难点详解北师大版八年级物理下册第九章机械和功章节测试试题（含详细解析）
文档属性
| 名称 | 难点详解北师大版八年级物理下册第九章机械和功章节测试试题（含详细解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 356.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-08 15:22:35 | ||
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文档简介
北师大版八年级物理下册第九章机械和功章节测试
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、关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越大，机械做功越快 B．做功越多，功率越大
C．机械效率越大，做功时间越短 D．做功越快，功率越大
2、四位同学学习了“功和功率”的知识后，进行了爬楼比赛，同时从一楼出发爬到三楼，若规定功率最大者获胜。则胜出的一定是（ ）
A．体重大的 B．做功快的 C．速度快的 D．用时少的
3、关于功、功率和机效率，下列说法中正确的是（ ）
A．做功多的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定快
C．做功快的机械，机械效率一定高
D．精密的机械，机械效率能达到100％
4、小明做完课间操从一楼走到二楼教室，此过程小明克服重力做的功最接近于（ ）
A．15J B．150J C．1500J D．15000J
5、如图所示的情境中，人对物体做功的是( )
A．人用力搬石头，没有搬动
B．人将重物从地面提到高处
C．人推一块大石头没推动
D．人提箱子沿水平方向做匀速直线运动
6、如图所示，一块厚度不计、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧，欲使其一端抬离地面。下列对此情景的分析中，正确的是（ ）
A．F甲作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆
B．F乙作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆
C．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂比乙方法的短
7、如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则（ ）
甲： 乙： 丙：
A．F1：F2：F3＝2：1：4 S1：S2：S3＝2：1：4
B．F1：F2：F3＝2：4：1 S1：S2：S3＝2：4：1
C．F1：F2：F3＝2：4：1 v1：v2：v3＝2：1：4
D．F1：F2：F3＝2：1：4 v1：v2：v3＝2：4：1
8、前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体运动的路程与时间图象如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．两次物体所受的拉力F1>F2
B．两次物体所受的拉力F1C．0~8 s两次拉力对物体所做的功W1=W2
D．0~8 s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
9、指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是（ ）
A．一个省力杠杆，两个费力杠杆 B．一个费力杠杆，两个省力杠杆
C．三个都是省力杠杆 D．三个都是费力杠杆
10、汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档是为了（ ）
A．增大速度，增大牵引力 B．减小速度，减小牵引力
C．增大速度，减小牵引力 D．减小速度，增大牵引力
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、杠杆在我国古代就有许多巧妙应用护城河上安装的吊桥就是一个杠杆，如图所示，它的支点是 点，动力作用点是 点，阻力是 。
2、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均匀拉到定点A，已知道AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2 ， 拉力所做的功率分别为P1、P2 ， 则W1 W2 ， P1 P2．
3、跳绳是同学们喜欢的一种运动，某同学质量为50kg，如果1min内跳120次，每次离地高度约4cm（设每次离地高度和时间相同），则该同学跳一次做功 J，他在这1min锻炼中的功率是 W。
4、如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端，这里的木板是一种简单机械，称做 ，此时机械效率为 。
5、用如图所示的动滑轮匀速提起300N的水桶，绳子B承受的拉力为 N，人拉绳子A的动力为 N。（不计滑轮重、绳重及摩擦）
三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）。ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强。
（2）物体浸没在水中时受到的浮力。
（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率。
2、 “沙场点兵，扬我军威”，如图，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。检阅车质量为2400kg，在5min内沿水平方向匀速前进了1500m，检阅车受到牵引力为2000N。求：
（1）检阅车的速度；
（2）牵引力对检阅车做的功；
（3）牵引力的功率。
3、在长吉城际铁路上，有一列车以198km/h的速度匀速行驶了5min，若该车受到的牵引力为 ，求在这段时间内：
（1）牵引力做了多少功
（2）牵引力做功的功率是多少
4、小刚利用如图所示的滑轮组，将重为240N的物体匀速提升了2m，已知他自身的重力为500N，两脚与地面接触的总面积S＝400cm2，若此过程中他对地面的压强是8000Pa，则：
（1）小刚需要将绳子向下拉 m；若小刚加速拉动绳子，则他对地面的压强将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）不计绳重与摩擦，则动滑轮的重是多少？
（3）不计绳重与摩擦的情况下，小刚最多可以拉起多重的物体？
5、桑塔纳轿车的质量是1.5吨,它以108千米每小时的速度在水平路面匀速行驶20分钟， 轿车受阻力是车重0.1倍
（1）求发动机的牵引力F；
（2）求发动机所做的功W；
（3）求发动机的功率P。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、探究杠杆的平衡条件
如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
（1）实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向 调。
（2）实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向 移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验.
（3）实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为 。
2、测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）：
（1）利用图甲装置进行实验，若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为 m/s。
（2）只改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。
（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。
（4）小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率 （选填“相同”或“不相同”）。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】AC．机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢无关，AC不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，等于单位时间所做的功，时间未知，不能确定功率大小，B不符合题意；
D．功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
2、【答案】B
【解析】【解答】功率是表示物体做功快慢的物理量，做功最快表示单位时间内做的功多，也就是功率大，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【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。
3、【答案】B
【解析】【解答】A．做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关，而功率是指的做功的快慢，由做功的多少和时间共同决定，做功多的机械，不一定花的时间短，A选项错误；
B．功率是指的做功的快慢，故功率大则做功一定快，是正确的，B选项正确；
C．做功快的机械是指功率大，是做功的快慢，而机械效率是指的有用功和总功的比例，故功率大，机械效率不一定大，C选项错误；
D．任何一个机械不可能达到100%，D选项错误。
故答案为：B。
【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。
4、【答案】C
【解析】【解答】一个中学生的重力约为500N，从一楼走到二楼的竖直高度约为3m，因此克服重力做功约为：W=Gh=500N×3m=1500J。
故答案为：C
【分析】估测人的体重，利用W=Gh求得克服重力做的功.
5、【答案】B
【解析】【解答】A、用力搬石头但没有搬动，人给石头一个向上的力，石头向上没有移动距离，人对石头没有做功，故A不符合题意；
B、人将重物从地面提到高处，人给重物一个向上的力，且在力的方向上移动了一定的距离，人对重物做了功，故B符合题意；
C、人推石头没推动，人给石头一个向右的力，石头向右没有移动距离，人对石头没有做功．故C不符合题意．
D、提着箱子在水平地面上匀速前进，人给箱子一个向上的力，箱子向上没有移动距离，人对箱子没有做功，故D不符合题意．
故答案为：B。
【分析】判断是否做功的两个条件：①有力作用在物体上；②在这个力的方向上移动距离；二者缺一不可。
6、【答案】C
【解析】【解答】AB．因物体为形状规则质地均匀的物体，其重心在其几何中心上，即长方形两对角线的交点上，故阻力臂等于动力臂的二分之一，两者方法都是省力杠杆；AB不符合题意；
CD．根据杠杆平衡条件可得，向上的力为
故两次所用的力相等，即F甲=F乙
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂的倍数关系相同是，使杠杆平衡的力不变。
7、【答案】D
【解析】【解答】由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为v0，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：（1）甲图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；拉力的作用点移动的速度v1＝v0，作用点移动的距离 。（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2＝ f；但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速度v2＝2v0，作用点移动的距离s2＝2v0t。（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费2倍的力，省2倍的距离，因此F3＝2f，拉力的作用点移动的速度V3＝ v0，作用点移动的距离S3＝ v0t。综上分析可知：①F1：F2：F3＝f： f：2f＝2：1：4；②v1：v2：v3＝v0：2v0： V0＝2：4：1；③s1：s2：s3＝v0t：2v0t： v0t＝2：4：1。
故答案为：D。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，利用速度公式求解速度。
8、【答案】D
【解析】【解答】AB．两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，物体对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以两次物体受到滑动摩擦力的大小相等；由于两次物体都做匀速直线运动，物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力，即F1=F2=f
AB不符合题意；
C．由图象可知，0~8s内第一次物体通过的路程较大，又知两次拉力大小相等，根据W=Fs可知，0~8s两次拉力对物体所做的功W1>W2
C不符合题意；
D．0~8s，时间相同，且W1>W2，根据 可知，0~8s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合s-t图像可知，两次物体都做匀速直线运动，处于平衡状态，则水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
根据W=Fs可知0~8s两次拉力对物体所做的功的大小关系，再利用 可知0~8s两次拉力对物体做功的功率大小关系。
9、【答案】A
【解析】【解答】杠杆ABC，支点是C，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆；杠杆OED，支点是O，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，杠杆OBD是费力杠杆，杠杆ABC是一个省力杠杆，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】杠杆的分类：当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。
10、【答案】D
【解析】【解答】为了容易爬坡，应增大牵引力，因为功率恒定，所以根据公式 可知在爬坡的时候换档减小速度可增大牵引力。
故答案为：D。
【分析】汽车发动机的功率一定，通过公式P=Fv看出，速度越小，牵引力越大。
二、填空题
1、【答案】B；A；吊桥的重力
【解析】【解答】用手拉绕过定滑轮的绳子时，吊桥可以绕固定点B点转动，此时的吊桥可以看成是一个省力杠杆，固定点B点支点，吊桥的重力是阻力，吊桥的重心是阻力作用点，人的拉力是动力，A点是动力作用点。
【分析】杠杆转动时绕的点是杠杆的支点；使杠杆转动的力是动力；阻碍杠杆转动的力是阻力。
2、【答案】＝；＜
【解析】【解答】（1）斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2．
（3）速度相同，物体沿AC运动时用的时间较少，根据公式 可知，做相同的功时，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1＜P2．
【分析】斜面上无摩擦时，沿斜面运动的物体无额外功，则总功等于有用功；根据功和时间的比值计算功率。
3、【答案】20；40
【解析】【解答】跳一次的离地高度：h=4cm=0.04m，
某同学的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；
跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.04m=20J；
1分钟内跳绳120次，则做的总功为：W总=nW=120×20J=2400J，
他在这1min的锻炼中的功率为：P= =40W。
【分析】根据重力和高度的变化的乘积计算做功多少，功和时间的比值计算功率。
4、【答案】斜面；80%
【解析】【解答】如图所示，该图中简单机械是斜面。
有用功为
总功为
效率为
【分析】利用W=Gh求得有用功，利用W=FS求得总功，再利用求得斜面的机械效率。
5、【答案】300；150
【解析】【解答】绳子B吊起水桶，受到的拉力大小等于水桶的重力，为300N。
使用动滑轮可以省一半力，故人拉绳子A的动力为150N。
【分析】中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
三、计算题
1、【答案】（1）解：液体压强计算公式 ，深度从65cm增加到70cm
增加的压强为
（2）解：物体浸没液体中所受浮力计算公式
排开水的体积
带入浮力计算公式
（3）解：物体完全浸没在水中时
总功
机械效率
带入计算
把物体完全拉出水面后
【解析】【分析】（1）液体压强的计算公式为p＝ρgh，ρ是液体的密度，h是深度；
（2）求解浮力的大小，可以利用阿基米德原理求解；
（3）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
2、【答案】（1）检阅车的速度为
答：检阅车的速度为5m/s；
（2）牵引力对检阅车做的功为
答：牵引力对检阅车做的功为3×106J；
（3）牵引力的功率为
答：牵引力的功率为10kW。
【解析】【分析】（1）利用路程和时间的比值计算速度；（2）根据力和距离的乘积计算做功多少；（3）功和时间的比值计算功率。
3、【答案】（1）解：列车的速度v=198km/h=55m/s
牵引力做的功W=Fs=Fvt= ×55m/s×300s=1.65×109J
答：牵引力做功1.65×109J；
（2）牵引力做功的功率
答：牵引力做功的功率是5.5×106W。
【解析】【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】（1）4；变小
（2）解：由p＝ 可知小刚对地面的压力：F压＝pS＝8000Pa×400×10﹣4m2＝320N，
因为F压＝G人﹣F拉，
所以滑轮组对小刚的拉力：F拉＝G人﹣F压＝500N﹣320N＝180N，
由于力的作用是相互的，则小刚对滑轮组的拉力：F＝F拉＝180N，
不计绳重与摩擦，拉力F＝ （G+G动），则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×180N﹣240N＝120N
答：不计绳重与摩擦，动滑轮的重是120N
（3）解：小刚站在地面上，小刚的最大拉力F最大＝G人＝500N，
不计绳重与摩擦，最大拉力：F最大＝ （G最大+G动），
小刚最多可以拉起物体的重力：G最大＝2F最大﹣G动＝2×500N﹣120N＝880N
答：不计绳重与摩擦的情况下，小刚最多可以拉起880N的物体
【解析】【解答】（1）由图知，n＝2，则小刚需要将绳子向下拉的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；
若小刚加速拉动绳子，他对绳子的拉力变大，因力的作用是相互的，则绳子对小刚向上的拉力增大，小刚对地面的压力变小，受力面积不变，由p＝ 可知小刚对地面的压强变小
【分析】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；在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离。
5、【答案】（1）解：轿车受到的重力：G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N；
轿车受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N；
因为轿车在水平面匀速行驶，轿车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以牵引力：F=f=1.5×103N；
答：求发动机的牵引力为1.5×103N
（2）解：轿车行驶的路程：s=vt=108km/h× h=36km=36000m；
发动机做功：W=Fs=1.5×103N×36000m=5.4×107J
答：求发动机所做的功为5.4×107J
（3）解：发动机所做功功率：P= =45000W
答：求发动机的功率为45000W。
【解析】【分析】（1）结合汽车的质量求解汽车的重力，进而求解水平方向的摩擦力，对汽车进行受力分析，水平方向上在牵引力和摩擦力的作用下匀速运动，处于平衡状态，合力为零，利用平衡方程求解力的大小；
（2）（3）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。
四、实验探究
1、【答案】（1）左
（2）右
（3）F1l1=F2l2
【解析】【解答】(1)实验前，杠杆右端下沉，左端上翘，根据左倾右调，应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向左调；(2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，杠杆左端下沉，说明左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积，如果只改变左侧钩码的位置，根据杠杆平衡条件，向右移动才能使杠杆在水平位置重新平衡；(3)实验后，将所得的数据分析处理，F1l1和F2l2的乘积相等，最终得到杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
【分析】（1）调节杠杆平衡时，螺母向高的一端移动.
（2）结合杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 分析解答即可.
2、【答案】（1）0.3
（2）低
（3）4
（4）相同
【解析】【解答】（1）由图可知，，则弹簧测力计竖直向上移动的速度
（2）根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（3）忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率
由图乙可知 ，
则
解得
（4）小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总功相同，由 可知，甲、丙滑轮组的机械效率相同。
【分析】（1）由图甲可知滑轮组绳子的有效股数，根据v绳=nv物求出弹簧测力计竖直向下移动的速度。
（2）根据图象得出机械效率与动滑轮重的关系，然后得出相应的结论。
（3）忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，根据 表示出滑轮组的机械效率，然后结合A点的数据求出被提升物体的重力。
（4）若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源，他们做的有用功相同，因此总功相同，由 分析。
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、关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越大，机械做功越快 B．做功越多，功率越大
C．机械效率越大，做功时间越短 D．做功越快，功率越大
2、四位同学学习了“功和功率”的知识后，进行了爬楼比赛，同时从一楼出发爬到三楼，若规定功率最大者获胜。则胜出的一定是（ ）
A．体重大的 B．做功快的 C．速度快的 D．用时少的
3、关于功、功率和机效率，下列说法中正确的是（ ）
A．做功多的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定快
C．做功快的机械，机械效率一定高
D．精密的机械，机械效率能达到100％
4、小明做完课间操从一楼走到二楼教室，此过程小明克服重力做的功最接近于（ ）
A．15J B．150J C．1500J D．15000J
5、如图所示的情境中，人对物体做功的是( )
A．人用力搬石头，没有搬动
B．人将重物从地面提到高处
C．人推一块大石头没推动
D．人提箱子沿水平方向做匀速直线运动
6、如图所示，一块厚度不计、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧，欲使其一端抬离地面。下列对此情景的分析中，正确的是（ ）
A．F甲作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆
B．F乙作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆
C．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂比乙方法的短
7、如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则（ ）
甲： 乙： 丙：
A．F1：F2：F3＝2：1：4 S1：S2：S3＝2：1：4
B．F1：F2：F3＝2：4：1 S1：S2：S3＝2：4：1
C．F1：F2：F3＝2：4：1 v1：v2：v3＝2：1：4
D．F1：F2：F3＝2：1：4 v1：v2：v3＝2：4：1
8、前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体运动的路程与时间图象如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．两次物体所受的拉力F1>F2
B．两次物体所受的拉力F1
D．0~8 s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
9、指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是（ ）
A．一个省力杠杆，两个费力杠杆 B．一个费力杠杆，两个省力杠杆
C．三个都是省力杠杆 D．三个都是费力杠杆
10、汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档是为了（ ）
A．增大速度，增大牵引力 B．减小速度，减小牵引力
C．增大速度，减小牵引力 D．减小速度，增大牵引力
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、杠杆在我国古代就有许多巧妙应用护城河上安装的吊桥就是一个杠杆，如图所示，它的支点是 点，动力作用点是 点，阻力是 。
2、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均匀拉到定点A，已知道AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2 ， 拉力所做的功率分别为P1、P2 ， 则W1 W2 ， P1 P2．
3、跳绳是同学们喜欢的一种运动，某同学质量为50kg，如果1min内跳120次，每次离地高度约4cm（设每次离地高度和时间相同），则该同学跳一次做功 J，他在这1min锻炼中的功率是 W。
4、如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端，这里的木板是一种简单机械，称做 ，此时机械效率为 。
5、用如图所示的动滑轮匀速提起300N的水桶，绳子B承受的拉力为 N，人拉绳子A的动力为 N。（不计滑轮重、绳重及摩擦）
三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）。ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强。
（2）物体浸没在水中时受到的浮力。
（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率。
2、 “沙场点兵，扬我军威”，如图，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。检阅车质量为2400kg，在5min内沿水平方向匀速前进了1500m，检阅车受到牵引力为2000N。求：
（1）检阅车的速度；
（2）牵引力对检阅车做的功；
（3）牵引力的功率。
3、在长吉城际铁路上，有一列车以198km/h的速度匀速行驶了5min，若该车受到的牵引力为 ，求在这段时间内：
（1）牵引力做了多少功
（2）牵引力做功的功率是多少
4、小刚利用如图所示的滑轮组，将重为240N的物体匀速提升了2m，已知他自身的重力为500N，两脚与地面接触的总面积S＝400cm2，若此过程中他对地面的压强是8000Pa，则：
（1）小刚需要将绳子向下拉 m；若小刚加速拉动绳子，则他对地面的压强将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）不计绳重与摩擦，则动滑轮的重是多少？
（3）不计绳重与摩擦的情况下，小刚最多可以拉起多重的物体？
5、桑塔纳轿车的质量是1.5吨,它以108千米每小时的速度在水平路面匀速行驶20分钟， 轿车受阻力是车重0.1倍
（1）求发动机的牵引力F；
（2）求发动机所做的功W；
（3）求发动机的功率P。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、探究杠杆的平衡条件
如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
（1）实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向 调。
（2）实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向 移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验.
（3）实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为 。
2、测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）：
（1）利用图甲装置进行实验，若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为 m/s。
（2）只改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。
（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。
（4）小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率 （选填“相同”或“不相同”）。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】AC．机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢无关，AC不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，等于单位时间所做的功，时间未知，不能确定功率大小，B不符合题意；
D．功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
2、【答案】B
【解析】【解答】功率是表示物体做功快慢的物理量，做功最快表示单位时间内做的功多，也就是功率大，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【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。
3、【答案】B
【解析】【解答】A．做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关，而功率是指的做功的快慢，由做功的多少和时间共同决定，做功多的机械，不一定花的时间短，A选项错误；
B．功率是指的做功的快慢，故功率大则做功一定快，是正确的，B选项正确；
C．做功快的机械是指功率大，是做功的快慢，而机械效率是指的有用功和总功的比例，故功率大，机械效率不一定大，C选项错误；
D．任何一个机械不可能达到100%，D选项错误。
故答案为：B。
【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。
4、【答案】C
【解析】【解答】一个中学生的重力约为500N，从一楼走到二楼的竖直高度约为3m，因此克服重力做功约为：W=Gh=500N×3m=1500J。
故答案为：C
【分析】估测人的体重，利用W=Gh求得克服重力做的功.
5、【答案】B
【解析】【解答】A、用力搬石头但没有搬动，人给石头一个向上的力，石头向上没有移动距离，人对石头没有做功，故A不符合题意；
B、人将重物从地面提到高处，人给重物一个向上的力，且在力的方向上移动了一定的距离，人对重物做了功，故B符合题意；
C、人推石头没推动，人给石头一个向右的力，石头向右没有移动距离，人对石头没有做功．故C不符合题意．
D、提着箱子在水平地面上匀速前进，人给箱子一个向上的力，箱子向上没有移动距离，人对箱子没有做功，故D不符合题意．
故答案为：B。
【分析】判断是否做功的两个条件：①有力作用在物体上；②在这个力的方向上移动距离；二者缺一不可。
6、【答案】C
【解析】【解答】AB．因物体为形状规则质地均匀的物体，其重心在其几何中心上，即长方形两对角线的交点上，故阻力臂等于动力臂的二分之一，两者方法都是省力杠杆；AB不符合题意；
CD．根据杠杆平衡条件可得，向上的力为
故两次所用的力相等，即F甲=F乙
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂的倍数关系相同是，使杠杆平衡的力不变。
7、【答案】D
【解析】【解答】由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为v0，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：（1）甲图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；拉力的作用点移动的速度v1＝v0，作用点移动的距离 。（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2＝ f；但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速度v2＝2v0，作用点移动的距离s2＝2v0t。（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费2倍的力，省2倍的距离，因此F3＝2f，拉力的作用点移动的速度V3＝ v0，作用点移动的距离S3＝ v0t。综上分析可知：①F1：F2：F3＝f： f：2f＝2：1：4；②v1：v2：v3＝v0：2v0： V0＝2：4：1；③s1：s2：s3＝v0t：2v0t： v0t＝2：4：1。
故答案为：D。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，利用速度公式求解速度。
8、【答案】D
【解析】【解答】AB．两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，物体对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以两次物体受到滑动摩擦力的大小相等；由于两次物体都做匀速直线运动，物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力，即F1=F2=f
AB不符合题意；
C．由图象可知，0~8s内第一次物体通过的路程较大，又知两次拉力大小相等，根据W=Fs可知，0~8s两次拉力对物体所做的功W1>W2
C不符合题意；
D．0~8s，时间相同，且W1>W2，根据 可知，0~8s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合s-t图像可知，两次物体都做匀速直线运动，处于平衡状态，则水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
根据W=Fs可知0~8s两次拉力对物体所做的功的大小关系，再利用 可知0~8s两次拉力对物体做功的功率大小关系。
9、【答案】A
【解析】【解答】杠杆ABC，支点是C，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆；杠杆OED，支点是O，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，杠杆OBD是费力杠杆，杠杆ABC是一个省力杠杆，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】杠杆的分类：当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。
10、【答案】D
【解析】【解答】为了容易爬坡，应增大牵引力，因为功率恒定，所以根据公式 可知在爬坡的时候换档减小速度可增大牵引力。
故答案为：D。
【分析】汽车发动机的功率一定，通过公式P=Fv看出，速度越小，牵引力越大。
二、填空题
1、【答案】B；A；吊桥的重力
【解析】【解答】用手拉绕过定滑轮的绳子时，吊桥可以绕固定点B点转动，此时的吊桥可以看成是一个省力杠杆，固定点B点支点，吊桥的重力是阻力，吊桥的重心是阻力作用点，人的拉力是动力，A点是动力作用点。
【分析】杠杆转动时绕的点是杠杆的支点；使杠杆转动的力是动力；阻碍杠杆转动的力是阻力。
2、【答案】＝；＜
【解析】【解答】（1）斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2．
（3）速度相同，物体沿AC运动时用的时间较少，根据公式 可知，做相同的功时，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1＜P2．
【分析】斜面上无摩擦时，沿斜面运动的物体无额外功，则总功等于有用功；根据功和时间的比值计算功率。
3、【答案】20；40
【解析】【解答】跳一次的离地高度：h=4cm=0.04m，
某同学的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；
跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.04m=20J；
1分钟内跳绳120次，则做的总功为：W总=nW=120×20J=2400J，
他在这1min的锻炼中的功率为：P= =40W。
【分析】根据重力和高度的变化的乘积计算做功多少，功和时间的比值计算功率。
4、【答案】斜面；80%
【解析】【解答】如图所示，该图中简单机械是斜面。
有用功为
总功为
效率为
【分析】利用W=Gh求得有用功，利用W=FS求得总功，再利用求得斜面的机械效率。
5、【答案】300；150
【解析】【解答】绳子B吊起水桶，受到的拉力大小等于水桶的重力，为300N。
使用动滑轮可以省一半力，故人拉绳子A的动力为150N。
【分析】中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
三、计算题
1、【答案】（1）解：液体压强计算公式 ，深度从65cm增加到70cm
增加的压强为
（2）解：物体浸没液体中所受浮力计算公式
排开水的体积
带入浮力计算公式
（3）解：物体完全浸没在水中时
总功
机械效率
带入计算
把物体完全拉出水面后
【解析】【分析】（1）液体压强的计算公式为p＝ρgh，ρ是液体的密度，h是深度；
（2）求解浮力的大小，可以利用阿基米德原理求解；
（3）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
2、【答案】（1）检阅车的速度为
答：检阅车的速度为5m/s；
（2）牵引力对检阅车做的功为
答：牵引力对检阅车做的功为3×106J；
（3）牵引力的功率为
答：牵引力的功率为10kW。
【解析】【分析】（1）利用路程和时间的比值计算速度；（2）根据力和距离的乘积计算做功多少；（3）功和时间的比值计算功率。
3、【答案】（1）解：列车的速度v=198km/h=55m/s
牵引力做的功W=Fs=Fvt= ×55m/s×300s=1.65×109J
答：牵引力做功1.65×109J；
（2）牵引力做功的功率
答：牵引力做功的功率是5.5×106W。
【解析】【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】（1）4；变小
（2）解：由p＝ 可知小刚对地面的压力：F压＝pS＝8000Pa×400×10﹣4m2＝320N，
因为F压＝G人﹣F拉，
所以滑轮组对小刚的拉力：F拉＝G人﹣F压＝500N﹣320N＝180N，
由于力的作用是相互的，则小刚对滑轮组的拉力：F＝F拉＝180N，
不计绳重与摩擦，拉力F＝ （G+G动），则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×180N﹣240N＝120N
答：不计绳重与摩擦，动滑轮的重是120N
（3）解：小刚站在地面上，小刚的最大拉力F最大＝G人＝500N，
不计绳重与摩擦，最大拉力：F最大＝ （G最大+G动），
小刚最多可以拉起物体的重力：G最大＝2F最大﹣G动＝2×500N﹣120N＝880N
答：不计绳重与摩擦的情况下，小刚最多可以拉起880N的物体
【解析】【解答】（1）由图知，n＝2，则小刚需要将绳子向下拉的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；
若小刚加速拉动绳子，他对绳子的拉力变大，因力的作用是相互的，则绳子对小刚向上的拉力增大，小刚对地面的压力变小，受力面积不变，由p＝ 可知小刚对地面的压强变小
【分析】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；在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离。
5、【答案】（1）解：轿车受到的重力：G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N；
轿车受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N；
因为轿车在水平面匀速行驶，轿车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以牵引力：F=f=1.5×103N；
答：求发动机的牵引力为1.5×103N
（2）解：轿车行驶的路程：s=vt=108km/h× h=36km=36000m；
发动机做功：W=Fs=1.5×103N×36000m=5.4×107J
答：求发动机所做的功为5.4×107J
（3）解：发动机所做功功率：P= =45000W
答：求发动机的功率为45000W。
【解析】【分析】（1）结合汽车的质量求解汽车的重力，进而求解水平方向的摩擦力，对汽车进行受力分析，水平方向上在牵引力和摩擦力的作用下匀速运动，处于平衡状态，合力为零，利用平衡方程求解力的大小；
（2）（3）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。
四、实验探究
1、【答案】（1）左
（2）右
（3）F1l1=F2l2
【解析】【解答】(1)实验前，杠杆右端下沉，左端上翘，根据左倾右调，应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向左调；(2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，杠杆左端下沉，说明左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积，如果只改变左侧钩码的位置，根据杠杆平衡条件，向右移动才能使杠杆在水平位置重新平衡；(3)实验后，将所得的数据分析处理，F1l1和F2l2的乘积相等，最终得到杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
【分析】（1）调节杠杆平衡时，螺母向高的一端移动.
（2）结合杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 分析解答即可.
2、【答案】（1）0.3
（2）低
（3）4
（4）相同
【解析】【解答】（1）由图可知，，则弹簧测力计竖直向上移动的速度
（2）根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（3）忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率
由图乙可知 ，
则
解得
（4）小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总功相同，由 可知，甲、丙滑轮组的机械效率相同。
【分析】（1）由图甲可知滑轮组绳子的有效股数，根据v绳=nv物求出弹簧测力计竖直向下移动的速度。
（2）根据图象得出机械效率与动滑轮重的关系，然后得出相应的结论。
（3）忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，根据 表示出滑轮组的机械效率，然后结合A点的数据求出被提升物体的重力。
（4）若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源，他们做的有用功相同，因此总功相同，由 分析。