第十一章 简单机械单元练习-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．若不计机械本身重和摩擦，要用30N的力刚好提起重40N的物体。下列机械中可采用的是（　　） A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 2．如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的是（　　） A．在抬巨木时众人越靠近支架越省力 B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木 C．在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 3．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 4．如图所示是学校国旗旗杆顶端的滑轮，下列关于该滑轮的分析正确的是（　　） A．此滑轮为动滑轮 B．此滑轮可以省力 C．此滑轮为定滑轮 D．实质为省力杠杆 5．9月17日，2024中华龙舟大赛（四川·恩阳站）的决赛在四川巴中的恩阳龙舟公园展开角逐。现场人山人海，热闹非凡。如图所示，比赛时运动员一只手紧握船桨的末端，另一只手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是（   ） A． B． C． D． 6．如图为人腿简化图，当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，小腿所受重力G为阻力，则此过程中（　　） A．F1在变小 B．阻力在变小 C．图l1为动力F1的力臂 D．当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆 7．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 8．下列哪些应用属于省力杠杆的是（    ） A．手握钢笔写字 B．汽水瓶起盖器的使用 C．用筷子夹菜 D．用大扫帚扫地 二、填空题 9．如图所示，在滑轮组的作用下，重为200N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为40N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F= N，拉力F做功功率P= ，此滑轮组的机械效率为 。 10．如图，小强用动滑轮提起140N的水桶，使其上升1m，动滑轮重10N（不计绳重和摩擦），他在此过程中做的有用功为 J；如果从水桶内取出20N的水，再次提起时动滑轮的机械效率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 11．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则物体A受到的拉力是 N，滑轮组的机械效率为 ；若物体的速度为0.2m/s，则拉力的功率是 W。 三、实验题 12．实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 （选填“省”或“费”）力。 (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，目的是 ；保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。 (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 13．如图是2025年合肥市理科实验操作考试中探究杠杆平衡条件的实验示意图，实验备有五个相同质量的钩码（每个钩码质量是50g）。 (1)小明将杠杆挂到铁架台上后，杠杆处于图甲情形，也是平衡状态，但小明通过调节左右平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，优点是 ；（只要合理都可以） (2)实验过程中，左侧挂3个钩码（乙图），在右侧挂一个钩码 （选填“能”或“不能”）使杠杆再次在水平位置平衡； (3)考试结束以后小明思考，在O点左侧杠杆的任何一点施加力也能使杠杆在水平位置平衡，请在乙图中画出杠杆水平平衡时最小力F的示意图 。 四、计算题 14．如图所示，工人利用滑轮组提升物体。在工人竖直拉力F作用下，重570N的物体以0.2m/s的速度匀速向上运动了10s，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及绳子所受的重力，动滑轮重30N。 (1)求物体上升的距离与拉力F的大小； (2)求物体运动10s时，拉力F移动的距离； (3)求物体运动10s时，拉力F做的功。 15．装货时，工人用斜面将质量为60kg的物体由地面匀速推到斜面顶端（如下图所示），所用时间为10s。已知斜面长2m，高1m，斜面的机械效率为75%，g取10N/kg，求： (1)物体所受重力； (2)工人所用的推力； (3)推力做功的功率； (4)物体在斜面上受到的摩擦力的大小。 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 C C C A D D B 1．C 【详解】A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意； B．动滑轮可以省力，但一般省一半的力，故B不符合题意； C．杠杆包括省力杠杆，因此可以满足用30N的力刚好提起重40N的物体，故C符合题意；                                                               D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组一般可以省一半、三分之一的力，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．在抬巨木时众人越靠近支架，动力臂越小，阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，动力越大，则越费力，故A错误；     B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木，动力臂越小，阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，动力越大，则越不容易抬起巨木，故B错误； C．在抬起巨木时横杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；     D．支架下端垫有底面积较大的石块是不能减小压力，而是通过增大受力面积，减小压强，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】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。 4．C 【详解】旗杆顶端的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，故C正确，ABD错误。 故选C。 5．A 【详解】图示中，运动员一只手紧握船桨的末端，则船桨的末端相当于杠杆的支点，另一只手用力划桨，手对船桨的作用力相当动力，方向水平向后，水对船桨的作用力相当于阻力，方向水平向前。故A正确，BCD错误。 故选A。 6．D 【详解】AB．小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是变大，小腿的重力不变，阻力不变，动力F1的方向不变，则动力臂不变，根据F1L1=F2L2，可得动力F1的变化情况是变大，故AB不符合题意； C．根据力臂的定义可知，图l1不是动力F1的力臂，故C不符合题意； D．当小腿伸至水平位置时，动力臂小于阻力臂，可看作费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】AB．甲图中，自由端绳子的拉力为 故AB错误； CD．乙图中，自由端绳子的拉力为 物体上升2m，则绳子的自由端上升1m，故C错误，D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．手握钢笔写字时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．汽水瓶起盖器使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意； C．用筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，故C不符合题意； D．用大扫帚扫地时，动力臂小于阻力臂，故D不符合题意。 故选B。 9． 80 48W 83.3% 【详解】[1]由图可知，由3段绳子吊着动滑轮，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力为 [2]绳子自由端移动的速度为 v=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s 拉力做功的功率为 [3]此滑轮组的机械效率为 10． 140J 变小 【详解】[1]小强用动滑轮提水桶，有用功为对水桶做的功，有用功为 [2]如果从水桶内取出20N的水，再次提起1m时，额外功不变，有用功减小，因此动滑轮的机械效率变小。 11． 120 80% 30 【详解】[1]物体与地面间滑动摩擦力为120N，物体沿水平地面做匀速直线运动，物体处于平衡状态，所以物体A受到的拉力等于物体受到的摩擦力，为120N。 [2]由图可知，动滑轮上有3股绳，在50N的水平拉力F作用下，A受到的拉力为120N，则滑轮组的机械效率 [3]由 物体的速度为0.2m/s，则拉力的功率 12．(1)省 (2) 增大阻力 60.0% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 【详解】（1）由表格数据可知，斜面的倾斜程度越小，拉力F越小，即越省力。 （2）[1] 在斜面上铺上毛巾，增大物体与斜面接粗面的粗糙程度，会增大阻力，所以目的是为了增大阻力。 [2] 机械效率为 （3）[1]分析表格的第二列和第七列数据可知，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关； [2]分析第二次和第四次的实验数据可知，斜面的机械效率和接触面的粗糙程度有关。 （4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，拉力不仅要克服摩擦力还要克服一部分物体的重力，所以拉力要大于物体所受的摩擦力。 13．(1)便于直接从杠杆上读出力臂 (2)不能 (3) 【详解】（1）实验前使杠杆在水平位置平衡，其目的是杠杆的重心恰好通过支点，消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，同时便于直接从杠杆上读出力臂。 （2）设每个钩码的重力为G，杠杆上每小格长度为L，左侧挂3个钩码，在右侧挂一个钩码，由杠杆平衡条件可得3G×3L=G×L右 解得L右=9L 则右侧一个钩码需要挂在距离支点9小格的位置，由于杠杆右侧只有5小格，所以杠杆不能再次在水平位置平衡。 （3）在杠杆左侧施加一个最小力F，使杠杆水平平衡，由杠杆平衡条件可知，力F的力臂最大，由图乙可知，力F的力臂最大为5L，所以在最左端施加力F垂直于OA竖直向上为最小的力，如下图所示： 14．(1)，； (2)； (3) 【详解】（1）根据得，物体上升的距离为 由题图知，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及绳子所受的重力，拉力的大小为 （2）拉力移动的距离为 （3）拉力做的功为 15．(1)600N (2)400N (3)80W (4)100N 【详解】（1）物体所受的重力 （2）推动物体做的有用功 推力做功 工人所用的推力 （3）推力做功的功率 （4）将物体推上斜面做的额外功 物体在斜面上受到的摩擦力 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 $$