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1、2023年凤台四中八年级竞赛物理试卷一、填空题1.如图是农村舂米工具的结构示意图。为固定转轴，4处连接着石球，石球重5ON,不计摩擦和杆重。（1）脚沿垂直于杆的方向用力B缓慢招石球抬起，/的力臂为 m,此时舂米工具是一个（选填“省”或“费”）距离的杠杆。（2）脚沿竖直向下的方向用力尸2缓慢将石球抬起，则尸2 B （选填“或石球第1题图 第2题图 第3题图2.俯卧撑是一项常见的体育健身活动，如图所示是同学们在锻炼课上做俯卧撑时的示意图，若该同学的质量为6 0 k g,小明的身体可视为杠杆，A为重心，OA=lm,AB=0.5m,则脚尖。点对地面的压力为N,若该同学在30s的时间内做了 20个俯卧撑
2、，每个俯卧撑重心上升20cm,则他做俯卧撑的功率为（g=10N/kg）3.如图所示，。8是以。点为支点的杠杆，尸是作用在杠杆8端的力。图中线段与力的作用线在一条直线上，且O A L48、A C L O B.线段（选填“04”、“08”或“A C D表示力尸的力臂。4.如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮A的 作 用 是；汽车被匀速拉动时，作用在绳广上的拉力尸为1000N,滑轮组的机械效率为8 0%,则汽车受到的摩擦力为 N。第4题图 第5题图 第6题图5.小明将图中木杆右端施加的力尸改为始终竖直向上的作用力6,使杆从3 位置匀速转到水平位置的过程中，”的 大 小 变 化 为。若将力产的方向改为水
3、平向右拉动，则能不能将杠杆缓缓抬至水平的位置，为什么？。6.一木箱重80 0N,工人用沿斜面向上的拉力尸将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力尸做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是320J,则拉力居 N,斜面的机械效率%_ _ _ _ _ _，斜面的摩擦力户 No7.如图是搬运泥土的独轮车，设车箱和泥土的总重G=1200N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,尸的力臂是 m,小新用竖直向上的 N的力才能把独轮车抬起；在倒泥时要把车把抬高，若作用在A点的力尸始终保持竖直向上，则 在 抬 高 车 把 的 过 程 中 力 尸 的 大 小 （不变/变大/变小
4、）。第7题图 第8题图 第9题图8.建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2x103的物体时，物体5s内上升了6m,此过程中有用功为J,若滑轮组的机械效率为70%,则额外功为J,拉力/做功功率为W。9.图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力尸为8 0 N,不计绳重和摩擦。物体和绳了自由端的运动情况如图乙所示，反 映 绳 子 自 由 端 运 动 的 图 线 是 （选填A”或B”），动滑轮重为 N,3s内拉力移动的距离为 m。二、单选题10.如图所示，根质地均匀的木杆可绕。点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中，力
5、尸的大小将（）A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大，后变小 D,先变小，后变大第10题图 第11题图 第12题图11.如图所示，斜面高为1 m,长为4 m,用沿斜面向上大小为75N的拉力片 将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（）A.木箱受到的重力做功的大小为800J B.拉力产对木箱做功的大小为300JC.木箱受到的合力做功的大小为125J D.木箱受到斜面的支持力做功的大小为200J12.小 明和爸爸正在科技馆里体验升降座椅，其装置如图所示。首先爸爸对绳子施加拉力立将坐在升降座椅上的小明匀速拉升一定高度爪用时为两人互换位置后，小明也将爸爸匀速拉升相同
6、的高度人己知爸爸和小明的质量分别为和M 2,且 加 2,不计机械间摩擦和绳重，则下列说法正确的是（）A.爸爸对绳子施加拉力的功率为r B.动滑轮的重力为3 F-?2 gC.爸爸拉绳子做的功比小明做的少 D.互换位置后，该装置的机械效率不变1 3.如图所示，F/=5 N,F2=3 N,此时物体A相对于地面静止，物体B以O.lm/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的示）。1 7.“探究杠杆的平衡条件”的实验中;甲丙GA 仇T是（）（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆.平衡状态（是/不是），为了使杠杆在A.拉
7、力尸2 的速度为O.3 m/s B.弹簧测力计示数为6 NC.物体A对地面有向左2 N 的摩擦力 D.如 果 增 大 物 体 A受到的摩擦力不变1 4.如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒。点受到石块P的压力，且则要撬动石块P所用的最小的力是（）水平位置平衡，应将平衡螺母向.调，此时调节杠杆水平位置平衡的目的是.（2）如图乙所示，在4点挂2个重力均为0.5 N 的钩码，在 5点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为.N；（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如1 5.用滑轮组以不同速度提升不同的重物，
8、如图所示，不计绳重和摩擦。当提升的重物为G/时，绳端拉力的功率为尸/,滑轮组的机械效率为7 0%,重物G/匀速上升所用时间为力；当提升的重物为G 2 时，绳端拉力的功率为打，滑轮组的机械效率为8 0%,重物G 2 匀速上升所用时间为3 当提升的重物为G:时，绳端拉力的功率为P/+2 P 2,滑轮组的机械效率为9 0%,重物G 3 匀速上升/?所用时间为（）33，3z,z,1 1A 不彳 B 岸；C./D.三、实验题1 6 .李伟和邵壮两位同学利用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，他们先用弹簧测力计测出图甲中钩码的重力G,再按图乙的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力1 A 计的
9、起始位置。*慵（1）在图乙实验中，为了测量绳子自由端的拉力凡 李伟同学在缓慢匀速提升时读 1：|/数，邵壮同学在弹簧测力计静止时读数，则李伟同学测量滑轮组机械效率_ T g（填“大于”、“小于”或“等于“）邵壮同学测量滑轮组的机械效率：事（2）此次实验中，李 伟 测 出 滑 轮 组 的 机 械 效 率 牛=（用所给字母尸和G表图西所示，此过程中，弹簧测力计的示数（变大/变小/不变）:（4）若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕8点.向转动一个小角度;（顺时针/逆时针）方（5）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为GA、GB，由杠杆
10、原理可知GAGB（大于/小于/等于）。四、计算题1 8.如图所示，将长为1.2 m的轻质木棒放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、从 它们距台面边缘处的距离均为0.3 m,在4端挂上一个重为3 0 N 的物体，在 3 端挂上一个重为G的物体，求:(1)(2)(3)若 G=7 0 N,台面受到木棒的压力;若要使木棒右端下沉，8端挂的物体的最小重力;若 8端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G的取值范围。1 9.建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物；利用此滑轮组，工人用5 0 0 N 的力将1 2 0 0 N 的重物在2 0 s 内匀速提
11、升4 m,不计绳重和摩擦；求:（1）动滑轮所受重力；（2）工人所施加拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率。参考答案:1.1 费不变【详解】（1）如图所示，不计摩擦和杆重，图中。为支点，脚沿与杆垂直方向用力B时，。8为动力臂，阻力臂为。，则O B=1.4 m-0.4 m=I mFixOB =G x O D由于。B。，则尸2 B,则此杠杆为省力杠杆，即此杠杆属于费距离杠杆。（2）3 当脚竖直向下用力时，如图所示：则动力臂为。C，阻力臂为。，由于是缓慢将石球抬起，所以杠杆保持平衡状态，根据杠杆平衡条件可得F2XOC=GXOD由于阻力臂。、阻力G不变，故?2 为。4 石球缓慢抬起过程中，杠杆保持平衡
12、状态，所以B的力臂与G的力臂比值保持不变，又因为G不变，根据杠杆平衡条件，则B的大小也不变。2.2 0 0 8 0【详解】口 该同学的重力G =mg=6 0 k g x 1 0 N/k g=6 0 0 N将同学看作是以8点为支点的杠杆，则作用在。点的支持力的力臂1GB =lA B+l0 A=0.5 m+lm=1.5 m根据杠杆的平衡条件，则有FIB=GIAB则作用在。点的支持力咏 6 0 0 N X0.5 m答案第1 页，共 1 1 页脚尖对地面的压力和地面对脚尖的支持力是一对相互作用力，其大小相等，故Fli=F=200N该同学每做一次俯卧撑克服重力做的功W=G =&X)N x 0.2m=12
13、0J做20个俯卧撑克服重力做的功IV,=nW=20 xl20J=2400J他做这些功所用的时间为3 0 s,则功率P=%=逊=80Wt 30s3.OA【详解】力臂是从支点到力的作用线的距离，由题意知则图中QA是从支点到力尸的作用线的距离，故OA是力臂；虽然AC，。&但 是 杠 杆，不是力尸的作用线，故。8不是力臂。4.省力 1600【详解】由图知，滑 轮A是一个动滑轮，动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，所以使用时能省力；克服汽车受到的摩擦力做的功是有用功，绳子拉力做的功是总功，由图知绳子承担重物的段数=2由丁%_ fs华 _ 一 车 _ f 叱以 F s Fns牟 一 nF可得，汽车受到的
14、摩擦力为f=m jF=2 x 80%x 1000N=1600N5.不变 不能，若将杠杆拉至水平位置时，动力臂为零【详解】1小明将图中木杆右端施加的力尸改为始终竖直向上的作用力B，使杆 从OA位置匀速转到水平位置的过程中，因动力和阻力的方向都沿竖直方向，则根据相似三角形知识知道，动力臂与阻力臂的比值不变，阻力为杠杆的重力，保持不变，根据杠杆平衡条件知道FiL尸F2L2所以，动力的大小不变。若将力尸的方向改为水平向右拉动，当杠在水平位置时，F的力臂通过支点，此时的动力臂为0,而阻力臂不为0,所以，不能使杠杆平衡。6.100 60%40【详解】1由图乙可知，整个过程中拉力尸做的功800J,木箱沿斜面
15、运动距离8 m,则拉力大小为整个过程做的有用功为%.=卬-%=800J-320JM80J则斜面的机械效率为答案第2 页，共 11页 =x l 0 0%=x l 0 0%=6 0%W 8 0 0 J 克 服 斜 面 的 摩 擦 力 做 的 功 为 额 外 功，所以斜面的摩擦力为A=%=2 1=4ONs 8 m7.1.6 3 0 0 不变【详 解】由 图 可 知 动 力 E作 用 在 A点 时，支 点 在 轮 轴 处，因此尸的力臂是“1.6 m,阻 力（重 力）的 力 臂 L2=0.4 m,由F x L =GXL2得，竖直向上的力为口 G L 1 2 0 0 N x 0.4 mF=-=3 0 0
16、NLx 1.6 m 3 在倒泥时要把车把抬高，若作用在A点的力尸始终保持竖直向上，则在抬高车把的过程中，动力下的力臂右始终变小，阻 力（重力）G不变，阻力的力臂4也变小，但动力臂阻力臂比值保持不变，根据杠杆平衡原理可知力尸的大小不变。8.2.5 2 x l O4 1.0 8 x l 04 7 2 0 0【详解】川起重机匀速起吊重4.2 X1 0 3 N 的物体，上升了 6m,则此过程中有用功吗,.=G =4.2 x 1N x 6 m =2.5 2 x 1（/j 滑轮组的机械效率为7 0%,则额外功W 2 5 2 x 1 04 T%=%-%=寸-%=70,2.52X104J=1.08X104J
17、3 物体运动时间为5 s,拉力/做功功率%2.5 2 x l O4Jp=-2-=7 0%=7 2 0 0 Wt t 5 s9.A 4 0 4.5【详解】U 图甲中，滑轮组有3 段绳子承担物重，在相等时间内，绳子自由段移动的距离是物体上升距离的三倍，即s薪3s物由图乙可知，当/为 2 s 时，有M=3 m,5 产 1 m即SA=3SB答案第3页，共 1 1 页故图线A 反映了绳子自由端运动的情况。不计绳重和摩擦，则拉力为F=+G动）代入数据有80N=g（200N+G动）解得G动=40N3由图乙可知，当 r 为 3 s时，物体上升的高度为1.5m,则拉力移动的距离为s=ns 祈 3x 1.5m=4
18、.5m10.A【详解】将杠杆匀速地由最初位置转到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，保持不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件FLp=GLa得F9所以动力逐渐变大，A 符合题意，BCD不符合题意。故选Ao11.B【详解】A.由题意知，木箱的重力G=200N,斜面高/z=lm,则克服重力做功W 叱 G=200Nx 1 m=200J故 A 错误；B.拉力厂做的功W.&=fs=75Nx4m=300J故 B 正确；C.木箱沿斜面匀速缓慢运动，处于平衡状态，则木箱所受合力为零，由卬=打可知，合力做功大小为0 J,故 c 错误；D.木箱移动方向与支持力方向垂直，木块没有在支持力的方向上通过一定的距离，所
19、以斜面的支持力做功为0 J,故 B 错误。答案第4 页，共 11页故选B。12.C【详解】A.绳子的有效段数为3,绳子自由端通过的距离为s=3h爸爸对绳子施加拉力的功率为n p W=F=s F=x-3-h-=3F ht t t t故 A 错误；B.不计机械间摩擦和绳重，爸爸对绳子施加的拉力F=G冲+G+G座 椅=G动+G座 椅一 3 一 3动滑轮的重力为G班A F-tmg-G座椅故 B 错误；C.不计机械间摩擦和绳重，克服动滑轮的重力及座椅的重力做的功为额外功，爸爸拉绳子做的功即做的总功W=（ni2g+G 劫+G 座 康 h小明拉绳子做的功即做的总功W=（m/g+G 研 G 库 电 h因为故有
20、w BC,所以更省力，力 垂直于撬棒且力臂最大，由杠杆平衡条件可得故BCD错误A正确。故选A o答案第6页，共 1 1 页【详解】由题图可知，绳子承重股数为=2,根据%=Gh-G%.（G+%）（G+G动）可得，当提升的重物为G/时，滑轮组的机械效率为=；=7 0%（G+G动）7可得G1=：G动；当提升的重物为G2时，滑轮组的机械效率为廿 1=80%可得G2=4G动；当提升的重物为G,时，滑轮组的机械效率为?=90%俗+%）可得Gs=9G动.根据F=；（G+G动）以及c W 4.Fx2hr =r v =-t t t可得，第一次的功率为P=FV =6；2.=JX（G|+GGX?=（G +G动）X,
21、*1 L 4 八第二次的功率为答案第7 页，共 11页Q _ 0 _ K X 2 0 _ 1 、2/7 _ hP?2V2 -J -X（G2+G动）X（G2+6动）乂 丁第三次的功率为 r F、x2h 1 2h hP3 =F3V3=5 x（G3+G动）X 丁 =（G3+G动）*丁G 2 h h因为P3=P/+2P2把数据代入可得，第三次需要的时间为I _&+G.）力 _ +G动）/i _G+G动）h_ _ 3/2 6+2 g （G+G动）x +2 x（G+G动3/+/2At?故 A符合题意，BCD 不符合题意。故选A o16.小于 x l O O%3 F【详解】（1）口 实验中，应沿竖直方向缓慢
22、匀速提升物体上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；若在弹簧测力计静止时读数，则没有测量出机械之间的摩擦，测W量值偏小，求出的总功偏小，而有用功不变，由=;会知道，那么李伟同学测量滑轮组机械效率小于邵壮同学测量滑轮组机械效率。（2）2 由图知道，滑轮组由3段绳子承担物重，由 =言 知 道，所以，李伟测出的滑轮组的机械效率7 7 =-X 1O O%=X 1O O%=X 100%唯 Fs 3F17.是左便于测量力臂 1.5 不 变 顺 时 针 大 于【详解】（1）静止和匀速运动的物体都处于平衡状态，此时杠杆处于静止状态，所以杠杆是平衡状态;此时杠杆左端上翘，所以平衡螺母应该向左调，使杠
23、杆在水平位置平衡，以便后期方便测量力臂。（2）4 设杠杆一格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得2 x O.5N x 3 Z,=F x 2 L尸 =1.5N即测力计示数为1.5N,答案第8页，共 11页(3)5 由题意及丙图可得，动力臂和阻力臂都变小，但由三角形相似原理可得，动力臂与阻力臂的比值不变，而 A点所挂钩码的重力也不变，由杠杆平衡条件耳。=心右可得，弹簧测力计的示数不变。(4)6 由上述分析可得，要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，则需要增大动力臂，由几何关系可知，当测力计拉力与杆垂直时，动力臂最大，故测力计要顺时针转动。(5)7 由题意可得，萝卜的力臂如下图所示：由图可知，4 GB。1
24、8.(1)100N；(2)90N；(3)10N-90N【详解】解：(1)放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力作用处于平衡状态，则F 支 持=70 N +3 0 N =1 0 0 N因木棒对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力，所以台面受到木棒的压力为尸压=2 支 持=1 0 N(2)若要使木棒右端下沉，此时支点在水平方形台面上右端(。点)与木棒接触处，如图1 所示：产 O4 f-3-1一 8V右G，=30N、,GR图1 B则力臂分别为L左=1.2 m-0.3 m =0.9 mL 右=0.3 m根据杠杆的平衡条件可得答案第9页，共 1 1 页G J
25、 左=GRL右则 B 端挂的物体的最小重力为G也 B O N x O.g f N0.3m(3)木棒左端恰好下沉时，如图2 所示LABG=30NALGB支点在台面左侧与木棒接触处,则力臂分别为图2L.=0.3mL%=1.2m-0.3m=0.9m由杠杆的平衡条件可得则 B端所挂物体的重力,=G =30Nx0.3m=1()N0.9m木棒右端恰好下沉时，8 端所挂物体的重力G 8=90N,所以G 的取值范围为10N90N。答：(1)若 G=70N,台面受到木棒的压力为100N；(2)若要使木棒右端下沉，8 端挂的物体的最小重力为90N；(3)若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G 的取值范
26、围是10N90N。19.(1)300N；(2)300W；(3)80%【详解】解：由 图 可 知，=3,不计绳重和摩擦，根据F=G+G动)可得，动滑轮的重力为GnF-G=3 x 500N-1200N=300N(2)绳子自由端移动的距离为s=nh=3 x 4m=12m答案第10页，共 11页拉力做的总功为伍=F,y=500N x 12m=6000J拉力做功的功率为%L=6000J=30()Wt 20s(3)拉力做的有用功为Wf=Gh=l 200N x 4m=4800J滑轮组的机械效率为答：(1)动滑轮所受重力为300N；(2)工人所施加拉力做功的功率为300W；(3)滑轮组的机械效率为80%。答案第11页，共 11页