2021-2022学年北师大版物理八年级下册第九章 机械和功单元测试试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年北师大版物理八年级下册第九章 机械和功单元测试试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 269.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-08 20:03:59 | ||
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文档简介
北师大版物理八年级下册第九章 机械和功单元测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列说法中正确的是（ ）
A．机械的功率越小，其机械效率越低
B．在相同时间内，效率高的机械做功多
C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多
D．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
2、立定纵跳摸高是常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小明在一次立定纵跳摸高中获得了初三年级的冠军，请估算一下小明消耗的能量约为（ ）
A．50J B．5×102J C．5×103J D．5×104J
3、在图中，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于平衡状态，测力计的示数是15牛，若OB＝30厘米，AB＝20厘米，则物体重为（ ）
A．15牛 B．45牛 C．30牛 D．22.5牛
4、如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体从斜面底端拉至斜面顶端。在此过程中（ ）
A．所做的有用功为800J B．斜面的机械效率是75%
C．该同学对物体做功的是1200J D．该同学对物体做功的功率是30W
5、在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
甲 乙
A．甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功
B．甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功
C．甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙图中 F 做的功谁大
6、如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的速度是2.5m/s B．拉力F下降6米
C．拉力F的功率为80W D．拉力F的功率为40W
7、下列数据较为接近实际情况的是（ ）
A．一个中学生对水平地面的压力约为500N
B．重庆南山一棵树的气压约为
C．一个鸡蛋悬浮在盐水中受到的浮力约为5N
D．将两个鸡蛋举高1m克服鸡蛋重力做功约为10J
8、图甲所示，用一个动滑轮匀速竖直提升重为800N的物体A，在卷扬机拉力F的作用下，物体A移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示；用该装置匀速竖直提升物体B时，物体B移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示。物体A或B匀速上升时，卷扬机的功率均为200W，不计绳重和滑轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．物体A竖直移动的速度为0.1m/s
B．动滑轮的重力大小为500N
C．2秒内滑轮对物体B做的有用功为400J
D．提升物体B时动滑轮的机械效率为90%
9、如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动的Q，OP端拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1，PQ段拉力F2为200牛，F2做的功为W2，功率为P2，则（ ）
A．W1> W2 B．W1< W2 C．P1> P2 D．P1< P2
10、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（ ）
甲 乙 丙
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
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。O为支点，FA的力臂为LA。若撤去FA，在B点施加力FB，硬杆仍可保持水平静止状态，且FB=FA，则FB的力臂LB LA(选填“>”、“<”、“=”);FB的方向 （选填“是”或“不是”）唯一。
2、如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，∠α＝∠β＝30°．在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F的大小为 N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ，再转至虚线②所示位置静止时，拉力F大小为 N。
3、一个重2N的小球在水平桌面滚动0.5m后从桌面掉到水平地面上，桌面距地面的高度是0.8m。则小球在桌面滚动过程中重力做功为 J，小球掉落过程中重力做功为 J。
4、小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1，重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2，重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1：GA=5：8，GB：GA=3：2，v1：v2=2：1，t1：t2=2：3，不计绳重与摩擦的影响。则拉力F1：F2= ；机械效率之比η1：η2= 。
5、小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为 m/s，物体A受到B施加的摩擦力 （选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为 N，水平拉力F的功率为 W。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
2、如图为某一款质量为 20kg 的电动平衡车，两个车轮与地面的接触面积为40cm2，该车沿着水平面匀速行驶 100m，用时为 20s，受到的阻力为 90N，求：
（1）此时地面受到的压强；
（2）电动平衡车的牵引力的大小；
（3）此过程中克服阻力做功的功率.
3、是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的。如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m，绳索自由端的拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重。求：
（1）拉力的功率；
（2）该滑轮组的动滑轮重；
（3）该滑轮组的机械效率。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
（1）小枫同学将杠杆中点置于支架上,这时发现杠杆的右端上翘,他应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆保持 。
（2）如图所示,该同学在杠杆左端图示位置挂上3个钩码,每个钩码的质量是50g,为使杠杆在水平位置平衡,他在图中A处施加一个竖直向上的力F1 ， F1的大小为 N。
2、如图所示，小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验（每个钩码重0.5N）
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将左端平衡螺母向 端调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂 个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力大小为为 N。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A．功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，A不符合题意；
B．机械效率是有用功和总功的比值，在相同时间内，效率高的机械做功多，这种说法是错误的，B不符合题意；
C．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功多，这种说法是错误的，C不符合题意；
D．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，这种说法是正确的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率表示做功的快慢，机械效率是有用功和总功的比值。
2、【答案】B
【解析】【解答】人在跳起时消耗的能量可以用做功的多少计算，中学生的重力约500N，冠军跳起的高度约1m，做功为W=Gh=500N×1m=500J，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据力和距离的乘积计算功的大小，也是消耗能量的多少。
3、【答案】B
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件：F OB＝G OA，代入数据得：15N×30cm＝G×（30cm﹣20cm），解得：G＝45N，
故答案为：B。
【分析】利用杠杆的平衡条件计算即可.
4、【答案】B
【解析】【解答】（1）拉力做的有用功：W有=Gh=60N×10m=600J，A错误；
（2）拉力F做的总功：W总=Fs=40N×20m=800J，C错误；
（3）斜面的机械效率：,B正确；
（4）该同学对物体做功的功率：，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）利用W=Gh求拉力做的有用功；
（2）利用W=Fs求拉力F做的总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）该同学对物体做功的功率等于总功功与所用时间之比。
5、【答案】B
【解析】【解答】由题意可知，两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离s，根据W＝Fs可知，甲图中F做的功等于乙图中F做的功。
故答案为：B。
【分析】根据W＝Fs可得解.
6、【答案】C
【解析】【解答】A、物体上升的速度：v＝ ＝ ＝0.4m/s，A不符合题意；B、由图可知，n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m，B不符合题意；CD、不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，绳端的拉力：F＝ G＝ ×200N＝100N，绳子的速度：v绳＝2v物＝2×0.4m/s＝0.8m/s，拉力F的功率：P＝ ＝ ＝Fv绳＝100N×0.8m/s＝80W，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用v＝ 求得物体上升的速度；
利用s=nh求得绳子自由端移动距离；
不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，利用F＝ G绳端的拉力；绳子的速度：v绳＝nv物，利用P＝ ＝ ＝Fv绳求得拉力F的功率.
7、【答案】A
【解析】【解答】A．一个中学生的体重在500N左右，对水平地面的压力约为500N，A符合题意；
B．大气压强随海拔高度的增加而减小。海平面处的气压约1.0×105Pa，所以重庆南山一棵树的气压要低于1.0×105Pa，B不符合题意；
C．鸡蛋受到的重力为G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋受到的重力和浮力相等，即浮力为0.5N，C不符合题意；
D．两个鸡蛋的重力约为1N，将两个鸡蛋举高1m克服鸡蛋重力做功约为W=Gh=1N×1m=1J
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】凭借生活经验和识记的数据估测，并结合公式进行计算得出符合选项的答案。
8、【答案】D
【解析】【解答】A．由图乙中图线a可知，物体A竖直移动的速度为
A不符合题意；
B．由图可知，绳子的有效段数n=2，匀速提升物体A时，卷扬机绳子端移动的速度为
物体A匀速上升时，卷扬机的功率为200W，由 可知，卷扬机绳子上的拉力为
由 可知，动滑轮重力的大小为
B不符合题意；
C．由图乙中图线b可知，物体B竖直移动的速度为
匀速提升物体B时，卷扬机绳子端移动的速度为
物体B匀速上升时，卷扬机的功率为200W，由 可知，卷扬机绳子上的拉力为
由 可知，物体B的重力的大小为
由图乙可知，2s内物体B上升的高度为0.2m，2秒内滑轮对物体B做的有用功为
C不符合题意；
D．提升物体B时2s内动滑轮的总功为
机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用物体移动的距离和时间的比值计算速度，结合绳子股数计算拉力的速度，利用拉力的功率和速度可以计算力的大小，结合物体的重力计算动滑轮的重力；根据功率和速度计算拉力，利用力和动滑轮的重力计算物体的重力大小；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用有用功和总功的比值计算机械效率。
9、【答案】C
【解析】【解答】拉力F1做的功为：W1=F1s1=300N×4m=1200J；
拉力F2做的功为：W2=F2s2=200N×6m=1200J；
因此做功W1=W2；
两段路程中速度v相同，
根据公式P=Fv可知，因为拉力F1>F2，所以拉力的功率P1>P2。
故选C。
【分析】根据W=Fs计算出功的大小，然后进行比较；根据公式P=Fv比较功率的大小。
10、【答案】D
【解析】【解答】因为在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动距离s，所以，由功的公式W＝Fs可知，W1＝W2＝W3，即三种情况下F做功一样多。
故答案为：D。
【分析】由功的公式W＝Fs分析可得解.
二、填空题
1、【答案】=；不是
【解析】【解答】在B点施加力FB，硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA，根据杠杆平衡条件，可知，LB=LA；
要使FB=FA，只需LB=LA，由图可知，作用在B电商的力，沿1、2两个方向，均满足条件。。
故答案为：=；不是。
【分析】根据杠杆的平衡条件做出判断。
2、【答案】15；变大；30
【解析】【解答】（1）因为OA＝AB，则OB＝2OA；由杠杆平衡条件得：F×OB＝G×OA，所以，F＝ ＝ ＝15N，
（2）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
（3）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至②位置时，由于∠β＝30°，由直角三角形的知识可知，动力F的力臂OD＝ OB，
由杠杆平衡条件得：F′×OD＝G×OA，即：F′× OB＝G× OB，所以此时的拉力F′＝G＝30N。
故答案为：15；变大；30。
【分析】结合图像，由杠杆平衡条件得拉力F的大小.
将拉力F沿顺时针方向转动，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件可知拉力大小变化情况.同理，可求得 ② 处时拉力的大小.
3、【答案】0；1.6
【解析】【解答】①小球在水平桌面滚动过程中，因小球在重力方向上没有移动距离，所以，此过程中重力对小球所做的功为0J；②小球从桌面掉到水平地面上，此过程中小球沿重力方向移动了0.8m的距离，则重力对小球所做的功：W＝Gh＝2N×0.8m＝1.6J。故答案为：0；1.6。
【分析】水平桌面滚动，重力的方向与运动方向垂直，不做功；
再利用W＝Gh求得 小球掉落过程中重力做功大小.
4、【答案】5:7；14:15
【解析】【解答】已知F1:GA=5:8，GB:GA=3:2，假设GA=8，则GB=12，F1=5，图中使用的滑轮组n=2，不计绳重与摩擦的影响，拉力F1= (GA+G轮)
则动滑轮重G轮=2F1 GA=2×5 8=2
拉力F2= (GB+G轮)= (12+2)=7
所以F1:F2=5:7不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率η= = =
则 ： = ： = ： =14：15
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的2倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的一半，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
5、【答案】0.1；水平向右；36；3.6
【解析】【解答】（1）物体移动的速度 ，滑轮移动的速度
；（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体B受到A的摩擦力
，所以，物体A受到B施加的摩擦力 ，方向水平向右。（3）物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA， ，滑轮为动滑轮，水平拉力F为F左的2倍，故
则拉力做功功率 ；
【分析】根据v=s/t求出物体移动的速度和滑轮移动的速度；物体B受到A的摩擦力，同时物体A受到B施加的摩擦力，根据相互作用力大小相等，方向相反进行解答.
三、计算题
1、【答案】（1）解：W有=Gh=120N×2m=240J
（2）解：W总=FＳ=80N×4m=320J
（3）解： ×100%=×100%=75%
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据拉力和绳子拉长的长度计算总功；
（3）利用有用功和总功的比值计算机械效率。
2、【答案】（1）解：此时地面受到的压力F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
此时地面受到的压强p= =5×104Pa
答：此时地面受到的压强是5×104Pa
（2）解：电动平衡车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小F=f=90N
答：电动平衡车的牵引力的大小是90N
（3）解：此过程中克服阻力做功W=Fs=90N×100m=9000J，
此过程中克服阻力做功的功率P= =450W
答：此过程中克服阻力做功的功率是450W
【解析】【分析】（1）处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；
（2）物体处于平衡状态，牵引力等于摩擦阻力；
（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
3、【答案】（1）解：拉力做的功W总=Fs=F 3h=2.1 N 10m 3=6.3 J
拉力的功率P= = =6.3 W
答：拉力的功率为6.3 103W；
（2）解：绳子自由端的拉力F=2.1 N
物体重为G物=6 N
不计一切摩擦和绳重，所以F=
所以动滑轮重G动=3F G物=3 2.1 103N 6 N=300N
答：该滑轮组的动滑轮重为300N；
（3）解： 该滑轮组的机械效率为 = = = = = 95
答：该滑轮组的机械效率为95 。
【解析】【分析】（1）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；
（2）对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物体重力的三分之一，拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
四、实验探究
1、【答案】（1）右；水平平衡
（2）3
【解析】【解答】（1）小枫同学将杠杆中点置于支架上，这时发现杠杆的右端上翘，说明杠杆的右端轻，因此杠杆两端的平衡螺母像右调节，使杠杆保持水平平衡；
（2）钩码的重力为：G=mg=0.05kg×3×10N/kg=1.5N；
根据杠杆的平衡条件得到：
1.5N×4=F1×2
那么：F1=3N
【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；
（2）钩码的重力是阻力，根据杠杆的平衡条件列式计算。
2、【答案】（1）左
（2）3；0.75
【解析】【解答】（1）杠杆静止时右端下沉，则说明此时杠杆右端重左端轻，故这时应将左端平衡螺母向左端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）在A点悬挂两个钩码，假设每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，要使杠杆在水平位置平衡，则由图中可知，此时左端力与力臂的乘积为
右端力臂长度为2L，故由杠杆原理可知，此时右端力的大小为3G，即需在B点悬挂3个钩码，当改用弹簧测力计在C点竖直向上拉时，此时A点力与力臂的乘积不变，仍为3N，而C点力臂的长度为4L，故由杠杆原理可知，要使杠杆在水平位置平衡，则C点测力计的拉力大小为1.5G，即0.75N。
【分析】（1）调节杠杆平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；
（2）根据杠杆上的力臂和钩码个数，可以计算需要的钩码个数，根据杠杆平衡条件，结合力臂和已知的力，可以计算另一个力的大小。
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列说法中正确的是（ ）
A．机械的功率越小，其机械效率越低
B．在相同时间内，效率高的机械做功多
C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多
D．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
2、立定纵跳摸高是常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小明在一次立定纵跳摸高中获得了初三年级的冠军，请估算一下小明消耗的能量约为（ ）
A．50J B．5×102J C．5×103J D．5×104J
3、在图中，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于平衡状态，测力计的示数是15牛，若OB＝30厘米，AB＝20厘米，则物体重为（ ）
A．15牛 B．45牛 C．30牛 D．22.5牛
4、如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体从斜面底端拉至斜面顶端。在此过程中（ ）
A．所做的有用功为800J B．斜面的机械效率是75%
C．该同学对物体做功的是1200J D．该同学对物体做功的功率是30W
5、在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
甲 乙
A．甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功
B．甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功
C．甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙图中 F 做的功谁大
6、如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的速度是2.5m/s B．拉力F下降6米
C．拉力F的功率为80W D．拉力F的功率为40W
7、下列数据较为接近实际情况的是（ ）
A．一个中学生对水平地面的压力约为500N
B．重庆南山一棵树的气压约为
C．一个鸡蛋悬浮在盐水中受到的浮力约为5N
D．将两个鸡蛋举高1m克服鸡蛋重力做功约为10J
8、图甲所示，用一个动滑轮匀速竖直提升重为800N的物体A，在卷扬机拉力F的作用下，物体A移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示；用该装置匀速竖直提升物体B时，物体B移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示。物体A或B匀速上升时，卷扬机的功率均为200W，不计绳重和滑轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．物体A竖直移动的速度为0.1m/s
B．动滑轮的重力大小为500N
C．2秒内滑轮对物体B做的有用功为400J
D．提升物体B时动滑轮的机械效率为90%
9、如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动的Q，OP端拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1，PQ段拉力F2为200牛，F2做的功为W2，功率为P2，则（ ）
A．W1> W2 B．W1< W2 C．P1> P2 D．P1< P2
10、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（ ）
甲 乙 丙
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
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。O为支点，FA的力臂为LA。若撤去FA，在B点施加力FB，硬杆仍可保持水平静止状态，且FB=FA，则FB的力臂LB LA(选填“>”、“<”、“=”);FB的方向 （选填“是”或“不是”）唯一。
2、如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，∠α＝∠β＝30°．在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F的大小为 N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ，再转至虚线②所示位置静止时，拉力F大小为 N。
3、一个重2N的小球在水平桌面滚动0.5m后从桌面掉到水平地面上，桌面距地面的高度是0.8m。则小球在桌面滚动过程中重力做功为 J，小球掉落过程中重力做功为 J。
4、小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1，重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2，重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1：GA=5：8，GB：GA=3：2，v1：v2=2：1，t1：t2=2：3，不计绳重与摩擦的影响。则拉力F1：F2= ；机械效率之比η1：η2= 。
5、小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为 m/s，物体A受到B施加的摩擦力 （选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为 N，水平拉力F的功率为 W。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
2、如图为某一款质量为 20kg 的电动平衡车，两个车轮与地面的接触面积为40cm2，该车沿着水平面匀速行驶 100m，用时为 20s，受到的阻力为 90N，求：
（1）此时地面受到的压强；
（2）电动平衡车的牵引力的大小；
（3）此过程中克服阻力做功的功率.
3、是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的。如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m，绳索自由端的拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重。求：
（1）拉力的功率；
（2）该滑轮组的动滑轮重；
（3）该滑轮组的机械效率。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
（1）小枫同学将杠杆中点置于支架上,这时发现杠杆的右端上翘,他应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆保持 。
（2）如图所示,该同学在杠杆左端图示位置挂上3个钩码,每个钩码的质量是50g,为使杠杆在水平位置平衡,他在图中A处施加一个竖直向上的力F1 ， F1的大小为 N。
2、如图所示，小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验（每个钩码重0.5N）
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将左端平衡螺母向 端调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂 个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力大小为为 N。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A．功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，A不符合题意；
B．机械效率是有用功和总功的比值，在相同时间内，效率高的机械做功多，这种说法是错误的，B不符合题意；
C．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功多，这种说法是错误的，C不符合题意；
D．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，这种说法是正确的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率表示做功的快慢，机械效率是有用功和总功的比值。
2、【答案】B
【解析】【解答】人在跳起时消耗的能量可以用做功的多少计算，中学生的重力约500N，冠军跳起的高度约1m，做功为W=Gh=500N×1m=500J，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据力和距离的乘积计算功的大小，也是消耗能量的多少。
3、【答案】B
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件：F OB＝G OA，代入数据得：15N×30cm＝G×（30cm﹣20cm），解得：G＝45N，
故答案为：B。
【分析】利用杠杆的平衡条件计算即可.
4、【答案】B
【解析】【解答】（1）拉力做的有用功：W有=Gh=60N×10m=600J，A错误；
（2）拉力F做的总功：W总=Fs=40N×20m=800J，C错误；
（3）斜面的机械效率：,B正确；
（4）该同学对物体做功的功率：，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）利用W=Gh求拉力做的有用功；
（2）利用W=Fs求拉力F做的总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）该同学对物体做功的功率等于总功功与所用时间之比。
5、【答案】B
【解析】【解答】由题意可知，两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离s，根据W＝Fs可知，甲图中F做的功等于乙图中F做的功。
故答案为：B。
【分析】根据W＝Fs可得解.
6、【答案】C
【解析】【解答】A、物体上升的速度：v＝ ＝ ＝0.4m/s，A不符合题意；B、由图可知，n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m，B不符合题意；CD、不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，绳端的拉力：F＝ G＝ ×200N＝100N，绳子的速度：v绳＝2v物＝2×0.4m/s＝0.8m/s，拉力F的功率：P＝ ＝ ＝Fv绳＝100N×0.8m/s＝80W，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用v＝ 求得物体上升的速度；
利用s=nh求得绳子自由端移动距离；
不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，利用F＝ G绳端的拉力；绳子的速度：v绳＝nv物，利用P＝ ＝ ＝Fv绳求得拉力F的功率.
7、【答案】A
【解析】【解答】A．一个中学生的体重在500N左右，对水平地面的压力约为500N，A符合题意；
B．大气压强随海拔高度的增加而减小。海平面处的气压约1.0×105Pa，所以重庆南山一棵树的气压要低于1.0×105Pa，B不符合题意；
C．鸡蛋受到的重力为G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋受到的重力和浮力相等，即浮力为0.5N，C不符合题意；
D．两个鸡蛋的重力约为1N，将两个鸡蛋举高1m克服鸡蛋重力做功约为W=Gh=1N×1m=1J
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】凭借生活经验和识记的数据估测，并结合公式进行计算得出符合选项的答案。
8、【答案】D
【解析】【解答】A．由图乙中图线a可知，物体A竖直移动的速度为
A不符合题意；
B．由图可知，绳子的有效段数n=2，匀速提升物体A时，卷扬机绳子端移动的速度为
物体A匀速上升时，卷扬机的功率为200W，由 可知，卷扬机绳子上的拉力为
由 可知，动滑轮重力的大小为
B不符合题意；
C．由图乙中图线b可知，物体B竖直移动的速度为
匀速提升物体B时，卷扬机绳子端移动的速度为
物体B匀速上升时，卷扬机的功率为200W，由 可知，卷扬机绳子上的拉力为
由 可知，物体B的重力的大小为
由图乙可知，2s内物体B上升的高度为0.2m，2秒内滑轮对物体B做的有用功为
C不符合题意；
D．提升物体B时2s内动滑轮的总功为
机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用物体移动的距离和时间的比值计算速度，结合绳子股数计算拉力的速度，利用拉力的功率和速度可以计算力的大小，结合物体的重力计算动滑轮的重力；根据功率和速度计算拉力，利用力和动滑轮的重力计算物体的重力大小；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用有用功和总功的比值计算机械效率。
9、【答案】C
【解析】【解答】拉力F1做的功为：W1=F1s1=300N×4m=1200J；
拉力F2做的功为：W2=F2s2=200N×6m=1200J；
因此做功W1=W2；
两段路程中速度v相同，
根据公式P=Fv可知，因为拉力F1>F2，所以拉力的功率P1>P2。
故选C。
【分析】根据W=Fs计算出功的大小，然后进行比较；根据公式P=Fv比较功率的大小。
10、【答案】D
【解析】【解答】因为在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动距离s，所以，由功的公式W＝Fs可知，W1＝W2＝W3，即三种情况下F做功一样多。
故答案为：D。
【分析】由功的公式W＝Fs分析可得解.
二、填空题
1、【答案】=；不是
【解析】【解答】在B点施加力FB，硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA，根据杠杆平衡条件，可知，LB=LA；
要使FB=FA，只需LB=LA，由图可知，作用在B电商的力，沿1、2两个方向，均满足条件。。
故答案为：=；不是。
【分析】根据杠杆的平衡条件做出判断。
2、【答案】15；变大；30
【解析】【解答】（1）因为OA＝AB，则OB＝2OA；由杠杆平衡条件得：F×OB＝G×OA，所以，F＝ ＝ ＝15N，
（2）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
（3）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至②位置时，由于∠β＝30°，由直角三角形的知识可知，动力F的力臂OD＝ OB，
由杠杆平衡条件得：F′×OD＝G×OA，即：F′× OB＝G× OB，所以此时的拉力F′＝G＝30N。
故答案为：15；变大；30。
【分析】结合图像，由杠杆平衡条件得拉力F的大小.
将拉力F沿顺时针方向转动，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件可知拉力大小变化情况.同理，可求得 ② 处时拉力的大小.
3、【答案】0；1.6
【解析】【解答】①小球在水平桌面滚动过程中，因小球在重力方向上没有移动距离，所以，此过程中重力对小球所做的功为0J；②小球从桌面掉到水平地面上，此过程中小球沿重力方向移动了0.8m的距离，则重力对小球所做的功：W＝Gh＝2N×0.8m＝1.6J。故答案为：0；1.6。
【分析】水平桌面滚动，重力的方向与运动方向垂直，不做功；
再利用W＝Gh求得 小球掉落过程中重力做功大小.
4、【答案】5:7；14:15
【解析】【解答】已知F1:GA=5:8，GB:GA=3:2，假设GA=8，则GB=12，F1=5，图中使用的滑轮组n=2，不计绳重与摩擦的影响，拉力F1= (GA+G轮)
则动滑轮重G轮=2F1 GA=2×5 8=2
拉力F2= (GB+G轮)= (12+2)=7
所以F1:F2=5:7不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率η= = =
则 ： = ： = ： =14：15
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的2倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的一半，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
5、【答案】0.1；水平向右；36；3.6
【解析】【解答】（1）物体移动的速度 ，滑轮移动的速度
；（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体B受到A的摩擦力
，所以，物体A受到B施加的摩擦力 ，方向水平向右。（3）物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA， ，滑轮为动滑轮，水平拉力F为F左的2倍，故
则拉力做功功率 ；
【分析】根据v=s/t求出物体移动的速度和滑轮移动的速度；物体B受到A的摩擦力，同时物体A受到B施加的摩擦力，根据相互作用力大小相等，方向相反进行解答.
三、计算题
1、【答案】（1）解：W有=Gh=120N×2m=240J
（2）解：W总=FＳ=80N×4m=320J
（3）解： ×100%=×100%=75%
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据拉力和绳子拉长的长度计算总功；
（3）利用有用功和总功的比值计算机械效率。
2、【答案】（1）解：此时地面受到的压力F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
此时地面受到的压强p= =5×104Pa
答：此时地面受到的压强是5×104Pa
（2）解：电动平衡车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小F=f=90N
答：电动平衡车的牵引力的大小是90N
（3）解：此过程中克服阻力做功W=Fs=90N×100m=9000J，
此过程中克服阻力做功的功率P= =450W
答：此过程中克服阻力做功的功率是450W
【解析】【分析】（1）处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；
（2）物体处于平衡状态，牵引力等于摩擦阻力；
（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
3、【答案】（1）解：拉力做的功W总=Fs=F 3h=2.1 N 10m 3=6.3 J
拉力的功率P= = =6.3 W
答：拉力的功率为6.3 103W；
（2）解：绳子自由端的拉力F=2.1 N
物体重为G物=6 N
不计一切摩擦和绳重，所以F=
所以动滑轮重G动=3F G物=3 2.1 103N 6 N=300N
答：该滑轮组的动滑轮重为300N；
（3）解： 该滑轮组的机械效率为 = = = = = 95
答：该滑轮组的机械效率为95 。
【解析】【分析】（1）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；
（2）对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物体重力的三分之一，拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
四、实验探究
1、【答案】（1）右；水平平衡
（2）3
【解析】【解答】（1）小枫同学将杠杆中点置于支架上，这时发现杠杆的右端上翘，说明杠杆的右端轻，因此杠杆两端的平衡螺母像右调节，使杠杆保持水平平衡；
（2）钩码的重力为：G=mg=0.05kg×3×10N/kg=1.5N；
根据杠杆的平衡条件得到：
1.5N×4=F1×2
那么：F1=3N
【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；
（2）钩码的重力是阻力，根据杠杆的平衡条件列式计算。
2、【答案】（1）左
（2）3；0.75
【解析】【解答】（1）杠杆静止时右端下沉，则说明此时杠杆右端重左端轻，故这时应将左端平衡螺母向左端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）在A点悬挂两个钩码，假设每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，要使杠杆在水平位置平衡，则由图中可知，此时左端力与力臂的乘积为
右端力臂长度为2L，故由杠杆原理可知，此时右端力的大小为3G，即需在B点悬挂3个钩码，当改用弹簧测力计在C点竖直向上拉时，此时A点力与力臂的乘积不变，仍为3N，而C点力臂的长度为4L，故由杠杆原理可知，要使杠杆在水平位置平衡，则C点测力计的拉力大小为1.5G，即0.75N。
【分析】（1）调节杠杆平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；
（2）根据杠杆上的力臂和钩码个数，可以计算需要的钩码个数，根据杠杆平衡条件，结合力臂和已知的力，可以计算另一个力的大小。