人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械知识总结例题.docx

人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械知识总结例题

1

单选题
1、用如图所示的滑轮组在ls内将重为10N的物体沿竖直方向匀速提升0.2m，作用在绳子自由端的拉力F为4N，不计绳重和滑轮轴间的摩擦。在上述过程中，下列物理量计算结果正确的是（  ）

A．动滑轮的重量为1NB．总功功率为2W
C．额外功为0.4JD．滑轮组的机械效率为75%
答案：C
A．由公式
F=1n（G物+G动）
可得，动滑轮的重力为
G动=nF-G物=3×4N-10N=2N
故A错误；
B．拉力F移动的距离s为
s=nh=3×0.2m=0.6m
则总功功率为
P=W总t=Fst=4N×0.6m1s=2.4W
故B错误；
C．总功与有用功分别为
W总=Fs=4N×0.6m=2.4J
W有用=Gh=10N×0.2m=2J
则额外功为
W额=W总-W有用=2.4J-2J=0.4J
故C正确；
D．滑轮组的机械效率为
η=W有用W总×100%=2J2.4J×100%=83.3%
故D错误。
故选C。
2、如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．羊角锤B．筷子
C．起瓶器D．  钢丝钳
答案：B
A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
3、甲装置中，空吊篮A重25N，B处绳子承受的拉力足够大，C处绳子承受的最大拉力为100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（  ）

A．动滑轮所受的重力为15N
B．在1~2s内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
答案：D
A．由图可知，在1~2s内吊篮匀速上升，此时拉力为20N，该滑轮组n=2，则忽略绳重、摩擦、空气阻力，动滑轮的重力
G动=nF1-GA=2×20N-25N=15N
故A正确，不符合题意；
B．在1~2s内克服滑轮重做的额外功
W额=G动h=G动vt=15N×2m/s×1s=30J
故B正确，不符合题意；
C．C处绳子承受的最大拉力为100N，当拉力最大时，运载货物的重力最大
G大=nF大-G动-GA=2×100N-15N-25N=160N
故C正确，不符合题意；
D．运载货物的重力最大时，机械效率最高，此装置运载货物最高机械效率
η=W有用W总×100%=G大h(G大+G吊篮+G动)h×100%=160N160N大+25N+15N×100%=80%
故D错误，符合题意。
故选D。
4、如图所示是一辆东风牌汽车，其发动机功率为160kW，运送5t的沙石，以5m/s的速度从坡底匀速到达坡顶，已知坡长300m，坡高150m。下列说法正确的是（  ）

A．汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是6min
B．汽车做的有用功为9.6×106J
C．汽车上坡做的功为4.8×106J
D．汽车运送沙石的机械效率大约是78%
答案：D
A．由题意可知，根据公式v=st可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间为
t=sv=300m5m/s=60s=1min
故A错误；
B．由题意可知，汽车做的有用功为克服沙石的重力做功，即
W有用=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×150m=7.5×106J
故B错误；
C．由题意可知，汽车上坡做的功为
W总=Pt=1.6×105W×60s=9.6×106J
故C错误；
D．因为总功为9.6×106J，有用功为7.5×106J，所以汽车运送沙石的机械效率为
η=W有用W总×100%=7.5×106J9.6×106J×100%=78.125%
故D正确。
故选D。
5、如图，用相同的滑轮组将重分别为G1和G2的物体匀速提升相同高度，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2。若G1>G2，不计绳重及摩擦，则（  ）

A．F1>F2，η1>η2B．F1<F2，η1<η2
C．F1<F2，η1>η2D．F1>F2，η1<η2
答案：A
同一滑轮组绳的有效股数n相同，动滑轮重相同，若不计绳重与摩擦的影响，由F=1n（G+G动）可知，提升物体的重力越大，所用的拉力越大，由G1＞G2可知，两次所用的拉力的关系为F1＞F2， 滑轮组的机械效率为
η=W有W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=GG+G动×100%=11+G动G×100%
提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以，两次滑轮组机械效率的关系为η1＞η2，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6、如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（  ）

A．利用此装置既可以省力，也可以省功B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500JD．该斜面的机械效率为80%
答案：D
A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
f=W额s=100J10m=10N
故BC错误；
D．该斜面的机械效率
η=W有W总=400J500J×100%=80%
故D正确。
故选D。
7、如图所示，小洋的爸爸用400N的拉力使重740N的物体在10s内匀速上升了2m，体重为450N的小洋也用此滑轮组来提升重1000N的物体，但物体没有被拉动，不计摩擦及绳重，已知动滑轮下方挂钩上绳子能够承受的最大拉力为900N，则（  ）

A．小洋爸爸拉绳做功的功率为80W
B．小洋爸爸拉绳时滑轮组机械效率为90%
C．小洋拉绳时物体对水平地面的最小压力为160N
D．小洋拉绳时小洋对水平地面的最小压力为30N
答案：C
A．物体上升的速度为
v物=ht=2m10s=0.2m/s
小洋爸爸拉绳做功的功率为
P=Wt=Fst=Fv绳=400N×2×0.2m/s=160W
故A不符合题意；
B．小洋爸爸拉绳时滑轮组机械效率为
η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%=740N2×400N×100%=92.5%
故B不符合题意；
D．由于小洋的重力为450N，对小洋分析，最大的拉力为450N，小洋拉绳时小洋对水平地面的最小压力为0，故D不符合题意；
C．动滑轮重为
G动=2F-G物=2×400N-740N=60N
当小洋来拉重物时，绳子的拉力为450N，此时动滑轮下方挂钩上绳子所受的拉力为
F钩=2F-G动=2×450N-60N=840N
对物体受力分析，物体受到了向上的拉力和支持力，向下的重力，故地面对其的支持力为
F支=G物'-F钩=1000N-840N=160N
由于力的作用是相互的，物体对地面的压力为160N，故C符合题意。
故选C。
8、如图所示，一名八年级普通男同学站在路跷板某一位置时，跷跷板刚好在水平位置平衡。则跷跷板另一端球的重力最接近（　　）

A．1200NB．800NC．600ND．300N
答案：D
男同学质量约为60kg，重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
图中男同学到支点O的距离约为球到O的距离的一半，设同学到支点O的距离为l，动力臂为l，球到O的距离为2l，阻力臂为2l，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得球的重力
G'=G×l2l=G2=600N2=300N
故D正确，ABC错误。
故选D。
9、下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　）
A．效率越高的机械，功率越大B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高D．功率越大的机械，做功越快
答案：D
A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；
B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；
C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；
D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。
故选D。
10、如图所示，用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上，所用拉力60N（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（  ）

A．动滑轮重40N
B．绳子自由端通过的距离为12m
C．拉力做的有用功为720J
D．动滑轮的机械效率为8.3%
答案：B
A．由图知，n=2，因为不计绳重和摩擦时F=1nG+G动，所以动滑轮的重力
G动=2F-G=2×60N-100N=20N
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
s=nh=2×6m=12m
故B正确；
C．拉力做的有用功
W有用=Gh=100N×6m=600J
故C错误；
D．拉力做的总功
W总=Fs=60N×12m=720J
滑轮组的机械效率
η=W有用W总×100%=600J720J×100%≈83.3%
故D错误。
故选B。
11、用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m，拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（  ）
A．66.7%，50WB．66.7%，100WC．75%，50WD．75%，100W
答案：D
AB．一个动滑轮提升重物，一共有两段绳子分担物重，故n=2，这个动滑轮的机械效率
η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhF×2h×100%=300N2×200N×100%=75%
故AB不符合题意；
CD．绳子移动的距离为
s绳=2h物=2×2m=4m
拉力的功率分别是
P=Wt=Fs绳t=200N×4m8=100W
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
12、如图所示，勤劳的工人借用滑轮匀速提升重物，这样做（　　）

A．省力，同时可以省功
B．省力，但降低了做功效率
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
答案：B
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，使用任何机械都不能省功，在提升重物时还要提升动滑轮，做一部分额外功，所以省了力但降低了做功效率，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
13、如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点 O、动力 F1和阻力 F2的是（  ）

A．B．
C．D．
答案：B
A．杠杆平衡问题中所研究的动力和阻力都是作用在杠杆上的，阻力是杠杆受到的拉力而不是鱼的重力，故A错误；
B．后手作为支点，动力F1作用在前手位置，阻力F2作用在杆上，故B正确；
CD．钓鱼时，前手悬空，很难作为支点保持不动，故支点在后手，故CD错误；
故选D。
14、如图所示的各种工具，正常使用时省力的是（　　）
A． 定滑轮B．动滑轮
C． 筷子D． 船桨
答案：B
A．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时既不省力，也不省距离，故A不符合题意；
B．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，若不计轮重和摩擦，可以省一半的力，故B符合题意；
C．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
15、将一重为1400N的建筑材料匀速运送到6m高的楼上，建筑工人用两个相同的滑轮（每个滑轮的重为100N）和一根足够长的绳子组成如图所示的滑轮组，将建筑材料拉到楼上，若站在地面上时，一个建筑工人可产生向下的平均拉力为350N，如果不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（  ）

A．需要2个建筑工人，机械效率为93.3%
B．需要2个建筑工人，机械效率为66.7%
C．需要3个建筑工人，机械效率为93.3%
D．需要3个建筑工人，机械效率为66.7%
答案：C
由图可知，有两段绳子承提物重，绳端的拉力
F=1nG+G动=12×1400N+100N=750N
站在地面上时，一个建筑工人可以产生向下的平均最大拉力为350N，所以需要工人的个数
n=FF0=750N350N≈2.1
所以需要建筑工人的个数为3人；滑轮组的机械效率
η=W有W总×100%=GhF×nh×100%=GnF×100%=1400N2×750N×100%≈93.3%
故C正确，ABD错误。
故选C。
多选题
16、如图所示是某场馆建设中的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在10s 内匀速上升了 2m，已知物体A重 200N，该工人重 500N，两个滑轮质量相等，此时滑轮组的机械效率为80%。关于该过程下列说法正确的是（不计滑轮组的绳重和摩擦）（  ）

A．每个动滑轮的重力为50NB．工人对水平地面压力为375N
C．人对绳子拉力的功率为100WD．滑轮组对支架的拉力为 425N
答案：ABD
A．由图可知滑轮组用2段绳子提起物体，不计绳重和摩擦，由滑轮组的机械效率η=GnF可得，拉力F的大小
F=Gηn=200N80%×2=125N
由公式F=1nG物+G动可得，动滑轮的重力
G动=nF-G物=2×125N-200N=50N
故A正确；
B．工人重力为500N，工人拉绳子的力为125N，则绳子拉工人的力也是125N，则工人对地面的压力
F压=G-F=500N-125N=375N
故B正确；
C．滑轮组用2段绳子承担物重，故绳子移动的距离
S=2h=2×2m=4m
拉力做的功
W=Fs=125N×4m=500J
拉力的功率
P=Wt=500J10s=50W
故C错误；
D．支架受到滑轮组的拉力
F支=nF+G定=3×125N+50N=425N
故D正确。
故选ABD。
17、你在上体育课时，遇到了下列一些场景，并由此联想到学过的物理知识，下列联想错误的是（　　）
A．“跳远助跑”时利用了惯性的原理
B．“引体向上”时手搓镁粉利用了增大摩擦的道理
C．“踢足球时足球运动”说明力是维持物体运动状态的原因
D．“仰卧起坐”时利用了大气压的原理
答案：CD
A．惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，“跳远助跑”时利用了惯性的原理，故A正确，不符合题意；
B．摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，“引体向上”时手搓镁粉是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故B正确，不符合题意；
C．“踢足球时足球运动”，球受力由静止变为运动，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误，符合题意；
D．“仰卧起坐”时利用了杠杆的原理，故D错误，符合题意。
故选CD。
18、如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是（  ）

A．物块的边长为0.6m
B．动滑轮重为500N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
答案：BD
A．动滑轮绳子的有效股数n=2，由图乙可知，物块浸没时绳子的拉力F1=1375N，绳重和摩擦忽略不计，则
1375N=12(G+G动-F浮)①
当物块完全离开水面后绳子的拉力F2=2000N，则
2000N=12(G+G动)②
由①②可得F浮=1250N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，物块的体积
V=V排=F浮ρ水g=1250N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.125m3
物块的边长
L=3V=30.125m3=0.5m
故A错误；
B．绳重和摩擦忽略不计，物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率
η=W有W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=GG+G动×100%
87.5%=GG+G动×100%③
由②③可得
G=3500N，G动=500N
故B正确；
C．绳重和摩擦忽略不计，提升物块完全离开水面前，滑轮组的机械效率
η'=W有'W总'=(G-F浮)h(G+G动-F浮)h=G-F浮G+G动-F浮=3500N-1250N3500N+500N-1250N≈81.8%
则动滑轮的机械效率小于87.5%，故C错误；
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中，由图乙可知，物体上升的高度h=0.6m，拉力F=1375N，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×0.6m=1.2m
此过程中拉力F做的功
W=Fs=1375N×1.2m=1650J
故D正确。
故选BD。
19、为了将放置在水平地面上重为150N的物体提升到高处，小阳设计了如图甲所示的滑轮组。小阳用竖直向下的拉力F拉绳，拉力F随时间的变化关系图像如图乙所示，物体上升的高度h随时间t变化的关系图像如图丙所示。若物体与地面的接触面积为5×10-2m2，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（  ）

A．动滑轮受到的重力为50N
B．在0~1s内，物体对地面的压强为800Pa
C．在1~2s内，拉力F做的功为250J
D．在2~3s内，滑轮组的机械效率为83.3%
答案：BC
A．由丙图可知，物体在2~3s内做匀速直线运动，由乙图可知，此时绳子的拉力
F=80N
对滑轮组受力分析得
2F=G物+G动
所以动滑轮的重力为
G动=2F-G物=2×80N-150N=10N
故A错误；
B．由乙图可知，在0~1s内，绳子的拉力
F=60N
把滑轮和物体看作一个整体，受力分析得
2F+F支=G物+G动
根据力的作用是相互的原则，可得物体对地面的压力
F压=F支=G物+G动-2F=150N+10N-2×60N=40N
所以，物体对地面的压强为
p=FS=40N5×10-2m2=800Pa
故B正确；
C．由乙图可知，在1~2s内，绳子的拉力
F=100N
由丙图可知，物体上升高度
h=1.25m
连在动滑轮上的绳子股数
n=2
所以，绳子移动的距离为
s=nh=2×1.25m=2.5m
可得，拉力F做的功为
W=Fs=100N×2.5m=250J
故C正确；
D．由乙图可知，在2~3s内，绳子的拉力
F=80N
滑轮组的机械效率为
η=W有W总×100%=G物hFs×100%=G物nF×100%=150N2×80N×100%=93.75%
故D错误。
故选BC。
20、用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料，工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示，已知这批建筑材料的总质量为70kg，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，g取10N/kg。下列说法中正确的是（  ）

A．绳子自由端拉力做功的功率为80WB．绳子自由端的拉力F大小为40N
C．动滑轮对重物的拉力做功功率为70WD．该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为87.5%
答案：ACD
A．由P=Wt及图乙可得，绳子自由端拉力做功的功率为
P=Wt=8×103J100s=80W
故A正确；
B．由题意可知，建筑材料的提升速度为v=0.1m/s，因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的移动速度为
v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s
故由P=Fv可得，绳子自由端的拉力为
F=Pv'=80W0.2m/s=400N
故B错误；
C．由题意可知，建筑材料的总质量为m=70kg，故由G=mg可得，建筑材料的重力为
G=mg=70kg×10N/kg=700N
因建筑材料处于受力平衡状态，故由二力平衡可知，动滑轮对重物的拉力为
F拉=G=700N
故由P=Fv可得，动滑轮对重物的拉力做功功率为
P拉=F拉v=700N×0.1m/s=70W
故C正确；
D．由题意可得，该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为
η=W有W总×100%=Gh2Fh×100%=G2F×100%=700N2×400N×100%=87.5%
故D正确。
故选ACD。
21、周末，小明和爸爸在公园玩跷跷板的游戏，但是爸爸的体重几乎是小明体重的2倍，无法使用双人跷跷板进行游戏。聪明的小明把爸爸拉到四人跷跷板跟前，安排好座位后，就顺利的玩了起来。聪明的小明是怎样安排座位的呢（  ）

A．小明A位 爸爸C位B．小明B位 爸爸D位
C．小明C位 爸爸A位D．小明D位 爸爸B位
答案：AD
跷跷板其实就是一个杠杆，支点在中间的转轴处，跷跷板平衡时，小明对跷跷板的压力与对应力臂的乘积等于爸爸对跷跷板的压力与对应力臂的乘积；爸爸的体重几乎是小明体重的2倍，则爸爸对跷跷板的压力几乎是小明对跷跷板的压力的2倍，要使跷跷板平衡，根据杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
可知，小明的压力的力臂是爸爸的压力的力臂的2倍，即小明在A位，爸爸在C位，或小明在D位，爸爸在B位，故AD符合题意，BC不符合题意。
故选AD。
22、提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”的实验装置如图所示，实验中收集到三次实验数据如下表。实验中每个动滑轮重力相同，忽略摩擦及绳重，下列说法中正确的是（  ）

装置
钩码重
N
钩码上升的
高度/m
弹簧测力计
示数/N
绳子自由端移
动的距离/m
a
2
0.1
1.5
0.2
b
2
0.1
1.0
0.3
c
5
0.1
2.0
0.3
A．实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计
B．实验中动滑轮重为1N
C．由a、b实验，可知滑轮组的绳子段数越多，机械效率越大
D．根据实验数据可知：该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像如图乙所示
答案：ABD
A．实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡，弹簧测力计示数才能保持不变，故A正确；
B．由图a知第一次实验中绳子段数n=2，根据F=G+G动n得
G动=nF-G=2×1.5N-2N=1N
故B正确；
C．由图a知第一次实验中绳子段数n=2
ηa=W有用W总×100%=GhFs×100%=2N×0.1m1.5N×0.2m×100%=50%
由图b知第二次实验中绳子段数n=3
ηb=W有用W总×100%=GhFs×100%=2N×0.1m1.0N×0.3m×100%=50%
经过计算a、b实验机械效率一样大，故C错误；
D．忽略摩擦及绳重，根据
η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G
得知物重越大，机械效率越大，所以图乙中η与G的关系是正确的的，故D正确。
故选ABD。
23、将质量相同的甲、乙两物体，分别沿BA和CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端，所用的拉力分别为F甲和F乙，如图所示，如果所用的时间相同，则下列说法正确的是（  ）

A．F甲一定小于F乙B．F甲做的功较多，功率较小
C．F乙做的功较少，功率较小D．F甲和F乙做的功和功率均相同
答案：AD
A．设斜面的高度为h，斜面的长度为L，光滑斜面有用功和总功相等，所以
Gh=Fs
F=hLG
斜面的高度一定，斜面越长，倾斜角度越小，越省力，斜面AB的倾角较小，物体沿AB运动时拉力较小，所以F甲小于F乙，故A正确；
BCD．斜面光滑说明摩擦力为0，没有额外功时，使用斜面所做的总功等于直接提升物体所做的功，所以拉力在两斜面上做功相同，所用的时间相同，由P=Wt可知做功的功率相同，故D正确，BC错误。
故选AD。
24、如图所示，小郭用300N的拉力提升装有西瓜的吊篮，使吊篮在20s内匀速上升2m，滑轮组的机械效率为80%（不计吊篮重量、绳重及摩擦）。下列说法正确的是（  ）

A．绳子自由端移动的速度为0.1m/s
B．拉力的功率为90W
C．动滑轮重为240N
D．向吊篮里增加西瓜，此滑轮组的机械效率将变大
答案：BD
A．由图可知，n=3，则绳端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
绳自由端的移动速度
v=st=6m20s=0.3m/s
故A错误；
B．拉力做的总功
W总=Fs=300N×6m=1800J
拉力的功率
P=W总t=1800J20s=90W
故B正确；
C．不计吊篮重量、绳重及摩擦，克服动滑轮重力所做的功
W额=(1-η)W总=(1-80%)×1800J=360J
动滑轮重
G动=W额h=360J2m=180N
故C错误；
D．由
η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动
可知，向吊篮里增加西瓜，此滑轮组的机械效率将变大，故D正确。
故选BD。
25、如图所示的机械或工具的使用，属于省力杠杆的是（　　）
A．独轮椅B．筷子
C．起瓶器D．羊角锤
答案：ACD
A．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。
故选ACD。
填空题
26、如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重G=300N，则图甲中的拉力F甲=______N，图乙中的拉力F乙=______N；如果不计绳重及摩擦，每个滑轮的重力为30N，物重G=300N，则拉力F甲=______N，拉力F乙=______N。

答案：     100     75     110     90
[1]由图可知，甲滑轮组动滑轮上的绳子段数n甲=3，如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，则甲滑轮组绳端拉力
F甲=13G=13×300N=100N
[2]乙滑轮组动滑轮上的绳子段数n乙=4，如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，则乙滑轮组绳端拉力
F甲=14G=14×300N=75N
[3]如果不计绳重及摩擦、动滑轮的重力为30N，则甲滑轮组的拉力
F甲'=13G+G动=13300N+30N=110N
[4]乙滑轮组的拉力
F乙'=14G+G动'=14300N+2×30N=90N
27、如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为______m，拉力F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

答案：     3     0.6     70%
[1]由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为
v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
绳子自由端移动的距离为
s=v绳t=0.3m/s×10s=3m
[2]作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为
P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W
[3]当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为
W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
总功
W总=Fs绳=2N×3m=6J
滑轮组的机械效率为
η=W有W总×100%=4.2J6J×100%=70%
28、“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于______（填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是为______（选填“省力”、“省距离”或“省功”）；若某同学所用的拉力为300N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为______kg。（g取10N/kg）

答案：     定滑轮和动滑轮组成的滑轮组     省力     150
[1]提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。
[2]利用该装置既能省力，又能改变力的方向。
[3]不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力为
F=15G=300N
所以G=1500N，则摩托车的质量为
m=Gg=1500N10N/kg=150kg
29、如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时F1________F2（选填“＞”、“＜”或“=”）。当两块砖抬高至竖直位置时，F1、F2做功的大小分别为W1、W2，则W1________W2（选填“＞”、“＜”或“=”）。

答案：     =     >
[1]左图以与地面接触的下边为支点转动，F1克服重力才能将砖抬起，由杠杆平衡条件得到
F1×cd=mg×cd2
F1=mg2
右图同理有
F2×ab=mg×ab2
F2=mg2
所以
F1=F2
[2]在ab或cd边不断抬高的过程中，动力臂始终等于阻力臂的2倍，所以动力臂与阻力臂的比值不变，砖的重力不变，由杠杆的平衡条件可知，在ab或cd不断抬高的过程中，动力的大小不变，即F1始终等于F2；由
cd＞ab
可知，拉力F1移动的距离大，由W=Fh可得，两次拉力做功的关系为
W1＞W2
30、如图所示，小明在20s内利用滑轮组将重为240N的重物匀速提高了6m，拉力大小为100N，此过程中拉力的功率为__________W，此滑轮组的机械效率为__________。用此滑轮组提升更重的物体，滑轮组的机械效率将__________（不计绳重与摩擦）。

答案：     90     80%     变大
[1]由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n为3，则绳子自由端移动的距离
s=nh=3×6m=18m
由题意可知，在此过程中，拉力做功
W=Fs=100N×18m=1800J
由P=Wt可知，此过程中拉力的功率
P=Wt=1800J20s=90W
[2]由题意可知，拉力做的有用功
W有=Gh=240N×6m=1440J
由η=W有W总可知，此滑轮组的机械效率
η=W有W=1440J1800J×100%=80%
[3]由η=W有W总可知，滑轮组的机械效率
η=W有W总=W有W有+W额=G物hG物+G动h=G物G物+G动
故用此滑轮组提升更重的物体，滑轮组的机械效率将变大。

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