北师大版八年级下第九章机械和功 单元练习（含解析）
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（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 6.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 14:10:14 | ||
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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．在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（ ）
A．绳子自由端被拉下了10m B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力 D．这个滑轮组能省功
2．下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动
B．小明举着杠铃不动
C．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动
D．小明用力推一块大石头但没有推动
3．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
4．日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（ ）
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦
B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功
C．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用
D．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
5．如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，水的质量为m水，容器底面积为40cm2。将物体B放入容器水中浸没时，B受到的浮力为F1，容器对地面的压力为3N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有体积露出水面，此时容器对地面的压力为1.6N，物体B受到的浮力为F2，容器内液面下降了0.5cm。设物体B的密度为，已知：OD∶OC＝1∶2，（g取10N/kg）。下列结果正确的是（ ）
A．F1＝0.6N；m水＝100g
B．F2＝0.8N；m水＝100g
C．mA＝70g；＝5×103kg/m3
D．mA＝70g；＝2.5×103kg/m3
6．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人拉着重物静止不动
B．人用力推汽车，汽车没动
C．人用力搬起箱子
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离
7．如图所示的四种情量中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．食品夹 B．核桃夹
C．羊角锤 D．瓶盖起子
8．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D． 钢丝钳
9．如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s
B．拉力F的功率为1.5×103W
C．滑轮组的机械效率为90%
D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N
10．下列物理量中，表示做功快慢的是（ ）
A．机械效率 B．功率 C．机械能 D．压强
二、填空题
11．小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
12．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5min（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦）。则：
（1）F1:F2=_____；
（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 _____W。
13．如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为30N，人的重力为500N，人在吊篮里拉绳子使吊篮匀速向上运动，此时人拉绳子的力为 _____。
14．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。
（1）当F1竖直向上时，F1的大小为 ___________N；
（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是 ___________（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。
15．斜面长1m，高0.25m，用大小为8N沿斜面向上的拉力F，将重力为20N的铁块匀速拉到斜面顶端，此过程中有用功为_______J。斜面的机械效率为_______。铁块受到的摩擦力为______N。
三、综合题
16．智能机器人目前已能够在很多方面为人类提供高效率高精准度的服务；在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务；下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数，请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）为了使机器人行走或搬运货物时更加平稳，要求机器人的基座有较大的质量，则适合做机器人基座的材料是 ______（选填“铸铁“或“塑料”）；机器人双臂关节连接处要尽量 ______（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（2）当机器人以最大负重静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少帕？______
（3）“小i“以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，其间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，则它克服摩擦力做功的功率是多少？______
（4）若“小i”每天需将1900kg图书从地面分批搬回0.5m高的书架上，则“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是多少？______
参数名称 与地面的接触面积/cm2 最大负重/kg 质量/kg
数据 48 20 16
17．（1）小明想用弹簧测力计测量一木块所受重力的大小。测量前小明观察弹簧测力计，发现指针指在图甲所示的位置，他应先___________后再测量，此弹簧测力计的量程是___________。由图乙可知此木块的重力是___________N。
（2）如图所示，请你根据要求完成下列作图：
①画出拉力F的力臂l；
②画出物体B所受重力的示意图。
( )
（3）小明要向下拉绳将重物提升，请你画出图中滑轮组的绕绳方法。( )
18．如图所示，一轻质杠杆AB，长1m，支点在它中点O，将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，已知OC︰OB＝1︰2，M的边长l=0.1m。
（1）在图中画出N受力的示意图；
（2）求此时M对地面的压强是多大？
（3）若要使M对地面的压强减小100Pa，则系着N的细绳向杠杆A端还是向B端移动？移动的距离是多少？
19．“绿水青山就是金山银山”，为了减少大气污染，我国大力发展电动汽车替代燃油汽车。某纯电动汽车部分参数如表格所示，某次搭载乘客时该车与人的总质量为1.6t，该车四个车轮，每个车轮与地面的接触面积为50cm2。（g取10N/kg）
允许最大总质量 1.8t
额定载客人数 5
电动机额定功率 70kW
电动机额定电压 400V
电池容量 500Ah
（1）纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为______能；
（2）此过程中，该车静止时对水平地面的压强是多少？( )
（3）此过程中，若该车在额定功率下以14m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，其效率为80%，则该车消耗的电能以及所受牵引力是多少？( )
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．由图知，n=2，物体上升的高度h=2m，则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4 m
即绳子自由端被拉下了4m，故A错误；
BC．图中滑轮组可以省力但费距离，故B错误、C正确；
D．使用任何机械都不省功，D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动，人作用在书包的力竖直向上，但在竖直方向上没有移动的距离，故小明没有对书包做功，故A不符合题意；
B．小明举着杠铃不动，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有移动距离，故小明没有对杠铃做功，故B不符合题意；
C．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动，小明给力购物车一个水平方向的作用力，而购物车在水平方向移动了距离，故小明对购物车做了功，故C符合题意；
D．小明用力推一块大石头但没有推动，有力但没有距离，所以没有做功，故D不符合题意；
故选C。
3．C
【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．
4．D
【详解】
A．自行车前后轮的滚动轴承能将滑动摩擦变成滚动摩擦，从而减小摩擦，故A错误；
B．在空中飞行的铅球，已经离开手，不再受到运动员的作用力，所以此过程运动员对铅球没做功，故B错误；
C．到达终点，运动员不会立即停下，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能受到惯性的作用，故C错误；
D．高压锅因为密封性好，沸腾时锅内气压增大，沸点随着气压的增大而升高，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子的拉力为FD，根据题意可得，
G+GB=3N……①
G+GB-FD=1.6N……②
把①式入②式解得FD=1.4N，根据杠杆的平衡条件可得
FD·OD=GA·OC
则物体A的重力为
所以A物体的质量为
因为物体B刚好有体积露出水面，容器内液面下降了0.5cm，则B的体积
VB=4×0.5cm×40cm2=80cm3
F1=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
右图中B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，即
GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N
则
则B物体的密度为
综上所述ABC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．人拉着重物静止不动，人对物体施加了力，但物体没有动，根据做功的条件的，只有力，没有在力的方向上移动距离没有做功，故A不符合题意；
B．人用力推汽车，汽车没动，人对汽车施加了力，但汽车没有动，根据做功的条件的，只有力，没有在力的方向上移动距离没有做功，故B不符合题意；
C．人用力搬起箱子，人对箱子有竖直向上的力，而箱子在竖直方向移动了距离，符合物体做功的条件，所以人对箱子做了功，故C符合题意；
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离，人对书包的力是竖直向上的，而移动的距离是水平的，力的方向与运动的方向垂直，没有在力的方向上移动距离，没有做功，故D不符合题意。
故选C。
7．A
【详解】
A．食品夹的支点在尾端，手的动力作用在夹子的中间，而阻力作用在前端，阻力臂大于动力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．核桃夹的支点在前端，核桃在中间，手的作用力在尾端，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．羊角锤的支点在锤与木板接触点，钉子的阻力在锤子的羊角口，手的动力作用在锤柄处，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子的支点在前端与瓶盖中间的接触点，阻力在瓶盖的边沿与起子中间的接触处，手的动力作用在起子尾端，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】
A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
A．由图可知，承担物重的绳子段数，绳子移动距离
绳子自由端移动速度
故A错误；
BD．货物A的重力为
钢绳的拉力F的大小是
拉力F做功
拉力F的功率为
故BD错误；
C．滑轮组做的有用功是
滑轮组的机械效率为
故C正确。
故选C。
10．B
【详解】
表示做功快慢的物理量是功率，它等于做的功与做功时间的比值。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11． 360 24
【详解】
[1]小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
[2]上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
12． :1 250
【详解】
（1）[1]杆即将离开水平位置，如下图知
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理得
(OE)2+(AE)2=(OA)2，2OE2=OA2=(10m)2
可解得
OE=m
由杠杆的平衡条件有
F1×OE=G×OB
即
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如下图知
AE′=5m，OA=10m，
由
(OE′)2+(AE′)2=(OA)2
即
(OE)2+(5m)2=(10m)2
所以解得
OE′=m
因为
(OC′)2+(BC)2=(OB)2
即
(OC′)2+(2.5m)2=(5m)2
所以
OC′=m，
根据杠杆平衡条件有
F2×OE′=G×OC′
那么
所以
F1:F2=N:1500N=:1
（2）[2]士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离为
克服重力做的功为
W=Gh=3000N×2.5m=7500J
由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即
W总=W=7500J
那么其平均功率为
13．170N
【详解】
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于它们处于静止状态时，整体受力平衡；由图可知，有5段绳子承受整体的总重力，则绳子的拉力
14． 10 先变小后变大
【详解】
（1）[1]O为支点，当F1竖直向上时，由杠杆平衡条件得
G×0.5×OA=F1×OA
解得
（2）[2]由下图所示：
可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，由力臂的定义，动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。
15． 5 62.5% 3
【详解】
[1]将铁块拉上斜面顶端所做的有用功
W有=Gh=20N×0.25m=5J
[2]此过程，总功为
W总=Fs=8N×1m=8J
斜面的机械效率
[3]此过程所做的额外功
W额外=W总-W有=8J-5J=3J
则铁块受到的摩擦力
16． 铸铁 减小 7.5×104帕 14.4W 9500J
【详解】
（1）[1]因要求机器人的基座有较大质量，则适合做机器人基座的材料是铸铁。
[2]机器人双臂为了避免容易磨损以及使用更灵活，其关节处要尽量减小摩擦。
（2）[3]由表中可知，当机器人以最大负重静止在地面上时总重力为
G总=m总g=(20kg+16kg)×10N/kg=360N
故对水平地面的压力
F= G总=360N
与地面的接触面积
S=48cm2=4.8×10-3m2
故对水平地面的压强
（3 ）{4}由题意可知，机器人的运动速度为
运动过程中机器人所受阻力为
f=0.1 G总=0.1×360N=36N
因机器人受力平衡，根据可知它克服摩擦力做功的功率
P=fv=36N×0.4m/s=14.4W
（4 ）[5]因机器人的最大负重为20kg，故将1900kg图书搬回书架上需要搬运的次数为
搬运一次所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J
故全部搬运完所做的功为
W总=95×W=95×100J=9500J
故答案为：（1）铸铁；减小；
（2）它对水平地面的压强是7.5×104帕；
（3）它克服摩擦力做功的功率是14.4W；
（4）“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是9500J。
17． 调零 0～5N 3.6
【详解】
（1）[1]由图甲可知，发现指针不是指在0刻度线上，必须要进行调零。
[2]由图甲可知，弹簧测力计的量程是0～5N。
[3]由图乙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是3.6N，木块的重力是3.6N。
（2）[4]从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是拉力F的力臂l。重力的方向是竖直向下的，从重心起沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段；如图所示：
（3）[5]向下拉绳将重物提升，从绳子的自由端绕过定滑轮，再绕过动滑轮，挂在定滑轮的挂钩上，如图：
18．（1） ；（2）900Pa；（3）A端，0.25m
【详解】
解：（1）对N进行受力分析，由于N在空中处于静止状态，则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力，所以二力的大小相等即
方向相反；过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段，并标上力的符号及大小，注意两线段要一样长，如图所示
（2）设B端受到细绳的拉力为FB，由杠杆平衡条件得
已知OC︰OB＝1︰2，则有
根据力的作用是相互的可知，细绳对M的拉力
此时M对地面的压力为
M与地面的接触面积为
则此时M对地面的压强为
（3）若要使M对地面的压强减小100Pa，此时M对地面的压强为
则M对地面的压力为
细绳对M的拉力为
由杠杆平衡条件得
已知OC︰OB＝1︰2，轻质杠杆AB，长1m，支点在它中点O，则OB=0.5m，OC=0.25m，则
则系着N的细绳向杠杆A端移动的距离为
答：（1）如图所示
（2）此时M对地面的压强为900Pa；
（3）系着N的细绳向杠杆A端移动0.25m。
19． 机械 8×105Pa 见解析
【详解】
解：（1）纯电动汽车在行驶时，消耗电能，将电能转化为机械能。
（2）该车与人的总质量为1.6t，该车静止时对水平地面的压力等于车与人的总重力，故该车静止时对水平地面的压力为
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
该车四个车轮，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，该车与地面的接触面积为
S=4×50cm2=200cm2=0.02m2
此过程中，该车静止时对水平地面的压强是
（3）该车消耗的电能为
W=Pt=70kW×20min=70000W×20×60s=8.4×107J
该车行驶的路程为
s=vt=14m/s×20×60s=16800m
由该车效率为80%可知，牵引力做的功为
W力=ηW=80%×8.4×107J=6.72×107J
由W=Fs可知，则牵引力的大小为
答：（1）纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为机械能；
（2）此过程中，该车静止时对水平地面的压强是8×105Pa；
（3）此过程中，若该车在额定功率下以14m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，其效率为80%，则该车消耗的电能为8.4×107J，所受牵引力是4000N。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（ ）
A．绳子自由端被拉下了10m B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力 D．这个滑轮组能省功
2．下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动
B．小明举着杠铃不动
C．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动
D．小明用力推一块大石头但没有推动
3．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
4．日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（ ）
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦
B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功
C．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用
D．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
5．如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，水的质量为m水，容器底面积为40cm2。将物体B放入容器水中浸没时，B受到的浮力为F1，容器对地面的压力为3N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有体积露出水面，此时容器对地面的压力为1.6N，物体B受到的浮力为F2，容器内液面下降了0.5cm。设物体B的密度为，已知：OD∶OC＝1∶2，（g取10N/kg）。下列结果正确的是（ ）
A．F1＝0.6N；m水＝100g
B．F2＝0.8N；m水＝100g
C．mA＝70g；＝5×103kg/m3
D．mA＝70g；＝2.5×103kg/m3
6．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人拉着重物静止不动
B．人用力推汽车，汽车没动
C．人用力搬起箱子
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离
7．如图所示的四种情量中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．食品夹 B．核桃夹
C．羊角锤 D．瓶盖起子
8．如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．起瓶器 D． 钢丝钳
9．如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（ ）
A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s
B．拉力F的功率为1.5×103W
C．滑轮组的机械效率为90%
D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N
10．下列物理量中，表示做功快慢的是（ ）
A．机械效率 B．功率 C．机械能 D．压强
二、填空题
11．小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
12．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5min（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦）。则：
（1）F1:F2=_____；
（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 _____W。
13．如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为30N，人的重力为500N，人在吊篮里拉绳子使吊篮匀速向上运动，此时人拉绳子的力为 _____。
14．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。
（1）当F1竖直向上时，F1的大小为 ___________N；
（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是 ___________（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。
15．斜面长1m，高0.25m，用大小为8N沿斜面向上的拉力F，将重力为20N的铁块匀速拉到斜面顶端，此过程中有用功为_______J。斜面的机械效率为_______。铁块受到的摩擦力为______N。
三、综合题
16．智能机器人目前已能够在很多方面为人类提供高效率高精准度的服务；在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务；下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数，请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）为了使机器人行走或搬运货物时更加平稳，要求机器人的基座有较大的质量，则适合做机器人基座的材料是 ______（选填“铸铁“或“塑料”）；机器人双臂关节连接处要尽量 ______（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（2）当机器人以最大负重静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少帕？______
（3）“小i“以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，其间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，则它克服摩擦力做功的功率是多少？______
（4）若“小i”每天需将1900kg图书从地面分批搬回0.5m高的书架上，则“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是多少？______
参数名称 与地面的接触面积/cm2 最大负重/kg 质量/kg
数据 48 20 16
17．（1）小明想用弹簧测力计测量一木块所受重力的大小。测量前小明观察弹簧测力计，发现指针指在图甲所示的位置，他应先___________后再测量，此弹簧测力计的量程是___________。由图乙可知此木块的重力是___________N。
（2）如图所示，请你根据要求完成下列作图：
①画出拉力F的力臂l；
②画出物体B所受重力的示意图。
( )
（3）小明要向下拉绳将重物提升，请你画出图中滑轮组的绕绳方法。( )
18．如图所示，一轻质杠杆AB，长1m，支点在它中点O，将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，已知OC︰OB＝1︰2，M的边长l=0.1m。
（1）在图中画出N受力的示意图；
（2）求此时M对地面的压强是多大？
（3）若要使M对地面的压强减小100Pa，则系着N的细绳向杠杆A端还是向B端移动？移动的距离是多少？
19．“绿水青山就是金山银山”，为了减少大气污染，我国大力发展电动汽车替代燃油汽车。某纯电动汽车部分参数如表格所示，某次搭载乘客时该车与人的总质量为1.6t，该车四个车轮，每个车轮与地面的接触面积为50cm2。（g取10N/kg）
允许最大总质量 1.8t
额定载客人数 5
电动机额定功率 70kW
电动机额定电压 400V
电池容量 500Ah
（1）纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为______能；
（2）此过程中，该车静止时对水平地面的压强是多少？( )
（3）此过程中，若该车在额定功率下以14m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，其效率为80%，则该车消耗的电能以及所受牵引力是多少？( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由图知，n=2，物体上升的高度h=2m，则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4 m
即绳子自由端被拉下了4m，故A错误；
BC．图中滑轮组可以省力但费距离，故B错误、C正确；
D．使用任何机械都不省功，D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动，人作用在书包的力竖直向上，但在竖直方向上没有移动的距离，故小明没有对书包做功，故A不符合题意；
B．小明举着杠铃不动，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有移动距离，故小明没有对杠铃做功，故B不符合题意；
C．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动，小明给力购物车一个水平方向的作用力，而购物车在水平方向移动了距离，故小明对购物车做了功，故C符合题意；
D．小明用力推一块大石头但没有推动，有力但没有距离，所以没有做功，故D不符合题意；
故选C。
3．C
【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．
4．D
【详解】
A．自行车前后轮的滚动轴承能将滑动摩擦变成滚动摩擦，从而减小摩擦，故A错误；
B．在空中飞行的铅球，已经离开手，不再受到运动员的作用力，所以此过程运动员对铅球没做功，故B错误；
C．到达终点，运动员不会立即停下，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能受到惯性的作用，故C错误；
D．高压锅因为密封性好，沸腾时锅内气压增大，沸点随着气压的增大而升高，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子的拉力为FD，根据题意可得，
G+GB=3N……①
G+GB-FD=1.6N……②
把①式入②式解得FD=1.4N，根据杠杆的平衡条件可得
FD·OD=GA·OC
则物体A的重力为
所以A物体的质量为
因为物体B刚好有体积露出水面，容器内液面下降了0.5cm，则B的体积
VB=4×0.5cm×40cm2=80cm3
F1=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
右图中B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，即
GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N
则
则B物体的密度为
综上所述ABC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．人拉着重物静止不动，人对物体施加了力，但物体没有动，根据做功的条件的，只有力，没有在力的方向上移动距离没有做功，故A不符合题意；
B．人用力推汽车，汽车没动，人对汽车施加了力，但汽车没有动，根据做功的条件的，只有力，没有在力的方向上移动距离没有做功，故B不符合题意；
C．人用力搬起箱子，人对箱子有竖直向上的力，而箱子在竖直方向移动了距离，符合物体做功的条件，所以人对箱子做了功，故C符合题意；
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离，人对书包的力是竖直向上的，而移动的距离是水平的，力的方向与运动的方向垂直，没有在力的方向上移动距离，没有做功，故D不符合题意。
故选C。
7．A
【详解】
A．食品夹的支点在尾端，手的动力作用在夹子的中间，而阻力作用在前端，阻力臂大于动力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．核桃夹的支点在前端，核桃在中间，手的作用力在尾端，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．羊角锤的支点在锤与木板接触点，钉子的阻力在锤子的羊角口，手的动力作用在锤柄处，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子的支点在前端与瓶盖中间的接触点，阻力在瓶盖的边沿与起子中间的接触处，手的动力作用在起子尾端，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】
A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
A．由图可知，承担物重的绳子段数，绳子移动距离
绳子自由端移动速度
故A错误；
BD．货物A的重力为
钢绳的拉力F的大小是
拉力F做功
拉力F的功率为
故BD错误；
C．滑轮组做的有用功是
滑轮组的机械效率为
故C正确。
故选C。
10．B
【详解】
表示做功快慢的物理量是功率，它等于做的功与做功时间的比值。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11． 360 24
【详解】
[1]小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
[2]上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
12． :1 250
【详解】
（1）[1]杆即将离开水平位置，如下图知
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理得
(OE)2+(AE)2=(OA)2，2OE2=OA2=(10m)2
可解得
OE=m
由杠杆的平衡条件有
F1×OE=G×OB
即
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如下图知
AE′=5m，OA=10m，
由
(OE′)2+(AE′)2=(OA)2
即
(OE)2+(5m)2=(10m)2
所以解得
OE′=m
因为
(OC′)2+(BC)2=(OB)2
即
(OC′)2+(2.5m)2=(5m)2
所以
OC′=m，
根据杠杆平衡条件有
F2×OE′=G×OC′
那么
所以
F1:F2=N:1500N=:1
（2）[2]士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离为
克服重力做的功为
W=Gh=3000N×2.5m=7500J
由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即
W总=W=7500J
那么其平均功率为
13．170N
【详解】
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于它们处于静止状态时，整体受力平衡；由图可知，有5段绳子承受整体的总重力，则绳子的拉力
14． 10 先变小后变大
【详解】
（1）[1]O为支点，当F1竖直向上时，由杠杆平衡条件得
G×0.5×OA=F1×OA
解得
（2）[2]由下图所示：
可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，由力臂的定义，动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。
15． 5 62.5% 3
【详解】
[1]将铁块拉上斜面顶端所做的有用功
W有=Gh=20N×0.25m=5J
[2]此过程，总功为
W总=Fs=8N×1m=8J
斜面的机械效率
[3]此过程所做的额外功
W额外=W总-W有=8J-5J=3J
则铁块受到的摩擦力
16． 铸铁 减小 7.5×104帕 14.4W 9500J
【详解】
（1）[1]因要求机器人的基座有较大质量，则适合做机器人基座的材料是铸铁。
[2]机器人双臂为了避免容易磨损以及使用更灵活，其关节处要尽量减小摩擦。
（2）[3]由表中可知，当机器人以最大负重静止在地面上时总重力为
G总=m总g=(20kg+16kg)×10N/kg=360N
故对水平地面的压力
F= G总=360N
与地面的接触面积
S=48cm2=4.8×10-3m2
故对水平地面的压强
（3 ）{4}由题意可知，机器人的运动速度为
运动过程中机器人所受阻力为
f=0.1 G总=0.1×360N=36N
因机器人受力平衡，根据可知它克服摩擦力做功的功率
P=fv=36N×0.4m/s=14.4W
（4 ）[5]因机器人的最大负重为20kg，故将1900kg图书搬回书架上需要搬运的次数为
搬运一次所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J
故全部搬运完所做的功为
W总=95×W=95×100J=9500J
故答案为：（1）铸铁；减小；
（2）它对水平地面的压强是7.5×104帕；
（3）它克服摩擦力做功的功率是14.4W；
（4）“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是9500J。
17． 调零 0～5N 3.6
【详解】
（1）[1]由图甲可知，发现指针不是指在0刻度线上，必须要进行调零。
[2]由图甲可知，弹簧测力计的量程是0～5N。
[3]由图乙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是3.6N，木块的重力是3.6N。
（2）[4]从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是拉力F的力臂l。重力的方向是竖直向下的，从重心起沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段；如图所示：
（3）[5]向下拉绳将重物提升，从绳子的自由端绕过定滑轮，再绕过动滑轮，挂在定滑轮的挂钩上，如图：
18．（1） ；（2）900Pa；（3）A端，0.25m
【详解】
解：（1）对N进行受力分析，由于N在空中处于静止状态，则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力，所以二力的大小相等即
方向相反；过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段，并标上力的符号及大小，注意两线段要一样长，如图所示
（2）设B端受到细绳的拉力为FB，由杠杆平衡条件得
已知OC︰OB＝1︰2，则有
根据力的作用是相互的可知，细绳对M的拉力
此时M对地面的压力为
M与地面的接触面积为
则此时M对地面的压强为
（3）若要使M对地面的压强减小100Pa，此时M对地面的压强为
则M对地面的压力为
细绳对M的拉力为
由杠杆平衡条件得
已知OC︰OB＝1︰2，轻质杠杆AB，长1m，支点在它中点O，则OB=0.5m，OC=0.25m，则
则系着N的细绳向杠杆A端移动的距离为
答：（1）如图所示
（2）此时M对地面的压强为900Pa；
（3）系着N的细绳向杠杆A端移动0.25m。
19． 机械 8×105Pa 见解析
【详解】
解：（1）纯电动汽车在行驶时，消耗电能，将电能转化为机械能。
（2）该车与人的总质量为1.6t，该车静止时对水平地面的压力等于车与人的总重力，故该车静止时对水平地面的压力为
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
该车四个车轮，每个车轮与地面的接触面积为50cm2，该车与地面的接触面积为
S=4×50cm2=200cm2=0.02m2
此过程中，该车静止时对水平地面的压强是
（3）该车消耗的电能为
W=Pt=70kW×20min=70000W×20×60s=8.4×107J
该车行驶的路程为
s=vt=14m/s×20×60s=16800m
由该车效率为80%可知，牵引力做的功为
W力=ηW=80%×8.4×107J=6.72×107J
由W=Fs可知，则牵引力的大小为
答：（1）纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为机械能；
（2）此过程中，该车静止时对水平地面的压强是8×105Pa；
（3）此过程中，若该车在额定功率下以14m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，其效率为80%，则该车消耗的电能为8.4×107J，所受牵引力是4000N。
答案第1页，共2页
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