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.如图所示是生活中几种常见的工具,其中可看作等臂杠杆的是( ) A.托盘天平 B.钢丝钳 C.开瓶扳手 D.筷子 2.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( ) A.机械效率可达到100% B.做功多的机械,功率一定大 C.功率大的机械,做功一定快 D.做功快的机械,机械效率一定高 3.如图所示,将若干重物放在4个自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平都向右倾斜,秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的天平是( ) A. B. C. D. 4.如图所示斜面长为1m、高为0.5m,现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,用时5s,若拉力F为8N,则以下说法不正确的是( ) A.拉力所做的功为8J B.斜面的机械效率为62.5% C.该过程中额外功的功率 1.6W D.该过程中有用功为5J 5.下列关于功率、机械效率的说法正确的是( ) A.做功越多的机械,功率越大 B.所做有用功越多的机械,机械效率越高 C.做功越快的机械,功率不一定大 D.额外功一定时,增加有用功可以提高机械效率 6.虚线框内为某滑轮组,现利用该滑轮组提升质量为27kg的物体时所用的拉力为100N,物体和绳子自由端的移动情况如图像所示,不计绳重和摩擦(g=10N/kg),下列说法分析正确的是( ) A.物体上升的速度为1.5m/s B.动滑轮的重为70N C.该滑轮组的机械效率为90% D.以更快的速度匀速提升物体,该滑轮组的机械效率增大 7.下列生活中的物理数据最接近实际的是( ) A.人以正常速度骑自行车的功率为1kW B.把2个鸡蛋匀速举高1m做功约20J C.一桶20L纯净水匀速举高1m做功约200J D.假如没有摩擦,动滑轮机械效率是100% 8.杠杆按力臂的长短分为三类,下列杠杆在使用时与钓鱼竿类型相同的是( ) A.啤酒瓶起子 B.扫地的笤帚 C.夹核桃的核桃夹 D.剪树枝的剪子 9.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)在相同时间内把同一重物G提升相同高度。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( ) A.甲滑轮组更省力 B.甲滑轮组绳端移动速度大 C.两个滑轮组机械效率一样大 D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 10.图所示的用具中,属于等臂杠杆的是( ) A.铁丝剪 B.镊子 C.天平 D.夹菜筷子 11.用如图所示的均匀杠杆提升重物,已知OA=OB,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中,判断正确的是( ) A.F先变小,后变大 B.F先变大,后变小 C.该杠杆在转动过程中始终是等臂杠杆 D.若将拉力F换成重物G,不可能在如图所示位置平衡 12.如图,B为杠杆OA的中点,在B点挂一个20N的重物,加在A点的动力使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计),则( ) A.该杠杆一定是省力杠杆 B.该杠杆一定是费力杠杆 C.作用点在A点的最小动力等于10N D.物体的重力就是杠杆所受的阻力 13.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面,则( ) A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂短 B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长 C.F甲>F乙,因为乙方法时阻力臂短 D.F甲=F乙 二、填空题 14.《墨经 经下》里记载的一种斜面引重车,可以将重物拉举到所需的高度。如图所示为这种引重车的侧面示意图,该装置是一种 (选填“省力”“费力”)机械。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m,高0.8m,此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N(不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦)此装置的机械效率为 。 15.斜面是一种简单机械,在生活和生产中随处可见。如图所示,小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端,已知推力为500N,斜面的长3m,高1m,机械效率为60%。则货物的重力为 N。 16.如图所示,工人沿斜面用的推力把一箱重为的货物从斜面底端缓慢匀速推进车厢,斜面高,则此斜面的长度为,则此斜面机械效率为 。 三、作图题 17.按照题目要求作图。 (1)画出图甲中动力F的力臂并用字母l1表示。 (2)在图乙中画出利用滑轮组提起重物G最省力的绕法。 (3)请根据图丙的实物电路,画出对应的电路图。 四、实验题 18.小张利用杠杆开展相关实验探究: (1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆右端下沉,如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ; (2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B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;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”); (3)始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的力臂 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),拉力的大小 ; (4)实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为_; A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂 C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆不平衡 五、计算题 19.为了省力,装修工人用如图所示的斜面装置向二楼运送装饰材料。已知该斜面长为8m,高为4m,且固定不动。运送材料时,工人用100N的力拉绳子,将装饰材料在20s内沿斜面由底端拉到顶端。求: (1)工人拉力做的功; (2)若该装置的机械效率为80%,则装饰材料的重力。 六、科普阅读题 20.阅读短文,回答问题: “火箭”电梯 据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s,电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如题图甲所示,是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。 (1)图甲中A滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,B滑轮 (选填“能”或“不能”)省力; (2)电梯在匀速上升过程中,轿厢的动能 ,配重的重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”); (3)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载重量是1100kg,(g取10N/kg)。电梯匀速运行阶段配重的重力做功 J。若不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢的拉力是 N。 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 A C C C D C C B C C 题号 11 12 13 答案 C C D 1.A 【详解】A.托盘天平属于等臂杠杆,故A符合题意; B.钢丝钳属于省力杠杆,故B不符合题意; C.开瓶扳手属于省力杠杆,故C不符合题意; D.筷子属于费力杠杆,故D不符合题意。 故选A。 2.C 【详解】A.使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于100%,故A错误; B.功率是做功多少与所用时间的比值,做功多,时间不确定,功率大小不能确定,故B错误; C.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大的机械,做功一定快,故C正确; D.机械效率是指有用功占总功的百分比,与做功快慢没有关系,故D错误。 故选C。 3.C 【详解】AD.两图中,水平平衡时,左右两边的力臂大小相等,放入重物后天平向右倾斜,根据杠杆的平衡条件,右边的物体重力一定比左边的大,将重物左右互换,会向左边倾斜,故AD不符合题意; B.图中,水平平衡时,左边力臂大于右边力臂,放入重物后天平向右倾斜,根据杠杆的平衡条件,右边的物体重力一定比左边的大,将重物左右互换,会向左边倾斜,故B不符合题意; C.图中,水平平衡时,左边力臂小于右边力臂,放入重物后天平向右倾斜,根据杠杆的平衡条件,右边的物体重力可能比左边的大,也可能比左边的小,将重物左右互换,若右边的物体重力比左边的大,有可能会在水平位置平衡,故C符合题意。 故选C。 4.C 【详解】A.拉力所做的功为 故A正确,不符合题意; BD.该过程中有用功为 斜面的机械效率为 故BD正确,不符合题意; C.该过程中额外功为 额外功的功率为 故C错误,符合题意。 故选C。 5.D 【详解】A.由可知,功率大小与做功多少和所用时间有关,做功较多,时间不确定,功率大小不能确定,故A错误; B.机械效率是指有用功与总功的比值,有用功较多,总功不确定,机械效率不能确定,故B错误; C.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机械,做功功率越大,故C错误; D.机械效率是指有用功与总功的比值,额外功一定时,增加有用功可以提高机械效率,故D正确。 故选D。 6.C 【详解】A.使用滑轮组提升物体,相同时间内,物体移动的距离小于绳子自由端移动的距离,由图得,物体上升的速度为 故A错误; B.滑轮组 重物的重力为 不计绳重和摩擦时,有得,动滑轮的重为 故B错误; C.该滑轮组的机械效率为 故C正确; D.滑轮组的机械效率与提升物体的速度无关,故D错误。 故选C。 7.C 【详解】A.人以正常速度在平直的公路上骑自行车时1s大约做的功是70J,功率为 故A不符合题意; B.托起两个鸡蛋的力约为1N,把2个鸡蛋匀速举高1m做功约 故B不符合题意; C.一桶20L纯净水的质量 一桶20L纯净水所受重力 20L纯净水匀速举高1m做功约 故C符合题意; D.用动滑轮提升物体时,克服动滑轮的自身重力所做的功和绳索与滑轮的摩擦所产生的功,都是额外功,假如没有摩擦,只是没有了克服摩擦做的额外功,有用功小于总功,根据可知,动滑轮机械效率小于100%,故D不符合题意。 故选C。 8.B 【详解】钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆; A.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意; B.笤帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意; C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意; D.剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意; 故选B。 9.C 【详解】AB.如图所示,甲有2根绳子承担总重力,乙有3根绳子承担总重力,则 故乙滑轮组更省力,同等情况下,乙绳子端移动距离更大,速度更快。故AB错误; CD.不计绳重及摩擦,两个滑轮组机械效率均为 即甲乙的效率是相同的,故C正确,D错误。 故选C。 10.C 【详解】A.铁丝剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意; B.镊子在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B不符合题意; C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C符合题意; D.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。 故选C。 11.C 【详解】ABC.已知OA=OB,作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中,由三角形相似可知,动力臂等于阻力臂,始终是等臂杠杆,由于物体的重力G不变,则F不变,故C正确,AB错误; D.若将拉力F换成重物G,动力和阻力相等,动力臂等于阻力臂,动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,此时杠杆平衡,故D错误。 故选C。 12.C 【详解】AB.因无法确定动力臂的大小,所以无法确定它是哪种杠杆,故AB不符合题意; C.支点与动力作用点之间的连线OA是最长的动力臂,此时动力最小,根据杠杆平衡条件可知,此时的最小动力 故C符合题意; D.物体的重力大小等于杠杆所受的阻力,但两个力的受力物体不同,故D不符合题意。 故选C。 13.D 【详解】两次抬起水泥板时,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以阻力臂都等于动力臂的二分之一,即动力臂都是阻力臂的2倍;根据杠杆的平衡条件可得 所以前后两次所用的力相同,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 14. 省力 80% 【详解】[1]由图得,这种引重车得动力臂大于阻力臂,相当于省力机械。 [2]若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m,高0.8m,此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N(不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦)此装置的机械效率为 15.900 【详解】根据题意可知,小明推力做的功为总功,总功为 克服货物的重力做的功为有用功,根据机械效率 可知,货物的重力为 16.60% 【详解】工人沿斜面拉物体做的有用功为 工人沿斜面拉物体做的总功为 则此斜面机械效率为 17.(1) (2) (3) 【详解】(1)支点为O,延长拉力F的作用线,过支点O作 F作用线的垂线段,即力臂L,如图所示: (2)绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示: (3)由实物图可知,灯L1与L2串联,电流表测串联电路的电流,开关控制整个电路,电压表则L1两端的电压,如图所示: 18.(1) 左 便于测量力臂 (2) 2 偏小 (3) 不变 变小 (4)C 【详解】(1)[1][2]安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,右端下沉,左端上翘,应将平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡;调节天平在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,便于测量力臂大小。 (2)[1][2]设一个钩码的重力为G,杠杆一格长为L,由杠杆平衡条件得到 3G 4L=F 3L F=4G=4 0.5N=2N 若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,由于右侧已经存在杠杆的力与力臂的乘积,故弹簧测力计的示数会偏小。 (3)[1][2]图丙中,始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,阻力大小不变,阻力臂变小;拉力始终垂直于杠杆拉,拉力(动力)的力臂不变,由杠杆平衡条件可知,拉力变小。 (4)实验中小明的实验方式,杠杆支点左侧钩码数量过多,每个钩码对杠杆的拉力对应每个拉力的力臂,力和力臂数目过多,不易得出结论,故选C。 19.(1) (2) 【详解】(1)图中连接动滑轮绳子的股数是2股,则绳末端移动的距离为 工人拉力做的功为 (2)该装置的机械效率为80%,做的有用功为 则装饰材料的重力为 20.(1) 定 不能 (2) 不变 减小 (3) 【详解】(1)[1][2]图甲中A、B滑轮的轴心不随圆轮的转动而移动,即其轴心是固定不动的,所以A、B都是定滑轮,使用时不能省力,但能改变力的方向。 (2)[1][2]电梯匀速上升的过程中,轿厢的质量不变,速度不变,所以轿厢的动能不变;配重的质量不变,轿厢上升时配重高度下降,所以配重的重力势能减小。 (3)[1]由图乙可知,电梯匀速运行阶段,轿厢运行的时间 轿厢的速度 配重下降的高度等于轿厢上升的高度,配重下降的高度 配重的重力 则配重的重力做功 [2]电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力 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 $$