专题05 机械和功（期末复习专项训练）八年级物理下学期新教材北师大版（北京）

**基本信息** 聚焦机械和功核心知识点，12个题型覆盖杠杆、滑轮、功、功率、机械效率及综合应用，从基础概念到综合计算，典例选自北京各区县期末试题，注重物理观念建构与科学思维训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆五要素及分类|3小题/人体杠杆、核桃夹等|概念辨析、分类判断|从杠杆要素定义到生活应用模型建构| |杠杆平衡条件及计算|6小题/实验探究、古代器械|实验操作、公式应用|平衡条件推导→实验验证→实际计算| |滑轮|3小题/定滑轮、滑轮组|特点判断、受力分析|定滑轮等臂原理→动滑轮省力特点→组合应用| |功、功率|6小题/提重物、机器人做功|做功判断、功率计算|功的定义→功率公式→实际功率分析| |机械效率及综合|9小题/滑轮组效率、斜面效率|效率计算、多知识点综合|有用功/总功→机械效率影响因素→功、功率、效率综合应用|

专题05 机械和功 题型1 杠杆的五要素及其分类 题型7 功率的理解（难点） 题型2 杠杆的平衡条件 题型8 功率的两个公式的应用（重点） 题型3 杠杆的平衡条件的计算应用（重点） 题型9 功率的应用 题型4杠杆的应用 题型10 机械效率的理解和计算（重点） 题型5 滑轮（常考点） 题型11 几种机械的机械效率 题型6 功的理解和计算 题型12 功、功率和效率的综合 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 杠杆的五要素及其分类（共3小题） 1．（24-25八年级下·北京怀柔·期末）骨、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是人踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，用表示；小腿肌肉施加的拉力为动力，用表示。重600N的小明在水平地面上完成双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟均离开地面。下列说法正确的是（　　） A．动力臂为8cm B．阻力臂为12cm C．小腿肌肉对每只脚的拉力为200N D．小腿肌肉对每只脚的拉力为400N 【答案】C 【详解】A．由图可知，支点到动力作用线的距离为动力臂，故A错误； B．由图可知，支点到阻力作用线的距离为动力臂，故B错误； CD．根据杠杆的平衡条件可得 腿肌肉对每只脚的拉力为 故C正确，D错误。 故选C。 2．（24-25八年级下·北京东城·期末）如图所示是利用核桃夹夹核桃的情境。用力压手柄可夹碎核桃，核桃夹可视为杠杆。夹碎核桃时手对杠杆竖直向下的压力为F。则下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．该杠杆属于费力杠杆 C．核桃受到的压力为阻力，手对杠杆的压力F为动力 D．若要减小压力F，可以将压力F的作用点由P点移至Q点 【答案】D 【详解】ABC．由图示知，夹核桃时，核桃夹绕着M点转动，M点为支点，核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ABC错误； D．由图可知，将压力F的作用点由P点移至Q点时，阻力和阻力臂不变，动力臂变大，根据杠杆平衡的条件可知，动力变小，所以压力F会变小，故D正确。 故选D。 3．（24-25八年级下·北京海淀·期末）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　） A．食品夹 B．船桨 C．托盘天平 D．核桃夹 【答案】D 【详解】A．使用食品夹时，支点在夹子的一端，手施加的动力作用点靠近支点，夹取食物时阻力作用点在夹子的另一端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；   B．船桨的支点在船桨与船的连接处，手施加的动力作用点在船桨的中间位置，水对船桨的阻力作用点在船桨的末端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平的支点在横梁的中间位置，左右两个托盘到支点的距离相等，即动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费力，故C不符合题意； D．使用核桃夹时，支点在夹子的一端，手施加的动力作用点在夹子的另一端，夹核桃时阻力作用点在夹子中间靠近核桃的位置，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意； 故选D。 题型二 杠杆的平衡条件（共3小题） 4．（24-25八年级下·北京房山·期末）实验桌上有满足要求的实验器材：已调零的弹簧测力计一个，重力为1N的钩码两个，杠杆一个。杠杆上相邻刻度间距离相等均为5cm，杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图所示。小华利用上述实验器材，设计一个实验证明：“杠杆在水平位置平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，动力与动力臂有关。” (1)如图甲所示，若杠杆在使用前左端高，右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向______（填“左”或“右”）调节至平衡。 (2)下列实验步骤中正确的实验顺序是______。 A．调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡 B．保证钩码的个数和位置不变，改变弹簧测力计的位置重复实验，记录动力臂、动力，将实验数据记录在表格中 C．记录动力臂、动力，将实验数据记录在表格中 D．将两个钩码挂在杠杆的点，将弹簧测力计挂在点，竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示 (3)如图丙所示，点仍悬挂两个钩码，用弹簧测力计在点沿着斜向上拉，使杠杆仍在水平位置平衡。与图乙所示相比，弹簧测力计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)左 (2)ADCB (3)变大 【详解】（1）如图所示杠杆左端高、右端低，说明杠杆右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向左端调节。 （2）经分析，探究杠杆平衡的步骤为： A．调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； D．将两个钩码挂在杠杆的A点，将弹簧测力计挂在B点，竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示； C．记录动力臂L1、动力F1，将实验数据记录在表格中； B．保证钩码的个数和位置不变，改变弹簧测力计的位置重复实验，记录动力臂L1、动力F1，将实验数据记录在表格中；故正确的顺序是ADCB。 （3）保持B点不变，用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时，拉力向右倾斜，此时拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力变大，则测力计的示数变大。 5．（24-25八年级下·北京延庆·期末）某小组同学探究杠杆的平衡条件，他们所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等，弹簧测力计的量程和分度值均满足实验要求。 (1)实验前，如果杠杆静止时如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节； (2)杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂1个钩码，如图乙所示，然后可以用弹簧测力计在______（选填“B”或“C”）点竖直向上拉杠杆，使杠杆再次水平平衡； (3)同学们经过一系列探究，将收集到的实验数据记录到下面表格中。 阻力F2/N 1.5 0.5 0.5 2 0.5 阻力臂l2/m 0.1 0.1 0.1 0.24 0.08 0.5 动力F1/N 2.5 动力臂l1/m 0.15 0.1 0.5 0.03 0.04 通过分析实验数据归纳出杠杆平衡的条件是______。 【答案】(1)右 (2)B (3) 【详解】（1）如图甲，杠杆的右端上翘，说明杠杆的右侧偏轻，平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙，设杠杆一格长为，杠杆水平平衡后，在杠杆上的点悬挂了个钩码，杠杆会逆时针转动，为使杠杆保持水平平衡，在处用弹簧测力计竖直向上拉，或者在C处竖直向下拉。 （3）分析实验数据可知，每组实验动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，则可得出杠杆的平衡条件是：。 6．（24-25八年级下·北京·期末）小红利用如图所示的实验装置进行实验时，使用的每个钩码重力均为1N，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题： (1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是____________________。 (2)如图乙所示，竖直向上拉动电子测力计，使杠杆水平平衡，则测力计示数应为__________N。 (3)如图丙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿DA、DB、DC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，理由是_____________。 【答案】(1) 左 便于测量力臂 (2)1.2 (3)弹簧测力计对杠杆拉力的力臂在逐渐减小 【详解】（1）[1]甲杠杆左侧高，说明右侧偏重，故调平时应将平衡螺母应向左侧调节。 [2]实验中，杠杆受到的力的方向在竖直方向上，在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合。让杠杆在水平位置平衡主要目的是为了方便测量力臂的长度。 （2）根据杠杆平衡条件知，解得 （3）当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿DA、DB、DC方向拉动电子测力计，拉力的力臂在减小，故拉力在增大。 题型三 杠杆的平衡条件的计算应用（共3小题） 7．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图甲所示为我国古代劳动人民在建筑工地上运送大木料的情境，其简化装置如图乙所示，O为轻质杠杆AB的转轴，，木块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡。已知木块的重力为1200N，工人重力为700N，双脚面积为，不计转轴处的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．木块恰好离开地面时，工人的拉力为300N B．木块恰好离开地面时，工人对地面的压力为1100N C．工人的拉力为300N时，木块对地面的压力为900N D．工人的拉力为300N时，人对地面的压强为10000Pa 【答案】D 【详解】AB．O为轻质杠杆AB的转轴，，木块恰好离开地面时，根据杠杆平衡条件得到 解得拉力 地面对工人的支持力 由力的作用相互性可知，此时工人对地面的压力 故AB错误； CD．工人的拉力为300N时，根据杠杆平衡条件有 解得；地面对木块的支持力 由力的作用相互性可知，木块对地面的压力为 工人对地面的压力为 人对地面的压强为 故D正确，C错误。 故选D。 8．（24-25八年级下·北京房山·期末）（多选）T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。图甲所示，是小华在水平地面将杠铃拉至与水平地面平行时的情境，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点且与杠铃垂直，杠铃的重心在A点。图丙所示，是小华将杠铃拉至另一位置静止时的情境，此时杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力与杠铃垂直，且仍作用在B点。已知杠铃总重力为G，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．根据图中动力臂等于OB的长，而阻力臂等于OA的长，动力臂小于阻力臂，故动力大于阻力，阻力是杠铃的重力，故，故A正确； BCD．丙图杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力F2与杠铃垂直，动力臂等于OB的长，但阻力臂减小了，无法比较动力臂与阻力臂大小，故无法确定此时拉力与重力关系，相对于乙图，阻力臂减小，动力臂和阻力不变，故动力减小了，故，故BC错误，D正确。 故选AD。 9．（24-25八年级下·北京房山·期末）杆秤是我国传统的称量工具。如图所示是小华制作的杆秤示意图，使用时将待测物体挂在A点的秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的提纽，，，秤砣的质量，称量时秤砣在秤杆上移动至某位置时秤杆达到水平平衡，此时就可以读出待称物体的质量。秤杆和秤钩的质量忽略不计，g取10N/kg。 (1)用B处提纽称量时，秤砣移到距C点11cm处，求所称物体的重力大小。 (2)用C处提纽称量质量为3kg的物体，求秤砣应该移到距C点多远的距离。 【答案】(1)25N (2)42cm 【详解】（1）BC的长度为 用B处提纽称量时，秤砣移到距C点11cm处假设是E点，，秤砣的力臂为 秤杆、秤钩和提纽的质量忽略不计，根据杠杆的平衡条件可得 代入数据 解得所称物体的重力。 （2）用C处提纽称量质量为3kg的物体，由杠杆平衡条件得到 代入数据 解得。 题型四 杠杆的应用（共3小题） 10．（24-25八年级下·北京延庆·期末）（多选）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用之间的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】ACD 【详解】A．连通器的特点：连通器内装入同种液体，当液体静止时，各部分中的液面总保持相平，船闸具备连通器的特点，上端开口底部互相连通，故A正确； B．流体压强与流速的关系：流体的流速越大，压强越小。而塑料吸盘是将吸盘内空气排尽，在大气压的作用下，被紧紧地压在墙面上，故B错误； C．戥子是一种用来称量金、银、药材、香料等贵重物品的小型杆秤，它的原理就是杠杆的平衡条件，故C正确； D．密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的。密度计在任何液体中都呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它受到的重力，根据阿基米德原理可知，液体密度较大时，较小，密度计露出液面的体积大，反之就小，故D正确。 故选ACD。 11．（24-25八年级下·北京石景山·期末）如图甲所示，小石在健身房做提踵训练（踮脚尖）。身体可简化为杠杆模型（如图乙所示）脚掌与地面的接触点可看成支点；两小腿肌肉对脚跟的拉力可看成一个动力，方向竖直向上；人体重力可看成阻力。已知小石的重力为600N。 (1)当小石踮起脚尖如图丙所示，长为6cm，长为4cm，静止时，求小腿肌肉的拉力的大小。 (2)为更有效地锻炼小腿肌肉，教练建议小石利用哑铃负重提踵训练。请你运用物理知识分析说明原因。 【答案】(1)360N (2)见解析 【详解】（1）由图丙可知，支点为O，阻力F2是人体重力，大小F2=G=600N，阻力臂L2​=OA=6cm 动力F1​是小腿肌肉的拉力，动力臂L1=OA+AB=6cm+4cm=10cm 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2​可知 （2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，在动力臂 L1和阻力臂L2不变的情况下，当小石利用哑铃负重提踵训练时，阻力F2（人体重力与哑铃重力之和）增大。 为了使杠杆仍然保持平衡，动力 F1必须增大，即小腿肌肉需要施加更大的力。所以，利用哑铃负重提踵训练能更有效地锻炼小腿肌肉。 12．（24-25八年级下·北京平谷·期末）阅读《中国古代灿烂的文明—传统机械》，回答第题。 中国古代灿烂的文明—传统机械 中国是世界上机械发展最早的国家之一，在传统机械方面，我国在很长一段时期都领先于世界上的其他国家。 中国的传统机械时期经历了三个发展阶段。 第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作，同时也有一些骨制工具。这一阶段后期出现了磨制的石器，使工具的形状趋于合理。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。 第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械，反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。 第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。从动力方面看，这一阶段已经开始使用畜力和风力作为原动力。农业机械的种类更多，还出现了桔槔、辘轳等复合机械工具，图所示为用桔槔汲水的示意图。商代青铜工具和器械开始得到较广泛的应用，青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生，这一阶段后期，陶范熔铸技术得到了进一步的发展。 总的来看，中国的传统机械时期在动力方面由只利用人力发展为人力、畜力等并用；在材料方面由以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主；在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械；在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用；在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。这些情况说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。 根据材料回答问题。 (1)在中国传统机械时期，机械技术在原理方面经历了从利用杠杆、尖劈等原理发展为对____________等原理的利用。 (2)如图所示，其上方的横杆是一根硬棒，横杆由竖木支撑，可绕通过O点的转轴转动，横杆A点绑有配重石块，B点连接一根细杆，细杆下方连有木桶，使用时人可对细杆施加向上或向下的力。已知OA长为1m，OB长为3m。横杆的自重、支点处的摩擦均忽略不计，汲水过程中细杆始终竖直。若配重石块重300N，木桶装满水时，细杆、木桶和水总重140N，要使横杆提着装满水的木桶在水平位置静止（木桶完全离开井内水面）。求人对细杆的拉力F为_________N。 【答案】(1)惯性、摩擦、弹性和重力 (2)40 【详解】（1）由文中“在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用”可知，在中国传统机械时期，机械技术在原理方面经历了从利用杠杆、尖劈等原理发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。 （2）根据杠杆平衡条件可得，当横杆提着装满水的木桶在水平位置平衡时，B点受到的力 人对细杆的拉力 题型五 滑轮（共3小题） 13．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图所示，使用定滑轮匀速提升重力为的物体，分别用、、三个不同方向的力，不计绳重和摩擦，关于力的大小关系，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可知，图中滑轮的轴的位置固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力，因为物体匀速运动，忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，F1、F2、F3都与物体受到的重力G相等，所以三种拉法所用拉力一样大，即 故ABD错误，C正确。 故选C。 14．（24-25八年级下·北京西城·期末）学校的国旗杆顶部装有一个滑轮，如图所示。此滑轮属于________滑轮，这种滑轮的实质是________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 【答案】 定 等臂 【详解】[1][2]升旗杆上的滑轮使用时固定不动，是定滑轮，可以改变拉力的方向，但是不省力也不省距离，本质上是一个等臂杠杆。 15．（24-25八年级下·北京通州·期末）实验课上，同学们对滑轮的省力情况非常感兴趣。某小组用质量相同的多个滑轮，组装出四种不同的使用方式，随后他们用重力为6N的物体A进行了测试。测试过程如图所示，在竖直方向上的力、、、的作用下物体A均能匀速上升。不计绳重及摩擦，四个力中最大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设每个滑轮的重力为，物体A重力为。第一个图中是动滑轮，有效绳子段数为2，不计绳重及摩擦，则；第二个图是动滑轮的逆向使用，则；第三个图是定滑轮，则；第四个图是滑轮组，有效绳子段数为3，则。所以四个力中最大的是。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型六 功的理解和计算（共3小题） 16．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图所示的情境中，人对物体做功的是（　　） A．人推一块大石头没有推动 B．人将货物从地面拉到高处 C．人用力搬石头没有搬动 D．人举着杠铃稳定站立不动 【答案】B 【详解】A．人推一块大石头没有推动，人对石头有力的作用，石头没有在该力的方向上通过距离，人对石头不做功，故A不符合题意； B．人将货物从地面拉到高处，人对货物有力的作用，货物在该力的方向上通过距离，人对货物做了功，故B符合题意； C．人用力搬石头没有推动，人对石头有力的作用，石头没有在该力的方向上通过距离，人对石头不做功，故C不符合题意； D．人举着杠铃稳定站立不动，人对杠铃有力的作用，杠铃没有在该力的方向上通过距离，人对杠铃不做功，故D不符合题意。 故选B。 17．（24-25八年级下·北京顺义·期末）如图所示，用定滑轮提升物体A，A的重力为。分别用拉力、、将物体A竖直匀速提升，各拉力做功分别为、、，不考虑绳重和轮轴间摩擦。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．定滑轮本质是一个等臂杠杆，不考虑绳重和轮轴间摩擦，则不同方向拉绳子时，拉力都等于物体的重力，即 故AB错误； C．不考虑绳重和轮轴间摩擦，则，故C正确； D．沿不同方向拉时，拉力相等，物体升高相同高度时，绳子自由端移动的距离也相等，故有 故D错误。 故选C。 18．（24-25八年级下·北京通州·期末）一只质量为1kg的猫从2m高处落到地面上。在不计空气阻力的情况下，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．没有力对猫做功 B．猫的弹跳力对猫做了功 C．猫受到的重力对猫做功200J D．猫受到的重力对猫做功19.6J 【答案】D 【详解】ACD．猫在下落过程中受到重力作用，且重力方向与位移方向一致，因此重力对猫做功，重力做功W=mgh=1kg×9.8N/kg×2m=19.6J 故AC错误，D正确。 B．猫从高处下落的过程，不受弹跳力的作用，所以弹跳力不做功。故B错误。 故选D。 题型七 功率的理解（共3小题） 19．（24-25八年级下·北京顺义·期末）物理课上同学们学习了力（F）、重力（G）、压强（p）、功（W）、功率（P）几个物理量，他们将这些物理量的计算公式进行梳理，即①②③④，其中正确的是（　　） ①   m—质量 ②   S—受力面积 ③   s—距离④   t—时间 A．①②③④ B．只有② C．只有③ D．只有④ 【答案】A 【详解】①物体所受的重力与它的质量成正比，则，其中m表示质量，故①正确； ②物理学中，把物体所受的压力与受力面积之比叫作压强，用p表示，，其中S是受力面积，故②正确； ③物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，用W表示，，其中s是距离，故③正确； ④物理学中，将功与做功所用时间的比叫作功率，用符号P表示，，其中t是时间，故④正确； 综上所述，①②③④均正确，故A正确，BCD错误。 故选A。 20．（23-24八年级下·北京西城·期末）关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．机械的功率大，做功一定快 B．机械的功率大，做功一定多 C．机械做功的时间越短，功率一定越大 D．机械做的有用功越多，机械效率一定越高 【答案】A 【详解】AB．功率表示物体做功的快慢，功率大做功一定快，功率大做功不一定多，故A正确，B错误； C．由可知，做功时间短，但由于做功多少不确定，所以功率大小不确定，故C错误； D．由于机械效率是有用功与总功的比值，做有用功多，机械效率不一定高，故D错误。 故选A。 21．（24-25八年级下·北京通州·期末）热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内，挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，情境如图所示。关于此次比赛，下列说法正确的是（　　） A．挖掘机做功多，做功快，功率大 B．挖掘机做功多，做功慢，功率小 C．工人做功多，做功慢，功率大 D．工人做功少，做功快，功率小 【答案】A 【详解】挖掘机挖的坑更大，说明挖掘机做功较多，时间相同，根据可知挖掘机的功率较大，即做功较快。则工人做功较少，做功较慢，功率较小。故A正确，BCD错误。 故选A。 题型八 功率的两个公式的应用（共3小题） 22．（24-25八年级下·北京延庆·期末）如图所示的地面清洁机器人，质量为3kg。该机器人在所提供大小为150N的水平推力作用下，在4s内沿水平地面匀速直线运动了2m。求： (1)水平推力对机器人做的功。 (2)水平推力做功的功率。 【答案】(1)300J (2)75W 【详解】（1）机器人在150N的水平推力作用下，匀速直线运动了2m，水平推力对机器人做的功 （2）水平推力做功的功率 23．（24-25八年级下·北京平谷·期末）节能环保的电动汽车是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。如图所示为一辆电动汽车，其质量为1600kg，每个轮胎与水平路面的接触面积为，当电动机正常工作时的功率为2×104W时，汽车在水平路面上匀速直线行驶的速度是10m/s。（g取10N/kg）求： (1)汽车对水平路面的压强p； (2)汽车在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力f。 【答案】(1)2×106Pa (2)2000N 【详解】（1）汽车质量为1600kg，对水平路面的压力 每个轮胎与水平路面的接触面积为，对水平路面的压强 （2）电动机的功率为2×104W时，汽车的速度是10m/s，汽车的牵引力 因为汽车在水平路面上匀速直线行驶，根据二力平衡条件，汽车受到的牵引力和阻力大小相等，即 24．（24-25八年级下·北京门头沟·期末）（多选）如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做匀速直线运动，速度分别为v1、v2，图乙是F1、F2所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为f1、f2，F1、F2的功率是P1、P2.下列说法正确的是（　　） A．F1=F2 B．v1>v2 C．f1<f2 D．P1>P2 【答案】BD 【详解】A．由图乙可知，当拉力移动的距离相同时，由可知，拉力做的功多，水平拉力的大小关系为，故A错误； B．由图丙可知，两物体的路程-时间图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的运动时间相同时，A运动的路程大，由可知，两物体的速度关系为，故B正确； C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，A所受的摩擦力为，B所受的摩擦力为，由A项可知，因此A、B所受摩擦力的大小关系为，故C错误； D．因为、由可知功率的大小关系为，故D正确。 故选BD。 题型九 功率的应用（共3小题） 25．（24-25八年级下·北京朝阳·期末）甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛，他们同时从一楼冲向三楼，结果乙同学首先到达，甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为和，且。若甲同学做的功和功率分别为和，乙同学做的功和功率分别为和，则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2，且G1＞G2，楼的高度相等， 由可得，G1h＞G2h，甲做的功多，故A正确，B错误； CD．乙同学首先到达，甲同学随后到达，说明乙所用时间少，根据公式可知，甲同学的功率可能比乙同学的功率大，或者乙同学的功率可能等于甲同学的功率，即不能判断功率大小，故CD错误。 故选A。 26．（24-25八年级下·北京大兴·期末）如图所示，质量为m的小球从A点由静止开始自由下落，下落过程中速度越来越大，途经B、C两点，已知AB=BC，重力在AB段和BC段做的功分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（    ） A．W1=W2，P1=P2 B．W1=W2，P1<P2 C．W1<W2，P1=P2 D．W1<W2，P1<P2 【答案】B 【详解】由题知AB=BC，物体下落时重力不变，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即W1=W2；由于物体在自由下落时做加速运动，且AB=BC，根据可知，物体在BC段运动的时间短，根据可知，物体在BC段重力做功的功率较大，即P1＜P2。故B正确，ACD错误。 故选B。 27．（24-25八年级下·北京西城·期末）一辆货车在平直公路上匀速行驶，车辆标牌的部分信息如下表。当货车以最大载货量以及最大功率匀速行驶时，受到地面的阻力为2400N。已知轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2。g取10N/kg。求： 中国汽车股份有限公司制造 型号 **** 整车质量 1500kg 最大载货质量 2000kg 发动机最大功率 60kW (1)画出在平直公路上匀速行驶的货车的受力示意图。 (2)该货车在平直公路上匀速行驶的过程中对地面的压强。 (3)若这段公路限速80km/h，请通过计算判断该货车是否超速。 【答案】(1) (2)7×104Pa (3)该货车是超速行驶 【详解】（1）匀速行驶的货车的受力示意图，如图所示： （2）对地面的压强 （3）匀速行驶的货车F=f=2400N 由可得 因此，该货车是超速行驶。 题型十 机械效率的理解和计算（共3小题） 28．（25-26八年级上·北京·期末）（多选）齐齐用滑轮组以不同速度匀速提升重力为G的重物A，滑轮组绳子自由端的拉力均为F，如图，不计绳重和摩擦。第一次提升，拉力F的功率为，重物A以速度匀速上升h，测得所用的时间为；第二次提升，拉力F的功率为，重物A以速度匀速上升h，测得所用的时间为；第三次提升，当拉力F的功率为时，重物A以速度匀速上升2h。以下说法正确的是（　　） A．第三次提升所用的时间为 B．第三次提升的机械效率比第一次提升时大 C．在第二次提升中，拉力对物体做功的功率大于重力对物体做功的功率 D．可以推断出此滑轮组的动滑轮重力为 【答案】AD 【详解】A．由图可知，提升动滑轮绳子的段数为，则拉力移动的距离为，而滑轮组绳子自由端的拉力均为，则拉力做的功为 当拉力的功率为时， 当拉力的功率为时， 当拉力的功率为时， 所以重物以速度匀速上升所用的时间为 故A正确； B．第一次提升的机械效率 第三次提升的机械效率 第三次提升的机械效率与第一次提升一样大，故B错误； C．第二次提升中，拉力对物体做的功为有用功，，重力对物体做的功，做功时间相同，有可知，在第二次提升中，拉力对物体做功的功率等于重力对物体做功的功率，故C错误； D．由图可知，提升动滑轮绳子的段数为，不计绳重和摩擦，根据，可知滑轮组的动滑轮重力，故D正确。 故选AD。 29．（24-25八年级下·北京房山·期末）工人用如图所示的滑轮组，将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳子自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N，不计绳重和摩擦。求： (1)绳子自由端移动的速度大小。 (2)动滑轮的重力大小。 (3)拉力F的功率大小。 (4)滑轮组的机械效率。 【答案】(1)0.4m/s (2)100N (3)200W (4)90% 【详解】（1）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离s与物体提升高度h的关系为 绳子自由端移动的速度 （2）不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 （3）拉力做功的功率 （4）滑轮组的机械效率 30．（24-25八年级下·北京房山·期末）（多选）某工地使用起重机和滑轮组提升砖块，每次提升砖块的数量及所用时间如图甲、乙、丙所示。甲、乙图中，砖块被提升的高度相同，丙图中，砖块被起重机提升的高度大于砖块被滑轮组提升的高度。关于做功情况，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多 B．乙图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快 C．丙图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多 D．丙图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快 【答案】CD 【详解】A．甲图中，将相同的砖块提升相同高度，做的有用功相同，故A错误； B．乙图中，将相同的砖块提升相同高度，做的有用功相同，所用时间相同，做功快慢也相同，故B错误； CD．丙图中，相同的砖块，砖块被起重机提升的高度大于砖块被滑轮组提升的高度，起重机做的有用功大于滑轮组做的有用功，起重机所用时间小于滑轮组所用时间，起重机做功比滑轮组快，故CD正确。 故选CD。 题型十一 几种机械的机械效率（共3小题） 31．（24-25八年级下·北京房山·期末）小华测“滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验中的部分数据。 实验序号 钩码重力/G物/N 钩码上升的高度h/cm 自由端拉力F/N 自由端移动的距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.9 30 74.1% 2 4 10 1.6 30 83.3% 3 6 10 2.2 30 (1)根据表中记录的实验数据，利用公式________计算出该滑轮组第三次实验的机械效率为______%。（百分号前保留1位小数）。 (2)分析表中的实验数据，发现使用同一滑轮组提升______不同，机械效率不同。 【答案】(1) 90.9 (2)物体的重力 【详解】（1）[1][2]机械效率为 （2）分析比较1、2、3组数据发现，使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大，滑轮组的机械效率越高。故使用同一滑轮组提升物体的重力不同，机械效率不同。 32．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N，物体A的重力为800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为50W B．动滑轮的重力为200N C．该工人对地面的压力为150N D．提升过程中滑轮组的机械效率为90% 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，当拉力做的功为400J时，所需时间为4s，则拉力做功的功率 故A错误； B．由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，绳子自由端移动的速度 由可知，绳子自由端的拉力 若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于200N，故B错误； C．由力的平衡条件可知，地面对工人的支持力 由力的作用是相互的可知，该工人对地面的压力 故C正确； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选C。 33．（24-25八年级下·北京顺义·期末）（多选）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体A匀速上升。已知两个滑轮的质量相等，不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦。下列判断正确的是（　　） A．动滑轮的重力大小为60N B．滑轮组的机械效率为90% C．工人对地面的压力大小为800N D．支架受到滑轮组的拉力大小为900N 【答案】AB 【详解】如图所示，承担货物的绳子段数n=2，不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦，动滑轮的重力 滑轮组的机械效率 工人对地面的压力 已知两个滑轮的质量相等，支架受到滑轮组的拉力 故AB正确，CD错误。 故选AB。 题型十二 功、功率和效率的综合（共3小题） 34．（25-26八年级上·北京·期末）如图所示，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，将轻质支架放在力传感器上，支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时力传感器显示支架对A点的支持力示数如图甲所示。现在B点施加竖直向上的拉力，传感器示数与的关系图线为图乙中的b所示，已知，。 (1)求细木棒自身的重力G； (2)求图像中横坐标的值； (3)若将支架从A点稍向左移至C点，设OC的长度为x，试给出力传感器示数与的关系式。 【答案】(1)2.4 N (2)1.2N (3)（其中x的单位为cm） 【详解】（1）由图可知，当拉力为0时，力传感器的示数为2.0N，即支架对木棒的支持力为，均匀细木棒，其重心位于木棒的中点。已知木棒总长，则其重力的力臂 根据杠杆平衡条件可得，则 （2）从图乙可知，FBx是当传感器示数为0时，在B点施加的竖直向上的拉力FB的值。当传感器示数为0时，A点对木棒没有支持力。此时木棒在自身重力G和B点的拉力FB作用下平衡。重力力臂，拉力FB的力臂 根据杠杆平衡条件可得，则 （3）以O点为支点，力传感器示数为FN，由杠杆的平衡条件可得 代入、、可得 化简可得 则力传感器示数与FB的关系式为[x的单位是cm] 35．（24-25八年级下·北京门头沟·期末）如图所示，小军需要把质量为240kg的重物搬到2m高的车上，他采用5m长木板搭了一个斜面。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，用时5min将重物匀速地推到车上。求： (1)小军做功的功率； (2)关于此简易斜面装置的机械效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意得，小军用沿斜面向上的推力，将重物匀速推动的距离为，根据功的计算公式可得，小军做的功为 已知小军完成这些功所用时间为 所以根据功率计算公式可得，小军做功的功率为 （2）由题意得，小军利用斜面装置完成的总功为 已知小军利用斜面装置把质量为240kg的重物搬到2m高的车上，故物体的重力为 所以，小军利用斜面装置完成的有用功为 所以，此简易斜面装置的机械效率为 36．（24-25八年级下·北京通州·期末）小强用如图所示滑轮组向楼上搬重物A。他在绳子自由端用200N竖直向下的力，将重为360N的物体A在10s内匀速提升了2m。求： (1)拉力的功率； (2)拉力所做的额外功； (3)匀速提升物体时的机械效率。 【答案】(1)80W (2)80J (3)90% 【详解】（1）如图，有两根绳承担物体，，绳子自由端移动的距离 拉力做的功 拉力的功率 （2）使用滑轮组做的有用功 拉力所做的额外功 （3）匀速提升物体时的机械效率 $专题05 机械和功 题型1 杠杆的五要素及其分类 题型7 功率的理解（难点） 题型2 杠杆的平衡条件 题型8 功率的两个公式的应用（重点） 题型3 杠杆的平衡条件的计算应用（重点） 题型9 功率的应用 题型4杠杆的应用 题型10 机械效率的理解和计算（重点） 题型5 滑轮（常考点） 题型11 几种机械的机械效率 题型6 功的理解和计算 题型12 功、功率和效率的综合 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 杠杆的五要素及其分类（共3小题） 1．（24-25八年级下·北京怀柔·期末）骨、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是人踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，用表示；小腿肌肉施加的拉力为动力，用表示。重600N的小明在水平地面上完成双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟均离开地面。下列说法正确的是（　　） A．动力臂为8cm B．阻力臂为12cm C．小腿肌肉对每只脚的拉力为200N D．小腿肌肉对每只脚的拉力为400N 2．（24-25八年级下·北京东城·期末）如图所示是利用核桃夹夹核桃的情境。用力压手柄可夹碎核桃，核桃夹可视为杠杆。夹碎核桃时手对杠杆竖直向下的压力为F。则下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．该杠杆属于费力杠杆 C．核桃受到的压力为阻力，手对杠杆的压力F为动力 D．若要减小压力F，可以将压力F的作用点由P点移至Q点 3．（24-25八年级下·北京海淀·期末）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　） A．食品夹 B．船桨 C．托盘天平 D．核桃夹 题型二 杠杆的平衡条件（共3小题） 4．（24-25八年级下·北京房山·期末）实验桌上有满足要求的实验器材：已调零的弹簧测力计一个，重力为1N的钩码两个，杠杆一个。杠杆上相邻刻度间距离相等均为5cm，杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图所示。小华利用上述实验器材，设计一个实验证明：“杠杆在水平位置平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，动力与动力臂有关。” (1)如图甲所示，若杠杆在使用前左端高，右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向______（填“左”或“右”）调节至平衡。 (2)下列实验步骤中正确的实验顺序是______。 A．调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡 B．保证钩码的个数和位置不变，改变弹簧测力计的位置重复实验，记录动力臂、动力，将实验数据记录在表格中 C．记录动力臂、动力，将实验数据记录在表格中 D．将两个钩码挂在杠杆的点，将弹簧测力计挂在点，竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示 (3)如图丙所示，点仍悬挂两个钩码，用弹簧测力计在点沿着斜向上拉，使杠杆仍在水平位置平衡。与图乙所示相比，弹簧测力计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．（24-25八年级下·北京延庆·期末）某小组同学探究杠杆的平衡条件，他们所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等，弹簧测力计的量程和分度值均满足实验要求。 (1)实验前，如果杠杆静止时如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节； (2)杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂1个钩码，如图乙所示，然后可以用弹簧测力计在______（选填“B”或“C”）点竖直向上拉杠杆，使杠杆再次水平平衡； (3)同学们经过一系列探究，将收集到的实验数据记录到下面表格中。 阻力F2/N 1.5 0.5 0.5 2 0.5 阻力臂l2/m 0.1 0.1 0.1 0.24 0.08 0.5 动力F1/N 2.5 动力臂l1/m 0.15 0.1 0.5 0.03 0.04 通过分析实验数据归纳出杠杆平衡的条件是______。 6．（24-25八年级下·北京·期末）小红利用如图所示的实验装置进行实验时，使用的每个钩码重力均为1N，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题： (1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______侧调节（选填“左”或“右”）。实验中让杠杆在水平位置平衡的主要目的是____________________。 (2)如图乙所示，竖直向上拉动电子测力计，使杠杆水平平衡，则测力计示数应为__________N。 (3)如图丙所示，当杠杆右端的钩码位置和数量保持不变，依次沿DA、DB、DC方向拉动电子测力计，使杠杆静止时，均保持水平平衡，观察到测力计示数逐渐变大，理由是_____________。 题型三 杠杆的平衡条件的计算应用（共3小题） 7．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图甲所示为我国古代劳动人民在建筑工地上运送大木料的情境，其简化装置如图乙所示，O为轻质杠杆AB的转轴，，木块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡。已知木块的重力为1200N，工人重力为700N，双脚面积为，不计转轴处的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．木块恰好离开地面时，工人的拉力为300N B．木块恰好离开地面时，工人对地面的压力为1100N C．工人的拉力为300N时，木块对地面的压力为900N D．工人的拉力为300N时，人对地面的压强为10000Pa 8．（24-25八年级下·北京房山·期末）（多选）T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。图甲所示，是小华在水平地面将杠铃拉至与水平地面平行时的情境，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点且与杠铃垂直，杠铃的重心在A点。图丙所示，是小华将杠铃拉至另一位置静止时的情境，此时杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力与杠铃垂直，且仍作用在B点。已知杠铃总重力为G，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 9．（24-25八年级下·北京房山·期末）杆秤是我国传统的称量工具。如图所示是小华制作的杆秤示意图，使用时将待测物体挂在A点的秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的提纽，，，秤砣的质量，称量时秤砣在秤杆上移动至某位置时秤杆达到水平平衡，此时就可以读出待称物体的质量。秤杆和秤钩的质量忽略不计，g取10N/kg。 (1)用B处提纽称量时，秤砣移到距C点11cm处，求所称物体的重力大小。 (2)用C处提纽称量质量为3kg的物体，求秤砣应该移到距C点多远的距离。 题型四 杠杆的应用（共3小题） 10．（24-25八年级下·北京延庆·期末）（多选）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用之间的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A． B． C． D． 11．（24-25八年级下·北京石景山·期末）如图甲所示，小石在健身房做提踵训练（踮脚尖）。身体可简化为杠杆模型（如图乙所示）脚掌与地面的接触点可看成支点；两小腿肌肉对脚跟的拉力可看成一个动力，方向竖直向上；人体重力可看成阻力。已知小石的重力为600N。 (1)当小石踮起脚尖如图丙所示，长为6cm，长为4cm，静止时，求小腿肌肉的拉力的大小。 (2)为更有效地锻炼小腿肌肉，教练建议小石利用哑铃负重提踵训练。请你运用物理知识分析说明原因。 12．（24-25八年级下·北京平谷·期末）阅读《中国古代灿烂的文明—传统机械》，回答第题。 中国古代灿烂的文明—传统机械 中国是世界上机械发展最早的国家之一，在传统机械方面，我国在很长一段时期都领先于世界上的其他国家。 中国的传统机械时期经历了三个发展阶段。 第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作，同时也有一些骨制工具。这一阶段后期出现了磨制的石器，使工具的形状趋于合理。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。 第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械，反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。 第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。从动力方面看，这一阶段已经开始使用畜力和风力作为原动力。农业机械的种类更多，还出现了桔槔、辘轳等复合机械工具，图所示为用桔槔汲水的示意图。商代青铜工具和器械开始得到较广泛的应用，青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生，这一阶段后期，陶范熔铸技术得到了进一步的发展。 总的来看，中国的传统机械时期在动力方面由只利用人力发展为人力、畜力等并用；在材料方面由以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主；在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械；在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用；在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。这些情况说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。 根据材料回答问题。 (1)在中国传统机械时期，机械技术在原理方面经历了从利用杠杆、尖劈等原理发展为对____________等原理的利用。 (2)如图所示，其上方的横杆是一根硬棒，横杆由竖木支撑，可绕通过O点的转轴转动，横杆A点绑有配重石块，B点连接一根细杆，细杆下方连有木桶，使用时人可对细杆施加向上或向下的力。已知OA长为1m，OB长为3m。横杆的自重、支点处的摩擦均忽略不计，汲水过程中细杆始终竖直。若配重石块重300N，木桶装满水时，细杆、木桶和水总重140N，要使横杆提着装满水的木桶在水平位置静止（木桶完全离开井内水面）。求人对细杆的拉力F为_________N。 题型五 滑轮（共3小题） 13．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图所示，使用定滑轮匀速提升重力为的物体，分别用、、三个不同方向的力，不计绳重和摩擦，关于力的大小关系，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 14．（24-25八年级下·北京西城·期末）学校的国旗杆顶部装有一个滑轮，如图所示。此滑轮属于________滑轮，这种滑轮的实质是________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 15．（24-25八年级下·北京通州·期末）实验课上，同学们对滑轮的省力情况非常感兴趣。某小组用质量相同的多个滑轮，组装出四种不同的使用方式，随后他们用重力为6N的物体A进行了测试。测试过程如图所示，在竖直方向上的力、、、的作用下物体A均能匀速上升。不计绳重及摩擦，四个力中最大的是（　　） A． B． C． D． 题型六 功的理解和计算（共3小题） 16．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图所示的情境中，人对物体做功的是（　　） A．人推一块大石头没有推动 B．人将货物从地面拉到高处 C．人用力搬石头没有搬动 D．人举着杠铃稳定站立不动 17．（24-25八年级下·北京顺义·期末）如图所示，用定滑轮提升物体A，A的重力为。分别用拉力、、将物体A竖直匀速提升，各拉力做功分别为、、，不考虑绳重和轮轴间摩擦。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 18．（24-25八年级下·北京通州·期末）一只质量为1kg的猫从2m高处落到地面上。在不计空气阻力的情况下，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．没有力对猫做功 B．猫的弹跳力对猫做了功 C．猫受到的重力对猫做功200J D．猫受到的重力对猫做功19.6J 题型七 功率的理解（共3小题） 19．（24-25八年级下·北京顺义·期末）物理课上同学们学习了力（F）、重力（G）、压强（p）、功（W）、功率（P）几个物理量，他们将这些物理量的计算公式进行梳理，即①②③④，其中正确的是（　　） ①   m—质量 ②   S—受力面积 ③   s—距离④   t—时间 A．①②③④ B．只有② C．只有③ D．只有④ 20．（23-24八年级下·北京西城·期末）关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．机械的功率大，做功一定快 B．机械的功率大，做功一定多 C．机械做功的时间越短，功率一定越大 D．机械做的有用功越多，机械效率一定越高 21．（24-25八年级下·北京通州·期末）热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内，挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，情境如图所示。关于此次比赛，下列说法正确的是（　　） A．挖掘机做功多，做功快，功率大 B．挖掘机做功多，做功慢，功率小 C．工人做功多，做功慢，功率大 D．工人做功少，做功快，功率小 题型八 功率的两个公式的应用（共3小题） 22．（24-25八年级下·北京延庆·期末）如图所示的地面清洁机器人，质量为3kg。该机器人在所提供大小为150N的水平推力作用下，在4s内沿水平地面匀速直线运动了2m。求： (1)水平推力对机器人做的功。 (2)水平推力做功的功率。 23．（24-25八年级下·北京平谷·期末）节能环保的电动汽车是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。如图所示为一辆电动汽车，其质量为1600kg，每个轮胎与水平路面的接触面积为，当电动机正常工作时的功率为2×104W时，汽车在水平路面上匀速直线行驶的速度是10m/s。（g取10N/kg）求： (1)汽车对水平路面的压强p； (2)汽车在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力f。 24．（24-25八年级下·北京门头沟·期末）（多选）如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做匀速直线运动，速度分别为v1、v2，图乙是F1、F2所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为f1、f2，F1、F2的功率是P1、P2.下列说法正确的是（　　） A．F1=F2 B．v1>v2 C．f1<f2 D．P1>P2 题型九 功率的应用（共3小题） 25．（24-25八年级下·北京朝阳·期末）甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛，他们同时从一楼冲向三楼，结果乙同学首先到达，甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为和，且。若甲同学做的功和功率分别为和，乙同学做的功和功率分别为和，则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 26．（24-25八年级下·北京大兴·期末）如图所示，质量为m的小球从A点由静止开始自由下落，下落过程中速度越来越大，途经B、C两点，已知AB=BC，重力在AB段和BC段做的功分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（    ） A．W1=W2，P1=P2 B．W1=W2，P1<P2 C．W1<W2，P1=P2 D．W1<W2，P1<P2 27．（24-25八年级下·北京西城·期末）一辆货车在平直公路上匀速行驶，车辆标牌的部分信息如下表。当货车以最大载货量以及最大功率匀速行驶时，受到地面的阻力为2400N。已知轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2。g取10N/kg。求： 中国汽车股份有限公司制造 型号 **** 整车质量 1500kg 最大载货质量 2000kg 发动机最大功率 60kW (1)画出在平直公路上匀速行驶的货车的受力示意图。 (2)该货车在平直公路上匀速行驶的过程中对地面的压强。 (3)若这段公路限速80km/h，请通过计算判断该货车是否超速。 题型十 机械效率的理解和计算（共3小题） 28．（25-26八年级上·北京·期末）（多选）齐齐用滑轮组以不同速度匀速提升重力为G的重物A，滑轮组绳子自由端的拉力均为F，如图，不计绳重和摩擦。第一次提升，拉力F的功率为，重物A以速度匀速上升h，测得所用的时间为；第二次提升，拉力F的功率为，重物A以速度匀速上升h，测得所用的时间为；第三次提升，当拉力F的功率为时，重物A以速度匀速上升2h。以下说法正确的是（　　） A．第三次提升所用的时间为 B．第三次提升的机械效率比第一次提升时大 C．在第二次提升中，拉力对物体做功的功率大于重力对物体做功的功率 D．可以推断出此滑轮组的动滑轮重力为 29．（24-25八年级下·北京房山·期末）工人用如图所示的滑轮组，将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳子自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N，不计绳重和摩擦。求： (1)绳子自由端移动的速度大小。 (2)动滑轮的重力大小。 (3)拉力F的功率大小。 (4)滑轮组的机械效率。 30．（24-25八年级下·北京房山·期末）（多选）某工地使用起重机和滑轮组提升砖块，每次提升砖块的数量及所用时间如图甲、乙、丙所示。甲、乙图中，砖块被提升的高度相同，丙图中，砖块被起重机提升的高度大于砖块被滑轮组提升的高度。关于做功情况，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多 B．乙图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快 C．丙图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多 D．丙图中，起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快 题型十一 几种机械的机械效率（共3小题） 31．（24-25八年级下·北京房山·期末）小华测“滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验中的部分数据。 实验序号 钩码重力/G物/N 钩码上升的高度h/cm 自由端拉力F/N 自由端移动的距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.9 30 74.1% 2 4 10 1.6 30 83.3% 3 6 10 2.2 30 (1)根据表中记录的实验数据，利用公式________计算出该滑轮组第三次实验的机械效率为______%。（百分号前保留1位小数）。 (2)分析表中的实验数据，发现使用同一滑轮组提升______不同，机械效率不同。 32．（24-25八年级下·北京房山·期末）如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N，物体A的重力为800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为50W B．动滑轮的重力为200N C．该工人对地面的压力为150N D．提升过程中滑轮组的机械效率为90% 33．（24-25八年级下·北京顺义·期末）（多选）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体A匀速上升。已知两个滑轮的质量相等，不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦。下列判断正确的是（　　） A．动滑轮的重力大小为60N B．滑轮组的机械效率为90% C．工人对地面的压力大小为800N D．支架受到滑轮组的拉力大小为900N 题型十二 功、功率和效率的综合（共3小题） 34．（25-26八年级上·北京·期末）如图所示，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，将轻质支架放在力传感器上，支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时力传感器显示支架对A点的支持力示数如图甲所示。现在B点施加竖直向上的拉力，传感器示数与的关系图线为图乙中的b所示，已知，。 (1)求细木棒自身的重力G； (2)求图像中横坐标的值； (3)若将支架从A点稍向左移至C点，设OC的长度为x，试给出力传感器示数与的关系式。 35．（24-25八年级下·北京门头沟·期末）如图所示，小军需要把质量为240kg的重物搬到2m高的车上，他采用5m长木板搭了一个斜面。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，用时5min将重物匀速地推到车上。求： (1)小军做功的功率； (2)关于此简易斜面装置的机械效率。 36．（24-25八年级下·北京通州·期末）小强用如图所示滑轮组向楼上搬重物A。他在绳子自由端用200N竖直向下的力，将重为360N的物体A在10s内匀速提升了2m。求： (1)拉力的功率； (2)拉力所做的额外功； (3)匀速提升物体时的机械效率。 $