北师大版物理八年级下册课课练：第九章 机械和功 章末复习（含答案）

章末复习(四)
教材图片 图片解读
　如图图图所示,活塞式抽水机的柄可看作杠杆,O为　　　　,F1为动力,L1为　　　　;F2为　　　　,L2为　　　　
　如图图图所示,杠杆在左右两边拉力的作用下在水平位置处于平衡状态,改变拉力或其力臂的大小,使其继续在水平位置处于平衡状态,总结出杠杆的平衡条件:　　　　　　　
　如图图图所示的几种工具都是杠杆,在使用时根据动力臂和阻力臂的大小分为三类:动力臂大于阻力臂的杠杆,称为　　　　　　　　,使用它可以省力;动力臂小于阻力臂的杠杆,称为　　　　　　　,使用它可以省距离;动力臂等于阻力臂的杠杆,称为　　　　　　,使用它既不省距离,也不费距离
　如图图图所示,使用定滑轮不可以　　　　　,但可以改变　　　　　;使用动滑轮可以　　　 　,但不可以改变　　　　　
　如图图图所示,用滑轮组提升重物,不计动滑轮重、绳重和摩擦,有几段绳子承担物重,则拉力就是物重的　　　　,拉力作用点移动的距离就是重物上升高度的几倍
　如图图图所示的四种情景中,力对物体做功的有　　　 　。做功的两个因素: 　　　　　　　　和　　　　　　　　
　做同样的功,所用的时间越短,做功越　　　;用同样的时间,完成的功越多,做功越　　　 　;　如图图果做功的多少和做功的时间都不相同,我们可以用　　　　来描述物体做功的快慢
　如图图图所示,斜面也是简单机械中的一种,使用斜面可以　　　 　　
　使用同一滑轮组提升不同的重物时,机械效率不同;使用不同的滑轮组提升相同的重物时机械效率也不同。这是因为滑轮组的机械效率与　　　　　　、　　　　 　等有关
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.动力臂是支点到动力作用点的距离。
分析指正: 　 。
(　　)2.杠杆的支点一定在杠杆上,并且动力与阻力一定在支点两侧。
分析指正: 　 。
(　　)3.轮不动的滑轮为定滑轮,轮在动的滑轮为动滑轮。
分析指正: 　 。
(　　)4.使用动滑轮一定省一半的力。
分析指正: 　 。
(　　)5.只要物体在受力的同时又运动了一段距离,就一定有力对物体做功。
分析指正: 　 。
(　　)6.做功所用的时间越多,功率越小。
分析指正: 　 。
(　　)7.功率越大的机械,机械效率一定越高。
分析指正: 　 。
(　　)8.机械效率越高的机械越省力。
分析指正: 　 。
(　　)9.滑轮组提起的物体越重,机械效率就越高。
分析指正: 　 。
(　　)10.使用同一滑轮组提升相同重物,不计摩擦和绳重,承担物重的绳子段数越多,滑轮组机械效率越高。
分析指正: 　 。
考点1　杠杆
1.(2021河南)如图图所示,工人师傅正在用一根硬棒撬石头,使用此硬棒 (　　)
A.省力且省距离 B.省力但费距离
C.费力且费距离 D.费力但省距离
2.(2021湘西州)杠杆在生活中有很多应用,如图图所示,甲、乙两名同学正在玩跷跷板,甲同学欲使静止的跷跷板向下,他可采取的有效方法是 (　　)
A.向后移动 B.向前移动
C.向前或向后移动 D.请乙后退点
3.(2021泰州)如图图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同) (　　)
A.两侧钩码同时向支点移动一格
B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C.左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码
D.左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格
4.(2021龙东)如图图所示,OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆,OA垂直于AB,且OA长度为40 cm,AB长度为30 cm,在OA的中点C处挂一质量为1 kg的物块,要求在端点B处施加一个最小的力F,使杠杆在图示位置平衡,则力F的力臂应是　　　　cm,最小的力F是
　　　　N。(g取10 N/kg)
5.(2021广州改编)如图图所示,跷跷板质量分布均匀,O为跷跷板的支点,OA=OM,小朋友对跷跷板的作用力F=120 N,大人对跷跷板的作用力F'=100 N(图中未画出),跷跷板水平静止。
(1)在图中画出F的力臂L。
(2)F'的作用点可能在　　　　 (选填“A”“B”或“C”)点,方向竖直　　　 　(选填“向上”或“向下”)。
考点2　滑轮
6.(2021盐城)旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是 (　　)
A.旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
7.(2021烟台)用如图图所示的四种方式匀速提升同一物体,其中最费力的是(不计机械自重和摩擦) (　　)
考点3　功、功率
8.(2021常德)如图图所示的四幅图中所描述的力,对物体做了功的是 (　　)
9.(2020淮安)小明两次分别用时90 s、40 s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程,下列说法中正确的是 (　　)
A.用时少的做功多
B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多
D.用时多的做功功率大
10.(2021内江)如图图所示,用20 N的水平推力,经过2 s时间,使重力为100 N的物体在水平桌面上移动0.5 m。在这个过程中,重力做的功为　　　　J,推力F的功率为　　　　W。
11.(2021毕节)我国生产的无人机世界领先。如图图所示是我国某品牌无人机,如图图下表所示是有关它的一些飞行参数,根据表中资料信息可知:(空气阻力忽略不计,g取10 N/kg)
质量/g 1100
最大上升速度/(m·s-1) 5(S模式)
4(P模式)
最大下降速度/(m·s-1) 3
最大水平飞行速度/(m·s-1) 20
最大飞行海拔高度/m 6000
最长悬停时间/min 29
(1)无人机在空中悬停时受到的升力F=　　　　　N。
(2)在P模式下,无人机以最大速度匀速上升100 m所需要的时间t=　　　　　s,此过程中升力对无人机做功的功率为P=　　　　　W。
考点4　机械效率
12.(2021自贡)将规格完全相同的滑轮,用绳子分别绕成中的甲、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。在绳子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
13.(2021乐山)如图图所示,在斜面上将一个重4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为1.8 N,斜面长s=1.2 m、高h=0.3 m。将把重物直接提升h所做的功作为有用功,则 (　　)
A.有用功为1.35 J,机械效率为75%
B.有用功为2.16 J,机械效率为62.5%
C.有用功为1.35 J,机械效率为62.5%
D.有用功为1.35 J,机械效率为100%
14.(2021本溪)用如图图所示的滑轮组,匀速直线拉动水平地面上重为35 N的物体,手的拉力为20 N,物体移动的速度为0.1 m/s,物体受到地面的摩擦力为32 N,不计绳重及滑轮摩擦,下列说法正确的是(　　)
A.滑轮组的机械效率为80% B.动滑轮重为5 N
C.拉力的功率为2 W D.10 s内物体的重力做功为35 J
15.(2021凉山州)如图图所示,利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的物体A,使物体A在10 s内向右移动了2 m,若物体A受到的摩擦力大小为20 N,拉力F的大小为50 N,则弹簧测力计的示数为　　　　;水平拉力F所做的功为　　　　,功率为　　　　;滑轮的机械效率为　　　　。
16.(2021泰安)如图图所示,甲工人用水平推力F甲推动重为750 N的货物,在水平路面上匀速移动2 m至仓库门口A处,用时10 s,此过程中甲工人做功的功率P甲=30 W;接着乙工人使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3 m到达指定位置B处,拉力F乙为80 N。求:
(1)甲工人做的功。
(2)该滑轮组的机械效率。
17.(2021深圳改编)深圳地铁“岗厦北”综合交通枢纽工程工地上,一线施工人员正在紧张忙碌地进行架桥机钢梁吊装等施工作业。(g取10 N/kg)
(1)甲为施工所用起重机的简化示意图,请画出阻力F2的力臂L2。
(2)图乙为架桥机的装置图,已知箱梁的质量为5×105 kg,体积为200 m3,架桥机滑轮组总拉力为4×105 N,自由端移动距离为25 m,将箱梁提升1 m。求:
①箱梁的密度。
②架桥机在此过程中做的有用功。
③架桥机在此过程中的机械效率。
考点5　重点实验
18.(2021天津)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
实验前,若使如图图甲所示的杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向
　　　　(选填“左”或“右”)调节。
(2)实验时,在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,三次实验获得的数据如图图下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是　 。
次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.0 15.0 1.5 10.0
2 1.0 20.0 2.0 10.0
3 2.0 15.0 3.0 10.0
(3)为了进一步验证实验结论,又做了如图图图乙所示的实验,在杠杆水平平衡时:
①已知每个钩码的质量均为50 g,则此次实验中阻力F2大小为　　　　N,阻力臂L2为
　　　　cm。(g取10 N/kg)
②请你在图中画出动力F1的力臂L1。
19.(2021遂宁)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如图图何提高滑轮组的机械效率,节约电能呢 为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图图所示,实验数据记录如图图下表所示。
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图　　　　所示装置来完成的。
(3)通过比较1、2两次实验的数据可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
(4)通过比较　　　　两次实验的数据可得出结论:同一滑轮组提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验的数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。
(6)(多选)为提高滑轮组的机械效率,节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有　　　　。
A.减轻动滑轮重
B.增加所提物重
C.机械加润滑油
D.增加重物上升高度
答案
章末复习(四)
知识梳理
①动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)
②施了力　③沿力的方向移动了一段距离
④力和沿力的方向通过的距离　⑤做功
⑥完成这些功所用的时间　⑦P=
图说教材
(1)支点　动力臂　阻力　阻力臂
(2)F1L1=F2L2　
(3)省力杠杆　费力杠杆　等臂杠杆
(4)省力　力的方向　省力　力的方向
(5)几分之一
(6)甲、丁　作用在物体上的力
物体沿力的方向通过的距离　
(7)快　快　功率
(8)省力　(9)物体的重力　动滑轮的重力
易错辨析
1.×,力臂是“点到线”的距离,而不是“点到点”的距离,动力臂是支点到动力作用线的距离
2.×,支点是杠杆绕着转动的固定点,所以支点一定在杠杆上,动力与阻力不一定在支点两侧,也可能在支点同侧
3.×,滑轮的轴不随物体一起移动的为定滑轮,轴随物体一起移动的为动滑轮
4.×,不考虑绳重、动滑轮重和摩擦,且不改变用力方向时(理想情况下),使用动滑轮才省一半的力
5.×,力和沿力的方向通过的距离是做机械功不可缺少的两个因素。有力作用在物体上,若物体运动的方向与力的方向垂直,则力并没有做功
6.×,功率是功和做功所用时间之比,比较功率的大小不能简单比较做功的多少或做功时间的长短
7.×,功率是用来表示物体做功快慢的物理量;机械效率是有用功跟总功的比值,二者之间没有必然的联系
8.×,机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与机械的省力情况没有直接关系
9.×,同一滑轮组,在额外功一定时,提起的重物越重,机械效率就越高
10.×,使用同一滑轮组提升相同重物,不计摩擦和绳重时,根据公式η===可知,只改变绳子的绕法,滑轮组的机械效率不变
中考链接
1.B 2.A
3.D　 设每个钩码重力为G,每个小格长度为L。两侧钩码同时向支点移动一格,左边:3G×L=3GL,右边:2G×2L=4GL,右边大于左边,杠杆右边下倾,故A错误;两侧钩码下方同时加挂一个钩码,左边:4G×2L=8GL,右边:3G×3L=9GL,右边大于左边,杠杆右边下倾,故B错误;左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码,左边:4G×2L=8GL,右边:4G×3L=12GL,右边大于左边,杠杆右边下倾,故C错误;左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格,左边:2G×2L=4GL,右边:2G×2L=4GL,右边等于左边,杠杆平衡,故D正确。
4.50　4
5.(1)如图图图所示　(2)C　向上
6.C　 旗杆顶端装有的定滑轮,实质是等臂杠杆。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时,旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力,若计绳重和摩擦,旗手对绳的拉力大于国旗的重力,故A、B错误;国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离,故C正确、D错误。
7.A
8.A　 小车在推力的作用下向前运动了一段距离,有力作用在小车上,小车在力的方向上通过了距离,所以推力对小车做了功,故A符合题意;用力搬石头,但未搬动,有力作用在物体上,但没有移动距离,所以手对石头的力没有对石头做功,故B不符合题意;托着货物停在水平地面上,叉车对货物有力的作用,但没有在力的方向上通过距离,所以叉车对货物的力没有对货物做功,故C不符合题意;提着滑板在水平路面上前行,人给滑板一个向上的力,滑板向上没有移动距离,手提滑板的力没有对滑板做功,故D不符合题意。
9.B
10.0　5　 重力的方向是竖直向下的,当物体在水平方向上运动时,在竖直方向上没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0 J;已知推力:F=20 N,水平移动距离:s=0.5 m,所用时间:t=2 s,推力F做的功:W=Fs=20 N×0.5 m=10 J;推力F的功率:P===5 W。
11.(1)11　(2)25　44
12.D　 由图可知,n甲=3,n乙=2;不计绳重和摩擦,则拉力:F1=,F2=,无法确定拉力的大小关系,故A错误;已知物体上升的高度h相同,且物重G1>G2,甲的有用功大于乙的有用功,动滑轮重G动相同,两者的额外功相同,则甲滑轮组的机械效率高,甲的额外功与有用功的比值较小,故B、C错误,D正确。
13.C 14.A
15.20 N　50 J　5 W　80%
16.(1)甲工人做的功:
W=P甲t=30 W×10 s=300 J。
(2)甲对货物的拉力:
F甲===150 N,
匀速直线运动时,货物与水平路面之间的摩擦力:f=F甲=150 N,
滑轮组的机械效率:η=====0.625=62.5%。
17.(1)如图图图所示
(2)①箱梁的密度:ρ===2.5×103 kg/m3。
②箱梁的重力:G=mg=5×105 kg×10 N/kg=5×106 N,
架桥机在此过程中做的有用功:
W有用=Gh=5×106 N×1 m=5×106 J。
③架桥机在此过程中做的总功:W总=Fs=4×105 N×25 m=1×107 J,
架桥机在此过程中的机械效率:η===0.5=50%。
18.(1)右　
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)　
(3)①1　10.0
②如图图图所示
(1)杠杆左端下沉,所以应将右端的平衡螺母向右调节。
(2)分析表格中的数据有:1.0 N×15.0 cm=1.5 N×10.0 cm,1.0 N×20.0 cm=2.0 N×10.0 cm,
2.0 N×15.0 cm=3.0 N×10.0 cm,故可得出杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)。
(3)①已知每个钩码的质量均为50 g=0.05 kg,由图可知,阻力即为钩码的总重力,所以阻力F2大小:F2=G=2mg=2×0.05 kg×10 N/kg=1 N,杠杆在水平位置平衡,由图可知,阻力臂L2为
10.0 cm;②过支点O作动力F1作用线的垂线段,即动力臂L1。
19.(1)匀速　(2)丙　
(4)1、3
(6)ABC
(6)减轻动滑轮重力,在提升相同重物、提升相同高度时,减小额外功,而有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值增大,提高了滑轮组的机械效率,故A正确;由实验得出的结论可知,增大被提升物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率,故B正确;机械加润滑油,在提升相同重物、提升相同高度时,减小额外功,而有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值增大,提高了滑轮组的机械效率,故C正确;滑轮组的机械效率η====,可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关,所以,增加重物上升高度,不能提高滑轮组的机械效率,故D错误。