简单机械模拟练习题 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

2024-2025学年人教版初中物理八年级下学期 力模拟练习题（适用于辽宁地区） 一．杠杆 1.在 的作用下绕着 转动的硬棒叫杠杆。 注意：判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即 硬物体（不一定是棒）、受力（动力和阻力）和转动（绕固 定点）。杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状 的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可 称为杠杆。 2.说明： ( 力的作用线： 通过力的作用点沿力的方向所画的直线 )①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。 如：鱼杆、铁锹。 3.五要素──组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。 ②动力： 杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力： 杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在 上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向 。 ④动力臂：从支点到 作用线的距离。用字母L1表示。 ⑤阻力臂：从支点到 作用线的距离。用字母L2表示。 4.画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。 ①找支点O②画力的作用线（虚线）③画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线） ④标力臂 二.研究杠杆的平衡条件 1.杠杆平衡是指：杠杆静止或 转动。 2.实验前：应调节杠杆两端的 ，使杠杆在 位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出 。 3.结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式： F1/F2=L2/L1。 4.解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小， 必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到： ①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远 ②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4．应用： 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 力杠 杆，当为了使用方便，省距离时，应选 力杠杆。 三、滑轮 1.定滑轮： ①定义：轴固定不动的滑轮。 ②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。 ③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。 ⑤绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG） 2.动滑轮： ①定义：轴和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1/2G只 忽略轮轴间的摩擦则，拉力F=1/2（G物+G动）绳子自由端移动距 离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG） 3.滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。 ③理想滑轮组（不计摩擦和动滑轮的重）拉力F=1/nG。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力 F=1/n（G物+G动）。绳子自由端移动距离SF（或vF）=n倍的重物移动的距离SG（或vG）。 ④组装滑轮组方法：首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。然后根据“奇动 偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。 4.轮轴：动力作用在轮上可省力。例如：方向盘，自行车把手。 5.斜面：省力。并且斜面越长越省力。 三、机械效率 1.有用功：对人们有用的功。 W有用=W总－W额 W有用=ηW总 提升重物：W有用＝Gh 斜面：W有用= Gh 2.额外功：并非我们需要但又不得不做的功。 忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组：W额= W总－W有用 W额=G动h 斜面：W额=f L 3.总功：有用功加额外功。 W总=W有用＋W额 W总=FS W总= W有用／η 斜面：W总= fL+Gh=FL 4.机械效率 ①机械效率：有用功跟总功的比值。 ②公式：η= W有用/W总 斜面：η= Gh/FL 定滑轮:η=G/F 动滑轮：η=G/2F 滑轮组: η=G/nF ③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率 为60%表示有用功占总功的60%。 ④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5.机械效率的测量 ①原理：η=Gh/Fs ②器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 ③应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S ④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 ⑤影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： A.动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 B.提升重物越重，做的有用功相对就多。 C.摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 D.绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 知识拓展：使用任何机械都不能省功，为什么还使用机械？ 模拟练习题 一、选择题： 1. 在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是(　 　) 1题图 2题图 2.如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格的长度为3 cm，当弹簧测力计在A点沿与水平方向成30°角斜向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是(　 ) A．拉力的力臂为0.12 m B．此时为省力杠杆 C．弹簧测力计的示数为4 N D．钩码总重为2 N 3. 用动滑轮提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．可以省距离 B．可以改变力的方向 C．可以改变力的大小 D．提的物体越重，机械效率越低 4.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重900N的物体沿水平地面做匀速直线运动，则物体与地面间的滑动摩擦力为（忽略绳重、动滑轮重和机械摩擦）（　　） A．100N B．300N C．150N D．850N 5.如图所示轻杆(不计杠杆重力)，O为支点，物重为30 N，OA∶AB＝1∶2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态．下列说法正确的是(　 　) A．该杠杆与镊子类型相同 B．图甲位置时，拉力大小为15 N C．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3∶1 D．如图乙所示保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变 5题图 7题图 8题图 6. 日常生活中的许多现象都与我们所学习的物理知识有关，下列说法不正确的是(　 　) A．轮胎上的花纹可以增大摩擦力 B．荡秋千时，小孩的机械能不守恒 C．盘山公路不省距离，但是省力 D．投掷出去的铅球在空中飞行的过程，是受到了运动员对它做的功 7. 光头强用如图所示的装置将200 N的蜂蜜匀速提高3 m，送给楼上的熊大、熊二，所用的拉力是125 N，不计桶重、绳重和摩擦．下列说法不正确的是(　 　) A．绳子自由端移动的距离为6 m B．拉力做的功为750 J C．动滑轮重50 N D．该滑轮组的机械效率为75% 8.图所示，斜面长10 m，高4 m．用平行于斜面F＝50 N的拉力，将重100 N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端．在此过程中，下列说法正确的是(　 ) A．利用此装置既可以省力，也可以省功 B．物体受到的摩擦力为50 N C．对物体所做的有用功为500 J D．该斜面的机械效率为80% 二、填空题 9.如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是 _，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将 _（选填“变大”、“变小”、或“不变”）。 10.小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图象，如图所示．请根据图象推算，当L1为0.1m时，F1为 N． 11.如图所示，重为50 N的物体在30 N的拉力F的作用下匀速上升2 m，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为________N，拉力F移动的距离为________m，若物体的重力变为80 N，则拉力F为________N. ( G F F O A B ) 9题图 10题图 11题图 12.如图所示在“探究杠杆平衡条件”时，图甲中要将杠杆上的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调整，使杠杆在水平位置平衡，实验中用记录的数据绘制出动力F1与动力臂l1的关系图象(如图乙所示)，由图可知，杠杆平衡时，阻力臂为50 cm时，阻力为________N. 12题图 13题图 14题图 13.如图所示为我国古代货物装船的场景．此时木棒属于____(填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆，将重1 000 N的货物提升1.5 m，杠杆对货物做功为________J. 14.如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800 N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向________；斜面的机械效率为________．不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用________________________的方法可以提高斜面的机械效率． 15.如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是___________；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1 000 N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为________N. 15题图 16题图 17题图 三、作图题 16.在如图所示中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F. 17.如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F1的力臂，请在图中作出F2的力臂L2和力F1 的示意图。 四、实验题 18.“探究杠杆的平衡条件”实验． (1)如图甲所示，杠杆处于静止状态．为方便测量________，应向________(填“左”或“右”)调节螺母，使杠杆在水平位置平衡． (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡．设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入表格中．改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2，再做几次实验，实验数据如表所示； 次序 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 1 0.5 0.3 1 0.15 2 1.5 0.1 3 0.05 3 3 0.1 1.5 0.2 分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：__________用F1、l1、F2、l2表示； (3)如图乙所示，在________(填“A”“B”或“C”)点竖直________(填“向上”或“向下”)拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆； (4)在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题．如图丙所示，轻质杠杆可绕O点转动，它的中点挂有100 N的重物，在杠杆右端用竖直向上的力F＝________N，可使杠杆在水平位置平衡． 19.在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想： A．斜面越倾斜斜面机械效率越大； B．斜面越倾斜斜面机械效率越小； C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关。 他们用如图所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验，实验中应保持物体在斜面上的运动状态是 。请回答下列问题： ①每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该 （选填“相同”或“不相同”）；改变斜面的倾斜程度是指改变 （选填（斜面的长度、斜面的高度、斜面与水平面的夹角）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动． ②在以下六个物理量中：被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是 （只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是 ③如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”）．如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想 是正确的． 五、计算题题 20.如图所示，工人用动滑轮提升重为800 N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．求： (1)物体在10 s内上升的高度； (2)工人对绳端的拉力； (3)当被提升的物重增大为1 000 N时，工人对绳端的拉力． 21.如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景(注：物体一直浸没在水中)．已知物体重G1＝400 N，动滑轮重G2＝50 N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F＝100 N．求： (1)物体浸没在水中受到浮力的大小； (2)物体的密度大小； (3)滑轮组的机械效率． 1. B 2. D 3. C 4. C 5. C 6. D 7. D 8. D 9. 30N;不变 10. 6 11. 10;4;45 12. 右；0．6 13. 省力；1 500 14. 下；80%；减小木板粗糙程度 15. 改变力的方向；1 600 16. 17. 18.(1)力臂；右(2)F1l1＝F2l2(3)A；向上(4)50 19.匀速直线运动①相同；斜面与水平面的夹角 ②G、F、s、h；η=Gh/FS③基本不变；A 20.解：(1)由题知，物体上升速度为0．2 m/s，物体在10 s内上升的高度： h＝vt＝0．2 m/s×10 s＝2 m； (2)工人使用的是动滑轮，承担重物绳子的段数n＝2， 由η＝＝＝可得， 工人对绳端的拉力：F＝＝＝500 N； (3)不计绳重和摩擦，由nF＝G＋G动可得，动滑轮的重力， G动＝nF－G＝2×500 N－800 N＝200 N， 当提升物重为G′＝1 000 N时，工人对绳端的拉力： F′＝(G′＋G动)＝(1 000 N＋200 N) ＝600 N． 21.解：(1)由图可知，n＝3，忽略绳重和摩擦，滑轮组对物体的拉力：F拉＝3F－G2＝3×100 N－50 N＝250 N，因为G1＝F浮＋F拉，所以F浮＝G1－F拉＝400 N－250 N＝150 N； (2)根据F浮＝ρ水gV排可知， V排＝＝＝0．015 m3， 物体的体积：V＝V排＝0．015 m3，物体的质量： m＝＝， 物体的密度：ρ＝＝＝2．67×103 kg/m3； (3)滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝＝≈83．3%． 10 学科网（北京）股份有限公司 $$