2022北京初二(下)期中物理汇编机械和功章节综合一、多选题1.(2022·北京市顺义区第三中学八年级期中)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,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升过支架过程中滑轮组的机械效率为90%。已 知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )A.绳子自由端 受到竖直向下的拉力为200NB.绳子自由端拉力的功率为120WC.该工人对地面的压力为200ND.支架受到滑轮组的拉力为960N2 .(2022·北京通州·八年级期中)一个小球从A点由静止开始自由下落,相继经过B、C两点,如图所示。若小球经过A、B两点和B、C两 点的时间相等,且sAB 的平均速度C.在下落过程中,小球受到的重力做功越来越快D.在下落过程中,小球受到的重力在AB段做的功与BC段做的功相等3.(202 2·北京市顺义区仁和中学八年级期中)工人利用图所示的滑轮组,将重180 N的物体竖直向上匀速提起2 m,用时5 s.所用拉力F为8 0 N(不计绳重和摩擦).以下相关计算正确的是A.有用功是400 JB.动滑轮的重力为60 NC.拉力F的功率为72 WD.动滑轮 的机械效率为75%二、单选题4.(2022·北京市顺义区第三中学八年级期中)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说 法中正确的是A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功C.从翻站到上挺的过程中,运动 员对杠铃不做功D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功5.(2022·北京房山·八年级期中)水平地面上的购物车在水平推力的 作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是A.重力对购物车做了功B.支持力对购物车做了功C.推力对购物车做了功D.没有 力对购物车做功6.(2022·北京·牛栏山二中八年级期中)如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状 态.如果两侧各去掉一个钩码,则(?)?A.左端下降?B.右端下降?C.仍然平衡?D.无法判断7.(2022·北京市顺义区仁和中学八 年级期中)为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是(?)A.用动滑轮提升重物上升h高 度,测力计也上升h高度B.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D.若 用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力8.(2022·北京市顺义区仁和中学八年级期中)一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别 在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于 它们之间的大小关系说法正确的是( )A.W1<W2<W3B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2<W39.(202 2·北京通州·八年级期中)如图所示,用滑轮或滑轮组将物体匀速拉起,不计绳重以及轮与轴间的摩擦。每个滑轮质量相等,物体重力相等,F1 、F2、F3、F4中拉力最大的图是( )A.B.C.D.10.(2022·北京市顺义区第三中学八年级期中)如图所示各滑轮组匀速提 起重均为G的重物时,不计滑轮重、绳重和摩擦,所用拉力最小的是( )A.B.C.D.11.(2022·北京丰台二中八年级期中)图所 示,两个滑梯高度相等,如果小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面,小玲所受重力做功分别为W1和W2,则下列说法正确的是A.W 1> W2B.W1< W2C.W1=W2D.无法比较12.(2022·北京丰台二中八年级期中)小刚同学放学回家的过程中,以下叙述的 情景中小刚对书包施加的力做功的是A.小刚将书包从地面向上提,但没提动B.小刚站在站台上等候列车时,肩膀对书包向上的支持力C.站在水 平匀速行驶的地铁列车上,肩膀对书包向上的支持力D.小刚到家上楼梯时,肩膀对书包向上的支持力13.(2022·北京市顺义区第三中学八 年级期中)在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是( )A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功B.机械做功 越快,机械效率越高C.使用机械可以省力或省距离,但不能省功D.机械做功越多,机械效率越高14.(2022·北京市第八十中学嘉源分校 八年级期中)如图所示,小华用苹果和桔子来玩翘翘板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的 力是( )A.苹果的重力B.桔子的重力C.杆对桔子的支持力D.苹果对杆的压力15.(2022·北京·牛栏山二中八年级期中)如图所 示用三个力沿不同的方向拉绳子,则( )A.FAFB>FCC.FA=FB 022·北京·牛栏山二中八年级期中)下列说法中正确的是( )A.机械效率越高,机械越省力B.机械效率越高,机械做功一定越多C.功 率越大的机械做功一定越多D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高17.(2022·北京市顺义区仁和中学八年级期中)小柯用 图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法正确的是(?)A.两个滑轮均为定滑轮B.人将绳子拉过1米,物体也上升1 米C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200牛D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向三、填空题18.(2022·北京房山·八年级 期中)小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系.实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂L1和动力 F1的数据,并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像,如图所示.请根据图像推算,当L1为0.1m时,F1为____N.四、计算题1 9.(2022·北京市顺义区仁和中学八年级期中)如图所示,小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石,矿石以lm/s的速度匀速上升8m, 已知矿石重2700N,动滑轮重300N,不计绳的重力及滑轮摩擦,求该过程中:(1)汽车拉力的大小;(2)汽车拉力的功率;(3)滑轮 组的机械效率。20.(2022·北京市顺义区第三中学八年级期中)如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕 固定点O转动,已知,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,当人在B端施加竖直向下的拉力F时,杠杆AB在水平位置平衡,已知人所受 到的重力为700N,不计杆重和绳重,请完成下列问题:(1)画出人所受到的各个力的示意图(2)求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小 ;(3)若些人在B端施加竖直向下的拉力F时,双脚与地面的接触面积为0.04m3,请计算出此人对地面的压强。21.(2022·北京市 顺义区仁和中学八年级期中)如图所示,OB为轻质杠杆,OA=60cm,AB=20cm,在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物,要使 杠杆在水平位置上平衡:(1)在A点施加一个多大的力;(2)方向向哪。22.(2022·北京丰台二中八年级期中)节能环保的电动汽车是 以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的汽车。如图所示为一辆电动汽车,其质量为1200kg,汽车在水平路面匀速直线行驶时,所受牵引力 恒为2×103N; 电动机正常工作时的功率为2×104W 保持不变。(g 取10N/kg)求:(1)汽车的重力;(2)汽车所受阻力 ;(要求画受力分析图)(3)汽车在水平路面匀速直线行驶时的速度v;(4)若汽车以这样的速度运动10min,牵引力做功为多少?23. (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。五、作图题24.(2022·北京通州·八年级期中)如图所示,画出图中力F的力臂并用字母L表示.六、实验题25.(2022· 北京市顺义区仁和中学八年级期中)小明同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,进行了如下操作:(1)将杠杆悬挂在支点O上,如图甲所示, 这时发现杠杆左端高、右端低,他应将杠杆的平衡螺母向_______端调节(选填“左”或“右”),才能使杠杆在水平位置平衡.(2)杠杆 水平平衡后,他在A点挂三个钩码,如图乙所示,那么B点挂____个相同的钩码,可使杠杆在水平位置重新平衡.(3)如果在C点挂上已调好 的弹簧测力计,他应______拉动弹簧测力计(选填“竖直向上”或“竖直向下”),使杠杆在水平位置平衡.若沿虚线方向拉弹簧测力计,使 杠杆水平平衡,测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).26.(2022·北京房山·八年级期中)小明做“探究 杠杆平衡条件”的实验时,进行了如下操作:(1)如图甲所示,将杠杆悬挂在支点O上,这时发现杠杆右端高,他应将杠杆上的平衡螺母向___ ___(选填“左”或“右”)端调节,才能使杠杆在水平位置平衡;(2)如图乙所示,调节杠杆水平平衡后,在A点挂两个钩码,应在B点挂_ ____个相同的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。若改用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计应作用在_____ ___(选填“B”或“C”)点;(3)如图丙所示,钩码个数和位置不变,保持杠杆在水平位置平衡。弹簧测力计在①号位置竖直向上拉时的示 数为F1;弹簧测力计在②号位置变为倾斜拉时的示数为F2。比较发现:F1_____F2(选填“>”、“<”或“=”),这是由于___ _______的缘故。参考答案1.BCD【详解】A.滑轮组的动滑轮绕2段绳,滑轮组的机械效率η=F==300N故A错误;B.绳子自 由端的速度v绳=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s绳子自由端拉力的功率为P=故B正确;C.地面对工人的支持力F支=G-F=50 0N-300N=200N由力的作用相互性可知工人对地面的压力等于地面对工人的支持力,即F压=F支=200N故C正确;D.不计滑轮组 的绳重和摩擦,拉力F拉=(G+G动)G动=2F拉-G=2×300N-540N=60N支架受到滑轮组的拉力为F支架=3F+G动=3× 300N+60N=960N故D正确。故选BCD。2.BC【详解】A.在下落过程中,受到重力,并且在竖直方向上有距离,故重力对小球做 功,故A错误;B.小球在BC段和AB段的时间相同,BC段的路程大于AB段的路程,根据可知,BC段的速度大于AB段的速度,故B正确; C.在下落过程中,小球做加速运动,速度越来越快,重力的大小不变,根据可知,重做功越来越快,重力的功率越来越大,故C正确;D.在AB 段与BC段中小球受到的重力相同,路程的大小不同,故重力做的功不同,故D错误。故选BC。3.BD【详解】A.所做的有用功:W有用=G h=180N×2m=360J故A错误;B.由图知,n=3,不计绳重和摩擦,拉力则动滑轮重力:G动=3F-G=3×80N-180N= 60N故B正确;C.拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m拉力做的总功:W总=Fs=80N×6m=480J拉力做功的功率:故C错误 ;D.滑轮组的机械效率:故D正确.4.D【详解】ABC.从发力到上拉的过程中,从上拉到翻站的过程中,从翻站到上挺的过程中,运动员对 杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也有距离,所以运动员对杠铃做功,故ABC错误;D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力 的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有发生距离,所以运动员对杠铃不做功,故正确.5.C【详解】物理学中功的定义是有力作用在物体上,且 物体在该力的方向上移动一段距离,水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,购物车没有在重力方向上通过距离,故 重力对购物车没有做功;购物车在支持力方向上没有通过一段距离,故支持力没有对购物车做功;购物车在推力的方向上通过一段距离,故推力对购 物车做了功;所以答案选C.6.A【详解】由图示可知,杠杆右边的力臂大于左边的力臂,当同时去掉一个钩码时,两边所去掉的力大小相等,但 是由于右边的力臂较大,所以右边的力和力臂的乘积减小的就多,所以会造成左端下降、右端会上升.7.C【详解】A.用动滑轮提升重物上升h 高度,因为有两段绳子承重,所以测力计上升2h高度,故A错误;B.拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩 擦力的大小,而因为要提起动滑轮做功,故做功较多,故B错误;C.减小动滑轮质量,可以减小额外功,根据可知,可以提高动滑轮的机械效率, 故C正确.D.用定滑轮拉重物,拉力的力臂为滑轮的半径,所以向各个方向的拉力都相等,故D错误.【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功 的比,有用功不变,当额外功减小时,总功减小,所以机械效率会提高.8.C【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的 距离S,三个功的大小都等于W=Fs;即W1=W2=W3;故C正确;ABD错误;9.B【详解】定滑轮能改变力的方向,但不省力;动滑轮 不能改变力的方向,但能够省力,而且动滑轮上有几股绳,绳上的力就是物重的几分之一。所以,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。10 .B【详解】由A图可知,动滑轮上的绳子段数是3段,不计绳重、滑轮重和摩擦时,绳端的拉力大小为,由B图可知,动滑轮上的绳子段数是4段 ,不计绳重、滑轮重和摩擦时,绳端的拉力大小为,由C图可知,动滑轮上的绳子段数是2段,不计绳重、滑轮重和摩擦时,绳端的拉力大小为,由 D图可知,动滑轮上的绳子段数是3段,不计绳重、滑轮重和摩擦时,绳端的拉力大小为,由以上分析可知,B图中滑轮组绳端拉力最小,故B符合 题意,ACD不符合题意。故选B。11.C【详解】无论小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面,小玲的重力不变,滑梯的高度不变, 由 可知,小玲两次中重力做的功相等,故W1=W2,故C正确,ABD错误.12.D【详解】做功的两个必要因素一个是力,另一个是在力的 方向上移动一段距离A.小刚将书包从地面向上提,但没提动,有力但是没有在力的方向上移动,因此不做功;B.小刚站在站台上等候列车时,肩 膀对书包有向上的支持力,但没有在力的方向上移动,因此不做功;C.站在水平匀速行驶的地铁列车上,肩膀对书包有向上的支持力,但力和运动 不在同一方向上,因此不做功;D.小刚到家上楼梯时,肩膀对书包有向上的支持力,同时也向上发生了运动,移动了一段距离,因此做了功.13 .C【详解】AC.使用机械有时是为了省力,有时是为了省距离,有时是为了改变力的方向,但都不能省功,故A错误,C正确;BD.由于机械 效率是指有用功所占总功的比例,与做功快慢和做功多少无关,故BD错误。故选C。14.D【详解】根据力可以改变物体运动状态解析,使杠杆 转动该力一定作用在杠杆上。A苹果重力作用在苹果上,B桔子重力作用在桔子上,C中杆对桔子作用力作用在桔子上,ABC都不是作用在杆上, 因此错误。只有最后一项,苹果对杆的压力作用在杆上,D对。故选D。15.D【详解】定滑轮是一个等臂杠杆,不能省力,但能改变力的方向, 所以三个方向的拉力都等于重物的重力。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。16.D【详解】ABD.机械效率是有用功与总功的比值, 与是否省力无关,与做功多少无关,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率越高,故AB错误,D正确;C.功率是表示做功的快慢的物理量, 功率越大,做功越快,不一定做功多,故C错误。故选D。17.C【详解】A.由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,故A错误;B .使用动滑轮时,物体上升1m,则绳子的自由端会通过2m,故B错误;C.不计摩擦和滑动自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为40 0N,则拉力为200N,故C正确;D.使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,故D错误.18.6【详解】试题分析:由图可知,动 力和动力臂的乘积为F1L1=1N×0.6m=0.6N·m,所以,当L1为0.1m时,F1="0.6N·m" /0.1m=6N.考点 :杠杆平衡条件19.(1) 1000N;(2) 3000W;(3)90%【详解】(1)由图可知,n=3,则汽车拉力的大小为(2)汽 车运动的速度为汽车拉力的功率为(3)滑轮组的机械效率为答:(1)汽车拉力的大小为1000N;(2)汽车拉力的功率为3000W;(3 )滑轮组的机械效率为90%。20.(1) (2)300N;(3)1×104Pa【详解】(1)人受竖直向下的重力,竖直向上的拉力和 地面对其向上的支持力,作用点在人的重心,如图所示:(2)杠杆水平平衡,由杠杆的平衡条件得到FA×AO=F×BOF ==300N(3 )人在B端施加竖直向下300N拉力时,由力的作用相互性可知人受到绳子的拉力为F拉=300N人受到的地面的支持力F支=G-F拉=70 0N-300N=400N因此,人对地面的压力为F压=400N所以,人对地面的压强为p==1×104Pa答:(1)见上图;(2)人在 B端施加的竖直向下的拉力F大小为300N;(3)此人对地面的压强为1×104Pa。21.(1)80N;(2)竖直向上【详解】解:( 1)由题意可知,动力臂L1=OA=60cm=0.6m,阻力臂杠杆在B端受到物体竖直向下的拉力F=G=60N,即阻力F2=60N,根 据杠杆平衡条件可得(2)杠杆在B端受到一个竖直向下的拉力,由图可知,动力和阻力均在杠杆的同一侧,要使杠杆平衡,根据二力平衡条件,故 在A端施加的力的方向竖直向上。答:(1)在A点施加一个80N的力;(2)方向竖直向上。22.(1)1.2×104N;(2)2×10 3N;(3)10m/s;(4)1.2×107J【详解】解:(1)汽车质量为1200kg,汽车受到的重力G=mg=1200kg×10 N/kg=1.2×104N(2)分析汽车的受力情况:汽车受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力FN、水平向左的摩擦力f和水平向右的 牵引力F。在竖直方向上重力和支持力是一对平衡力,大小相等,即FN=G=1.2×104N因为汽车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平 衡力,大小相等,即f=F=2×103N汽车的受力示意图,如图所示:(3)所受牵引力恒为2×103N,电动机正常工作时的功率为2×1 04W 保持不变,则汽车在水平路面匀速直线行驶时的速度(4)若汽车以这样的速度运动10min,牵引力做功W=Pt=2×104W×1 0×60s=1.2×107J答:(1)汽车的重力是1.2×104N;(2)该汽车受到的阻力是2×103N;(3)汽车在水平路面匀速 直线行驶时的速度是10m/s;(4)牵引力做功是1.2×107J。23.(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。24.【详解】由图知道O为杠杆的支点,所以过O作F作用线的垂线段,即是力臂L,如下图: 点睛:本题考查的是力臂的作法,关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段,难度不大.25. 左 2竖直向上 变大【详解】(1)杠杆右端 下沉,应将杠杆重心左移,所以应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一致)向左调节; (2)一个钩码的重是G,设杠杆一个小格是l,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,3G×2l=FB×3l,FA=2G,即在A处挂2个钩码; (3) 在C点挂上已调好的弹簧测力计,力的方向与杠杆垂直,力臂才能在杠杆上读出,所以应竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,即弹簧测力计的示数变大;26. 右 3C < 拉力的力臂变小【详解】(1)[1]将杠杆悬挂在支点O上,结果发现左端低右端高,说明左端偏重,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向上翘的右端移动。(2)[2]设一个钩码的重为G,杠杆一个小格为L,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得2G×3L=nG×2L解得n=3,即在B处挂3个钩码。[3]如图乙,C点和A点位于支点O的同侧,在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,杠杆才能在水平位置平衡;B点和A点位于支点O的两侧,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,杠杆才能在水平位置平衡,故选C点。(3)[4][5]当弹簧测力计由竖直位置变为倾斜位置拉动杠杆时,拉力的力臂减小,阻力和阻力臂的乘积不变,为保持杠杆平衡,拉力要增大,所以弹簧测力计示数会变大,即F1
|
|