人教版八年级物理下册：功和机械能简单机械试题题

八年级物理11-12章测试题姓名: 班级： 考号： 成绩： 题号一二三四五总分得分一、单选题（本大题共7小题，共14.0分）1. 老人和小孩一同爬楼，小孩比老人先到楼顶，则小孩一定比老人()A. 做功少B. 做功多C. 做功快D. 做功慢2. 如图所示的滑轮组的每个滑轮重30N，在拉力F的作用下，重为90N的物体匀速向上移动了0.8m.若不计滑轮转动摩擦，则整个过程中拉力F做功为()A. 24JB. 32JC. 72JD. 96J3. 某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近()A. 1WB. 10WC. 100WD. 1000W4. 下列关于功率的说法正确的是()A. 做功多的机械，功率一定大B. 机械效率高的机械，功率一定大C. 做功慢的机械，功率一定小D. 做功时间短的机械，功率一定大5. 从高处自由下落的物体，物体的()A. 重力势能减小，动能增大B. 重力势能增大，动能增大C. 重力势能减小，动能减小D. 重力势能增大，动能减小6. 下列各运动过程中，属于动能转化为势能的是()A. 从空中匀速下降的跳伞运动员B. 跳高运动员离地腾空向上运动的过程中C. 荡起的秋千向下摆动的过程中D. 拧紧的钟表发条带动指针走动7. 下列工具在使用时，属于费力杠杆的是()A. 动滑轮B. 镊子C. 瓶起子D. 独轮车二、多选题（本大题共3小题，共9.0分）8. 工人师傅利用如图所示的滑轮组，不计绳重和摩擦，将重为800N的物体匀速竖直提升10m，用时100s，若滑轮组的机械效率为80%，则()A. 人对绳端拉力的功率为80WB. 人通过滑轮组做的额外功为1600JC. 人对绳端拉力F为500ND. 动滑轮重为200N9. 如图所示，重20N的物体B在水平拉力F作用下做匀速直线运动，这时弹簧测力计的示数为6N，则以下说法正确的是()A. 地面摩擦力是26NB. 拉力是13NC. 拉力F是6ND. 地面摩擦力是12N10. 有甲、乙两辆功率相等的汽车，在相同时间内匀速通过距离之比S甲：S乙=2：1那么()A. 两辆汽车牵引力之比F甲：F乙=1：2 B. 两辆汽车牵引力之比F甲：F乙=2：1C. 两辆汽车做功之比W甲：W乙=1：2 D. 两辆汽车做功之比W甲：W乙=1：1三、填空题（本大题共12小题，共24.0分）11. 起重机匀速吊起重为1000N的物体，沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m，最后又匀速提升了2m，在整个过程中，起重机对物体的拉力是_ N，拉力对物体做的功是_ J.12. 19.张强要微微抬起一根平放在水平面上、粗细均匀、重为800N的树干的一端，另一端不离地，他至少用力_。13. 功率是用来表示物体_ 的物理量，它是指物体在_ 内所做功的多少.某机器功率为20瓦，它表示的物理意义是该机器_ 14. 汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F将_ .(选填“增大”、“减小”或“不变”)15. 小强用10N的水平推力匀速推小车，30s内在水平地面上前进了15m，在此过程中小强对小车做功的功率为_ W.16. 如图所示，小朋友从滑梯上加速滑下，其重力势能_，动能_(选填“增大”或“减小”)。17. 人造地球卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的_ 能转化为_ 能，在近地点的速度比它在远地点的速度_ .(填“大”或“小”)18. 旗杆顶端A装置是_ 滑轮，使用它的目的_ 19. 如图所示，物体G重100牛顿，要使物体匀速升高2米，那么拉力F为_牛，绳自由端拉下了_米，若物体升高的速度是0.1米/秒，那么绳子末端的速度是_米/秒。(不计摩擦和滑轮重)。20. 如图，用力F拉着滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动.实验中的滑轮是_ (选填“动”或“定”)滑轮，弹簧测力计的示数是4N，物体A所受的摩擦力是_ N.21. 小欣用如图所示的动滑轮提升重量为G=9N的物体，当用竖直向上F=5N的拉力拉绳的自由端匀速上升0.8m，用时4s，小欣所做的总功是_J，机械效率是_，拉力的功率是_W。22. 斜面长5m，高1m，工人沿斜面方向用400N的力把重1200N集装箱匀速推到车上，使用斜面的好处是可以省_ ，此时斜面的机械效率是_ ，集装箱受到的摩擦力为_ N四、作图题（本大题共8小题，共40.0分）23. 小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，试在图示情景中画出省力的绕线方法24. 在图中画出站在地面上的人利用用滑轮组拉起物体的绕线方式25. 请在图中画出力F1和F2的力臂l1和l226. 杠杆AB可绕O点转动，F1、F2是作用在杠杆上的两个力.在图中分别画出F1、F2的力臂Ll、L227. 请在图中画出力F的力臂。28. 如图所示，O是杠杆OA的支点.在图中画出拉力F1和F2的力臂l1和l229. 在如图所示，杠杆处于静止状态，请根据已知的力画出力臂或根据力臂画出力30. 如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中画出这个力的示意图五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）31. 按要求画出滑轮组的绕线方法(不计动滑轮重及摩擦)图甲F=12G；图乙F=15G.32. 一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10m高的楼上，请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法33. 如图所示，是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车的12项安全标准，中考期间，保师附校的学生乘坐这种校车到考点参加考试，校车发动机的额定功率为6104W，在水平地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34. 小红家的新房正在装修，现在工人用如图所示的滑轮组来提升装修材料，已知工人在20s内用80N的拉力将重为200N的装修材料提升到10m高的四楼.求：(1)拉力所做的有用功；(2)该滑轮组的机械效率；(3)拉力的功率答案和解析【答案】1. A2. D3. C4. C5. A6. B7. B 8. CD9. CD10. AD11. 1000；5000 12. 400 13. 做功快慢；单位时间；在1秒内做功20J 14. 减小 15. 516. 减小；增大 17. 动；重力势；大 18. 定；改变用力方向 19. 50；4；0.2 20. 动；421. 4；90%；1 22. 力；60%；16023. 解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法.如图所示：24. 解：由题意知，人站在地面上用滑轮组将重物提起，所以拉力方向应向下，确定拉力方向，然后顺次绕线，如图所示：25. 解：反向延长F1的作用线，然后过支点O作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂L1和阻力臂L2.如图所示：26. 解：直接由支点0向F1和F2做垂线(用虚线)，画上大括号，标出对应的L1和L2.如图故答案为：27. 解：过支点O作力F作用线的垂线段，即为力F的力臂L，如下图所示：28. 解：从支点分别向拉力F1和F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂l1和l2.如图所示：29. 解：过力臂L2的右端，作垂直于L2的直线，与杠杆的交点为力F2的作用点B，方向斜向右上方，过O点作F1的垂线段即为F1的力臂L1，如图所示：30. 解：由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；如图，支点为O，过支点O做直径OA，过A做OA的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，如图所示31. 解：图中有一个动滑轮和一个定滑轮，要求F=12G，所以绳子始端拴在定滑轮上，然后依次动滑轮和定滑轮.绕绳方法如下： 图中有一个动滑轮，要求F=15G，所以绳子始端拴在动滑轮上，然后依次绕过定滑轮、动滑轮和定滑轮.绕绳方法如下：32. 解：对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下，具体图形如下：33. 解：(1)因为校车做匀速直线运动，处于平衡状态，因此牵引力等于阻力，即1800N；(2)由P=Fv可知，校车行驶的速度：v=PF=6104W1800N33.3m/s；(3)根据P=Wt可知，行驶5min牵引力所做的功：W=Pt=6104W560s=1.8107J. 答：(1)发动机所提供的牵引力大小为1800N(2)行驶速度的大小为33.3m/s(3)行驶5min牵引力所做的功为1.8107J.34. 解：(1)拉力所做的有用功：W有=Gh=200N10m=2000J；(2)由图可知，n=3，则绳端移动的距离：s=nh=310m=30m，工人做的总功：W总=Fs=80N30m=2400J，滑轮组的机械效率：=W有W总100%=2000J2400J100%83.3%；(3)拉力的功率：P=W总t=2400J20s=120W答：(1)拉力所做的有用功为2019J；(2)该滑轮组的机械效率为83.3%；(3)拉力的功率为120W【解析】1. 解：老人的体重一定大于小孩的体重，但他们爬楼的高度相同，所以根据公式W=Gh可知小孩做功一定比老人做功少，由于具体的功的大小和爬楼时间未知，所以无法求出做功的快慢；故选A解决此类问题要结合功的计算公式进行分析求解，爬楼时克服重力所做的功可用公式W=Gh求解计算功的大小解决此类问题要结合功的计算公式进行求解比较大小2. 解：由题知，n=3，不计滑轮转动摩擦，F=13(G动+G物)=13(30N+90N)=40N；s=3h=30.8m=2.4m，W=FS=40N2.4m=96J故选D已知动滑轮上绳子的段数n=3，拉力F=13(G动+G物)，拉力移动的距离是物体升高距离的3倍，根据公式W=FS可求拉力做的功本题考查做功公式的应用，关键是利用公式F=13(G动+G物)求出拉力的大和动滑轮上绳子段数的判断，还要知道影响做功的条件是拉力的大小和移动距离的大小3. 解：当车子匀速前进时，动力等于阻力，即F=f=20N，结合生活常识可知，人骑车的速度大约v=5m/s，由功率公式P=Fv=20N5m/s=100W；故选：C。人骑车的功率可以利用功率的变形公式P=Fv进行求解，因为题目已经知道了阻力的大小，此题关键是结合生活常识估测自行车前进的速度。对于这类联系生活紧密的题目，要利用常识估测出车的速度。4. 解：A、功率是物体单位时间内做的功，由P=Wt，做功多的机械，功率不一定大，故A错误；B、机械效率高是指有用功占总功的比值大，功率是指做功的快慢，效率高的机械功率不一定大，故B错误；C、功率是指做功的快慢，做功慢的机械，功率一定小，故C正确；D、功率的大小与做的功和做功时间有关，由P=Wt，做功时间短的机械功率不一定大，故D错误故选C物体单位时间内做的功叫功率，它是反映做功快慢的物理量.机械效率是有用功和总功的比值本题考查了功率和机械效率的区别，属于基础题目，掌握基本概念是关键5. 解：从高处自由下落的物体，质量不变，速度变大，所以动能变大；同时质量不变，高度减小，所以重力势能减小故选A(1)动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.质量越大，高度越高，重力势能越大知道并理解动能、重力势能大小的影响因素是解决该题的关键6. 解：A、跳伞运动员在匀速下降的过程中，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小，故A错误；B、跳高运动员腾地向上运动的过程中，速度速度越来越小，动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能，故B正确；C、秋千向下摆动的过程中，速度越来越大，动能越来越大，重力势能越来越小，重力势能转化为动能，故C错误；D、拧紧的钟表发条带动指针走动是弹性势能转化为动能，故D错误；故选B解决此题的关键是要知道物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体由于发生形变而具有的势能叫弹性势能，可根据选项进行判断各能量是如何变化的，进而分析能量的转化物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变7. 解：A、动滑轮，实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，属于省力杠杆B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆故选B结合生活经验，找出支点，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本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂8. 解：A、拉力做的有用功W有用=Gh=800N10m=8000J，由=W有用W总=80%可得拉力做的总功：W总=W有用80%=8000J80%=10000J；拉力做功的功率：P=W总t=10000J100s=100W，故A错；B、人通过滑轮组做的额外功：W额=W总W有用=10000J8000J=2000J，故B错；C、由图知n=2，则拉力端移动距离：s=2h=210m=20m，由W总=Fs得拉力：F=W总s=10000J20m=500N，故C正确；D、不计绳重和摩擦，拉力F=12(G+G轮)，则动滑轮的重力：G轮=2FG=2500N800N=200N，故D正确。故选：CD。A、利用W=Gh求拉力做的有用功，知道滑轮组的机械效率，利用=W有用W总=80%求拉力做的总功；再利用P=Wt求拉力做功的功率；B、人通过滑轮组做的额外功等于总功减去有用功；C、拉力端移动距离s=2h，利用W总=Fs求拉力大小；D、不计绳重和摩擦，拉力F=12(G+G轮)，据此求动滑轮重力。本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功、拉力和动滑轮重力的计算，属于基础题目。9. 解：图中滑轮为动滑轮，若不计绳与轮之间的摩擦和绳重，拉力F和弹簧测力计示数是同一绳子上的力，大小相等，所以拉力F是6N，物体沿水平地面做匀速直线运动，所以f=2F=26N=12N；故选CD由测力计的示数，可知F的大小，F克服的是物体与地面间的摩擦力，由于动滑轮能省一半的力，物体在水平方向受到平衡力，所以摩擦力是拉力F的2倍本题考查了动滑轮特点以及力的平衡条件的应用，关键是明确动滑轮能省一半的力10. 解：由题意知，P甲=P乙，t甲=t乙，由P=Wt可得，W=Pt，则，W甲W乙=P甲t乙P乙t乙=11.故C错误，D正确；又因为W=Fs，所以，F甲F乙=W甲s甲W乙s乙=W甲W乙s乙s甲=1112=12，故A正确，B错误故选AD已知功率和时间，利用功率的公式W=Pt可计算做的功，又知路程，利用公式W=Fs，所以也可求出牵引力如本题计算比值问题利用公式法.就是将比式中的各比项用物理公式转换成所要求的物理量的表达式，再相比求值的方法11. 解：物体匀速提升时，物体处于平衡状态，起重机对物体的拉力和物体本身的重力是一对平衡力，故大小相等，所以拉力是1000N；当物体匀速水平移动时，物体处于平衡状态，钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力仍是一对平衡力，故大小相等，故拉力大小仍为1000N；所以在整个过程中，拉力对物体只是在物体竖直向上提起时对物体做了功，则大小为W=Gh=1000N(3m+2m)=5000J故答案为：1000；5000(1)由于匀速吊起货物，可判定重物在竖直方向受平衡力，即施加的拉力与重力平衡，它们大小相等(2)在整个过程中，拉力对物体做的功根据功的公式可知就等于拉力与物体在拉力方向竖直方向上通过的距离的乘积本题考查的是平衡力的判定及应用，只要物体在力的作用下做匀速直线运动，其一定受平衡力的作用，即所受的平衡力大小是相等的；拉力做功的大小必须利用作用在物体上的力与物体在力的方向上有通过的距离的乘积12. 人抬起铁棒一端时，另一端始终与地面接触，是杠杆的支点，重力是杠杆的阻力，因为棒均匀，重心在中点，所以阻力臂是一半棒的长度；人抬棒用的力是动力，动力臂是整个棒的长度，代入杠杆平衡公式，动力臂是阻力臂的二倍，所以动力是阻力的二分之一。所以他至少用力400N的力。13. 解：功率是表示物体做功快慢的物理量，做功快不一定做功多功率是物体在单位时间即1s内做的功，物体的功率是20W，表示物体在1s内做功20J故答案为：做功快慢；单位时间；在1s内做功20J功率是表示物体做功快慢的物理量，它是指物体在单位时间内做的功20W=20J/s，表示物体在1s内做功20J本题考查了功率表示的物理量.功率的定义，功率的含义.是比较基础性的习题，一定要夯实基础知识14. 解：汽车发动机的功率保持恒定，在加速行驶的过程中，速度逐渐增大，由P=Wt=Fst=Fv的变形式F=Pv可知，汽车的牵引力F将减小故答案为：减小汽车发动机的功率保持恒定，在加速行驶的过程中，速度逐渐增大，根据P=Fv可知牵引力的变化本题考查了功率公式的灵活运用，是一道较为简单的应用题15. 解：小强对小车做功的功率：P=Wt=Fst=10N15m30s=5W故答案为：5知道推力、时间和距离，根据P=Wt=Fst求出对小车做功的功率此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，基础性题目16. 解：如图所示，小朋友从滑梯上加速滑下，即其质量不变，速度变大，所以动能变大；同时质量不变，高度减小，所以重力势能减小。故答案为：减小；增大。(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。知道影响动能和重力势能的因素是解决该题的关键。17. 解：人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度逐渐减慢，动能减小，但所处高度逐渐增大，重力势能增大，正是减小的动能转化为了重力势能在从远地点向近地点运行时，速度逐渐加快，动能增大，但所处高度逐渐减小，重力势能减小，正是减小的重力势能转化为了动能所以，人造地球卫星在近地点处的速度最快，动能最大故答案为：动，重力势，大(1)影响动能大小的因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；(2)影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度.质量越大，高度越大，重力势能就越大；对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向18. 解：旗杆顶端的滑轮在使用时，轴固定不动，是定滑轮；它的作用是用来改变用力的方向故答案为：定；改变用力方向使用时，轴固定不变的滑轮叫做定滑轮，定滑轮的省力特点：不能省力，但可以改变用力方向定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向19. 解：由图知，滑轮组承担物重的绳子股数n=2，在不计摩擦和滑轮重的情况下，绳自由端的拉力：F=12G物=12100N=50N；绳自由端移动的距离：s=2h=22m=4m；绳子末端的速度：v=2v物=20.1m/s=0.2m/s。故答案为：50；4；0.2。由图知，承担物重的绳子股数n=2，不计摩擦和滑轮重时，根据F=12G物可求拉力，利用s=2h求出拉力移动的距离s；绳子末端的速度是物体升高的速度2倍。本题的关键是使用滑轮组时n的确定方法(直接从动滑轮上引出的绳子股数)，注意在不计绳重、摩擦和滑轮重的情况下，F=1nG物。20. 解：(1)由图可知，滑轮随物体一起运动，所以实验中的滑轮是动滑轮.(2)因物体A在水平方向做匀速直线运动，所以受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，则物体A所受摩擦力大小为f=F示=4N故答案为：动；4(1)滑轮在使用过程中滑轮的轴随着物体一起运动的是动滑轮，不随物体一起运动的是定滑轮；(2)物体A在水平方向做匀速直线运动，水平方向受到的合力为零，物体所受拉力和摩擦力相等此题考查了摩擦力大小的判断，涉及了二力平衡的知识及对动滑轮的工作特点的了解和掌握，在分析时，将装置顺时针旋转90更利于判断，是一道中档题21. 解：小欣所做的总功是：W总=FS=5N0.8m=4J；有用功：W有用=Gh=9N0.4m=3.6J，机械效率是：=W有用W总=3.6J4J=90%；拉力的功率是：P=Wt=4J4S=1W。故答案为：4；90%；1。(1)已知拉力F=5N，绳的自由端匀速上升0.8m，根据公式W=FS可求小欣所做的总功；(2)已知物体的重力G=9N，物体升高的高度为h=120.8m=0.4m，根据公式W=Gh可求出有用功，有用功与总功的比值就是机械效率；(3)已知人拉绳子所做的总功和工作时间，根据公式P=Wt可求拉力的功率。本题考查了功、功率和机械效率的计算，难度不大。22. 解：(1)斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力.当斜面的高度一定时，斜面越长，则坡度越缓，则越省力；(2)推力对集装箱做的功：W总=Fs=400N5m=2000J，推力做的有用功：W有用=Gh=1200N1m=1200J，斜面的机械效率：=W有用W总100%=1200J2000J100%=60%；(3)克服摩擦做的额外功：W额=W总W有用=2000J1200J=800J，因为W额=fs 所以集装箱受到的摩擦力：f=W额s=800J5m=160N故答案为：力；60%；160(1)利用斜面费距离，可以省力；(2)克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是总功，机械效率等于有用功与总功的比值；(3)根据总功和有用功求出克服摩擦力做的额外功，根据W额=fs求出摩擦力的大小考查了对斜面的理解、有用功、总功和额外功的计算与斜面的机械效率的计算，明确斜面克服摩擦做的功为额外功是解决此题的关键23. 滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮.通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力24. 可以先画出仅有的两种绕线方法，可以从定滑轮或动滑轮绕起，然后根据题意进行选择此题考查了滑轮组的组装.滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起.要看清题目的每一个要求，选择合适的绕线方法25. 根据力臂的正确画法作图，即过支点作力的作用线的垂线段力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点.确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线.从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂26. 力臂的画法：首先确定支点0；然后延长动力的作用线和阻力的作用线(用虚线)；再由支点向动力作用线和阻力作用线做垂线(用虚线)；最后画上大括号，标出L1和L2(1)掌握杠杆的五要素，会画力臂，会根据力臂画出力(2)延长力的作用线和由支点向力的作用