沪科版八年级物理下册同步精品练习第10章机械与人单元综合检测(练习)(原卷版+解析)

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第10章 机械与人 单元综合检测一、单选题1．如图所示的物品或工具属于省力杠杆的是A．跷跷板 B．镊子C．筷子 D．起钉锤2．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多B．物体通过的路程越长，作用力做功越多C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功3．下列过程中，属于动能转化为重力势能的是A．投篮时，篮球上升的过程      B．电梯匀速上升的过程C．跳伞员从空中下落的过程       D．小球从斜面上向下滚动的过程4．下列关于使用滑轮组的优点的论述，较全面的是A．一定是省力的，又能改变力的方向  B．一定是省力的，但不能改变力的方向C．有时既省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不改变力的方向  D．肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析5．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑．质量分别为m，2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向 上前进了相同的距离，则下列结论正确的是  A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功       B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功       D．甲图中F做功的功率一定大于乙图中F做功的功率大6．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是：A．木箱受到重力做功的大小为800JB．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100JC．木箱受到合力做功的大小为125JD．木箱受到斜面的支持力做功大小为200J7．如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是的机械能（ ）A．从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大B．从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小C．摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等D．摆球在B点的机械能最大，在A，C两点的机械能能最小8．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A．甲更省力，甲机械效率大B．乙更省力，机械效率一样大C．乙更省力，乙机械效率大D．甲更省力，机械效率一样大9．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有 A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.4m/sC．绳子拉物体A的功率为1WD．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数为6N10．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面以相同的速度从底部匀速拉到顶点，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2， 则下列判断中正确的是 A．F1＜F2  W1=W2 B．F1＞F2   W1＞W2 C．F1＜F2   W1＜W2 D．F1＞F2     W1=W2二、填空题11．在一艘做匀速直线运动的游轮甲板上，某同学竖直向上跳起来，他落在游轮上的位置会在起跳位置的________（选填“前方”、“后方”或“原位”），在上升过程他具有的机械能中________能增加________能减少。12．用定滑轮把200 N的物体提高4 m，所用的力是300 N，则有用功是________J，总功是________J，定滑轮的机械效率是________．13．如图中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，如图所示，香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能______，重力势能______，机械能_______．(均选填“增大”“不变”或“减小”)14．如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F为8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为______J，有用功为______J，杠杆的机械效率为_________%．15．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（不计机械自重和摩擦），则所用拉力F甲___F乙（选填“＞”、“＜”或“=”），拉力做功的功率P甲___P乙（选填“＞”、“＜”或“=”）。16．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。17．如图所示，物重为300N，若不计摩擦和滑轮自重，则P钩承受的拉力是_____N，拉力F是_____N．若拉力F移动距离为2.4m，则重物上升_____m．18．跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量是50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内做功的平均功率为______W（g取10N/kg）。三、作图题19．如图所示，弹簧测力计示数为3牛，现把一只重为2牛的钩码挂在杠杆上，使杠杆在水平位置平衡，请把钩码画在图中的适当的位置．  ( )20．如图所示，用力 F 使杠杆在水平位置静止，请画出 F 的力臂 L．  ( ) 21．站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。四、实验题22．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图．（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体_____的关系（物体A、B质量不变）；（2）该实验中所探究物体的动能是指物体_____（选填“A”或“B”）的动能；（3）该实验物体动能的大小是通过_____来反映的；（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过_____（选填“高度”或“质量”）来改变的；（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论_____．23．在初中物理的学习中，我们曾用斜面多次做过探究实验，如图是“测定斜面的机械效率”的实验装置．下表是小明测定斜面机械效率时记录的数据，请你完成表中空白处的数据，分析表中数据，写出实验结论．实验结论：____________________________________．24．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据如下表．  （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上________拉动弹簧测力计．    （2）第三次实验中，绳端移动的距离为________，滑轮组的机械效率为________．    （3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越________25．如图所示，学习小组的同学在探究“物体重力势能的大小跟哪些因素有关”时，设计了如图所示实验：实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如图甲所示，取三个铁块从空中由静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如图乙所示．其中hA＝hB＞hC，mA＜mB＝mC．(1)我们可以通过观察__________________来判断重力势能的大小．以下实验中，与本实验这一步骤所用方法类似的是______(填正确选项前的字母)．A．探究蒸发快慢与表面积大小是否有关时，保持温度、空气流速不变B．学习色光的三原色时，与颜料的三原色做比较C．探究影响动能大小的因素时，以木块被撞的距离作为判断依据(2)如图乙所示，比较A、B两种情况，说明___________________________________；比较B、C两种情况，说明______________________________________________．26．在做“测滑轮组的机械效率”的实验中，小明和同学们测得图中甲、乙两个骨轮组的机械效率不同． （1）实验后小明想，对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢？经过思考后他认为，即使像图中甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与 ________ 有关，并用实验证明了自己的猜想是正确的． （2）小明将自己所做的上述实验告诉他的同学，大家探究的欲望更加强烈，大家认为，用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，所以， ________ 也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素．小明说，其实大家已测得的甲、乙两个滑轮组的机械效率不同，就证明了这一点．杨老师提醒同学们说：大家应该注意到，在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，我们没有考虑摩擦的因素．27．在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关；猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关．为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和长刻度尺，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块的起始位置相同，最后得出如下表所示的实验数据．(1)由于弹性势能的大小不便用仪器直接测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中也用到此方法的是________．A．探究音调和频率的关系B．探究影响压力作用效果的因素(2)请将探究猜想一的方案补充完整：将_______(选填“两根不同”或“同一根”)弹簧压缩_______(选填“相同”或“不同”)的长度，放手后，小球被弹出，测出小球推动木块移动的距离进行比较．(3)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的________能．(4)为了探究猜想二，可选用实验次数2和实验次数_____的数据进行比较分析，若木块移动的距离___，说明弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关．五、计算题28．某型号器材发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：（1）发动机所提供的牵引力大小；（2）行驶速度的大小；（3）行驶5min牵引力所做的功．29．如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。30．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500 N的建材从地面匀速送到6 m高处，所用拉力为300 N，时间为20 s，不计摩擦和绳重，(g取10 N/kg)求：(1)工人做的有用功．(2)工人做功的功率．(3)此过程中该装置的机械效率．(4)如果用这个滑轮组匀速提起400 N的重物，需要用多大的拉力？斜面倾斜程度木块所受重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面长L/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η较缓50.22.11______2.148%较陡50.53.612.5______69%最陡50.74.313.54.3______实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端的拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η140.101.80.374.1%260.102.50.380.0%360.152.5480.203.10.6086.0%实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离1弹簧A5s12弹簧A8s23弹簧B5s34弹簧B8s4第10章 机械与人 单元综合检测一、单选题1．如图所示的物品或工具属于省力杠杆的是A．跷跷板 B．镊子C．筷子 D．起钉锤【答案】D【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．【解析】A. 跷跷板在使用过程中，由于不能确定动力、阻力作用点，不好确定动力臂和阻力臂的大小关系，不好确定是省力还是费力杠杆，即跷跷板可能是省力杠杆、费力杠杆，也可能是等臂杠杆；B. 镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C. 筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D. 起钉锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．故选D2．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多B．物体通过的路程越长，作用力做功越多C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功【答案】D【解析】A．作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少，故A错误；B．只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故B错误；C．若力的方向跟物体移动距离的方向垂直，物体通过的距离不是在力的作用下进行的，力对物体没有做功，故C错误；D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，说明力做了功，故D正确。故选D。3．下列过程中，属于动能转化为重力势能的是A．投篮时，篮球上升的过程      B．电梯匀速上升的过程C．跳伞员从空中下落的过程       D．小球从斜面上向下滚动的过程【答案】A【解析】A．选项，投篮时，篮球上升的过程中，速度减小，篮球的高度上升高，是动能转化为重力势能；B．选项，电梯匀速上升的过程中，电梯的质量和速度并未发生改变，因此其动能大小没有发生改变；C．选项，跳伞员从空中下落的过程中，跳伞员下落速度增大，高度降低，是重力势能转化为动能； D．选项，小球从斜面上向下滚动的过程中，小球的速度变大，小球所处高度减小，因此是重力势能转化为动能．4．下列关于使用滑轮组的优点的论述，较全面的是A．一定是省力的，又能改变力的方向  B．一定是省力的，但不能改变力的方向C．有时既省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不改变力的方向  D．肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析【答案】C【解析】滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起，既能省力，又能改变力的方向；定滑轮的特点：不省力，但可以改变力的方向；动滑轮的特点：能省一半的力，但不能改变力的方向；滑轮组若有三段绳子（如右图），力的方向向上，可以省力但不能改变力的方向，故A不合题意；滑轮组若有两段绳子（如左图），力的方向向下，既可以省力，同时能改变力的方向，故B不合题意；左图滑轮组能省力、能改变力的方向；右图滑轮组能省力，不能改变力的方向，故C符合题意；图中两个滑轮组一定省力，左图能改变力的方向，但右图不能改变力的方向，故D不符合题意，故选C．5．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑．质量分别为m，2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向 上前进了相同的距离，则下列结论正确的是  A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功       B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功       D．甲图中F做功的功率一定大于乙图中F做功的功率大【答案】B【分析】根据W=Fs可知，功的大小和作用在物体上力的大小、物体在力的方向上移动距离的远近有关；功率是表示物体做功快慢的物理量，计算功率的公式P=.【解析】ABC.由题意可知，两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离s，根据W=Fs可知，甲图中F做的功等于乙图中F做的功，故AC错误，B正确；D.甲乙两图中力做的功相同，但工作时间未知，由P=知无法判断两图中做功功率的大小，故D错误．故选B.6．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是：A．木箱受到重力做功的大小为800JB．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100JC．木箱受到合力做功的大小为125JD．木箱受到斜面的支持力做功大小为200J【答案】B【解析】A．由题意知，木箱的重力G=200N，h=1m，则受到的重力做功：W有用=Gh=200N×1m=200J，A错误；B．拉力F做的功W总=FL=75N×4m=300J；则克服摩擦力做功W额=W总﹣W有用=300J﹣200J=100J，B正确；C．木箱沿斜面缓慢运动，做匀速直线运动，受合力为零，所以合力做功大小为0J，C错误；D．木箱移动方向与支持力方向垂直，所以斜面的支持力做功为零，D错误．7．如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是的机械能（ ）A．从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大B．从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小C．摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等D．摆球在B点的机械能最大，在A，C两点的机械能能最小【答案】C【解析】A．从A→B的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，故A错误；B．从B→C的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在C点动能最小、重力势能最大，在此过程中动能转化为重力势能，机械能守恒，故B错误；CD．不计空气阻力，小球会在AC间来回摆动时，总机械能守恒，故C正确，D错误．8．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A．甲更省力，甲机械效率大B．乙更省力，机械效率一样大C．乙更省力，乙机械效率大D．甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B．9．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有 A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.4m/sC．绳子拉物体A的功率为1WD．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数为6N【答案】C【分析】根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析：A在水平方向：向右受绳子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力；B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受测力计的拉力．【解析】A. 物体B静止，处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；B. 由图可知，F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误；C. 由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是10N5N，P====5N×0.2m/s=1W，故C正确；D. 测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，仍为3N，故D错误．故选C.10．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面以相同的速度从底部匀速拉到顶点，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2， 则下列判断中正确的是 A．F1＜F2  W1=W2 B．F1＞F2   W1＞W2 C．F1＜F2   W1＜W2 D．F1＞F2     W1=W2【答案】D【解析】斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，所以，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W1=W2．从图可知，LBA＞LCA，而W1=W2，所以，FBA＜FCA，即F1大于F2．故选D．二、填空题11．在一艘做匀速直线运动的游轮甲板上，某同学竖直向上跳起来，他落在游轮上的位置会在起跳位置的________（选填“前方”、“后方”或“原位”），在上升过程他具有的机械能中________能增加________能减少。【答案】     原位     重力势     动【解析】[1]根据题意知道，原来旅客随轮船一起做匀速直线运动，当旅客竖直向上跳起后，由于旅客具有惯性，他在水平方向上仍保持原来的速度不变，在空中继续向前运动，所以等他落到甲板上后，他和轮船在水平方向上通过了相同的距离，仍落在起跳点上。[2][3]物体上升过程中，质量不变，速度减小，故动能减小，同时质量不变，高度增加，重力势能增加。12．用定滑轮把200 N的物体提高4 m，所用的力是300 N，则有用功是________J，总功是________J，定滑轮的机械效率是________．【答案】     800     1200     66.7%【分析】根据求出有用功，根据求出总功；根据求出定滑轮的机械效率．【解析】有用功：；总功：；定滑轮的机械效率：．故答案为800；1200； 66.7%．【点睛】解决此题要结合功的公式和机械效率的公式进行分析求解．13．如图中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，如图所示，香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能______，重力势能______，机械能_______．(均选填“增大”“不变”或“减小”)【答案】     不变     减小     减小【解析】物体动能大小与质量和运动的速度有关，当质量不变运动速度不变时，其动能大小也不变，故香蕉（看成点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能不变；重力势能大小与物体质量和高度有关，当质量不变时，物体的高度减小时，重力势能减小，故香蕉（看成点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其重力势能减小；而物体的动能与重力势能之和为机械能，动能不变，重力势能减小可得物体的机械能减小．14．如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F为8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为______J，有用功为______J，杠杆的机械效率为_________%．【答案】2   1.8   90【解析】已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=FS可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率．有用功为W有=Gh=18N×0.1m=1.8J；拉力所做的功为W总=Fs=8N×0.25m=2J，杠杆的机械效率为．15．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（不计机械自重和摩擦），则所用拉力F甲___F乙（选填“＞”、“＜”或“=”），拉力做功的功率P甲___P乙（选填“＞”、“＜”或“=”）。【答案】     ＞     =【解析】[1]由图可知，甲是定滑轮，所以不能省力，F甲=G；乙是动滑轮，可以省一半的力，所以F乙=G，因此F甲＞F乙。[2]因为不计机械自重和摩擦，所以由功的原理可知，拉力做的功等于不用机械直接用手做的功，所以在相同的时间内F甲和F乙做的功相同，则功率也相同。16．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。【答案】     20     不变【解析】[1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC ，杠杆平衡，FlBA =GlBC ，所以G===2×10N=20N[2]杠杆被拉起后，如图所示：BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G易得BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2杠杆平衡，所以F′lBA ′=GlBC ′F′====10N由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。17．如图所示，物重为300N，若不计摩擦和滑轮自重，则P钩承受的拉力是_____N，拉力F是_____N．若拉力F移动距离为2.4m，则重物上升_____m．【答案】     300     150     1.2【分析】（1）对动滑轮来说，挂钩B受到的拉力是由重物施加的，故大小等于重物的重力；因为是在同一根绳子上，故挂钩A受的拉力大小等于绳端拉力F，即物重的二分之一．（2）有几段绳子在拉物体，绳端移动的距离就是物体移动距离的几倍．【解析】（1）因物体重300N，故挂钩P受到的拉力；挂钩Q受到的拉力等于绳端的拉力，为物重的一半，即 （2）因有两段绳子在拉物体，绳端上升距离等于物体上升距离的2倍，若拉力F移动距离为2.4m，则重物上升故答案为300；150；1.2．【点睛】本题与通常滑轮组的题目有所不同，考查了滑轮上PQ挂钩的受力，这需要学生对滑轮的受力情况有比较清楚的理解．18．跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量是50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内做功的平均功率为______W（g取10N/kg）。【答案】135【解析】由题意知，该同学的重力由图可知，起跳的最大高度0.09m，跳一次所用时间为；1min内所跳的次数克服重力做功1min内克服重力做功的平均功率三、作图题19．如图所示，弹簧测力计示数为3牛，现把一只重为2牛的钩码挂在杠杆上，使杠杆在水平位置平衡，请把钩码画在图中的适当的位置．  ( )【答案】【分析】利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2求出阻力臂，进而确定钩码的具体位置．【解析】钩码重G=2N，拉力F=3N；由于测力计对杠杆的拉力方向竖直向上，要使杠杆平衡，所挂钩码应在支点右侧；根据杠杆的平衡条件得：FL1=GL2，设杠杆的一格的长度为L，可得：3N×4L=2N×L2；解得：L2=6L；应将钩码挂在右边距离支点6格的地方，如图所示：20．如图所示，用力 F 使杠杆在水平位置静止，请画出 F 的力臂 L．  ( ) 【答案】【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，因此要先确定支点，然后判断力的方向，再过支点做出力的作用线的垂线，支点到力的作用线的距离，即为所求作的力臂．【解析】已知支点为O，过点O作力F的垂线段，即动力臂L．如上图所示：21．站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。【答案】【解析】由题意知，小明站在地面上，想用尽可能小的力提升水桶。所以绳子的拉力方向应向下，所以绳子应从动滑轮绕起，如图：四、实验题22．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图．（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体_____的关系（物体A、B质量不变）；（2）该实验中所探究物体的动能是指物体_____（选填“A”或“B”）的动能；（3）该实验物体动能的大小是通过_____来反映的；（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过_____（选填“高度”或“质量”）来改变的；（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论_____．【答案】     A     B     被撞的距离大小     高度     当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大【解析】（1）动能的大小与物体的质量和速度都有关系，因为物体A质量不变，所以探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验中，要探究的是物体动能的大小与速度的关系；（2）小于A推动B向前运动，故实验研究的主体是小球A的动能大小；（3）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制小球A在斜面上的高度改变的；（5）同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，说明动能越大，可得结论为：当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大．【点睛】重点是研究影响动能大小因素的实验，注意实验采用了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，注意理解体会．23．在初中物理的学习中，我们曾用斜面多次做过探究实验，如图是“测定斜面的机械效率”的实验装置．下表是小明测定斜面机械效率时记录的数据，请你完成表中空白处的数据，分析表中数据，写出实验结论．实验结论：____________________________________．【答案】     1     3.6     81%     斜面越陡，斜面的机械效率越高【分析】利用计算出有用功；利用计算总功，利用计算机械效率．然后分析表格中的数据，得出结论．【解析】较缓时的有用功；较陡时总功为：；最陡时机械效率为；分析表中机械效率与斜面倾斜程度的关系可知：斜面越陡，斜面的机械效率越高．故答案为(1). 1    (2). 3.6    (3). 81%    (4). 斜面越陡，斜面的机械效率越高．【点睛】此题主要考查我们的实验分析能力，以及斜面机械效率的计算，是一道好题．24．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据如下表．  （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上________拉动弹簧测力计．    （2）第三次实验中，绳端移动的距离为________，滑轮组的机械效率为________．    （3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越________【答案】     匀速     0.45m     80%     大【分析】（1）为了使弹簧测力计的示数稳定，分析弹簧测力计的状态；（2）重物和动滑轮由三段绳子承担，绳子移动的距离物体升高距离的3倍；根据机械效率的公式可计算出机械效率；（3）根据实验中的物重和机械效率，然后得出结论．【解析】（1）实验中匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；（2）由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n=3，第3次测量中，绳端移动的距离s=3h=3×0.15m=0.45m；滑轮组的机械效率：；（3）分析第1和第2次实验数据可知，机械效率分别为：，，两次所用滑轮组相同，第2次钩码重力较大，机械效率较高，可以得到同一滑轮组提升物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大．25．如图所示，学习小组的同学在探究“物体重力势能的大小跟哪些因素有关”时，设计了如图所示实验：实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如图甲所示，取三个铁块从空中由静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如图乙所示．其中hA＝hB＞hC，mA＜mB＝mC．(1)我们可以通过观察__________________来判断重力势能的大小．以下实验中，与本实验这一步骤所用方法类似的是______(填正确选项前的字母)．A．探究蒸发快慢与表面积大小是否有关时，保持温度、空气流速不变B．学习色光的三原色时，与颜料的三原色做比较C．探究影响动能大小的因素时，以木块被撞的距离作为判断依据(2)如图乙所示，比较A、B两种情况，说明___________________________________；比较B、C两种情况，说明______________________________________________．【答案】     木桩陷入沙坑的深度     C     物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大     物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大【分析】本题是把铁块的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；分析每个选项用到的方法，得出正确结论；比较A、B、C找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想写出实验结论．【解析】(1)铁块的重力势能转化为木桩的能量，铁块的重力势能越大，木桩获得的能量就越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过观察木桩陷入沙坑的深度来判断重力势能的大小；A.探究蒸发快慢与表面积大小是否有关时，保持温度，流速不变，用到了控制变量法；B.学习光的三原色时，与颜料三原色做比较，用到了类比法；C.探究影响动能大小因素时，以木块被撞距离作为判断根据，通过木块被撞距离的长短表示动能的大小，用到了转换法；所以C选项是正确的． (2)比较A、B情况，物体处的高度相同时，物体质量越大，木桩陷进沙坑的深度越深，说明物体的重力势能越大；比较B、C情况，质量相同，高度不同，物体所处高度越大，木桩陷进沙坑的深度越深．说明物体的质量相同时，被举高的高度越高，重力势能越大．因此，本题正确答案是：木桩陷入沙坑的深度；C；物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大．26．在做“测滑轮组的机械效率”的实验中，小明和同学们测得图中甲、乙两个骨轮组的机械效率不同． （1）实验后小明想，对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢？经过思考后他认为，即使像图中甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与 ________ 有关，并用实验证明了自己的猜想是正确的． （2）小明将自己所做的上述实验告诉他的同学，大家探究的欲望更加强烈，大家认为，用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，所以， ________ 也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素．小明说，其实大家已测得的甲、乙两个滑轮组的机械效率不同，就证明了这一点．杨老师提醒同学们说：大家应该注意到，在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，我们没有考虑摩擦的因素．【答案】     提升的物重     动滑轮的总重【分析】（1）同一滑轮组，额外功不变，分析机械效率与哪个因素有关；（2）要探究滑轮组的机械效率跟提升物重的关系时，控制其它量不变，改变提升的物重，比较滑轮组的机械效率．【解析】（1）对于同一滑轮组，其机械效率还应该与提升重物的多少有关，提升重物越大，所做的有用功会越多；（2）提升物体时，提升动滑轮所做的功是没有用的，但又是不得不做的功，并且动滑轮的总重比较大，所以动滑轮的总重是影响滑轮组机械效率的主要因素．27．在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关；猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关．为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和长刻度尺，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块的起始位置相同，最后得出如下表所示的实验数据．(1)由于弹性势能的大小不便用仪器直接测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中也用到此方法的是________．A．探究音调和频率的关系B．探究影响压力作用效果的因素(2)请将探究猜想一的方案补充完整：将_______(选填“两根不同”或“同一根”)弹簧压缩_______(选填“相同”或“不同”)的长度，放手后，小球被弹出，测出小球推动木块移动的距离进行比较．(3)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的________能．(4)为了探究猜想二，可选用实验次数2和实验次数_____的数据进行比较分析，若木块移动的距离___，说明弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关．【答案】     B     同一根     不同     动     4     不同【分析】弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来反映的，这种研究方法叫转换法，要研究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关，根据控制变量法的思想，必须选择同样的弹簧，改变压缩程度，比较木块移动的距离得出结论；弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的动能；为了探究弹性势能的大小是否与弹簧的材料有关，必须控制压缩程度相同，改变材料，比较木块移动的距离得出结论．【解析】(1)探究“音调和频率的关系”实验，采用的是控制变量法；②探究“影响压力作用效果的因素”实验中，是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，采用的是转换法；故B正确．(2)探究弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关时，应选择相同的弹簧，使弹簧的形变程度不同，比较小球被弹出，推动木块移动的距离得出结论；(3)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能减小，小球的动能增大，弹簧的弹性势能转化成小球的动能；(4)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同，改变材料，可选用实验次数2和4进行比较，若木块移动的距离不同，即s2≠s4，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．故答案为 B ； 同一根；不同； 动； 4 ；不同．五、计算题28．某型号器材发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：（1）发动机所提供的牵引力大小；（2）行驶速度的大小；（3）行驶5min牵引力所做的功．【答案】（1）1800N；（2）33.3m/s；（3）1.8×107J．【分析】物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，根据平衡力的大小相等、方向相反即可得出牵引力的大小；已知的条件有牵引力的大小以及发动机的额定功率，求速度可由功率的推导式： 得出；已知额定功率以及工作时间5min，直接由 可求得牵引力所做的功．【解析】（1）因为汽车匀速行驶，受平衡力作用，由二力平衡得牵引力是： ；（2）由得行驶速度： ；（3）t＝5min＝300s，牵引力所做的功: .29．如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。【答案】（1）225J   （2）66.7%   （3）50N【解析】（1）该过程拉力F做的功W=Fs=150N×1.5m=225J(2)有用功W有用=Gh=mgh=500N×0.3m=150J，该装置的机械效率；(3)额外功W额=W-W有用=225J-150J=75J，货物箱在斜面上受的摩擦力大小；30．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500 N的建材从地面匀速送到6 m高处，所用拉力为300 N，时间为20 s，不计摩擦和绳重，(g取10 N/kg)求：(1)工人做的有用功．(2)工人做功的功率．(3)此过程中该装置的机械效率．(4)如果用这个滑轮组匀速提起400 N的重物，需要用多大的拉力？【答案】（1）3000J；（2）180W；（3）83.3%；（4）250N【解析】（1）有用功为W有=Gh=3000J ；（2）工人做的总功为W总=Fs=3600J，所以工人做功的功率为P=W总/t=180W；（3）该装置的机械效率为η=W有/W总=3000J/3600J=83．33%；（4）提升动滑轮所做的额外功为W额=W总-W有=600J，所以可知，动滑轮重为100N，所以当提起400N的重物时，拉力为250N．斜面倾斜程度木块所受重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面长L/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η较缓50.22.11______2.148%较陡50.53.612.5______69%最陡50.74.313.54.3______实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端的拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η140.101.80.374.1%260.102.50.380.0%360.152.5480.203.10.6086.0%实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离1弹簧A5s12弹簧A8s23弹簧B5s34弹簧B8s4