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教科版八年级下册 第十一章 《机械与功》单元测试 提高卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．某人用100N的力提起了350N的重物，那么他可能使用了（　　）
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一个杠杆
2．小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物，将重物悬挂在固定点B处，如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力，在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中，力F的大小变化是（　　）
A．变大 B．变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
3．如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　）
A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力
C．手对杠杆的压力为动力 D．该杠杆为费力杠杆
4．用图中的装置来提升重物，既省力又能改变力的方向的是（　　）
A． B．
C． D．
5．图中神仙葫芦是由半径分别为R和r(R>r)且固连在同一轴上的两个定滑轮和一个动滑轮C组成.不计摩擦，当匀速提起重为G的物体P时，所用的拉力F 是(　　)
A． B． C． D．
6．某科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道顶端和弧形轨道顶端的M、N两个完全相同的小球同时由静止释放，N小球先到达轨道底端。设此过程中重力对两个小球所做功分别为WM、WN，重力对两个小球所做功的功率分别为PM、PN，下列判断正确的是（　　）
A．WM=WN B．WMPN
7．如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是(　　).
A． B．
C． D．
8．如图所示，物体A在拉力F的作用下，5s内水平匀速运动了1m，物体A与地面间滑动摩擦力是50N，拉力F为40N。下列物理量计算正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B．拉力F的功率为10W
C．拉力F做功为40J
D．该滑轮组的机械效率是62.5%
9． 2024年的春晚长沙分会场，展现了长沙和中联重科的智能制造。如图所示的履带式起重机，它的前端有滑轮组，可以用来吊装重型材料。下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组中的定滑轮是为了省力而设计的
B．挂钩的自重越大，该滑轮组的机械效率越高
C．履带式的设计是为了增大起重机对地面的压强
D．前端钢绳股数较多，是为了更省力
10．以下关于对应现象描述错误的是
A．甲：机器转轴上安装滚动轴承是为了减小摩擦
B．乙：向下撞击锤柄下端使锤头紧套在锤柄上是利用了锤头的惯性
C．丙：真空吸盘是利用吸盘的吸力吸住玻璃
D．丁：汽车方向盘使用时是省力机械
二、多选题（每题3分，共9分）
11．马球是我国古代传统运动项目之一。比赛时两队对抗，球员骑在马背上手持球杖，共击一球，将球打入对方球门为胜。如图为球员打马球时的情形，下列说法正确的是
A．马跑得越快，马的惯性越大
B．用球杖击球时，球杖相当于费力杠杆
C．空中运动的球最终落回地面，是由于重力的方向总是竖直向下的
D．球员骑马静止时，马受到的重力小于地面对它的支持力
12．下列四个选项描述的过程中，人对物体做功的是
A．人捡起球 B．提着物体水平前行
C．球离开手后 D．推车前进
13．杆秤是我国古代杠杆应用的杰作，如图所示是我国传统的杆秤，常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法正确的是（　　）
A．杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B．只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C．秤杆上50 g的刻度比100 g的刻度离提纽更远
D．用杆秤称量物体质量时，B点是杆秤的支点
三、填空题（每空2分，共8分）
14．在“探究杠杆平衡条件”的实验时：实验前杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 　 　 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后，小明同学在A处挂了3个钩码，如图乙所示，为了使杠杆仍在水平位置平衡，可在　 　处挂2个钩码（所用钩码规格均相同）。
15．小斌在水平地面上用大小为F的推力沿水平方向推一个木箱，其F﹣t图像和木箱的v﹣t图像分别如图甲和图乙所示。由图像可知，在0～2s内推力F做功为 　 　J，在4～6s内，推力F的功率为　 　W。
四、实验探究题（每空2分，共26分）
16．小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀，各钩码相同。
（1）静止于支架上的杠杆如下图甲所示，应将杠杆右端的螺母向　 　（选填 “左”或“右”）调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于测量　 　（选填“力”或“力臂”）。杠杆平衡后，在实验过程中，　 　（ “可以”或“不可以”）再调节螺母；
（2） 在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码。改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据。总结可得杠杆的平衡条件为：　 　；
（3） 根据结论可知，要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态，应在B点挂　 　个钩码；改用弹簧测力计替换B点的钩码，始终竖直向下拉杠杆，使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度（如图丙所示），此过程中弹簧测力计拉力的力臂　 　，拉力的大小　 　。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）
17．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究，用到的装置如图所示，数据记录如表所示：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳子拉力F/N 绳子移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 　
4 0.1 1.3 0.5 61.5%
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应　 　拉动弹簧测力计；
（2）第三次实验中，滑轮组的机械效率为　 　（保留一位小数）；
（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置来完成的；
（4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与钩码上升高度 　 　（选填“有关”或“无关”）；通过比较 　 　两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你认为可采取的措施有　 　、（多选，填写字母）
A.减轻动滑轮重量
B.增加所提物体重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
五、计算题（共11分）
18．工人师傅用如图所示的滑轮组（不计绳重和摩擦），在10s内用100N的拉力，将质量为20kg的货物匀速提升了2m。求：
（1）货物受到的重力；
（2）工人师傅对物体做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率。
19．假期是大家外出旅游的大好机会，近年来房车旅游更是得到了大众的青睐，如图是小恒一家人乘坐房车旅游时的情形。该车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了2km，行驶中人和车的总质量为3000kg，车受到的阻力是总重的0.05倍，则：（g=10N/kg）
（1）人和车的总重力？
（2）房车在匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？
（3）房车的功率是多少
六、科普阅读题（每空2分，共12分）
20．阅读文章，回答问题：
轮轴是一种简单机械，轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴。
图1所示是一些轮轴的实例，轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆，轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力和的力臂，如图2所示。
根据杠杆的平衡条件，可得，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。
（1）轮轴的实质是变形的　 　，如果动力作用在轮上就可以　 　力，作用在轴上就　 　力；
（2）除了上面所举的实例，生活中还有很多使用轮轴的实例，请再举例一个轮轴实例：　 　；
（3）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是　 　（选填“省力”或“费力”）的，且动力是阻力的　 　倍。
七、综合题（每空2分，共4分）
21．小明家有个木衣架，有一次放学回家，他把书包挂在衣架A 处，衣架倒了下来.小明是个聪明的孩子，他分析了衣架倒下来的原因后，测量了如下数据：书包质量5千克；木衣架质量3千克；圆底盘直径30厘米；其他数据如图.衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心.
（1）请你通过计算，解释衣架倒下来的原因.
（2）为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见——适当增大圆底盘直径.请你再写出一种其他方法.
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】杠杆中最小力的问题；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】某人用100N的力提起了350N的重物，如果使用滑轮，需要至少4端绳子承担物重，即至少是两个动滑轮和一个定滑轮。使用杠杆时，只需要动力臂是阻力臂的3.5倍即可。
A．一个定滑轮 不合题意； B．一个动滑轮 不合题意；
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，不合题意； D．一个杠杆 符合题意。
故选D。
【分析】【学找切入点】 使用定滑轮不省力，故A错误；因为一个动滑轮最多可以省一半力，而物重的一半为175 N，大于100 N，故B错误；一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是由3股绳子承担物重，因此所用的最小力约为116.7N，故C错误；使用杠杆时，可以通过调节动力臂、阻力臂的大小来改变用力的大小，当动力臂足够大(或阻力臂足够小)时，可以用较小的力提起较重的物体，故D正确.
2．【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】在杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中：动力F始终垂直于杠杆，因此动力臂长度保持不变，阻力大小等于物体重力，保持恒定，阻力臂长度呈现先增大后减小的变化趋势；根据杠杆平衡条件分析可知，动力F会先增大后减小。
故正确答案为C。
【分析】杠杆的平衡进行动态分析：在动力臂、阻力不变的情况下，阻力臂先增加后减小，根据杠杆平衡条件分析动力臂的变化情况。
3．【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【解答】根据图示分析，在使用核桃夹时，支点位于M点。其中：核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力由于动力臂长度大于阻力臂长度，符合省力杠杆的原理，因此选项ABD均不正确。
正确答案为C。
【分析】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。
4．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.使用定滑轮不省力，但能改变力的方向，故A不符合题意；
B.使用动滑轮可以省力，但能改变力的方向，故B不符合题意；
C.使用该滑轮组可以省力，也能改变力的方向，故C符合题意；
D.使用该滑轮组可以省力，但不能改变力的方向，故D符合题意.
故选C。
【分析】1.定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；
2.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向；
3.滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
5．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】用动滑轮提物体可以省力，绕过动滑轮的两段绳的拉力分别为.分析同轴定滑轮受力情况如图所示，
据图分析可知定滑轮共受三个力，处于平衡状态所以根据杠杆平衡可列解得。A正确，BCD错误。
综上，选A.
【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，F=，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、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.
6．【答案】A
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】根据重力做功公式，两个小球完全相同（重力相同），且初始高度相同（重力方向移动距离相同），因此重力做功，选项A正确，B错误。
功率公式为，两球重力做功相同，但N小球先到达底端（时间），因此，选项C、D错误。
故选A。
【分析】本题核心考查重力做功与功率的计算：
重力做功：由可知，做功多少取决于物体重力和竖直方向移动的高度，与路径无关。两球重力和高度均相同，故重力做功相等。
功率：功率是单位时间内完成的功，由可知，当功相同时，时间越短，功率越大。N球时间更短，故功率更大。
常见易错点：
误认为路径不同会影响重力做功，忽略重力做功只与初末位置的高度差有关；
混淆功率与时间的关系，错误认为做功多的功率大，忽略时间因素。
解题关键：明确重力做功的特点（与路径无关，只与高度差有关），熟练运用功率公式分析功率大小。
7．【答案】C
【知识点】功率的计算；功率计算公式的应用
【解析】【解答】由功率公式可得，P==Gv，纸锥的重力不变，由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有选项C的图象符合题意。
故选：C。
【分析】根据纸锥下落的速度是先变快后不变，可结合功率的公式得出功率随时间变化的图象。
8．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图像，n=2，绳子自由端移动的速度是：，A不符合题意；
B.拉力F的功率为：P=Fv绳=40N×0.4m/s=16W，B不符合题意；
C.拉力F做功为：W=Pt=16W×5s=80J，C不符合题意；
D.该滑轮组的机械效率，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据路程和时间的比值，计算速度；利用力和速度的乘积计算功率；根据功率和时间的乘积计算做功多少；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
9．【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用；定滑轮及其工作特点；机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A、定滑轮的作用是改变力的方向，而动滑轮才是为了省力设计的，图中滑轮组中的定滑轮不是为了省力，故A错误。B、挂钩的自重越大，额外功越大，有用功一定时，额外功越大，机械效率越小，故B错误。
C、履带式设计是通过增大受力面积来减小起重机对地面的压强，而不是增大压强，故C错误。
D、滑轮组中，绳子段数越多越省力，前端滑轮个数较多，是为了绕出更多段绳子，从而更省力，故D正确。
故答案为：D。
【分析】定滑轮的作用是改变力的方向，据此分析。有用功一定时，额外功越大，机械效率越小，据此分析。履带式设计是通过增大受力面积来减小起重机对地面的压强。滑轮组中，绳子段数越多越省力。
10．【答案】C
【知识点】惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法；大气压强的存在；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A、机器转轴上安装滚动轴承，是用滚动代替滑动来减小摩擦，因为滚动摩擦比滑动摩擦小很多，故A正确。
B、向下撞击锤柄下端，锤柄停止运动，而锤头由于惯性，要保持原来的运动状态继续向下运动，从而使锤头紧套在锤柄上，利用了锤头的惯性，故B正确。
C、真空吸盘是先把吸盘内的空气挤出，使吸盘内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下将吸盘紧紧压在玻璃上，不是利用吸盘的 “吸力”，而是利用大气压，故C错误。
D、汽车方向盘属于轮轴，轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，其动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力臂大于阻力臂时为省力杠杆，所以汽车方向盘是省力机械，故D正确。
故选C。
【分析】（1）减小摩擦的方法可以通过减小压力、减小接触面的粗糙程度，变滑动为滚动，使接触面脱离接触等方式；
（2）物体保持原理啊运动状态不变的性质叫做惯性；
（3）吸盘是通过排出吸盘内部的空气，然后在大气压的作用下压在吸附的物体上；
（4）汽车方向盘是一个轮轴，其实质动力臂大于阻力的省力杠杆。
11．【答案】B,C,D
【知识点】重力的方向；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】 解：A.惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度等无关，故A不符合题意。
B.手抓球杖击球时，球杖对球的作用力力臂较长，即阻力臂较长，所以应为费力杠杆，故B符合题意；
C.球被击出后，由于受到竖直向下的重力作用，球最终将落回地面，故C符合题意；
D.人骑马静止在地面上，马受到的重力小于马受到的支持力（大小等于马和人的重力之和），故D符合题意。
故选：BCD。
【分析】 （1）惯性属于物体的一种属性，惯性的大小只与物体的质量有关；
（2）手抓球杖击球时，手握球杖柄的上方为支点，判断出击球处与手用力处到支点的距离关系得出结论；
（3）球所受重力的方向为竖直向下；
（4）根据二力平衡的条件分析解答即可。
12．【答案】A,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、人捡起球，给球一个向上的力，球在力的作用下沿力的方向移动了距离，力对球做了功，故A符合题意；
B、提着物体在水平前行，人对物体的力竖直向上，物体在水平方向移动了距离，力的方向与运动方向垂直，人对物体不做功，故B不合题意；
C、球离开手后不再受到手施加力的作用，手不再对球做功，故C不合题意；
D、推车前进，人给车一个向前的力，车在力的方向上通过距离，人对车做功，故D不合题意。
故选：AD。
【分析】做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。
13．【答案】A,D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】AD．根据图片可知，当称量物体的质量时，杆秤围绕着B点转动，故B点是支点，物体的重力相当于阻力，秤砣的重力相当于动力，则杆秤是根据杠杆平衡条件测量物体的质量，故AD正确；
B．由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，只有秤砣的质量与力臂的乘积等于物体的质量与力臂的乘积相等时，杠杆才会平衡，故B错误；
C．在杆秤上，刻度值表示物体的质量，其实就是秤砣到提纽的距离。因为50g<100g，所以前者的刻度到提纽的距离更近，故C错误。
故选AD。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断即可。
14．【答案】平衡；C
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆的平衡状态包括静止状态和匀速转动状态。实验前杠杆在图甲位置静止，满足平衡状态的定义，所以此时杠杆处于平衡状态；设每个钩码重力为G，杠杆每小格长度为L，根据杠杆平衡条件，左侧A处：F1=3G，L1=2L，则左侧力与力臂的乘积为3G×2L=6GL，右侧挂2个钩码，即F2=2G，设右侧力臂为L2，由可得6GL=2G×L2，解得L2=3L，观察图乙，从支点O向右数，C处距离支点3小格，所以应在C处挂2个钩码。
故答案为：平衡；C
【分析】1、杠杆平衡状态：杠杆静止或匀速转动时，就处于平衡状态。这是判断杠杆是否平衡的依据，无论杠杆是水平静止，还是倾斜静止，只要静止（或匀速转动），就是平衡的。
2、杠杆平衡条件（杠杆原理）：公式为，其中F1、F2是作用在杠杆上的动力和阻力，L1、L2是对应的动力臂和阻力臂。应用此条件可解决杠杆的平衡问题，比如确定力或力臂的大小，本题就是通过已知的力和力臂，计算出所需的力臂，进而确定钩码的悬挂位置。
15．【答案】0；3
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】 观察乙图（ v-t 图像），0～2s内木箱的速度为0，即木箱处于静止状态。 所以推力不做功，4-6s推力为10N，速度为0.3m/s，所以推力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W。
【分析】 要解决这两个问题，需结合 F t 图像和 v t 图像获取信息，利用做功公式 W = F s 和功率公式 P = F v 计算。对于0～2s内做功，需判断木箱是否移动；对于4～6s内功率，需确定推力大小和速度大小。
16．【答案】右；力臂；不可以；；4；变小；不变
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）图甲中，左端较重，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平平衡状态。
杠杆水平平衡时，能便于直接测量力臂。在实验过程中，根据杠杆实验规则，杠杆平衡后，不可以再调节平衡螺母。
（2）根据使用数据，总结杠杆的平衡条件为：；
（3）根据杠杆的平衡条件可得，则，B处应该悬挂4个钩码。
图丙中，杠杆倾斜时，弹簧测力计拉力的力臂和阻力臂的比值不变，拉力大小将不变。
【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，平衡螺母向偏高的一侧调节；
（2）根据实验数据，总结杠杆的平衡条件；
（3）根据杠杆上力和力臂的乘积，判断杠杆上的拉力；杠杆倾斜时，力臂的比值不变，拉力不变。
17．【答案】竖直向上匀速；70.2%；丙；无关；1、4；ABC
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力等于测力计的示数，且保持不变，测量拉力更准确；
（2）根据第三次实验，则滑轮组的机械效率：；
（3）根据第4次实验数据，绳端移动距离s是钩码上升高度h的5倍，则承担物重的绳子段数n=5，则第4次实验是用图丙装置完成的。
（4）根据1、2两次实验数据，可得使用同一滑轮组提升相同重物时，钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，可以得：滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
探究滑轮组的机械效率是否与物体重有关，选择同一滑轮组提升重力不同的物体，且升高的高度相同，可以通过比较1、3两次实验数据，则使用同一滑轮组时，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（5）A．动滑轮本身也需要被提升，重量会消耗一部分额外功，减轻动滑轮重量可以减少额外功，提高机械效率，故A符合题意；
B．根据实验结论，对于组合好的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，故B符合题意；
C．润滑油可以减少机械部件之间的摩擦，从而减少额外功的消耗，提高机械效率，故C符合题意；
D．对于组合好的滑轮组，由，滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关，故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】（1）测量滑轮组的机械效率时，要匀速直线拉动弹簧测力计；
（2）根据，计算机械效率；
（3）使用滑轮组时，绳子移动距离和物体移动距离的倍数，是绳子股数；
（4）滑轮组的机械效率和物体的高度无关，和物体重力有关；
（5）减小动滑轮重力、增大物体重力，减小摩擦力，可以提高机械效率。
18．【答案】（1）解：货物受到的重力为
答：货物受到的重力为200N。
（2）解：工人师傅对物体做的有用功
答：工人师傅对物体做的有用功400J。
（3）解：由图可知，该滑轮组承担动滑轮和货物的绳子段数，拉力F作用的绳端移动的距离为
拉力F做的总功
滑轮组的机械效率为
答：滑轮组的机械效率66.7%。
【知识点】重力及其大小的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】1、重力计算
公式：G=mg，其中g通常取10N/kg（或9.8N/kg），表示质量为1kg的物体受到的重力为10N。
2、有用功：对物体做的功，公式W有=Gh（提升重物时）。
3、总功：拉力做的功，公式W总=Fs。
机械效率：有用功与总功的比值，公式，机械效率总小于1。
滑轮组绳子段数判断：数与动滑轮直接相连的绳子段数n，本题中n=3，因此s=nh。
（1）货物受到的重力为
（2）工人师傅对物体做的有用功
（3）由图可知，该滑轮组承担动滑轮和货物的绳子段数，拉力F作用的绳端移动的距离为
拉力F做的总功
滑轮组的机械效率为
19．【答案】（1）（1）人和车的总重力：G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N；
（2）（2）房车在匀速行驶过程中做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即：
F=f=0.05G=0.05×3×104N=1500N，
牵引力做的功：
W=Fs=1500N×2×103m=3×106J；
（3）解：房车的功率：
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）已知人和车的总质量，根据G=mg求人和车的总重力；
（2）房车在匀速行驶过程中做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，根据F=f=0.05G求得牵引力的大小，根据W=Fs求牵引力做的功；
（3）根据求房车的功率。
20．【答案】杠杆；省；费；扳手、水龙头；省力；0.2
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上，则动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，所以就可以省力；如果动力作用在轴上，则动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，所以就费力。
（2）扳手、水龙头等都是轮轴。
（3）正常使用螺丝刀时动力在轮上，轮半径是轴半径的5倍，即动力臂大于阻力臂，所以正常使用螺丝刀是省力的，且动力是阻力的五分之一，即动力是阻力的0.2倍 。
【分析】1.杠杆：在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒；
2.杠杆分类：省力杠杆 （动力臂大于阻力臂的杠杆，能够省力但会费距离）
费力杠杆 （动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但能够省距离）
等臂杠杆（动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不省距离）。
21．【答案】（1）解：
书包的重力
木衣架的重力
圆盘的半径为 由图知，以底盘右侧点为支点
书包对衣架的力和力臂的乘积F1L1=50 N×(25 cm-15 cm)=500 N· cm，
衣架自身重力和力臂的乘积
因为 所以衣架倾倒
（2）解： 由题意知，衣架倾倒是两边力和力臂的乘积不相等造成的，所以要防止其倾倒，可减小挂物与其力臂的乘积或增大自重与其力臂的乘积，故可减小挂衣钩的长度，或增大底盘的直径，或将圆盘底座换为大理石等密度更大的材料，或在挂衣钩的对侧挂物品等
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析（1）根据杠杆的平衡条件，计算两个力和力臂的乘积，比较大小得出结论；
（2）根据杠杆的平衡条件分析，得出具体方法。
1 / 1教科版八年级下册 第十一章 《机械与功》单元测试 提高卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．某人用100N的力提起了350N的重物，那么他可能使用了（　　）
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一个杠杆
【答案】D
【知识点】杠杆中最小力的问题；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】某人用100N的力提起了350N的重物，如果使用滑轮，需要至少4端绳子承担物重，即至少是两个动滑轮和一个定滑轮。使用杠杆时，只需要动力臂是阻力臂的3.5倍即可。
A．一个定滑轮 不合题意； B．一个动滑轮 不合题意；
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，不合题意； D．一个杠杆 符合题意。
故选D。
【分析】【学找切入点】 使用定滑轮不省力，故A错误；因为一个动滑轮最多可以省一半力，而物重的一半为175 N，大于100 N，故B错误；一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是由3股绳子承担物重，因此所用的最小力约为116.7N，故C错误；使用杠杆时，可以通过调节动力臂、阻力臂的大小来改变用力的大小，当动力臂足够大(或阻力臂足够小)时，可以用较小的力提起较重的物体，故D正确.
2．小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物，将重物悬挂在固定点B处，如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力，在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中，力F的大小变化是（　　）
A．变大 B．变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】在杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中：动力F始终垂直于杠杆，因此动力臂长度保持不变，阻力大小等于物体重力，保持恒定，阻力臂长度呈现先增大后减小的变化趋势；根据杠杆平衡条件分析可知，动力F会先增大后减小。
故正确答案为C。
【分析】杠杆的平衡进行动态分析：在动力臂、阻力不变的情况下，阻力臂先增加后减小，根据杠杆平衡条件分析动力臂的变化情况。
3．如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　）
A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力
C．手对杠杆的压力为动力 D．该杠杆为费力杠杆
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类
【解析】【解答】根据图示分析，在使用核桃夹时，支点位于M点。其中：核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力由于动力臂长度大于阻力臂长度，符合省力杠杆的原理，因此选项ABD均不正确。
正确答案为C。
【分析】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。
4．用图中的装置来提升重物，既省力又能改变力的方向的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.使用定滑轮不省力，但能改变力的方向，故A不符合题意；
B.使用动滑轮可以省力，但能改变力的方向，故B不符合题意；
C.使用该滑轮组可以省力，也能改变力的方向，故C符合题意；
D.使用该滑轮组可以省力，但不能改变力的方向，故D符合题意.
故选C。
【分析】1.定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；
2.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向；
3.滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
5．图中神仙葫芦是由半径分别为R和r(R>r)且固连在同一轴上的两个定滑轮和一个动滑轮C组成.不计摩擦，当匀速提起重为G的物体P时，所用的拉力F 是(　　)
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】用动滑轮提物体可以省力，绕过动滑轮的两段绳的拉力分别为.分析同轴定滑轮受力情况如图所示，
据图分析可知定滑轮共受三个力，处于平衡状态所以根据杠杆平衡可列解得。A正确，BCD错误。
综上，选A.
【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，F=，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、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.
6．某科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道顶端和弧形轨道顶端的M、N两个完全相同的小球同时由静止释放，N小球先到达轨道底端。设此过程中重力对两个小球所做功分别为WM、WN，重力对两个小球所做功的功率分别为PM、PN，下列判断正确的是（　　）
A．WM=WN B．WMPN
【答案】A
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】根据重力做功公式，两个小球完全相同（重力相同），且初始高度相同（重力方向移动距离相同），因此重力做功，选项A正确，B错误。
功率公式为，两球重力做功相同，但N小球先到达底端（时间），因此，选项C、D错误。
故选A。
【分析】本题核心考查重力做功与功率的计算：
重力做功：由可知，做功多少取决于物体重力和竖直方向移动的高度，与路径无关。两球重力和高度均相同，故重力做功相等。
功率：功率是单位时间内完成的功，由可知，当功相同时，时间越短，功率越大。N球时间更短，故功率更大。
常见易错点：
误认为路径不同会影响重力做功，忽略重力做功只与初末位置的高度差有关；
混淆功率与时间的关系，错误认为做功多的功率大，忽略时间因素。
解题关键：明确重力做功的特点（与路径无关，只与高度差有关），熟练运用功率公式分析功率大小。
7．如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是(　　).
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】功率的计算；功率计算公式的应用
【解析】【解答】由功率公式可得，P==Gv，纸锥的重力不变，由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有选项C的图象符合题意。
故选：C。
【分析】根据纸锥下落的速度是先变快后不变，可结合功率的公式得出功率随时间变化的图象。
8．如图所示，物体A在拉力F的作用下，5s内水平匀速运动了1m，物体A与地面间滑动摩擦力是50N，拉力F为40N。下列物理量计算正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B．拉力F的功率为10W
C．拉力F做功为40J
D．该滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图像，n=2，绳子自由端移动的速度是：，A不符合题意；
B.拉力F的功率为：P=Fv绳=40N×0.4m/s=16W，B不符合题意；
C.拉力F做功为：W=Pt=16W×5s=80J，C不符合题意；
D.该滑轮组的机械效率，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据路程和时间的比值，计算速度；利用力和速度的乘积计算功率；根据功率和时间的乘积计算做功多少；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
9． 2024年的春晚长沙分会场，展现了长沙和中联重科的智能制造。如图所示的履带式起重机，它的前端有滑轮组，可以用来吊装重型材料。下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组中的定滑轮是为了省力而设计的
B．挂钩的自重越大，该滑轮组的机械效率越高
C．履带式的设计是为了增大起重机对地面的压强
D．前端钢绳股数较多，是为了更省力
【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用；定滑轮及其工作特点；机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A、定滑轮的作用是改变力的方向，而动滑轮才是为了省力设计的，图中滑轮组中的定滑轮不是为了省力，故A错误。B、挂钩的自重越大，额外功越大，有用功一定时，额外功越大，机械效率越小，故B错误。
C、履带式设计是通过增大受力面积来减小起重机对地面的压强，而不是增大压强，故C错误。
D、滑轮组中，绳子段数越多越省力，前端滑轮个数较多，是为了绕出更多段绳子，从而更省力，故D正确。
故答案为：D。
【分析】定滑轮的作用是改变力的方向，据此分析。有用功一定时，额外功越大，机械效率越小，据此分析。履带式设计是通过增大受力面积来减小起重机对地面的压强。滑轮组中，绳子段数越多越省力。
10．以下关于对应现象描述错误的是
A．甲：机器转轴上安装滚动轴承是为了减小摩擦
B．乙：向下撞击锤柄下端使锤头紧套在锤柄上是利用了锤头的惯性
C．丙：真空吸盘是利用吸盘的吸力吸住玻璃
D．丁：汽车方向盘使用时是省力机械
【答案】C
【知识点】惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法；大气压强的存在；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A、机器转轴上安装滚动轴承，是用滚动代替滑动来减小摩擦，因为滚动摩擦比滑动摩擦小很多，故A正确。
B、向下撞击锤柄下端，锤柄停止运动，而锤头由于惯性，要保持原来的运动状态继续向下运动，从而使锤头紧套在锤柄上，利用了锤头的惯性，故B正确。
C、真空吸盘是先把吸盘内的空气挤出，使吸盘内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下将吸盘紧紧压在玻璃上，不是利用吸盘的 “吸力”，而是利用大气压，故C错误。
D、汽车方向盘属于轮轴，轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，其动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力臂大于阻力臂时为省力杠杆，所以汽车方向盘是省力机械，故D正确。
故选C。
【分析】（1）减小摩擦的方法可以通过减小压力、减小接触面的粗糙程度，变滑动为滚动，使接触面脱离接触等方式；
（2）物体保持原理啊运动状态不变的性质叫做惯性；
（3）吸盘是通过排出吸盘内部的空气，然后在大气压的作用下压在吸附的物体上；
（4）汽车方向盘是一个轮轴，其实质动力臂大于阻力的省力杠杆。
二、多选题（每题3分，共9分）
11．马球是我国古代传统运动项目之一。比赛时两队对抗，球员骑在马背上手持球杖，共击一球，将球打入对方球门为胜。如图为球员打马球时的情形，下列说法正确的是
A．马跑得越快，马的惯性越大
B．用球杖击球时，球杖相当于费力杠杆
C．空中运动的球最终落回地面，是由于重力的方向总是竖直向下的
D．球员骑马静止时，马受到的重力小于地面对它的支持力
【答案】B,C,D
【知识点】重力的方向；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】 解：A.惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度等无关，故A不符合题意。
B.手抓球杖击球时，球杖对球的作用力力臂较长，即阻力臂较长，所以应为费力杠杆，故B符合题意；
C.球被击出后，由于受到竖直向下的重力作用，球最终将落回地面，故C符合题意；
D.人骑马静止在地面上，马受到的重力小于马受到的支持力（大小等于马和人的重力之和），故D符合题意。
故选：BCD。
【分析】 （1）惯性属于物体的一种属性，惯性的大小只与物体的质量有关；
（2）手抓球杖击球时，手握球杖柄的上方为支点，判断出击球处与手用力处到支点的距离关系得出结论；
（3）球所受重力的方向为竖直向下；
（4）根据二力平衡的条件分析解答即可。
12．下列四个选项描述的过程中，人对物体做功的是
A．人捡起球 B．提着物体水平前行
C．球离开手后 D．推车前进
【答案】A,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、人捡起球，给球一个向上的力，球在力的作用下沿力的方向移动了距离，力对球做了功，故A符合题意；
B、提着物体在水平前行，人对物体的力竖直向上，物体在水平方向移动了距离，力的方向与运动方向垂直，人对物体不做功，故B不合题意；
C、球离开手后不再受到手施加力的作用，手不再对球做功，故C不合题意；
D、推车前进，人给车一个向前的力，车在力的方向上通过距离，人对车做功，故D不合题意。
故选：AD。
【分析】做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。
13．杆秤是我国古代杠杆应用的杰作，如图所示是我国传统的杆秤，常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法正确的是（　　）
A．杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B．只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C．秤杆上50 g的刻度比100 g的刻度离提纽更远
D．用杆秤称量物体质量时，B点是杆秤的支点
【答案】A,D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】AD．根据图片可知，当称量物体的质量时，杆秤围绕着B点转动，故B点是支点，物体的重力相当于阻力，秤砣的重力相当于动力，则杆秤是根据杠杆平衡条件测量物体的质量，故AD正确；
B．由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，只有秤砣的质量与力臂的乘积等于物体的质量与力臂的乘积相等时，杠杆才会平衡，故B错误；
C．在杆秤上，刻度值表示物体的质量，其实就是秤砣到提纽的距离。因为50g<100g，所以前者的刻度到提纽的距离更近，故C错误。
故选AD。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断即可。
三、填空题（每空2分，共8分）
14．在“探究杠杆平衡条件”的实验时：实验前杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 　 　 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后，小明同学在A处挂了3个钩码，如图乙所示，为了使杠杆仍在水平位置平衡，可在　 　处挂2个钩码（所用钩码规格均相同）。
【答案】平衡；C
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆的平衡状态包括静止状态和匀速转动状态。实验前杠杆在图甲位置静止，满足平衡状态的定义，所以此时杠杆处于平衡状态；设每个钩码重力为G，杠杆每小格长度为L，根据杠杆平衡条件，左侧A处：F1=3G，L1=2L，则左侧力与力臂的乘积为3G×2L=6GL，右侧挂2个钩码，即F2=2G，设右侧力臂为L2，由可得6GL=2G×L2，解得L2=3L，观察图乙，从支点O向右数，C处距离支点3小格，所以应在C处挂2个钩码。
故答案为：平衡；C
【分析】1、杠杆平衡状态：杠杆静止或匀速转动时，就处于平衡状态。这是判断杠杆是否平衡的依据，无论杠杆是水平静止，还是倾斜静止，只要静止（或匀速转动），就是平衡的。
2、杠杆平衡条件（杠杆原理）：公式为，其中F1、F2是作用在杠杆上的动力和阻力，L1、L2是对应的动力臂和阻力臂。应用此条件可解决杠杆的平衡问题，比如确定力或力臂的大小，本题就是通过已知的力和力臂，计算出所需的力臂，进而确定钩码的悬挂位置。
15．小斌在水平地面上用大小为F的推力沿水平方向推一个木箱，其F﹣t图像和木箱的v﹣t图像分别如图甲和图乙所示。由图像可知，在0～2s内推力F做功为 　 　J，在4～6s内，推力F的功率为　 　W。
【答案】0；3
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】 观察乙图（ v-t 图像），0～2s内木箱的速度为0，即木箱处于静止状态。 所以推力不做功，4-6s推力为10N，速度为0.3m/s，所以推力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W。
【分析】 要解决这两个问题，需结合 F t 图像和 v t 图像获取信息，利用做功公式 W = F s 和功率公式 P = F v 计算。对于0～2s内做功，需判断木箱是否移动；对于4～6s内功率，需确定推力大小和速度大小。
四、实验探究题（每空2分，共26分）
16．小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀，各钩码相同。
（1）静止于支架上的杠杆如下图甲所示，应将杠杆右端的螺母向　 　（选填 “左”或“右”）调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于测量　 　（选填“力”或“力臂”）。杠杆平衡后，在实验过程中，　 　（ “可以”或“不可以”）再调节螺母；
（2） 在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码。改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据。总结可得杠杆的平衡条件为：　 　；
（3） 根据结论可知，要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态，应在B点挂　 　个钩码；改用弹簧测力计替换B点的钩码，始终竖直向下拉杠杆，使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度（如图丙所示），此过程中弹簧测力计拉力的力臂　 　，拉力的大小　 　。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】右；力臂；不可以；；4；变小；不变
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）图甲中，左端较重，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平平衡状态。
杠杆水平平衡时，能便于直接测量力臂。在实验过程中，根据杠杆实验规则，杠杆平衡后，不可以再调节平衡螺母。
（2）根据使用数据，总结杠杆的平衡条件为：；
（3）根据杠杆的平衡条件可得，则，B处应该悬挂4个钩码。
图丙中，杠杆倾斜时，弹簧测力计拉力的力臂和阻力臂的比值不变，拉力大小将不变。
【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，平衡螺母向偏高的一侧调节；
（2）根据实验数据，总结杠杆的平衡条件；
（3）根据杠杆上力和力臂的乘积，判断杠杆上的拉力；杠杆倾斜时，力臂的比值不变，拉力不变。
17．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究，用到的装置如图所示，数据记录如表所示：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳子拉力F/N 绳子移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 　
4 0.1 1.3 0.5 61.5%
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应　 　拉动弹簧测力计；
（2）第三次实验中，滑轮组的机械效率为　 　（保留一位小数）；
（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置来完成的；
（4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与钩码上升高度 　 　（选填“有关”或“无关”）；通过比较 　 　两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你认为可采取的措施有　 　、（多选，填写字母）
A.减轻动滑轮重量
B.增加所提物体重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
【答案】竖直向上匀速；70.2%；丙；无关；1、4；ABC
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力等于测力计的示数，且保持不变，测量拉力更准确；
（2）根据第三次实验，则滑轮组的机械效率：；
（3）根据第4次实验数据，绳端移动距离s是钩码上升高度h的5倍，则承担物重的绳子段数n=5，则第4次实验是用图丙装置完成的。
（4）根据1、2两次实验数据，可得使用同一滑轮组提升相同重物时，钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，可以得：滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
探究滑轮组的机械效率是否与物体重有关，选择同一滑轮组提升重力不同的物体，且升高的高度相同，可以通过比较1、3两次实验数据，则使用同一滑轮组时，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（5）A．动滑轮本身也需要被提升，重量会消耗一部分额外功，减轻动滑轮重量可以减少额外功，提高机械效率，故A符合题意；
B．根据实验结论，对于组合好的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，故B符合题意；
C．润滑油可以减少机械部件之间的摩擦，从而减少额外功的消耗，提高机械效率，故C符合题意；
D．对于组合好的滑轮组，由，滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关，故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】（1）测量滑轮组的机械效率时，要匀速直线拉动弹簧测力计；
（2）根据，计算机械效率；
（3）使用滑轮组时，绳子移动距离和物体移动距离的倍数，是绳子股数；
（4）滑轮组的机械效率和物体的高度无关，和物体重力有关；
（5）减小动滑轮重力、增大物体重力，减小摩擦力，可以提高机械效率。
五、计算题（共11分）
18．工人师傅用如图所示的滑轮组（不计绳重和摩擦），在10s内用100N的拉力，将质量为20kg的货物匀速提升了2m。求：
（1）货物受到的重力；
（2）工人师傅对物体做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：货物受到的重力为
答：货物受到的重力为200N。
（2）解：工人师傅对物体做的有用功
答：工人师傅对物体做的有用功400J。
（3）解：由图可知，该滑轮组承担动滑轮和货物的绳子段数，拉力F作用的绳端移动的距离为
拉力F做的总功
滑轮组的机械效率为
答：滑轮组的机械效率66.7%。
【知识点】重力及其大小的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】1、重力计算
公式：G=mg，其中g通常取10N/kg（或9.8N/kg），表示质量为1kg的物体受到的重力为10N。
2、有用功：对物体做的功，公式W有=Gh（提升重物时）。
3、总功：拉力做的功，公式W总=Fs。
机械效率：有用功与总功的比值，公式，机械效率总小于1。
滑轮组绳子段数判断：数与动滑轮直接相连的绳子段数n，本题中n=3，因此s=nh。
（1）货物受到的重力为
（2）工人师傅对物体做的有用功
（3）由图可知，该滑轮组承担动滑轮和货物的绳子段数，拉力F作用的绳端移动的距离为
拉力F做的总功
滑轮组的机械效率为
19．假期是大家外出旅游的大好机会，近年来房车旅游更是得到了大众的青睐，如图是小恒一家人乘坐房车旅游时的情形。该车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了2km，行驶中人和车的总质量为3000kg，车受到的阻力是总重的0.05倍，则：（g=10N/kg）
（1）人和车的总重力？
（2）房车在匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？
（3）房车的功率是多少
【答案】（1）（1）人和车的总重力：G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N；
（2）（2）房车在匀速行驶过程中做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即：
F=f=0.05G=0.05×3×104N=1500N，
牵引力做的功：
W=Fs=1500N×2×103m=3×106J；
（3）解：房车的功率：
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）已知人和车的总质量，根据G=mg求人和车的总重力；
（2）房车在匀速行驶过程中做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，根据F=f=0.05G求得牵引力的大小，根据W=Fs求牵引力做的功；
（3）根据求房车的功率。
六、科普阅读题（每空2分，共12分）
20．阅读文章，回答问题：
轮轴是一种简单机械，轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴。
图1所示是一些轮轴的实例，轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆，轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力和的力臂，如图2所示。
根据杠杆的平衡条件，可得，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。
（1）轮轴的实质是变形的　 　，如果动力作用在轮上就可以　 　力，作用在轴上就　 　力；
（2）除了上面所举的实例，生活中还有很多使用轮轴的实例，请再举例一个轮轴实例：　 　；
（3）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是　 　（选填“省力”或“费力”）的，且动力是阻力的　 　倍。
【答案】杠杆；省；费；扳手、水龙头；省力；0.2
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上，则动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，所以就可以省力；如果动力作用在轴上，则动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，所以就费力。
（2）扳手、水龙头等都是轮轴。
（3）正常使用螺丝刀时动力在轮上，轮半径是轴半径的5倍，即动力臂大于阻力臂，所以正常使用螺丝刀是省力的，且动力是阻力的五分之一，即动力是阻力的0.2倍 。
【分析】1.杠杆：在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒；
2.杠杆分类：省力杠杆 （动力臂大于阻力臂的杠杆，能够省力但会费距离）
费力杠杆 （动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但能够省距离）
等臂杠杆（动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不省距离）。
七、综合题（每空2分，共4分）
21．小明家有个木衣架，有一次放学回家，他把书包挂在衣架A 处，衣架倒了下来.小明是个聪明的孩子，他分析了衣架倒下来的原因后，测量了如下数据：书包质量5千克；木衣架质量3千克；圆底盘直径30厘米；其他数据如图.衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心.
（1）请你通过计算，解释衣架倒下来的原因.
（2）为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见——适当增大圆底盘直径.请你再写出一种其他方法.
【答案】（1）解：
书包的重力
木衣架的重力
圆盘的半径为 由图知，以底盘右侧点为支点
书包对衣架的力和力臂的乘积F1L1=50 N×(25 cm-15 cm)=500 N· cm，
衣架自身重力和力臂的乘积
因为 所以衣架倾倒
（2）解： 由题意知，衣架倾倒是两边力和力臂的乘积不相等造成的，所以要防止其倾倒，可减小挂物与其力臂的乘积或增大自重与其力臂的乘积，故可减小挂衣钩的长度，或增大底盘的直径，或将圆盘底座换为大理石等密度更大的材料，或在挂衣钩的对侧挂物品等
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析（1）根据杠杆的平衡条件，计算两个力和力臂的乘积，比较大小得出结论；
（2）根据杠杆的平衡条件分析，得出具体方法。
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