第十一章 简单机械章末训练-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第十一章 简单机械 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如下图所示，某同学用重的滑轮匀速提升重的物体。不计绳重和摩擦，则该同学所用的拉力F可能为（    ） A． B． C． D． 2．下图所示的各种装置中，不属于轮轴的是（   ） A．方向盘 B．门把手 C．螺丝刀 D．钢丝钳 3．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A． B． C． D． 4．9月17日，2024中华龙舟大赛（四川·恩阳站）的决赛在四川巴中的恩阳龙舟公园展开角逐。现场人山人海，热闹非凡。如图所示，比赛时运动员一只手紧握船桨的末端，另一只手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是（   ） A． B． C． D． 5．小王做“探究杠杆的平衡条件”的实验，用下图所示的方式悬挂钩码，杠杆（杠杆上每格等距）能水平平衡，但老师建议小王不宜采用这种方式。主要是因为（　　） A．一个人无法独立操作 B．力臂与杠杆不重合 C．杠杆受力不平衡 D．力和力臂数目过多，不易得出结论 6．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（   ） A．300N B．200N C．100N D．400N 7．下图所示的是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重及摩擦）。其中所需动力最小的是（   ） A． B． C． D． 8．如图所示的是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。若要使小华更省力，下列方法可行的是（　　） A．小华原地不动 B．小华将脚向前移动 C．将支点向右移动 D．将支点向左移动 二、填空题 9．物理学家 通过大量的实验研究，探索总结出杠杆原理； 是蒸汽机的改良者，为了纪念他，把他的名字命名为功率的单位. 10．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为，则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N；若拉力F增大，物体A受到地面的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（不计绳重和滑轮重） 11．物理学家 通过大量的实验研究，探索总结出杠杆原理； 是蒸汽机的改良者，为了纪念他，把他的名字命名为功率的单位。 12．如图甲所示，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图。晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上，B、C、D是挂衣处。同一件衣服挂在 （选填“B”或“D”）点时，A点受到的支持力最小。若衣服重力为3.6N，则此支持力的最小值为 N。 13．如图所示，用一个动滑轮把重500N的物体匀速提升2m。若不计摩擦、绳重和动滑轮重，人对绳子的拉力为 N，绳子自由端移动的距离是 m。 三、实验题 14．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为的钩码进行了以下操作： (1)不挂钩码时，杠杆在图甲所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。 (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂；多次实验并把数据填入下表。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 0.1 3.0 2.0 0.15 4 2.0 0.15 1.5 0.2 … 小明分析表格中的数据发现，第 次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 (3)第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为 （选填序号）。 ①         ②         ③        ④ (4)筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第 次实验时的杠杆类型相同。 (5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图丙为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在点，此时 （选填“”或“”）段更重一些。 15．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 (1)图甲中，杠杆静止时处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是便于 ； (2)如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，每个钩码为0.5N，在右侧B位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N； (3)如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 ，原因是测力计的拉力力臂 （均选填“变大”、“变小”或“不变）； (4)小明用如图丁装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 。 四、计算题 16．如图所示，用20N的拉力使一个重力为50N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组使重力为200N的物体匀速上升0.1m（不计绳重及摩擦）。求： (1)动滑轮重； (2)拉动重力为200N的物体时的拉力； (3)绳子自由端移动的距离。 17．如下图所示，重500N的工人师傅用120N的拉力，使重力为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦） (1)求5s内绳子自由端移动的距离； (2)求动滑轮的重力； (3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少牛？ 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 《第十一章 简单机械》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D D A D B B D 1．B 【详解】动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力，而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子；不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担， 当沿竖直方向拉动时，拉力 图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是F＞50N，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴；方向盘、门把手、螺丝刀都属于轮轴，钳子不符合轮轴的概念，只是一个省力杠杆，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．不计机械自重和摩擦，则有有，代入数据为 得到，故A不符合题意； B．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，即n=3，则，故B不符合题意； C．题图是一个倒着用的动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，所以，故C不符合题意； D．由题图可知，动力臂为 阻力臂为1m，动力臂和阻力臂之比为，所以动 力和阻力之比为，所以，故D符合题意。 故选D。 4．A 【详解】图示中，运动员一只手紧握船桨的末端，则船桨的末端相当于杠杆的支点，另一只手用力划桨，手对船桨的作用力相当动力，方向水平向后，水对船桨的作用力相当于阻力，方向水平向前。故A正确，BCD错误。 故选A。 5．D 【详解】如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡时杠杆的左侧是多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的，这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，不易得出结论，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．B 【详解】不计绳重、摩擦和滑轮重力，对物体进行受力分析可知，物体受到竖直方向的拉力和重力作用，因此绳子上的拉力等于物体的重力，即。对动滑轮进行受力分析可知，不计绳重、摩擦和滑轮重力，动滑轮受到竖直向上两条绳子的拉力和竖直向下F的作用，则有，故 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】不计机械自重及摩擦，设物体的重力为G。 A．图中滑轮是定滑轮，拉力F1=G； B．由杠杆平衡条件可知G×L=F2×(3L+L)，则 C．此滑轮组的绳子股数n=3，此拉力 D．由杠杆平衡条件可知F4×L=G×(3L+L)，则F4=4G 综上所述，综上所述，使用杠杆时的动力最小是B。 故选B。 8．D 【详解】A．小华原地不动，阻力、阻力臂、动力臂不变，根据杠杆的平衡条件 可知，动力不变，故A不符合题意； B．小华将脚向前移动，动力臂减小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件 可知，动力变大，故B不符合题意； C．将支点向右移动，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件 可知，动力变大，故C不符合题意； D．将支点向左移动远离小华，阻力不变，阻力臂减小，动力臂增大，由杠杆平衡条件 可知，动力变小，更省力，故D符合题意。 故选D。 9． 阿基米德 瓦特 【解析】略 10． 40 4 32 不变 【详解】[1][2][3]弹簧测力计的示数为20N，则拉力F为20N，物体A移动距离为 由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则拉力F所做的功为 拉力F的功率为 有用功为 则物体A受到的摩擦力为 [4]若拉力F增大，压力和接触面粗糙程度不变，所以物体A受到地面的摩擦力不变。 11． 阿基米德 瓦特 【详解】[1]古希腊哲学家、科学家阿基米德提出了杠杆平衡条件的原理，内容是作用在杠杆上的两个力与其力臂的乘积相等时，杠杆达到平衡状态。 [2]瓦特是英国的发明家、企业家，被誉为第一次工业革命的重要人物；他在1769年改进了纽科门蒸汽机，提高了蒸汽机的效率，使其在商业应用上变得可行。瓦特在1782年制成了复动式蒸汽机，并在棉纺织业得到了应用。 12． B 4 【详解】[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件可知，同一件衣服挂在B点时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持力最小。 [2]若衣服重为3.6N，根据杠杆平衡条件可得，当衣服挂在B点时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为 13． 250 4 【详解】[1][2]动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，在不计摩擦和动滑轮重的情况下，用动滑轮提升重物可以省一半力，但要费一倍的距离；从图中可以看出，只有一个动滑轮在拉重物，在不计摩擦和动滑轮重时，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2m=4m 14．(1)左 (2)3 (3)②③④ (4)4 (5) 【详解】（1）将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。 （2）根据表格数据可知，钩码的重力均为0.5N，而第三次的动力大小为0.1N，故第3次实验数据有误。 （3）当拉力的方向为竖直向上方向时，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，为 当拉力不在竖直方向时，拉力的力臂变短，拉力将变大，故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （4）用筷子夹东西时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据表格数据可知，第4次实验中，动力臂小于阻力臂，故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。 （5）由图可知，MO′比O′N更长，MO′侧重心的位置更远，O′N侧重心的位置更近，则根据可知，O′N段更重一些。 15．(1) 平衡 右 测量力臂 (2)2 (3) 变小 变大 (4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）[1]甲图中，杠杆处于静止状态是平衡状态。 [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，应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [3]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是为了直接从杠杆上测量力臂。 （2）一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件知 解得 （3）[1][2]图丙中，当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变小，这是因为，当拉力由倾斜变成竖直时，阻力阻力臂不变，拉力F力臂变大，相应的力会变小，这样才能继续平衡。 （4）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 16．(1)10N (2)70N (3)0.3m 【详解】（1）由图知道，n=3；不计绳重及滑轮之间的摩擦，根据知道，动滑轮重为 （2）不计绳重及滑轮之间的摩擦，根据知道，绳子自由端拉力F的大小为 （3）绳自由端移动的距离为 17．(1)3m (2)60N (3)1440N 【详解】（1）5s内物体移动的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m 动滑轮上有3股绳，绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m （2）由图可知，动滑轮上有3股绳，用120N的拉力拉300N的物体，则动滑轮重力 （3）因为工人师傅体重为500N，绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重 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 $$