第九章机械和功巩固练习（1）北师大版物理八年级下册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（ ）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
2．下列说法正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．做功时间越短，功率一定越大
C．做功越快，功率越大
D．机械效率越大，功率一定越大
3．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
4．如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（ ）
A．一定是10N B．一定是15N
C．一定大于10N D．一定大于15N
5．如图所示，甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同，把相同重物匀速提升相同高度。（忽略摩擦，物重大于滑轮重）则（ ）
A．甲滑轮组较省力，且机械效率较高
B．乙滑轮较省力，且机械效率较高
C．它们省力程度不同，但机械效率相同
D．它们做的有用功相同，但额外功不同
6．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（ ）
A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3
C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1
7．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ）
A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力
8．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（ ）
A．F1=F2，P1>P2 B．F1>F2，P1>P2 C．F1
9．有三个相同的杠杆，杆上每小格为0.1m，在杆上相同的位置挂有重力都为G的物体。三个杠杆分别在F1、F2、F3的作用下处于水平平衡状态，如图所示，这三个力中最大的是（ ）
A． B． C． D．无法判断
10．如图所示，一辆洒水车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min，消耗柴油3kg，柴油机的效率为40%（柴油的热值取4.2×107J/kg），下列说法中（ ）
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去，是以洒水车为参照物
②3kg的柴油完全燃烧放出的热量是1.26×108J
③柴油机做机械功的功率是8.4×103W
④洒水车行驶过程中所受阻力为4.2×104N
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．①②③④都正确
二、填空题
11．一质量为40kg的重物A放在水平地面上，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m用了1s，此时的机械效率为80%，则有用功为 _____J，动滑轮重力为 _____N，拉力的功率为 _____W，若再用该滑轮提升多块重物B（规格相同），提升一块重物B和两块重物B时滑轮的机械效率之比η1∶η2＝4∶5，则重物B的重力为 _____N。（不计绳重和摩擦）
12．如图所示，斜面长10m，高6m，用大小为90N沿斜面向上的拉力F，将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力为______。
13．如图所示，滑轮______（选填“A”或“B”）可以看作是等臂杠杆，使用它的好处是可以______；若搬运工人用B滑轮在20s内将重为180N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则拉力的功率为______W，B滑轮的机械效率是______。
14．如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，那么物体与斜面之间的摩擦力是 ___________N。
15．小明用50N的水平力推着重300N木箱，先通过10m长的水平塑胶跑道，做的功为W1，然后又通过10m长的水平粗糙的人造草坪，做的功为W2，则W1______W2（选填“大于”、“等于”或“小于”），重力对木箱做的功是______J。
16．如图，用20 N的拉力沿斜面将一重50 N的木块匀速拉到0.3m高处，木块移动1m，耗时5s，木块受到的摩擦力为______N，斜面的机械效率为______%，分析数据可知利用斜面______（选填“能”或“不能”）省功。
17．如图所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物体以0.2m/s的速度水平匀速拉动，物体与水平地面间摩擦力为48N，则拉力F做功的功率是___________W。
三、作图题
18．如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出动力F的示意图。
19．如图甲所示为修剪树枝的剪刀，O为转动轴（支点）。请在图中画出F1的力臂l1，并在A点画出阻力F2的示意图。
四、实验题
20．在研究杠杆平衡条件的实验中：
（1）所用的器材有铁架台、带刻度的杠杆、细线、________和______；
（2）实验前，先调节杠杆两端的__________；使杠杆在________位置平衡；
（3）以挂在左边的钩码重力为动力，挂钩码的位置到支点的距离为动力臂。以挂在右边的钩码重力为阻力，挂钩码的位置到支点的距离为阻力臂。当杠杆在水平位置平衡时，得到的表格中第1、2两组数据，由此我们可以得到的结论：________；
实验次数 动力（牛） 动力臂（厘米） 阻力（牛） 阻力臂（厘米）
1 4 10 2 20
2 2 15 3 10
3 3 10 2 20
（4）再以弹簧测力计的拉力为阻力，弹簧测力计在杠杆上的作用点的位置到支点的距离为阻力臂。当杠杆在水平位置静止时，得到表格中第3组数据，由此我们判断造成这个结果的原因可能是________。
21．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。
实验次数 钩码所受的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②
3 6 10 ① 30
（1）实验中应 ___________拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）表格中编号①的数据应为 ___________ ，编号②的数据应为 ___________；
（3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组，___________，滑轮组的机械效率越高；
（4）在第一次实验时，若忽略绳重和摩擦，则计算出动滑轮的重力为 ___________N。
五、计算题
22．体重为800N的人，双脚与地面的接触面积为400cm2，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？
（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
23．在创建文明城市中，使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为
，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，清扫车在匀速工作过程中，受到的阻力是车重力的0.2倍，取。求：
（1）匀速行驶100s时牵引力做的功；
（2）匀速行驶时的功率。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．D
6．B
7．C
8．A
9．C
10．A
11． 40 100 50 150
12． 80% 18N
13． A 改变力的方向 60 90%
14．120
15． 等于 0
16． 5 75 不能
17．12
18．
19．
20． 弹簧测力计 钩码 平衡螺母 水平 动力×动力臂=阻力×阻力臂 弹簧测力计拉力方向没有与杠杆垂直
21． 竖直向上匀速 2.2 88.9% 提升的物体越重 0.4
22．（1）7200J；（2）90%；（3）100N
23．（1）；（2）
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试卷第页，共页第九章机械和功巩固练习（2）北师大版物理八年级下册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．如图，用始终水平的拉力从实线位置缓慢提起至虚线位置的过程中（ ）
A．F的力臂变小，F的大小变大
B．F的力臂变大，F的大小变小
C．重力G与它的力臂乘积保持不变
D．重力G与它的力臂乘积变大
2．如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（ ）
A．拉力的功率是0.48W
B．动滑轮重力是0.8N
C．拉力做的有用功是0.2J
D．滑轮组的机械效率是83.3%
3．如图所示，已知m1>m2>m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动s，则力F所做的功（ ）
A．甲情况下最多 B．乙情况下最多 C．丙情况下最多 D．三种情况下一样多
4．测量爬楼的功率，小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率，以下做法正确的是（ ）
A．需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间
B．需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间
C．小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量
D．测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值，这样最为准确
5．下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．天平 B．理发剪刀
C．钢丝钳 D．瓶盖起子
6．如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在8s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是60%
7．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率一定越大
B．机器的功率越小，机械效率一定越低
C．功率不同的机器，做的功一定不相等
D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
8．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ）
A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力
9．某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ）
实验次数 物重G 拉力F
1 1.0N 0.65N
2 1.5N 0.90N
3 2.0N 1.15N
A．实验失败，停止实验
B．查阅资料，了解结论的适用条件
C．改进实验条件，重新实验
D．与同学分析可能的原因
10．如图所示甲、乙两套装置所用每个滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（ ）
A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＞P2 D．F1＜F2 η1＝η2 P1＞P2
二、填空题
11．如图，用一个动滑轮把重500 N的物体匀速提起2m时，不计摩擦和动滑轮重，人对绳子的拉力为_____N，绳子自由端移动 ______m，动滑轮的挂钩受到的拉力为 _______N。
12．钓鱼是人们喜爱的一种休闲活动，如图是钓鱼示意图
（1）钓鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越______；
（2）钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，再沿水平方向移动1米，在这一过程中，他克服鱼的重力做功为______焦。
13．如图所示，把重力为500N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，若实际推力为200N，则推力所做总功为________，额外功为________，该斜面的机械效率为________。
14．如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力大小为物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功 ___________J。
15．如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为2m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是______，拉力F的功率是______W，动滑轮的重是______N。
16．如图所示，把重力为1000牛的物体A匀速提升3米，不计滑轮自重和摩擦，则作用在细绳自由端的拉力F为__________牛，拉力F做的功为_________焦。若提升物体A所用时间为1分钟，则拉力F做功的功率为________瓦。
17．如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力大小为25N，物体受到的摩擦阻力40N，则拉力的功率为______W，该滑轮组的机械效率为______。
18．如图甲和乙所示为研究定滑轮和动滑轮特点的装置和实验操作；实验证明：使用定滑轮可以 ______；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向；分析可知 ______的机械效率较高。
19．如图所示，小金用轻质杠杆（自身重力忽略不计）、空桶、质量为m0的物体A和细线，自制了测量液体密度的杠杆密度计。该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值。
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m0的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为l0，此时C点的密度刻度线应标注为_______；
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至D位置，使杠杆在水平位置平衡。若D点到O点的距离为l1，通过推导分析，此时D点的应标注的密度值_______。（结果用题中所给的字母表示）。
三、作图题
20．如图所示是一款垃圾清洁车示意图，P为整车的重心。
（1）请在图中作出垃圾车所受重力及相对于O点的力臂l；
（2）在手柄上A处施加一个最小力F，使垃圾车轮离开地面，请作出这个力。
21．如图甲所示为修剪树枝的剪刀，O为转动轴（支点）。请在图中画出F1的力臂l1，并在A点画出阻力F2的示意图。
22．如图为某杠杆示意图，O为杠杆的支点，请在图中作出力F的力臂L。
四、实验题
23．实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”改变斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重力，用弹簧测力计沿斜而向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。
实验次数 斜面倾角 斜面高度h/m 斜面长度s/m 木块重力G/N 沿斜面拉力F/N 机械效率η
1 30° 0.6 1.2 5.0 4.2 60%
2 30° 0.6 1.2 3.0 2.5
3 45° 0.8 1.2 3.0 2.8 71%
（1）试验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由30°变为45°应将垫块向__（选填“左”或“右”）移动。
（2）第2次试验中，斜面的机械效率为___________%。
（3）第1、2次试验是为了探究斜面的机械效率与___________的关系：分析2、3次实验的数据，可知在___________。
（4）如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是___________。
24．利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表：
实验小组 钩码重G（N） 动滑轮G′（N） 拉力F（N） 滑轮组的机械效率η
1 0.5 0.4 0.35 47.6%
2 0.5 0.4 0.38 43.9%
3 1 0.6 0.62 53.8%
4 1 0.8 0.71 46.9%
5 2 0.6 0.98 68.0%
6 2 0.8 1.06 62.9%
对这6组实验数据进行分类比较分析，同学们基本形成了下列一些认识：
（1）比较3、4两个小组的实验数据，有同学认为：_______可能是影响滑轮组效率的因素之一，并且______两小组的实验数据可以支持这种看法。
（2）比较3、5两个小组的实验数据，有同学认为：______可能也是影响滑轮组效率的因素之一，并且______两小组的实验数据可以支持这种看法。
（3）对于1、2两个小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮机械效率却不同。关于这个问题，同学中分别提出了两种猜想：
A．可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的；B．可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的。
大家认为，这两种猜想都是有道理的。那么：①你认为，提出猜想A的理由是：______。
②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果？请说出两点：
a：______；b：______；
五、计算题
25．如图所示的滑轮组，用F=100N的力水平拉绳子自由端，把物体A在10s内向左水平匀速运动1m，求：
（1）这个过程中拉力F所做功的功率多少？
（2）若该滑轮组的机械效率是75%.则物体受到地面的摩擦力是多少？
26．如图是工人将重100N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时2s，工人的拉力为80N，工人质量为60kg。（不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）
（1）求工人放绳的速度；
（2）求滑轮组的效率η；
（3）当工人提升另一重240N的物体时工人对地面的压力。
27．如图所示的滑轮组，其中的动滑轮重30N，现用它将重为60N物块提升1m。求：
（1）滑轮组此时做的有用功为多少？
（2）滑轮组在提升的过程中，共花了2s，若不计绳重和摩擦，绳端拉力F的功率；
（3）若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的12.5%，当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重。
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参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．C
5．B
6．B
7．D
8．C
9．A
10．B
11． 250 4 500
12． 大 10
13． 600J 150J 75%
14．0.8
15． 焦耳 20 30
16． 500 3000 50
17． 100 80%
18． 改变力的方向，但不能省力 甲
19． 0
20．
21．
22．
23． 左 60 物体重力 质量 5
24． 动滑轮重力 5、6 钩码重力 4、6 系统内有摩擦（绳、轮、轴之间） 见解析 见解析
25．（1）20W；（2）150N
26．（1）3m/s；（2）62.5%；（3）750N
27．（1）60J；（2）45W；（3）240N
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试卷第页，共页第九章机械和功巩固练习（3）北师大版物理八年级下册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重及摩擦，则（ ）
A．W1η2 B．W1=W2 η1<η2
C．W1=W2η1>η2 D．W1>W2η1<η2
2．在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面：石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中，石块重力分别做的功率为PA和PB，则比较两者大小关系正确的是（ ）
A．PA＞PB B．PA＝PB
C．PA＜PB D．不好判断
3．质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示，根据图像可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为（g取10N/kg）（ ）
A．15W B．150W C．187.5W D．300W
4．某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（ ）
A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同
C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同
5．引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（ ）
A．15W B．30W C．60W D．120W
6．小明分别用图示甲装置和乙装置将质量相同的两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，滑轮的质量小于物体的质量，下列说法正确的是（ ）
A．乙装置的机械效率大于甲装置的机械效率
B．乙装置中滑轮的好处是可以省功
C．甲装置的有用功小于乙装置的有用功
D．甲装置中滑轮的好处是可以改变力的方向
7．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体提升的高度均为1m，滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10J
8．测量爬楼的功率，小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率，以下做法正确的是（ ）
A．需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间
B．需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间
C．小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量
D．测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值，这样最为准确
9．如图所示，一辆洒水车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min，消耗柴油3kg，柴油机的效率为40%（柴油的热值取4.2×107J/kg），下列说法中（ ）
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去，是以洒水车为参照物
②3kg的柴油完全燃烧放出的热量是1.26×108J
③柴油机做机械功的功率是8.4×103W
④洒水车行驶过程中所受阻力为4.2×104N
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．①②③④都正确
10．如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg。则关于上述lh的行驶过程，不考虑流体压强的条件，下列分析正确的是（ ）
A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
C．该汽车的牵引力是1.5×103N D．该汽车发动机的效率是30%
二、填空题
11．一个质量为45kg的人，在30s内连续向上跳15个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则此人在这段时间内的功率是______。
12．一质量为40kg的重物A放在水平地面上，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m用了1s，此时的机械效率为80%，则有用功为 _____J，动滑轮重力为 _____N，拉力的功率为 _____W，若再用该滑轮提升多块重物B（规格相同），提升一块重物B和两块重物B时滑轮的机械效率之比η1∶η2＝4∶5，则重物B的重力为 _____N。（不计绳重和摩擦）
13．人体中有许多杠杆，甚至踮一下人体脚尖都是人体杠杆在起作用，如图所示，人以______为支点，通过小腿肌肉用力（F）踮起脚尖。按杠杆分类，这是一个______杠杆。若人的体重为600N，当踮起脚尖时，假使体重落在杠杆中点，则人双脚站立踮起时，两腿肌肉各用力______N。
14．如图所示两个滑轮中，能改变施力方向的是_______（甲/乙），若滑轮重相同（G动＜G物），摩擦和绳重不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1_______F2，η1________η2.（选填“>”、“＜”或“=”）
15．钓鱼是人们喜爱的一种休闲活动，如图是钓鱼示意图
（1）钓鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越______；
（2）钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，再沿水平方向移动1米，在这一过程中，他克服鱼的重力做功为______焦。
16．用竖直向上的力F1直接将物体A匀速提升h，做功200J，若借助长1m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的有用功为________J，拉力F2所做的功是________J，物体A受到斜面的摩擦力是________N。
17．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1______F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1______W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1______P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
18．动车电路的高压输电线，无论冬夏都要绷直（如图甲），这样才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了一个恒拉力系统，其原理如图乙所示。图乙中的C滑轮为______（选填“定滑轮”或“动滑轮”），假设水泥块的总质量为780kg，滑轮组对高压线的拉力F2为______N，当水泥块下降10cm时，水泥块的重力做功______J。（不计绳重和摩擦）
三、作图题
19．完成下列作图
（1） 下图是一杠杆图，试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力的示意图并画出该力的力臂。
（2）下图是未装配好的滑轮组，请在图中画出滑轮组的绕绳方法，要求使用该滑轮组提升重物时最省力。
20．如左图所示，轻质杠杆的支点为O，请画出物块G的重力100N的示意图和力F的力臂。在下图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
21．如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力和动力臂。
四、实验题
22．小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）在实验过程中，使杠杆在水平位置平衡的目的是______；
（3）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂；多次实验并把数据记录在下表中，多次实验的目的______；
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
（4）小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______；
（5）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B处挂______个相同的钩码；
（6）当图乙所示的杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O移动一格，杠杆______（选填“左侧下降”“右侧下降”或“水平平衡”）；
（7）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
23．“测算简单机械的效率”实验。
（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：
斜面倾斜程度 小车重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
较慢 10 0.1 3 1 1 3 33%
较陡 10 0.2 4 1 2 ______ 50%
最陡 10 0.3 5 1 3 5 ______
①将表格中数据补充填写完整；
②分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越______，机械效率越______；
（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验：
①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组______；
②设计一个记录此实验数据的表格______。
五、计算题
24．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，其中动滑轮的质量为30kg。已知在匀速吊起600kg的建筑材料时，对绳子端的拉力为2500N。在建筑材料上升5m高度的过程中，g取10N/kg。求：
（1）建筑材料所受的重力；
（2）塔式起重机对绳子拉力做的功；
（3）塔式起重机的机械效率。
25．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：
（1）拉力F在30s内所做的功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）整个装置的机械效率。
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参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．B
5．C
6．D
7．D
8．C
9．A
10．D
11．45W
12． 40 100 50 150
13． 脚尖（或O） 省力 150N
14． 甲 > >
15． 大 10
16． 200 500 300
17． ＝ ＞ ＞
18． 动滑轮 2.34×104 780
19．（1）；（2）
20．（1）
（2）
21．
22． 右 便于测量力臂的大小 得到杠杆平衡的普遍规律，避免偶然性 6 左侧下降 变大
23． 4 60% 大 高
实验次数 重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
1
2
3
24．（1）6000N；（2）3.75×104J；（3）80%
25．（1）2.25×105J；（2）7500W；（3）80%
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试卷第页，共页第九章机械和功巩固练习（4）北师大版物理八年级下册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m，所用拉力F为12N。下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮重8N
B．4s内拉力F的功率为6W
C．滑轮组的机械效率为60%
D．用此滑轮组提升40N的物体，机械效率变大
2．如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．F1＝F2 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多
3．两个滑轮完全相同，分别用如图所示的两种方式，将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，则下列判断中正确的是（ ）
A．两次绳端移动的速度相等
B．F甲所做的功小于F乙所做的功
C．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D．甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率
4．如图所示甲、乙两套装置所用每个滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（ ）
A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＞P2 D．F1＜F2 η1＝η2 P1＞P2
5．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体提升的高度均为1m，滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10J
6．小健学习使用下列简单机械后做出以下总结，你认为他的总结中叙述错误的是（ ）
A． 垂直于道钉撬的把手向下压时，人的用力最省力
B． 用斜面向上搬物体时，既可以省力，又可以节省做功
C． 使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，属于费力杠杆
D． 图中的小人若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同
二、填空题
7．2021年9月17日，我国神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域，图乙是其阶段Ⅲ飞船返回舱着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）图乙中t1～t2时段，返回舱在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是______；（不计大气阻力）
（2）飞船返回舱的质量约为300kg，其重力在t2～t4时段做功______J。
8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）
①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______ ，F越大。
②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。
9．如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为2m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是______，拉力F的功率是______W，动滑轮的重是______N。
10．功率是描述做功______的物理量。小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。测量前他们通过讨论设计了下面的表格，但这份表格不够完整，还应该补充______和______两列。
姓 名 登楼高度h/m 登楼时间t/s
小 明
小 勇
小 利
11．用如图装置，在10s内将60N的水桶提升2m，拉力为40N，则拉力的功率为___________W；若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为___________N。
12．杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB∶OA＝2∶3，则F＝______N，此杠杆是______杠杆。（选填“省力”或“费力”）
13．如图所示，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动，且AB=BO=OC，在B点挂一重物甲，用手给AC硬棒某点施加一个动力F恰好使硬棒在图示位置处于静止状态。
（1）请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1______；
（2）请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2______；
（3）此杠杆是______杠杆（选填：“省力”、“费力”或“等臂”），依据是______。
14．为庆祝建党100周年，科技小组制作了如图所示的展示牌（含牌面和支架），展示牌的重力为40N、重心为O，支架的夹角为60°。为测试该展示牌的抗风力大小，以防止展示牌倾倒，小组同学将展示牌放在水平地面上，进行模拟测试，测试中假设风力F始终集中作用在展示牌的重心。
（1）第一组同学施加的力F1始终与牌面垂直，当支架刚刚离开地面时，力F1的大小为______N。
（2）第二组同学施加的力F2始终与水平面平行，当支架刚刚离开地面时，则力F2______F1（选填“＞”“＜”或“＝”）。
三、作图题
15．（1）如图所示，人站在地面上用滑轮组提起物体，画出最省力的绕线。
（2）如图用最省力的绕绳方式，把重物G提起，请用笔画线代替绳索，将它们连接起来。
16．画出图中F的力臂及阻力F2的示意图
17．按照下列要求完成作图：
（1）如图甲所示，用起子开启瓶盖，请画出动力的力臂和阻力的示意图。( )
（2）如图乙，O为杠杆ABO支点，请画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。( )
（3）请在图丙中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F。（要求保留作图痕迹）( )
（4）请在图丁中画出最省力滑轮组绕线。( )
四、实验题
18．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持在______位置静止。若杠杆自身重力为G，总长度为L，则此时重力的力臂为______。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂2个钩码，在B点处挂______个钩码杠杆恰好在原位置平衡，接着小明多次改变钩码的数量或位置，进行多次实验，从而得出了杠杆的平衡条件：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了证明这个结论是错误的，你认为采取的操作是______。
19．为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系，小明同学在斜面上每次都匀速拉动物块（如图），实验数据记录如下：
实验次数 斜面倾角θ 物重G/N 物块上升高度h/m 拉力F/N 移动距离s/m 机械效率η
1 30° 5.0 0.25 3.4 0.50 73.5%
2 45° 5.0 0.35 4.2 0.50 83.3%
3 45° 10.0 0.35 8.4 0.50
（1）根据表中数据可求出第3次实验的机械效率是 _____（保留一位小数）；
（2）分析表中数据，可以得出的初步结论是：
①在其他条件不变的情况下，斜面倾角越大，所需要的拉力越 _____，斜面的机械效率越 _____；
②斜面的机械效率与物重 _____（填“有关”或“无关”）；
③请举出斜面在生活中应用的一个实例：_____。
20．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。不考虑摩擦。
（1）实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点匀速将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率η1为______%；
（2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为η2，则η2______η1；（＜/＝/＞）
（3）将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA______ηB。（＜/＝/＞）
五、计算题
21．如图所示，杆秤可视为杠杆，提钮处为支点，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知厘米，厘米，秤砣的重力为10牛，求：
（1）被称物体的重力；
（2）若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛，求的长度。
22．用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重力；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率；
（4）如果人的体重为500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。
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参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．B
5．D
6．B
7．
8． 斜面与水平面的倾角相等时，小球所受重力G越大。 光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。
9． 焦耳 20 30
10． 快慢 体重G/N 功率P/W
11． 6 20
12． 30 费力
13． 省力 动力臂大于阻力臂
14． 20 ＞
15．（1）；（2）
16．
17．
18． 左 水平 0 3 在其中一侧用弹簧测力计替代一侧的钩码斜着拉
19． 83.3% 大 高 无关 用于重物上下车
20． 0.5 66.7% ＞ ＜
21．（1）100N；（2）80cm
22．（1）50N；（2）87.5%；（3）160W；（4）950N
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