第12章 简单机械【B卷 培优卷】--2024-2025学年八年级物理下册单元速记 巧练（山西专用）

2023-2024学年八年级物理上册单元测试卷（人教版） 第十二章 简单机械 （B卷•培优卷） （考试时间：80分钟 试卷满分：80分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级上册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题（本题共11小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1、 (2024年黑龙江牡丹江）下列工具属于费力杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 天平 C. 瓶起子 D. 核桃夹 【答案】A 【解析】 【详解】A．镊子夹东西时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A符合题意； B．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B不符合题意； C．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故C不符合题意； D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故D不符合题意。 故选A。 2、（2024山东临沂）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（　　） 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲：手托重物时，动力臂小于阻力臂，可视为费力杠杆，故A错误； B．根据杠杆五要素可知，图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是动力，故B错误； C．图乙：踮脚时，动力臂变短，但是动力臂仍然大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误； D．根据杠杆五要素可知，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，故D正确。 故选D。 3、（2023四川自贡）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，为杆秤提纽，，秤砣质量，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于点时，杆秤再次水平平衡，此时测得，则鱼的质量为(    ) A. B. C. D. 答案  解析：杆秤绕提纽转动，所以点是杆秤的支点，作用在处的力使杆秤逆时针转动，由于杆秤水平平衡，其力臂是，作用在处的力使杆秤顺时针转动，其力臂是； 根据杠杆的平衡条件可得：，即， 解得。 故B正确，ACD错误。 故选：。 根据杠杆的平衡条件可求出物体的质量。 本题主要考查杠杆的平衡，以及重力的计算，其中正确理解支点，动力臂和阻力臂的计算是解题的关键之一。 4、（2022广东）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 答案：A 解析： A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力 B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力 C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。 故选A。 5、（2023四川广元）如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，，在B点悬挂一个10N的重物G，在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（　　） A. 在A点施加竖直向上的力时，该杠杆是费力杠杆 B. 作用在A点的力的大小为5N C. 如果重物悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，应变小 D. 若将作用于A点的力变为图中，要使杠杆水平平衡，应小于 答案：C 解析：A．在A点施加竖直向上的力F1时，动力臂是OA，阻力臂是OB，动力臂大于阻力臂，该杠杆是省力杠杆，故A错误； B．由杠杆的平衡条件可知F1×OA=G×OB且OA=OB+BA=3BA 则有F1×3BA=G×2BA 解得 故B错误； C．如果重物的悬挂点B向O点移动，则OB变小，由 F1×OA=G×OB 可知，OA与G大小不变，要使杠杆水平平衡，F1应变小，故C正确； D．将作用于A点的力F1变为图中F2，动力臂会变小，由杠杆的平衡条件可知，在OB与G不变情况下，F2应大于F1，故D错误。 6、如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N。若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（　　） A．滑轮组的机械效率是80% B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N C．物体的速度大小是5m/s D．动滑轮重4N 【答案】A 【详解】A．由图知道，滑轮组的有效绳子段数n=3，则滑轮组的机械效率 故A符合题意； BD．克服绳子与滑轮间摩擦及动滑轮重等所做功是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，则无法计算出绳子与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故BD不符合题意； C．由题可知，拉力端移动速度等于物体移动速度的3倍，则物体的速度 故C不符合题意。 故选A。 7．如图所示，物体重180N，动滑轮重10N，小明用100N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，则此过程中的机械效率是（　　） A．60% B．70% C．80% D．90% 【答案】D 【详解】由图可知，由2段绳子吊着动滑轮，此过程中的机械效率是 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8、彭利用如图所示的滑轮组匀速提升木箱，不计绳重和摩擦，以下做法可以提高滑轮组机械效率的是（　　） A．提起另一个更重的木箱 B．增加绳子股数 C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮 【答案】A 【详解】用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功 不计绳重和摩擦，额外功 总功 则滑轮组的机械效率 由上式可知： A．额外功不变，如果增加木箱重力，有用功会增大，有用功在总功中所占的比例将增大，机械效率会增大，故A符合题意； BC．动滑轮机械效率的高低与木箱上升的速度和绳子的股数无关，故BC不符合题意； D．换用质量更大的动滑轮，额外功增加，有用功在总功中所占的比例将减小，机械效率降低，故D不符合题意。 故选A 。 9、如图所示，小明分别使用了甲、乙、丙3个不同的滑轮（滑轮组）匀速提升物体，绳长不变，，，滑轮重、绳重和摩擦不可忽略，则（   ） A．一定小于 B．甲的机械效率比乙的大 C．若乙提升物体的高度变大，则机械效率变大 D．做的功一定比做的功少 【答案】B 【详解】A．滑轮重、绳重和摩擦不可忽略，大小不确定，所以不一定小于，故A不符合题意； B．甲是定滑轮，乙是动滑轮，机械效率分别为 则甲的机械效率比乙的大，故B符合题意； C．乙的机械效率为 可知机械效率与提升物体的高度无关，故C不符合题意； D．根据，、大小关系不确定，绳子自由端移动的距离也不确定，所以做的功不一定比做的功少，故D不符合题意。 故选B。 10、如图所示，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，拉动的距离，物体提升的高度。下面说法错误的是（　　） A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80% C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力大小和摩擦力大小相等 【答案】D 【详解】A．拉力做的功大小为 故A正确，不符合题意； B．提升物体过程中做的有用功为 斜面的机械效率是 故B正确，不符合题意； CD．提升物体的过程中做的额外功为 物体受到的摩擦力为 故C正确，不符合题意，D错误，D符合题意。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验探究题（本大题共5个小题，11题5分，12题3分，13题3分，14题6分，15题4分，共21分） 11、（2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团）“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的______（填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向______（填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡； （2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为______N，夹角为______度； （3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为，则弹簧测力计的示数可能为______（填“2.9”或“3.1”）N。 【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 3 ④. 30 ⑤. 3.1 【解析】 【详解】（1）[1] 实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，左端下沉，说明左端重，则杠杆重心位于支点O的左侧。 [2] 若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，即仍然左端重，则应再将左端的螺母向右调节，给左端减重，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）[3] 如图丙所示，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3N，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为3N。 [4] 设杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件则有 解得拉力的力臂。根据数学三角函数知识可知夹角为30度。 （3）[5] 若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，左端下沉，说明左端重，相当于阻力变大，根据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大，则弹簧测力计的示数可能为3.1N。 12、小李同学在利用图示装置研究动滑轮特点时，猜想：如果忽略绳重与摩擦，绳端拉力F 可能与被提升木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。 （1）若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，请将实验步骤补充完整； 步骤一：按图安装动滑轮； 步骤二：匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出拉力F的值并记录； 步骤三：换用___________的动滑轮，使同一木块匀速上升相同的高度，读出拉力F的值并记录； 步骤四：重复步骤三，多做几次实验； （2）步骤四的目的是：________________________ ； （3）若小李五次实验测得F分别为：1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N，则初步得到的结论是：在其他因素相同时，___________ 答案： （1）不同直径 （2）避免实验偶然性，使结论更具有普遍性 （3）绳端拉力大小与动滑轮直径大小无关 解析： （1）本实验探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，从步骤一到步骤二都没有更换不同直径的动滑轮来进行实验，所以第三步应该更换不同的动滑轮直径。 （2）重复实验步骤，进行多次实验，其目的主要是避免实验的偶然性，使实验结论更具普遍性。 （3）更换不同直径的动滑轮进行多次实验，得到的绳端拉力都为1.8N，所以可以得出：在其他因素相同时，绳端拉力F与动滑轮直径无关。 13、某实验小组利用图示装置探究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①将质地均匀的杠杆O点悬挂，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竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体上升5cm（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为3N，回答下列问题： (1)在步骤①中，若杠杆自重和摩擦不计，弹簧测力计示数应为 N； (2)步骤②中，计算出杠杆的机械效率为 （精确到0.1%）； (3)若将测力计的悬挂点由B移至C，O、A位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】(1)2 (2)66.7% (3)变大 【详解】（1）在步骤①中，若杠杆自重和摩擦不计，由杠杆平衡条件知，弹簧测力计的示数为 （2）由几何关系可知，当物体上升5cm时，B端上升的高度为 故总功为 W总＝FhB＝3N×15×10-2m＝0.45J 有用功为 W有＝Gh＝6N×5×10-2m＝0.3J杠杆的机械效率为 （3）若将测力计的悬挂点由B移至C，使钩码上升同样的高度，有用功不变；杠杆重心上升的高度不变，克服杠杆重力做的额外功不变，则总功不变，根据机械效率公式知，机械效率不变，所以若将测力计的悬挂点由B移至C，杠杆的机械效率将不变。 14、小明想要探究影响斜面机械效率的因素，对此他猜想：“斜面的坡度一定时，物体越重，斜面机械效率越高”。小红不赞同小明的猜想，于是他们一起设计实验检验小明的猜想是否正确。 (1)他们准备了长木板、木块，带凹槽和挂钩的滑块、质量相同的钩码若干个、刻度尺和仪器a，仪器a是 ； (2)请帮小红写出实验步骤和判断小明的猜想是否正确的依据： ①测量滑块、钩码的重力：用仪器a在空中沿 方向提起滑块，保持静止，记录滑块的重力G；用同样的方法测量出1个钩码的重力为；将1个钩码放入滑块的凹槽，计算出滑块和1个钩码的总重力； ②搭建斜面：在长木板上画四条线A、B、C、D（如图），测量出 （选填“AC”“AD”“BC”或“BD”）间距离为斜面的长度s，用木块撑起长木板，测出这两点间的高度差h，固定木块和木板保持斜面坡度不变； ③测量拉力：把滑块放在斜面上，用仪器a 拉动滑块，测出拉力； ④改变物重：再放1个钩码到滑块的凹槽中，计算出总重力为， ； ⑤重复步骤③，记录测力计的示数为； ⑥判断小明的猜想是否正确的依据： 。 【答案】(1)弹簧测力计 (2) 竖直 AC 沿斜面匀速 见解析 【详解】（1）实验中要测量滑块的重力与拉动滑块的拉力、滑块移动的距离和上升的高度，则需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。 （2）[1]用测力计在空中沿竖直方向提起滑块，保持静止，此时滑块受到的重力与拉力相等，读出此时测力计的示数可得物块重力。 [2]由图得，滑块运动的距离为AC或BD，为便于测出这两点的高，应测量AC间距离为斜面的长度s。 [3]测量拉力：把滑块放在斜面上，为了保证拉力大小不变，应用仪器a沿斜面匀速拉动滑块，测出拉力。 [4]改变物重：再放1个钩码到滑块的凹槽中，计算出总重力为，则 [5]若 说明小明的猜想正确；若 说明小明的猜想错误。 15．在探究“杠杠平衡条件”实验中，有如下器材：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、和质量相同的够码若干个。实验结束后小红组得到的结论是“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”，小明认为是错误的，请你利用现有器材设计实验判断小红组的结论是否正确。（可画图说明） （1）实验步骤： （2）实验结论： 【答案】 见解析 见解析 【详解】（1）[1]1.将杠杆的中点置于支架上并调节杠杆使其在水平位置平衡； 2.在杠杆左端A处加挂钩码，用调好的弹簧测力计倾斜倾斜拉杠杆C处，使杠杆再次在水平位置平衡，如图所示； 3.计算出钩码对杠杆的拉力F2，读出弹簧测力计的示数为F1，并用刻度尺量出OA与OC的长度分别为L2与L1.。 （2）[2]实验结论：计算F1×L1与F2×L2大小并比较，若相等则小红组的结论正确，若不等则小红组的结论错误。 2、 综合应用题（本大题共8个小题，16题4分，17题7分，18题4分，19题2分，20题2分，21题2分，22题2分，23题6分，共29分） 16、小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 站立地面踏脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。如图为踏脚跟时右脚的一些相关数据，当脚跟抬离地面时，请你计算小腿肌肉拉力F1的大小。 解：如图将右脚看作杠杆，抬脚跟时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2。根据杠杆平衡条件得小腿肌肉拉力 错误之处： 错因分析： 正确解答： 【答案】 计算所得的省力杠杆的动力大于阻力 把阻力作用点到动力所在作用线的距离当做动力臂 见解析 【详解】[1]计算所得的省力杠杆的动力大于阻力。 [2]解题时错把阻力作用点到动力所在作用线的距离当做动力臂l1了，在杠杆中，动力臂是支点到动力作用线的距离，图中动力臂的距离应为 [3]解：如图将踏脚的右脚看作省力杠杆，抬脚跟时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2。根据杠杆平衡条件 得小腿肌肉拉力 17、某学习小组研究“人体中的杠杆”项目式学习。 构建杠杆概念（一） 10月16日，为世界脊柱日如图甲所示，人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆（支点大约在颈部下端）分析问题： （1）人在低头过程中，头部颈部肌肉群对后颅的拉力 ，若将拉力看作动力，这是一个 杠杆，头部向下弯曲度增大，颈椎所受的 增大； （2）应用和拓展：结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议： 。 构建杠杆概念（二） （3）用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图乙所示；从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。请问：该杠杆的支点在 （用图乙上标出的名称回答），在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？答： ； （4）应用和拓展：引体向上，能充分训练肱二头肌。如图丙是某同学做引体向上的情境，他双手握单杠，前臂与竖直方向成30°角，上臂与前臂成30°角，身体静止，上臂中肱骨可抽象成如图丁所示的杠杆OB，A点是双手握单杠的点，O点是肘关节，B点是肩关节，认为B点是体重对肱骨竖直拉力的作用点，肱二头肌沿BC方向拉肱骨。已知该同学体重为600N，肱骨OB长约30cm，OC距离约4cm，由于C点距O点很近，认为BC与前臂AO的夹角也约为30°。两只手臂用力情况相同。求此时每只上臂的肱二头肌拉力为 N。（可能用到的数据，） 【答案】 增大 费力 压力 见解析 肘关节 阻力 3825 【详解】（1）[1][2][3]头部模型相当于简单机械中的杠杆；人在低头过程中，头部颈部肌肉群对后颅的拉力看作动力，根据杠杆平衡条件，重力的方向竖直向下，当低头角度变大时，重力的力臂变大，动力臂不变，故拉力变大；若将拉力看作动力，动力臂小于阻力臂，这是一个费力杠杆；头部向下弯曲角度增大，拉力变大，相当于支点的颈椎所受的压力增大。 （2）[4]为了保护颈椎健康，不要长时间低头看手机（或适当抬高手机屏幕，减小低头角度或低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力）。 （3）[5][6]桡骨可以简化为杠杆，该杠杆绕肘关节转动，该杠杆的支点在肘关节。在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是阻力，肱二头肌收缩产生的力是动力。 （4）[7]OB是杠杆，O点是支点，动力为上臂的肱二头肌拉力F1，动力臂 阻力 阻力臂 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得到 18、如图所示是家庭装修常用的长方体木板，当一个人要把平放在地板上的一块均匀木板立起来靠在墙上的时候，是从长边a还是从短边b搬动木板更容易？请用学过的物理知识来分析。 【答案】见解析 【详解】把均匀木板看做杠杆，从短边竖直向上搬动木板用力 F1，动力臂为 l1，阻力F2大小等于木板的重 G，由于重心在木板中心，所以阻力臂为。根据杠杆的平衡条件得 所以，。同理，从长边竖直向上搬动木板用力。所以不论从长边a还是从短边b搬动木板，因为 F1′＝F1，即用力相等，所以，搬动木板一样容易。 19、某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练，请画出滑轮组的绕线方式。 【答案】 【详解】由图知道，拉力的方向水平向右，绳子可以先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮，再向上绕过定滑轮，如下图 20、如图所示，杠杆在力F1和F2的作用下处于静止状态，l1是力F1的力臂，在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。 【答案】 【详解】过力臂l1的右端，作垂直于l1的直线，与杠杆OA的交点为力F1的作用点，方向斜向右上方，即为F1；过支点O作F2的垂线段，即为F2的力臂l2，如图所示： 21．“节约用水，人人有责”！图甲所示是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，F2是阻力，请在图乙中画出施加在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。 【答案】 【详解】在阻力阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。将支点O与A点直接连线，即为最大力臂L，力F与力臂L垂直，方向向下，如图所示： 22、如图甲所示是一种压蒜蓉神器，其手柄可以看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。 【答案】 【详解】如图所示，O为支点，反向延长F2画出F2的作用线，从支点O向F2的作用线作垂线段，即为其力臂L2；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；力F1作用在A点，当OA为动力臂时，动力臂最长，连接OA，过A点作垂线即是动力的作用线，此时动力F1最小，并且F1的方向垂直于OA向下，据此作图，如图所示： 23、杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提钮处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为10N。求： （1）秤砣的质量； （2）被称物体的重力； （3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少多长。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）秤砣的质量为 （2）根据杠杆平衡条件得 解得，被称物体的重力为 （3）根据杠杆平衡条件得 若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC最小长度为 答：（1）秤砣的质量为； （2）被称物体的重力为； （3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少。 16、 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年八年级物理上册单元测试卷（人教版） 第十二章 简单机械 （B卷•培优卷） （考试时间：80分钟 试卷满分：80分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级上册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题（本题共11小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1、 (2024年黑龙江牡丹江）下列工具属于费力杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 天平 C. 瓶起子 D. 核桃夹 2、（2024山东临沂）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（　　） 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 3、（2023四川自贡）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，为杆秤提纽，，秤砣质量，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于点时，杆秤再次水平平衡，此时测得，则鱼的质量为(    ) A. B. C. D. 4、（2022广东）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 5、（2023四川广元）如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，，在B点悬挂一个10N的重物G，在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（　　） A. 在A点施加竖直向上的力时，该杠杆是费力杠杆 B. 作用在A点的力的大小为5N C. 如果重物悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，应变小 D. 若将作用于A点的力变为图中，要使杠杆水平平衡，应小于 6、如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N。若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（　　） A．滑轮组的机械效率是80% B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N C．物体的速度大小是5m/s D．动滑轮重4N 7．如图所示，物体重180N，动滑轮重10N，小明用100N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，则此过程中的机械效率是（　　） A．60% B．70% C．80% D．90% 8、彭利用如图所示的滑轮组匀速提升木箱，不计绳重和摩擦，以下做法可以提高滑轮组机械效率的是（　　） A．提起另一个更重的木箱 B．增加绳子股数 C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮 9、如图所示，小明分别使用了甲、乙、丙3个不同的滑轮（滑轮组）匀速提升物体，绳长不变，，，滑轮重、绳重和摩擦不可忽略，则（   ） A．一定小于 B．甲的机械效率比乙的大 C．若乙提升物体的高度变大，则机械效率变大 D．做的功一定比做的功少 10、如图所示，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，拉动的距离，物体提升的高度。下面说法错误的是（　　） A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80% C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力大小和摩擦力大小相等 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验探究题（本大题共5个小题，11题5分，12题3分，13题3分，14题6分，15题4分，共21分） 11、（2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团）“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的______（填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向______（填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡； （2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为______N，夹角为______度； （3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为，则弹簧测力计的示数可能为______（填“2.9”或“3.1”）N。 12、小李同学在利用图示装置研究动滑轮特点时，猜想：如果忽略绳重与摩擦，绳端拉力F 可能与被提升木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。 （1）若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，请将实验步骤补充完整； 步骤一：按图安装动滑轮； 步骤二：匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出拉力F的值并记录； 步骤三：换用___________的动滑轮，使同一木块匀速上升相同的高度，读出拉力F的值并记录； 步骤四：重复步骤三，多做几次实验； （2）步骤四的目的是：________________________ ； （3）若小李五次实验测得F分别为：1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N、1. 8N，则初步得到的结论是：在其他因素相同时，___________ 13、某实验小组利用图示装置探究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①将质地均匀的杠杆O点悬挂，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竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体上升5cm（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为3N，回答下列问题： (1)在步骤①中，若杠杆自重和摩擦不计，弹簧测力计示数应为 N； (2)步骤②中，计算出杠杆的机械效率为 （精确到0.1%）； (3)若将测力计的悬挂点由B移至C，O、A位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 14、小明想要探究影响斜面机械效率的因素，对此他猜想：“斜面的坡度一定时，物体越重，斜面机械效率越高”。小红不赞同小明的猜想，于是他们一起设计实验检验小明的猜想是否正确。 (1)他们准备了长木板、木块，带凹槽和挂钩的滑块、质量相同的钩码若干个、刻度尺和仪器a，仪器a是 ； (2)请帮小红写出实验步骤和判断小明的猜想是否正确的依据： ①测量滑块、钩码的重力：用仪器a在空中沿 方向提起滑块，保持静止，记录滑块的重力G；用同样的方法测量出1个钩码的重力为；将1个钩码放入滑块的凹槽，计算出滑块和1个钩码的总重力； ②搭建斜面：在长木板上画四条线A、B、C、D（如图），测量出 （选填“AC”“AD”“BC”或“BD”）间距离为斜面的长度s，用木块撑起长木板，测出这两点间的高度差h，固定木块和木板保持斜面坡度不变； ③测量拉力：把滑块放在斜面上，用仪器a 拉动滑块，测出拉力； ④改变物重：再放1个钩码到滑块的凹槽中，计算出总重力为， ； ⑤重复步骤③，记录测力计的示数为； ⑥判断小明的猜想是否正确的依据： 。 15．在探究“杠杠平衡条件”实验中，有如下器材：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、和质量相同的够码若干个。实验结束后小红组得到的结论是“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”，小明认为是错误的，请你利用现有器材设计实验判断小红组的结论是否正确。（可画图说明） （1）实验步骤： （2）实验结论： 2、 综合应用题（本大题共8个小题，16题4分，17题7分，18题4分，19题2分，20题2分，21题2分，22题2分，23题6分，共29分） 16、小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 站立地面踏脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。如图为踏脚跟时右脚的一些相关数据，当脚跟抬离地面时，请你计算小腿肌肉拉力F1的大小。 解：如图将右脚看作杠杆，抬脚跟时脚绕支点O转动，动力为F1，阻力为F2。根据杠杆平衡条件得小腿肌肉拉力 错误之处： 错因分析： 正确解答： 17、某学习小组研究“人体中的杠杆”项目式学习。 构建杠杆概念（一） 10月16日，为世界脊柱日如图甲所示，人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆（支点大约在颈部下端）分析问题： （1）人在低头过程中，头部颈部肌肉群对后颅的拉力 ，若将拉力看作动力，这是一个 杠杆，头部向下弯曲度增大，颈椎所受的 增大； （2）应用和拓展：结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议： 。 构建杠杆概念（二） （3）用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图乙所示；从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。请问：该杠杆的支点在 （用图乙上标出的名称回答），在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？答： ； （4）应用和拓展：引体向上，能充分训练肱二头肌。如图丙是某同学做引体向上的情境，他双手握单杠，前臂与竖直方向成30°角，上臂与前臂成30°角，身体静止，上臂中肱骨可抽象成如图丁所示的杠杆OB，A点是双手握单杠的点，O点是肘关节，B点是肩关节，认为B点是体重对肱骨竖直拉力的作用点，肱二头肌沿BC方向拉肱骨。已知该同学体重为600N，肱骨OB长约30cm，OC距离约4cm，由于C点距O点很近，认为BC与前臂AO的夹角也约为30°。两只手臂用力情况相同。求此时每只上臂的肱二头肌拉力为 N。（可能用到的数据，） 18、如图所示是家庭装修常用的长方体木板，当一个人要把平放在地板上的一块均匀木板立起来靠在墙上的时候，是从长边a还是从短边b搬动木板更容易？请用学过的物理知识来分析。 19、某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练，请画出滑轮组的绕线方式。 20、如图所示，杠杆在力F1和F2的作用下处于静止状态，l1是力F1的力臂，在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。 21．“节约用水，人人有责”！图甲所示是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，F2是阻力，请在图乙中画出施加在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。 22、如图甲所示是一种压蒜蓉神器，其手柄可以看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。 23、杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提钮处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为10N。求： （1）秤砣的质量； （2）被称物体的重力； （3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少多长。 16、 / 学科网（北京）股份有限公司 $$