第十二章 简单机械 整合提升 2024-2025学年初中物理（人教版北京专用）八年级下册

第十二章复习 本章整合提升 第十二章 简单机械 目 录 01 考点突破 02 素养提升 考点一　杠杆 1. 在如图所示的工具中，使用时属于省力杠杆的是（　A　） A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2. （2024·烟台）骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（　D　） A. 图甲：手托重物时，可视为省力杠杆 B. 图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C. 图乙：踮脚时，可视为费力杠杆 D. 图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 3. 如图所示为工人师傅用笤帚扫地的情景，若把左手握处视作支点，则笤帚是 　费力　（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，就扫地的过程分析，使用这样的杠杆的好处是 　省距离　。 第3题 费力　 省距离　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4. 如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ＝45°时，拉力F＝ 　150　N。若保持拉力沿水平方向，让细杆按顺时针方向缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力F将 　变大　（填“变大”或“变小”）。　 150　 变大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 5. （2024·成都）如图甲，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成，其简化示意图如图乙所示，灯头OAB可视作绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出： ① 灯头受到的重力G的示意图。 ② 拉力F的力臂l。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 考点二　滑轮和滑轮组 6. 星星同学用如图所示的装置运送物体A，下列说法正确的是（　B　） A. 图中的动滑轮相当于一个费力杠杆 B. 图中的定滑轮只能改变拉力的方向 C. 绳子自由端下拉1m，物体A上升3m D. 质量为60kg的星星同学利用此滑轮组可以提起200kg的物体A 第6题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 7. 如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 考点三　机械效率 8. （2023·永州）如图所示，将一个重为9N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s＝1.2m，物体升高的高度h＝0.3m，则（　D　） A. 物体所受的摩擦力为3.6N B. 物体克服重力做的功为4.32J C. 拉力做的功为2.7J D. 斜面的机械效率为62.5％ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 9. 如图所示，小明同学用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使物体A在20s时间内匀速前进2m，地面对物体A的摩擦力为150N，小明施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则物体A的速度为 　0.1　m/s，拉力F的功率为 　30　W，滑轮组的机械效率为 　50％　。 0.1　 30　 50％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 10. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：① 将杠杆的O点悬挂，并能自由转动，在A点悬挂总重为6N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止。其中AO＝10cm，AB＝20cm。② 竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的示数为2.5N。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （1） 杠杆缓慢转动时，其机械效率为 　80％　。 （2） 若只将弹簧测力计竖直向上拉的作用点由B点移至C点，O点和A点位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦阻力），则杠杆的机械效率将 　不变　（填“变大”“变小”或“不变”）。 80％　 不 变　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 11. 如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80％，g取10N/kg。 （1） 求提升重物做的有用功。 解：（1） 提升重物做的有用功W有用＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.4×104J 第11题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （2） 求绳端的拉力。 解：（2） 由η＝×100％可得拉力做的总功W总＝＝＝3×104J；由图可知，承担物重的绳子股数n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3h＝3×2m＝6m；由W总＝Fs可得拉力F＝＝＝5000N 第11题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （3） 若动滑轮的质量为40kg，则克服摩擦和钢丝绳重所做的功是多少？ 解：（3） W额外＝W总－W有用＝3×104J－2.4×104J＝6000J，提升动滑轮做的额外功W额外1＝G动h＝m动gh＝40kg×10N/kg×2m＝800J，克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功W额外2＝W额外－W额外1＝6000J－800J＝5200J 第11题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 12. （2024·长春）如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（　D　） A. 人对车不做功 B. 车是定滑轮 C. 车是费力杠杆 D. 车是省力杠杆 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 13. 如图所示是仿照人的手臂设计的我国空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是（　A　） A. 用镊子夹砝码 B. 用羊角锤起钉子 C. 用钢丝钳剪铁丝 D. 用瓶盖起子起瓶盖 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 14. 如图所示，分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图所示，则（　B　） A. 利用丙方式提升M时省力 B. 丙方式的机械效率小于乙方式的机械效率 C. F乙和F丙两个力所做的功相同 D. F甲做的功的功率一定小于F乙的 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 15. （2024·北京顺义期末）我国民俗活动丰富多彩。在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图所示，小孩坐在篮子里，若小孩和篮子的总质量为16kg，提纽在O点处，当用轻质线将秤砣挂在B点处时，杆秤处于水平平衡状态（忽略杆及秤钩重），此时OA＝5cm，OB＝40cm。下列说法正确的是（　B　） B A. 该秤砣的质量为4kg B. 提纽位置保持在O点处不变，若小孩和篮子总质量小于16kg，则杆秤水平平衡时，秤砣的悬挂点在B点左侧 C. 称量质量保持16kg不变，若将提纽改在O'点处进行称量，则杆秤水平平衡时，秤砣的悬挂点在B点左侧 D. 若提纽在O'点处进行称量，则杆秤量程将变大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 16. （2024·兰州）（多选题）如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1×103N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在8s内上升了10m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是（　ACD　） A. 拉力F的大小为400N B. 拉力F的功率为1250W C. 克服动滑轮重力做功为2000J D. 滑轮组的机械效率约为83.3％ ACD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 17. 如图甲所示，轻质杠杆可绕O点转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC，则F为 　6　N。保持杠杆水平静止，将F的作用点从B移至C，此过程中F的方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 　小　，F与的关系图线为图乙中的①；若仅将上述步骤中的物体M从A移至B，F与的关系图线为图乙中的 　②　（填序号）。　 6　 小　 ②　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 18. 如图所示，小陈用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＞G2，则所用的拉力F1 　＞　F2，所做的额外功W1 　＝　W2，其机械效率η1 　＞　η2。（填“＞”“＜”或“＝”） ＞　 ＝　 ＞　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 19. 如图所示，AC为轻质杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆所受阻力F2及阻力臂l2和杠杆在如图所示位置平衡时受到的最小动力F1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 20. 不计绳重、动滑轮重及摩擦，请按要求画出滑轮组的绕线方法。要求：F＝G；可以改变施力方向。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 21. （2024·北京朝阳一模）汽车起重机在吊起重物时，必须综合考虑重物所受的重力、吊臂的长度及仰角等因素，以确定起吊设备和起吊方式，避免发生地面塌陷或吊臂断裂等生产事故，确保吊重作业的安全和高效运行。如图所示的起重机，其自重为3×105N，吊臂的长度可以在10～30m之间变化，动力系统A允许提供的动力与动力臂的乘积（称为起重机的力矩）最大值为1.2×106N·m，可以吊起距吊臂支点O水平距离3～20m范围内的重物，其工作时与水平地面的总接触面积为2m2。不计吊臂重、滑轮重和绳重，求该起重机在最大力矩工作时： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 解：（1） 允许吊起重物的最小重力为G小，F1l1＝G小l2，即1.2×106N·m＝G小×20m，解得G小＝6×104N；允许吊起重物的最大重力为G大，F1l1＝G大l2'，即1.2×106N·m＝G大×3m，解得G大＝4×105N；故允许吊起重物所受重力的范围为6×104～4×105N （1） 允许吊起重物所受重力的范围。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （2） 水平地面受到的最大压强。 解：（2） p＝＝＝＝3.5×105Pa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 $$