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 一、单选题 1．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 2．9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． 3．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 4．在对河道进行清淤工作时，利用如图所示的起重机将较重的挖掘机放入河道内。工作时，下列操作可能造成起重机侧翻的是（　　） A．放长吊绳 B．缩短吊绳 C．伸长吊臂 D．缩短吊臂 5．如图所示，翘起部分是为拔出图钉而预留的施力空间。图钉作为杠杆，其支点是（   ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 6．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 7．水龙头手柄可视为下图所示的杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向都可以关闭水龙头，则用力最小时的方向是（　　） A．a B．b C．c D．d 8．为了赶在雨季之前给住在山区的奶奶的房屋做一次维修，爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处，滑轮组的结构如下图所示。已知每个滑轮重50N，绳子能够承受的最大拉力是500N，忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料，下列说法错误的是（　　） A．滑轮a是定滑轮，可以改变力的方向，但不省力 B．滑轮b是动滑轮，使用时可以省力 C．工人每次将材料匀速提起，需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力 D．工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度为0.4m/s 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．亚运会龙舟项目比赛中，中国队收获五金一银。如图甲所示，选手们用桨向后划水，龙舟向前行进，此现象说明力的作用是 ；龙舟冲过终点不会立即停下是由于龙舟具有 。图乙是某运动员手中划动的船桨，另一只手对船桨A处的拉力，其中，船桨可看作一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，水对该船桨的推力为 N；若想使水对龙舟产生更大的推力，A点应尽量 （选填“远离”或“靠近”）O点一些。 11．星期一，学校要举行升国旗仪式。如图所示，在旗杆顶端装有一个滑轮，该滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，它的作用是 。 12．如图所示的是小凡利用指甲剪剪指甲的情景，此时大拇指所按压的压板相当于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。锉刀上刻有花纹，是通过增大 来增大摩擦的。 13．如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为 m，拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 三、实验题 14．关于杠杆的平衡条件，小海用如图甲所示的装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； (2)如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关。 15．芳芳同学用下图所示的装置对动滑轮特点进行了深究，记录的数据如下表所示．通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 实验次序 物重G/N 弹簧测力计的示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 (1)该实验中有 段绳承担物重，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是 ； (2)除上述原因之外，还应满足 向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。 四、计算题 16．某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的物体，物体的质量为100kg，动滑轮的重力为40N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m，（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）物体受到的摩擦力； （2）拉绳的速度。 17．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。 试卷第4页，共6页 试卷第3页，共6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 A D C C D B D 1．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。 2．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。 3．D 【详解】AB．甲图中，自由端绳子的拉力为 故AB错误； CD．乙图中，自由端绳子的拉力为 物体上升2m，则绳子的自由端上升1m，故C错误，D正确。 故选D。 4．C 【详解】AB．开始时杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可知，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂；当放长或缩短吊绳，阻力与阻力臂均不变，动力与动力臂也不变，因此不会侧翻，故AB不符合题意； C．当伸长吊臂时，阻力不变，阻力臂变长，阻力与阻力臂乘积变大，动力和动力臂都不变，动力乘动力臂大于阻力乘阻力臂，起重机容易倾翻，故C符合题意； D．当缩短吊臂时，阻力不变，阻力臂变短，阻力与阻力臂乘积变小，动力和动力臂都不变，动力乘动力臂小于阻力乘阻力臂， 因此不会侧翻，故D不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是：用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点转动，使图钉被拔出，由此可知C点是支点。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．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。 7．B 【详解】根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，越省力。所以在A点施加动力，要使关闭水龙头时用力最小，就要使动力臂最大。在A点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿b方向用动力最小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．D 【详解】A．在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。滑轮a是定滑轮，可改变力的方向，但不省力，故A正确，不符合题意； B．轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。滑轮b是动滑轮，使用时省力，但费距离，故B正确，不符合题意； C．由于滑轮组中有一个动滑轮b，承担物重的绳子股数为2，在忽略绳重和摩擦时，每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力，故C正确，不符合题意； D．动滑轮b上有两股绳，工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度应该是 故D错误，符合题意。 故选D。 9． 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。 10． 相互的 惯性 费力 500 远离 【详解】[1]力的作用是相互的，选手们用桨向后划水，桨对水施加一个向后的力，反过来水对桨施加一个向前的力。 [2]舟冲过终点不会立即停下是由于龙舟具有惯性，要保持原来的运动状态，继续向前滑行一段距离。 [3]如图乙所示，船桨使用时，动力臂小于阻力臂，可看作一个费力杠杆。 [4]根据杠杆平衡条件得 解得，水对该船桨的推力为 [5]由题可知，阻力臂和动力不变，根据杠杆平衡条件可知，若想使水对龙舟产生更大的推力，应增大动力臂，即A点应尽量远离O点一些。 11． 定 改变力的方向 【详解】[1][2]定滑轮是一种固定位置的滑轮，其位置不会改变。它实质上是一个等臂杠杆，因此在使用时不省力也不费力，但可以改变力的方向。旗杆顶部是一个定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，而不能省力。 12． 省力 接触面的粗糙程度 【详解】[1]大拇指按压“压板”时，动力臂大于阻力臂，所以大拇指所按压的压板相当于省力杠杆。 [2]锉刀上刻有花纹，则增大了接触面的粗糙程度，由于接触面越粗糙，摩擦力越大，所以锉刀上刻有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。 13． 3 0.6 70% 【详解】[1]由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为 v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s 绳子自由端移动的距离为 s=v绳t=0.3m/s×10s=3m [2]作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为 P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W [3]当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为 W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J 总功 W总=Fs绳=2N×3m=6J 滑轮组的机械效率为 14．(1)水平 (2)大小 【详解】（1）实验中施加的力是竖直方向上的，为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时力臂刚好是所挂力的位置到支点的杆长。 （2）在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，此时力的大小与力臂发生改变，杠杆不再平衡，说明杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 15．(1) 2 动滑轮的重力和摩擦不能忽略 (2)匀速竖直 【详解】（1）[1][2]用动滑轮提升重物时，相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力，即实验中有2段绳承担物重；在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时，绳子自由端（弹簧测力计）拉力等于物体重力一半，所以，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是动滑轮的重力和摩擦不能忽略。 （2）忽略绳子与滑轮间的摩擦力，匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”。所以，除上述原因之外，还应满足匀速竖直向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。 16．（1）200N；（2）0.6m/s 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效段数 n=3 设绳子作用在滑轮组动滑轮上的竖直向下的拉力为T，因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 故 T=3F-G动 =3×80N-40N=200N 由力的作用是相互的，故动滑轮对绳子的拉力也为200N。固定在地面上的滑轮为定滑轮，因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，使用定滑轮不省力，故绳子作用在物体上的水平拉力 F拉=200N 由于物体在水平地面上做匀速直线运动，故绳子对物体的水平拉力和物体受到的摩擦力为一对平衡力，大小相等，即物体受到的摩擦力 f=F拉=200N （2）10秒内把物体拉动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离为 s=nh=3×2m=6m 拉绳的速度为 答：（1）物体受到的摩擦力为200N； （2）拉绳的速度为0.6m/s。 17．(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 答案第6页，共6页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$