2023年北京重点校初二（下）期中物理试卷汇编：探究-使用机械是否省功

2023北京重点校初二（下）期中物理汇编

探究——使用机械是否省功

一、单选题

1.（2023春•北京通州•八年级统考期中）如图所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A,滑轮组绳子自

由端在拉力尸作用下竖直匀速移动了3m,同时物体A被竖直匀速提升了1m,用时10s,滑轮组的额外功

是lOOJo下列说法中正确的是（）

A.动滑轮所受的重力为100NB.物体A上升的速度是0.3m/s

C.拉力厂的功率是90WD.滑轮组的机械效率是90%

2.（2023春・北京顺义•八年级统考期中）如图所示用滑轮组提升物体。测得物体重力为3N,滑轮组在1s

内将物体匀速提升0.2m,绳子自由端拉力尸为2N,不计绳重和轮轴间的摩擦。关于此过程，下列判断正

确的是（）

A.动滑轮重力为0.8NB.滑轮组做的有用功为1.2J

C.滑轮组的机械效率为75%D.绳子自由端移动的速度为lm/s

3.（2023春・北京顺义•八年级统考期中）在生产和生活中经常使用各种机械，下列说法正确的是（）

A.使用任何机械都可以省力

B.使用任何机械都可以省功

C.使用机械时，有用功越大，机械效率越高

D.使用机械时，有用功占总功的比例越大，机械效率越高

4.（2022春•北京昌平•八年级统考期中）图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为800N的物体A,在卷扬

机拉力厂的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线。所示；用该装置匀速提

升物体B时，物体竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线6所示。已知动滑轮受到的重力为

200N,在这两次提升物体的过程中，卷扬机拉力尸的功率保持不变，且不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列

说法正确的是（）

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乙

A.物体A上升的速度为10m/s

B.拉力厂的功率为50W

C.物体B受到的重力为4000N

D.提升物体B时动滑轮的机械效率为95%

5.（2022春•北京通州•八年级统考期中）关于功的原理和机械效率的说法正确的是（）

A.使用机械提升物体可以省功

B.提升同一物体，使用省力杠杆一定比用等臂杠杆的机械效率大

C.提升同一物体，使用动滑轮一定比用定滑轮的机械效率大

D.使用任何机械提升物体，机械效率都不可能达到100%

6.（2022春•北京通州•八年级统考期中）关于功率和机械效率，下列说法正确的是（）

A.机械做功越快，机械效率就越高

B.功率大的机械比功率小的做功快

C.做功时间越长，机械的功率越大

D.效率高的机械比效率低的做功多

7.（2021春・北京延庆•八年级统考期中）如图所示，小明分别用甲、乙两种不同方式把同一桶砂子从他家

一楼地面提到二楼地面，若绳重和滑轮的摩擦均可忽略不计。关于E和尸2做功的情况，以下判断正确的

是（）

A.两种方式功率一定相等

B.两种方式所做的有用功一定相等

C.两种方式所做的总功一定相等

D.两种方式机械效率一定相等

8.（2021春•北京延庆•八年级统考期中）通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机

械效率的是（）

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A.增加提升重物的重力B.改用质量小的定滑轮

C.减小提升高度，减少做功D.改变绳子的绕法

9.（2020春・北京房山•八年级统考期中）下列关于功率和机械效率说法中正确的是

A.做功多的物体，功率一定大

B.做功快的物体，功率一定大

C.有用功越大，机械的效率就越高

D.额外功越大，机械的效率就越低

二、多选题

10.（2023春•北京通州•八年级统考期中）用两个相同的滑轮绕成的滑轮组固定在天花板上，如图所示。当

匀速提升重力为600N物体时，使物体在10s内上升1m。已知每个滑轮重30N,忽略绳重和轴摩擦。在此

过程中（）

A.自由端拉力尸为210NB.自由端移动的距离为2m

C.自由端移动的速度为0.2m/sD.自由端拉力厂所做功为630J

11.（2022春・北京昌平•八年级统考期中）小明体重600N,用由A、B两个滑轮组成的滑轮组向上提升

1000N的重物C,如图所示。提升的过程中，小明用大小为550N,且竖直向下的力拉动绳子，使物体C

以0.4m/s的速度匀速上升。若不计绳重及轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（）

A.小明在提升重物的过程中，A滑轮起到改变力的方向的作用

B.滑轮B的重力是100N

C.滑轮组本次提升的机械效率大于100%

D.减小重物C的重力可以提高机械效率

12.（2022春•北京通州•八年级统考期中）利用如图所示的装置，工人用250N的力*把重为600N的物

体以0.4m/s的速度匀速提升4m。则这一过程中（）

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\T

A.绳子自由端的速度为0.8m/sB.拉力尸所做的功为3000J

C.动滑轮的重力是150ND.此时滑轮组的机械效率是80%

13.（2020春•北京通州•八年级统考期中）利用如图所示的装置，工人用250N的力代把重为600N的物

体以0.2m/s的速度匀速提升4m,若不计绳重和摩擦，则这一过程中（）

A.绳子自由端的速度为0.4m/sB.拉力厂所做的功为3000J

C.拉力尸的功率为150WD.此滑轮组的机械效率是80%

二、综合题

14.（2021春•北京延庆•八年级统考期中）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，用滑轮组提升不同钩码，如

图是某次实验测力计的示数。

钩码的重钩码升高绳端移动的机械效

拉力F/N

力G/N的高度him距离s/m率〃

40.1—0.3—

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（I）上面给出了实验数据记录表，请完成数据记录，并计算出机械效率（结果保留至0.1%）；

（2）实验中测量绳子自由端的拉力厂时，甲同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，乙同学认为应该在

缓慢匀速提升时读数，正确的是（选填“甲”或“乙”）同学的方法。

四、计算题

15.（2023春•北京通州•八年级统考期中）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上,

向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为90%。已知

物体A重450N,两个滑轮重力相等，不计滑轮组的绳重和轴摩擦。求：

（1）绳子自由端受到向下的拉力凡

（2）绳子自由端拉力的功率尸。

（3）动滑轮的重力G动。（画出动滑轮和物体A整体的受力分析图）

（4）支架对定滑轮的拉力7。（画出定滑轮的受力分析图）

16.（2022春・北京昌平•八年级统考期中）用图所示的装置提升重为900N的物体A,动滑轮受到的重力为

60N。在卷扬机对绳子的拉力尸作用下，物体A竖直匀速上升了2m,在此过程中，拉力尸做功2000J。

求：（1）拉力尸；

（2）装置提升物体A的机械效率〃。

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A

17.（2020春・北京房山•八年级统考期中）所示，用动滑轮将重为80N的物体，5s匀速提升2m,拉力做

（1）有用功

（2）动滑轮的机械效率

（3）拉力的功率

（4）动滑轮重力

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参考答案

1.D

【详解】A.物体A上升的距离为〃=hn；若不计绳重和摩擦时，克服动滑轮的重力做的功为额外功，由

，=G动人可知，动滑轮的重力为

但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于100N,故A错误;

B.物体A的速度为

vA=—=—=0.1m/s

At10s

故B错误；

C.有用功

W^=Gh=900NxIm=900J

拉力做的总功

印总=%+印额=900J+100J=l000J

拉力的功率为

尸」总=l0°°J=100W

t10s

故C错误;

D.滑轮组的机械效率

%%=9OOJ=9O%

W息1000J

故D正确。

故选D。

2.C

【详解】A.不计绳重和摩擦，由于拉力

/=；（G动+G）

所以，动滑轮的重力

G动=〃？G=2x2N-3N=lN

故A错误;

B.根据题意知道，有用功

平肯G/z=3Nx0.2m=0.6J

故B错误；

C.由图知道

n=2

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则绳子自由端移动的距离

s=〃/z=2x0.2m=0.4m

拉力做的功为

次总=尸5=2m0.4m=0.8J

此时滑轮组的机械效率为

-^3-xl00%=—xl00%=75%

0.8J

故C正确;

D.绳子自由端移动的速度为

s0.4m八.

v=—=------=0.44m/s

1s

故D错误。

故选C。

3.D

【详解】A.使用机械有的可以省力,有的费力，例如费力杠杆，故A错误;

B.使用机械时，省力的机械费距离,省距离的机械费力，即不能省功，故B错误;

CD.机械效率指的是有用功和总功之比，使用机械时，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，故C

错误，D正确。

故选D„

4.D

【详解】A.由图甲可知绳子的有效段数L2,由乙图图象可知，提升物体A时，绳子自由端移动的距离

Sd=40cm=0.4m

所用的时间

以=2.0s

则绳子自由端的速度为

SA0.4mcc/

A==0.2m/s

tA2.0s

则物体A上升的速度

v物4=0.5><V4=0.5x0.2m/s=0.1in/s

故A错误;

B.不计绳重和摩擦时，提升A时的拉力为

心GA+G动

2

拉力的功率

尸=畋

A=FvA=500Nx0.2m/s=100W

故B错误;

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C.由乙图图象可知，提升物体B时，绳子自由端移动的距离

ss=10cm=0.1m

所用的时间

加=2.0s

物体B上升的速度为

=005m/s

VBt=^r-

在这两次提升物体的过程中，卷扬机拉力尸的功率保持不变，由。=Fv可得，提升物体B时的拉力

P10W

FB==°=2000N

vB0.05m/s

由

F=GB+G动

B2

物体B受到的重力

GB=2FB-G折2X2000N-200N=3800N

故C错误;

D.提升物体B时动滑轮的机械效率

_%B_GB%GB〃GB3800NX100%=95%

//——

jB尸B$RDx2ADRx22000Nx2

故D正确。

故选D。

5.D

【详解】A.根据功的原理，使用任何机械提升物体时，都不能省功，因为不可避免的会做额外功，故A

错误；

B.提升同一物体，使用省力杠杆不一定比用等臂杠杆的机械效率大，机械效率指的是有用功与总功之

比，与是否省力无关，故B错误；

C.提升同一物体，使用动滑轮不一定比用定滑轮的机械效率大，机械效率指的是有用功与总功之比，与

是否省力无关，故C错误；

D.使用任何一个机械提升物体时，不可避免的会做额外功，故D正确。

故选D。

6.B

【详解】功率是单位时间内做的功的多少，表示物体做功快慢的物理量；机械效率是指有用功与总功的比

值，机械效率高说明有用功与总功的比值大，表示机械性能的好坏。

A.机械做功快只能说明功率大，而不一定机械效率大，故A错误；

B.功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械比功率小的机械做功快，故B正确；

C.在功率一定时，做功时间越长，做的功会越多，但不能说明功率一定越大，故C错误；

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D.机械效率是有用功与总功的比值，机械效率的高低与做功的多少无关，故D错误。

故选B。

7.B

【详解】AC.用定滑轮不需要提升滑轮，用动滑轮需要把滑轮提起，且和物体提升高度一样，所以乙比甲

多了提升滑轮做的功，根据尸=?,不知道时间，无法判断功率，故AC错误；

BD.有用功是提升物体做功，把同一桶砂子从他家一楼地面提到二楼地面，根据的G〃可知，有用功相

同，但是乙要提升滑轮，额外功多，根据

甲机械效率大，故B正确，D错误。

故选Bo

8.A

【详解】在不考虑摩擦的情况下，由效率计算公式

%二G物〃二.物_G物+G滑-G滑_]G滑

心一（G物+%）厂G物+G滑G物+G滑G物+G滑

可知机械效率大小与物体重力和动滑轮重力大小有关，与其他因素无关，增大提升重物的重力可增大机械

效率，改变高度和定滑轮质量以及绕线方式无法改变机械效率。

故选Ao

9.B

【详解】A.根据功率计算公式尸=?可知，功率的大小与功和时间有关，做功多，功率不一定大，故

错误；

B.功率是表示做功快慢的物理量，做功快的物体，功率一定大，做功慢的物体，功率一定小，故正确；

C.由于不知道总功的大小，所以不能只根据有用功的大小来判断机械效率的高低，故错误；

D.由于不知道有用功的大小，所以不能只根据额外功的大小来判断机械效率的高低，故错误.

10.BCD

【详解】A.由图可知〃=2,因为不计绳重和摩擦时，自由端拉力

F=1（G+Ga）=1x（600N+30N）=315N

故A错误；

BC.由图知道，与动滑轮相连的绳子段数〃=2,则绳子自由端移动的距离为

s绳=2s物=2xlm=2m

绳子自由端移动的速度

s绳2m

v===0.2m/s

t10s

故BC正确；

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D.拉力尸做功

%、=Fs=315Nx2m=630J

故D正确。

故选BCD„

11.AB

【详解】A.由图知道，A滑动是定滑轮，所以在提升重物的过程中，A滑轮起到改变力的方向的作用，

故A正确；

B.由图知道，B是动滑轮，通过动滑轮绳子的段数〃=2,不计绳重及轮与轴的摩擦，绳子自由端拉力

/］（G+G动）

所以

G折积G=2x550N-1000N=100N

故B正确；

C.滑轮组提升重物时，不可避免的要克服动滑轮的重力做额外功，使得有用功小于总功，所以滑轮组的

机械效率小于100%,故c错误；

D.相同情况下，减小提起重物的重力，减小了有用功，额外功不变时，滑轮组的机械效率会减小，故D

错误。

故选AB。

12.BD

【详解】A.由图可知，滑轮组〃=3,根据滑轮组的特点，物体端移动的速度为0.4m/s时，绳子自由端的

速度应为1.2m/s,故A不符合题意；

B.拉力厂所做的功

W=Fs=250Nx4mx3=3000J

故B符合题意；

C.物体匀速上升，说明滑轮组和物体处于平衡状态，竖直方向合力为0,即

3尸=6物+G动滑轮+G绳

可得动滑轮和绳子的总重力

G动滑轮+G绳=3P-G物=250Nx3-600N=150N

故C不符合题意；

D.滑轮组的机械效率

n=—xl00%=60°Nxl00%=80%

nF3x250N

故D符合题意。

故选BD„

13.BCD

【详解】A.由图可知，〃=3,绳子自由端的速度

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v拉=3V物=3x0.2m/s=0.6m/s

故A错误,不符合题意;

B.绳子自由端移动的距离

s=nh=3x4m=12m

拉力尸所做的功

W=Fs=250Nxl2m=3000J

故B正确，符合题意;

C.人拉绳做功的功率

wFs

P=—=一=M^=250Nx0.6m/s=150W

故c正确，符合题意;

D.滑轮组的机械效率

心用GhG600N

〃=有用====O8A0n%/

匕FsnF3x250N

故D正确，符合题意。

故选BCD„

14.1.683.3%乙

【详解】(1)口］［2］弹簧测力计的分度值是0.2N,拉力的大小为1.6N。滑轮组做的有用功是克服物体重力

做功，总功是拉力做的功，根据〃=优*100%可得

G物"4Nx°」m=83.3%

Fs1.6Nx0.3m

(2)［3］在使用滑轮组时，滑轮组还要克服摩擦，静止时为静摩擦，提升物体时为动摩擦，所以要测量滑

轮组提升物体时的机械效率，需使物体上升进行读数，所以正确的为乙。

15.(1)250N；(2)50W；(3)50N；(4)800N

【详解】(1)由图可知，承担重物的绳子股数〃=2,滑轮组的机械效率

叫总FsFxnhnF

则绳子自由端的拉力

nr1〜。N

(2)物体A上升的速度v行0.1m/s,绳子自由端移动的速度

v=几v物=2x0.Im/s=0.2m/s

绳子自由端拉力的功率

息=Fv=250Nx0.2m/s=50W

tt

(3)不计滑轮组的绳重和轴摩擦，动滑轮和物体A作为一个整体，受到向上的拉力尸〃/、重力的作用,

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如图所示:

由图知

%=%=G+G动

F皿=2F

所以动滑轮重力

G动=2尸一G=2x250N-450N=50N

(4)定滑轮受力，如图所示：

G—G动=50N

支架对