教科版物理八下第十一章 机械与功单元检测（培优卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024八下·江岸期末） 如图所示为某工人正在利用独轮车搬运砖块的情景，车箱和砖块的总重力为1400N。下列说法正确的是（ ）
A．为了更省力，工人师傅可以将砖块适当向右移
B．人手竖直向上的动力F=600N
C．当工人师傅抬起车把手时，车轮对地面的压力为1400N
D．当工人师傅抬起车把手时，他对地面的压力增大420N
2．（2024八下·黄浦期中）如图所示，轻质杠杆AH可绕O点转动，其中杆上相邻各点之间距离相等，在E点处挂一重为40牛的物体G，若用大小为20牛的力F1使杠杆在水平位置平衡，则下列关于F1的判断正确的是（ ）
A．方向一定竖直向上 B．一定作用在G点
C．方向可能竖直向下 D．可能作用在H点
3．（2023八下·福州期末）吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍保持平衡 D．条件不足，无法判断
4．（粤沪版物理科目八年级下册第六章第五节探究杠杆的平衡条件）如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸．一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时．则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是
A． B．
C． D．
5．（2023八下·深圳期末）如图，将直杆沿重心O点处悬挂起来，空桶挂于A点，质量为M的重物挂在P点时，杆恰好水平平衡，当桶内装满不同密度液体时，重物需要悬挂在不同位置，才能使杆在水平位置再次平衡，若在杆上相应位置标上密度值，就能直接读出桶中液体的密度。下列方法中，能使该直杆密度计的测量精度更高一些的是（ ）
A．减小AO之间的距离 B．减小重物质量
C．减小桶的容积 D．增大桶的质量
6．（2022八下·河源期末）如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，，配重的重力为120牛，重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛
B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛
D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
7．（2024八下·环江期中）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一。如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为2000N，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B．该牵引装置既能省力又能省距离
C．输电线P端受到的拉力大小为4000N
D．若某段时间内坠砣串下降了20cm，输电线P端向左移动了10cm
8．（2018八下·乐平月考）如图所示的滑轮组中，不计摩擦和滑轮及绳重，则拉力F为（ ）
A．G/8 B．G/6 C．G/5 D．G/4
9．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图是做壶铃摇摆的三个动作，以下说法错误的是（ ）
A．未提起壶铃，没有对壶铃做功
B．以相同的节奏摇摆，壶铃越重，人对壶铃做功的功率越大
C．用同一个壶铃健身，节奏越快，人对壶铃做功的功率越大
D．用同一壶铃健身，举得越高，做功越快
10．（2024八下·金沙月考）汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位的操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是（ ）
A．增大汽车发动机的功率 B．增大汽车与地面之间的压强
C．增大汽车与地面之间的摩擦力 D．增大汽车爬坡的牵引力
11．（2024八下·曲阳期末）举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1>W2，P1>P2
C．W1>W2，P1=P2 D．W1
12．（2024八下·五华期末）如图所示，建筑工人用大小为300N的拉力 F，通过滑轮将重250N 的重物匀速提升2m，用时20s。这一过程中，下列选项正确的是 （ ）
A．图中所示滑轮为动滑轮 B．工人做的有用功是500J
C．拉力的功率是25W D．滑轮的机械效率是80%
13．（2023八下·蜀山期末）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力和大小相等
B．拉力对滑轮组所做的功大
C．拉力对滑轮组所做功的功率大
D．甲装置和乙装置的机械效率相同
14．（2023八下·岳池期末）如图所示，工人利用长木板搭了一个3m长的斜面，用推力F=500N把质量为120kg的箱子沿斜面从底端匀速推到1m高的车厢上，用时10s。下列说法不正确的是(g取10N/kg)（ ）
A．利用斜面可以省力 B．工人推力Ｆ做功的功率为150W
C．箱子受到斜面的摩擦力为300N D．此斜面的机械效率为80%
15．（2024八下·西丰期末）“它是你最亲密的伙伴，陪你度过每一个旅程，请系好安全带。”下列说法正确的是（ ）
A．安全带较为“宽大”，是为了增大对人体的压强
B．安全带是在汽车撞击障碍物时，减小人体的惯性
C．头枕是在汽车被追尾时，能对头和颈起保护作用
D．通过方向盘改变汽车行驶方向，目的是为了省距离
二、填空题（每空2分，共30分）
16．如图4.238所示，L形轻杆通过铰链O与地面连接，OA= AB=6 m，作用于B点的竖直向上的拉力F能保证杆AB始终保持水平。一质量为m的物体以足够大的速度在杆上从距A点2 m处向右运动， 物体与杆之间的动摩擦因数与离开A点的距离成反比：μ=。已知重力加速度为g= 10 m/s2 ，则物体运动到离开A点的距离x= m时，拉力F达到最小，此时F= 。
17．（2024八下·澄迈期末）分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体。若滑轮重力和摩擦均不计，其中使用乙滑 轮可以 ，分别用力FA、FB和 匀速提起重物时， 三个力的大小关系是 。（用“>”、“=”或“<”表示）
18．如图所示，重2250N的n形钢架与地面的接触面积为2000cm2 ，重500N的物体底面积为0.25m2，人未施力时，物体对地面的压强为 Pa；当物体被匀速提起时，钢架对地面的压强为 Pa．(不计绳重滑轮重和摩擦)
19．（2023八下·阿荣旗期末） 物体在自由下落时，速度会越来越快。如图所示，某物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，AB=BC；若AB、BC段重力做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则W1 W2，P1 P2。（均选填“＜”“＞”或“=”）
20．（2018八下·北海期末）如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为 N，拉力F的功率为 W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
21．（2023八下·龙凤期末）如图，一长为L的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距A端1/3处，当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时，F1做功为W1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面上)时；F2做功为W2，则F1：F2= ，W1：W2= 。
22．（2022八下·港南期末）如图所示物体重100N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s，所用水平拉力F为20N，若物体水平运动时受到的摩擦力为45N，在运动过程中拉力F的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
三、实验探究题（共13分）
23．（2024八下·夏邑期末）如图，在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）为便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；
（2）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；
（3）为探究杠杆的平衡条件，实验小组用下表中的两种方案进行收集实验数据，其中合理的是方案 （选填“一”或“二”）；
实验序号 方案一 方案二
/N /cm /N /cm /N /cm /N /cm
1 3 10 3 10 3 5 5 3
2 2 20 2 20 4 15 3 20
3 1 15 1 15 2 25 5 10
（4）在合理的实验方案下，实验小组对收集到的实验数据进行分析，总结出杠杆的平衡条件是 （用、、、表示）；
（5）实验小组同学用弹簧测力计替代B点的钩码，将弹簧测力计绕B点由竖直向下的位置逆时针旋转至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（6）某同学在实验过程中发现当杠杆处于如图丁所示的状态时，杠杆也能保持水平平衡，此时杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 。
24．（2024八下·和平期末）在测“滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行实验，改变钩码个数，使钩码匀速向上运动，实验数据记录如表：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械效率η/%
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 A 0.3 0.5 0.66 75.8
（1）表格中编号A处数据应为 N；
（2）该同学进一步研究实验过程，算出每一次实验中总功与有用功的差值ΔW，发现每一次都不同，可能是 ；
（3）接下来该同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出η﹣G动关系图像，如图乙所示。分析图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重 。因此在生活中为了提高机械效率，滑轮的材料会选择硬度大且密度 （填“大”或“小”）的材料。分析图像中的B点可知，此时被提升物体所受的重力 （填“大于”“小于”或“等于”）3N；
（4）机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施中可行的是 。
A．增加所提物体重力；
B．增加重物上升高度；
C．加快提升物体的速度；
D．减轻机械自身重力。
四、计算题（共12分）
25．（2023八下·清新期中）如图所示，将物重为200N物体匀速提高2m所用时间为1s，已知动滑轮重为40N，（不计绳重和摩擦）求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力F大小。
26．（2024八下·富川期末）课外活动小组模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若小富用的拉力在内将的材料提升了不计绳重和摩擦，。求：
（1）拉力的功率是多少？
（2）此滑轮组的机械效率是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 A.独轮车相当于一个杠杆，支点为车轮的轴心，车箱和砖块的总重力，人手竖直向上的力为动力。根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可知，在阻力一定时，要更省力可以增大动力臂或减小阻力臂，即将砖块适当向左移来减小阻力臂，或将手向右移来增大动力臂，故A错误；
BD.根据杠杆平衡条件可得：FLF=GLG，即：F×（0.3m+0.7m）=1400N×0.3m，
解得：F=420N，故B错误；
由相互作用力的特点可知，车把对人的压力：F压=F=420N，
故当工人师傅抬起车把手时，他对地面的压力增大420N，故D正确；
C.当工人师傅抬起车把手时，以A为支点，地面对车轮的支持力为动力，车箱和砖块的总重力为阻力，根据杠杆的平衡条件可得：F支L支=GLG'，即：F支×（0.3m+0.7m）=1400N×0.7m，
解得：F支=980N，
由相互作用力的特点可知，当工人师傅抬起车把手时，车轮对地面的压力：F压'=F支=980N，故C错误。
故选D。
【分析】 A.独轮车相当于一个杠杆，支点为车轮的轴心，根据杠杆的平衡条件可知更省力的方式；
BD.根据杠杆的平衡条件求动力F的大小，根据相互作用力的特点可知车把手对人的压力大小，则人对地面的压力增大量等于手受到的压力；
C.当工人师傅抬起车把手时，以A为支点，地面对车轮的支持力为动力，车箱和砖块的总重力为阻力，根据杠杆的平衡条件求地面对车轮的支持力，根据相互作用力的特点可知车轮对地面的压力。
2．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】杠杆上力F1大小为20N，竖直向上，使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，则F1的力臂为，由于支点左侧最长力臂小于3L，所以动力不可能在支点左侧；动力在支点右侧时，动力的方向大致是向上的；若动力F1在G点，力臂刚好为4L，则动力的方向竖直向上；若动力F1作用在H点，则动力的方向斜向上，力臂为4L，故D符合题意。
故选D。
【分析】根据杠杆的平衡条件，若省力，则动力臂大于阻力臂。
3．【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】没有点燃时，点燃后，相同时间内蜡烛减小的重力相同，所以，即左端力与力臂的乘积较大，所以左端下沉，A正确。
故选A。
【分析】点燃后，相同时间内蜡烛减小的重力相同，列出等式分析力与力臂的乘积大的一端下沉。
4．【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】解答：人从吊桥左端出发，在运动时间t后，杠杆受到物体的压力（阻力）等于人的重力，
动力臂为OA=L，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G，阻力臂为OB，OB=vt，
∵杠杆平衡，
∴F×OA=F′×OB=G×vt，
即：F×L=G×vt，
∴ ，
由此可知，当t=0时，F=0；当t增大时，F变大，是正比例关系；
故选B。
分析：根据题意得出拉力F与时间t的关系式是本题的关键。
5．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知，即，解得，测量时每次在桶中装相同体积的液体，LOA是定值，当LOP的变化比密度ρ的变化更明显时，直杆密度计的测量精度更高，所以m物应该尽量小。
故选B。
【分析】根据杠杆平衡条件求出液体密度的表达式。LOP的变化比密度ρ的变化更明显时，直杆密度计的测量精度更高，据此分析。
6．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力为
由图知动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力
根据杠杆的平衡条件得到
即
因为
所以
则
即
当压力为85N时
当压力为60N时
因为
所以
解得
A．当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为
A不符合题意；
B．当配重对地面的压力为90N时，B点向下的拉力为
B不符合题意；
C．健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时，根据
可得
解得
C符合题意；
D．配重刚好被拉起，即它对地面的压力为0，根据
可得
因为人的最大拉力等于体重500N，因此配重不可能匀速拉起，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据杠杆的平衡条件及平衡力知识，计算杠杆上的力的大小，进而作出选择。
7．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．滑轮A的轴固定不动，为定滑轮，滑轮B的轴可随电线移动，为动滑轮，故A错误；
B．能省力又能省距离的机械是不存在的，故B错误；
C． 悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为2000N ，坠砣的总重为40000N，图中由缠绕在动滑轮的绳子上为2，则输电线P端受到的拉力大小为80000N，C错误；
D．缠绕在动滑轮的绳子上为2，所以秤砣的移动距离为绳子移动距离的2倍，若某段时间内坠砣串下降了20cm，所以输电线P端向左移动的距离为10cm
故D正确。
故选D。
【分析】1、动滑轮：滑轮轴随绳子的移动而移动，定滑轮：滑轮的轴固定不动；
2、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，能省力又能省距离的机械是不存在的
3、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，本题中n=2，所以秤砣的移动距离为绳子移动距离的2倍
8．【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】在不计摩擦和滑轮及绳重时，使用单个的动滑轮省一半力。
如图最下面的动滑轮两段绳子拉着物体，拉力为物重的一半，即 ；
中间的动滑轮又省了一半力，即每段绳子的拉力为： ；
到最上面的一个动滑轮，现省一半力，即绳子的拉力为： 。
A符合题意。
故答案为：A
【分析】不计摩擦和滑轮及绳重，物体重力为G．对于下面动滑轮，由于动滑轮能省力一半、力的作用是相互的，可求中间动滑轮受到的拉力，同样道理求出F的大小.
9．【答案】D
【知识点】功率的概念；是否做功的判断
【解析】【解答】A．未提起壶铃时，力的方向上没有移动距离，所以没有对壶铃做功，故A正确，不符合题意；
B．以相同的节奏摇摆，时间相同，壶铃越重，人对壶铃做的功越多，根据功率等于功除以时间可知，人对壶铃做功的功率越大，故B正确，不符合题意；
C．用同一个壶铃健身，说明人对壶铃每做一次摇摆的功相同；节奏越快，说明单位时间内完成摇摆的次数越多，所以人对壶铃做功的功率越大，故C正确，不符合题意；
D．用同一壶铃健身，举得越高，做的功越多，但完成一次摇摆的时间不确定，则做功的功率无法确定，故D错误，符合题意。
故选：D。
【分析】如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功；对于做功，需要力和在力的方向上移动的距离；单位时间内所做的功叫做功率；功率等于功除以做功所用的时间。
10．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】由功率公式P=Fv可知，功率不变，减小速度，可使的汽车有较大的牵引力，D正确，ABC错误。
综上选D。
【分析】1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
2、功率的计算公式为P=FV，在功率一定时，牵引力和速度成反比。
11．【答案】B
【知识点】功率大小的比较；功
【解析】【解答】举重时，杠铃的重一定，身高较高的举重运动员将杠铃举起的高度大，所以根据W=Fs=Gh可知，身高较高的举重运动员对杠铃做功较大，即W1>W2；又由于举起杠铃所用时间相同，根据可知，身高较高的举重运动员对杠铃做的功的功率大，即P1>P2。
故选：B。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
12．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；有用功和额外功
【解析】【解答】A．图中轮滑位置不变，不随物体移动，为定滑轮，故A错误；
B．有用功是克服物体重力所做的功，为，故B正确；
C．绳子自由端移动的距离为，拉力作的总功为，拉力的功率是
，故C错误；
D．滑轮的机械效率是，故D错误。
故选：B。
【分析】(1)图中滑轮位置固定，不随物体移动，是定滑轮；
(2)根据求工人做的有用功；
(3)在定滑轮中，绳端移动的距离，根据求拉力做的总功，根据求拉力的功率；
(4)根据求滑轮的机械效率。
13．【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n甲=2，n乙=3，.根据可知，拉力F1>F2，故A错误；
B.根据W有=Gh可知，滑轮组做的有用功相等；根据W额=G动h可知，滑轮组做的额外功相等。根据W总=W有+W额可知，拉力对滑轮组做的总功相等，故B错误；
C.滑轮组做的总功相等，时间相等，根据可知，拉力做功的功率相等，故C错误；
D.物体重力相等，动滑轮重力相等，根据可知，滑轮组的机械效率相同，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据比较拉力大小；
B.根据W总=W有+W额比较拉力做的总功大小；
C.根据比较拉力做功的功率大小；
D.根据比较滑轮组机械效率大小。
14．【答案】C
【知识点】功率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A.斜面通过增大长度的方式省力，故A正确不会题意；
B.推力做的总功W总=Fs=500N×3m=1500J；
推力的功率：，故B正确不合题意；
C.斜面做的有用功W有=Gh=120kg×10N/kg×1m=1200J；
斜面做的额外功：W额=W总-W有=1500J-1200J=300J；
箱子受到的摩擦力：，
故C错误符合题意；
D.斜面的机械效率：，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】（1）根据斜面的特点判断；
（2）根据W总=Fs计算推力做的总功，再根据计算推力做功的功率；
（3）根据W有=Gh计算斜面做的有用功，再根据W额=W总-W有计算额外功，最后根据计算箱子受到的摩擦力。
（4）根据计算出斜面的机械效率。
15．【答案】C
【知识点】惯性及其现象；减小压强的方法及其应用；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．安全带宽大，增大受力面积，可以减小对人体的压强，故A错误；
B．在汽车撞击障碍物时，人由于惯性继续向前运动，安全带是防止对人体的伤害，不能减小人体的惯性，故B错误；
C．汽车被追尾时，车突然加速向前运动，人的身体向前加速，头部由于惯性要保持原来的速度运动，头枕能阻碍人头部相对于车向后运动，对头和颈起保护作用，故C正确；
D．方向盘是一个轮轴，动力施加在轮上，可以省力，故D错误。
故选C。
【分析】增大受力面积，可以减小压强；惯性是物体继续保持原来状态的原因；使用轮轴时，力作用在轮上，省力费距离。
16．【答案】；
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】轻质杆受到滑块的压力mg，摩擦力f=umg=，以及拉力F；
以O点为支点，根据力矩平衡，有：f OA+mg x=F AB；
代入数据，有：
得到：，（当x=时，F最小）；
【分析】以点O为支点，找出动力、动力臂、阻力、阻力臂，然后根据力矩平衡条件列式求解
17．【答案】省力；
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】（1）根据图片可知，乙滑轮随物体一起运动，是动滑轮，使用动滑轮可以省力。
（2）甲图中是定滑轮，定滑轮不能改变力的大小，则绳子上的拉力；
乙图中是动滑轮，承重绳子股数n=2，则则绳子上的拉力；
故三个力的大小关系是。
【分析】（1）固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的为动滑轮；
（2）根据定滑轮和动滑轮的特点计算绳子上的拉力，然后进行比较即可。
18．【答案】2000；15000
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据题意可知，物体对地面的压力F1=G1=500N，
则物体对地面的压强；
设人拉绳的拉力为F，当物体匀速上升时，物体竖直方向合力为零，即2F=G，
则；
钢架受重力、支持力、三股绳的拉力而处于静止状态，则有：F支=3F+G，
因支持力与压力为作用力与反作用力，则压力F2=F支=3×250N+2250N=3000N；
则压强。
【分析】人未施力时，物体对地面的压力等于重力，根据压强公式可求得物体对地面的压强；
当物体被匀速提起时，通过对物体受力分析可知物体所受向上的拉力之和等于物体的重力，则由动滑轮的特点可求得人对绳子的拉力，则对钢架进行受力分析可知钢架对地面的压力，则由压强公式可求得钢架对地面的压强。
19．【答案】=；<
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】根据W=Gh，相同物体，高度变化相同时，做功相等，即W1=W2，下落的物体在加速运动，重力相同时，AB段的速度小于BC段的速度，根据P=Fv=Gv，则P1【分析】根据W=Gh，判断物体做功的大小关系；根据P=Fv，判断功率的大小关系。
20．【答案】20；40；不变
【知识点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解：（1）因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力F′=2F=2×10N=20N；
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受拉力和摩擦力一对平衡力，平衡力大小相等，故f=F′=20N；（2）由图知有2段绳子拉着物体，即s绳=2s物，v绳=2v物=2×2m/s=4m/s；
则拉力F的功率为 ；（3）将拉力F增大为20N时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，受到水平面的摩擦力不变。
故答案为：20；40；不变。
【分析】物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力；根据P=Fv算出拉力F的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度.
21．【答案】2：1；2：1
【知识点】杠杆的平衡条件；功的计算及应用
【解析】【解答】如图，当用竖直向上的力将A端抬高时，
在ΔBEA和ΔBFC中，BE：BF=BA：BC=3：2，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×BE=G×BF，
F1×3=G×2，
解得：；
同理，当用竖直向上的力将B端抬高时，；
那么，
二者提升的高度h相同，
根据W=Fs得到：W1：W2=F1h：F2h=2：1。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，结合相似三角形的性质分别计算出两个拉力，然后做比即可。根据W=Fs计算拉力做功之比。
22．【答案】12；75%
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】（1）根据图片可知，绳子移动的速度v=nv物=0.2m/s×3=0.6m/s；
则拉力的功率为：P=Fv=20N×0.6m/s=12W；
（2）滑轮组的机械效率。
【分析】（1）首先根据v=nv物计算绳子移动的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率；
（2）当用滑轮组水平拉动物体时，根据计算滑轮组的机械效率。
23．【答案】左；2；二；；变大；费力；筷子（合理即可）
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆左端高右端低，右端较重，应将平衡螺母向左调节；
（2）设杠杆上每一格长为L，每个钩码重为G，则：，得；
（3）实验中应多次测量，改变动力、阻力的大小，寻找普遍规律；
（4）每组对应的动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以；
（5）旋转过程中，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，则动力变大，弹簧测力计的示数变大；
（6）动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆有钓鱼竿、船桨、镊子、筷子等。
【分析】（1）如果杠杆右端下沉，则应该将平衡螺母向左调节；
（2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件求出；
（3）实验应使动力和阻力的大小不相等，寻找普遍规律；
（4）根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析解题。
24．【答案】2.2；所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多；低；小；大于；AD
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）由表格数据可知总功为0.66J，移动距离为0.3m，所以F=W/s，编号A处数据为
（2） 每一次实验中总功与有用功的差值ΔW，发现每一次都不同，可能是 所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增大。
（3）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。为了提高机械效率，动滑轮的重力应尽可能的小，所以滑轮的材料会选择硬度大且密度小的材料，机械效率的计算公式为η=G/G+G动，，在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升高度相同，物体的重力会大于3N。
（4）提高机械效率的方法有减小滑轮重力，提高重物重力，AD正确，BC错误
故选AD。
【分析】做功：计算公式为W=Fs，本题中总功为0.66J，移动距离为0.3m，所以F=W/s
影响滑轮组的机械效率的因素有：提升物体的重、动滑轮自重；滑轮组的机械效率与提升物体的高度、提升物体的速度无关。
机械效率的计算：η=W有/W
25．【答案】（1）解：由图示知，滑轮组承重绳子为3根，物体提高2m，绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m
拉力F移动的速度
答：拉力F移动的速度为6m/s；
（2）解：不计绳重及摩擦时，拉力
答：拉力F大小为80N。
【知识点】速度公式及其应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算绳子自由端运动的距离，最后根据 计算拉力移动的速度。
（2）不计绳重和摩擦，根据 计算自由端的拉力大小。
26．【答案】（1）解：由图可知，，拉力的功率为：；
答：拉力的功率是；
（2）解：该滑轮组的机械效率为：。
答：此滑轮组的机械效率是。
【知识点】功率的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据，计算功率的大小；
（2）根据，计算机械效率。
1 / 1教科版物理八下第十一章 机械与功单元检测（培优卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024八下·江岸期末） 如图所示为某工人正在利用独轮车搬运砖块的情景，车箱和砖块的总重力为1400N。下列说法正确的是（ ）
A．为了更省力，工人师傅可以将砖块适当向右移
B．人手竖直向上的动力F=600N
C．当工人师傅抬起车把手时，车轮对地面的压力为1400N
D．当工人师傅抬起车把手时，他对地面的压力增大420N
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 A.独轮车相当于一个杠杆，支点为车轮的轴心，车箱和砖块的总重力，人手竖直向上的力为动力。根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可知，在阻力一定时，要更省力可以增大动力臂或减小阻力臂，即将砖块适当向左移来减小阻力臂，或将手向右移来增大动力臂，故A错误；
BD.根据杠杆平衡条件可得：FLF=GLG，即：F×（0.3m+0.7m）=1400N×0.3m，
解得：F=420N，故B错误；
由相互作用力的特点可知，车把对人的压力：F压=F=420N，
故当工人师傅抬起车把手时，他对地面的压力增大420N，故D正确；
C.当工人师傅抬起车把手时，以A为支点，地面对车轮的支持力为动力，车箱和砖块的总重力为阻力，根据杠杆的平衡条件可得：F支L支=GLG'，即：F支×（0.3m+0.7m）=1400N×0.7m，
解得：F支=980N，
由相互作用力的特点可知，当工人师傅抬起车把手时，车轮对地面的压力：F压'=F支=980N，故C错误。
故选D。
【分析】 A.独轮车相当于一个杠杆，支点为车轮的轴心，根据杠杆的平衡条件可知更省力的方式；
BD.根据杠杆的平衡条件求动力F的大小，根据相互作用力的特点可知车把手对人的压力大小，则人对地面的压力增大量等于手受到的压力；
C.当工人师傅抬起车把手时，以A为支点，地面对车轮的支持力为动力，车箱和砖块的总重力为阻力，根据杠杆的平衡条件求地面对车轮的支持力，根据相互作用力的特点可知车轮对地面的压力。
2．（2024八下·黄浦期中）如图所示，轻质杠杆AH可绕O点转动，其中杆上相邻各点之间距离相等，在E点处挂一重为40牛的物体G，若用大小为20牛的力F1使杠杆在水平位置平衡，则下列关于F1的判断正确的是（ ）
A．方向一定竖直向上 B．一定作用在G点
C．方向可能竖直向下 D．可能作用在H点
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】杠杆上力F1大小为20N，竖直向上，使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，则F1的力臂为，由于支点左侧最长力臂小于3L，所以动力不可能在支点左侧；动力在支点右侧时，动力的方向大致是向上的；若动力F1在G点，力臂刚好为4L，则动力的方向竖直向上；若动力F1作用在H点，则动力的方向斜向上，力臂为4L，故D符合题意。
故选D。
【分析】根据杠杆的平衡条件，若省力，则动力臂大于阻力臂。
3．（2023八下·福州期末）吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（ ）
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍保持平衡 D．条件不足，无法判断
【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】没有点燃时，点燃后，相同时间内蜡烛减小的重力相同，所以，即左端力与力臂的乘积较大，所以左端下沉，A正确。
故选A。
【分析】点燃后，相同时间内蜡烛减小的重力相同，列出等式分析力与力臂的乘积大的一端下沉。
4．（粤沪版物理科目八年级下册第六章第五节探究杠杆的平衡条件）如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸．一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时．则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】解答：人从吊桥左端出发，在运动时间t后，杠杆受到物体的压力（阻力）等于人的重力，
动力臂为OA=L，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G，阻力臂为OB，OB=vt，
∵杠杆平衡，
∴F×OA=F′×OB=G×vt，
即：F×L=G×vt，
∴ ，
由此可知，当t=0时，F=0；当t增大时，F变大，是正比例关系；
故选B。
分析：根据题意得出拉力F与时间t的关系式是本题的关键。
5．（2023八下·深圳期末）如图，将直杆沿重心O点处悬挂起来，空桶挂于A点，质量为M的重物挂在P点时，杆恰好水平平衡，当桶内装满不同密度液体时，重物需要悬挂在不同位置，才能使杆在水平位置再次平衡，若在杆上相应位置标上密度值，就能直接读出桶中液体的密度。下列方法中，能使该直杆密度计的测量精度更高一些的是（ ）
A．减小AO之间的距离 B．减小重物质量
C．减小桶的容积 D．增大桶的质量
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知，即，解得，测量时每次在桶中装相同体积的液体，LOA是定值，当LOP的变化比密度ρ的变化更明显时，直杆密度计的测量精度更高，所以m物应该尽量小。
故选B。
【分析】根据杠杆平衡条件求出液体密度的表达式。LOP的变化比密度ρ的变化更明显时，直杆密度计的测量精度更高，据此分析。
6．（2022八下·河源期末）如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，，配重的重力为120牛，重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛
B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛
D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力为
由图知动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力
根据杠杆的平衡条件得到
即
因为
所以
则
即
当压力为85N时
当压力为60N时
因为
所以
解得
A．当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为
A不符合题意；
B．当配重对地面的压力为90N时，B点向下的拉力为
B不符合题意；
C．健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时，根据
可得
解得
C符合题意；
D．配重刚好被拉起，即它对地面的压力为0，根据
可得
因为人的最大拉力等于体重500N，因此配重不可能匀速拉起，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据杠杆的平衡条件及平衡力知识，计算杠杆上的力的大小，进而作出选择。
7．（2024八下·环江期中）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一。如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为2000N，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B．该牵引装置既能省力又能省距离
C．输电线P端受到的拉力大小为4000N
D．若某段时间内坠砣串下降了20cm，输电线P端向左移动了10cm
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．滑轮A的轴固定不动，为定滑轮，滑轮B的轴可随电线移动，为动滑轮，故A错误；
B．能省力又能省距离的机械是不存在的，故B错误；
C． 悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为2000N ，坠砣的总重为40000N，图中由缠绕在动滑轮的绳子上为2，则输电线P端受到的拉力大小为80000N，C错误；
D．缠绕在动滑轮的绳子上为2，所以秤砣的移动距离为绳子移动距离的2倍，若某段时间内坠砣串下降了20cm，所以输电线P端向左移动的距离为10cm
故D正确。
故选D。
【分析】1、动滑轮：滑轮轴随绳子的移动而移动，定滑轮：滑轮的轴固定不动；
2、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，能省力又能省距离的机械是不存在的
3、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，本题中n=2，所以秤砣的移动距离为绳子移动距离的2倍
8．（2018八下·乐平月考）如图所示的滑轮组中，不计摩擦和滑轮及绳重，则拉力F为（ ）
A．G/8 B．G/6 C．G/5 D．G/4
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】在不计摩擦和滑轮及绳重时，使用单个的动滑轮省一半力。
如图最下面的动滑轮两段绳子拉着物体，拉力为物重的一半，即 ；
中间的动滑轮又省了一半力，即每段绳子的拉力为： ；
到最上面的一个动滑轮，现省一半力，即绳子的拉力为： 。
A符合题意。
故答案为：A
【分析】不计摩擦和滑轮及绳重，物体重力为G．对于下面动滑轮，由于动滑轮能省力一半、力的作用是相互的，可求中间动滑轮受到的拉力，同样道理求出F的大小.
9．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图是做壶铃摇摆的三个动作，以下说法错误的是（ ）
A．未提起壶铃，没有对壶铃做功
B．以相同的节奏摇摆，壶铃越重，人对壶铃做功的功率越大
C．用同一个壶铃健身，节奏越快，人对壶铃做功的功率越大
D．用同一壶铃健身，举得越高，做功越快
【答案】D
【知识点】功率的概念；是否做功的判断
【解析】【解答】A．未提起壶铃时，力的方向上没有移动距离，所以没有对壶铃做功，故A正确，不符合题意；
B．以相同的节奏摇摆，时间相同，壶铃越重，人对壶铃做的功越多，根据功率等于功除以时间可知，人对壶铃做功的功率越大，故B正确，不符合题意；
C．用同一个壶铃健身，说明人对壶铃每做一次摇摆的功相同；节奏越快，说明单位时间内完成摇摆的次数越多，所以人对壶铃做功的功率越大，故C正确，不符合题意；
D．用同一壶铃健身，举得越高，做的功越多，但完成一次摇摆的时间不确定，则做功的功率无法确定，故D错误，符合题意。
故选：D。
【分析】如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功；对于做功，需要力和在力的方向上移动的距离；单位时间内所做的功叫做功率；功率等于功除以做功所用的时间。
10．（2024八下·金沙月考）汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位的操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是（ ）
A．增大汽车发动机的功率 B．增大汽车与地面之间的压强
C．增大汽车与地面之间的摩擦力 D．增大汽车爬坡的牵引力
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】由功率公式P=Fv可知，功率不变，减小速度，可使的汽车有较大的牵引力，D正确，ABC错误。
综上选D。
【分析】1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
2、功率的计算公式为P=FV，在功率一定时，牵引力和速度成反比。
11．（2024八下·曲阳期末）举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1>W2，P1>P2
C．W1>W2，P1=P2 D．W1【答案】B
【知识点】功率大小的比较；功
【解析】【解答】举重时，杠铃的重一定，身高较高的举重运动员将杠铃举起的高度大，所以根据W=Fs=Gh可知，身高较高的举重运动员对杠铃做功较大，即W1>W2；又由于举起杠铃所用时间相同，根据可知，身高较高的举重运动员对杠铃做的功的功率大，即P1>P2。
故选：B。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
12．（2024八下·五华期末）如图所示，建筑工人用大小为300N的拉力 F，通过滑轮将重250N 的重物匀速提升2m，用时20s。这一过程中，下列选项正确的是 （ ）
A．图中所示滑轮为动滑轮 B．工人做的有用功是500J
C．拉力的功率是25W D．滑轮的机械效率是80%
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；有用功和额外功
【解析】【解答】A．图中轮滑位置不变，不随物体移动，为定滑轮，故A错误；
B．有用功是克服物体重力所做的功，为，故B正确；
C．绳子自由端移动的距离为，拉力作的总功为，拉力的功率是
，故C错误；
D．滑轮的机械效率是，故D错误。
故选：B。
【分析】(1)图中滑轮位置固定，不随物体移动，是定滑轮；
(2)根据求工人做的有用功；
(3)在定滑轮中，绳端移动的距离，根据求拉力做的总功，根据求拉力的功率；
(4)根据求滑轮的机械效率。
13．（2023八下·蜀山期末）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力和大小相等
B．拉力对滑轮组所做的功大
C．拉力对滑轮组所做功的功率大
D．甲装置和乙装置的机械效率相同
【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n甲=2，n乙=3，.根据可知，拉力F1>F2，故A错误；
B.根据W有=Gh可知，滑轮组做的有用功相等；根据W额=G动h可知，滑轮组做的额外功相等。根据W总=W有+W额可知，拉力对滑轮组做的总功相等，故B错误；
C.滑轮组做的总功相等，时间相等，根据可知，拉力做功的功率相等，故C错误；
D.物体重力相等，动滑轮重力相等，根据可知，滑轮组的机械效率相同，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据比较拉力大小；
B.根据W总=W有+W额比较拉力做的总功大小；
C.根据比较拉力做功的功率大小；
D.根据比较滑轮组机械效率大小。
14．（2023八下·岳池期末）如图所示，工人利用长木板搭了一个3m长的斜面，用推力F=500N把质量为120kg的箱子沿斜面从底端匀速推到1m高的车厢上，用时10s。下列说法不正确的是(g取10N/kg)（ ）
A．利用斜面可以省力 B．工人推力Ｆ做功的功率为150W
C．箱子受到斜面的摩擦力为300N D．此斜面的机械效率为80%
【答案】C
【知识点】功率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A.斜面通过增大长度的方式省力，故A正确不会题意；
B.推力做的总功W总=Fs=500N×3m=1500J；
推力的功率：，故B正确不合题意；
C.斜面做的有用功W有=Gh=120kg×10N/kg×1m=1200J；
斜面做的额外功：W额=W总-W有=1500J-1200J=300J；
箱子受到的摩擦力：，
故C错误符合题意；
D.斜面的机械效率：，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】（1）根据斜面的特点判断；
（2）根据W总=Fs计算推力做的总功，再根据计算推力做功的功率；
（3）根据W有=Gh计算斜面做的有用功，再根据W额=W总-W有计算额外功，最后根据计算箱子受到的摩擦力。
（4）根据计算出斜面的机械效率。
15．（2024八下·西丰期末）“它是你最亲密的伙伴，陪你度过每一个旅程，请系好安全带。”下列说法正确的是（ ）
A．安全带较为“宽大”，是为了增大对人体的压强
B．安全带是在汽车撞击障碍物时，减小人体的惯性
C．头枕是在汽车被追尾时，能对头和颈起保护作用
D．通过方向盘改变汽车行驶方向，目的是为了省距离
【答案】C
【知识点】惯性及其现象；减小压强的方法及其应用；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．安全带宽大，增大受力面积，可以减小对人体的压强，故A错误；
B．在汽车撞击障碍物时，人由于惯性继续向前运动，安全带是防止对人体的伤害，不能减小人体的惯性，故B错误；
C．汽车被追尾时，车突然加速向前运动，人的身体向前加速，头部由于惯性要保持原来的速度运动，头枕能阻碍人头部相对于车向后运动，对头和颈起保护作用，故C正确；
D．方向盘是一个轮轴，动力施加在轮上，可以省力，故D错误。
故选C。
【分析】增大受力面积，可以减小压强；惯性是物体继续保持原来状态的原因；使用轮轴时，力作用在轮上，省力费距离。
二、填空题（每空2分，共30分）
16．如图4.238所示，L形轻杆通过铰链O与地面连接，OA= AB=6 m，作用于B点的竖直向上的拉力F能保证杆AB始终保持水平。一质量为m的物体以足够大的速度在杆上从距A点2 m处向右运动， 物体与杆之间的动摩擦因数与离开A点的距离成反比：μ=。已知重力加速度为g= 10 m/s2 ，则物体运动到离开A点的距离x= m时，拉力F达到最小，此时F= 。
【答案】；
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】轻质杆受到滑块的压力mg，摩擦力f=umg=，以及拉力F；
以O点为支点，根据力矩平衡，有：f OA+mg x=F AB；
代入数据，有：
得到：，（当x=时，F最小）；
【分析】以点O为支点，找出动力、动力臂、阻力、阻力臂，然后根据力矩平衡条件列式求解
17．（2024八下·澄迈期末）分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体。若滑轮重力和摩擦均不计，其中使用乙滑 轮可以 ，分别用力FA、FB和 匀速提起重物时， 三个力的大小关系是 。（用“>”、“=”或“<”表示）
【答案】省力；
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】（1）根据图片可知，乙滑轮随物体一起运动，是动滑轮，使用动滑轮可以省力。
（2）甲图中是定滑轮，定滑轮不能改变力的大小，则绳子上的拉力；
乙图中是动滑轮，承重绳子股数n=2，则则绳子上的拉力；
故三个力的大小关系是。
【分析】（1）固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的为动滑轮；
（2）根据定滑轮和动滑轮的特点计算绳子上的拉力，然后进行比较即可。
18．如图所示，重2250N的n形钢架与地面的接触面积为2000cm2 ，重500N的物体底面积为0.25m2，人未施力时，物体对地面的压强为 Pa；当物体被匀速提起时，钢架对地面的压强为 Pa．(不计绳重滑轮重和摩擦)
【答案】2000；15000
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据题意可知，物体对地面的压力F1=G1=500N，
则物体对地面的压强；
设人拉绳的拉力为F，当物体匀速上升时，物体竖直方向合力为零，即2F=G，
则；
钢架受重力、支持力、三股绳的拉力而处于静止状态，则有：F支=3F+G，
因支持力与压力为作用力与反作用力，则压力F2=F支=3×250N+2250N=3000N；
则压强。
【分析】人未施力时，物体对地面的压力等于重力，根据压强公式可求得物体对地面的压强；
当物体被匀速提起时，通过对物体受力分析可知物体所受向上的拉力之和等于物体的重力，则由动滑轮的特点可求得人对绳子的拉力，则对钢架进行受力分析可知钢架对地面的压力，则由压强公式可求得钢架对地面的压强。
19．（2023八下·阿荣旗期末） 物体在自由下落时，速度会越来越快。如图所示，某物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，AB=BC；若AB、BC段重力做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则W1 W2，P1 P2。（均选填“＜”“＞”或“=”）
【答案】=；<
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】根据W=Gh，相同物体，高度变化相同时，做功相等，即W1=W2，下落的物体在加速运动，重力相同时，AB段的速度小于BC段的速度，根据P=Fv=Gv，则P1【分析】根据W=Gh，判断物体做功的大小关系；根据P=Fv，判断功率的大小关系。
20．（2018八下·北海期末）如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为 N，拉力F的功率为 W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
【答案】20；40；不变
【知识点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解：（1）因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力F′=2F=2×10N=20N；
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受拉力和摩擦力一对平衡力，平衡力大小相等，故f=F′=20N；（2）由图知有2段绳子拉着物体，即s绳=2s物，v绳=2v物=2×2m/s=4m/s；
则拉力F的功率为 ；（3）将拉力F增大为20N时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，受到水平面的摩擦力不变。
故答案为：20；40；不变。
【分析】物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力；根据P=Fv算出拉力F的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度.
21．（2023八下·龙凤期末）如图，一长为L的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距A端1/3处，当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时，F1做功为W1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面上)时；F2做功为W2，则F1：F2= ，W1：W2= 。
【答案】2：1；2：1
【知识点】杠杆的平衡条件；功的计算及应用
【解析】【解答】如图，当用竖直向上的力将A端抬高时，
在ΔBEA和ΔBFC中，BE：BF=BA：BC=3：2，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×BE=G×BF，
F1×3=G×2，
解得：；
同理，当用竖直向上的力将B端抬高时，；
那么，
二者提升的高度h相同，
根据W=Fs得到：W1：W2=F1h：F2h=2：1。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，结合相似三角形的性质分别计算出两个拉力，然后做比即可。根据W=Fs计算拉力做功之比。
22．（2022八下·港南期末）如图所示物体重100N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s，所用水平拉力F为20N，若物体水平运动时受到的摩擦力为45N，在运动过程中拉力F的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】12；75%
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】（1）根据图片可知，绳子移动的速度v=nv物=0.2m/s×3=0.6m/s；
则拉力的功率为：P=Fv=20N×0.6m/s=12W；
（2）滑轮组的机械效率。
【分析】（1）首先根据v=nv物计算绳子移动的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率；
（2）当用滑轮组水平拉动物体时，根据计算滑轮组的机械效率。
三、实验探究题（共13分）
23．（2024八下·夏邑期末）如图，在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）为便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；
（2）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；
（3）为探究杠杆的平衡条件，实验小组用下表中的两种方案进行收集实验数据，其中合理的是方案 （选填“一”或“二”）；
实验序号 方案一 方案二
/N /cm /N /cm /N /cm /N /cm
1 3 10 3 10 3 5 5 3
2 2 20 2 20 4 15 3 20
3 1 15 1 15 2 25 5 10
（4）在合理的实验方案下，实验小组对收集到的实验数据进行分析，总结出杠杆的平衡条件是 （用、、、表示）；
（5）实验小组同学用弹簧测力计替代B点的钩码，将弹簧测力计绕B点由竖直向下的位置逆时针旋转至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（6）某同学在实验过程中发现当杠杆处于如图丁所示的状态时，杠杆也能保持水平平衡，此时杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 。
【答案】左；2；二；；变大；费力；筷子（合理即可）
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆左端高右端低，右端较重，应将平衡螺母向左调节；
（2）设杠杆上每一格长为L，每个钩码重为G，则：，得；
（3）实验中应多次测量，改变动力、阻力的大小，寻找普遍规律；
（4）每组对应的动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以；
（5）旋转过程中，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，则动力变大，弹簧测力计的示数变大；
（6）动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆有钓鱼竿、船桨、镊子、筷子等。
【分析】（1）如果杠杆右端下沉，则应该将平衡螺母向左调节；
（2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件求出；
（3）实验应使动力和阻力的大小不相等，寻找普遍规律；
（4）根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析解题。
24．（2024八下·和平期末）在测“滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行实验，改变钩码个数，使钩码匀速向上运动，实验数据记录如表：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械效率η/%
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 A 0.3 0.5 0.66 75.8
（1）表格中编号A处数据应为 N；
（2）该同学进一步研究实验过程，算出每一次实验中总功与有用功的差值ΔW，发现每一次都不同，可能是 ；
（3）接下来该同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出η﹣G动关系图像，如图乙所示。分析图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重 。因此在生活中为了提高机械效率，滑轮的材料会选择硬度大且密度 （填“大”或“小”）的材料。分析图像中的B点可知，此时被提升物体所受的重力 （填“大于”“小于”或“等于”）3N；
（4）机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施中可行的是 。
A．增加所提物体重力；
B．增加重物上升高度；
C．加快提升物体的速度；
D．减轻机械自身重力。
【答案】2.2；所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多；低；小；大于；AD
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）由表格数据可知总功为0.66J，移动距离为0.3m，所以F=W/s，编号A处数据为
（2） 每一次实验中总功与有用功的差值ΔW，发现每一次都不同，可能是 所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增大。
（3）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。为了提高机械效率，动滑轮的重力应尽可能的小，所以滑轮的材料会选择硬度大且密度小的材料，机械效率的计算公式为η=G/G+G动，，在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升高度相同，物体的重力会大于3N。
（4）提高机械效率的方法有减小滑轮重力，提高重物重力，AD正确，BC错误
故选AD。
【分析】做功：计算公式为W=Fs，本题中总功为0.66J，移动距离为0.3m，所以F=W/s
影响滑轮组的机械效率的因素有：提升物体的重、动滑轮自重；滑轮组的机械效率与提升物体的高度、提升物体的速度无关。
机械效率的计算：η=W有/W
四、计算题（共12分）
25．（2023八下·清新期中）如图所示，将物重为200N物体匀速提高2m所用时间为1s，已知动滑轮重为40N，（不计绳重和摩擦）求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力F大小。
【答案】（1）解：由图示知，滑轮组承重绳子为3根，物体提高2m，绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m
拉力F移动的速度
答：拉力F移动的速度为6m/s；
（2）解：不计绳重及摩擦时，拉力
答：拉力F大小为80N。
【知识点】速度公式及其应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算绳子自由端运动的距离，最后根据 计算拉力移动的速度。
（2）不计绳重和摩擦，根据 计算自由端的拉力大小。
26．（2024八下·富川期末）课外活动小组模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若小富用的拉力在内将的材料提升了不计绳重和摩擦，。求：
（1）拉力的功率是多少？
（2）此滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）解：由图可知，，拉力的功率为：；
答：拉力的功率是；
（2）解：该滑轮组的机械效率为：。
答：此滑轮组的机械效率是。
【知识点】功率的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据，计算功率的大小；
（2）根据，计算机械效率。
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