第十一章简单机械2024-2025学年初中物理沪科版（2024）八年级全一册

第十一章 简单机械2024-2025学年 初中物理沪科版（2024）八年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，做的功越多 B．使用机器一定不能省功 C．做功快的机械其机械效率一定高 D．物体做的功越多其功率越大 2．下列数据符合实际的是（　　） A．机械改进后，机械效率可以达到100% B．正常人的心率约为75Hz C．从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为0.1J D．一位初中生以正常速度从一楼登上三楼，登楼的功率约为150W 3．如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（     ） A． B． C． D． 4．如图所示甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为、的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为和，拉力所做的功分别为和，两装置的机械效率分别为和，（不计绳重和摩擦），则下列选项正确的是（    ） A．若，则一定有 B．若，则一定有 C．若，则一定有 D．若，则一定有 5．如图所示，同一个滑轮分别用（a）（b）两种方式匀速提升同一货物（），假设所用的拉力分别为、，机械效率为、，不计绳重和摩擦，则（    ） A．； B．； C．； D．； 6．在农村房屋改造时，工人利用如图所示的装置，将重600N的建材从地面匀速运送到离地面4m的高处，此过程中工人的拉力恒为400N，所用时间为10s。不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.4m/s B．提升建材做的有用功为1600J C．该滑轮组的机械效率为75% D．工人拉绳子的功率为240W 7．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　　） A．省力，同时也省距离 B．省力，但不改变施力的方向 C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 8．在跨学科实践活动中，小明设计了如图所示的组合机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G。下列说法正确的是（　　） A．硬棒CD是费力杠杆 B．滑轮B能改变施力的大小 C．工作中轴O上绕进的绳长等于重物上升的高度 D．该组合机械既可以省力，又可以改变力的方向 9．关于生活中机械的描述，下列说法正确的是（　　） A．越省力的杠杆，做功时功率越大 B．使用滑轮组提升重物时，可以省力，但不能省功 C．挖掘机的功率越大，机械效率越高 D．吊车竖直吊着重物沿水平方向运动一段距离，吊索对重物的拉力做了功 10．对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　） A．功率大的机械做功一定多 B．机械效率高一定省力 C．做功快的机械机械效率一定高 D．功率大的机械做功一定快 11．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，取，不计绳重和滑轮间的摩擦。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦为 ③动滑轮的重力为 ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 12．以下说法中正确的是（　　） A．使用斜面提升物体时，既可以省力也可以省功 B．力做功越多，功率就越大 C．力做的有用功越多，机械效率就越大 D．滑轮组在使用时，既可以省力也可以改变力的方向 13．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度，绳重和所有摩擦力忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　　） A．甲图更省力，做功更少，机械效率甲图大 B．甲图更省力，做功一样多，机械效率一样大 C．乙图更省力，做功更多，机械效率乙图大 D．甲图更省力，做功更多，机械效率一样大 二、填空题 14．请补全下面知识结构图。 15．如图甲所示是生活中常用的夹子，拇指对夹子施加压力F1使夹子缓慢张开，夹子上的钢丝对夹子的弹力为F2，则F1 F2（选填“>”、“=”或“<”）；如图乙所示，用夹子夹住木块，夹子上A点受到木块的作用力F3的方向 （选填“向下”或“向上”）。 16．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计竖直移动的距离s为0.2m，物块重G为1.5N，上升的高度为0.3m，则杠杆的机械效率为 %；使用杠杆提升物块的过程中，杠杆重力为 N。（不计整个机械的摩擦） 三、作图题 17．今年中秋佳节期间，受台风“贝碧嘉”影响，小敏家门口的指示牌被刮倒了。图甲是指示牌模型，图乙是被风刮倒的指示牌，请在图乙中画出将指示牌扶起的最小力及其力臂。 四、实验题 18．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下： 序号 动滑轮重G动/N 物重G/N 物体上升的高度h/m 绳端受到的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率/% 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 1.8 0.3 (1)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升”）； (2)第三次实验时，滑轮组的机械效率为 %； (3)根据表格中的数据分析可知：①同一滑轮组，下面挂的物体越重，其机械效率越 ；②随着物重的增大，额外功 （选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是 。 五、计算题 19．如图所示，工人用F＝150N的拉力，在10s内将重为210N的物体匀速提升了2m。求： (1)工人做的有用功； (2)工人拉力F做功的功率； (3)滑轮组的机械效率。 六、科普阅读题 20．阅读短文，回答问题： 中国古代农具一桔槔（jie gao） 桔槔俗称“吊杆”“称杆”，是一种原始的汲水工具。桔槔的结构，相当于一个普通的杠杆。如图所示，其上端的横长杆相当于硬棒，横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器（提水的容器）相连，另一端绑上或悬上一块重石头。 当不提水时，横长杆的绑重石端位置较低，横长杆的汲器端位置较高； 当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器，与此同时另一端石头的位置则上升。当汲器装满水后，就让另一端石头下降，通过杠杆作用，就可将汲器提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下，由于向下用力可以借助人的体重，因而给人以轻松的感觉，也就大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具，是中国古代社会的一种主要灌溉机械。 (1)杠杆在生活及生产中无处不在，有的能省力，有的能省距离。人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个 （选填“省力”或“省距离”）杠杆； (2)当汲器在露出水面之前上升的过程中，它受到的浮力将 （选填“增大”“减小”或“不变”）； (3)当装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能将 （选填“增加”或“减小”），此时对汲器做的功是 （选填“有用功”或“额外功”）。汲器最多能装20kg的水，提高约1.5米，此时克服水的重力所做的功约为 J；（g=10N/ kg） (4)汲器不慎落入水中，打捞时汲器中有水，此时对 做的功是有用功； (5)如何提高桔槔的机械效率，你的办法是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B D A C B C B D 题号 11 12 13 答案 B D B 1．B 【详解】A．作用在物体上的力越大，做的功不一定越多，还要考虑距离大小，故A错误； B．由于力与在力的方向上移动距离的乘积为功的大小，所以使用任何机械对物体做功一定不能省功，故B正确； C．功率是表示做功快慢的物理量，而机械效率是指有用功和总功的比值，二者没有直接关系，所以做功越快，功率越大，但机械效率不一定高，故C错误； D．由于功率是表示做功快慢的物理量，所以功与时间的比值为功率，故物体做的功越多其功率不一定越大，还与做功时间有关，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．机械改进后，可以提高机械效率，由于机械工作时存在摩擦，机械效率小于100%，故A不符合题意； B．正常人的心率1分钟跳动约60次，频率约为1Hz，故B不符合题意； C．一个鸡蛋重约为0.5N，从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为 故C不符合题意； D．一名中学生的重力约为500N，以正常速度登上3楼大概要20s，楼高约6m，则登楼的功率约为 故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．天平在使用过程中，阻力臂等于动力臂，根据杠杆平衡条件可知为等臂杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用过程中，阻力臂大于动力臂，根据杠杆平衡条件可知为费力杠杆，故B符合题意； C．启瓶器在使用过程中，阻力臂小于动力臂，根据杠杆平衡条件可知为省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用过程中，阻力臂小于动力臂，根据杠杆平衡条件可知为省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．不计绳重和摩擦，则机械效率为 甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，由上式可知物体重力越大，机械效率越高。所以若，则一定有，故A错误； B．不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力为 由图可知，甲的有效绳子段数，乙的有效绳子段数，即，所以若，则不一定有，故B错误； C．根据可推得，若，由于，所以物体重力无法比较，则不一定有，故C错误； D．根据可推得，若，由于，则可得，根据可得一定有，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】不考绳重与摩擦，（a）中使用定滑轮，拉力等于物体的重力，提升过程中不做额外功，机械效率为100%；（b）中利用动滑轮提升物体，拉力等于物体与动滑轮总重的二分之一，因为动滑轮重大于物重，所以拉力大于物重，提升过程中提升动滑轮做了额外功，机械效率小于100% ，故BCD错误，不符合题意，A正确，符合题意。 故选A。 6．C 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子股数为n=2，绳子自由端移动的速度为 故A错误； B．提升重物做的有用功为 故B错误； C．拉力做的总功为 该滑轮组的机械效率为 故C正确； D．工人拉绳子的功率为 故D错误。 故选C。 7．B 【详解】由图得，工人使用的滑轮为动滑轮，动滑轮是省力杠杆，可以省力，但费距离，且不能改变施力的方向，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．推动硬棒CD，使它们在水平面内绕轴O转动，支点在O点，阻力作用在轴上，则动力臂大于阻力臂，所以硬棒CD属于省力杠杆，故A错误； B．滑轮B是定滑轮，不能改变力的大小，只能改变力的方向，故B错误； CD．在重物上升的过程中，A、B都是定滑轮，使用时不能省力，也不能省距离，所以轴O上增加的绳长等于重物上升的高度，故C正确，D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，与做功的多少和做功的时间有关，与是否使用省力杠杆无 关，故A错误； B．使用机械可以省力，但不能省功，故B正确； C．功率与机械效率是两个不同的物理量，功率大的机械，机械效率不一定高，故C错误； D．吊车吊着重物沿水平方向运动一段距离，拉力方向竖直向上，重物移动的距离是水平方向的，重物在拉力的方向上没有移动距离，所以拉力对重物没有做功，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】AD．功率是反映做功快慢的物理量，功率大的机械做功一定快，做功的多少还与时间有关，故A错误，D正确； BC．机械效率是有用功与总功的比，与做功快和是否省力无关，故BC错误。 故选D。 11．B 【详解】①由图可知，滑轮组的有效绳子段数，滑轮组的机械效率为 故①正确； ②汽车受力平衡，根据力的相互作用，绳子对车向左的拉力为 则汽车受到的摩擦为 故②错误； ③不计绳重和滑轮间的摩擦，动滑轮的重力为 故③错误； ④汽车移动速度为 则汽车牵引力的功率为 故④正确。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．D 【详解】A．因为使用任何机械都不省功，所以使用斜面可以省力，但不能省功，故A错误； B．由于力做功的多少与时间的比值为功率，所以时间不确定，力做功多，功率大小不能确定，故B错误； C．由于有用功与总功的比值为机械效率，力做的总功不确定，有用功多，机械效率大小不能确定，故C错误； D．滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，在使用时，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮能省力，所以滑轮组在使用时，既可以省力也可以改变力的方向，故D正确。 故选D。 13．B 【详解】图甲中滑轮组的动滑轮绕3段绳，乙图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳重和所有摩擦力忽略不计，物体的重力相同，由可知甲图中拉力较小，甲图更省力；升高相同的高度，由W有=Gh可知有用功相等，克服滑轮组做的功为额外功，相同的滑轮，升高相同的高度，由W额=G动h可知额外功相等，总功等于有用功和额外功之和，所以总功相等，由可知滑轮组的机械效率相等。 故选B。 14．F1L1=F2L2，费力，天平 【详解】[1]当杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积总是等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆平衡条件为 F1L1=F2L2 [2]使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，所以动力大于阻力，则钓鱼竿是费力杠杆。 [3]等臂杠杆是动力臂等于阻力臂，使用时既不能省力，也不能费力，如托盘天平是等臂杠杆。 15． < 向上 【详解】[1]用手捏开夹子时，手施加的力是动力，夹子上的钢丝对夹子的弹力是阻力，由图可知，此时动力臂大于阻力臂，所以此时动力小于阻力，即 F1<F2 [2]由图乙可知，用夹子夹住木块，夹子上A点对木块的压力向下，由于力的作用是相互的，所以夹子上A点受到木块对其向上的支持力。 16． 90 0.3 【详解】[1]弹簧测力计分度值是0.1N，读数为2.5N。则杠杆做的有用功为 拉力做的总功为 杠杆的机械效率 [2]不计整个机械的摩擦，克服杠杆的重力所做的额外功 物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的重心上升的高度 杠杆的重力 17． 【详解】要将图乙中指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的力F1的示意图，如图所示： 18．(1)匀速上升 (2)74.1 (3) 大 变大 动滑轮的重力不变，物重越大，摩擦力越大，所以额外功变大 【详解】（1）在缓慢提升物体时，还需克服摩擦做功，所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，需在缓慢匀速提升时读数，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力的大小，故弹簧测力计匀速上升。 （2）由表格中数据可知，第三次实验时，滑轮组的机械效率 （3）[1]分析表格中的数据发现，物重越大，滑轮组的机械效率越大，所以可得同一滑轮组，下面挂的物体越重，其机械效率越大。 [2][3]根据表格中的数据分析可知，滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力所做的功，随着物重的增大，动滑轮的重力不变，物重越大，摩擦力越大，所以额外功变大。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）工人做的有用功为 （2）由图可知动滑轮上的绳子段数n＝2，则拉力移动的距离为 s＝nh＝2×2m＝4m 拉力所做的总功为 工人拉力F做功的功率为 （3）滑轮组的机械效率为 20．(1)省力 (2)不变 (3) 增加 额外功 300 (4)汲器 (5)减轻桔槔自身的重量 【详解】（1）人用力向下拉绳子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离。 （2）当汲器在露出水面之前上升的过程中，排开水的体积不变，由可知它受到的浮力不变。 （3）[1]当装满水的汲器在空中匀速上升时，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，它的机械能将变大。 [2]此时对汲器做的功是不需要的，但不得不做的功，属于额外功。 [3]水的重力为 克服水的重力所做的功约为 （4）汲器不慎落入水中，打捞时汲器中有水，此时对汲器做的功为有用功，对水做的功为不需要的，是额外功。 （5）机械效率为有用功与总功的比值，总功等于有用功加额外功。可以通过减轻桔槔自身的重量，可以减少在提升重物时所需的额外功，从而提高机械效率；也可以在桔槔的各个运动部件之间加润滑油，减少摩擦，从而减小额外功，提高机械效率。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$