《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册沪科版》

19.（8分）航天科技（2024·江门期末）2024年6月2日，我国“嫦娥六号”探测器着陆月球背面，开启了世界首次月球背面“挖宝”之旅. 图甲是探测车在采集月壤样本时的情景，机械臂可以简化为图乙中绕O点转动的杠杆，OB = 4OA，不计机械臂自身重，当采集质量为0.1 kg的月壤时，求：（g月取1.6 N/kg）
（1）质量为0.1 kg的月壤在月球上受到的重力.
（2）在A点至少需要施加拉力的大小.

答案： 解：
(1)月壤在月球上受到的重力$G = mg_{月}=0.1\ kg\times1.6\ N/kg = 0.16\ N$.
(2)根据杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$，得$G\times OB = F\times OA$，则在 A 点至少需要施加的拉力$F=\frac{G\times OB}{OA}=4G = 4\times0.16\ N = 0.64\ N$.

20.（11分）（2024·广州中考）如图所示，吊车在建筑工地进行作业时，由支脚将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在1 s内，将重为9×10³ N的建筑材料沿竖直方向匀速提升1 m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5×10³ N.
（1）支腿做成“”形而非“”形的作用是___________.
（2）求钢丝绳自由端的移动速度.
（3）求拉力F的功率和滑轮组的机械效率.

答案： 解：
(1)增大受力面积，减小压强
(2)在 1 s 内，建筑材料沿竖直方向被匀速提升 1 m，由图可知，有三段绳子承担物重，钢丝绳自由端移动的距离$s = 3h = 3\times1\ m = 3\ m$，钢丝绳自由端的移动速度$v=\frac{s}{t}=\frac{3\ m}{1\ s}=3\ m/s$.
(3)钢丝绳自由端移动的速度$v = 3\ m/s$，拉力做功的功率$P = Fv = 5\times10^{3}\ N\times3\ m/s = 1.5\times10^{4}\ W$. 滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}\times100\%=\frac{Gh}{Fs}\times100\%=\frac{9\times10^{3}\ N\times1\ m}{5\times10^{3}\ N\times3\ m}\times100\% = 60\%$.