第十一章 简单机械-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第十一章 简单机械 一、单选题 1．用图中的装置来提升重物，既省力又能改变力的方向的是（   ） A． B． C． D． 2．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（    ） A．物体做功越多，则功率越大 B．做功时间越短，则功率越大 C．机械效率越高，则有用功越多 D．增加物重，可以增大滑轮组的机械效率 3．用不可伸长的轻绳按图甲、乙两种方式将重力为10N的物体匀速提升10cm。下列说法正确的是（   ） A．一定为10N B．一定小于10N C．图甲中绳子自由端移动10cm D．图乙中绳子自由端移动5cm 4．如图所示的工具在使用中属于费力杠杆的是（   ） A．钢丝钳 B．小推车 C．船桨 D．瓶盖起子 5．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，小冯分别用甲、乙两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ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则（    ） A．Wl=W2  ηl=η2 B．W1=W2  ηl<η2 C．W1<W2  η1>η2 D．W1>W2  ηl<η2 7．两个滑轮按图所示的方式组合，不计绳重及绳与滑轮的摩擦，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是（   ） A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉动绳子的速度为0.6m/s C．拉力F的功率为2W D．拉力F做的功为5J 8．如图所示，用两个滑轮匀速提起两个物体，甲、乙两个滑轮提起重物的质量相等，不计摩擦和绳重，若，则说明了（　　） A．使用定滑轮比使用动滑轮省力 B．动滑轮的重力大于物体的重力 C．使用动滑轮不省力 D．动滑轮的重力小于物体的重力 二、填空题 9．轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为 ，小的称为 。根据杠杆的平衡条件可知，作用在轮上的力与作用在轴上的力的关系为。 10．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），其作用是 。 11．轴固定 的滑轮叫作定滑轮。使用定滑轮 省力，但可以改变 的方向。定滑轮是 杠杆。 12．动力× = ×阻力臂。 13．使用滑轮时，其轴 的滑轮，称为定滑轮。使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起 的滑轮，称为动滑轮。 三、实验题 14．小礼利用铁架台、杠杆、钩码等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每 格长度均相等。 (1)杠杆静止在如图甲所示位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； (2)小礼在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了3次实验，杠杆水平平衡时记录的数据如表： 次数 动力F/N 动力臂I1/cm 阻力F/N 阻力臂I2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是： （用F1、I1、F2、I2表示）； (3)如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都再增加一个，杠杆将会 （选填“仍然平衡”或“左端下沉”或“右端下沉”）。 15．小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个； (1)如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量 ，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响； (2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂l1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂l2= m； (3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 。 四、计算题 16．物理小组用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图所示，10s内水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。求此过程中： (1)做的功是多少； (2)功率是多少； (3)滑轮组的机械效率是多少。 17．如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图． （1）判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动； （2）求图中小汽车全程的平均速度； （3）若小汽车以25kW的功率行驶10min消耗汽油1kg，已知汽油的热值q=4.6×107J/kg．求小汽车发动机的效率． 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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C C D C C B 1．C 【详解】A．此滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A不符合题意； B．此滑轮是动滑轮，能省力，但不能改变力的方向，故B不符合题意； C．两个滑轮组成滑轮组，动滑轮绕2段绳，可以省力，拉力的方向和重物提升的方向相反，可以改变力的方向，故C符合题意； D．两个滑轮组成滑轮组，虽然可以省力，但拉力的方向和重物提升的方向相同，没有改变力的方向，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．功率和做功多少以及时间的长短有关，在时间不确定的情况下，做功多的机械，功率不一定大，故A错误； B．功率和做功多少以及时间的长短有关，在做功多少不确定的情况下，做功时间短的机械，功率不一定大，故B错误； C．机械效率是有用功与总功的比值，总功不确定时，机械效率大的机械，做的有用功不一定多，故C错误； D．在滑轮组能够承受的范围内，增大物重，有用功增加，有用功占总功的比例增加，所以机械效率提高，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．由图可知，甲滑轮是定滑轮，若不计绳重和摩擦，拉力等于物体的重力，即 而实际上绳重和摩擦是存在的，所以拉力可以大于10N，故A错误； B．乙滑轮是动滑轮，假设乙滑轮重10N，若不计绳重和摩擦，拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，即 而实际上绳重和摩擦是存在的，所以拉力大于10N，故B错误； C．由于甲是定滑轮，绳长不可伸长的情况下，绳端移动的距离跟物体上升的距离是一样的，都是10cm，故C正确； D．由于乙是动滑轮，绳长不可伸长的情况下，绳数n=2，绳端移动的距离是物体上升的距离的2倍，即为20cm，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．图中钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．图中小推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．图中船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D．图中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D不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．不计机械自重和摩擦，则有有，代入数据为 得到，故A不符合题意； B．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，即n=3，则，故B不符合题意； C．题图是一个倒着用的动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，所以，故C不符合题意； D．由题图可知，动力臂为 阻力臂为1m，动力臂和阻力臂之比为，所以动 力和阻力之比为，所以，故D符合题意。 故选D。 6．C 【详解】将同一桶沙提升相同高度，两图中所做的有用功是相同的，甲图中仅需对桶、绳子等做额外功，而乙图中需要对桶、绳子、动滑轮等做额外功，故W1<W2，由效率的公式可知，在有用功相同时，η1>η2，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．C 【详解】A．由图知，A滑轮随物体一起移动，为动滑轮；B滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故A错误； B．由图知，通过动滑轮绳子的股数n=2，拉力端移动距离s=2s物=2×1m=2m 拉动绳子的速度，B错误； CD．拉力做的总功W总=Fs=5N×2m=10J 拉力F的功率，故C正确，D错误。 故选C。 8．B 【详解】AC．由图知道甲动滑轮，乙是定滑轮，定滑轮不能省力，由可知，动滑轮可以省一半的力，所以使用动滑轮比定滑轮省力，故AC不符合题意； BD．在不计摩擦及绳重时，拉力 F2 = G，若，则 即，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 9． 轮 轴 【详解】[1][2]在物理学中，轮轴是由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。 10． 动滑轮 省力 【详解】[1][2]如图所示，滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出时滑轮位置不断改变，为动滑轮，动滑轮相当于一个省力杠杆，其作用是省力。 11． 不动 不 力 等臂 【详解】[1][2][3][4]滑轮在使用过程中，轴固定不动的滑轮叫作定滑轮，虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向，定滑轮的动力臂和阻力臂长度相等，是等臂杠杆。 12． 动力臂 阻力 【详解】杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，数学表达式为F1l1=F2l2。 13． 固定不动 运动 【详解】[1]定滑轮是使用时，其轴固定不动的滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆。 [2]动滑轮是轴随物体一起运动的滑轮，动滑轮省力费距离，相当于省力杠杆。 14．(1)右 (2)F1l1=F2l2 (3)左端下沉 【详解】（1）由图甲中，杠杆左端下沉，要将杠杆调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 （2）由表格中数据知，第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm 第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm 第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm 可得杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂 即。 （3）设一个钩码所受的重力为G，杠杆一格长度为L，将位置的钩码个数都增加一个，杠杆左端为 杠杆右端为 因为，则杠杆左端下沉。 15．(1) 右 水平 力臂 自重 (2)0.15 (3)见解析 【详解】（1）[1]如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，左端上翘，则应将左端的平衡螺母向上翘的右端调节。 [2][3][4]实验前，需要将杠杆调节到水平位置平衡，作用在杠杆上的动力和阻力是竖直向下的，力臂是支点到力的作用线的距离，这样力臂刚好位于杠杆上，可以直接测量力臂的长度。支点选在杠杆的中心是为了消除杠杆自重对实验的影响。 （2）根据杠杆平衡原理可知，阻力臂为 （3）一组实验数据太少，结论具有偶然性，不具有普遍性。 16．(1)300J (2)24W (3)80% 【详解】（1）F1做的功是 （2）F2做的功是 F2功率是 （3）对人做功为有用功，F1做功为总功，滑轮组的机械效率是 17．（1）变速直线运动；（2）30m/s；（3）32.6%． 【详解】（1）根据图中数据可以判断小汽车在相同时间内经过路程不相等，所以做变速直线运动； （2）图中小汽车全程用时40s，路程1200m， 所以平均速度为： （3）小汽车以25kW的功率行驶10min做的功： 消耗汽油1kg，释放的热量： 效率为： 答案：（1）变速直线运动；（2）30m/s；（3）32.6%． 点睛：考查了速度公式、做功公式、热值公式及效率公式的应用，容易出现问题的求小汽车做的功时，两个单位都不是国际单位，注意换算，不然结果是错误的． 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 $$