_北师大版物理八年级第九章 机械和功

自我综合评价[测试范围：第九章时间：40分钟分值：100分]一、选择题(每题3分，共30分)1．如图所示的简单机械中，使用时属于费力杠杆的是()2．如图所示的几种情景中，人做了功的是()A．图甲：踢出去的足球在草地上滚动B．图乙：司机推汽车，汽车纹丝不动C．图丙：女孩把一箱报刊搬起来D．图丁：学生背着书包在水平地面上行走3．某人用100 N的力提起了350 N的重物，那么他可能使用了()A．一个定滑轮B．一个动滑轮C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组D．一个杠杆4．如图所示的简单机械，忽略摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是()5．如图所示，体重较大的大人与体重较小的小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是()A．大人与小孩做功相同，两人功率相同B．大人与小孩做功相同，小孩功率大C．大人比小孩做功多，大人功率大D．大人比小孩做功多，小孩功率大6．下列说法中正确的是()A．机械的效率越高，功率就越大B．省力的机械一定费距离C．省力的机械省力越多，则效率越高D．费距离的机器一定省功7．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是()A．杠杆仍能平衡B．杠杆不能平衡，左端下沉C．杠杆不能平衡，右端下沉D．无法判断8．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。

该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。

假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是()A．撑杆对吊臂的作用力不断增大B．钢绳对吊臂的作用力不断增大C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小9．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在10 s内将重为40 N的物体G匀速提升1 m，每个滑轮的重均为20 N，不计绳重及摩擦，下列有关说法正确的是()A．F甲小于F乙B．F甲做功的功率小于F乙做功的功率C．甲和乙两滑轮组所做的有用功相等D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率10．质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。

下列说法中错误的是(g取10 N/kg)()A．已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重B．若工人在1 min内将货物匀速向上提升了6 m，作用在钢绳上的拉力为400 N，拉力的功率为120 W C．动滑轮的重力为200 ND．该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是90.9%二、填空题(每空3分，共30分)11．如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内某轴转动。

根据你的生活经验，你认为________较易损坏，理由是__________________________________。

12．如图所示，斜面长度为0.3 m，高度为0.2 m，重为10 N的小球A从斜面滚到水平面的过程中，重力做功为________J，斜面对小球的支持力为6 N，支持力对小球做功为________J。

小球在水平面上撞击木块后，与木块一起运动了0.5 m，重力对小球做功为________J。

13．小明用如图所示的动滑轮提起重140 N的水桶，动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦)，小明拉绳子的力为________N；如果向水桶内再加入40 N的水，小明拉绳子的力为________N，此时动滑轮的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

14．用动滑轮水平匀速拉动物体，如图所示，已知物体重50 N，弹簧测力计示数为8 N，作用在绳子末端的拉力F为5 N，当物体水平移动的速度为0.3 m/s时，拉力F的功率是________W，使用动滑轮的效率是________。

三、作图题(共6分)15．(3分)如图所示，用一根硬棒撬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力撬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图。

16．(3分)在图中画出使用滑轮组提升物体最省力的绳子绕法。

四、实验探究题(共26分)17．(14分)下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。

(每个钩码重0.5 N)(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡。

(2)如图甲所示：①在杠杆A处挂4个钩码，则在B处应挂________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。

②把B处的钩码取下，在B处施加一个竖直向下的拉力F，当F＝________N时，杠杆仍然在水平位置平衡。

当拉力F向右倾斜时，若仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是________________________________________________________________________。

(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究，考虑杠杆________的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数________(选填“大于”“小于”或“等于”)4 N。

18．(12分)用如图所示的实验装置，某小组“测滑轮组的机械效率”，实验中得到的数据如表所示。

图(1)通过表中数据可分析出，第2次实验是用图________(选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验。

(2)通过第1、2次实验的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮质量越大，滑轮组的机械效率越________。

(3)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝________m，机械效率η＝________。

(4)只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要________这一测量工具。

(5)小组同学采用如图丙所示的装置，改变动滑轮重G动，提升同一物体进行多次实验，根据获得数据并绘制出如图丁所示的图像，分析图像中的A点可知，被提升物体的重力为________N。

(忽略绳重和摩擦)五、计算题(8分)19．如图所示是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10 s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1 m，已知拉力F为400 N，建筑材料的重力G为900 N，求：(1)绳子自由端移动的距离。

(2)此滑轮组的机械效率。

(3)拉力F的功率。

详解详析1．B 解析： 起子、钢丝钳、订书机在使用时动力臂均大于阻力臂，是省力杠杆；镊子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。

2．C 3．D 4．A5．C 解析： 爬楼梯过程中克服自身重力做功，根据公式W ＝Gh 知，相同的楼梯，h 相同，大人的重力大于小孩的重力，所以大人比小孩做的功多；根据功率的计算公式P ＝Wt 知，时间t 相同，大人比小孩做功多，所以大人功率大。

6．B7．C 解析： 原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A 、B 的重力，其对应的力臂分别为OC 、OD ，如图所示：根据杠杆的平衡条件可得：m A gOC ＝m B gOD ， 由图示可知，OC ＜OD ，所以m A ＞m B ；当向支点移动相同的距离ΔL 时，两边的力臂都减小ΔL ，此时左边的力和力臂的乘积为 m A g (OC －ΔL )＝m A gOC －m A g ΔL ， 右边的力和力臂的乘积为m B g (OD －ΔL )＝m B gOD －m B g ΔL ，由于m A ＞m B ，所以m A g ΔL ＞m B g ΔL ； 则m A gOC －m A g ΔL ＜m B gOD －m B g ΔL 。

因此杠杆将向悬挂B 物体的一端即右端倾斜。

8．D 解析： 在起吊过程中，伸缩撑杆对吊臂的力始终垂直于吊臂，动力臂大小不变；钢绳对吊臂的作用力作为阻力，大小等于货物的重力，大小不变；提升重物过程中阻力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件，F 1L 1＝F 2L 2，因为L 1和F 2不变，L 2减小，则撑杆对吊臂的作用力不断减小。

9．C 解析： 使用甲滑轮组时，n ＝2，所以施加的拉力为F 甲＝12(G 物＋G 轮)＝12×(40 N ＋20 N)＝30 N ，使用乙滑轮组时，n ＝3，所以施加的拉力为 F 乙＝13(G 物＋G 轮)＝13×(40 N ＋20 N)＝20 N 。

则F 甲大于F 乙，故A 错误。

使用甲滑轮组时，绳端移动的距离为 s 甲＝2×1 m ＝2 m ，拉力做的功为W 甲总＝F 甲s 甲＝30 N ×2 m ＝60 J ； 使用乙滑轮组时，绳端移动的距离为 s 乙＝3×1 m ＝3 m ， 拉力做的功为W 乙总＝F 乙s 乙＝20 N ×3 m ＝60 J 。

F 甲做的功等于F 乙做的功，时间相同，由P ＝Wt 可知，F 甲做功的功率等于F 乙做功的功率，故B 错误。

使用甲、乙两个滑轮组，目的都是将重为40 N 的物体G 匀速提升1 m ， 则做的有用功均为W 有用＝Gh ＝40 N ×1 m ＝40 J ，故C 正确。

不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总＝GG ＋G 动，由题知物重相同、动滑轮重也相同，所以甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率，故D 错误。

10．D 解析： 机械中摩擦力及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的因素还有物重、动滑轮重，故A 正确；由图可知，n ＝3，则绳端移动的距离： s ＝3h ＝3×6 m ＝18 m ，拉力做的功：W 总＝Fs ＝400 N ×18 m ＝7200 J ， 拉力的功率：P ＝W 总t ＝7200 J60 s＝120 W ，故B 正确；由图乙可知，物重G ＝300 N 时，滑轮组的机械效率η＝60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总＝Gh Gh ＋G 动h ＝GG ＋G 动＝60%，即300 N300 N ＋G 动＝60%，解得：G 动＝200 N ，故C 正确；已知工人的质量为60 kg ，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： F 最大＝G 人＝m 人g ＝60 kg ×10 N/kg ＝600 N ，由F ＝13(G ＋G 动)可得，提升的最大物重：G 最大＝3F 最大－G 动＝3×600 N －200 N ＝1600 N ，则滑轮组的最大机械效率：η最大＝G 最大G 最大＋G 动＝1600 N1600 N ＋200 N ×100%≈88.9%，故D 错误。