期末专题复习：专题（六）　简单机械 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

专题（六）　简单机械 期末复习专题 目 录 01 分类突破 02 综合提升 考向一　杠杆 1. （2024·北京朝阳一模）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　A　） A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2. 如图所示，质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上，现在A端施加拉力F，缓慢抬起直杆直至竖直。B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，该过程中拉力F的大小将（　C　） A. 保持不变 B. 先减小后增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 3. 如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA＝，重力G＝600N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为 　200　N；若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F应为 　300　N。 200　 300　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 4. 如图甲所示为一种蔬菜挤水器，其手柄可以看成一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力臂l2及在A点施加的最小动力F1的示意图。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 5. 小林在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1） 实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 　平衡　（填“平衡”或“非平衡”）状态。为方便实验，使杠杆在水平位置平衡，小林需将杠杆右端的平衡螺母向 　右　（填“左”或“右”）调节。 　　 平衡　 右　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （2） 如图乙所示，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上 　1　个同样的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向着远离支点的方向各移动一小格，则杠杆 　左　（填“左”或“右”）端会下沉。 1　 左　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （3） 为改变力的方向，小林在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，如图丙所示，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转时，杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计的示数将 　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （4） 该实验中，要进行多次测量，其目的是 　排除偶然性，寻找普遍规律　。 变大　 排除偶然性，寻找普遍规律　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 考向二　滑轮 6. 如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以10cm/s的速度匀速上升，已知物体A重480N，每个滑轮重120N，工人重600N；不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　A　） A. 支架受到滑轮组的拉力为1020N B. 工人对绳子自由端的拉力为240N C. 工人对地面的压力为900N D. 10s内绳子自由端移动的距离是1m 第6题 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 7. 一辆卡车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可将卡车从泥潭中拉出，你认为甲方式中滑轮的作用是 　改变力的方向　；设两种不同方式将卡车拉出泥潭施加的力分别为F1、F2，则F1 　＞　（填“＞”“＜”或“＝”）F2；如果按乙方式，人拉绳子移动了1m，那么卡车被拉动了 　0.5　m。 改变力的方向　 ＞　 0.5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 8. 图中的每个滑轮重为0.5N，物体A重为6N，托板重为1N。在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则： （1） 拉力F的大小为 　2　N。 （2） 物体A上升的速度为 　0.15　m/s。 （3） 天花板对定滑轮的拉力大小为 　4.5　N。 2　 0.15　 4.5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 考向三　机械效率 9. （2023·荆州）一名同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60％，则下列说法中，正确的是（　D　） A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 拉力做的有用功为500J C. 拉力做的额外功为150J D. 拉力做功的功率为25W D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 10. 建筑工地上用起重机把重为1×104N的建筑材料匀速提升了9m，起重机做的有用功为 　9×104　J，若起重机的机械效率为45％，则做的总功为 　2×105　J。 9×104　 2×105　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 11. （2023·泸州）小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面的高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P＝ 　0.32　W，斜面的机械效率η＝ 　62.5　％，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f＝ 　0.3　N。 0.32　 62.5　 0.3　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 12. （2023·绥化）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用如图甲、乙、丙所示的三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表所示。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 实验 序号 钩码 重力 G/N 提升 高度 h/m 绳端 拉力 F/N 绳端移 动距离 s/m 机械 效率 η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3％ 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0％ （1） 在实验中，应沿竖直方向 　匀速　拉动弹簧测力计。 （2） 第1次实验中，弹簧测力计的示数如图戊所示，弹簧测力计的示数是 　1.8　N，机械效率约是 　74.1％　（结果精确到0.1％）。 匀速　 1.8　 74.1％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （3） 由1、2两次实验数据可得出结论： 　使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高　。 （4） 由 　2、3　两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 （5） 在第3次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 　偏低　（填“偏高”“偏低”或“不变”）。 使用同一滑轮组，物重越大，机械效 率越高　 2、3　 偏低　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 13. （2024·北京大兴期末）在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把重为2700N的发动机提起来。卷扬机用1000N的力拉钢丝绳，使发动机以0.2m/s的速度上升1m，求此过程中： （1） 滑轮组做的有用功。 解：（1） 滑轮组做的有用功W有用＝Gh＝2700N×1m＝2700J 第13题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （2） 滑轮组的机械效率。 解：（2） 由图知，n＝3，卷扬机拉力做的总功W总＝Fs＝Fnh＝1000N×3×1m＝3000J，滑轮组的机械效率η＝×100％＝×100％＝90％ 第13题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （3） 卷扬机拉力的功率。 解：（3） 拉力端移动的速度v＝nv物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，卷扬机拉力的功率P＝＝＝Fv＝1000N× 0.6m/s＝600W 第13题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 14. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，如图甲所示，“横木穿插碓头，碓嘴冶铁为之……足踏其末而舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。依据你对机械和功的理解，舂在工作过程中会（　B　） A. 省力 B. 省距离 C. 省功 D. 提高机械效率 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 15. 如图所示的轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA∶AB＝1∶2，轻杆在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的是（　D　） A. 图甲位置，仅增加物重，则拉力变化量与物重变化量之比为3∶1 B. 图甲位置时，拉力大小为15N C. 图甲位置时，该杠杆与镊子类型相同 D. 如图乙所示，保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 16. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为200N的物体匀速提升0.8m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为80％，则下列选项错误的是（　D　） A. 有用功一定是160J B. 总功一定是200J C. 动滑轮重一定是50N D. 拉力大小一定是125N D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 17. （2024·北京）（多选题）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做的功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　AC　） A. 绳子自由端拉力的功率为200W B. 额外功为400J C. 绳子自由端拉力的大小为250N D. 滑轮组的机械效率约为88.9％ AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 18. 某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。（g取10N/kg） （1） 以O为支点，请在图中作出动力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 22 23 （2） 若该同学的质量为50kg，则墙壁对人的支撑力为 　187.5　N。（支点到重力作用线的距离与支点到F作用线的距离之比约为3∶8） （3） 若增大脚尖与墙壁之间的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，则支撑力F将如何变化？ 　变大　。 187.5　 变大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 19. 如图甲所示为一个拔草神器。拔草时，可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意图。请在图乙中画出： （1） A点受到阻力F2的力臂l2。 （2） 作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 20. 如图所示，地面上的工人利用滑轮组向下拉绳提升重物，请画出滑轮组绳子的绕法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 21. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1） 实验前，杠杆左端下沉，如图甲所示，则应将平衡螺母向 　右　（填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡。 　 右　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （2） 调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为 　8.0　cm。 实验 序号 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 8.0　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （3） 分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 　F1l1＝F2l2　（用F1、F2、l1、l2表示）；第3次实验的杠杆类型属于 　费力　（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的工具中有这类杠杆，请举一例： 　扫把（合理即可）　。 （4） 如图丙所示，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将 　C　。 A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小 F1l1＝F2l2　 费力　 扫把（合理即 可）　 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 22. 斜面也是一种简单机械。不同斜面的倾斜程度不同，它们的机械效率是否相同呢？如图所示为小红同学设计的实验装置，实验数据记录在表中，请根据所学物理知识进行回答。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 斜面的 倾斜程度 物块 重/N 斜面 高/m 沿斜面的 拉力/N 斜面 长/m 机械 效率 较缓 10 0.1 5.0 1 20％ 较陡 10 0.3 6.7 1 45％ 最陡 10 0.5 8.4 1 （1） 实验时，用弹簧测力计拉动物块使其做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力 　不是　（填“是”或“不是”）一对平衡力。 （2） 比较表中“ 　物块重/N　”和“ 　沿斜面的拉力/N　”两栏对应的数据，可知斜面是一种 　省力　（填“省力”或“费力”）的简单机械。 不是　 物块重/N　 沿斜面的拉力/N　 省力　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （3） 第三次实验的机械效率约是 　60％　（结果精确到1％）。 （4） 分析表中数据，可以得出的正确探究结论是 　沿斜面拉同一物体，斜面的倾斜程度越大，拉力越大，机械效率也越高　。 60％　 沿斜面拉同一物体，斜面的 倾斜程度越大，拉力越大，机械效率也越高　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23. （2023·眉山）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1000N，动滑轮重力G动＝200N。在工人拉力F作用下，重物匀速上升，30s达到规定高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦。 （1） 求拉力做功的功率。 解：（1） 有用功W有用＝G物h＝1000N×6m＝6000J；额外功W额外＝G动h＝200N×6m＝1200J；总功W总＝W有用＋W额外＝6000J＋1200J＝7200J；拉力做功的功率P＝＝＝240W 第23题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （2） 求滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1％） 解：（2） 滑轮组的机械效率η＝×100％＝×100％≈83.3％ 第23题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 （3） 若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90％，则该重物的重力是多少？ 解：（3） 不计绳重和机械之间的摩擦，根据η＝×100％＝×100％＝×100％可知，机械效率达到90％时，有90％＝×100％，解得：G物'＝1800N 第23题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 $$