2018年沪科新版八上物理《机械与人》单元测试卷（解析版）

2018年沪科新版八上物理《机械与人》单元测试卷
一．选择题（共10小题）
1．用下列简单机械匀速提升同一个物体（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　）
A． B．
C． D．
2．下列关于杠杆五个名词的说法中，正确的是（　　）
A．力臂一定在杠杆上
B．作用在杠杆上的动力、阻力方向一定相反
C．力臂是支点到力的作用点的距离
D．力的作用线通过支点其力臂为0。
3．如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，下面关系中正确的是（　　）

A．F2＞F1＞G B．F1＝F2＝G C．F1＜F2＝G D．F1＞F2＝G
4．如图这些常见的器具都应用了杠杆，下列属于省距离杠杆的是（　　）
A．动滑轮 B．订书机
C．羊角锤 D．镊子
5．用如图所示的均匀杠杆提升重物，已知OA＝OB，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中，判断正确的是（　　）

A．F的大小将保持不变
B．F的大小先变大，后变小
C．该杠杆是省力杠杆
D．若将拉力F换成重物G，不可能在如图所示位置平衡
6．下列说法正确的是（　　）
A．做功多的机械，机械效率一定高
B．机械工作时功率越大，其工作时一定越省力
C．有力对物体做功时，机械能可以保持不变
D．被运动员投出去的篮球在空中运动过程中，运动员对篮球做了功
7．如图所示的四种情景中，力做功的是（　　）
A． 搬而未动的石头 B． 举着杠铃不动
C． 叉车将货物提高 D． 水平匀速移动的重物
8．体重相同的李明和张东从一楼爬到三楼，他们同时出发，李明先到，张东后到。此过程中（　　）
A．李明做功较多 B．张东做功较多
C．张东的功率大 D．李明的功率大
9．下列说法中正确的是（　　）
A．功率大的机械比功率小的机械做功快
B．做功时间越长，机械功率越大
C．机械做功越快，机械效率越高
D．做功越多机械效率越高
10．甲乙两个机械，甲机械的效率是70%，乙机械的效率是50%，则（　　）
A．使用甲机械做功省力 B．使用乙机械做功多
C．使用甲机械做功快 D．以上说法都不对
二．多选题（共5小题）
11．如图所示，小华用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮重150N
B．人拉绳做功的功率为25W
C．若小华的体重为750N，则小华用这套装置提的最大物重为2100N
D．若用这个滑轮组提升1200N 的物体时，滑轮组的机械效率为88.9%
12．如图所示，在轻质杠杆两端各挂体积相同的实心铁块和铜块，杠杆在水平位置保持不变。现保持杠杆左右两边的力臂不变，则（　　）

A．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆将不再水平平衡
B．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆仍保持水平平衡
C．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆右端向下倾斜
D．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆左端向下倾斜
13．力学知识与我们的生活息息相关，以下说法不符合物理原理的是（　　）
A．使用筷子夹菜时，筷子可以看作是费力杠杆
B．手握钢笔，钢笔没有掉下去，是因为手对钢笔的摩擦力大于钢笔本身的重力
C．做生物实验时用胶头滴管吸取药液是利用大气压达到目的
D．轮船由江河驶入大海，吃水深度变小，所受浮力随之变小
14．关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　）
A．功率越小，则做功一定越慢
B．做功越多，则功率一定越大
C．功率越大，机械效率一定越高
D．机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大
15．下列说法中正确的是（　　）
A．做功越快的机械，它的机械效率越高
B．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
C．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
D．使用同一滑轮组提升重物，所提重物越重机械效率越高
三．填空题（共5小题）
16．如图所示，不计绳重和摩擦，已知每个滑轮重10N，物体重G＝100N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力F＝　 　N，若物体以2cm/s的速度沿竖直方向上升，则动滑轮会以　 　cm/s速度下降。

17．请在图中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式。


18．在如图所示的杠杆中，O是　 　，若F1是动力，则F2是　 　，动力臂是　 　，阻力臂是　 　。

19．力与　 　的乘积，称为功。其公式为　 　。
20．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。
四．判断题（共5小题）
21．使用由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，若竖直向下用力提起重物，则所用的拉力只能是物体和动滑轮总重的四分之一。（不计摩擦）　 　（判断对错）
22．作用在物体上的力越大，做的功就越多。　 　。（判断对错）
23．在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。　 　。（判断对错）
24．额外功与总功的比值越大，机械效率越小。　 　。（判断对错）
25．机械效率大的机械一定既省力又省功。　 　。（判断对错）
五．计算题（共2小题）
26．慈溪某建设工地，有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物；如图所示，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB＝25m。当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦。g＝10N/kg）问：
（1）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大？
（2）如果将重物匀速提升20m，则拉力做功多少？
（3）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移多少米，才能保证安全工作？

27．如图所示，拉力F＝100N，物体重G＝180N，物体被匀速提升的距离h＝4m，不计绳重和摩擦。求：
（1）拉力所做的总功。
（2）当物体重G＝180N时，该滑轮组的机械效率η。
（3）动滑轮重。
（4）当物体重增加到200N时，10s内物体被匀速提高，绳子移动距离为10m，拉力做功的功率。此时机械效率如何变化。

六．解答题（共2小题）
28．工人利用如图所示的装置，在河边打捞水中的物体M．打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×103kg/m3．不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg．求：
（1）物体M的重力GM；
（2）动滑轮的重力G动；
（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η．（结果请保留两位有效数字）

29．功和能单位的名称是　 　，功这一物理量的符号是　 　。



2018年沪科新版八上物理《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．用下列简单机械匀速提升同一个物体（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】理想状况下：①动滑轮的特殊使用方法（物体挂在动滑轮一侧绳子上，拉动滑轮的轮轴）时的拉力：F＝2G；
②滑轮组绳子末端的拉力F＝×G；
③根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知动力：F1＝；
④斜面上的拉力F＝；
最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。
【解答】解：不计机械自重和摩擦说明不考虑机械效率的问题，即指的是理想状况下：
A、图示根据物体的受力平衡可知：向上的拉力FA＝2G；
B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，拉力FB＝G；
C、如图所示，由图可知L1：L2＝（1m+3m）：1m＝4：1，
由杠杆平衡条件可得：FC×L1＝G×L2，拉力FC＝G＝G；
D、斜面上的拉力FD＝＝＝G；
因此最小拉力是FC；
故选：C。

【点评】本题主要是考查各种简单机械省力情况及省力的原理。
2．下列关于杠杆五个名词的说法中，正确的是（　　）
A．力臂一定在杠杆上
B．作用在杠杆上的动力、阻力方向一定相反
C．力臂是支点到力的作用点的距离
D．力的作用线通过支点其力臂为0。
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离，有的力臂在杠杆上，有的不在杠杆上；作用在杠杆上的两个力可以在支点的同侧，也可以在异侧。
【解答】解：
A．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定在杠杆上，如图所示：
，故A错误；
B．当支点位于一侧时，动力和阻力的方向相反，当支点位于中间时，动力和阻力方向相同，故B错误；
C．力臂是从支点到力的作用线的距离，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离，故C错误；
D．当力的作用线通过支点时，力臂为零，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道综合性较强的题目，在解题时要结合杠杆的五要素认真分析每一个选项，属于基础知识的考查。
3．如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，下面关系中正确的是（　　）

A．F2＞F1＞G B．F1＝F2＝G C．F1＜F2＝G D．F1＞F2＝G
【分析】由题知，O为支点，当阻力、阻力臂不变时，由杠杆的平衡条件知：动力和动力臂的乘积一定，当动力臂较大时，动力将较小；动力臂较小时，动力将较大。因此先判断出F1、F2的力臂大小，即可判断出两力的大小关系。
【解答】解：第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡时，F1的力臂为O到F1作用点的杆长L1，重力的力臂为杠杆的长L2＝OA，如下所示：

由杠杆平衡条件可得：F1?L1＝G?L2，
由图可知：L1＜L2，故F1＞G，故BC错误；
当第二次杠杆在重物G和力F2的作用下时，F2的力臂为O到F2作用点的杆长为L1′，
由图知力臂L1′＜L1，为使杠杆仍在图中位置保持平衡，
因重力G和重力的力臂L2均无发生变化，又F2力臂L1′变小，故F2＞F1，故A正确、D错误。
故选：A。
【点评】杠杆平衡条件是解决杠杆平衡问题的重要依据，一定要熟练掌握。
4．如图这些常见的器具都应用了杠杆，下列属于省距离杠杆的是（　　）
A．动滑轮 B．订书机
C．羊角锤 D．镊子
【分析】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。
【解答】解：
A、动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，属于省力杠杆，费距离，不符合题意；
B、在使用订书机时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，不符合题意；
C、在使用羊角锤时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，不符合题意；
D、在使用镊子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，符合题意。
故选：D。
【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。
5．用如图所示的均匀杠杆提升重物，已知OA＝OB，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中，判断正确的是（　　）

A．F的大小将保持不变
B．F的大小先变大，后变小
C．该杠杆是省力杠杆
D．若将拉力F换成重物G，不可能在如图所示位置平衡
【分析】应用杠杆平衡条件可以求出力F的大小，然后分析答题。
【解答】解：由杠杆平衡条件得：GL1＝FL2，
由图示可知：L1＝OBcosθ，L2＝OAcosθ，
则：G?OBcosθ＝F?OAcosθ，已知：OA＝OB，则：F＝G，
由于物体的重力G不变，则F不变，故A正确，BC错误；
F＝G，若将拉力F换成重物G，杠杆可以在如图所示位置平衡，故D错误；
故选：A。

【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，分析清楚图示情景，应用杠杆平衡条件可以解题。
6．下列说法正确的是（　　）
A．做功多的机械，机械效率一定高
B．机械工作时功率越大，其工作时一定越省力
C．有力对物体做功时，机械能可以保持不变
D．被运动员投出去的篮球在空中运动过程中，运动员对篮球做了功
【分析】（1）机械效率等于有用功与总功之比；
（2）功率表示物体做功的快慢；
（3）物体受到平衡力作用，处于静止或匀速直线运动状态；
（4）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（即力和距离的方向要一致）。
【解答】解：A、机械效率等于有用功与总功之比；故做功多的机械，机械效率不一定高；故A错误；
B、功率表示物体做功的快慢；功率大则做功快；与是否省力无关；故B错误；
C、若物体受到平衡力作用处于静止状态时，其机械能不变；故有力对物体做功时，机械能可以保持不变；故C正确；
D、被运动员投出去的篮球在空中运动过程中，篮球不受运动员的推力；故运动员对篮球没有做功；故D错误；
故选：C。
【点评】明确机械效率和功率的含义，理解物体受力与运动状态间的关系以及准确判断力是否做功；可解答此题。
7．如图所示的四种情景中，力做功的是（　　）
A． 搬而未动的石头 B． 举着杠铃不动
C． 叉车将货物提高 D． 水平匀速移动的重物
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：
1．作用在物体上的力；
2．物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；
二者缺一不可。
【解答】解：A、搬而未动的石头，石头受到力的作用，但在力的方向上没有距离；故力没有做功；故A错误；
B、举着杠铃不动，只有力没有距离；故不做功；故B错误；
C、叉车将货物提高，货物受力竖直向上，距离的方向也是竖直向上，故举力做功；故C正确；
D、水平匀速移动的重物，拉力竖直向上，距离水平向前；方向不一致；故拉力没有做功；故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了力是否做功的判断，属于基础题目。
8．体重相同的李明和张东从一楼爬到三楼，他们同时出发，李明先到，张东后到。此过程中（　　）
A．李明做功较多 B．张东做功较多
C．张东的功率大 D．李明的功率大
【分析】知道两同学的重力相同，登楼上升的高相同，利用功的公式分析两同学克服重力做功的大小关系；
又知道两同学的做功时间关系，根据功率公式得出他们的功率大小关系。
【解答】解：
AB、由题知，G李明＝G张东，
李明和张东从一楼爬到三楼，上升高度相同，即h李明＝h张东，
由W＝Gh可知，两同学上楼时克服重力做功：W李明＝W张东，故AB错误；
CD、因W李明＝W张东，且两同学的做功时间t李明＜t张东，
由P＝可知，P李明＞P张东，即李明的功率大，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功的计算、功率的计算，灵活的选用公式是关键，属于易错题。
9．下列说法中正确的是（　　）
A．功率大的机械比功率小的机械做功快
B．做功时间越长，机械功率越大
C．机械做功越快，机械效率越高
D．做功越多机械效率越高
【分析】功率是物体在单位时间内做的功，表示物体做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值，是表示机械性能好坏的物理量。要解决此题，需要区别开功率与机械效率的概念。
【解答】解：功率是表示物体做功快慢的物理量，为单位时间内做的功。所以功率大的机械比功率小的机械做功快，A选项正确。
功率与机械效率是两个完全不同的概念，所以C说法错误；
功率不仅与做功的时间有关，还与做功的多少有关，所以B说法错误。
机械效率是有用功与总功的比值，所以D说法错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了机械效率与功率概念和物理意义上的区别。这两个概念很容易混淆，是一道易错题。
10．甲乙两个机械，甲机械的效率是70%，乙机械的效率是50%，则（　　）
A．使用甲机械做功省力 B．使用乙机械做功多
C．使用甲机械做功快 D．以上说法都不对
【分析】①机械效率大小只能说明机械的品质高低，只能说明机械在做功时有用功占总功的比例的高低；
②机械效率与做功多少和做功快慢无关。
【解答】解：机械效率的高低是指机械在做功时有用功占总功的比例的高低，机械效率与是否省力、做功多少和做功快慢无关。故ABC错误；则D正确。
故选：D。
【点评】通过机械效率的定义和公式真正理解机械效率的意义、影响机械效率的因素是解决此类题目的关键。
二．多选题（共5小题）
11．如图所示，小华用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮重150N
B．人拉绳做功的功率为25W
C．若小华的体重为750N，则小华用这套装置提的最大物重为2100N
D．若用这个滑轮组提升1200N 的物体时，滑轮组的机械效率为88.9%
【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮重；
（2）根据v拉＝3v物求出绳子自由端的速度，再根p＝＝Fv求出拉力的功率；
（3）已知小华的体重和动滑轮重，利用G＝nf﹣G动，计算最大物重；
（4）根据η＝＝＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
A、由F＝（G+G动）可得，动滑轮重：G动＝3F﹣G＝3×250N﹣600N＝150N，故A正确；
B、绳子自由端的速度：v拉＝3v物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
人拉绳做功的功率：P＝＝＝Fv拉＝250N×0.3m/s＝75W，故B错误；
C、由F＝（G+G动）得，最大物重：G大＝3F﹣G动＝3×750N﹣150N＝2100N，故C正确；
D、滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝88.9%，故D正确。
故选：ACD。
【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组特点、功率、滑轮组省力特点和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，综合性较强。
12．如图所示，在轻质杠杆两端各挂体积相同的实心铁块和铜块，杠杆在水平位置保持不变。现保持杠杆左右两边的力臂不变，则（　　）

A．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆将不再水平平衡
B．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆仍保持水平平衡
C．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆右端向下倾斜
D．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆左端向下倾斜
【分析】要解决此题，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2结合G＝ρVg及铜的密度大于铁的密度，确定OA与OB大小；
分别分析四个选项中的力和力臂的乘积是否相等，若相等则平衡，若不等，则向大的一边下沉。
【解答】解：
设左边绳子与杠杆的接触点为A，右边绳子与杠杆的接触点为B，
由于铁块与铜块的体积相等，又因为杠杆平衡，所以G铁?OA＝G铜?OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
即ρ铁Vg×OA＝ρ铜Vg×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因ρ铁＜ρ铜，故OA＞OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
（1）若分别将两物块切去等体积的一小块，则切去部分的重力G切 ＝△mg＝ρ△Vg，
左边＝（G铁﹣G切铁 ）×OA＝G铁OA﹣ρ铁△Vg×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
右边＝（G铜﹣G切铜）×OB＝G铜OB﹣ρ铜△Vg×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤，
由①②④⑤得：左边等于右边，杠杆仍保持水平平衡，故A错误，B正确；
（2）若分别将两物块切去等质量（即等重）的一小块，
左边＝（G铁﹣G切 ）×OA＝G铁OA﹣G切×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥，
右边＝（G铜﹣G切）×OB＝G铜OB﹣G切×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦，
由①③得，左边小于右边，则杠杆右端向下倾斜，C正确，D错误；
故选：BC。
【点评】本题考查密度、重力公式和杠杆平衡条件的运用，为易错题。
13．力学知识与我们的生活息息相关，以下说法不符合物理原理的是（　　）
A．使用筷子夹菜时，筷子可以看作是费力杠杆
B．手握钢笔，钢笔没有掉下去，是因为手对钢笔的摩擦力大于钢笔本身的重力
C．做生物实验时用胶头滴管吸取药液是利用大气压达到目的
D．轮船由江河驶入大海，吃水深度变小，所受浮力随之变小
【分析】（1）判断杠杆是费力杠杆还是省力杠杆，要从动力臂和阻力臂的关系来判断。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）静止的物体受到的力是平衡力。
（3）吸管吸取试剂是大气压把试剂压入管内；
（4）当轮船由长江驶入大海后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况。
【解答】解：
A、因为筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；
B、手握钢笔，钢笔没有掉下去，竖直方向上受到重力和摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，故B错误；
C、用吸管吸取试剂，挤压吸管将里面的空气排出，吸管恢复原状时，里面气压小外面气压，大气压把试剂压入管内，故C正确；
D、当轮船由长江驶入大海后，都是漂浮，船受到的浮力：F浮＝G，因为船受到的重力不变，所以船受到的浮力不变，故D错误。
故选：BD。
【点评】本题通过生活中常见的问题来考查物理知识，体现了物理和生活的密切关系，要关注生活，从生活中挖掘物理问题。
14．关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　）
A．功率越小，则做功一定越慢
B．做功越多，则功率一定越大
C．功率越大，机械效率一定越高
D．机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大
【分析】（1）功率表示物体做功的快慢；功率的大小等于1s内物体所做的功；
（2）机械效率反映使用简单机械时，所做有用功再总功中的比例大小。
【解答】解：A、功率表示物体做功的快慢；功率小则做功慢；故A正确；
B、功率的大小等于1s内物体所做的功；做功越多，功率不一定大，还要看时间的大小；故B错误；
C、功率大小与机械效率大小无关，功率和机械效率分别反映不同的物理量；故C错误；
D、机械效率反映使用简单机械时所做有用功在总功中的比例大小；故机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大；故D正确；
故选：AD。
【点评】深入理解功率和机械效率的概念和物理意义；是解答此题的关键。
15．下列说法中正确的是（　　）
A．做功越快的机械，它的机械效率越高
B．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
C．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
D．使用同一滑轮组提升重物，所提重物越重机械效率越高
【分析】机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能优劣的一个重要指标；
功率是表示物体做功快慢的物理量；
物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的。
【解答】解：
（1）功率是单位时间内所做的功，它反映的是物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快；机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一。机械效率高，表明使用该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高，机械性能好，它并不能反映机械做功的快慢。故选项A是错误的，选项C正确。
（2）动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功增多，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，故B错误；
（3）增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中的比值增大，机械效率升高，故D正确。
故选：CD。
【点评】解答本题关键是要理解机械效率和功率的意义，机械效率和功率并没有必然的联系。
三．填空题（共5小题）
16．如图所示，不计绳重和摩擦，已知每个滑轮重10N，物体重G＝100N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力F＝　190　N，若物体以2cm/s的速度沿竖直方向上升，则动滑轮会以　1　cm/s速度下降。

【分析】（1）物体静止时，绳子对物体的拉力F绳＝G；由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，由滑轮组的特点可得F绳＝（F+G动），据此求拉力F；
（2）物体上升速度等于拉力端下降速度的2倍，据此求拉力端（动滑轮）下降的速度。
【解答】解：
（1）物体在如图所示位置静止时，绳子对物体的拉力F绳＝G＝100N，
由图知，动滑轮上绳子的段数n＝2，
不计绳重和摩擦，由滑轮组的特点可得：F绳＝（F+G动），
则需要施加的力：F＝2F绳﹣G动＝2×100N﹣10N＝190N；
（2）由滑轮组的特点可知，物体上升速度v物＝2vF，
则拉力端（动滑轮）下降的速度：vF＝v物＝×2cm/s＝1cm/s。
故答案为：190；1。
【点评】本题考查了滑轮组的特点，注意本题的使用方法很特殊，题图滑轮组费力但省距离，注意区分！
17．请在图中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式。


【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。
【解答】解：如图，此滑轮组可以有两种绕法，如图所示：
，
第一图由两段绳子承担物重，F1为物重的，
第二图由三段绳子承担物重，所以F2为物重的，所以右图最省力。
故答案为：如图所示
。
【点评】该题考查滑轮组的绕线方法，对于给定的滑轮组，有两种绕法，最基础的方法就是把两种方法都画出来，然后看哪种承担重物的绳子根数最多，则最省力。
18．在如图所示的杠杆中，O是　支点　，若F1是动力，则F2是　阻力　，动力臂是　OB　，阻力臂是　OA　。

【分析】（1）杠杆绕着转动的固定点为支点；作用在杠杆上有两个力，一是动力，一是阻力；
（2）从支点向力的作用线作垂线，垂线段为力臂。
【解答】解：（1）如图所示的杠杆中，在力的作用下，绕着O点转动，所以，O点为支点；
（2）若F1是动力，则F2是阻力；
（3）OA是从支点向阻力作用线所做的垂线，所以它是阻力臂；
（4）OB是从支点向动力作用线所做的垂线，所以它是动力臂。
故答案为：支点；阻力；OB；OA。
【点评】此题考查的是学生对杠杆五要素的理解和掌握，需要注意的是力臂是指支点到力作用线的距离而不是支点到力作用点的距离。
19．力与　物体在力的方向上移动距离　的乘积，称为功。其公式为　W＝Fs　。
【分析】根据功的概念、公式、单位填写。
【解答】解：
功的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
功的计算公式为：功＝力×距离。
功用W表示，力用F表示，通过的距离用S表示，字母公式：W＝Fs。
故答案为：物体在力的方向上移动距离；W＝Fs。
【点评】本题考查了功的概念、公式、单位。这些是基本的知识，都要记清。
20．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＝。
四．判断题（共5小题）
21．使用由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，若竖直向下用力提起重物，则所用的拉力只能是物体和动滑轮总重的四分之一。（不计摩擦）　正确　（判断对错）
【分析】不计摩擦，使用滑轮组时，所用拉力F＝（G+G动），因为它是两个动滑轮、两个定滑轮组成滑轮组，若竖直向下用力提起重物，只能从定滑轮引出绳子，绳子股数最大为4，据此求解判断。
【解答】解：
两个动滑轮、两个定滑轮组成滑轮组，若竖直向下用力提起重物，只能从定滑轮的上钩开始绕起，绕成的滑轮组承担物重的绳子股数n最大为4，此时不考虑摩擦，拉力F＝（G+G动）。
所以此说法正确。
故答案为：正确。
【点评】本题考查了滑轮组的绕法及省力情况，知道滑轮组有两种不同的绕法是本题的关键。
22．作用在物体上的力越大，做的功就越多。　×　。（判断对错）
【分析】要利用功的公式来分析对错。
【解答】解：∵W＝FS，
∴功的大小取决于力F和在力的方向上移动的距离S的大小，
∴只有力F的大小，没有在力的方向上移动的距离S的大小是无法确定做功多少的。
故作用在物体上的力越大，做的功就越多，这种说法是错误。
故答案为：×。
【点评】本题通过判断考查了做功的条件、大小的计算。只要紧扣定义解答就很容易。
23．在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。　√　。（判断对错）
【分析】在使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率，机械效率高，表示有用功在总功中占的比值大。
【解答】解：
由机械效率的计算公式η＝可知：机械效率与有用功和总功都有关系，机械效率高，表示有用功在总功中占的比值大，在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多，所以此说法正确。
故答案为：√。
【点评】此题考查的是我们对机械效率概念的理解，需要清楚的是，机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高，表示有用功在总功中占的比值大。
24．额外功与总功的比值越大，机械效率越小。　√　。（判断对错）
【分析】使用机械时，有用功占总功的比值叫机械效率，而总功等于有用功加上额外功，知道机械效率，可求额外功和总功的比值，从而判断出额外功与总功的比值大小，对机械效率的影响。
【解答】解：
在使用机械时，有用功占总功的比值叫机械效率，机械效率的公式是：η＝＝＝1﹣，由此可知，额外功与总功的比值越大，机械效率越小。
故答案为：√。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握，能根据机械效率公式η＝进行分析是本题的关键。
25．机械效率大的机械一定既省力又省功。　×　。（判断对错）
【分析】使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功。
【解答】解：
使用简单机械时，省力一定费距离，费力一定省距离；既省力又省距离的机械是不存在的，所以使用任何机械都不省功，所以此说法错误。
故答案为：×。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。
五．计算题（共2小题）
26．慈溪某建设工地，有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物；如图所示，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB＝25m。当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦。g＝10N/kg）问：
（1）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大？
（2）如果将重物匀速提升20m，则拉力做功多少？
（3）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移多少米，才能保证安全工作？

【分析】（1）知道圆柱形重物的质量，根据G＝mg求出重物的重力，由图可知承担重物的钢丝绳的股数，不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦，当重物匀速上升时，利用F＝G求出载重小车下每段钢丝绳的拉力；
（2）根据s＝nh求出钢丝绳端移动的距离，利用W＝Fs求出拉力做的功；
（3）当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg，根据杠杆的平衡条件得出等式；塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移L米，利用杠杆的平衡条件得出等式，然后联立等式即可得出答案。
【解答】解：（1）圆柱形重物的重力：
G＝mg＝2400kg×10N/kg＝2.4×104N，
由图可知，承担重物的钢丝绳的股数n＝4，
因不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦，
所以，载重小车下每段钢丝绳的拉力：
F拉＝G＝×2.4×104N＝6000N；
（2）将重物匀速提升20m时，钢丝绳端移动的距离：
s＝4h＝4×20m＝80m，
拉力做的功：
W＝Fs＝6000N×80m＝4.8×105J；
（3）当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg，
由杠杆的平衡条件可得：mAg?OA＝m最大g?OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移L米，
由杠杆的平衡条件可得：mAg?OA＝mg?（L+10m）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：m最大g?OB＝mg?（L+10m），
则L＝﹣10m＝﹣10m＝2.5m。
答：（1）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为6000N；
（2）如果将重物匀速提升20m，则拉力做的功为4.8×105J；
（3）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移2.5m，才能保证安全工作。
【点评】本题考查了重力公式和滑轮组绳子拉力公式、做功公式、杠杆平衡条件的应用等，正确的确定承担重物的钢丝绳的股数是关键。
27．如图所示，拉力F＝100N，物体重G＝180N，物体被匀速提升的距离h＝4m，不计绳重和摩擦。求：
（1）拉力所做的总功。
（2）当物体重G＝180N时，该滑轮组的机械效率η。
（3）动滑轮重。
（4）当物体重增加到200N时，10s内物体被匀速提高，绳子移动距离为10m，拉力做功的功率。此时机械效率如何变化。

【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh求出绳端移动的距离，根据W＝Fs求出拉力所做的总功；
（2）当物体重G＝180N时，根据W＝Gh求出有用功，利用η＝×100%求出该滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮重；
（4）当物体重增加到200N时，根据F＝（G+G动）求出绳端的拉力，根据W＝Fs求出拉力做的功，再根据P＝求出拉力做功的功率，根据η＝＝＝＝分析此时机械效率的变化。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：
s＝nh＝2×4m＝8m，
拉力所做的总功：
W总＝Fs＝100N×8m＝800J；
（2）当物体重G＝180N时，拉力做的有用功：
W有＝Gh＝180N×4m＝720J，
该滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝90%；
（3）不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮重：
G动＝nF﹣G＝2×100N﹣180N＝20N；
（4）当物体重增加到200N时，绳端的拉力：
F′＝（G′+G动）＝×（200N+20N）＝110N，
拉力做的功：
W＝F′s′＝110N×10m＝1100J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝110W，
因物体重增加，不计绳重和摩擦，
则由η＝＝＝＝可知，此时机械效率变大。
答：（1）拉力所做的总功为800J；
（2）当物体重G＝180N时，该滑轮组的机械效率为90%；
（3）动滑轮重为20N；
（4）当物体重增加到200N时，拉力做功的功率为110W，此时机械效率变大。
【点评】本题考查了做功公式和滑轮组机械效率公式以及滑轮组绳子拉力公式、功率公式的应用，明确有用功和总功是关键。
六．解答题（共2小题）
28．工人利用如图所示的装置，在河边打捞水中的物体M．打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×103kg/m3．不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg．求：
（1）物体M的重力GM；
（2）动滑轮的重力G动；
（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η．（结果请保留两位有效数字）

【分析】（1）物体M在水中根据人的功率和速度利用P＝Fv求出拉力，当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力为人的重力G人；
不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，若物体在水面外则F＝（G+G动）；若物体浸没在水中，则F＝（G﹣F浮+G动），联立等式求出F浮，根据F浮＝ρ水gV排，V排＝V物，求出V物，最后利用G＝ρ物gV物求物体重力，
（2）根据物体在水面外则F＝（G+G动）和物体浸没在水中F＝（G﹣F浮+G动）求动滑轮的重力G动；
（3）物体离开水面时，滑轮组的机械效率为η＝＝求机械效率。
【解答】解：
（1）由图可知n＝4，则v＝4vM，＝4×0.2m/s＝0.8m/s，
由P＝Fv得：物体M在水中，人对绳的拉力
FT＝＝＝450N，
对物体M和动滑轮进行受力分析：
物体M在水中匀速上升时，如图甲所示。
物体M全部露出水面匀速上升时，如图乙所示。

∵不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，
∴若物体浸没在水中，则FT＝（GM+G动﹣F浮）；
即：GM+G动＝F浮+4FT﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
若物体在水面外则Fmax＝（GM+G动）；
即：GM+G动＝4Fmax﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，
∴Fmax＝G人＝m人g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③式解得：
F浮＝4m人g﹣4FT＝4×70kg×10N/kg﹣4×450N＝1000N，
由F浮＝ρ水gVM得：
物体M的体积：VM＝＝＝0.1m3，
物体M受到的重力：
GM＝ρMgVM＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝2500N；
（2）由②③式得：
动滑轮受到的重力：
G动＝4Fmax﹣GM＝4m人g﹣GM＝2800N﹣2500N＝300N；
（3）物体M出水后，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝89%。
答：（1）物体M的重力GM为2500N；
（2）动滑轮的重力G动为300N；
（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η为89%。
【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、效率公式的掌握和运用，涉及到对物体的受力分析，知识点多、综合性强，属于难题。
29．功和能单位的名称是　焦耳　，功这一物理量的符号是　W　。
【分析】功是能量转化的量度，单位相同，都是焦耳；功这一物理量的符号是W。
【解答】解：
功是能量转化的量度，力做功时，能量从一种形式转化为另一种形式，它们的单位相同，都是焦耳；
功这一物理量的符号是W。
故答案为：焦耳；W。
【点评】该题考查功与能的区别与联系，解答的关键是明确功和能的概念，知道其联系和区别，基础问题。