2021-2022学年基础强化人教版物理八年级下册第十二章简单机械定向练习试卷（Word版含答案详解）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年基础强化人教版物理八年级下册第十二章简单机械定向练习试卷（Word版含答案详解） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 587.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-11 23:17:24 | ||
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文档简介
物理八年级下册第十二章简单机械定向练习
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、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
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、如图所示，用相同的滑轮组成两个滑轮组，用不同的力同时匀速提升一个重为17N的相同物体，使物体在2s内都拉升了20cm，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，绳端移动的距离为40cm
B．图乙中，拉力的功率为1.8W
C．图甲中滑轮组的效率大于乙中滑轮组的效率
D．图乙中，动滑轮的重力为2N
4、下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ）
A．剪刀剪厚纸 B．起子开瓶
C．镊子夹物 D． 钳子剪导线
5、如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，则下列判断中正确的是（ ）
A．F1＞F2W1＝W2 B．F1＞F2W1＞W2
C．F1＜F2W1＜W2 D．F1＜F2W1＝W2
6、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1一定大于F2
B．乙滑轮组的机械效率较高
C．甲、乙滑轮组的有用功相同
D．甲的额外功与有用功的比值较小
7、小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（ ）
A．小红利用的机械一定是省力的
B．小红所做的有用功为120J
C．小红所做的有用功为100J
D．小红利用的机械其机械效率达到了100%
8、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
9、 “给我一个支点，我就能撬动整个地球”，下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（ ）
A． 食品夹 B． 托盘天平
C． 钓鱼竿 D． 修树剪
10、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
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、如图所示，小明用100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m，不计绳重和摩擦，则拉力的功率为_______。
2、旺财同学是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端，国旗能升到旗杆顶端是因为旗杆顶端装有______滑轮。国旗匀速上升过程中，______能逐渐增大。
3、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到B点时，克服摩擦力所做的功为 ___________；
（2）C点距离水平面的高度为 ___________。
4、如图所示，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为______牛；地面对物体A的支持力______牛。（不计滑轮重）
5、如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______；使用乙图中滑轮的好处是可以______，机械效率更高的是______（选填“甲”或“乙”）。
6、如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 ______m/s，人做的功为 ______J，千斤顶的效率是 ______%。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、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？
2、液压千斤顶是汽车等运输机械常备维修工具，如图甲所示，图乙是它的原理剖面图。如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据功的原理和液体的不可压缩性可推导出：只要对小活塞施加一个不大的作用力使小活塞下降距离h小，就可以利用大活塞上升距离h大把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎，作用在大小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：F大：F小=S大：S小，大小活塞升降的距离和大、小活塞的面积有以下关系：h大：h小=S小：S大。如果图示的千斤顶的机械效率为80%，大活塞面积是40 cm2，小活塞面积是5 cm2，杠杆上的OA：AB=1：4。换轮胎时，大活塞刚好顶在汽车的重心竖直线的位置处，若要在1min内把1t的小汽车顶起3cm，则：
（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为多少？（取g=10 N/kg）
（2）维修人员要消耗多大的功率？
（3）维修人员加在杠杆B端的力F应多大？
3、有一重力为600N的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。求：
（1）工人的拉力所做的总功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？
4、小宇想把一个重1000N的物体搬到高1.6m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），硬木板与车厢搭成一个简易斜面，如图甲所示。小宇用力F把物体推至车厢里，物体沿木板移动距离s与力F推物体所用时间的图像如图乙所示，已知物体沿木板运动过程中与木板间的摩擦力为160N，且保持不变。求：
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率；
（2）斜面的机械效率（计算结果保留一位小数）。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A．由图可知，甲图为定滑轮，绳端移动的速度
v1＝v物
乙图为动滑轮，绳端移动的距离
v2＝2v物
故A错误；
B．F甲、F乙将重力相同的物体匀速提升相同的高度，根据
W有用＝Gh
可知两种情况下做有用功相同；不计摩擦和绳重，由于乙方式需要对动滑轮做额外功，根据
W总＝W有用+W额外
可知：F甲做的功小于F乙做的功，即
W甲＜W乙
故B正确；
C．以相同的速度匀速提升相同的高度，所以所用时间相同，根据可知：F甲做功的功率小于F乙做功的功率，即
P甲＜P乙
故C错误；
D．不计摩擦和绳重，因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%，而乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功，效率小于100%，故甲的机械效率大于乙的机械效率；故D错误。
故选B。
2、C
【解析】
【详解】
A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力
又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；
B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；
CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；
将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
【详解】
A．由图甲知道，n1＝3，则绳端移动的距离
s1＝n1h＝3×20cm＝60cm
故A错误；
B．由图乙知道，n2＝2，则绳自由端移动的距离
s2＝n2h＝2×20cm＝40cm＝0.4m
拉力的总功
W2＝F2s2＝9N×0.4m＝3.6J
拉力的功率为
故B正确；
C．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G动h、W有用＝G物h知道，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总＝W有用+W额知道,拉力做的总功相同，因为，所以两滑轮组的机械效率相同，故C错误；
D．在图乙中，由知道，动滑轮的重力
G动＝2F2﹣G＝2×9N﹣17N＝1N
故D错误。
故选B。
4、C
【解析】
【详解】
A．剪厚纸的剪刀支点的位置离刀口更近，动力臂更大，阻力臂更小，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故A不符合题意；
B．起子开瓶时，支点在瓶盖的中间位置，阻力在瓶盖边缘，动力作用在起子的手柄上，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．镊子夹物时，支点在末端，阻力在物体处，动力在中间，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆。故C符合题意；
D．钳子剪导线时，支点离导线更近，离手的动力作用线更远，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C。
5、D
【解析】
【详解】
斜面光滑说明摩擦力为0，斜面的长为高的几倍，拉力为物重的几分之一，故F1＜F2。因为没有摩擦力，所以将物体拉上斜面时，拉力不做额外功，只做有用功，所以沿两个斜面将物体拉到斜面顶端时，拉力做的功
W1＝W2=Gh
故ABC错误，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
【详解】
A．由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；
CD．已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；
B．由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。
故选D。
7、C
【解析】
【详解】
A．利用机械可能省力也可能费力，小红利用某种机械不能确定一定省力，故A错误；
B．小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功是为120J，即120J是总功，故B错误；
C．对物体做的功是有用功，所以，小红利用机械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正确；
D．由于利用机械就一定做额外功，所以，机械效率总小于1，机械效率不可能达到了100%，故D错误。
故选C。
8、B
【解析】
【详解】
A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
9、D
【解析】
【详解】
阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，即不省力也不费力，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．修树剪在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。
故选D。
10、D
【解析】
【详解】
A．由图可知n＝2，不计绳重和摩擦时，绳端的拉力
所以动滑轮的重力
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功的功率
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C 错误；
D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
所以用此滑轮组提升40N的物体时（被提升物体的重力G变大），滑轮组的机械效率变大，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、600W
【解析】
【详解】
由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为
s＝3h＝3×10m＝30m
拉力所做的功为
W＝Fs＝100N×30m＝3000J
拉力的功率为
2、 定 重力势
【解析】
【详解】
[1][2]国旗杆上的滑轮为定滑轮，其本质是一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大。
3、
【解析】
【详解】
（1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为
（2）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）
由可得，C点距离水平面的高度为
4、 13 7
【解析】
【详解】
[1]以滑轮为研究对象，它共受三个力：向下的两个力均等于物体B的重力，向上的弹簧测力计的拉力为26N。滑轮处于静止状态，其受到的向上的拉力和向下的两个拉力之和相等，由此可知向下的两个拉力均为13N，物体B重13N；
[2]以物体A为研究对象，可知A受到3个力：向下的重力、向上的地面对A的支持力和绳对A的拉力。A静止，则A受的重力（20N）等于绳对A的拉力（13N）和地面对A的支持力之和，故地面对A的支持力是
F支持=G-F=20N-13N=7N
5、 改变力的方向 省力 甲
【解析】
【详解】
[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。
[2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为
所以
F甲>F乙
故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。
[3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。
6、 0.014 200 70
【解析】
【详解】
[1]重物上升的速度为
[2]人做的功为
[3]千斤顶的效率是
三、计算题
1、（1）20W；（2）150N
【详解】
解：（1）由图可知，与动滑轮接触的绳子股数n=2，因物体A在10s内向左水平匀速运动1m，绳子自由端移动的距离为
则这个过程中拉力F所做的功为
拉力F所做功的功率为
（2）滑轮组对物体做的有用功为克服摩擦力做的功，则由可知，克服摩擦力做的功为
物体受到地面的摩擦力为
答：（1）这个过程中拉力F所做功的功率为20W；
（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150N。
2、（1）300J；（2）6.25W；（3）312.5N
【详解】
解：（1）1t的小汽车的重力
把汽车顶起，大活塞所做的功为
（2）千斤顶的机械效率为80%，因此维修人员做的功为
维修人员要消耗的功率为
（3）依题意得
所以
故
杠杆上的
所以
由几何关系得，杠杆B端的力F移动的距离
由 得，维修人员加在杠杆B端的力
答：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为300J；
（2）维修人员要消耗的功率为6.25W；
（3）维修人员加在杠杆B端的力F应为312.5N。
3、（l） 1600J；（2）75%；（3）1000N
【详解】
解：（l）如图，滑轮组由两股绳承担物重，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离
工人的拉力所做的总功
（2）滑轮组做的有用功
滑轮组的机械效率
（3）动滑轮的重力
人对绳子的最大拉力
工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力
答：（1）工人的拉力所做的总功为1600J；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）如果工人的重力为600N，工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。
4、（1）80W；（2）66.7%
【详解】
解：（1）小宇对物体做的有用功
W有用=Gh=1000N×1.6m=1600J
小宇对物体做的额外功
W额外=fs=160N×5m=800J
小宇对物体做的总功
W总=W有用+W额外=1600J+800J=2400J
拉力功率
P=
（2）斜面的机械效率
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率80W；
（2）斜面的机械效率是66.7%。
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、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
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、如图所示，用相同的滑轮组成两个滑轮组，用不同的力同时匀速提升一个重为17N的相同物体，使物体在2s内都拉升了20cm，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，绳端移动的距离为40cm
B．图乙中，拉力的功率为1.8W
C．图甲中滑轮组的效率大于乙中滑轮组的效率
D．图乙中，动滑轮的重力为2N
4、下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ）
A．剪刀剪厚纸 B．起子开瓶
C．镊子夹物 D． 钳子剪导线
5、如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，则下列判断中正确的是（ ）
A．F1＞F2W1＝W2 B．F1＞F2W1＞W2
C．F1＜F2W1＜W2 D．F1＜F2W1＝W2
6、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1一定大于F2
B．乙滑轮组的机械效率较高
C．甲、乙滑轮组的有用功相同
D．甲的额外功与有用功的比值较小
7、小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（ ）
A．小红利用的机械一定是省力的
B．小红所做的有用功为120J
C．小红所做的有用功为100J
D．小红利用的机械其机械效率达到了100%
8、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
9、 “给我一个支点，我就能撬动整个地球”，下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（ ）
A． 食品夹 B． 托盘天平
C． 钓鱼竿 D． 修树剪
10、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
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、如图所示，小明用100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m，不计绳重和摩擦，则拉力的功率为_______。
2、旺财同学是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端，国旗能升到旗杆顶端是因为旗杆顶端装有______滑轮。国旗匀速上升过程中，______能逐渐增大。
3、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到B点时，克服摩擦力所做的功为 ___________；
（2）C点距离水平面的高度为 ___________。
4、如图所示，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为______牛；地面对物体A的支持力______牛。（不计滑轮重）
5、如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______；使用乙图中滑轮的好处是可以______，机械效率更高的是______（选填“甲”或“乙”）。
6、如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 ______m/s，人做的功为 ______J，千斤顶的效率是 ______%。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、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？
2、液压千斤顶是汽车等运输机械常备维修工具，如图甲所示，图乙是它的原理剖面图。如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据功的原理和液体的不可压缩性可推导出：只要对小活塞施加一个不大的作用力使小活塞下降距离h小，就可以利用大活塞上升距离h大把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎，作用在大小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：F大：F小=S大：S小，大小活塞升降的距离和大、小活塞的面积有以下关系：h大：h小=S小：S大。如果图示的千斤顶的机械效率为80%，大活塞面积是40 cm2，小活塞面积是5 cm2，杠杆上的OA：AB=1：4。换轮胎时，大活塞刚好顶在汽车的重心竖直线的位置处，若要在1min内把1t的小汽车顶起3cm，则：
（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为多少？（取g=10 N/kg）
（2）维修人员要消耗多大的功率？
（3）维修人员加在杠杆B端的力F应多大？
3、有一重力为600N的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。求：
（1）工人的拉力所做的总功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？
4、小宇想把一个重1000N的物体搬到高1.6m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），硬木板与车厢搭成一个简易斜面，如图甲所示。小宇用力F把物体推至车厢里，物体沿木板移动距离s与力F推物体所用时间的图像如图乙所示，已知物体沿木板运动过程中与木板间的摩擦力为160N，且保持不变。求：
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率；
（2）斜面的机械效率（计算结果保留一位小数）。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A．由图可知，甲图为定滑轮，绳端移动的速度
v1＝v物
乙图为动滑轮，绳端移动的距离
v2＝2v物
故A错误；
B．F甲、F乙将重力相同的物体匀速提升相同的高度，根据
W有用＝Gh
可知两种情况下做有用功相同；不计摩擦和绳重，由于乙方式需要对动滑轮做额外功，根据
W总＝W有用+W额外
可知：F甲做的功小于F乙做的功，即
W甲＜W乙
故B正确；
C．以相同的速度匀速提升相同的高度，所以所用时间相同，根据可知：F甲做功的功率小于F乙做功的功率，即
P甲＜P乙
故C错误；
D．不计摩擦和绳重，因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%，而乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功，效率小于100%，故甲的机械效率大于乙的机械效率；故D错误。
故选B。
2、C
【解析】
【详解】
A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力
又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；
B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；
CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；
将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
【详解】
A．由图甲知道，n1＝3，则绳端移动的距离
s1＝n1h＝3×20cm＝60cm
故A错误；
B．由图乙知道，n2＝2，则绳自由端移动的距离
s2＝n2h＝2×20cm＝40cm＝0.4m
拉力的总功
W2＝F2s2＝9N×0.4m＝3.6J
拉力的功率为
故B正确；
C．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G动h、W有用＝G物h知道，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总＝W有用+W额知道,拉力做的总功相同，因为，所以两滑轮组的机械效率相同，故C错误；
D．在图乙中，由知道，动滑轮的重力
G动＝2F2﹣G＝2×9N﹣17N＝1N
故D错误。
故选B。
4、C
【解析】
【详解】
A．剪厚纸的剪刀支点的位置离刀口更近，动力臂更大，阻力臂更小，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故A不符合题意；
B．起子开瓶时，支点在瓶盖的中间位置，阻力在瓶盖边缘，动力作用在起子的手柄上，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．镊子夹物时，支点在末端，阻力在物体处，动力在中间，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆。故C符合题意；
D．钳子剪导线时，支点离导线更近，离手的动力作用线更远，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C。
5、D
【解析】
【详解】
斜面光滑说明摩擦力为0，斜面的长为高的几倍，拉力为物重的几分之一，故F1＜F2。因为没有摩擦力，所以将物体拉上斜面时，拉力不做额外功，只做有用功，所以沿两个斜面将物体拉到斜面顶端时，拉力做的功
W1＝W2=Gh
故ABC错误，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
【详解】
A．由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；
CD．已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；
B．由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。
故选D。
7、C
【解析】
【详解】
A．利用机械可能省力也可能费力，小红利用某种机械不能确定一定省力，故A错误；
B．小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功是为120J，即120J是总功，故B错误；
C．对物体做的功是有用功，所以，小红利用机械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正确；
D．由于利用机械就一定做额外功，所以，机械效率总小于1，机械效率不可能达到了100%，故D错误。
故选C。
8、B
【解析】
【详解】
A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
9、D
【解析】
【详解】
阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，即不省力也不费力，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．修树剪在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。
故选D。
10、D
【解析】
【详解】
A．由图可知n＝2，不计绳重和摩擦时，绳端的拉力
所以动滑轮的重力
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功的功率
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C 错误；
D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
所以用此滑轮组提升40N的物体时（被提升物体的重力G变大），滑轮组的机械效率变大，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、600W
【解析】
【详解】
由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为
s＝3h＝3×10m＝30m
拉力所做的功为
W＝Fs＝100N×30m＝3000J
拉力的功率为
2、 定 重力势
【解析】
【详解】
[1][2]国旗杆上的滑轮为定滑轮，其本质是一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大。
3、
【解析】
【详解】
（1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为
（2）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）
由可得，C点距离水平面的高度为
4、 13 7
【解析】
【详解】
[1]以滑轮为研究对象，它共受三个力：向下的两个力均等于物体B的重力，向上的弹簧测力计的拉力为26N。滑轮处于静止状态，其受到的向上的拉力和向下的两个拉力之和相等，由此可知向下的两个拉力均为13N，物体B重13N；
[2]以物体A为研究对象，可知A受到3个力：向下的重力、向上的地面对A的支持力和绳对A的拉力。A静止，则A受的重力（20N）等于绳对A的拉力（13N）和地面对A的支持力之和，故地面对A的支持力是
F支持=G-F=20N-13N=7N
5、 改变力的方向 省力 甲
【解析】
【详解】
[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。
[2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为
所以
F甲>F乙
故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。
[3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。
6、 0.014 200 70
【解析】
【详解】
[1]重物上升的速度为
[2]人做的功为
[3]千斤顶的效率是
三、计算题
1、（1）20W；（2）150N
【详解】
解：（1）由图可知，与动滑轮接触的绳子股数n=2，因物体A在10s内向左水平匀速运动1m，绳子自由端移动的距离为
则这个过程中拉力F所做的功为
拉力F所做功的功率为
（2）滑轮组对物体做的有用功为克服摩擦力做的功，则由可知，克服摩擦力做的功为
物体受到地面的摩擦力为
答：（1）这个过程中拉力F所做功的功率为20W；
（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150N。
2、（1）300J；（2）6.25W；（3）312.5N
【详解】
解：（1）1t的小汽车的重力
把汽车顶起，大活塞所做的功为
（2）千斤顶的机械效率为80%，因此维修人员做的功为
维修人员要消耗的功率为
（3）依题意得
所以
故
杠杆上的
所以
由几何关系得，杠杆B端的力F移动的距离
由 得，维修人员加在杠杆B端的力
答：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为300J；
（2）维修人员要消耗的功率为6.25W；
（3）维修人员加在杠杆B端的力F应为312.5N。
3、（l） 1600J；（2）75%；（3）1000N
【详解】
解：（l）如图，滑轮组由两股绳承担物重，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离
工人的拉力所做的总功
（2）滑轮组做的有用功
滑轮组的机械效率
（3）动滑轮的重力
人对绳子的最大拉力
工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力
答：（1）工人的拉力所做的总功为1600J；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）如果工人的重力为600N，工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。
4、（1）80W；（2）66.7%
【详解】
解：（1）小宇对物体做的有用功
W有用=Gh=1000N×1.6m=1600J
小宇对物体做的额外功
W额外=fs=160N×5m=800J
小宇对物体做的总功
W总=W有用+W额外=1600J+800J=2400J
拉力功率
P=
（2）斜面的机械效率
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率80W；
（2）斜面的机械效率是66.7%。