2021北京初二（下）期末物理匯編

探究一使用機(jī)械是否省功

一、單選題

1.（2021?北京市十一學(xué)校八年級期末）體重為700N的工人用圖所示的滑輪組將建材運送到高處。在某次

運送中，工人在20s內(nèi)將質(zhì)量為40kg的建材豎直向上勻速提升了5m,滑輪組的機(jī)械效率為80%。若兩個

滑輪的質(zhì)量相等，不計繩重及摩擦，g取10N/kg。下列說法中正確的是（）

AB

A.動滑輪重為10N

B.此過程中工人拉力做功的功率為62.5W

C.此過程中B處掛鉤受到天花板的拉力為600N

D.此過程中該工人對地面的壓力的大小為250N

2.（2021?北京市建華實驗學(xué)校八年級期末）如圖所示，剪刀剪紙的機(jī)械效率為80%，這表示

A.若作用在剪刀的動力是1N,則阻力是0.8N

B.若作用在剪刀的阻力是1N,則動力是0.8N

C.若作用在剪刀的動力做功1J,則有0.2J的功用于剪紙

D.若作用在剪刀的動力做功1J,則有0.8J的功用于剪紙

3.（2021?北京?人大附中八年級期末）如圖所示，用一個動滑輪勻速豎直提升重為4500N的物體A,在卷

揚機(jī)拉力廠的作用下，物體A豎直上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖乙中圖線a所示，卷揚機(jī)的恒定功率

為1000W；用該裝置勻速提升物體B時，物體B豎直上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖乙中圖線b所

示，不計繩重和輪與軸間的摩擦。下列說法正確的是（）

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層型歷機(jī)

甲乙

A.2秒內(nèi)滑輪對物體A做的有用功為1900J

B.動滑輪的重力大小為400N

C.物體A豎直移動的速度為20cm/s

D.提升物體A時動滑輪的機(jī)械效率為95%

4.（2021?北京順義?八年級期末）甲、乙兩臺塔吊機(jī)器的功率分別為尸行25kW和尸乙=40kW。則下列判

斷正確的是（）

A.乙一定比甲做功快

B.乙一定比甲做功多

C.相同時間內(nèi)兩機(jī)器做功樣多

D.乙的機(jī)械效率一定比甲的機(jī)械效率大

5.（2021?北京朝陽?八年級期末）利用圖所示的滑輪組勻速提升一個重為2N的物體，繩子自由端的拉力廠

=1.2N,2s內(nèi)繩子自由端移動了0.6m。在這個過程中，下列說法中正確的是（）

A.動滑輪受到的重力就是0.4NB.物體上升的速度為0.3m/s

C.該滑輪組的額外功為0.12JD.該滑輪組的機(jī)械效率為55.6%

6.（2021?北京延慶?八年級期末）對同一滑輪組，下列各措施中不能提高機(jī)械效率的是（）

A.增加提升重物的重力B.改用質(zhì)量小的動滑輪

C.減少提升高度，減少做功D.在輪軸處加潤滑油，減小摩擦

7.（2021?北京西城?八年級期末）如圖所示，工人利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和物體B。當(dāng)

提升物體A時，滑輪組的機(jī)械效率為75%,工人對地面的壓力為B；當(dāng)提升物體B時，工人對地面的壓

力為已知工人的質(zhì)量為65kg,物體A的質(zhì)量為90kg,物體B的質(zhì)量為50kg。不計繩重和摩擦。則下

列選項正確的是（）

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A.壓力B為60NB.B與B之比為1：5

C.動滑輪質(zhì)量為200kgD.提升B時，滑輪組的機(jī)械效率為70%

8.（2021?北京東城?八年級期末）用同一滑輪組分別把200N和300N的重物勻速提高5m,如果兩次額外功

相等，貝U（）

A.兩次所做的總功一定相等

B.兩次所做的有用功一定相等

C.兩次的機(jī)械效率一定不相等

D.兩次拉繩子的力一定相等

9.（2021?北京順義?八年級期末）用如圖所示的潛輪組提升物體A。卷揚機(jī)用500N的力拉鋼絲繩，使物體

A在10s內(nèi)豎直勻速上升1m,此過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%（鋼絲繩質(zhì)量不可忽略）。則下列判斷正

C.滑輪組所做的有用功為120J

D.卷揚機(jī)拉鋼絲繩的力做功的功率為150W

10.（2021?北京通州?八年級期末）圖甲所示，用一個動滑輪勻速豎直提升重為800N的物體A,在卷揚機(jī)

拉力尸的作用下，物體A移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖乙中圖線。所示；用該裝置勻速豎直提升物體

B時，物體B移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖乙中圖線b所示。物體A或B勻速上升時，卷揚機(jī)的功

率均為200W,不計繩重和滑輪與軸間的摩擦。下列說法正確的是（）

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A.物體A豎直移動的速度為O.lm/sB.動滑輪的重力大小為500N

C.2秒內(nèi)滑輪對物體B做的有用功為400JD.提升物體B時動滑輪的機(jī)械效率為90%

二、多選題

11.（2021?北京市十一學(xué)校八年級期末）如圖所示，甲滑輪組中動滑輪總重為G尹，乙滑輪組中動滑輪重

為G乙,且Gk3Gz，有A、B兩個物體，已知G『2GB。用甲乙兩滑輪組，分別勻速提升A、B兩物

體，在相同時間內(nèi)，物體A被提升高度為物體B被提升高度的一半，若不計繩重和軸摩擦，則下列判斷正

確的是（）

甲乙

A.甲、乙兩個滑輪組的機(jī)械效率相等

B.拉力B的功率大于用拉力的功率

C.若用甲滑輪組提升B物體，其機(jī)械效率將提高

D.若用乙滑輪組提升A物體，其機(jī)械效率將提高

12.（2021?北京海淀?八年級期末）用如圖所示的滑輪組提升重物時（忽略繩重及摩擦），下列做法能提高

滑輪組機(jī)械效率的有（）

A.增加物體被提升的高度

B.減輕動滑輪的重力

C.改變繩子的繞法，減少承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)

D.增加物體的重力

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13.（2021?北京昌平?八年級期末）如圖是用滑輪組運送建筑材料A的示意圖，在卷揚機(jī)對繩子的拉力作用

下，使重720N的建筑材料A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m,提升過程中滑輪組的機(jī)械效率為

80%,不計滑輪組的繩重和摩擦，g取10N/kg。則下列說法中正確的是（）

A.卷揚機(jī)對繩子的拉力為300NB.有用功為7200J

C.卷揚機(jī)對繩子的拉力做功的功率為60WD.動滑輪所受的重力為180N

三、計算題

14.（2021?北京朝陽?八年級期末）在工廠常用橋式起重機(jī)搬運大型工件，如左圖所示，卷揚機(jī)和滑輪組安

裝在小車上，小車放置在水平主梁的軌道中，可以左右移動；主梁安裝在鋼軌上，可以前后移動。卷揚機(jī)

提供動力，通過滑輪組將大型工件提升并實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。圖中，卷揚機(jī)豎直向上拉繩子自由端，使工件M以

0.2m/s的速度勻速上升，提升工件M勻速上升的過程中滑輪組的機(jī)械效率為90%。已知工件M受到的重

力為5400N,該卷揚機(jī)受到的重力為1200N,不計滑輪組的繩重、輪與軸的摩擦。求：

（1）卷揚機(jī)對繩子自由端的拉力；

（2）卷揚機(jī)對小車的壓力；

（3）卷揚機(jī)對滑輪組做功的功率。

15.（2021?北京東城?八年級期末）如圖甲所示的裝置，A是重12N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大

拉力分別為120N和50N。質(zhì)量為45kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關(guān)系如圖乙

所示，A上升的速度v隨時間，變化關(guān)系如圖丙所示。小張同學(xué)與地面的接觸面積為400cm,忽略繩重及

摩擦g取10N/kg。求：

（1）1~2s內(nèi)拉力尸的功率;

（2）動滑輪所受的重力；

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（3）。?Is內(nèi)人對地面的壓強(qiáng)；

（4）用此裝置勻速提升重物時的最大機(jī)械效率。

16.（2021?北京豐臺?八年級期末）圖是某工人站在水平地面上，利用滑輪組用豎直向下的拉力廠提升物體

A的示意圖。已知滑輪組的機(jī)械效率為90%,工人將物體A勻速豎直提升10m,拉力廠做的功為5000J,

不計滑輪組的繩重和摩擦。求：

（1）滑輪組提升物體A所做的有用功；

（2）動滑輪的重力。

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參考答案

1.C

【詳解】B.建材受到的重力

G=mg=40kgx10N/kg=400N

工作對建材做的有用功

%用=Gh=400Nx5m=2000J

工作做的總功

少=*=22221=25OOJ

總〃80%

拉力做功的功率

P=空2I=125W

t20s

故B錯誤；

A.工人做的額外功

%外=唯一若用=2500J-2000J=500J

動滑輪重

G動=4=&I=IOON

動/z5m

故A錯誤；

C.定滑輪重

G^=Ga=100N

繩子自由端拉力

/=2=40030.5(^

n2

此過程中B處掛鉤受到天花板的拉力

FB=2/+G定=2x250N+100N=600N

故C正確；

D.此過程中地面對該工人的支持力的大小

F克=G人一F=700N-250N=450N

此過程中，該工人對地面的壓力和地面對該工人的支持力是一對相互作用力，故壓力的大小

盤=G=450N

故D錯誤。

故選C。

2.D

【分析】①在使用機(jī)械時，為完成某項任務(wù)必須做的功叫有用功；對完成任務(wù)沒有用但又不得不做的功叫

額外功；有用功與額外功之和叫總功；有用功與總功的比值是機(jī)械效率。

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②剪刀剪紙機(jī)械效率為80%表示：在剪紙過程中，有80%的功用來剪紙，20%克服摩擦是額外功。

【詳解】AB.剪刀可以看做是一個杠桿，根據(jù)杠桿的平衡條件片4=84知，要比較動力或阻力大小，必

須知道動力臂和阻力臂。A、B不符合題意;

CD.利用剪刀的目的是剪紙，所以剪紙做的功是有用功。由機(jī)械效率為80%知，如果動力做功1J,有

0.8J是用于剪紙。C不符合題意，D符合題意。

故選D。

3.C

【詳解】A.由圖乙圖線a知，A物體在2s內(nèi)通過的高度為40cm,滑輪對A做的有用功

/翦G/?=4500Nx0.4m=1800J

故A錯誤;

B.在2s內(nèi)，繩子端移動的距離

5=2/z=2x0.4m=0.8m

繩端的速度

S0.8m...

v=—------=0.4m/s

2s

據(jù)尸=外知，繩端所受的拉力

100W

F=±°=2500N

v0.4m/s

在不計繩重及輪和軸間的摩擦?xí)r,動滑輪的重力

G動=2尸一G=2x2500N一4500N=500N

故B錯誤;

C.物體A豎直移動的速度

h40cm

=20cm/s

2s

故C正確;

D.提升A時所做的總功

乎總=Es=2500Nx0.8m=2000J

動滑輪的機(jī)械效率

”冷皤Xi。。1~。%

故D錯誤。

故選C。

4.A

【詳解】A.功率是指單位時間內(nèi)做功的多少，是表示做功快慢的物理量，甲的功率比乙的功率小，說明

乙做功一定比甲做功快，故A正確;

B.不知道做功的時間，所以功率大的乙不一定比甲做功多，故B錯誤;

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C.由〃=/?可知，相同時間內(nèi)乙做功更多，故c錯誤；

D.機(jī)械效率是指有用功占總功之比，功率的大小與機(jī)械效率大小無關(guān)，所以由題目條件無法比較甲、乙

機(jī)械效率的大小，故D錯誤。

故選Ao

5.C

【詳解】A.沒有說是否忽略摩擦，所以無法計算動滑輪自重，故A錯誤;

B.有兩股繩，物體上升距離

物體上升的速度為

故B錯誤；

C.有用功

少/G/z=2N><0.3m=0.6J

總功

W,s=F5=1.2Nx0.6m=0.72J

額外功

W斷平點-FT^=0.72J-0.6J=0.12J

故C正確；

D.該滑輪組的機(jī)械效率為

n=^xlOO%=-^-xlOO%~83.3%

W&0.72J

故D錯誤。

故選C。

6.C

【詳解】A.增加提升重物的重力，可以提高有用功，這樣有用功在總功中所占的比值增大，即增加提升

重物重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率，故A不符合題意；

B.改用質(zhì)量小的動滑輪，所做的額外功減少，機(jī)械效率提高，故B不符合題意；

卬GhG

C.由〃二五4義100%=^義10°%=不、100%可知，減少提升高度，減少做功，不能改變有用功和總功的

卬息FsnF

比值，即滑輪組的機(jī)械效率不變，故c符合題意；

D.在輪軸處加潤滑油，減小摩擦，可以減少所做的額外功，可以提高機(jī)械效率，故D不符合題意。

故選C。

7.B

【詳解】C.物體A、B的重力分別是

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G^=m^g=90kgx10N/kg=900N

G5=^5g=50kgx10N/kg=500N

工人對A做的有用功

W有所G/h

不計繩重和摩擦

〃==75%

以一G+G動）廠G#G動

解得G折300N,由6=加8知道，動滑輪質(zhì)量為

G300N

m=——二30kg

g10N/kg

故C錯誤;

D.提升B時，滑輪組的機(jī)械效率

GhG500N…

BB----------------=62.5%

嗅「?+G動）廠GB+G動500N+300N

故D錯誤;

AB.由%=；（G物+G動）知道，拉A、B時，工人的拉力分別是

工=；(G物+G動)=；x(900N+300N)=600N

FB=T（G物，+G動）=；x（500N+300N）=400N

勻速提升物體A、B時工人對地面的壓力分別是

F廣G人-尸產(chǎn)加蛆-尸產(chǎn)650N-600N=50N

F2=GA-FB=mBg-FB=650N-400N=250N

則B與尸2之比為

A=1

F25

故A錯誤，B正確。

故選B。

8.C

【詳解】AB.本實驗中，做的有用功為克服物體重力做的功，同一滑輪組分別把200N和300N的重物勻

速提高5m,根據(jù)"=Fs得

少有用=的

兩次做的有用功一定不相等；已知兩次額外功相等，故兩次所做的總功一定不相等，故AB不符合題意;

C.已知兩次實驗中額外功相等，兩次做的有用功不相等，而滑輪組的機(jī)械效率為

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1

7=

%

可知，兩次的機(jī)械效率一定不相等，故C符合題意;

D.兩次實驗中提升物體的高度相同，根據(jù)"=A,作用在繩子自由端的力

尸=空

snh

因做的總功一定不相等，物體提升的高度相同，繩子的有效段數(shù)相同，兩次拉繩子的力一定不相等，故D

不符合題意。

故選C。

9.D

【詳解】A.由公式

FsnF

可得

6物=〃尸XT7=3X5OONX8O%=12OON

故A錯誤;

B.若不考慮繩重及摩擦，則動滑輪的重力為

G動=nF一G物=3x500N-1200N=300N

但題目中明確繩重不可忽略，所以動滑輪的重力一定小于300N,故B錯誤;

C.滑輪組所做的有用功為

=GftA=1200Nxlm=1200J

故C錯誤;

D.卷揚機(jī)拉鋼絲繩的力做功的功率為

WFsFnh500Nx3xlm,

P=——=——=-----=------------------=150W

10s

故D正確。

故選D。

10.D

【詳解】A.由圖乙中圖線?？芍矬wA豎直移動的速度為

S

V=—=0.2m/s

2.0s

故A錯誤;

B.由圖可知，繩子的有效段數(shù)片2,勻速提升物體A時，卷揚機(jī)繩子端移動的速度為

vx=nv=2x0.2m/s=0.4m/s

w

物體A勻速上升時，卷揚機(jī)的功率為200W,由P=7=A可知，卷揚機(jī)繩子上的拉力為

第11頁共15頁

F=P=200W=5()0N

Vj0.4m/s

由尸=GA+G動可知,動滑輪重力的大小為

n

6動=〃廠一GA=2X500N—800N=200N

故B錯誤;

C.由圖乙中圖線6可知，物體B豎直移動的速度為

s'0.2m

=O.lm/s

2.0s

勻速提升物體B時，卷揚機(jī)繩子端移動的速度為

f

v2=nv=2x0.1m/s=0.2m/s

物體B勻速上升時，卷揚機(jī)的功率為200W,由尸廠3可知，卷揚機(jī)繩子上的拉力為

變

F'=—J1000N

v20.2m/s

由尸=GB+G動可知,物體B的重力的大小為

n

GB=〃P-G動=2xl000N-200N=1800N

由圖乙可知，2s內(nèi)物體B上升的高度為0.2m,2秒內(nèi)滑輪對物體B做的有用功為

股用=GBh=1800Nx0.2m=360J

故C錯誤；

D.提升物體B時2s內(nèi)動滑輪的總功為

%=H=200Wx2s=400J

機(jī)械效率為

?=^kxl00%=^^xl00%=90%

W&400J

故D正確。

故選D。

11.BD

【詳解】A.由題知

G折3G乙,GA=2GB

所以

GA:GB=2：1

G尹：Gz=3：1

因為不計繩重和滑輪軸處摩擦，所以

尸產(chǎn);(G#G尹尸;(2G-+3GZ)

第12頁共15頁

F2=^(GB+Gz)

所以

FI>F2

又由題意可知

h]：h2=\：2

rG?GA」廠GA

大SA片也4月

_GB〃B_GB〃B_GB

S

^2BF22bB2FB

.GA.GB2.1

〃/.叱西?'玩土?Fi

因為

FI>F2

所以甲、乙兩個滑輪組的機(jī)械效率不相等，故A錯誤;

B,拉力移動距離之比

sA:sB=4hA:2心=4x1：2x2=1：1

拉力做功之比

：：

W2=F1SAF2SB

因為做功時間相同，所以功率之比

：尸2=憶：：：

PiW2=F1SAF2SB=F]F2

因為

FI>F2

所以拉力用的功率大于拉力B的功率，故B正確；

C.因為G『2GB，若用甲滑輪組提升B物體，這時物重減小，其他條件不變，有用功減小，有用功在總功

中的比值減小，機(jī)械效率減小，故C錯誤；

D.因為G產(chǎn)2GB，若用乙滑輪組提升A物體，這時物重增大，其他條件不變，有用功增大，有用功在總

功中的比值增大，機(jī)械效率提高，故D正確。

故選BDo

12.BD

【詳解】試題分析：提高滑輪組機(jī)械效率的途徑有在額外功不變時，增大有用功；在有用功不變時，減少

額外功；或同時減少額外功并增大有用功，減輕動滑輪的重力可以減少額外功，增加物體的重力可增加有

用功，故應(yīng)選BD.

【考點定位】機(jī)械效率

13.ABD

【詳解】A.提升過程中滑輪組的機(jī)械效率為

第13頁共15頁

〃=2X100%=—X100%=—xl00%==80%

故拉力廠為300N,故A正確;

B.有用功為

%=G/z=720Nx10m=7200J

故B正確；

C.卷揚機(jī)對繩子的拉力做功的功率為

上色=300Nx3xl0m=]8°w

故C錯誤；

D.動滑輪所受的重力為

G動=3R-G物=3x300N—720N=180N

故D正確。

故選ABDo

14.（1）1500N；（2）2700N；（3）1200W

【詳解】解：（1）由圖可知，滑輪組的動滑輪繞4段繩，滑輪組的機(jī)械效率

W&Fs