教科版初中物理八年级下学期 11.5 改变世界的机械

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教科版初中物理八年级下学期 11.5 改变世界的机械
一、单选题
1．（2020八下·百色期末）盘山公路是在高山上修建的公路，弯弯曲曲，如图所示。要研究汽车在它上面运动时的做功和受力情况，物理学中把它抽象为一种模型，此模型是（　　）
A．杠杆 B．斜面 C．定滑轮 D．动滑轮
2．（2019八下·南关期末）山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　）
A．提高功率 B．提高机械效率
C．减小所需的牵引力 D．减小所做的功
3．（2019八下·嘉祥期末）现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（　　）
A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱
C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度
4．（2020九上·淮南月考）如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（　　）
A．斜面不变，增大物体的质量 B．减小物体与斜面间的粗糙程度
C．斜面倾角不变，增大斜面高度 D．斜面倾角不变，增大斜面长度
5．（2020九上·马鞍山开学考）所示是一块三角形的均匀大木板ABC，已知ABA．F甲>F乙>F丙 B．F甲C．F甲=F乙=F丙 D．无法判断
6．（2019八下·日照期末）下列关于简单机械的说法正确的是（　　）
A．利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离
B．使用定滑轮既可以省力还可以改变力的方向
C．通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
D．适当改变滑轮组的绕法可以达到既省力又省功的目的
7．如图所示，斜面长为3m，高为1m，工人用400N沿斜面方向的力将重为960N的箱子推到车上。在这过程中（　　）
A．有用功是400J，总功是960J
B．有用功是960J，额外功是400J
C．总功是1200J，机械效率是80%
D．有用功是400J，机械效率是80%
8．（2018九上·广州月考）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（　　）
A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功
C．减小上坡过程中所施加的力 D．缩短上坡过程中所用的时间
9．一个斜面高为h，长为l，该斜面的机械效率为η.现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为(　　)
A． ＋G B． －G C． D．
10．（2017·桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（　　）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
二、填空题
11．（2020九上·玄武期末）如图所示，斜面长 s=10m，高 h=4m．用沿斜面方向的推力 F，将一个重为 150N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端 B，运动过程中物体克服摩擦力做了 200J 的功，运动过程中克服物体的重力做的功 W=　 　J；斜面的机械效率η=　 　%；推力F 的大小F=　 　N。
12．（2020九上·常熟期中）山区陡峭行路难，弯弯曲曲的盘山公路解决了这一问题，它的作用相当于简单机械中的　 　，可以　 　（选填“省力”、“省距离”、“省功”）
13．（2020九上·吉林月考）如图所示，一个斜面长5m，高2m，把重为1000N的物体匀速地拉到斜面项端，若斜面是光滑的，则拉力为　 　N；若斜面不光滑，机械效率为η1，现保持斜面倾斜程度不变，将斜面长度改为15m，仍以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面项端，此时斜面的机械效率为η2，则η1　 　η2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
14．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为　 　，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将　 　（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。
15．（2020·恩施）如图所示，有斜面长为l、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、　 　和斜面长l。
三、实验探究题
16．（2020八下·文水期末）朵朵在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”活动中，提出了以下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关
为了验证自己的猜想，朵朵用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表：
次数 斜面 倾角 物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 有用功/J 总功/J 机械 效率
1 30° 5 0.6 4.2 1.2 3 5.02 　
2 30° 3 0.6 2.5 1.2 1.8 3 60%
3 42° 3 0.8 2.8 1.2 2.4 3.36 71%
（1）在实验过程中，应沿斜面向上　 　拉动木块；
（2）分析表中的数据发现：斜面越缓越　 　（选填“省力”或“费力”）；
（3）第一次实验中斜面的机械效率η=　 　；
（4）比较1、2两次的实验数据可以用来验证猜想　 　，对比2、3两次实验数据，可初步得出结论：　 　。
（5）第二次实验中，物体受到的摩擦力f=　 　N；
17．（2020·山西模拟）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．
（1）实验中，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，则杠杆的机械效率为　 　%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：　 　．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数 钩码悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：　 　；
请简要说明两条理由：
①　 　；
②　 　．
四、解答题
18．（2019九上·南昌月考）如图丙所示，甲乙两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？
五、计算题
19．（2020九上·长春月考）如图所示，斜面长5m，高2m，小明用200N恒力沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端。求：
（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率。
20．（2019九上·花都期中）如图所示，斜面高为2m，小兵同学用绳子在1min内将重为450N的木箱沿斜面由底端匀速拉到顶端，物体沿斜面移动了4 m，拉力大小为300N，绳重不计。求：
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）拉力做的功；
（3）斜面的机械效率；
（4）拉力做功的功率。
答案解析部分
1．【答案】B
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】弯弯曲曲的盘山公路其实是简单机械中的斜面，在利用斜面时，可以起到省力的作用。
故答案为：B。
【分析】盘山公路利用了斜面省力的原理。
2．【答案】C
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．从功率的计算公式P＝ 可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，A不符合题意。
B．从机械效率的公式η＝ 可知，要想判断机械效率的大小，应该同时考虑有用功和总功，B不符合题意。
C．斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，C符合题意。
D．从功的原理可知，使用任何机械都不省功，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】盘山公路的本质是变形的斜面，而使用斜面的目的就是省力，方法就是通过增大斜面的长度.
3．【答案】D
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】AB．以较快的速度拉木箱或者以较慢的速度拉木箱，都不能减小额外功，所以不能提高斜面机械效率。AB不符合题意；
C． 当减小斜面的倾斜程度时，斜面的倾角变小，木箱对斜面的压力逐渐变大，在接触面粗糙程度不变时，压力越大，受到的滑动摩擦力就越大，这样额外功就越多，机械效率就越低。C不符合题意；
D．当增大斜面的倾斜程度时，斜面的倾角变大，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力越小，受到的滑动摩擦力就越小，这样可以有效的减少额外功，提高斜面机械效率。D符合题意。
故答案为：D
【分析】使用斜面时，有用功是克服重力做的功，克服摩擦力做的功为额外功；由于汽车的高度一定，因此克服重力做的功（即有用功）为定值，欲提高斜面的机械效率，就必须在有用功一定时，尽量减少额外功.
4．【答案】B
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．增加物体质量，同时摩擦力也会增加，额外功增加，机械效率不一定增加，A不符合题意；
B．减小接触面粗糙程度，可以减小摩擦力从而减小额外功，提高机械效率，B符合题意；
CD．改变斜面高度或改变斜面长度，都没有减小额外功，所以不能提高机械效率，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率表达式，结合表达式分析求解即可。
5．【答案】C
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】由题意知大木板的质量是均匀的，则各边中线交点O为三角形的重心，木板受到向上的力FA、FB、FC和向下的重力G的作用处于水平平衡，先以三角形木板的BC为轴，则三角形在A所受的抬力F甲和三角形木板重力G作用下，处于平衡状态，力臂为AO1、OO2（从A点和O点分别作BC的垂线段AO1和OO2，即为对应的力臂），则：F甲×AO1=G×OO2，
由三角形的中线、重心的几何知识得：AO1=3OO2
所以
同理可得 ，
即F甲=F乙=F丙
ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据三角形的中线判断重心，重心到三角形各顶点距离相等，力臂相同，力的大小相同。
6．【答案】A
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A． 斜面长大于高度，利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离，A符合题意；
B． 使用定滑轮可以改变力的方向，但不不省力，B不符合题意；
C． 没有任何机械能够既省力又省距离，不可能制造出既省力又省距离的杠杆，C不符合题意；
D． 使用任何机械都不省功，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】明确机械功原理：使用任何机械都不省功.
7．【答案】C
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：（1）箱子重G＝960N，斜面高h＝1m，做的有用功为：W有用＝Gh＝960N×1m＝960J；（2）斜面长为3m，推力是400N，推力做的总功为：W总＝Fs＝400N×3m＝1200J；（3）因为W总＝W有用+W额，所以W额＝W总﹣W有用＝1200J﹣960J＝240J；（4）斜面的机械效率为：η＝ ＝ ×100%＝80%。
由此可知，ABD不符合题意、C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用W有用＝Gh求得有用功，再利用W总＝Fs求得总功，再利用W总＝W有用+W额求得额外功，最后利用η＝ 求得斜面的机械效率.
8．【答案】C
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．
B、使用任何机械都不省功，B不符合题意．
C、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C符合题意．
D、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】机械功原理：使用任何机械都不省功.
走S形路线，增长了斜面的长度，斜面越长越省力.
9．【答案】D
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功为： ；
根据 得总功为： ；
则额外功为：
额外功为克服摩擦力所做的功，所以可得摩擦力为：
。
D符合题意。
故答案为：D
【分析】此题考查有关斜面机械效率的计算（W有用=Gh；W总=Fs），容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功，明确总功应等于有用功与额外功之和.
10．【答案】D
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】解：A、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；
B、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；
C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；
D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意．
故选D．
【分析】根据简单机械的特点，以及使用特点，判定出属于那种简单机械．
11．【答案】600；75；80
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】运动过程中克服物体的重力做的功W有=Gh=150N×4m=600J运动过程中做的总功W总=W有+W额=600J+200J=800J
斜面的机械效率 =75%推力的大小 =80N
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
12．【答案】斜面；省力
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】弯弯曲曲的盘山公路其实质是简单机械中的斜面，在利用斜面时，通过费距离的方法，可以达到省力的目的。
【分析】利用斜面提升物体，可以增加做功的距离总而减小做功需要的力。
13．【答案】400；等于
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】因为斜面是光滑的，则有W有=W总
即Gh=Fs
1000N×2m=F×5m
解得F=400N由斜面的机械效率
可知，因为斜面倾斜程度不变，故h与s的比值不变，且G与F均不变，故η不变。故η1=η2
【分析】斜面光滑，拉力做功与重力做功相同，列方程求解拉力大小；用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
14．【答案】90%；变大
【考点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】杠杆的机械效率为 若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，杠杆提升的高度减小，则有用功不变，额外功减小，所以总功也减小，由 可知机械效率增大了。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，拉力和移动的距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；在有用功不变时，总功减小，机械效率变大。
15．【答案】弹簧测力计对物块的拉力F
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】探究使用斜面这种简单机械是否省功，我们需要知道物体做的有用功、总功；根据做功条件可知做有用功需要知道物体的重力F、斜面高h，总功需要知道斜面长l、弹簧测力计对物块的拉力F。
【分析】测量使用斜面是否省功时，需要测量物体的重力、斜面高度和长度，斜面上对物体的拉力。
16．【答案】（1）匀速直线
（2）省力
（3）59.8%
（4）A；在其他条件一定时，斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越高
（5）1
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速拉动木块。(2)由表中2、3次实验数据可知，物体重力相同，2次斜面倾角较小，拉力较小，可以得到斜面越缓越省力。(3)第一次实验中斜面的机械效率 (4)对比1、2两次实验的数据，控制的是斜面倾角相同，改变的是物体的重力，因此是研究斜面的机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。对比2、3两次实验的数据，控制的是物体的重力相同，改变的是斜面倾角，且斜面倾角越大，机械效率越高，故可得出结论：当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。(5)第二次实验中，额外功W额=W总2-W有2=3J-1.8J=1.2J
物体受到的摩擦力f= =1N
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
17．【答案】（1）0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功
（2）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置；仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
【考点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】（1）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针超过5个小格，示数为0.5N．
用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功，W有=Gh=1N×0.1m=0.1J．
用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
∴杠杆的机械效率：η= =
额外功产生的原因：克服机械的重做功、克服摩擦做功．答案不唯一．（2）分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变．其次，应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论．只凭一次实验数据做出结论是不科学的．
【分析】（1）用杠杆提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；由于摩擦力的存在，使得效率低于百分之百；
（2）结合表格给出的数据分析影响机械效率的因素即可。
18．【答案】解：功的原理，使用任何机械都不省功，因此无论使用哪种机械，都不省功，所以甲方小孩的说法不正确；甲方小孩用斜面提升物体，额外功是存在的，故机械效率不会很高；而乙方小孩直接提升物体，额外功很小，故机械效率高；所以我支持乙方小孩的说法．
【考点】斜面的机械效率
【解析】【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
19．【答案】（1）解：小明做的有用功为W有用=Gh=300N×2m=600J
（2）解：小明所做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J
斜面的机械效率为η= =60%
【考点】斜面的机械效率
【解析】【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
20．【答案】（1）解：由W=Gh可知，小兵对木箱做的有用功是：W有用=Gh=450N×2m=900J
（2）解：由W=Fs可知，拉力做的功是：W =Fs=300N×4m=1200J
（3）解：斜面的机械效率是：η=
（4）解：由 知道，拉力做功的功率：
【考点】功率的计算；斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；
（2）利用W=Fs求出总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）利用 求拉力做功的功率.
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教科版初中物理八年级下学期 11.5 改变世界的机械
一、单选题
1．（2020八下·百色期末）盘山公路是在高山上修建的公路，弯弯曲曲，如图所示。要研究汽车在它上面运动时的做功和受力情况，物理学中把它抽象为一种模型，此模型是（　　）
A．杠杆 B．斜面 C．定滑轮 D．动滑轮
【答案】B
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】弯弯曲曲的盘山公路其实是简单机械中的斜面，在利用斜面时，可以起到省力的作用。
故答案为：B。
【分析】盘山公路利用了斜面省力的原理。
2．（2019八下·南关期末）山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　）
A．提高功率 B．提高机械效率
C．减小所需的牵引力 D．减小所做的功
【答案】C
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．从功率的计算公式P＝ 可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，A不符合题意。
B．从机械效率的公式η＝ 可知，要想判断机械效率的大小，应该同时考虑有用功和总功，B不符合题意。
C．斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，C符合题意。
D．从功的原理可知，使用任何机械都不省功，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】盘山公路的本质是变形的斜面，而使用斜面的目的就是省力，方法就是通过增大斜面的长度.
3．（2019八下·嘉祥期末）现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（　　）
A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱
C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度
【答案】D
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】AB．以较快的速度拉木箱或者以较慢的速度拉木箱，都不能减小额外功，所以不能提高斜面机械效率。AB不符合题意；
C． 当减小斜面的倾斜程度时，斜面的倾角变小，木箱对斜面的压力逐渐变大，在接触面粗糙程度不变时，压力越大，受到的滑动摩擦力就越大，这样额外功就越多，机械效率就越低。C不符合题意；
D．当增大斜面的倾斜程度时，斜面的倾角变大，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力越小，受到的滑动摩擦力就越小，这样可以有效的减少额外功，提高斜面机械效率。D符合题意。
故答案为：D
【分析】使用斜面时，有用功是克服重力做的功，克服摩擦力做的功为额外功；由于汽车的高度一定，因此克服重力做的功（即有用功）为定值，欲提高斜面的机械效率，就必须在有用功一定时，尽量减少额外功.
4．（2020九上·淮南月考）如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（　　）
A．斜面不变，增大物体的质量 B．减小物体与斜面间的粗糙程度
C．斜面倾角不变，增大斜面高度 D．斜面倾角不变，增大斜面长度
【答案】B
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．增加物体质量，同时摩擦力也会增加，额外功增加，机械效率不一定增加，A不符合题意；
B．减小接触面粗糙程度，可以减小摩擦力从而减小额外功，提高机械效率，B符合题意；
CD．改变斜面高度或改变斜面长度，都没有减小额外功，所以不能提高机械效率，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率表达式，结合表达式分析求解即可。
5．（2020九上·马鞍山开学考）所示是一块三角形的均匀大木板ABC，已知ABA．F甲>F乙>F丙 B．F甲C．F甲=F乙=F丙 D．无法判断
【答案】C
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】由题意知大木板的质量是均匀的，则各边中线交点O为三角形的重心，木板受到向上的力FA、FB、FC和向下的重力G的作用处于水平平衡，先以三角形木板的BC为轴，则三角形在A所受的抬力F甲和三角形木板重力G作用下，处于平衡状态，力臂为AO1、OO2（从A点和O点分别作BC的垂线段AO1和OO2，即为对应的力臂），则：F甲×AO1=G×OO2，
由三角形的中线、重心的几何知识得：AO1=3OO2
所以
同理可得 ，
即F甲=F乙=F丙
ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据三角形的中线判断重心，重心到三角形各顶点距离相等，力臂相同，力的大小相同。
6．（2019八下·日照期末）下列关于简单机械的说法正确的是（　　）
A．利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离
B．使用定滑轮既可以省力还可以改变力的方向
C．通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
D．适当改变滑轮组的绕法可以达到既省力又省功的目的
【答案】A
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A． 斜面长大于高度，利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离，A符合题意；
B． 使用定滑轮可以改变力的方向，但不不省力，B不符合题意；
C． 没有任何机械能够既省力又省距离，不可能制造出既省力又省距离的杠杆，C不符合题意；
D． 使用任何机械都不省功，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】明确机械功原理：使用任何机械都不省功.
7．如图所示，斜面长为3m，高为1m，工人用400N沿斜面方向的力将重为960N的箱子推到车上。在这过程中（　　）
A．有用功是400J，总功是960J
B．有用功是960J，额外功是400J
C．总功是1200J，机械效率是80%
D．有用功是400J，机械效率是80%
【答案】C
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：（1）箱子重G＝960N，斜面高h＝1m，做的有用功为：W有用＝Gh＝960N×1m＝960J；（2）斜面长为3m，推力是400N，推力做的总功为：W总＝Fs＝400N×3m＝1200J；（3）因为W总＝W有用+W额，所以W额＝W总﹣W有用＝1200J﹣960J＝240J；（4）斜面的机械效率为：η＝ ＝ ×100%＝80%。
由此可知，ABD不符合题意、C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用W有用＝Gh求得有用功，再利用W总＝Fs求得总功，再利用W总＝W有用+W额求得额外功，最后利用η＝ 求得斜面的机械效率.
8．（2018九上·广州月考）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（　　）
A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功
C．减小上坡过程中所施加的力 D．缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．
B、使用任何机械都不省功，B不符合题意．
C、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C符合题意．
D、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】机械功原理：使用任何机械都不省功.
走S形路线，增长了斜面的长度，斜面越长越省力.
9．一个斜面高为h，长为l，该斜面的机械效率为η.现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为(　　)
A． ＋G B． －G C． D．
【答案】D
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功为： ；
根据 得总功为： ；
则额外功为：
额外功为克服摩擦力所做的功，所以可得摩擦力为：
。
D符合题意。
故答案为：D
【分析】此题考查有关斜面机械效率的计算（W有用=Gh；W总=Fs），容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功，明确总功应等于有用功与额外功之和.
10．（2017·桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（　　）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
【答案】D
【考点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】解：A、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；
B、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；
C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；
D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意．
故选D．
【分析】根据简单机械的特点，以及使用特点，判定出属于那种简单机械．
二、填空题
11．（2020九上·玄武期末）如图所示，斜面长 s=10m，高 h=4m．用沿斜面方向的推力 F，将一个重为 150N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端 B，运动过程中物体克服摩擦力做了 200J 的功，运动过程中克服物体的重力做的功 W=　 　J；斜面的机械效率η=　 　%；推力F 的大小F=　 　N。
【答案】600；75；80
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】运动过程中克服物体的重力做的功W有=Gh=150N×4m=600J运动过程中做的总功W总=W有+W额=600J+200J=800J
斜面的机械效率 =75%推力的大小 =80N
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
12．（2020九上·常熟期中）山区陡峭行路难，弯弯曲曲的盘山公路解决了这一问题，它的作用相当于简单机械中的　 　，可以　 　（选填“省力”、“省距离”、“省功”）
【答案】斜面；省力
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】弯弯曲曲的盘山公路其实质是简单机械中的斜面，在利用斜面时，通过费距离的方法，可以达到省力的目的。
【分析】利用斜面提升物体，可以增加做功的距离总而减小做功需要的力。
13．（2020九上·吉林月考）如图所示，一个斜面长5m，高2m，把重为1000N的物体匀速地拉到斜面项端，若斜面是光滑的，则拉力为　 　N；若斜面不光滑，机械效率为η1，现保持斜面倾斜程度不变，将斜面长度改为15m，仍以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面项端，此时斜面的机械效率为η2，则η1　 　η2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】400；等于
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】因为斜面是光滑的，则有W有=W总
即Gh=Fs
1000N×2m=F×5m
解得F=400N由斜面的机械效率
可知，因为斜面倾斜程度不变，故h与s的比值不变，且G与F均不变，故η不变。故η1=η2
【分析】斜面光滑，拉力做功与重力做功相同，列方程求解拉力大小；用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
14．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为　 　，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将　 　（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。
【答案】90%；变大
【考点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】杠杆的机械效率为 若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，杠杆提升的高度减小，则有用功不变，额外功减小，所以总功也减小，由 可知机械效率增大了。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，拉力和移动的距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；在有用功不变时，总功减小，机械效率变大。
15．（2020·恩施）如图所示，有斜面长为l、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、　 　和斜面长l。
【答案】弹簧测力计对物块的拉力F
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】探究使用斜面这种简单机械是否省功，我们需要知道物体做的有用功、总功；根据做功条件可知做有用功需要知道物体的重力F、斜面高h，总功需要知道斜面长l、弹簧测力计对物块的拉力F。
【分析】测量使用斜面是否省功时，需要测量物体的重力、斜面高度和长度，斜面上对物体的拉力。
三、实验探究题
16．（2020八下·文水期末）朵朵在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”活动中，提出了以下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关
为了验证自己的猜想，朵朵用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表：
次数 斜面 倾角 物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 有用功/J 总功/J 机械 效率
1 30° 5 0.6 4.2 1.2 3 5.02 　
2 30° 3 0.6 2.5 1.2 1.8 3 60%
3 42° 3 0.8 2.8 1.2 2.4 3.36 71%
（1）在实验过程中，应沿斜面向上　 　拉动木块；
（2）分析表中的数据发现：斜面越缓越　 　（选填“省力”或“费力”）；
（3）第一次实验中斜面的机械效率η=　 　；
（4）比较1、2两次的实验数据可以用来验证猜想　 　，对比2、3两次实验数据，可初步得出结论：　 　。
（5）第二次实验中，物体受到的摩擦力f=　 　N；
【答案】（1）匀速直线
（2）省力
（3）59.8%
（4）A；在其他条件一定时，斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越高
（5）1
【考点】斜面的机械效率
【解析】【解答】(1)为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速拉动木块。(2)由表中2、3次实验数据可知，物体重力相同，2次斜面倾角较小，拉力较小，可以得到斜面越缓越省力。(3)第一次实验中斜面的机械效率 (4)对比1、2两次实验的数据，控制的是斜面倾角相同，改变的是物体的重力，因此是研究斜面的机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。对比2、3两次实验的数据，控制的是物体的重力相同，改变的是斜面倾角，且斜面倾角越大，机械效率越高，故可得出结论：当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。(5)第二次实验中，额外功W额=W总2-W有2=3J-1.8J=1.2J
物体受到的摩擦力f= =1N
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
17．（2020·山西模拟）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．
（1）实验中，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，则杠杆的机械效率为　 　%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：　 　．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数 钩码悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：　 　；
请简要说明两条理由：
①　 　；
②　 　．
【答案】（1）0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功
（2）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置；仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
【考点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】（1）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针超过5个小格，示数为0.5N．
用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功，W有=Gh=1N×0.1m=0.1J．
用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
∴杠杆的机械效率：η= =
额外功产生的原因：克服机械的重做功、克服摩擦做功．答案不唯一．（2）分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变．其次，应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论．只凭一次实验数据做出结论是不科学的．
【分析】（1）用杠杆提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；由于摩擦力的存在，使得效率低于百分之百；
（2）结合表格给出的数据分析影响机械效率的因素即可。
四、解答题
18．（2019九上·南昌月考）如图丙所示，甲乙两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？
【答案】解：功的原理，使用任何机械都不省功，因此无论使用哪种机械，都不省功，所以甲方小孩的说法不正确；甲方小孩用斜面提升物体，额外功是存在的，故机械效率不会很高；而乙方小孩直接提升物体，额外功很小，故机械效率高；所以我支持乙方小孩的说法．
【考点】斜面的机械效率
【解析】【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
五、计算题
19．（2020九上·长春月考）如图所示，斜面长5m，高2m，小明用200N恒力沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端。求：
（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率。
【答案】（1）解：小明做的有用功为W有用=Gh=300N×2m=600J
（2）解：小明所做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J
斜面的机械效率为η= =60%
【考点】斜面的机械效率
【解析】【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
20．（2019九上·花都期中）如图所示，斜面高为2m，小兵同学用绳子在1min内将重为450N的木箱沿斜面由底端匀速拉到顶端，物体沿斜面移动了4 m，拉力大小为300N，绳重不计。求：
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）拉力做的功；
（3）斜面的机械效率；
（4）拉力做功的功率。
【答案】（1）解：由W=Gh可知，小兵对木箱做的有用功是：W有用=Gh=450N×2m=900J
（2）解：由W=Fs可知，拉力做的功是：W =Fs=300N×4m=1200J
（3）解：斜面的机械效率是：η=
（4）解：由 知道，拉力做功的功率：
【考点】功率的计算；斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；
（2）利用W=Fs求出总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）利用 求拉力做功的功率.
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