初中物理人教版八年級下冊第十二章 簡單機械綜合與測試單元測試練習(xí)題

這是一份初中物理人教版八年級下冊第十二章 簡單機械綜合與測試單元測試練習(xí)題，共18頁。試卷主要包含了單選題，填空題，作圖題，實驗探究題，計算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
第I卷（選擇題）
一、單選題（本大題共12小題，共24.0分）
如圖所示，開瓶蓋的起子可以看作是一個杠桿，在圖中能正確表示開瓶蓋時，杠桿的支點、動力和阻力的是 ( )
A. B.
C. D.
如圖是小龍?zhí)骄俊案軛U平衡條件”的實驗裝置，用彈簧測力計在 C處豎直向上拉，杠桿保持平衡。若彈簧測力計逐漸向右傾斜，仍然使杠桿保持平衡，拉力 F的變化情況是 ( )
A. 變小
B. 變大
C. 不變
D. 無法確定
如圖所示，為了使杠桿平衡，可以在它的A端加不同方向的四個力，其中最小的力是( )
A. F1B. F2C. F3D. F4
小明用圖中裝置提升重為 400N 的物體，不計摩擦、繩重和滑輪自重，下列說法正確的是( )
A. 物體勻速上升時，人對繩子的拉力為 200 牛
B. 人將繩子拉過 1 米，物體也上升 1 米
C. 兩個滑輪均為定滑輪
D. 使用該裝置不但能省力，還能省距離
如圖所示，用滑輪裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則省力情況相同的是( )
A. ①④B. ③④C. ②③D. ①②
如圖所示是“一動一定”滑輪組，a、b為兩個彈簧測力計，不計滑輪重、繩重及摩擦，當(dāng)勻速提升G=300 N的重物時，a、b兩彈簧測力計的示數(shù)分別為( )
A. 300 N、100 N
B. 200 N、100 N
C. 300 N、150 N
D. 100 N、100 N
吊車的功率為2 kW，機械效率為60％，吊車在1 min內(nèi)做的有用功是( )
A. 3.6×104J B. 7.2×104JC. 3.33×103J D. 1.2×105J
在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時，同學(xué)們提出了下列猜想：
①滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重力有關(guān)；
②滑輪組機械效率高低可能與被提升的物重有關(guān)；
③滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；
④滑輪組機械效率高低可能與承重繩子股數(shù)有關(guān)。
小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示的兩個滑輪組，進行對比實驗來驗證提出的猜想，則該實驗驗證的猜想是( )
A. ①B. ②C. ③D. ④
下列有關(guān)簡單機械的敘述正確的是( )
A. 剪紙用的剪刀是一種省力杠桿
B. 使用定滑輪可以省力
C. 使用動滑輪可以省功
D. 任何機械做功時機械效率都不可能達到100%
如圖所示的滑輪組上掛兩個質(zhì)量相等的鉤碼A、B，放手后將出現(xiàn)的現(xiàn)象是(忽略滑輪重，繩重及摩擦)( )
A. A下降
B. B下降
C. 保持靜止
D. 無法確定
下列選項中，在正常使用時屬于費力杠桿的是。( )
A. 托盤天平B. 筷子
C. 核桃鉗D. 羊角錘
《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理。圖中“標(biāo)”“本”表示力臂，“權(quán)“重”表示力。以下說法符合杠桿平衡原理的是( )
A. “權(quán)”小于“重”時，A端一定上揚
B. “權(quán)”小于“重“時，“標(biāo)”一定小于“本”
C. 增大“重”時，應(yīng)把“權(quán)”向A端移
D. 增大“重”時，應(yīng)換用更小的“權(quán)”
第II卷（非選擇題）
二、填空題（本大題共4小題，共8.0分）
如圖所示是人的肱二頭肌收縮使前臂曲肘時的情況，圖中已標(biāo)出了支點的位置、橈骨及茶杯的受力方向，人的前臂是一個 力杠桿，這種結(jié)構(gòu)給人帶來的好處是 。
如圖所示，小轎車的方向盤相當(dāng)于一個輪軸，若F1=20N，盤的半徑為20cm，軸的直徑為4cm，不計摩擦阻力，則F2=______N.門鎖的把手相當(dāng)于一個______(選填“省力”或“費力”)輪軸。
如圖所示，利用滑輪起吊重物。該滑輪為 ______(選填“動”或“定”)滑輪；若彈簧測力計的拉力為圖所示大小時，重物能在空中靜止，則重物及滑輪的總重為 ______N。
如圖，用滑輪組幫助汽車脫困時，滑輪B的作用是 ______；汽車被勻速拉動時，作用在繩子上的拉力F為1000N，滑輪組的機械效率為80%，則汽車受到的摩擦力為 ______N。
三、作圖題（本大題共2小題，共4.0分）
人站在地面上用如圖所示滑輪組提起重物，畫出繩子的繞法。
若使圖中的杠桿OA保持水平位置平衡，現(xiàn)已畫出F2的力臂L2，請作出力F2的示意圖。
四、實驗探究題（本大題共2小題，共12.0分）
在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，每個鉤碼質(zhì)量都相等。
(1)如圖甲所示，杠桿在此位置靜止，這時杠桿 ______(選填“平衡”或“不平衡”)。
(2)調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量 ______。
(3)如圖乙所示，若在A位置掛兩個鉤碼，現(xiàn)有三個鉤碼，需掛在杠桿O點右側(cè)第 ______格的位置，使杠桿再次在水平位置平衡。
(4)實驗時，多次換用不同數(shù)量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，重復(fù)實驗。這樣做的目的是 ______。
(5)如圖丙所示，用彈簧測力計在B位置向下拉杠桿，保持杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計由圖中a位置移至b位置時，其示數(shù) ______(選填“變大”“不變”或“變小”)。
某小組同學(xué)探究“使用動滑輪勻速提起物體時，所用豎直向上拉力F的大小與哪些因素有關(guān)”。他按圖所示方式用兩個重力不同的滑輪進行實驗，并將相應(yīng)的滑輪重力G滑、物體重力G物和拉力F的大小記錄在表一、表二中。(不計繩重和摩擦)
(1)分析比較表一(或表二)中F與G物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是怎樣的？
(2)分析比較實驗序號1、6(或2、7或3、8或4、9或5、10)的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是怎樣的？
(3)該同學(xué)分析F和G物的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)F始終小于G物，所以得出使用動滑輪勻速提起物體能省力，但她發(fā)現(xiàn)并沒有省一半力，這其中的原因是什么？若要得出的結(jié)論盡可能接近使用動滑輪能省一半力，可以從哪些方面進行調(diào)整(答出一方面即可)？
(4)若G滑=3N，G物=9N，請計算出拉力F的大小。
五、計算題（本大題共4小題，共32.0分）
用如圖所示的滑輪組勻速提升重480 N的物體，所用拉力為F=300 N。若繩端向下拉動2 m，求：
(1)拉力對滑輪組所做的總功；
(2)滑輪組提升重物所做的有用功；
(3)此滑輪組的機械效率。
如圖，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，OA=0.3m，OB=0.2m。A處掛一個質(zhì)量為2kg的物體G，B處加一個豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則：
(1)物體G的重力大小為多少？
(2)F的大小為多少？
如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，5s內(nèi)使物體A勻速上升1m，提升過程中拉力F的功率為160W，已知物體A重720N，該工人重700N，繩子能夠承受的最大拉力為500N，不計繩重和摩擦，求：
(1)繩子自由端的速度；
(2)動滑輪重；
(3)該工人對地面的壓力；
(4)工人利用該滑輪組提升重物的最大機械效率。
如圖是為了上山方便而修建的盤山公路。為什么盤山公路要修成S形呢？因為盤山公路相當(dāng)于斜面。若從山底到山頂?shù)谋P山公路長200m，山高30m，一輛5t的小型貨車從山底開上山頂牽引力保持2.5×104N不變，求
(1)車行駛過程中牽引力所做的功，
(2)該盤山公路的機械效率；
(3)小貨車在行駛過程中所受的阻力。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】略
2.【答案】B
【解析】略
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本題考查杠桿中最小力問題，解題關(guān)鍵是通過杠桿的平衡條件得出：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長、動力越小的結(jié)論。
對力臂概念的理解：力臂是指從支點到力的作用線的距離。
對杠桿平衡條件(F1l1=F2l2)的理解與運用：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長動力越小。
【解答】
由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長、動力越小。
由圖可知，當(dāng)力的方向跟杠桿OA垂直向下時動力臂最長、最省力，即F1最小。
故選：A。
4.【答案】A
【解析】解：
A、不計摩擦和滑動自重，使用動滑輪能省一半的力，物體的重力為400N，則拉力為200N，故A正確；
B、使用動滑輪時，物體上升1m，則繩子的自由端會通過2m，故B錯誤；
C、由圖可知，該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成，故C錯誤；
D、使用動滑輪能省力但費距離，使用定滑輪能改變力的方向，故D錯誤。
故選：A。
定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向；
動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省力但要費距離。
本題考查了定滑輪和動滑輪的省力情況，屬于基礎(chǔ)知識的考查。
5.【答案】A
【解析】解：若不計滑輪自重及摩擦，
①是動滑輪，省一半力，F(xiàn)1=12G；
②是定滑輪，單獨使用都不能省力，F(xiàn)2=G；
③滑輪組有三段繩子承擔(dān)物重故F 3=13G；
④滑輪組有二段繩子承擔(dān)物重故F 4=12G。
則省力情況相同的是①④。
故選：A。
①使用動滑輪能省力一半力；
②使用定滑輪不能省力；
③滑輪組的省力情況由承擔(dān)物重的繩子段數(shù)決定。
本題考查了定滑輪、動滑輪和滑輪組的特點，會結(jié)合圖片進行分析是解答的關(guān)鍵。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本題考查的是滑輪組的基本特點和彈簧測力計的讀數(shù)。
(1)彈簧測力計在測量前要仔細觀察它的量程和分度值、零刻度是否需要校零；
(2)不計滑輪重、繩重及摩擦，重物和動滑輪由幾段繩子承擔(dān)，所用的拉力就是總重的幾分之一；拉力方向上移動的距離就是物體上升的幾倍。
【解答】
由題圖可知吊著動滑輪的繩子是3段，所以彈簧測力計b的示數(shù)為
F=13G=13×300 N=100N；
定滑輪受到彈簧測力計a的拉力和向下的兩股繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計a的示數(shù)為F′=2F=2×100 N=200 N。故ACD錯誤，B正確。
故選B。
7.【答案】B
【解析】從功、功率的基本概念、關(guān)系出發(fā)進行求解。
8.【答案】B
【解析】題圖中承重繩子股數(shù)相同，動滑輪重相同，提升高度可以相同，而被提升物體的重力不同，故探究的是滑輪組的機械效率與被提升物體重力的關(guān)系。
9.【答案】D
【解析】剪紙用的剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，A錯誤；定滑輪實質(zhì)是一個等臂杠桿，使用定滑輪不省力，但能改變力的方向，B錯誤；使用動滑輪不可以省功，錯誤；只要使用機械，不可避免地要做些額外功，所以有用功肯定比總功少，機械效率肯定小于100%，D正確．
10.【答案】A
【解析】B所在的滑輪為動滑輪，動滑輪省一半的力，A所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力；將B拉起只需B重力的一半即可，而A與B質(zhì)量相等，重力相等，所以A下降，B上升。
故選：A。
利用動滑輪、定滑輪的特點分析解答此題。定滑輪只能改變力的方向，不能省力，動滑輪可以省一半的力。
此題考查了動滑輪、定滑輪的省力特點，屬于基礎(chǔ)題目。
11.【答案】B
【解析】略
12.【答案】C
【解析】解：根據(jù)杠桿平衡條件知，
權(quán)×標(biāo)=重×本。
A、“權(quán)”小于“重”時，“本”確定，但“標(biāo)”是可以改變的，所以A端不一定上揚。故A錯誤；
B、“權(quán)”小于“重“時，由“權(quán)×標(biāo)=重×本”知，“標(biāo)”一定大于“本”。故B錯誤；
C、增大“重”時，“權(quán)”和“本”不變，由“權(quán)×標(biāo)=重×本”知，“標(biāo)”會增大，所以把“權(quán)”向A端移。故C正確；
D、增大“重”時，“本”不變，由“權(quán)×標(biāo)=重×本”知，可以增大“標(biāo)”，或增大“權(quán)”，故D錯誤。
故選：C。
桿秤實際是以提紐為支點的杠桿，利用杠桿平衡條件分析力或力臂的變化。
此題考查的是杠桿平衡條件的應(yīng)用，通過題目的解析可以加深我們對我國古代科技成就的了解，增加民族自豪感。
13.【答案】費
省距離

【解析】
【分析】
此題考查的是費力杠桿的特點：費力但省距離。
【解答】
當(dāng)肱二頭肌收縮使前臂曲肘時，橈骨上受力為動力，茶杯作用在手上產(chǎn)生的力是阻力，此時動力臂小于阻力臂，所以人的前臂是一個費力杠桿，好處是可以減少移動的距離，即省距離。
14.【答案】200；省力
【解析】
【分析】
輪軸是一種簡單的機械，相當(dāng)于變形的杠桿，即在使用時，外輪半徑大于軸半徑，要看動力作用在哪里，若動力作用在輪上，是省力的機械，若動力作用在軸上，是費力的機械。
本題考查輪軸，杠桿的平衡條件，是一道中檔題。
【解答】
(1)輪軸的實質(zhì)是杠桿的變形，
根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1R=F2r，
F1=20N，R=20cm，r=d2=4cm2=2cm，
F2=F1Rr=20N×20cm2cm=200N；
(2)門鎖的把手外輪半徑大于軸半徑動力作用在輪上，相當(dāng)于一個省力輪軸。
故答案為：200；省力。
15.【答案】動 4.8
【解析】解：如圖，該滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動，故該滑輪為動滑輪；
由圖可知，2～3N之間有5個小格，則每個小格代表0.2N，則測力計的示數(shù)為2.4N；
因為使用動滑輪省一半的力，故重物能在空中靜止，則重物及滑輪的總重為：G總=2F=2×2.4N=4.8N。
故答案為：動；4.8N。
(1)動滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動；
(2)根據(jù)分度值讀出測力計的示數(shù)；
(3)動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省一半的力多費一倍距離。
本題考查定滑輪和動滑輪區(qū)別、使用動滑輪時拉力的計算，屬于基礎(chǔ)題目。
16.【答案】改變力的方向 1600
【解析】解：滑輪B為定滑輪，作用為改變力的方向；
從圖中可知n=2，根據(jù)η=W有用W總=fs車Fs=fs車F×2s車=f2F=f2×1000N=80%，故汽車受到的摩擦力f=1600N。
故答案為：改變力的方向；1600。
滑輪B為定滑輪，定滑輪的作用為改變力的方向；
從圖中可知n=2，根據(jù)η=W有用W總=fs車Fs=fs車F×2s車=f2F得出汽車受到的摩擦力。
本題考查定滑輪的作用和機械效率的有關(guān)計算，綜合性強，難度適中。
17.【答案】解：
因為是人站在地面上用滑輪組提升重物，可以先由人手畫出繩子自由端，從外向內(nèi)依次畫出繩子的繞線，如圖所示：

【解析】滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪。通過比較提升物體繩子條數(shù)的多少確定最省力的繞法。
此題考查了滑輪組的組裝?；喗M的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動滑輪繞起。要看清題目的每一個要求，選擇合適的繞線方法。
18.【答案】解：
由題圖可知，O為支點，力F1方向向下，動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的效果相反，則力F2方向應(yīng)向上；過力臂L2的右端垂直于L2沿向上的方向畫出F2，F(xiàn)2的作用點作用在杠桿上，如圖所示：

【解析】力臂的概念：力臂是指從支點到力的作用線的距離，據(jù)此做出力F2的示意圖。
此題主要考查了力的示意圖的畫法，根據(jù)解力臂的概念找出拉力的方向是解題的關(guān)鍵。
19.【答案】平衡 力臂 2 尋找普遍規(guī)律 變大
【解析】解：(1)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動叫杠桿的平衡，故小王把杠桿放在支架上后，在圖甲所示位置靜止，這時的杠桿處于平衡狀態(tài)；
(2)杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂；
(3)設(shè)杠桿的一個小格是l，一個掛鉤碼重為G，根據(jù)杠桿平衡條件得，2G×3l=3G×L2，所以L2=2l，所以需掛在杠桿O點右側(cè)第2格的位置掛3個鉤碼；
(4)探究杠桿平衡的條件時進行多次實驗，多次改變掛在支點O兩邊鉤碼的質(zhì)量和懸掛位置，收集杠桿平衡時多組動力，動力臂、阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)，其目的是通過實驗數(shù)據(jù)總結(jié)實驗結(jié)論，使實驗結(jié)論具有普遍性，避免偶然性；
(5)保持B點不變，若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大。
故答案為：(1)平衡；(2)力臂；(3)2；(4)尋找普遍規(guī)律；(5)變大。
(1)根據(jù)杠桿平衡的定義分析；
(2)探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，這樣方便測量力臂；
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件得出掛鉤碼的位置；
(4)用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性；
(5)當(dāng)拉力F向右傾斜時，保持B點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，這時杠桿右側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變大。
本題考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程等，考查較為全面，是我們應(yīng)該掌握的重點實驗。
20.【答案】解：(1)由表一和表二數(shù)據(jù)知，F(xiàn)=12(G物+G滑)。
(2)由F=12(G物+G滑)知，比較1、6(或2、7或3、8或4、9或5、10)的數(shù)據(jù)得到：在物體重力一定時，動滑輪重力越大，拉力越大。
(3)因為F=12(G物+G滑)，使用動滑輪勻速提起物體能省力，但是動滑輪有重力，所以并沒有省一半力。
要得出的結(jié)論盡可能接近使用動滑輪能省一半力，使動滑輪重力在公式中所占的比例更小，所以使用輕質(zhì)動滑輪或增大提起物體的重力。
(4)F=12(G物+G滑)=12(9N+3N)=6N。
故答案為：(1)F=12(G物+G滑)；(2)物體重力一定時，動滑輪重力越大，拉力越大；(3)動滑輪有重力；使用輕質(zhì)動滑輪或提起更重的物體；(4)6N。
【解析】(1)根據(jù)物體重力、動滑輪重力和拉力總結(jié)三者之間的關(guān)系。
(2)根據(jù)F=12(G物+G滑)進行分析，物體重力一定時，動滑輪重力越大，拉力越大。
(3)根據(jù)F=12(G物+G滑)進行分析，是因為動滑輪重力不為零，要得出的結(jié)論盡可能接近使用動滑輪能省一半力，使動滑輪重力在公式中所占的比例更小。
(4)根據(jù)F=12(G物+G滑)進行計算。
本題的關(guān)鍵在于總結(jié)出F=12(G物+G滑)，對于根據(jù)實驗數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論時，能總結(jié)出定量關(guān)系，一定要總結(jié)出定量關(guān)系，不能只總結(jié)出定性關(guān)系。
21.【答案】(1)600 J； (2)480 J； (3)80％。
【解析】略
22.【答案】解：
(1)物體的重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N；
(2)由杠桿平衡的條件可得：F×OB=G×OA，
即F×0.2m=19.6N×0.3m，
解得：F=29.4N。
答：(1)物體G的重力是19.6N；
(2)力F為29.4N。
【解析】已知物體的質(zhì)量，由G=mg可以求出物體的重力，然后由杠桿平衡的條件求出力F的大小。
本題直接利用公式即可求解，屬于基礎(chǔ)性的考查，需注意計算時有單位，常數(shù)g在題干中未注明時取值為9.8N/kg。
23.【答案】解：(1)物體上升的速度：v物=ht=1m5s=0.2m/s，
由圖知：n=2，繩子自由端移動的速度：
v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s；
(2)由P=Wt=Fst=Fv可知，繩子自由端拉力的大?。?br>F=Pv=160W0.4m/s=400N，
不計摩擦和繩重，拉力F=12(G+G動)，則動滑輪重：
G動=2F?G=2×400N?720N=80N；
(3)由于力的作用是相互的，人受到的拉力F拉=F=400N，
該工人對地面的壓力：
F壓=G人?F拉=700N?400N=300N；
(4)當(dāng)工人施加的拉力最大，等于繩子能夠承受的最大拉力，F(xiàn)′=500N，此時滑輪組的機械效率最大，
若不計摩擦和繩重，由F′=12(G最大+G動)可得，物體的最大重力：G最大=2F′?G動=2×500N?80N=920N，
則滑輪組的最大機械效率：
η=W有用W總=G最大hF′s=G最大hF′×2h=G最大2F′=920N2×500N×100%=92%。
答：(1)繩子自由端的速度為0.4m/s；
(2)動滑輪重為80N；
(3)該工人對地面的壓力300N；
(4)工人利用該滑輪組提升重物的最大機械效率為92%。
【解析】(1)先利用速度公式求物體上升的速度，由圖知，n=2，繩子自由端移動的速度v=2v物；
(2)利用P=Fv求繩子自由端拉力的大小，不計摩擦和繩重，拉力F=12(G+G動)，據(jù)此求動滑輪重；
(3)由于力的作用是相互的，人受到的拉力對于繩子自由端的拉力，該工人對地面的壓力對于工人的重力減去拉力；
(4)當(dāng)工人施加的拉力最大，等于繩子能夠承受的最大拉力，此時滑輪組的機械效率最大；若不計摩擦和繩重，利用F′=12(G最大+G動)可求物體的最大重力，此時滑輪組的最大機械效率η=W有用W總=G最大hF′s=G最大hF′×2h=G最大2F′。
本題考查了速度公式、功率公式、機械效率公式的應(yīng)用，注意：不計摩擦和繩重，拉力F=12(G+G動)，具有一定的難度，解題過程中一定要認(rèn)真分析。
24.【答案】解：
(1)車行駛過程中牽引力所做的功W總=Fs=2.5×104N×200m=5×106J；
(2)貨車重力G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N，
牽引力做的有用功：
W有用=Gh=5×104N×30m=1.5×106J，
該盤山公路的機械效率：
η=W有用W總=1.5×106J5×106J×100%=30%；
(3)額外功W額=W總?W有用=5×106J?1.5×106J=3.5×106J，
由W額=fs可得阻力：
f=W額s=3.5×106J200m=1.75×104N。
答：(1)車行駛過程中牽引力所做的功為5×106J；
(2)該盤山公路的機械效率為30%；
(3)小貨車在行駛過程中所受的阻力為1.75×104N。
【解析】(1)利用W=Fs求車行駛過程中牽引力所做的功；
(2)利用G=mg求貨車重力，再利用W=Gh求牽引力做的有用功；該盤山公路的機械效率關(guān)于有用功與總功之比；
(3)額外功等于總功減去有用功，再利用W額=fs求阻力。
本題考查了使用斜面時有用功、總功、機械效率、阻力的計算，明確有用功、總功、額外功的含義是關(guān)鍵。
表一：G滑=1N
表二：G滑=2N
實驗序號
G物/N
F/N
實驗序號
G物/N
F/N
1
4
2.5
6
4
3
2
5
3
7
5
3.5
3
6
3.5
8
6
4
4
7
4
9
7
4.5
5
8
4.5
10
8
5