北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功（有答案）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 143.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-19 20:57:54 | ||
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文档简介
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功
一、单选题
1.如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A. 剪子 B. 钓鱼竿
C. 核桃夹 D. 羊角锤
2.一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡。他爬坡时的功率与下列哪一个最接近
A. 几瓦 B. 十几瓦 C. 一百多瓦 D. 一千多瓦
3.某建筑工地上，一台起重机10s内将重1.5×104N的物体匀速提升3m，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。下列分析错误的是（ ）
A. 拉力F的大小为7.5×103N B. 有用功的大小为4.5×104J
C. 额外功的大小为1.5×104J D. 拉力F的功率为6.0×103W
4.如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A. 减小提升重物上升的高度 B. 减小被提升重物的质量
C. 减小定滑轮的重力 D. 减小动滑轮的重力
5.如图，将同一物体沿不同的光滑斜面拉到斜面顶端所用的力分别为F1、F2、F3 ， 力所做的功分别为W1、W2、W3 ， 则它们之间的关系正确的是（ ）
A. F1=F2=F3 W1=W2=W3 B. F1＜F2＜F3 W1=W2=W3
C. F1＞F2＞F3 W1=W2=W 3 D. F1=F2=F3 W1＞W2＞W3
6.如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（ ）
A. 甲的速度一定大于乙的速度 B. 甲的重力一定大于乙的重力
C. 拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功 D. 拉力F甲功率一定大于拉力F乙的功率
7.如图所示，有一轻质木板（质量忽略不计），左端可绕O点转动，长为L，右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着.当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，则下列表示拉力F与物块运动时间t的关系图中，正确的是（）
A. B. C. D.
8.如图，体积相同的铁块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态，现将铁块和铝块同时浸没到水中，杠杆将（ ）
A. 左端下降 B. 右端下降 C. 杠杆仍然平衡 D. 条件不足，无法判断
9.如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置平衡的是（ ）
A. 右边夹子向左移动 B. 左边夹子向左移动
C. 右边毛巾的下角夹在左边夹子上 D. 左边毛中的下角夹在右边夹子上
10.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人用滑轮组提升这些砖则需要几个小时．二者相比，下列说法正确的是（ ）
A. 起重机的功率大，做功多 B. 起重机的机械效率高，做功慢
C. 起重机的功率大，做功快 D. 起重机的机械效率高，做功多
二、填空题
11.某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
比较(a)、(b)两图可知： 。
比较(b)、(c)、(d)三图可知： 。
12.如图，重10N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s，弹簧测力计的示数为4N，物体A所受重力做的功为________J，拉力F做的功是________J。
13.如图斜面长6m、高1.5m，工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是 W；该斜面机械效率是 %．
14.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：
实验序号 钩码重 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
① 1.0 20.00 0.7 40.00
② 2.0 20.00 1.2 40.00
③ 3.0 20.00 1.7 40.00
（1）实验时，用手 拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升。
（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 ．
（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W．静止时拉力F的大小 （选填“大于”“小于”“等于”）1.7N。
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
15.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知t=0～2s物体处于________(选填“运动“或“静止”)状态，水平推力F做的功为________J；t=4～6s,物体经过的距离为________m，水平推力F做的功为________J。
三、实验探究题
16.某班同学进行登楼比赛，看谁做功快．甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中．
学生 实验序号 学生的质量（千克） 楼梯的高度（米） 登梯做的功（焦耳） 所用的时间（秒）
甲 1 50 3 1470 5
2 50 3 1470 8
乙 3 54 6 3175.2 12
4 54 3 1587.6 5
（1）分析比较以上实验数据，可以得出登楼做功最快的学生是________ （选填“甲”或“乙”）．
（2）分析比较实验次数________ ，可以得出的初步结论是：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快．
（3）分析比较实验次数1和2，可以得出的初步结论是________ ．
（4）分析比较实验次数2与3，若要比较甲乙两为同学做功的快慢，则可以比较________ 来确定那位同学做功快．因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是________ ．
17.在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆停在如图甲所示的位置，小明应该将杠杆右端平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 的大小．
（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆左边挂上钩码，在右边用测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示，当测力计的示数如图丙所示，则此时测力计的拉力大小是 N．
（3）以测力计拉力为动力F1 ， 钩码重力为阻力F2 ， 多次调整力与力臂的大小来进行测量，得出的数据如表所示：
实验次数 动力F1/N 动力臂L/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 2 10 2 10
2 1 20 2 10
3 2.5 10 1 25
分析表中数据得出：杠杆的平衡条件是 ．
（4）在本实验中需要进行多次测量的目的是 ．
A.减小误差
B.求平均值
C.使结论具有普遍性
（5）当测力计由竖直方向变为向右倾斜下拉并保持杠杆在水平位置平衡，如图1所示，此过程中测力计的拉力F （填“变大”“不变”或“变小”）
（6）杠杆在生活中有着广泛的应用，如图2所示是剪铁皮的剪刀，在使用时，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”）．
四、计算题
18.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：
（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？
19.工人师傅用如图所示的滑轮提起700N的重物，使重物在20s内匀速竖直上升3m。在这个过程中，竖直向上的拉力做的功为3000J。求:
（1）拉力的功率。
（2）滑轮的机械效率。
20.一种全新的压缩燃烧原理可使汽油发动机的效率达到60%。所谓发动机效率是指发动机所做的有用功与汽油完全燃烧释放的热量之比。当前汽油发动机的最高效率约为30%。假期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上以25m/s的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了6.4kg汽油（完全燃烧）， 汽车牵引力功率为20kW。（汽油热值q汽油=4.5×107J/kg）。求：
（1）该汽车行驶过程中所受到的阻力f；
（2）该汽车发动机的效率η；
（3）当小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理后，发动机的效率提升到了50%。若小明全家在一次自驾旅行中，汽车油箱内剩余汽油的质量为16kg。请通过计算说明：若该车以20kW的功率和25m/s的速度持续匀速行驶，该车能否仅凭剩余油量到达400km远的目的地？
21.明明同学使用如图所示装置滑轮组，用350N拉力把重600N物体1min内匀速提升0.6m，不计绳重与摩擦，求：
（1）绳子自由端运动速度；
（2）动滑轮重；
（3）若仍使用该滑轮组匀速提升重800N物体时，作用在绳子自由端的拉力（绳子没有断）。
答案部分
一、单选题
1.【答案】 B
2.【答案】 C
3.【答案】 A
4.【答案】 D
5.【答案】 B
6.【答案】 B
7.【答案】 A
8.【答案】 B
9.【答案】 D
10.【答案】 C
二、填空题
11.【答案】 使用定滑轮不能省力，但可以改变拉力的方向；使用定滑轮提起重物，沿不同方向的拉力大小都相等。
12.【答案】 0；6.4
13.【答案】 750；80
14.【答案】 匀速；71.4；0.17；小于；增大
15.【答案】 静止；0；8；16
三、实验探究题
16.【答案】 （1）乙
（2）1与4．
（3）做相同的功，所用时间越少的，做功越快
（4）做的功与所用时间的比值；功/时间
17.【答案】 （1）右；力臂
（2）1
（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）C
（5）变大
（6）省力
四、计算题
18.【答案】 （1）解：将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×10m=30m
汽车拉绳子的拉力做的功W总=Fs=2×103N×30m=6×104J
答：将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了6×104J的功；
（2）解：汽车对物体做的有用功W有用=Gh=5.4×103N×10m=5.4×104J
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为90%
（3）解：汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力
牵引力做功功率
答：若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为1.2×104W。
19.【答案】 （1）解：
（2）解：
20.【答案】 （1）解：汽车做匀速直线运动，受到的阻力和牵引力是一对大小相等的平衡力，由
可得阻力
答：该汽车行驶过程中所受到的阻力是800N
（2）解：汽油完全燃烧放出的热量
由 可得汽车做的功
则效率
答：该汽车发动机的效率是25%
（3）解：由
可得
所以该车能仅凭剩余油量到达400km远的目的地。
答：该车能仅凭剩余油量到达400km远的目的地。
21.【答案】 （1）绳端移动距离s=nh=2×0.6m=1.2m
由速度公式可得，绳端移动速度为
答：绳子自由端运动速度0.04m/s；
（2）由
得G动=nF-G物=2×350N-600N=100N
答：动滑轮重100N；
（3）绳端拉力
答：若仍使用该滑轮组匀速提升重800N物体时，作用在绳子自由端的拉力450N。
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功
一、单选题
1.如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A. 剪子 B. 钓鱼竿
C. 核桃夹 D. 羊角锤
2.一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡。他爬坡时的功率与下列哪一个最接近
A. 几瓦 B. 十几瓦 C. 一百多瓦 D. 一千多瓦
3.某建筑工地上，一台起重机10s内将重1.5×104N的物体匀速提升3m，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。下列分析错误的是（ ）
A. 拉力F的大小为7.5×103N B. 有用功的大小为4.5×104J
C. 额外功的大小为1.5×104J D. 拉力F的功率为6.0×103W
4.如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A. 减小提升重物上升的高度 B. 减小被提升重物的质量
C. 减小定滑轮的重力 D. 减小动滑轮的重力
5.如图，将同一物体沿不同的光滑斜面拉到斜面顶端所用的力分别为F1、F2、F3 ， 力所做的功分别为W1、W2、W3 ， 则它们之间的关系正确的是（ ）
A. F1=F2=F3 W1=W2=W3 B. F1＜F2＜F3 W1=W2=W3
C. F1＞F2＞F3 W1=W2=W 3 D. F1=F2=F3 W1＞W2＞W3
6.如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（ ）
A. 甲的速度一定大于乙的速度 B. 甲的重力一定大于乙的重力
C. 拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功 D. 拉力F甲功率一定大于拉力F乙的功率
7.如图所示，有一轻质木板（质量忽略不计），左端可绕O点转动，长为L，右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着.当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，则下列表示拉力F与物块运动时间t的关系图中，正确的是（）
A. B. C. D.
8.如图，体积相同的铁块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态，现将铁块和铝块同时浸没到水中，杠杆将（ ）
A. 左端下降 B. 右端下降 C. 杠杆仍然平衡 D. 条件不足，无法判断
9.如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置平衡的是（ ）
A. 右边夹子向左移动 B. 左边夹子向左移动
C. 右边毛巾的下角夹在左边夹子上 D. 左边毛中的下角夹在右边夹子上
10.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人用滑轮组提升这些砖则需要几个小时．二者相比，下列说法正确的是（ ）
A. 起重机的功率大，做功多 B. 起重机的机械效率高，做功慢
C. 起重机的功率大，做功快 D. 起重机的机械效率高，做功多
二、填空题
11.某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
比较(a)、(b)两图可知： 。
比较(b)、(c)、(d)三图可知： 。
12.如图，重10N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s，弹簧测力计的示数为4N，物体A所受重力做的功为________J，拉力F做的功是________J。
13.如图斜面长6m、高1.5m，工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是 W；该斜面机械效率是 %．
14.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：
实验序号 钩码重 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
① 1.0 20.00 0.7 40.00
② 2.0 20.00 1.2 40.00
③ 3.0 20.00 1.7 40.00
（1）实验时，用手 拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升。
（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 ．
（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W．静止时拉力F的大小 （选填“大于”“小于”“等于”）1.7N。
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
15.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知t=0～2s物体处于________(选填“运动“或“静止”)状态，水平推力F做的功为________J；t=4～6s,物体经过的距离为________m，水平推力F做的功为________J。
三、实验探究题
16.某班同学进行登楼比赛，看谁做功快．甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中．
学生 实验序号 学生的质量（千克） 楼梯的高度（米） 登梯做的功（焦耳） 所用的时间（秒）
甲 1 50 3 1470 5
2 50 3 1470 8
乙 3 54 6 3175.2 12
4 54 3 1587.6 5
（1）分析比较以上实验数据，可以得出登楼做功最快的学生是________ （选填“甲”或“乙”）．
（2）分析比较实验次数________ ，可以得出的初步结论是：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快．
（3）分析比较实验次数1和2，可以得出的初步结论是________ ．
（4）分析比较实验次数2与3，若要比较甲乙两为同学做功的快慢，则可以比较________ 来确定那位同学做功快．因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是________ ．
17.在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆停在如图甲所示的位置，小明应该将杠杆右端平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 的大小．
（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆左边挂上钩码，在右边用测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示，当测力计的示数如图丙所示，则此时测力计的拉力大小是 N．
（3）以测力计拉力为动力F1 ， 钩码重力为阻力F2 ， 多次调整力与力臂的大小来进行测量，得出的数据如表所示：
实验次数 动力F1/N 动力臂L/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 2 10 2 10
2 1 20 2 10
3 2.5 10 1 25
分析表中数据得出：杠杆的平衡条件是 ．
（4）在本实验中需要进行多次测量的目的是 ．
A.减小误差
B.求平均值
C.使结论具有普遍性
（5）当测力计由竖直方向变为向右倾斜下拉并保持杠杆在水平位置平衡，如图1所示，此过程中测力计的拉力F （填“变大”“不变”或“变小”）
（6）杠杆在生活中有着广泛的应用，如图2所示是剪铁皮的剪刀，在使用时，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”）．
四、计算题
18.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：
（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？
19.工人师傅用如图所示的滑轮提起700N的重物，使重物在20s内匀速竖直上升3m。在这个过程中，竖直向上的拉力做的功为3000J。求:
（1）拉力的功率。
（2）滑轮的机械效率。
20.一种全新的压缩燃烧原理可使汽油发动机的效率达到60%。所谓发动机效率是指发动机所做的有用功与汽油完全燃烧释放的热量之比。当前汽油发动机的最高效率约为30%。假期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上以25m/s的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了6.4kg汽油（完全燃烧）， 汽车牵引力功率为20kW。（汽油热值q汽油=4.5×107J/kg）。求：
（1）该汽车行驶过程中所受到的阻力f；
（2）该汽车发动机的效率η；
（3）当小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理后，发动机的效率提升到了50%。若小明全家在一次自驾旅行中，汽车油箱内剩余汽油的质量为16kg。请通过计算说明：若该车以20kW的功率和25m/s的速度持续匀速行驶，该车能否仅凭剩余油量到达400km远的目的地？
21.明明同学使用如图所示装置滑轮组，用350N拉力把重600N物体1min内匀速提升0.6m，不计绳重与摩擦，求：
（1）绳子自由端运动速度；
（2）动滑轮重；
（3）若仍使用该滑轮组匀速提升重800N物体时，作用在绳子自由端的拉力（绳子没有断）。
答案部分
一、单选题
1.【答案】 B
2.【答案】 C
3.【答案】 A
4.【答案】 D
5.【答案】 B
6.【答案】 B
7.【答案】 A
8.【答案】 B
9.【答案】 D
10.【答案】 C
二、填空题
11.【答案】 使用定滑轮不能省力，但可以改变拉力的方向；使用定滑轮提起重物，沿不同方向的拉力大小都相等。
12.【答案】 0；6.4
13.【答案】 750；80
14.【答案】 匀速；71.4；0.17；小于；增大
15.【答案】 静止；0；8；16
三、实验探究题
16.【答案】 （1）乙
（2）1与4．
（3）做相同的功，所用时间越少的，做功越快
（4）做的功与所用时间的比值；功/时间
17.【答案】 （1）右；力臂
（2）1
（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）C
（5）变大
（6）省力
四、计算题
18.【答案】 （1）解：将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×10m=30m
汽车拉绳子的拉力做的功W总=Fs=2×103N×30m=6×104J
答：将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了6×104J的功；
（2）解：汽车对物体做的有用功W有用=Gh=5.4×103N×10m=5.4×104J
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为90%
（3）解：汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力
牵引力做功功率
答：若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为1.2×104W。
19.【答案】 （1）解：
（2）解：
20.【答案】 （1）解：汽车做匀速直线运动，受到的阻力和牵引力是一对大小相等的平衡力，由
可得阻力
答：该汽车行驶过程中所受到的阻力是800N
（2）解：汽油完全燃烧放出的热量
由 可得汽车做的功
则效率
答：该汽车发动机的效率是25%
（3）解：由
可得
所以该车能仅凭剩余油量到达400km远的目的地。
答：该车能仅凭剩余油量到达400km远的目的地。
21.【答案】 （1）绳端移动距离s=nh=2×0.6m=1.2m
由速度公式可得，绳端移动速度为
答：绳子自由端运动速度0.04m/s；
（2）由
得G动=nF-G物=2×350N-600N=100N
答：动滑轮重100N；
（3）绳端拉力
答：若仍使用该滑轮组匀速提升重800N物体时，作用在绳子自由端的拉力450N。
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