11.第11章 机械与功学情调研-【真题圈】2024-2025学年八年级下册物理练考试卷（教科版·新教材）河北专版

真题圈物理 同步调研卷 八年级下9G 早地 11.第11章学情调研 (时间：60分钟满分：60分) 丹 书细 、选择题（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。每 同期 小题的四个选项中，只有一个选项符合题意) 1.（期末·23-24保定清苑区)如图1，升旗时旗杆顶端的装置 是() A.动滑轮，可改变用力的方向 B.定滑轮，可改变用力的方向 C.动滑轮，可以省力 D.定滑轮，可以省力 图1 帕 2.(期末·23-24张家口桥西区)关于功率、机械效率的说法正 确的是() A.功率大的机器做功一定多 B.额外功占总功比值小的机器机械效率高 C.做功多的机器机械效率一定高 D.功率大的机器做功时间一定短 3.（期末·22-23石家庄裕华区)下列各工具中，属于费力杠杆 的是( 星教有 棕 A.瓶盖起子 B.手推车 咖 阳 胞 C.核桃夹 D.食品夹 最 4.（期末·23-24邢台信都区)关于做功，下列说法正确的 是() A.运动员举着杠铃不动时，人对杠铃的支持力做了功 B.送水员扛着一桶纯净水上楼时，人对水桶的支持力做了功 C.拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力 做了功 D.篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员对篮球做 了功 5.（期末·22-23衡水桃城中学)下列简单机械中，忽略杠杆、 滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的 是( LL∠1teeele 4L O B F G 30° 77n777 C D 6.（期末·21-22唐山丰润区)如图2所示，一轻质杠杆OA可 绕O点转动，在A点施加一始终与OA垂直的向上的力F抬 起重物G。杠杆从OA位置转动到OA'位置的过程中，力F 的大小变化是( A.始终变大 B.始终变小 C.先变大，后变小 D.先变小，后变大 EE--9 0 G 图2 图3 7.教材图片改编题据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。如图3所 示，人们借助辘轳从井中汲水。转动摇把，使绳子在轴筒上不 断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机 械效率的是( A.增大水桶的重力 B.增大桶内的水量 C.增大转动的速度 D.增大轴筒的直径 —27 8.(期末·23-24石家庄栾城区)在一次活动中，小明和小华先 后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动，如图4所示 是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确 的是() A.物体A两次运动的速度：v,<?, B.物体A两次所受的拉力：F,>F, C.0~t,两人拉力对物体所做的功：W=W, D.0t两人拉力对物体做功的功率：P,>P, s/m B F F B B t,tis LRA7A777777777777777 图4 图5 9.如图5所示，小明用力F,将物体B匀速提升h,小华借助滑 轮组用力F,把物体B匀速提升相同高度。下列说法正确的 是() A.使用滑轮组过程中，绳子自由端移动距离是物体上升高度 的2倍 B.F,一定大于F, C.小华使用滑轮组的机械效率一定小于小明的 D.F,做功的功率比F,做功的功率大 10.（期末·23-24石家庄长安区)将图6甲中A、B两个相同的 物体从粗糙程度相同的斜面底端匀速拉到顶端，做功情况如 图乙所示。下列说法正确的是( ) 3.0J 2.5 A 2.0J B 1.5J 1.0j 0.5J 总功额外功总功 乙 图6 A.右侧斜面机械效率为66.7% B.左侧给A的拉力等于A受到的摩擦力 C.对B做的有用功为2J D.斜面可省功且倾斜程度越大，越省功 二、填空题（本大题共5个小题，每空1分，每图2分，共14分）》 11.（期末·23-24石家庄栾城区)如图7所示，用三个完全相同 的滑轮匀速提起相同质量的重物G时，所需拉力分别为F、 F,和F,滑轮和物体重分别为2N和12N,不计绳重和摩擦， 拉力最大的是 (选填“F”“F,”或“F,”),其大小为 N。 777777777 甲 乙 公 图7 12.（期末·23-24石家庄长安区)小雨背起重为25N的书包， 匀速从1楼爬楼到5楼，楼层层高3m,再沿水平走廊匀速徒 步10m进入教室。爬楼阶段，书包受到小雨给的力的方向为 (选填“斜向上”或“竖直向上”)；全程小雨对书包 做的功为 J,若增加一测量工具 可计算出 小雨对书包做功的功率。 13.（期末·22-23石家庄长安区)工人用力F水平推重为 200N的物体，在4s内水平推力F与物体沿力的方向移动距 离s之间的关系如图8所示，在这个过程中，水平推力做功为 J。推力做功的功率为 W。 AFIN 60 0 2 s/m 图8 14.（中考·2023河北)在均匀直尺的中央挖一小凹槽，把一个 薄金属片一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽内制成一 个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一 个相同的小盘，在小盘中倒入质量不等的大米和小米，调整小 盘在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡，如图9所示。由图 可知，大米的质量 （选填“大于”或“小于”)小米的 质量。F是左盘对直尺施加的力，请在图9中画出F的力臂。 现向左盘中再加入少量大米，写出一种能够使直尺恢复平衡 的方法： 大米 小米 泰一小盘 一小盘 金属片 直尺 ☐一橡皮 7777nn7777777777777 图9 图10 15.（期末·21-22唐山丰润区)如图10所示，工人用40N的拉力 将重为100N的物体匀速向左移动40cm,物体与地面间摩擦 力为50N,所用时间为20s。则此过程中有用功是 J, 拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 %。 三、实验探究题（本大题共3个小题，第16小题4分，第17 小题6分，第18小题6分，共16分) 16.(1)先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图11所示的 甲、乙两个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这 两个过程中所做的功W甲 (选填“>”“=”或“<”)W乙。 (2)如图12所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠 杆末端A点施加一个力提起重物G,使杠杆在水平位置平衡， 则此杠杆 (选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆； 若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的 方向是 (3)如图13所示，组装一定一动的滑轮组时，最省力的绕线 方法是 (选填“①”或“②”)。 m m 光滑水平面 粗糙水平面 甲 乙 图11 ∠LtyE 10 B G G ① ② 图12 图13 28 17.(模考·2022石家庄四十一中)在“测量滑轮组机械效率” 的实验中，小铭用大小相同的滑轮组装成滑轮组进行实验，并 将数据记录在表格中。 提升钩 绳端移 机械 实验 钩码 滑轮 重力 有用功 拉力 码的高 动的距 总功 效率 次序 材质 FN G/N 度hm W有用小 离s/m W总小 铝 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 铝 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 塑料 0.1 0.2 0.8 0.3 0.24 ① (1)分析数据可知，小铭采用的是图14 所示的滑轮 组进行的实验。 甲 乙 图14 (2)第3次实验中滑轮组的机械效率为 (百分号前保 留整数)。印 (3)分析表中实验1、2的数据可知，使用同一滑轮组提升钩码， 提升的钩码重力越 ,滑轮组的机械效率越高。 (4)分析表中实验2、3的数据可知，使用滑轮组提升同样重的钩 码，动滑轮越重，机械效率越 (5)分析表中数据可知，在实验1和实验2的过程中，滑轮组 轴处摩擦f (选填“>”“<”或“=”)f0 【拓展】第3次实验中，若滑轮组克服绳重和摩擦做的额外功 为克服动滑轮重做的额外功的号，则实验中的塑料动滑轮重 为 No 18.（模考·2024邢台信都区)在“探究杠杆平衡条件”实验中： (1)如图15（a)所示，应调节杠杆两端的 ,使杠 杆在水平位置平衡。 (2)如图(b)所示，在A点悬挂4个钩码，在B点用弹簧测力 计竖直向下拉杠杆，使杠杆再次水平平衡，此时弹簧测力计示 狗 数为 N。 (3)如图(c)所示，在杠杠左边C点挂3个钩码，要使杠杆再 嫩 尽 次水平平衡，应在杠杆右边D点挂 个钩码。（实验中 书细 所用钩码均相同) 同期 9口 a (b) C O 製 (c) 图15 (4)某同学用筷子、刻度尺、杯子和水设计实验，巧妙地测量石 块的密度。 L∠L∠ 精品 B金星教育 甲 棕 重物 重物 石块 石块 乙 丙 咖 图16 阳 ①该同学把筷子用绳子悬挂后使之在水平位置静止（如图16 圍 甲所示)，这样调节除可消除筷子重力对实验的影响外，最主 最 要的目的是 0 ②将一质量为0.3kg的重物悬挂在筷子A处，移动石块至B处， 使筷子再次在水平位置平衡（如图乙所示）。用刻度尺分别测得 OA、OB的长度分别为8cm和6cm,则石块的质量为 kgo ③保持重物的悬挂点位置A不变，将石块浸没在盛有适量 水的杯中，调整石块悬挂点的位置（且未与杯底、杯壁接触）， 直至C处，使筷子仍在水平位置平衡（如图丙所示），用刻度 尺测得OC的长度为10cm。通过计算可知石块的密度为 kgm3。（p水=l.0×103kgm3,g取10N/kg) 四、计算应用题（本大题共2个小题，第19小题5分，第20 小题5分，共10分。解答时，要求有必要的文字说明、公 式和计算步骤等，只写最后结果不得分) 19.（期末·23-24邢台信都区)某汽车总重为1.5×104N,静止 时轮胎与水平地面的接触总面积为0.05m,不考虑外界因素 影响，汽车行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06且不变。如 图17所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度())与时间(t) 图像，g取10Nkg。求： (1)汽车静止在水平地面时对地面的压强。 (2)汽车匀速行驶时的功率。 (3)0~10s内，汽车行驶过程中牵引力做的功。 4l(m·s1) 20 0 10 20t/s 图17 —29— 20.（期末·22-23唐山路北区)如图18所示，质量为70kg的 工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼，工人在30s内将货 物匀速向上提高了3m,货物重为1200N,工人所用的拉力 为500N(机械摩擦及绳重忽略不计，g取10Nkg)。求： (1)滑轮组的机械效率。 (2)工人拉力做功的功率。 (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被 拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少。（结果保留1位 小数) 白 图18 爱学子 拒绝盗印答案与解析 17.C【解析】由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力为F浮= F,-F=13N-5N=8N,故A正确。物体悬浮时排开液体的体积 和自身的体积相等，则V#=L3=(10cm)P=1000cm=1×103m3, 由Fpg'可得，液体的密度p=g10Ng×1x10m 0.8×10kg/m3,故B正确。正方体上、下表面积为S=L2=（10cm)2= 10em1×10m,正方体上表面受到的压强为p=号- 1x10m=500Pa,由p=pgh可得，正方体上表面到液面的距 5N 离为A-后g=O8100mx10Ng 500Pa =0.0625m=6.25cm, 故C错误。液体对物体下表面的压强为P号=品、 1.3×103Pa,故D正确。 18.3.9×103260【解析】由于热气球浸没在空气中，所以热气 球排开空气的体积V排=V气球=300m㎡，该热气球在空气中受 到的浮力F浮=p室气g排=l.3kgm3×10Nkg×300m3=3.9× 103N;不计空气阻力，当热气球匀速上升时，热气球受力平 衡，此时热气球受到浮力以及热气球、吊篮和货物的总重力， 所以热气球承载货物的重力为G货物=F浮G总=F浮一ma8 3.9×10N-130kg×10N/kg=2.6×103N,热气球承载货物的质 量m货物= g20-0e g 19.0.6×10【解析】木块受到的浮力为F浮=G+F=6N+4N= 10N,由阿基米德原理可知，木块的体积为y=。 P水g 10N =l0-3m3,由G=mg=p'g可知木块的密 1.0×103kg/m3×10N/kg 度为p=g=1Om0N 6N -=0.6×103kg/m3。 20.C【解析】当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此 时拉力大小等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属 块重力G=F=54N,故A错误。当金属块未露出水面时，即为 图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N,则金属块 受到的浮力大小为F浮=G-F′=54N-34N=20N,故B错误。 由FP水'#8可得，金属块排开水的体积（金属块的体积） 20N 为Va=V集Pg0xI0kgmx10N② ·=0.002m3;BC段 物体逐渐露出水面，高度为h=t=0.1ms×(9s-5s)=0.4m, 圆柱体的底面积为S--0.002m=5×10m,故C正确。 h 0.4m 因为C=mg,所以金属块的质量为m=G=54N 810NWKg=5.4kg,金 网块的密度为Pa=受-品27×10gm,故D错送。 21.4.99.8【解析由题可知，把物体一半体积浸入水中时，弹簧 测力计的示数为F=5.1N,此时物体所受浮力为F浮=G-F示= 10N-5.1N=4.9N;根据阿基米德原理F学=p*gV#可知，物体 浸没水中时浮力为F'浮=2F浮=2×4.9N=9.8N;因为物体浸没 水中时浮力F浮<G,所以当撤去弹簧测力计的拉力，将该长方体 放人水中，当它静止时，该长方体下沉，因为物体浸没水中受到 的浮力等于上、下表面受到水的压力差，所以长方体上、下表面 所受的压力差为△F=F￥=9.8N。 22.32【解析】图甲中圆柱体排开水的体积为V排=S柱h浸= 20cm2×15cm=300cm3=3×104m3,物块所受浮力为F浮=p*g'排 =1.0×10kgm×10Nkg×3×104m=3N;因为图甲物块漂浮， 所以浮力大小等于重力，即G=F浮=3N;物块的体积为=S鞋h= 20cm2×25cm=500cm3=5×104m3,物块浸没时受到的浮力 为F￥=p水g'排=1.0×10kgm3×10Nkg×5×104m3=5N;当 物块浸没时，物块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力以及 竖直向上的浮力，所以物块浸没在水中时，施加的压力为F= F-G=5N-3N=2N。 23.【解】(1)橡皮泥块受到的浮力为 F浮=p水g/#=pkg/=l.0×10kgm3×10Nkg×2.0×10m=2N。 (2)容器中水的深度为 h='k+成送=4.0x103m+2.0×10m=0.2m, S室 2.1×10-2m3 水对容器底的压强为 p水=p*gh=l.0×103kgm3×10N/kg×0.2m=2×103Pa。 (3)如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船所受的浮 力为F'浮=G=4N。 24.【解】(1)由图乙可知，A处于漂浮状态， 由物体的漂浮条件可知，图乙中A所受浮力：F浮=G=mg (2)由F浮=p液g'排可知， 图乙中A排开水的体积：VFP*8pgP* F浮=mg=m (3)图乙中小瓶内空气的体积为V=Sh, 由图丙可知，A处于悬浮状态， 由物体的悬浮条件可知，图丙中A所受浮力：F摩=G=mg, 由F浮=P液g'排可知， 图丙中A排开水的体积：#= =m照=m PkgP*gP水1 因为忽略小瓶自身的体积， 所以图丙中空气的体积：”=舞= P本 由于图乙和图丙中小瓶内空气的质量不变， 由p=兴可知，图乙和图丙中小瓶内空气的密度之比： m空 m m V 11.第11章学情调研 题号12345678910 答案BB DB ACB D CC 1.B 2.B【解析】由W=Pt可知，做功多少与功率和做功时间有关，时 间不确定无法比较做功多少，故A错误。机械效率是有用功与 总功的比值，总功包括有用功和额外功两部分。额外功占总功 的比值越小，则有用功占总功的比值越大，机械效率越高，故B 正确。机械效率与做功多少没有关系，故C错误。功率表示物体 做功的快慢，功率大说明做功快，时间长短不能确定，故D错误。 3.D【解析】瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力 杠杆，故A不符合题意。手推车在使用过程中，动力臂大于阻 力臂，是省力杠杆，故B不符合题意。核桃夹在使用过程中，动 力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意。食品夹在使 用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 4.B【解析】运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的支持 力，但杠铃向上没有移动距离，人对杠铃的支持力没有做功，故 A错误。扛着一桶纯净水上楼，人给水桶一个向上的支持力，水 桶在支持力的方向上通过了距离，人对水桶的支持力做了功，故 B正确。拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持 力竖直向上，但拉杆箱没有在支持力的方向上通过距离，所以地 面对拉杆箱的支持力没有做功，故C错误。篮球离开手后靠惯 性继续在空中飞行，此时运动员对篮球不做功，故D错误。 5.A【解析】A图为杠杆，根据Fl=F2,可知F=G;B图为 定滑轮，拉力等于重力，F=G;C图为斜面，在这个直角三角形 中，斜面的倾角为30°，则该斜面的高为斜面长的号，不计摩擦 力情况下，根据公式F=Gh,可以计算出R号G;D图为1个 定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组，有3段绳子拉着重物，不 计滑轮的自重、绳重及摩擦，F=3G。故选A。 6.C【解析】由图可知，动力F的力臂1。始终保持不变，重物的 重力G始终不变，在杠杆从OA位置向水平位置转动的过程中， 重力的力臂12逐渐增大，由F×1=G×l。可得，1n和G不变，当 1。增大时，动力F增大；在杠杆从水平位置向OA'位置转动的 过程中，重力的力臂1。逐渐减小，由F×IG×l。可得，I和G 不变，当1减小时，动力F减小，故选C。 7.B【解析】增大水桶的重力，在水的重力不变的情况下，有用功不 变，额外功变大，根据作 W腿×100%=W右用十W袋外 W有用一×100%可知， 机械效率会变小，故A错误。增大桶内的水量，有用功会变大，桶的 重力不变，额外功不变，根据作W。 _W右腿×100%-W有用+W级外 W有用。 ×100% W有用×100%= 可知，机械效率会变大，故B正确。根据 严一×100%可知，增大转动的速度、增大轴筒的直径都不 W有用十W额外 会改变机械效率的大小，故C、D错误。 8.D【解析】由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程 大于第二次通过的路程，所以)，>？，故A错误。同一物体重力 相等，对水平面的压力相等，同一水平接触面的粗糙程度相同， 因此两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，由于物体做匀 速直线运动，所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等， 所以两次物体所受的拉力F=F,故B错误。由图像可知，0~1 物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又因为F=F2, 根据W=Fs可得，0~1，两人拉力对物体所做的功W>W2,故C 错误。已知两次物体所受的拉力F,=5,0>0,由P=平-B =F%可知，0~t两人拉力对物体做功的功率为P>P,故D正确。 9.C【解析】由题图可知=3，则使用滑轮组过程中，绳子自由端 移动距离是物体上升高度的3倍（即s=3h),故A错误。用F 将物体B匀速提升h,由于物体做匀速运动，所以F=G;若不 计绳重和摩擦，则绳端的拉力为F,=G+,C-B+G,但如果 3 3 动滑轮很重、摩擦较大，则F不一定大于F,故B错误。小华 使用滑轮组时，还要克服滑轮重力、摩擦力做功，这些都是额外 功，以小华的机械效率一定小于小明的，故C正确。F,做的 功为总功，所以F,比F,做的功多，但不知将物体提升相同高度 的时间关系，则根据P=?知无法确定两个拉力做功的功率大 小，故D错误。 10.C【解析】由题知，A、B是两个相同的物体，则A、B的重力相 同，上升的高度相同，由W=Gh可知，拉力做的有用功相同，拉 力对B物体做的有用功为W有用B=W有用二W总A一W籁外4=3-1J= _W有用2×100%=2.5了 2J,故C正确。右侧斜面机械效率为”。W。 2J ×100%=80%,故A错误。由图乙知A的总功大于额外功，由 于W总=S、W额外币，所以左侧给A的拉力大于A受到的摩擦力， 故B错误。由图乙知由于额外功的存在，所以有用功会小于总 功，所以使用斜面不能省功，故D错误。 11.F226【解析】图甲中的滑轮为动滑轮，不计绳重和摩擦， F=(G+G)=7×(12N+2N)=7N;图乙中的滑轮为动滑 真题圈物理八年级下9G 轮，不计绳重和摩擦，此时动滑轮受到竖直向下的重力、2段绳 子的拉力和竖直向上的拉力F,的作用，处于平衡状态，由力的 平衡条件可知F,=2G+G前=2×12N+2N=26N;图丙中的滑轮 为定滑轮，不计绳重和摩擦时，F,=G=12N,综上可知，拉力最大 的是F,大小为26N。 12.竖直向上300秒表【解析】由题可知，书包受到竖直向 下的重力和小雨给的力是一对平衡力，受到的重力与小雨给的 力的方向相反，即竖直向上；上楼过程中小雨对书包做的功为 W=Gh=25N×3m×(5-1)=300J;沿水平走廊前进过程中，书 包沿水平方向移动了10m的距离，没有在竖直方向上通过距 离，故此过程小雨对书包做的功为0J;全程小雨对书包做的功 为300J;根据功率公式P=?知，要算出小雨对书包做功的功 率需要增加测量时间的工具：秒表。 13.12030【解析根据题图可知，F-60N,s=2m,则水平推力做的功 为W形==60N×2m=120J;推力做助的率为P=平-120J-30w。 4s 14.小于如图1所示向右盘中加入适量小米【解析】直尺水 平平衡时，根据图示可知，此时1大*>1小米；由杠杆的平衡条件可 知，m大米g×1大米=m小*8×I小米，由于1大米>l小米，则m大米<m小米： 过支点O作力F作用线的垂线，该垂线段为F的力臂1；现向 左盘中再加入少量大米，左盘中大米的质量变大，重力变大，对 杠杆的压力变大，则左侧杠杆受到的力与力臂的乘积变大；要 使直尺恢复平衡，根据杠杆的平衡条件可知，可以向右盘中加 入适量小米或将装有小米的小盘向右移动适当距离。 大米 小米 一小盘 一小盘 8风 直尺 金属片 ☐一橡皮 图1 15.201.662.5【解析】此过程中做的有用功，即与物体连 接的绳子拉动物体做的功，40cm=0.4m,根据二力平衡的条 件，拉力F物=子50N,此过程中做的有用功为W有用=F物S= 50N×0,.4m=20J;因有2段绳子拉动滑轮，拉力做的总功W。= F时=f=40N×2x04m=32J,拉力的功率P=形=32J=1.6W; f -20s _W思×100%=32 滑轮组的机械效率W。 20J ×100%=62.5%。 16.(1)=（2)不一定竖直向上（3)② 17.(1)甲(2)83%(3)大(4)低(5)<【拓展】0.24 【解析】(1)由实验数据知，s=3h,所以滑轮组由3段绳子承担钩 码和动滑轮的重力，观察滑轮组的绕线方式，故应采用图甲所示 的滑轮组。2东×10%02×100%≈3%，(B)由 表中实验1、2的数据可知，动滑轮相同，钩码重力不同，机械效 率不同，提升的钩码重力越大，滑轮组的机械效率越高。(4)由 表中实验2、3的数据可知，钩码重力相同，动滑轮重力不同，机 械效率不同，结合(2)中求得的数据，动滑轮越重，机械效率越 低。(5)由表中实验1、2的数据对比可知，根据控制变量法，控 制滑轮材质和提升钩码的高度不变，则克服动滑轮重所做的额 外功相同，又因为W总=W有用+W瓶外，W额外1=0.08J,W籁外20.1J, 因此滑轮组轴处的摩擦不同，且5。 【拓展】W题外=0.24J-0.2J=0.04J,设滑轮组克服绳重和摩擦做 的额外功为W,克服动滑轮重做的额外功为W2,W+W=0.04J, m=子m,联立解得刚=0.016J,=0.024J,即克服动滑轮重 做的额外功为0.024J。因为第3次实验中提升钩码的高度为 01m,塑料动滑轮重G=要-02-24N。 答案与解析 18.(1)平衡螺母(2)2(3)2(4)①方便测量力臂的大小 ②0.4③2.5×103 【解析】(1)实验时调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位 置平衡。(2)图(b)所示的弹簧测力计的分度值是0.2N,指针 指在2上，故弹簧测力计的示数为2N。(3)若每个钩码重为 G,每个小格长L,如图（©）所示，杠杆在水平位置平衡，根据杠 杆的平衡条件有3G×2L=nG×3L,解得n=2,则在D点应挂2 个同样的钩码。(4)①调节筷子水平平衡可以消除筷子重力对 实验的影响，同时方便测量力臂的大小。②根据杠杆平衡的条 件FL,=FL2,即G石×OB=G物×OA,则m石×10Nkg×6cm =0.3kg×10Nkg×8cm,则m石=0.4kg。③石块的重力为G石 =m石g=0.4kg×10Nkg=4N,重物的重力为G物=m物g=0.3kg× 10Nkg=3N,根据杠杆平衡的条件FL=F2,即(G石-F浮)× OC=G物×OA,(4N-F浮）×10cm=3N×8cm,则F浮=1.6N,根 F浮 1.6N 据FPgy#得.'#=P珠g10x10kgmx10Ng1.6X 104m3,石块此时浸没，"排='石=1.6×10m,石块的密度为p石 6 0.4kg s=2.5×10kgm3。 19.【解】(1)汽车对水平地面的压力大小：F=G=1.5×104N, 汽车静止时对水平地面的压强：P=是-15×10N=3×10Pa； S0.05m2 (2)由题图可知，汽车匀速行驶时的速度=20m/s, 汽车匀速行驶时受到的阻力： f=0.06G=0.06×1.5×104N=900N, 因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，汽车的 牵引力：F奉=f900N, 汽车匀速行驶时的功率： n号-号=-f-900N×20ms=18x1心W: (3)汽车加速运动时牵引力不等于阻力，汽车以恒定功率行驶， 故汽车加速行驶过程中牵引力做的功： W=Pt=1.8×104W×10s=1.8×105J。 20.【解】(1)有用功：W有用=Gh=1200N×3m=3600J 由题图知，n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m 总功：W点=Fs=500N×9m=4500J 水×100%-288号×106-80%。 机械效率：W。 (2)拉力做功的功率：P-严=4500J=150W。 30s (3)由F-G+,C鱼可得，G0=3F-G=3×500N-1200=30N 3 拉力最大为F大=G人=m人g=70kg×10Ng=700N 物重最大为：G大=3F大-G动=3×700N-300N=1800N W总最大 G最大h G达 W有用最大×100%=云h+G万×100%=G大+G: -×100%= 1800N 1800N+300N×100%≈85.7%。 12.命题训练卷（四）机械与功 1.A【解析】由题意可知，“本短标长”的是省力杠杆；钢丝钳在使 用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确。镊子在 使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误。钓鱼 竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C错误。 天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D错误。 2.D【解析】汽车方向盘、门把手、水龙头属于轮轴，是轮转动带 动轴转动，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故A、B、C不 符合题意。雨刮器在使用时阻力臂大于动力臂，相当于费力杠 杆，故D符合题意。 3.B等臂【解析】当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B 点转动的，故B为支点；由于AB=BC,故动力臂等于阻力臂，为 等臂杠杆。 4.A【解析】设一个钩码重为G,一小格长度为L,原来2G×3L= 3G×2L,杠杆水平平衡，现在各增加一个质量相同的钩码，则 3G×3L>4G×2L,所以杠杆不再水平平衡，杠杆的左端下降。 故选A。 5.C【解析】如图1所示，0为支点，配 重A对杠杆的拉力作用在C点，木桶 对杠杆的拉力作用在D点，且F配重 B合 C通，F木桶=C木桶，人向上的拉力作用在 B处，如果杠杆平衡，则有G配重L重 (G本桶F人)L木韬，木桶盛满水后，木 桶的重力不变；将配重靠近支点，则 配重对杠杆拉力的力臂变小，配重 图1 对杠杆的拉力和力臂的乘积会变小， 木桶的拉力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变 大，故A错误。将木桶远离支点，则木桶的拉力的力臂变大，木 桶的拉力和力臂的乘积会变大，配重的拉力和力臂的乘积不变， 则人向上提水时所需的拉力变大，故B错误。适当增大配重，则 配重的拉力和力臂的乘积会变大，木桶的拉力和力臂的乘积不 变，则人向上提水时所需的拉力变小，故C正确。将支点远离地 面，则木桶的拉力和力臂的乘积不变，配重的拉力和力臂的乘积 不变，则人向上提水时所需的拉力不变，故D错误。 6.F,100【解析】为使拉力最小，动力臂要最长，拉力的方向应 该垂直杠杆向上，即竖直向上(F,),动力臂为OB最长，杠杆在 水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：F2×OB=G×OA,由于OA 是OB的二倍，所以F,=2G=100N。 7.变小α【解析】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉 至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不 变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件 知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向α端移动， 增大阻力臂。 8.费力省距离100【解析若把前臂看成杠杆，支点在肘关节 的位置，肱二头肌收缩抬起前臂的力是动力，铁球作用在手上产 生的力是阻力；当曲肘将铁球举起时，动力臂小于阻力臂，属于 费力杠杆，费力但省距离。根据杠杆的平衡条件可知，F×0.05m= 20N×0.25m,则F=100N。 9.【解】(1)大人的重力G大人=m大人g=70kg×10Nkg=700N,小孩 的重力G小孩=m小孩8=35kg×10N/kg=350N, 设大人对跷跷板的压力大小为F,根据杠杆的平衡条件可 得：G小核×OC=F,×OD,所以大人对跷跷板的压力大小为 F=C%x0C-3501m=350N OD 1m (2)跷跷板平衡时，大人受到的力有：重力、跷跷板对大人的支 持力、地面对大人的支持力，由于跷跷板对大人的支持力与大 人对跷跷板的压力是一对相互作用力，大小相等，即跷跷板对 大人的支持力F支持=F=350N,根据力的平衡可得，地面对大人 的支持力F=G大人-F支持=700N-350N=350N,根据物体间力 的作用是相互的可知，大人对地面的压力F压=F2=350N,大人 对地面的压强p=塞= 350N S=400×104m2 =8.75×103Pa。 (3)只移动大人位置时，使大人对地面的压强为0，设此时 大人移到了P点时，根据杠杆的平衡条件可知：G小孩×OC= G从×0P,0P的长度0P-C题×0C=350Nx1m-0.5m, G大人 700N 大人移动的距离L1=OD-OP=1m-0.5m=0.5m,即大人向左移 动的距离为0.5m;