2022年北京初二（下）期中物理試卷匯編：滑輪組的機(jī)械效率

第1頁/共1頁2022北京初二（下）期中物理匯編滑輪組的機(jī)械效率一、多選題1．（2022·北京房山·八年級(jí)期中）用圖所示的滑輪組提升物體A，在勻速豎直提升物體A的過程中，卷揚(yáng)機(jī)加在繩子自由端豎直向下的拉力F為500N，物體A上升的速度vA為0.1m/s，滑輪組的機(jī)械效率為80%。不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦，下列說法中正確的是（）A．繩子自由端的速度為0.3m/sB．物體A所受的重力為800NC．動(dòng)滑輪所受的重力為200ND．拉力F做功的功率為150W二、單選題2．（2022·北京房山·八年級(jí)期中）如圖所示，小明用同一個(gè)動(dòng)滑輪分別把物體A和物體B勻速提升相同的高度，自由端的拉力分別為F1和F2。已知物體A的質(zhì)量小于物體B的質(zhì)量，不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦，下列說法中正確的是（）A．物體A上升的速度與物體B上升的速度相同B．F1所做的功與F2所做的功相同C．F1做功的功率小于F2做功的功率D．滑輪提升物體A的機(jī)械效率小于提升物體B的機(jī)械效率3．（2022·北京市順義區(qū)第三中學(xué)八年級(jí)期中）用下圖所示的動(dòng)滑輪豎直勻速提升物體。此過程中物體A上升距離為h，繩子自由端向上移動(dòng)的距離為s，物體A所受重力為G，動(dòng)滑輪所受重力為，作用在繩子自由端向上的拉力為F，不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦，下列判斷正確的是（

）A．s與h的關(guān)系為B．作用在繩端向上的拉力C．動(dòng)滑輪所做的有用功為D．動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為三、計(jì)算題4．（2022·北京市順義區(qū)第三中學(xué)八年級(jí)期中）如圖甲是用滑輪組提升貨物的示意圖。在拉力F的作用下，貨物被勻速豎直提升。此滑輪組的機(jī)械效率η隨貨物所受重力G物的變化關(guān)系如圖乙所示。g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)。求：(1)貨物所受重力為300N時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率η；(2)動(dòng)滑輪的質(zhì)量m動(dòng)；(3)當(dāng)繩子自由端的拉力F為500N，貨物以0.1m/s的速度被勻速提升時(shí)，拉力F的功率P。5．（2022·北京通州·八年級(jí)期中）在圖中，A、B、C是三個(gè)重力均為40N的滑輪，它們和重物M組成了一種可以健身的器械。健身者用200N的豎直向下的拉力F，可使重物M以0.6m/s的速度勻速上升，不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦，求：（1）以滑輪A為研究對象，做出受力分析示意圖；（2）該機(jī)械在0.5s內(nèi)做的有用功；（3）勻速提升重物M時(shí)的機(jī)械效率。6．（2022·北京房山·八年級(jí)期中）圖是用動(dòng)滑輪提升貨物A的示意圖。在豎直向上的拉力F的作用下，使重200N的貨物A在5s的時(shí)間里，勻速豎直上升了2m。在這個(gè)過程中，拉力F做的功為500J。求：（1）貨物A上升的速度v；（2）有用功W有；（3）拉力F的功率P；（4）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η。四、實(shí)驗(yàn)題7．（2022·北京通州·八年級(jí)期中）用規(guī)格相同的一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成滑輪組有兩種繞線方法。小明采用了如圖甲所示的繞線方法組裝滑輪組，小樂采用另一種繞線方法組裝滑輪組。（1）請幫助小樂在圖乙中畫出滑輪組的繞線______；（2）小明和小樂組分別測量了甲、乙滑輪組提升不同質(zhì)量的鉤碼時(shí)的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)中他們得到的數(shù)據(jù)如下表所示；實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/ms/m機(jī)械效率η小明140.12.30.287.0%260.13.40.2小樂350.11.90.387.7%470.12.60.389.7%（3）小明第2次實(shí)驗(yàn)中，W有用＝______J，η＝______%；（4）根據(jù)小樂組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你提出一個(gè)可探究科學(xué)問題：______。8．（2022·北京市順義區(qū)仁和中學(xué)八年級(jí)期中）探究利用動(dòng)滑輪提升重物，“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力是否有關(guān)？”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明選用帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個(gè)，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計(jì)。（1）以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟，請你幫他補(bǔ)充完整：①用調(diào)好的彈簧測力計(jì)分別測出對一個(gè)鉤碼的拉力、一個(gè)動(dòng)滑輪所受的重力，分別用T、表示。如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材，用彈簧測力計(jì)___________拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計(jì)測出F，用刻度尺分別測出s、h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；②用彈簧測力計(jì)測出另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng)，保證__________不變，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的T、G動(dòng)、F、s、h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；（2）利用公式，計(jì)算兩次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η，由η1_______η2（選填“=”或“≠”），可以得出“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)”。9．（2022·北京豐臺(tái)二中八年級(jí)期中）在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)

鉤碼總重

G/N鉤碼上升的高度

h/m繩端的拉力

F/N繩端移動(dòng)距離

s/m機(jī)械效率

η

1

4

0.1

1.8

0.3

74%

2

6

0.1

2.4

0.3

83%

3

4

0.1

1.4

0.5

57%

4

4

0.2

1.4

1.0

57%（1）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，______可提高滑輪組的機(jī)械效率。（2）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)械效率與______有關(guān)。（3）分析______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)。10．（2022·北京昌平·八年級(jí)期中）如圖所示實(shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個(gè)，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計(jì)。請選用上述實(shí)驗(yàn)器材證明：動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)。（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①用調(diào)好的彈簧測力計(jì)分別測出一個(gè)鉤碼、一個(gè)動(dòng)滑輪所受的重力，分別用G、G動(dòng)表示。按如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材，用彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計(jì)測出F，用刻度尺分別測出s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；②_________；③利用公式η=________計(jì)算出兩次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η，并記錄在表格中；（2）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格________。11．（2022·北京房山·八年級(jí)期中）實(shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測力計(jì)、輕質(zhì)細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個(gè)，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計(jì)。選用上述實(shí)驗(yàn)器材證明：動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)。（1）將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；①用調(diào)節(jié)好的彈簧測力計(jì)分別測出一個(gè)鉤碼、一個(gè)動(dòng)滑輪所受的重力，分別用G、G動(dòng)表示。如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計(jì)測出F，用_____分別測出s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；②用彈簧測力計(jì)測出另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng)，并替換實(shí)驗(yàn)裝置中的第一個(gè)動(dòng)滑輪，保持______不變，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的F、s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；③利用公式η=________，計(jì)算兩次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η，并將η值記錄在表格中。（2）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表________。12．（2022·北京房山·八年級(jí)期中）按圖甲組裝實(shí)物，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)繩子自由端，將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速豎直提升到B位置，同時(shí)彈簧測力計(jì)從圖中的A′位置勻速豎直上升到B′位置，在這個(gè)過程中，彈簧測力計(jì)對繩的拉力為F，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示。g取10N/kg，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：（1）鉤碼重為________N；（2）A′B′=_____AB；（3）拉力F做功為_____J；（4）若只增加鉤碼上升的高度，滑輪的機(jī)械效率將_____；（選填“變大”、“變小”或“不變”）（5）若只增加繩子自由端勻速上升的速度，拉力F的功率將_____；（選填“變大”、“變小”或“不變”）（6）小麗利用上述器材進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn)：①在滑輪下掛重為G的鉤碼時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得出滑輪的機(jī)械效率為η1；②在該滑輪下掛重為2G的鉤碼時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得出滑輪的機(jī)械效率為η2；③比較發(fā)現(xiàn)η1≠η2。請你根據(jù)小麗的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象，寫出她所探究的問題：______。13．（2022·北京市順義區(qū)第三中學(xué)八年級(jí)期中）某同學(xué)做“探究滑輪組機(jī)械效率影響因素的實(shí)驗(yàn)”（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算得出第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)繩端移動(dòng)的距離s=______m，機(jī)械效率η=______；（2）通過比較1、3和4三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率______；（3）在忽略摩擦力和繩重的前提下，通過第1次數(shù)據(jù)可算出兩個(gè)動(dòng)滑輪的總重力為______；（4）以下選項(xiàng)中不影響滑輪組機(jī)械效率的因素是()。A．動(dòng)滑輪的重力B．繩子與滑輪之間的摩擦C．鉤碼上升的高度次數(shù)鉤碼所受重力G/N提升鉤碼的高度h/m拉力F/N繩移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.514．（2022·北京·牛欄山二中八年級(jí)期中）實(shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個(gè)。小霞想利用上述實(shí)驗(yàn)器材探究：“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與提升物體所受重力的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用調(diào)好的彈簧測力計(jì)測出1個(gè)鉤碼所受的重力G，如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材；②用彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端，使鉤碼上升的高度h為5cm，讀出此時(shí)繩子自由端所受拉力F。繩子自由端移動(dòng)的距離，記錄測量數(shù)據(jù)；③保持動(dòng)滑輪和所掛鉤碼不變，改變鉤碼上升的高度分別為10cm、15cm，仿照步驟②再做2次實(shí)驗(yàn)，并把各次的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；④利用公式計(jì)算各次動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η，并將計(jì)算值記錄在表格中。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中：（1）小霞準(zhǔn)備探究的問題的因變量是：______；（2）小霞實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題：______；（3）請你針對小霞實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，寫出改進(jìn)措施：______。

參考答案1．BC【詳解】A．由圖可知：動(dòng)滑輪上有兩端繩子，則n=2，繩子自由端移動(dòng)的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s故A錯(cuò)誤；B．由可得物體A所受的重力GA=ηnF=80%×2×500N=800N故B正確；C．不計(jì)繩重和摩擦?xí)r所以動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=nF-G=2×500N-800N=200N故C正確；D．拉力做功的功率故D錯(cuò)誤。故選BC。2．D【詳解】A．小明用同一個(gè)動(dòng)滑輪分別把物體A和物體B勻速提升相同的高度，但不知道所用的時(shí)間的大小關(guān)系，故物體A上升的速度與物體B上升的速度不一定相同，故A錯(cuò)誤；B．已知物體A的質(zhì)量小于物體B的質(zhì)量，根據(jù)G=mg可知，物體A的重力小于物體B的重力，小明用同一個(gè)動(dòng)滑輪分別把物體A和物體B勻速提升相同的高度，根據(jù)可知，F(xiàn)1所做的功小于F2所做的功，故B錯(cuò)誤；C．F1所做的功小于F2所做的功，但不知道所用的時(shí)間的大小關(guān)系，故F1做功的功率不一定小于F2做功的功率，故C錯(cuò)誤；D．動(dòng)滑輪的重力相同，且物體A的重力小于物體B的重力，根據(jù)可知，滑輪提升物體A的機(jī)械效率小于提升物體B的機(jī)械效率，故D正確。故選D。3．D【詳解】A．如圖所示，吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為2，則s與h的關(guān)系為故A錯(cuò)誤；B．不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦，作用在繩端向上的拉力故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)滑輪所做的有用功為故C錯(cuò)誤；D．動(dòng)滑輪所做的總功為則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為故D正確。故選D。4．(1)75%；(2)10kg；(3)100W【詳解】(1)如圖乙所示為此滑輪組的機(jī)械效率η隨貨物所受重力G物的變化關(guān)系，可知當(dāng)貨物所受重力為300N時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率η為75%。(2)動(dòng)滑輪與兩股繩子接觸，n=2，滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式為則繩端拉力為當(dāng)該滑輪組的機(jī)械效率η為75%時(shí)，貨物重300N，即繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)時(shí)，由拉力與重物重力、動(dòng)滑輪之間的關(guān)系得則動(dòng)滑輪的質(zhì)量為(3)當(dāng)貨0.1m/s的速度被勻速提升時(shí)，繩子自由端的移動(dòng)速度為當(dāng)繩子自由端的拉力F為500N，拉力的功率為答：(1)貨物所受重力為300N時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為75%；(2)動(dòng)滑輪的質(zhì)量為10kg；(3)拉力F的功率為100W。5．（1）；（2）24J；（3）80%【詳解】解：（1）以滑輪A為研究對象，滑輪A受到繩子向上的拉力F，滑輪A自身的豎直向下的重力GA，滑輪左側(cè)重物M對它向下的拉力FM和滑輪右側(cè)繩子對它向下的拉力FM，如下圖所示：（2）由題意可知，動(dòng)滑輪A繩子的段數(shù)n=2，拉力F=200N，滑輪重力GA=40N，由得根據(jù)可得重物M上升的高度該機(jī)械在0.5s內(nèi)做的有用功（3）拉力F移動(dòng)的距離為拉力F做的總功為勻速提升重物M時(shí)的機(jī)械效率6．（1）0.4m/s；（2）400J；（3）100W；（4）80%【詳解】解：（1）貨物A上升的速度（2）拉力做的有用功W有=Gh=200N×2m=400J（3）拉力做功的功率（4）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率答：（1）貨物A上升的速度為0.4m/s；（2）有用功為400J；（3）拉力F的功率為100W；（4）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%。7．

0.6

88.2

機(jī)械效率的大小與提升物體的重力有關(guān)嗎？【詳解】（1）[1]甲圖中繩子的有效段數(shù)為2，繩子的有效段數(shù)還可以是3，如下圖所示（3）[2][3]小明第2次實(shí)驗(yàn)中，有用功和總功分別為機(jī)械效率（4）[4]根據(jù)小樂組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)同一滑輪組，鉤碼越重，機(jī)械效率越大，所以可以提出的可探究科學(xué)問題是：使用同一個(gè)滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率的高低與被提升物體的重力有關(guān)嗎？8．

豎直向上勻速

鉤碼所受重力

≠【詳解】（1）①[1]用彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端，此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則測力計(jì)的示數(shù)才能準(zhǔn)確反映拉力大小。②[2]用彈簧測力計(jì)測出另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng)，其他不改變，重復(fù)步驟①分別測量對應(yīng)的T、、F、s、h，并把測量的數(shù)據(jù)記錄在表格中。（2）[3]利用公式，動(dòng)滑輪重不同，F(xiàn)不同，所以計(jì)算兩次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η不等，由η1≠η2，可以得出“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)”。9．

增大物重

動(dòng)滑輪重力

3和4【詳解】（1）[1]使用同一個(gè)滑輪組，物重變重，機(jī)械效率變高，故結(jié)論是使用同一滑輪組，提高物重可以提高機(jī)械效率。（2）[2]1，3實(shí)驗(yàn)對比，物重相同，動(dòng)滑輪的數(shù)目不同，滑輪組的機(jī)械效率不同，故滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重有關(guān)。（3）[3]探究機(jī)械效率與高度的關(guān)系，即高度是變量，高度不同，物重相同，動(dòng)滑輪數(shù)目相同，故選擇3、4組實(shí)驗(yàn)。10．

答案見詳解

答案見詳解【詳解】（1）②[1]探究滑輪組效率與所提升重物重力的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，在不同的動(dòng)滑輪上掛上重力相同的鉤碼，向上勻速拉動(dòng)鉤碼，測出拉力大小、物體上升的高度，然后由效率公式求出滑輪組效率，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。用彈簧測力計(jì)測出此另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng)，保證所掛鉤碼不變，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的F、h、s，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。③[2]利用公式計(jì)算出兩次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η，并記錄在表格中。（2）[3]根據(jù)機(jī)械效率的表達(dá)式，表格中應(yīng)包括物體重力G、拉力F、上升高度h、繩子自由端移動(dòng)距離s、有用功W有用、總功W總及機(jī)械效率η，并注意單位，表格如下所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12鉤碼重G/N拉力F/N鉤碼上升高度h/m繩子自由端移動(dòng)距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率η11．

刻度尺

鉤碼重力

G動(dòng)/NG/NF/Nh/ms/mη【詳解】（1）①[1]用刻度尺分別測出繩子自由端移動(dòng)的距離和鉤碼上升的高度。②[2]用彈簧測力計(jì)測出另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng)，保持鉤碼所受重力不變，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的F、s、h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。③[3]根據(jù)可以求出機(jī)械效率。（2）[4]根據(jù)W有用=Gh，W總=Fs可得，表格中應(yīng)包括物體重力G、上升高度h、繩子自由端移動(dòng)距離s、拉力F、有用功W有用、總功W總及機(jī)械效率η，并注意單位，表格如下所示：G動(dòng)/NG/NF/Nh/ms/mη12．

2

2

0.24

不變

變大

機(jī)械效率與鉤碼重是否有關(guān)【詳解】（1）[1]由題意知，鉤碼的重力G=mg=0.2g×10N/kg=2N（2）[2]由圖甲知，刻度尺的分度值為1cm，A′點(diǎn)對應(yīng)25.0cm，B′點(diǎn)對應(yīng)45.0cm，所以A′B′=45.0cm-25.0cm=20.0cmB點(diǎn)對應(yīng)10.0cm，所以AB=10.0cm可知A′B′=2AB（3）[3]由圖乙知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為1.2N。即拉力F=2N。拉力做的功W總=Fs=1.2N×0.2m=0.24J（4）[4]若只增加鉤碼上升的高度，鉤碼的重力不變，繩子端所需的拉力也不變，則提升鉤碼所做的有用功不變，總功不變，滑輪的機(jī)械效率將不變。（5）[5]增加繩子自由端勻速上升的速度，則繩子自由端的速度也隨之變大，繩子端所需拉力大小不變，據(jù)P=Fv知，拉力的功率將變大。（6）[6]小麗利用同樣的裝置將不同重力的鉤碼