50N D．此滑轮组提升的货物越重，机械效率越大 48．（23-24八年级下·北京丰台·期末）小明同学利用如图甲所示装置将重15N的空吊篮提升到高处，施加的拉力F、吊篮上升的速度v随时间t变化关系分别如图乙、丙所示。绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮的重力为9N B．第2s内拉力F的功率为40W C．此装置最多能匀速提升80N的货物 D．此装置提升重物的最大机械效率为85% 49．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图甲装置中，空吊篮A重25N，B处绳子承受的拉力足够大，C处绳子承受的最大拉力为100N。小明将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法错误的是（　　） A．动滑轮所受的重力为23N B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J C．此装置最多能匀速运载160N重的货物 D．此装置运载货物最高机械效率为92.5% h＝vt＝2m/s×1s＝2m第2秒内克服滑轮重做的额外功为 50．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）如图，小红同学将一个重为30N的物块从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为15N。物块沿斜面移动的距离s=1.5m，上升的高度h=0.6m。则小红同学对物块做的有用功是 J，物块与斜面之间的摩擦力为 N，斜面的机械效率是 。 物块与斜面之间克服摩擦力做功为 物块与斜面之间的摩擦力为 51．（23-24八年级下·湖北荆州·期末）如图，有一斜面长L=4m，高h=1.5m。小红同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么小红同学对物体做的总功为 J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N，斜面的机械效率为 。 52．（23-24八年级下·山东烟台·期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组搬运建筑材料，质量为的建筑材料放在水平地面上，在拉力的作用下以2m/s 的速度沿水平方向做匀速直线运动，建筑材料在水平方向上受到的阻力为自身重的0.1 倍，滑轮组和绳子的自重不计，g 取 10N/kg， 则建筑材料受到的阻力为 N，工人做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 53．（23-24八年级下·广东佛山·期末）图甲是工人用工具抬起干木材的情景.已知干木材的体积为0.2m3，密度为ρ木=0.5×103kg/m3，则干木材所受重力为 N；若AO∶OB=1∶4，那么人在B点施加的力F至少为 N，木材才能被抬起；改用图乙滑轮组匀速提起该木材，若绳子自由端拉力为625N，那么该滑轮组的机械效率为 （不计绳重和摩擦）。 干木材所受重力 54．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，钢绳和滑轮的摩擦力及绳重均可以忽略不计。则： (1)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力所做的功是多少；拉力的功率是多少； (2)若某次运送建材的质量为60kg，求滑轮组的机械效率是多少？ 55．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）如图是某品牌升降衣架的结构简图，已知晾衣架上所挂衣服重为40N。某同学用力F拉动绳子自由端，在10s内使衣服匀速上升1m，拉力F做功的功率为5W。不计绳重和摩擦，g=10N/kg。试求： (1)有用功是多少？ (2)拉力F是多少？ (3)此过程中该滑轮组的机械效率是多少？ 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 机械和功 【思维导图】 2 【知识讲解】 2 知识点1：杠杆 2 知识点2：滑轮 3 知识点3： 功和功率 3 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 4 【经典例题】 5 考点1：杠杆及其计算 5 考点2：滑轮及滑轮组 16 考点3：斜面和轮轴模型 28 考点4：机械效率 34 知识点1：杠杆 1. 定义：在力的作用下能绕着 固定点 转动的硬棒就叫杠杆。 2. 杠杆的五要素： (1)支点：杠杆绕着转动的点(o) (2)动力：使杠杆转动的力(F1) (3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2) (4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。 (5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2） 3. 杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作： F1L1=F2L2 ，这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 4. 杠杆的平衡判断：杠杆在力的作用下保持 静止 或 匀速转动 ，杠杆就处于平衡状态 5. 杠杆力臂的画法 （1）明确支点，用O表示 ； （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线； （3）过支点O作该力的作用线的垂线； （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)。 6. 杠杆分类及特点： 类型 力臂 受力情况 特点 例子 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 省力费距离 开瓶器、羊角锤 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 费力省距离 筷子、钓鱼竿 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 既不省力也不省距离 跷跷板、托盘天平 知识点2：滑轮 1. 滑轮的分类 定滑轮 动滑轮 示意图 定义 中间的轴 位置不动 的滑轮 和重物一起 上升 的滑轮 实质 等臂 杠杆 动力臂为阻力臂2倍的杠杆 知识点3： 功和功率 1. 区分功和功率 公式 单位 物理意义 功 （或） 焦耳（J） 做功的多少 功率 （或） 瓦特（W） 做功的快慢 2. 做功的两个必要条件：（1） 有力作用在物体上 ；（2） 沿力的方向有移动的距离 ； 3. 功的原理：使用任何机械都 不省功 ，对任何机械都适用。 4. 有用功：不利用机械设备，直接对物体做的功 5. 额外功：克服阻力或对机械设备克服重力做的功 6. 总功： 人或机械设备 拉了做的功，即 绳端 拉力做的功 知识点4：滑轮、滑轮组的机械效率 1.竖直面上滑轮组 （1）总功、有用功和额外功 （2）效率问题 ， 忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：， 滑轮组的机械效率：。 2. 水平面上的滑轮组 设绳子的拉力为F，物体被拉动的摩擦力为f，则克服摩擦力做的功为有用功，滑轮组匀速拉动物体时的机械效率： 考点1：杠杆及其计算 1．（22-23八年级下·广东清远·期末）图所示的用具中，属于等臂杠杆的是（　　） A．铁丝剪 B．镊子 C．天平 D．夹菜筷子 【答案】C 【详解】A．铁丝剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．（湖北咸宁·中考真题）下列的工具中，在使用时可以省距离的是（　　） A．食品夹 B．裁纸刀 C．钢丝钳 D．核桃夹 【答案】A 【详解】A．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但省距离，符合题意； B．栽纸刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意； C．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意； D．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，不符合题意。 故选A。 3．（23-24八年级下·山东淄博·期末）如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（　　） A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大 【答案】C 【详解】杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA时，F始终与杠杆垂直，动力臂不变，阻力大小不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知F变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．（23-24八年级下·天津和平·期末）如图，轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　） A．力F的大小变大 B．力F的大小先变大后变小 C．力F的力臂先变小后变大 D．力F和它力臂的乘积始终保持不变 【答案】D 【详解】由于力臂为支点到力的距离，所以拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中，拉力F的力臂先增大后减小；由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，则重物的重力不变，其力臂也不变，由杠杆的平衡条件可知，力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂，所以力F的大小先变小后大，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．（23-24八年级下·山东烟台·期末）勤劳智慧的我国古代人民巧妙地把简单机械应用于生产和军事，如图所示为一种护城装置，城楼上的战士可以用较小的力拉起较重的吊桥。下列选项中关于用到的机械说法正确的是（　　） A．吊桥相当于省力杠杆 B．顶端C处的滑轮作用是改变拉力的方向 C．顶端C处的滑轮可以减小拉力的大小 D．吊桥左端A是吊桥的支点 【答案】AB 【详解】A．由题可知，城楼上的战士可以用较小的力拉起较重的吊桥，动力小于阻力，根据杠杆平衡，则动力臂大于阻力臂，所以，吊桥相当于省力杠杆，故A正确； BC．顶端C处的滑轮是定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故B正确，C错误； D．支点是杠杆绕着转动的固定点，根据图吊桥右端B点是固定点，B是吊桥的支点，故D错误。 故选 AB。 6．（23-24八年级下·北京顺义·期末）独轮车是施工时常见的工具，如图甲所示。抬起时可抽象成如图乙所示的水平杠杆模型，支点在 O 点，车身和砖头的重心在A点，手对车竖直向上的力 F 作用在 B 点，OA 长为0.4m，AB长为0.8m。已知车身和砖头的总重为1200N，下列说法正确的是（　　） A．抬起时，竖直向上的力 F=400N B．抬起时，竖直向上的力 F=600N C．为了抬起车更省力一些，手抓握的位置可以离支点远一些 D．车上装入不同数量的砖头，抬起时竖直向上的力总是车身和砖头总重力的一半 【答案】AC 【详解】AB．抬起时，可认为车处于杠杆平衡状态，由杠杆平衡条件可得 可得 故A正确，B错误； C．阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，手抓握的位置可以离支点远一些，动力臂增大，则动力变小，因此抬起车会更省力一些，故C正确； D．由AB选项分析可得 即抬起时竖直向上的力总是车身和砖头总重力的，故D错误。 故选AC。 7．（23-24八年级下·河南漯河·期末）如图中的起瓶器，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”），A、B两点中 点是支点，开瓶盖时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。 【答案】 省力 A 向上 【详解】[1][2][3]用如图所示，使用“开瓶起子”时，整根杠杆绕A点转动，即A点是支点，B点是阻力的作用点，开瓶盖时在C点处施加向上的动力，动力臂比阻力臂长，是省力杠杆。 8．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4N的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则应在B处施加的力方向向 （选填“上”或“下”）， 大小为 N。 【答案】 上 2 【详解】[1][2]设每一小格的长度为1，O为支点，在A点为物体的重力，为阻力，方向竖直向下，OA为阻力臂，长为2，在B点施加的力为动力，OB为阻力臂，长为4，根据杠杆平衡条件可知，在B处施加的力为 解得在B处施加的力大小为2N，方向向上。 9．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）公元前700年前，中国古人就知道利用杆秤解决质量的测量问题，如图所示，杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计其自重，在挂钩处悬挂被称物体，此时秤砣悬挂在D点，杆秤处于平衡状态。已知，CO=4cm，OD=10cm，秤砣的质量为1kg，则图中被称物体的质量是 kg，若这杆秤所能称的物体的最大质量为20kg，则OB的长度是 cm。 【答案】 2.5 80 【详解】[1]秤砣的重力为 G秤砣=m秤砣g=1kg×10N/kg=10N 由杠杆的平衡条件得 G物×OC=G秤砣×OD 即 G物×4cm=10N×10cm 解得：G物=25N，则图中被称物体的质量为 [2]被称物体的最大重力为 Gmax=mmaxg=20kg×10N/kg=200N 由杠杆的平衡条件得 Gmax×OC=G秤砣×OB 即 200N×4cm=10N×OB 解得：OB=80cm。 10．（23-24八年级下·河南漯河·期末）在探究“杠杆平衡的条件”实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；要继续实验我们常把杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调； (2)图乙中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，杠杆会沿着 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动，此时将杠杆右侧的钩码 （写出调节的具体方法及位置），能够使杠杆在水平位置再次平衡，多次实验，可以总结出杠杆的平衡条件； (3)一个小组用钩码和已调零的弹簧测力计进行如图丙所示的实验，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，如图丙a所示，此时弹簧测力计的示数理论上应该为 （g取），而弹簧测力计实际的示数为1.9N，请分析数据不吻合的原因可能是 ； (4)如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 是 右 (2) 逆时针 将右侧钩码向右移动1格 (3) 1.5 见解析 (4)变大 【详解】（1）[1]由于静止状态是平衡状态，所以杠杆静止时，杠杆处于平衡状态。 [2]由图可知，杠杆左端偏低，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右移动，这样便于测量力臂。 （2）[1]设杠杆上一个小格长度为L，一个钩码的重力为G，杠杆在水平位置平衡时 3G×2L=2G×3L 将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，则 2G×2L>G×3L 所以杠杆会沿逆时针方向转动。 [2]由于 2G×2L=G×4L 所以为了使杠杆重新平衡，可以将右侧钩码向右移动1格。 （3）[1]在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，由杠杆平衡条件可得 [2]弹簧测力计示数偏大，可能是杠杆与支架之间存在摩擦，导致拉力变大。 （4）将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，拉力的力臂变小，由于阻力和阻力臂不变，要使杠杆始终保持水平平衡，由杠杆平衡条件可知，拉力F变大。 11．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）在“研究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验前，刻度均匀的杠杆在如图甲所示位置静止，应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：①消除杠杆 对实验的影响；② ； (2)调好后，根据图乙进行实验，在A点处悬挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，则需在B点处挂 个相同的钩码； 当杠杆平衡后，将A、B两点下方的钩码同时向支点方向移动一个小格，则杠杆向 （选填“左”或“右”）端倾斜； (3)小明用弹簧测力计代替一组钩码，重新新调整设计方案进行研究，如图丙所示，以弹簧测力计的拉力F1为动力，钩码处绳子的拉力F2为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是 （选填“大于”“小于”或“等于”）F2l2，其原因是杠杆的重心没有与支点重合，杠杆自身的 对实验产生了影响； (4)实验中多次改变钩码数量并调节杠杆平衡，目的是 。 【答案】(1) 右 自重 便于测量力臂 (2) 4 左 (3) 大于 重力 (4)多次实验得到普遍规律，避免偶然性 【详解】（1）[1]甲图中杠杆左侧底，右侧高，说明杠杆的左侧沉，因此平衡螺母应向右移动，至杠杆在水平位置平衡。 [2][3]杠杆在水平位置平衡可以消除杠杆自身重力对实验产生的影响，其次便于测量力臂，力臂刚好是力的作用点与支点O的杆长。 （2）[1]设钩码的重力为G，杠杆一格的长度为L，根据杠杆平衡条件可得 解得，即需要在B点处挂4个相同的钩码。 [2]将A、B两点下方的钩码同时向支点方向移动一个小格，杠杆左侧力与力臂的乘积为 杠杆右侧力与力臂的乘积为 由于左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积，因此左端会下沉。 （3）[1][2]图丙中，因支点没有在杠杆的中点，设杠杆的重力为G杠杆，力臂为l，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件 故有 原因是杠杆自重对杠杆平衡有影响。 （4）实验中为了得到普遍规律，减小实验的偶然性，应进行多次实验。 12．（23-24八年级下·重庆·期末）如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 【答案】(1)1200N (2) (3) 【详解】（1）当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时杠杆平衡 ，即FA×OA= F×OB 因为AO=1m，BO=3m，即FA×1m=400N×3m   解得 FA=1200N。 （2）杠杆平衡时，物体M对地面的压强刚好为零，即G= FA=1200N   物体M的质量为 物体M的密度。 （3）当F减小至300N时，杠杆平衡 FA′×OA= F′×OB   即FA′×1m=300N×3m    解得FA′=900N， M对地面的压强。 13．（23-24八年级下·安徽合肥·期末）如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为20N，在悬线拉力F1作用下，晾衣杆保持水平平衡。已知OA＝1m，OC＝0.5m。在C点悬挂衣物的质量为2kg。求： (1)悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC。 (2)悬线拉力F1的大小。 【答案】(1)20N (2)20N 【详解】（1）衣物的重力 G=mg=2kg×10N/kg=20N 悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力 FC=G=20N （2）力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。画出F1的力臂，如下图所示： 由直角三角形的知识可知，拉力F1的力臂 杠杆水平平衡，则FC的方向与杠杆的垂直，其力臂等于OC的长（如上图所示），即 LC=OC=0.5m 根据杠杆的平衡条件可得 F1L1=FCLC F1×0.5m=20N×0.5m解得悬线拉力F1的大小 F1=20N 14．（23-24八年级下·上海·期末）如图所示，一件质量2千克的大衣挂在立柱式轻质晾衣架ABO上的P点处，同时在晾衣架的C点处再作用一个沿CD方向的拉力F1，使晾衣架静止不动。已知O点为支点，PB长0.7米，OC长1.4米，求： (1)大衣受到的重力； (2)拉力F1的大小。 【答案】(1)19.6牛 (2)19.6牛 【详解】（1）大衣受到的重力为 （2）如图，支点为O，从支点到动力F1的作用线的距离为动力臂l1，大衣作用在P点的力为阻力F2，从支点O到阻力作用线的距离为阻力臂l2，如图所示 由数学知识可得，动力臂为 阻力臂为 根据杠杆平衡条件可得 所以可得，拉力F1的大小为 15．（23-24八年级下·贵州毕节·期末）如图所示，AOB为一轻质杠杆，AO长50cm且处于水平状态，OB长120cm且与水平台面成60°夹角。当作用在B处竖直向下的拉力F为150N时，棱长为20cm的正方体重物G对地面的压力为其重力的。求： (1)杠杆A处对细绳的拉力； (2)在B处不施加拉力时，重物对水平地面的压强； (3)使重物G离开地面时，作用在B处的最小作用力。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据图示可知，动力臂 阻力臂 动力；则根据杠杆平衡条件可知，A点受到的拉力为 由于物体间力的作用是相互的，A点受到的拉力为180N，则杠杆A处对细绳的拉力为 （2）物体G处于静止状态，受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，重物G对地面的压力等于支持力的大小，所以支持力为其重力的，所以可得 即 解得物体的重力为。在B处不施加拉力时，重物对地面的压力等于其重力，则重物对地面的压强为 （3）若使重物G离开地面，要使作用在B处的力最小，根据杠杆的平衡条件可知，动力臂应该最大，当OB作为动力臂时，动力臂是最大的，则有 即 解得。 考点2：滑轮及滑轮组 16．（23-24八年级下·山东济宁·期末）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使同一重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．甲拉力做的功等于乙拉力做的功 B．该滑轮本质上相当于一个等臂杠杆 C．使用这个滑轮能改变力的方向但不能省力 D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度 【答案】D 【详解】AB．图1中滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆；不计绳重和摩擦，使用定滑轮不省力，所以两个拉力的大小都等于物体的重力，上升的高度相同，根据可知甲拉力做的功等于乙拉力做的功，故AB正确，不符合题意； C．该滑轮属于定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故C正确，不符合题意； D．使重物在相同的时间内匀速上升相同高度，甲、乙拉力移动的距离相等，由可知，甲拉力使绳自由端移动的速度等于乙拉力使绳自由端移动的速度，故D错误，符合题意。 故选D。 17．（23-24八年级下·广东清远·期末）小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F2＜F3 D．F1＝F2＝F3 【答案】D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。 故选D。 18．（21-22八年级下·广东深圳·期末）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】图A中，滑轮组承重绳子为2根，不计机械自重和摩擦时，动力； 图B中，滑轮组承重绳子为3根，不计机械自重和摩擦时，动力； 图C中，动力F3拉着物体和动滑轮上升，则动力； 图D中，阻力为物体对杠杆的作用力，大小等于物体的自重，动力臂是阻力臂的四倍，据杠杆的平衡条件有 解得，。所以所需动力最小的是F4。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 19．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】假设物块与地面的摩擦力为f，第一个滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；第二个滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则；第三个滑轮为动滑轮，F3作用在轴上，F3=2f；所以F2＜F1＜F3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 20．（23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式匀速提升同一货物至同一高度，绳重及摩擦也相同。下列分析正确的是（     ） A．甲方式不能省力 B．乙方式可以省功 C．甲方式比乙方式的机械效率高 D．甲、乙两种方式人做的总功相同 【答案】AC 【详解】A．由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故A正确； B．由功的原理可知，甲、乙方式都不可以省功，故B错误； CD．由题可知，甲、乙两滑轮组均将同一货物提升相同高度，由W有=Gh可知 W甲有=W乙有 由图可知，甲方式是两个定滑轮，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，乙方式做的额外功大于甲方式，则乙方式人做的总功大，有用功相同、乙方式的总功大于甲方式的总功，根据 可知，甲方式比乙方式的机械效率高，故C正确，D错误。 故选AC。 21．（23-24八年级下·四川成都·期末）如图所示，重为120N的物体M，在40N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，（不计滑轮和绳子之间的摩擦）则（　　） A．弹簧测力计的示数为20N B．物体M所受到的合力为80N C．物体受到的摩擦力为40N D．拉力F的功率为4W 【答案】AD 【详解】A．物体在拉力F作用下进行匀速直线运动，动滑轮也进行匀速直线运动，受到平衡力作用，动滑轮受到水平向左的拉力40N，受到弹簧测力计的拉力和物体M对动滑轮的拉力，这三个力是平衡力，并且弹簧测力计的拉力和物体M对动滑轮的拉力是同一根绳子，两个力大小相等，所以弹簧测力计的示数和物体M对动滑轮的拉力都为20N，故A符合题意； B．物体M进行匀速直线运动，受到平衡力作用，物体受到的合力为零，故B不符合题意； C．物体M对动滑轮的拉力为20N，根据物体间力的作用是相互的，所以动滑轮对物体M的拉力是20N，物体进行匀速直线运动，物体受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力，这两个力是平衡力，大小相等，所以物体M受到的摩擦力是20N，故C不符合题意； D．如图，是一个动滑轮，拉力移动的速度是物体M移动速度的，物体移动速度是0.2m/s，所以拉力移动的速度是0.1m/s，拉力F的功率为 P=Fv=40N×0.1m/s=4W 故D符合题意。 故选AD。 22．（23-24八年级下·河南周口·期末）如图所示，物体A和B所受的重力分别为30N和10N，此时A恰能沿着粗糙程度相同的水平桌面以0.3m/s的速度向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（不计滑轮上的摩擦、绳重及滑轮重）（　　） A．物体B匀速下降的速度是0.9m/s B．与物体A相连的滑轮为动滑轮 C．A受到的摩擦力为30N D．对A施加水平向左大小为40N的力，可使B匀速上升 【答案】BD 【详解】A．由图可知，绳子股数n=2，A物体移动的速度为 则B物体下降的速度为 故A错误； B．物体A在向右移动过程中，与之相连的滑轮也向右移动，则该滑轮为动滑轮，故B正确； C．由图可知，当B匀速下降时，与B相连的绳子上的拉力大小为 不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦，根据滑轮组的特点可知，A与桌面的摩擦力为 故C错误； D．当B匀速上升时，A受到的摩擦力水平向右，由于压力、粗糙程度不变，所以摩擦力的大小仍为20N，所以对A施加的水平向左的力为 故D正确。 故选BD。 23．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.8W C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为1N 【答案】ABD 【详解】AC．由图甲可知动滑轮上有三段绳子，则绳子端移动的距离为物体提升高度的三倍，即60cm，故A正确，C错误； BD．由图乙可知动滑轮上有两段绳子，则绳子端移动的距离为物体提升高度的二倍，即40cm，所以拉力的功率为 动滑轮的重力为 故BD正确。 故选ABD。 24．（23-24八年级下·四川遂宁·期末）如图，王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动，物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动，则在此过程中，拉力F的功率为 W，物体与地面间的滑动摩擦力为 N，物体重力做功为 J。（滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计） 【答案】 12 60 0 【详解】[1]由图知，动滑轮上的绳子股数n=3，则绳子自由端移动的速度为 拉力F的功率为 [2]滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计，根据可得，物体与地面间的滑动摩擦力为 [3]重力的方向竖直向下，物体在水平地面上向左匀速运动，没有在重力的方向上移动距离，根据做功的条件可知，重力没有做功，即做功为0J。 25．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）小红同学用如图所示的装置将重为600N的物体水平匀速拉动，物体与地面之间的摩擦力为物重的0.1倍，不考虑滑轮重、绳重、绳与滑轮间摩擦等，则水平拉力F为 N；若绳子自由端移动1.2m，则物体水平移动距离是 m。 【答案】 20 0.4 【详解】[1]根据题意可知，物体与地面之间的摩擦力为 图中连接动滑轮绳子的股数为3股，不考虑滑轮重、绳重、绳与滑轮间摩擦等，可得绳末端的拉力为 [2]已知绳子移动的距离为1.2m，则物体水平移动距离是 26．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重力为G）。滑轮 （选填“M”或“N”）为定滑轮，重力 （用题中字母表示）（不考虑滑轮自重，绳重及摩擦）。 【答案】 M 【详解】[1]由图可知，M的轴固定不动是定滑轮。 [2]由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦时，所以配重水泥块的重力为 27．（23-24八年级下·广东江门·期末）小明想用传感器来探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。在老师的指导下，他设计了如下图所示的实验装置，铜块放置在质量可忽略不计的硬纸板上，上方通过定滑轮与沙桶连接，右侧连接拉力传感器；硬纸板下方放置压力传感器，两个传感器连接计算机，用力向左水平拉动硬纸板，可在计算机软件中直接得到两个传感器的读数。 (1)实验装置中，定滑轮的作用是 ； (2)铜块在竖直方向受到 个力的作用，向沙桶中逐渐倒入沙子，压力传感器的读数会逐渐 （选填“变大”或“变小”）； (3)铜块在水平方向受到 个力的作用，因铜块始终保持静止，拉力传感器的读数大小 铜块所受到的滑动摩擦力大小。因此本试验过程中 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动硬纸板。 【答案】(1)改变力的方向 (2) 3 变小 (3) 2 等于 不需要 【详解】（1）实验装置中，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[1][2]铜块在竖直方向受到重力、绳子拉力和支持力三个力的作用，在这三个力的作用下保持平衡，则有，向沙桶中逐渐倒入沙子，拉力变大，则支持力变小，根据相互作用力，压力传感器的读数会逐渐变小。 （3）[1][2][3]铜块在水平方向受到拉力传感器的拉力和滑动摩擦力两个力，因铜块始终保持静止，根据二力平衡，拉力传感器的读数大小等于铜块所受到的滑动摩擦力大小。实验中，无论硬纸板如何运动，铜块均静止，处于平衡状态，它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需匀速拉动硬纸板。 28．（23-24八年级下·广西河池·期末）如图，小轩为了研究用动滑轮提起物体时拉力大小与哪些因素有关，用两个不同的滑轮分别进行实验，并将滑轮重力、物体重力和拉力F记录在表1、2中。 表1： 表2： 实验序号 实验序号 1 4 2.5 6 4 3 2 5 3 7 5 3.5 3 6 3.5 8 6 4 4 7 4 9 7 4.5 5 8 4.5 10 8 5 (1)分析比较表1或表2中F与的数据及相关条件，可得初步结论：使用动滑轮匀速提起物体，当一定时，越大，拉力F越 （选填“大”或“小”）； (2)比较实验序号 的数据及相关条件，可得初步结论：使用动滑轮匀速提起物体，当一定时，越大，拉力F越大； (3)小轩比较F和的大小关系时，发现始终有，于是得出使用动滑轮提起物体 （选填“能”或“不能”）省力；但他还发现并没有省一半力，原因可能是 ；若要使用动滑轮能省一半力，需要对实验器材进行的调整是 。 【答案】(1)大 (2)1与6（或2与7或3与8或4与9或5与10） (3) 能 滑轮受到重力（或存在摩擦） 换轻质滑轮（或滑轮轴上油） 【详解】（1）由表1和表2中的数据可知，当动滑轮的重力一定时，提升物体的重力越大，拉力F也越大。 （2）表2中动滑轮的重力大于表1中动滑轮的重力，由表格可知，1与6（或2与7或3与8或4与9或5与10）中物体的重力相同，动滑轮越重，提升物体所用的拉力F就越大。 （3）[1]分析F和G物的关系时发现F始终小于G物，所以得出使用动滑轮匀速提起物体能够省力。 [2][3]发现使用动滑轮时并没有省一半力，这其中的原因可能是动滑轮有重力或存在摩擦力；若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，应换用轻质的滑轮或给滑轮轴上油以减小摩擦力。 29．（23-24八年级下·山东济宁·期末）作图题： (1)如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 (2)某人站在地面上使用如图所示的滑轮组将物体提升，请用笔画线代替绳子画出绳子绕法。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示；由杠杆平衡条件知道，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，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图 （2）由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上，有两股绕线的方法拉力方向向下；根据人站在地面上知道，拉力方向向下，是有两股绕线的这种方法，如下图 30．（23-24八年级下·广东清远·期末）作图题： (1)如题图所示，一个实心物体静放在斜面下，请作出物体受到的重力、摩擦力示意图。 (2)如题图所示，请画出使杠杆保持平衡的力F的力臂L。 (3)如题图所示，小明用一定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组来拉动水平地面上的小汽车，请用画线画出该滑轮装置最省力的绕绳方法。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）重力支持力合力方向沿斜面向下，因为静止，所以摩擦力作用在物体上，方向沿斜面向上。重力作用在物体重心上，方向竖直向下。如图所示 （2）画出力F的作用线，从支点作力F的作用线的垂线，垂线段的长就是力F的力臂L，如图所示 （3）动滑轮上段数越多越省力。由图知，绳子先固定在动滑轮上，由内向外绕绳，有三段绳子通过动滑轮，为最省力的绕绳方法，如图所示 考点3：斜面和轮轴模型 31．（23-24八年级下·广东梅州·期末）题图所示，为了把两件相同货物搬运到高台上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动不但省力还省功 B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做的功一定相同 D．无论利用哪个斜面搬运货物，斜面的机械效率均相等 【答案】C 【详解】A．使用任何简单机械都不能省功，沿斜面AB推动省力，但不能省功，故A错误； BCD．由W=Gh可知，G与h均相等，所以斜面CD推动和AB推动，工人克服货物重力做的功相等，斜面AB比较长，克服摩擦力做的功更多，即额外功更多，所以机械效率不相等，故BD错误，C正确。 故选C。 32．（23-24八年级下·吉林松原·期末）如图，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知，施加的力分别为、，拉力做的功为、，则它们的关系正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有做额外功，拉力F1、F2分别将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，拉力F1、F2做的功均等于物体重力做的功，即 依题意得AB>AC，由可知，。故ABD错误，C正确。 故选C。 33．（23-24八年级下·陕西安康·期末）小明乘坐汽车沿如图所示的盘山公路上山，汽车轮胎与公路的接触面积为，对路面的压力为，下列说法不正确的是（    ） A．盘山公路相当于简单机械中的斜面 B．盘山公路可以省力 C．汽车匀速转弯时处于非平衡状态 D．汽车对路面的压强为 【答案】D 【详解】A．盘山公路的设计，实际上是将原本需要直接爬升的垂直高度，分散到了一段更长的水平距离上。这样，汽车在上山时就不需要直接克服重力做功，而是可以沿着斜面缓慢上升，从而省力。因此，盘山公路相当于简单机械中的斜面，故A正确，不符合题意； B．由A选项分析可知，盘山公路的设计确实可以省力，但会费距离，因为汽车需要行驶更长的路程才能到达山顶，故B正确，不符合题意； C．平衡状态是指物体在受到力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，那么物体就处于平衡状态。汽车是匀速转弯的，它的运动方向在不断改变，因此它受到的力不是平衡力，汽车也就不是处于平衡状态，故C正确，不符合题意； D．汽车对路面的压强为 故D错误，符合题意。 故选D。 34．（23-24八年级下·广东汕头·期末）小原用如图所示的红酒开瓶器开一瓶红酒，他先旋转上端的转柄，使金属杆下端钻头插入红酒木塞，再向下按动压柄，红酒木塞就被拔出，关于红酒开瓶器，下列说法正确的是（     ） A．压柄是费力杠杆 B．钻头制成螺旋状应用了斜面可以省距离 C．钻头做得比较细是为了减小压强 D．转柄和金属杆组成轮轴 【答案】D 【详解】A．压柄的动力臂大于阻力臂是省力杠杆，故A错误； B．钻头上的螺旋，相当于较长的斜面，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力，故B错误； C．钻头做得比较细，根据可知，减小受力面积，增大压强，故C错误； D．转柄相当于轮，金属杆相当于轴，故转柄和金属杆一起构成了简单机械中的轮轴，轮轴在使用时动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，相当于省力杠杆，故D正确； 故选D。 35．（23-24八年级下·广西柳州·期末）轮轴是一种变形杠杆。下列实例不属于轮轴的是（　　） A．汽车方向盘 B．井上的辘轳 C．水龙头开关 D．盘山公路 【答案】D 【详解】ABC．由轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。汽车方向盘、井上的辘轳、水龙头开关属于轮轴的应用，故ABC不符合题意； D．盘山公路本质上是变形的斜面，故D不符合题意。 故选D。 36．（23-24八年级下·广东深圳·期末）在日常生活中，人们会用到各种机械。如图所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力：螺丝钉的螺纹相当于 （填一种简单机械名称）模型。 【答案】 粗 斜面 【详解】[1]螺丝刀的手柄是轮轴，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂，轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 [2]螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹相当于斜面。 37．（23-24八年级下·辽宁沈阳·期末）“水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶。请认真观察图中的水磨模型，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成。磨盘用坚硬的石块制作，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端。水轮盘部分相当于简单机械中的 ；在水磨的工作过程中，流水作用在水轮盘上，利用水的 能驱动水轮盘，使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动，完成将谷物磨制成粉的作用。 【答案】 轮轴 动 【详解】[1]轮轴是指由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械。由图可知水轮盘部分相当于简单机械中的轮轴。 [2]水由于流动而具有能叫做动能，因此在水磨的工作过程中，是利用水的动能带动水轮盘转动的。 38．（23-24八年级下·广东潮州·期末）图甲盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是 （选填“省力”或“省距离”），图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，螺丝刀相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”）。 【答案】 省力 粗 轮轴 【详解】[1]盘山公路相当于斜面，汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰时，虽然费了距离但是主要是省了力。 [2][3]螺丝刀相当于一个轮轴，螺丝刀在旋转螺纹钉时，其手柄相当于轮，而螺纹钉部分则相当于轴。这种结构使得我们在旋转手柄时，能够带动螺纹钉一起旋转，从而将其旋进木板中，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂，轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 39．（23-24八年级下·宁夏中卫·期末）在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如下图所示，盘山公路就相当于一个 ，它能 （选填“省力”或“省距离”）；如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时，司机常常换用 （选填“高”或“低”）速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时，可以增大动力，图乙和图丙所示是生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图 （选填“乙”或“丙”）所示钉子。工人师傅搭了如图所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m，此过程中，工人拉力的功为 J。 【答案】 斜面 省力 低 乙 3000 【详解】[1][2]在高度一定的情况下，盘山公路增加了路面的长度，盘山公路实际上是简单机械中的斜面，使用斜面可以省力。 [3]由 可知，在发动机的输出功率一定时，换用低速挡降低行驶速度可以增大牵引力。 [4]图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的相当于斜面，使用斜面可以省力，所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙。 [5]拉力做的功 W=Fs=600N×5m=3000J 40．（23-24八年级下·湖北武汉·期末）如图位于湖南张家界天门山景区的一条盘山公路，有通天大道之称，该盘山公路可看成简单机械中的 模型，利用此模型可以省 。 【答案】 斜面 力 【详解】[1][2]盘山公路相当于简单机械中的斜面模型，跟动滑轮一样，使用斜面可以省力，但是费距离。 考点4：机械效率 41．（24-25八年级上·吉林·期末）如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 42．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示斜面长为1m、高为0.5m，现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，用时5s，若拉力F为8N，则以下说法不正确的是（   ） A．拉力所做的功为8J B．斜面的机械效率为62.5% C．该过程中额外功的功率 1.6W D．该过程中有用功为5J 【答案】C 【详解】A．拉力所做的功为 故A正确，不符合题意； BD．该过程中有用功为 斜面的机械效率为 故BD正确，不符合题意； C．该过程中额外功为 额外功的功率为 故C错误，符合题意。 故选C。 43．（23-24八年级下·四川攀枝花·期末）如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（　　） A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为24W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 【答案】D 【详解】A．使用任何机械，可以省力但不能省功，根据可知，不会省距离，故A错误； B．物体在斜面上运动做的总功为 人做的有用功为 物体所受到斜面的摩擦力做的功属于额额外功，额外功为 摩擦力为 故B错误； C．推力做功的功率为 故C错误； D．工人此次利用的斜面机械效率为 故D正确。 故选D。 44．（23-24八年级下·陕西汉中·期末）如图所示，一辆质量为的汽车爬上一段长为100m，高为10m的斜坡，若汽车牵引力为，牵引力的功率为（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．有用功为 B．牵引力做的功为 C．额外功为 D．斜坡的机械效率为60% 【答案】B 【详解】A．汽车爬坡时，克服重力做的功是有用功，则有用功为 故A错误； B．牵引力做的功为 故B正确； C．额外功为 故C错误； D．斜坡的机械效率为 故D错误。 故选B。 45．（23-24八年级下·吉林长春·期末）小明用如图所示滑轮组匀速提升重为120N 的物体，所用拉力为50N， 10s内物体上升的高度为2m。绳子能承受的最大拉力为100N。不计绳 重及摩擦，下列结论正确的是（    ） A．有用功是240J B．动滑轮重15N C．人做功的功率是30W D．最大机械效率是90% 【答案】ACD 【详解】A．动滑轮对重物做的有用功 故A正确； B．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由图知，承担物重绳子的股数n=3，可得 可得，动滑轮重 故B错误； C．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力做的功为 拉力的功率为 故C正确； D．因滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为100N，由 可得，滑轮组能提起的最大重物的重力为 该滑轮组的最大机械效率为 故D正确。 故选ACD。 46．（23-24八年级下·福建泉州·期末）用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率与动滑轮的重的关系如图乙。不计绳重及摩擦，则（　　） A．被提升的物体重2N B．当时，动滑轮重为3N C．动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大 D．物体被提升2m时，A点对应的拉力做功8J 【答案】D 【详解】A．根据图像可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦根据 得 故A不符合题意； B．当 时，得 解得，因为匀速拉动同一物体，物体的重不变为G=3N，所以动滑轮重为 故B不符合题意； C．根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，故C不符合题意； D．拉力端移动的距离 A点机械效率为75%时，根据 得 拉力做功 故D符合题意。 故选D。 47．（23-24八年级下·河南郑州·期末）如图所示，在250N的拉力F作用下，用滑轮组将重为400N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重和滑轮上的摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．此滑轮组没有改变力方向的优点 B．拉力F做功的功率为50W C．动滑轮的重力为50N D．此滑轮组提升的货物越重，机械效率越大 【答案】BD 【详解】A．由图可知，向上提重物，而人在向下拉，因此此滑轮有改变力方向的优点，故A错误； B．由图可知，n=2，因此绳子自由端移动的距离为 s=nh=2×2m=4m 则拉力所做总功为 W总=Fs=250N×4m=1000J 拉力F做功的功率为 故B正确； C．根据可知，动滑轮的重力为 G动=nF-G=2×250N-400N=100N 故C错误； D．此滑轮组提升的货物时，额外功一定，货物越重，则有用功越多，根据 可知，机械效率越大，故D正确。 故选BD。 48．（23-24八年级下·北京丰台·期末）小明同学利用如图甲所示装置将重15N的空吊篮提升到高处，施加的拉力F、吊篮上升的速度v随时间t变化关系分别如图乙、丙所示。绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮的重力为9N B．第2s内拉力F的功率为40W C．此装置最多能匀速提升80N的货物 D．此装置提升重物的最大机械效率为85% 【答案】BC 【详解】A．由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F=10N，由图知，承担物重绳子的股数n=2，忽略绳重及摩擦，拉力，则动滑轮重力为 G动=2F-GA=2×10N-15N=5N 故A错误； B．由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，拉力端移动速度为 v=2vA=2×2m/s=4m/s 第2s内拉力F的功率为 故B正确； C．忽略绳重及摩擦，n=2，C处绳子拉力为 则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N；当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力为 FB=GA+G货物=95N 此装置最多能匀速运载货物的重力为 G货物=FB-GA=95N-15N=80N 故C正确； D．此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，n=2，忽略绳重及摩擦，此装置提升重物的最大机械效率为 故D错误。 故选BC。 49．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图甲装置中，空吊篮A重25N，B处绳子承受的拉力足够大，C处绳子承受的最大拉力为100N。小明将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法错误的是（　　） A．动滑轮所受的重力为23N B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J C．此装置最多能匀速运载160N重的货物 D．此装置运载货物最高机械效率为92.5% 【答案】AD 【详解】A．由图丙可知，1~2s，A做匀速直线运动，处于平衡状态，此时动滑轮也处于平衡状态，绳子拉力为F＝20N；由图甲知，滑轮组绳子段数为n＝2，对动滑轮受力分析知，动滑轮重力为 G动＝2F－G＝2×20N－25N＝15N 故A错误，符合题意； B．第2s内动滑轮通过的路程为 h＝vt＝2m/s×1s＝2m第2秒内克服滑轮重做的额外功为 W额＝G动h＝15N×2m＝30J 故B正确，不符合题意； C．当C处绳子拉力为100N时，货物最重，最大重力为 Gm＝2FC－G动－GA＝2×100N－15N－25N＝160N 故C正确，不符合题意； D．当运载货物最重时，此装置的机械效率最高，最高为 故D错误，符合题意。 故选AD。 50．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）如图，小红同学将一个重为30N的物块从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为15N。物块沿斜面移动的距离s=1.5m，上升的高度h=0.6m。则小红同学对物块做的有用功是 J，物块与斜面之间的摩擦力为 N，斜面的机械效率是 。 【答案】 18 3 80% 【详解】[1]小红同学对物块做的有用功是 [2]小红同学对物块做的总功为 物块与斜面之间克服摩擦力做功为 物块与斜面之间的摩擦力为 [3]斜面的机械效率是 51．（23-24八年级下·湖北荆州·期末）如图，有一斜面长L=4m，高h=1.5m。小红同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么小红同学对物体做的总功为 J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N，斜面的机械效率为 。 【答案】 600 75 50% 【详解】[1]已知F=150N，s=L=4m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的总功 [2]物体从斜面底端拉动顶端时，所做的有用功 克服摩擦力所做的额外功 摩擦力 [3]斜面的机械效率 52．（23-24八年级下·山东烟台·期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组搬运建筑材料，质量为的建筑材料放在水平地面上，在拉力的作用下以2m/s 的速度沿水平方向做匀速直线运动，建筑材料在水平方向上受到的阻力为自身重的0.1 倍，滑轮组和绳子的自重不计，g 取 10N/kg， 则建筑材料受到的阻力为 N，工人做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 1.8×103 6×103 60％ 【详解】[1]建筑材料受到的阻力为 [2]滑轮组 拉力移动速度 工人做功的功率为 [3]滑轮组的机械效率为 53．（23-24八年级下·广东佛山·期末）图甲是工人用工具抬起干木材的情景.已知干木材的体积为0.2m3，密度为ρ木=0.5×103kg/m3，则干木材所受重力为 N；若AO∶OB=1∶4，那么人在B点施加的力F至少为 N，木材才能被抬起；改用图乙滑轮组匀速提起该木材，若绳子自由端拉力为625N，那么该滑轮组的机械效率为 （不计绳重和摩擦）。 【答案】 1000 250 80℅ 【详解】[1]干木柴的质量 干木材所受重力 [2]由杠杆平衡条件可得，木材被抬起时，施加在B点的力F至少为 [3]由图乙可知，动滑轮由2段绳子承担，该滑轮组的机械效率 54．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，钢绳和滑轮的摩擦力及绳重均可以忽略不计。则： (1)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力所做的功是多少；拉力的功率是多少； (2)若某次运送建材的质量为60kg，求滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】(1)4800J， (2) 【详解】（1）甲图可知，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功 拉力的功率 （2）由乙图象可知，当重物时，，由 可得，此时拉力为 滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，因为拉力，所以动滑轮的重力 建材的重力 送建材的质量为，则滑轮组的机械效率为 55．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）如图是某品牌升降衣架的结构简图，已知晾衣架上所挂衣服重为40N。某同学用力F拉动绳子自由端，在10s内使衣服匀速上升1m，拉力F做功的功率为5W。不计绳重和摩擦，g=10N/kg。试求： (1)有用功是多少？ (2)拉力F是多少？ (3)此过程中该滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】(1)40J (2)12.5N (3)80% 【详解】（1）在整个过程中，有用功为 （2）整个过程中，拉力做的总功为 由图可知，承担物重的绳子段数为4段，所以绳子移动的距离为 所以拉力的大小为 （3）此过程中该滑轮组的机械效率是 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$null