第九章 简单机械（单元自测）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级下册

第九章 简单机械单元测试卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1--12题只有一项符合题目要求，第13--14题至少有两项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．杠杆按力臂的长短分为三类，下列杠杆在使用时与钓鱼竿类型相同的是（　　） A．啤酒瓶起子 B．扫地的笤帚 C．夹核桃的核桃夹 D．剪树枝的剪子 【答案】B 【详解】钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆； A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意； 故选B。 2．如图所示，杠杆POB的支点为O，拉力F始终作用在B端使杠杆平衡，且AB段始终保持水平。在拉力F逆时针转动的过程中，下列说法正确的是（      ） A．拉力F一直不变 B．经过M点时，拉力F最小 C．由C到M过程中的某点时，拉力F最小 D．由M到D过程中的某点时，拉力F最小 【答案】C 【详解】根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积。由题意可知，阻力与阻力臂不变，当使绳绕A点沿图中虚线从竖直位置C顺时针缓慢转动到D位置时，动力臂先增大后变小，根据杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大，即F先变小后变大。当动力臂为点OB的连线时，此时动力臂最大，动力最小，如图： 由图可知，所以由C到M过程中的某点时，拉力F最小，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　） A．“权”“重”增加相同的质量，A端会下降 B．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 C．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大 D．增大“重”时，若要保持平衡，应把“权”向O适当移动 【答案】D 【详解】A．杠杆原本是平衡的，即 “权”ד标”=“重”ד本”假设左右侧两侧增加的质量均为m，则左侧动力与动力臂的乘积增加量为mד标”，则右侧阻力与阻力臂的乘积增加量为mד本”，因“标”＞“本”，则 mד标”＞mד本”即 （“权+m”）ד标”＞（“重+m”）ד本”所以A段会下沉，故A正确，不符合题意。 B．由图可知，“权”“重”表示作用在杠杆上的力，“标”“本”表示作用在杠杆上的“权”“重”到支点的距离，即为力臂，故B正确，不符合题意。 C．将提纽O向B端移动一些，“标”增大而“本”变小，则“权”ד标”增大。由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故C正确，不符合题意。 D．在“权”不变、“重”增大时，若要杠杆仍保持平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应减小“本”而增大“标”，即把“权”向A端适当移动，故D错误，符合题意。 故选D。 4．用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的阻力是向下的，动力使起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动，且动力臂大于阻力臂，故ACD错误，B正确。 故选B。 5．李阿姨推一辆手推车遇到一台阶，小君看到后过来帮着推车的轮子。要想越过该台阶，小君从A、B、C三处施力推车轮子，方向如图所示，则（　　） A．在A点用力最小 B．在B点用力最小 C．在C点用力最小 D．在A、C点用力相同 【答案】C 【详解】轮子和障碍物的交点为支点，动力最小即动力臂最大，C点距离支点最远，所以C点用力最小。 故选C。 6．如图所示，人的姿势相同，把相同的包放到手臂的不同位置， 这两种方式挎包，哪种方式更省力（    ） A．甲 B．乙 C．一 样 D．无法比较 【答案】A 【详解】根据题意，可把手当成一个杠杆，包的重力为阻力，因此阻力不变，动力臂（即支点到需要的力的作用线的距离）不变；甲的方式中，阻力臂较小；而乙的方式中，阻力臂较大。根据杠杆平衡条件，当阻力相同的情况下，阻力臂越小，动力就越小，也就是说需要的力就越小。所以，甲方式更省力。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘。于是加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．AB图中两个滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，只能改变力的方向，故AB不符合题意； C．滑轮作为动滑轮使用，不计滑轮自重和摩擦，能省一半的力，故C符合题意； D．滑轮作为动滑轮使用，弹簧测力计作用在滑轮轴上，不计滑轮自重和摩擦，弹簧测力计拉力为绳子拉力的2倍，故D不符合题意。 故选C。 8．实践课上，小曙、小光各持一根较光滑的木棍，面对面站立。小科取一根绳子，将绳子的一端系在其中一根木棍上，再按如图所示依次绕过两根木棍，小曙和小光用力往后拉木棍，小科只需稍稍用力就能稳住两木棍。下列分析正确的是（　　） A．两根木棍和绳组成的机械相当于一个动滑轮 B．小科使用该装置可以省功 C．小曙受到的拉力等于小光受到的拉力 D．绳子在木棍上绕的圈数越多，小科所用的拉力就越小 【答案】D 【详解】A．从使用的情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，因此两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，故A错误； B．使用简单机械可以省力，也可以省距离，但不能省功，故B错误； C．由图可知小曙那端木棍有6段绳子相连，因此小曙受到的拉力为6F，小光那端木棍有7段绳子相连，因此小光受到的拉力为7F，故C错误； D．滑轮组有几段绳子，绳端的拉力就是作用在棍上拉力的几分之一，滑轮组上绳子的段数越多越省力，所以想让小科所用的拉力变小，可以将绳子在木棍上多绕几圈，故D正确。 故选D。 9．机械以各种不同的形式展现在生活中，成为生活中不可或缺的部分，如图是自行车结构图，关于其机械的应用，正确的是（　　） A．螺丝和螺帽：斜面类螺旋简单机械，费距离 B．脚踏板：属于等臂杠杆 C．刹车控制器：属于杠杆，能省距离 D．车龙头：属于轮轴，控制自行车的方向并节省距离 【答案】A 【详解】A．螺丝和螺帽属于斜面类螺旋简单机械，螺纹增加了斜面的长度，省力费距离，故A正确； B．脚踏板属于轮轴，相当于一个省力杠杆，省力费距离，故B错误； C．刹车控制器动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，省力费距离，故C错误； D．车龙头属于轮轴，相当于一个省力杠杆，可以省力的控制自行车的方向但是费距离，故D错误。 故选A。 10．厦门市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生。下列分析正确的是（　　） A．装置中的滑轮是动滑轮 B．滑轮起到省力作用 C．桶盖相当于费力杠杆 D．滑轮起到改变力方向的作用 【答案】D 【详解】A．装置中的滑轮不随物体一起运动，只绕轴转动，是定滑轮，故A错误； B．定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故B错误； C．如图，桶盖相当于一个杠杆，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误； D．向下拉拉手，桶盖向上运动，滑轮起到改变力方向的作用，故D正确。 故选D。 11．如图所示是简单机械在生活中应用的实例，下列关于这些实例的说法正确的是（   ） A．此时甲图中的盘山公路属于斜面，可以起到省力的作用 B．忽略绳和滑轮重及摩擦，乙图中绳子自由端的拉力 C．使用丙图中的轮轴门把手，能够省力同时也能省距离 D．丁图中的筷子在使用时是省力杠杆 【答案】A 【详解】A．如图所示，盘山公路属于斜面，斜面虽然费距离，但可以起到省力的作用，故A正确； B．由图可知，有两段绳子与动滑轮接触，不考虑绳与滑轮重及摩擦，拉力等于物重的二分之一，故B错误； C．使用丙图中的轮轴门把手，能够省力但要费距离，故C错误； D．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，故D错误。 故选A。 12．如图是学校教学使用的圆规，请观察图中结构并结合它的使用，下列有关说法正确的是（　　） A．固定油性笔的小螺丝上的螺纹相当于斜面 B．小吸盘吸在黑板上是利用分子引力的作用 C．画圆时，圆规相当于省力轮轴 D．画圆时，笔与黑板之间的摩擦是滚动摩擦 【答案】A 【详解】A．固定油性笔的小螺丝上的螺纹类似于盘山公路，相当于斜面，故A正确； B．小吸盘吸在黑板上是受到大气压的作用，故B错误； C．画圆时，动力臂小于阻力臂，圆规相当于费力轮轴，故C错误； D．画圆时，笔与黑板之间的摩擦是滑动摩擦，故D错误。 故选A。 13．长时间低头玩手机会对颈椎造成伤害，相关研究结论如图甲所示，人低头时可以简化为杠杆模型如图乙所示，G为头部重力、F为颈椎肌肉拉力，为低头的角度，不考虑拉力方向的变化，下列说法正确的是（    ） A．低头60°时的头部的重力大于低头30°时头部的重力 B．从低头30°到低头45°过程中，头部重力G的力臂变短 C．从低头45°到低头60°过程中，头部重力G的力臂大于颈椎肌肉拉力F的力臂 D．站立或坐立观看手机时，应抬高手臂，使视线与手机齐平 【答案】CD 【详解】A．人头的质量不变，重力大小不变，故低头60°时的头部的重力等于低头30°时头部的重力，故A错误； B．根据乙图知，重力的力臂是水平方向从O到G的距离，从低头30°到低头45°过程中，头部重力G的力臂变长，故B错误； C．从低头45°到低头60°过程中，头部重力G的力臂在水平方向，而颈椎肌肉拉力F的力臂从O到F的垂直距离，较短，因而头部重力G的力臂大于颈椎肌肉拉力F的力臂，故C正确； D．为了减小肌肉拉力F，根据杠杆的平衡条件知，减小重力的力臂，故站立或坐立观看手机时，应抬高手臂，使视线与手机齐平，使得肌肉拉力减小，故D正确。 故选CD。 14．如图所示的器械中，正常应用属于轮轴的是（　　） A． B． C． D． 【答案】ACD 【详解】轮轴指的是由轮和轴组成，工作时二者沿共同轴线转动的机械。由图可知，方向盘、螺丝刀、门锁是轮轴，锤子不是轮轴。故A、C、D符合题意；B不符合题意。 故选ACD。 第Ⅱ卷 二、填空题：（每空1分，共16分） 15．各种剪刀都属于 （选填“杠杆”或“轮轴”），如图所示剪刀中，裁缝师裁布应选图 ，铁匠师剪铁皮应选图 。 【答案】 杠杆 乙 甲 【详解】[1]各种剪刀都是绕着固定点转动的，属于轮轴。 [2]如图所示剪刀中，裁缝师裁布时为了省距离，采用的是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，应选图乙。 [3]铁匠师剪铁皮为了省力，采用的是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，应选图甲。 16．小明是一位善于动脑，勤于动手的中学生，如图所示，是他发明的一套乳牛自动喂水装置，该套装置应用了我们学到三个物理原理是：① 原理；② 原理；③ 原理。 【答案】 杠杆平衡 阿基米德 连通器 【详解】[1]在图中的装置中，浮球与进水阀门组成的系统就是一个杠杆。当水槽中的水位下降时，浮球会随之下降，由于杠杆的作用，连杆的另一端就会上升，从而打开阀门让水流入水槽。反之，当水位上升时，浮球上升，连杆下降，阀门关闭，停止进水。这就是杠杆原理在自动喂水装置中的应用。 [2]浮球在水中受到的浮力与其排开的水的重力相等。当水槽中的水位变化时，浮球排开的水的体积也会变化，从而导致浮球受到的浮力变化。这个浮力的变化就是驱动杠杆转动，进而控制阀门开关的动力来源。这就是阿基米德原理。 [3]两个水槽具有上端开口，底部互相连通的特点。根据连通器原理，同种液体在连通器内静止时，各容器中的液面总保持相平。因此，当水槽中的水被牛喝掉一部分后，由于连通器的作用，储水器中的水会自动流入水槽，直到两者液面相平为止。 17．一辆汽车不小心陷进入泥潭中，按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮均可将汽车从泥潭中拉出。两种方法中，更省力的是方法 （选填“甲”或“乙”）；若按甲方式拉车，则图中的滑轮是 滑轮，其作用是 。 【答案】 乙 定 改变力的方向 【详解】[1]甲是定滑轮，不省力可以改变力的方向，乙是动滑轮，可以省一半的力，更省力的是乙图。 [2][3]在甲方法中，滑轮是固定不动的，即滑轮与大树相连，这种滑轮我们称之为定滑轮。定滑轮的主要作用是改变力的方向，不省力也不费力。也就是说，使用定滑轮时，拉力的大小与物体受到的阻力相等，但拉力的方向可以与物体的运动方向不同。故其作用是改变力的方向 18．如图所示，盘山公路相当于 （填一种简单机械名称），请你说明应用这种简单机械的优点或缺点： （答出一点即可）。 【答案】 斜面 省力/费距离 【详解】[1][2]盘山公路相当于一个斜面，属于省力机械，省力但费距离。 19．骑自行车是一种有氧运动。骑自行车上坡时往往要走S形路线，如图所示。原因是上坡时，不管路线如何，爬上坡顶，升高的高度 （选填“相同”或“不同”），但走的S形路线越长相当于斜面越长，斜面越长则越 （选填“省力”或“费力”）。 【答案】 相同 省力 【详解】[1][2]上坡时，不管路线如何，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，由功的原理知，斜面越长越省力。 20．如图甲所示的是同学们常用的燕尾夹，，当用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，此时夹子可看作 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】 等臂 粗 密 【详解】[1]由图甲知，用力摁住C点打开夹子时，AC是绕着B点转动的，C点受到的力是动力，A点受到的力是阻力，由题意知AB=BC 即动力臂等于阻力臂，所以是等臂杠杆。 [2]如图乙知，螺丝刀在作用时相当于轮轴，手柄相当于动力臂，作用在手柄上的力是动力，据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，使用手柄粗一些的螺丝刀，相当于增大动力臂，可以减少动力，即更省力。 [3]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力，因此螺纹密一些的螺丝钉使用起来更省力。 三、作图题：（每小题2分，共6分） 21．今年中秋佳节期间，受台风“贝碧嘉”影响，小敏家门口的指示牌被刮倒了。图甲是指示牌模型，图乙是被风刮倒的指示牌，请在图乙中画出将指示牌扶起的最小力及其力臂。 【答案】 【详解】要将图乙中指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的力F1的示意图，如图所示： 22．如图甲是小张同学用扫帚在水平地面扫地的情形，图乙是简化的示意图，图中O为支点，F1是扫地的动力，在图乙中画出作用在B点的摩擦力的示意图及其力臂L2。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】由图知，用笤帚在水平地面扫地时，笤帚相对水平地面地面向左运动，B点受到的摩擦力f方向水平向右，据此画出B点受摩擦力示意图；反向延长摩擦力的作用线，从支点O作摩擦力作用线的垂线，垂线段为其力臂L2，如图所示： 23．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。 【答案】 【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： 四、实验题：（每空1分，共18分） 24．探究“杠杆的平衡条件”的实验，如图所示。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所示，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时能在 位置平衡，接着在此杠杆左端挂了4个质量相同的钩码，此时要使杠杆处于如图平衡状态，则在右端A位置挂 个质量相同的钩码； (2)如图丙所示，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，此时发现测得的拉力与已得出的杠杆平衡条件不相符，其最可能的原因是 ； (3)如图丁所示是我们家中常用的杆秤，这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量10kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会 （大于/小于/等于）10kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置 （相同/不相同）。若某次称量时小刚只使用了提纽1称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 （靠近/远离）提纽的位置。 【答案】(1) 右 水平 3 (2)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 (3) 小于 不相同 靠近 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，杠杆左端下沉，说明杠杆左侧重，因此应将平衡螺母向右移动，使杠杆在水平位置平衡，此时此时力臂恰好沿着杠杆的方向，可以直接从杠杆上读出力臂，便于测量力臂，同时可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 [3]若杠杆上1小格为l，则由杠杆平衡条件可得 即 解得n=3。则要使杠杆处于如图平衡状态，应在右端A位置挂3个质量相同的钩码。 （2）利用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，因此测得的拉力与已得出的杠杆平衡条件不相符。 （3）[1]由图丁和杠杆平衡条件可得 则 当使用的提纽从1变为2时，变小，变大，不变，则变小，由可知，能称量物体的最大质量会小于10kg。 [2]当秤钩上不挂物体时，秤砣的位置在零刻度线处。由杠杆平衡条件可知 当使用不同的提纽时，秤的重力的力臂l右​会发生变化，所以秤砣的力臂l左​也会发生变化，，因此使用不同的提纽时零刻度线的位置不同‌。 [3]由杠杆平衡条件可知 当他第二次换用质量更大的秤砣时，增大，和不变，由杠杆平衡条件可知，减小，因此第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置。 25．如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如下表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离， （选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 。 【答案】(1) 不能 能 不变 (2)见解析 【详解】（1）[1][2][3]分析甲、乙两次实验的数据，拉力不变，测力计移动距离不变，则说明使用定滑轮不能省力，也不能省距离，但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。 （2）实际在实验时，动滑轮自身的重力、动滑轮与绳子之间存在摩擦阻力等，都会影响实验的结果，所以拉力大小并不等于钩码重力的一半。 26．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 斜面长s/m 沿斜面拉力F/N 较缓 5 0.2 1 2 较陡 5 0.3 1 2.6 最陡 5 0.4 1 3.2 (1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持 状态，并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。 (2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块，收集到上表中的实验数据： ①比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时 （选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越 （选填“省力”或“费力”）； ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向 （选填“左”或“右”）移。 【答案】(1) 静止 二力平衡 (2) 匀速 能 省力 右 【详解】（1）[1][2]用弹簧测力计测量木块的重力时，使木块处于静止状态，此时木块受到重力和弹簧测力计拉力的作用，此二力为平衡力，根据二力平衡知识可知，木块受到重力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[1]为了能够准确的测量出拉力，应使弹簧测力计沿斜面方向匀速向上拉动木块。 ①[2][3]由表中数据可知，斜面的倾角变大，则沿斜面拉力F的数值也随之变大，但始终小于物体的重力，因此使用斜面可以省力，并且斜面长度相同时，斜面高度越低越省力。 ②[4]要减小斜面的倾斜程度，木块A应向右移动。 五、计算题：（每小题9分，共18分） 27．如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时： (1)配重的重力； (2)拉力； (3)小宁同学对地面的压强。 【答案】(1) (2) (3)5000Pa 【详解】（1）配重的重力为 （2）杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件则有 则拉力为 （3）拉力，根据相互作用力，小宁同学受到杆的B端对其向上的力，小宁处于静止状态，受力分析可得 力的作用是相互的，则小宁对地面的压力等于支持力为 则小宁同学对地面的压强为 28．如图甲所示的是一种起重机的简易图。为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒，在起重机左边配有一个重物，已知。用起重机把最大质量的货物G匀速提起。（g取） (1)该起重机可吊起货物的最大重力G为多少？（起重机本身重力不计） (2)如果起重机吊臂前端由如图乙所示的滑轮组组成，每个滑轮的质量为，绳重和摩擦不计，匀速提起第（1）问中的货物G，拉力F的大小是多少？ (3)如果绳子以的速度匀速收紧，内可以把货物提升多高？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）该起重机可看成一根以C为支点的杠杆，根据杠杆平衡条件可得 解得吊起货物的最大重力为 （2）绳重和摩擦不计，图中连接动滑轮绳子的股数是3股，则绳末端的拉力为 （3）绳子以的速度匀速收紧，根据滑轮组速度关系可得，货物上升的速度为 内货物上升的距离为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第九章 简单机械单元测试卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1--12题只有一项符合题目要求，第13--14题至少有两项符合题目要求。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．杠杆按力臂的长短分为三类，下列杠杆在使用时与钓鱼竿类型相同的是（　　） A．啤酒瓶起子 B．扫地的笤帚 C．夹核桃的核桃夹 D．剪树枝的剪子 2．如图所示，杠杆POB的支点为O，拉力F始终作用在B端使杠杆平衡，且AB段始终保持水平。在拉力F逆时针转动的过程中，下列说法正确的是（      ） A．拉力F一直不变 B．经过M点时，拉力F最小 C．由C到M过程中的某点时，拉力F最小 D．由M到D过程中的某点时，拉力F最小 3．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　） A．“权”“重”增加相同的质量，A端会下降 B．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 C．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大 D．增大“重”时，若要保持平衡，应把“权”向O适当移动 4．用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是（    ） A． B． C． D． 5．李阿姨推一辆手推车遇到一台阶，小君看到后过来帮着推车的轮子。要想越过该台阶，小君从A、B、C三处施力推车轮子，方向如图所示，则（　　） A．在A点用力最小 B．在B点用力最小 C．在C点用力最小 D．在A、C点用力相同 6．如图所示，人的姿势相同，把相同的包放到手臂的不同位置， 这两种方式挎包，哪种方式更省力（    ） A．甲 B．乙 C．一 样 D．无法比较 7．用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘。于是加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（　　） A． B． C． D． 8．实践课上，小曙、小光各持一根较光滑的木棍，面对面站立。小科取一根绳子，将绳子的一端系在其中一根木棍上，再按如图所示依次绕过两根木棍，小曙和小光用力往后拉木棍，小科只需稍稍用力就能稳住两木棍。下列分析正确的是（　　） A．两根木棍和绳组成的机械相当于一个动滑轮 B．小科使用该装置可以省功 C．小曙受到的拉力等于小光受到的拉力 D．绳子在木棍上绕的圈数越多，小科所用的拉力就越小 9．机械以各种不同的形式展现在生活中，成为生活中不可或缺的部分，如图是自行车结构图，关于其机械的应用，正确的是（　　） A．螺丝和螺帽：斜面类螺旋简单机械，费距离 B．脚踏板：属于等臂杠杆 C．刹车控制器：属于杠杆，能省距离 D．车龙头：属于轮轴，控制自行车的方向并节省距离 10．厦门市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生。下列分析正确的是（　　） A．装置中的滑轮是动滑轮 B．滑轮起到省力作用 C．桶盖相当于费力杠杆 D．滑轮起到改变力方向的作用 11．如图所示是简单机械在生活中应用的实例，下列关于这些实例的说法正确的是（   ） A．此时甲图中的盘山公路属于斜面，可以起到省力的作用 B．忽略绳和滑轮重及摩擦，乙图中绳子自由端的拉力 C．使用丙图中的轮轴门把手，能够省力同时也能省距离 D．丁图中的筷子在使用时是省力杠杆 12．如图是学校教学使用的圆规，请观察图中结构并结合它的使用，下列有关说法正确的是（　　） A．固定油性笔的小螺丝上的螺纹相当于斜面 B．小吸盘吸在黑板上是利用分子引力的作用 C．画圆时，圆规相当于省力轮轴 D．画圆时，笔与黑板之间的摩擦是滚动摩擦 13．长时间低头玩手机会对颈椎造成伤害，相关研究结论如图甲所示，人低头时可以简化为杠杆模型如图乙所示，G为头部重力、F为颈椎肌肉拉力，为低头的角度，不考虑拉力方向的变化，下列说法正确的是（    ） A．低头60°时的头部的重力大于低头30°时头部的重力 B．从低头30°到低头45°过程中，头部重力G的力臂变短 C．从低头45°到低头60°过程中，头部重力G的力臂大于颈椎肌肉拉力F的力臂 D．站立或坐立观看手机时，应抬高手臂，使视线与手机齐平 14．如图所示的器械中，正常应用属于轮轴的是（　　） A． B． C． D． 第Ⅱ卷 二、填空题：（每空1分，共16分） 15．各种剪刀都属于 （选填“杠杆”或“轮轴”），如图所示剪刀中，裁缝师裁布应选图 ，铁匠师剪铁皮应选图 。 16．小明是一位善于动脑，勤于动手的中学生，如图所示，是他发明的一套乳牛自动喂水装置，该套装置应用了我们学到三个物理原理是：① 原理；② 原理；③ 原理。 17．一辆汽车不小心陷进入泥潭中，按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮均可将汽车从泥潭中拉出。两种方法中，更省力的是方法 （选填“甲”或“乙”）；若按甲方式拉车，则图中的滑轮是 滑轮，其作用是 。 18．如图所示，盘山公路相当于 （填一种简单机械名称），请你说明应用这种简单机械的优点或缺点： （答出一点即可）。 19．骑自行车是一种有氧运动。骑自行车上坡时往往要走S形路线，如图所示。原因是上坡时，不管路线如何，爬上坡顶，升高的高度 （选填“相同”或“不同”），但走的S形路线越长相当于斜面越长，斜面越长则越 （选填“省力”或“费力”）。 20．如图甲所示的是同学们常用的燕尾夹，，当用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，此时夹子可看作 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 三、作图题：（每小题2分，共6分） 21．今年中秋佳节期间，受台风“贝碧嘉”影响，小敏家门口的指示牌被刮倒了。图甲是指示牌模型，图乙是被风刮倒的指示牌，请在图乙中画出将指示牌扶起的最小力及其力臂。 22．如图甲是小张同学用扫帚在水平地面扫地的情形，图乙是简化的示意图，图中O为支点，F1是扫地的动力，在图乙中画出作用在B点的摩擦力的示意图及其力臂L2。（保留作图痕迹） 23．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：（每空1分，共18分） 24．探究“杠杆的平衡条件”的实验，如图所示。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所示，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时能在 位置平衡，接着在此杠杆左端挂了4个质量相同的钩码，此时要使杠杆处于如图平衡状态，则在右端A位置挂 个质量相同的钩码； (2)如图丙所示，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，此时发现测得的拉力与已得出的杠杆平衡条件不相符，其最可能的原因是 ； (3)如图丁所示是我们家中常用的杆秤，这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量10kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会 （大于/小于/等于）10kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置 （相同/不相同）。若某次称量时小刚只使用了提纽1称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 （靠近/远离）提纽的位置。 25．如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如下表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离， （选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 。 26．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 斜面长s/m 沿斜面拉力F/N 较缓 5 0.2 1 2 较陡 5 0.3 1 2.6 最陡 5 0.4 1 3.2 (1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持 状态，并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。 (2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块，收集到上表中的实验数据： ①比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时 （选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越 （选填“省力”或“费力”）； ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向 （选填“左”或“右”）移。 五、计算题：（每小题9分，共18分） 27．如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时： (1)配重的重力； (2)拉力； (3)小宁同学对地面的压强。 28．如图甲所示的是一种起重机的简易图。为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒，在起重机左边配有一个重物，已知。用起重机把最大质量的货物G匀速提起。（g取） (1)该起重机可吊起货物的最大重力G为多少？（起重机本身重力不计） (2)如果起重机吊臂前端由如图乙所示的滑轮组组成，每个滑轮的质量为，绳重和摩擦不计，匀速提起第（1）问中的货物G，拉力F的大小是多少？ (3)如果绳子以的速度匀速收紧，内可以把货物提升多高？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$