北师大版八年级下册《9.6 测滑轮组的机械效率》同步练习
一 、单选题（本大题共12小题，共36分）
1.（3分）举重运动员在秒内将牛重的杠铃举高米，然后在空中停留了秒钟，那么他在这秒钟内做的功为
A. 焦 B. 焦 C. 焦 D. 焦
2.（3分）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 瓶盖起子 D. 天平
3.（3分）两个小孩坐在跷跷板上，当跷跷板处于平衡时
A. 两个小孩的重力一定相等 B. 两个小孩到支点的距离一定相等
C. 轻的小孩离支点近一些 D. 重的小孩离支点近一些
4.（3分）如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，斜面长度分别为、，高度相同．分别用沿斜面向上的拉力、把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力分别为、，所做的功分别为、，功率分别为、，机械效率分别为、下列说法中正确的是
A. B.
C. D.
5.（3分）如图是用滑轮组把陷入沟里的汽车拉出来的两种方法，你看哪种方法更省力
A. 甲图的方法 B. 乙图的方法 C. 两图的方法一样 D. 无法比较
6.（3分）如图所示，重的物体在的水平拉力的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了，滑轮组的机械效率为，则在此过程中，下列说法正确的是
A. 绳子自由端移动的距离为 B. 物体与地面间的滑动摩擦力为
C. 拉力的功率为 D. 有用功为
7.（3分）不计绳重和摩擦，利用完全相同的滑轮和绳子组成图中甲、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，若用、表示甲、乙两装置的机械效率，、表示拉力的功率，则下面说法正确的是
A.
B.
C.
D.
8.（3分）如图所示的是建筑工地上常用的吊装工具，配重重为，杠杆的支点为，已知：：，滑轮下面挂有建筑材料，每个滑轮重，工人重为，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用的力竖直向下以的速度匀速拉动绳子时，建筑材料匀速上升。下列说法正确的是
A. 工人对地面的压力为 B. 建筑材料重为
C. 建筑材料上升的速度为 D. 配重对地面的压力为
9.（3分）如图所示，在水平拉力作用下，使重的物体匀速移动，物体受到地面的摩擦力为，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力做的功为
A. B. C. D.
10.（3分）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，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近
A. B. C. D.
11.（3分）周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩，如图所示，小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时，她们的
A. 势能减小 B. 势能增大 C. 动能减小 D. 动能增大
12.（3分）一个小球由点自由下落时，相继经过、两点，如图所示，忽略空气阻力，则下列分析中错误的是
A. 物体在下落过程中，一定受非平衡力的作用
B. 在、两段内的平均速度相等
C. 在、两段内重力做功相等
D. 在、、三点处物体具有的机械能相等
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
13.（5分）小明站在地面上利用如图所示的 ______滑轮选填“定”或“动”把重的物体吊起来。若不计绳重及摩擦，则他拉绳子的力为 ______。
14.（5分）小金在学校运动会上是仪仗队旗手。他竖直举旗前进时，风给红旗的水平阻力是，其作用点可以看成在点。已知、间的距离为，、间的距离为。点手对旗杆施加的最小的力是__________。如果风力变大，小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直__________写出一种方法即可。
15.（5分）如图所示，是起重机的吊臂，可绕点转动。在距点远的处吊有重的物体。为保证吊臂在水平位置平衡，则绕过定滑轮斜向下的拉力为______将吊臂缓慢拉起，使用点升高的过程中，拉力变______。绳重、吊臂重、摩擦均不计
16.（4分）如图所示，用滑轮组提升重为的物体，动滑轮重为，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若在内将绳子匀速向上拉，则物体上升______，手拉绳子的力为______，拉力的功率为______，滑轮组的机械效率为______。
17.（2分）中国自主研制的新一代隐身战机歼开始列装空军作战部队。若发动机以的推力使其以二倍声速声速为飞行，推力所做的功为______，发动机推力的功率是______。
18.（3分）如图所示，物体和所受重力都为，若不计滑轮重及摩擦，当用力分别匀速提起物体和时，拉力的大小为______；若内物体被提高了，则拉力做功______，功率为______。
三 、实验题（本大题共1小题，共10分）
19.（10分）如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验时：
杠杆平衡是指杠杆处于静止或 ______ 状态。实验前，杠杆在图甲位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的螺母向 ______ 侧调节。
如图乙，在点挂个钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，这是为了便于 ______ ，多次改变力和力臂的大小进行实验，数据记录如表格：
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
分析数据得出杠杆平衡平衡的条件是 ______ 。
第三次实验完成后，沿原来方向拉杠杆使其从水平位置缓慢转过一定角度后静止，如图丙所示，此时杠杆处于 ______ 选填“平衡”或“不平衡”状态。
四 、计算题（本大题共2小题，共20分）
20.（10分）用动滑轮提起货物如图所示，不计滑轮和绳的重力及其他摩擦，货物重牛，秒内被匀速提升米，求：
拉力的大小；
拉力所做的功；
拉力的功率大小．
21.（10分）用如图所示的滑轮组提升重物，若物重为，摩擦及绳重不计，绳端拉力为时可使物体匀速上升，求：
动滑轮有多重；
此滑轮组的机械效率；
若物体及的速度上升，则拉力的功率为多大？
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：在空中停留了的过程中，杠铃移动的距离为，故人对杠铃做功为。
故选：。
判断物体是否做功：一是看物体是否受力，二是看物体是否在力的方向上通过一段距离，若不具备这两个条件物体不做功。
此题主要考查功的计算，关键是明确做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。
2.【答案】B;
【解析】解：、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。
故选：。
结合图片和生活经验，先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。
该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。
3.【答案】D;
【解析】要使跷跷板平衡，必须满足杠杆的平衡条件。是一个联系生活实际的例子，依据杠杆平衡条件求解即可。要使跷跷板平衡，必须满足杠杆的平衡条件即；
即，所以，、、不符合题意；
故选。
4.【答案】A;
【解析】解：
由于斜面光滑，由功的原理可知：，即，，，所以：；
因为，沿两斜面拉物体速度大小相等，所以：：；故正确，错误；
因为，两斜面高相同，工件相同，则重力相同，所以：：；
由可知，：：，故错误。
故选。
斜面光滑说明摩擦力为，即使用光滑的斜面没有额外功，则有用功等于总功．知道斜面长的大小关系，利用比较拉力关系．由，比较功率关系；
匀速拉同一物体到顶端，由于其高度相同，由功的原理可知从而可以判断出两次做的功的大小关系和机械效率关系。
此题主要考查斜面的省力情况，物体做功、功率和机械效率关系的判断，关键是知道接触面光滑，摩擦力为，使用任何机械都不省功。
5.【答案】A;
【解析】解：
将陷入沟里的汽车要拉出来时，汽车受到的阻力一定，相同动滑轮和绳子的重力相等、摩擦力相等，
由图可知，甲方法绳子的有效股数为，乙方法绳子的有效股数为，
所以，甲图的方法更省力。
故选：。
陷入沟里的汽车要拉出来时受到的阻力一定，相同动滑轮和绳子的重力相等、摩擦力相等，由图可知滑轮组绳子的有效股数，有效股数多的越省力。
此题主要考查了滑轮组省力特点的应用，明确两滑轮组绳子的有效股数是关键。
6.【答案】B;
【解析】解：
、由图知，，则绳子自由端移动的距离：，故错误；
、有用功，拉力做的总功，
因为，
所以物体与地面间的滑动摩擦力：
，故正确；
、拉力做功为：，
拉力做功的功率：，故错误；
、有用功：，故错误。
故选：。
知道物体移动速度和时间，利用求物体移动距离，由题知，，拉力端移动的距离等于物体移动距离的倍；
知道机械效率和拉力大小，利用求摩擦力；
利用求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离。
水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点！
7.【答案】A;
【解析】
将相同的物体提升相同的高度，两滑轮组做的有用功即为克服物重所做的功，所以两滑轮组做的有用功相同；滑轮组的额外功是克服动滑轮的重力做的功，两滑轮组都有两个动滑轮，所以额外功相同；总功是有用功和额外功之和，所以两滑轮组的总功相同，即拉力所做的功相同，做功时间相同，由公式得，两个滑轮组拉力的功率相同，即；由公式得，，故正确，错误。
故选。
8.【答案】C;
【解析】解：、当工人用的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为，此时人受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，由力的平衡条件可得：
则，
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力：，故错误。
、由图可知，且滑轮组摩擦均不计，由可得，建筑材料重：，故错误。
、物重由段绳子承担，建筑材料上升的速度，故正确。
、定滑轮受向下的重力、段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即
根据杠杆的平衡条件：
且：：，所以：
因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体的拉力等于物体对杠杆的拉力，即：，物体受竖直向下的重力竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体受到的支持力为：
因为物体间力的作用是相互的，所以物体对地面的压力：
，故错误。
故选：。
杠杆平衡条件的表达式：动力动力臂阻力阻力臂
如果不考虑动滑轮的重和绳子的摩擦力：；如果考虑动滑轮的重，不考虑摩擦力公式为；其中：----拉力，---动滑轮的重力，------被提升物体的重力，--------吊住动滑轮绳子的段数．
此题主要考查了杠杆平衡和滑轮组的计算，难度较大，需要认真仔细的分析过程。
9.【答案】B;
【解析】解：拉力移动距离，
拉力，
拉力做的功：
；
故选：。
图中是一动滑轮，拉力移动距离，且物体匀速运动，根据求出拉力大小，再根据求出拉力做的功。
此题主要考查的是学生对滑轮组的省力情况、功的计算公式的理解和掌握，基础性题目。
10.【答案】C;
【解析】解：当车子匀速前进时，动力等于阻力，即，
结合生活常识可知，人骑车的速度大约，
由功率公式。
故选：。
人骑车的功率可以利用功率的变形公式进行求解，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，要利用常识估测出需要的物理量的合理数值。
11.【答案】B;
【解析】解：小丽和妈妈乘坐揽车匀速上升时，她们的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度升高，重力势能增加。
故选：。
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
此题主要考查学生对动能和重力势能大小的正确判断能力，在具体判断过程中不能只考虑一个，而忽视另外一个因素，应两个因素同时考虑。
12.【答案】B;
【解析】解：
、忽略空气阻力，物体下落时只受到竖直向下的重力作用，一定受非平衡力的作用，下落的速度不断增大；故正确；
、物体只受到重力作用，从点到点的过程中，速度一直在增大，所以段的平均速度一定小于段的平均速度；故错误；
、因为且重力不变，所以根据可知，在、两段内重力做功相等；故正确；
、忽略空气阻力，物体在下落过程中，重力势能转化为动能，而在转化过程中，机械能守恒；故在、、三点处物体具有的机械能相等；故正确；
故选
物体只受到一个力的作用，当然是非平衡力，在非平衡力的作用下，其运动状态不断变化如速度不断增大；在忽略空气阻力的条件下，势能和动能转化时，机械能守恒；重力做功；根据力和距离的大小关系可判断功的大小；由于物体下落时的速度再不断增大，其平均速度也就在增大．
抓住功的计算方法、机械能守恒条件以及物体受力与运动状态的关系，可解决此题．
13.【答案】定 400;
【解析】解：由图知，滑轮的轴固定不动，为定滑轮；
由图可知，小明站在地面上通过定滑轮提升物体，若不计绳重及摩擦，他拉绳子自由端的力：。
故答案为：定；。
轴固定不动的滑轮叫定滑轮；
使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，据此可知拉力的大小。
此题主要考查定滑轮的定义及特点，关键明确使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。
14.【答案】；增大点的作用力或将点作用力向上移等。;
【解析】
此题主要考查杠杆的平衡条件应用，难点是杠杆支点的变化判断，熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题。
以 点为支点，点为阻力，点为动力，根据杠杆的平衡条件列式计算即可；
根据杠杆的平衡条件分析保持旗子竖直的方法。
根据杠杆的平衡条件得到：
；解得：。
根据杠杆的平衡条件可知，当阻力臂不变而阻力增大时，它们的乘积会增大；为了保持杠杆的平衡，方法有：
①动力臂不变增大动力，即增大点的作用力；②动力不变增大动力臂，即将点作用力向上移等。
故答案为：；增大点的作用力或将点作用力向上移等。
15.【答案】 小 ;
【解析】解：杠杆阻力为物重，阻力臂为，由图可知绳子绕过定滑轮只改变了力的方向，因此动力臂为根据杠杆平衡条件即所以。
在动态提升的过程中阻力物重不变，阻力臂变小，动力臂同时变大。由杠杆平衡条件可知拉力变小。
故答案为：、变小。
构成杠杆，的力臂图中标出为米，阻力臂为的长度。根据杠杆平衡条件可解第一问。 在动态提升过程中抓好杠杆要素中的不变量与变量的关系。
对于杠杆类习题首先从确定动力、阻力、动力臂、阻力臂入手。动态杠杆问题要分析好变量与不变量。再根据杠杆平衡条件解答。
16.【答案】2m ; 80N ; 96W ; 83.3% ;
【解析】解：
由图知，由得，物体上升高度：
；
不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，手拉绳子的力：
；
拉力做的功：
，
拉力的功率：
；
滑轮组的机械效率：
。
故答案为：；；；。
根据求出物体上升高度；
不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，根据求出拉力大小；
根据求出拉力做的功，根据求出功率；
根据求出机械效率。
此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点、功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
17.【答案】6.8×108;6.8×107;
【解析】解：
由得飞机内飞行的路程：
，
发动机对飞机做功：
，
发动机推力的功率：
。
故答案为：；。
求出飞行速度，知道飞行时间，利用求飞行路程，再利用求出推力做功；利用求推力做功的功率。
该题考查了功和功率的计算，属于基础题目，注意飞机是以二倍声速飞行。
18.【答案】100;200;40;
【解析】解：滑轮重力和摩擦不计时，由图可知，吊滑轮的是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，所以；
吊滑轮的是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以；
拉力做功；
功率；
故答案为：；；。
要知道定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，但费距离；
根据公式可求拉力做的功，利用公式可求拉力的功率。
该题考查拉力、做功和功率的计算，关键知明白动滑轮和定滑轮的工作特点。
19.【答案】;
【解析】解：实验前，杠杆在图甲位置静止，即处于静止状态，则杠杆处于平衡状态。要想使杠杆在水平位置平衡，根据“左高左调，右高右调”，应当向左调节平衡螺母。
在点挂个钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
由表中实验数据可知，
分析两组数据实验序号中，，；
实验序号中，，；
实验序号中，，；
因此杠杆平衡条件为：动力动力臂阻力阻力臂；
力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，已知阻力大小不变，则拉力大小不变，所以杠杆处于平衡状态。
故答案为：匀速转动；左；测量力臂大小；动力动力臂阻力阻力臂；平衡。
当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，我们就说杠杆处于平衡状态；调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调。
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；
分析表中实验数据，根据表中实验数据得出实验结论。
力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，此过程中，弹簧测力计对杠杆拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂减小，根据数学知识和杠杆的平衡条件分析解题。
此题主要考查的是学生对器材的操作和杠杆平衡条件的理解和掌握，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，减小了杠杆的自重对实验的影响，便于测量力臂。
20.【答案】解：（1）动滑轮绳子的有效股数为2，不计滑轮和绳的重力及其他摩擦，
则拉力F的大小：
F=G=×200N=100N；
（2）绳端移动的距离：
s=nh=2×5m=10m，
拉力所做的功：
W=Fs=100N×10m=1000J；
（3）拉力的功率大小：
P===50W．
答：（1）拉力F的大小为100N；
（2）拉力所做的功为1000J；
（3）拉力的功率大小为50W．;
【解析】
动滑轮绳子的有效股数为，不计滑轮和绳的重力及其他摩擦，根据求出拉力的大小；
根据求出绳端移动的距离，根据求出拉力所做的功；
根据求出拉力的功率大小．
该题考查了动滑轮绳子拉力、功、功率的计算，是一道较为简单的计算题．
21.【答案】解：
（1）由图知，n=3，摩擦及绳重不计，则F=（G+G动），动滑轮的重力为：
G动=nF-G=3×100N-240N=60N；
（2）拉力端移动的距离：s=3h，
滑轮组的机械效率：η======80%；
（3）拉力端移动的速度：v=3=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力的做功功率：P=Fv=100N×0.6m/s=60W．
答：（1）动滑轮重为60N；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）若物体以0.2m/s的速度上升，则拉力的功率为60W．;
【解析】
已知物体的重力和拉力，以及动滑轮上绳子的段数，根据公式可求动滑轮的重力；
根据公式可求滑轮组的机械效率．
知道，则拉力端移动的速度为物体升高速度的倍，知道拉力的大小，利用求拉力的做功功率．
该题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，本题关键：一是使用滑轮组承担物重的绳子股数的判断，二是利用好“不计绳重和摩擦，”．
