北师大版八年级下第九章机械和功 单元练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下第九章机械和功 单元练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 05:08:56 | ||
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文档简介
北师大版八年级下 第九章 机械和功
一、单选题
1．有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（ ）
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
2．为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
3．如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1移到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（ ）
A．不断增大 B．不断减小
C．先增大，然后减小 D．先减小，然后增大
4．甲装置中，空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为15N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
5．下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ）
A．撬石头 B．船桨
C．小推车 D．修树剪刀
6．利用如图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F=30 N，不计动滑轮重和绳重，以及滑轮与轴之间的摩擦，则该装置的机械效率和物体所受的摩擦力分别为
A．66.7％ 60 N B．40％ 20 N
C．66.7％ 20 N D．40％ 60 N
7．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A．甲的机械效率比丙的大
B．乙、丁的机械效率相同
C．使用丙提升物体M时省力
D．实验测得的数据无法算出机械效率
8．用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机对绳的拉力为12N
B．绳子自由端的移动速度为0.2m/
C．滑轮组的机械效率为80%
D．有用功的功率为8W
9．下列常见的工具中，在使用过程中属于费力杠杆的是（ ）
A．撬棒 B．瓶起子 C．羊角锤 D．镊子
10．对下列物理量的认识中，最接近实际的是（ ）
A．中学生上一层楼克服重力做功约1500J
B．成年人正常行走的步长约60dm
C．八年级物理课本的质量约3kg
D．中学生步行上学时的速度约为10m/s
二、填空题
11．如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为______W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）
12．列车上出售的食品常常放在如题图所示的小推车上，若售货员推着小推车前进，则小推车相对于列车是______的；当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______（写出支点位置的字母）；在推车的过程中，车轮的作用是______摩擦力。
13．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重250N的物体沿水平地面匀速向左运动了2m，物体与地面间的滑动摩擦力为120N，则该过程中拉力做的功为___________J，滑轮组的机械效率为___________。
14．如图所示，物体重240N，动滑轮重20N。工人用135N的拉力将物体匀速提升2m，用了10s，此过程中有用功是___________J，拉力的功率是___________W，滑轮的机械效率是___________，克服动滑轮重所做的功占额外功的___________%。（小数点后保留 1 位）
15．如图所示，AC>BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，推力做功为W1、W2，在不考虑摩擦的情况下：F1______F2，P1______P2，W1______W2（均选填“>”“<”或“=”）。
三、综合题
16．健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变，现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向_______（选填“左”或“右”）移；
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦 ( )
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作 ( )
17．阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军．据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，舰宽约75米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼-15舰载机．航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞的飞行仰角为14°。“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，若以20节航速航行，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼-15主要参数（g取10N/kg）：
空重 空载起飞距离
正常起飞重量 满载起飞距离
最大起飞重量 发动机 加力涡扇发动机
爬升率 米/秒 正常起飞推力
最大速度 马赫 应急起飞最大推力
（1）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能_______、重力势能_______，该过程中飞机发动机推力所做的功为_______ J。
（2）航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞时飞行仰角约为14°，这样设计的目的是_______。
（3）若你是航母设计师，请你对国产航母提出一条改进意见：_______。
18．阅读短文，回答问题：
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。图甲所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数。
最大飞行速度km/h 280 正常巡航速度km/h 60
最大续航时间h 2 发动机额定功率kW 75
最大载荷量kg 200 最大载燃油量kg 300
机身质量t 1.1 机身长度m 9.0
“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机，具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学领域。
（1）从图甲中可以看出无人机机翼上、下侧表面积不相等，这样设计可以达到流过上侧空气的速度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下侧空气的速度。
（2）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图乙所示，此时该发动机处于______冲程。
（3）无人机沿水平方向正常巡航时，发现正前方有一座山峰，为测定无人机与山峰间的距离，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后，经7.2s收到反射信号，超声波在空气中的传播速度为340m/s。则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为______m。
（4）为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图丙所示，其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小。当飞行速度达到最大值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，以减小油门C的喷油量，从而控制无人机的速度。但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值______280km/h（选填“＞”、“=”或“＜”）。
（5）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为______kg/(kW h)。
19．双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示，质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶，已知平衡车的质量为10kg，轮胎与地面的总接触面积为25cm2，g取10N/kg。
（1）请根据示例，写出两条物理知识在电动平衡车中的的运用：
示例：轮胎上的花纹能增大轮胎与地面的摩擦，防止车轮打滑
①___________
②___________
（2）小红驾驶平衡车时，车对地面的压强是多大？( )
（3）为保证交通安全，电动平衡车若以时速为16km/h的速度沿直线匀速行驶1.5h，如果匀速行驶时阻力为30N，电动平衡车做了多少功？( )
（4）平衡车在启动时，站在车上的小红会向后仰，请你解释造成这种现象的原因。( )
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误；
B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误；
CD．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。
故选C。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重力对运动员做功，故A正确；
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
1、2位置施力的力臂如图所示：
当施加的动力垂直于杠杆时，动力臂最长，因为杠杆始终在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂一定，所以此时的动力最小；而在1、2位置施力时，动力臂较小，由杠杆平衡条件可知，此时动力较大；所以，从位置1移动到2的过程中，动力F先减小再增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F=20N，由图知，n=2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力
G动=2F-GA=2×20N-25N=15N
故A正确，不符合题意；
B．由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，第2s内滑轮上升的高度
h=vAt=2m/s×1s=2m
第2秒内克服滑轮重做的额外功为
W额=G动h=15N×2m=30J
故B正确，不符合题意；
C．忽略绳重及摩擦，绳子拉力
G =2F最大-GA-G动=2×100N-25N-15N=160N
故C正确，不符合题意；
D．此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率
故D错误，符合题意。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意；
C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
∵G＝100N，h＝2m，∴做的有用功为：W有用＝Gh＝100N×2m＝200J；而斜面上装一个动滑轮，斜面的长是5m，∴绳子末端移动的距离为：S＝2×5m＝10m，∵F＝50N，∴做的总功为：W总＝FS＝30N×10m＝300J；则机械效率为：η＝＝66.7%,W额＝300J-200J＝100J，由W额＝fs 得f＝＝20N故C正确．
7．A
【解析】
【详解】
设承担物重的绳子股数为n，则拉力端移动的距离s＝nh，故机械效率
甲图中，使用的是定滑轮，n甲＝1，机械效率
乙图中，使用的是定滑轮，n乙＝1，机械效率
丙图中，使用的是动滑轮，n丙＝2，机械效率
丁图中，使用的是滑轮组，n丁＝2，机械效率
当使用丙提升物体M时，GM＝5N，F丙＝5.5N，F丙＞GM，是费力的，故BCD错误，A正确。
故选A。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电动机对绳的拉力为
故A错误；
B．绳子自由端的移动速度为0.2m
故B错误；
C．滑轮组的机械效率为
故C错误；
D．有用功的功率
故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．撬棒、瓶起子和羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故ABC不符合题意；
D．镊子在使用时，动力臂小于于阻力臂，为费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．中学生的体重约，一层楼的高度约，中学生上一层楼克服重力做功约
故A符合题意；
B．教室中地板砖的边长一般是，成年人正常步行的步幅略小于此数值，在左右，故B不符合题意；
C．一个苹果的质量约，九年级物理课本的质量与此差不多，在左右，故C不符合题意；
D．中学生正常步行的速度在左右，故D不符合题意。
故选A。
11．350
【解析】
【详解】
由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知
由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度
根据
可得拉力F做功的功率
12． 运动 C 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]售货员推着小推车前进时，相对于列车位置发生了变化，所以小推车是运动的。
[2]前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时小推车可以绕着后轮C转动，支点在后轮C上。
[3]推车的过程中，车轮的作用是将滑动变为滚动减小摩擦力。
13． 300 80%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]动滑轮上绕有3股绳子，因此物体运动2m，则拉力F运动了s=6m。拉力做的功为
[2]有用功为物体克服摩擦力做的功，因此有
滑轮组的机械效率为
14． 480 54 88.9% 66.7
【解析】
【分析】
【详解】
[1]拉力做的有用功为
[2]拉力做的总功为
拉力的功率为
[3]滑轮的机械效率为
[4]拉力做的额外功为
克服动滑轮重力做的功为
则克服动滑轮重力所做的功占额外功的百分比为
15． < = =
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，AC>BC，斜面AC倾斜角度小于BC，，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1[3]不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，拉力在两斜面上做功相同，等于克服物体重力所做的功，即W1=W2。
[2]拉力做功相同，所用时间相同，根据可知，拉力做功的功率相同，即P1=P2。
16． 右 30J 1800次
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]需要将力度调小，弹簧的弹力减小，将弹簧的伸长量减小，可以将弹簧下端向右移动。
（2）[2]完成一个握手动作做功
W=Fs=500N×0.06m=30J
（3）[3]消耗这些能量需要完成的次数
17． 增大 增大 2.4696×107 防止起飞过程中飞机的底部碰到起飞甲板（或舰载机能在较短的距离内获得较大的升力便于起飞） 将常规动力换成核动力或者变滑跃式起飞为电磁弹式起飞等
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]歼-15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的质量不变，速度变大，高度增加，则飞机的动能增大、重力势能增大，该过程中飞机发动机推力所做的功
W=Fs=2×117600N×105m=2.4696×107J
(2)[4]舰载机的升力是根据流体压强与流速的关系来获得的，航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞时飞行仰角约为14°，这样设计防止起飞过程中飞机的底部碰到起飞甲板(或者可以在相同时间内，上方空气通过的路程较长，速度较大，根据流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小可知，舰载机在较短的距离内获得较大的升力，从而便于舰载机起飞)。
(3)[5]由题意可知，“山东舰”的燃料储备量大，且每天以20节航速航行时的消耗量非常大，不利于航母的续航，为了提高航母的续航能力能源可以改为核动力。
18． 大于 压缩 1194 ＞ 0.2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]飞机的机翼做成流线型，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压，便形成向上的升力。
（2）[2]由图可知，此冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。
（3）[3] 从发出超声波到接受到返回信号所花时间是7.2s，则无人机行驶的时间
则根据
可得，无人机行驶的路程
声音通过的路程
s声=v声t声=340m/s×7.2s=2448m
所以，收到反射信号时无人机与山峰间的距离为
（4）[4]由图可知，Rx与电阻R0串联，但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，根据串联分压的特点可知，此时Rx两端电压减小，由欧姆定律公式变形可知，Rx的阻值减小，由题意中的：“其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小”可知，长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值大于280km/h。
（5）[5]由表中数据可知
P=75kW，t=20h，m=300kg
由
可得，所做的功为
W=Pt=75kW×20h=1500kW h
则发动机耗油率为
19． 电动平衡车工作时将电能转化为机械能 电动平衡车的车把是一个轮轴，可以省力 2×105Pa 7.2×105J 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]根据能量转化，电动平衡车工作时将电能转化为机械能；根据杠杆平衡公式可知，电动平衡车的车把是一个轮轴可以省力。
（2）[3]小红驾驶平衡车时，车对地面的压力是自身重量、平衡车重量之和，则压强为
（3）[4]为保证交通安全，电动平衡车若以时速为16km/h的速度沿直线匀速行驶1.5h，如果匀速行驶时阻力为30N，根据二力平衡可知其牵引力也是30N，电动平衡车做功为
（4）[5]人和车原来是静止的，当车启动时，人由于具有惯性，还要保持静止状态，所以，车上的乘客向后仰。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（ ）
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
2．为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
3．如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1移到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（ ）
A．不断增大 B．不断减小
C．先增大，然后减小 D．先减小，然后增大
4．甲装置中，空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为15N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
5．下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ）
A．撬石头 B．船桨
C．小推车 D．修树剪刀
6．利用如图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F=30 N，不计动滑轮重和绳重，以及滑轮与轴之间的摩擦，则该装置的机械效率和物体所受的摩擦力分别为
A．66.7％ 60 N B．40％ 20 N
C．66.7％ 20 N D．40％ 60 N
7．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A．甲的机械效率比丙的大
B．乙、丁的机械效率相同
C．使用丙提升物体M时省力
D．实验测得的数据无法算出机械效率
8．用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机对绳的拉力为12N
B．绳子自由端的移动速度为0.2m/
C．滑轮组的机械效率为80%
D．有用功的功率为8W
9．下列常见的工具中，在使用过程中属于费力杠杆的是（ ）
A．撬棒 B．瓶起子 C．羊角锤 D．镊子
10．对下列物理量的认识中，最接近实际的是（ ）
A．中学生上一层楼克服重力做功约1500J
B．成年人正常行走的步长约60dm
C．八年级物理课本的质量约3kg
D．中学生步行上学时的速度约为10m/s
二、填空题
11．如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为______W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）
12．列车上出售的食品常常放在如题图所示的小推车上，若售货员推着小推车前进，则小推车相对于列车是______的；当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______（写出支点位置的字母）；在推车的过程中，车轮的作用是______摩擦力。
13．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重250N的物体沿水平地面匀速向左运动了2m，物体与地面间的滑动摩擦力为120N，则该过程中拉力做的功为___________J，滑轮组的机械效率为___________。
14．如图所示，物体重240N，动滑轮重20N。工人用135N的拉力将物体匀速提升2m，用了10s，此过程中有用功是___________J，拉力的功率是___________W，滑轮的机械效率是___________，克服动滑轮重所做的功占额外功的___________%。（小数点后保留 1 位）
15．如图所示，AC>BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，推力做功为W1、W2，在不考虑摩擦的情况下：F1______F2，P1______P2，W1______W2（均选填“>”“<”或“=”）。
三、综合题
16．健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变，现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向_______（选填“左”或“右”）移；
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦 ( )
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作 ( )
17．阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军．据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，舰宽约75米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼-15舰载机．航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞的飞行仰角为14°。“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，若以20节航速航行，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼-15主要参数（g取10N/kg）：
空重 空载起飞距离
正常起飞重量 满载起飞距离
最大起飞重量 发动机 加力涡扇发动机
爬升率 米/秒 正常起飞推力
最大速度 马赫 应急起飞最大推力
（1）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能_______、重力势能_______，该过程中飞机发动机推力所做的功为_______ J。
（2）航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞时飞行仰角约为14°，这样设计的目的是_______。
（3）若你是航母设计师，请你对国产航母提出一条改进意见：_______。
18．阅读短文，回答问题：
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。图甲所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数。
最大飞行速度km/h 280 正常巡航速度km/h 60
最大续航时间h 2 发动机额定功率kW 75
最大载荷量kg 200 最大载燃油量kg 300
机身质量t 1.1 机身长度m 9.0
“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机，具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学领域。
（1）从图甲中可以看出无人机机翼上、下侧表面积不相等，这样设计可以达到流过上侧空气的速度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下侧空气的速度。
（2）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图乙所示，此时该发动机处于______冲程。
（3）无人机沿水平方向正常巡航时，发现正前方有一座山峰，为测定无人机与山峰间的距离，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后，经7.2s收到反射信号，超声波在空气中的传播速度为340m/s。则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为______m。
（4）为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图丙所示，其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小。当飞行速度达到最大值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，以减小油门C的喷油量，从而控制无人机的速度。但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值______280km/h（选填“＞”、“=”或“＜”）。
（5）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为______kg/(kW h)。
19．双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示，质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶，已知平衡车的质量为10kg，轮胎与地面的总接触面积为25cm2，g取10N/kg。
（1）请根据示例，写出两条物理知识在电动平衡车中的的运用：
示例：轮胎上的花纹能增大轮胎与地面的摩擦，防止车轮打滑
①___________
②___________
（2）小红驾驶平衡车时，车对地面的压强是多大？( )
（3）为保证交通安全，电动平衡车若以时速为16km/h的速度沿直线匀速行驶1.5h，如果匀速行驶时阻力为30N，电动平衡车做了多少功？( )
（4）平衡车在启动时，站在车上的小红会向后仰，请你解释造成这种现象的原因。( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误；
B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误；
CD．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。
故选C。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重力对运动员做功，故A正确；
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
1、2位置施力的力臂如图所示：
当施加的动力垂直于杠杆时，动力臂最长，因为杠杆始终在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂一定，所以此时的动力最小；而在1、2位置施力时，动力臂较小，由杠杆平衡条件可知，此时动力较大；所以，从位置1移动到2的过程中，动力F先减小再增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F=20N，由图知，n=2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力
G动=2F-GA=2×20N-25N=15N
故A正确，不符合题意；
B．由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，第2s内滑轮上升的高度
h=vAt=2m/s×1s=2m
第2秒内克服滑轮重做的额外功为
W额=G动h=15N×2m=30J
故B正确，不符合题意；
C．忽略绳重及摩擦，绳子拉力
G =2F最大-GA-G动=2×100N-25N-15N=160N
故C正确，不符合题意；
D．此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率
故D错误，符合题意。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意；
C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
∵G＝100N，h＝2m，∴做的有用功为：W有用＝Gh＝100N×2m＝200J；而斜面上装一个动滑轮，斜面的长是5m，∴绳子末端移动的距离为：S＝2×5m＝10m，∵F＝50N，∴做的总功为：W总＝FS＝30N×10m＝300J；则机械效率为：η＝＝66.7%,W额＝300J-200J＝100J，由W额＝fs 得f＝＝20N故C正确．
7．A
【解析】
【详解】
设承担物重的绳子股数为n，则拉力端移动的距离s＝nh，故机械效率
甲图中，使用的是定滑轮，n甲＝1，机械效率
乙图中，使用的是定滑轮，n乙＝1，机械效率
丙图中，使用的是动滑轮，n丙＝2，机械效率
丁图中，使用的是滑轮组，n丁＝2，机械效率
当使用丙提升物体M时，GM＝5N，F丙＝5.5N，F丙＞GM，是费力的，故BCD错误，A正确。
故选A。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电动机对绳的拉力为
故A错误；
B．绳子自由端的移动速度为0.2m
故B错误；
C．滑轮组的机械效率为
故C错误；
D．有用功的功率
故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．撬棒、瓶起子和羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故ABC不符合题意；
D．镊子在使用时，动力臂小于于阻力臂，为费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．中学生的体重约，一层楼的高度约，中学生上一层楼克服重力做功约
故A符合题意；
B．教室中地板砖的边长一般是，成年人正常步行的步幅略小于此数值，在左右，故B不符合题意；
C．一个苹果的质量约，九年级物理课本的质量与此差不多，在左右，故C不符合题意；
D．中学生正常步行的速度在左右，故D不符合题意。
故选A。
11．350
【解析】
【详解】
由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知
由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度
根据
可得拉力F做功的功率
12． 运动 C 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]售货员推着小推车前进时，相对于列车位置发生了变化，所以小推车是运动的。
[2]前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时小推车可以绕着后轮C转动，支点在后轮C上。
[3]推车的过程中，车轮的作用是将滑动变为滚动减小摩擦力。
13． 300 80%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]动滑轮上绕有3股绳子，因此物体运动2m，则拉力F运动了s=6m。拉力做的功为
[2]有用功为物体克服摩擦力做的功，因此有
滑轮组的机械效率为
14． 480 54 88.9% 66.7
【解析】
【分析】
【详解】
[1]拉力做的有用功为
[2]拉力做的总功为
拉力的功率为
[3]滑轮的机械效率为
[4]拉力做的额外功为
克服动滑轮重力做的功为
则克服动滑轮重力所做的功占额外功的百分比为
15． < = =
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，AC>BC，斜面AC倾斜角度小于BC，，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1
[2]拉力做功相同，所用时间相同，根据可知，拉力做功的功率相同，即P1=P2。
16． 右 30J 1800次
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]需要将力度调小，弹簧的弹力减小，将弹簧的伸长量减小，可以将弹簧下端向右移动。
（2）[2]完成一个握手动作做功
W=Fs=500N×0.06m=30J
（3）[3]消耗这些能量需要完成的次数
17． 增大 增大 2.4696×107 防止起飞过程中飞机的底部碰到起飞甲板（或舰载机能在较短的距离内获得较大的升力便于起飞） 将常规动力换成核动力或者变滑跃式起飞为电磁弹式起飞等
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]歼-15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的质量不变，速度变大，高度增加，则飞机的动能增大、重力势能增大，该过程中飞机发动机推力所做的功
W=Fs=2×117600N×105m=2.4696×107J
(2)[4]舰载机的升力是根据流体压强与流速的关系来获得的，航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞时飞行仰角约为14°，这样设计防止起飞过程中飞机的底部碰到起飞甲板(或者可以在相同时间内，上方空气通过的路程较长，速度较大，根据流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小可知，舰载机在较短的距离内获得较大的升力，从而便于舰载机起飞)。
(3)[5]由题意可知，“山东舰”的燃料储备量大，且每天以20节航速航行时的消耗量非常大，不利于航母的续航，为了提高航母的续航能力能源可以改为核动力。
18． 大于 压缩 1194 ＞ 0.2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]飞机的机翼做成流线型，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压，便形成向上的升力。
（2）[2]由图可知，此冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。
（3）[3] 从发出超声波到接受到返回信号所花时间是7.2s，则无人机行驶的时间
则根据
可得，无人机行驶的路程
声音通过的路程
s声=v声t声=340m/s×7.2s=2448m
所以，收到反射信号时无人机与山峰间的距离为
（4）[4]由图可知，Rx与电阻R0串联，但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，根据串联分压的特点可知，此时Rx两端电压减小，由欧姆定律公式变形可知，Rx的阻值减小，由题意中的：“其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小”可知，长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值大于280km/h。
（5）[5]由表中数据可知
P=75kW，t=20h，m=300kg
由
可得，所做的功为
W=Pt=75kW×20h=1500kW h
则发动机耗油率为
19． 电动平衡车工作时将电能转化为机械能 电动平衡车的车把是一个轮轴，可以省力 2×105Pa 7.2×105J 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]根据能量转化，电动平衡车工作时将电能转化为机械能；根据杠杆平衡公式可知，电动平衡车的车把是一个轮轴可以省力。
（2）[3]小红驾驶平衡车时，车对地面的压力是自身重量、平衡车重量之和，则压强为
（3）[4]为保证交通安全，电动平衡车若以时速为16km/h的速度沿直线匀速行驶1.5h，如果匀速行驶时阻力为30N，根据二力平衡可知其牵引力也是30N，电动平衡车做功为
（4）[5]人和车原来是静止的，当车启动时，人由于具有惯性，还要保持静止状态，所以，车上的乘客向后仰。
答案第1页，共2页
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