第12章 简单机械【B卷·拔高卷】（贵州专用，人教版2024）-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（贵州专用，人教版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版） 第十二章 简单机械 （B卷•拔高卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级第12章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题：选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．如图所示，为我国古人抬起巨木的劳动情境示意图，其蕴含的物理学原理是（   ） A．惯性 B．浮力 C．杠杆平衡 D．二力平衡 2．某次用如图所示的滑轮组运送重为400N的材料，在250N的拉力F作用下，材料匀速上升4m。在此过程中（　　） A． 滑轮a是定滑轮 B．滑轮组的机械效率为80% C．绳子自由端移动的距离为4m D．滑轮组省了功 3．筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。下列生产和生活中的杠杆在正常使用时与筷子属于同一类型的是（　　） A．托盘天平 B．核桃夹 C．食品夹 D．瓶盖起子 4．用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A B C D 5．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 6．小明用下图中的装置提升重力为500N的物体，使其匀速上升，不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．利用此装置既可以省力，又可以省距离 C．人将绳子拉过1m，物体上升2m D．小明对绳子的拉力为250N 7．两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率分别为、，拉力、做的功分别为、，功率分别为、。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 8．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　） A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用 B．推力所做的功是2500J C．斜面的机械效率为80% D．物体受到斜面的摩擦力为100N 9．（多选）如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架和杆保持水平，动滑轮、衣架与杆总重是10N，现晾衣架上晾有4kg的衣服，晾衣架上升50cm，用时10s。g取10N/kg，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．图中天花板上四个滑轮的作用是省力 B．该过程中衣服上升的速度为0.05m/s C．摇柄上刻有花纹，是通过增大接触面积来增大摩擦的D．施加在旋轮摇柄上的力为12.5N 10．（多选）如图1所示，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，希望孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2所示，小孩和篮子的总质量为12kg，调整秤砣的位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（　　） A．该杆秤的悬挂点O是称量时的支点 B．该秤砣的质量为4kg C．要使该杆秤的称量范围变大，应该换用质量更大的秤砣 D．若换称质量较大的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在B点右边 第Ⅱ卷 非选择题 2、 填空题：本题共4个小题，每空2分，共14分。 11．如图，杆秤是一种凝聚着古人智慧的工具。在称重过程中，若杆秤左低右高，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往 （填“左”或“右”）移动，若想增大杆秤的量程，可将提纽移到O点 （填“左”或“右”）侧。 12．如图，手机自拍杆可以看作一个杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力，图中，，则手垂直作用于杆的力 N。 13．一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出，不计滑轮重、绳重和摩擦，设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1和F2 ；则F1 F2（填“>”“<”或“=”），甲方式中滑轮的作用是 ；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 m。 14．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 3、 作图题：本题共3个小题，每小题2分，共6分。 15．某同学设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出杠杆B点所受拉力的力臂l1的示意图。 16．如图所示，画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 17．如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G。 (1)请在图中画出杠杠AOB受到挂着重物G的绳子的拉力F1及拉力的力臂； (2)在杠杆上施加最小动力F2，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。 4、 简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。 18．.如图所示，用铁皮剪剪铁皮时，将铁皮靠近支点更加容易剪开，消分析其原因 19．把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。    5、 实验探究题：本题共2个小题，20小题18分，20小题10分，共28分。 20．如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； （2）为了便于测量 （选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （3）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉； （4）小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 ； （5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力 = 阻力臂。 21．在“探究滑轮组工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下（不计绳重）。 实验序号 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动的距离 1 10 30 2 10 30 3 10 30 (1)实验时，用手竖直向上 拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数； (2)第①次实验中，滑轮组的机械效率为 （保留一位小数）； (3)从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组， ，机械效率越高； (4)小明根据表格中的数据，发现重物的重力越大，由摩擦引起的额外功 （选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释： 。 6、 综合应用题：本题共2小题，第22题8分，第23题8分，共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。 22．研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N，每踩一次碓头上升的高度为50cm，AO长1.5m，OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。 (1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ (2)若1min将B踩下30次，则人做功的功率是多大？ 23．如图所示，一个重力为6N，密度为6g/cm3的合金块，悬挂在轻质杠杆的A点，O为支点，OA长10cm，此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重力为0.7N的物体，OB长70cm，杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦，求： （1）合金块的体积； （2）A端受到绳子的拉力大小； （3）该液体密度为多少。 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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版） 第十二章 简单机械 （B卷•拔高卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级第12章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题：选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．如图所示，为我国古人抬起巨木的劳动情境示意图，其蕴含的物理学原理是（   ） A． 惯性 B．浮力 C．杠杆平衡 D．二力平衡 【答案】．C 【解析】图中所示的情境中，古人利用一根横杆作为杠杆，将巨木一端抬起，古人在杠杆的一端施加向下的力，通过杠杆的作用，在巨木的一端产生向上的力，从而抬起巨木。 A．一切物体都有保持原来运动的状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性，故A不符合题意； B．浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，故B不符合题意； C．根据杠杆平衡原理，动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂，只要动力臂足够长，就可以用较小的力来克服较大的阻力，达到省力的效果，实现抬起巨木的目的，故C符合题意； D．二力平衡是指作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡，故D不符合题意。 故选C。 2．某次用如图所示的滑轮组运送重为400N的材料，在250N的拉力F作用下，材料匀速上升4m。在此过程中（　　） A． 滑轮a是定滑轮 B．滑轮组的机械效率为80% B． 绳子自由端移动的距离为4m D．滑轮组省了功 【答案】．B 【解析】A．由图可知，滑轮a的位置随物体的升高而变化，因此是动滑轮，故A不符合题意； BC．由图可知，动滑轮上有两根绳子，因此材料匀速上升4m，则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×4m=8m 则滑轮组的机械效率为 故B符合题意，C不符合题意； D．使用任何机械都不能省功，故D不符合题意。 故选B。 3．筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。下列生产和生活中的杠杆在正常使用时与筷子属于同一类型的是（　　） A． 托盘天平 B．核桃夹 C．食品夹 D．瓶盖起子 【答案】．C 【解析】A．筷子在使用的过程中动力臂小于阻力臂是费力杠杆，托盘天平的动力臂与阻力臂相等，属于等臂杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．食品夹的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 4．用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A B C D 【答案】．A 【解析】A．分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦，则根据杠杆平衡条件可得 则 B．由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重G，即F=G； C．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即； D．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即； 综上分析可知，最省力的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 【答案】．B 【解析】由图可知滑轮组绳子段数为3，因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计，当物体A水平向右做匀速直线运动时，绳子自由端的拉力为 物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为 当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时，受到的滑动摩擦力方向水平向右，因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，物体B匀速上升，绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变，所以拉力F的大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 6．小明用下图中的装置提升重力为500N的物体，使其匀速上升，不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．利用此装置既可以省力，又可以省距离 C．人将绳子拉过1m，物体上升2m D．小明对绳子的拉力为250N 【答案】．D 【解析】A．由图可知，下方的滑轮随物体一起运动，上方的滑轮固定不动，所以滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，故A错误； B．由于使用动滑轮可以省力，但费距离，所以使用该装置时，可以省力，但是要费距离，故B错误； C．由图可知，动滑轮上有2股绳，所以人将绳子拉过1m，物体上升高度为0.5m，故C错误； D．由图可知，由2段绳子吊着动滑轮，不计摩擦、绳重和滑轮自重，则物体匀速上升时，人对绳子的拉力为 故D正确。 故选D。 7．两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率分别为、，拉力、做的功分别为、，功率分别为、。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】．B 【解析】A．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，即，而乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，即，故，故A错误； BC．不计绳重和摩擦，因为物重相同，提升的高度相同，故甲做的有用功等于乙做的有用功；因为甲用定滑轮提升，乙用动滑轮提升，所以甲做的额外功为零，小于乙做的额外功，故甲做的总功小于乙做的总功，即；又因为所用时间相同，由可知，甲的功率小于乙的功率，即，故B正确，C错误； D．因为机械效率是有用功与总功的比值，甲做的有用功等于乙做的有用功，甲做的总功小于乙做的总功，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，即，而乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，即，故，故A错误； BC．不计绳重和摩擦，因为物重相同，提升的高度相同，故甲做的有用功等于乙做的有用功；因为甲用定滑轮提升，乙用动滑轮提升，所以甲做的额外功为零，小于乙做的额外功，故甲做的总功小于乙做的总功，即；又因为所用时间相同，由可知，甲的功率小于乙的功率，即，故B正确，C错误； D．因为机械效率是有用功与总功的比值，甲做的有用功等于乙做的有用功，甲做的总功小于乙做的总功，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故D错误。 故选B。 8．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　） A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用 B．推力所做的功是2500J C．斜面的机械效率为80% D．物体受到斜面的摩擦力为100N 【答案】．A 【解析】A．物体在斜面上运动的过程中，受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的推力、沿斜面向下的摩擦力，共4个力的作用，故A错误，符合题意； B．推力所做的功是 故B正确，不符合题意； C．推动物体在斜面运动的过程中做的有用功为 斜面的机械效率为 故C正确，不符合题意； D．物体在斜面上运动过程中克服摩擦力做的功是额外功，则额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 故D正确，不符合题意。 故选A。 9．（多选）如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架和杆保持水平，动滑轮、衣架与杆总重是10N，现晾衣架上晾有4kg的衣服，晾衣架上升50cm，用时10s。g取10N/kg，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．图中天花板上四个滑轮的作用是省力 B．该过程中衣服上升的速度为0.05m/s C．摇柄上刻有花纹，是通过增大接触面积来增大摩擦的D．施加在旋轮摇柄上的力为12.5N 【答案】．BD 【解析】A．中天花板上四个滑轮不随衣服上升而上升，是定滑轮，其作用是改变力的方向，故A错误； B．该过程中衣服上升的速度为 故B正确； C．摇柄上刻有花纹，是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的，故C错误； D．由图得绳子承重段数，不计绳重和摩擦，施加在旋轮摇柄上的力为 故D正确。 故选BD。 10．（多选）如图1所示，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，希望孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2所示，小孩和篮子的总质量为12kg，调整秤砣的位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（　　） A．该杆秤的悬挂点O是称量时的支点 B．该秤砣的质量为4kg C．要使该杆秤的称量范围变大，应该换用质量更大的秤砣 D．若换称质量较大的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在B点右边 【答案】．ACD 【解析】A．支点是杠杆发生作用时绕着转动的点，该杆秤的悬挂点O是称量时的支点，故A正确； B．根据杠杆平衡条件可得 即 代入数据可得 解得该秤砣的质量 故B错误； C．由杠杆平衡条件可得 解得 所以要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣，故C正确； D．若换称下一个体重较大的孩子，秤砣和篮子重力都不变，作用在杠杆A点的力变大，动力臂不变，作用在杠杆B点的力不变，根据杠杆平衡条件可知阻力臂会变大，所以调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在B点右边，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷 非选择题 2、 填空题：本题共4个小题，每空2分，共14分。 11．如图，杆秤是一种凝聚着古人智慧的工具。在称重过程中，若杆秤左低右高，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往 （填“左”或“右”）移动，若想增大杆秤的量程，可将提纽移到O点 （填“左”或“右”）侧。 【答案】． 右 左 【解析】[1]由图可知，当杆秤左低右高时，要将杆秤调至水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应增大秤砣的力臂，即秤砣应往右侧移动适当距离。 [2]若想增大杆秤的量程，即增大被称量物体的质量，根据杠杆的平衡条件可知，应减小秤盘的力臂，即将提纽移到O点左侧。 12．如图，手机自拍杆可以看作一个杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力，图中，，则手垂直作用于杆的力 N。 【答案】．15 【解析】根据杠杆的平衡条件可以求得手垂直作用于杆的力 13．一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出，不计滑轮重、绳重和摩擦，设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1和F2 ；则F1 F2（填“>”“<”或“=”），甲方式中滑轮的作用是 ；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 m。 【答案】． > 改变拉力的方向 0.5 【解析】[1][2][3]甲方式用定滑轮，可以改变力的方向，但不省力；而乙方式用动滑轮，省力但费距离，是物体移动距离的2倍，所以F1>F2；乙方式中人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 14．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 【答案】．2.5×103 【解析】有用功 滑轮组的机械效率是80%，根据可知，总功 拉力F的功率 3、 作图题：本题共3个小题，每小题2分，共6分。 15．某同学设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出杠杆B点所受拉力的力臂l1的示意图。 【答案】【解析】．由图可知，杠杆所受拉力的方向沿绳子向右上方，而不是绳端拉力的方向，过支点O作垂直于该拉力作用线的垂线段，即动力臂l1，如图所示： 16．如图所示，画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 【答案】【解析】．只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，此滑轮组最多可由3段绳子承担动滑轮的重，如图所示： 17．如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G。 (1)请在图中画出杠杠AOB受到挂着重物G的绳子的拉力F1及拉力的力臂； (2)在杠杆上施加最小动力F2，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。 【答案】【解析】．(1)（1）挂着重物G的绳子的拉力F1作用在B点，方向沿着绳子向下，过支点O做F1的垂线段即为拉力的力臂，如图所示 （2）根据杠杆平衡的条件 在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。因此先确定最长的力臂，即离支点最远的点；然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可。根据杠杆平衡条件可知，最长的力臂为OB时，动力最小，过B点作垂直于OB的作用力F2，要使杠杆平衡，其方向应该向上。如图所示 4、 简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。 18．.如图所示，用铁皮剪剪铁皮时，将铁皮靠近支点更加容易剪开，消分析其原因 【答案】【解析】．铁皮靠近支点可以减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，减小阻力臂可以减小动力，所以更容易剪开铁皮。 19．把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。    【答案】【解析】．如图所示，可将杠杆视为以与手指接触点为支点的杠杆，其柄端部分重心距离支点较远，即力臂大；另外一端重心但距支点较近，即力臂小。根据杠杆平衡条件 可知，因为 故 根据重力与质量关系可以知道，柄端的质量小，另外一端质量大。 5、 实验探究题：本题共2个小题，20小题18分，20小题10分，共28分。 20．如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； （2）为了便于测量 （选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （3）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉； （4）小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 ； （5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力 = 阻力臂。 【答案】． 平衡 力臂 左 2 左 变大 力臂变短 动力臂 阻力 【解析】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，甲图中杠杆处于静止状态，所以此时杠杆是平衡状态。 （2）[2]当杠杆在水平位置平衡时，支点到悬挂点的距离就是力臂，所以为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。 [3]甲图中，杠杆的左端上翘，说明右端沉，所以平衡螺母向左端移动，直至杠杆在水平位置平衡。 （3）[4]设杠杆时一个格的长度为L，一个钩码的重力为G，图乙中，左侧钩码对杠杆的拉力看作是动力，右侧钩码对杠杆的拉力看作是阻力，杠杆平衡，此时有 3G×2L=F2×3L 解F2=2G，即在B点挂2个钩码，能使杠杆在水平位置保持平衡。 [5]两边各取下一个钩码，则有 2G×2L>G×3L 所以杠杆左端下沉。 （4）[6][7]小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，测力计拉力的力臂变小，要使杠杆仍然在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将逐渐变大。 （5）[8][9]实验结果表明，当动力动力臂=阻力阻力臂时，杠杆的平衡处于平衡状态，所以杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂。 21．在“探究滑轮组工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下（不计绳重）。 实验序号 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动的距离 1 10 30 2 10 30 3 10 30 (1)实验时，用手竖直向上 拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数； (2)第①次实验中，滑轮组的机械效率为 （保留一位小数）； (3)从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组， ，机械效率越高； (4)小明根据表格中的数据，发现重物的重力越大，由摩擦引起的额外功 （选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释： 。 【答案】【．(1)匀速 (2) (3)所提升物重越大 (4) 越大 所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多 【解析】（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升。 （2）根据第①次实验数据可知 总功 机械效率 （3）第2次的机械效率； 第3次的机械效率； 由表中实验序号为1、2、3的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升物重越大，机械效率越高。 （4）[1][2]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值 即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第①、②和③组的数据；第①次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 第②次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 第③次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 故重物的重力越大，差值越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 6、 综合应用题：本题共2小题，第22题8分，第23题8分，共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。 22．研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N，每踩一次碓头上升的高度为50cm，AO长1.5m，OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。 (1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ (2)若1min将B踩下30次，则人做功的功率是多大？ 【答案】．(1)250N (2)12.5W 【解析】（1）以OB为动力臂时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件，此时需要的动力最小。则有 解得需要的最小动力。 （2）不计碓杆的重力和摩擦，若1min将B踩下30次，则人做功为 则人做功的功率为 23．如图所示，一个重力为6N，密度为6g/cm3的合金块，悬挂在轻质杠杆的A点，O为支点，OA长10cm，此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重力为0.7N的物体，OB长70cm，杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦，求： （1）合金块的体积； （2）A端受到绳子的拉力大小； （3）该液体密度为多少。 【答案】．（1）100cm3；（2）4.9N；（3）1.1×103kg/m3 【解析】解：（1）由题意可知，合金块的重力为G=6N，合金块的密度 故合金块的体积 （2）设A端受到的绳子拉力为FA，B端的绳子拉力为FB，由受力分析可知，B端的绳子拉力FB等于物体的重力G物，即 FB=G物=0.7N 因杠杆处于水平平衡状态，故由杠杆的平衡原理可得 FA×OA=FB×OB 解得A端受到的绳子拉力 （3）对合金块受力分析可知，合金块受到向下的重力G，向上的绳子拉力FA，向上的液体的浮力F浮，因合金块处于受力平衡状态，故由力的平衡可得 G=FA+F浮 解得合金块所受浮力 F浮=G-FA=6N-4.9N=1.1N 故由F浮=ρ液gV排可得，该液体的密度 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$