八下物理功與機械單元復習題（附解析教科版）
(時間：45分鐘　滿分：100分)
一、選擇題(每小題5分，共40分)
1．(2011•山東臨沂)下列所示的過程中，人對物體做功的是(　　)。
A．踢出去的足球在地面上滾動一段距離   B．運動員舉起杠鈴
C．小孩用力推車，車未被推動     D．背著書包在水平路面上勻速前進
2．林雨同學將掉落在地面的物理課本撿起來放在課桌上，他對課本所做的功最接近于(　　)。
A．0.02 J     B．0.2 J     C．2 J     D．20 J
3．(2011•山東威海)圖中是一個兩面光滑的斜面，β大于α，同一個物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點，所需拉力分別為FA、FB，所做功分別為WA、WB，則(　　)。
 
A．FA＝FB，WA＝WB      B．FA＜FB，WA＝WB
C．FA＜FB，WA＜WB      D．FA＞FB，WA＞WB
4．(2011•浙江寧波)下列所示工具中，使用時不能省力但能省距離的是(　　)。
A．動滑輪     B．訂書機   C．羊角錘      D．鑷子
5．(2011•山西)如圖所示是一種指甲刀的結構示意圖，下列說法正確的是(　　)。
 
A．ABC是一個省力杠桿
B．D處刀刃較薄，可以增大壓力
C．杠桿ABC上有粗糙的花紋，可以減小摩擦
D．指甲刀只有兩個杠桿，一個省力杠桿，一個費力杠桿
6．斜面長4 m，高2 m。質量為50 kg的小明站在斜面頂端，用平行于斜面向上的75 N的拉力將100 N重的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，g＝10 N/k g，那么(　　)。
A．小明對物體做的總功為1 300 J   B．斜面的機械效率是75%
C．物體所受的摩擦阻力為75 N    D．物體所受的摩擦阻力為25 N
7．如圖所示，物體A的質量m＝12 kg，在拉力F 的作用下，物體A以0.1 m/s的速度在水平面上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數為12 N，忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測力計和繩子所受的重力，并且繩子足夠長，則(　　)。
 
A．物體A與水平面間摩擦力f的大小為24 N
B．拉力F的大小為12 N
C． 物體A運動10 s的過程中，拉力F所做的功為12 J 
D．拉力做功的功率是12 W
8．(2011•江蘇蘇州)用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150 N的物體勻速提升1 m，不計摩擦和繩重，滑輪組的機械效率為60%。則下列選項錯誤的是(　　)。
A．拉力大小一定是125 N     B．有用功一定是150 J
C．總功一定是250 J      D．動滑輪重一定是100 N
二、填空題(每空2分，共24分)
9．質量為40 kg的某同學，在體育課上用12 s的時間勻速爬到了一個豎直長桿的3 m處，則在這段時間內，該同學所做的功為________J，功率為________W。(g＝10 N/kg)
10．(2011•四川瀘州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一種起重設備，如圖所示是“塔吊”的簡化圖。OB是豎直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂，E端裝有配重體，OD段叫吊臂，C處裝有滑輪，可以在O、D之間移動。已知OE＝10 m，OC＝15 m，CD＝10 m，若在C點用此塔吊能起吊重物的最大質量是1.5×103 kg，則配重體的質量應為________ kg，當滑輪移到D點時能夠安全起吊重物的最大質量是________ kg。(不計“ 水平臂”和滑輪重力)
 
11．(2011•湖南株洲)如圖是現代家庭經常使用的自動升降衣架的結構示意圖，它可以很方便地晾起洗好的衣服、取下曬干的衣服，其實就是通過一些簡單機械的組合來實現此功能。圖中動滑輪有________個，此裝置________(填“能”或“不能”)改變動力的方向。
 
12．如圖所示，已知斜面長5 m，高2 m，拉力為50 N。利用這個裝置將重為100 N的物體在5 s內勻速從斜面的底端拉到頂端。則拉力做功的功率為________W，該裝置的機械效率為________。
 
13．(2011•河南)如圖所示，斜面長5 m，高1 m，工人用沿斜面方向300 N的力把重1 200 N的木箱勻速推到車上，推力對木箱做的功是________J，斜面的機械效率是________。
 
14．(2011•山東濰坊)小紅家正在裝修房子，她設計了如圖所示的搬運方案，幫助工人師傅將沙子、水泥等材料運到四樓陽臺。四樓陽臺到地面的距離為9 m，若工人用500 N的力將重為800 N的材料提到四樓陽臺，他做的有用功是________J，該裝置的機械效率η＝________。
 
三、作圖與簡答題(8分)
15．如圖所示，F1是作用在抽水機手柄A點的動力，O為支點，請在圖中畫出F1的力臂L1。
 
 四、實驗探究題(12分)
16．(2011•甘肅蘭州)在探究“杠桿平衡條件”的實驗中：
(1)某同學將杠桿懸掛起來，發現杠桿的右端低、左端高，他應該將杠桿兩端的平衡螺母向________調節，使杠桿在________位置平衡。
(2)在杠桿兩端掛鉤碼，不 能改變動力或動力臂的大小，調節阻力或阻力臂的大小，使杠桿在原來的位置重新平衡，記錄數據如下表：
實驗次序 動力
F1/N 動力臂
L1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
L2/cm
1 2.0 5 1.0 10
2 2.0 10 2.0 10
3 3.0 10 2.0 15
根據表中的數據你得出杠桿的平衡條件是：_________________________________
______________________________________________________________________。
(3)根據第2次實驗數據有同學得出杠桿的平衡條件是：動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂。他得出此錯誤結論的原因是：______________________________________________
____________________________________________________________________。
五、計算題(16分)
17．用如圖所示滑輪組將貨物緩慢提升3 m，已知貨物重850 N，所用拉力F為300 N(不計摩擦和繩重帶來的影響)。求：
 
(1)有用功W有；
(2)總功W總；
(3)額外功W額；
(4)動滑輪的重力；
(5)滑輪組的機械效率η。
 

參考答案
1. 答案：B　要正確理解功的兩個必要 因素，即一要看是否有力作用在物體上，二要看物體是否在力的方向上移動了距離，二者缺一不可。選項B中運動員對杠鈴施加向上的力，并且是在力的方向上移動了距離，故人對杠鈴做了功。
2. 答案：C　物理課本的質量大約為m＝0.2 kg，G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N，課桌的高度約1 m，所以對物理課本做的功約為W＝Fs＝2 N×1 m＝2 J。
3. 答案：B　由于兩斜面光滑，并且兩個斜面的高度相等，因此物體沿著兩側勻速地運動到頂端時，由功 的原理可得拉力所做的功均為WA＝WB＝Gh，由于AC＞AB，所以FA＜FB。
4. 答案：D　動滑輪、訂書機、羊角錘都省力，但是費距離，鑷子是費力杠桿，雖然費力但是能省距離。
5. 答案：A　如題圖所示的指甲刀由三個杠桿組成，其中ABC是一個省力杠桿，OBD和OED是費力杠桿，所以選項A正確，選項D錯誤。D處刀刃較薄，可以增大壓強，所以選項B錯誤。粗糙的花紋可以增大摩擦，所以選項C錯誤。
6. 答案：D
7. 答案：C　因做勻速直線運動，則：f＝F示 ＝12 N，作用在動滑輪軸上的拉力：F＝2f＝2×12 N＝24 N，拉力F所做的功：W＝Fs＝24 N×0.1 m/s×10 s×1/2＝12 J，拉力F所做功的功率：P＝Fv＝24 N×0.1 m/s×1/2＝1.2 W。
8. 答案：A　本題考查簡單機械中的滑輪組及機械效率，由題意可求，有用功W有＝G物h＝150 N×1 m＝150 J，根據公式η＝ ×100%可以計算出總功為250 J。因為不計摩擦和繩重，η＝ ×100%＝ ×100%，60%＝ ×100%，G動＝100 N。又因為是兩個滑輪組成的滑輪組，n為2或3，當n為2時，根據公式F＝ ＝ ＝125 N，若n為3時，根據公式F＝ ≈83.3 N，故選項A的說法是錯誤的。
9. 答案：解析：本題考查學生對功率計算公式的應用，利用G＝mg、W＝Gh和P＝W/t即可求出所要求的物理量。
答案：1 200　100
10. 解析：根據杠桿的平衡公式F1L1＝F2 L2可得GE×OE＝GC×OC，mEg×OE＝mCg×OC，則mE×9.8 N/kg×10 m＝1.5×103 kg×9.8 N/kg×15 m，配重體的質量應為：mE＝2.25×103 kg；當滑輪移到D點時能夠安全起吊重物的最大質量：2.25×103 kg×9.8 N/kg×10 m＝mD× 9.8 N/kg×25 m，mD＝900 kg。
答案：2.25×103　900
11. 解析：由圖可知，軸隨自動升降衣架一起移動的滑輪有兩個，所以圖中動滑輪有兩個，定滑輪的實質為等臂杠桿，可以改變拉力的方向，但不省力，由于繩子的自由端最終是通過定滑輪施加動力的，所以此裝置能改變動力的方向。
答案：兩　能
12. 解析：拉力做功的功率P＝ ＝100 W，
η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝40%。
答案：100　40%
13. 解析：推力對木箱做的功W總＝Fs＝300 N×5 m＝1 500 J，
克服木箱重力做的有用功W有＝Gh＝1 200 N×1 m＝1 200 J，
所以斜面的機械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
答案：1 500　80%
14. 解析：W有＝Gh＝800 N×9 m＝7 200 J，η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
答案：7 200　80%
15. 解析：力臂是從支點到力的作用線的距離。先作出力F1的作用線(即將F1延長)，然后從支點O向力F1的作用線作垂線，支點到垂足的距離為力F1的力臂。
答案：如圖所示
 
16. 解析：杠桿的左端低、右端高，要把平衡螺母向左調，使杠桿在水平位置平衡。通過計算表格中的數據，可得動力×動力臂＝阻力×阻力臂，即F1L1＝ F2L2。
答案：(1)左　水平位置
(2)F1L1＝F2L2(動力×動力臂＝阻力×阻力臂)
(3)將不同的物理量進行了加法運算
17. 解析：
 
(1)有用功：W有用＝Gh＝850 N×3 m＝2 550 J。
(2)繩子自由端移動的距離：s＝nh＝3×3 m＝9 m
總功：W總＝Fs＝300 N×9 m＝2 700 J。
(3)額外功：W額外＝W總－W有用＝2 700  J－2 550 J＝150 J。
( 4)動滑輪的重力：G動＝ ＝50 N。
(5)滑輪組的機械效率：η＝ ×100%＝ ×100%≈94%。
答案：(1)2 250 J　(2)2 700 J　(3)150 J　(4)50 N　(5)94%