人教版八下物理专题训练三 功、机械能和简单机械
一、单项选择题(共15小题;共60分)
1. 如图所示, 三个物体在同样大的力 作用下,都沿着 的方向移动距离 ,比较力 对三个物体所做的功
A. 一样多 B. 对 做的功多 C. 对 做的功多 D. 对 做的功多
2. 运动员用 牛的力将质量为 千克的铅球推出手,铅球落到 米远处后又在地上向前滚动了 米,铅球在空中飞行的过程中,运动员对铅球所做的功是
A. 焦 B. 焦 C. 焦 D. 焦
3. 下列生活实例中,力对物体做功的有
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
4. 下列说法正确的是
A. 做功越快,功率越大 B. 做功越多,功率越大
C. 做功所用的时间越少,功率越大 D. 做功越少,功率越大
5. 甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们二人
A. 做的功相同,但甲的功率较大 B. 做的功相同,功率也相同
C. 甲做的功较多,但功率相同 D. 甲做的功多,功率也较大
6. 攀岩运动如图所示,是从登山运动中派生出来的新项目,它集健身、娱乐、竞技于一体,以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者,要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小,不需要测量的物理量是
A. 运动员的质量 B. 运动员的身高
C. 攀岩的高度 D. 攀岩所用的时间
7. 关于功率,下列说法正确的是
A. 力对物体做的功越多,功率就越大
B. 做功时间短的机械,功率大
C. 完成相同的功,用的时间越长,功率越大
D. 功率大的机械在单位时间里做的功多
8. 如图所示的杠杆 处于平衡状态, 点为杠杆的支点,则力 的力臂是
A. B. C. D.
9. 如图所示, 为杠杆的支点, 点挂一重物,为使杠杠在水平位置平衡,若在 点施加一个力并使该力最小,该力应沿
A. 方向 B. 方向 C. 方向 D. 方向
10. 如图所示,小明分别用甲、乙两种不同方式把同一桶砂子从他家一楼地面提到二楼地面,若绳重和滑轮的摩擦均可忽略不计。关于 和 做功的情况,以下判断正确的是
A. 两种方式功率一定相等 B. 两种方式所做的有用功一定相等
C. 两种方式所做的总功一定相等 D. 两种方式机械效率一定相等
11. 把质量相等的 、 两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后
A. 上升 B. 下降 C. 、 均静止 D. 无法判断
12. 甲、乙两机器,甲的机械效率是 ,乙的机械效率是 ,则下列说法正确的是
A. 甲机器的功率大
B. 使用甲机器较省力
C. 甲机器的额外功占总功的百分比较小
D. 在相同时间内,甲机器做功较多
13. 如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同()的两个木块,分别在水平推力 和 的作用下,相同时间 内做匀速直线运动经过相同的距离 ,推力所做的功为 和 ,功率为 和 ,则下列关系式正确的是
A. B. C. D.
14. 某同学使用图中装置探究滑轮组,物体重 ,下面说法错误的是
A. 该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,既可以省力,又可以改变力的方向
B. 若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起重物,拉力至少为
C. 若将重物提升 ,绳子自由端需要移动
D. 实验中,该同学匀速提升物体,所用拉力大于
15. 小明用如图所示的滑轮组将一个重为 的物体匀速提升 ,所用的拉力为 ,此时拉力所做的功为 ,滑轮组的机械效率为 ;若仍用该滑轮组提升一个重为 的物体。此时滑轮组的机械效率为 ,则 、 、 分别是(不计绳重和摩擦)
A. ,, B. ,, C. ,, D. ,,
二、填空题(共14小题;共78分)
16. 物理学中所讲的做功包含两个必要因素:一是 ,二是 ,功的计算公式是 ,在国际单位制中功的单位是 。
17. 功率:为了比较 ,在物理学中引入了功率的概念。比较做功快慢的方法有: 。 叫做功率,定义式: 。在 制中,功的单位是焦,时间的单位是秒,功率的单位是 。
18. 在地震救灾时,运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行,当它把救灾物资投下,救灾物资在下落过程中重力势能 ;在整个过程中飞机动能将 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
19. 滚摆在下降的过程中 能转化为 能,在上升的过程中, 能转化为 ,如果不考虑空气阻力的作用,在动能和势能相互转化的过程中,滚摆所具有的机械能 (填“增大”‘‘减小”或‘‘保持不变”)。
20. 一位同学用棒挑着重物扛在肩上行走,如图所示,他胳膊所用的力 物重(选填“大于”、“小于”或“等于”),要使胳膊所用的力减小些,可采用的办法是将重物 肩膀(选填“远离”或“靠近”),或者是将手更加 肩膀(选填“远离”或“靠近”)。
21. 如图所示,用四种方式分别拉起重为 \( 150\ {\rm }{\rm N} \) 的物体,只使用动滑轮的是图 ;若不计滑轮的重和摩擦,最省力的是图 。
22. 使用起重机把重 的物体匀速提高 ,机械效率是 ,它做的有用功是 ,额外功是 。
23. 功的计算公式是 ,功的单位是 ,单位的符号是 。
24. 做功的两个必要因素:一是 ;二是 。
25. 一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板恰好匀速向下运动。在此过程中,他的动能 ,机械能 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
26. 小彬用如图所示滑轮组把重 的货物匀速提升 ,若不计绳重和摩擦,所用的拉力是 。此过程中绳端移动的距离为 ,滑轮组的机械效率是 。
27. 如图所示,工人师傅用沿斜面向上 的推力。将重为 的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长 、高 ,则此过程中的有用功为 ,斜面的机械效率为 。使用斜面可以 (选填“省力”或“省功”)。
28. 木块在大小为 牛的水平拉力作用下, 秒内在水平面上沿拉力方向前进 米,之后撤去拉力,木块又滑行了 米才停下,则拉力做的功为 焦,拉力的功率为 瓦;若木块重 牛,在此过程中重力对木块做功为 焦。
29. 小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验,拉力 与重力 的实验数据如表所示。请根据表中数据判断:当 时,拉力 。
三、计算题(共3小题;共39分)
30. 引体向上是体能测试项目之一,引体向上时双臂的拉力使身体上升,并对身体做功,已知小张同学体重为 牛,双臂拉力使身体上升的高度为 厘米,在 分钟内共做了 次引体向上。求:
(1)小张所做的总功;
(2)小张做功的功率。
31. 小明用图所示装置探究滑轮组的省力情况(均不计绳重和摩擦),用同一滑轮组进行了两次实验,部分实验数据如下表所示
(1)根据小明的实验数据在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组
(2)此滑轮组动滑轮的重为多少
(3)请将表格空格处的“弹簧测力计的示数 ”数据补充完整。
(4)若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为 ,则能吊起的最大物重为多少
32. 工人用如图所示的装置提升物体 。若物体 重 ,每个滑轮重均为 。工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力 为 ,物体 被匀速提升。
求:
(1)滑轮组的机械效率
(2)当物体 以 的速度匀速上升时,拉力 的功率 。
答案
第一部分
1. A
2. D
【解析】铅球在空中飞行的过程中,运动员对铅球没有力的作用(铅球能够向前飞行是因为其具有惯性),所以运动员对铅球没有做功。D符合题意。
故选D。
3. B
4. A
【解析】功率是表示做功快慢的物理量,做功越快,功率越大,故A正确;
做功越多,但不知道做功时间多少,做功不一定快,功率不一定大,故B错;
做功所用的时间越少,但不知道做功多少,做功不一定快,功率不一定大,故C错;
做功越少,但不知道做功时间多少,做功不一定快,功率不一定大,故D错。
5. A
6. B
【解析】攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积,所以我们要知道运动员的重力和攀岩的高度;功率反映的是做功的快慢,等于功和时间的比值,所以我们还要测出运动员攀岩的时间。
故选B。
7. D
8. C
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,力臂既要过支点 ,还要与力的作用线垂直,符合上述两个条件的只有 ,所以C正确。
9. C
10. B
【解析】AC.用定滑轮不需要提升滑轮,用动滑轮需要把滑轮提起,且和物体提升高度一样,所以乙比甲多了提升滑轮做的功,根据 ,不知道时间,无法判断功率,故AC错误;
BD.有用功是提升物体做功,把同一桶砂子从他家一楼地面提到二楼地面,根据 可知,有用功相同,但是乙要提升滑轮,额外功多,根据
甲机械效率大,故B正确,D错误。
11. B
【解析】本题主要考查滑轮组相关知识,难度较小。由图可以看出,这是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,绳子的股数是 股,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,若要使 物体保持静止,绳子的拉力 ,现在绳子上的拉力为 物体的重力,且 ,因此放手后 会下降, 会上升,因此B选项正确。
12. C
【解析】机械效率与功率大小无关。A选项错误;
机械效率与物体省力情况没有关系。B选项错误;
机械效率是有用功与总功的比值,有用功占总功的比例越大,也就是额外功占总功的比例越小,机械效率越高。甲机器的机械效率较高,说明甲机器的额外功占总功的百分比较小。C选项正确;
机械效率与做功多少没有关系。D选项错误。
13. C
【解析】因为 ,所以 ,则 物体对接触面的压力较大;
表面粗糙程度相同,摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以 ;
因为匀速运动,所以推力等于摩擦力,
则 ,故 A、B错误;
相同时间 内做匀速直线运动经过相同的距离 ,
因为 ,所以由 可知,,故C正确;
根据 可知 ,故D错误。
14. A
【解析】图中的滑轮组,由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用此滑轮组可以省力,因最后一段绳子绕过的是动滑轮,起承担物重的作用,不可以改变力的方向,故A错误;
若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,拉力至少为:,故B正确;
根据滑轮组的特点可知,在相同时间内,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的三倍,则绳子自由端需要移动 ,故C正确;
若考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起重物,拉力 ,则所用拉力大于 ,故D正确。
15. B
【解析】由图可知,,,
当提升 的重物时,
,
,
,
滑轮组的机械效率:
;
不计绳重和摩擦,
,
动滑轮重:
;
当提起重为 的物体时:
,
,大小不变,
,
此时滑轮组的机械效率:
。
第二部分
16. 作用在物体上的力;物体沿力的方向通过了一段距离;;
17. 做功的快慢; 做功相同的情况下,比较做功所用的时间; 做功时间相同的情况下,比较做功的多少;单位时间内所做的功;;瓦
18. 减小;减小
19. 重力势;动;动;重力势能;保持不变
20. 大于;靠近;远离
【解析】由图可知,挑着重物的棒是杠杆,支点在肩上,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,所以动力大于阻力;
根据杠杆平衡条件,要使胳膊所用的力减小些,重物重力不变,可减小阻力臂,采用的办法是将重物靠近肩膀;也可增大动力臂,将手更加远离肩膀。
21. ;
22. ;。
23. ;焦耳;
24. 作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离
25. 不变;减小
26. ;
27. ;;省力
28. ;;
29.
【解析】设 ,
当 时,,即
当 时,,即
联立①②两式解得:,。
所以拉力 与重力 的关系:。
当 时,。
第三部分
30. (1)
【解析】
(2)
【解析】
31. (1)
(2)
(3)
(4)
32. (1)
【解析】
(2)
【解析】
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