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专题练习试题（含答案及详细解析）
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专题练习试题（含答案及详细解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 502.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-17 21:21:27 | ||
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文档简介
物理八年级下册第十二章简单机械专题练习
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，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小关系是（ ）
A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
2、如图所示，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．瓶盖启子
C．钳子 D．托盘天平
3、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器 B．钢丝钳
C．食品夹 D．核桃夹
4、小健学习使用下列简单机械后做出以下总结，你认为他的总结中叙述错误的是（ ）
A． 垂直于道钉撬的把手向下压时，人的用力最省力
B． 用斜面向上搬物体时，既可以省力，又可以节省做功
C． 使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，属于费力杠杆
D． 图中的小人若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同
5、如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ）
A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小
6、工人利用如图所示的滑轮组将重为300N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升3m，所用拉力为120N。以下说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变
B．动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率约为75%
C．10s内拉力F的功率为108W
D．若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，机械效率不变
7、如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
8、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
9、A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
10、如图所示，甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同，把相同重物匀速提升相同高度。（忽略摩擦，物重大于滑轮重）则（ ）
A．甲滑轮组较省力，且机械效率较高
B．乙滑轮较省力，且机械效率较高
C．它们省力程度不同，但机械效率相同
D．它们做的有用功相同，但额外功不同
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、如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
2、将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面长1.2m，高为0.4m，沿斜面向上的拉力大小为 2N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中有用功为 ___________J，机械效率为 ___________，斜面对物体的摩擦力为 ___________N。
3、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则______N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将______（填“不变”、“变大”或“变小”）。
4、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 ______%。
5、如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA＝，重力G＝900N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为______N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为______N。
6、如图所示，物体重400N，动滑轮重20N，工人用250N的拉力将重物匀速提升4m，所用时间为20s，则此过程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，动滑轮的机械效率是______。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图是一款智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，质量为1200kg的物体以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为15kW，不计绳重和轮与轴的摩擦。（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F所做的总功；
（3）假如在此过程中恰好燃烧汽油4g，则该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一小数）
2、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题：
整车装备质量 780kg
电机额定功率 2.5kW
最高时速 30km/h
轮胎与地面接触总面积 0.12m2
（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？
（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？
（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？
3、如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求：
（1）对重物做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率。
4、如图所示是用轻绳绕成的滑轮组，悬挂的重物G=2.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N；当重物匀速上升h=0.15m时，手对轻绳的拉力为F2=1N，求。
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2、A
【解析】
【详解】
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；
D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。
故选A。
3、C
【解析】
【详解】
A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
4、B
【解析】
【详解】
A．垂直于道钉撬的把手向下压时，由杠杆平衡条件可知，此时动力臂最大，人的用力最省力，故A正确，不符合题意；
B．用斜面向上搬物体时，可以省力，但需额外克服斜面摩擦力做功，不能省功，故B错误，符合题意；
C．使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，此时杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确，不符合题意；
D．根据滑轮的特点可知，动滑轮上有两段绳子，n=2，图中的若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同，都等于物体和动滑轮总重的，故D正确，不符合题意。
故选B。
5、B
【解析】
【详解】
如图，长木板长为l，力F方向竖直向上，所以动力臂为l不变，杠杆受到物体的压力（阻力）
F′=G
阻力臂为l2，根据杠杆平衡条件有
Fl=F′l2=Gl2
所以
由此可知，当物块向右匀速滑动时，l2变大，F变大。
故选B。
6、C
【解析】
【详解】
A．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的质量不变，速度不变，高度变大，则滑轮组的动能不变，重力势能变大，故滑轮组的机械能变大，故A错误；
B．不计绳重和摩擦，动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率
故B错误；
C．重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为
s=nh=3×3m=9m
拉力做功为
W总=Fs=120N×9m=1080J
拉力F的功率为
故C正确；
D．若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，物体的重力增大，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力不变，根据
可知机械效率变大，故D错误。
故选C。
7、C
【解析】
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
8、C
【解析】
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9、A
【解析】
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
10、D
【解析】
【详解】
由题可知，摩擦力忽略不计，则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。由图甲可知，用滑轮组提升物体（提升高度为h）时，所做有用功为
W有用＝Gh
额外功为
W额＝G动h
动滑轮由两段绳子承担，所以作用在绳子自由端的力
物重大于滑轮重，所以
F甲＜G
绳子自由端移动的距离为
s＝2h
则甲装置的机械效率为
由图乙可知，用定滑轮提升物体（提升高度为h）时，作用在绳子自由端的力
F乙＝G
所以
F甲＜F乙
此时做的有用功为
W有用＝Gh
额外功为0，则乙装置的机械效率为100%，所以
它们做的有用功相同，但额外功不同，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题
1、 接触面的粗糙程度
省力
【解析】
【详解】
[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落。
[2]根据杠杆平衡条件可知，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。
2、 1.8 75% 0.5
【解析】
【详解】
[1]拉力做的有用功
W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J
[2]拉力做的总功
W总=Fs=2N×1.2m=2.4J
斜面的机械效率
[3]拉力做的额外功
W额=W总-W有=2.4J-1.8J=0.6J
由
W额=fs
可得斜面对物体的摩擦力
3、 3 变大
【解析】
【详解】
[1]设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件
解得
故需挂6个钩码。
[2]保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。
4、 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
5、 400 450
【解析】
【详解】
[1]为了不使这根铁棒的B端下沉，此时杠杆的支点是A，动力臂为
阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得
所以
[2]微微抬起这根铁棒的B端，此时支点是C，动力臂为
阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得
所以
6、 1600##1.6×103 100 80%
【解析】
【详解】
[1]提升重物时所做的有用功
W有用=Gh=400N×4m=1600J
[2]由图知道，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×8m=2000J
拉力的功率
[3]动滑轮的机械效率是
三、计算题
1、（1）5000N；（2）4.5×104J；（3）19.6%
【详解】
（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数为3，拉力端移动的速度
v车＝3v物＝3×1m/s＝3m/s
由机械功率公式
可得拉力
（2）拉力端移动距离
s＝3h＝3×3m＝9m
拉力F做的总功
W总＝Fs＝5000N×9m＝4.5×104J
（3）汽油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq汽油＝4×10-3kg×4.6×107J/kg＝1.84×105J
物体的重力
G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N
则整个装置做的有用功
W有＝Gh＝1.2×104N×3m＝3.6×104J
该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率
答：（1）拉力F的大小为5000N；
（2）拉力F所做的总功为4.5×104J；
（3）该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率为19.6%。
2、（1）6.5×104 Pa；（2）9×105 J；（3）60%
【详解】
解：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力
车对地面的压强
（2）人和车的总质量为
巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力
车行驶通过的路程
车行驶牵引力做的功即机械功
（3）电机额定功率为，则内电机消耗的电能
电动机的效率为
答：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是；
（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的倍，行驶牵引力做了的功；
（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是。
3、（1）700J；（2）70%
【详解】
解：（1）对重物做的有用功
W有用=Gh=350N×2m=700J
（2）由图知，绳子的有效段数
n=2
拉力端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=250N×4m=1000J
滑轮组的机械效率
答：（1）对重物做的有用功为700J；
（2）滑轮组的机械效率为70%。
4、（1）0.3N；（2）80%
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，因为使用的是轻质绳，所以不计绳重，当重物静止于任意位置时，此时绳子与滑轮间无摩擦力，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N，不计绳重和摩擦时，拉力为
动滑轮的重力
G动=3F1-G=3×0.9N-2.4N=0.3N
（2）当重物匀速上升h=0.15m时，有用功
W有=Gh=2.4N×0.15m=0.36J
重物匀速上升h=0.15m时，绳子自由端移动的距离
s=3h=3×0.15m=0.45m
拉力F2所做的总功为
W总=F2s=1N×0.45m=0.45J
滑轮组的机械效率为
答：（1）动滑轮的重力为0.3N；
（2）滑轮组的机械效率为80%。
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，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小关系是（ ）
A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
2、如图所示，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．瓶盖启子
C．钳子 D．托盘天平
3、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器 B．钢丝钳
C．食品夹 D．核桃夹
4、小健学习使用下列简单机械后做出以下总结，你认为他的总结中叙述错误的是（ ）
A． 垂直于道钉撬的把手向下压时，人的用力最省力
B． 用斜面向上搬物体时，既可以省力，又可以节省做功
C． 使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，属于费力杠杆
D． 图中的小人若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同
5、如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ）
A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小
6、工人利用如图所示的滑轮组将重为300N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升3m，所用拉力为120N。以下说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变
B．动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率约为75%
C．10s内拉力F的功率为108W
D．若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，机械效率不变
7、如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
8、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
9、A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
10、如图所示，甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同，把相同重物匀速提升相同高度。（忽略摩擦，物重大于滑轮重）则（ ）
A．甲滑轮组较省力，且机械效率较高
B．乙滑轮较省力，且机械效率较高
C．它们省力程度不同，但机械效率相同
D．它们做的有用功相同，但额外功不同
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、如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
2、将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面长1.2m，高为0.4m，沿斜面向上的拉力大小为 2N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中有用功为 ___________J，机械效率为 ___________，斜面对物体的摩擦力为 ___________N。
3、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则______N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将______（填“不变”、“变大”或“变小”）。
4、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 ______%。
5、如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA＝，重力G＝900N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为______N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为______N。
6、如图所示，物体重400N，动滑轮重20N，工人用250N的拉力将重物匀速提升4m，所用时间为20s，则此过程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，动滑轮的机械效率是______。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图是一款智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，质量为1200kg的物体以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为15kW，不计绳重和轮与轴的摩擦。（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F所做的总功；
（3）假如在此过程中恰好燃烧汽油4g，则该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一小数）
2、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题：
整车装备质量 780kg
电机额定功率 2.5kW
最高时速 30km/h
轮胎与地面接触总面积 0.12m2
（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？
（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？
（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？
3、如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求：
（1）对重物做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率。
4、如图所示是用轻绳绕成的滑轮组，悬挂的重物G=2.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N；当重物匀速上升h=0.15m时，手对轻绳的拉力为F2=1N，求。
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2、A
【解析】
【详解】
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；
D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。
故选A。
3、C
【解析】
【详解】
A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
4、B
【解析】
【详解】
A．垂直于道钉撬的把手向下压时，由杠杆平衡条件可知，此时动力臂最大，人的用力最省力，故A正确，不符合题意；
B．用斜面向上搬物体时，可以省力，但需额外克服斜面摩擦力做功，不能省功，故B错误，符合题意；
C．使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，此时杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确，不符合题意；
D．根据滑轮的特点可知，动滑轮上有两段绳子，n=2，图中的若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同，都等于物体和动滑轮总重的，故D正确，不符合题意。
故选B。
5、B
【解析】
【详解】
如图，长木板长为l，力F方向竖直向上，所以动力臂为l不变，杠杆受到物体的压力（阻力）
F′=G
阻力臂为l2，根据杠杆平衡条件有
Fl=F′l2=Gl2
所以
由此可知，当物块向右匀速滑动时，l2变大，F变大。
故选B。
6、C
【解析】
【详解】
A．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的质量不变，速度不变，高度变大，则滑轮组的动能不变，重力势能变大，故滑轮组的机械能变大，故A错误；
B．不计绳重和摩擦，动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率
故B错误；
C．重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为
s=nh=3×3m=9m
拉力做功为
W总=Fs=120N×9m=1080J
拉力F的功率为
故C正确；
D．若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，物体的重力增大，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力不变，根据
可知机械效率变大，故D错误。
故选C。
7、C
【解析】
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
8、C
【解析】
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9、A
【解析】
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
10、D
【解析】
【详解】
由题可知，摩擦力忽略不计，则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。由图甲可知，用滑轮组提升物体（提升高度为h）时，所做有用功为
W有用＝Gh
额外功为
W额＝G动h
动滑轮由两段绳子承担，所以作用在绳子自由端的力
物重大于滑轮重，所以
F甲＜G
绳子自由端移动的距离为
s＝2h
则甲装置的机械效率为
由图乙可知，用定滑轮提升物体（提升高度为h）时，作用在绳子自由端的力
F乙＝G
所以
F甲＜F乙
此时做的有用功为
W有用＝Gh
额外功为0，则乙装置的机械效率为100%，所以
它们做的有用功相同，但额外功不同，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题
1、 接触面的粗糙程度
省力
【解析】
【详解】
[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落。
[2]根据杠杆平衡条件可知，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。
2、 1.8 75% 0.5
【解析】
【详解】
[1]拉力做的有用功
W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J
[2]拉力做的总功
W总=Fs=2N×1.2m=2.4J
斜面的机械效率
[3]拉力做的额外功
W额=W总-W有=2.4J-1.8J=0.6J
由
W额=fs
可得斜面对物体的摩擦力
3、 3 变大
【解析】
【详解】
[1]设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件
解得
故需挂6个钩码。
[2]保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。
4、 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
5、 400 450
【解析】
【详解】
[1]为了不使这根铁棒的B端下沉，此时杠杆的支点是A，动力臂为
阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得
所以
[2]微微抬起这根铁棒的B端，此时支点是C，动力臂为
阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得
所以
6、 1600##1.6×103 100 80%
【解析】
【详解】
[1]提升重物时所做的有用功
W有用=Gh=400N×4m=1600J
[2]由图知道，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×8m=2000J
拉力的功率
[3]动滑轮的机械效率是
三、计算题
1、（1）5000N；（2）4.5×104J；（3）19.6%
【详解】
（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数为3，拉力端移动的速度
v车＝3v物＝3×1m/s＝3m/s
由机械功率公式
可得拉力
（2）拉力端移动距离
s＝3h＝3×3m＝9m
拉力F做的总功
W总＝Fs＝5000N×9m＝4.5×104J
（3）汽油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq汽油＝4×10-3kg×4.6×107J/kg＝1.84×105J
物体的重力
G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N
则整个装置做的有用功
W有＝Gh＝1.2×104N×3m＝3.6×104J
该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率
答：（1）拉力F的大小为5000N；
（2）拉力F所做的总功为4.5×104J；
（3）该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率为19.6%。
2、（1）6.5×104 Pa；（2）9×105 J；（3）60%
【详解】
解：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力
车对地面的压强
（2）人和车的总质量为
巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力
车行驶通过的路程
车行驶牵引力做的功即机械功
（3）电机额定功率为，则内电机消耗的电能
电动机的效率为
答：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是；
（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的倍，行驶牵引力做了的功；
（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是。
3、（1）700J；（2）70%
【详解】
解：（1）对重物做的有用功
W有用=Gh=350N×2m=700J
（2）由图知，绳子的有效段数
n=2
拉力端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=250N×4m=1000J
滑轮组的机械效率
答：（1）对重物做的有用功为700J；
（2）滑轮组的机械效率为70%。
4、（1）0.3N；（2）80%
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，因为使用的是轻质绳，所以不计绳重，当重物静止于任意位置时，此时绳子与滑轮间无摩擦力，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N，不计绳重和摩擦时，拉力为
动滑轮的重力
G动=3F1-G=3×0.9N-2.4N=0.3N
（2）当重物匀速上升h=0.15m时，有用功
W有=Gh=2.4N×0.15m=0.36J
重物匀速上升h=0.15m时，绳子自由端移动的距离
s=3h=3×0.15m=0.45m
拉力F2所做的总功为
W总=F2s=1N×0.45m=0.45J
滑轮组的机械效率为
答：（1）动滑轮的重力为0.3N；
（2）滑轮组的机械效率为80%。