難點詳解魯科版（五四制）八年級物理下冊第九章簡單機械 功定向測評試題（含詳細解析）

魯科版（五四制）八年級物理下冊第九章簡單機械功定向測評考試時間：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、水平路面上有一個重500N的小車，小明用100N的水平推力推著小車勻速向前移動了5m，所用時間為10s，關于這個過程，下列說法正確的是（）A．推力對車做功100J B．推力對車做功的功率是50WC．重力對車做功500J D．重力對車做功的功率是250W2、如圖所示，杠桿OAB可繞支點O自由轉(zhuǎn)動，動力F作用在杠桿B端且始終與杠桿垂直，將杠桿緩慢地由傾斜位置①拉至水平位置②的過程中（）A．F不變，杠桿是省力杠桿 B．F變大，杠桿是省力杠桿C．F不變，杠桿是費力杠桿 D．F變大，杠桿是費力杠桿3、如圖所示，勻質(zhì)杠桿可繞著O點轉(zhuǎn)動，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿勻速緩慢地由與水平方向夾角為30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在這個過程中，力F的大小將（）A．增大 B．減小 C．不變 D．無法確定4、如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實驗既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個相同的彈簧測力計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現(xiàn)的是（）A． B． C． D．5、質(zhì)量為50kg的某同學在跳繩時重心高度隨時間變化的關系如圖所示。根據(jù)圖像可估算出該同學在1分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率為（）A．75W B．150W C．225W D．270W6、如圖所示，用動滑輪提起一重為的物體，在內(nèi)將物體勻速提高，已知動滑輪重（不計繩重和摩擦），則（）A．手對繩子的拉力為 B．拉力做功的功率為C．手拉繩子移動的速度為 D．該裝置的機械效率為7、如圖所示，分別用力、和勻速提起同樣的重物，不計滑輪的重力和摩擦且不計繩重，則、和的大小關系是（）A． B． C． D．8、下面是對八年級學生小樂的描述，其中表述科學且估測合理的是（）A．質(zhì)量約為500NB．正常步行速度約1.1m/sC．雙腳站立時對水平地面壓強約100PaD．從一樓登上三樓克服重力做功約45000J9、如圖所示，正常使用時屬于費力杠桿的是（）A．筷子B．開瓶扳手C．壓蒜器D．托盤天平10、小球從某高度處由靜止下落，若不計空氣阻力，在下面的四個選項中，描述重力對該球做功大小與時間關系正確的圖像是（）A． B．C． D．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、如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉起重為6N的物體，物體上升0.4m所用時間為4s。此過程中拉力的功率為W，滑輪組的機械效率為。2、如圖所示，將一根長為1m的輕質(zhì)杠桿AB，于其中點O支起?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為1kg和0.2kg的物體M、N用細繩系于杠桿的B點和C點，物體M的邊長為0.1m的正方體。已知OC:OB＝1:2，此時物體N受到細繩的拉力為N，物體M的密度為kg/m3；若沿豎直方向?qū)⑽矬wM左右兩邊各切厚度為h的部分，然后將物體N用細線系于離C點的距離為h處時，M對地面的壓強變化了100Pa，則h的值為m。（g取10N/kg，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）3、如圖，用大小為F（圖中未畫出）的力將一個重為G的木箱（不計木箱的長度），沿長為L的斜面推上高為h的平臺上，比直接舉上去更容易些，說明利用斜面來搬運物體是（選填“省力”或“費力”）的；此過程中斜面對木箱的摩擦力大小是（用字母表示）。4、如圖所示，杠桿水平平衡。杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點O自由轉(zhuǎn)動，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。使用的每個鉤碼質(zhì)量均為50g，若在杠桿上的B點懸掛2個鉤碼，為使杠桿保持水平平衡狀態(tài)，應該在A點懸掛個鉤碼。5、用如圖裝置，在20s內(nèi)將80N的水桶提升3m，拉力為50N，則拉力的功率為W，該裝置的機械效率是%．若不計繩重和摩擦則動滑輪的重力為N。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、工人用如圖所示的滑輪組提升建材，工人的重力是700N。他將540N的建材勻速提升了3m，滑輪組的機械效率是90%。試求：（1）提升建材所做的有用功；（2）不計一切摩擦與繩的質(zhì)量，求動滑輪質(zhì)量。2、小夏去機場乘飛機時，在安檢口將質(zhì)量為20kg的行李放在一輛小推車上，用15N的水平推力推著小車沿水平方向行駛了500m，用時500s。求：（1）行李的重力；（2）推力做的功；（3）推力的功率。3、已知大山同學的質(zhì)量為60kg，每只鞋底與地面的接觸面積為0.015m2。大山在10s內(nèi)用20N的水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進了13m。（g取10N/kg）求：（1）物體受到摩擦力的大小；（2）大山前進的速度；（3）拉力做功的功率；（4）大山在水平地面上立正時對地面的壓強。4、如圖輕質(zhì)彈簧的一端連接木塊，將木塊放在表面水平的傳感器上，最初整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的力F拉彈簧的上端A，傳感器受到的壓力FN隨彈簧上端A上升的距離x的變化如表，A端上升80cm所用的時間為10s。求：x/cm01020304050607080FN/N120957045200000（1）木塊的質(zhì)量；（2）當x＝15cm時，拉力F的大?。唬?）10s內(nèi)克服木塊重力做功的功率。5、如圖所示，重為18N的物體在拉力F的作用下，2s內(nèi)勻速運動了0.4m，已知每個滑輪重2N，物體在水平桌面上運動時受到的摩擦力為物重的三分之一，不計繩重、輪與軸間的摩擦，求：（1）拉力大小；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機械效率。四、實驗探究（1小題，每小題10分，共計10分）1、在探究“杠桿平衡條件”實驗中(每個鉤碼質(zhì)量相等，杠桿上每小格等距)。（1）將杠桿的中點O掛在支架上后，小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端低右端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是；（2）杠桿平衡后，小明同學在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡；（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿的C點使杠桿在水平位置保持平衡。當彈簧測力計由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡(如圖乙)，測力計示數(shù)將(選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”、“先變小后變大”)；（4）接著小明把支點選到B點，如圖丙，在A點掛一個鉤碼，在C點掛3個鉤碼，杠桿也恰好水平靜止，她覺得此時不滿足杠桿平衡條件，造成這個問題的原因是；（5）完成以上實驗后，小明利用杠桿來測量測量杠桿的機械效率。如圖丁，實驗時，豎直向上拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置測力計的示數(shù)F=N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為%(結(jié)果精確到0.1%)。如果把鉤碼由A移至B，兩次實驗A點豎直移動相同距離，拉力所做的有用功將，此杠桿的機械效率將（兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）。-參考答案-一、單選題1、【答案】B【解析】【解答】A．推力對車做的功W=Fs=100N×5m=500JA不符合題意；B．推力對車做功的功率P===50WB符合題意；C．小車沒有在重力方向上移動距離，由W=Fs可知，距離為0，故不做功，即重力對車做功為0，C不符合題意；D．因為重力對車沒有做功，做功為0，故重力對車做功的功率為0，D不符合題意。故答案為：B?！痉治觥孔龉Φ膬蓚€必要因素為：作用在物體上的力和物體在力的方向上移動的距離，據(jù)此分析重力做的功，進而得出重力做功的功率。根據(jù)W=Fs得出推力對車做的功，根據(jù)P=得出推力對車做功的功率。2、【答案】B【解析】【解答】由圖可知，動力臂大于阻力臂，所以，為省力杠桿；將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，動力逐漸變大。B符合題意；ACD不符合題意。故答案為：B?！痉治觥扛軛U平衡時，當阻力臂變大時，若動力臂不變，動力變大；若動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。3、【答案】A【解析】【解答】在杠桿緩慢地由與水平方向夾角為30°的位置拉至水平位置的過程中，動力臂的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件可知Fl1=Gl2，當l1、G不變時，l2越大，那么F越大，因此拉力F在這個過程中逐漸增大。故答案為：A?！痉治觥扛軛U平衡時，如果阻力和阻力臂固定，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，如果動力臂越大，那么動力就越小，如果動力臂越小，動力就越大。4、【答案】D【解析】【解答】AC．在AC兩圖中，鉤碼掛在拉環(huán)上（即左邊測力計倒置使用），因為彈簧測力計本身有重力，所以此時測力計顯示的示數(shù)等于測力計自身的重力與鉤碼重力之和，則不能直接顯示出鉤碼的重力大小，AC項不符合題意；B．在B圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測力計正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大小，右邊的測力計倒置使用，此時右邊測力計的示數(shù)等于左邊測力計的重力與鉤碼重力之和，而左邊測力計的示數(shù)等于鉤碼的重力，所以兩邊測力計的示數(shù)不相等，不能得出正確結(jié)論，B項不符合題意；D．在D圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測力計正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大小，設兩測力計的重力均為G，由于定滑輪上的左邊都是鉤碼和一個測力計在拉繩子，則繩子的拉力為左邊測力計的示數(shù)為手拉右邊測力計的掛鉤，由力的平衡條件可得，右邊測力計的示數(shù)（即測力計受到向下的拉力）為所以能得出正確結(jié)論，D項符合題意。故答案為：D?！痉治觥慷ɑ喛梢愿淖兞Φ姆较?，不能改變力的大小；使用測力計時，要避免測力計自身重力對測量的影響。5、【答案】A【解析】【解答】某同學的質(zhì)量為50kg，該同學的重力為G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N從圖可知，跳一次所用時間為則1min內(nèi)所跳的次數(shù)起跳的最大高度h＝0.05m1分鐘內(nèi)克服重力做的功為W＝n×G×h＝180×500N×0.05m＝4500J故1min內(nèi)克服重力做功的平均功率A符合題意，BCD不符合題意。故答案為：A。【分析】利用G＝mg求得該同學的重力，再利用W＝nGh求得1分鐘內(nèi)克服重力做的功，利用求得平均功率。6、【答案】B【解析】【解答】A．手對繩子的拉力為A不符合題意；B．拉力做的總功為拉力做功的功率為B符合題意；C．由可知，手拉繩子移動的速度為C不符合題意；D．有用功為機械效率為D不符合題意。故答案為：B?！痉治觥縿踊喞K子的拉力等于總重力的一半；根據(jù)力和距離的乘積計算做功多少；根據(jù)功率和拉力的比值，可以計算移動的速度；根據(jù)有用功和總功的比值計算機械效率。7、【答案】B【解析】【解答】不計滑輪的重力和摩擦且不計繩重的情況下，左邊的滑輪是定滑輪，只能改變力的方向，不省力也不費力，故F1=G；中間的滑輪是動滑輪，能夠省一半的力，故F2=G；右邊的滑輪是動滑輪，F(xiàn)3作用在動滑輪的軸上，費一倍的力，則F3=2G，所以，F(xiàn)2<F1<F3。故答案為：B?！痉治觥恐行霓D(zhuǎn)軸固定不動的滑輪為定滑輪，定滑輪可以改變力的方向，但不省力，拉力等于物體的重力；中心轉(zhuǎn)軸移動的為動滑輪，動滑輪可以省力但不能改變力的方向，其中拉力等于物體重力的一半，但是拉力移動的距離為重物移動距離的兩倍。8、【答案】B【解析】【解答】A．中學生的質(zhì)量約為50kg，A不符合題意；B．中學生正常步行速度約1.1m/s，B符合題意；C．中學生雙腳與地面的接觸面積約為400cm2，中學生的質(zhì)量約為50kg，則雙腳站立時對水平地面壓強約為C不符合題意；D．每層樓的高度約為3米，從一樓到三樓上升的高度為h=3m×2=6m從一樓登上三樓克服重力做功約為W=Fs=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000JD不符合題意。故答案為：B?！痉治觥吭擃}目考查的是重力、速度、壓強、功的估計，平時注意積累記憶即可。9、【答案】A【解析】【解答】A．筷子在使用時動力臂小于阻力臂，可以省距離，所以是費力杠桿，A符合題意；B．開瓶的扳手，其動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，B不符合題意；C．壓蒜器的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，C不符合題意；D．托盤天平的動力等于阻力臂，是等臂杠桿，D不符合題意。故答案為：A。【分析】動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿，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。10、【答案】C【解析】【解答】小球從某高度處由靜止下落，若不計空氣阻力，小球做加速運動，在相同時間內(nèi)物體下落的高度越來越大，物體的重力不變，由W＝Gh可知，相同時間內(nèi)重力對該球做功越來越多，結(jié)合選項可知C符合題意，ABD不符合題意。故答案為：C。【分析】自由下落的物體加速運動；物體加速運動時，在相同時間內(nèi)做功增大。二、填空題1、【答案】0.72；83.3%【解析】【解答】由圖可知，滑輪組的動滑輪繞3段繩，彈簧測力計的分度值是0.2N，彈簧測力計的示數(shù)是2.4N，拉力做的總功W總=Fs=F×3h=2.4N×3×0.4m=2.88J拉力的功率P==0.72W有用功W有=Gh=6N×0.4m=2.4J滑輪組的機械效率【分析】用滑輪組提升物體，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。2、【答案】2；1.0×103；0.06【解析】【解答】此時物體N受到細繩的拉力等于物體N的重力為FN=GN=mNg=0.2kg×10N/kg=2N已知M的質(zhì)量為1kg，物體M的邊長為0.1m的正方體，密度為若沿豎直方向?qū)⑽矬wM左右兩邊各切厚度為h的部分后，剩余M的底面積為剩余部分的體積為剩余M的密度不變，則剩余部分的重力與原來重力的比值為所以剩余M的重力為M對地面的壓力為M對地面的壓強為剩余部分M對地面的壓強為剩余M的底面積為地面對剩余部分M的支持力為若沿豎直方向?qū)⑽矬wM左右兩邊各切厚度為h的部分，然后將物體N用細線系于離C點的距離為h處時，設此時B端受到細繩的拉力為FB1，由杠桿平衡條件可得則有即細繩對剩余M的拉力為對剩余M進行受力分析，由力的平衡條件可得由以上各式聯(lián)立可得解得：?！痉治觥扛軛U處于平衡狀態(tài)，結(jié)合動力、動力臂、阻力、阻力臂，利用杠桿的平衡條件分析求解即可；結(jié)合物體的質(zhì)量和體積求解密度；處在水平面上的物體，物體對桌面的壓力等于重力與拉力之差，結(jié)合壓強的定義式p=F/S求解物體產(chǎn)生的壓強，其中F是壓力，S是受力面積。3、【答案】省力；【解析】【解答】用大小為F的力將一個重為G的木箱，沿長為L的斜面推上高為h的平臺上，比直接舉上去更容易些，是因為斜面本質(zhì)上是一個省力杠桿，所以要省力一些。斜面的有用功為總功為克服摩擦力做的額外功為則摩擦力為【分析】使用斜面時費距離省力；根據(jù)斜面上總功和有用功的差計算額外功，結(jié)合斜面長計算斜面上的摩擦力。4、【答案】3【解析】【解答】力臂的單位采用“格”，力的單位采用“個”，根據(jù)杠桿平衡條件有，【分析】根據(jù)杠桿平衡條件，結(jié)合杠桿上力臂大小，可以計算鉤碼個數(shù)。5、【答案】15；80；20【解析】【解答】繩子自由端移動的距離s＝2h＝2×3m＝6m，拉力做的總功：W總＝Fs＝50N×6m＝300J，則拉力的功率：P＝＝15W。拉力做的有用功：W有＝Gh＝80N×3m＝240J，則該裝置的機械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。不計繩重及摩擦，由F＝（G+G動）可得動滑輪的重力：G動＝2F﹣G＝2×50N﹣80N＝20N。【分析】（1）先根據(jù)s＝2h求出繩子自由端移動的距離，然后根據(jù)W總＝Fs拉力做的總功，最后根據(jù)P＝求出拉力的功率；（2）先根據(jù)W有＝Gh求出拉力做的有用功，然后利用η＝×100%求出該裝置的機械效率；（3）不計繩重及摩擦，根據(jù)F＝（G+G動）求出動滑輪的重力。三、計算題1、【答案】（1）解：提升建材所做的有用功答;提升建材所做的有用功為1620J（2）解：由得，滑輪所做的總功滑輪所做的額外功滑輪的重力滑輪的質(zhì)量答;動滑輪質(zhì)量為6kg?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)W=Gh求出所做的有用功。（2）根據(jù)求出拉力做的總功，不計一切摩擦與繩的質(zhì)量，克服動滑輪重力做的額外功等于總功減去有用功，利用W額=G動h求出動滑輪的重力，再根據(jù)G=mg求出動滑輪質(zhì)量。2、【答案】（1）解：行李的重力答：行李的重力為200N（2）解：推力所做的功答：推力所做的功為7500J；（3）解：推力的功率答：推力的功率為15W?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)G=mg求出行李的重力。（2）利用W=Fs計算推力做的功。（3）利用P=可以得到推力的功率。3、【答案】（1）解：水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進，物體處于平衡態(tài)，在水平路面上受到了拉力和摩擦力，故摩擦力和拉力是平衡力，故摩擦力的大小為20N。答：摩擦力的大小為20N；（2）解：大山前進的速度答：大山前進的速度大山；（3）解：拉力做功的功率答：拉力做功的功率；（4）解：大山在水平地面上立正時對地面的壓強答：大山在水平地面上立正時對地面的壓強?！窘馕觥俊痉治觥浚?）當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，即物體處于平衡狀態(tài)，此時物體受到的力為平衡力，結(jié)合物體受到的外力求解大小即可；（2）已知物體的路程和運動的時間，利用速度公式求解速度；（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移動的距離即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的時間即為功率；（4）結(jié)合物體的質(zhì)量，利用公式G=mg求解物體的重力。處在水平面上的物體，物體對地面的壓力等于重力，結(jié)合壓強的定義式p=求解物體產(chǎn)生的壓強，其中F是壓力，S是受力面積。4、【答案】（1）解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當彈簧的伸長為0時，壓力傳感器受到的壓力為120N，即物體的重力G＝120N；物體的質(zhì)量為答：木塊的質(zhì)量為12kg；（2）解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)知道，彈簧的伸長每增加10cm，壓力傳感器的示數(shù)就減小25N，即壓力傳感器示數(shù)的減小量為當x＝15cm時，壓力傳感器的示數(shù)為FN＝120N﹣15cm×2.5N/cm＝82.5N物體受到三個力的作用：豎直向上的拉力F、支持力FN和豎直向下的重力G，則F＝G﹣FN＝120N﹣82.5N＝37.5N答：當x＝15cm時，拉力F的大小為37.5N；（3）解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)知道，當壓力為0時，彈簧伸長的長度為木塊剛好被拉起，則物體上升的高度為h＝80cm﹣48cm＝32cm＝0.32m提升物體所做的功為W＝Gh＝120N×0.32m＝38.4J做功的功率為答：10s內(nèi)克服木塊重力做功的功率為3.84W?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)壓力傳感器的示數(shù)判定物體重力的大小，然后根據(jù)G=mg求出其質(zhì)量。（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，得出彈簧的伸長與減小的壓力的關系，從而求出壓力的大小，根據(jù)力的合成求出拉力的大小。（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)判定物體上升的高度，根據(jù)W=Gh求出拉力所做的功，然后根據(jù)P=求出功率的大小。5、【答案】（1）解：物體受到的摩擦力為由圖知n=2，拉力為答：拉力