第十二章简单机械 单元自测题（有解析）2022-2023学年人教版八年级物理下册
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| 名称 | 第十二章简单机械 单元自测题（有解析）2022-2023学年人教版八年级物理下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 583.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-06-20 09:48:21 | ||
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文档简介
人教版八年级物理下册第十二章简单机械 单元自测题
一、填空题
1．如图，是三种类型剪刀的示意图，如果为理发师选择一把理发用的剪刀，你会选择 剪刀。如果为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 剪刀，用这把剪刀剪铁皮是因为它能省 。
2．如图所示，升旗杆顶部有一个 轮，使用它不能省力，但可以改变 。
3．如图所示，用100N的力把物体从斜面底端匀速直线拉至顶端，物体沿斜面移动了1m，斜面机械效率为60%，则拉力做的有用功为 J。
4．如图所示，轻质细杆BC可绕竖直墙上的B点转动，末端C点挂一重物，重力为200N，拉力F始终沿水平方向，此时=45 ，则拉力F= N。若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，则拉力将 。（此空选填“不变”、“变大”或“变小”）
5．如图，轻质杠杆OB的重力忽略不计，OB=3OA，物体G的重力为150N，若要使杠杆在如图所示位置平衡，则需要在B端施加的拉力F= N。
6．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。以上装置中属于动滑轮的是 填字母“M”或“N”）。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为 N。
7．如下图所示，一滑轮重10N，提起重物G=50N，当按（a）图使用时拉力F= N；当按（b）图使用时拉力F= N；当按（c）图使用时拉力F= N。
8．如图所示，小红用20N的水平拉力F拉质量为4kg的木箱A，使它以2m/s的速度在水平面上匀速直线运动了4s。则木箱受到的拉力是 N，摩擦力是 N。拉力F在这段时间内所做的功是 J。（忽略轮与细绳的重力和摩擦）
9．斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，工人师傅将一箱重为1200N的货物从4.5m长的固定斜面，匀速拉到高为1.5m的货车上，所用拉力F＝500N，则工人师傅做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
10．用如图所示的滑轮组将重为120N的物体竖直匀速提升5m，绳子自由端的拉力为50N，则此过程中有用功为 J，机械效率为 ，若增大所提物体的重力，此滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
二、单选题
11．如图所示的用具中，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．钢丝钳 B．筷子
C．钓鱼竿 D．天平
12．旗杆顶部装有一个定滑轮，它能起到的作用是（ ）
A．既不省力，也不能改变施力方向
B．虽不省力，但能改变施力方向
C．既省力，又能改变施力方向
D．虽省力，但不能改变施力方向
13．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功快的机械，机械效率一定大
B．功率大的机械，做功一定快
C．机械效率高的机械，功率一定大
D．做功多的机械，机械效率一定高
14．关于生活中发生的现象，下列说法正确的是（ ）
A．重力的方向始终是垂直向下的
B．使用筷子夹菜，筷子是省力杠杆
C．用吸管将杯中饮料吸入嘴中是利用了大气压
D．飞机在空中飞行时，其机翼下方空气流速比上方空气流速大
15．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
16．为了让同学们养成关注生活的良好习惯，老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测，你认为这些估测数据中符合实际的是（ ）
A．一支新圆珠笔的重力约为10N
B．一中学生游泳时所受的浮力约为500N
C．站立在水平地面上的一成年人对地面的压强约为15Pa
D．使用动滑轮提升物体时，其机械效率可以达到100%
17．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
三、实验探究题
18．小力在探究杠杆平衡条件时，使用的所有钩码质量均相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
（1）实验前杠杆静止时如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调（选填“左”或“右”）；
（2）杠杆水平平衡时，在杠杆上A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆仍保持水平平衡，应在B点悬挂 个钩码；
（3）如图丙所示，在杠杆C点悬挂了2个钩码，若每个钩码重1N，为使杠杆水平平衡，在杠杆D点用弹簧测力计竖直上提，则弹簧测力计的示数为 N；如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉，杠杆水平平衡，则弹簧测力计示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
19．按要求填空。
（1）如图1，使用该装置时眼睛应注意观察U形管两侧液面的 ，从而比较出液体压强的大小；
（2）如图2，用定滑轮提起重10N的物体，若用弹簧测力计分别沿着1、2、3方向拉着物体匀速上升，三次拉力的大小均为10N，说明使用定滑轮 省力；（选填“能”或“不能”）
（3）如图3，分析实验可得出结论：在 相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
20．小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。
次数 钩码重 /N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.8%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
（1）在实验中，小明 拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力的值。
（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为 （结果保留一位小数）。
（3）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为 N。
（4）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组， 。
四、计算题
21．将重力为20N的物体甲放在水平地面上，用细绳系在杠杆的A端，细绳呈竖直状态，把重力为4N的物体乙悬挂在杠杆的B端，此时杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知： OA =10cm、 OB=20cm，不计杠杆和细绳的质量。求：
（1）杠杆A端受到的绳子的拉力；
（2）地面对甲的支持力。
22．小亚同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量20kg的物体，物体向上移动了2m，此时他对绳的拉力为120N，不计绳重和摩擦，绳子能承受的最大拉力为300N；g取10N/kg，求：
（1）所提物体的重力；
（2）绳子自由端的移动速度；
（3）该滑轮组能提升的最大物重。
23．某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2．挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度h = 2m．（如图乙所示）（取g=10N/kg）
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？
（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？
（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥土过程中挖掘机的机械效率多大？
答案解析部分
1．【答案】A；C；力
【解析】【解答】由图可知，A剪刀的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但可以省距离；B剪刀的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费力；C剪刀的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，理发店里用的剪刀最好是省距离，所以可选择A剪刀，而由于剪铁皮需要的力较大，所以应选择C剪刀，因为C剪刀是省力杠杆，在剪铁皮时可以省力。
【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆。
2．【答案】定滑；力的方向
【解析】【解答】升国旗时，旗杆顶部滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮，其作用是改变力的方向。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。
3．【答案】60
【解析】【解答】所做总功为W总=Fs=100N×1m=100J
拉力做的有用功为W有=ηW总=60%×100J=60J
【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少；利用总功和机械效率的乘积，计算有用功。
4．【答案】200；变大
【解析】【解答】拉力的方向沿水平方向，阻力的方向是竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与G的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以 F=200N；若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
【分析】根据图像分析动力臂、阻力臂的大小，根据杠杆的平衡条件得出拉力的大小；根据杠杆的平衡条件判定拉力的变化。
5．【答案】50
【解析】【解答】重物对杠杆竖直向下的拉力
该力的力臂为OA，F的力臂为OB，根据杠杆的平衡条件可得
则拉力
【分析】根据，求出拉力F。
6．【答案】M；10
【解析】【解答】滑轮M和物体一起运动，是动滑轮；根据物体的重力10N和动滑轮的重力2N，计算A受到的摩擦力为，若使物体A向左匀速直线运动，需要克服A受到的摩擦力5N，绳子上的拉力5N，所以需要的拉力是10N。
【分析】根据动滑轮可以省力，计算拉力的大小。
7．【答案】50；30；20
【解析】【解答】a图为定滑轮，定滑轮不省力也不费力，所以拉力F为50N。
b图为用动滑轮提升重物，动滑轮可以省一半的力，因为在提升重物的同时好要考虑滑轮自身的重力，所以拉力F为30N。
c图为用滑轮组提升重物，由图可知，动滑轮上承受重物的绳子段数为n=3
根据公式
可得拉力为
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不省力；动滑轮可以省一半力；使用滑轮组，省力情况和绳子股数有关。
8．【答案】10；10；80
【解析】【解答】木箱A在动滑轮作用下匀速直线运动，忽略轮与细绳的重力和摩擦，木箱A受到向右的拉力
木箱受到的拉力和摩擦力是平衡力，由二力平衡的条件可知摩擦力f=F拉=10N
拉力F移动速度为
拉力F移动的距离为s＝vt＝1m/s×4s＝4m
拉力做功W＝Fs＝20N×4m＝80J
【分析】动滑轮是可以省一半力的机械；匀速直线运动时，木箱受到的拉力和摩擦力是平衡力，两者大小相等；根据s＝vt及W＝Fs，求出功的大小。
9．【答案】1800；80%
【解析】【解答】工人做的有用功W有＝Gh＝1200N×1.5m＝1800J
工人所做的总功W总＝Fs＝500N×4.5m＝2250J
该斜面的机械效率
【分析】根据W有＝Gh，求出工人做的有用功；根据W总＝Fs及，求出斜面的机械效率。
10．【答案】600；80%；变大
【解析】【解答】将重为120N的物体竖直匀速提升5m，所以拉力做的有用功为W有用=Gh=120N×5m=600J
由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=3，所以绳子自由端移动的距离为s绳=nh物=3×5m=15m
又因为绳子自由端的拉力为50N，所以拉力做的总功为W总=Fs=50N×15m=750J
所以该滑轮组的机械效率为
不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为
所以若增大所提物体的重力，则变小，机械效率将变大。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值，计算机械效率；动滑轮相同时，物体的重力越大， 机械效率变大。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，A符合题意；
B．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，C不符合题意；
D．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
12．【答案】B
【解析】【解答】旗杆顶部装有一个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不能省力。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．功率就是描述物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，做功快，功率一定大，机械效率不一定大，A不符合题意；
B．功率就是描述物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功一定快说法正确；
C．由于机械效率是有用功与总功的比值，功率就是描述物体做功快慢的物理量，机械效率高，功率不一定大，C不符合题意；
D．由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，有用功占总功的比值不一定大，机械效率不一定高，所以D不符合题意。
故答案为：B。
【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。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．重力的方向是竖直向下的，A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，B不符合题意；
C．用力吸气时，吸管中的气压减小，饮料在大气压的作用下进入嘴里，C符合题意；
D．机翼的形状是“上凸下平”，在相同时间内上方空气通过时的路程大，所以机翼上方的空气流速比机翼下方大（机翼上方的压强小，下方的压强大，存在向上的压强和压力差，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力），D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】重力的方向是竖直向下的；动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；吸管在大气压的作用下进入嘴里；流体中，流速大的位置压强小。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小，A受到的摩擦力的大小为100N，A不符合题意；
B．对B进行受力分析，物体B所受重力为
B不符合题意；
C．支架受到滑轮组的拉力为
C符合题意；
D．当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳子对其向左的拉力，其大小为100N，故一个水平向右的拉力为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算物体的重力；根据绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算总拉力。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．一支新圆珠笔的质量约10g=0.01kg，受到的重力为G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N
A不符合题意；
B．漂浮的物体受到的浮力等于其重力。中学生的体重约500N，游泳时在水中接近漂浮状态，所以受到的浮力为500N，B符合题意；
C．成年人的体重在G=600N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右，双脚对水平地面的压强为
C不符合题意；
D．使用动滑轮提升重物时，要克服摩擦、要提升动滑轮而做额外功，机械效率小于100%，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据G=mg，估计重力值；漂浮的物体受到的浮力等于其重力，估计重力，进而确定浮力；根据，估计压强值；使用动滑轮提升重物时，要克服摩擦、要提升动滑轮而做额外功，机械效率小于100%。
17．【答案】C
【解析】【解答】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
AB不符合题意；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
C符合题意；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力，结合动滑轮重力计算物体受到的拉力，结合物体的重力计算物体受到的支持力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
18．【答案】（1）右
（2）2
（3）4；变大
【解析】【解答】（1）根据图甲，杠杆的左侧低，平衡螺母向右调节，使杠杆水平平衡；
（2）价格图乙，杠杆的左侧挂了3个钩码，有两格力臂，若使杠杆平衡，在右侧的3格处的B点挂2个钩码才行；
（3）如图丙所示，在杠杆C点悬挂了2个钩码，若每个钩码重1N，为使杠杆在水平平衡，在杠杆D点用弹簧测力计竖直上提，根据杠杆的平衡条件计算，则弹簧测力计的示数为，；如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉，此时拉力的力臂减小，若杠杆水平平衡，根据F1L1=F2L2则弹簧测力计示数变大。
【分析】（1）调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；
（2）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上钩码个数；
（3）根据杠杆的平衡条件计算杠杆上拉力的大小；杠杆上拉力的力臂减小，拉力变大。
19．【答案】（1）高度差
（2）不能
（3）接触面粗糙程度；压力
【解析】【解答】（1）根据转换法，通过观察U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小，液面高度差越大，那么液体压强就越大。
（2） 三次拉力的大小均为10N，说明拉力的大小不改变，使用定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。
（3）如图3，木块与木板之间的接触面的粗糙程度一样，相对于左边实验，右边实验木块上面增加了一个砝码，即木块对木板的压力增大了，观察测力计的示数，发现示数变大了，即拉力变大了，根据二力平衡条件，木块受到的摩擦力大小等于拉力大小，因此右边实验中，木块受到的摩擦力变大了，即有：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
【分析】（1）根据U型管中液面高度差，可以反应液体压强的大小；
（2）使用定滑轮可以改变力的方向，不省力；
（3）当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
20．【答案】（1）匀速竖直缓慢
（2）88.9%
（3）2.2
（4）提升物体的重力越大，机械郊率
【解析】【解答】（1）在实验中，小明匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力的值。
（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为：
（3）如图丙所示，测力计分度值为，第次实验中弹簧测力计的示数为；
（4）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
故答案为：（1）匀速竖直缓慢；（2）88.9%；（3）2.2；（4）提升物体的重力越大，机械效率越高。
【分析】（1）在实验中，匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计；
（2）根据，求出机械效率；
（3）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；
（4）同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
21．【答案】（1）解：杠杆的B端受到的拉力FB=GB=4N
根据杠杆平衡条件可得
解得，杠杆A端受到的绳子的拉力为
答：杠杆A端受到的绳子的拉力为8N；
（2）解：甲物体受到绳子的拉力
地面对甲的支持力
答：地面对甲的支持力为12N。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知力的大小；
（2）根据物体受到的合力，计算支持力的大小。
22．【答案】（1）解：货物的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
答：所提物体的重力为200N
（2）解：由图可知，动滑轮绕绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m
绳子自由端的移动速度
答：绳子自由端的移动速度为0.4m/s；
（3）解：不计摩擦和绳重，动滑轮的重力G动=nF-G=2×120N-200N=40N
绳子能承受的最大拉力为300N，该滑轮组能提升的最大物重Gm=nFm-G动=2×300N-40N=560N
答：该滑轮组能提升的最大物重为560N。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力大小；
（2）根据路程和时间的比值， 计算速度；
（3）利用滑轮组绳子的拉力和物体的重力，计算动滑轮的重力，结合拉力和动滑轮，计算物体重力。
23．【答案】（1）解：挖掘机静止在水平地面上时，与地面接触的总面积是S=1.5m2，对地面的压力是：F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104 N，
对地面的压强是：；
答：挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强是2×104Pa；
（2）解：挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，克服泥土的重力所做的有用功是：W有 =G泥h=m泥gh=0.75×103 kg×10N/kg×2m=1.5×104 J；
答：挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功是1.5×104 J
（3）解：挖掘机的发动机6s内做的总功是：W总=Pt=20×103 W×6s=1.2×105 J；
所以，挖掘机的机械效率：．
答：若发动机的总功率是20kw，挖泥土过程中挖掘机的机械效率是12.5%．
【解析】【分析】(1)地面的压力等于重力；已知对地面的压力和受力面积，利用得到对地面的压强；
(2)利用W有用=Gh计算对泥石做的功；
(3)已知发动机的总功率和工作时间，可以得到挖掘机做的总功；求出了对泥石做的有用功，利用公式用计算挖掘机的机械效率
一、填空题
1．如图，是三种类型剪刀的示意图，如果为理发师选择一把理发用的剪刀，你会选择 剪刀。如果为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 剪刀，用这把剪刀剪铁皮是因为它能省 。
2．如图所示，升旗杆顶部有一个 轮，使用它不能省力，但可以改变 。
3．如图所示，用100N的力把物体从斜面底端匀速直线拉至顶端，物体沿斜面移动了1m，斜面机械效率为60%，则拉力做的有用功为 J。
4．如图所示，轻质细杆BC可绕竖直墙上的B点转动，末端C点挂一重物，重力为200N，拉力F始终沿水平方向，此时=45 ，则拉力F= N。若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，则拉力将 。（此空选填“不变”、“变大”或“变小”）
5．如图，轻质杠杆OB的重力忽略不计，OB=3OA，物体G的重力为150N，若要使杠杆在如图所示位置平衡，则需要在B端施加的拉力F= N。
6．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。以上装置中属于动滑轮的是 填字母“M”或“N”）。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为 N。
7．如下图所示，一滑轮重10N，提起重物G=50N，当按（a）图使用时拉力F= N；当按（b）图使用时拉力F= N；当按（c）图使用时拉力F= N。
8．如图所示，小红用20N的水平拉力F拉质量为4kg的木箱A，使它以2m/s的速度在水平面上匀速直线运动了4s。则木箱受到的拉力是 N，摩擦力是 N。拉力F在这段时间内所做的功是 J。（忽略轮与细绳的重力和摩擦）
9．斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，工人师傅将一箱重为1200N的货物从4.5m长的固定斜面，匀速拉到高为1.5m的货车上，所用拉力F＝500N，则工人师傅做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
10．用如图所示的滑轮组将重为120N的物体竖直匀速提升5m，绳子自由端的拉力为50N，则此过程中有用功为 J，机械效率为 ，若增大所提物体的重力，此滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
二、单选题
11．如图所示的用具中，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．钢丝钳 B．筷子
C．钓鱼竿 D．天平
12．旗杆顶部装有一个定滑轮，它能起到的作用是（ ）
A．既不省力，也不能改变施力方向
B．虽不省力，但能改变施力方向
C．既省力，又能改变施力方向
D．虽省力，但不能改变施力方向
13．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功快的机械，机械效率一定大
B．功率大的机械，做功一定快
C．机械效率高的机械，功率一定大
D．做功多的机械，机械效率一定高
14．关于生活中发生的现象，下列说法正确的是（ ）
A．重力的方向始终是垂直向下的
B．使用筷子夹菜，筷子是省力杠杆
C．用吸管将杯中饮料吸入嘴中是利用了大气压
D．飞机在空中飞行时，其机翼下方空气流速比上方空气流速大
15．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
16．为了让同学们养成关注生活的良好习惯，老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测，你认为这些估测数据中符合实际的是（ ）
A．一支新圆珠笔的重力约为10N
B．一中学生游泳时所受的浮力约为500N
C．站立在水平地面上的一成年人对地面的压强约为15Pa
D．使用动滑轮提升物体时，其机械效率可以达到100%
17．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
三、实验探究题
18．小力在探究杠杆平衡条件时，使用的所有钩码质量均相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
（1）实验前杠杆静止时如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调（选填“左”或“右”）；
（2）杠杆水平平衡时，在杠杆上A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆仍保持水平平衡，应在B点悬挂 个钩码；
（3）如图丙所示，在杠杆C点悬挂了2个钩码，若每个钩码重1N，为使杠杆水平平衡，在杠杆D点用弹簧测力计竖直上提，则弹簧测力计的示数为 N；如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉，杠杆水平平衡，则弹簧测力计示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
19．按要求填空。
（1）如图1，使用该装置时眼睛应注意观察U形管两侧液面的 ，从而比较出液体压强的大小；
（2）如图2，用定滑轮提起重10N的物体，若用弹簧测力计分别沿着1、2、3方向拉着物体匀速上升，三次拉力的大小均为10N，说明使用定滑轮 省力；（选填“能”或“不能”）
（3）如图3，分析实验可得出结论：在 相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
20．小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。
次数 钩码重 /N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.8%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
（1）在实验中，小明 拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力的值。
（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为 （结果保留一位小数）。
（3）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为 N。
（4）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组， 。
四、计算题
21．将重力为20N的物体甲放在水平地面上，用细绳系在杠杆的A端，细绳呈竖直状态，把重力为4N的物体乙悬挂在杠杆的B端，此时杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知： OA =10cm、 OB=20cm，不计杠杆和细绳的质量。求：
（1）杠杆A端受到的绳子的拉力；
（2）地面对甲的支持力。
22．小亚同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量20kg的物体，物体向上移动了2m，此时他对绳的拉力为120N，不计绳重和摩擦，绳子能承受的最大拉力为300N；g取10N/kg，求：
（1）所提物体的重力；
（2）绳子自由端的移动速度；
（3）该滑轮组能提升的最大物重。
23．某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2．挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度h = 2m．（如图乙所示）（取g=10N/kg）
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？
（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？
（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥土过程中挖掘机的机械效率多大？
答案解析部分
1．【答案】A；C；力
【解析】【解答】由图可知，A剪刀的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但可以省距离；B剪刀的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费力；C剪刀的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，理发店里用的剪刀最好是省距离，所以可选择A剪刀，而由于剪铁皮需要的力较大，所以应选择C剪刀，因为C剪刀是省力杠杆，在剪铁皮时可以省力。
【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆。
2．【答案】定滑；力的方向
【解析】【解答】升国旗时，旗杆顶部滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮，其作用是改变力的方向。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。
3．【答案】60
【解析】【解答】所做总功为W总=Fs=100N×1m=100J
拉力做的有用功为W有=ηW总=60%×100J=60J
【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少；利用总功和机械效率的乘积，计算有用功。
4．【答案】200；变大
【解析】【解答】拉力的方向沿水平方向，阻力的方向是竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与G的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以 F=200N；若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
【分析】根据图像分析动力臂、阻力臂的大小，根据杠杆的平衡条件得出拉力的大小；根据杠杆的平衡条件判定拉力的变化。
5．【答案】50
【解析】【解答】重物对杠杆竖直向下的拉力
该力的力臂为OA，F的力臂为OB，根据杠杆的平衡条件可得
则拉力
【分析】根据，求出拉力F。
6．【答案】M；10
【解析】【解答】滑轮M和物体一起运动，是动滑轮；根据物体的重力10N和动滑轮的重力2N，计算A受到的摩擦力为，若使物体A向左匀速直线运动，需要克服A受到的摩擦力5N，绳子上的拉力5N，所以需要的拉力是10N。
【分析】根据动滑轮可以省力，计算拉力的大小。
7．【答案】50；30；20
【解析】【解答】a图为定滑轮，定滑轮不省力也不费力，所以拉力F为50N。
b图为用动滑轮提升重物，动滑轮可以省一半的力，因为在提升重物的同时好要考虑滑轮自身的重力，所以拉力F为30N。
c图为用滑轮组提升重物，由图可知，动滑轮上承受重物的绳子段数为n=3
根据公式
可得拉力为
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不省力；动滑轮可以省一半力；使用滑轮组，省力情况和绳子股数有关。
8．【答案】10；10；80
【解析】【解答】木箱A在动滑轮作用下匀速直线运动，忽略轮与细绳的重力和摩擦，木箱A受到向右的拉力
木箱受到的拉力和摩擦力是平衡力，由二力平衡的条件可知摩擦力f=F拉=10N
拉力F移动速度为
拉力F移动的距离为s＝vt＝1m/s×4s＝4m
拉力做功W＝Fs＝20N×4m＝80J
【分析】动滑轮是可以省一半力的机械；匀速直线运动时，木箱受到的拉力和摩擦力是平衡力，两者大小相等；根据s＝vt及W＝Fs，求出功的大小。
9．【答案】1800；80%
【解析】【解答】工人做的有用功W有＝Gh＝1200N×1.5m＝1800J
工人所做的总功W总＝Fs＝500N×4.5m＝2250J
该斜面的机械效率
【分析】根据W有＝Gh，求出工人做的有用功；根据W总＝Fs及，求出斜面的机械效率。
10．【答案】600；80%；变大
【解析】【解答】将重为120N的物体竖直匀速提升5m，所以拉力做的有用功为W有用=Gh=120N×5m=600J
由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=3，所以绳子自由端移动的距离为s绳=nh物=3×5m=15m
又因为绳子自由端的拉力为50N，所以拉力做的总功为W总=Fs=50N×15m=750J
所以该滑轮组的机械效率为
不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为
所以若增大所提物体的重力，则变小，机械效率将变大。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值，计算机械效率；动滑轮相同时，物体的重力越大， 机械效率变大。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，A符合题意；
B．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，C不符合题意；
D．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
12．【答案】B
【解析】【解答】旗杆顶部装有一个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不能省力。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．功率就是描述物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，做功快，功率一定大，机械效率不一定大，A不符合题意；
B．功率就是描述物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功一定快说法正确；
C．由于机械效率是有用功与总功的比值，功率就是描述物体做功快慢的物理量，机械效率高，功率不一定大，C不符合题意；
D．由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，有用功占总功的比值不一定大，机械效率不一定高，所以D不符合题意。
故答案为：B。
【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。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．重力的方向是竖直向下的，A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，B不符合题意；
C．用力吸气时，吸管中的气压减小，饮料在大气压的作用下进入嘴里，C符合题意；
D．机翼的形状是“上凸下平”，在相同时间内上方空气通过时的路程大，所以机翼上方的空气流速比机翼下方大（机翼上方的压强小，下方的压强大，存在向上的压强和压力差，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力），D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】重力的方向是竖直向下的；动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；吸管在大气压的作用下进入嘴里；流体中，流速大的位置压强小。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小，A受到的摩擦力的大小为100N，A不符合题意；
B．对B进行受力分析，物体B所受重力为
B不符合题意；
C．支架受到滑轮组的拉力为
C符合题意；
D．当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳子对其向左的拉力，其大小为100N，故一个水平向右的拉力为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算物体的重力；根据绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算总拉力。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．一支新圆珠笔的质量约10g=0.01kg，受到的重力为G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N
A不符合题意；
B．漂浮的物体受到的浮力等于其重力。中学生的体重约500N，游泳时在水中接近漂浮状态，所以受到的浮力为500N，B符合题意；
C．成年人的体重在G=600N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右，双脚对水平地面的压强为
C不符合题意；
D．使用动滑轮提升重物时，要克服摩擦、要提升动滑轮而做额外功，机械效率小于100%，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据G=mg，估计重力值；漂浮的物体受到的浮力等于其重力，估计重力，进而确定浮力；根据，估计压强值；使用动滑轮提升重物时，要克服摩擦、要提升动滑轮而做额外功，机械效率小于100%。
17．【答案】C
【解析】【解答】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
AB不符合题意；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
C符合题意；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力，结合动滑轮重力计算物体受到的拉力，结合物体的重力计算物体受到的支持力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
18．【答案】（1）右
（2）2
（3）4；变大
【解析】【解答】（1）根据图甲，杠杆的左侧低，平衡螺母向右调节，使杠杆水平平衡；
（2）价格图乙，杠杆的左侧挂了3个钩码，有两格力臂，若使杠杆平衡，在右侧的3格处的B点挂2个钩码才行；
（3）如图丙所示，在杠杆C点悬挂了2个钩码，若每个钩码重1N，为使杠杆在水平平衡，在杠杆D点用弹簧测力计竖直上提，根据杠杆的平衡条件计算，则弹簧测力计的示数为，；如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉，此时拉力的力臂减小，若杠杆水平平衡，根据F1L1=F2L2则弹簧测力计示数变大。
【分析】（1）调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；
（2）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上钩码个数；
（3）根据杠杆的平衡条件计算杠杆上拉力的大小；杠杆上拉力的力臂减小，拉力变大。
19．【答案】（1）高度差
（2）不能
（3）接触面粗糙程度；压力
【解析】【解答】（1）根据转换法，通过观察U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小，液面高度差越大，那么液体压强就越大。
（2） 三次拉力的大小均为10N，说明拉力的大小不改变，使用定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。
（3）如图3，木块与木板之间的接触面的粗糙程度一样，相对于左边实验，右边实验木块上面增加了一个砝码，即木块对木板的压力增大了，观察测力计的示数，发现示数变大了，即拉力变大了，根据二力平衡条件，木块受到的摩擦力大小等于拉力大小，因此右边实验中，木块受到的摩擦力变大了，即有：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
【分析】（1）根据U型管中液面高度差，可以反应液体压强的大小；
（2）使用定滑轮可以改变力的方向，不省力；
（3）当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
20．【答案】（1）匀速竖直缓慢
（2）88.9%
（3）2.2
（4）提升物体的重力越大，机械郊率
【解析】【解答】（1）在实验中，小明匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力的值。
（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为：
（3）如图丙所示，测力计分度值为，第次实验中弹簧测力计的示数为；
（4）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
故答案为：（1）匀速竖直缓慢；（2）88.9%；（3）2.2；（4）提升物体的重力越大，机械效率越高。
【分析】（1）在实验中，匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计；
（2）根据，求出机械效率；
（3）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；
（4）同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
21．【答案】（1）解：杠杆的B端受到的拉力FB=GB=4N
根据杠杆平衡条件可得
解得，杠杆A端受到的绳子的拉力为
答：杠杆A端受到的绳子的拉力为8N；
（2）解：甲物体受到绳子的拉力
地面对甲的支持力
答：地面对甲的支持力为12N。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知力的大小；
（2）根据物体受到的合力，计算支持力的大小。
22．【答案】（1）解：货物的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
答：所提物体的重力为200N
（2）解：由图可知，动滑轮绕绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m
绳子自由端的移动速度
答：绳子自由端的移动速度为0.4m/s；
（3）解：不计摩擦和绳重，动滑轮的重力G动=nF-G=2×120N-200N=40N
绳子能承受的最大拉力为300N，该滑轮组能提升的最大物重Gm=nFm-G动=2×300N-40N=560N
答：该滑轮组能提升的最大物重为560N。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力大小；
（2）根据路程和时间的比值， 计算速度；
（3）利用滑轮组绳子的拉力和物体的重力，计算动滑轮的重力，结合拉力和动滑轮，计算物体重力。
23．【答案】（1）解：挖掘机静止在水平地面上时，与地面接触的总面积是S=1.5m2，对地面的压力是：F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104 N，
对地面的压强是：；
答：挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强是2×104Pa；
（2）解：挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，克服泥土的重力所做的有用功是：W有 =G泥h=m泥gh=0.75×103 kg×10N/kg×2m=1.5×104 J；
答：挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功是1.5×104 J
（3）解：挖掘机的发动机6s内做的总功是：W总=Pt=20×103 W×6s=1.2×105 J；
所以，挖掘机的机械效率：．
答：若发动机的总功率是20kw，挖泥土过程中挖掘机的机械效率是12.5%．
【解析】【分析】(1)地面的压力等于重力；已知对地面的压力和受力面积，利用得到对地面的压强；
(2)利用W有用=Gh计算对泥石做的功；
(3)已知发动机的总功率和工作时间，可以得到挖掘机做的总功；求出了对泥石做的有用功，利用公式用计算挖掘机的机械效率