第四章机械和功 2021-2022 学年沪教版（上海）物理八年级第二学期（4） 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（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，乙机械效率大 C．甲更省力，甲的额外功少 D．乙更省力，机械效率一样大 2．完全相同的 A 和 B 两物体，在相同的力 F 作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离 s。 如图，力 F 对 A、B 两物体做的功分别为 W1 和 W2，功率分别为 P1 和 P2。下列的大小比较正确的是（　　） A．W1<W2 B．W1>W2 C．P1<P2 D．P1>P2 3．在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑 A、B，如图所示。 关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法中正确的是（　　） A．皮球开始下落时的重力势能相等 B．皮球落地时对纸的最大压力都等于皮球的重力 C．皮球刚到达纸面时的动能相等 D．皮球获得的最大弹性势能不等 4．跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为 50 千克，每次跳起高度约为 6 厘米（人视作整体上升，如图所示）， 一分钟跳 80 次，下列说法正确的是（　　） A．向上起跳过程中小明的动能持续增大 B．小明在这一分钟内跳绳的功率约为 40W C．小明跳一次克服重力做功约 2J D．下落过程中小明的重力势能不变 5．频闪照片通常是研究物体运动的重要手段，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越 低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片，小球在 1、2 位置的高度一样，下面说法正确的是（　　） A．小球在最高点 3 时，动能为零 B．小球在 1 位置的重力势能比在 2 位置的大 C．小球在 1、2 位置的动能相同 D．小球在 3 位置的机械能比在 2 位置的大 6．引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学 每分钟按标准完成了 20 个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A．15W B．30W C．60W D．120W 7．质量为 50kg 的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示，根据图像可估算出该同学在 1 分钟内克服 重力做功的平均功率为（g 取 10N/kg）（　　） A．15W B．150W C．187.5W D．300W 8．如图所示，用斜向放置的传送带将货物匀速地自低处运送到高处。在这过程中，货物的重力势能不断增加。这 是因为（　　） A．静摩擦力做功 B．重力做功 C．支持力做功 D．动能转化为势能 9．用四只完全相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内，把相同的物体匀速提升相同的高 度，不计绳重与摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．F 甲小于 F 乙 B．甲的机械效率小于乙的机械效率 C．F 甲做的功大于 F 乙做的功 D．F 甲做功的功率等于 F 乙做功的功率 二、填空题 10．升国旗的旗杆顶端装置是______（选填“定”或“动”） 滑轮，如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为 950N 的 物体 M 匀速提升了 4m，动滑轮重 50N。在此过程中，汽车移动距离为______m，汽车提升重物所做的有用功为__ ____J，滑轮组机械效率为______。（不计绳重和摩擦） 11．如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度 L 为 40cm，质量为 2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的 摩擦力大小为物重的 0.2 倍。若在木板左端用一水平推力 F 将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功 __________ _J。 12．四川有许多盘山公路，司机经常要急打汽车方向盘让汽车保持在自己的行道线内。从简单机械的角度来看， 盘山公路相当于 _____（杠杆/轮轴/斜面/滑轮），方向盘相当于 _____（杠杆/轮轴/斜面/滑轮）。司机开着汽车匀 速爬上斜坡的过程中，汽车的机械能 _____（变大/变小/不变）。 13．人体中有许多杠杆，甚至踮一下人体脚尖都是人体杠杆在起作用，如图所示，人以______为支点，通过小腿 肌肉用力（F）踮起脚尖。按杠杆分类，这是一个______杠杆。若人的体重为 600N，当踮起脚尖时，假使体重落 在杠杆中点，则人双脚站立踮起时，两腿肌肉各用力______N。 14．举重运动员在 2s 内把 1200N 的杠铃匀速举高了 2m，在空中停留了 3s。前 2s 内对杠铃所做的功是______J；后 3s 内的功率是______W；整个过程的平均功率是______W。 15．一架飞机在同一高度上匀速飞行，喷洒农药。在此过程中，飞机的动能______，重力势能______，飞机的机 械能______。（填“变大”、“变小”或“不变”） 16．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为 5.4N。若物体上升高度为 10cm，此时弹簧测力计的示数 如图中所示，则滑轮组的机械效率是_______。若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将_______（选填“增大”、 “减小”或“不变”）。（不计绳重及摩擦） 17．用竖直向上的力 F1 直接将物体 A 匀速提升 h，做功 200J，若借助长 1m 的斜面用力 F2 把 A 匀速提升相同高度， 斜面的机械效率是 40%，则借助斜面做的有用功为________J，拉力 F2 所做的功是________J，物体 A 受到斜面的 摩擦力是________N。 18．如图所示，用沿斜面向上，大小为 500N 的推力，将重为 800N 的货物从 A 点匀速推至 B 点，已知 AB 长 3m， 斜面高 1.5m，则物体与斜面之间的摩擦力是______N 三、作图题 19．如图所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕法。 20．利用滑轮设计一个升降装置，将其安装在房面上，通过它来把收割的麦子吊上房晾晒。请在方框内画出你的 设计示意图。 21．图甲是一种高压水枪喷头，其后端压柄为一杠杆。其简化图如图乙所示，O 为支点，A 为动力作用点，B 为阻 力作用点，请在图乙中作出： （1）作用在 B 点的阻力 F2 的力臂 L2； （2）作用在 A 点的最小动力 F1。 四、实验题 22．小明在“探究物体动能大小与哪些因素有关”时，设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。 （1）如图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从 B 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同水平面上的同木 块，木块在水平面运动段距离后静止时的情景。据此，你能得出的结论是 _________； （2）如图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从 A、B 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平 面上的同木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此，你能得出结论是 __________； （3）本实验中，动能的大小用 ___________来显示。 23．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为 h 的同一斜面上由静止开始滚下， 推动同一小木块在木板上向前移动一段距离 s 后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中 mA  mB＜mC hA  hC  hB ， 。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 _______大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，________越大，动能越大；分析比较 ______两组实验可得 出物体的动能与质量的关系； （3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，A 同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B 同学 建议换质量较大的木块，C 同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 _______同学的建议； （4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比 木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？________（选填“能”或“不能”）； （5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块， 如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是 ___________（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。 A．质量大的铁球将木块推动的距离较远 B．质量小的铁球将木块推动的距离较远 C．质量不同的铁球将木块推动的距离相同 24．为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系，小明同学在斜面上每次都匀速拉动物块（如图）， 实验数据记录如下： 实验次 斜面倾 物重 数 角θ G/N 1 30° 2 3 移动距离 机械效率 s/m η 3.4 0.50 73.5% 0.35 4.2 0.50 83.3% 0.35 8.4 0.50 物块上升高度 h/m 拉力 F/N 5.0 0.25 45° 5.0 45° 10.0 （1）根据表中数据可求出第 3 次实验的机械效率是 _____（保留一位小数）； （2）分析表中数据，可以得出的初步结论是： ① 在其他条件不变的情况下，斜面倾角越大，所需要的拉力越 _____，斜面的机械效率越 _____； ② 斜面的机械效率与物重 _____（填“有关”或“无关”）； ③ 请举出斜面在生活中应用的一个实例：_____。 五、计算题 25．如图所示，重 400N 的物体在 30N 的水平拉力 F 的作用下，以 0.1m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10s，滑轮组的机械效率为 80%，则在此过程中，求： （1）有用功为多少焦耳； （2）拉力 F 的功率为多少瓦； （3）物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。 26．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重为 5000N 的重物使其匀速上升，对绳子自由端 的拉力是 2000N，重物在 10s 内上升了 1m。则： （1）克服物体重力做的功是多少 J？ （2）拉力做功的功率是多少 W？ （3）该滑轮组的机械效率是多少？ 27．如图是工人将重 100N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为 3m，用时 2s，工人的拉力为 80N，工 人质量为 60kg。（不计绳重及摩擦，g＝10N/kg） （1）求工人放绳的速度； （2）求滑轮组的效率 η； （3）当工人提升另一重 240N 的物体时工人对地面的压力。 参考答案 1．D 2．C 3．D