第十一章简单机械单元练习- 2024-2025学年沪科版物理八年级下册

第十一章简单机械单元练习 一、单选题 1．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 2．用动滑轮提起货物，分别沿三个不同方向匀速拉绳子，关于三个力的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 3．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 4．用不可伸长的轻绳按图甲、乙两种方式将重力为10N的物体匀速提升10cm。下列说法正确的是（   ） A．一定为10N B．一定小于10N C．图甲中绳子自由端移动10cm D．图乙中绳子自由端移动5cm 5．如下图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（   ） A．、、的大小相等 B．最大 C．最大 D．最大 6．如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（　　） A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W 7．如图所示，在50N的拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，不计滑轮重和绳重，下列说法中正确的是（   ） A．拉力F做的功为50J B．拉力F做功的功率为5W C．物体与地面的摩擦力为120N D．物体与地面的摩擦力为150N 8．如图所示为某工人正在利用独轮车搬运砖块的情景，车箱和砖块的总重力为1400N。下列说法正确的是（　　） A．为了更省力，工人师傅可以将砖块适当向右移 B．人手竖直向上的动力F=600N C．当工人师傅抬起车把手时，车轮对地面的压力为1400N D．当工人师傅抬起车把手时，他对地面的压力增大420N 9．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，实验前已调节杠杆在水平位置平衡，实验使用的钩码质量相等。在图示位置挂两个钩码，为使杠杆仍平衡在水平位置，下列做法可行的是（　　） A．在A点施加向下大小适当的拉力 B．在B点施加向上大小适当的拉力 C．在C点挂4个钩码 D．在D点挂1个钩码 10．如图所示，用相同的滑轮安装成两种装置，分别用、匀速提升重为、的A、B两个物体，使物体上升的高度分别为、，绳子拉动的距离分别为。不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 二、填空题 11．有两个形状、大小相同的铁桶和塑料桶，用它们分别从井里提起满满一桶水到井口。则人用铁桶提水时所做的有用功 用塑料桶提水时所做的有用功，人用铁桶提水时所做的额外功 用塑料桶提水时所做的额外功。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 12．如图所示，探究“使用滑轮组时拉力与物重的关系”，吊起动滑轮的绳子段数为 。钩码总重力为1N，若动滑轮重、绳重和摩擦均不计，弹簧测力计的示数是 N。 13．如图所示，工人师傅用一个滑轮将重400N的重物从地面吊到8m高的阳台上，这种滑轮 （选填“能”或“不能”）改变施力方向。不计摩擦和绳重，若滑轮重60N，则工人至少要用 N的拉力才能拉起重物。吊到阳台时，绳端移动了 m。 14．如图所示，O点为杠杆的支点（转轴），F为作用在A端的力。图中的虚线OA沿杆的方向，AB沿力F的方向，OB与AB垂直，其中表示力F的力臂的是 （选填“OA”“AB”或“OB”）。 15．入夏以来，许昌地区干旱少雨，为了缓解旱情，农民采用抽水机抽水灌溉。抽水机有很多种，如图是一种活塞式抽水机，它是利用 来工作的，它最多可以把水抽高 米，压水的杠杆是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。（p大气压=1×105pa，，g=10N/kg） 三、作图题 16．如下图所示，汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有两个滑轮、一根绳子，如何用最小的力把汽车拉出来？请在图中用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。 四、实验题 17．某实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块（如下图），并收集了下表中的实验数据。（忽略物块大小） 实验次序 斜面长度 斜面高度 物块重力 拉力 机械效率 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中第1、2、3次实验的数据可得出结论：斜面倾斜程度越小越 （选填“省力”或“费力”）。 (2)该小组的同学们又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，目的是增大斜面的粗糙程度，保持斜面高和长与第3次实验相同。在这种情况下，他们测得斜面的机械效率为 。 (3)综合分析表中数据，可得出结论：斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 18．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中（如图所示）： (1)若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时的杠杆是 （填“平衡”或“不平衡”）的； (2)如图甲，实验前可通过调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，此时杠杆自重的力臂为 cm； (3)如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上的每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是___________； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离 ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ (4)如图丙，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。若左边钩码离支点20 cm，右边挂钩离支点15 cm，每个钩码重为0.5 N，则此时弹簧测力计示数应为 N； (5)如图丁，当杠杆在水平位置平衡时，此时拉力的力臂 （填“大于”“小于”或“等于”）15 cm； (6)某同学用定滑轮进行如图戊操作时，同学们发现杠杆不再平衡，请说明理由： 。 五、计算题 19．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。 20．一工人用如图所示的装置在20 s内将重为800 N的物体提升5 m，人对绳的拉力为500 N，动滑轮的重为150 N，求此过程中： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)克服绳重和摩擦力所做的功。 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 《第十一章简单机械单元练习----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C A A C D B B 1．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。 2．B 【详解】如图，分别沿三个不同方向匀速拉绳子，动滑轮两侧绳子的拉力的合力等于货物和动滑轮的总重，竖直拉绳子时，拉力为货物和动滑轮的总重的一半，两绳子的拉力夹角越大，绳子上的拉力越大，所以，三个力的大小关系为 F3>F2>F1 故B正确，ACD错误。 故选B。 3．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。 4．C 【详解】A．由图可知，甲滑轮是定滑轮，若不计绳重和摩擦，拉力等于物体的重力，即 而实际上绳重和摩擦是存在的，所以拉力可以大于10N，故A错误； B．乙滑轮是动滑轮，假设乙滑轮重10N，若不计绳重和摩擦，拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，即 而实际上绳重和摩擦是存在的，所以拉力大于10N，故B错误； C．由于甲是定滑轮，绳长不可伸长的情况下，绳端移动的距离跟物体上升的距离是一样的，都是10cm，故C正确； D．由于乙是动滑轮，绳长不可伸长的情况下，绳数n=2，绳端移动的距离是物体上升的距离的2倍，即为20cm，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，忽略绳子与滑轮的摩擦，所以F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故BCD错误，故A正确。 故选A。 6．A 【详解】B．飞船部件的重力为 故B错误； A．电动滑轮的有用功为 电动滑轮的总功为 故A正确； C．由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离为 故C错误； D．电动滑轮的功率为 故D错误。 故选A。 7．C 【详解】A．由可得物体移动的距离 s物=v物t=0.1m/s×10s=1m由图知，n=3，绳子自由端移动的距离 s=ns物=3×1m=3m拉力做的总功 W总=Fs=50N×3m=150J故A错误； B．拉力做功的功率 故B错误； CD．由可得，克服物体与地面间滑动摩擦力做的有用功 W有用=ηW总=80%×150J=120J由W有用=fs物可得，物体与地面间滑动摩擦力 故C正确，D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．将砖块适当向右移动时，阻力、动力臂不变，阻力臂增大，由杠杆平衡条件可得 F将增大，会更费力，故A错误； B．由杠杆平衡条件 可得 故B错误； C．当工人师傅抬起车把手时，独轮车受到竖直向下的重力、地面的支持力及人对独轮车向上的动力F，此时处于平衡状态，根据力的平衡可知，地面对独轮车的支持力为 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对相互作用力，二者大小相等，则 故C错误； D．当工人师傅抬起车把手时，其对车把手施加竖直向上的动力为420N，由于力的作用是相互的，因此工人师傅受到车把手对其竖直向下的压力，大小为420N，因此他对地面的压力增大420N，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】AB．当阻力和动力在同侧时，杠杆阻力向下，为使杠杆仍平衡在水平位置，动力方向需要向上，故A不符合题意，B符合题意； CD．当在C点挂4个钩码或在D点挂1个钩码时，根据杠杆平衡的条件可知，两边不相等，不平衡，故CD不符合题意。 故选B。 10．B 【详解】A．由图示知，左边滑轮组承重绳子为2根，右边滑轮组承重绳子为3根，据s=nh知，hA=hB时，sA<sB，故A错误； B．不计绳重和摩擦时，据，而两种装置用相同滑轮安装，所以两个滑轮组中动滑轮的重力相等，若FA=FB，则 解得GA<GB，据 得，故B正确； C．若GA=GB，据 知，，故C错误； D．若GA<GB，则 ， 无法比较FA和FB的大小，故D错误。 故选B。 11． 等于 大于 【详解】[1]有用功是指为了达到目的而必须做的功。由于铁桶和塑料桶的形状、大小相同，且都装满了水，所以它们提上来的水的质量是相等的。又因为它们都是把一桶水提到井口，上升的高度也相同，根据功的计算公式可知，它们所做的有用功是相等的。 [2]额外功是指并非需要但又不得不做的功。在提水过程中，额外功主要来自于提起桶本身所做的功。由于铁的密度大于塑料的密度，且铁桶和塑料桶的体积相同，所以铁桶的质量大于塑料桶的质量。因此，在提起铁桶时，克服铁桶的重力做的额外功更多。 12． 2 0.5 【详解】[1][2]如图所示，装置中只有一个动滑轮，绳子末端拉力方向向下，2段绳子承担总重力，即吊起动滑轮的绳子段数为2；钩码总重力为1N，若动滑轮重、绳重和摩擦均不计，故弹簧测力计的示数是 13． 不能 230 16 【详解】[1]动滑轮是一种简单机械，其特点在于轴的位置会随着被拉动的物体一起运动。动滑轮的核心优势在于其能够显著减少所需的力量。由图知，提升重物时，滑轮的轴随物体一起运动，所以该滑轮为动滑轮，其特点是可以省一半力，但不能改变用力的方向。 [2]不计摩擦和绳重，要拉起木箱，需要的拉力 [3]此动滑轮可以省一半的力，但费距离，绳子末端移动的距离 14．OB 【详解】力臂是支点O到力F作用线的距离，OB与AB垂直，所以OB是力F的力臂。 15． 大气压 10 省力 【详解】[1]抽水机工作时，使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的。 [2]最多可以把水抽的高度为 [3]由图可知，在压水的过程中，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。 16． 【详解】用最小的力，则承担拉力的绳子段数最多，则应从动滑轮绕起。因此将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示： 17．(1)省力 (2)60.0% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 【详解】（1）由表中实验数据可知，物块重力相同，斜面的倾斜程度逐渐变大，拉力逐渐变大，说明斜面倾斜程度越小越省力。 （2）他们测得斜面的机械效率 （3）[1][2]分析第1、2、3次实验可知，斜面的长度、粗糙程度相同，高度不同时，计算得出斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；分析第3次和第4次实验数据可知，斜面的倾斜程度相同时，粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面粗糙程度有关。 （4）根据可知，小于，即fs小于Fs，可得。 18．(1)平衡 (2)0 (3)B (4) 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，同时便于测量力臂 2 (5)小于 (6)力的方向影响杠杆的平衡 【详解】（1）如果杠杆处于静止或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡状态。杠杆静止时，杠杆处于平衡状态（不一定要水平平衡）。 （2）杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心通过支点，因此，杠杆自重的力臂为0。 （3）由图乙杠杆的平衡条件可知，3G×4l=4G×3l，当动力×动力臂＞阻力×阻力臂时，就会满足杠杆左端下倾； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码，左边：2G×4l，右边：3G×3l，右边下倾； ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码，左边：4G×4l，右边：5G×3l，左边下倾； ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离Δl，左边为 3G×（4l+Δl）=3G×4l+3G×Δl 右边为 4G×（3l+Δl）=4G×3l+4G×Δl 右边下倾； ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离Δl，左边为 3G×（4l-Δl）=3G×4l-3G×Δl 右边为 4G×（3l-Δl）=4G×3l-4G×Δl 左边下倾； 故符合要求的是②④，故选B。 （4）[1]杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 [2]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得 1.5N×20cm=F2×15cm 解得F2=2N。 （5）杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上时，力的力臂在杠杆上，此时力臂最大，当如丁图，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂不在杠杆上，动力臂变小，力臂小于15cm。 （6）用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线时，力的方向发生变化，杠杆不再平衡，说明力的方向影响杠杆的平衡。 19．(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 20．(1)250W (2)80% (3)250J 【详解】（1）拉力做的功 拉力做功的功率 （2）有用功 机械效率 （3）克服动滑轮重力做的功 克服绳重和摩擦力做的功 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 $$