第11章《 简单机械》单元测试卷-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练[北师大版(北京) (2024)]

第11章《简单机械》单元测试卷（原卷版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、训练范围：北京版八年级下册第11章。 2、g=10N/kg。 一、单选题 1．如图所示，小明分别用一个定滑轮和一个动滑轮将同一物体匀速提升相同高度的过程中（　　） A．使用动滑轮更省力，所以效率高 B．使用定滑轮效率高，但是费力 C．两种情况下做的有用功相同，但是总功一定不同 D．两种情况下做的有用功相同，功率也相同 2．如图所示，滑轮重及绳与滑轮的摩擦均不计。向上拉绳的速度是0.6m/s，拉绳的力F是12N。由此可知（　　） A．物重是36N，物体的速度是0.2m/s B．物重是24N，物体的速度是0.3m/s C．物体受到的摩擦力是36N，物体的速度是0.2m/s D．物体受到的摩擦力是24N，物体的速度是0.3m/s 3．下列实例中，属于费力杠杆的是（　　） A． 撬杠 B．船桨 C．开瓶器 D．核桃夹子 4．重物 G=80 N,用如图所示滑轮组拉动时,在拉力 F为20 N时,恰巧做匀速直线运动,则物体所受摩擦力大小是( ) A．20 N B．90 N C．40 N D．45 N 5．我们周围有各种各样的机械：起重机、机械钟表、瓶起子··各种各样的机械展现了人类的智慧。关于机械的使用，下列说法正确的是（　　） A．使用机械不能省功 B．使用机械一定可以省力 C．使用机械既省力又省距离 D．增大有用功就能提高机械效率 6．前方遇到障碍物时，想将自行车抬起过去时，若要从图中四点选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起。其中最省力的点是（    ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 7．生活中有很多物理知识的应用，下列应用中属于省力杠杆的是（　　） A．食品夹 B．瓶起子 C．赛艇的桨 D．镊子 8．下列生活中的物品可看作杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　） A．  核桃夹 B．  筷子 C．  镊子 D．  天平 9．下列有关功率、机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机器做功一定多 B．机械效率高的机器做功一定快 C．功率大的机器做功一定快 D．做的有用功越多，机械效率就越大 10．（2017•河南卷）如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止．不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是 A．使用定滑轮是为了省力 B．铁块受到绳子的拉力为6N C．铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力 D．若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动 11．下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（  ） A．有用功越多，机械效率越高 B．同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C．额外功越少，机械效率越高 D．同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高 12．如图所示，杠杆处于平衡状态，若在此基础上，分别把两侧所挂钩码都远离支点向外移动两个单位长度。或在此基础上，在原钩码下两边各增加一只钩码，则在这两种情况下杠杆分别所处状态应该是（　　） A．左下沉，右下沉 B．右下沉，左下沉 C．右下沉，右下沉 D．左下沉，左下沉 13．下列说法正确的是： A．杠杆一定能够省力 B．定滑轮不能改变力的方向 C．动滑轮既能省力又能改变力的方向 D．滑轮组能省力又但不能改变力的方向 14．如图分析，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 15．如图物体A重200N，物体B重50N，此时物体B匀速下降，若不计动滑轮和绳重，绳子与滑轮的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为（    ）    A．50N B．25N C．100N D．200N 二、多选题 16．下列简单机械中能够省力的是（　　） A．独轮车 B．镊子 C．撬棍 D．天平 17．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验，此时杠杆恰好在水平位置平衡，关于此实验下列说法正确的是（　　） A．若在实验之前杠杆静止但左端偏低，则杠杆仍然平衡 B．利用杠杆重心作为支点的原因是便于测量力臂 C．本实验多次测量的目的是得出普遍规律 D．若在A处的下面加3个钩码，B处的下面加2个钩码，那么杠杆仍然平衡 18．工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物A，不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法正确的是 A．增大提升重物A的高度，可以增大有用功 B．增大提升重物A的高度，可以提高机械效率 C．减小定滑轮的重力，可以减小额外功 D．减小动滑轮的重力，可以提高机械效率 19．2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会主项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，使物体A在5s内匀速上升了1m。已知物体A重300N，不计滑轮组的绳重，滑轮组的机械效率为80%，关于该过程，下列说法正确的是（　　）    A．人对绳子拉力的功率为75W B．该装置所做的有用功为125J C．绳子自由端的速度为0.2m/s D．拉力做的功为375J 20．关于机械效率和功率，下列说法正确的是（　　） A．有用功可能大于额外功 B．机械效率越高的机械，功率就越大 C．做的有用功越多，机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快 三、实验题 21．塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的； （2）通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）； （3）小明觉得为了让弹簧测力计的示数在测量的过程中更加稳定，可以用弹簧测力计拉住绳子的自由段保持静止并读数，也可以测出滑轮组的机械效率，你认为小明的观点正确吗？如不正确，请说明理由： 。 22．小宁在做“探究杠杆平衡的条件”的实验，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、细线、若干个相同的钩码以及弹簧测力计： （1）开始时杠杆静止在如图甲所示的位置；此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；实验前小宁首先应将平衡螺母向 调，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处主要是 ； （2）调好后，他在杠杆左、右两侧的不同位置挂上不同数量的钩码，直至杠杆水平平衡（如图乙）；记录钩码的位置和数量；反复实验几次后，记录的数据如下表；分析前3次实验数据可知，杠杆的平衡条件是： ；根据此结论，第4次实验时右侧钩码数应为 ； 次数 左侧钩码位置（格数） 左侧钩码数 右侧钩码位置（格数） 右侧钩码数 1 1 2 2 1 2 2 3 3 2 3 4 3 3 4 4 5 2 2 （3）在接下来的探究中，他在左侧悬挂4个钩码（每个钩码重0.5N），右侧改用弹簧测力计测量拉力，他先将弹簧测力计竖直向下拉，然后慢慢的向右倾斜，如图丙所示，在此过程中，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”），当倾斜到图示位置时，弹簧测力计的读数是 N； （4）为使结论更加可信，小宁又将装置进行改装后继续实验，如图丁，分析记录的数据后发现无法得出（2）中的结论，原因是： 。 23．实验课上，同学们按照老师出示的课时达标评价，对“杠杆的平衡条件”进行了探究。 （1）小明实验前的情况如图（甲）所示，他应将杠杆两端的螺母向 调节（选填“左”或“右”）； （2）小花通过实验收集到下表的实验数据后，分析数据得出杠杆的平衡条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂。你认为她的分析及结论是否正确 ，为什么 ？ 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 5 5 2 2 3 6 6 3 3 4 2 2 4 （3）实验中，老师让同学们进行了如下操作：如图乙，在A点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数；接着，拉力F向左倾斜，使杠杆仍然在水平位置平衡，观察弹簧测力计示数的变化。老师要求同学们这样操作的目的是什么 ？ 24．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重给实验带来的影响；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节；挂上钩码后再使杠杆在水平位置平衡，目的是 。 如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （1）将表格中的实验数据补充完整； （2）小明的第3次实验存在错误，其错误是 ； （3）实验中多次测量的目的是 。 25．在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的实验数据如下表：   次数   钩码总重   G/N 钩码上升的高度   h/m 绳端的拉力    F/N 绳端移动距离   s/m 机械效率   η    1   4   0.1   1.8   0.3     74%    2   6   0.1   2.4   0.3     83%    3   4   0.1   1.4   0.5     57%    4   4   0.2   1.4   1.0     57% （1）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可提高滑轮组的机械效率。 （2）分析第1、3次实验数据可知：滑轮组的机械效率与 有关。 （3）分析 两次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 四、科普阅读题 26．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 。 五、计算题 27．装卸工人要将质量的木箱搬到车上。他将一块长木板搭在车厢上构成一个斜面（如图所示），然后站在车上用的力沿长木板将木箱从A点匀速拉到B点，这个过程用了的时间。已知，，取。求这个过程中斜面的机械效率。 28．如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体，假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和轮轴摩擦，已知小明的质量为50kg，物体的重力为540N，物体10s上升的高度为2m，动滑轮的重力为60N，小明双脚与地面的总接触面积是500cm2，（g=10N/kg） 求： （1）滑轮组的机械效率； （2）小明拉绳的功率； （3）当提升该物体时，小明对高台的压强。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11章《简单机械》单元测试卷（解析版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1、训练范围：北京版八年级下册第11章。 2、g=10N/kg。 一、单选题 1．如图所示，小明分别用一个定滑轮和一个动滑轮将同一物体匀速提升相同高度的过程中（　　） A．使用动滑轮更省力，所以效率高 B．使用定滑轮效率高，但是费力 C．两种情况下做的有用功相同，但是总功一定不同 D．两种情况下做的有用功相同，功率也相同 【答案】C 【详解】甲图是定滑轮，乙图是动滑轮。 A．使用动滑轮可以省力，克服摩擦和动滑轮的重力做额外功，所以效率低，故A不符合题意； B．使用定滑轮只克服摩擦做额外功，效率高，但不省力，也不费力，故B不符合题意； CD．同一物体匀速提升相同高度，根据可知，有用功相同，使用动滑轮做的额外功较多，总功等于有用功和额外功之和，所以使用动滑轮做的总功较大，由于两者速度未知，所用的时间未知，由可知，功率大小未知，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 2．如图所示，滑轮重及绳与滑轮的摩擦均不计。向上拉绳的速度是0.6m/s，拉绳的力F是12N。由此可知（　　） A．物重是36N，物体的速度是0.2m/s B．物重是24N，物体的速度是0.3m/s C．物体受到的摩擦力是36N，物体的速度是0.2m/s D．物体受到的摩擦力是24N，物体的速度是0.3m/s 【答案】C 【详解】由图可知，n=3，则物体的速度为 由于是水平使用滑轮组，滑轮重及绳与滑轮的摩擦均不计，则物体受到的摩擦力为 而物重无法计算。 故选C。 3．下列实例中，属于费力杠杆的是（　　） A． 撬杠 B．船桨 C．开瓶器 D．核桃夹子 【答案】B 【详解】A．撬杠在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．船桨在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．开瓶器在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．核桃夹子在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 4．重物 G=80 N,用如图所示滑轮组拉动时,在拉力 F为20 N时,恰巧做匀速直线运动,则物体所受摩擦力大小是( ) A．20 N B．90 N C．40 N D．45 N 【答案】C 【详解】F为20 N，则动滑轮轴上的力为40 N，因物体做匀速直线运动受平衡力作用，摩擦力等于动滑轮轴上的拉力大小，故选C． 5．我们周围有各种各样的机械：起重机、机械钟表、瓶起子··各种各样的机械展现了人类的智慧。关于机械的使用，下列说法正确的是（　　） A．使用机械不能省功 B．使用机械一定可以省力 C．使用机械既省力又省距离 D．增大有用功就能提高机械效率 【答案】A 【详解】ABC．使用机械如果省力了，根据功的原理可知，就一定费距离，使用机械时，如果省了距离，根据功的原理可知，就一定费了力，但都不能省功，故A正确，BC错误； D．机械效率是指有用功所占总功的比例，与做功多少无关，增大有用功，总功的大小未知，无法知道机械效率的大小。故D错误。 故选A。 6．前方遇到障碍物时，想将自行车抬起过去时，若要从图中四点选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起。其中最省力的点是（    ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 【答案】A 【详解】根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起，是围绕后轮转轴为支点，力的方向是竖直向上的，所以在A点施加竖直向上的力时，此时的力臂是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时所用的力是最小的。 故选A。 7．生活中有很多物理知识的应用，下列应用中属于省力杠杆的是（　　） A．食品夹 B．瓶起子 C．赛艇的桨 D．镊子 【答案】B 【详解】A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意； C．赛艇的桨在使用时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 8．下列生活中的物品可看作杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　） A．  核桃夹 B．  筷子 C．  镊子 D．  天平 【答案】A 【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选A。 9．下列有关功率、机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机器做功一定多 B．机械效率高的机器做功一定快 C．功率大的机器做功一定快 D．做的有用功越多，机械效率就越大 【答案】C 【详解】试题分析：①功率是描述物体做功快慢的物理量； ②物体做功的多少决定于功率和时间； ③有用功与总功的比值叫机械效率，机械效率与功率没有关系． 解：A、物体做功多少与功率和做功时间成正比，时间不确定，做功多少不能确定．此选项错误； B、机械效率与功率之间没有必然的联系．此选项错误； C、功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，说明物体做功越快．此选项正确． D、有用功与总功的比值叫机械效率，只知道有用功多，机械效率不一定越大，此选项错误． 故选C． 【点评】此题考查的是我们对功率、功、机械效率及机械省力情况的理解，需要清楚两点：效率与功率没有关系，机械省力情况与功率大小，效率大小无关． 10．（2017•河南卷）如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止．不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是 A．使用定滑轮是为了省力 B．铁块受到绳子的拉力为6N C．铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力 D．若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动 【答案】B 【详解】A．使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向，故使用定滑轮是为了改变力的方向，故A错误； B．铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N，故B正确； C．铁块对桌面的压力，受力物体是桌面，铁块的重力的受力物体是铁块，二力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故C错误； D．剪断绳子前，铁块是静止的，剪断绳子后，铁块由于惯性要保持原来的静止状态，故D错误。 故选B。 11．下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（  ） A．有用功越多，机械效率越高 B．同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C．额外功越少，机械效率越高 D．同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高 【答案】B 【详解】机械效率是有用功与总功的比值，若只知道有用功越多，而总功的多少不确定，则无法判断有用功与总功比值的大小，即不能判断机械效率的高低，故A错误；起重机提起的货物做有用功变化时，所做的额外功基本不变，此时有用功在总功中所占的比重会变大，所以它的机械效率就越大，故B正确；机械效率越高，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，而不是做的额外功越少，故C错误；使用滑轮组做功越快，说明功率越大，但机械效率与功率无关，故D错误，故选B． 点睛：本题考查的是对机械效率的理解，解题时特别要注意功率与机械效率的区别，它们是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系，功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定． 12．如图所示，杠杆处于平衡状态，若在此基础上，分别把两侧所挂钩码都远离支点向外移动两个单位长度。或在此基础上，在原钩码下两边各增加一只钩码，则在这两种情况下杠杆分别所处状态应该是（　　） A．左下沉，右下沉 B．右下沉，左下沉 C．右下沉，右下沉 D．左下沉，左下沉 【答案】B 【详解】设杠杆上每格长度是L，每个钩码的重力是G，开始杠杆平衡时杠杆的力与力臂的乘积为 若把两侧所挂钩码都远离支点向外移动两个单位长度，则左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为 比较乘积的大小可知，杠杆右端下沉；若在原钩码下两边各增加一只钩码，则左、右两侧的力和力臂的乘积分别为 比较乘积的大小可知，此时杠杆的左端下沉。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 13．下列说法正确的是： A．杠杆一定能够省力 B．定滑轮不能改变力的方向 C．动滑轮既能省力又能改变力的方向 D．滑轮组能省力又但不能改变力的方向 【答案】D 【详解】A、杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，因此杠杆可能省力，可能费力，也可能既不省力也不费力，故A错误； B、定滑轮不能省力，但能改变力的方向；故B错误； C、D、动滑轮能够省力，但不能改变力的方向．故C错误，D正确． 故选D． 14．如图分析，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 【答案】C 【详解】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，可以改变力的方向，但不省力也不费力，故用定滑轮沿三个不同方向拉同一重物G，用的拉力大小相等，都等于物体的重力。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 15．如图物体A重200N，物体B重50N，此时物体B匀速下降，若不计动滑轮和绳重，绳子与滑轮的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为（    ）    A．50N B．25N C．100N D．200N 【答案】B 【详解】以B为研究对象，其匀速下降，处于平衡状态，受到的力是平衡的。B重50N，故它受到的向上的拉力为50N。有两段绳子与动滑轮接触，故每段绳子上承受的力为 绳子对A的拉力为25N。B匀速下降，A匀速向左运动。故A处于平衡状态，拉力与摩擦力平衡，故A受到的摩擦力也为25N。 故ACD错误，B正确。 故选B。 二、多选题 16．下列简单机械中能够省力的是（　　） A．独轮车 B．镊子 C．撬棍 D．天平 【答案】AC 【详解】AC．独轮车、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故AC符合题意； B．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； D．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选AC。 17．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验，此时杠杆恰好在水平位置平衡，关于此实验下列说法正确的是（　　） A．若在实验之前杠杆静止但左端偏低，则杠杆仍然平衡 B．利用杠杆重心作为支点的原因是便于测量力臂 C．本实验多次测量的目的是得出普遍规律 D．若在A处的下面加3个钩码，B处的下面加2个钩码，那么杠杆仍然平衡 【答案】ACD 【详解】A．在实验之前杠杆静止但左端偏低，杠杆处于平衡状态（不一定要水平平衡），故A正确； B．杠杆重心作为支点，可以消除重力对杠杆平衡的影响，故B错误； C．探究杠杆平衡条件多次测量的目的是得出普遍规律，故C正确； D．设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为l，由杠杆平衡条件可知 3G×2l=2G×3l 故D正确。 故选ACD。 18．工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物A，不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法正确的是 A．增大提升重物A的高度，可以增大有用功 B．增大提升重物A的高度，可以提高机械效率 C．减小定滑轮的重力，可以减小额外功 D．减小动滑轮的重力，可以提高机械效率 【答案】AD 【详解】A．由W有=Gh可知，增大提升重物A的高度，可以增大有用功，故A正确； B．滑轮组的机械效率η=，可以看出滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故B错误； C．定滑轮的重力不会影响额外功，而动滑轮的重力会影响额外功，故C错误； D．不计绳重和摩擦，由公式η=可知，减小动滑轮的重力，可以提高机械效率，故D正确． 19．2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会主项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，使物体A在5s内匀速上升了1m。已知物体A重300N，不计滑轮组的绳重，滑轮组的机械效率为80%，关于该过程，下列说法正确的是（　　）    A．人对绳子拉力的功率为75W B．该装置所做的有用功为125J C．绳子自由端的速度为0.2m/s D．拉力做的功为375J 【答案】AD 【详解】B．该装置所做的有用功 W有＝Gh＝300N×1m＝300J 故B错误； D．由可知，拉力做的功 故D正确； A．拉力做功的功率 故A正确； C．由图可知动滑轮上绳子段数n＝3，绳子自由端移动的距离 s＝nh＝3×1m＝3m 绳子自由端的速度 故C错误。 故选AD。 20．关于机械效率和功率，下列说法正确的是（　　） A．有用功可能大于额外功 B．机械效率越高的机械，功率就越大 C．做的有用功越多，机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快 【答案】AD 【详解】A．使用机械时，总功包括有用功和额外功两部分，有用功可能大于、等于或小于额外功，故A正确； B．功率描述物体做功快慢，与机械效率高低无关，故B错误； C．有用功与总功之比是机械效率，有用功多，总功不确定，使用机械效率不能确定，故C错误； D．功率描述物体做功快慢，所以功率大，做功一定快，故D正确。 故选AD。 三、实验题 21．塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的； （2）通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）； （3）小明觉得为了让弹簧测力计的示数在测量的过程中更加稳定，可以用弹簧测力计拉住绳子的自由段保持静止并读数，也可以测出滑轮组的机械效率，你认为小明的观点正确吗？如不正确，请说明理由： 。 【答案】 丙 1、3 不正确；因为静止时无法测出摩擦力大小 【详解】（1）[1]由表中数据可知，在第4次实验中 承担物重的绳子股数 所以该实验是由图丙所示装置来完成的。 （2）[2]比较1、3两次实验数据，n的值相同，提升的物体重力变大，物体被提升的高度相同，机械效率变大，可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 （3）[3]为了测量绳子自由端的拉力，应该在缓慢匀速提升时读数，此时系统处于平衡状态，此时测得的拉力才是准确的；如果在弹簧测力计静止时读数，则没有测量出摩擦力，拉力的测量值偏小，所以是错误的。 22．小宁在做“探究杠杆平衡的条件”的实验，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、细线、若干个相同的钩码以及弹簧测力计： （1）开始时杠杆静止在如图甲所示的位置；此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；实验前小宁首先应将平衡螺母向 调，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处主要是 ； （2）调好后，他在杠杆左、右两侧的不同位置挂上不同数量的钩码，直至杠杆水平平衡（如图乙）；记录钩码的位置和数量；反复实验几次后，记录的数据如下表；分析前3次实验数据可知，杠杆的平衡条件是： ；根据此结论，第4次实验时右侧钩码数应为 ； 次数 左侧钩码位置（格数） 左侧钩码数 右侧钩码位置（格数） 右侧钩码数 1 1 2 2 1 2 2 3 3 2 3 4 3 3 4 4 5 2 2 （3）在接下来的探究中，他在左侧悬挂4个钩码（每个钩码重0.5N），右侧改用弹簧测力计测量拉力，他先将弹簧测力计竖直向下拉，然后慢慢的向右倾斜，如图丙所示，在此过程中，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”），当倾斜到图示位置时，弹簧测力计的读数是 N； （4）为使结论更加可信，小宁又将装置进行改装后继续实验，如图丁，分析记录的数据后发现无法得出（2）中的结论，原因是： 。 【答案】 是 右 便于读取力臂 5 变大 1.8 杠杆自重影响杠杆的平衡 【详解】（1）[1]如图甲所示，开始时杠杆处于静止状态，此时杠杆是平衡状态。 [2]为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆右端的螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [3]杠杆在水平位置平衡，力臂与杠杆重合，便于测量力臂的大小。 （2）[4]分析数据得，杠杆平衡的条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂 即。 [5]假设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格长为L，由杠杆的平衡条件得 2G×5L=nG×2L 解得，n=5。 （3）[6]当拉力F向右倾斜时，拉力F力臂变小，要保持杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，因阻力和阻力臂不变，则拉力将变大，即弹簧测力计的示数将变大。 [7]由图可知，该弹簧测力计的分度值是0.1N，指针所在位置是1.8N。 （4）[8]若用图丁所示装置进行探究，杠杆的重力的作用线没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响；因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。 23．实验课上，同学们按照老师出示的课时达标评价，对“杠杆的平衡条件”进行了探究。 （1）小明实验前的情况如图（甲）所示，他应将杠杆两端的螺母向 调节（选填“左”或“右”）； （2）小花通过实验收集到下表的实验数据后，分析数据得出杠杆的平衡条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂。你认为她的分析及结论是否正确 ，为什么 ？ 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 5 5 2 2 3 6 6 3 3 4 2 2 4 （3）实验中，老师让同学们进行了如下操作：如图乙，在A点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数；接着，拉力F向左倾斜，使杠杆仍然在水平位置平衡，观察弹簧测力计示数的变化。老师要求同学们这样操作的目的是什么 ？ 【答案】 右 不正确 见解析 见解析 【详解】（1）[1]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，两端的平衡螺母应向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2][3]力的单位是N，力臂的单位是cm，两个物理量的单位不相同，不能进行加减运算，所以她的分析及结论不正确。 （3）[4]如图，杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂在杠杆上，力臂是作用点到支点的距离；弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，改变了拉力方向，观察拉力大小，可判断“动力乘以动力作用点到支点的距离等于阻力乘以阻力作用点到支点的距离”是否成立。 24．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重给实验带来的影响；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节；挂上钩码后再使杠杆在水平位置平衡，目的是 。 如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （1）将表格中的实验数据补充完整； （2）小明的第3次实验存在错误，其错误是 ； （3）实验中多次测量的目的是 。 【答案】 水平 左 左 便于测量力臂 15 2 L1读错了 避免偶然性，便于寻找普遍规律 【详解】[1]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响。 [2][3]如果发现杠杆左端偏高，即杠杆右端偏低，说明杠杆的重心在支点右侧，则可将两端的平衡螺母向左调节，使杠杆的重心左移。 [4]挂上钩码后再调节钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，此时钩码的拉力垂直于杠杆向下，力臂在杠杆上，目的是便于测量力臂。 （1）[5]由左图可知，第1次实验的阻力臂为 L2＝3×5cm＝15cm [6]由第二幅图可知，第2次实验的阻力为 F2＝4×0.5N＝2N 也可由杠杆平衡条件得出。 （2）[7]第3次实验时，拉力F1未与杠杆垂直，所以动力臂不在杠杆上，图中L1的测量错误。 （3）[8]进行多次测量可以得出多组数据，避免实验结论的偶然性，便于寻找普遍规律。 25．在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的实验数据如下表：   次数   钩码总重   G/N 钩码上升的高度   h/m 绳端的拉力    F/N 绳端移动距离   s/m 机械效率   η    1   4   0.1   1.8   0.3     74%    2   6   0.1   2.4   0.3     83%    3   4   0.1   1.4   0.5     57%    4   4   0.2   1.4   1.0     57% （1）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可提高滑轮组的机械效率。 （2）分析第1、3次实验数据可知：滑轮组的机械效率与 有关。 （3）分析 两次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 【答案】 增大物重 动滑轮重力 3和4 【详解】（1）[1]使用同一个滑轮组，物重变重，机械效率变高，故结论是使用同一滑轮组，提高物重可以提高机械效率。 （2）[2]1，3实验对比，物重相同，动滑轮的数目不同，滑轮组的机械效率不同，故滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。 （3）[3]探究机械效率与高度的关系，即高度是变量，高度不同，物重相同，动滑轮数目相同，故选择3、4组实验。 四、科普阅读题 26．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 。 【答案】(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。 五、计算题 27．装卸工人要将质量的木箱搬到车上。他将一块长木板搭在车厢上构成一个斜面（如图所示），然后站在车上用的力沿长木板将木箱从A点匀速拉到B点，这个过程用了的时间。已知，，取。求这个过程中斜面的机械效率。 【答案】 【详解】解：木箱的重力 工人师傅对木箱做的有用功 拉力做的总功 这个过程中斜面的机械效率 答：这个过程中斜面的机械效率为。 28．如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体，假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和轮轴摩擦，已知小明的质量为50kg，物体的重力为540N，物体10s上升的高度为2m，动滑轮的重力为60N，小明双脚与地面的总接触面积是500cm2，（g=10N/kg） 求： （1）滑轮组的机械效率； （2）小明拉绳的功率； （3）当提升该物体时，小明对高台的压强。 【答案】（1）90%；（2）120W；（3）1.4×104Pa 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组承担重物的绳子段数n=3，则小明拉绳的拉力为 F= 则滑轮组的机械效率为 η=90% （2）小明拉绳作的功为 W总=Fs=Fnh=200N×3×2m=1200J 则小明拉绳的功率为 P= （3）当提升该物体时，小明对高台的压力为 F压=G人+F=m人g+F=50kg×10N/kg+200N=700N 则小明对高台的压强为 p=1.4×104Pa 答：（1）滑轮组的机械效率为90%； （2）小明拉绳的功率为120W； （3）当提升该物体时，小明对高台的压强为1.4×104Pa。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$