第十二章简单机械培优卷2025年八下阶段性调研试题十六（人教版）【王牌物理河南专版】

【王牌物理】2025八下阶段性调研试题十六 第十二章简单机械 培优卷 难度系数0.60 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 1、 填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 2．指甲剪是常用的生活用具，它的刀刃做得很薄，目的是通过减小受力面积 压强（填“增大”或“减小”），剪指甲时，图中AOB部分可以看成一个 杠杆（填“省力”或“费力”） T2 T3 T4 3．如图所示是一种切蛋器，按下图中的把手，就能将鸡蛋切开，切蛋器上的细钢丝非常锋利，是通过 的方式增大压强的。使用切蛋器切蛋时，切蛋器相当于一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 4．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，当人向下拉绳子将桶放入水中时，桔槔是 杠杆，为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物 支点。   5．如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为 N；当F= N时，容器对桌面的压强为300Pa。（容器厚度不计，水） T5 T6 6．如图所示，水平向右的拉力下作用于物块A，通过动滑轮拉动着物体B向右做匀速直线运动，使物体B在3s内向右移动了4.5m。地面对B的摩擦力大小是4N，拉力F大小等于20N；在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，则物块A受到的摩擦力大小是 N，移动的速度是 m/s，拉力F的功率是 W。 二、选择题（共16分。其中第7—12小题为单选题，每小题2分。第13—14小题为双选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分） 7．下列估测最接近实际的是（　　） A．物理课本的重力约为20N B．教室内大气压的数值约为1×103Pa C．机械经过技术改进后，效率可达到110％ D．中学生从一楼跑到三楼的过程中，克服重力做功大约3000J 8．如图所示，为了把较重的货物装入卡车，小明用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以更省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．两种方式做的有用功相等 D．两种方式人做的总功相同 9．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． 10．如图所示，用F=50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了12m，在这个过程中（    ） A．拉力F做了300J的功 B．拉力F做了1200J的功 C． 重力做了600J的功 D． 重力做了1200J的功 11．如图所示，不计绳及滑轮重力，不计滑轮与绳、滑轮与转轴间的摩擦前提下，用三个同样的滑轮分别拉同一物体，使物体沿同一水平面做匀速直线运动，速度分别为，，（），所用的拉力分别为，，，则，，大小关系是（    ） A． B． C． D．无法判断 12．杆秤是我国度量衡“三大件（尺斗秤）”的重要组成部分，凝聚了炎黄子孙的智慧。如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，下列说法正确的是（　　） A．要使如图所示的杆秤水平平衡，秤砣向左移 B．“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于省力杠杆 C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D．将提钮移到点右侧，可以增大杆秤的量程 T12 T13 13．如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（　　） A．小明做的有用功为32J B．木块受到的摩擦力为12N C．斜面的机械效率为20% D．小明做的总功为160J 14．如图所示的滑轮或滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，将重为G的物体提升相同的高度，已知滑轮的重力相等，且大小为。下列说法正确的是（　　） A．甲图装置的机械效率大于丙图装置的机械效率 B．乙图和丙图中的装置自由端的拉力相等 C．乙图和丁图中的装置的机械效率相等 D．丁图中的装置最省力 三、作图题（每题2分，共4分） 15．画出图中提起重物最省力的绕绳。 T15 T16 16．如图所示，一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂，请在图中画出的力臂和力的示意图。 四、实验探究题（共3小题，每空1分，共18分） 17．根据小明“探究杠杆的平衡条件”的实验要求，完成下列各题： (1)实验开始时，杠杆静止时如图甲所示，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态，小明通过调节杠杆右端的螺母向 移动（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究； (2)当弹簧测力计由图乙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)有人用轻质杠杆组装成如图丙，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，力F将 　 　。 A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大，后变小 E．先变小，后变大 (4)小明将原来装置改装成丁图，质量分布均匀的杠杆自重是G0，C和A点分别是杠杆总长度的处和处，小明两次将重为G的钩码分别挂在A和C点，已知G0=G，两次机械效率分别是ηA和ηC。则= （不计摩擦）。 18．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图所示的两组滑轮组进行了次测量，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重 物重 钩码上升高度 动力 动力作用点移动距离 滑轮组的机械效率 ① （1）前4次实验是由甲滑轮组完成的，根据前四组数据，在图甲中画出实验时滑轮组的绕绳方式 ； （2）在实验过程中弹簧测力计示数不稳定，有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难，可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数，他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）表格中编号①处数据为 。 （4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关； （5）有的同学认为机械越省力，它的机械效率越高。你是用小明收集到的第 两组数据对比分析来判断这句话是错误的； （6）若第5组实验时，钩码上升的时间为3s，则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为 W。用如图乙所示的滑轮组提升重物，若不计摩擦和绳重，绳子能承受的最大拉力为5N，则该滑轮组的最大机械效率为 。 19．某同学在做“探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关”的实验时，提出了以下几种猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验，记录的数据如下表： 实验次数 物重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率 1 5 0.3 1.25 2.0 2 8 0.3 1.25 60% 3 8 0.4 1.25 3.8 67% (1)第1次实验中，斜面的机械效率为 ，第2次实验中，沿斜面的拉力大小为 N，通过对比实验数据，可判断出斜面的械效率与物体的重力 （选填：“有关”或“无关”）； (2)实验时要使斜面的高度变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填：“左”或 “右”），通过对比实验 的两种数据，可判断出斜面的械效率与斜面的倾斜程度有关； (3)请你进一步分析实验数据，并结合所学物理知识，解决下列关于斜面的物理问题．图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2，若斜面光滑，则v1 v2（填“大于”“小于”或“等于”） 五、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位） 20．（9分）质量为50kg的小李同学，用如图甲所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重力为300N的货物匀速向上提高了6m，求： （1）小李做的有用功是多少？ （2）动滑轮的重力是多少？ （3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？ 21．（9分）物理兴趣小组的同学到动物园参加实践活动，他们仅用小小的弹簧测力计和一根长硬棒，粗略测出一头大象的重力。如图，测力计在A点垂直长硬棒向下拉长硬棒，使其静止。（g取10N/kg） (1)此时长硬棒是否平衡? ，你的依是： 。 (2)请在图中画出杠杆受到测力计的拉力 F1及动力臂 l1。 (3)弹簧测力计的读数为200N，悬点O距弹簧测力计一端的距离为9m，距铁笼悬挂线的距离为6cm，不计长硬棒和铁笼的质量，大象的重力为 N。 (4)老师用一个垂直于杠杆的力F把长硬棒从图示位置移动到图中虚线水平位置的过程中，如图，力F （选填“变大”“变小”“不变”），判断依据 。 学科网（北京）股份有限公司 $$王牌物理 【王牌物理】2025八下阶段性调研试题十六 第十二章简单机械 培优卷 难度系数0.60 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 1、 填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 【答案】 有用 额外 低 【详解】[1]俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，你需要打水，对水做的功是有用功。 [2]对竹篮做的功是必不可少的功，是额外功。 [3]俗话说“竹篮打水一场空”，说明做的有用功比较少，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率比较低。 2．指甲剪是常用的生活用具，它的刀刃做得很薄，目的是通过减小受力面积 压强（填“增大”或“减小”），剪指甲时，图中AOB部分可以看成一个 杠杆（填“省力”或“费力”） 【答案】 增大 省力 【详解】[1]指甲剪的刀刃做得很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。 [2]由图可知，当大拇指垂直施力时，动力臂为OA，阻力臂为OB，因为OA＞OB，即动力臂大于阻力臂，所以为省力杠杆。 3．如图所示是一种切蛋器，按下图中的把手，就能将鸡蛋切开，切蛋器上的细钢丝非常锋利，是通过 的方式增大压强的。使用切蛋器切蛋时，切蛋器相当于一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 减小受力面积 省力 【详解】[1]切蛋器上的细钢丝非常锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积，来增大压强，很容易将鸡蛋切开。 [2]使用切蛋器切蛋时，切蛋器动力臂大于阻力臂，是个省力杠杆。 4．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，当人向下拉绳子将桶放入水中时，桔槔是 杠杆，为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物 支点。    【答案】 费力 远离 【详解】[1][2]当人向下拉绳子将桶放入水中时，图中的桔槔动力臂比阻力臂短，是费力杠杆；因阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，为了减小人向上提水时所需的拉力，应增大配重这边的力臂，人更省力，故应将配重物远离支点。 5．如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为 N；当F= N时，容器对桌面的压强为300Pa。（容器厚度不计，水） 【答案】 0 3 【详解】[1] 在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时，则 B处的拉力为 容器的体积为 容器中水的重力为 对B容器进行分析，B受到了重力，拉力12N，则B对地面的压力为 则B对地面的压力为0。 [2]容器对桌面的压力为 绳子的拉力为 在A处的拉力为 当F=3N，容器对桌面的压强为300Pa。 6．如图所示，水平向右的拉力下作用于物块A，通过动滑轮拉动着物体B向右做匀速直线运动，使物体B在3s内向右移动了4.5m。地面对B的摩擦力大小是4N，拉力F大小等于20N；在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，则物块A受到的摩擦力大小是 N，移动的速度是 m/s，拉力F的功率是 W。 【答案】 12 0.75 15 【详解】[1]对A进行受力分析，A受到水平向左的摩擦力fA，B通过动滑轮对A的拉力FB=2fB=2×4N=8N 水平向右的拉力F=20N，且向右做匀速直线运动， 所以fA=F-FB=20N-8N=12N [2]物体B在3s内移动的距离是4.5m，则A在3s内移动的距离为2.25m，移动的速度 [3]拉力的功率为 二、选择题（共16分。其中第7—12小题为单选题，每小题2分。第13—14小题为双选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分） 7．下列估测最接近实际的是（　　） A．物理课本的重力约为20N B．教室内大气压的数值约为1×103Pa C．机械经过技术改进后，效率可达到110％ D．中学生从一楼跑到三楼的过程中，克服重力做功大约3000J 【答案】D 【详解】A．一册物理课本的质量约 200g=0.2kg 所受的重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 故A不符合题意； B．教室内大气压的数值约为1×105Pa，故B不符合题意； C．机械在工作过程中，有能量的损失，机械效率不可能达到100%，故C不符合题意； D．中学生的质量约50kg，中学生上三楼的高度约6m，克服重力做功约为 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J 故D符合题意。 故选D。 8．如图所示，为了把较重的货物装入卡车，小明用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以更省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．两种方式做的有用功相等 D．两种方式人做的总功相同 【答案】C 【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错误； B．乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，故B错误； C．由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由可知，两种方式做的有用功相同，故C正确； D．甲的额外功只有克服摩擦做的功，乙不只有克服摩擦，还有克服动滑轮重力做的额外功，在做的有用功相同时，乙的总功多，故D错误。 故选C。 9．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】A．如图，用定滑轮提升物体，不计机械自重和摩擦，拉力等于物体的重力， B．如图，滑轮组有三根绳承担物重，不计机械自重和摩擦，拉力等于物体重力的三分之一，； C．如图，用动滑轮提升物体，不计机械自重和摩擦，拉力为物体重力的2倍，； D．如图，用杠杆提升物体，不计机械自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得，拉力 由以上分析可知，所需动力最小的是D，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10．如图所示，用F=50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了12m，在这个过程中（    ） A．拉力F做了300J的功 B．拉力F做了1200J的功 C． 重力做了600J的功 D． 重力做了1200J的功 【答案】A 【详解】AB．物体A水平向右匀速移动了12m，由图可知，绳端移动的距离为 拉力F=50N，拉力做功 故A符合题意，B不符合题意； CD．在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故CD不符合题意。 故选A。 11．如图所示，不计绳及滑轮重力，不计滑轮与绳、滑轮与转轴间的摩擦前提下，用三个同样的滑轮分别拉同一物体，使物体沿同一水平面做匀速直线运动，速度分别为，，（），所用的拉力分别为，，，则，，大小关系是（    ） A． B． C． D．无法判断 【答案】B 【详解】设物体移动时与地面的摩擦力是f，三个图中物体对水平面的压力和粗糙程度相同，则摩擦力相同；第一个图中滑轮是动滑轮则，第二个图中是定滑轮不省力也不费距离所以F2=f，第三个图中因为动力作用在了轴上所以费力F3=2f。 故选B。 12．杆秤是我国度量衡“三大件（尺斗秤）”的重要组成部分，凝聚了炎黄子孙的智慧。如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，下列说法正确的是（　　） A．要使如图所示的杆秤水平平衡，秤砣向左移 B．“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于省力杠杆 C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D．将提钮移到点右侧，可以增大杆秤的量程 【答案】B 【详解】A．图中杆秤向左偏，说明左边的力和力臂的乘积较大，要使如图所示的杆秤水平平衡，右边的秤砣的重力不变，需要增大右边力臂，秤砣向右移动，故A错误； B．“秤砣虽小压千斤”说明秤砣对杆秤的拉力小于物体对杆秤的拉力，此时杆秤相当于省力杠杆，故B正确； C．根据G=mg和杠杆平衡条件可得m物gl2=m砣g l1 物体质量一定时，l2长度一定，秤砣磨损了，秤砣的质量减小，杠杆平衡时，l1变大，则测量结果将偏大，故C错误； D．若将提纽移到O点右侧，由m物gl2=m砣g l1 可知左边力臂l2变大，m砣不变，右边力臂l1变小，则m物变小，其量程变小，故D错误。 故选B。 13．如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（　　） A．小明做的有用功为32J B．木块受到的摩擦力为12N C．斜面的机械效率为20% D．小明做的总功为160J 【答案】BD 【详解】ACD．小明做的有用功 小明做的总功（即拉力对物体做的功） 斜面的机械效率为 故AC错误，D正确； B．根据可知，额外功为 由得摩擦力为 故B正确。 故选BD。 14．如图所示的滑轮或滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，将重为G的物体提升相同的高度，已知滑轮的重力相等，且大小为。下列说法正确的是（　　） A．甲图装置的机械效率大于丙图装置的机械效率 B．乙图和丙图中的装置自由端的拉力相等 C．乙图和丁图中的装置的机械效率相等 D．丁图中的装置最省力 【答案】CD 【详解】A．甲、丙两图的滑轮都是定滑轮，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力 F甲=F丙=G 绳子移动的距离 s=h 甲、丙的机械效率都为 η====1 故甲图装置的机械效率等于丙图装置的机械效率，故A错误； B．乙图上面是定滑轮、下面是动滑轮，不计绳重和摩擦，拉力 F乙=(G+G动)=×(G+G)=G 而 F丙=G 所以乙图和丙图中自由端的拉力不相等，故B错误； C．不计绳重和摩擦，乙、丁图中的机械效率都为 η=== 由题知，乙图和丁图中物体的重力和动滑轮的重力相同，所以乙、丁两图的机械效率相等，故C正确； D．由图丁知 F丁=(G+G动)=×(G+G)=G 而 F甲=F丙=G，F乙=G 所以丁图中的装置最省力，故D正确。 故选CD。 三、作图题（每题2分，共4分） 15．画出图中提起重物最省力的绕绳。 【答案】 【详解】要最省力，与动滑轮相连的绳子股数n需最多，只有一个动滑轮，所以n最多等于3，故从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，作图如下： 16．如图所示，一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂，请在图中画出的力臂和力的示意图。 【答案】 【详解】力臂是支点到力的垂直距离，如图所示： 四、实验探究题（共3小题，每空1分，共18分） 17．根据小明“探究杠杆的平衡条件”的实验要求，完成下列各题： (1)实验开始时，杠杆静止时如图甲所示，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态，小明通过调节杠杆右端的螺母向 移动（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究； (2)当弹簧测力计由图乙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)有人用轻质杠杆组装成如图丙，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，力F将 　 　。 A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大，后变小 E．先变小，后变大 (4)小明将原来装置改装成丁图，质量分布均匀的杠杆自重是G0，C和A点分别是杠杆总长度的处和处，小明两次将重为G的钩码分别挂在A和C点，已知G0=G，两次机械效率分别是ηA和ηC。则= （不计摩擦）。 【答案】(1) 平衡 右 (2)变大 (3)D (4) 【详解】（1）[1][2]杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时；杠杆右端高，所以应将平衡螺母右调，杠杆才能平衡。 （2）当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，可知弹簧测力计的拉力变大。 （3）在转动过程中，力F始终垂直杠杆，即动力臂始终不变；而重力大小不变，重力的力臂在杠杆水平时最大，则阻力与阻力臂的乘积先变大后变小。根据杠杆平衡条件可知F先变大后变小，故D符合题意。 （4）将重为G的钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度h，则W有=Gh，C和A点分别是杠杆总长度的处和处，当挂在C点时钩码上升的高度为h，G0上升的高度为h，拉力上升的高度为2h；当挂在A点时钩码上升的高度为h，G0上升的高度为2h，拉力上升的高度为4h。将重为G的钩码分别挂在A点和C点，克服杠杆自重的额外功分别为 ， 两次机械效率之比是 18．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图所示的两组滑轮组进行了次测量，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重 物重 钩码上升高度 动力 动力作用点移动距离 滑轮组的机械效率 ① （1）前4次实验是由甲滑轮组完成的，根据前四组数据，在图甲中画出实验时滑轮组的绕绳方式 ； （2）在实验过程中弹簧测力计示数不稳定，有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难，可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数，他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）表格中编号①处数据为 。 （4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关； （5）有的同学认为机械越省力，它的机械效率越高。你是用小明收集到的第 两组数据对比分析来判断这句话是错误的； （6）若第5组实验时，钩码上升的时间为3s，则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为 W。用如图乙所示的滑轮组提升重物，若不计摩擦和绳重，绳子能承受的最大拉力为5N，则该滑轮组的最大机械效率为 。 【答案】 错误 50 被提升的物重 4、5 0.1 96% 【详解】（1）[1]由前4次数据可知动力作用点移动距离总是钩码上升高度的3倍，则可知动滑轮上有三段绳子，则作图如下 （2）[2]不可用静止的读数作为实验数据，因为静止时的摩擦影响就被忽略了，影响实验结论。 （3）[3]第五次实验机械效率为 （4）[4]对比3、4组数据可知，除重物重力不同，其他条件均相同，最终机械效率不同，则可知同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关。 （5）[5]对比实验4、5可知，第5次实验中动滑轮上绳子段数更多，更省力，但最终机械效率更低，因此可判断机械越省力，它的机械效率越高是错误的。 （6）[6]克服摩擦及绳重做的功为总功减去克服物体和滑轮重力做的功，则其功率为 [7]能提升物体重力最大为 Gmax=5Fmax-2G滑=5×5N-1N=24N 此时机械效率最大，为 19．某同学在做“探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关”的实验时，提出了以下几种猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验，记录的数据如下表： 实验次数 物重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率 1 5 0.3 1.25 2.0 2 8 0.3 1.25 60% 3 8 0.4 1.25 3.8 67% (1)第1次实验中，斜面的机械效率为 ，第2次实验中，沿斜面的拉力大小为 N，通过对比实验数据，可判断出斜面的械效率与物体的重力 （选填：“有关”或“无关”）； (2)实验时要使斜面的高度变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填：“左”或 “右”），通过对比实验 的两种数据，可判断出斜面的械效率与斜面的倾斜程度有关； (3)请你进一步分析实验数据，并结合所学物理知识，解决下列关于斜面的物理问题．图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2，若斜面光滑，则v1 v2（填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】(1) 60% 3.2 无关 (2) 左 2和3 (3)等于 【详解】（1）[1]第1次实验斜面的机械效率 [2]由得，第2次实验中，沿斜面的拉力大小为 [3]通过对比实验数据，同一斜面，物重增大时，机械效率没变，可判断出斜面的械效率与物体的重力无关。 （2）[1]实验时要使斜面的高度变大，即使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。 [2]要探究斜面的械效率与斜面的倾斜程度关系，应控制物重相同，改变斜面高度即改变倾斜程度，故应对比实验2和3。 （3）若斜面光滑，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑时，重力势能全部转化为动能，同一木块在斜面1和2上的高度相同，重力势能相同，故到达斜面底端时动能相同，木块质量不变，故速度相同，即v1等于v2。 五、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位） 20．（9分）质量为50kg的小李同学，用如图甲所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重力为300N的货物匀速向上提高了6m，求： （1）小李做的有用功是多少？ （2）动滑轮的重力是多少？ （3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？ 【答案】（1）1800J；（2）200N；（3）80% 【详解】解：（1）小李做的有用功为 （2）总功为 动滑轮的重力为 （3）小李给绳子的最大拉力等于小李的重力，动滑轮的重力一定，拉力最大时，所拉物体的重力最大，此时机械效率最高，小李给绳子的最大拉力为 所提升物体的最大重力为 此滑轮组的机械效率最大值为 答：（1）小李做的有用功是1800J； （2）动滑轮的重力是200N； （3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是80%。 21．（9分）物理兴趣小组的同学到动物园参加实践活动，他们仅用小小的弹簧测力计和一根长硬棒，粗略测出一头大象的重力。如图，测力计在A点垂直长硬棒向下拉长硬棒，使其静止。（g取10N/kg） (1)此时长硬棒是否平衡? ，你的依是： 。 (2)请在图中画出杠杆受到测力计的拉力 F1及动力臂 l1。 (3)弹簧测力计的读数为200N，悬点O距弹簧测力计一端的距离为9m，距铁笼悬挂线的距离为6cm，不计长硬棒和铁笼的质量，大象的重力为 N。 (4)老师用一个垂直于杠杆的力F把长硬棒从图示位置移动到图中虚线水平位置的过程中，如图，力F （选填“变大”“变小”“不变”），判断依据 。 【答案】(1) 是 此时长硬棒处于静止状态 (2) (3)30000 (4) 变大 根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2， 当长硬棒由图示位置移到水平位置时，L1和F2保持不变，L2变大，所有F1变大 【详解】（1）长硬棒处于静止状态，根据杠杆是否处于平衡状态的规定，杠杆保持静止不动，或绕支点匀速转动，我们说杠杆处于平衡状态。 （2）测力计的拉力F1方向垂直长硬棒向下，作用在A点。动力臂L1是从支点O到拉力F1作用线的垂直距离，即OA的长度。如图所示： （3）根据杠杆平衡条件，已知F1=200N，L1=9m，L2=6cm=0.06m，代入公式可得大象的重力 （4）当长硬棒从倾斜位置移动到水平位置时，阻力臂L2（支点到大象重力作用线的垂直距离）逐渐增大，而动力臂L1和阻力F2（大象重力）不变。根据杠杆平衡条件，L2增大导致F1随之增大。 王牌物理 河南中考风向标 学科网（北京）股份有限公司 $$