北師大版物理八年級下冊 第九章《機(jī)械和功》章末同步練習(xí)5

1、教育精選機(jī)械和功章末練習(xí)二一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)1.下列使用杠桿的事例中,省力的是( )2.如圖,輕質(zhì)杠桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,在A點(diǎn)用細(xì)線懸掛一重物,在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的動力,使該杠桿在水平位置保持平衡。若將動力的方向改為沿虛線方向,仍使杠桿在水平位置平衡,則( ) A.動力臂增大,動力增大B.動力臂增大,動力減小C.動力臂減小,動力減小D.動力臂減小,動力增大3.下列簡單機(jī)械中,不能夠用20N的力提起50N的物體的是( )A.杠桿 B.動滑輪 C.斜面 D.輪軸4.關(guān)于如圖所示的兩類滑輪甲和乙,下列說法正確的是( )A.甲能改變拉力的方向B.甲是等臂杠桿C.甲

2、比乙省力D.甲比乙效率高5.下列情形中,對物體沒有做功的是( )A.舉著杠鈴不動B.將彈簧拉力器拉長C.將實(shí)心球拋向空中D.把掉在地上的羽毛球撿起來6.為增加看點(diǎn),有關(guān)方面正在策劃在風(fēng)景區(qū)開發(fā)多種形式的極限運(yùn)動項(xiàng)目,攀巖比賽就是其中的一項(xiàng)。在一次攀巖比賽中,甲、乙兩個(gè)運(yùn)動員的質(zhì)量之比是98,甲用45min完成比賽,乙用40min完成比賽,則甲乙兩人攀巖時(shí)克服重力做功的功率之比是:( )A.8164 B.6481 C.11 D.987.如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體,拉力F的大小為30N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45N,則A處的拉力大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為

3、( )A.45N、50% B.45N、75%C.60N、50% D.60N、75%8.如圖所示,拉力F=80N,物體重力G=120N,不計(jì)摩擦和繩重。若將物體勻速提高1m,以下說法不正確的是( )A.拉力做的有用功為80JB.動滑輪的重力為40NC.拉力做的總功為160JD.該滑輪組的機(jī)械效率為75%二、填空題(本大題共6小題,每空2分,共24分)9.人的二頭肌收縮使人曲臂時(shí)的情況如圖所示,人的前臂是一個(gè) 力杠桿,這種結(jié)構(gòu)給人帶來的好處是 。10.如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等,桿AB的重力不計(jì),柱形物體較重。(1)制作舂米

4、工具時(shí),為了使作用在A點(diǎn)的力F更小,在其他條件相同時(shí),只改變支點(diǎn)O的位置,應(yīng)將O點(diǎn)更靠近 端。(2)若作用在A點(diǎn)的動力F方向始終與桿垂直,則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45°角的過程中,動力F大小的變化是 。11.用如圖所示的滑輪組勻速向左拉重為100N的物體A,所用拉力F為10N(不計(jì)滑輪重和繩重及滑輪和繩之間的摩擦),則A受到地面對它的摩擦力大小為 N,方向?yàn)橄?(選填“左”或“右”)。12.如圖所示是小明同學(xué)用勺子取食物的情景。小明在用勺子取食物的過程中,對 (選填“食物”或“勺子”)做的功為額外功。13.工人用力F水平推重為200N的物體,在4s內(nèi)水平推力F與物體沿力的方向移動的距離

5、s之間的關(guān)系如圖所示。在這過程中,水平推力做的功為 J,推力做功的功率為 W。14.小欣用如圖所示的動滑輪提升重量G=9N的物體,用豎直向上的拉力F=5N拉繩的自由端勻速上升0.8m,用時(shí)4s。小欣所做的總功是 J。機(jī)械效率是 ,拉力的功率是 W。三、作圖題(本大題共2小題,共6分)15.(3分)如圖所示是一個(gè)簡易壓水機(jī),其中AOB是杠桿,作出動力F1的力臂。16.(3分)如圖所示,請用筆畫線代替繩子,利用滑輪組將物體提起。四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共2小題,共22分)17.(10分)如圖所示,曉月利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細(xì)線、若干鉤碼等實(shí)驗(yàn)裝置探究杠桿的平衡條件。請你回答下列問題:(1)在掛

6、鉤碼前,曉月發(fā)現(xiàn)杠桿左端低,右端高,她將杠桿兩端的平衡螺母向 調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。(2)接著曉月在杠桿的兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,保持杠桿在水平位置平衡。其目的是 ; 。(3)改變鉤碼數(shù)量與位置,獲取三組測量數(shù)據(jù)(如表),可以減少實(shí)驗(yàn)的 ,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)你得出杠桿的平衡條件是 ,并完成下表中的空格。實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)記錄表:實(shí)驗(yàn)次序動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm12.05.001.010.0022.010.002.010.0032.015.002.018.(12分)小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如表

7、: 物理量實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計(jì)示數(shù)F/N測力計(jì)移動距離s/m機(jī)械效率/%140.11.80.3260.12.40.383340.11.40.557440.21.41.057(1)在實(shí)驗(yàn)中,測繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量豎直向上 拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)。(2)第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為 。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)分析表中數(shù)據(jù)可知:第2次實(shí)驗(yàn)是用 圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)是用 圖做的。(選填“甲”“乙”或“丙”)。(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用同一滑輪組, 可以提高滑輪組的機(jī)械效率;分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個(gè)數(shù)越多(

8、即動滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率 。(5)分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度 。五、計(jì)算題(8分)19.小勇同學(xué)利用星期天積極參加社會實(shí)踐活動,到養(yǎng)老院當(dāng)義工,在活動中要幫助老人將3壺相同的油從一樓搬到三樓。小勇第一趟將一壺油從一樓提到三樓,用時(shí)20s;第二趟將兩壺油從一樓提到三樓,用時(shí)30s。已知每壺油的質(zhì)量為5kg,小勇的質(zhì)量為45kg,每層樓的樓高是3m。(g取10N/kg)(1)第一趟小勇做了多少有用功?小勇做功的總功率是多少?(2)比較小勇兩趟做功效率的高低,并說明理由。答案解析1.【解析】選B。本題考查的是對一些常見杠桿的分類。判斷杠桿是費(fèi)力杠桿還是

9、省力杠桿,主要看力臂的關(guān)系,若動力臂大于阻力臂則為省力杠桿。A、C、D中動力臂都小于阻力臂,所以為費(fèi)力杠桿,B為省力杠桿。2.【解析】選D。本題考查杠桿的平衡條件。將動力的方向改為沿虛線方向,仍使杠桿在水平位置平衡,由F1L1=F2L2知,F2L2不變,動力臂減小,則動力增大。3.【解析】選B。本題考查簡單機(jī)械的應(yīng)用。根據(jù)題意,必須選擇一個(gè)可以省力的杠桿才行。杠桿的動力臂大于阻力臂時(shí),可以實(shí)現(xiàn)省力的目的,A對;動滑輪的動力臂相當(dāng)于它的直徑,阻力臂相當(dāng)于它的半徑。雖然動力臂大于阻力臂,可以實(shí)現(xiàn)省力的目的,但只能省一半力,無法實(shí)現(xiàn)用20N的力提起50N的物體,B錯(cuò);斜面相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿,C對;輪

10、軸的動力作用線相當(dāng)于圓的切線,動力臂相當(dāng)于圓的半徑,阻力臂遠(yuǎn)小于動力臂,D對。4.【解析】選C。本題考查定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)。乙滑輪的輪軸是固定的,所以是定滑輪,定滑輪是等臂杠桿,使用乙滑輪不能夠省力,但可以改變力的方向,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲滑輪的輪軸隨物體一起運(yùn)動,是動滑輪,使用甲滑輪可以省力但費(fèi)距離,故C項(xiàng)正確;定滑輪的機(jī)械效率比動滑輪的機(jī)械效率高,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。5.【解析】選A。本題考查做功的兩個(gè)必要因素。有力作用在物體上,使物體在力的方向上通過一段距離,這個(gè)力才對物體做了功。舉著杠鈴不動,有力沒距離,不做功,A符合題意;將彈簧拉力器拉長,有力作用在彈簧上,彈簧也移動了距離,拉力對彈

11、簧做了功,B不符合題意;將實(shí)心球拋向空中,雖然在球離手后,手不再對實(shí)心球做功,但在這之前,即實(shí)心球從手上被推出到離開手之前,手對球做了功,C不符合題意;把掉在地上的羽毛球撿起來,這個(gè)過程要克服羽毛球的重力做功,D不符合題意。6.【解析】選C。本題主要考查功率的計(jì)算。由題意可假設(shè)甲運(yùn)動員的質(zhì)量為9m,乙運(yùn)動員的質(zhì)量為8m,設(shè)他們攀巖的高度為h,則甲運(yùn)動員克服重力所做的功W甲=9mgh,乙運(yùn)動員克服重力所做的功W乙=8mgh,由功率的公式P=Wt可求出,P甲=9mgh45×60 s,P乙=8mgh40×60 s,所以P甲P乙=11;故選C。7.【解析】選B。本題考查滑輪組的應(yīng)用

12、。使用滑輪組拉動物體,A處繩子對物體的拉力等于物體的摩擦力為45N;A處拉力克服摩擦力做的功是有用功,W有用=Fs=45N×s;拉力F拉動物體時(shí),有兩段繩子拉動動滑輪,則s=2s,則拉力做的功是總功,W總=Fs=F×2s=30×2s,則滑輪組的機(jī)械效率=W有用W總=45N×s'30N×2s'=0.75=75%。8.【解析】選A。本題考查利用滑輪組做功和機(jī)械效率的有關(guān)計(jì)算。由題可知F=80N,G=120N,h=1m,s=2m。則W有=Gh=120N×1m=120J,動滑輪的重力G動=2F-G=2×80N-120

13、N=40N,利用滑輪組所做的總功為W總=Fs=80N×2m=160J,該滑輪組的機(jī)械效率=W有W總=120J160J=75%,選項(xiàng)A說法錯(cuò)誤。9.【解析】人的前臂動力臂小于阻力臂,是一個(gè)費(fèi)力杠桿,可以省距離,給工作帶來方便。答案：費(fèi) 可以省距離10.【解析】本題考查的是杠桿的平衡條件的應(yīng)用。(1)在阻力不變的情況下,要想省力就要增大動力臂或減小阻力臂,所以要把O點(diǎn)更靠近右端或B端。(2)首先找到柱形物體的重心,此時(shí)的力臂是OB,當(dāng)柱形物體逐漸往上移時(shí),柱形物體的力臂先變大后變小。阻力和動力臂都不變,所以動力先變大后變小。答案：(1)B(或右) (2)先變大后變小11.【解析】本題考查

14、滑輪組的特點(diǎn)的應(yīng)用。由題圖中的滑輪組可看出,物體受到的摩擦力由3段繩子承擔(dān);在不計(jì)滑輪與繩重及滑輪和繩之間的摩擦的條件下,摩擦力f與拉力F的關(guān)系是:f=3F=3×10N=30N;物體A勻速向左運(yùn)動,所受阻力摩擦力的方向?yàn)橄蛴摇４鸢福?0 右12.【解析】用勺子取食物,其目的是取食物,即對食物做的功是有用功,但做有用功的同時(shí),又必須對盛食物的勺子做功,所以對勺子做的功是額外功。答案：勺子13.【解析】由圖像可知推力大小為60N,持續(xù)了2m,所以推力所做的功W=Fs=60N×2m=120J,推力的功率P=Wt=120 J4 s=30W。答案：120 3014.【解析】本題考查對

15、有用功、總功和機(jī)械效率以及功率概念的理解。此動滑輪的有用功是克服重力所做的功W有用=Gh=9N×(0.8÷2)m=3.6J;而拉力所做的功為總功W總=Fs=5N×0.8m=4J;此動滑輪機(jī)械效率=W有用W總=90%;拉力的功率P=W總t=4 J4 s=1W。答案：4 90% 115.【解析】本題考查杠桿的力臂作圖。畫力臂分四步:一找點(diǎn)二畫線三作垂線段四標(biāo)簽。找點(diǎn)就是找杠桿的支點(diǎn),圖中為O點(diǎn);畫線是畫力的作用線,通過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一條直線;作垂線段就是從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段;標(biāo)簽就是標(biāo)注力臂的大小及符號。答案：如圖所示16.【解析】本題考查滑輪組的設(shè)計(jì)和

16、組裝。利用滑輪組將物體提起,省力多少和繩子的繞法,決定滑輪組的使用效果,自由端在人手中,要向下拉使物體向上移動,則應(yīng)從定滑輪開始繞,繩子固定在定滑輪上,物重由兩根繩子承擔(dān)。答案：如圖所示17.【解析】(1)左低右高說明左邊沉,應(yīng)向右旋動平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡;(2)讓杠桿在水平方向上平衡,使掛在杠桿上的鉤碼給杠桿的拉力與杠桿垂直,可以直接在杠桿上讀出力臂的大小,且可避免杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響。(3)多次測量可使實(shí)驗(yàn)避免偶然性,由1、2兩次實(shí)驗(yàn)可得出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,則第3次實(shí)驗(yàn)中L2=F1L1F2=2.0 N×15.00 cm2

17、.0 N=15.00cm。答案：(1)右 (2)從杠桿上直接讀出力臂的大小 避免杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響(使杠桿的重心落在支點(diǎn)上) (3)偶然性或者偶然誤差 動力×動力臂=阻力×阻力臂 15.0018.【解析】本題考查滑輪組的機(jī)械效率。(1)在測繩端拉力時(shí),需豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)。(2)=W有W總=GhFs=4N×0.1 m1.8 N×0.3 m=74%(3)由數(shù)據(jù)知第2次實(shí)驗(yàn)中,s為h的3倍,所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,而被提升的物重為6N,其他3組為4N。所以第2次實(shí)驗(yàn)是用乙圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)s為h的5倍,所以滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重,所以第

18、4次實(shí)驗(yàn)是由丙圖做的。(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn),兩次所用滑輪組相同,但第2次物重大于第1次物重,機(jī)械效率也大于第1次的機(jī)械效率,所以可得使用同一滑輪組,增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率。分析第1、3次實(shí)驗(yàn),兩次提升物體的重力相同,第3次實(shí)驗(yàn)的動滑輪較重,而機(jī)械效率較低,所以可得使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個(gè)數(shù)越多(即動滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率越低。(5)第3、4次實(shí)驗(yàn)只是改變了物體被提升的高度,機(jī)械效率沒變,所以可得滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)。答案：(1)勻速 (2)74% (3)乙 丙 (4)增加物重 越低 (5)無關(guān)19.【解析】本題主要考查了功率的知識。該題結(jié)合志愿者到養(yǎng)老院當(dāng)義工為背景,對學(xué)生滲透了思想教育。幫助老人將幾壺油提上樓,比較采用不同方式的效率和功率,非常貼近學(xué)生