2022年北京初二（下）期中物理试卷汇编：滑轮组的机械效率

第1页/共1页2022北京初二（下）期中物理汇编滑轮组的机械效率一、多选题1．（2022·北京房山·八年级期中）用图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法中正确的是（）A．绳子自由端的速度为0.3m/sB．物体A所受的重力为800NC．动滑轮所受的重力为200ND．拉力F做功的功率为150W二、单选题2．（2022·北京房山·八年级期中）如图所示，小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度，自由端的拉力分别为F1和F2。已知物体A的质量小于物体B的质量，不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法中正确的是（）A．物体A上升的速度与物体B上升的速度相同B．F1所做的功与F2所做的功相同C．F1做功的功率小于F2做功的功率D．滑轮提升物体A的机械效率小于提升物体B的机械效率3．（2022·北京市顺义区第三中学八年级期中）用下图所示的动滑轮竖直匀速提升物体。此过程中物体A上升距离为h，绳子自由端向上移动的距离为s，物体A所受重力为G，动滑轮所受重力为，作用在绳子自由端向上的拉力为F，不计绳重和轮与轴的摩擦，下列判断正确的是（

）A．s与h的关系为B．作用在绳端向上的拉力C．动滑轮所做的有用功为D．动滑轮的机械效率为三、计算题4．（2022·北京市顺义区第三中学八年级期中）如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图乙所示。g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求：(1)货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率η；(2)动滑轮的质量m动；(3)当绳子自由端的拉力F为500N，货物以0.1m/s的速度被匀速提升时，拉力F的功率P。5．（2022·北京通州·八年级期中）在图中，A、B、C是三个重力均为40N的滑轮，它们和重物M组成了一种可以健身的器械。健身者用200N的竖直向下的拉力F，可使重物M以0.6m/s的速度匀速上升，不计绳重和轮与轴的摩擦，求：（1）以滑轮A为研究对象，做出受力分析示意图；（2）该机械在0.5s内做的有用功；（3）匀速提升重物M时的机械效率。6．（2022·北京房山·八年级期中）图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使重200N的货物A在5s的时间里，匀速竖直上升了2m。在这个过程中，拉力F做的功为500J。求：（1）货物A上升的速度v；（2）有用功W有；（3）拉力F的功率P；（4）动滑轮的机械效率η。四、实验题7．（2022·北京通州·八年级期中）用规格相同的一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组，小乐采用另一种绕线方法组装滑轮组。（1）请帮助小乐在图乙中画出滑轮组的绕线______；（2）小明和小乐组分别测量了甲、乙滑轮组提升不同质量的钩码时的机械效率，实验中他们得到的数据如下表所示；实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/m绳的拉力F/N绳端移动距离s/ms/m机械效率η小明140.12.30.287.0%260.13.40.2小乐350.11.90.387.7%470.12.60.389.7%（3）小明第2次实验中，W有用＝______J，η＝______%；（4）根据小乐组的实验数据，请你提出一个可探究科学问题：______。8．（2022·北京市顺义区仁和中学八年级期中）探究利用动滑轮提升重物，“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关？”的实验时，小明选用带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：①用调好的弹簧测力计分别测出对一个钩码的拉力、一个动滑轮所受的重力，分别用T、表示。如图所示组装实验器材，用弹簧测力计___________拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中；②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动，保证__________不变，仿照步骤①分别测量对应的T、G动、F、s、h，并把测量数据记录在表格中；（2）利用公式，计算两次实验动滑轮的机械效率η，由η1_______η2（选填“=”或“≠”），可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。9．（2022·北京丰台二中八年级期中）在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的实验数据如下表：

次数

钩码总重

G/N钩码上升的高度

h/m绳端的拉力

F/N绳端移动距离

s/m机械效率

η

1

4

0.1

1.8

0.3

74%

2

6

0.1

2.4

0.3

83%

3

4

0.1

1.4

0.5

57%

4

4

0.2

1.4

1.0

57%（1）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，______可提高滑轮组的机械效率。（2）分析第1、3次实验数据可知：滑轮组的机械效率与______有关。（3）分析______两次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。10．（2022·北京昌平·八年级期中）如图所示实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。（1）实验步骤：①用调好的弹簧测力计分别测出一个钩码、一个动滑轮所受的重力，分别用G、G动表示。按如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h。并把测量数据记录在表格中；②_________；③利用公式η=________计算出两次实验动滑轮的机械效率η，并记录在表格中；（2）画出实验数据记录表格________。11．（2022·北京房山·八年级期中）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、轻质细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。（1）将实验步骤补充完整；①用调节好的弹簧测力计分别测出一个钩码、一个动滑轮所受的重力，分别用G、G动表示。如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用_____分别测出s、h。并把测量数据记录在表格中；②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动，并替换实验装置中的第一个动滑轮，保持______不变，仿照步骤①分别测量对应的F、s、h。并把测量数据记录在表格中；③利用公式η=________，计算两次实验动滑轮的机械效率η，并将η值记录在表格中。（2）画出实验数据记录表________。12．（2022·北京房山·八年级期中）按图甲组装实物，用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速竖直提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A´位置匀速竖直上升到B´位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。g取10N/kg，请根据实验现象完成下列问题：（1）钩码重为________N；（2）A´B´=_____AB；（3）拉力F做功为_____J；（4）若只增加钩码上升的高度，滑轮的机械效率将_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）（5）若只增加绳子自由端匀速上升的速度，拉力F的功率将_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）（6）小丽利用上述器材进行了如下探究实验：①在滑轮下挂重为G的钩码时，根据测量数据，通过计算得出滑轮的机械效率为η1；②在该滑轮下挂重为2G的钩码时，根据测量数据，通过计算得出滑轮的机械效率为η2；③比较发现η1≠η2。请你根据小丽的实验步骤及现象，写出她所探究的问题：______。13．（2022·北京市顺义区第三中学八年级期中）某同学做“探究滑轮组机械效率影响因素的实验”（1）根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=______m，机械效率η=______；（2）通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率______；（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出两个动滑轮的总重力为______；（4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是()。A．动滑轮的重力B．绳子与滑轮之间的摩擦C．钩码上升的高度次数钩码所受重力G/N提升钩码的高度h/m拉力F/N绳移动的距离s/m机械效率η11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.514．（2022·北京·牛栏山二中八年级期中）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个。小霞想利用上述实验器材探究：“动滑轮的机械效率与提升物体所受重力的关系”。实验步骤如下：①用调好的弹簧测力计测出1个钩码所受的重力G，如图所示组装实验器材；②用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，使钩码上升的高度h为5cm，读出此时绳子自由端所受拉力F。绳子自由端移动的距离，记录测量数据；③保持动滑轮和所挂钩码不变，改变钩码上升的高度分别为10cm、15cm，仿照步骤②再做2次实验，并把各次的测量数据记录在表格中；④利用公式计算各次动滑轮的机械效率η，并将计算值记录在表格中。在这个实验中：（1）小霞准备探究的问题的因变量是：______；（2）小霞实验过程中存在的问题：______；（3）请你针对小霞实验过程中存在的问题，写出改进措施：______。

参考答案1．BC【详解】A．由图可知：动滑轮上有两端绳子，则n=2，绳子自由端移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s故A错误；B．由可得物体A所受的重力GA=ηnF=80%×2×500N=800N故B正确；C．不计绳重和摩擦时所以动滑轮的重力G动=nF-G=2×500N-800N=200N故C正确；D．拉力做功的功率故D错误。故选BC。2．D【详解】A．小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度，但不知道所用的时间的大小关系，故物体A上升的速度与物体B上升的速度不一定相同，故A错误；B．已知物体A的质量小于物体B的质量，根据G=mg可知，物体A的重力小于物体B的重力，小明用同一个动滑轮分别把物体A和物体B匀速提升相同的高度，根据可知，F1所做的功小于F2所做的功，故B错误；C．F1所做的功小于F2所做的功，但不知道所用的时间的大小关系，故F1做功的功率不一定小于F2做功的功率，故C错误；D．动滑轮的重力相同，且物体A的重力小于物体B的重力，根据可知，滑轮提升物体A的机械效率小于提升物体B的机械效率，故D正确。故选D。3．D【详解】A．如图所示，吊起动滑轮的绳子股数为2，则s与h的关系为故A错误；B．不计绳重和轮与轴的摩擦，作用在绳端向上的拉力故B错误；C．动滑轮所做的有用功为故C错误；D．动滑轮所做的总功为则动滑轮的机械效率为故D正确。故选D。4．(1)75%；(2)10kg；(3)100W【详解】(1)如图乙所示为此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系，可知当货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率η为75%。(2)动滑轮与两股绳子接触，n=2，滑轮组的机械效率表达式为则绳端拉力为当该滑轮组的机械效率η为75%时，货物重300N，即绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计时，由拉力与重物重力、动滑轮之间的关系得则动滑轮的质量为(3)当货0.1m/s的速度被匀速提升时，绳子自由端的移动速度为当绳子自由端的拉力F为500N，拉力的功率为答：(1)货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率为75%；(2)动滑轮的质量为10kg；(3)拉力F的功率为100W。5．（1）；（2）24J；（3）80%【详解】解：（1）以滑轮A为研究对象，滑轮A受到绳子向上的拉力F，滑轮A自身的竖直向下的重力GA，滑轮左侧重物M对它向下的拉力FM和滑轮右侧绳子对它向下的拉力FM，如下图所示：（2）由题意可知，动滑轮A绳子的段数n=2，拉力F=200N，滑轮重力GA=40N，由得根据可得重物M上升的高度该机械在0.5s内做的有用功（3）拉力F移动的距离为拉力F做的总功为匀速提升重物M时的机械效率6．（1）0.4m/s；（2）400J；（3）100W；（4）80%【详解】解：（1）货物A上升的速度（2）拉力做的有用功W有=Gh=200N×2m=400J（3）拉力做功的功率（4）动滑轮的机械效率答：（1）货物A上升的速度为0.4m/s；（2）有用功为400J；（3）拉力F的功率为100W；（4）动滑轮的机械效率为80%。7．

0.6

88.2

机械效率的大小与提升物体的重力有关吗？【详解】（1）[1]甲图中绳子的有效段数为2，绳子的有效段数还可以是3，如下图所示（3）[2][3]小明第2次实验中，有用功和总功分别为机械效率（4）[4]根据小乐组的实验数据，发现同一滑轮组，钩码越重，机械效率越大，所以可以提出的可探究科学问题是：使用同一个滑轮组，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力有关吗？8．

竖直向上匀速

钩码所受重力

≠【详解】（1）①[1]用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，此时系统处于平衡状态，则测力计的示数才能准确反映拉力大小。②[2]用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动，其他不改变，重复步骤①分别测量对应的T、、F、s、h，并把测量的数据记录在表格中。（2）[3]利用公式，动滑轮重不同，F不同，所以计算两次实验动滑轮的机械效率η不等，由η1≠η2，可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。9．

增大物重

动滑轮重力

3和4【详解】（1）[1]使用同一个滑轮组，物重变重，机械效率变高，故结论是使用同一滑轮组，提高物重可以提高机械效率。（2）[2]1，3实验对比，物重相同，动滑轮的数目不同，滑轮组的机械效率不同，故滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。（3）[3]探究机械效率与高度的关系，即高度是变量，高度不同，物重相同，动滑轮数目相同，故选择3、4组实验。10．

答案见详解

答案见详解【详解】（1）②[1]探究滑轮组效率与所提升重物重力的关系，根据控制变量法，在不同的动滑轮上挂上重力相同的钩码，向上匀速拉动钩码，测出拉力大小、物体上升的高度，然后由效率公式求出滑轮组效率，分析实验数据，得出实验结论。用弹簧测力计测出此另一动滑轮所受重力G动，保证所挂钩码不变，仿照步骤①分别测量对应的F、h、s，并把测量数据记录在表格中。③[2]利用公式计算出两次实验动滑轮的机械效率η，并记录在表格中。（2）[3]根据机械效率的表达式，表格中应包括物体重力G、拉力F、上升高度h、绳子自由端移动距离s、有用功W有用、总功W总及机械效率η，并注意单位，表格如下所示：实验次数12钩码重G/N拉力F/N钩码上升高度h/m绳子自由端移动距离s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率η11．

刻度尺

钩码重力

G动/NG/NF/Nh/ms/mη【详解】（1）①[1]用刻度尺分别测出绳子自由端移动的距离和钩码上升的高度。②[2]用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动，保持钩码所受重力不变，仿照步骤①分别测量对应的F、s、h，并把测量数据记录在表格中。③[3]根据可以求出机械效率。（2）[4]根据W有用=Gh，W总=Fs可得，表格中应包括物体重力G、上升高度h、绳子自由端移动距离s、拉力F、有用功W有用、总功W总及机械效率η，并注意单位，表格如下所示：G动/NG/NF/Nh/ms/mη12．

2

2

0.24

不变

变大

机械效率与钩码重是否有关【详解】（1）[1]由题意知，钩码的重力G=mg=0.2g×10N/kg=2N（2）[2]由图甲知，刻度尺的分度值为1cm，A′点对应25.0cm，B′点对应45.0cm，所以A′B′=45.0cm-25.0cm=20.0cmB点对应10.0cm，所以AB=10.0cm可知A′B′=2AB（3）[3]由图乙知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N。即拉力F=2N。拉力做的功W总=Fs=1.2N×0.2m=0.24J（4）[4]若只增加钩码上升的高度，钩码的重力不变，绳子端所需的拉力也不变，则提升钩码所做的有用功不变，总功不变，滑轮的机械效率将不变。（5）[5]增加绳子自由端匀速上升的速度，则绳子自由端的速度也随之变大，绳子端所需拉力大小不变，据P=Fv知，拉力的功率将变大。（6）[6]小丽利用同样的装置将不同重力的钩码