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

第十一章 简单机械 单元练习 一、单选题 1．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A．钓鱼竿 B．镊子 C．核桃夹 D．天平 2．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 3．下面日常生活中所使用的机械，能达到省力的机械是（    ） A．使用镊子夹东西 B．利用滑轮升国旗 C．使用天平测质量 D．使用铡刀切割排骨 4．用如图所示的滑轮组，把重1200N的货物在4s内匀速提高2m，每个滑轮重为300N，不计摩擦及绳重。下列说法正确的是（　　） A．所做的有用功为2400J B．拉力F大小为750N C．拉力F的功率为750W D．滑轮组的机械效率为80% 5．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的斜面，把物体从斜面底端匀速推上顶端。已知斜面长为3m，高为1.2m，物体重为1000N，沿斜面向上的推力为500N。下列说法正确的是（　　） A．使用斜面可以省功 B．工人做的有用功为1500J C．斜面的机械效率为20% D．物体受到斜面的摩擦力为100N 6．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。下列有关说法正确的是（　　） A．轴筒与摇把的组合相当于简单机械中的轮轴 B．增大水桶的质量可以提高辘轳的机械效率 C．增大转动摇把的速度可以提高辘轳的机械效率 D．随着科技的发展，辘轳的机械效率可提高至100% 7．如图所示，用完全相同的滑轮和绳子组成甲、乙两个滑轮组，用它们提升相同的物体，物体被匀速拉起的过程中不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．乙滑轮组较省力且机械效率更高 B．若将物体提升相同的高度，则拉力做的总功相同 C．物体在匀速提起的过程中，甲、乙的拉力大小不变且相等 D．增加物体的重力或者减少定滑轮的重力，都能提高甲、乙滑轮组的机械效率 8．汾阳是核桃之乡，如图所示，小鹏在用树枝剪帮助爸爸修剪核桃树的枝叶，下列做法中最省力的是（　　） A．树枝靠近支点，手握在靠近支点的手柄一端 B．树枝远离支点，手握在选离支点的手柄一端 C．树枝靠近支点，手握在远离支点的手柄一端 D．树枝远离支点，手握在靠近支点的手柄一端 9．小明在开展“再探动滑轮”的活动中，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动动滑轮，使重为2N的钩码上升高度10cm，测得弹簧测力计示数为1.2N。下列说法中正确的是（　　） A．绳端移动的距离为10cm B．拉力做的功为0.12J C．此过程中，该动滑轮的机械效率为83.3% D．若增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率不变 10．图中所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组。某次作业时，行车在钢丝绳的自由端用2000N的力，将重6000N的货物匀速竖直提升3m，接着又在水平方向移动6m。下列说法错误的是（ ） A．在竖直提升货物的过程中，绳自由端移动了12m B．在竖直提升货物的过程中，货物重力做功 C．在水平移动货物的过程中，货物重力做功 D．行车滑轮组提升货物的机械效率为 二、填空题 11．如图甲所示，当人曲臂将重物托起时，人的前臂可以看作一个 杠杆；其示意图如图乙所示，肱二头肌对前臂A处的收缩力（拉力）为动力F1，B处握着的重物对手臂向下的压力是阻力F2。已知OA=5cm，AB=15cm，F1的方向与水平面的夹角为30°，当水平托住质量为2kg的重物时，肱二头肌产生的收缩力F1为 。 12．如图是超市用的手推车，车前行时需经过障碍物，当前轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 ；当后轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 。 13．如图所示，古人用桔槹从水井中提水的过程中，对水桶做的功是 （选填“有用功”“额外功”或“总功”），使用桔槔可以省 （选填“力”或“功”）。 14．如图所示，质量不计的轻杆长1m，B点挂有重为的重物，A点的动力F为，方向与轻杆垂直，物体处于静止状态，则该装置的阻力臂 m。 15．如图所示，小致用如图滑轮组提升重为300N的货物，所用拉力为200N，货物被匀速提升10m，小致做的功是 J，忽略绳重和摩擦，这个滑轮组的机械效率是 ，动滑轮的重力是 N。 三、作图题 16．如图所示，轻质杠杆OAB上挂一个物体，拉力F1使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出动力F1的力臂l1和悬挂物体重力的示意图。 四、实验题 17．在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图A所示装置测得了四组数据，如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 3 2 1.2 6 2 3 5 1.2 15 3 3 8 1.2 26 4 3 10 1.2 30 (1)前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除； (2)第四次实验中，有用功是 J，滑轮组的机械效率为 ； (3)该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 的关系； (4)小红在以上实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图B所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是为了 ； ②当两位同学使用各自的滑轮组提升同一重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （填“相同”或“不相同”），理由是： 。 18．【探究名称】探究杠杆的平衡条件。 【问题】 （1）同学们通过观察如图a乙所示的处于平衡状态的杠杆；对杠杆平衡条件提出以下几种猜想： 猜想1：动力=阻力； 猜想2：动力+动力臂=阻力+阻力臂； 猜想3：动力×动力臂=阻力×阻力臂； 猜想4：动力÷动力臂=阻力÷阻力臂； 猜想5：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离； 分析可知，上述猜想中，猜想2是不科学的，原因是 ； 【证据】 （2）小明将杠杆的中点置于支架上，当杠杆停在如图a甲所示的位置时，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 ； （3）继续改变图a乙中A、B点的位置及钩码数量，多次实验得到相关数据如下表： 实验次序 动力F/N OA长度/ 阻力F2/N OB长度/cm 1 2 0.3 3 0.2 2 4 0.4 8 0.2 3 5 0.3 6 0.25 【解释】 （4）通过这些实验数据，可初步发现猜想 （填上述猜想的对应序号）是符合的； 【交流】 （5）要进一步验证猜想5是否正确，则图b中 （填字母）； A．只有方案一可以 B．只有方案二可以 C．方案一、方案二都可以 D．方案一、方案二都不可以 （6）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用图c甲所示的装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。其原因是 对实验有影响； （7）实验中，用图c乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每小格长度相等），但老师建议大家不要采用这种方式，主要是因为这种方式 （填字母）； A．一个人无法独立操作 B．需要使用太多的钩码 C．力臂与杠杆不重合 D．力和力臂数目过多 思维拓展 如下图所示，用测力计将长杆的一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2，则长杆的重力是（测力计保持竖直向上）( ) A． B． C． D． 五、计算题 19．如图所示，在建筑工地上，工人师傅用250N的拉力将货物竖直匀速向上提升，在2秒内绳子的自由端上升了4米，不计摩擦和绳重，已知动滑轮重力为50N。求： (1)这段时间内拉力所做的功； (2)这段时间拉力做功的功率； (3)此装置的机械效率。 20．如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明。已知他的质量m=60kg，g=10 N/kg。 (1)求小华受到的重力G； (2)求图示时刻地面对双手支持力F的力臂l1； (3)求图示时刻地面对双手的支持力F。 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 C D D ACD D A B C C C 1．C 【详解】阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。 A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意； D．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．由图可知 则有 故A错误； B．绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，设距离为s，则有 故 故B错误； C．两装置的有用功分别为 可得 故C错误； D．两装置的机械效率分别为 故 故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．使用镊子夹东西时，阻力臂大于动力臂，属费力杠杆，不能省力，故A不符合题意； B．利用滑轮升国旗，旗杆上的滑轮为定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，故B不符合题意； C．使用天平测质量，天平的实质是等臂杠杆，不能省力，故C不符合题意； D．使用铡刀切割排骨，它们的动力端距支点远，阻力端距支点近，动力臂大于阻力臂，属省力杠杆，能达到省力的效果，故D符合题意。 故选D。 4．ACD 【详解】A．滑轮组所做的有用功为 故A正确； B．拉力F大小为 故B错误； C．物体移动的速度为 则绳子自由端移动的速度为 拉力F的功率为 故C正确； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选ACD。 5．D 【详解】A．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，因此使用斜面不可以省功，但可以省力，故A错误； B．工人做的有用功为 故B错误； C．工人做的总功为 斜面的机械效率为 故C错误； D．推力做的额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 故D正确。 故选D。 6．A 【详解】A．根据图示可知，轴筒与摇把组合可以转动，则其相当于简单机械中的轮轴，故A正确； B．增大水桶的质量，则增大水桶的重力，在水的重力不变的情况下，则有用功不变，额外功变大，根据 可知，机械效率会变小，故B错误； C．根据 可知，增大转动摇把的速度不会改变机械效率的大小，故C错误； D．根据 可知，由于额外功不可能为0，所以辘轳的机械效率不可能提高至100%，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】A．由图可知，甲滑轮组承重绳子股数n甲=2，乙滑轮组承重绳子股数n乙=3，物体被匀速拉起的过程中，绳子自由端所受的拉力为 因为动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，乙滑轮组承重绳子股数较大，所以乙滑轮组所用的拉力小，即乙滑轮组较省力，滑轮组的机械效率为 和动滑轮重力、所提升物体重力有关，所以两个滑轮组机械效率相同，故A错误； B．若将物体提升相同的高度，拉力做的总功为 因为动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，物体被提升的高度相同，所以拉力做的总功相同，故B正确； C．由图可知，甲滑轮组承重绳子股数n甲=2，乙滑轮组承重绳子股数n乙=3，物体被匀速拉起的过程中，绳子自由端所受的拉力为 即甲、乙的拉力大小不变；因为甲、乙中动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，乙滑轮组承重绳子股数较大，所以乙滑轮组所用的拉力小，即乙滑轮组较省力，故C错误； D．滑轮组的机械效率为 和动滑轮重力、所提升物体重力有关，增加物体的重力或者减少动滑轮的重力，能提高甲、乙滑轮组的机械效率，减少定滑轮的重力不能提高甲、乙滑轮组的机械效率，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】尽量让树枝靠近支点，手握剪刀的位置远离支点，阻力不变，减小了阻力臂，增大了动力臂，根据杠杆平衡条件可知可以省力；故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝2，绳端移动的距离为 故A错误； B．拉力做的功，即总功 故B错误； C．克服钩码重力做的有用功 该动滑轮的机械效率 故C正确； D．增加钩码的个数，即增大物重，有用功会增大，额外功几乎不变，则机械效率会增大，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】A．由图可知，滑轮组承重绳子股数，绳自由端移动的距离为 故A正确，不符合题意； B．货物重力做的功为 故B正确，不符合题意； C．重力的方向是竖直向下的，行车在水平移动货物的过程中，在竖直方向上没有移动距离，所以货物重力所做的功为0J，故C错误，符合题意； D．该滑轮组的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 11． 费力 160 【详解】[1]从支点O向F1作垂线，垂线段的L1就是F1的力臂，如图： 根据图示可知，前臂使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 [2]重物的重力为 G物=mg=2kg×10N/kg=20N 阻力臂为 L2=OB=AB+OA=5cm+15cm=20cm=0.2mF1的方向与水平面的夹角为30°，则F1的力臂为 根据杠杆的平衡条件可得 F1×0.025m=20N×0.2m 解得F1=160N。 12． 压 C 抬 B 【详解】[1][2]当车的前轮遇到障碍物时，前轮上翘才能通过障碍物，故人应向下压车把，此时车体是绕着C点转动的，故C点就是支点。 [3][4]当后轮遇到障碍物时，后轮上翘才能通过障碍物，故人应向上抬车把，此时车体是绕着B点转动的，故B点就是支点。 13． 额外功 力 【详解】[1][2]从井中提水的过程中，目的是提水，所以对水做的是有用功，同时，还要将桶提起来，所以对桶做的功是额外功；使用任何简单机械都不能省功，因此使用桔槔可以省力。 14．0.5 【详解】根据杠杆平衡条件得 解得，该装置的阻力臂为 15． 4000 75% 100 【详解】[1]由图可知，n=2，小致做的功为 [2]有用功为 机械效率 [3]由可知，动滑轮的重力 16． 【详解】画出动力F1的力臂l1的方法是过支点O点作动力F1作用线的垂线，这个垂线段就是动力F1的力臂；悬挂物体重力的作用点在重心，方向是竖直向下，示意图如下图所示： 17．(1)3 (2) 0.3 83.3% (3)物体上升高度 (4) 改变绳子自由端力的方向 相同 见解析 【详解】（1）由图A可知，通过动滑轮的绳子段数n=3；由表中前三次实验数据可知，第3次实验钩码上升的高度8cm，绳子自由端移动的距离为 s=3×8cm=24cm 故此次实验数据明显出现错误。 （2）[1][2]第4次实验中，有用功是 W有=Gh=3N×0.1m=0.3J 总功 W总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J 滑轮组的机械效率为 （3）四次实验中，用同一滑轮组提升物体的重力相同，而提升物体的高度不同，故目的是为了探究滑轮组的机械的效率与钩码上升的高度是否有关。 （4）[1]小红多使用一个滑轮，此滑轮是定滑轮，目的是为了改变力的方向。 [2][3]因为B图中增加的是一个定滑轮，且提起同一重物，提升相同高度时做的有用功相同，若忽略绳重及摩擦，额外功也相同，总功相同，故它们的机械效率相同。 18． 单位不同的物理量不能相加 右 力臂 3、5 A 杠杆自重 D B 【详解】（1）[1]力的单位为N，力臂的单位为cm，物理学中，单位不同的物理量不能相加，所以，猜想2是不科学的。 （2）[2]由图a甲可知，杠杆的左端下沉，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节。 [3]小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是使力臂在杠杆上，便于力臂的测量。 （4）[4]由表格中数据得，F与OA的乘积等于F2与OB的乘积，说明杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，动力与支点到动力作用点的距离的乘积等于阻力与支点到阻力作用点的距离的乘积，则猜想3、猜想5是符合的。 （5）[5]方案一中，杠杆在水平位置平衡，阻力与阻力臂不变，支点到阻力作用点距离不变；当测力计的拉力的方向与杠杆不垂直时，支点到动力的作用点的距离不变，动力臂发生改变，拉力大小不同，可探究猜想5是否正确；方案二中，使杠杆不沿水平方向平衡，此时，动力臂与阻力臂的比值和支点到动力作用点距离与阻力与支点到阻力作用点距离的比值仍相同，即如果猜想3式子成立则猜想5式子一定成立，无法进一步验证猜想5是否正确，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （6）[6]若支点不在杠杆的中点时，杠杆自身的重力没有通过支点，会影响杠杆的平衡条件。 （7）[7]图c乙中和力力臂数目过多，不易归纳得出结论，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 [8]假设长杆的重力是G，在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，长杆重心为O，如图所示 根据杠杆平衡条件得F1×LAB=G×LOB①；同理，在杠杆的左端竖直抬起时，A端为支点，根据杠杆平衡条件得F2×LAB=G×LOA②；①+②得F1×LAB+F2×LAB=G×LOB+G×LOA；解得G=F1+F2；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 19．(1)1000J (2)500W (3)90% 【详解】（1）这段时间内拉力所做的功 （2）这段时间拉力做功的功率为 （3）不计摩擦和绳重，只需要克服动滑轮重力做额外功，动滑轮上绳子承重段数为2，在2秒内绳子的自由端上升了4米，则动滑轮上市2m，动滑轮克服重力做额外功 装置的机械效率 20．(1)600N (2)150cm (3)400N 【详解】（1）小华受到的重力 G = mg= 60kg×10N/kg = 600N （2）过支点做支持力F的作用线的垂线段，即为其力臂，如图： 由图可知 l1=100cm+50cm=150cm （3）根据杠杆平衡的条件可得 Fl1=Gl2 即 F×150cm = 600N×100cm 解得 F=400N 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 $$