2019年北师大版物理八年级下册《第九章 机械和功》单元测试卷(解析版)

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名称 2019年北师大版物理八年级下册《第九章 机械和功》单元测试卷(解析版)
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文件大小 408.5KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2019-03-20 17:33:40

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文档简介

2019年北师大版物理八年级下册《第九章 机械和功》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.如图所示,小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是(  )

A.苹果的重力 B.桔子的重力
C.苹果对杆的压力 D.杆对桔子的支持力
2.如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数(  )

A.不断增大 B.先增大,后减小
C.不断减小 D.先减小,后增大
3.下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是(  )
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 起瓶器 D. 独轮车
4.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.如图所示,均匀杆AB长为L,可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动,在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮,细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连,并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时,细绳的拉力为T1,杆与水平面夹角为30°时,细绳的拉力为T2,则T1:T2是(  )

A.:1 B.2:1 C.1: D.1:1
6.下列情况中做功一定为1焦的是(  )
A.将重为1牛的物体移动1米
B.将重为1牛的物体竖直向上移动1米
C.用1牛的力使物体移动1米
D.用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米
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.下列过程中人对桶做功的是(  )
A.提着桶站立不动
B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速水平运动的车厢内
D.提着桶从一楼走到五楼
9.关于机械效率,下列说法正确的是(  )
A.机械效率高的机械做功一定多
B.使用机械可以省力,省力越多,机械效率越高
C.没有摩擦时,机械效率一定等于100%
D.做同样的有用功,额外功越小,机械效率越高
10.如图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用已滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则(  )

A.W1=W2η1=η2 B.W1<W2η1>η2
C.W1=W2η1<η2 D.W1>W2η1<η2
二.多选题(共5小题)
11.下列有关人体的一些功能与涉及的物理知识连线正确的是(  )
A.前臂曲肘端起茶杯﹣﹣杠杆
B.心脏跳动输送血液﹣﹣做功
C.身体出汗调节体温﹣﹣液化放热
D.胃肠消化吸收营养﹣﹣能量转化
12.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同。下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是(  )

A.在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码
B.在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码
C.将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格
D.将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格
13.如图所示的用具中,属于省力杠杆的是(  )
A.镊子 B.钳子
C.起子 D.剪子
14.如图所示,小明用水平力推车而车未动,下列说法中正确的是(  )

A.小明推力不做功
B.车不受摩擦力
C.小明推力小于车受到的摩擦力
D.地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力
15.如图甲,邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台,放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果非常轻松的把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法,下列说法正确的是(  )

A.乙种情况下更省力 B.乙种情况的机械效率高
C.两人做同样多的有用功 D.小勇做功的功率要大些
三.填空题(共5小题)
16.如图是工人经常使用的铁锹,如果把铁锹当作费力杠杆,则支点是   点,动力作用点是   点。
17.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。已知AB长40cm,AC长30cm。室外机的重力为300N,恰好作用在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为   N(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽量   墙壁。

18.如图所示,两种剪刀,如果要用来剪铁皮,应选   种剪刀。乙剪刀的优点是:   。

19.功包括两个必要的因素:一是   ,二是   。
20.某机械的效率为50%,表示该机械做功时,   功在   功中的比例为50%.使用任何机械时。机械效率总是小于   。
四.作图题(共2小题)
21.如图所示,弹簧测力计示数为2牛,现把一只重为1牛的钩码挂上杠杆,使杠杆在水平位置平衡,请把钩码画在图中适当的位置。

22.在如图所示中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂。

五.实验探究题(共2小题)
23.有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态。如图所示,在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5N),要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂   个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为   N;如改变测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平平衡,测力计的读数将   。

24.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4 2 0.1 1.5 0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是   (结果精确到0.1%)。这次数据是用图中   (填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该   。在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为   W。
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?   。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据:   。

六.解答题(共2小题)
25.为提高学生安全自救和使用灭火器的能力,学校开展消防安全演习。
(1)如图是一种泡沫灭火器局部示意图,当按压控制杆时,控制杆绕点O转动,可打开阀门。灭火器的控制杆相当于简单机械中的   。
(2)打开阀门后,灭火器内的物质喷射到可燃物上,这不但可以降低可燃物的温度,而且在可燃物表面形成一层泡沫,起到   作用,从而达到灭火目的。
(3)演习过程中,小明用60牛竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5米,则小明对灭火器所做的功为   焦。

26.如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1   F2(选填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功W1   F2所做的功W2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。




2019年北师大版物理八年级下册《第九章 机械和功》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,小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是(  )

A.苹果的重力 B.桔子的重力
C.苹果对杆的压力 D.杆对桔子的支持力
【分析】根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解:苹果和桔子对杠杆的拉力分别为动力和阻力,动力臂等于阻力臂,苹果的重力大于桔子的重力,因此苹果对杠杆的压力大于桔子对杠杆的压力,所以杠杆会沿逆时针转到,故杠杆逆时针转动的力是苹果对杆的压力。
故选:C。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件,相对比较简单,属于基础题。
2.如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数(  )

A.不断增大 B.先增大,后减小
C.不断减小 D.先减小,后增大
【分析】找出最省力的动力臂,画出动力的方向,据此分析动力的变化情况。
【解答】解:1、2位置施力的力臂如图所示,当施加的动力垂直于杠杆时,动力臂最长,
∵杠杆始终在水平位置保持平衡,阻力和阻力臂一定,
∴此时的动力最小,
∴从位置1移动到2的过程中,动力F先减小再增大。
故选:D。

【点评】使用杠杆,若阻力和阻力臂一定,当动力臂最长时最省力(动力最小)。
3.下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是(  )
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 起瓶器 D. 独轮车
【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、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
C、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故选:B。
【点评】本题考查的是杠杆的分类和特点,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。
4.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据力臂的画法进行分析,即过支点作动力作用线的垂线段。
【解答】解:因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段,而A B选项中线段与动力作用线不垂直,所以A、B选项错误;
又因为C选项中,表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段,故C选项错误,D选项正确。
故选:D。
【点评】考查学生对力臂的画法掌握情况。
5.如图所示,均匀杆AB长为L,可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动,在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮,细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连,并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时,细绳的拉力为T1,杆与水平面夹角为30°时,细绳的拉力为T2,则T1:T2是(  )

A.:1 B.2:1 C.1: D.1:1
【分析】找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂,然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出T1、T2的大小。
【解答】解:(1)杆在水平位置时,如图,△AOB和△ABE都为等腰直角三角形,则AE=BE
∵BE2+AE2=AB2
∴AE=L,
由杠杆平衡可得:
T1×AE=G×AC,
T1===G。
(2)把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时,如图,
△ABO为等边三角形,AB=L,BE′=L,
∵BE′2+AE′2=AB2
∴AE′=L,
在△ACC′中,∠CAC′=30°,CC′=AC=L,
∵AC′2+CC′2=AC2,
∴AC′=L,
根据杠杆平衡的条件可得
T2×AE′=G×AC′,
T2===G;
∴T1:T2=G: G=:1。
故选:A。


【点评】本题考查考了杠杆平衡条件的应用,分析题意画出两种情况下的杠杆示意图是本题的关键,数学是基础!
6.下列情况中做功一定为1焦的是(  )
A.将重为1牛的物体移动1米
B.将重为1牛的物体竖直向上移动1米
C.用1牛的力使物体移动1米
D.用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米
【分析】功等于运动物体受到的力和在力的方向上通过的距离的乘积。
【解答】解:
A 不清楚物体沿什么方向运动,所以做功多少无法判断。此选项不符合题意;
B 向上施加的力没有说明是多大,所以做功多少无法判断。此选项不符合题意;
C 不清楚物体沿什么方向运动,所以做功多少无法判断。此选项不符合题意;
D 用竖直向上的1N的力使受力物体竖直向上移动1m,做的功为W=FS=1N×1m=1J.此选项符合题意。
故选:D。
【点评】此题考查的是对做功包含的两个必要条件的理解,属于易错题,出错的原因是误认为有力、有距离物体就做功。
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.下列过程中人对桶做功的是(  )
A.提着桶站立不动
B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速水平运动的车厢内
D.提着桶从一楼走到五楼
【分析】从做功的两个必要因素进行分析:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解:A、提着桶站立不动,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功。选项错误。
B、提着桶水平移动,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功。选项错误。
C、提着桶站在匀速水平运动的车厢内,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功。选项错误。
D、提着桶从一楼走到五楼,人给桶一个向上的力,桶向上移动距离,人对桶做功。选项正确。
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。
9.关于机械效率,下列说法正确的是(  )
A.机械效率高的机械做功一定多
B.使用机械可以省力,省力越多,机械效率越高
C.没有摩擦时,机械效率一定等于100%
D.做同样的有用功,额外功越小,机械效率越高
【分析】机械效率等于有用功与总功之比。解决此题不仅要知道机械效率的概念,而且要清楚在使用机械时的总功、额外功与有用功。
【解答】解:机械效率等于有用功与总功之比,所以A、B错误;
滑轮组的额外功除了克服摩擦,更重要的是克服动滑轮的重力做的功,所以C说法错误。
做同样的有用功,额外功越少,有用功在总功中所占的比值越大,机械效率越高,所以D说法正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查了学生对机械效率的理解,不单纯的考查其计算。
10.如图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用已滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则(  )

A.W1=W2η1=η2 B.W1<W2η1>η2
C.W1=W2η1<η2 D.W1>W2η1<η2
【分析】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,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,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。然后利用η=×100%即可比较出二者机械效率的大小。
【解答】解:因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;
当有用功一定时,甲中所做的总功为对一桶沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,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W1<W2,η1>η2。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】解答此题时学生要明确哪些是有用功,哪些是额外功,然后才能正确比较大小。
二.多选题(共5小题)
11.下列有关人体的一些功能与涉及的物理知识连线正确的是(  )
A.前臂曲肘端起茶杯﹣﹣杠杆
B.心脏跳动输送血液﹣﹣做功
C.身体出汗调节体温﹣﹣液化放热
D.胃肠消化吸收营养﹣﹣能量转化
【分析】(1)前臂曲肘是一个费力杠杆。
(2)心脏跳动输送血液,心脏对血液做功。
(3)汗液蒸发是汽化现象,汽化吸收热量。
(4)胃肠消化把生物质能转化为化学能。
【解答】解:A、前臂曲肘端起茶杯是依靠肱二头肌收缩实现的,是费力杠杆。符合题意。
B、心脏跳动输送血液时,心脏给血液一个力,血液在力的方向上移动了距离,心脏对血液做功。符合题意。
C、身体出汗后,汗液蒸发,是一种汽化现象,汽化吸收热量,来调节体温。不符合题意。
D、胃肠消化吸收营养,是生物质能转化为化学能。符合题意。
故选:ABD。
【点评】人的身体上包含很多的物理知识,可以从长度、质量、运动和力、摩擦力、杠杆、做功、能的转化等角度进行分析,仔细观察自己的身体,找到其中包含的物理知识。
12.如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同。下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是(  )

A.在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码
B.在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码
C.将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格
D.将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格
【分析】杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
要使杠杆左端下倾,应使左边:动力×动力臂>(右边)阻力×阻力臂;
对各选项逐一进行分析,选出符合要求的选项。
【解答】解:设杠杆上每格长度是L,每格钩码的重力是G,
原来杠杆:2G×3L=3G×2L,处于平衡状态,
A、在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码,左侧=G×3L=3GL,
右侧=2G×2L=4GL,左侧<右侧,右端下倾,不符合题意;
B、在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码,
左侧=3G×3L=9GL,右侧=4G×2L=8GL,左侧>右侧,左端下倾,符合题意;
C、将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格,左侧=2G×4L=8GL,
右侧=3G×3L=9GL,左侧<右侧,右端下倾,不符合题意;
D、将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格,左侧=2G×2L=4GL,
右侧=3G×L=3GL,左侧>右侧,左端下倾,符合题意;
故选:BD。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,只比较力或力臂大小不能得出正确结果。
13.如图所示的用具中,属于省力杠杆的是(  )
A.镊子 B.钳子
C.起子 D.剪子
【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:镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,费力杠杆。
钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆。
起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆。
剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆。
故选:BCD。
【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
14.如图所示,小明用水平力推车而车未动,下列说法中正确的是(  )

A.小明推力不做功
B.车不受摩擦力
C.小明推力小于车受到的摩擦力
D.地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力
【分析】A做功必须同时具备两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过了距离。两个条件缺一不可。
B车在水平方向上静止,其受到平衡力的作用,一个是人的推力,由于人的推的作用,导致了车有向前运动的趋势,根据摩擦力产生的条件可以确定车要受到摩擦力的作用。
C静止状态是平衡状态,处于平衡状态的物体受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物,可以确定摩擦力和推力的关系。
D汽车在竖直方向上处于静止状态,受到平衡力的作用,对其进行受力分析可以确定该选择项的正误。
【解答】解:A、小明虽然对车施加力一个推力,但车并没有移动距离,故推力不做功。故A正确。
B、在小明推力的作用下,汽车相对于地面有向右运动的趋势,就会在接触面上产生一个阻碍其向右运动的方向向左的摩擦力。故B错误。
C、汽车在推力和摩擦力的作用下处于平衡状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力,两者大小相等。故C错误。
D、静止在水平地面上的汽车在竖直方向上受到重力和地面对它支持力的作用而处于静止状态,即平衡状态,所以其受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力。故D正确。
故选:AD。
【点评】(1)此题的综合性较强,考查了做功的两个必要因素、平衡力的辨别、二力平衡的条件的应用、摩擦力产生的条件等知识点。
(2)当用力推物体而没有推动时,经常错误地认为是推力小于摩擦力造成的,而没有抓住题目的核心:没动即静止,物体处于平衡状态,受到平衡力的作用。
15.如图甲,邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台,放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果非常轻松的把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法,下列说法正确的是(  )

A.乙种情况下更省力 B.乙种情况的机械效率高
C.两人做同样多的有用功 D.小勇做功的功率要大些
【分析】①使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功;有用功与总功的比值叫机械效率;
②功率是描述物体做功快慢的物理量,等于做功多少与所用时间的比值。
【解答】解:
A、斜面是一种省力机械,利用斜面将物体推上高台可更省力,A正确;
B、由于乙中情况需要克服摩擦做功,所以乙种情况下的机械效率小。B错误;
C、这两种方法,都把重物推到了高台上,两人做同样多的有用功,克服重力做功相同,C正确;
D、功率等于功与时间的比值,由于题中没有给出时间,不能确定哪个做功的功率大。D错误。
故选:AC。
【点评】此题考查的是使用机械的优缺点,需要清楚:使用机械可以省力,但要做额外功,一般机械效率是降低的。
三.填空题(共5小题)
16.如图是工人经常使用的铁锹,如果把铁锹当作费力杠杆,则支点是 C 点,动力作用点是 B 点。
【分析】根据生活经验并结合图片,可以判断如果把铁锹看作是费力杠杆时,只有C点为支点,AC 为阻力臂,BC为动力臂,AC长度大于BC长度,所以很容易判断动力作用点。
【解答】解:如图并结合生活经验可知:若把铁锹看作是费力杠杆时,C点是支点,B点是动力作用点。
故答案为:C;B。
【点评】这是判断杠杆几个要素的题目,这类题目一是要记住定义,二是要结合生活实际。
17.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。已知AB长40cm,AC长30cm。室外机的重力为300N,恰好作用在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 200 N(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽量 靠近 墙壁。

【分析】根据杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,力越小,空调越牢固,据此根据图示情景分析答题。
【解答】解:
由题意可知,以C为支点,ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂,室外机对其压力的力臂为AB长的,
由杠杆平衡条件可得:F×AC=G×AB;
即:F×30cm=300N××40cm;
解得:F=200N;
为了安全,应减小A处的拉力(若拉力过大,支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险);
在A处拉力和阻力G一定时,室外机的位置越靠近墙壁,室外机对支架压力力臂越小,根据杠杆平衡条件可知,A处的拉力将减小,以保证支架和室外机的安全。
故答案为:200;靠近。
【点评】此题考查对杠杆平衡条件的应用,熟练应用杠杆平衡条件、正确分析力臂即可正确解题。
18.如图所示,两种剪刀,如果要用来剪铁皮,应选 甲 种剪刀。乙剪刀的优点是: 省距离 。

【分析】生活中的各类剪刀可以看作不同种类的杠杆。各类杠杆的特点也不相同:省力杠杆费距离;费力杠杆省距离。
【解答】解:由图片和生活经验可知,甲剪刀在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,可用来剪铁皮;
乙种剪刀在使用时阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,能够省距离。
故答案为:甲;省距离。
【点评】解题时应先根据生活经验了解各种活动的目的,然后再根据各种杠杆的特点选择相应的剪刀。
19.功包括两个必要的因素:一是 有力作用在物体上 ,二是 物体在力的方向上移动距离 。
【分析】力对物体做功的两个必要因素:有力作用在物体上,物体在力的方向上移动距离。
【解答】解:力学中所说的功包括两个必要因素:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上移动距离。
故答案为:有力作用在物体上;物体在力的方向上移动距离。
【点评】掌握力对物体做功的两个必要因素。有力有距离不一定做功,物体通过的距离一定是在该力的作用下通过的,该力才对物体做功。
20.某机械的效率为50%,表示该机械做功时, 有用 功在 总 功中的比例为50%.使用任何机械时。机械效率总是小于 100% 。
【分析】机械效率,即有用功占总功的百分比。而W总=W有用+W额外。
【解答】解:(1)机械效率50%表示什么,这是根据机械效率的定义,有用功占总功的百分比,即表示该机械做功时,有用功占总功的50%。
(2)只要有使用机械,就必然会在机械上消耗一部分额外功,也就是说有用功总是会小于总功,机械效率总是小于100%。
故本题答案为:有用;总;100%
【点评】本题是考查对机械效率概念的理解,机械效率的物理意义是由定义而来,即有用功占总功的百分比。理解了机械效率的概念,也就能明白为什么机械效率总是小于1。
四.作图题(共2小题)
21.如图所示,弹簧测力计示数为2牛,现把一只重为1牛的钩码挂上杠杆,使杠杆在水平位置平衡,请把钩码画在图中适当的位置。

【分析】由图示杠杆求出弹簧测力计拉力的力臂,由杠杆平衡条件求出钩码的力臂,然后作图。
【解答】解:设杠杆每格的长度为L,由图示可知,弹簧测力计拉力的力臂L2=2L,
由杠杆平衡条件得:F1×L1=F2×L2,即1N×L1=2N×2L,解得L1=4L,
如图所示:

【点评】由图示求出力臂、应用杠杆平衡条件即可正确解题。
22.在如图所示中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂。

【分析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1 L1=F2 L2),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:由杠杆平衡条件F1 L1=F2 L2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OP作为动力臂最长,连接OP,然后过P点作垂直于OP的力,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。
五.实验探究题(共2小题)
23.有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态。如图所示,在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5N),要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂 2 个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为 3 N;如改变测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平平衡,测力计的读数将 变大 。

【分析】(1)根据杠杆平衡条件求出B点、C点的力。
(2)阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大。
【解答】解:(1)一个钩码的重是0.5N,设杠杆一个小格是L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
1.5N×2L=FB×3L,FB=1N,即在B处挂2个钩码。
取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
1.5N×2L=FC×1L,FC=3N。
(2)如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡。
故答案为:2;3;变大。
【点评】杠杆在水平位置平衡,力要竖直作用在杠杆上,力臂才在杠杆上,否则力臂不在杠杆上。
24.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4 2 0.1 1.5 0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是 66.7% (结果精确到0.1%)。这次数据是用图中 乙 (填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该 增大所提物体的重力 。在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为 0.3 W。
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗? 不正确 。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据: 比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同 。

【分析】(1)根据η==可计算出第4次实验的机械效率;然后根据s=nh求出提升物体绳子的条数,从而确定滑轮组的装置;
(2)比较第1、2、3次实验数据,钩码升高的距离相同,绳子自由端移动的距离相同,说明使用的是同一装置,所做的额外功相同,提起的重物不同,机械效率不同据此得出结论。
由物体上升速度,根据vF=nv物计算出绳子自由端的速度,由P===Fv计算拉力的功率;
(3)比较1、4次实验数据进行分析,并得出相应的结论。
【解答】解:(1)第4次实验的机械效率:η=×100%=×100%=×100%≈66.7%;
由s=nh可得,n===2,图甲中n=3,图乙n=2,故选择装置乙;
(2)比较第1、2、3次实验数据可知,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,因此增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;
在第一次实验中,n===3,
vF=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,
拉力F的功率为P===F1vF=1N×0.3m/s=0.3W;
(3)不正确;比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同。
故答案为:(1)66.7%;
(2)增大所提物体的重力;0.3;(3)不正确;比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同。
【点评】本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验,知道物体越重,做的有用功越多,机械效率越高;动滑轮越多,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低。
六.解答题(共2小题)
25.为提高学生安全自救和使用灭火器的能力,学校开展消防安全演习。
(1)如图是一种泡沫灭火器局部示意图,当按压控制杆时,控制杆绕点O转动,可打开阀门。灭火器的控制杆相当于简单机械中的 杠杆 。
(2)打开阀门后,灭火器内的物质喷射到可燃物上,这不但可以降低可燃物的温度,而且在可燃物表面形成一层泡沫,起到 隔绝氧气 作用,从而达到灭火目的。
(3)演习过程中,小明用60牛竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5米,则小明对灭火器所做的功为 30 焦。

【分析】(1)根据泡沫灭火器控制杆工作过程,结合杠杆的定义分析其实质,并判断它的好处。
(2)根据灭火的原理可以知道使可燃物与氧气隔绝可以灭火,泡沫灭火器在灭火时喷出泡沫覆盖着可燃物上。
(3)知道拉力和物体升高的高度,根据W=Fh,求出对物体做功多少。
【解答】解:(1)从泡沫灭火器局部示意图看出,当按压控制杆时,控制杆绕点O转动,可打开阀门。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
(2)泡沫灭火器在灭火时喷出泡沫覆盖在可燃物上,使可燃物与空气隔绝。其灭火原理是隔绝氧气。
(3)拉力F=60N,物体升高距离h=0.5m,则对物体做功W=Fh=60N×0.5m=30J。
故答案为:(1)杠杆;(2)隔绝氧气;(3)30。
【点评】会结合物理知识解释生活中的实际问题,注意物理知识在生活中的具体运用。
26.如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1 等于 F2(选填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功W1 等于 F2所做的功W2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

【分析】(1)砖不滑动时可认为砖是以触地点为支点形成的一种转动,因微微抬起所以可以看做为转动的动态平衡;(2)根据公式W=FS可以比较出两个力做功的多少。
【解答】解:(1)第一次以与地面接触的下边为支点转动,F1克服重力才能将砖抬起,即F1×cb=mg×cb;F1=mg;
第二次同理有:F2×ab=mg×ab,F2=mg,所以F1=F2;
(2)拉力F1做的功W1=F1h,拉力F2做的功W2=F2h;
因为F1=F2,所以W1=W2。
故答案为:等于;等于。
【点评】本题主要考查的是杠杆平衡条件的运用和功的计算公式的熟练应用,学会运用公式来进行做功多少的比较是解题的关键。