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教科版八年级下册 第十一章 《机械与功》单元测试础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端安装的定滑轮具有以下特性：虽然不能省力（即拉力大小等于物体重力），但可以改变力的作用方向。通过这种设计，我们能够在地面上施加向下的拉力，使红旗获得向上的运动，从而实现升旗的目的。
因此，ACD选项不符合题意，正确答案为B。
故选B。
【分析】定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，应用场景常见在旗杆顶部。
2．小刚用300N的力将重为40N的铅球掷出19m远，铅球在空中飞行的过程中，小刚对铅球做的功为（　　）
A．3000J B．400J C．0J D．3400J
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】铅球具有惯性，在掷出后向前运动，在空中飞行中，铅球脱离了人手，不受手的推力，虽然有距离，人对铅球不做功，即做功为0J，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
3．室内垃圾桶平放时桶盖关闭，不使垃圾发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图(如图所示)可确定(　　).
A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C．桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D．桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】图中，桶中有两个杠杆，即脚踩踏板为一个杠杆，并且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
桶盖是一个杠杆，并且动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】根据动力臂和阻力臂的关系进行分析，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆。
4．在图中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是(　　).
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】C
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】图中，圆柱体相当于杠杆，支点在圆柱和台阶的接触点，若使动力最小，根据F1L1=F2L2，在阻力和阻力臂一定时，则动力臂最大；圆柱上，直径是最长的线，即最大动力臂，最小的力和最大的力臂垂直，则F3的力最小，C符合题意。
故选C。
【分析】根据杠杆平衡条件可知，重物的重力和重力的力臂是一定值，要使圆柱体推上台阶，最小的推力应有最大的力臂，F1、F2、F3、F4四力作用点相同，力臂最大为直径。
5．如图所示的工具，正常使用时费距离的是（　　）
A． 羊角锤 B． 镊子
C． 定滑轮 D． 筷子
【答案】A
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故A符合题意；
BD．镊子、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故BD不符合题意；
C．定滑轮在使用时，相当于等臂杠杆，不省力也不费距离，故C不符合题意。
故选A。
【分析】杠杆的分类：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，如：钢丝钳、开瓶器、羊角锤等；
费力杆杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，如：钓鱼竿、镊子、筷子等；
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，如：天平、定滑轮、跷跷板等。
6．如图所示，运动员在投实心球的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．实心球从状态1到状态2的过程中，运动员对实心球没有做功
B．实心球从状态2到状态3的过程中，运动员对实心球没有做功
C．实心球从状态3到状态4的过程中，运动员对实心球没有做功
D．实心球离开手后，运动员对实心球没有做功
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】ABC．图中，实心球从1到2、从2到3、从3到4，运动员对实心球有推力，且实心球在推力作用下移动了距离，推力对实心球做了功，故ABC错误；
D．实心球离开手后，球已经离开手，手对实心球没有推力，实心球具有惯性向前运动，运动员对实心球没有做功，故D正确。
故选D。
【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
7．关于功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．机械的功率越大效率越高
B．机械的功率越大做功就越快，效率不一定高
C．机械的效率高说明有用功所占的百分比大，功率也大
D．机械效率高的机械一定省力，功率不一定大
【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】AB．机械的功率越大，说明做功越快，但效率不一定越高，故A错误，B正确；
C．效率高说明有用功占比大，但做功不一定快、功率不一定大，故C错误；
D．机械效率高的机械，不一定省力，功率不一定大，故D错误。
故选B。
【分析】机械效率：有用功和总功的比值，功率是表征做功快慢的物理量，二者没有关系。机械效率功，不一定省力，比如动滑轮机械效率比定滑轮低，但是省力。
8． 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．手的拉力：；机械效率：
B．手的拉力：；机械效率：
C．手的拉力：；机械效率：
D．手的拉力：；机械效率：
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】分析题意可知，甲图中是定滑轮，手的拉力与物体的重力相等，即，乙图中是定滑轮，手的拉力为，可得；用甲乙两种方式提升物体的过程中有用功相同，而乙图中，需要提升动滑轮，可判断乙图中所做的额外功大于甲图中的额外功，可得。
故选C。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮相当于一个省力杠杆，根据受力分析可得用甲、乙两种方式匀速提升物体时，手的拉力大小，乙图中，用乙方式提升重物时，需要提升动滑轮，使用乙方实施所做的额外功更多，可判断使用甲乙两种方式时的机械效率。
9．下列说法正确的是（　　）
A．机械做功越多，功率一定越大
B．机械做功越多，机械效率一定越大
C．机械做功越快，功率一定越大
D．功率越大的机械，机械效率一定越大
【答案】C
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．功率的大小由功和时间共同决定，因时间不确定，则功率大小不能确定，A不符合题意；
B．有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少没有直接关系，B不符合题意；
C．物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大，C符合题意；
D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功快，机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能好坏的一个重要指标，机械效率与功率大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大；有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少和功率大小没有直接关系。
10．关于轮轴，下列说法中错误的是（　　）
A．轮轴是可以连续旋转的杠杆
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C．如果动力作用在轴上，就能少移动距离
D．自行车的车把手相当于一个轮轴，可以省力
【答案】B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．轮轴是一变形杠杆，是可以连续旋转地杠杆，A正确，不符合题意；
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理，B错误，符合题意；
C．动力作用在轴上，轮轴是一费力杠杆，可以省距离，C正确，不符合题意；
D．自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】轮轴是半径不同的圆组成的简单机械，作用在轮上，可以省力。
二、多选题（每题3分，共9分）
11．下列有关机械做功和功率的说法中，正确的是（　　）
A．机械做的功越多，功率越大
B．机械做功用的时间越短，功率越大
C．相同时间内，做功越多的机械功率越大
D．做相同的功，用时短的机械做功快
【答案】C,D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】A、在不知道做功时间的情况下，机械做的功越多，功率不一定越大，A不符合题意；
B、由公式P＝ 可知，在不知道做功多少的情况下，机械做功用的时间越短，功率不一定越大，B不符合题意；
C、由公式P＝ 可知，相同时间内，做功越多的机械，功率越大，C符合题意；
D、由公式P＝ 可知，做相同的功，用时短的机械，功率越大，即做功越快，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】结合功率的计算公式P＝ 可分析理解.
12．其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析不合理的是（　　）
A．前臂杠杆的支点在肘关节处
B．重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时，的力臂最大
C．肱二头肌给桡骨的力是阻力
D．前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离
【答案】C,D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A、 前臂杠杆的支点在肘关节处 ，A正确；
B、 重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时，的力臂最大 ，B正确；
C、 肱二头肌给桡骨的力是动力，C错误；
D、 前臂是一根费力杠杆，D错误。
综上选CD
【分析】 根据杠杆分类判识选项
费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，前臂是物理学中的杠杆 ，手中为阻力，肘关节为支点，肱二头肌为动力，由此可知，动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆。
13．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为为F1，当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（　　）
A．F1=F2 B．P1F2 D．P1>P2
【答案】A,B
【知识点】功率计算公式的应用；摩擦力的大小
【解析】【解答】根据图甲、乙可知，物体均为匀速直线运动，故两次推力均等于物体的摩擦力，多以F1=F2，故A正确，C错误；且由图可知，在F1作用下，物体运动速度为2m/s，在F2作用下，物体运动速度为4m/s，根据公式可知，P1【分析】
（1）根据图像判断物体的运动状态；
（2）根据公式判断功率大小。
三、填空题（每空2分，共18分）
14．如图所示的“开瓶起子”，它是　 　杠杆（选填“省力”，“费力”或“等臂”），点　 　（选填“A”或“B”）是支点。使用时应在C点处施加　 　（选填“向上”或“向下”）的力。
【答案】省力；A；向上
【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①根据图片可知，在使用“开瓶起子”时，A点固定不动，则A是支点，C是动力作用点，B是阻力作用点。此时动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
②根据图片可知，瓶盖对B点的阻力向下，则C点的动力向上。
【分析】①比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
②根据起子的使用过程确定动力的方向。
15．如图所示，旗杆顶端的机械是一个　 　滑轮，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的　 　。
【答案】定滑轮；方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端的机械不随物体移动，是一个定滑轮，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
故答案为：定滑轮；方向。
【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆。
16．题图为无人机给高海拔哨所的部队士兵送餐的图片。若每架无人机所载餐盒质量为6kg，小王操作该无人机以1.5m/s速度匀速上升150m，接着以2m/s的速度平飞400m将餐盒送到哨所。则无人机在上升过程中对餐盒做的功为　 　J，整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为　 　W。（g取10N/kg）
【答案】9000；30
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】无人机上升过程中，受到重力G=6kg×10N/kg=60N，做功为W=Gh=60N×150m=9000J，水平飞行过程中，不做功，整个过程的时间t=，根据功率公式计算可知 无人机对餐盒做功的功率为。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，
功率的计算：公式为W=Pt。
17．如图是利用相同的滑轮（质量忽略不计）以甲、乙两种方式将相同的重物匀速提升的示意图，方式　 　中滑轮的轴随重物一起运动，方　 　中的工人所用拉力较小。
【答案】乙；乙
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】方式甲中是定滑轮，滑轮的轴不随重物一起运动，工人的拉力等于被提升物体的重力；
方式乙中是动滑轮，滑轮的轴随重物一起运动，工人的拉力等于被提升物体的重力的一半，故方式乙中的工人所用拉力较小。
故答案为：乙；乙。
【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆；
使用滑轮时，轴的位置随物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，且费距离，实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆。
四、实验探究题（每空2分，共22分）
18．某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示.
次数 钩码重G/N 钩码上升高度 h/m 有用功 W有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 　
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率　 　.
（2）填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率　 　.
（3）如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N时，测力计的拉力为1N，那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是　 　.
【答案】（1）越高
（2）72.7%
（3）90%
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）根据表格第一二组实验数据可知，重物的重力越大，机械效率越大；
综上第1空、越高；
（2）第（3）实验数据机械效率，所以动滑轮数量越多，机械效率越大。
综上第1空、72.7%；
（3）根据动滑轮拉力的计算可知，滑轮的重力，同理计算当钩码重为9N，拉力，效率
故答案为：90%
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
19．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）在开始实验前，杠杆静止，如图甲所示，此时杠杆　 　选填“是”或“不是”平衡状态，杠杆右端下沉，应将平衡螺母向　 　调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆　 　，方便直接从杠杆上读出力臂。
（2）设左侧钩码对杠杆的拉力为动力，右侧钩码对杠杆的拉力为阻力小明测得的实验数据记录在表中。
动力 动力臂 阻力 阻力臂
分析数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂，这一结论是　 　选填“正确”“错误”的，理由是：　 　。
（3）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在点挂个钩码，应在点挂　 　个相同的钩码，才能使杠杆水平位置平衡。
（4）再次实验时，小明由竖直方向拉动弹簧测力计变为斜着方向拉动，如图丙所示，此时杠杆处于水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　 　选填“变小”、“不变”或“变大”。
（5）小明学习完杠杆和浮力的知识后，在实验室利用杠杆测量一金属块的密度，如图所示。杠杆重力忽略不计，水的密度为
第一步：杠杆水平平衡后，将金属块挂在杠杆左端处，另外找一个重物挂在杠杆右端，并调节位置，使杠杆在水平位置平衡，此时重物的位置记为点，用刻度尺测出的长度。
第二步：向容器内加入“适量”的水，能使金属块完全浸没，将重物移动到处时，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测量出的长度。
根据以上测量：金属块密度的表达式是：　 　。用所给字母、、来表示。
【答案】（1）是；左；垂直
（2）错误；只有一组实验数据，具有偶然性，单位不同的物理量不能相加）
（3）2
（4）变大
（5）
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】1）物体静止，处于平衡状态，右端下沉，平衡螺母向左移动， 杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆 垂直，方便直接测量力臂，同时消除杠杆自重的影响
综上第1空、是；第2空、左；第3空、垂直
2）只做一组实验，结论具有偶然性，本题中，不同物理量无法直接相加
综上第1空、错误；第2空、只有一组实验数据，具有偶然性，单位不同的物理量不能相加
4）斜拉弹簧测力计，导致力臂减小，拉力增加
综上 第1空、变大
5）更具杠杆平衡原理可知，物体A的重力为GA，物体B的重力为GB，GBLB=GA ，GA=（ρgV排-ρ液gV排）LB，解得
综上 第1空、
【分析】1、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂
4、天平的调平：调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，当指针偏右表明右侧较重，所以需要增加左侧力和力臂
3、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排
五、计算题（共13分）
20．AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款机器人，在一次测试中该机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m。求：
（1）该过程中机器人对箱子所做的功；
（2）该过程中机器人对箱子做功的功率；
（3）机器人的电动机在该过程中所做功的功率为50W，求此过程中机器人的机械效率η。
【答案】（1）解：由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功。
（2）解：机器人对箱子做功的功率。
（3）解：由，机器人的电动机在该过程中所做的功
因此，机器人的机械效率。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，根据W=Fs计算机器人对箱子做的功；
（2）根据W=Pt计算可知机器人对箱子做功的功率；
（3）由计算可知机器人的电动机在该过程中所做的功；结合效率公式计算可知机器人的机械效率。
（1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功
（2）机器人对箱子做功的功率
（3）由，机器人的电动机在该过程中所做的功
因此，机器人的机械效率
21．如图所示，在C 点作用方向始终与半径OC 垂直、大小为 F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动 A 物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的传感器显示对 A 物体的拉力F1为450N(忽略轮轴摩擦).
（1）拉力 F1做功是多少
（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力 F2是多少
（3）若OB：OC=1：4，则 F3的大小为多少
【答案】（1）拉力 F1做功
（2）滑轮组机械效率 300N
（3）根据杠杆平衡条件
【知识点】杠杆的平衡条件；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）力的传感器显示对 A 物体的拉力F1为450N，移动距离2m，根据W=Fs计算拉力 F1做功；
（2）根据效率公式；
（3）OB：OC=1：4，结合杠杆平衡定理计算F3.
六、综合题（每空2分，共8分）
22．朋友圈流行起了一项有趣的实验，许多人纷纷在家玩起了立扫帚挑战。
（1）如图所示是某人在微信朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中，发现了其中的物理规律：扫把的重心越 　 　，底面积越大，则扫把越容易立稳；
（2）使用扫把扫地时，扫把相当于 　 　杠杆（选填杠杆分类）；
（3）将扫把放在木板上，向左拉动扫把，观察到刷毛向右弯曲；保持扫把不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。无论是向左拉扫把还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向向 　 　（选填“左”或“右”）。当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把扫把看成向左运动，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向 　 　（选填“相反”或“相同”）。
【答案】低；费力；右；相反
【知识点】重心；摩擦力的方向；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）扫把的重心越低，底面积越大，稳度越高。
（2）使用扫把扫地时，动力臂要小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆。
（3）刷毛均会向右弯曲，所以摩擦力的方向是向右的；滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
综上 第1空、 低； 第2空、费力； 第3空、右； 第4空、相反。
【分析】1、重心：质量均匀且形状规则的几何体，重心一般在圆心，也有不在圆心的情况，如质量均匀圆环的重心在圆心上，重心越低，稳定性越好
2、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
3、摩擦力和物体运动方向相反。
1 / 1教科版八年级下册 第十一章 《机械与功》单元测试础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
2．小刚用300N的力将重为40N的铅球掷出19m远，铅球在空中飞行的过程中，小刚对铅球做的功为（　　）
A．3000J B．400J C．0J D．3400J
3．室内垃圾桶平放时桶盖关闭，不使垃圾发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图(如图所示)可确定(　　).
A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C．桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D．桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
4．在图中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是(　　).
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
5．如图所示的工具，正常使用时费距离的是（　　）
A． 羊角锤 B． 镊子
C． 定滑轮 D． 筷子
6．如图所示，运动员在投实心球的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．实心球从状态1到状态2的过程中，运动员对实心球没有做功
B．实心球从状态2到状态3的过程中，运动员对实心球没有做功
C．实心球从状态3到状态4的过程中，运动员对实心球没有做功
D．实心球离开手后，运动员对实心球没有做功
7．关于功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．机械的功率越大效率越高
B．机械的功率越大做功就越快，效率不一定高
C．机械的效率高说明有用功所占的百分比大，功率也大
D．机械效率高的机械一定省力，功率不一定大
8． 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．手的拉力：；机械效率：
B．手的拉力：；机械效率：
C．手的拉力：；机械效率：
D．手的拉力：；机械效率：
9．下列说法正确的是（　　）
A．机械做功越多，功率一定越大
B．机械做功越多，机械效率一定越大
C．机械做功越快，功率一定越大
D．功率越大的机械，机械效率一定越大
10．关于轮轴，下列说法中错误的是（　　）
A．轮轴是可以连续旋转的杠杆
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C．如果动力作用在轴上，就能少移动距离
D．自行车的车把手相当于一个轮轴，可以省力
二、多选题（每题3分，共9分）
11．下列有关机械做功和功率的说法中，正确的是（　　）
A．机械做的功越多，功率越大
B．机械做功用的时间越短，功率越大
C．相同时间内，做功越多的机械功率越大
D．做相同的功，用时短的机械做功快
12．其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析不合理的是（　　）
A．前臂杠杆的支点在肘关节处
B．重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时，的力臂最大
C．肱二头肌给桡骨的力是阻力
D．前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离
13．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为为F1，当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（　　）
A．F1=F2 B．P1F2 D．P1>P2
三、填空题（每空2分，共18分）
14．如图所示的“开瓶起子”，它是　 　杠杆（选填“省力”，“费力”或“等臂”），点　 　（选填“A”或“B”）是支点。使用时应在C点处施加　 　（选填“向上”或“向下”）的力。
15．如图所示，旗杆顶端的机械是一个　 　滑轮，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的　 　。
16．题图为无人机给高海拔哨所的部队士兵送餐的图片。若每架无人机所载餐盒质量为6kg，小王操作该无人机以1.5m/s速度匀速上升150m，接着以2m/s的速度平飞400m将餐盒送到哨所。则无人机在上升过程中对餐盒做的功为　 　J，整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为　 　W。（g取10N/kg）
17．如图是利用相同的滑轮（质量忽略不计）以甲、乙两种方式将相同的重物匀速提升的示意图，方式　 　中滑轮的轴随重物一起运动，方　 　中的工人所用拉力较小。
四、实验探究题（每空2分，共22分）
18．某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示.
次数 钩码重G/N 钩码上升高度 h/m 有用功 W有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 　
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率　 　.
（2）填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率　 　.
（3）如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N时，测力计的拉力为1N，那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是　 　.
19．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）在开始实验前，杠杆静止，如图甲所示，此时杠杆　 　选填“是”或“不是”平衡状态，杠杆右端下沉，应将平衡螺母向　 　调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆　 　，方便直接从杠杆上读出力臂。
（2）设左侧钩码对杠杆的拉力为动力，右侧钩码对杠杆的拉力为阻力小明测得的实验数据记录在表中。
动力 动力臂 阻力 阻力臂
分析数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂，这一结论是　 　选填“正确”“错误”的，理由是：　 　。
（3）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在点挂个钩码，应在点挂　 　个相同的钩码，才能使杠杆水平位置平衡。
（4）再次实验时，小明由竖直方向拉动弹簧测力计变为斜着方向拉动，如图丙所示，此时杠杆处于水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　 　选填“变小”、“不变”或“变大”。
（5）小明学习完杠杆和浮力的知识后，在实验室利用杠杆测量一金属块的密度，如图所示。杠杆重力忽略不计，水的密度为
第一步：杠杆水平平衡后，将金属块挂在杠杆左端处，另外找一个重物挂在杠杆右端，并调节位置，使杠杆在水平位置平衡，此时重物的位置记为点，用刻度尺测出的长度。
第二步：向容器内加入“适量”的水，能使金属块完全浸没，将重物移动到处时，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测量出的长度。
根据以上测量：金属块密度的表达式是：　 　。用所给字母、、来表示。
五、计算题（共13分）
20．AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款机器人，在一次测试中该机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m。求：
（1）该过程中机器人对箱子所做的功；
（2）该过程中机器人对箱子做功的功率；
（3）机器人的电动机在该过程中所做功的功率为50W，求此过程中机器人的机械效率η。
21．如图所示，在C 点作用方向始终与半径OC 垂直、大小为 F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动 A 物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的传感器显示对 A 物体的拉力F1为450N(忽略轮轴摩擦).
（1）拉力 F1做功是多少
（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力 F2是多少
（3）若OB：OC=1：4，则 F3的大小为多少
六、综合题（每空2分，共8分）
22．朋友圈流行起了一项有趣的实验，许多人纷纷在家玩起了立扫帚挑战。
（1）如图所示是某人在微信朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中，发现了其中的物理规律：扫把的重心越 　 　，底面积越大，则扫把越容易立稳；
（2）使用扫把扫地时，扫把相当于 　 　杠杆（选填杠杆分类）；
（3）将扫把放在木板上，向左拉动扫把，观察到刷毛向右弯曲；保持扫把不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。无论是向左拉扫把还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向向 　 　（选填“左”或“右”）。当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把扫把看成向左运动，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向 　 　（选填“相反”或“相同”）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端安装的定滑轮具有以下特性：虽然不能省力（即拉力大小等于物体重力），但可以改变力的作用方向。通过这种设计，我们能够在地面上施加向下的拉力，使红旗获得向上的运动，从而实现升旗的目的。
因此，ACD选项不符合题意，正确答案为B。
故选B。
【分析】定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，应用场景常见在旗杆顶部。
2．【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】铅球具有惯性，在掷出后向前运动，在空中飞行中，铅球脱离了人手，不受手的推力，虽然有距离，人对铅球不做功，即做功为0J，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【分析】物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
3．【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】图中，桶中有两个杠杆，即脚踩踏板为一个杠杆，并且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
桶盖是一个杠杆，并且动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】根据动力臂和阻力臂的关系进行分析，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆。
4．【答案】C
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】图中，圆柱体相当于杠杆，支点在圆柱和台阶的接触点，若使动力最小，根据F1L1=F2L2，在阻力和阻力臂一定时，则动力臂最大；圆柱上，直径是最长的线，即最大动力臂，最小的力和最大的力臂垂直，则F3的力最小，C符合题意。
故选C。
【分析】根据杠杆平衡条件可知，重物的重力和重力的力臂是一定值，要使圆柱体推上台阶，最小的推力应有最大的力臂，F1、F2、F3、F4四力作用点相同，力臂最大为直径。
5．【答案】A
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故A符合题意；
BD．镊子、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故BD不符合题意；
C．定滑轮在使用时，相当于等臂杠杆，不省力也不费距离，故C不符合题意。
故选A。
【分析】杠杆的分类：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，如：钢丝钳、开瓶器、羊角锤等；
费力杆杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，如：钓鱼竿、镊子、筷子等；
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，如：天平、定滑轮、跷跷板等。
6．【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】ABC．图中，实心球从1到2、从2到3、从3到4，运动员对实心球有推力，且实心球在推力作用下移动了距离，推力对实心球做了功，故ABC错误；
D．实心球离开手后，球已经离开手，手对实心球没有推力，实心球具有惯性向前运动，运动员对实心球没有做功，故D正确。
故选D。
【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
7．【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】AB．机械的功率越大，说明做功越快，但效率不一定越高，故A错误，B正确；
C．效率高说明有用功占比大，但做功不一定快、功率不一定大，故C错误；
D．机械效率高的机械，不一定省力，功率不一定大，故D错误。
故选B。
【分析】机械效率：有用功和总功的比值，功率是表征做功快慢的物理量，二者没有关系。机械效率功，不一定省力，比如动滑轮机械效率比定滑轮低，但是省力。
8．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】分析题意可知，甲图中是定滑轮，手的拉力与物体的重力相等，即，乙图中是定滑轮，手的拉力为，可得；用甲乙两种方式提升物体的过程中有用功相同，而乙图中，需要提升动滑轮，可判断乙图中所做的额外功大于甲图中的额外功，可得。
故选C。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮相当于一个省力杠杆，根据受力分析可得用甲、乙两种方式匀速提升物体时，手的拉力大小，乙图中，用乙方式提升重物时，需要提升动滑轮，使用乙方实施所做的额外功更多，可判断使用甲乙两种方式时的机械效率。
9．【答案】C
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．功率的大小由功和时间共同决定，因时间不确定，则功率大小不能确定，A不符合题意；
B．有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少没有直接关系，B不符合题意；
C．物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大，C符合题意；
D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功快，机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能好坏的一个重要指标，机械效率与功率大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大；有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少和功率大小没有直接关系。
10．【答案】B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．轮轴是一变形杠杆，是可以连续旋转地杠杆，A正确，不符合题意；
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理，B错误，符合题意；
C．动力作用在轴上，轮轴是一费力杠杆，可以省距离，C正确，不符合题意；
D．自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】轮轴是半径不同的圆组成的简单机械，作用在轮上，可以省力。
11．【答案】C,D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】A、在不知道做功时间的情况下，机械做的功越多，功率不一定越大，A不符合题意；
B、由公式P＝ 可知，在不知道做功多少的情况下，机械做功用的时间越短，功率不一定越大，B不符合题意；
C、由公式P＝ 可知，相同时间内，做功越多的机械，功率越大，C符合题意；
D、由公式P＝ 可知，做相同的功，用时短的机械，功率越大，即做功越快，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】结合功率的计算公式P＝ 可分析理解.
12．【答案】C,D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A、 前臂杠杆的支点在肘关节处 ，A正确；
B、 重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时，的力臂最大 ，B正确；
C、 肱二头肌给桡骨的力是动力，C错误；
D、 前臂是一根费力杠杆，D错误。
综上选CD
【分析】 根据杠杆分类判识选项
费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，前臂是物理学中的杠杆 ，手中为阻力，肘关节为支点，肱二头肌为动力，由此可知，动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆。
13．【答案】A,B
【知识点】功率计算公式的应用；摩擦力的大小
【解析】【解答】根据图甲、乙可知，物体均为匀速直线运动，故两次推力均等于物体的摩擦力，多以F1=F2，故A正确，C错误；且由图可知，在F1作用下，物体运动速度为2m/s，在F2作用下，物体运动速度为4m/s，根据公式可知，P1【分析】
（1）根据图像判断物体的运动状态；
（2）根据公式判断功率大小。
14．【答案】省力；A；向上
【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①根据图片可知，在使用“开瓶起子”时，A点固定不动，则A是支点，C是动力作用点，B是阻力作用点。此时动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
②根据图片可知，瓶盖对B点的阻力向下，则C点的动力向上。
【分析】①比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
②根据起子的使用过程确定动力的方向。
15．【答案】定滑轮；方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端的机械不随物体移动，是一个定滑轮，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
故答案为：定滑轮；方向。
【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆。
16．【答案】9000；30
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】无人机上升过程中，受到重力G=6kg×10N/kg=60N，做功为W=Gh=60N×150m=9000J，水平飞行过程中，不做功，整个过程的时间t=，根据功率公式计算可知 无人机对餐盒做功的功率为。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，
功率的计算：公式为W=Pt。
17．【答案】乙；乙
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】方式甲中是定滑轮，滑轮的轴不随重物一起运动，工人的拉力等于被提升物体的重力；
方式乙中是动滑轮，滑轮的轴随重物一起运动，工人的拉力等于被提升物体的重力的一半，故方式乙中的工人所用拉力较小。
故答案为：乙；乙。
【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆；
使用滑轮时，轴的位置随物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，且费距离，实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆。
18．【答案】（1）越高
（2）72.7%
（3）90%
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）根据表格第一二组实验数据可知，重物的重力越大，机械效率越大；
综上第1空、越高；
（2）第（3）实验数据机械效率，所以动滑轮数量越多，机械效率越大。
综上第1空、72.7%；
（3）根据动滑轮拉力的计算可知，滑轮的重力，同理计算当钩码重为9N，拉力，效率
故答案为：90%
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
19．【答案】（1）是；左；垂直
（2）错误；只有一组实验数据，具有偶然性，单位不同的物理量不能相加）
（3）2
（4）变大
（5）
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】1）物体静止，处于平衡状态，右端下沉，平衡螺母向左移动， 杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆 垂直，方便直接测量力臂，同时消除杠杆自重的影响
综上第1空、是；第2空、左；第3空、垂直
2）只做一组实验，结论具有偶然性，本题中，不同物理量无法直接相加
综上第1空、错误；第2空、只有一组实验数据，具有偶然性，单位不同的物理量不能相加
4）斜拉弹簧测力计，导致力臂减小，拉力增加
综上 第1空、变大
5）更具杠杆平衡原理可知，物体A的重力为GA，物体B的重力为GB，GBLB=GA ，GA=（ρgV排-ρ液gV排）LB，解得
综上 第1空、
【分析】1、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂
4、天平的调平：调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，当指针偏右表明右侧较重，所以需要增加左侧力和力臂
3、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排
20．【答案】（1）解：由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功。
（2）解：机器人对箱子做功的功率。
（3）解：由，机器人的电动机在该过程中所做的功
因此，机器人的机械效率。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，根据W=Fs计算机器人对箱子做的功；
（2）根据W=Pt计算可知机器人对箱子做功的功率；
（3）由计算可知机器人的电动机在该过程中所做的功；结合效率公式计算可知机器人的机械效率。
（1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功
（2）机器人对箱子做功的功率
（3）由，机器人的电动机在该过程中所做的功
因此，机器人的机械效率
21．【答案】（1）拉力 F1做功
（2）滑轮组机械效率 300N
（3）根据杠杆平衡条件
【知识点】杠杆的平衡条件；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）力的传感器显示对 A 物体的拉力F1为450N，移动距离2m，根据W=Fs计算拉力 F1做功；
（2）根据效率公式；
（3）OB：OC=1：4，结合杠杆平衡定理计算F3.
22．【答案】低；费力；右；相反
【知识点】重心；摩擦力的方向；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）扫把的重心越低，底面积越大，稳度越高。
（2）使用扫把扫地时，动力臂要小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆。
（3）刷毛均会向右弯曲，所以摩擦力的方向是向右的；滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
综上 第1空、 低； 第2空、费力； 第3空、右； 第4空、相反。
【分析】1、重心：质量均匀且形状规则的几何体，重心一般在圆心，也有不在圆心的情况，如质量均匀圆环的重心在圆心上，重心越低，稳定性越好
2、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
3、摩擦力和物体运动方向相反。
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