第十二章 简单机械 -2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第十二章 简单机械 一、单选题 1．作图分析，比较如图中F1、F2、F3的大小， A．F1>F2>F3 B．F1<F2<F3 C．F1＝F3＝F2 D．无法判断 2．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．撬棒 C．核桃夹 D．筷子 3．弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上哪点时，杠杆在如图所示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 4．如图，在水平放置的轻质杠杆A处挂一重物G，在B端施加一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置，在这个过程中，力F的大小将（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 5．如图所示，用滑轮将型为200N的物体向上提起3m，投力F为150N。在此过程中（　　）    A．动滑轮重为50N B．做的有用功为450J C．做的额外功为600J D．机械效率约为66.7% 6．在日常生活中，经常用到一些小工具，在下图所示的工具中，属于费力杠杆的是（   ） A．镊子 B．钳子 C．起子 D．剪子 二、填空题 7．按照如图的方法进行实验，并把你的结果和结论填在横线上。 （1）由实验可知F1、F2和F3的大小关系为： ； （2）你能得出的实验结论为： 。 （3）小明发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”、“轮轴”），属于 （选填“省力”“费力”）机械。 8．学校每周一的升旗仪式上，国旗冉冉升起，如图旗杆顶上安装的是 滑轮，它虽然不能省力，但它可以改变 。    9．“自拍杆”给家庭合照带来方便，在使用时它属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；“自拍杆”的手柄上刻有凹凸不平的花纹，是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦． 10．图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是由两个杠杆组合而成，图乙为两水平杠杆AO1B、DCO2组合的示意图。已知桶盖重5N，重心位于DC中点的正上方，，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆AO1B和竖直连接杆的质量不计。 （1）杠杆AO1B是 （选填“省力”或“费力”）杠杆； （2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为 N。    11．斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以 （选填“省力”或“省功”）。如图所示的斜面高为h=2m，长为L=5m，现用平行于斜面的拉力F=200N，将一个G=400N的重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端，拉力做的总功是 ，斜面的机械效率是 。    12．如图所示，物体重425N，动滑轮重20N，工人用250N的拉力将重物匀速提升 4m，所用时间为20s，则此过程中额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。 三、实验题 13．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据记录如下表。 次数 钩码重力/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% (1)用笔画线代替绳子，在图中画出绳子绕法 ； (2)在实验操作中应该使钩码 （选填“快速”或“缓慢”）上升； (3)在第2次实验中滑轮组的机械效率为 ；（结果保留一位小数）； (4)第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为 N，滑轮组做的有用功是 J； (5)分析数据可得结论，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”或“越低”）。 四、计算题 14．疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在匀质AB杆的O点将杆悬挂起来，杆重100N，AO长1.5m，OB长0.5m，大壮重为640N，大壮在B端施加竖直向下的拉力，让杆始终平衡在水平位置。求： (1)A端不挂重物时，大壮所施拉力F1的大小； (2)在A端悬挂重为100N的物体时，大壮所施拉力F2的大小； (3)大壮双手能施加的最大拉力为800N，那么在A端最多能挂多重的物体? 五、简答题 15．小明同学想利用杠杆的平衡条件来测量一根质地均匀长木尺的质量。 (1)小明将长木尺平放在支座上，发现长木尺静止在图甲位置，此时长木尺     （处于/不处于）平衡状态。要使它在水平位置平衡，可以将长木尺适当向 （左/右）移动。长木尺在水平位置平衡后，把支座所对的长木尺上的位置记为“O”点，则“O”点就是该长木尺的 ； (2)如图乙，将质量为M的物体挂在长木尺左边某一位置，移动长木尺，直到长木尺能够在支座上重新保持水平平衡，记录图中的两段距离L1和L2。根据杠杆的平衡条件，可以计算出长木尺的质量m= （用题中所给物理量表示）； (3)若该长木尺的质地不均匀，则用该方法测量出的结果将 （仍然准确/不准确）。 16．如图大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。 想想看，为什么会出现这样的笑话？你能解释其中的道理吗？ 17．如图是生产生活中常用的三种类型剪刀的示意图。现在要用剪刀剪铁皮，你会选择哪把剪刀？为什么？ 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 答案 C D B C D A 1．C 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力也不费力，当保持不动时，拉力等于重物重力的大小，因此三种拉法所用的拉力一样大，故C正确． 2．D 【详解】动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。核桃夹、撬棒、羊角锤的动力臂都大于阻力臂，所以它们属于省力杠杆，筷子的动力臂小于阻力臂，所以筷子属于费力杠杆。故D符合题意，ABC不符合题意 故选D。 3．B 【详解】由图知道，O为支点，动力（测力计竖直向上的拉力）作用在B点，若钩码挂在C点或D点，则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动，则杠杆不能处于平衡状态；由图知道，杠杆平衡时，动力臂大小不变，阻力（等于钩码的重力）的大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，当阻力臂最小时，动力是最小的；当钩码挂在B点时，根据力臂的定义知道，此时的阻力臂是最小的，则此时动力最小，测力计的示数最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置，在这个过程中，阻力为重物对杠杆的拉力（等于重物的重力），则阻力大小不变；由题知，动力F始终与杠杆垂直，则动力臂l1不变（始终等于杆的长度OB）；使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置过程中，阻力臂l2会变小，根据F1l1=Gl2可知，拉力F将变小。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．忽略绳重及摩擦，由 可知，动滑轮重为 故A不符合题意； B．该过程所做的有用功为 故B不符合题意； C．绳端移动的距离为 拉力所做的总功为 由 可知额外功为 故C不符合题意； D．由 可得，机械效率为 故D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】试题分析：杠杆分为省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆．当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆．A使用时动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；BCD使用时动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆．故选A 考点：杠杆的分类 7． F1=F2=F3 定滑轮不能省力但能改变施力的方向 省力 轮轴 【详解】（1）（2）[1][2]由图可知，此装置为定滑轮有F1=F2=F3，说明定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小。 （3）[3][4]钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。 8． 定 力的方向 【详解】[1][2]旗杆顶部的滑轮是固定不动的，故该滑轮是定滑轮，使用它可以改变力的方向，但不能省力。 9． 费力 增大 【详解】“自拍杆”在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但可以省距离；“自拍杆”的手柄上刻有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力． 10． 省力 20 【详解】（1）[1]杠杆AO1B支点为O1，动力在A点处，阻力在B点处，作用力在竖直方向上，此时动力臂大于阻力臂，故此杠杆为省力杠杆。 （2）[2]如图所示，在杠杆DCO2中，阻力臂为 动力臂为，根据杠杆平衡条件可得C点处作用力为 若要把桶盖翻开，根据杠杆平衡条件，在杠杆AO1B中，脚对踏板A处的压力至少为 11． 省力 1000J 80% 【详解】[1]使用任何机械都不能省功，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。 [2][3]拉力做的总功为 W总=FL=200N×5m=1000J 有用功为 W有=Gh=400N×2m=800J 该斜面的机械效率为 12． 300 100 85% 【详解】[1]对物体做的有用功为 拉力做的功为 此过程中额外功为 [2]拉力的功率为 [3]滑轮组的机械效率为 13． 缓慢 88.9% 2.2 0.6 越高 【详解】(1)[1]绳子自由端移动的距离与物体提升高度的关系为，绳子的有效股数为 则绳子一端应先从动滑轮连接，如图所示。 (2)[2]在实验操作中应该使钩码缓慢上升，此时测力计示数才等于拉力大小。 (3)[3]在第2次实验中滑轮组的机械效率为 (4)[4][5]由图乙可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为2.2N。滑轮组做的有用功是 (5)[6]分析数据可得结论，使用同一滑轮组，提升的物体起重，滑轮组的机械效率越高。 14．(1)；(2)；(3) 【详解】解：(1)设杆重力的力臂为L0，A端不挂重物时，杠杆在水平位置平衡，O是杠杆支点，则重力的力臂为 根据杠杆的平衡条件得 即 (2)在A端悬挂重为100N的物体时，杠杆在水平位置平衡，O是杠杆支点，AO是阻力臂， OB是动力臂，大壮对杠杆的拉力F2为动力，根据杠杆平衡条件可得 即 (3)大壮重为640N，所以在B端所施最大拉力F2为640N，根据杠杆平衡条件可得 即 答：(1)A端不挂重物时，大壮所施拉力F1的大小为； (2)在A端悬挂重为100N的物体时，大壮所施拉力F2的大小为； (3)大壮双手能施加的最大拉力为800N，那么在A端最多能挂物体的重为。 15． 不处于 右 重心 仍然准确 【详解】(1)[1]从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。图甲中杠杆左低右高，不处于平衡状态； [2]要使它在水平位置平衡，可以将长木尺适当向右移动； [3]长木尺在水平位置平衡后，把支座所对的长木尺上的位置记为“O”点，则“O”点就是该长木尺的重心； (2)[4]由图可知，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺在支座上的位置，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡，需要测量并记录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺重心到支座的距离L2；根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知G1L1=G×L2 即 M1gL1=mgL2 所以直尺的质量 m= (3)[5]若该长木尺的质地不均匀，重心仍然在刻度尺上，则用该方法测量出的结果将仍然准确。 16．见解析 【详解】由图可知，使用的滑轮的轴固定不动，是定滑轮，定滑轮不能省力，由于物体的重力大于小孩的重力，使得小孩被吊了上去。 17．见详解 【详解】由于剪铁皮需要的力较大，为了省力，需要选择省力杠杆，由图片可知，C剪刀的手柄更长，所以使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故选择C剪刀来剪铁皮。 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 $$