中考冲刺单元测试(四) 简单机械 功与功率 机械效率

单元测试（四） 简单机械 功与功率 机械效率
一、选择题（每题4分，共32分） 1.如图所示的滑轮组装置中，所挂的重物的重力G=50N ，施加在绳子自由端的拉力为F=30N 时，重物用5s 时间匀速上升0.2m ，绳重及一切摩擦均可忽略不计．由此可知（ D ） A ．该装置的机械效率为60% B ．拉力做功的功率为1.2W C ．所做额外功为1J
D ．该装置中动滑轮重为
10N
2.下图所示的用具中，属于费力杠杆的是 （ A ）
3.甲、乙、丙三同学分别用一个动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，记录数据如下表，不计绳重及滑轮摩擦，下列说法正确的是（ C ） A.做功最快的是甲 B.做功最多的是乙 C.效率最高的是丙
D.动滑轮的作用是改变用力方向
4.（2013北京）下列有关力做功的说法中正确的是( A ) A ．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 B ．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 C ．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功 D ．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
5.（2013临沂）下冽关于简单机械的理解，正确的是(B ) A.吃饭用的筷子是个省力杠杆
B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C.使用杠杆，就是为了省力
D.使用定滑轮不省力，但可以省距离
6.（2013沧州模拟）某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的汽车进行观察研究。

他们查
A ．镊子
B ．钳子
C ．起子 D
．剪子
到车重为1.2×104N，车运动时受阻力2000N，记录了汽车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象如图所示。

下列相关说法正确的是（D）
A．汽车在2-5s内的平均速度大于在0-2s内的平均速度
B．0-2s内汽车重力做功2.4×104J
C．0-2s内汽车的牵引力小于5-7s内汽车的牵引力
D．0-2s内汽车的功率小于5-7s内汽车的功率
7.（2013苏州）在如图所示的四位科学家中，以其名字命名功率
．．单位的是（ C ）
8. （2013武汉）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。

若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（B）
A.45N、50%
B.45N、75%
C.60N、50%
D.60N、75%
二、填空题（每空2分，共30分）
9.（2013舟山）如图是液压起重车的示意图。

使用时液压杆将起重臂顶起，可将重物吊起并安放到需要的地方。

(1)起重机钢索下端有一滑轮，这是动滑轮。

(2)吊起重物时，应将液压起重车后部的四个金属支架放下以代替后轮，这除了起稳定作用外，还能减小对地面的压强。

(3)顶起起重臂时，液压杆向上顶起的力大于重物的重力。

10. （2013上海）如图所示，滑轮 A 可以看作是等臂杠杆（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均为20牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F2的大小为10 牛；物体上升时，它的重力势能增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

11. （2013唐山丰南区模拟）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，甲所用的拉力大于乙所用的拉力；甲滑轮组的效率等于乙滑轮组的效率（填“大于”、“等于”或“小于”）。

12.如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计。

将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度匀速拉动物体时受到的摩擦力f=G/10，则物体的重力为30N；在2s内物体移动的距离为 2 m；拉力F为 1 N；拉力F的功率为 3 W。

（g=10N/kg）
13.工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，用时5s，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用功W有用=450J，该滑轮组此时的机械效率η=75%，人拉绳子拉力的功率P=120W。

三、作图题（4分）
14. （2013·衡水模拟）在图丁中画出杠杆所受动力F的力臂．
答案：见上图。

四、实验探究题（共20分）
15.（2013·廊坊模拟）在“探究动滑轮机械效率”时，某小组利用自重不同的滑轮组进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：
实验 序号 钩码 重/N 重/N 拉力/N 钩码上升高度/m 测力计移动
距离/m 有用功/J 总功
/J 机械效
率/% ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0 ③
6
0.5
3.3
0.2
0.4
1.2
（a ）
（b ）
（1）完成表格中第3次（a ）（b ）计算，填在下面横线上： （a ）1.32 ； （b ）90.9（或90.91或91） 。

（2）通过比较①与②两次实验（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重与有关（选填“有关”或“无关”）。

（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较①与③ 两次实验（选填实验序号），可知他观点是错误（选填“正确”或“错误”）。

16. （2012·南京）物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量力臂。

（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为 1 N 。

（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 B （填字母）。

A ．没有改变力的大小
B ．没有改变力的方向
C ．没有改变力的作用点
D ．实验次数较少，结论具有偶然性 四、计算题（共14分,17题6分，18题8分）
17.（2013·沧州模拟）工人师傅利用如图装置在5s 内将一个重为4500N 的物体沿水平方向
测量 序号 动力 F 1/N 动力臂 l 1/cm 阻力 F 2/N 阻力臂 l 2/cm ① 1 20 2 10 ② 2 15 1.5 20 ③
3
5
1
15
匀速向左拉动2m ，已知作用在绳自由端的拉力F 为400N ，物体的底面积为1.5m 2，若物体滑动时受到的摩擦力大小是物重的0.2倍．求： （1）物体A 对地面的压强； （2）拉力F 做的功和功率； （3）滑轮组的机械效率。

解：（1）物体A 对地面的压强：p=F/ S =G /S =4500N/ 1.5m 2 =3000Pa ； （2）拉力F 做的功：W 总=Fs=400N ×3×2m=2400J ， 拉力F 做功的功率：P 总=W 总 /t =2400J/ 5s =480W ；
（3）克服摩擦力做的有用功：W 有=fs=G ×0.2×s=4500N ×0.2×2m=1800J ， 滑轮组的机械效率：η=W 有 /W 总 =1800J/ 2400J =75%． 18. （2013•石家庄28中二模）工人用如图所示的滑轮组和竹筐把质量为1t 的沙子提升到高
处。

已知竹筐能承受的最大压强是3000pa ，竹筐的底面积是60×60cm 2
,工人提空框上去时用力大小是60N ，g=10N/kg ，不计绳重及摩擦。

（1）工人提升880N 的沙子上升了3m ，用时30s ，则工人做功的功率是多少？
（2）在保证安全的情况下，工人每次提升多重的沙子，装置的机械效率最大，此时装置的机械效率是多少？
（3）若把全部的沙子提升到3m 高处，则工人至少要做多少额外功？
解：（1）因为不计绳重和摩擦有：
n G G F 筐
动+=
，所以G 动+G 筐=nF =2×60N=120N
提升880N 沙子时绳端拉力大小：N
0052N
808120N /
=+=++=n G G G F 砖筐动 0.1m/s 30s
3m
===t S v 物物
工人做功功率P =F 绳v 绳=F 绳nv 物=500N×2×0.1m/s=100W
（2）一次能提升沙子的最大重力是G =F =ps =3000Pa×60×60×10-4m 2=1080N
%9012010801080N
%100=+=++==
⨯=
N
N G G G G FS Gh W W 筐动总
有η
（3）因为
26.91080N/kg
101000kg =⨯N
所以要把1t 的沙子提完，则至少要提10次
每一次的额外功大小是W 额=（G 动+G 筐）h =120N×3m=360J 所以都提完总共做的额外功大小是W 额总=360J×10=3600J
初中物理试卷
金戈铁骑制作。