专题06 简单机械（3大考点）（福建专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理下学期期末真题分类汇编

专题06 简单机械 杠杆（10题） 1．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图所示是“天和”核心舱机械臂，其功能类似于人的手臂。下列用具使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．筷子 B．羊角锤 C．核桃夹 D．托盘天平 2．(20-21八下·山西临汾·期末)如图所示，下列工具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．扫帚 B．瓶盖起子 C．钓鱼竿 D．筷子 3．(20-21八下·黑龙江黑河孙吴县·期末)一个已经平衡的杠杆，两端挂有40N和50N的重物，当将两边同时都增挂5N重物时，杠杆应（　　） A．仍平衡 B．挂40N的一端下沉 C．挂50N的一端下沉 D．无法判断 4．(20-21八下·天津和平区·期末)《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图所示，“标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬 B．“权”大于“重”时，“标”一定大于“本” C．增大“重”时，应把“权”向A端移 D．减小“重”时，应更换更大的“权” 5．(21-22八下·福建厦门思明区·期末)如图甲为核酸检测时常用的隔离柱，顶端伸缩头中有用弹簧固定的可收缩布带，松手后布带会自动收回。其模型结构如图乙，底座质量7.5kg，杆身质量和底座高忽略不计。为保持隔离柱稳定不动，布带向右拉出时可承受的最大拉力为_____N，若要增大它能承受的最大拉力，可采用_____的方法。 6．(20-21八下·福建南平·期末)如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙，左端挂着重物A，右端挂着汲水的木桶B，若木桶在水平位置时，与地接触面积0.01m2，对地面的压力为20N，木桶B对地的压强______Pa；若需一次提起更多的水，可以______（选填“增加”或“减少”）所挂重物的质量。 7．(20-21八·《十分钟同步课堂专练》·)如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，让一个拉力传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持在水平位置平衡。该传感器显示其拉力F与其作用点到O的距离x变化关系图象如图乙所示，分析图乙可知金属杆的重力为______N；拉力F与x大小的数学关系式是______。 8．(23-24八下·福建厦门大同中学·期末)如图所示是我们班的同学在做“研究杠杆的平衡条件”实验时，出现的以下几个问题，请你帮忙完善和纠正： (1)小华的实验：实验没有挂钩码时，若杠杆的左端下倾，则应将右端的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是：消除_______对实验的影响，并便于实验时测量___________； (2)小明在进行实验时，实验步骤如下： ①把杠杆的中点支在支架上； ②把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆平衡； ③记下两边钩码受到的重力，并用刻度尺量出它们的力臂，将数据填入表格内； ④改变力和力臂的数值，做三次实验； ⑤求出各次实验的动力乘动力臂和阻力乘阻力臂的数值。小明同学漏掉了重要的步骤是____________。如果实验所用钩码的质量都相同，则在图中的B处该挂_____个钩码，才能使杠杆平衡。 9．(21-22八下·福建厦门思明区·期末)如图为小明探究“杠杆的平衡条件”的实验。 （1）实验前，如图甲，杠杆处于静止状态，则应将左端的平衡螺母向_____调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是_____； （2）如图乙所示，在支点O左测三格处的A点挂4个钩码，要使杠杆平衡，应在支点右侧二格处的B点挂_____个钩码。当杠杆平衡后，将A、B两点所挂的钩码同时远离支点一格，则杠杆将_____时针转动； （3）取下B点钩码，用弹簧测力计在B点拉杠杆，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中，示数将_____； （4）图丁为小明以重心为界切分萝卜，根据本实验结论推测两半萝卜质量大小关系为mA_____mB。 10．(20-21八下·福建厦门湖里区·期末)某校物理兴趣小组改装了一个压力传感器改装为水深测量仪，设计了如图甲所示的装置。轻质杠杆的支点为O，不吸水的实心圆柱体A通过轻质细线悬于杠杆左端C点，A的体积为，A的高度h0=50cm，上表面与容器中的水面刚好相平，下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压。物体B通过轻质细线悬于杠杆右端D点，置于压力传感器上，压力传感器可以显示B对其支撑面压力F的大小。连接杠杆和物体A、B间的细线承受的拉力有一定限度。现对该装置进行测试，以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出，10min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。杠杆始终静止在水平位置，不计杠杆、细线的重力，不计细线的形变，已知圆柱形容器底面积S=200cm3，杠杆OC∶OD=1∶2。求： （1）t=0min时刻，A所受到的浮力是多少？ （2）若B的重力GB为40N，则A的重力GA是多少？ （3）研究小组对装置进行了改进，使得圆柱形容器中水的深度从0上升到50cm的过程中，连接杠杆和物体A、B间的细线始终有拉力。写出压力传感器示数F随水深h变化的关系式（可以不用写出具体的计算过程），并在图丙中作F-h图像。 滑轮（8题） 11．(21-22八下·福建泉州第五中学·期末)如图所示，用甲、乙两种装置将重均为20N的物体匀速提升相同高度。滑轮重均为2N，不计绳重及摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则（　　） A．F1>F2，η1>η2 B．F1＜F2，η1<η2 C．F1>F2，η1<η2 D．F1＜F2，η1>η2 12．(21-22八下·福建厦门同安区·期末)如图，用甲、乙两种装置将重均为10N的物体匀速提升相同高度。滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则（　　） A．F1＞F2， η1＞η2 B．F1＜F2， η1＜η2 C．F1＞F2，η1＜η2 D．F1＜F2， η1＞η2 13．(21-22八下·福建厦门思明区·期末)如图所示，用滑轮组拉动水平地面上的物体，物体重G＝800N，拉力F＝100N，物体以0.2m/s的速度向左匀速运动，受到地面的摩擦力f＝240N。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动速度为0.4m/s B．拉力F的功率为20W C．该滑轮组的机械效率是80% D．若物体以0.4m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率变大 14．(21-22八下·福建厦门第三中学·期末)如图，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．货物若提升1m，乙方式绳子自由端拉动3m D．甲、乙两种方式，有用功相同 15．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图甲所示用一滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体、绳子自由端的运动情况如图乙所示，动滑轮重为_________N，2s内拉力做的功为_________J。 16．(23-24八下·福建泉州师院附中·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。 17．如图，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1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。 18．(20-21八下·福建南平·期末)如图，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升A、B两物体，已知GA=38N，GB=60N，不计绳重和摩擦，η甲______η乙（选填“>”“=”或“<”）；若FA=FB，则动滑轮的重力G动=______N。 机械效率（10题） 19．(21-22八下·福建泉州南安·期末)如图，小明分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则（　　） A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2 C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1>η2 20．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图所示，用同样滑轮安装成甲、乙两种装置，不计绳重和摩擦，将同一桶沙匀速提升相同高度，则（　　） A．乙的机械效率一定更高 B．乙的功率一定更大 C．乙一定更省力 D．乙不一定更省力 21．(23-24八下·福建福州福清·期末)无人机应用广泛，现在无人机的很多钢材部件用密度更小的碳纤维替换，来减轻机身重量。如图所示，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，将同一个快递包裹从地面运送到五楼，可以：（　　） A．减少有用功 B．增大有用功 C．减少额外功 D．增大额外功 22．(21-22八下·福建宁德·期末)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．机械效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大 C．功率越大的机械，机械效率越高 D．减小机械内部摩擦可以提高机械效率 23．(23-24八下·福建福州第三中学晋安校区·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。 24．(23-24八下·福建厦门大同中学·期末)小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 物理量名称 实验1 实验2 实验3 钩码量G/（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η（%） 74 57 机械效率平均值 (1)小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在：____________；（不说明理由）在实验中，弹簧测力计应竖直向上_______提升重物； (2)通过表中数据可分析出实验1是用_________（选填“甲”或“乙”）图滑轮组做的实验； (3)3次实验后得出表中的数据，请将第3次测量的效率补充在表中的空白处_____________； (4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率____________； (5)比较实验_________两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 25．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图所示，塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物时，重1.2×104N的重物被提升2m，此过程中滑轮组的机械效率为80%，求： (1)该滑轮组做的有用功； (2)拉力F做的总功。 26．(21-22八下·福建宁德·期末)如图是某滑轮组工作示意图，在绳末端拉力F的作用下，物体在10s内被匀速提升2m。已知拉力F为40N，物体重100N，不计绳重与摩擦，求： （1）滑轮组对物体所做的有用功； （2）拉力F的功率； （3）该滑轮组的机械效率。 27．(21-22八下·山东枣庄薛城区·期末)如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G=4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算： （1）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数） （2）汽车的牵引力是多大？ （3）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？ 28．如图所示，体重为50kg的小安利用滑轮组把浸没在水中的长方体A提出水面。物体A浸没在水中匀速上升时，小安所用的拉力为350N，滑轮组机械效率η1=80%。物体A被完全提出水面后匀速上升时，滑轮组的机械效率η2=90%。已知物体A的底面积为0.04m2，高1m，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。求： （1）物体A浸没在水中时所受的浮力大小； （2）物体A的重力； （3）请计算说明小安能否把物体A完全提出水面。 一、单选题 1．对下图的分析，其中正确的是（　　） A．图甲反映了物体所受重力与质量的关系 B．图乙可以反映了液体B的密度大于液体A的密度 C．物体M受到的浮力方向如图丙所示 D．图丁中的拉力F的力臂为OA 2．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，小孩的机械能减小 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中，受到了运动员对它做的功 3．(23-24八下·山东淄博博山区·期末)如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（　　） A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大 4．如图所示，小王通过滑轮组向高处提升重210N的物体，动滑轮重10N，定滑轮重15N，不计绳重及摩擦。8s内物体匀速上升4m，则该8s内（   ） A．小王做的有用功为840J B．小王做的额外功为40J C．小王做功的功率为100W D．小王对绳子的拉力为70N 5．以下是八年级同学小华参加体育锻炼时，对相关物理量的估测，其中最接近实际的是（    ） A．手托起排球的力约为2.6N B．举哑铃时手臂的机械效率可达100% C．游泳时受到的浮力约为1000N D．完成一次引体向上做的功约为2000J 6．(24-25八上·吉林吉林亚桥中学恒山校区书院班·期末)如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 7．(23-24八下·天津和平区·期末)如图，轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　） A．力F的大小变大 B．力F的大小先变大后变小 C．力F的力臂先变小后变大 D．力F和它力臂的乘积始终保持不变 8．(23-24八下·新疆乌鲁木齐第一中学·期末)如图所示，利用动滑轮提升一个物块时，其机械效率为60%；提升两个相同物块时，机械效率为70%；则提升三个相同物块时，机械效率可能为（　　） A．75% B．80% C．85% D．90% 9．(23-24八下·新疆乌鲁木齐第一中学·期末)如图甲所示，停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，下列说法正确的是（　　） A．闸杆升起时，施加在A端的力F1为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．闸杆升起时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．闸杆升起的过程中，阻力臂逐渐减小 D．适当将支点O远离B端，可以减小升起闸杆的动力 10．(23-24八下·云南曲靖民族中学·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 11．(23-24八下·云南曲靖民族中学·期末)端午节是我国传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活。关于赛龙舟活动，下列分析正确的是（   ） A．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的 B．赛龙舟用的桨是省力杠杆 C．船桨上的花纹是为了减小摩擦力 D．船桨的浆叶做的宽大，划水的力不变时增大了对水的压强 12．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体以相同匀速提高到相同高度（忽略绳重及摩擦），下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 13．图为战士们进行轮胎训练的情景，战士用始终与轮胎下表面垂直的力F抬起轮胎到竖直位置的过程中（忽略轮胎形变），力F______（选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”）。若该轮胎直径为100cm，质量为90kg，当轮胎与地面夹角为60°时，力F=______N。（g取10N/kg） 14．如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升1m，不计绳重及摩擦。在此过程中，动滑轮的机械效率是______。若增加提升的物重，则该动滑轮的机械效率______。（选填“增大”“不变”或“减小”） 15．如图所示，木块向右测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块。由图中数据可知，弹簧测力计的示数为______N，斜面的机械效率为______。 16．如图所示，物体A和B所受重力都为100N，滑轮重、绳重及摩擦不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，=________N，________；若10s内物体A、B均匀速上升0.2m，则拉力做功________拉力做功；它们做功的功率________（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。 17．小明利用如图所示的滑轮提升重物（不计绳重和摩擦）。小明按图甲所示的方式，用F=5N的拉力将重6N的物体提升了2m，该滑轮的机械效率为______，若用同样大小的力拉10N的物体，机械效率将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。小明又按图乙所示的方式斜拉绳子，则F′______F（选填“大于”“等于”或“小于”）。 18．如图所示的是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落在水中的鼎。图中的这种滑轮______（选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉力之和为______。 19．(24-25八上·吉林吉林亚桥中学恒山校区书院班·期末)如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m、高0.3m，则有用功为______J，若拉力做功为2.16J，则物体受到的摩擦力为______N。 20．(23-24八下·四川遂宁射洪绿然教育联考·期末)如图，王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动，物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动，则在此过程中，拉力F的功率为_______W，物体与地面间的滑动摩擦力为__________N，物体重力做功为_______J。（滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计） 三、作图题 21． (1)如图所示，一个重2N的杯子静置于斜面上。请画出杯子所受重力的示意图。 (2)如图是一台活塞式抽水机，在C处用力便可取水，画出在C处所用最小力F1的示意图及阻力臂L2。 (3)天花板下用细线系着一个小球，其来回摆动时的轨迹如图中虚线所示，小球从细线竖直的位置被弹到如图所示的位置，不计空气阻力，且细线始终保持自由长度。请画出此时小球所受力的示意图。 四、实验题 22．(23-24八下·河南漯河舞阳县·期末)在探究“杠杆平衡的条件”实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆__________（选填“是”或“不是”）平衡状态；要继续实验我们常把杠杆的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调； (2)图乙中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，杠杆会沿着__________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动，此时将杠杆右侧的钩码___________（写出调节的具体方法及位置），能够使杠杆在水平位置再次平衡，多次实验，可以总结出杠杆的平衡条件； (3)一个小组用钩码和已调零的弹簧测力计进行如图丙所示的实验，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，如图丙a所示，此时弹簧测力计的示数理论上应该为________（g取），而弹簧测力计实际的示数为1.9N，请分析数据不吻合的原因可能是__________； (4)如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 23．(23-24八下·湖南长沙立信中学·期末)物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。 实验序号 G滑轮/N G物/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 2.6 2 2 4 3.2 3 3 4 3.6 4 4 4 4.2 (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但能改变_________； (2)他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，可得初步结论：使用动滑轮可以 _______，但不能改变力的方向； (3)桃子同学发现第4次实验时，记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确？________，并分析原因：____________。 24．某物理实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，装置如图所示。 实验次数 1 2 3 钩码重力G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为________m、________%； (2)若采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出图丁所示的图像，分析可知，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________（选填“越高”“不变”或“越低”）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为________N（忽略绳重和摩擦）； (3)若每个滑轮的质量为100g，则第2次实验中克服摩擦做的额外功为________J；（不计绳重，g取10N/kg） (4)如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率变小，试着分析原因：_______________； (5)某同学在实验中损坏了弹簧测力计，无法测量钩码重力为8N时的机械效率，他认为可以利用现有的实验数据计算出动滑轮的重力，再利用η=就可以计算出钩码重力为8N时的机械效率，他的想法是________（选填“正确”或“错误”）的。 五、简答题 25．脚踏式垃圾箱的结构可简化为下图。在A处向下踩动脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。在上述过程中，你发现了哪几个杠杆？它们是省力杠杆，还是费力杠杆？ 26．图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。请分析： ①支架下端垫有底面积较大的石块，有什么作用？ ②如果他们无法将巨木抬起，请你提出至少两种有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。 六、计算题 27．用图甲所示的滑轮组提升物体。已知被提升的物体M质量为72kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。求：（g取10N/kg） (1)拉力F做功的功率； (2)绳子自由端拉力F的大小； (3)滑轮组提升重物的机械效率。 28．小军发现一个质量为1.6kg、不吸水的新型建筑材料，他只有量程为0-5N的弹簧测力计，设计了下图所示的装置进行实验。重力为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有200cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底，求：（g取10N/kg） (1)材料受到的重力； (2)材料未放入前容器对水平地面的压强； (3)材料的密度。 29．A、B、C是由密度为的某种合金制成的三个实心球，A球的质量；甲和乙是两个完全相同的木块，其质量；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图1所示，其中。若用细线把球和木块系住，放入底面积为的圆柱形容器中，在水中静止时如图2所示，在图2中，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（水的密度为，取，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）。 (1)求A球体积和甲木块的体积、密度； (2)求B和C的质量各为多少。 30．如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10s内被匀速提升了2m，物体的重为G=1440N，人对绳子水平向右的拉力F=600N。求在此过程中： (1)人拉绳子所做的功是多少? (2)人拉绳子做功的功率是多少? (3)此滑轮组的机械效率是多少? (4)若克服绳重和摩擦所做的额外功为220J，则动滑轮重是多少? / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 简单机械 杠杆（10题） 1．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图所示是“天和”核心舱机械臂，其功能类似于人的手臂。下列用具使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．筷子 B．羊角锤 C．核桃夹 D．托盘天平 【答案】A 【来源】福建省福州市第十九中学2021-2022学年八年级下学期期末测试物理试题 【解析】机械臂在使用过程中，类似于人的手臂，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； BC．羊角锤、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆，故BC不符合题意； D．托盘天平属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．(20-21八下·山西临汾·期末)如图所示，下列工具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．扫帚 B．瓶盖起子 C．钓鱼竿 D．筷子 【答案】B 【来源】山西省临汾市2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】A．扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，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不符合题意。 故选B。 3．(20-21八下·黑龙江黑河孙吴县·期末)一个已经平衡的杠杆，两端挂有40N和50N的重物，当将两边同时都增挂5N重物时，杠杆应（　　） A．仍平衡 B．挂40N的一端下沉 C．挂50N的一端下沉 D．无法判断 【答案】B 【来源】黑龙江省黑河市孙吴县2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】设杠杆左端力臂是L左，右边力臂是L右，开始时，由杠杆平衡条件可得 40N×L左=50N×L右 解得L左=1.25L右。将两边重物同时增加5N，左边力和力臂乘积 (40N+5N)L左=45N×L左=56.25L右 右边为 (50N+5N)L右=55L右 由此可见，左边＞右边，左端下沉，即挂40N的一端下沉，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．(20-21八下·天津和平区·期末)《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图所示，“标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬 B．“权”大于“重”时，“标”一定大于“本” C．增大“重”时，应把“权”向A端移 D．减小“重”时，应更换更大的“权” 【答案】C 【来源】天津市和平区2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】A．“权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故A错误； B．“权”大于“重”时，由“权×标=重×本”知，“标”一定小于“本”，故B错误； C．增大“重”时，“权”和“本”不变，由权×标=重×本”知，“标”会增大，所以把“权”向A端移，故C正确； D．减小“重”时，“本”不变，由“权×标=重×本”知，可以减小“标”，或减小“权”，故D错误。 故选C。 5．(21-22八下·福建厦门思明区·期末)如图甲为核酸检测时常用的隔离柱，顶端伸缩头中有用弹簧固定的可收缩布带，松手后布带会自动收回。其模型结构如图乙，底座质量7.5kg，杆身质量和底座高忽略不计。为保持隔离柱稳定不动，布带向右拉出时可承受的最大拉力为_____N，若要增大它能承受的最大拉力，可采用_____的方法。 【答案】 15 见解析 【来源】福建省厦门市思明区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题 【解析】[1]由题意可得，底座的重力 由图可知，将隔离柱视为一个杠杆，支点为底座边缘的一点，阻力臂为底座的半径，为180mm，即0.18m；动力臂为杆身的长度，为900mm，即0.9m。由杠杆平衡条件可知 计算得，布带向右拉出时可承受的最大拉力 [2]由杠杆平衡条件可知，若要增大它能承受的最大拉力，可采取的方法有：增重底座；增宽底座；降低杆身。 6．(20-21八下·福建南平·期末)如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙，左端挂着重物A，右端挂着汲水的木桶B，若木桶在水平位置时，与地接触面积0.01m2，对地面的压力为20N，木桶B对地的压强______Pa；若需一次提起更多的水，可以______（选填“增加”或“减少”）所挂重物的质量。 【答案】 2000 增加 【来源】福建省南平市2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】[1]木桶B对地的压强 =2000Pa [2]一次提起更多的水即为阻力增大，根据杠杆平衡条件，在阻力臂、动力臂不变时，阻力增大，需增大动力才能重新平衡，即增加所挂重物的质量。 7．(20-21八·《十分钟同步课堂专练》·)如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，让一个拉力传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持在水平位置平衡。该传感器显示其拉力F与其作用点到O的距离x变化关系图象如图乙所示，分析图乙可知金属杆的重力为______N；拉力F与x大小的数学关系式是______。 【答案】 10 F＝ 【来源】《十分钟同步课堂专练》 2020-2021学年八年级物理下册十分钟同步课堂专练（人教版 ） 第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课时01杠杆（基础练） 【解析】[1]金属杆重心在金属杆的中点上，重力的力臂为 取图象上的一点 F＝20N，L2＝0.4m 根据杠杆的平衡条件GL1＝FL2，金属杆的重力 [2]根据图象可知，F与x成反比，即F、x的乘积为一定值，即 因此拉力F与x大小的数学关系式 8．(23-24八下·福建厦门大同中学·期末)如图所示是我们班的同学在做“研究杠杆的平衡条件”实验时，出现的以下几个问题，请你帮忙完善和纠正： (1)小华的实验：实验没有挂钩码时，若杠杆的左端下倾，则应将右端的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是：消除_______对实验的影响，并便于实验时测量___________； (2)小明在进行实验时，实验步骤如下： ①把杠杆的中点支在支架上； ②把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆平衡； ③记下两边钩码受到的重力，并用刻度尺量出它们的力臂，将数据填入表格内； ④改变力和力臂的数值，做三次实验； ⑤求出各次实验的动力乘动力臂和阻力乘阻力臂的数值。小明同学漏掉了重要的步骤是____________。如果实验所用钩码的质量都相同，则在图中的B处该挂_____个钩码，才能使杠杆平衡。 【答案】(1) 右 自重 力臂大小 (2) 首先调节杠杆在水平位置平衡 3 【来源】福建省厦门市大同中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】（1）[1][2][3]左端向下倾斜，则杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响；力臂等于支点到力的作用线的垂直距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，便于测量力臂。 （2）[1]杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡。 [2]根据图中所示的情况和杠杆平衡条件 FAlA=FBlB 即 4G钩×3L＝4L×nG钩 解得n=3，故应在B点挂3个相同的钩码。 9．(21-22八下·福建厦门思明区·期末)如图为小明探究“杠杆的平衡条件”的实验。 （1）实验前，如图甲，杠杆处于静止状态，则应将左端的平衡螺母向_____调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是_____； （2）如图乙所示，在支点O左测三格处的A点挂4个钩码，要使杠杆平衡，应在支点右侧二格处的B点挂_____个钩码。当杠杆平衡后，将A、B两点所挂的钩码同时远离支点一格，则杠杆将_____时针转动； （3）取下B点钩码，用弹簧测力计在B点拉杠杆，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中，示数将_____； （4）图丁为小明以重心为界切分萝卜，根据本实验结论推测两半萝卜质量大小关系为mA_____mB。 【答案】 右 便直接在杠杆上读取力臂的大小 6 顺 增大 > 【来源】福建省厦门市思明区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题 【解析】（1）[1][2]挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将左端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡，这是为了方便直接在杠杆上读取力臂的大小。 （2）[3]设每个钩码的重力为G，杠杆上一小格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知 化解得 要使杠杆平衡，应在支点右侧二格处的B点挂6个钩码。 [4]当杠杆平衡后，将A、B两点所挂的钩码同时远离支点一格，根据杠杆平衡条件可知 由上可知，杠杆右端会下沉，杠杆将顺时针转动。 （3）[5]由图丙可知，弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中，右侧力臂不断减小，根据杠杆平衡条件可知，为了让杠杆继续保持杠杆在水平位置平衡，应增大杠杆右侧的作用力，故弹簧测力计的示数将增大。 （4）[6]在图丁中，将萝卜视为一个杠杆，杠杆左侧力臂小于右侧力臂，由杠杆平衡条件分析可知，杠杆左侧的作用力大于右侧的作用力，即左边的萝卜质量大于右边，mA>mB。 10．(20-21八下·福建厦门湖里区·期末)某校物理兴趣小组改装了一个压力传感器改装为水深测量仪，设计了如图甲所示的装置。轻质杠杆的支点为O，不吸水的实心圆柱体A通过轻质细线悬于杠杆左端C点，A的体积为，A的高度h0=50cm，上表面与容器中的水面刚好相平，下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压。物体B通过轻质细线悬于杠杆右端D点，置于压力传感器上，压力传感器可以显示B对其支撑面压力F的大小。连接杠杆和物体A、B间的细线承受的拉力有一定限度。现对该装置进行测试，以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出，10min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。杠杆始终静止在水平位置，不计杠杆、细线的重力，不计细线的形变，已知圆柱形容器底面积S=200cm3，杠杆OC∶OD=1∶2。求： （1）t=0min时刻，A所受到的浮力是多少？ （2）若B的重力GB为40N，则A的重力GA是多少？ （3）研究小组对装置进行了改进，使得圆柱形容器中水的深度从0上升到50cm的过程中，连接杠杆和物体A、B间的细线始终有拉力。写出压力传感器示数F随水深h变化的关系式（可以不用写出具体的计算过程），并在图丙中作F-h图像。 【答案】（1）50N；（2）80N；（3）； 【来源】福建省厦门市湖里区2020-2021学年八年级下学期期末联考物理试题 【解析】（1）以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出，10min恰能将水全部抽尽，则容器内水的体积为 又因实心圆柱体A上表面与容器中的水面刚好相平，则圆柱体A的底面积为 所以在t=0min时刻，A排开水的体积为 则所受到的浮力是 （2）在t=6min时刻，容器内水的体积为 此时A浸没的深度为 A排开水的体积为 则所受到的浮力是 此时C端绳子的拉力为 压力传感器示数，即绳子对D端的拉力为 根据杠杆平衡条件可知 即 又由于此时杠杆和A的绳子断开，此时B对压力传感器的压力为GB，则，联立可得 （3）圆柱形容器中水的深度从0上升到50cm的过程中，连接杠杆和物体A、B间的细线始终有拉力，则细线可以承受A的重力不会断开，水深h时，圆柱体A受到的浮力为 此时绳子对C端的拉力为 由杠杆平衡条件可得 则D端受到的拉力为 传感器受到的压力为 即压力传感器示数F随水深h成正比，且h=0cm时F=0N，h=50cm时F=25N，F-h图象如下所示： 。 答：（1）t=0min时刻，A所受到的浮力是50N； （2）若B的重力GB为40N，则A的重力GA是80N； （3）压力传感器示数F随水深h变化的关系式为，F-h图象见解析。 滑轮（8题） 11．(21-22八下·福建泉州第五中学·期末)如图所示，用甲、乙两种装置将重均为20N的物体匀速提升相同高度。滑轮重均为2N，不计绳重及摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则（　　） A．F1>F2，η1>η2 B．F1＜F2，η1<η2 C．F1>F2，η1<η2 D．F1＜F2，η1>η2 【答案】A 【来源】福建省泉州第五中学2021-2022学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题 【解析】不计绳重及摩擦，甲定滑轮绳子的拉力 F1=G=20N 乙动滑轮绳子的拉力 所以 F1>F2 不计绳重与摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，其机械效率为100%；而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，由 可知 η1>η2 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．(21-22八下·福建厦门同安区·期末)如图，用甲、乙两种装置将重均为10N的物体匀速提升相同高度。滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则（　　） A．F1＞F2， η1＞η2 B．F1＜F2， η1＜η2 C．F1＞F2，η1＜η2 D．F1＜F2， η1＞η2 【答案】A 【来源】福建省厦门市同安区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题 【解析】根据题意不计绳重及摩擦，在图甲中，由定滑轮特点得 ① 在图乙中，由动滑轮特点得 ② 由①②得，所用的拉力大小关系 ③ 在图甲中，使用的机械是定滑轮，不计绳重及摩擦，拉力F1做功时，机械效率η1为100%；在图乙中，使用的机械是动滑轮，拉力F2做功时，要克服动滑轮重做额外功，机械效率η2小于100%，所以其机械效率 ④ 由③④知，故BCD不符合题意；故A符合题意。 故选A。 13．(21-22八下·福建厦门思明区·期末)如图所示，用滑轮组拉动水平地面上的物体，物体重G＝800N，拉力F＝100N，物体以0.2m/s的速度向左匀速运动，受到地面的摩擦力f＝240N。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动速度为0.4m/s B．拉力F的功率为20W C．该滑轮组的机械效率是80% D．若物体以0.4m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率变大 【答案】C 【来源】福建省厦门市思明区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题 【解析】A．由图可知，有三段绳子拉着动滑轮，绳子自由端移动的速度 v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s 故A错误； B．拉力F的功率 P=Fv=100N×0.6m/s=60W 故B错误； C．绳子自由端移动的距离s=3s物，克服摩擦力做的有用功为 W有用=fs物=240N×s物 拉力做的总功 W总=Fs=100N×3s物 滑轮组的机械效率 故C正确； D．物体以0.4m/s的速度匀速运动，物体受到的摩擦力和绳端的拉力不变，绳子自由端移动的距离s=3s物，由 可知，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选C。 14．(21-22八下·福建厦门第三中学·期末)如图，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．货物若提升1m，乙方式绳子自由端拉动3m D．甲、乙两种方式，有用功相同 【答案】D 【来源】福建省厦门市第三中学2021-2022学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】A．甲图中，所用的滑轮都是定滑轮，不能省力，故A错误； B．乙图中，滑轮组由一个动滑轮及一个定滑轮组成，向下用力，将物体向上提起，所以乙能改变力的方向，故B错误； C．乙方式中，滑轮组承重绳子为2根，所以提升货物1m，乙方式绳子自由端拉动了2m，故C错误； D．甲、乙两种方式，将同一货物匀速提升同一高度，据W=Gh知，所做的有用功相同，故D正确。 故选D。 15．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图甲所示用一滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体、绳子自由端的运动情况如图乙所示，动滑轮重为_________N，2s内拉力做的功为_________J。 【答案】 40 240 【来源】福建省福州市第十九中学2021-2022学年八年级下学期期末测试物理试题 【解析】[1]由图甲可知动滑轮上的绳子段数n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，不计绳重和摩擦，拉力 则动滑轮重力 G动＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N [2]由图乙可知t＝2s时，物体运动的高度h＝1m，则2s内拉力做的功 W＝Fs＝Fnh＝80N×3×1m＝240J 16．(23-24八下·福建泉州师院附中·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 【来源】福建省泉州师院附中2023-2024学年八年级下学期期末物理测试题 【解析】[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 17．如图，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1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。 【答案】 改变力的方向 1600 【来源】2022年福建省中考物理试题 【解析】[1]滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。 [2]汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则n=2，由滑轮组的机械效率可得 汽车受到的摩擦力 18．(20-21八下·福建南平·期末)如图，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升A、B两物体，已知GA=38N，GB=60N，不计绳重和摩擦，η甲______η乙（选填“>”“=”或“<”）；若FA=FB，则动滑轮的重力G动=______N。 【答案】 ＜ 6 【来源】福建省南平市2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】[1]不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率 动滑轮的重力G动不变，物体的重力G越大，滑轮组的机械效率越大，因为 GA＜GB 所以 η甲＜η乙 [2]甲图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，乙图中滑轮组的动滑轮绕3段绳，所以 FA=(GA+G动) FB=(GB+G动) FA=FB (GA+G动)=(GB+G动) ×(38N+G动)=×(60N+G动) G动=6N 机械效率（10题） 19．(21-22八下·福建泉州南安·期末)如图，小明分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则（　　） A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2 C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1>η2 【答案】C 【来源】福建省泉州市南安市2021-2022学年八年级下学期期末综合检测物理试题 【解析】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 20．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图所示，用同样滑轮安装成甲、乙两种装置，不计绳重和摩擦，将同一桶沙匀速提升相同高度，则（　　） A．乙的机械效率一定更高 B．乙的功率一定更大 C．乙一定更省力 D．乙不一定更省力 【答案】D 【来源】福建省福州市第十九中学2021-2022学年八年级下学期期末测试物理试题 【解析】AB．不计绳重与摩擦，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度h时，甲图是定滑轮，拉力做的功为克服物体重力做的功 W甲=Gh 乙图是动滑轮，拉力做的功为克服物体重力和动滑轮重力做的功 W乙=(G+G动)h 因为甲、乙两装置所做的有用功相等，所以，由可知，乙做的总功多，机械效率小，即η甲>η乙；由可知，乙做的总功多，但不知道做功时间，所以无法比较二者的功率大小关系，故AB错误； CD．不计绳重和摩擦，则 F甲=G 因不知道物体和动滑轮的重力大小关系，故无法确定甲、乙的省力情况，故C错误，D正确。 故选D。 21．(23-24八下·福建福州福清·期末)无人机应用广泛，现在无人机的很多钢材部件用密度更小的碳纤维替换，来减轻机身重量。如图所示，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，将同一个快递包裹从地面运送到五楼，可以：（　　） A．减少有用功 B．增大有用功 C．减少额外功 D．增大额外功 【答案】C 【来源】福建省福州福清市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】将同一个快递包裹从地面运送到五楼，克服无人机自重做的是额外功，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，机身减轻了重量，所以，减少了额外功；克服包裹的重力做的功是有用功，与未替换前相比没有变化，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 22．(21-22八下·福建宁德·期末)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．机械效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大 C．功率越大的机械，机械效率越高 D．减小机械内部摩擦可以提高机械效率 【答案】D 【来源】福建省宁德市2021-2022学年八年级下学期期末质量检测物理试题 【解析】A．功率描述物体做功快慢，与机械效率高低没有必然的联系，故A错误； B．功率决定于做功多少和所用时间，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故B错误； C．功率越大，说明做功越快，但不能说明机械效率越高，故C错误； D．在有用功一定时，减小机械内部摩擦可以少做额外功，也就是减少总功，所以机械效率会提高，故D正确。 故选D。 23．(23-24八下·福建福州第三中学晋安校区·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 【来源】福建省福州第三中学晋安校区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】[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 24．(23-24八下·福建厦门大同中学·期末)小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 物理量名称 实验1 实验2 实验3 钩码量G/（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η（%） 74 57 机械效率平均值 (1)小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在：____________；（不说明理由）在实验中，弹簧测力计应竖直向上_______提升重物； (2)通过表中数据可分析出实验1是用_________（选填“甲”或“乙”）图滑轮组做的实验； (3)3次实验后得出表中的数据，请将第3次测量的效率补充在表中的空白处_____________； (4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率____________； (5)比较实验_________两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 【答案】(1) 设计机械效率的平均值 匀速 (2)甲 (3)83.3％ (4)越小 (5)1、3 【来源】福建省厦门市大同中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】（1）[1]不同滑轮组的机械效率一般不同，同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关，故不能将机械效率取平均值，即表格中不应设计机械效率的平均值。 [2]在实验中，为了使拉力大小不变，弹簧测力计应竖直向上匀速提升重物。 （2）通过表中数据可分析出实验1的 是用甲图滑轮组做的实验。 （3）第3次测量的效率为 （4）实验1利用图甲提升重物，实验2的滑轮组的 则实验2利用的是乙装置进行实验，由实验1、2的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率小。 （5）由表格中数据得，实验1、3使用的滑轮组相同，均为甲装置，比较实验1、3两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 25．(21-22八下·福建福州第十九中学·期末)如图所示，塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物时，重1.2×104N的重物被提升2m，此过程中滑轮组的机械效率为80%，求： (1)该滑轮组做的有用功； (2)拉力F做的总功。 【答案】(1)2.4×104J (2)3×104J 【来源】福建省福州市第十九中学2021-2022学年八年级下学期期末测试物理试题 【解析】（1）重1.2×104N的重物被提升2m，滑轮组做的有用功 W有=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J （2）滑轮组的机械效率为80%，拉力F做的总功 26．(21-22八下·福建宁德·期末)如图是某滑轮组工作示意图，在绳末端拉力F的作用下，物体在10s内被匀速提升2m。已知拉力F为40N，物体重100N，不计绳重与摩擦，求： （1）滑轮组对物体所做的有用功； （2）拉力F的功率； （3）该滑轮组的机械效率。 【答案】（1）200J；（2）24W；（3）83.3% 【来源】福建省宁德市2021-2022学年八年级下学期期末质量检测物理试题 【解析】解：（1）滑轮组对物体所做的有用功为 （2）由图可知，绳子承重股数为n=3，那么绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）滑轮组对物体所做的有用功为200J； （2）拉力F的功率为24W； （3）该滑轮组的机械效率为83.3%。 27．(21-22八下·山东枣庄薛城区·期末)如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G=4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算： （1）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数） （2）汽车的牵引力是多大？ （3）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？ 【答案】（1）66.7%；（2）3500N；（3）1.05×105J 【来源】山东省枣庄市薛城区2021-2022学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】（1）已知高度，承重绳的股数，故绳子自由端移动距离为 物体重 汽车重 汽车匀速拉绳子时的拉力 汽车受到的阻力为车重的0.05倍 滑轮组的机械效率为 （2）由题意可得，汽车受到的阻力为 汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡条件可得牵引力 （3）汽车运动的距离 牵引力做功为 答：（1）滑轮组的机械效率是； （2）汽车的牵引力； （3）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功为。 28．如图所示，体重为50kg的小安利用滑轮组把浸没在水中的长方体A提出水面。物体A浸没在水中匀速上升时，小安所用的拉力为350N，滑轮组机械效率η1=80%。物体A被完全提出水面后匀速上升时，滑轮组的机械效率η2=90%。已知物体A的底面积为0.04m2，高1m，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。求： （1）物体A浸没在水中时所受的浮力大小； （2）物体A的重力； （3）请计算说明小安能否把物体A完全提出水面。 【答案】（1）400N；（2）960N；（3）小安不能把物体A完全提出水面 【来源】【专题】2022年广东深圳中考考前押题密卷物理试题 【解析】解：（1）物体浸没在水中时 V排=VA=SAhA=0.04m2×1m=0.04m3 物体A所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N （2）由图知，作用在动滑轮上的绳子有2段，物体全部浸入水中时，滑轮组的机械效率 物体A的重力 G=2η1F+F浮=2×80%×350N+400N=960N （3）提出水面后，根据滑轮组的机械效率 可得拉力大小为 人的重力 G人=mg=50kg×10N/kg=500N 则 F2>G人 所以，不能把物体A完全提出水面。 答：（1）物体A浸没在水中时所受的浮力大小为400N； （2）物体A的重力为960N； （3）小安不能把物体A完全提出水面。 一、单选题 1．对下图的分析，其中正确的是（　　） A．图甲反映了物体所受重力与质量的关系 B．图乙可以反映了液体B的密度大于液体A的密度 C．物体M受到的浮力方向如图丙所示 D．图丁中的拉力F的力臂为OA 【答案】C 【来源】期末综合测试题 【解析】A．物体所受重力与物体的质量成正比，题图甲表示质量增大，重力不变，故A错误； B．由液体压强公式知，压强p与密度和深度h有关，题图乙中取深度h相同时，液体A的压强大于液体B的压强，故可知液体A的密度大于液体B的密度，故B错误； C．物体M所受浮力的方向与重力的方向相反，浮力的方向为竖直向上，故C正确； D．力臂与力的作用线垂直，题图丁中的OA显然不垂直于力F，故D错误。 故选C。 2．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，小孩的机械能减小 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中，受到了运动员对它做的功 【答案】D 【来源】期末综合测试卷 【解析】A．轮胎上的花纹增大了接触面的粗糙程度，可以增大摩擦力，故A正确，不符合题意； B．荡秋千时，由于受到阻力作用，小孩的机械能不断减小，故B正确，不符合题意； C．盘山公路属于斜面，费距离，但可以省力，故C正确，不符合题意； D．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，不再受到运动员力的作用，运动员对它不做功，故D错误，符合题意。 故选D。 3．(23-24八下·山东淄博博山区·期末)如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（　　） A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大 【答案】C 【来源】山东省淄博市博山区2023-2024学年八年级下学期期末监测物理试题 【解析】杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA时，F始终与杠杆垂直，动力臂不变，阻力大小不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知F变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．如图所示，小王通过滑轮组向高处提升重210N的物体，动滑轮重10N，定滑轮重15N，不计绳重及摩擦。8s内物体匀速上升4m，则该8s内（   ） A．小王做的有用功为840J B．小王做的额外功为40J C．小王做功的功率为100W D．小王对绳子的拉力为70N 【答案】AB 【来源】期末情境测试卷（二） 【解析】A．小王做的有用功W有=Gh=210N×4m=840J 故A符合题意； B．不计绳重及摩擦，小王做的额外功W额=G动h=10N×4m=40J 故B符合题意； C．小王做功的功W总=W有+W额=840J+40J=880J 小王做功的功率 故C不符合题意； D．由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数为n=3，则小王对绳子的拉力 故D不符合题意。 故选AB。 5．以下是八年级同学小华参加体育锻炼时，对相关物理量的估测，其中最接近实际的是（    ） A．手托起排球的力约为2.6N B．举哑铃时手臂的机械效率可达100% C．游泳时受到的浮力约为1000N D．完成一次引体向上做的功约为2000J 【答案】A 【来源】59期末学业质量自我评价 【解析】A．排球的质量约为0.26kg，手托起排球的力约为F=G=0.26kg×10N/kg=2.6N，故A符合题意； B．任何做功的过程中都不可避免的做额外功，机械效率不可能为100%，故B不符合题意； C．游泳时人处于浮漂状态，根据物体沉浮条件，人受到的浮力约等于人的重力，故人受到的浮力约为F浮=G人=500N，故C不符合题意； D．完成一次引体向上人体相当于上升约为0.5m，做的功约为W=G人h=500N×0.5m= 250J，故D不符合题意。 故选A。 6．(24-25八上·吉林吉林亚桥中学恒山校区书院班·期末)如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】吉林省吉林市亚桥中学恒山校区书院班2024-2025学年八年级上学期期末考试物理试题 【解析】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．(23-24八下·天津和平区·期末)如图，轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　） A．力F的大小变大 B．力F的大小先变大后变小 C．力F的力臂先变小后变大 D．力F和它力臂的乘积始终保持不变 【答案】D 【来源】天津市和平区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题 【解析】由于力臂为支点到力的距离，所以拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中，拉力F的力臂先增大后减小；由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，则重物的重力不变，其力臂也不变，由杠杆的平衡条件可知，力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂，所以力F的大小先变小后大，故ABC错误，D正确。 故选D。 8．(23-24八下·新疆乌鲁木齐第一中学·期末)如图所示，利用动滑轮提升一个物块时，其机械效率为60%；提升两个相同物块时，机械效率为70%；则提升三个相同物块时，机械效率可能为（　　） A．75% B．80% C．85% D．90% 【答案】A 【来源】新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第一中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】根据计算提一个物块时的效率为 计算可得提一个物块时的额外功为 ① 根据计算提两个物块时的效率为 计算可得提一个物块时的额外功为 ② 由①②可知提升的重物越多，额外功越多，原因是压力越大摩擦力越大，因此可得提升三个物块时额外功至少为，根据计算提一个物块时的效率为 故A正确，BCD错误。 故选A。 9．(23-24八下·新疆乌鲁木齐第一中学·期末)如图甲所示，停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，下列说法正确的是（　　） A．闸杆升起时，施加在A端的力F1为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．闸杆升起时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．闸杆升起的过程中，阻力臂逐渐减小 D．适当将支点O远离B端，可以减小升起闸杆的动力 【答案】C 【来源】新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第一中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】A．闸杆升起时，施加在A端的力F1为动力，此时动力臂小于阻力臂，则闸杆是费力杠杆，故A错误； B．闸杆升起时，沿F1方向比沿F2方向动力臂较短，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，故B错误； C．闸杆升起的过程中，杠杆自身重力的方向不变，阻力的方向不变，根据力臂的定义可知阻力臂逐渐减小，故C正确； D．适当将支点O远离B端，动力臂变小，阻力臂变大，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件可知，升起闸杆所需的动力变大，故D错误。 故选C。 10．(23-24八下·云南曲靖民族中学·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 【来源】云南省曲靖市民族中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理测试题 【解析】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。 11．(23-24八下·云南曲靖民族中学·期末)端午节是我国传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活。关于赛龙舟活动，下列分析正确的是（   ） A．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的 B．赛龙舟用的桨是省力杠杆 C．船桨上的花纹是为了减小摩擦力 D．船桨的浆叶做的宽大，划水的力不变时增大了对水的压强 【答案】A 【来源】云南省曲靖市民族中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理测试题 【解析】A．力的作用是相互的，当人向后划水时，给水一个向后的力，水会给船桨一个向前的力，从而使龙舟向前运动，故A正确； B．赛龙舟用的桨在使用中动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知，动力大于阻力，属于费力杠杆，故B错误； C．船桨上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C错误； D．船桨的浆叶做的宽大，划水的力不变时，受力面积大，压强小，减小了对水的压强，故D错误。 故选A。 12．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体以相同匀速提高到相同高度（忽略绳重及摩擦），下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】2013届江苏省泰州市姜堰四中九年级（上）期中物理试卷 【解析】忽略绳重及摩擦，根据可知，相同，F1中连接动滑轮绳子的股数是2，即；F2中连接动滑轮绳子的股数是3，即，则；提升过程中，提升相同的物重，且提升相同的高度，两个相同的滑轮，额外功相同，有用功相同，根据 可知，机械效率相同，即，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题 13．图为战士们进行轮胎训练的情景，战士用始终与轮胎下表面垂直的力F抬起轮胎到竖直位置的过程中（忽略轮胎形变），力F______（选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”）。若该轮胎直径为100cm，质量为90kg，当轮胎与地面夹角为60°时，力F=______N。（g取10N/kg） 【答案】 逐渐变小 225 【来源】期末综合测试卷（二） 【解析】[1]由图可知，用始终与轮胎下表面垂直的力抬起轮胎，此过程中动力臂始终为轮胎直径，即 阻力等于轮胎的重力，保持不变；由于阻力的方向始终竖直向下，支点到阻力的距离为阻力臂，则轮胎被抬起过程中，阻力臂逐渐减小，由杠杆平衡条件可知，力F逐渐变小。 [2]当轮胎与地面夹角为60°时，阻力臂 由杠杆平衡条件知，力 14．如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升1m，不计绳重及摩擦。在此过程中，动滑轮的机械效率是______。若增加提升的物重，则该动滑轮的机械效率______。（选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】 75% 增大 【来源】期末综合测试卷（二） 【解析】[1]动滑轮的机械效率 [2] 若增大提升物体的重力，即做的有用功增加，而使用的是相同的滑轮，额外功相同，根据可知，机械效率会增大。 15．如图所示，木块向右测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块。由图中数据可知，弹簧测力计的示数为______N，斜面的机械效率为______。 【答案】 6 80% 【来源】期末综合测试卷 【解析】[1]图中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为6N。 [2]斜面的机械效率为 16．如图所示，物体A和B所受重力都为100N，滑轮重、绳重及摩擦不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，=________N，________；若10s内物体A、B均匀速上升0.2m，则拉力做功________拉力做功；它们做功的功率________（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 50 100 等于 等于 【来源】期末情境测试卷（二） 【解析】[1][2]由图可知，不计滑轮重、绳重及摩擦时，滑轮是动滑轮，所以 绳子移动的距离 滑轮是定滑轮， 绳子移动的距离。 [3][4]力做功为 力做功为 则 因拉力做功时间相等，由得。 17．小明利用如图所示的滑轮提升重物（不计绳重和摩擦）。小明按图甲所示的方式，用F=5N的拉力将重6N的物体提升了2m，该滑轮的机械效率为______，若用同样大小的力拉10N的物体，机械效率将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。小明又按图乙所示的方式斜拉绳子，则F′______F（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 60% 变大 大于 【来源】期末情境测试卷（二） 【解析】[1]动滑轮上绳子的有效股数为2，不计绳重和摩擦，由可得，该滑轮的机械效率为 [2]因为同一滑轮组，提升物体的重力越大，有用功越多，额外功不变，根据，则机械效率越高，因此当物重增加到10N时，滑轮组的机械效率会变大。 [3]按图乙所示，动滑轮可看做杠杆，图中的方式斜拉绳子时，拉力的力臂将变小，阻力与阻力臂的乘积不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大，即F′>F。 18．如图所示的是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落在水中的鼎。图中的这种滑轮______（选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉力之和为______。 【答案】 不能 【来源】68 分层练习七简单机械（A） 【解析】[1]图中滑轮在工作时位置不变，为定滑轮，定滑轮不省力也不费力，只能改变力的方向。 [2]鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，两拉力方向相同，根据同一直线二力合成，鼎受到的拉力之和为。 19．(24-25八上·吉林吉林亚桥中学恒山校区书院班·期末)如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m、高0.3m，则有用功为______J，若拉力做功为2.16J，则物体受到的摩擦力为______N。 【答案】 1.35 0.675 【来源】吉林省吉林市亚桥中学恒山校区书院班2024-2025学年八年级上学期期末考试物理试题 【解析】[1]有用功为 [2]额外功为 则物体受到的摩擦力为 20．(23-24八下·四川遂宁射洪绿然教育联考·期末)如图，王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动，物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动，则在此过程中，拉力F的功率为_______W，物体与地面间的滑动摩擦力为__________N，物体重力做功为_______J。（滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计） 【答案】 12 60 0 【来源】四川省遂宁市射洪市绿然教育联考2023-2024学年八年级下学期期末物理试题 【解析】[1]由图知，动滑轮上的绳子股数n=3，则绳子自由端移动的速度为 拉力F的功率为 [2]滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计，根据可得，物体与地面间的滑动摩擦力为 [3]重力的方向竖直向下，物体在水平地面上向左匀速运动，没有在重力的方向上移动距离，根据做功的条件可知，重力没有做功，即做功为0J。 三、作图题 21． (1)如图所示，一个重2N的杯子静置于斜面上。请画出杯子所受重力的示意图。 (2)如图是一台活塞式抽水机，在C处用力便可取水，画出在C处所用最小力F1的示意图及阻力臂L2。 (3)天花板下用细线系着一个小球，其来回摆动时的轨迹如图中虚线所示，小球从细线竖直的位置被弹到如图所示的位置，不计空气阻力，且细线始终保持自由长度。请画出此时小球所受力的示意图。 【答案】(1) (2) (3) 【来源】期末综合测试题 【解析】（1）画重力的示意图时，先找重心，重力的方向是竖直向下的，从重心画一竖直向下的线段，标上箭头和字母G，同时标出重力的大小。如图所示： （2）根据杠杆的平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力，连接支点O和力的作用点C，以OC为力臂是最长的动力臂，过C点作OC的垂线画出最小力，方向向下，连接支点到阻力作用线作出阻力臂L2，如图所示： （3）小球摆到图示位置受到重力和绳子的拉力，重力方向竖直向下，拉力方向沿着绳子的方向，都画在重心上，如图所示： 四、实验题 22．(23-24八下·河南漯河舞阳县·期末)在探究“杠杆平衡的条件”实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆__________（选填“是”或“不是”）平衡状态；要继续实验我们常把杠杆的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调； (2)图乙中，杠杆在水平位置已经平衡，若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，杠杆会沿着__________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动，此时将杠杆右侧的钩码___________（写出调节的具体方法及位置），能够使杠杆在水平位置再次平衡，多次实验，可以总结出杠杆的平衡条件； (3)一个小组用钩码和已调零的弹簧测力计进行如图丙所示的实验，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，如图丙a所示，此时弹簧测力计的示数理论上应该为________（g取），而弹簧测力计实际的示数为1.9N，请分析数据不吻合的原因可能是__________； (4)如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 是 右 (2) 逆时针 将右侧钩码向右移动1格 (3) 1.5 见解析 (4)变大 【来源】河南省漯河市舞阳县2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题 【解析】（1）[1]由于静止状态是平衡状态，所以杠杆静止时，杠杆处于平衡状态。 [2]由图可知，杠杆左端偏低，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右移动，这样便于测量力臂。 （2）[1]设杠杆上一个小格长度为L，一个钩码的重力为G，杠杆在水平位置平衡时 3G×2L=2G×3L 将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个，则 2G×2L>G×3L 所以杠杆会沿逆时针方向转动。 [2]由于 2G×2L=G×4L 所以为了使杠杆重新平衡，可以将右侧钩码向右移动1格。 （3）[1]在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，由杠杆平衡条件可得 [2]弹簧测力计示数偏大，可能是杠杆与支架之间存在摩擦，导致拉力变大。 （4）将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，拉力的力臂变小，由于阻力和阻力臂不变，要使杠杆始终保持水平平衡，由杠杆平衡条件可知，拉力F变大。 23．(23-24八下·湖南长沙立信中学·期末)物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。 实验序号 G滑轮/N G物/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 2.6 2 2 4 3.2 3 3 4 3.6 4 4 4 4.2 (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但能改变_________； (2)他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，可得初步结论：使用动滑轮可以 _______，但不能改变力的方向； (3)桃子同学发现第4次实验时，记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确？________，并分析原因：____________。 【答案】(1)力的方向 (2)省力 (3) 不正确 动滑轮重力过大 【来源】湖南省长沙市立信中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题 【解析】（1）由图甲的实验可知，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向 （2）通过观察和比较测量结果，当所使用的动滑轮较轻时，弹簧测力计的示数均小于物体的重力，故可得到：使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向 （3）[1][2]分析第4次实验数据可以看出，动滑轮的重力为4N，与物体的重力相同，在考虑摩擦的情况下，造成弹簧测力计的示数大于物体的重力，但这不能说明动滑轮不省力。 24．某物理实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，装置如图所示。 实验次数 1 2 3 钩码重力G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为________m、________%； (2)若采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出图丁所示的图像，分析可知，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________（选填“越高”“不变”或“越低”）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为________N（忽略绳重和摩擦）； (3)若每个滑轮的质量为100g，则第2次实验中克服摩擦做的额外功为________J；（不计绳重，g取10N/kg） (4)如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率变小，试着分析原因：_______________； (5)某同学在实验中损坏了弹簧测力计，无法测量钩码重力为8N时的机械效率，他认为可以利用现有的实验数据计算出动滑轮的重力，再利用η=就可以计算出钩码重力为8N时的机械效率，他的想法是________（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】(1) 0.3 83.3 (2) 越低 3 (3)0.04 (4)弹簧测力计未重新调零 (5)错误 【来源】期末综合测试卷 【解析】（1）[1][2]由表格数据可知，第1次实验中，绳端移动距离是物体上升高度的3倍，则该滑轮组绳子承重段数n=3，用第1次实验中使用的装置做第3次实验，则绳端移动距离s=nh=3×0.1m=0.3m 机械效率机械效率为=83.3% 所以表中第3次实验中空缺的数据应为0.3m、83.3%。 （2）[1]由图丁可知，随着动滑轮重力的增加，机械效率呈下降趋势，说明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。 [2]忽略绳重和摩擦时，滑轮组机械效率为 根据图中A点的数据 解得被提升物体所受的重力为3N。 （3）第2次实验中总的额外功 根据图中数据可以判断，第2组实验使用的时乙滑轮组，有两个动滑轮，则克服动滑轮重力做的额外功为 第二次实验中克服摩擦做的额外功为 第二次实验中克服摩擦做的额外功0.04J。 （4）根据可知，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。根据可知，若弹簧测力计在向下拉动之前未重新调零，会使测得的拉力偏大，滑轮组机械效率偏小。 （5）公式只有在不计绳重和摩擦的条件下才能使用，实验中会有绳重和摩擦的影响，所以他的想法是错误的。 五、简答题 25．脚踏式垃圾箱的结构可简化为下图。在A处向下踩动脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。在上述过程中，你发现了哪几个杠杆？它们是省力杠杆，还是费力杠杆？ 【答案】见解析 【来源】期末综合测试卷（二） 【解析】由图可知，脚踏式垃圾箱的结构中存在两个杠杆，分别是ABC与ED。对于杠杆ABC，支点是B，动力作用在A点，阻力作用在C点，在打开盖子的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；对于杠杆ED，E点是支点，动力作用在竖杆上的D点位置，阻力作用点在箱盖的重心，脚踩下踏板时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 26．图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。请分析： ①支架下端垫有底面积较大的石块，有什么作用？ ②如果他们无法将巨木抬起，请你提出至少两种有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。 【答案】①见解析；②见解析 【来源】2022年北京市一零一中学中考考前物理模拟试题 【解析】①支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 ②如果在现有条件下无法将巨木抬起，我们可以借助于省力杠杆把巨木抬起，如图在支架上转动的横杆就是杠杆，在使用时动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，此杠杆为省力杠杆，可以省力；也可以采用滑轮组，动滑轮相当于省力杠杆，可以省力。 六、计算题 27．用图甲所示的滑轮组提升物体。已知被提升的物体M质量为72kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。求：（g取10N/kg） (1)拉力F做功的功率； (2)绳子自由端拉力F的大小； (3)滑轮组提升重物的机械效率。 【答案】(1)400W (2)400N (3)90% 【来源】期末综合测试卷（一） 【解析】（1）由图乙可知，当拉力F做的功为8000J时，所用时间为20s，则拉力F做功的功率为 （2）由图甲可知绳子段数为2，则绳子自由端移动的速度为v=nv物=2×0.5m/s=1m/s 由公式P=Fv可知，绳子自由端拉力为 （3）由题意可知，物体M的重力为G=mg=72kg×10N/kg=720N 则20s内所做的有用功为W有=Gh=720N×0.5m/s×20s=7200J 滑轮组提升重物的机械效率为 28．小军发现一个质量为1.6kg、不吸水的新型建筑材料，他只有量程为0-5N的弹簧测力计，设计了下图所示的装置进行实验。重力为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有200cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底，求：（g取10N/kg） (1)材料受到的重力； (2)材料未放入前容器对水平地面的压强； (3)材料的密度。 【答案】(1)16N (2)1000Pa (3) 【来源】期末综合测试卷 【解析】（1）材料受到的重力为 （2）的水的重力为 材料未放入前容器对水平地面的压力为 材料未放入前容器对水平地面的压强为 （3）根据杠杆的平衡条件，有，由可知， 则 材料浸没，则材料的体积为 材料的密度为 29．A、B、C是由密度为的某种合金制成的三个实心球，A球的质量；甲和乙是两个完全相同的木块，其质量；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图1所示，其中。若用细线把球和木块系住，放入底面积为的圆柱形容器中，在水中静止时如图2所示，在图2中，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（水的密度为，取，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）。 (1)求A球体积和甲木块的体积、密度； (2)求B和C的质量各为多少。 【答案】(1)；； (2)； 【来源】期末情境测试卷（二） 【解析】（1）A球的体积 因甲木块与A球整体漂浮，所以 即 则甲的体积 甲木块的密度 （2）由图1知，由杠杆平衡条件得到 因 所以 由图2知，乙、B、C悬浮在水中，将乙、B、C看作一个整体，则 即 则 解得C的质量 B的质量 30．如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10s内被匀速提升了2m，物体的重为G=1440N，人对绳子水平向右的拉力F=600N。求在此过程中： (1)人拉绳子所做的功是多少? (2)人拉绳子做功的功率是多少? (3)此滑轮组的机械效率是多少? (4)若克服绳重和摩擦所做的额外功为220J，则动滑轮重是多少? 【答案】(1)3600J (2)360W (3)80% (4)250N 【来源】期末情境测试卷（一） 【解析】（1）由图知，绳子段数，则拉力端移动的距离 拉力做的总功 （2）人拉绳子做功的功率 （3）人做的有用功 滑轮组的机械效率 （4）所做的总的额外功 动滑轮所做的额外功 动滑轮重为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$