第九章 简单机械 2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册

简单机械 一、单选题 1．下面几幅图所示为中国科技馆的部分展品照片，下列说法正确的是（　　） A．图甲“走马灯”：如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将向下运动，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动 B．图乙“空中自行车”：人能够顺利地在钢丝绳上骑车，下面的配重是关键，配重的目的是升高重心，增加稳定度 C．图丙“水转连磨”：水转连磨是利用太阳能加工粮食的机械 D．图丁“球吸现象”：不吹风时，两球静止，当风自下而上吹向两球的中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象 2．小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下沉的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（     ） A．图甲和图乙中右端的平衡螺母都向左调节； B．图甲中右端平衡螺母向右调节，图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中右端平衡螺母向左调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中右端平衡螺母向左调节；图乙中友侧钩码向右移动 3．如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（　　） A．拉力对物体做的功是额外功 B．拉力F做的功是有用功 C．拉力F移动的距离是物体移动距离的3倍 D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 4．如图所示，下列工具中属于省距离杠杆的是（　　） A．甲图中，人用撬棒移动大石头 B．乙图中，羊角锤拔起钉子 C．丙图中，用开瓶器打开瓶盖 D．丁图中，食品夹夹起食物 5．如图所示，固定斜面长为s，高为h，小明用沿斜面向上的推力F将重物从粗糙的斜面底端匀速推到顶端，若此过程中斜面的机械效率为，则（　　）    A．所推重物的重力为 B．此过程所做的额外功为 C．斜面对重物的摩擦力为 D．增大斜面的倾斜程度，将重物从底端推至相同高度时，斜面的机械效率不变 6．如图所示，分别用相同的力F匀速提升不同重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则下列关系正确的是（　　） A． B． C．G1＞G2＞G4 D． 7．如图所示，把重为的物体沿高为，长为的粗糙斜面以速度由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力做的功为。则下列选项正确的是（　　） A．拉力大小为 B．物体所受摩擦力大小为 C．拉力功率的大小为 D．斜面的机械效率为 二、填空题 8．中国最美公路国道318川藏线上有许多弯弯曲曲的盘山公路，其相当于简单机械中的 ，旗杆顶部安装的滑轮是为了 。 9．如图所示甲，旗杆顶上的滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，使用它主要是利用此滑轮可以改变作用力的 。如图所示乙，起重机标注的滑轮为 （选填“定”或“动”）滑轮。 10．如下图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个 杠杆（填“省力”、“费力”、“等臂”），O为支点，A为重心，他的体重为600N，水平地面对手的支持力F的大小为 N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为 J。 11．阅读下面的短文，并回答问题。 斜面 在日常生产和生活中，斜面是一种很常用的简单机械。在我国战国时期的《墨子》一书中，就记载了利用斜面提升物体的方法及其省力的原理。 如图甲所示，工人用长木板搭一个斜面，能很方便的把货物沿斜面推上卡车。如图所示，工人用沿斜面的推力F使货物沿斜面移动l的距离，推力对货物做功：W1=Fl；重为G的货物被提升h的距离，提升货物做功：W2=Gh。    由功的原理可知：假设斜面很光滑，即货物在斜面上不受摩擦力，则使用斜面对货物做功（W1）跟不用斜面直接提升货物做功（W2）相等，即：Fl=Gh，因此，计算推力的公式可写为：。由此发现：利用斜面将同一物体提升相同的高度，斜面越长越省力。 比如：在一些建筑物的入口处，设有方便推车或轮椅上下的坡道，将轮椅沿斜坡推上去比垂直提升更省力。 又如：盘山公路也是变形的斜面。找一张直角三角形的纸，如图所示缠绕在铅笔上，可以模拟一个盘山公路的形状。展开这张纸发现它原来是个斜面。因此，汽车沿着盘山公路行驶比直通山顶的路程要长很多，但会更省力，同时也更好的保证了行车的安全性。    斜面的广泛使用，为人们的生产和生活带来了很多便利。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）利用一个斜面把大桶的石油从地面运上卡车，斜面的长度越 越省力。 （2）在下列四个实例中，属于利用斜面的是： 。 A．跷跷板    B．方向盘    C．动滑轮    D．螺丝钉 （3）当骑自行车上山坡时，是沿S形路线骑行省力，还是沿直线骑行更省力？ 请你简要分析说明理由 。 12．如图甲所示，用大小相同的力作用在弹簧上，这说明力的作用效果与力的 有关；用图乙中的扳手拧螺丝时，手作用在 处更容易将螺丝拧紧。 三、实验题 13．下面是小东同学利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N） (1)实验前出现图甲所示情况，该杠杆处于 选填（“平衡状态”或“非平衡状态”）。此时，应将杠杆两端的螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡； (2)如图乙所示，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)实验过程中出现了图丙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格； 四、作图题 14．如图所示，杠杆处于水平平衡，支点为O，请画出A点所受拉力F1及其力臂l1。    五、简答题 15．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝，在用它修剪树枝时，树枝越靠近O点越容易剪断，为什么？ 16．甘肃省陇南地区山大沟深，为了帮助山区人民乡村振兴发展经济，近年来各级政府大力发展公路建设，爸爸开车带小明外出游玩，途经盘山公路，请用物理学知识解释下列相关内容： （1）汽车驶过路面时，路边落叶为什么会飞向路中间？ （2）盘山公路为什么要设计得曲折多弯？ 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 答案 D C D D B A B 1．D 【详解】A．点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将向上运动，运动的热空气便推动动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，故A错误； B．增加下面配重的目的是降低重心，让人能够更加稳定顺利地在钢丝绳上骑车，故B错误； C．水转连磨是利用水能加工粮食的机械，将水能转化为磨的机械能，故C错误； D．当风自下而上吹向两球的中间时，中间流速大，压强小，两球外侧的空气流速小，压强大，两球在内外压力差的作用下向中间靠拢，所以会出现“球吸”现象，不吹风时，两球内外空气流速相同，压强相同，不存在压力差，所以不吹风时，两球静止，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】根据研究杠杆平衡条件的实验步骤，由图甲可知，是在探究之前，因此应将平衡螺母向左调节；由图乙可知，是在探究过程中，应将钩码向左移动。 故选C。 3．D 【详解】AB．对物体做的功为有用功，拉力F做的功是总功，故AB错误； C．图中绳子的有效段数为2，所以拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍，故C错误； D．增加物体的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，将物体提升同样的高度，做的额外功不变的情况下，有用功增加了，有用功在总功中所占比例增大了，所以机械效率就增大了，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．图甲撬棒，在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力杠杆省力费距离，故A不符合题意； B．图乙中，羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．图丙的开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故C不符合题意； D．图丁的食品夹在夹起食物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力，省距离，故D符合题意。 故选D。 5．B 【详解】A．推力做的总功为 由可得推力做的有用功为 由可得重物重力为 故A不符合题意； BC．推力做的额外功 由可得重物受到的摩擦力大小为 故B符合题意，C不符合题意； D．增大斜面的倾斜程度，即高度相同、减小斜面长度，接触面的粗糙程度不变、压力变小，重物受到的摩擦力变小，由可知额外功变小，而有用功大小不变，则推力做的总功变小，由可知机械效率变大，故D不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】不计滑轮自身的重力及摩擦，绳子末端拉力F相同。（a）（b）两图皆为定滑轮，定滑轮实质为等臂杠杆，所以有 F=G1=G2 （c）图为动滑轮（本质上属于省力杠杆），绳子末端拉力竖直向上，此时动力臂是阻力臂的两倍，省一半力，即G3=2F；（d）图为动滑轮，绳子末端拉力方向斜向上，此时动力臂大于阻力臂，但小于阻力臂的两倍，则F<G4<2F。所以有 G1=G2<G4<G3 故A正确，BCD错误。 故选A。 7．B 【详解】A．由题知，斜面长为L，拉力F做的功为W（即总功），由W=FL可得，拉力大小为，故A错误； B．有用功为，拉力做的总功为W，由可得物体受到的摩擦力 故B正确； C．拉力功率的大小为 故C错误； D．斜面的机械效率 故D错误。 故选B。 8． 斜面 改变力的方向 【详解】[1]盘山公路实质上它也是一种变形的简单机械--斜面，可以省力但费距离。 [2]旗杆顶部安装的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 9． 定 方向 动 【详解】[1]如图所示甲，旗杆顶上的滑轮固定不动，是定滑轮。 [2]定滑轮的目的是改变力的方向。定滑轮不能省力。 [3]如图所示乙，起重机标注的滑轮为动滑轮，随着物体一起运动。 10． 省力 360 144 【详解】[1]由图得，小明正在做俯卧撑时相当于以O为支点的杠杆，此时它的动力臂大于阻力臂，他的身体可以看作一个省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件得，水平地面对手的支持力F的大小为 [3]他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，将身体撑起一次所做得功为 11． 长 D 沿S形路线骑行 见解析 【详解】（1）[1]根据可知，利用斜面将同一物体提升相同的高度，当斜面的长度越长时，F越小，则越省力。 （2）[2]根据斜面的特点可知，螺丝钉是利用斜面，跷跷板、方向盘和动滑轮是利用杠杆的原理。 故选D。 （3）[3][4]当骑自行车上山坡时，由于沿S形路线骑行时，长度更长，根据可知，沿S形路线骑行时更省力。 12． 方向 B 【详解】[1]力的三要素分别是大小、方向和作用点。如图甲所示，用大小相同的力作用在弹簧上，左边的弹簧被压缩，右边弹簧被拉伸，说明力的作用效果与力的方向有关。 [2]由图乙可知，A和B对扳手施加力的位置不同，即作用点不同，通过生活经验可知B处；利用杠杆知识也可知道，在B处时更容易将螺丝拧紧，动力臂较长，阻力和阻力臂一定，动力臂越长越省力，故B处更容易将螺丝拧紧。 13．(1) 平衡状态 右 (2)变大 (3) 右 1 【详解】（1）[1]甲图中杠杆静止，则说明杠杆处于平衡状态。 [2]此时杠杆左端低，说明左侧沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）将左侧钩码充当为阻力，则拉力为动力，当拉力F向右倾斜时，此时动力臂变小，阻力与阻力臂不变，根据杠杆【平衡的条件可知，动力变大。 （3）[1][2]图中杠杆左端低，说明左侧沉，设钩码的重力为G，一格的距离为L，若要移动左边的钩码，根据杠杆平衡的条件可知 解得，当前左侧钩码挂在3L处，因此若要使杠杆在水平位置平衡，应将左侧钩码向右移动1格。 14．   【详解】A点为拉力的作用点，从A点沿拉力的方向画一条带箭头的线段，即为拉力F1；先延长力的作用线，然后过支点O作垂直于连线的线段为力臂l1，如图所示：    15．见解析 【详解】使用如图所示的剪刀修剪树枝时，该剪刀是一个杠杆，树枝越靠近O点，阻力臂越小；在阻力和动力臂不变的情况下，根据杠杆平衡条件可知，动力会减小，更容易剪断树枝。 16．见解析 【详解】（1）汽车驶过路面时，车身附近空气速度大，压强小，小于马路两侧的气压，在气压差的作用下，路边落叶会飞向路中间。 （2）盘山公路是斜面的应用，设计得曲折多弯是为了减小斜面的坡度，从而起到省力的作用。 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 $$