猜想03 功和能（考题猜想)-- 2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（教科版·2024）

猜想03 功和能 01力和力臂的作图 2 02杠杆的分类 2 03运用杠杆平衡条件进行计算 3 04杠杆的动态分析 5 05杠杆的最省力问题 6 06定滑轮及其工作特点 7 07动滑轮及其工作特点 8 08滑轮组及其工作特点 9 09斜面模型及其相关计算 10 10轮轴模型及其相关计算 11 11杠杆机械效率的计算 12 12滑轮、滑轮组机械效率的计算 13 13斜面机械效率的计算 14 14含复杂滑轮组机械效率的计算 15 15机械能及其转化 16 01力和力臂的作图 1．（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图（a）所示的多功能夹，其中AOB可以看成一个杠杆（b）所示。请在（b）图中画出使用该多功能夹时，作用在A点的最小动力F1的示意图及阻力F2的为臂l2。 2．（23-24八年级下·福建泉州·期末）如图，用力F使活塞式抽水机的摇柄绕O点转动，请画出力F的力臂l。 3．（23-24八年级下·广东揭阳·期末）如图为用于调整照明灯高度的拉力装置，轻质杠杆ABO可绕O点自由转动。请作出动力F的力臂，并在图上画出杠杆所受的阻力的示意图。 4．（23-24八年级下·云南昆明·期末）如图所示，杠杆在力的作用下绕O点转动，画出图中杠杆所受力F的力臂L。 02杠杆的分类 5．（22-23八年级下·湖南湘西·期末）2023年2月 10日，神舟十五号航天员在机械臂的协同配合下完成了梦天舱外扩展泵组装等任务。机械臂在工作时是一个费力杠杆，如图所示的杠杆中，使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A．天平 B．核桃夹 C．羊角锤 D．筷子 6．（22-23八年级下·吉林·期末）下列关于简单机械的理解，正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 B．吃饭时，筷子是个省力杠杆 C．使用杠杆，就是为了省力 D．使用定滑轮不省力，但可以省距离 7．（22-23八年级下·广东梅州·期末）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 。 8．（22-23八年级下·上海浦东新·期末）如图所示，托起铅球时，尺骨、桡骨和手掌组成的整体可看作一根杠杆，肱二头肌对它施加的力看作动力，铅球对它施加的力看作阻力，则此杠杆的支点在图中 点，动力臂 阻力臂，根据杠杆平衡的原理可知，它是 杠杆。 03运用杠杆平衡条件进行计算 9．（23-24八年级下·四川成都·期末）如图所示，一等刻度的轻质杠杆A处砝码重6N，若要使杠杆在水平位置平衡，则B处施加的竖直向下的拉力为（　　） A．5N B．4N C．3N D．2N 10．（23-24八年级下·河南平顶山·期末）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”。用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为50N的石块，B端挂有重为30N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是（    ） A．向下拉绳放下空桶时拉力为20N B．向下拉绳放下空桶时桔棒为省力杠杆 C．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N D．向上拉绳提起装满水的桶时桔棒为省力杠杆 11．（23-24八年级下·河北沧州·期末）搬运砖头的独轮车，车体和砖头所受的总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。推车时，阻力臂是 m，人手向上的力F的力臂是 m，力F的大小为 N。 12．（23-24八年级下·山东滨州·期末）如图甲为开瓶器启瓶盖时的情景。它可简化抽象为图乙所示的不计自重的杠杆，O为支点，动力和阻力的方向均垂直于杠杆，，，动力，则这是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆，阻力 N。 04杠杆的动态分析 13．（23-24八年级下·上海浦东新·期末）如图所示，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为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，下列有关说法正确的是（　　） A．使杠杆逆时针转动的力是物体的重力 B．杠杆处于水平位置平衡时为费力杠杆 C．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N D．保持F方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中F将增大 14．（23-24八年级下·上海普陀·期末）图为可绕O点转动的杠杆AOB，在A点悬挂一重物，B点施加一个竖直向下的拉力F使杠杆平衡，保持杠杆在原来的位置静止不动，使拉力的方向从图所示位置，绕B点沿虚线CD转动，则（　　） A．逆时针转动，F先变大后变小 B．逆时针转动，F逐渐变大 C．顺时针转动，F先变大后变小 D．顺时针转动，F逐渐变大 15．（23-24八年级下·上海浦东新·期末）在图中，挂在B点的两只相同的钩码重力均为0.5牛。当弹簧测力计在A点沿竖直方向的a方向拉时，杠杆平衡。这时弹簧测力计的示数Fa= 牛。若弹簧测力计沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡，则弹簧测力计的示数Fb （选填“>”“=”或“<”）Fa，其原因 。 16．（22-23八年级下·山东烟台·期末）如图，AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为3∶2，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为 ，人要不被拉起，则人重至少为 ，与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。    05杠杆的最省力问题 17．如图所示的杠杆AOB，O为支点，在B端挂一重物G，为了使杠杆在水平位置平衡，现在A端施加一个拉力，其中拉力最小的是 A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 18．（22-23九年级上·江苏宿迁·期末）如图是把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，最省力的图是（　　） A．  B．   C．  D．     19．分别用三个大小相同的力F1、F2、F3把油桶推上台阶（如图所示），其中比较容易把油桶推上去的力是 ，可见力的作用效果与力的 有关。 20．如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿 （选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为 N． 06定滑轮及其工作特点 21．（23-24八年级下·辽宁铁岭·期末）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 22．（23-24八年级下·吉林长春·期末）如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是（　　） A．减小滑轮的质量 B．增大桶内的水量 C．增大拉绳的速度 D．增大水桶的重力 23．（23-24八年级下·湖北随州·期末）生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种 杠杆；能改变力的方向的是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；如图所示，用这种方法使用滑轮是为了 。 24．（23-24八年级下·安徽亳州·期末）如图所示，用不同的滑轮分别匀速拉动同一个物块匀速竖直上升（忽略滑轮自重和所有摩擦力）相同的高度，则拉力之比F1∶F2= ；绳自由端拉长长度之比s1∶s2= 。 07动滑轮及其工作特点 25．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 26．如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A．W1=W2=W3 B．W1=W2<W3 C．W2<W1=W3 D．W1<W2<W3 27．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）如图所示，物体A重力为20N，在力F作用下，以的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为2N，若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则物体A所受摩擦力 N， N。 28．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图所示，工人用动滑轮将重为600N的物体匀速提升到3m的平台上，所用拉力F为310N，若不计滑轮轴的摩擦及绳重，则动滑轮重为 N。动滑轮实质相当于一根省力杠杆，则在提升物体的过程中，这根杠杆的支点是 （选填“A”“B”或“C”）。 08滑轮组及其工作特点 29．（23-24八年级下·福建泉州·期末）用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率与动滑轮的重的关系如图乙。不计绳重及摩擦，则（　　） A．被提升的物体重2N B．当时，动滑轮重为3N C．动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大 D．物体被提升2m时，A点对应的拉力做功8J 30．（23-24八年级下·四川南充·期末）中国高铁里程稳居世界第一。如图甲，高铁轨道旁的输电线必须绷直，所以采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣重力为250N，某段时间内坠砣串匀速下降了，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B．该牵引装置既能省力又能省距离 C．输电线P端受到的拉力大小为 D．输电线P端向左移动 31．（23-24八年级下·福建泉州·期末）在水平桌面上放一个重的物体，物体与桌面的摩擦力为，如图所示，若不考虑绳和滑轮的重力及绳的摩擦，使物体以的速度匀速移动时，水平拉力F为 N，其功率的大小为 W。 32．（23-24八年级下·广东汕头·期末）如图甲所示，利用滑轮组匀速提升重为240N的重物，不计绳重和摩擦，重物和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图象是 （选填“A”或“B”）， 若绳子自由端拉力为100N， 则动滑轮重 N，其机械效率为 %。 09斜面模型及其相关计算 33．如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（　　） A．WB＞WC，FB＜FC B．WB＝WC，FB＜FC C．WB＞WC，FB＝FC D．WB＝WC，FB＝FC 34．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则 A．F1＜F2，W1=W2 B．F1＜F2，W1＜W2 C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1=W2 35．（2024·湖南长沙·二模）工人师傅搭了如图所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m，此过程中，搭建斜面的目的是为了 ，工人拉力的功为 J。 36．（22-23八年级下·天津南开·期末）如图所示，某同学利用简单机械知识，在斜面上拉一个物重G=5N的物体A到高处，沿斜面向上的拉力F=1.8N，斜面长L=1m、高h=0.2m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则有用功为 J；物体移动时受到的摩擦力为 N。 10轮轴模型及其相关计算 37．下列几种简单机械，不属于轮轴的是（　　） A．盘山公路 B．扳手 C．水龙头 D．方向盘 38．（23-24八年级下·河北保定·期末）关于旅游时涉及的物理知识，下列说法错误的是（    ） A．盘山公路是利用斜面可以省力 B．汽车方向盘是常见的轮轴 C．在高原上呼吸困难是高原上大气压强大 D．行李箱下安装轮子，利用了滚动摩擦比滑动摩擦小的知识 39．（23-24八年级下·广东珠海·期末）小珠沿盘山公路骑行，如图甲所示，盘山公路相当于 （选填“斜面”或“轮轴”），这是一种 （选填“省力”或“费力”）的简单机械；图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 40．（23-24八年级下·辽宁葫芦岛·期末）明朝罗颀《物原》中记载：“史佚（周朝人名）始作辘轳”。如图甲所示是周朝时期的一种取水工具“辘轳”。图乙所示是“辘轳”的简化图，它属于简单机械中的 ；若想使人在提水时能更省力，可以适当增加摇柄中 （填“A”或“B”）的长度。 11杠杆机械效率的计算 41．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（钩码重不变）则下列说法正确的是（　　） A．此时杠杆的机械效率η为60% B．实验过程中测力计拉力的力臂长短不变 C．若将钩码移动到Q点，测力计的示数将增大 D．若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变 42．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为 ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。 43．用动力臂是阻力臂 3倍的杠杆将 600N的货物抬高 30cm，手向下压杠杆的力是250N， 手下降的高度是 cm，人做的总功 ，有用功是 J，这根杠杆的机械效率是 。 44．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，拉力F的大小将 （变大/变小/不变），杠杆的机械效率为 ；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。 12滑轮、滑轮组机械效率的计算 45．（23-24八年级下·广西·期末）如图所示，某工人用滑轮组在5s内把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，下列说法正确的是（　　） A．绳子移动的速度0.2m/s B．克服物体重力所做的功300J C．该滑轮组的机械效率80% D．拉力做功功率48W 46．（23-24八年级下·河南郑州·期末）如图所示，建筑工人利用滑轮组匀速提升重为600N的货物，在400N的拉力F作用下，20s内货物竖直上升了2m，不计绳重及滑轮摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端的移动速度为0.1m B．动滑轮重为100N C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越高 47．（23-24八年级下·河南安阳·期末）如图所示，某同学把重为15N的物体匀速提升1m，所用的拉力是8N，则他做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %，若提升的物重增大到20N，则该滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 48．（23-24八年级下·山东烟台·期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组搬运建筑材料，质量为的建筑材料放在水平地面上，在拉力的作用下以2m/s 的速度沿水平方向做匀速直线运动，建筑材料在水平方向上受到的阻力为自身重的0.1 倍，滑轮组和绳子的自重不计，g 取 10N/kg， 则建筑材料受到的阻力为 N，工人做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 13斜面机械效率的计算 49．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示斜面长为1m、高为0.5m，现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，用时5s，若拉力F为8N，则以下说法不正确的是（   ） A．拉力所做的功为8J B．斜面的机械效率为62.5% C．该过程中额外功的功率 1.6W D．该过程中有用功为5J 斜面的机械效率为 额外功的功率为 50．（23-24八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期末）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面匀速拉到顶端。在此过程中（    ） A．该同学对物体做功的功率是10W B．该同学对物体做功的功率是30W C．斜面的机械效率是 D．斜面的机械效率是 51．（23-24八年级下·福建福州·期末）如图所示，斜面长s=4 m，高h=2 m，小明用沿斜面方向的推力F=50 N将物体由斜面底端匀速推到顶端，则运动过程中小明对物体做的总功为 J；若斜面的效率为，则运动过程中物体受到斜面的摩擦力为 N。 52．（23-24八年级下·甘肃武威·期末）工人要把一个重为900N的重物搬到车上。如图所示，他用3m长的木板搭了一个高为1m的斜面，用沿斜面向上400N的推力，历时12s将重物匀速地推到车上。此过程中，推力的功率为 W，斜面的机械效率为 。若要提高该斜面的机械效率，可采取的措施是 斜面的坡度。 14含复杂滑轮组机械效率的计算 53．（23-24八年级下·山东滨州·期末）如图甲所示装置，小明用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与物体M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为10m B．拉力F做的功为840J C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大 54．（23-24八年级下·山东东营·期末）学习滑轮组后，某同学研究了家里的晾衣架，如图所示，他用20N的力拉绳将60N的衣物匀速上升1m，用时5s（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（　　） A．横杆和两个轮子装置重力为20N B．拉力做功60J C．拉力的功率为12W D．整个装置的机械效率为80% W有＝G衣h＝60N×1m＝60J整个装置的机械效率为 55．（23-24八年级下·山东济南·期末）如图所示，某同学设计了一款家用手摇升降晾衣架。忽略绳重和摩擦，A、B两个滑轮可以省力的是 ，晾晒夏季校服比冬季校服时的机械效率更 些（选填“大、小”或“一样”）。 56．（23-24八年级下·安徽淮北·期末）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。在电气化铁路的线路上用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为矗（不考虑滑轮自重、绳重及摩擦）。 （1）M是 滑轮，它的作用是 （2）拉力F= G；拉力F做的功= 。（用题目中的已知量来表示） 15机械能及其转化 57．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）如图是小浩同学玩蹦极时的情景，不考虑空气阻力，则关于他在下降过程中的说法，正确的是（　　） A．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能增大，动能减小 B．李浩同学下降到最低点时动能为零，弹性绳的弹性势能最大 C．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能减小，动能减小 D．弹性绳刚伸直时，小浩同学的速度最大，动能最大 58．（23-24八年级下·广东深圳·期末）某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置② 59．（23-24八年级下·河南郑州·期末）2024年4月25日20时59分，酒泉卫星发射中心，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄，神舟十八号载人飞船的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变），约10分钟后，飞船和火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 60．（23-24八年级下·广东梅州·期末）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的 能转化为 能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）它在C点的机械能。 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜想03 功和能 01力和力臂的作图 2 02杠杆的分类 4 03运用杠杆平衡条件进行计算 6 04杠杆的动态分析 8 05杠杆的最省力问题 10 06定滑轮及其工作特点 12 07动滑轮及其工作特点 14 08滑轮组及其工作特点 16 09斜面模型及其相关计算 19 10轮轴模型及其相关计算 21 11杠杆机械效率的计算 22 12滑轮、滑轮组机械效率的计算 24 13斜面机械效率的计算 27 14含复杂滑轮组机械效率的计算 30 15机械能及其转化 33 01力和力臂的作图 1．（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图（a）所示的多功能夹，其中AOB可以看成一个杠杆（b）所示。请在（b）图中画出使用该多功能夹时，作用在A点的最小动力F1的示意图及阻力F2的为臂l2。 【答案】 【详解】过支点O向阻力F2作垂线，可得阻力臂l2；由杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，连接OA，线段OA就是最长动力臂，过A点向下作OA的垂线，就是最小动力。如图所示： 2．（23-24八年级下·福建泉州·期末）如图，用力F使活塞式抽水机的摇柄绕O点转动，请画出力F的力臂l。 【答案】 【详解】图中O为支点，反向延长力F的作用线，从支点O作力F的作用线的垂线段，垂线段即为力F的力臂l，如图所示： 3．（23-24八年级下·广东揭阳·期末）如图为用于调整照明灯高度的拉力装置，轻质杠杆ABO可绕O点自由转动。请作出动力F的力臂，并在图上画出杠杆所受的阻力的示意图。 【答案】 【详解】灯对杠杆竖直向下的拉力为阻力，过A点作竖直向下的阻力；O为支点，绳子对杠杆斜向上的拉力是动力，过支点向动力作用线作垂线段，即为动力臂l1。如图所示： 4．（23-24八年级下·云南昆明·期末）如图所示，杠杆在力的作用下绕O点转动，画出图中杠杆所受力F的力臂L。 【答案】 【详解】图中杠杆的支点为O点，反向延长力F的作用线，过支点做力的作用线的垂线即为力臂L，如图： 02杠杆的分类 5．（22-23八年级下·湖南湘西·期末）2023年2月 10日，神舟十五号航天员在机械臂的协同配合下完成了梦天舱外扩展泵组装等任务。机械臂在工作时是一个费力杠杆，如图所示的杠杆中，使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A．天平 B．核桃夹 C．羊角锤 D．筷子 【答案】D 【详解】A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 6．（22-23八年级下·吉林·期末）下列关于简单机械的理解，正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 B．吃饭时，筷子是个省力杠杆 C．使用杠杆，就是为了省力 D．使用定滑轮不省力，但可以省距离 【答案】A 【详解】A．克服动滑轮重力做的功是额外功。如果动滑轮重力小，则有用功在总功中所占的百分比就高，即机械效率高；反之，如果动滑轮重力大，则有用功在总功中所占的百分比就低，即机械效率低，故A正确； B．吃饭时，食指和拇指对筷子的力是动力，食物对筷子的力是阻力；此种情况下，动力臂比阻力臂短，所以筷子属于费力杠杆，故B错误； C．我们使用杠杆有时是为了省力，有时是为了省距离，故C错误； D．定滑轮的实质是个等臂杠杆，既不省力也不省距离，故D错误。 故选A。 7．（22-23八年级下·广东梅州·期末）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。 8．（22-23八年级下·上海浦东新·期末）如图所示，托起铅球时，尺骨、桡骨和手掌组成的整体可看作一根杠杆，肱二头肌对它施加的力看作动力，铅球对它施加的力看作阻力，则此杠杆的支点在图中 点，动力臂 阻力臂，根据杠杆平衡的原理可知，它是 杠杆。 【答案】 A 小于 费力 【详解】[1]题中的杠杆绕A点转动，所以A为支点。 [2][3]铅球对它施加的力看作阻力，所以阻力臂为AC的长度，肱二头肌对它施加的力看作动力，所以动力臂为AB，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。 03运用杠杆平衡条件进行计算 9．（23-24八年级下·四川成都·期末）如图所示，一等刻度的轻质杠杆A处砝码重6N，若要使杠杆在水平位置平衡，则B处施加的竖直向下的拉力为（　　） A．5N B．4N C．3N D．2N 【答案】C 【详解】设杠杆每一格长度是L，由杠杆平衡条件可得 6N×2L=FB×4L 解得FB=3N。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．（23-24八年级下·河南平顶山·期末）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”。用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为50N的石块，B端挂有重为30N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是（    ） A．向下拉绳放下空桶时拉力为20N B．向下拉绳放下空桶时桔棒为省力杠杆 C．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N D．向上拉绳提起装满水的桶时桔棒为省力杠杆 【答案】D 【详解】B．向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误； AC．根据杠杆的平衡条件 杠杆平衡时B端的拉力为 放下空桶时，向下拉绳子的力 装满水时，桶和水的总重力 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 故AC错误； D．向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D正确。 故选D。 11．（23-24八年级下·河北沧州·期末）搬运砖头的独轮车，车体和砖头所受的总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。推车时，阻力臂是 m，人手向上的力F的力臂是 m，力F的大小为 N。 【答案】 省力 0.3 1 300 【详解】[1][2][3]由图可知，独轮车的支点在其前轮，使用时动力臂长度为1m，阻力臂长度为0.3m，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 [4]根据杠杠的平衡条件可得 解得：F=300N。 12．（23-24八年级下·山东滨州·期末）如图甲为开瓶器启瓶盖时的情景。它可简化抽象为图乙所示的不计自重的杠杆，O为支点，动力和阻力的方向均垂直于杠杆，，，动力，则这是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆，阻力 N。 【答案】 省力 120 【详解】[1]由图示知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]据杠杆的平衡条件知得F1×0A=F2×OB，即 20N×0.06m=F2×(0.06m-0.05m) 解得阻力F2=120N。 04杠杆的动态分析 13．（23-24八年级下·上海浦东新·期末）如图所示，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为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，下列有关说法正确的是（　　） A．使杠杆逆时针转动的力是物体的重力 B．杠杆处于水平位置平衡时为费力杠杆 C．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N D．保持F方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中F将增大 【答案】C 【详解】A．由图知，使杠杆逆时针转动的力是对杠杆A端的拉力F，故A错误； B．杠杆处于水平位置平衡时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误； C．杠杆处于水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件则有 则拉力F的大小为 故C正确； D．保持F方向竖直向上不变，根据数学相似知识可知将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中力臂之比不变，阻力不变，根据杠杆平衡条件可知拉力F的大小不变，故D错误。 故选C。 14．（23-24八年级下·上海普陀·期末）图为可绕O点转动的杠杆AOB，在A点悬挂一重物，B点施加一个竖直向下的拉力F使杠杆平衡，保持杠杆在原来的位置静止不动，使拉力的方向从图所示位置，绕B点沿虚线CD转动，则（　　） A．逆时针转动，F先变大后变小 B．逆时针转动，F逐渐变大 C．顺时针转动，F先变大后变小 D．顺时针转动，F逐渐变大 【答案】B 【详解】如下图： 连接OB，此时OB是最长动力臂；已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件F动L动=F阻L阻，知：在F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OB为动力臂时，动力F最小； 由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力F先变小后变大；沿逆时针方向旋转时，力F变大。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 15．（23-24八年级下·上海浦东新·期末）在图中，挂在B点的两只相同的钩码重力均为0.5牛。当弹簧测力计在A点沿竖直方向的a方向拉时，杠杆平衡。这时弹簧测力计的示数Fa= 牛。若弹簧测力计沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡，则弹簧测力计的示数Fb （选填“>”“=”或“<”）Fa，其原因 。 【答案】 0.6 > 阻力和阻力臂大小不变，弹簧测力计倾斜拉动时，动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，动力变大 【详解】[1]根据杠杆平衡条件可得 设每一格的长度为L，代入数据有 解得 [2][3]若弹簧测力计沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡，则此时力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，重物的重力和力臂不变，则力变大，即 16．（22-23八年级下·山东烟台·期末）如图，AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为3∶2，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为 ，人要不被拉起，则人重至少为 ，与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。    【答案】 600N 600N 不变 【详解】[1][2]要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件 可知 因为 ， 所以 人要不被拉起，人的重力至少应等于拉力的大小600N。 [3]杠杆在转动过程中拉力与重力的方向都是在竖直方向，所动力臂与阻力臂之比是不变的，由于物重一定，所以人的拉力也是不变的。 05杠杆的最省力问题 17．如图所示的杠杆AOB，O为支点，在B端挂一重物G，为了使杠杆在水平位置平衡，现在A端施加一个拉力，其中拉力最小的是 A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】B 【详解】由F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；由图可知，动力F4、F2都与OA垂直，则动力F4和F2对应的动力臂就是OA，它是最长的动力臂；由图知，左边的阻力使杠杆有逆时针转动的效果，则右边的动力应有使杠杆顺时针转动的效果，所以为了使杠杆在水平位置平衡，动力的方向应向下，所以可判断最小的力是F2． 18．（22-23九年级上·江苏宿迁·期末）如图是把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，最省力的图是（　　） A．  B．   C．  D．     【答案】C 【详解】最省力的力的力臂是最长的，当支点与力的作用点的连线直接作为力臂时的动力是最小的，由题图可知，此力为，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．分别用三个大小相同的力F1、F2、F3把油桶推上台阶（如图所示），其中比较容易把油桶推上去的力是 ，可见力的作用效果与力的 有关。 【答案】 F1 方向 【详解】力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关；就此题而言，根据杠杆的平衡条件可知，F1的力臂最长，在阻力（重力）与阻力臂不变的前提下，动力F1的力臂最大，故动力F1最小；力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关；从题目的意思可知，力的作用效果与力的方向有关。 20．如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿 （选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为 N． 【答案】 F2 100 【分析】若在杠杆上B点施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，即竖直向上；B是杠杆的中点，则OA=2OB，又知道物重的大小，利用杠杆平衡条件求拉力大小． 【详解】为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：，由于OA是OB的二倍，所以：． 故答案为F2；100． 【点睛】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键．以支点到力的作用点的距离当成力臂时是最大的力臂． 06定滑轮及其工作特点 21．（23-24八年级下·辽宁铁岭·期末）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 【答案】D 【详解】如图为定滑轮，本质是一个等臂杠杆，不省力也不费力，所以三个力大小相等，故D正确，ABC错误。 故选D。 22．（23-24八年级下·吉林长春·期末）如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是（　　） A．减小滑轮的质量 B．增大桶内的水量 C．增大拉绳的速度 D．增大水桶的重力 【答案】B 【详解】A．图中滑轮为定滑轮，提水过程中，没有对滑轮做功，故减小滑轮的质量，无法改变滑轮提水的机械效率，故A不符合题意； B．增大桶内的水量，提升的水的高度不变时，做的有用功变大，额外功不变，由 可得，此时机械效率变大，故B符合题意； C．机械效率与拉绳的速度无关，则改变拉绳的速度，无法改变滑轮提水的机械效率，故C不符合题意； D．增大水桶的重力，提升的水的高度不变时，做的有用功不变，额外功变大，由 可得，此时机械效率变小，故D不符合题意。 故选B。 23．（23-24八年级下·湖北随州·期末）生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种 杠杆；能改变力的方向的是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；如图所示，用这种方法使用滑轮是为了 。 【答案】 等臂 定滑轮 省力 【详解】[1]天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆。 [2]定滑轮不能省力但可以改变力的方向，给人们带来方便。 [3]轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。图中是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但可以省力。 24．（23-24八年级下·安徽亳州·期末）如图所示，用不同的滑轮分别匀速拉动同一个物块匀速竖直上升（忽略滑轮自重和所有摩擦力）相同的高度，则拉力之比F1∶F2= ；绳自由端拉长长度之比s1∶s2= 。 【答案】 2：1 1：2 【详解】[1]如图所示，A为定滑轮，拉力等于重力 B为动滑轮，省一半的力，忽略滑轮自重和所有摩擦力，则 则拉力之比 [2] A为定滑轮，绳子自由端移动的距离为 B为动滑轮，绳子自由端移动的距离为 绳自由端拉长长度之比 07动滑轮及其工作特点 25．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】假设物块与地面的摩擦力为f，第一个滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；第二个滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则；第三个滑轮为动滑轮，F3作用在轴上，F3=2f；所以F2＜F1＜F3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 26．如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A．W1=W2=W3 B．W1=W2<W3 C．W2<W1=W3 D．W1<W2<W3 【答案】B 【详解】由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W1=F1s 第二幅图中，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W2=F2s 第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为 W3=F3×2s=2F3s 又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以 W1=W2<W3 故B正确，ACD错误。 故选B。 27．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期末）如图所示，物体A重力为20N，在力F作用下，以的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为2N，若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则物体A所受摩擦力 N， N。 【答案】 2 1 【详解】[1][2]在力F作用下，以的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为2N，若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则物体A所受摩擦力等于弹簧测力计的拉力，摩擦力f=2N，物体做匀速直线运动，滑轮对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力，而使用动滑轮能省一半的力，故拉力 28．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图所示，工人用动滑轮将重为600N的物体匀速提升到3m的平台上，所用拉力F为310N，若不计滑轮轴的摩擦及绳重，则动滑轮重为 N。动滑轮实质相当于一根省力杠杆，则在提升物体的过程中，这根杠杆的支点是 （选填“A”“B”或“C”）。 【答案】 20 A 【详解】[1]由图可知该滑轮为动滑轮，动滑轮省一半力，则 所以动滑轮重力为 [2]动滑轮实质相当于一根省力杠杆，其动力臂大于阻力臂，其支点为图中的A点。 08滑轮组及其工作特点 29．（23-24八年级下·福建泉州·期末）用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率与动滑轮的重的关系如图乙。不计绳重及摩擦，则（　　） A．被提升的物体重2N B．当时，动滑轮重为3N C．动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大 D．物体被提升2m时，A点对应的拉力做功8J 【答案】D 【详解】A．根据图像可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦根据 得 故A不符合题意； B．当 时，得 解得，因为匀速拉动同一物体，物体的重不变为G=3N，所以动滑轮重为 故B不符合题意； C．根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，故C不符合题意； D．拉力端移动的距离 A点机械效率为75%时，根据 得 拉力做功 故D符合题意。 故选D。 30．（23-24八年级下·四川南充·期末）中国高铁里程稳居世界第一。如图甲，高铁轨道旁的输电线必须绷直，所以采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣重力为250N，某段时间内坠砣串匀速下降了，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B．该牵引装置既能省力又能省距离 C．输电线P端受到的拉力大小为 D．输电线P端向左移动 【答案】C 【详解】A．由图可知，滑轮组工作过程中，滑轮A的轴固定不动，为定滑轮，滑轮B的轴可随电线移动，为动滑轮，故A错误； B．该牵引装置能省力，但是要费距离，既能省力又能省距离的机械是不存在的，故B错误； C．坠砣的总重为 图中由两段绳子吊着动滑轮，输电线P端受到的拉力大小为 故C正确； D．若某段时间内坠砣串匀速下降了h=20cm，输电线P端向左移动的距离为 故D错误。 故选C。 31．（23-24八年级下·福建泉州·期末）在水平桌面上放一个重的物体，物体与桌面的摩擦力为，如图所示，若不考虑绳和滑轮的重力及绳的摩擦，使物体以的速度匀速移动时，水平拉力F为 N，其功率的大小为 W。 【答案】 20 6 【详解】[1]因为物体在水平桌面上匀速运动，所以物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即 从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，不考虑绳的重力和绳的摩擦，绳子自由端的水平拉力为 [2]水平拉力的功率 32．（23-24八年级下·广东汕头·期末）如图甲所示，利用滑轮组匀速提升重为240N的重物，不计绳重和摩擦，重物和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图象是 （选填“A”或“B”）， 若绳子自由端拉力为100N， 则动滑轮重 N，其机械效率为 %。 【答案】 A 60 【详解】[1]由图可知，由3段绳子吊着动滑轮，相同时间内，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的3段，所以，反映绳子自由端运动的图象是A。 [2]不计绳重和摩擦，则动滑轮重为 [3]滑轮组的机械效率为 09斜面模型及其相关计算 33．如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（　　） A．WB＞WC，FB＜FC B．WB＝WC，FB＜FC C．WB＞WC，FB＝FC D．WB＝WC，FB＝FC 【答案】B 【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即 WB＝WC 斜面BA的倾斜角度小于斜面CA的倾斜角度，所以 sAB＞sAC 由W=Fs可知所以物体沿BA运动时拉力较小，即 FB＜FC 故选B。 34．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则 A．F1＜F2，W1=W2 B．F1＜F2，W1＜W2 C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1=W2 【答案】A 【详解】根据功的原理可知：斜面越长越省力，斜面AB＞AC，所以斜面AB更省力，即F1＜F2；同一重物的重力不变，高度相等，由W=Gh得到克服重力做的功相等，斜面光滑说明摩擦力为0，由功的原理可知Fs=Gh，所以拉力做的功相等，即W1=W2．故A符合题意，BCD不符合题意． 35．（2024·湖南长沙·二模）工人师傅搭了如图所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m，此过程中，搭建斜面的目的是为了 ，工人拉力的功为 J。 【答案】 省力 3000 【详解】[1]搭建斜面是通过增大距离，达到省力的目的。 [2]工人拉力的功为 36．（22-23八年级下·天津南开·期末）如图所示，某同学利用简单机械知识，在斜面上拉一个物重G=5N的物体A到高处，沿斜面向上的拉力F=1.8N，斜面长L=1m、高h=0.2m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则有用功为 J；物体移动时受到的摩擦力为 N。 【答案】 1 0.8 【详解】[1]有用功 [2]将物体拉上斜面顶端所做的总功 克服摩擦所做的额外功 W额=W总-W有=1.8J-1J=0.8J 物体移动时受到的摩擦力 10轮轴模型及其相关计算 37．下列几种简单机械，不属于轮轴的是（　　） A．盘山公路 B．扳手 C．水龙头 D．方向盘 【答案】A 【详解】A．盘山公路属于斜面模型，故A符合题意； BCD．扳手、水龙头、方向盘都可以归类为轮轴模型，故BCD不符合题意。 故选A。 38．（23-24八年级下·河北保定·期末）关于旅游时涉及的物理知识，下列说法错误的是（    ） A．盘山公路是利用斜面可以省力 B．汽车方向盘是常见的轮轴 C．在高原上呼吸困难是高原上大气压强大 D．行李箱下安装轮子，利用了滚动摩擦比滑动摩擦小的知识 【答案】C 【详解】A．盘山公路相当于斜面，斜面的倾斜度越小，越省力，是利用了斜面越长越省力的道理，故A正确，不符合题意； B．汽车方向盘的轮和轴可以绕着中心的同一个点连续转动，属于轮轴，它的动力臂大于阻力臂，属于省力机械，故B正确，不符合题意； C．在高原上呼吸困难是因为高原上大气压强小，故C错误，符合题意； D．行李箱下安装轮子，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，利用了滚动摩擦比滑动摩擦小的知识，故D正确，不符合题意。 故选C。 39．（23-24八年级下·广东珠海·期末）小珠沿盘山公路骑行，如图甲所示，盘山公路相当于 （选填“斜面”或“轮轴”），这是一种 （选填“省力”或“费力”）的简单机械；图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答案】 斜面 省力 粗 【详解】[1][2]盘山公路相当于简单机械中的斜面，加长了通向山顶的距离，但是可以在物体向上运动时省力。所以盘山公路修成了斜面，这样车辆在行驶或运送货物时就会更省力。 [3]螺丝刀的手柄是轮轴，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂，轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 40．（23-24八年级下·辽宁葫芦岛·期末）明朝罗颀《物原》中记载：“史佚（周朝人名）始作辘轳”。如图甲所示是周朝时期的一种取水工具“辘轳”。图乙所示是“辘轳”的简化图，它属于简单机械中的 ；若想使人在提水时能更省力，可以适当增加摇柄中 （填“A”或“B”）的长度。 【答案】 轮轴 B 【详解】[1][2]对于辘轳来说，其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂远大于阻力臂，故辘轳是省力机械；若增加B的长度，就增加了动力臂，因此提物体时会更省力。 11杠杆机械效率的计算 41．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（钩码重不变）则下列说法正确的是（　　） A．此时杠杆的机械效率η为60% B．实验过程中测力计拉力的力臂长短不变 C．若将钩码移动到Q点，测力计的示数将增大 D．若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，G=100N，h=0.2m，F=50N，s=0.5m则杠杆的机械效率 故A错误； B．根据图示可知，杠杆在水平位置时，拉力与OP垂直，则此时的力臂最长，当竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，拉力不再与OP垂直，则力臂会减小，故B错误； C．图示可知，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到Q点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，故C正确； D．若增加钩码的重量，重复实验，因不计转轴O处的摩擦，克服铁质杠杆重力做的功为额外功，则有用功增大，额外功不变，根据，则杠杆的机械效率将变大，故D错误。 故选C。 42．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为 ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。 【答案】 90% 变大 【详解】[1]杠杆的机械效率为 [2]若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，杠杆提升的高度减小，则有用功不变，额外功减小，所以总功也减小，由可知机械效率增大了。 43．用动力臂是阻力臂 3倍的杠杆将 600N的货物抬高 30cm，手向下压杠杆的力是250N， 手下降的高度是 cm，人做的总功 ，有用功是 J，这根杠杆的机械效率是 。 【答案】 90 225J 180 80% 【详解】[1]动力臂是阻力臂的3倍，所以动力移动的距离就是货物移动距离的3倍，货物升高30cm，则手下降的高度是90cm。 [2]手对杠杆做的总功 [3]克服货物重力所做的有用功 [4]这根杠杆的机械效率 44．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，拉力F的大小将 （变大/变小/不变），杠杆的机械效率为 ；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。 【答案】 不变 变大 【详解】[1]因为拉力和重力方向刚好平行，而拉力的力臂和重物对杠杆作用力的力臂都是支点到两个力的垂直距离，即重合，所以根据平行线分线段成比例的特征，拉力在竖直向上拉的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，所以根据杠杆平衡条件，重物对杠杆的作用力不变，拉力也不变。 [2]根据题意，，物体上升的高度 由功的计算公式可得 根据题意，，拉力移动的距离为 由功的计算公式可得 由机械效率的计算公式可得 [3]若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则所做的有用功不变，但杠杆向上移动的角度变小，杠杆向上移动的距离也变小，即克服杠杆自重所做额外功减小，在有用功不变，总功减小时，根据效率的公式，此时的效率变大。 12滑轮、滑轮组机械效率的计算 45．（23-24八年级下·广西·期末）如图所示，某工人用滑轮组在5s内把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，下列说法正确的是（　　） A．绳子移动的速度0.2m/s B．克服物体重力所做的功300J C．该滑轮组的机械效率80% D．拉力做功功率48W 【答案】C 【详解】A．由图可知动滑轮上有两段绳子，则绳子移动的速度为物体移动速度的两倍，即 故A错误； B．克服物体重力所做的功为 故B错误； CD．由图可知动滑轮上有两段绳子，则绳子移动的距离为物体提升高度的两倍，所以拉力做的总功为 该滑轮组的机械效率 拉力做功的功率为 故C正确，D错误。 故选C。 46．（23-24八年级下·河南郑州·期末）如图所示，建筑工人利用滑轮组匀速提升重为600N的货物，在400N的拉力F作用下，20s内货物竖直上升了2m，不计绳重及滑轮摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端的移动速度为0.1m B．动滑轮重为100N C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越高 【答案】C 【详解】A．由图知道，n=2，绳子自由端移动的距离 拉力端移动速度 故A错误； B．不计绳重及滑轮摩擦，拉力 则动滑轮重力 故B错误； C．滑轮组的机械效率是 故C正确； D．不计绳重及滑轮摩擦，滑轮组的机械效率 由此可知，滑轮组提升的货物越轻时，机械效率越低，故D错误。 故选C。 47．（23-24八年级下·河南安阳·期末）如图所示，某同学把重为15N的物体匀速提升1m，所用的拉力是8N，则他做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %，若提升的物重增大到20N，则该滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 15 62.5 变大 【详解】[1]有用功 W有=Gh=15N×1m=15J [2]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×1m=3m 拉力做的总功 W总=Fs=8N×3m=24J 滑轮组的机械效率 [3]提升的物重增大到20N，在额外功不变的情况下，增大了有用功，由 滑轮组的机械效率将变大。 48．（23-24八年级下·山东烟台·期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组搬运建筑材料，质量为的建筑材料放在水平地面上，在拉力的作用下以2m/s 的速度沿水平方向做匀速直线运动，建筑材料在水平方向上受到的阻力为自身重的0.1 倍，滑轮组和绳子的自重不计，g 取 10N/kg， 则建筑材料受到的阻力为 N，工人做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 1.8×103 6×103 60％ 【详解】[1]建筑材料受到的阻力为 [2]滑轮组 拉力移动速度 工人做功的功率为 [3]滑轮组的机械效率为 13斜面机械效率的计算 49．（23-24八年级下·云南曲靖·期末）如图所示斜面长为1m、高为0.5m，现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，用时5s，若拉力F为8N，则以下说法不正确的是（   ） A．拉力所做的功为8J B．斜面的机械效率为62.5% C．该过程中额外功的功率 1.6W D．该过程中有用功为5J 【答案】C 【详解】A．拉力所做的功为 故A正确，不符合题意； BD．该过程中有用功为 斜面的机械效率为 故BD正确，不符合题意； C．该过程中额外功为 额外功的功率为 故C错误，符合题意。 故选C。 50．（23-24八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期末）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面匀速拉到顶端。在此过程中（    ） A．该同学对物体做功的功率是10W B．该同学对物体做功的功率是30W C．斜面的机械效率是 D．斜面的机械效率是 【答案】D 【详解】AB．该同学对物体做的功为 则该同学对物体做功的功率为 故AB不符合题意； CD．有用功为 则斜面的机械效率为 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 51．（23-24八年级下·福建福州·期末）如图所示，斜面长s=4 m，高h=2 m，小明用沿斜面方向的推力F=50 N将物体由斜面底端匀速推到顶端，则运动过程中小明对物体做的总功为 J；若斜面的效率为，则运动过程中物体受到斜面的摩擦力为 N。 【答案】 200 12.5 【详解】[1]运动过程中小明对物体做的总功为 [2]斜面的效率为，运动过程克服摩擦做的功等于拉力做的额外功，克服摩擦做的功 运动过程中物体受到斜面的摩擦力 52．（23-24八年级下·甘肃武威·期末）工人要把一个重为900N的重物搬到车上。如图所示，他用3m长的木板搭了一个高为1m的斜面，用沿斜面向上400N的推力，历时12s将重物匀速地推到车上。此过程中，推力的功率为 W，斜面的机械效率为 。若要提高该斜面的机械效率，可采取的措施是 斜面的坡度。 【答案】 100 75% 增大 【详解】[1]沿斜面使物体升高过程中，推力所做的功是总功 推力的功率为 [2]沿斜面使物体升高过程中，克服物体重力所做的功是有用功 斜面的机械效率为 [3] 想要提高斜面的机械效率可以增大斜面的倾角，这样在物体重力一定时，可以减小摩擦力，这样克服摩擦力所做的额外功在总功中所占的比值变小，机械效率会增大。 14含复杂滑轮组机械效率的计算 53．（23-24八年级下·山东滨州·期末）如图甲所示装置，小明用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与物体M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为10m B．拉力F做的功为840J C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大 【答案】C 【详解】A．由甲图可知，绳子段数有2段，物体M从a点到c点过程中，物体移动的距离为 则绳子自由端移动的距离为 故A正确，不符合题意； B．由图乙可知，物体M从a点到b点过程中，拉力为60N，绳子自由端移动的距离为 拉力做的功为 物体M从b点到c点过程中，拉力为100N，绳子自由端移动距离为 拉力做的功为 所以物体M从a点到c点过程中，拉力做的功总共为 故B正确，不符合题意； C．不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，拉力F在ab段做的额外功为 拉力F在bc段做的额外功为 所以拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故C错误，符合题意； D．在ab段，滑轮组的机械效率为 在bc段，滑轮组的机械效率为 所以物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 54．（23-24八年级下·山东东营·期末）学习滑轮组后，某同学研究了家里的晾衣架，如图所示，他用20N的力拉绳将60N的衣物匀速上升1m，用时5s（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（　　） A．横杆和两个轮子装置重力为20N B．拉力做功60J C．拉力的功率为12W D．整个装置的机械效率为80% 【答案】A 【详解】A．不计绳重及摩擦，由图知，绳子段数为n=4，对横杆和两个轮子装置受力分析知，横杆和两个轮子装置的重力为 G装置＝4F－G衣＝4×20N－60N＝20N 故A正确； B．自由端移动的距离为 s＝4h＝4×1m＝4m 拉力做的功为 W总＝Fs＝20N×4m＝80J 故B错误； C．拉力的功率为 故C错误； D．有用功为 W有＝G衣h＝60N×1m＝60J整个装置的机械效率为 故D错误。 故选A。 55．（23-24八年级下·山东济南·期末）如图所示，某同学设计了一款家用手摇升降晾衣架。忽略绳重和摩擦，A、B两个滑轮可以省力的是 ，晾晒夏季校服比冬季校服时的机械效率更 些（选填“大、小”或“一样”）。 【答案】 滑轮B 小 【详解】[1]由题图可知，A为定滑轮，可以改变施力的方向，不能省力；B为动滑轮，可以省力。 [2]晾晒夏季校服比冬季校服时，衣物更轻，做的有用功更少，有用功占总功的比例更小，故机械效率更小。 56．（23-24八年级下·安徽淮北·期末）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。在电气化铁路的线路上用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为矗（不考虑滑轮自重、绳重及摩擦）。 （1）M是 滑轮，它的作用是 （2）拉力F= G；拉力F做的功= 。（用题目中的已知量来表示） 【答案】 定 改变力的方向 2 Gh 【详解】（1）[1][2]由图可知，滑轮M在使用时，轴固定不动，是定滑轮。定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[3]由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦时 所以轴端拉力 [4]由图可知，轴端拉力F移动的距离 拉力F做的功 拉力F做的功为Gh。 15机械能及其转化 57．（23-24八年级下·安徽黄山·期末）如图是小浩同学玩蹦极时的情景，不考虑空气阻力，则关于他在下降过程中的说法，正确的是（　　） A．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能增大，动能减小 B．李浩同学下降到最低点时动能为零，弹性绳的弹性势能最大 C．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能减小，动能减小 D．弹性绳刚伸直时，小浩同学的速度最大，动能最大 【答案】B 【详解】AC．弹性绳伸直前，小明的质量不变，高度降低，速度加快，重力势能减小，动能增大，故AC错误； B．李浩同学下降到最低点时速度为零，动能为零，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故B正确； D．弹性绳刚伸直时，小明受到的力只有重力，方向竖直向下，则小明还将继续做向下做加速直线运动，速度不是最大，动能不是最大，故D错误。 故选B。 58．（23-24八年级下·广东深圳·期末）某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置② 【答案】D 【详解】A．由图可知，小球反弹的高度越来越低，所以机械能越来越小，小球在①位置机械能大于在③位置机械能，故A错误； B．小球在N点时的重力势能为 故B错误； C．由图乙可知，小球在M点的重力势能，在N点时的重力势能为，则小球在M、N点的重力势能不同，所以高度不同，故C错误； D．因为小球在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在 M点的高度，①③处于同一高度，重力势能相同，所以N点可能在位置②，故D正确。 故选 D。 59．（23-24八年级下·河南郑州·期末）2024年4月25日20时59分，酒泉卫星发射中心，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄，神舟十八号载人飞船的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变），约10分钟后，飞船和火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 【答案】 增大 增大 【详解】[1][2]在飞船加速上升过程中，飞船的质量不变，速度变大，动能增大，飞船的高度升高，重力势能增大，因此机械能增大。 60．（23-24八年级下·广东梅州·期末）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的 能转化为 能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）它在C点的机械能。 【答案】 重力势 动 大于 【详解】[1][2]弹性小球从A点下落至B点的过程中，质量不变，高低降低，速度增大，可知重力势能减小，动能增大，所以是重力势能转化为动能。 [3]由于小球受到空气阻力，所以运动过程中机械能不断减小，故小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $$