難點詳解北師大版八年級物理下冊第九章機械和功專項攻克試題

北師大版八年級物理下冊第九章機械和功專項攻克考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、關(guān)于功、功率及機械效率，下列說法正確的是（）A．機械效率越大，機械做功越快 B．做功越多，功率越大C．機械效率越大，做功時間越短 D．做功越快，功率越大2、關(guān)于功、功率機械效率，下列說法中正確的是()A．機械效率高的機器做功一定多 B．機械效率高的機器做功一定快C．功率大的機器做功一定快 D．功率大的機器做功一定多3、用如圖所示的滑輪組拉動水平地面上重1000N的物體A，使物體A在4s內(nèi)勻速前進了4m，物體A受到地面的摩擦力f＝300N，所用拉力F＝120N，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦。下列說法中正確的是（）A．繩子自由端在4s內(nèi)移動了8m B．物體A重力做功的功率為1000WC．物體A克服摩擦力做的功為480J D．滑輪組的機械效率約為83.3%4、如圖所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，使物體以相等速度移動相同的距離。所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個力的作用點移動距離分別是S1、S2、S3，移動速度分別為v1、v2、v3，不計滑輪摩擦，則（）甲：乙：丙：A．F1：F2：F3＝2：1：4S1：S2：S3＝2：1：4B．F1：F2：F3＝2：4：1S1：S2：S3＝2：4：1C．F1：F2：F3＝2：4：1v1：v2：v3＝2：1：4D．F1：F2：F3＝2：1：4v1：v2：v3＝2：4：15、舉重運動員舉著800牛重的杠鈴，在2米高的位置停留了2秒鐘，那么他在這2秒鐘內(nèi)做的功為（）A．800焦 B．0 C．400焦 D．1600焦6、在圖中，手持彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿處于平衡狀態(tài)，測力計的示數(shù)是15牛，若OB＝30厘米，AB＝20厘米，則物體重為（）A．15牛 B．45牛 C．30牛 D．22.5牛7、工人用如圖4所示的動滑輪，將重1000N的物體在5s內(nèi)勻速豎直提升了1m，人對繩自由端的拉力F為600N，不計繩重和摩擦。以下結(jié)論正確的是（）A．動滑輪的有用功為600J B．動滑輪的重力為400NC．滑輪的機械效率為83.3% D．拉力F的功率為120W8、如圖所示裝置中，均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上，懸線一端繞過一固定定滑輪，另一端用線套套在木棒上使棒保持水平?，F(xiàn)使線套從圖示位置逐漸向右移動，但始終使木棒保持水平，則懸線上的拉力T隨移動距離而變化的關(guān)系正確的是(棒和懸線足夠長)()A．逐漸變小 B．逐漸變大C．先逐漸變小，后又逐漸變大 D．先逐漸變大，后又逐漸變小9、小明做完課間操從一樓走到二樓教室，此過程小明克服重力做的功最接近于（）A．15J B．150J C．1500J D．15000J10、甲、乙兩臺機器的功率相等，在相同的時間內(nèi)通過的路程之比為3：1，則甲、乙兩臺機器的（）A．做功之比為1：1，受到的牽引力之比為3：1B．做功之比為1：1，受到的牽引力之比為1：1C．做功之比為1：1，受到的牽引力之比為1：3D．做功之比為1：3，受到的牽引力之比為3：1第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、如圖，在用杠杠撬石頭的過程中，支點在圖中的點，該杠桿屬于杠桿，在用力方向不變的情況下該人想用更小的力撬起石頭，那么他的手應(yīng)該向支點的方向移動（選填“遠離”或“靠近”）。2、如圖所示，工人師傅用一輕質(zhì)動滑輪將重400N的木箱從地面吊到8m高的陽臺上，不計摩擦和繩重，若滑輪重為100N，工人至少要用N的拉力才能拉起木箱，吊到陽臺時共用了10s，繩子的末端移動了m，拉力的功率為W，滑輪的機械效率%。3、如圖所示，工人用定滑輪勻速提升質(zhì)量為20kg的物體，所用的拉力為220N，物體升高的高度為2m．則此過程中的有用功，總功，定滑輪的機械效率．(g取10N/kg)．4、某輕質(zhì)杠桿的動力臂是阻力臂的3倍，則當杠桿平衡時，動力是阻力的倍，此杠桿為（選填“省力杠桿”、“費力杠桿”或“等臂杠桿”，下同）。生活中，吃飯時所用的筷子也可看作杠桿，這是。5、利用如圖所示的滑輪組，小珠用1.5N的拉力拉著重為10N的物體A沿水平方向左做勻速直線運動，輕質(zhì)彈簧測力計的讀數(shù)如圖所示為N。請畫出滑輪組的繞線情況N；此過程中，滑輪組的機械效率是。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、質(zhì)量為2.5t的小型載重汽車，額定功率為100kW，車上裝有5t的砂石，已知汽車在平直公路上勻速行駛時所受阻力是汽車總重的0.02倍，汽車先以15m/s的速度在平直公路上勻速行駛到山坡底，消耗汽油2kg，然后又以額定功率行駛100s的時間，將砂石從坡底運送到50m高的坡頂施工現(xiàn)場（g=10N/kg），求：（1）若空車停在平直公路上輪胎與路面接觸的總面積為0.25m2，此時汽車對路面的壓強為多少？（2）裝砂石的汽車在平直公路上勻速行駛的功率為多少？（3）汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率是多少？2、質(zhì)量為1.8t的小汽車陷人泥濘中，在大家都一籌莫展的時候，聰明的小紅很快想到了辦法，利用所學滑輪組知識，帶領(lǐng)大家將小汽車順利拉出。如圖，若小汽車所受阻力為車重的0.2倍，滑輪組的機械效率為80%（g=10N/kg）。求∶（1）小汽車所受阻力f；（2）繩子自由端拉力F1；（3）樹承受的拉力F2；（4）小汽車以0.1m/s的速度勻速運動時，拉力F的功率。3、身高1.7m．重力為500N的小樂同學在作行課上做俯臥撐運動，此時將他規(guī)為一個杠桿如圖所示。他的重心在A點。則：（g取10N/kg）（1）若他將身體撐起，地面對手的作用力至少要多大？（2）將身體撐起，每次肩膀上升的距離為0.3m，做一個俯臥撐做功多少J？（3）他在1min內(nèi)做了15個俯臥撐，他的功率是多少W？4、如圖所示，拉力F=80N，物體重G=120N，若繩子自由端勻速拉動的距離s=4m，物體被提高的距離h=2m，，求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力所做的總功W總；（3）該滑輪組的機械效率η。5、用如圖所示滑輪組提升重物，人用F＝240N的拉力作用在繩的自由端，使重G＝400N的物體在t＝12s內(nèi)勻速上升了h＝2m，不計繩重和摩擦，求：（1）有用功W有；（2）拉力F的功率P；（3）滑輪組勻速提升重物的機械效率η。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、如圖所示是探究“杠桿平衡的條件”的實驗，實驗所用的杠桿刻度和質(zhì)量分布均勻，每個鉤碼相同。（1）實驗時，先把杠桿放在水平桌面上（如圖甲所示），此時應(yīng)將杠桿左、右兩端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移，直至杠桿在水平位置平衡；（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿A處掛兩個鉤碼（如圖乙所示），要使杠桿重新平衡，此時應(yīng)在B處掛個鉤碼；（3）若用彈簧測力計在C處沿豎直方向向上拉杠桿（如圖丙所示），使杠桿在水平位置重新平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)為N；若將彈簧測力計逐漸向左斜拉（如圖丁所示），使杠桿在水平位置仍然平衡，則拉力的力臂將（選填“變大”、“不變”或“變小”）。杠桿平衡后，在整個實驗過程中，（選填“可以”或“不可以”）再調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母；（4）在實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了______。A．減小摩擦B．使實驗數(shù)據(jù)更準確C．多次測量求平均值可以減小誤差D．獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律2、小明小組在“研究杠桿平衡條件”實驗中：（1）實驗時應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在位置平衡，若出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的螺母向調(diào)（填“左“或“右“）。（2）下表是該組某同學在實驗中記錄杠桿平衡的部分數(shù)據(jù)：分析表中的1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是.實驗次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm125110231021531204*（3）第3次實驗數(shù)據(jù)不全，請根據(jù)已有信息分析，此處的數(shù)據(jù)應(yīng)該是;（4）杠桿平衡后，小明在圖乙所示的A位置掛上3個鉤碼，為了使杠桿在圖示位置保持平衡.這時應(yīng)在B位置掛上個鉤碼.-參考答案-一、單選題1、【答案】D【解析】【解答】AC．機械效率是有用功與總功的比值，與做功快慢無關(guān)，AC不符合題意；B．功率是表示做功快慢的物理量，等于單位時間所做的功，時間未知，不能確定功率大小，B不符合題意；D．功率就是描述物體做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，D符合題意。故答案為：D。【分析】功率是描述物體做功快慢的物理量，物體功率越大，做功越快，但不見得做功多。2、【答案】C【解析】【解答】A、有用功與總功的比值叫機械效率，則機械效率與做功的多少無關(guān)，故A錯誤；B、機械效率與機械功率大小沒有直接關(guān)系，故B錯誤；C、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，故C正確；D、功率是描述物體做功快慢的物理量，功率大的機器做功一定快，但做功不一定多，故D錯誤；故答案為：C【分析】功率是表示物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)做功的多少；機械效率是指有用功和總功的比值，與功率無關(guān)。3、【答案】D【解析】【解答】解：A、由圖可知，有三段繩子拉著動滑輪，F(xiàn)的距離為物體移動距離的3倍，即12m，A不符合題意；B、物體在水平方向上移動，沒有在重力的方向上通過距離，故重力做功的功率為0，B不符合題意；C、摩擦力做的功為：W＝fs＝300N×4m＝1200J，C不符合題意；D、克服摩擦力做的功為有用功1200J，拉力做的總功為W總＝Fs'＝120N×12m＝1440J，機械效率為η＝＝＝83.3%，D符合題意。故答案為：D?！痉治觥坑没喗M提升物體，拉力作的功為總功，克服重力做的功為有用功，兩者相除即為機械效率。4、【答案】D【解析】【解答】由圖可見，本題中三個滑輪都是克服摩擦力做功，假設(shè)物體與水平面的摩擦力f，物體移動的速度為v0，運動的時間為t，則對這三個圖分析可得：（1）甲圖：滑輪為定滑輪，因為定滑輪相當于一個等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F1＝f；拉力的作用點移動的速度v1＝v0，作用點移動的距離。（2）乙圖：滑輪為動滑輪，因為動滑輪相當于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F2＝f；但是費2倍的距離，拉力的作用點移動的速度v2＝2v0，作用點移動的距離s2＝2v0t。（3）丙圖：滑輪為動滑輪，拉力的作用點在動滑輪的軸上，因此是個費力杠桿，費2倍的力，省2倍的距離，因此F3＝2f，拉力的作用點移動的速度V3＝v0，作用點移動的距離S3＝v0t。綜上分析可知：①F1：F2：F3＝f：f：2f＝2：1：4；②v1：v2：v3＝v0：2v0：V0＝2：4：1；③s1：s2：s3＝v0t：2v0t：v0t＝2：4：1。故答案為：D?！痉治觥糠治鲈摶喗M中與動滑輪接觸的繩子的段數(shù)，分析拉力與阻力的大小關(guān)系和自由端移動距離與物體移動距離的關(guān)系，利用速度公式求解速度。5、【答案】B【解析】【解答】運動員對杠鈴有力，但沒有移動距離，所以是有力無距離，力沒有做功，B符合題意。故答案為：B.【分析】功是物體受力并且在力的方向上移動距離，則力對物體做了功。6、【答案】B【解析】【解答】根據(jù)杠桿的平衡條件：F?OB＝G?OA，代入數(shù)據(jù)得：15N×30cm＝G×（30cm﹣20cm），解得：G＝45N，故答案為：B。【分析】利用杠桿的平衡條件計算即可.7、【答案】C【解析】【解答】解：A、動滑輪的有用功：W＝Gh＝1000N×1m＝1000J，A不符合題意；B、不計繩重和摩擦，動滑輪的重力為：G動＝nF﹣G物＝2×600N﹣1000N＝200N，B不符合題意；C、繩端移動的距離：s＝nh＝2×1m＝2m，總功：W＝Fs＝600N×2m＝1200J，η＝＝×100%≈83.3%，C符合題意；D、拉力F的功率為：P＝＝＝240W，D不符合題意。故答案為：C?！痉治觥拷Y(jié)合題意，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動距離，根據(jù)W總=Fs求出總功，根據(jù)W有用=Gh求出有用功，根據(jù)W總=W有用+W額求出克服動滑輪重做的額外功，由于不計繩重及摩擦，再根據(jù)W額=G動h求出動滑輪重；根據(jù)η＝求出機械效率，利用P=求得拉力做功的功率.8、【答案】C【解析】【解答】根據(jù)圖像，定滑輪上的繩子作用在杠桿上的力對于的力臂是支點到線套的距離，當線套向右移動時，力臂變大，拉力T變小，繼續(xù)向右運動時，先套的力臂減小，拉力變大，C符合題意。故答案為：C.【分析】作用在杠桿上的拉力，力臂增大，拉力減小，力臂減小時拉力變大。9、【答案】C【解析】【解答】一個中學生的重力約為500N，從一樓走到二樓的豎直高度約為3m，因此克服重力做功約為：W=Gh=500N×3m=1500J。故答案為：C【分析】估測人的體重，利用W=Gh求得克服重力做的功.10、【答案】C【解析】【解答】解：（1）∵P＝，P1＝P2，t1＝t2，∴＝＝＝；（2）∵W＝Fs，＝，∴＝＝×＝＝。故答案為：C【分析】根據(jù)功率和時間的比例，計算做功比例，利用做功的關(guān)系結(jié)合路程判斷牽引力的大小。二、填空題1、【答案】B；省力；遠離【解析】【解答】由圖知，撬棒在使用過程中，繞B點轉(zhuǎn)動，則B點為支點，并且動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。由杠桿的平衡條件可知，在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越長越省力；所以，在用力方向不變的情況下該人想用更小的力撬起石頭，那么他的手應(yīng)該向遠離支點O方向移動，這樣動力臂變長了，就越省力。故答案為：B；省力；遠離?！痉治觥恐c：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點；再結(jié)合杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂分析解答.2、【答案】250；16；400；80%【解析】【解答】不計摩擦和繩重，要拉起木箱，需要的拉力動滑輪可以省一半的力，但費距離，繩子的末端移動的距離s=2h=2×8m=16m拉力做的功W總=Fs=250N×16m=4000J拉力的功率有用功W有=Gh=400N×8m=3200J機械效率【分析】動滑輪是指軸隨物體一起運動的滑輪，其實質(zhì)是動力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一半力不能改變用力的方向，費距離；不計動滑輪重和摩擦，提起物體的力是物重的一半，再利用機械效率計算公式求得滑輪的機械效率。3、【答案】400J；440J；90.9%【解析】【解答】根據(jù)物體的質(zhì)量可以計算有用功為W有用=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J，總功為W總=Fs=220N×2m=440J，機械效率為η=W故答案為：400J；440J；90.9%。【分析】利用物體的重力和高度的乘積計算有用功，拉力和移動的距離計算總功，有用功和總功的比值計算機械效率。4、【答案】；省力杠桿；費力杠桿【解析】【解答】根據(jù)可知，動力與阻力之比為故動力是阻力的。動力小于阻力，故此杠桿為省力杠桿?？曜拥膭恿Ρ坌∮谧枇Ρ郏瑒t動力大于阻力，故為費力杠桿?！痉治觥縿恿Ρ鄞笥谧枇Ρ鄣母軛U為省力杠桿，省力杠桿可以省力，但是費距離，動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿，動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿，費力杠桿可以省距離，但是費力。5、【答案】3.6；；80%【解析】【解答】該彈簧測力計的分度值為0.2N，故該彈簧測力計的讀數(shù)為3.6N。對于滑輪組來說，設(shè)繩子段數(shù)為n，則繩子拉力和彈簧測力計示數(shù)之間的關(guān)系為圖中滑輪組繩子的段數(shù)可能為2或者3，結(jié)合繩子拉力和彈簧測力計示數(shù)的大小可得故滑輪組的繞線方法如圖所示：?；喗M的機械效率為【分析】根據(jù)測力計指針位置測量力的大小，動滑輪上的繩子股數(shù)越多，越省力，根據(jù)物體受到的阻力和滑輪組上繩子的拉力，可以計算機械效率。三、計算題1、【答案】（1）解：空車對路面的壓強為p=====1.0×105Pa即此時汽車對路面的壓強為1.0×105Pa。答：若空車停在平直公路上輪胎與路面接觸的總面積為0.25m2，此時汽車對路面的壓強為1.0×105Pa；（2）解：汽車的總重G總=m總g＝（2.5+5）×103kg×10N/kg=7.5×104N受到的阻力為f=0.02G總=0.02×7.5×104N=1.5×103N由于汽車勻速運動，則汽車牽引力為F＝f＝1.5×103N汽車在平直公路上勻速行駛的功率P=Fv=1.5×103N×15m/s=2.25×104W即汽車在平直公路上勻速行駛的功率為2.25×104W。答：裝砂石的汽車在平直公路上勻速行駛的功率為2.25×104W；（3）解：汽車在斜坡上做的有用功為W有用=G砂石h=m砂石gh=5×103kg×10N/kg×50m=2.5×106J由P=可得總功W總=P額t=100×1000W×100s=1.0×107J則機械效率為η=×100%=/×100%=25%即汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率是25%。答：汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率是25%?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)p=求出此時汽車對路面的壓強。（2）結(jié)合題意，先求得汽車所受的阻力，因汽車在平直公路上勻速行駛，搜平衡力，據(jù)此得出汽車的牽引力，根據(jù)P=Fv可知裝砂石的汽車在平直公路上勻速行駛的功率。（3）由W有用=G砂石h求出有用功；由P=可得總功；再利用斜面的機械效率公式η=×100%求出機械效率。2、【答案】（1）解：小汽車所受阻力為車重的0.2倍，所以小汽車所受阻力為答：小汽車所受阻力為（2）解：由滑輪組機械效率可知則繩子自由端拉力答：繩子自由端拉力為1500N；（3）解：樹承受的拉力等于定滑輪上2股繩的拉力的合力，所以樹承受的拉力為答：樹承受的拉力為3000N；（4）解：小汽車以0.1m/s的速度勻速運動時，繩子自由端的運動速度為0.3m/s，拉力F的功率為答：小汽車以0.1m/s的速度勻速運動時，拉力F的功率為450W。【解析】【分析】（1）根據(jù)物體的質(zhì)量計算重力，結(jié)合摩擦力和重力關(guān)系計算摩擦力大?。唬?）根據(jù)機械效率和水平面上的摩擦力，結(jié)合繩子股數(shù)可以計算拉力大小；（3）利用繩子上的拉力，結(jié)合繩子股數(shù)，可以計算總拉力；（4）利用力和速度的乘積計算功率的大小。3、【答案】（1）由圖可知，動力臂l1=0.9m+0.6m=1.5m阻力臂l2=0.9m，阻力等于重力為G=500N，由杠桿平衡條件可得F1l1=Gl2，即F1×1.5m=500N×0.9m解得F=300N即地面對手的作用力為300N。答:若他將身體撐起，地面對手的作用力至少要300N；（2）做一個俯臥撐需做功W=Fs=300N×0.3m=90J即做一個俯臥撐需做功90J。答:將身體撐起，每次肩膀上升的距離為0.3m，做一個俯臥撐需做功90J；（3）1min做的總功W總=15×90J=1350J功率P===22.5W即他的功率是22.5W。答:若他在1min內(nèi)做了15個俯臥撐，他的功率是22.5W。【解析】【分析】（1）利用杠桿平衡的條件可以求出地面對手的作用力。（2）根據(jù)W=Fs即可求出做一個俯臥撐需做功多少。（3）根據(jù)：P=即可求出做功的功率。4、【答案】（1）解：W有=Gh=120N×2m=240J（2）解：W總=FＳ=80N×4m=320J（3）解：×100%=×100%=75%【解析】【分析】（1）根據(jù)物體的重力和高度的乘積計算有用功；（2）根據(jù)拉力和繩子拉長的長度計算總功；（3）利用有用功和總功的比值計算機械效率。5、【答案】（1）解：有用功為：（2）解：由圖可知n=2，則繩端移動的距離，拉力F做的總功：；拉力的功率：（3）解：滑輪組的機械效率：【解析】【分析】（1）知道物重、提升的高度，利用W=Gh求拉力做的有用功；（2）由圖可知，n=2，繩端移動的距離s=2h，利用W=Fs求拉力F做的總功，再利用求拉力的功率；（3）滑輪組的機械效率等于有用功與總功之比。四、實驗探究1、【答案