期末复习专题：专题（六）　简单机械2024-2025学年初中物理（人教版河南专用）八年级下册

专题（六）　简单机械 期末复习专题 01 分类突破 02 综合提升 目 录 考向一　杠杆 1. 如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，线段 　OA　表示力F的力臂。由图示位置到杠杆直立过程中，力F的大小变化情况是 　变小　。 第1题 OA　 变小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 2. （2024·河南）人体中有很多结构可简化为杠杆。如图，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种 　费力　杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离 　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）手移动的距离。 第2题 费力　 小于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 3. 下列工具中，省距离的是（　D　） A. 扳手 B. 手钳 C. 核桃夹 D. 镊子 4. 如图所示，有一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 第4题 D C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 5. （2023·丹东）如图所示，用轻质撬棒撬动地面上的石头，O是撬棒的支点，F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。 第5题答案 第5题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 6. 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、细线和若干质量相同的钩码。 第6题 （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 24 返回目录 （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 24 返回目录 （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顺时针转时，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，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　 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 考向二　滑轮 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用的力分别为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。 第7题 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 24 返回目录 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： 第8题 （1） 拉力F的大小为 　2　N。 （2） 物体A上升的速度为 　0.15　m/s。 2　 0.15　 （3） 天花板对定滑轮的拉力大小为 　4.5　N。 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 24 返回目录 考向三　机械效率 9. 建筑工地上起重机把重为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 24 返回目录 10. （2023·泰州）如图所示，斜坡长L＝4m，高h＝2m。小明用120N的拉力F平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 　400　J，斜坡的机械效率约为 　83.3％　（结果精确至0.1％），木箱所受摩擦力的大小为 　20　N。 400　 83.3％　 20　 第10题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 11. （2023·荆州）一名同学用如图所示的滑轮组拉着重为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F做的有用功为500J C. 拉力F做的额外功为150J D. 拉力F做功的功率为25W 第11题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 12. （2023·绥化）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用如甲、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 24 返回目录 实验 次序 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　缓慢拉动弹簧测力计。 匀速　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 （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％　（结果精确至0.1％）。 （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　。 1.8　 74.1％　 使用同一滑轮组，物重越 大，机械效率越高　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 （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”）。 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 24 返回目录 13. 如图所示，用拉力F通过动滑轮将重为100N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为80％，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。求： （1） 上述过程中的有用功W有用。 解：（1） 有用功W有用＝Gh＝100N×1m＝100J 第13题 （2） 上述过程中拉力所做的功W总。 解：（2） 由η＝×100％得，拉力做的总功W总＝＝＝125J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 （3） 动滑轮所受的重力G动。 解：（3） 由图知，绳子的有效股数为2，即n＝2，s＝nh＝2×1m＝2m，由W＝Fs得，绳端的拉力F＝＝＝62.5N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由F＝（G＋G动）可得，动滑轮的重力G动＝nF－G＝2×62.5N－100N＝25N 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 24 返回目录 14. （2024·湖北）如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”的画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 　不能　（填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉力之和为 　F1＋F2　。 第14题 不能　 F1＋F2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 15. 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。 （1） 以O为支点，请作出动力F的力臂l。 第15题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 （2） 若该同学的质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为 　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，g取10N/kg） 187.5　 （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　。 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 24 返回目录 16. 如图所示的装置处于平衡状态，两物体重力分别为G1、G2。在不计滑轮重、绳重及绳子摩擦时，若G2＝15N，则G1＝ 　30　N。 第16题 30　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 17. 《墨经》最早记述了杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，要使杠杆保持平衡，以下说法正确的是（　D　） A. 只有“权”等于“重”时，杠杆才能平衡 B. “权”小于“重”时，“标”一定小于“本” C. 增大“重”时，“标”和“本”不变，换用更小的“权” D. 增大“重”时，“本”不变，应把“权”向M端移动 第17题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 18. （2024·驻马店二模）随着生活水平的提高，人们越来越重视健康，实施全民健身计划是国家的重要发展战略。如图是小强自己设计的用于锻炼臂力的拉力器的结构示意图。他每次用恒为F的拉力向下拉动拉杆，使重为G的配重在t时间内加速升高了h，然后放手让其自由落下。下列说法正确的是（不计拉杆和绳子的重力）（　C　） A. 图中的滑轮是为了省力 B. 静止时，沿b方向的拉力比a方向拉力大 C. 每次拉动拉杆的过程对配重做的功是Gh D. 每次拉动拉杆的过程中拉力做功的功率为 第18题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 19. （2024·周口商水模拟）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用力FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体，使物体上升的高度分别为hA、hB，绳子自由端移动的距离分别为sA、sB。不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　B　） 第19题 B A. 若hA＝hB，则sA＞sB B. 若FA＝FB，则η甲＜η乙 C. 若GA＝GB，则η甲＞η乙 D. 若GA＜GB，则FA＜FB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 20. 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. 有用功是160J B. 总功是200J C. 动滑轮重是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 24 返回目录 21. 如图甲为我国古代的一种攻城武器——投石机，如图乙为其简化图。它在发射石弹前需要借助人的外力将A端拉下并放好石弹，发射时只需撤掉A端的外力就可以将石弹发射出去。请你在图乙中画出拉下A端时人施加在A端的最小力F。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 22. 如图所示，某人站在A处用一根绳子和滑轮组拉小车，请画出最省力的绕绳方式。 第22题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中： 第23题 （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 24 返回目录 （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 次序 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 24 返回目录 （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）　。 F1l1＝F2l2　 费力　 扫把（合理即可）　 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 24 返回目录 （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 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 24. （2023·洛阳孟津一模）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回答。 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 实验 次序 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/％ 1 较缓 10 0.1 5.0 1 20 2 较陡 10 0.3 6.7 1 45 3 最陡 10 0.5 8.4 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 （1） 实验时，用弹簧测力计拉动物块使物块做匀速直线运动，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　 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 （3） 第3次实验的机械效率约是 　60％　（结果精确至1％）。 （4） 分析表中数据，可以得出的结论是 　沿斜面拉同一物体，斜面的倾斜程度越大，拉力越大，机械效率就越高（合理即可）　。 60％　 沿斜面拉同一物体，斜面的 倾斜程度越大，拉力越大，机械效率就越高（合理即可）　 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 返回目录 25. （2024·安阳期末）骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是人踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重为600N的小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是0.09m。求： 第25题 25 26 返回目录 （1） 小腿肌肉对双脚的拉力。 解：（1） 每只脚受到的阻力F2＝G＝300N，由图乙知，动力F1的力臂l1＝8cm＋4cm＝12cm＝0.12m，阻力臂l2＝8cm＝0.08m；根据杠杆的平衡条件可得F1l1＝F2l2，小腿肌肉对每只脚的拉力F1＝＝＝200N，则小腿肌肉对双脚的拉力F＝2F1＝2×200N＝400N 25 26 返回目录 （2） 小明踮脚过程中克服重力做功的功率。 解：（2） 因每次都是双脚同时踮起，故小明踮脚过程中踮脚一次所做的功W＝Fs＝400N×0.09m＝36J；小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，则小明踮脚过程中克服重力做功的功率P＝＝＝30W 第25题 25 26 返回目录 26. （2023·驻马店确山期末）工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W。求：（g取10N/kg） （1） 此过程中拉力做的有用功。 解：（1） 货物的重力G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N，拉力做的有用功W有用＝Gh＝450N×2m＝900J 第26题 （2） 滑轮组的机械效率。 解：（2） 由P＝可知，拉力做的总功W总＝Pt＝120W×10s＝1200J，滑轮组的机械效率η＝×100％＝×100％＝75％ 25 26 返回目录 （3） 若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20％，工人提升货物的重。 解：（3） 由图可知n＝3，已知额外功占总功的20％，则此时的机械效率η'＝1－20％＝80％，由η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％，得G＝ηnF，则提升货物的重力G'＝η'nF'＝80％×3×300N＝720N 第26题 25 26 返回目录 $$