2018年沪科八上物理《机械与人》单元测试卷（解析版）

2018年沪科八上物理《机械与人》单元测试卷
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（　　）

A．物体所受合力为5N
B．物体受到的摩擦力为12N
C．拉力F做功的功率为5W
D．在10 s内机械所做的有用功为500J
2．在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（　　）

A． B．
C． D．
3．中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识不正确的是（　　）
A．四两拨千斤﹣﹣杠杆原理
B．落叶归根﹣﹣地球附近的物体总是受到重力作用
C．磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强
D．站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小
4．两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时（　　）
A．两个小孩重力一定相等
B．两个小孩到支点的距离一定相等
C．两个小孩质量一定相等
D．两边的力臂与小孩重力的乘积相等
5．如图所示的工具中，使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．羊角锤 B．镊子
C．钓鱼竿 D．筷子
6．下面哪种说法正确（　　）
A．做功越多，功率越大
B．在相同时间内，功率越大，做的功越多
C．功率越大越省力
D．功率越大，做功越多，机械效率越高
7．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多
B．物体通过的路程越长，作用力做功越多
C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功
D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功
8．水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是（　　）
A．文具盒所受拉力做了功
B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受重力做了功
D．没有力对文具盒做功
9．甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%，则下列说法中正确的是（　　）
A．使用甲机械省力
B．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械完成的功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
10．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二．填空题（共5小题）
11．如图所示，建筑工人用滑轮组匀速提升重物，已知物重270N，动滑轮重30N，不计绳重及摩擦，则拉力大小为　 　N．若重物匀速上升1m，则此过程中拉力做的功为　 　J，机械效率为　 　。

12．在图中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，人用力往下拉绳使重物升起。

13．如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把　 　点看作支点，此时夹子可近似看作　 　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

14．如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。
（1）小明沿杆下滑过程中，　 　力对小明做功，小明重力势能减小。
（2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为f杆，则，f绳　 　f杆（选填“＞”，“=”，“＜”）。
（3）若小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向　 　。

15．某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做　 　J的额外功。
三．计算题（共4小题）
16．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？

17．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。
（1）请在图中画出施加最小力的绕线方法。
已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%，求：
（2）拉力F做的总功。
（3）有用功为多大？
（4）汽车受到的阻力大小。

18．一辆卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72km/h，汽车行驶2h，求在这个过程中：
（1）发动机做的功为多少？
（2）卡车的牵引力为多少？
19．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。
（1）求上述过程中的有用功W有用；
（2）求上述过程中的总功W总；
（3）求滑轮组的机械效率η。

四．解答题（共3小题）
20．某建筑工地用图中所示的滑轮组搬运建筑材料，若工人用200N的拉力F将建筑材料匀速吊起，滑轮组的机械效率为80%，则被吊起的建筑材料重　 　N。

21．画出用下面的滑轮组提升重物最省力的绕线方法。

22．如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式所做的总功为W总甲、W总乙，机械效率为η甲、η乙．若不计绳重及摩擦，则有下列关系：W总甲　 　W总乙，η甲　 　η乙．（选填“＞”、“=”或“＜”）




2018年沪科八上物理《机械与人》单元测试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（　　）

A．物体所受合力为5N
B．物体受到的摩擦力为12N
C．拉力F做功的功率为5W
D．在10 s内机械所做的有用功为500J
【分析】（1）根据物体运动状态求出物体受到的合力；
（2）根据效率公式求出摩擦力；
（3）由功率公式求出拉力的功率；
（4）由功的计算公式求出有用功。
【解答】解：A、物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，物体所受合力为零，故A错误；
B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，克服摩擦力做的功为有用功，效率：η=×100%=×100%=×100%，则f=nηF=3×80%×5N=12N，故B正确；
C、拉力的功率P====nFv物体=3×5N×1m/s=15W，故C错误；
D、在10s内机械所做的有用功W=fs=fvt=12N×1m/s×10s=120J，故D错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键。
2．在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（　　）

A． B．
C． D．
【分析】首先根据左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N，可确定绳子的股数，其次明确使用滑轮组时，不计绳重和摩擦，承担物重的绳子有几段，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一；然后对各个选项注意分析即可。
【解答】解：由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知，F乙=F甲，由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子，A选项是两个定滑轮，不省力。B是三段绳子承担，符合要求。C选项应该是B的颠倒，D是四段绳子承担。
故选：B。
【点评】此题实际考查的是滑轮组的绕绳方法，此题的关键是明确内部的滑轮的绕线是三段绳子。
3．中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识不正确的是（　　）
A．四两拨千斤﹣﹣杠杆原理
B．落叶归根﹣﹣地球附近的物体总是受到重力作用
C．磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强
D．站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小
【分析】解答此题需要先认真分析俗语中用到的物理知识，然后与所给的物理知识相对比。
【解答】解：A、当动力臂大于阻力臂时，杠杆是省力的，“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理，故A正确，不符合题意；
B、“落叶”由于受到竖直向下的重力作用，最终会落到地面上，故B正确，不符合题意；
C、刀磨后变得锋利，是应用减小受力面积来增大压强的原理，故C正确，不符合题意；
D、人无论站着还是躺着，对地面的压力都等于自身的重力，是不变的，但受力面积增大了，对地面的压强减小，所以人感觉舒服，故D错误，符合题意。
故选：D。
【点评】该题考查了杠杆、重力、压强等多个知识点，要求学生能够从现象的形成来确定对应的物理知识。
4．两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时（　　）
A．两个小孩重力一定相等
B．两个小孩到支点的距离一定相等
C．两个小孩质量一定相等
D．两边的力臂与小孩重力的乘积相等
【分析】由杠杆的平衡条件知道，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，据此分析。
【解答】解：AC、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1=F2L2；因为两边力臂的关系不知道，不能确定力相等，也就不能确定两个小孩的重力和质量相等，故AC错误；
B、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1=F2L2，两边力（小孩的重）的关系不知道，不能确定力臂相等，故B错误；
D、跷跷板处于平衡状态，说明F1L1=F2L2，即：两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积相等，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，杠杆平衡说明力和力臂的乘积相等，不能得出力相等或力臂相等。
5．如图所示的工具中，使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．羊角锤 B．镊子
C．钓鱼竿 D．筷子
【分析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确；
B、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；
C、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C错误；
D、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选：A。
【点评】此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。
6．下面哪种说法正确（　　）
A．做功越多，功率越大
B．在相同时间内，功率越大，做的功越多
C．功率越大越省力
D．功率越大，做功越多，机械效率越高
【分析】（1）单位时间内所做的功叫做功率，功率是表示做功快慢的物理量，功率的计算公式为P=，即功率的大小等于功与时间的比值；
（2）机械效率是有用功与总功的比值，用公式η=计算。
【解答】解：A、功率是反映物体做功快慢，与做功多少和时间两个因素有关，该选项说法不正确；
B、根据P=得W=Pt，因此在相同时间内，功率越大，做的功越多，该选项说法正确；
C、省力情况与功率大小没有关系，该选项说法不正确；
D、机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例多，而不能说明做功的多少、做功的快慢，该选项说法不正确。
故选：B。
【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系。功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定。
7．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多
B．物体通过的路程越长，作用力做功越多
C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功
D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
（2）做功多少等于力和距离的乘积。
【解答】解：A、作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少。故A错；
B、只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少。故B错；
C、若力的方向跟物体移动距离的方向垂直，物体通过的距离不是在力的作用下进行的，力对物体没有做功。故C错；
D、物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功，正确。
故选：D。
【点评】有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
8．水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是（　　）
A．文具盒所受拉力做了功
B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受重力做了功
D．没有力对文具盒做功
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此判断重力、支持力、拉力是否做功。
【解答】解：由题知，文具盒在水平桌面上运动，
在拉力的方向上移动了距离，所以拉力做功，选项A正确，选项D错误。
在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，选项B错误；
在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，选项C错误。
故选：A。
【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
9．甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%，则下列说法中正确的是（　　）
A．使用甲机械省力
B．使用甲机械做功快
C．在相同的时间内，使用甲机械完成的功多
D．乙机械的额外功在总功中占的比例大
【分析】（1）机械效率是指有用功占总功的百分比；
（2）功率是表示做功快慢的物理量。
【解答】解：
A．机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故A错误；
B．功率是表示做功的快慢，而功率与机械效率没有必然的联系，故B错误；
C．机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的多少无关，故C错误；
D．乙的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的，额外功占总功的比例就比较大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对机械效率和功率公式的理解与掌握，是一道基础题目。
10．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【分析】①使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；
②根据已知条件判断省力情况；利用公式η====比较滑轮组机械效率。
【解答】解：
由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB、若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=4h；
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1?3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2?4h，
已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误；
已知时间相同，由公式P=知，P甲总＜P乙总．故A错误；
CD、已知F1=F2，所以省力情况相同，故C错误；
甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，
不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：η甲====，
乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：η乙=，
所以η甲＞η乙，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，总功、机械效率、功率的计算方法，本题关键在于确定总功大小关系。
二．填空题（共5小题）
11．如图所示，建筑工人用滑轮组匀速提升重物，已知物重270N，动滑轮重30N，不计绳重及摩擦，则拉力大小为　150　N．若重物匀速上升1m，则此过程中拉力做的功为　300　J，机械效率为　90%　。

【分析】（1）由图知，承担物重的绳子有2段，不计绳重和摩擦，利用滑轮组的特点得到拉力大小；
（2）由物体上升高度可以得到绳子拉下长度，已知拉力和绳子拉下的长度，可以得到拉力做的功；
（3）由η===计算机械效率。
【解答】解：
（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，不计绳重及摩擦，
所以拉力为：
F=（G+G动）=×（270N+30N）=150N；
（2）绳子拉下的长度为：s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功为：
W=Fs=150N×2m=300J；
（3）机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%。
故答案为：150；300；90%
【点评】此题考查的是我们对滑轮组特点及功的计算公式的掌握以及机械效率的计算，正确判断承担物重的绳子段数，是解答此类问题的关键。
12．在图中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，人用力往下拉绳使重物升起。

【分析】人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上。
【解答】解：人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：

【点评】（1）用绳子连接滑轮组时，可以从定滑轮的下端挂钩绕滑轮引线，也可以从动滑轮的上端挂勾绕滑轮引线，找出符合题意的即可。
（2）也可以采用逆绕法连线，人用力往下拉绳使重物升起，可以从人的手向上绕定滑轮引线、连接即可。
13．如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把　B　点看作支点，此时夹子可近似看作　等臂　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，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。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
故答案为：B；等臂。
【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。能结合架子的特点进行具体的分析，找出其中的杠杆及其要素是解答的关键。
14．如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。
（1）小明沿杆下滑过程中，　重　力对小明做功，小明重力势能减小。
（2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为f杆，则，f绳　=　f杆（选填“＞”，“=”，“＜”）。
（3）若小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向　竖直向上　。

【分析】（1）做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向移动一段距离；
（2）据二力平衡的知识分析判断即可解决；
（3）摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反。
【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，所以小明沿杆下滑过程中，受到重力的作用，且沿着竖直向下的方向移动了一段距离，所以重力做了功；
（2）小明在沿绳或杆匀速下滑时，受到的是竖直向下的重力G（G=mg=50kg×10N/kg=500N）和竖直向上的摩擦力f；
由题意可知，小明始终是匀速下滑，处于平衡状态，所以，摩擦力与重力是一对平衡力，大小均与重力相同。因此f绳=f杆；
（3）小明沿杆匀速向上爬，此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力，人此时的运动趋势是向下的，所以此处摩擦力方向为竖直向上。
故答案为：（1）重；（2）=；（3）竖直向上。
【点评】在此题中，明确重力与摩擦力是一对平衡力，是判断摩擦力的大小和方向的关键所在。
15．某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做　100　J的额外功。
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，总功等于有用功加额外功；
首先根据机械效率计算出总功，额外功等于总功减去有用功。
【解答】解：由η=得：W总=；
W额=W总﹣W有=500J﹣400J=100J。
故答案为：100。
【点评】通过此题可以获得求额外功的方法：W额=W总﹣W有；机械效率η=。
三．计算题（共4小题）
16．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？

【分析】（1）根据F=（G+G动）进行计算；
（2）先根据v=求出物体的速度，然后根据v′=nv求出自由端移动的速度；
（3）根据F=（G+G动）计算拉力的大小。
【解答】解：（1）由F=（G+G动）可知，G动=3F﹣G=3×200N﹣480N=120N；
（2）物体移动的速度：v===0.1m/s；自由端移动的速度：v′=3v=3×0.1m/s=0.3m/s；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力：F′=（G′+G动）=（480N+150N+120N）=250N。
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳自由端的移动速度为0.3m/s；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。
【点评】计算拉力时要考虑到动滑轮自身的重力，弄清物体重由几股绳子承担是关键。
17．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。
（1）请在图中画出施加最小力的绕线方法。
已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%，求：
（2）拉力F做的总功。
（3）有用功为多大？
（4）汽车受到的阻力大小。

【分析】（1）滑轮组的绕线时可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重，更省力；
（2）已知作用在动滑轮上的绳子股数和汽车移动的距离，根据s=nh可以得到绳子末端移动的距离；根据公式W=Fs求出拉力做的功；
（3）知道拉力做的总功和机械效率，求出拉力做的有用功；
（4）再根据公式W=Fs求出对车的拉力F′，因为汽车做的是匀速运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等。
【解答】解：
（1）由图知，只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：
；
（2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，
拉力移动的距离：s=nh=3×2m=6m，
拉力做的功：W总=Fs=1×103N×6m=6×103J；
（3）由η=×100%，
则拉力做的有用功：
W有用=W总η=6×103J×90%=5.4×103J。
（3）W=Fs，
则滑轮组对汽车的拉力：
F′===2.7×103N。
汽车做的是匀速运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以汽车受的阻力：f=F′=2.7×103N。
答：（1）见上图；
（2）拉力做的功为6×103J；
（3）有用功为5.4×103J；
（4）汽车所受的水平阻力为2.7×103N。
【点评】此题主要考查的是最省力的滑轮组绕绳方法，对功和功率计算公式及其变形公式的熟练运用和掌握，此题中物体沿水平方向运动，知道克服摩擦力做的功是有用功，与物体重力（竖直方向）没有关系是解决此题的关键。
18．一辆卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72km/h，汽车行驶2h，求在这个过程中：
（1）发动机做的功为多少？
（2）卡车的牵引力为多少？
【分析】（1）知道发动机的功率和工作时间，根据W=Pt求出发动机做的功；
（2）知道发动机行驶的速度和路程，根据v=求出汽车行驶的路程，又知道发动机做的功，根据W=Fs求出牵引力的大小。
【解答】解：（1）由P=可得，发动机做的功：
W=Pt=200×103W×2×3600s=1.44×109J；
（2）由v=可得，汽车行驶的路程：
s=vt=72km/h×2h=144km=1.44×105m，
由W=Fs可得，牵引力的大小：
F===1×104N。
答：（1）发动机做的功为1.44×109J；
（2）卡车的牵引力为1×104N。
【点评】本题考查了做功公式和速度公式的应用，计算过程要注意单位的换算。
19．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。
（1）求上述过程中的有用功W有用；
（2）求上述过程中的总功W总；
（3）求滑轮组的机械效率η。

【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h，
（1）根据W=Gh求出人做的有用功；
（2）根据W=Fs求出总功；
（3）根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）上述过程中的有用功：W有=Gh=90N×1m=90J；
（2）由图知n=2，所以绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，
总功：W总=Fs=50N×2m=100J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=90%。
答：（1）上述过程中的有用功为90J；
（2）上述过程中的总功为100J；
（3）滑轮组的机械效率为90%。
【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键。
四．解答题（共3小题）
20．某建筑工地用图中所示的滑轮组搬运建筑材料，若工人用200N的拉力F将建筑材料匀速吊起，滑轮组的机械效率为80%，则被吊起的建筑材料重　480　N。

【分析】由图知：承担物重的绳子段数有3段；已知拉力和滑轮组的机械效率，利用机械效率变形公式得到建筑材料的重力。
【解答】解：∵η=×100%=×100%=×100%=×100%，
∴建筑材料的重力：
G=3F?η=3×200N×80%=480N。
故答案为：480。
【点评】此题考查的是机械效率变形公式的应用，正确判断承担物重的绳子段数，是解答此类问题的第一步。
21．画出用下面的滑轮组提升重物最省力的绕线方法。

【分析】要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题。
【解答】解：动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重。
故答案：
【点评】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果。滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。
22．如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式所做的总功为W总甲、W总乙，机械效率为η甲、η乙．若不计绳重及摩擦，则有下列关系：W总甲　＜　W总乙，η甲　＞　η乙．（选填“＞”、“=”或“＜”）

【分析】（1）由“分别用甲、乙两滑轮把相同的两袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功；由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多；再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小。
（2）然后利用η=即可比较出二者机械效率的大小。
【解答】解：因为分别用甲、乙两滑轮把相同的两袋沙子从一楼地面提到二楼地面，物体的重力相同，提升的高度相同，根据公式W=Gh可知两种情况的有用功相同；W有用甲=W有用乙。
当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，因为有用功相同，所以机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即W总甲＜W总乙，η甲＞η乙。
故答案为：＜；＞。
【点评】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。