2017-2018学年沪科版物理八年级下第十章机械与人单元测试题（解析版）

2017-2018学年沪科版物理八年级下第十章机械与人单元测试题
　
评卷人
得 分


一．选择题（共14小题）
1．（2018?邹城市三模）人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的。图中属于省力杠杆的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2018?静安区二模）如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A，不考虑摩擦，三个力的大小关系是（　　）21世纪教育网版权所有
A．F1＜F2＜F3 B．F1=F2=F3 C．F1＞F2＞F3 D．F2＞F1=F3
3．（2018?广东模拟）如图所示的滑轮组，当物A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服A的摩擦做30J的功，则拉力F的大小为（　　）
A．10N B．15N C．大于10N D．大于15N
4．（2018?长沙模拟）小王同学用100N的水平推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，木箱前进了6m，松手后木箱又向前滑行了0.5m．下列说法正确的是（　　）21教育网
A．推力做功650 J B．小王做功3600 J
C．推力做功600 J D．重力做功300 J
5．（2018?姜堰区一模）如图是某同学在体育考试中抛实心球的情景，下列说法中正确的是（　　）
A．在最高点时，实心球受平衡力作用
B．实心球落地后静止时，实心球所受重力和地面对它的支持力是相互作用力
C．实心球抛出后，人对球不再做功
D．在最高点时，实心球的动能为零
6．（2018?青岛二模）甲乙两台机器已知功率之比为5：2，速度之比为1：2，则它们的动力之比为（　　）21cnjy.com
A．5：1 B．1：5 C．2：3 D．4：3
7．（2018?长春模拟）如图所示，在拉力F的作用下，使重300N的物体以0.1m/s的速度匀速上升，动滑轮重15N（不计绳重及摩擦），拉力及其功率的大小分别为（　　）21·cn·jy·com
A．150N 15W B．105N 15W C．150N 10.5W D．105N 31.5W
8．（2017?六盘水）如图所示在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0．lm/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重，动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分别为（　　）www.21-cn-jy.com
A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．30N 6W
9．（2017?无锡二模）一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（　　）2·1·c·n·j·y
A．60W B．3.6×103W? C．6×103W D．3.6×105W
10．（2018?桐梓县二模）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，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，下列选项正确的是（　　）【来源：21·世纪·教育·网】
A．F甲＞F乙 η甲=η乙 B．F甲＜F乙 η甲=η乙
C．F甲＞F乙 η甲＞η乙 D．F甲＜F乙 η甲＜η乙
11．（2018?南岗区校级模拟）同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（　　）（每个钩码重相同，每个滑轮重相同）21·世纪*教育网
A．实验的原理是二力平衡条件
B．实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表
C．当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高
D．把钩码提升得越高，做的有用功越多，机械效率越高
12．（2018?安徽模拟）如图所示为游乐园里的过山车，下列说法正确的是（　　）
A．过山车运动的整个过程中机械能守恒
B．过山车在下滑的过程中动能转化为重力势能
C．过山车冲上坡时，动能、重力势能均增大
D．过山车运动到最低点时动能最大
13．（2018?历下区一模）如图所示，是自动扶梯把小乐老师从一楼匀速送到二楼的过程。从能量角度分析，小乐老师的（　　）www-2-1-cnjy-com
A．动能增大，势能不变，机械能增大
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能减小，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能增大
14．（2018?黄浦区二模）篮球被抛出后在空中上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能不变 B．动能增加 C．重力势能不变 D．重力势能增加
　
评卷人
得 分


二．填空题（共12小题）
15．（2018?贵池区二模）小明同学用图装置拉动物体A，使重为200N的物体在3s内沿水平面匀速移动了4m，若A受到地面的摩擦力为50N，小明作用在绳子上的拉力F为30N，则拉力F的功率为　 　瓦，该装置的机械效率为　 　。
16．（2018?河北模拟）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中动能　 　，势能　 　，（选填“变大”、“变小”或“不变”）在近地点时速度最　 　。2-1-c-n-j-y
17．（2018?江阴市模拟）如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是　 　J，拉力的功率是　 　W，滑轮组的机械效率是　 　。
18．（2018?莫旗一模）汽车上坡前，往往加大油门，这是为了增大　 　；在爬坡过程中又调成低速档位，这是为了获得较大的牵引力，汽车匀速上坡时，机械能　 　（选填“增大”“减小”“不变”）。21*cnjy*com
19．（2018?陕西一模）“电动葫芦”普遍使用的起重设备（如图），它通过电动机和一个动滑轮将物体提高，如图“电动葫芦”将0.9t的钢材匀速吊起1m高，钢绳的拉力为5000N，则做的有用功为　 　J，动滑轮的机械效率为　 　，动滑轮重　 　N；若要提高“电动葫芦”的机械效率，对动滑轮的要求是　 　（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）【来源：21cnj*y.co*m】
20．（2018?吉林二模）如图所示，O为轻质杠杆的支点，OA=40cm，AB=10cm，B点所挂物体重60N，要使杠杆在水平位置平衡，则在A点至少加一个竖直向上，大小为　 　N的动力，这是一个　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。
21．（2018?澄海区模拟）工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。从图象可知影响滑轮组机械效率的因素之一是　 　，动滑轮重　 　N．货物重270N时工人向下拉绳子的拉力是　 　N。【出处：21教育名师】
22．（2018?德州模拟）2014年3月，“辽宁号”航母在南海进行例行海上演习，一架歼﹣15战机正离开甲板加速飞向蓝天，飞机的动能　 　；在此过程中航母所受到的浮力将　 　。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
23．（2018?重庆模拟）如图所示，推走独轮车之前，先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中，独轮车属于　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。已知车厢和砖头的总重力G=800N，则图中人手竖直向上的力为　 　N．若施加在车把手向上的力始终与把手垂直，则慢慢抬起的过程中这个力的大小　 　（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”）。【版权所有：21教育】
24．（2017秋?连云港期末）如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重6N．实验时沿　 　方向匀速拉绳子自由端最省力。若物体上升高度为l0cm，此时弹簧测力计的示数为2.5N，则滑轮组的机械效率是　 　。若不计摩擦，仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。21教育名师原创作品
25．（2018春?浦东新区期中）如图所示，轻质杠杆AC可绕A点转动，AB=0.2米，AC=0.6米。B点处挂一个质量为3千克的物体，C点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体的重力大小为　 　牛，力F大小为　 　牛，这是一个　 　杠杆。（选填“省力”或“费力”）若拉力F向左倾斜，此杠杆　 　（选填“有”或“没有”）可能变成等臂杠杆。21*cnjy*com
26．（2018春?巴南区月考）如图所示装置，用40N的拉力拉着90N的重物匀速上升50cm，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为　 　，若物体以1m/s的速度匀速上升，则拉力F的功率为　 　W。
　
评卷人
得 分


三．作图题（共2小题）
27．（2017秋?辽阳期末）如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
28．（2017?牡丹江二模）用如图所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的滑轮组绕线。
　
评卷人
得 分


四．实验探究题（共4小题）
29．（2018?莫旗一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　 　旋（选填“左“或“右”）。
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上　 　个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）使用杠杆能为我们的生活带来方便。如图d所示，下列杠杆能够省距离的是　 　。
30．（2018?德惠市一模）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在如表中。
实验
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计。
（2）第三次实验中，绳端移动的距离为　 　m，滑轮组的机械效率为　 　。
（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）
31．（2017秋?东莞市校级月考）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：
实验次数
钩码总
重G/N
钩码上
升的高
度h/m
测力
计示数
F/N
测力
计移动的距离s/m
机械
效率
η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
（1）测绳端拉力F时，应尽量竖直向上　 　拉动弹簧测力计。
（2）第1次实验测得的机械效率为　 　。（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用　 　图做的；第4次实验是用　 　图做的。（选填“a”、“b”或“c”）
（4）由1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，物体越重，机械效率越　 　；由1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率　 　（填“越高”、“越低”或“不变”）。
32．（2018?西华县一模）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的　 　能转化为动能。其动能大小是通过　 　来反映的。
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有　 　。小木块最终会停下来是因为受到　 　力的作用。
（3）分析比较甲和乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越　 　。
（4）分析比较　 　两组实验可知物体的动能与质量的关系。
　
评卷人
得 分


五．计算题（共3小题）
33．（2017?潍坊模拟）莒县人民向往的沭东新区正在如火如荼的建设中，如图所示为一建筑工人利用独轮车运送建筑材料的情景。当工人将抬起还没行走时，整个装置可等同于一个杠杆，已知独轮车和砖头的总重力为G=1000N，图中工人的质量m=60kg，一只鞋底面的面积为S=100cm2，独轮车的有关尺寸如图。取g=10N/kg．请计算：
（1）工人对独轮车竖直向上的作用力多大？
（2）图中工人对地面的压强多大？
34．（2018?长清区一模）2018年，摩拜单车已遍布长清区大街小巷，绿色出行既健身又环保还缓解了交通拥堵。一辆车的质量为25kg，每只轮胎着地面积约25cm2．小涛质量为50kg，骑着一辆单车以5m/s的速度沿大学路均速行驶了20min到达园博园，假设在此过程中自行车的平均阻力为20N，求
（1）小涛骑行的路程是多少？
（2）小涛骑行时做的功是多少？
（3）小涛骑行时做功的功率是多大？
（4）小涛骑行时单车对地面的压强多大？（g取10N/kg）
35．（2018?姜堰区一模）小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%．若小李质量为65kg。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
求：（1）在此过程中小李所做的总功是多少？
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为多大？
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？
　
评卷人
得 分


六．解答题（共5小题）
36．（2018?黑龙江三模）立定跳远是中考体育测试项目之一，如图所示是某同学立定跳远时的情景图。
（1）请你说明该同学在下落过程中动能和重力势能是如何转化的？
（2）该同学在空中做曲线运动的原因是什么？
37．（2017?江西模拟）立定跳远是体育测试项目之一，如图所示是某个同学立定跳远的情景图。
（1）请你说明该同学在腾起和下落过程中动能和重力势能是如何转化的？
（2）由于存在空气阻力，该同学在空中运动过程中，机械能大小有何变化？
（3）此项运动中涉及许多物理知识，示例：运动员腾起后最终会落地，原因是受到重力作用。请你根据示例，再列举一条此项运动中涉及到的其它相关物理知识。
38．（2017秋?邗江区校级期末）装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重1200N的货物，所用的拉力F为750N，重物在50s内被提升2m，在此过程中求：
（1）人所做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）人做功的功率。
39．（2017春?信丰县期末）建筑工地上，工人用如图所示的滑轮装置将重为600N的建材从地面匀速送到高处，工人加在绳子自由端的拉力将物体G以0.5m/s的速度提升到5m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图所示，不计摩擦和绳重。（g取10N/kg）求：
（1）工人做的有用功
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）动滑轮的重力是多少。
（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？
40．（2015秋?宜兴市校级月考）车和货物的总重40000N，在水平公路上匀速前进，所受的阻力是2000N，如果汽车发动机功率为8kW，求：
（1）车发动机在10s做的功？
（2）汽车发动机做的功等于汽车克服阻力所做的功，在5s内汽车通过的距离是多少？
　

2017-2018学年沪科版物理八年级下第十章机械与人单元测试题
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共14小题）
1．（2018?邹城市三模）人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的。图中属于省力杠杆的是（　　）
A． B． C． D．
【考点】7O：杠杆的分类．
【专题】591：简单机械．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、图示为咬东西，咬东西时的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B、图示为抬手臂，抬手臂时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；
C、图示为踮起脚尖，踮起脚尖时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；
D、图示为抬头，抬头时的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
　
2．（2018?静安区二模）如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A，不考虑摩擦，三个力的大小关系是（　　）
A．F1＜F2＜F3 B．F1=F2=F3 C．F1＞F2＞F3 D．F2＞F1=F3
【考点】7V：定滑轮及其工作特点．
【分析】定滑轮的特点不省力、但能改变力的方向，定滑轮实质是一个等臂杠杆。
【解答】解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，
即F1、F2、F3都等于物体的重力。故B符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，知道定滑轮的特点：不省力但可以改变力的方向。
　
3．（2018?广东模拟）如图所示的滑轮组，当物A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服A的摩擦做30J的功，则拉力F的大小为（　　）
A．10N B．15N C．大于10N D．大于15N
【考点】EC：功的计算；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】已知摩擦力做功和物体移动距离，可求摩擦力，拉力F是摩擦力和绳子与滑轮之间的摩擦力的。
【解答】解：∵。
因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦所以。
故选：C。
【点评】本题考查功的计算，滑轮组绳子拉力的计算，易忽视的是绳子与滑轮之间的摩擦。
　
4．（2018?长沙模拟）小王同学用100N的水平推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，木箱前进了6m，松手后木箱又向前滑行了0.5m．下列说法正确的是（　　）
A．推力做功650 J B．小王做功3600 J
C．推力做功600 J D．重力做功300 J
【考点】EC：功的计算．
【专题】11 ：计算题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）已知推力大小和木箱在推力方向上通过的距离，利用W=Fs计算推力做功的大小；
（2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】解：（1）推力做功：W=Fs=100N×6m=600J．故AB错误，C正确；
（2）由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J．故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查功的计算，力是否做功的判断，关键是掌握做功的两个必要条件。
　
5．（2018?姜堰区一模）如图是某同学在体育考试中抛实心球的情景，下列说法中正确的是（　　）
A．在最高点时，实心球受平衡力作用
B．实心球落地后静止时，实心球所受重力和地面对它的支持力是相互作用力
C．实心球抛出后，人对球不再做功
D．在最高点时，实心球的动能为零
【考点】EA：力是否做功的判断；6S：平衡力和相互作用力的区分．
【专题】12 ：应用题；572：运动和力；592：功、功率、机械效率．
【分析】利用以下知识分析解答：
（1）物体处于平衡状态时，受平衡力的作用；
（2）一对相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上；
（3）做功包括两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；
（4）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度。
【解答】解：
A、实心球在最高点时，实心球不是处于平衡状态，受到重力和空气阻力不平衡，故A错误；
B、实心球落地后静止时，实心球所受重力和地面对它的支持力，二力作用在同一物体上且符合二力平衡的条件，是一对平衡力，不是相互作用力，故B错误；
C、实心球抛出后，由于惯性继续向前运动，人不再对球施力，所以人对球不再做功，故C正确；
D、在最高点时，实心球的运动速度不为零（仍有水平向前的速度），所以它的动能不为零，故D错误。
故选：C。
【点评】本题的综合性较强，包括惯性现象、平衡状态的判断、做功的两个必要因素、动能的影响因素等，要求我们对相关知识有一个熟练的掌握。
　
6．（2018?青岛二模）甲乙两台机器已知功率之比为5：2，速度之比为1：2，则它们的动力之比为（　　）
A．5：1 B．1：5 C．2：3 D．4：3
【考点】FG：功率计算公式的应用．
【专题】12 ：应用题；592：功、功率、机械效率．
【分析】机器功率P===Fv，知道功率之比、速度之比，可求甲乙的动力之比。
【解答】解：
因为机器的功率P===Fv，
所以机器的动力F=，
则甲乙两台机器的动力之比：
F甲：F乙=：=：=5：1。
故选：A。
【点评】本题考查了功率公式P===Fv的应用，因为是求比值，要细心，不要因颠倒而出错！
　
7．（2018?长春模拟）如图所示，在拉力F的作用下，使重300N的物体以0.1m/s的速度匀速上升，动滑轮重15N（不计绳重及摩擦），拉力及其功率的大小分别为（　　）
A．150N 15W B．105N 15W C．150N 10.5W D．105N 31.5W
【考点】FF：功率的计算；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【专题】11 ：计算题；591：简单机械；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）图中承担物重的绳子股数n=3，绳重和摩擦不计，利用F=（G物+G轮）求拉力F的大小；
（2）拉力F移动的速度v2=3v1（v1为物体匀速上升速度），利用P===Fv求拉力做功功率。
【解答】解：（1）图中承担物重的绳子股数n=3，
已知绳重和摩擦不计，
所以拉力F的大小：
F=（G物+G轮）=（300N+15N）=105N；
（2）因为物体匀速上升速度v1=0.1m/s，
所以拉力移动的速度：
v2=3v1=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力F做功的功率：
P===Fv2=105N×0.3m/s=31.5W；
故选：D。
【点评】由滑轮组的特点知道：绳子自由端移动的速度与物体上升速度之间的关系是v2=3v1，这是本题的突破口。
　
8．（2017?六盘水）如图所示在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0．lm/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重，动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分别为（　　）
A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．30N 6W
【考点】FF：功率的计算；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【专题】11 ：计算题；591：简单机械；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）与动滑轮相连的绳子段数为3，即承担地面摩擦力有3段绳子；则拉力为摩擦力的三分之一，绳子自由端的速度为物体受到的3倍；
（2）运用公式P=Fv，可求功率大小。
【解答】解：
（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F=f=×60N=20N；
（2）绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；
则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W；
故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】明确承担摩擦力的绳子段数，熟练运用拉力与摩擦力的关系以及功率的计算公式；是解答此题的关键。
　
9．（2017?无锡二模）一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（　　）
A．60W B．3.6×103W? C．6×103W D．3.6×105W
【考点】FF：功率的计算；EC：功的计算．
【专题】11 ：计算题；12 ：应用题．
【分析】已知该同学的体重和每次腾空的高度，则可利用公式W=Gh计算每跳一次克服重力做的功，跳了180次，从而可以求出他在跳绳过程中克服重力做的功，已知时间，可利用公式P=计算做功的功率。
【解答】解：
∵G=500N，h=4cm=0.04m，
∴跳一次克服重力做功为：W=Gh=500N×0.04m=20J，
1min跳180次所做的总功为：W总=180×20J=3600J，
又∵t=1min=60s，
∴功率为：P===60W。
故选：A。
【点评】考查了功与功率的计算，当重力做功或克服重力做功时可以用W=Gh计算功。
　
10．（2018?桐梓县二模）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，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，下列选项正确的是（　　）
A．F甲＞F乙 η甲=η乙 B．F甲＜F乙 η甲=η乙
C．F甲＞F乙 η甲＞η乙 D．F甲＜F乙 η甲＜η乙
【考点】F2：机械效率的大小比较．
【专题】12 ：应用题；592：功、功率、机械效率．
【分析】在使用滑轮组提升重物时，由几段绳子承担物重，提起重物所用的力就是物重的几分之一。有用功和额外功相同时，机械效率也相同。
【解答】解：
由图知，甲由2段绳子承担物重，不计绳重及机械摩擦，所以F甲=（G物+G动）；
乙由3段绳子承担物重，所以F乙=（G物+G动），
所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力，即F甲＞F乙。
由题知，不计绳重及机械摩擦，两滑轮组中动滑轮和物体的重力均相同，提升相同的高度，所以额外功相等，有用功也相等；根据η=可知，两滑轮组的机械效率相等，即η甲=η乙。
故选：A。
【点评】此题主要考查了影响滑轮组的因素，以及滑轮组的省力特点。能够考查学生是否真正理解机械效率的概念。
　
11．（2018?南岗区校级模拟）同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（　　）（每个钩码重相同，每个滑轮重相同）
A．实验的原理是二力平衡条件
B．实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表
C．当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高
D．把钩码提升得越高，做的有用功越多，机械效率越高
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【专题】13 ：实验题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）（2）测量滑轮组机械效率的基本原理是η=，根据原理确定测量仪器；
（3）不计绳重和摩擦，在物重一定时，动滑轮重力越大，需要做的额外功越大，机械效率越低；
（4）根据η====可以知道，机械效率与物体上升高度无关。
【解答】解：
A、测机械效率的原理是：η=，故A错误；
B、要测量滑轮组的机械效率，需要测量物重、拉力，物体上升高度、绳子拉下长度，所以需要的测量仪器是弹簧测力计和刻度尺，不需要停表。故B错误；
C、当钩码个数相同，提升相同高度时，做的有用功相同。由于乙中动滑轮个数多，克服动滑轮重力所做的额外功多，故乙的机械效率低。故C正确；
D、由据η====可知，机械效率决定于物重和动滑轮重，与物体上升高度无关。故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了滑轮组的特点、滑轮组机械效率测量方法及影响机械效率高低的因素，属于基本技能和规律的考查，熟练掌握测量原理、方法和操作步骤，是解答的关键。
　
12．（2018?安徽模拟）如图所示为游乐园里的过山车，下列说法正确的是（　　）
A．过山车运动的整个过程中机械能守恒
B．过山车在下滑的过程中动能转化为重力势能
C．过山车冲上坡时，动能、重力势能均增大
D．过山车运动到最低点时动能最大
【考点】FU：动能和势能的转化与守恒；FN：动能和势能的大小变化．
【专题】12 ：应用题；593：机械能及其转化．
【分析】机械能是指动能和重力势能的和，动能与物体的速度有关，重力势能与物体的高度有关。
【解答】解：
A、由于过山车与轨道间有摩擦，需要克服摩擦力做功，故机械能不守恒，故A错误；
B、过山车在下滑的过程中重力势能转化为动能，故B错误；
C、过山车冲上坡时动能减小，重力势能增大，故C错误；
D、过山车运动到最低点时，重力势能最小，动能最大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题就是考查学生对机械能、动能、重力势能这三者之间的关系的理解，抓住机械能是动能和重力势能的和这一点本题就可以解决。
　
13．（2018?历下区一模）如图所示，是自动扶梯把小乐老师从一楼匀速送到二楼的过程。从能量角度分析，小乐老师的（　　）
A．动能增大，势能不变，机械能增大
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能减小，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能增大
【考点】FN：动能和势能的大小变化．
【专题】12 ：应用题；593：机械能及其转化．
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：自动扶梯载人匀速上楼，人的质量不变，由于匀速，因此动能不变；上楼，高度增大，因此重力势能增大；因此机械能是增大的，是由电能转化来的。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对机械能变化的分析，抓住影响动能和势能大小的因素是解决此类题目的关键。
　
14．（2018?黄浦区二模）篮球被抛出后在空中上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能不变 B．动能增加 C．重力势能不变 D．重力势能增加
【考点】FN：动能和势能的大小变化．
【专题】12 ：应用题；593：机械能及其转化．
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：篮球被抛出后在空中上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大。
故选：D。
【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
　
二．填空题（共12小题）
15．（2018?贵池区二模）小明同学用图装置拉动物体A，使重为200N的物体在3s内沿水平面匀速移动了4m，若A受到地面的摩擦力为50N，小明作用在绳子上的拉力F为30N，则拉力F的功率为　80　瓦，该装置的机械效率为　83.3%　。
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【专题】11 ：计算题．
【分析】要求拉力的功率可以求出3s内拉力做的功，根据P=求出功率。3s内物体移动了4m，由承担阻力的绳子股数是2，所以绳子自由端移动的距离是8m，根据W=FS求出功。
拉物体做的功是有用功，W有用=fS，再有前面求出的总功，根据η=，求出机械效率。
【解答】解：绳子自由端移动的距离：
S′=2S=2×4m=8m。
拉力F做的功：W=FS′=30N×8m=240J，
拉力的功率：P===80W。
拉物体做的功是有用功，W有用=fS=50N×4m=200J。
装置的机械效率：η===83.3%。
故答案为：80；83.3%。
【点评】本题属于功和功率的基本运算，比较简单；此题要注意正确判断有用功。
　
16．（2018?河北模拟）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中动能　变大　，势能　变小　，（选填“变大”、“变小”或“不变”）在近地点时速度最　大　。
【考点】FN：动能和势能的大小变化．
【专题】12 ：应用题；593：机械能及其转化．
【分析】机械能包括动能和势能。动能的大小与质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能就越大；重力势能大小与质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。
【解答】解：当飞行器由远地点向近地点运行时，其运行速度增大，故动能增大；飞行器的高度在减小，故势能在减小，此过程中势能转化为动能；在近地点时，高度最小，重力势能最小，速度最大，动能最大。
故答案为：变大；变小；大。
【点评】本题考查能量的相互转化，正确理解远地点与近地点的含义是解决此题的关键。
　
17．（2018?江阴市模拟）如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是　100　J，拉力的功率是　125　W，滑轮组的机械效率是　80%　。
【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【专题】12 ：应用题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，然后根据W=Fs和s=nh求出总功；再利用W有=Gh求出有用功，最后根据W总=W有+W额求出额外功；
（2）根据P=求出拉力的功率；
（3）根据η=求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）根据图示可知，n=2，总功：W总=Fs=125N×2×2m=500J；
有用功：W有=Gh=200N×2m=400J；
额外功：W额=W总﹣W有=500J﹣400J=100J；
（2）拉力的功率：P===125W；
（3）机械效率：η=×100%=×100%=80%。
故答案为：100；125；80%。
【点评】本题考查了有用功和总功、机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
　
18．（2018?莫旗一模）汽车上坡前，往往加大油门，这是为了增大　动能　；在爬坡过程中又调成低速档位，这是为了获得较大的牵引力，汽车匀速上坡时，机械能　增大　（选填“增大”“减小”“不变”）。
【考点】FN：动能和势能的大小变化．
【专题】12 ：应用题；593：机械能及其转化．
【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；
（2）动能和势能统称为机械能；
【解答】解：汽车上坡前，加大油门可以提高车速，在汽车质量一定时，可以增加汽车的动能，这样在上坡时，可以有更多的动能转化为重力势能；
汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，故动能不变，同时高度增加，所以重力势能增大；机械能等于动能与势能的总和，所以汽车的机械能增大。
故答案为：动能；增大。
【点评】知道动能、重力势能和机械能大小的影响因素是解决该题的关键。
　
19．（2018?陕西一模）“电动葫芦”普遍使用的起重设备（如图），它通过电动机和一个动滑轮将物体提高，如图“电动葫芦”将0.9t的钢材匀速吊起1m高，钢绳的拉力为5000N，则做的有用功为　9×103　J，动滑轮的机械效率为　90%　，动滑轮重　1×103　N；若要提高“电动葫芦”的机械效率，对动滑轮的要求是　减小动滑轮的重力　（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率．
【专题】11 ：计算题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）知道钢材的质量和匀速吊起的高度，根据W=Gh=mgh求出做的有用功，动滑轮绳子的有效股数为2，根据W=Fs和s=nh求出拉力做的总功，利用η=×100%求出动滑轮的机械效率，不计绳重和摩擦，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力；
（2）提高滑轮组的效率可以：增大有用功，即拉更重的重物，或减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
【解答】解：（1）做的有用功：
W有=Gh=mgh=0.9×103kg×10N/kg×1m=9×103J，
动滑轮绳子的有效股数n=2，则拉力做的总功：
W总=Fs=Fnh=5000N×2×1m=1×104J，
动滑轮的机械效率：
η=×100%=×100%=90%，
不计绳重和摩擦，由F=（G+G轮）可得，动滑轮的重力：
G动=2F﹣G=2×5000N﹣9×103N=1×103N；
（2）若要提高“电动葫芦”的机械效率，应减小额外功，对动滑轮的要求是减小动滑轮的重力。
故答案为：9×103；90%；1×103；减小动滑轮的重力。
【点评】本题考查了做功公式和机械效率公式的应用以及提高动滑轮机械效率方法，明确影响动滑轮机械效率的因素是关键。
　
20．（2018?吉林二模）如图所示，O为轻质杠杆的支点，OA=40cm，AB=10cm，B点所挂物体重60N，要使杠杆在水平位置平衡，则在A点至少加一个竖直向上，大小为　75　N的动力，这是一个　费力　（选填“省力”或“费力”）杠杆。
【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用．
【专题】11 ：计算题；591：简单机械．
【分析】要判断杠杆的类型，可依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系：若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆；
知道杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
【解答】解：由图可知，O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，阻力大小等于所挂物体的重力，在A点的拉力为动力；
由杠杆的平衡条件可知：动力F==75N＞60N；
因为动力大于阻力，所以这是一个费力杠杆；
故答案为：75，费力。
【点评】此题结合实例考查了对杠杆的平衡条件的理解与应用，会通过计算比较动力和阻力的大小，从而判断是什么类型的杠杆。
　
21．（2018?澄海区模拟）工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。从图象可知影响滑轮组机械效率的因素之一是　货物的重力　，动滑轮重　30　N．货物重270N时工人向下拉绳子的拉力是　100　N。
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率．
【专题】11 ：计算题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）分析图乙可知物体重力增大时，滑轮组的机械效率增大，据此得出影响滑轮组机械效率的因素；
（2）机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据η===求出动滑轮受到的重力；
（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据F=（G+G动）求出货物重270N时工人向下拉绳子的拉力。
【解答】解：（1）机械中摩擦力及绳重忽略不计，由图象可知，物体重力增大时，滑轮组的机械效率增大，
所以，影响滑轮组机械效率的因素之一是货物的重力；
（2）由图乙可知，物重G=270N时，滑轮组的机械效率η=90%，
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，
所以，滑轮组的机械效率：
η=====90%，
解得：G动=30N；
（3）由图可知，n=3，则货物重270N时工人向下拉绳子的拉力：
F=（G+G动）=×（270N+30N）=100N。
故答案为：货物的重力；30；100。
【点评】本题考查了影响滑轮组机械效率的因素和做功公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用，明确滑轮组有用功和总功是关键。
　
22．（2018?德州模拟）2014年3月，“辽宁号”航母在南海进行例行海上演习，一架歼﹣15战机正离开甲板加速飞向蓝天，飞机的动能　增大　；在此过程中航母所受到的浮力将　减小　。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
【考点】FN：动能和势能的大小变化；8O：阿基米德原理．
【专题】583：浮力；593：机械能及其转化．
【分析】（1）物体的速度增大，其动能增大；
（2）浮在水面上的物体所受到的浮力等于其重力，根据物体重力的变化判断物体所受浮力的变化。
【解答】解：（1）飞机加速离开甲板，由于速度增大，所以飞机的动能增大；
（2）当架歼﹣10战机起飞离开“辽宁号”后，“辽宁号”的总重力减小，则它所受到的浮力减小。
故答案为：增大；减小。
【点评】本题考查动能的影响因素和物体漂浮时浮力等于重力，比较简单。
　
23．（2018?重庆模拟）如图所示，推走独轮车之前，先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中，独轮车属于　省力　（选填“省力”或“费力”）杠杆。已知车厢和砖头的总重力G=800N，则图中人手竖直向上的力为　160　N．若施加在车把手向上的力始终与把手垂直，则慢慢抬起的过程中这个力的大小　逐渐减小　（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”）。
【考点】7N：杠杆的平衡条件．
【专题】12 ：应用题；591：简单机械．
【分析】（1）结合图片和生活经验，判断独轮车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件求出图中人手竖直向上的力；
（3）分析动力臂、阻力臂的大小变化情况，利用杠杆平衡条件分析判断。
【解答】解：
（1）独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）由图可知，LG=0.2m，LF=1m，
由杠杆的平衡条件可得：G?LG=F?LF，
则图中人手竖直向上的力F=G=×800N=160N；
（3）向上施加在车把手上的力始终与把手垂直，则动力臂大小不变，而阻力G不变，阻力臂变小，由杠杆平衡条件可得，动力F将变小。
故答案为：省力；160；逐渐减小。
【点评】本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，易错点在第三问，确定动力臂不变、阻力臂变小是关键。
　
24．（2017秋?连云港期末）如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重6N．实验时沿　竖直　方向匀速拉绳子自由端最省力。若物体上升高度为l0cm，此时弹簧测力计的示数为2.5N，则滑轮组的机械效率是　80%　。若不计摩擦，仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率．
【专题】592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）利用滑轮组拉物体上升时，应沿竖直方向向上匀速拉动，此时最省力；
（2）确定承担物重的绳子段数，根据W有=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，由η=×100%计算出机械效率；
（2）滑轮组的机械效率与被提升的物重和动滑轮重有关，被提升物体越重、动滑轮重力越小，越省力。
【解答】解：（1）绳子自由端最后通过动滑轮，而且当沿竖直方向拉绳子自由端时，动滑轮的动力臂最大，所以此时自由端的拉力最小（最省力）；
（2）h=10cm=0.1m，
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×0.1m=0.3m；
则滑轮组的机械效率：η=═=×100%=80%；
（3）不计摩擦，仅增加物体的重量，额外功不变，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，则该滑轮组的机械效率将增大。
故答案为：竖直；80%；增大。
【点评】本题考查了滑轮组的机械效率计算，关键要掌握有用功、总功、机械效率的含义，搞清物体上升高度和绳端移动距离的关系。
　
25．（2018春?浦东新区期中）如图所示，轻质杠杆AC可绕A点转动，AB=0.2米，AC=0.6米。B点处挂一个质量为3千克的物体，C点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体的重力大小为　29.4　牛，力F大小为　9.8　牛，这是一个　省力　杠杆。（选填“省力”或“费力”）若拉力F向左倾斜，此杠杆　有　（选填“有”或“没有”）可能变成等臂杠杆。
【考点】7N：杠杆的平衡条件．
【专题】12 ：应用题；591：简单机械．
【分析】（1）知道物体的质量，根据G=mg求出物体的重力，知道重力（阻力）和重力的力臂（阻力臂）以及动力臂，根据杠杆的平衡条件求出力F的大小，比较物体重力和力F的大小判断杠杆的类型；
（2）从支点到力的作用线的距离是力臂，根据力的倾斜方向，判断力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件分析解答。
【解答】解：（1）物体的重力大小：
G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N，
杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件可得：
G×AB=F×AC，即29.4N×0.2m=F×0.6m，
解得：F=9.8N，
由F＜G可知，这是一个省力杠杆；
（2）杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，拉力F向左倾斜时，拉力的力臂变小，
当物体重力的力臂和拉力F的力臂时，由杠杆平衡条件可知，拉力F等于物体的重力，此时杠杆为等臂杠杆。
故答案为：29.4；9.8；省力；有。
【点评】本题考查了重力的计算和杠杆平衡条件的应用以及杠杆类型的判断，正确的判断拉力F向左倾斜时其力臂的变化是关键。
　
26．（2018春?巴南区月考）如图所示装置，用40N的拉力拉着90N的重物匀速上升50cm，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为　75%　，若物体以1m/s的速度匀速上升，则拉力F的功率为　120　W。
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【专题】11 ：计算题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η====求出滑轮组的机械效率；
（2）知道物体匀速上升的速度，根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，根据P===Fv求出拉力F的功率。
【解答】解：
（1）由图可知，n=3，则滑轮组的机械效率：
η=====×100%=75%；
（2）绳端移动的速度：
v绳=nv物=3×1m/s=3m/s，
拉力F的功率：
P===Fv绳=40N×3m/s=120W。
故答案为：75%；120。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率和功率的计算，灵活的应用机械效率公式是关键。
　
三．作图题（共2小题）
27．（2017秋?辽阳期末）如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
【考点】7S：杠杆中最小力的问题．
【专题】14 ：作图题；591：简单机械．
【分析】（1）根据重力的方向是竖直向下的，过重心做竖直向下的力即可。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示；
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：
【点评】此题主要考查了重力示意图的画法和杠杆中最小力的问题。解决此类题目的关键是确定出最长的力臂，并根据力臂的画法做出最小的力。
　
28．（2017?牡丹江二模）用如图所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的滑轮组绕线。
【考点】7@：滑轮组的设计与组装．
【专题】14 ：作图题；591：简单机械．
【分析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
【解答】解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示：
【点评】在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=G。
　
四．实验探究题（共4小题）
29．（2018?莫旗一模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　右　旋（选填“左“或“右”）。
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上　1　个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）使用杠杆能为我们的生活带来方便。如图d所示，下列杠杆能够省距离的是　D　。
【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验．
【专题】19 ：探究题；5A5：探究型实验综合题．
【分析】（1）调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡求出钩码的个数；
（3）阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大；
（4）结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆，省力的费距离、费力的省距离。
【解答】解：
（1）由图a知，杠杆的右端较高，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右旋；
（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，
因为，F1l1=F2l2，
所以，2G×2L=nG×4L，
所以，n=1，所以在A处挂1个钩码；
（3）弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，所以，弹簧测力计的示数将变大；（4）A、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；
B、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；
D、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离。
故答案为：（1）右；（2）1；（3）变大；（4）D。
【点评】在探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于在杠杆上读出动力臂和阻力臂。杠杆平衡条件是杠杆平衡计算的基础内容，一定要掌握。
此题同时考查杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
　
30．（2018?德惠市一模）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在如表中。
实验
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上　匀速　拉动弹簧测力计。
（2）第三次实验中，绳端移动的距离为　0.45　m，滑轮组的机械效率为　80%　。
（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【专题】19 ：探究题；5A4：测量型实验综合题．
【分析】（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
（2）重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离物体升高距离的3倍；根据公式η==可计算出机械效率；
（3）根据1、2次实验中的物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离，求出机械效率，然后得出结论。
【解答】解：
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n=3，
第3次测量中，弹簧测力计移动的距离s=nh=3×0.15m=0.45m；
滑轮组的机械效率η3===×100%=80%；
（3）根据第1次和第2次数据可知，机械效率分别为：
η1===×100%≈74%；
η2===×100%=80%；
两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）匀速；（2）0.45；80%；（3）变大。
【点评】滑轮组的机械效率跟提起的物重有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关。通过增加提起的物重来提高机械效率。
　
31．（2017秋?东莞市校级月考）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：
实验次数
钩码总
重G/N
钩码上
升的高
度h/m
测力
计示数
F/N
测力
计移动的距离s/m
机械
效率
η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
（1）测绳端拉力F时，应尽量竖直向上　匀速　拉动弹簧测力计。
（2）第1次实验测得的机械效率为　74%　。（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用　b　图做的；第4次实验是用　c　图做的。（选填“a”、“b”或“c”）
（4）由1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，物体越重，机械效率越　高　；由1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率　越低　（填“越高”、“越低”或“不变”）。
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【专题】13 ：实验题；45 ：归纳法；5A4：测量型实验综合题．
【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；
（2）根据机械效率公式求解；
（3）根据绳端移动距离与物体升高的高度的关系s=nh，求出绳子的有效段数结合物重分析；
（4）纵向分析比较1、2次实验数据分析得出结论；
纵向分析3、4两次实验的相同和不同量，结论表中数据得出结论。
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小；
（2）第1次实验测得的滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%≈74%；
（3）第2次实验中h=0.1m，s=0.3m，绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh，则可知第2次实验中n=3，考虑到钩码总重为6N，故是用b图做的；
第4次实验中h=0.1m，s=0.5m，则n=5，故是用c图做的；
（4）由1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；
由1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低。
故答案为：（1）匀速；（2）74%；（3）b； c；（4）高； 越低。
【点评】本题测量滑轮组机械效率，考查实验注意事项、效率的计算和分析数据得出结论的能力及控制变量法的运用。
　
32．（2018?西华县一模）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的　重力势　能转化为动能。其动能大小是通过　木块移动的距离大小　来反映的。
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有　惯性　。小木块最终会停下来是因为受到　阻　力的作用。
（3）分析比较甲和乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越　大　。
（4）分析比较　甲、丙　两组实验可知物体的动能与质量的关系。
【考点】FQ：探究影响物体动能大小的因素．
【专题】19 ：探究题；5A5：探究型实验综合题．
【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，用到了转换法；
（2）一切物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关；力是改变物体运动状态的原因；
（3）（4）影响物体动能大小的因素有质量和速度。
【解答】解：
（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的；
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用；
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越大；
（4）甲、丙两组实验中物体的质量不同，其高度相同，甲、丙实验可得出物体的动能与质量的关系。
故答案为：（1）重力势；木块移动的距离大小；（2）惯性；阻；（3）大；（4）甲、丙。
【点评】本题是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验，考查了转换法、控制变量法在实验中的应用，并要掌握实验中控制小球滚下速度的方法，这些都是此实验中常考查的内容。
　
五．计算题（共3小题）
33．（2017?潍坊模拟）莒县人民向往的沭东新区正在如火如荼的建设中，如图所示为一建筑工人利用独轮车运送建筑材料的情景。当工人将抬起还没行走时，整个装置可等同于一个杠杆，已知独轮车和砖头的总重力为G=1000N，图中工人的质量m=60kg，一只鞋底面的面积为S=100cm2，独轮车的有关尺寸如图。取g=10N/kg．请计算：
（1）工人对独轮车竖直向上的作用力多大？
（2）图中工人对地面的压强多大？
【考点】7N：杠杆的平衡条件；86：压强的大小及其计算．
【专题】11 ：计算题；581：压强、液体的压强；591：简单机械．
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2公式变形计算作用力的大小；
（2）人对地面的压力即人地面向上的支持力F支与人的重力G的差，再根据压强的计算公式计算工人对地面的压力。
【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，F1=，
代入数据得人对小车的作用力F1==300N；
（2）此时，人受重力G、地面向上的支持力F支、小车对人向下大小为F的力，共三个力作用，
并且有：F支=G+F=mg+F=60kg×10N/kg+300N=900N，
人对地面的压力就是900N，由压强公式P=得，
p==4.5×104Pa。
答：（1）工人对独轮车竖直向上的作用力是300N；
（2）图中工人对地面的压强是4.5×104Pa。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件即压强大小的计算，解答此题的关键是熟记相关的计算公式。
　
34．（2018?长清区一模）2018年，摩拜单车已遍布长清区大街小巷，绿色出行既健身又环保还缓解了交通拥堵。一辆车的质量为25kg，每只轮胎着地面积约25cm2．小涛质量为50kg，骑着一辆单车以5m/s的速度沿大学路均速行驶了20min到达园博园，假设在此过程中自行车的平均阻力为20N，求
（1）小涛骑行的路程是多少？
（2）小涛骑行时做的功是多少？
（3）小涛骑行时做功的功率是多大？
（4）小涛骑行时单车对地面的压强多大？（g取10N/kg）
【考点】FF：功率的计算；86：压强的大小及其计算；EC：功的计算．
【专题】11 ：计算题；5AA：其他综合题．
【分析】（1）已知时间和速度，利用v=计算小涛骑行的路程；
（2）已知牵引力和路程，利用W=Fs计算小涛做功；
（3）利用P=计算小涛做功的功率；
（4）小涛骑行时单车对地面的压力等于单车和人的重力之和，求出受力面积，利用p=计算压强。
【解答】解：（1）根据v=得，小涛骑行的路程：
s=vt=5m/s×20×60s=6000m；
（2）小涛牵引力做的功：
W=Fs=20N×6000m=1.2×105J；
（3）小涛做功的功率：
P===100W；
（4）小涛骑行时单车对地面的压力：
F=G人+G车=（m人+m车）g=（50kg+25kg）×10N/kg=750N，
地面受力面积：S=2S1=2×25cm2=50cm2=5.0×10﹣3m2，
小涛骑行时单车对地面的压强：
p===1.5×105Pa。
答：（1）小涛骑行的路程是6000m；
（2）小涛牵引力做的功是1.2×105J；
（3）小涛做功的功率是100W；
（4）小涛骑行时单车对地面的压强为1.5×105Pa。
【点评】此题考查速度公式及其应用、功和功率的计算，压强的计算，是一道力学综合题，但难度不大，关键是熟练运用各种公式，并知道小涛骑行时单车对地面的压力等于单车和人的重力之和。
　
35．（2018?姜堰区一模）小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%．若小李质量为65kg。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
求：（1）在此过程中小李所做的总功是多少？
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为多大？
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【专题】11 ：计算题；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）知道材料的重力和提升的高度，根据W=Gh求出有用功，利用η=×100%求出小李所做的总功；
（2）根据v=求出材料匀速提升的时间，根据P=求出拉力的功率；
（3）总功减去有用功即为额外功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，根据W额=G动h求出动滑轮的重力；小李的最大拉力等于自身的重力，由图可知滑轮组绳子的有效股数，再根据F=（G+G动）求提升的最大物体重力。
【解答】解：
（1）小李所做的有用功：
W有=Gh=400N×12m=4800J，
由η=×100%可得，在此过程中小李所做的总功：
W总===6000J；
（2）由v=可得，材料匀速提升的时间：
t===12s，
拉力的功率：
P===500W；
（3）小李所做的额外功：
W额=W总﹣W有=6000J﹣4800J=1200J，
不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
所以，动滑轮的重力：
G动===100N，
小李的最大拉力：
F大=G人=65kg×10N/kg=650N，
由图知，n=2，则一次提升的最大物体重力：
G大=2F大﹣G动=2×650N﹣100N=1200N。
答：（1）在此过程中小李所做的总功是6000J；
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为500W；
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过1200N。
【点评】本题考查了做功公式和机械效率公式以及滑轮组绳子拉力公式的应用，明确有用功和总功以及额外功是关键。
　
六．解答题（共5小题）
36．（2018?黑龙江三模）立定跳远是中考体育测试项目之一，如图所示是某同学立定跳远时的情景图。
（1）请你说明该同学在下落过程中动能和重力势能是如何转化的？
（2）该同学在空中做曲线运动的原因是什么？
【考点】FU：动能和势能的转化与守恒．
【专题】12 ：应用题；593：机械能及其转化．
【分析】（1）动能与物体的质量和运动速度有关，重力势能与物体的质量和所在高度有关；
（2）重力的方向是竖直向下的。
【解答】答：（1）该同学在下落过程中，质量不变，高度减小，速度增大，所以是重力势能转化为动能；
（2）该同学在起跳后，由于惯性会向前运动，但同时该同学由于受到重力的作用，而重力的方向始终竖直向下，所以该同学在空中做曲线运动。
【点评】此题考查的是能量的转化和运用物理规律解释生活现象，考查的是我们掌握和运用物理规律的能力。
　
37．（2017?江西模拟）立定跳远是体育测试项目之一，如图所示是某个同学立定跳远的情景图。
（1）请你说明该同学在腾起和下落过程中动能和重力势能是如何转化的？
（2）由于存在空气阻力，该同学在空中运动过程中，机械能大小有何变化？
（3）此项运动中涉及许多物理知识，示例：运动员腾起后最终会落地，原因是受到重力作用。请你根据示例，再列举一条此项运动中涉及到的其它相关物理知识。
【考点】FU：动能和势能的转化与守恒；FT：机械能．
【专题】31 ：定性思想；49 ：顺推法；593：机械能及其转化．
【分析】（1）动能与物体的质量和运动速度有关，重力势能与物体的质量和所在高度有关；
（2）运动的物体克服空气阻力做功，消耗机械能，将部分机械能转化为内能；
（3）从力的作用效果、重力的方向、惯性等角度举例。
【解答】解：
（1）该同学在腾起的过程中，质量不变，速度减小，高度增加，所以是动能转化为重力势能；他在下落过程中，质量不变，高度减小，速度增大，所以是重力势能转化为动能；
（2）该同学在空中运动过程中，克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能会减小；
（3）物理知识：同学在空中作曲线运动，原因是力可以改变物体的运动状态；
物理知识：同学腾空后继续向前，原因是具有惯性。
答：
（1）该同学在腾起的过程中，动能转化为重力势能；他在下落过程中，重力势能转化为动能；
（2）该同学在空中运动过程中，机械能会减小；
（3）物理知识：同学在空中作曲线运动，原因是力可以改变物体的运动状态。
【点评】此题考查的是能量的转化和运用物理规律解释生活现象，考查的是我们掌握和运用物理规律的能力。
　
38．（2017秋?邗江区校级期末）装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重1200N的货物，所用的拉力F为750N，重物在50s内被提升2m，在此过程中求：
（1）人所做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）人做功的功率。
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；EC：功的计算；EH：有用功和额外功；FF：功率的计算．
【专题】11 ：计算题．
【分析】（1）已知物重和物体上升的高度，利用W有用=Gh计算有用功。
（2）由图知，承担物重的绳子有2股，所以绳子拉下的长度是物体上升高度的2倍；已知拉力和绳子拉下的长度，可以用W总=FS计算总功；已知有用功和总功，利用η=计算机械效率。
（3）人对绳子做功，所以是总功。已知总功和所用时间，利用P=计算做功功率。
【解答】解：
（1）人做的有用功为
W有用=Gh=1200N×2m=2400J
（2）绳子拉下的长度为
S=2h=2×2m=4m
拉力做的功为
W总=FS=750N×4m=3000J
滑轮组的机械效率为
η==×100%=80%
（3）人做功的功率为
P===60W
答：
（1）人做的有用功为2400J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）人做功的功率为60W。
【点评】此题中，计算机械效率还可以用η=×100%，更方便，且不受物体上升高度的影响。
　
39．（2017春?信丰县期末）建筑工地上，工人用如图所示的滑轮装置将重为600N的建材从地面匀速送到高处，工人加在绳子自由端的拉力将物体G以0.5m/s的速度提升到5m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图所示，不计摩擦和绳重。（g取10N/kg）求：
（1）工人做的有用功
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）动滑轮的重力是多少。
（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；7!：滑轮组绳子拉力的计算；EH：有用功和额外功．
【专题】11 ：计算题；591：简单机械；592：功、功率、机械效率．
【分析】（1）利用W=Gh求工人做的有用功；
（2）利用速度公式求物体上升时间，根据图乙得出此时拉力做的总功，利用η=求滑轮组的机械效率；
（3）由图甲可知，n=2，绳子自由端移动的距离s=2h，利用W=Fs求拉力；不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G动），据此求动滑轮的重力；
（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要的拉力F=（G+G动）。
【解答】解：
（1）工人做的有用功：
W有用=Gh=600N×5m=3000J；
（2）由v=得物体上升时间：
t===10s，
据图乙可知，此时拉力做的总功是4000J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=75%；
（3）由图甲可知，n=2，绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m；
根据W总=Fs可得拉力：
F===400N；
不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G动），则动滑轮的重力：
G动=2F﹣G=2×400N﹣600N=200N；
（4）如果用这个滑轮组匀速提起G′=400N的重物，需要的拉力：
F′=（G′+G动）=（400N+200N）=300N。
答：（1）工人做的有用功为3000J；
（2）此过程中该装置的机械效率为75%；
（3）动滑轮的重力是200N；
（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用300N的拉力。
【点评】本题考查了速度公式、功的公式、效率公式的应用，要利用好：不计摩擦和绳重时拉力F=（G+G动）。
　
40．（2015秋?宜兴市校级月考）车和货物的总重40000N，在水平公路上匀速前进，所受的阻力是2000N，如果汽车发动机功率为8kW，求：
（1）车发动机在10s做的功？
（2）汽车发动机做的功等于汽车克服阻力所做的功，在5s内汽车通过的距离是多少？
【考点】ED：功的计算公式的应用．
【分析】（1）已知功率的大小和做功的时间，根据公式W=Pt可求汽车发动机做的功，
（2）根据汽车发动机做的功等于汽车克服阻力所做的功，求出在5s克服阻力所做的功，利用W=Fs计算汽车通过的距离。
【解答】解：（1）由P=可得，汽车发动机做的功：
W=Pt=8×103W×10s=8×104J；
（2）汽车发动机做的功等于汽车克服阻力所做的功，汽车在5s内克服阻力所做的功：
W′=W=×8×104J=4×104J；
由W=Fs可得，在5s内汽车通过的距离：
s===20m。
答：（1）车发动机在10s做的功为8×104J；
（2）在5s内汽车通过的距离是20m。
【点评】此题考查功和功率计算公式的应用，题目难度不大，属于基础题。