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(共29张PPT)
核心素养测评卷（五）——简单机械　功
一、选择题(共9小题，每小题4分，共36分)
1.杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常
使用时能够省距离的是( )
D
2.下列情况中，力对物体做了功的是( )
A.老师提着实验箱从一楼走到三楼
B.工人用力推桌子，桌子不动
C.举重运动员举着杠铃不动
D.起重机吊着货物沿水平方向匀速运动
A
3.关于功、能、功率和机械效率，下列说法正确的是( )
A.能够做功的物体就具有能量，但不一定在做功
B.机械效率越高，功率越大
C.做功越多，功率一定越大
D.机械越省力，一定越省功，其机械效率一定越大
A
4.如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上
的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为W甲、W乙，则
( )
A.F甲＞F乙，W甲＞W乙　　　
B.F甲＝F乙，W甲＜W乙
C.F甲＜F乙，W甲＜W乙
D.F甲＞F乙，W甲＜W乙
B
5.若滑轮组机械效率较低，要提高该机械的效率，下列操作不可行的是( )
A.其他条件不变，减轻动滑轮重力，从而减小额外功
B.其他条件不变，增大物体上升的高度，从而增大有用功
C.其他条件不变，增大物重G，从而增大有用功占总功的比例
D.其他条件不变，减小滑轮与轴之间的摩擦，从而减小额外功
B
6.汽车沿着盘山公路向上爬坡时，司机会换成低挡，并降低车速，这样做的目的是
( )
A.为了获得更大的牵引力
B.为了提高车辆的机械效率
C.为了少做功
D.为了获得更大的功率来爬坡
A
7.如图所示，滑轮规格相同、重均为60 N，工人用150 N的水平拉力匀速向右拉动绳
端，在20 s内将矿井里的物体提升8 m，不计绳重及轮轴间摩擦，则下列说法错误的
是( )
A.物体重为240 N
B.工人拉动绳子做功的功率为120 W
C.此过程中，滑轮组的机械效率为75%
D.绳子自由端移动的距离为16 m
C
8.如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端
匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是( )
A.若甲、乙斜面光滑，则拉力的功率P甲＜P乙
B.若甲、乙斜面光滑，则拉力F甲＝F乙
C.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的有用功W甲有用＜W乙有用
D.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功 W甲额＞W乙额
D
9.如图所示，物体A重30 N，用4 N的水平拉力使物体A移动了4 m，则拉力F做的功
和重力做的功分别为( )
A.8 J,120 J　　
B.32 J,0 J　　
C.8 J,0 J　　
D.32 J,120 J
C
二、填空题(共5小题，每空2分，共20分)
10.案秤是利用杠杆原理来工作的，如图所示的案秤是一个不等臂杠杆。使用前，先将游码移至秤杆左端零刻度线处，若发现秤杆右端上翘，则调零螺丝应向 (选填“左”或“右”)旋动，才能使秤杆水平平衡。称量一物体质量时，将物体放在秤盘上，接着在砝码盘上放一个标识为1 kg的槽码，游码仍在零刻度线处，秤杆恰好在水平位置平衡，测得该物体的质量为1 kg。那么，这个标识为1 kg的槽码真实质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)1 kg。
右
小于
11.体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，他们两人的质量之比为3∶4，甲匀速爬到竿顶用时9 s，乙从同一位置匀速爬到竿顶用时10 s，则他们爬竿时做功之比为 ，功率之比为 。
3∶4
5∶6
12.如图所示，工人师傅在用木板往车上装货物，这种方法利用了斜面可以省 (选填“力”或“功”)；要把100 kg 的货物提高2 m，若木板长5 m，推力为500 N，则斜面对货物的摩擦力为 N。(g取10 N/kg)
100
力
13.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，弹簧测力计的示数 F 如图所示，弹簧测力计上升的高度s为0.2 m，物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为 %，如果G变大，此杠杆机械效率将变 。
90
大
14.如图甲所示的滑轮组，不计绳重和摩擦。将物体重力从200 N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力增加而变化的图象如图乙所示，则动滑轮重 N，绳子能承受的最大拉力为 N。
200
1 000
三、作图题(共2小题，每题2分，共4分)
15.如图有一个滑轮组，当用力F向下拉绳子时，绳端每拉下9 m，重物就上升3 m，请按题意画出滑轮组的绕绳方式。
16.如图所示，在杠杆的B端悬挂一个重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在如图所示的位置。请画出这个最小的力F1及力臂l1和阻力F2的示意图。
四、实验探究题(共2小题，每空2分，共24分)
17.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验前，小明同学发现实验装置处于如图甲所示的状态，使用时，首先应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。
右
便于测量力臂
(2)如图乙，调节平衡后在A位置挂上3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，B位置应挂 个钩码。
(3)小明又用图丙装置进行实验，请在图中画出拉力F的力臂l1，弹簧测力计的读数应是 N。(一个钩码重0.5 N)
2
2
(4)小红同学采用了图丁的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是 。
杠杆的自重对杠杆平衡有影响
18.在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。
(1)实验时，用手竖直向上 拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数。
(2)分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是 。
匀速
动滑轮有重力
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
(3)第①次实验中，动滑轮的机械效率为 (结果保留一位小数)。
(4)分析表中实验数据可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
45.5%
增大
(5)小明进一步研究，测出动滑轮的质量为100 g，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW＝W总－W有用－W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW (选填“越大”“越小”或“不变”)，请你利用所学知识对此作出解释： 。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
越大
所挂钩码越多，摩擦力越大，克服摩擦力所做额外功越大
五、计算题(共2小题，第19题8分，第20题10分，共18分)
19.如图甲所示，现用建筑工地起重机把质量为5 t的货物吊起。5 s内从A点匀速竖直提升到B点，再从B点匀速水平移动25 s到达C点，所用时间及各点间距离如图乙所示。(g取10 N/kg)
(1)分别求出A到B、B到C过程，起重机对
货物拉力做的功。
(2)A到B过程，起重机对货物拉力的功率。
解：(1)货物的重力G＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N，
货物匀速直线上升时，拉力F＝G＝5×104 N，
A到B的过程中，起重机对货物拉力做的功W1＝Fs1＝5×104 N×5 m＝2.5×105 J
从B点匀速水平移动到达C点时，起重机对货物不做功，即W2＝0 J。
(2)A到B过程，起重机对货物拉力的功率P＝ ＝ ＝5×104 W
20.如图所示是小明家使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，它是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为5 kg，动滑轮、横梁和衣架总质量为1 kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在5 s时间内使衣服匀速上升了1 m，不计绳重和摩擦。g取10 N/kg。求：
解：(1)晾衣架上所挂衣服的重力
G＝mg＝5 kg×10 N/kg＝50 N
动滑轮、横梁和衣架总重力
G1＝m1g＝1 kg×10 N/kg＝10 N
由图可知，n＝4，则不计绳重和摩擦时，小明所用拉力
F＝ (G＋G1)＝ ×(50 N＋10 N)＝15 N
(1)小明所用拉力的大小；
(2)绳端移动的距离s＝nh＝4×1 m＝4 m
拉力做的总功W总＝Fs＝15 N×4 m＝60 J
拉力的功率P＝ ＝ ＝12 W
(3)克服衣服重力所做的有用功W有用＝Gh＝50 N×1 m＝50 J
升降衣架的机械效率η＝ ＝ ×100%≈83.3%
(2)拉力的功率；
(3)升降衣架的机械效率；
(4)不计绳重和摩擦，升降衣架的机械效率
η＝ ＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%，
小明想提高升降衣架的机械效率，可以增大晾衣架
上所挂衣服的重力即增大其质量，也可以减小动滑
轮、横梁和衣架总重力即减小它们的总质量。
(4)小明想提高升降衣架的机械效率，可以怎么做，并说明理由。

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