八下物理功与机械单元复习题（附解析教科版）
(时间：45分钟　满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共40分)
1．(2011•山东临沂)下列所示的过程中，人对物体做功的是(　　)。
A．踢出去的足球在地面上滚动一段距离   B．运动员举起杠铃
C．小孩用力推车，车未被推动     D．背着书包在水平路面上匀速前进
2．林雨同学将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上，他对课本所做的功最接近于(　　)。
A．0.02 J     B．0.2 J     C．2 J     D．20 J
3．(2011•山东威海)图中是一个两面光滑的斜面，β大于α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则(　　)。
 
A．FA＝FB，WA＝WB      B．FA＜FB，WA＝WB
C．FA＜FB，WA＜WB      D．FA＞FB，WA＞WB
4．(2011•浙江宁波)下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是(　　)。
A．动滑轮     B．订书机   C．羊角锤      D．镊子
5．(2011•山西)如图所示是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是(　　)。
 
A．ABC是一个省力杠杆
B．D处刀刃较薄，可以增大压力
C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦
D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆
6．斜面长4 m，高2 m。质量为50 kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75 N的拉力将100 N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g＝10 N/k g，那么(　　)。
A．小明对物体做的总功为1 300 J   B．斜面的机械效率是75%
C．物体所受的摩擦阻力为75 N    D．物体所受的摩擦阻力为25 N
7．如图所示，物体A的质量m＝12 kg，在拉力F 的作用下，物体A以0.1 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12 N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长，则(　　)。
 
A．物体A与水平面间摩擦力f的大小为24 N
B．拉力F的大小为12 N
C． 物体A运动10 s的过程中，拉力F所做的功为12 J 
D．拉力做功的功率是12 W
8．(2011•江苏苏州)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N的物体匀速提升1 m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是(　　)。
A．拉力大小一定是125 N     B．有用功一定是150 J
C．总功一定是250 J      D．动滑轮重一定是100 N
二、填空题(每空2分，共24分)
9．质量为40 kg的某同学，在体育课上用12 s的时间匀速爬到了一个竖直长杆的3 m处，则在这段时间内，该同学所做的功为________J，功率为________W。(g＝10 N/kg)
10．(2011•四川泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备，如图所示是“塔吊”的简化图。OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂，E端装有配重体，OD段叫吊臂，C处装有滑轮，可以在O、D之间移动。已知OE＝10 m，OC＝15 m，CD＝10 m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103 kg，则配重体的质量应为________ kg，当滑轮移到D点时能够安全起吊重物的最大质量是________ kg。(不计“ 水平臂”和滑轮重力)
 
11．(2011•湖南株洲)如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服、取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有________个，此装置________(填“能”或“不能”)改变动力的方向。
 
12．如图所示，已知斜面长5 m，高2 m，拉力为50 N。利用这个装置将重为100 N的物体在5 s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________W，该装置的机械效率为________。
 
13．(2011•河南)如图所示，斜面长5 m，高1 m，工人用沿斜面方向300 N的力把重1 200 N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是________J，斜面的机械效率是________。
 
14．(2011•山东潍坊)小红家正在装修房子，她设计了如图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。四楼阳台到地面的距离为9 m，若工人用500 N的力将重为800 N的材料提到四楼阳台，他做的有用功是________J，该装置的机械效率η＝________。
 
三、作图与简答题(8分)
15．如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图中画出F1的力臂L1。
 
 四、实验探究题(12分)
16．(2011•甘肃兰州)在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
(1)某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低、左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向________调节，使杠杆在________位置平衡。
(2)在杠杆两端挂钩码，不 能改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如下表：
实验次序 动力
F1/N 动力臂
L1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
L2/cm
1 2.0 5 1.0 10
2 2.0 10 2.0 10
3 3.0 10 2.0 15
根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是：_________________________________
______________________________________________________________________。
(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂。他得出此错误结论的原因是：______________________________________________
____________________________________________________________________。
五、计算题(16分)
17．用如图所示滑轮组将货物缓慢提升3 m，已知货物重850 N，所用拉力F为300 N(不计摩擦和绳重带来的影响)。求：
 
(1)有用功W有；
(2)总功W总；
(3)额外功W额；
(4)动滑轮的重力；
(5)滑轮组的机械效率η。
 

参考答案
1. 答案：B　要正确理解功的两个必要 因素，即一要看是否有力作用在物体上，二要看物体是否在力的方向上移动了距离，二者缺一不可。选项B中运动员对杠铃施加向上的力，并且是在力的方向上移动了距离，故人对杠铃做了功。
2. 答案：C　物理课本的质量大约为m＝0.2 kg，G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N，课桌的高度约1 m，所以对物理课本做的功约为W＝Fs＝2 N×1 m＝2 J。
3. 答案：B　由于两斜面光滑，并且两个斜面的高度相等，因此物体沿着两侧匀速地运动到顶端时，由功 的原理可得拉力所做的功均为WA＝WB＝Gh，由于AC＞AB，所以FA＜FB。
4. 答案：D　动滑轮、订书机、羊角锤都省力，但是费距离，镊子是费力杠杆，虽然费力但是能省距离。
5. 答案：A　如题图所示的指甲刀由三个杠杆组成，其中ABC是一个省力杠杆，OBD和OED是费力杠杆，所以选项A正确，选项D错误。D处刀刃较薄，可以增大压强，所以选项B错误。粗糙的花纹可以增大摩擦，所以选项C错误。
6. 答案：D
7. 答案：C　因做匀速直线运动，则：f＝F示 ＝12 N，作用在动滑轮轴上的拉力：F＝2f＝2×12 N＝24 N，拉力F所做的功：W＝Fs＝24 N×0.1 m/s×10 s×1/2＝12 J，拉力F所做功的功率：P＝Fv＝24 N×0.1 m/s×1/2＝1.2 W。
8. 答案：A　本题考查简单机械中的滑轮组及机械效率，由题意可求，有用功W有＝G物h＝150 N×1 m＝150 J，根据公式η＝ ×100%可以计算出总功为250 J。因为不计摩擦和绳重，η＝ ×100%＝ ×100%，60%＝ ×100%，G动＝100 N。又因为是两个滑轮组成的滑轮组，n为2或3，当n为2时，根据公式F＝ ＝ ＝125 N，若n为3时，根据公式F＝ ≈83.3 N，故选项A的说法是错误的。
9. 答案：解析：本题考查学生对功率计算公式的应用，利用G＝mg、W＝Gh和P＝W/t即可求出所要求的物理量。
答案：1 200　100
10. 解析：根据杠杆的平衡公式F1L1＝F2 L2可得GE×OE＝GC×OC，mEg×OE＝mCg×OC，则mE×9.8 N/kg×10 m＝1.5×103 kg×9.8 N/kg×15 m，配重体的质量应为：mE＝2.25×103 kg；当滑轮移到D点时能够安全起吊重物的最大质量：2.25×103 kg×9.8 N/kg×10 m＝mD× 9.8 N/kg×25 m，mD＝900 kg。
答案：2.25×103　900
11. 解析：由图可知，轴随自动升降衣架一起移动的滑轮有两个，所以图中动滑轮有两个，定滑轮的实质为等臂杠杆，可以改变拉力的方向，但不省力，由于绳子的自由端最终是通过定滑轮施加动力的，所以此装置能改变动力的方向。
答案：两　能
12. 解析：拉力做功的功率P＝ ＝100 W，
η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝40%。
答案：100　40%
13. 解析：推力对木箱做的功W总＝Fs＝300 N×5 m＝1 500 J，
克服木箱重力做的有用功W有＝Gh＝1 200 N×1 m＝1 200 J，
所以斜面的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
答案：1 500　80%
14. 解析：W有＝Gh＝800 N×9 m＝7 200 J，η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
答案：7 200　80%
15. 解析：力臂是从支点到力的作用线的距离。先作出力F1的作用线(即将F1延长)，然后从支点O向力F1的作用线作垂线，支点到垂足的距离为力F1的力臂。
答案：如图所示
 
16. 解析：杠杆的左端低、右端高，要把平衡螺母向左调，使杠杆在水平位置平衡。通过计算表格中的数据，可得动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1L1＝ F2L2。
答案：(1)左　水平位置
(2)F1L1＝F2L2(动力×动力臂＝阻力×阻力臂)
(3)将不同的物理量进行了加法运算
17. 解析：
 
(1)有用功：W有用＝Gh＝850 N×3 m＝2 550 J。
(2)绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×3 m＝9 m
总功：W总＝Fs＝300 N×9 m＝2 700 J。
(3)额外功：W额外＝W总－W有用＝2 700  J－2 550 J＝150 J。
( 4)动滑轮的重力：G动＝ ＝50 N。
(5)滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%≈94%。
答案：(1)2 250 J　(2)2 700 J　(3)150 J　(4)50 N　(5)94%

 

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