人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械高频考点知识梳理

人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械高频考点知识梳理
单选题
1、下列工具正常使用时，能省力的是（）
A．瓶盖起子
B．托盘天平
C．筷子夹食品
D．理发剪刀
答案：A
A．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
B．托盘天平是一个等臂杠杆，既不省力也不费力，故B不符合题意；
C．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．理发剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。

故选A。

2、如图所示是“天和”核心舱机械臂，机械臂的功能类似于人的手臂，它有7个关节，长度可达10多米，具有抓住、拉回、锁死等功能。

下列用具使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（）
A．筷子B．羊角锤
C．核桃夹D．瓶盖起子
答案：A
机械臂在使用过程中，类似于人的手臂，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。

A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离，故A不符合题意；
BCD．羊角锤、核桃夹、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆；故BCD不符合题意。

故选A。

3、如图所示，杠杆重20N，用此杠杆先后两次将挂在同一位置的重为G1＝50N和G2＝100N的重物匀速提升，分别使重物上升了h1＝0.4m和h2＝0.2m，则下列说法正确的是（）
A．第1次做的有用功多
B．第2次做的额外功多
C．第1次做的总功少
D．第2次机械效率大
答案：D
A．第一次做的有用功为
W
有1
=G1ℎ1=50N×0.4m=20J 第二次做的有用功为
W
有2
=G2ℎ2=100N×0.2m=20J 两次做功相等，故A错误；
B．第一次做的额外功
W
额1
=Gℎ1=20N×0.4m=8J 第二次做的额外功为
W
额2
=Gℎ2=20N×0.2m=4J 所以第二次做的额外功少，故B错误；
C．第一次做的总功为
W
总1=W
有1
+W
额1
=20J+8J=28J
第二次做的总功为
W
总2=W
有2
+W
额2
=20J+4J=24J
所以第一次做的总功多，故C错误；D．第一次机械效率为
η1=W
有1
W
总1
×100%=
20J
28J
×100%≈71%
第二次机械效率为
η2=W
有2
W
总2
×100%=
20J
24J
×100%≈83%
所以第二次机械效率大，故D正确。

故选D。

4、用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（）
A．拉力F为80NB．10s内绳子自由端移动2m
C．3s内物体重力做功180JD．拉力F的功率为16W
答案：D
A．物体所受摩擦力为
f=0.2G=0.2×300N=60N
由图可知，相当于两段绳子拉着物体，又由于物体匀速运动，绳子拉物体的拉力等于摩擦力，则有
η=W
有
W
总
=
fs
物
Fs
绳
=
fs
物
2Fs
物
=
f
2F
所以拉力为
F=f
2η=
60N
2×75%=40N
故A错误；
B．绳端移动的距离为
s 绳=ns
物
=2s
物
=2v
物
t=2×0.2m/s×10s=4m
故B错误；
C．重力方向竖直向下，在力的方向上，物体没有移动，故重力不做功，故C错误；D．绳子端移动速度为
v 绳=2v
物
=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力功率为
P=Fv
绳
=40N×0.4m/s=16W
故D正确。

故选D。

5、如图所示的杠杆中，要提起重物最省力必须（）
A．沿F1方向施力B．沿F2方向施力C．沿F3方向施力D．都一样
答案：B
因为重物的重力和阻力臂一定，所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值，则力臂越长，作用力就越小，所以在B点施加垂直于杠杆的力时，力臂为OB，此时力臂最长，即F2方向的力最小，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

6、如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。

则斜面的机械效率为（）
A．Gℎ
fs B．Gℎ
Fs
C．Gℎ
(F+f)s
D．Gℎ
(F−f)s
答案：B
有用功为
W有=Gh
总功为
W总=Fs
斜面的机械效率为
η=W
有
W
总
=Gℎ
Fs
故选B。

7、如图，一端细一端粗的直棒，直棒上AB两处各放相同的蜡烛，然后在O点支起来并使直棒在水平位置平衡，O恰为AB的中点，同时点燃这两支蜡烛，当两支蜡烛都燃烧掉一半之后，直棒将（）
A．A端上升B．仍然平衡C．B端上升D．无法判断
答案：B
根据图示可知，OA=OB，当燃烧相同的蜡烛后，由于左侧减少的力与力臂的乘积等于右侧减少的力与力臂的乘积，剩余蜡烛与相应力臂的乘积A端等于B端，因此两端仍然平衡，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

8、如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B两个物体。

物体提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法一定正确的是（）
A．若G A＝G B，则η甲＞η乙
B．若F A＝F B，则η甲＞η乙
C．若G A＜G B，则F A＞F B
D．若F A＞F B，则G A＜G B
答案：B
由图可知，甲滑轮组承重的绳子股数n甲＝3，乙滑轮组承重的绳子股数n乙＝2。

A．不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率
η=W
有
W
总
×100%=
G
物
ℎ
G
物
ℎ+G
动
ℎ
×100%=
G
物
G
物
+G
动
×100%
若G A＝G B，由题知动滑轮重力相同，则
η甲＝η
乙
故A错误；
B．由图可知，n甲＝3，n乙＝2，由
F=1
n
（G+G
动
）
可得，提升物体的重力
G＝nF﹣G
动则两物体的重力分别为
G A＝3F A﹣G
动
G B＝2F B﹣G
动若F A＝F B，由上式可知
G A＞G B
根据
η＝
G
G+G
动
×100%
可知，则
η甲＞η
乙
故B正确；
C．甲滑轮组绳子自由端的拉力
F 甲＝
1
3
（G A+G
动
）=
1
6
×（3G A+3G
动
）
乙滑轮组绳子自由端的拉力
F 乙＝
1
2
（G B+G
动
）=
1
6
×（2G B+2G
动
）
若G A＜G B，由上式可知，无法判断F A与F B的大小关系，故C错误；D．由B项解答可知，两物体的重力分别为
G A＝3F A﹣G
动
G B＝2F B﹣G
动
若F A＞F B，由上式可知，无法判断G A与G B的大小关系，故D错误。

故选B。

9、把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（）
A．A、B均静止B．无法确定A、B的运动情况
C．A上升D．A下降
答案：D
B所在的滑轮随重物一起移动，为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮不随重物一起移动，为定滑轮，定
滑轮不省力；A与B质量相等，则重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将B拉起只需A重力的一半即可，所以放手后A下降，B上升。

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

10、如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂l阻和动力F动的变化情况是（）
A．l阻不变，F动变大B．l阻不变，F动不变
C．l阻变大，F动变大D．l阻变大，F动不变
答案：C
由题意可知，在用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，剪刀与没有剪断的纸，接触位置在不断向前移动，支点是剪刀中间那个位置，那么纸对剪刀的作用力是阻力，这个力的力臂是阻力臂，从图中可以看到，阻力臂
在不断变大，即l阻变大，这个阻力可以看作是大小不变，人手在剪刀上出的力是动力，对应的是动力臂，从图
中可以看到，动力臂大小不变，这个缓慢剪断的过程中，可把剪刀看作处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件，
可得
F 阻l
阻
=F
动
l
动
F 阻大小不变，l
阻
在变大，l
动
大小不变，则F
动
在变大。

故选C。

11、如图所示，木板A放在一水平面上，用16N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.3m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B相对于地面静止，弹簧测力计示数为2N，若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是（）
A．木板A与地面的摩擦力为2N
B．滑轮向右移动的速度为0.3m/s
C．物块B受到的摩擦力为2N，方向水平向左
D．绳子拉木板的功率为2.4W
答案：D
A．因为不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦，拉力F=16N，根据动滑轮的特点可知，每段绳子上的力为8N。

又因为弹簧测力计的示数为2N，物体B相对于地面静止，所以物体B与木板A之间的摩擦力为2N。

木板受到向右的
绳子拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力，所以地面对木板A的摩擦力是
f A=8N-2N=6N
故A错误；
B．木板A的移动速度为0.3m/s，动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度，等于木板移动速度的二分之一，大小为0.15m/s，故B错误；
C．物块B始终静止，由力的平衡条件可得，物块B受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为2N，方向水平向右，故C错误；
D．绳子拉木板的功率是
P=F′v=8N×0.3m/s=2.4W
故D正确。

故选D。

12、一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂l F、重力G和它的力臂l G的
变化情况是（）
A．F增大，l F增大B．F减小，l F增大
C．G不变，l G减小D．G不变，l G增大
答案：D
杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，支点到力F作用线的垂直距离在变短，即动力臂l F变短，支点
到重力作用线的垂直距离在变长，即阻力臂l G变长，由杠杆平衡条件Gl2=Fl1可知，在G不变，l G变长，l F变短，则F变大。

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

13、用如图所示的滑轮组在ls内将重为10N的物体沿竖直方向匀速提升0.2m，作用在绳子自由端的拉力F为4N，不计绳重和滑轮轴间的摩擦。

在上述过程中，下列物理量计算结果正确的是（）
A．动滑轮的重量为1NB．总功功率为2W
C．额外功为0.4JD．滑轮组的机械效率为75%
答案：C
A．由公式
F=1
n
（G
物
+G
动
）
可得，动滑轮的重力为
G 动=nF−G
物
=3×4N−10N=2N
故A错误；
B．拉力F移动的距离s为
s=nℎ=3×0.2m=0.6m 则总功功率为
P=W
总
t
=
Fs
t
=
4N×0.6m
1s
=2.4W
故B错误；
C．总功与有用功分别为
W
总
=Fs=4N×0.6m=2.4J
W
有用
=Gℎ=10N×0.2m=2J 则额外功为
W
额=W
总
-W
有用
=2.4J−2J=0.4J
故C正确；
D．滑轮组的机械效率为
η=W
有用
W
总
×100%=
2J
2.4J
×100%=83.3%
故D错误。

故选C。

14、如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是（）
A．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂短
B．F甲<F乙，因为乙方法的动力臂长
C．F甲>F乙，因为乙方法的阻力臂短
D．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
答案：D
两次抬起水泥板杠杆的示意图如下图所示：
两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件
F=Gl
阻
l
动
=
1
2
G
所以前后两次所用的力相同，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

15、如图所示，用110N的拉力刚好可以拉动一重为300N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为600N 的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），则动滑轮所受的重力G动和拉力分别为（）
A．140N 185NB．30N 185NC．30N 210ND．80N 210N
答案：C
由图知道，n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F=1
3(G
物
+G
动
)知道，动滑轮的重力
G
轮
=3F−G=3×110N-300N=30N 拉动重为600N的物体时绳子自由端拉力
F′=1
3
(G′+G
轮
)=
1
3
×(600N+30N)=210N
故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

多选题
16、如图所示是“六桨客船”，节选自我国古代科技著作《天工开物》中的图片，下列说法正确的是（）
A．划水的船桨是一个费力杠杆
B．划水的船桨对水的作用力改变了客船的运动状态
C．客船上的乘客越多时，船受到的水的浮力越大
D．停止划桨后，客船还会继续前进一段距离，是因为受到惯性的作用
答案：AC
A．划水的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是个费力杠杆，故A正确；
B．划水时船桨对水有向后的作用力，由于力的作用是相互的，水同时对船桨有向前的作用力，正是水对船桨向前的作用力使船的运动状态发生了改变，故B错误；
C．船漂浮在水面上，由漂浮条件可知浮力等于自身总重力，当客船上的乘客越多时，客船自身总重力增加，船受到的水的浮力越大，故C正确；
D．停止划桨后，客船还会继续前进一段距离，是因为具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。

故选AC。

17、用甲、乙两滑轮组，在相同的时间内，将重力均为G的两物体分别提升相同的高度。

已知每个滑轮的质量
均相同，不计绳重和摩擦，绳端拉力分别为F1、F2，拉力做功的功率为P1、P2，甲、乙两滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列比较正确的是（）
A．F1=F2B．F1>F2C．P1＜P2D．η1=η2
答案：BD
AB．甲滑轮组上承担重量的绳子股数n1=2，乙滑轮组上承担重量的绳子股数n2=3，所以甲滑轮组上绳端拉力为
F1=G+G
轮
n1
=
G+G
轮
2
乙滑轮组上绳端拉力为
F2=G+G
轮
n2
=
G+G
轮
3
所以F1>F2，故A错误，B正确；
C．设甲乙滑轮组上物体上升的高度为h，则甲滑轮组上绳端移动的距离为s1=2ℎ，乙滑轮组上绳端移动的距离为s2=3ℎ，拉物体的时间为t，甲滑轮组上拉力做功的功率为
P1=W1
t=
F1s1
t=
G+G
轮
2×2ℎ
t=
(G+G
轮
)ℎ
t
乙滑轮组上拉力做功的功率为
P2=W2
t=
F2s2
t=
G+G
轮
3×3ℎ
t=
(G+G
轮
)ℎ
t
所以两个滑轮组上拉力做功的功率P1=P2，故C错误；D．两个滑轮组做的有用功相等，都为
W
有
=Gℎ两个滑轮组做的额外功相等，都为
W
额=G
轮
ℎ
两个滑轮组做的总功相等，都为
W
总=W
有
+W
额
=Gℎ+G
轮
ℎ
所以甲、乙两滑轮组的机械效率相等，即
η1=η2
故D正确。

故选BD。

18、（双选）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。

当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）
A．动滑轮重为100NB．滑轮组的机械效率为80%
C．拉绳子的力F为300ND．有用功为4000J
答案：AB
A．滑轮组的机械效率为
η=W
有
W
总
=
Gℎ
Fs
=
Gℎ
Fnℎ
=
G
nF
由甲图可知，承担重物的绳子段数n为2；由图乙可知，当重物为100N时，该滑轮组的机械效率为50%，此时拉力
F=G
nη
=
100N
2×50%=100N
滑轮组中，拉力、物重及动滑轮重关系为
nF=G+G
动
则动滑轮重为
G
动
=nF−G=2×100N−100N=100N
故A正确；
BC．当某次运送4件货物时，物重为400N，根据拉力、物重和滑轮重的关系可知，此时的拉力为
F′=1
n
(G′+G
动
)=
1
2
×(400N+100N)=250N
此时滑轮组的机械效率
η′=W
有
′
W
总
′
=
G′ℎ
F′s
=
G′ℎ
F′nℎ
=
G′
nF′=
400N
2×250N=0.8=80%
故C错误，B正确；
D．有用功为W
有
′=G′ℎ，但在该题中，货物在竖直方向上移动的距离h未知，则不能计算确定有用功的大小，故D错误。

故选AB。

19、如图所示滑轮组，不计绳重和滑轮的摩擦，若用100N的力使重为500N的物体水平匀速移动30m用时
1min，此时滑轮组的效率为80%，下列说法正确的是（）
A．拉力做的功是9000J
B．有用功的功率为250W
C．物体与地面的摩擦力大小是240N
D．动滑轮重为60N
答案：ACD
A．由图可知，通过动滑轮的绳子股数为n=3，则绳子自由端移动的距离为
s 绳=ns
物
=3×30m=90m
拉力做的功，即总功为
W
拉=W
总
=F
拉
s
绳
=100N×90m=9000J
故A正确；
B．因为滑轮组的效率为80%，根据η=W
有
W
总
可得，有用功为
W
有
=ηW
总
=9000J×80%=7200J
有用功的功率为
P=W
有
t=
7200J
60s
=120W
故B错误；
C．滑轮组对物体所做的功，即为有用功，设绳子对物体的力为F绳物，则有
W
有=F
绳物
s
物
由于物体匀速移动，处于平衡状态，水平方向受到绳子对它的拉力F绳物和摩擦力f是一对平衡力，大小相等，故有
f=F
绳物=
W
有
s
物
=
7200J
30m
=240N
故C正确；
D．不计绳重和滑轮的摩擦，由F
拉=1
n
(G
动
+F
绳物
)可得，动滑轮的重力为
G
动
=nF
拉
−F
绳物
=3×100N-240N=60N
故D正确。

故选ACD。

20、如图，O为该行李箱（里面无物品）的轮轴，OA为可伸缩拉杆（重力可忽略）。

小刚在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F，在他使用行李箱时，下列说法正确的是（）
A．手柄A的位置做的比较宽大是为了减小压强
B．若只把拉杆OA看为杠杆，手对杠杆的力为动力，则箱体的重力为阻力
C．使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置，此过程力中F大小不变
D．拖动行李箱时总是先拉出上方的拉杆，这样可以增大动力臂，从而达到省距离目的
答案：AC
A．手柄部分比较宽大是在压力一定时，增大受力面积减小压强，故A正确；
B．若只把拉杆OA看为杠杆，此时O为支点，手对杠杆的力为动力，箱体对杠杆的压力为阻力，故B错误；C．使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，即阻力不变，而阻力臂减小，当力F的方向竖直向上时，动力臂和阻力臂如下图所示（其中l1=OB，l2=OC）：
由△ODC∽△OAB可知
l2 l1=
OC
OB
=
OD
OA
l2
l1
不变，由
F F2=l2
l1
可知，力F的大小不变，故C正确；
D．拖动行李箱时拉出行李箱上方的拉杆，行李箱的重以及重力的力臂不变，拉力的力臂变大，根据杠杆平衡条件可知拉力减小，即拉出行李箱上方的拉杆的目的是：增大动力臂，省力但费距离，故D错误。

故选AC。

21、建筑工地上，工人利用滑轮组将重400N的物体A在10s内匀速上升1m，已知绳子的自由端拉力F=250N，不计绳重和轮与轴的摩擦，在提升重物的过程中说法正确的是（）（g=10N/kg）
A．使用该滑轮组可以省力，但是不可以改变力的方向
B．动滑轮重为100N
C．拉力F的功率为75W
D．滑轮组的机械效率为80%
答案：BD
A．该滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，动滑轮可以省力，定滑轮可以改变力的方向，故A错误；
B．绳子自由端的拉力为F=250N，故连接在动滑轮上的绳子每根的拉力均为250N。

由于物体匀速上升，处于平衡状态，根据二力平衡原理可知，动滑轮与物体的重力等于连接在动滑轮上的绳子的拉力，共有两根绳子向上
拉动滑轮，故G
物+G
轮
=2F
拉
，则
G
轮
=2F
拉
−G
物
=2×250N−400N=100N
故B正确；
C．物体上升的速度
v 物=
s
t
=
1m
10s
=0.1m/s
有两根绳与动滑轮连接，则绳子自由端的移动速度为
v 绳=2v
物
=2×0.1m/s=0.2m/s
则拉力F的功率为
P=F
拉v
绳
=250N×0.2m/s=50W
故C错误；
D．拉力做的总功为
W
总
=Pt=50W×10s=500J 物体克服重力做功为
W
有
=Gℎ=400N×1m=400J
滑轮组的机械效率为
η=W
有
W
总
=
400J
500J
×100%=80%
故D正确。

故选BD。

22、如图甲所示，工人用动滑轮提升重物。

第一次，将质量为70kg的重物以0.1m/s的速度匀速提升，竖直向上作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙中a所示。

第二次，将另一重物以0.2m/s的速度匀速提升，拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙中b所示。

不计绳重和摩擦，g取10N/kg。

下列说法正确的是（）
A．第一次提升重物时，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．第一次提升重物时，工人在20s内所做的功为1600J
C．第二次提升重物时，动滑轮对重物做功的功率为60W
D．先后两次提升重物时，该动滑轮的机械效率之比为21：16
答案：ABD
A．由图乙可知，第一次提升重物时，在100s内拉力做的功为8×103J，则拉力做功的功率为
P=W
t
=
8×103J
100s
=80W
由图甲可得，该滑轮绳子的承重段数n=2，绳子自由端移动的速度为
v=nv物1=2×0.1m/s=0.2m/s
根据公式P=Fv可得，绳子自由端的拉力为
F=P
v
=
80W
0.2m/s
=400N
故A正确；
B．由图乙可得，第一次提升重物时，工人在20s内所做的功为1.6×103J=1600J 故B正确；
C．由题意可得，第一次提升重物的重力为
G=mg=70kg×10N/kg=700N
第一次提升重物时，绳子自由端的拉力为400N，由于不计绳重和摩擦，所以可以根据公式F=1
n (G+G
动
)得动
滑轮的重力为
G
动
=nF−G=2×400N−700N=100N
由图乙可知，第二次提升重物时，在100s内拉力做的功为6×103J，则拉力做功的功率为
P′=W′
t
=
6×103J
100s
=60W
由图甲可得，该滑轮绳子的承重段数n=2，绳子自由端移动的速度为
v′=nv
物2
=2×0.2m/s=0.4m/s 根据公式P=Fv可得，绳子自由端的拉力为
F′=P′
v′
=
60W
0.4m/s
=150N
由于不计绳重和摩擦，所以可以根据公式F=1
n (G+G
动
)得第二次提升重物的重力为
G′=nF′−G
动
=2×150N−100N=200N 根据P=Fv可得，第二次提升重物时，动滑轮对重物做功的功率为
P′′=G′v
物2
=200N×0.2m/s=40W 故C错误；
D．由题意可得，根据公式
η=W
有用
W
总
×100%=
Gℎ
Fs
×100%=
Gℎ
Fnℎ
×100%=
G
nF
×100%
可得，先后两次提升重物时，该动滑轮的机械效率之比为
ηη′=
G
nF
G′
nF′
=
G
G′
×
F′
F
=
700N
200N
×
150N
400N
=
21
16
故D正确。

故选ABD。

23、如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%。

则在此过程中，下列说法正确的是（）
A．绳子自由端移动的距离为3mB．有用功为400J
C．拉力F的功率为9WD．物体与地面间的滑动摩擦力为90N
答案：AC
A．物体移动的距离
s物=v物t=0.1m/s×10s=1m
由图可知动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的距离
s绳=3s物=3×1m=3m
故A正确；
B．拉力做的总功
W总=Fs绳=30N×3m=90J 拉力做的有用功
W有=W总η=90J×80%=72J 故B错误；
C．拉力F的功率
P=W
总
t
=
90J
10s
=9W
故C正确；
D．物体与地面间的滑动摩擦力为
f=W
有
s
物
=72J
1m
=72N
故D错误。

故选AC。

24、如图所示为小刚外出所拿的行李箱，О为该行李箱的轮轴，OA为可伸缩拉杆（重力可忽略），把箱体和拉杆OA看成一个整体。

小刚在拉杆端点A处施加一始终垂直于拉杆的力F，在他使用行李箱时，下列说法正确的是（）
A．如图所示，该行李箱是一个省力杠杆
B．小刚在拖动行李箱时总是先拉出上方的拉杆，这样可以增大动力臂，从而达到省距离目的
C．小刚使箱体从图示位置绕О点缓慢逆时针转至接近竖直位置，此过程力中F始终不变
D．手柄A的位置做的比较宽大是为了减小压强
答案：AD
A．由图可知，重力是该杠杆的阻力，F是动力，动力臂大于阻力臂，所以该杠杆是省力杠杆，故A正确；B．拖动行李箱时拉出行李箱上方的拉杆，行李箱的重以及重力的力臂不变，拉力的力臂变大，根据杠杆平衡条件可知，拉力减小，即拉出行李箱上方的拉杆的目的是增大动力臂，省力但费距离，故B错误；
C．如图：
对拉杆产生的阻力是重力对拉杆的压力，则
F2=G cosθ
阻力臂为OB，θ为拉杆与水平面之间的夹角，由于在拉杆端点A处施加一垂直拉杆的力F，动力臂为OA，根据杠杆的平衡条件可得
F•OA=F2•OB
即
F•OA=G cosθ•OB
θ变大，则cosθ会变小，所以力F将变小，故C错误；
D．手柄部分比较宽大是在压力一定时，增大受力面积减小压强，故D正确。

故选AD。

25、体重为700N的工人用如图所示的滑轮组将建材运送到高处。

在某次运送中，工人在20s内将质量为40kg 的建材竖直向上匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为80%。

若两个滑轮的质量相等，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。

下列说法中正确的是（）
A．此过程中该工人对地面的压力的大小为250N
B．此过程中工人拉力做功的功率为62.5W
C．此过程中B处挂钩受到天花板的拉力为600N
D．此工人用这个滑轮组最多能提升质量为130kg的建材
答案：CD
A．工人在20s内将质量为40kg的建材竖直向上匀速提升了5m，滑轮组做的有用功为
W
有
=Gℎ=40kg×10N/kg×5m=2000J
滑轮组的机械效率为80%，绳子做的功为
W
总=
W
有
η
=
2000J
80%
=2500J
绳子的拉力为
F=W
总
s=
2500J
5m×2=250N
对人分析，人受到的重力为700N，绳子对人的拉力为250N，则地面对人的支持力为
F
支
=G−F=700N-250N=450N
故A错误；
B．此过程中工人拉力做功的功率为
P=W
t
=
2500J
20s
=125W
故B错误；
C．动滑轮的重力为
G 动=2F−G
物
=2×250N−40kg×10N/kg=100N
对B处挂钩分析，其受到了两段向下的绳子的拉力和定滑轮的重力，天花板对挂钩的拉力，故天花板对挂钩的拉力为
F 总=2F+G
动
=2×250N+100N=600N
故C正确；
D．根据人的体重可知，绳子最大拉力为700N，对动滑轮分析，该动滑轮能够拉的最大物重为
G 物=2F−G
动
=2×700N−100N=1300N
此工人用这个滑轮组最多能提升质量为
m=G
g=
1300N
10N/kg
=130kg
故D正确。

故选CD。

填空题
26、用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内对物体做的有用功为______J。

答案： A 40 300
[1]由甲图可知，动滑轮被3段绳子拉着，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。

[2]动滑轮的重力为
G 动=nF−G
物
=3×80N−200N=40N
[3]由图可知，3s内物体移动的距离为1.5m，则有用功为
W
有=G
物
s
物
=200N×1.5m=300J
27、如图所示，工人用150N的拉力，在10s内将重为210N的物体匀速提升了2m。

该过程中，工人拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

答案： 60 70%
[1]由图可知承重绳子的有效段数
n=2
物体匀速提升了2m ，绳子自由端通过的距离为
s =2×2m=4m
工人拉力做功的功率为
P =W t =Fs t =150N ×4m 10s =60W
[2]滑轮组的机械效率为
η=W 有W 总=Gℎ′Fs ′=Gℎ′F ×2ℎ′=G F ×2=210N 150N ×2
×100%=70% 28、小明新购了一批书，将书从一楼搬到三楼，小红想测定小明一次全部搬完书的过程中对书做功的功率。

于是小红进行了如下的实验步骤：（A ）测出所有书的总质量m ；（B ）测出楼梯的总长度L ；（C ）测出一楼到三楼的竖直高度h ；（D ）测出小明搬书上楼所用的时间t ；（E ）计算出小明搬书的功率P ．小红的实验步骤中多余的是：____。

（填写步骤前的字母即可）实际中由于书较多，小明采用分两批将书搬上三楼的办法搬完了书，两种搬书的方法：①是把所有书一次搬上楼；②是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。

假设小明搬书上楼的速度相同，两种方法中功率大的是__；机械效率高的是__。

（填序号①或②）
答案： B ① ①
[1]测量小红同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P =mgℎt ； m 为箱子的质量，h 为一楼到三楼的竖
直高度，t 为上楼所用的时间。

所以需要台秤测量箱子的质量 m 、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h ，用秒表测量上楼所用的时间t ，由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度，即步骤B 是多余的；
[2]这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh 可知，两次所做的有用功相等，即W 1=W 2；方法①所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法②所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法②的额外功大于方法①的额外功，故方法②的总功（W 书+2W 人）大于方法①的总功（ W 书+W 人）；
因上楼的速度相同，方法②需要上楼二次，所以方法②所用时间是第一次的两倍，由P =W t 可知P 1＞P 2，即方法①功率大；
[3]两次所做的有用功相等，方法①做的总功较少，由η=W 有
W 总可知， η1＞η2即机械效率高的是方法①。