2021-2022学年基础强化北师大版物理八年级下册第九章 机械和功章节练习试卷（有解析）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年基础强化北师大版物理八年级下册第九章 机械和功章节练习试卷（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 325.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-15 19:40:25 | ||
图片预览
文档简介
北师大版物理八年级下册第九章 机械和功章节练习
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、如图所示，在水平力F的作用下，使硬棒沿逆时针方向匀速转动，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中（ ）
A．拉力F变小，F的力臂变小 B．拉力F变大，F的力臂变大
C．重力G不变，G的力臂变大 D．重力G不变，G的力臂变小
2、2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．水平地面对工人的支持力为300N
B．动滑轮重为50N
C．人对绳子拉力的功率为120W
D．支架受到滑轮组的拉力为850N
3、如图所示，杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响）。下列说法正确的是 （ ）
A．动力臂是线段OA
B．此时杠杆是费力杠杆
C．杠杆的阻力是物体受到的重力 G
D．保持杠杆位置不变，将动力F 转至F1位置时，动力变大
4、如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重G＝5N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（ ）
A．5N，0N B．0N，5N C．5N，5N D．5N，10N
5、下列关于功率和机械效率的说法正确的是（ ）
A．功率越小的机械做功越慢
B．功率越大的机械越省力
C．机械效率越低的机械做功越慢
D．机械效率越高的机械一定越省力
6、如图所示，用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0．2米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是( )
A．G＝2．5牛 s＝0．1米 B．G=2．5牛 s=0．4米
C．G=10牛 s=0．4米 D．G=10牛 s=0．1米
7、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F1一定小于F2
B．甲、乙滑轮组的有用功相同
C．乙滑轮组的机械效率较高
D．甲的额外功与有用功的比值较小
8、体重相同的甲、乙两同学，同时开始登山，甲同学先到山顶，乙同学后到山顶，则（ ）
A．甲同学比乙同学做的功多，甲同学比乙同学的功率大
B．甲同学比乙同学做的功少，甲同学比乙同学的功率大
C．甲同学与乙同学做的功相等，甲同学比乙同学的功率大
D．甲同学与乙同学做的功相等，他们的功率也相等
9、如图所示，九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动，试估算他做一次完整的引体向上运动（从图甲状态到图乙状态），需要做功大约为（ ）
甲 乙
A．400J B．1000J C．1200J D．1600J
10、如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿
B．开瓶器
C．火火器压把
D．钢丝钳
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，重为20N的物体从斜面的顶端A滑下，若AC＝3m，AB＝5m，则物体从A端滑到B端时，重力对物体所做的功为 J，支持力对物体做的功为 J。
2、如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个杠杆 （选填“省力”或“费力”）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为900N，抬起车把的力F为 N。
3、如图所示，有一重为15N的小球在水平桌面上滚动了 80cm滚出桌面， 0.5s后落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1m，则小球在整个运动过程中，重力做了 J的功，其功率是 W。
4、一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.0W．则该成年人1h心脏对血液做的功 J，这些功可以把 N的水送到10m高处。
5、某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1500N，在10s内从楼的1层上升到5层，如果每层楼高3m，则升降机对货物做 J的功，功率为 W。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、如图1所示，质量为20kg的重物放在水平地面上，重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组，小明在20s内将重物匀速提高5m，他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦，g取10N/kg
（1）求图1中重物对地面的压强；
（2）在图2所述过程中，求∶
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
2、一家用小汽车沿着长为 5400m 的平直公路匀速行驶，当它从起点行驶到终点时耗时 300s，汽车受到的阻力为2000N。求：
（1）汽车的行驶速度；
（2）汽车发动机牵引力做功的功率。
3、如图所示是一款电动自行车，质量为30 kg，轮胎与地面的接触的总面积为50 cm2，电动车的牵引力的最大功率为210W，质量为50kg的小明在平直的街道上骑着电动自行车去购物，小明骑车过程中通过的距离随时间变化的图像如乙图所示，已知小明在BC段骑行时牵引力的功率最大，且BC段的速度为AB段的2倍。求：
（1）电动自行车在水平路面行驶时，对地面的压强是多少
（2）电动自行车的在BC段受到的阻力是多少
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）如图A所示，此时的杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到 ；
（2）小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5N，动力臂l1＝0.2m，阻力F2＝1N，则阻力臂l2＝0.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是 。他把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图C所示，此过程中，弹簧秤拉力的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）图B实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，杠杆不再平衡， （选填“左”或“右”）端会下沉。小明回家又做了图D的探索，将一根长为L，重为G的均匀木棒，有 的木棒伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压木棒的一端，当F0＝ 时，木棒刚好会被翘起。
2、小强在探究“杠杆的平衡条件”时：
（1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；如果杠杆的左端向下倾斜，平衡螺母应向 端调节。
（2）如表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为 的一组数据是错误的。经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为 m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是 。
实验序号 动力F1／N 动力臂L1／m 阻力F2／N 阻力臂L2／m
1 2 0.3 l 0.4
2 1 0.4 2 0.2
（3）你觉得小强的实验中有需要改进的地方吗，原因是 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】重力是由于地球吸引使物受到的力，杠杆的转动对其重力不产生影响，故转动过程中重力不
变；力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。由于G不变，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中，G的力臂L2变大，F的力臂L1变小；根据杠杆平衡条件由FL1=GL2可得，F一定变大，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂固定，根据杠杆的平衡条件可得，如果动力臂越大，那么动力就越小，如果动力臂越小，动力就越大。
2、【答案】D
【解析】【解答】AB．设动滑轮的重力为 ，则有
解得
人对绳子的拉力
水平地面对工人的支持力为
AB不符合题意；
C．绳子自由端上升的速度
人对绳子拉力的功率为
C不符合题意；
D．支架受到滑轮组的拉力为850N
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和滑轮组的机械效率，可以计算动滑轮的重力；结合物体重力和动滑轮重力，可以计算绳子上的拉力；利用力和速度的乘积，可以计算功率的大小；根据所以拉力和定滑轮的重力，可以计算定滑轮上的拉力大小。
3、【答案】D
【解析】【解答】AB．如图
动力臂为l1（不是OA）大于阻力臂l2，所以是省力杠杆；AB不符合题意；
C．物体对杠杆的拉力为阻力，不是物体受到的重力G，C不符合题意；
D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用杠杆的平衡条件分析，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越小、动力越大。
4、【答案】C
【解析】【解答】解：因为物重G＝5N，所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力，静止，向左受的拉力也是5N，示数也为5N；
同理，B测力计两端受的力都是5N，示数也为5N。
故答案为：C。
【分析】根据物体处于静止状态，得出物体受平衡力的作用，从而得出测力计的示数，同时涉及到了定滑轮的特点.
5、【答案】A
【解析】【解答】A．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越小，说明物体做功越慢，A符合题意；
B．机械省力与否与功率大小没有关系，B不符合题意；
C．机械效率低只能说明有用功在总功中占的百分比小，与机械做功快慢无关，C不符合题意；
D．机械效率高只能说明有用功在总功中占的百分比大，与机械是否省力无关，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，物体功率越大，做功越快，但不见得做功多；机械效率代表的有用功占总功的比例。
6、【答案】C
【解析】【解答】根据图像，是动滑轮的图像，若不计滑轮重力和摩擦力，动滑轮上的拉力是物体重力的一半，则物体重力为G=2×5N=10N，使用动滑轮可以省力，但费距离，则s=2×0.2m=0.4m， C符合题意。
故答案为：C.
【分析】使用动滑轮时，可以省力一半，但费2倍距离。
7、【答案】D
【解析】【解答】A．由题意可知，拉力F1 F2分别为，
物重G1>G2，拉力F1不一定小于F2，A项错误；
B．物重G1>G2，升高相同的高度，则，
则甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，即
B项错误；
C．不计绳重和摩擦，甲、乙滑轮组中动滑轮重力相同，升高相同的高度，则，
则额外功相同，即
甲、乙滑轮组所做额外功相同，而甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，所以甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组机械效率，即甲滑轮组的机械效率较高，C项错误；
D．甲、乙滑轮组所做额外功相同，而甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，所以甲的额外功与有用功的比值较小，D项正确。
故答案为：D。
【分析】滑轮组绳子的拉力和物体重力、动滑轮重力和绳子股数有关；根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功；有用功越大，额外功相同时，机械效率越大。
8、【答案】C
【解析】【解答】AB．由于甲乙二同学体重相等，且登山的高度也相等，由W=Gh知道，二人做的功相同，
AB不符合题意；
CD．由于二人做的功相同，而甲所用时间少，由 知道，甲的功率大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】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。
9、【答案】A
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg，同学做一次引体向上时上升高度h＝0.5m，该同学做一次引体向上的过程中克服重力所做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.5m＝250J，最接近400J。
故答案为：A。
【分析】首先估测中学生的体重及上升高度，再利用W＝Gh＝mgh计算即可.
10、【答案】A
【解析】【解答】A.钓鱼竿的动力臂小于阻力臂，所以动力大于阻力，是费力杠杆，故A正确。
B.开瓶器的动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是省力杠杆，故B错误。
C.灭火器的动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是省力杠杆，故C错误。
D.钓鱼竿的动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是省力杠杆，故D错误。
故答案为：A
【分析】根据力臂或者力的大小关系判断杠杆的类型，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，是等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆；
二、填空题
1、【答案】60；0
【解析】【解答】物体从A端滑到B端时：物体所受重力为20N，竖直向下下落3m，故重力对物体做功W＝Gh＝20N×3m＝60J；斜面对物体的支持力与斜面垂直向上，物体没有在该力方向上通过一段距离，故支持力对物体做功为0J。
故答案为：60；0。
【分析】利用W＝Gh求得重力对物体做的功；斜面对物体的支持力与斜面垂直向上，物体没有在该力方向上通过一段距离，支持力对物体不做功.
2、【答案】省力；300
【解析】【解答】解：（1）由示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆。（2）由杠杆的平衡条件：F1 l1＝F2 l2得：F1＝ ；
动力臂是阻力臂的3倍，则：F1＝ ＝ ＝300N。
故答案为：省力；300
【分析】三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
由杠杆的平衡条件：F1 l1＝F2 l2得 抬起车把的力F 的大小.
3、【答案】15；30
【解析】【解答】重力所做的功为
由 可得，功率为
【分析】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。
4、【答案】3600；360
【解析】【解答】（1）因为P＝1.0W，t＝1h＝3600s，所以1h心脏对血液做的功为：W＝Pt＝1.0W×3600s＝3600J；（2）因为h＝10m，所以运送水的重力为：G＝ ＝ ＝360N，
故答案为：3600；360。
【分析】结合v-t图像，利用W＝Pt求得1h心脏对血液做的功，再利用G＝ 求得运送水的重力.
5、【答案】1.8×104；1. 8×103
【解析】【解答】根据 可知，升降机对货物做功为
根据 可知，功率为
【分析】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。
三、计算题
1、【答案】（1）解：重物对地面的压力大小与重物的重力大小相等，即F= G=mg=20kg 10N/kg =200N
根据压强公式可得重物对地面的压强为
答：图1中重物对地面的压强为2000Pa；
（2）解：由图可知，动滑轮组中的n=2，则小明所做的总功为W总=nFh=2 150N 5m=1500J
小明所做的有用功为W有= Gh=200N 5m=1000J
则小明所做的额外功为W额=W总-W有=1500J-1000J=500J
根据功率公式，可知小明做功的功率为
答：在图2所述过程中，小明所做的额外功为500J，做功的功率为75W。
【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）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、【答案】（1）解：汽车行驶的速度： ；
答：汽车的行驶速度 ；
（2）解：根据二力平衡知匀速行驶时牵引力等于阻力为2000N，汽车发动机牵引力做的功： ；
汽车发动机牵引力的功率： 。
答：汽车发动机牵引力的功率 。
【解析】【分析】（1）已知汽车的路程和运动的时间，利用速度公式求解速度；
（2）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）车和人的总重力G=mg=(m人+m车)g=（50kg+30kg）×10N/kg=800N
电动车在水平路面上匀速行驶时，对地面的压力
F=G=800N
对地面的压强
答：电动自行车在水平路面行驶时，对地面的压强是1.6×105Pa；
（2）由乙图知：电动车在AB段的平均速度为：
则BC段的平均速度为vBC=2vAB=2×3m/s=6m/s
根据P=Fv，可得电动车在BC段的牵引力
电动车在BC段匀速直线运动 f= F牵= 35N
答：电动自行车的在BC段受到的阻力是35N。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；利用压力和受力面积的比值计算压强；
（2）根据路程和时间的比值计算速度；利用功率和速度的比值计算力的大小。
四、实验探究
1、【答案】（1）是；水平位置平衡
（2）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律；不变
（3）左；1.5G
【解析】【解答】(1)杠杆保持静止，此时杠杆是处于静止状态，达到平衡；实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到水平位置平衡。(2)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理；要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图c所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。(3)设一个钩码重为G，杠杆一个格的长度为L，杠杆在水平位置平衡后，如果将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，左端力与力臂的乘积为3G×5L＝15GL
右端力与力臂的乘积为2G×7L＝14GL
左端下沉。为了木棒刚好会被翘起，此时杠杆的支点是桌子边缘，根据杠杆的平衡条件可知F0× L＝G×( L﹣ L)
F0＝1.5G
【分析】（1）静止的杠杆是平衡状态；探究杠杆平衡时，水平平衡便于测量力臂；（2）探究杠杆平衡条件时，多次实验才能探究规律的普遍性；（3）根据杠杆平衡条件计算杠杆是否平衡。
2、【答案】（1）水平；右
（2）1；0.6；
（3）有，实验次数太少，存在偶然性
【解析】【解答】（1）他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，既便于测量力臂；如果杠杆的左端向下倾斜，则说明左边重，需要将平衡螺母右调。
（2）实验一数据是错误的，因为不满足杠杆平衡的条件；根据杠杆平衡可知
故阻力臂的大小为0.6m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是 。
（3）需要改变，只做了两次实验，实验次数太少，存在偶然性。
【分析】探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平（向翘起的一端移动平衡螺母）及实验中应注意的问题，在实验中为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析。注意杠杆在水平位置平衡后，重力的方向跟杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡。
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、如图所示，在水平力F的作用下，使硬棒沿逆时针方向匀速转动，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中（ ）
A．拉力F变小，F的力臂变小 B．拉力F变大，F的力臂变大
C．重力G不变，G的力臂变大 D．重力G不变，G的力臂变小
2、2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．水平地面对工人的支持力为300N
B．动滑轮重为50N
C．人对绳子拉力的功率为120W
D．支架受到滑轮组的拉力为850N
3、如图所示，杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响）。下列说法正确的是 （ ）
A．动力臂是线段OA
B．此时杠杆是费力杠杆
C．杠杆的阻力是物体受到的重力 G
D．保持杠杆位置不变，将动力F 转至F1位置时，动力变大
4、如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重G＝5N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（ ）
A．5N，0N B．0N，5N C．5N，5N D．5N，10N
5、下列关于功率和机械效率的说法正确的是（ ）
A．功率越小的机械做功越慢
B．功率越大的机械越省力
C．机械效率越低的机械做功越慢
D．机械效率越高的机械一定越省力
6、如图所示，用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0．2米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是( )
A．G＝2．5牛 s＝0．1米 B．G=2．5牛 s=0．4米
C．G=10牛 s=0．4米 D．G=10牛 s=0．1米
7、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F1一定小于F2
B．甲、乙滑轮组的有用功相同
C．乙滑轮组的机械效率较高
D．甲的额外功与有用功的比值较小
8、体重相同的甲、乙两同学，同时开始登山，甲同学先到山顶，乙同学后到山顶，则（ ）
A．甲同学比乙同学做的功多，甲同学比乙同学的功率大
B．甲同学比乙同学做的功少，甲同学比乙同学的功率大
C．甲同学与乙同学做的功相等，甲同学比乙同学的功率大
D．甲同学与乙同学做的功相等，他们的功率也相等
9、如图所示，九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动，试估算他做一次完整的引体向上运动（从图甲状态到图乙状态），需要做功大约为（ ）
甲 乙
A．400J B．1000J C．1200J D．1600J
10、如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿
B．开瓶器
C．火火器压把
D．钢丝钳
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，重为20N的物体从斜面的顶端A滑下，若AC＝3m，AB＝5m，则物体从A端滑到B端时，重力对物体所做的功为 J，支持力对物体做的功为 J。
2、如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个杠杆 （选填“省力”或“费力”）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为900N，抬起车把的力F为 N。
3、如图所示，有一重为15N的小球在水平桌面上滚动了 80cm滚出桌面， 0.5s后落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1m，则小球在整个运动过程中，重力做了 J的功，其功率是 W。
4、一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.0W．则该成年人1h心脏对血液做的功 J，这些功可以把 N的水送到10m高处。
5、某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1500N，在10s内从楼的1层上升到5层，如果每层楼高3m，则升降机对货物做 J的功，功率为 W。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、如图1所示，质量为20kg的重物放在水平地面上，重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组，小明在20s内将重物匀速提高5m，他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦，g取10N/kg
（1）求图1中重物对地面的压强；
（2）在图2所述过程中，求∶
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
2、一家用小汽车沿着长为 5400m 的平直公路匀速行驶，当它从起点行驶到终点时耗时 300s，汽车受到的阻力为2000N。求：
（1）汽车的行驶速度；
（2）汽车发动机牵引力做功的功率。
3、如图所示是一款电动自行车，质量为30 kg，轮胎与地面的接触的总面积为50 cm2，电动车的牵引力的最大功率为210W，质量为50kg的小明在平直的街道上骑着电动自行车去购物，小明骑车过程中通过的距离随时间变化的图像如乙图所示，已知小明在BC段骑行时牵引力的功率最大，且BC段的速度为AB段的2倍。求：
（1）电动自行车在水平路面行驶时，对地面的压强是多少
（2）电动自行车的在BC段受到的阻力是多少
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）如图A所示，此时的杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到 ；
（2）小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5N，动力臂l1＝0.2m，阻力F2＝1N，则阻力臂l2＝0.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是 。他把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图C所示，此过程中，弹簧秤拉力的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）图B实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，杠杆不再平衡， （选填“左”或“右”）端会下沉。小明回家又做了图D的探索，将一根长为L，重为G的均匀木棒，有 的木棒伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压木棒的一端，当F0＝ 时，木棒刚好会被翘起。
2、小强在探究“杠杆的平衡条件”时：
（1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；如果杠杆的左端向下倾斜，平衡螺母应向 端调节。
（2）如表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为 的一组数据是错误的。经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为 m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是 。
实验序号 动力F1／N 动力臂L1／m 阻力F2／N 阻力臂L2／m
1 2 0.3 l 0.4
2 1 0.4 2 0.2
（3）你觉得小强的实验中有需要改进的地方吗，原因是 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】重力是由于地球吸引使物受到的力，杠杆的转动对其重力不产生影响，故转动过程中重力不
变；力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。由于G不变，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中，G的力臂L2变大，F的力臂L1变小；根据杠杆平衡条件由FL1=GL2可得，F一定变大，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂固定，根据杠杆的平衡条件可得，如果动力臂越大，那么动力就越小，如果动力臂越小，动力就越大。
2、【答案】D
【解析】【解答】AB．设动滑轮的重力为 ，则有
解得
人对绳子的拉力
水平地面对工人的支持力为
AB不符合题意；
C．绳子自由端上升的速度
人对绳子拉力的功率为
C不符合题意；
D．支架受到滑轮组的拉力为850N
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和滑轮组的机械效率，可以计算动滑轮的重力；结合物体重力和动滑轮重力，可以计算绳子上的拉力；利用力和速度的乘积，可以计算功率的大小；根据所以拉力和定滑轮的重力，可以计算定滑轮上的拉力大小。
3、【答案】D
【解析】【解答】AB．如图
动力臂为l1（不是OA）大于阻力臂l2，所以是省力杠杆；AB不符合题意；
C．物体对杠杆的拉力为阻力，不是物体受到的重力G，C不符合题意；
D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用杠杆的平衡条件分析，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越小、动力越大。
4、【答案】C
【解析】【解答】解：因为物重G＝5N，所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力，静止，向左受的拉力也是5N，示数也为5N；
同理，B测力计两端受的力都是5N，示数也为5N。
故答案为：C。
【分析】根据物体处于静止状态，得出物体受平衡力的作用，从而得出测力计的示数，同时涉及到了定滑轮的特点.
5、【答案】A
【解析】【解答】A．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越小，说明物体做功越慢，A符合题意；
B．机械省力与否与功率大小没有关系，B不符合题意；
C．机械效率低只能说明有用功在总功中占的百分比小，与机械做功快慢无关，C不符合题意；
D．机械效率高只能说明有用功在总功中占的百分比大，与机械是否省力无关，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，物体功率越大，做功越快，但不见得做功多；机械效率代表的有用功占总功的比例。
6、【答案】C
【解析】【解答】根据图像，是动滑轮的图像，若不计滑轮重力和摩擦力，动滑轮上的拉力是物体重力的一半，则物体重力为G=2×5N=10N，使用动滑轮可以省力，但费距离，则s=2×0.2m=0.4m， C符合题意。
故答案为：C.
【分析】使用动滑轮时，可以省力一半，但费2倍距离。
7、【答案】D
【解析】【解答】A．由题意可知，拉力F1 F2分别为，
物重G1>G2，拉力F1不一定小于F2，A项错误；
B．物重G1>G2，升高相同的高度，则，
则甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，即
B项错误；
C．不计绳重和摩擦，甲、乙滑轮组中动滑轮重力相同，升高相同的高度，则，
则额外功相同，即
甲、乙滑轮组所做额外功相同，而甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，所以甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组机械效率，即甲滑轮组的机械效率较高，C项错误；
D．甲、乙滑轮组所做额外功相同，而甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，所以甲的额外功与有用功的比值较小，D项正确。
故答案为：D。
【分析】滑轮组绳子的拉力和物体重力、动滑轮重力和绳子股数有关；根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功；有用功越大，额外功相同时，机械效率越大。
8、【答案】C
【解析】【解答】AB．由于甲乙二同学体重相等，且登山的高度也相等，由W=Gh知道，二人做的功相同，
AB不符合题意；
CD．由于二人做的功相同，而甲所用时间少，由 知道，甲的功率大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】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。
9、【答案】A
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg，同学做一次引体向上时上升高度h＝0.5m，该同学做一次引体向上的过程中克服重力所做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.5m＝250J，最接近400J。
故答案为：A。
【分析】首先估测中学生的体重及上升高度，再利用W＝Gh＝mgh计算即可.
10、【答案】A
【解析】【解答】A.钓鱼竿的动力臂小于阻力臂，所以动力大于阻力，是费力杠杆，故A正确。
B.开瓶器的动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是省力杠杆，故B错误。
C.灭火器的动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是省力杠杆，故C错误。
D.钓鱼竿的动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是省力杠杆，故D错误。
故答案为：A
【分析】根据力臂或者力的大小关系判断杠杆的类型，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，是等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆；
二、填空题
1、【答案】60；0
【解析】【解答】物体从A端滑到B端时：物体所受重力为20N，竖直向下下落3m，故重力对物体做功W＝Gh＝20N×3m＝60J；斜面对物体的支持力与斜面垂直向上，物体没有在该力方向上通过一段距离，故支持力对物体做功为0J。
故答案为：60；0。
【分析】利用W＝Gh求得重力对物体做的功；斜面对物体的支持力与斜面垂直向上，物体没有在该力方向上通过一段距离，支持力对物体不做功.
2、【答案】省力；300
【解析】【解答】解：（1）由示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆。（2）由杠杆的平衡条件：F1 l1＝F2 l2得：F1＝ ；
动力臂是阻力臂的3倍，则：F1＝ ＝ ＝300N。
故答案为：省力；300
【分析】三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1
(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
由杠杆的平衡条件：F1 l1＝F2 l2得 抬起车把的力F 的大小.
3、【答案】15；30
【解析】【解答】重力所做的功为
由 可得，功率为
【分析】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。
4、【答案】3600；360
【解析】【解答】（1）因为P＝1.0W，t＝1h＝3600s，所以1h心脏对血液做的功为：W＝Pt＝1.0W×3600s＝3600J；（2）因为h＝10m，所以运送水的重力为：G＝ ＝ ＝360N，
故答案为：3600；360。
【分析】结合v-t图像，利用W＝Pt求得1h心脏对血液做的功，再利用G＝ 求得运送水的重力.
5、【答案】1.8×104；1. 8×103
【解析】【解答】根据 可知，升降机对货物做功为
根据 可知，功率为
【分析】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。
三、计算题
1、【答案】（1）解：重物对地面的压力大小与重物的重力大小相等，即F= G=mg=20kg 10N/kg =200N
根据压强公式可得重物对地面的压强为
答：图1中重物对地面的压强为2000Pa；
（2）解：由图可知，动滑轮组中的n=2，则小明所做的总功为W总=nFh=2 150N 5m=1500J
小明所做的有用功为W有= Gh=200N 5m=1000J
则小明所做的额外功为W额=W总-W有=1500J-1000J=500J
根据功率公式，可知小明做功的功率为
答：在图2所述过程中，小明所做的额外功为500J，做功的功率为75W。
【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）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、【答案】（1）解：汽车行驶的速度： ；
答：汽车的行驶速度 ；
（2）解：根据二力平衡知匀速行驶时牵引力等于阻力为2000N，汽车发动机牵引力做的功： ；
汽车发动机牵引力的功率： 。
答：汽车发动机牵引力的功率 。
【解析】【分析】（1）已知汽车的路程和运动的时间，利用速度公式求解速度；
（2）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）车和人的总重力G=mg=(m人+m车)g=（50kg+30kg）×10N/kg=800N
电动车在水平路面上匀速行驶时，对地面的压力
F=G=800N
对地面的压强
答：电动自行车在水平路面行驶时，对地面的压强是1.6×105Pa；
（2）由乙图知：电动车在AB段的平均速度为：
则BC段的平均速度为vBC=2vAB=2×3m/s=6m/s
根据P=Fv，可得电动车在BC段的牵引力
电动车在BC段匀速直线运动 f= F牵= 35N
答：电动自行车的在BC段受到的阻力是35N。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；利用压力和受力面积的比值计算压强；
（2）根据路程和时间的比值计算速度；利用功率和速度的比值计算力的大小。
四、实验探究
1、【答案】（1）是；水平位置平衡
（2）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律；不变
（3）左；1.5G
【解析】【解答】(1)杠杆保持静止，此时杠杆是处于静止状态，达到平衡；实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到水平位置平衡。(2)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理；要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图c所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。(3)设一个钩码重为G，杠杆一个格的长度为L，杠杆在水平位置平衡后，如果将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，左端力与力臂的乘积为3G×5L＝15GL
右端力与力臂的乘积为2G×7L＝14GL
左端下沉。为了木棒刚好会被翘起，此时杠杆的支点是桌子边缘，根据杠杆的平衡条件可知F0× L＝G×( L﹣ L)
F0＝1.5G
【分析】（1）静止的杠杆是平衡状态；探究杠杆平衡时，水平平衡便于测量力臂；（2）探究杠杆平衡条件时，多次实验才能探究规律的普遍性；（3）根据杠杆平衡条件计算杠杆是否平衡。
2、【答案】（1）水平；右
（2）1；0.6；
（3）有，实验次数太少，存在偶然性
【解析】【解答】（1）他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，既便于测量力臂；如果杠杆的左端向下倾斜，则说明左边重，需要将平衡螺母右调。
（2）实验一数据是错误的，因为不满足杠杆平衡的条件；根据杠杆平衡可知
故阻力臂的大小为0.6m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是 。
（3）需要改变，只做了两次实验，实验次数太少，存在偶然性。
【分析】探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平（向翘起的一端移动平衡螺母）及实验中应注意的问题，在实验中为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析。注意杠杆在水平位置平衡后，重力的方向跟杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡。