第11章 机械与功 单元测试卷 八年级物理下册同步练习(教科版）

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第十一章 单元测试卷 （满分100分，完成时间90分钟） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 单选题（每题2分，共计40分） 1．（2021·全国·八年级单元测试）几位同学进行爬楼比赛，规定功率最大的人获胜，那么冠军是（　　） A．体重最大的人 B．用时最短的人 C．做功最快的人 D．速度最大的人 【答案】C 【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量，跟物体做功多少和做功时间有关。 A．体重最大的人，做功最多，但用时间不一定最短，功率不一定最大，故A项不符合题意； B．用时最短的人，做功不一定最多，功率不一定最大，故B项不符合题意； C．做功最快的人，表示该人的功率最大，所以获胜，故C项符合题意； D．速度表示运动快慢，不表示做功快慢，速度大，功率不一定大，故D项不符合题意。 故选C。 2．（2018·湖北咸宁·中考真题）如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端向上移动了4m B．拉力F的功率为90W C．拉力F为90N D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】B 【详解】A. 如图的滑轮组，由三段绳子拉着动滑轮，即，故A错误； C. 根据，得拉力F为：，故C错误； B. 拉力做的总功为：； 拉力F的功率为：，故B正确； D. 有用功为：； 滑轮组的机械效率为：，故D错误； 故选B． 3．（2020·全国·八年级专题练习）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列计算结果正确的是 A．所做的有用功为0.6J B．动滑轮自重0.2N C．拉力F做功的功率为0.3W D．该滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】D 【详解】A．因为用滑轮组提升物体,对物体做的功是有用功，所以有用功： W有用＝Gh＝10N×0.1m＝1J， 故A错误； B．不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时F＝(G轮+G物)，则：动滑轮的重力 G动＝2F−G物＝2×6N−10N＝2N， 故B错误； C．用滑轮组提升物体,拉力F做的功是总功,则拉力F做功的功率： P总＝＝＝0.6W， 故C错误； D．机械效率 η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%， 故D正确。 故选D。 4．（2021·新疆塔城·一模）如图，OAB是杠杆，OA与AB垂直，在O的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（　　） A．该杠杆一定是省力杠杆 B．该杠杆一定是费力杠杆 C．作用点在B点的最小动力等于10N D．作用点在B点的最小动力小于10N 【答案】D 【详解】AB．因无法确定动力臂的大小，所以无法确定它是哪种杠杆，故AB不符合题意； CD．加在B点的动力F与OB垂直向上时，动力作用线和杠杆垂直，支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂，此时动力最小。因为C点是中点，所以 OB＞OA＝2OC 如图所示： 根据杠杆的平衡条件 F×OB＝G×OC 此时的最小动力 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．（2019·全国·八年级专题练习）用如图所示滑轮组提起重300 N的货物，人所用的拉力为200 N，绳子的自由端被拉下1 m，在此过程中，下面说法不正确的是 A．人用的拉力所做的总功为200 J B．滑轮组提升货物所做的有用功为100 J C．额外功为50 J D．滑轮组的机械效率为75% 【答案】B 【详解】由图知，n=2，则物体上升高度：， 提起货物所做的有用功： ，故B错误； 提起货物所做的总功： ，故A正确； 提起货物所做的额外功： ，故C正确； 滑轮组的机械效率： ，故D正确． 故选B． 6．（2021·全国·八年级单元测试）一名初中生将2个鸡蛋从地面举高至头顶，对这2个鸡蛋做的功约为（　　） A．0.2J B．2J C．20J D．200J 【答案】B 【详解】两个鸡蛋的重力大约是1N，举过头顶时克服重力做功，举高的高度大约为2m，做的功 W=Fs=Gh=1N2m=2J 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．（2022·广东广州·八年级期末）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 【详解】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。 8．（2019·全国·八年级专题练习）如图所示的滑轮组提升物体，已知物重为480N，10s内物体被匀速提升了5m，动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦)．下列说法中正确的是 A．拉力F的功率为125W B．滑轮组的机械效率为96% C．绳自由端的移动速度为2m/s D．如果提升更重的物体，滑轮组的机械效率不变 【答案】B 【详解】A．不计绳重和摩擦，克服物重和动滑轮重力所做的功为总功，则拉力做的总功：W总=（G+G动）h=（480N+20N）×5m=2500J，拉力F的功率：P==250W，故A错误； B．克服物重所做的有用功，则W有=Gh=480N×5m=2400J，滑轮组的机械效率：η==96%，故B正确； C．由图可知，n=2，则绳端移动的距离s=nh=2×5m=10m，绳自由端的移动速度：v==1m/s，故C错误； D．不计绳重和摩擦，由η=可知，如果提起更重的物体，滑轮组的机械效率变大，故D错误． 9．（2021·全国·八年级单元测试）如图所示的四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的最大的力是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A. 由图可知AB＜BC，由杠杆平衡条件可得 解得 B. 由图可知AB＞BC，由杠杆平衡条件可得 解得 C. 由图可知AC＞BC，由杠杆平衡条件可得 解得 D. 由图可知AB＜AC，由杠杆平衡条件可得 解得 由于杆长都相同，则比较B和D选项中的图可知，B图中BC的长度与D图中AB的长度相等，B图中AB线段长度小于D图的AC线段长度，所以，F4＞F2。 故选D。 10．（2021·全国·八年级课时练习）如图所示，小桂利用动滑轮竖直匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（　　） A．适当减小木箱重力 B．增大木箱上升高度 C．增大提升木箱的速度 D．换用质量较小的动滑轮 【答案】D 【详解】A．由公式 可知，减小木箱的重力，在提升相同的高度时，有用功会减小，而额外功不变，所以有用功所占总功的比值会减小，所以机械效率会减小，故A不符合题意； BC．由公式 可知，机械效率的大小与物体上升的高度和物体上升的速度无关，所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改变机械效率，故BC不符合题意； D．由公式 可知，换用质量较小的动滑轮，在提升相同高度时，额外功会减少，而有用功不变，所以有用功占总功的比值会增大，所以机械效率会增大，故D符合题意。 故选D。 11．（2021·全国·八年级单元测试）下列估测中，你认为最接近实际的是（　　） A．从地面上将物理书捡到桌面上，克服物理书重力做的功约为200J B．一位学生从地面上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中做的功约为 C．教室内普通日光灯正常发光时的电流约为 D．一位初中生以正常速度从一楼登上三楼，登楼的功率约为15W 【答案】C 【详解】A．物理书260g，那么重力为2.6N，将书从地面捡到桌面克服重力做功 故A选项不符合题意； B．一位学生从地面上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中做的功约为 故B选项不符合题意； C．教室内普通日光灯正常发光时的电流约为 故C选项符合题意； D．一位初中生以正常速度从一楼登上三楼，登楼的功率约为 故D选项不符合题意。 故选C。 12．（2022·山东·福山尚德中学八年级期末）如图，斜面上，，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是忽略绳子的重力。则下列说法正确的是（　　） A．克服斜面摩擦力所做的功是150J B．拉力的功率是50W C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是 【答案】A 【详解】AC．建筑工人做的有用功是 W有=Gh=500N×0.6m=300J 建筑工人拉力做的功是 W总=Fs=150N×3m=450J 建筑工人做的额外功为克服摩擦力所做的功是 W额外=W总-W有=450J-300J=150J 故A正确，C不正确； B．拉力的功率是 故B不正确； D．斜面的机械效率是 故D不正确。 故选A。 13．（2021·重庆·模拟预测）利用如图所示的滑轮组提起一个重为210N的物体，绳子自由端的拉力。5s内物体被匀速提升2m。不可忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率为70% B．动滑轮重力大小为90N C．绳子自由端移动的距离是0.67m D．提升物体的过程中，拉力F功率为40W 【答案】A 【详解】A．滑轮组的机械效率为 故A选项正确； B．动滑轮重力大小 因为不可忽略绳重和机械部件间的摩擦，故动滑轮重力大小一定不是90N，故B选项错误； C．绳子自由端移动的距离是重物移动距离的3倍，为6m，故C选项错误； D．提升物体的过程中，拉力F功率为 故D选项错误。 故选A。 14．（2018·四川巴中·中考真题）一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（    ） A．3600W B．6000W C．500W D．60W 【答案】D 【详解】根据题意知道，该同学的重力是：G=mg=50kg×10N/kg=500N，每次腾空的最大高度平均是：h=4cm=0.04m，所以，跳一次克服重力做功是：W=Gh=500N×0.04m=20J，又因为1min跳180次，则imin所做的总功是：W总=180×20J=3600J，克服重力做功的功率是：P=W总/t=3600J/60S=60W，故选D． 15．（2018·重庆·中考真题）部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是（　　） A．滑轮所做的有用功为1200J B．滑轮受到的重力为100N C．该滑轮的机械效率η=75% D．绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s 【答案】C 【详解】A．滑轮所做的有用功 故A错误； B．则图知n=2，不计摩擦和绳重时 所以动滑轮的重 故B错误； C．做的总功为 则滑轮组的机械效率 故C正确； D．由图知，绳端移动的距离 则绳子自由端移动的速度大小为 故D错误。 故选C。 16．（2021·陕西榆林·八年级期末）下列说法中正确的是（　　） A．机械效率高的机械，做功就越多 B．功率大的机械，做功就越多 C．功率大的机械，做功就越快 D．功率小的机械，其机械效率越低 【答案】C 【详解】A．机械效率高的机械，说明所做的有用功占总功的比值大，不是说做的功越多，故A错误； BC．功率表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械，说明做功就越快，做功不一定越多，因为做功的时间不确定，故B错误，C正确； D．功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，故D错误。 故选C。 17．（2022·全国·八年级课时练习）在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m．把重物直接提升h所做的功作为有用功（g取10N/kg）．下列说法正确的是（    ） A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B．做的有用功是80J C．此过程中斜面的机械效率为65% D．物体受到的摩擦力大小为15N 【答案】D 【详解】A、物体在斜面上会受到重力、拉力、支持力和摩擦力四个力的作用，故A错误； B、做的有用功：，故B错误； B、拉力做的总功：； 斜面的机械效率：，故C错误； D、做的额外功，即克服摩擦做功为：， 由得摩擦力为：，故D正确． 故选D． 18．（2022·江西南昌·九年级期中）物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示某物理量的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．横坐标表示功，纵坐标表示功率，阴影部分面积是功和功率乘积，无意义，故A不符合题意； B．横坐标表示时间，纵坐标表示功率，阴影部分面积是功率和时间乘积，表示功，故B符合题意； C．横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积是功和功率乘积，无意义，故C不符合题意； D．横坐标表示时间，纵坐标表示功，阴影部分面积是功和时间乘积，无意义，故D不符合题意。 故选B。 19．（2019·新疆·中考真题）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为 A．4:3 B．3:4 C．5:4 D．4:5 【答案】B 【详解】不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率：η=， 用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，则可知物重相同（都为G），设两动滑轮重分别为G甲动、G乙动，则有：η甲== 80%，G甲动=G，η乙== 75%，G乙动=G，所以，甲乙动滑轮重力之比：G甲动:G乙动=G:G=3:4． 20．（2021·江苏常州·九年级期末）小明在科技小制作时，需要剪一块白铁皮，最好是选用下列剪刀中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图知：A、B、C的动力臂都小于阻力臂，是费力杠杆；而D选项的动力臂要大于阻力臂，是省力杠杆。 故选D。 填空题（每空1分，共计28分） 1．（2018·山东临沂·中考真题）新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱．小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min．已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功_____J，功率为_____kW．（g=10N/kg） 【答案】     9.6×106     16 【详解】分析：根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力；由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力；根据求出功的大小，根据求出功率． 解答：由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力，则牵引力：；汽车做的功为：；汽车的功率为：； 故答案为9.6×106；16． 2．（2021·全国·八年级单元测试）如图所示，食品夹是一种杠杆，手持它夹食物时它是______杠杆，手移动的距离______（选填“大于”或“小于”）前端移动的距离。 【答案】     费力     小于 【详解】[1][2]由食品夹的结构可知，食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；费了力，省了距离，使用时手只要移动较小的距离就能使夹子移动较大的距离。 3．（2020·全国·八年级专题练习）建筑工人只用如图所示的装置将重80N的物体匀速提升5m，拉力是50N，此过程中滑轮组的机械效率是_____；若用该装置提升100N的重物，其机械效率的大小将_____（选填“变小”、“变大”或“不变”）． 【答案】     80%     变大 【详解】第一空. 滑轮组承担物重和动滑轮重的绳子股数为两段，则拉力所拉距离，效率； 第二空. 同一个滑轮组，当提升重物越重时，有用功所占比例越大，故当提升100N的物体时机械效率变大． 4．（2021·全国·八年级单元测试）如图是自行车手刹示意图，图中当手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为______N，这是______（省力/费力）杠杆。 【答案】     40     省力 【详解】[1]由图知，动力臂L=12cm，阻力臂L′=3cm，动力F=10N，由杠杆平衡条件可得：FL=F′L′，则拉线受到的拉力 [2]因为动力臂大于阻力臂，且动力F小于阻力F′，所以这是一个省力杠杆。 5．（2022·全国·八年级课时练习）如图，AC＞BC，沿斜面AC和BC分别将同一重物从底端推到顶端，在不考虑摩擦情况下，所用推力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1______F2，W1______W2（选填“＞”、“＝”和“＜”）。 【答案】     ＜     ＝ 【详解】[1]由于不考虑摩擦力，故推力所做的总功相同，根据W＝Fs可知，在功相同时，路程越大，力越小，因为AC＞BC，所以，F1＜F2。 [2]不考虑摩擦，额外功为0，利用斜面做的功都等于提升物体做的功，所以推力在两斜面上做功相同，即：W1＝W2。 6．（2021·江苏·九年级专题练习）如图，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，若不计摩擦、动滑轮重和绳重，所用的拉力大小是F甲_____F乙，拉力做功的功率大小是P甲_____P乙．（选填“大于”、“等于”或“小于”）． 【答案】     大于     等于 【详解】第一空．两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力， F甲＝2G＝2mg； 乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力， F乙＝G＝mg， 由此可知F甲＞F乙； 第二空．物体上升的速度相同，则拉力的速度分别为：v甲＝v物，v乙＝2v物， 甲图拉力的功率： P甲＝F甲v甲＝2mg×v物＝mgv物； 乙图拉力的功率： P乙＝F乙v乙＝mg×2v物＝mgv物， 所以P甲＝P乙． 7．（2021·山西省运城市运康中学校模拟预测）如图所示，用8N的力把质量1kg的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，斜面长10m，高6m，则物体受到的摩擦力是______N。 【答案】2 【详解】物体受到的重力 拉力做的总功 有用功 额外功 摩擦力 8．（2021·全国·八年级课时练习）用同一滑轮组提升不同的重物时，物体的重力越大，机械效率_____；用不同的滑轮组提升相同的物体时，动滑轮的个数越多、重力越大，机械效率越____． 【答案】     越高     低 【详解】(1)机械效率是指有用功占总功的比值，用同一滑轮组提升不同的重物时，物体的重力越大，所做的有用功越多，额外功一定的情况下，有用功占总功的比例大，所以机械效率越高；(2)用不同的滑轮组提升相同的物体时，动滑轮的个数越多、重力越大，所做的额外功越多，在有用功相同的情况下，有用功占总功的比例小，所以机械效率越低． 【点睛】机械效率是指有用功占总功的比值，因此，在提升重物一定的情况下，所使用的动滑轮越多，所做的额外功就越多，滑轮组的机械效率会越低．而在滑轮组不变的情况下，增加物重，相当于增加了有用功，可以使滑轮组的机械效率提高． 9．（2020·江苏泰州·九年级期中）在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进20m，所用时间为10s，小车运动的速度是______，拉力做的功是______J，重力做的功是______J。 【答案】     2m/s     1000     0 【详解】[1]已知小车匀速前进20m，所用时间为10s，所以小车运动的速度 [2]拉力做的功 W＝Fs＝50N×20m＝1000J [3]重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向上移动，即没有在重力方向上移动距离，重力没有对物体做功。 10．（2021·全国·八年级课时练习）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上有一物体，受到方向不变的水平推力的作用，其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知，0~2s时，物体受到的摩擦力是_________N，9~12s内，推力对物体做功_________J。 【答案】     3     18 【详解】[1]由图像可知0~2s时，物体处于静止状态，受到的摩擦力和推力为一对平衡力，推力为3N，所以物体受到的摩擦力是3N。 [2]由图像可知9~12s内，物体在6N推力下以1m/s的速度做匀速直线运动，物体运动的路程 推力对物体做功 11．（2019·江苏扬州·中考真题）如图所示，用 100N 的拉力F匀速提升重为 240N 的物体，在 10s 内物体上升 lm，则有用功是_____________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________． 【答案】     240     30     80% 【分析】动滑轮上为三段绳子，倍数关系为三 【详解】；物体上升1m，则拉了3m，，；，则机械效率． 12．（2018·湖北荆门·中考真题）工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力200N，所用时间10s．在此过程中，物体动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．拉力的功率为_______W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为_______． 【答案】     不变     增大     80     62.5% 【分析】影响动能的因素为：质量、速度．而影响重力势能的因素为：质量、高度．运用公式，求出总功，再运用，可求功率．运用公式，求出有用功，再运用机械效率的公式，可求出η． 【详解】（1）将物体从斜面底端匀速拉到顶端，质量不变，速度不变，则物体的动能不变． （2）物体沿斜面升高，质量不变，高度变大，所以其重力势能增大． （3）图中滑轮是动滑轮，则绳端通过的距离为： ； 拉力做功为： ； 拉力的功率为： （4）此过程的有用功为： ； 这个装置的机械效率为： ； 13．（2021·全国·八年级单元测试）在物理图象中，纵坐标和横坐标分别表示某个物理量，而图线的倾斜程度、图线围成的面积等也具有特定的物理意义。如图中阴影部分面积表示的物理量是______。 【答案】功 【详解】由图可知，横坐标表示距离s，纵坐标表示力F，则阴影部分的面积等于力和距离的乘积，所以图中阴影部分的面积表示的物理量是功。 作图题（每题4分，共计8分） 1．（2019·全国·八年级单元测试）画出图中的动力臂L1和阻力臂L2． 【答案】 【详解】由图知道，杠杆的支点是O，阻力是由于物体的重力引起的，作用点在杠杆上，方向竖直向下，动力是绳子的拉力，然后从支点分别向这两条力的作用线作垂线，就是动力臂和阻力臂，如下图： 2．（2019·全国·八年级单元测试）如图所示，用一根硬棒撬起一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若用最小的力撬动石块，请画出最小动力F及其力臂L． 【答案】 【详解】由图知道，杠杆与地面的接触点为支点，且阻力是由于石块的重力引起的，此时阻力×阻力臂一定，由杆平衡条件知道，作用在A点的动力臂最大时，动力最小，此时动力垂直于杠杆向上，即过支点O的力的垂线段是最小动力的力臂L，如下图： 四、实验探究题（每空2分，共计12分） 1．（2021·山东菏泽·八年级期末）小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。 (1)提升重物时，弹簧测力计应 ____ 向上缓慢拉动。 (2)第2次实验中，有用功是 ____ J，滑轮组的机械效率为 ___ （结果保留一位小数）。 (3)如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为 _____ N。分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组， _____________ 。 (4)在第3次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会 _____ （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】     匀速竖直     0.4     88.9%     2.2     提升物体的重力越大，机械效率越高     变小 【详解】(1)[1]提升重物时，弹簧测力计沿竖直方向上匀速拉动，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力的大小。 (2)[2]第2次实验中，有用功 [3]滑轮组的机械效率 (3)[4]如图丙所示，1N之间有5个小格，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为 [5]分析表格中的数据，第1、2、3次实验中，钩码上升的高度相同，钩码的重力越重，机械效率越高，即同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。 (4)[6]在第3次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，拉力F变大，拉力移动的距离s不变，由可知，总功变大，而有用功不变，由可知，滑轮组的机械效率变小。 五、计算题（每题6分，共计12分） 1．（2018·北京·中考真题）如图是用动滑轮提升货物A的示意图．在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m．在这个过程中，拉力F做的功为5000J．求： （1）有用功W有； （2）拉力F的功率P； （3）动滑轮的机械效率η． 【答案】（1）4500J；（2）100W；（3）90% 【详解】（1）有用功即提升重物所做的功，所以有用功为： ； （2）已知拉力F做的功为5000J，所用时间为50s，所以拉力做功的功率为： ； （3）有用功与总功的比叫机械效率，所以动滑轮的机械效率为： ． 2．（2018·四川南充·中考真题）如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg．（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦） （1）求工人放绳的速度． （2）求滑轮组的效率η1 （3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2=4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g=10N/kg）．求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力． 【答案】（1）4m/s．（2）80%；（3）525N 【详解】（1）根据题意知道，物体下降速度是：v=h/t=3m/3s=1m/s； 由图知道滑轮组的有效绳子段数是n=4，所以工人放绳的速度是：v绳 =4v物 =4×1m/s=4m/s； （2）因为n=4，所以绳子运动距离是：s=4h=4×3m=12m； 工人放绳子的有用功是：W有用=Gh=160N×3m=480J； 放绳子的总功是：W总 =Fs=50N×12m=600J； 所以，滑轮组的效率是：η1 =W有用/W总×100%=480J/600J×100%=80%； （3）物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由F=（G动+G）/n知道，动滑轮重力是：G动=4F-G=4×50N-160N=40N； 又因为η1：η2 =4：3，所以物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率是：η2 =3η1/4 =3/4×80%=60%； 物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率是：η2 =W′有用/W′总=F拉物h/F拉物h+G动h=F拉物/F拉物+40N=60%，解得F拉物 =60N； 当完全入水后，动滑轮受到重物向下的拉力、自身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可知：4F绳=F拉物+G动，故人对绳子的拉力是：F绳=（F拉物 +G动）/4=（60N+40N）/4=25N， 此时人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，由于物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；而人的重力是：G人=m人 g=50kg×10N/kg=500N，人受到竖直向上的支持力是：F支 =G人 +F绳=500N+25N=525N，根据物体间力的作用是相互的知道，则人对地面的压力是525N． 次数钩码重/N钩码上升距离/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率12100.83083.8%24101.530？3610？3090.9%