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．立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法错误的是（    ） A．该秤砣的质量为5kg B．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏小 C．若使用B点的提纽称量，杆秤的量程变大 D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡 2．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以（   ） A．减小所必需的牵引力 B．增大所必需的牵引力 C．减小发动机功率 D．提高发动机功率 3．如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（    ） A．0.5m/s，160N B．0.5m/s，40N C．0.8m/s，160N D．0.2m/s，40N 4．如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（   ） A．   B．   C．   D．   5．为了便于驾驶员观察对应机动车道的信号灯指示状态，许多十字路口都安装了悬臂式红绿灯。下列悬臂式红绿灯设计中，螺钉对支架底座的压力最小的是（　　） A． B． C． D． 6．高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直，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30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，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5000N D．坠砣对钢绳的拉力做功为900J 7．如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，运用所学滑轮知识，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中（　　） A．甲树相当于定滑轮 B．乙树相当于动滑轮 C．可以省距离 D．如果不计绳重和摩擦，乙树受到200N拉力，则甲树受到的拉力为400N 8．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 二、填空题 9．如图所示，右边熊猫的重力比左边熊猫的重力大。若想要跷跷板水平平衡，右边熊猫需要离转轴更 （选填“远”或“近”） 10．如图所示是元代王祯《农书》中描绘的使用扇车对谷物清选去皮的情景。快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，同时把谷物倒入扇车，枯瘪谷物及谷皮被吹出风口，扇车是利用 来筛选饱满的谷物，其摇柄是 （选填“轮轴”或“滑轮”）。 11．如图，辘轳是一种汲水工具，通过转动摇把使绳子在轴筒上叠绕，将水桶提起。使用该装置 省功；将桶中的水尽量装满一些， 提高该装置的机械效率；若以更快的速度提升水桶， 提高该装置的机械效率。（以上均选填“能/不能”） 12．从物理学角度来看， （选填“省力”或“费力”）杠杆因动力臂比阻力臂长，可以实现“四两拨千斤”。我国传统衡器“杆秤”是一种杠杆，要使如图所示的秤杆在水平方向平衡 端移动。 三、实验题 13．小明利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向 （选填“左”或“右”）调才能使杠杆水平平衡； (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是 。经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆将 （选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将 ； (4)小明突发奇想，他采用图丁进行探究，发现当杠杆平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符，拉力总是 （选填“大于”或“小于”）理论值，其原因是 。 14．小明做“探究杠杆平衡条件”实验。 (1)实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节； (2)使用弹簧测力计时，首先进行的操作是： ； (3)如图乙，小明在A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆在水平位置平衡，由此分析立即得出杠杆平衡条件．小明得出结论的过程存在的问题是 。同组的小芳指出在B处用弹簧测力计替代钩码比较好，这是因为利用弹簧测力计可改变力的 ，便于正确认识力臂； (4)小芳利用弹簧测力计和钩码完成实验探究，将第1次实验的数据记录在表格中，表中F1为弹簧测力计示数，F2为钩码重力，L1、L2分别为F1、F2对应的力臂，接下来，又进行了三次实验，将数据填在表中，最后总结得出规律。每次实验总是在前一次实验的基础上改变F2、L1、L2中的一个量。小芳分析数据后发现，第 次实验与前一次实验改变的量相同，需要调整，调整后的正确做法是： 。 序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1.5 10.0 1.0 15.0 2 3.0 10.0 2.0 15.0 3 1.5 20.0 2.0 15.0 4 1.0 30.0 2.0 15.0 四、计算题 15．如下图所示，重500N的工人师傅用120N的拉力，使重力为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦） (1)求5s内绳子自由端移动的距离； (2)求动滑轮的重力； (3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少牛？ 16．如图所示的滑轮组，绳重及摩擦不计。若绳子自由端的拉力F是200N，平均每个动滑轮重40N，则货物重G是多少？物体升高1m，绳子自由端拉上多少米？ 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 A C C D D D C 1．C 【详解】A．根据杠杆的平衡条件可得 则 该秤砣的质量为 故A正确，不符合题意； B．根据杠杆的平衡条件可得 若秤砣上沾有泥土，秤砣实际质量变大，则OC变小，称量结果偏小，故B正确，不符合题意； C．根据杠杆的平衡条件可得 若使用B点的提扭称量，由于杆秤的长度是一定的，根据杠杆的平衡条件，则杆秤的量程会变小，故C错误，符合题意； D．根据杠杆的平衡条件可得 若小孩的质量增加，则应将秤砣向C点右侧移动，增大其力臂，可以使杆秤在水平位置平衡，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】AB．盘山公路相当于斜面，车辆向上行驶时，增大了距离，可以省力，所以可以减小所必需的牵引力，故A符合题意，B不符合题意； CD．汽车行驶时的功率与车辆本身有关，与斜面无关，故CD不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】据图可知：该动滑轮的拉力作用在滑轮轴上时，不计摩擦及滑轮重，根据动滑轮的特点可知：F＝2G＝2×80N＝160N，物体上升距离是拉力F和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，故物体上升速度为2v＝2×0.4m/s＝0.8m/s.故选C. 【点睛】要解答本题需掌握：动滑轮的拉力作用在滑轮轴上时，所用的力是重物重力的2倍，移动距离是重物移动距离的二分之一，移动速度是物体移动速度的二分之一． 4．C 【详解】因不计摩擦，所以，将物体分别沿斜面和拉到顶端，拉力做的功等于克服物体重力做的功；因为重力相同、上升高度h相同，由可知，拉力对物体做的功相同，即；由图可知，，根据可知，。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．D 【详解】图中的支点是底座左侧边缘，假设螺钉是动力，则动力臂不变，而横杆的重力与指示灯受到的重力是阻力，指示灯的重力大小不变，分散后重心靠近竖杆，阻力臂较小，图中横杆一端粗，重心靠近较粗的一端，因而粗端固定在竖杆上，阻力臂较小，故D图中的阻力臂较小，根据杠杆的平衡条件知，阻力和动力臂一定时，阻力臂越小，动力越小，故D图螺钉对支架底座的压力最小。 故选D。 6．D 【详解】A．由图可知，滑轮A的轴不随物体运动，是定滑轮；滑轮B的轴随物体运动，是动滑轮，故A错误； B．使用动滑轮可以省力，但费距离，使用任何机械都不能省功。故B错误； C．图中坠砣挂在钢绳的自由端，由图知，使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，可得 则输电线P端受到的拉力大小为 故C错误； D．坠砣对钢绳的拉力做功为 故D正确。 故选D。 7．D 【详解】AB．把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子时，甲的树干要移动，而乙树不动，乙树并非动滑轮，则甲的树干相当于动滑轮，故AB不符合题意； C．使用动滑轮可以省力，但费距离，故C不符合题意； D．拉甲树干的绳子段数是2，不计绳重和摩擦，拉甲树的力由小欣和乙树的拉力共同平均分担，如果乙树受到的拉力大小为200N，等于1段绳子的拉力，则小欣对绳子的拉力 F=F乙=200 N 则甲树受到的拉力为 F甲=nF=2×200N=400N 故D符合题意。 故选D。 8．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。 9．近 【详解】设左边熊猫的重力为G1，力臂为l1，右边熊猫的重力为G2，力臂为l2，由图可知，G1l1<G2l2，为了保持跷跷板水平平衡，由G1l1=G2l2可知，在G1、l1和G2不变时，因为G2> G1，所以l 2减小，即右边熊猫需要离转轴更近。 10． 惯性 轮轴 【详解】[1]惯性大小与质量有关，质量大的物体惯性大，枯瘪谷物及谷皮的质量小，惯性小，容易被吹出，谷物质量大，惯性大，不容易被吹出，从而实现将谷物与谷皮分离的目的。 [2]摇柄是由轮和轴组成的机械，能绕共同的轴线转动，所以属于轮轴。 11． 不能 能 不能 【详解】[1]辘轳是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在摇把上，阻力作用在轴筒上，其动力臂远大于阻力臂，所以辘轳是省力杠杆，可以省力，由于使用任何机械都不省功，故该装置不能省功。 [2]使用该机械是为了提水，因此对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大所做的有用功，而桶的重力不变，额外功不变，故将桶中的水尽量装满一些能提高机械效率。 [3]以更快的速度提升水桶，有用功和额外功的大小都不变化，机械效率不变，故以更快的速度提升水桶不能提高该装置的机械效率。 12． 省力 应将秤砣向右 【详解】[1]动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件知是省 力杠杆。 [2]称量时，若秤杆右端向上翘起，说明右边的力和力臂的乘积小于左边的力和力臂的乘积，而左边的力和力臂、右边的力一定，根据杠杆平 衡条件可知，应该增大右边的力臂，即应将秤砣向右端移动。 13．(1) 便于直接读出力臂 右 (2) 一次实验数据具有偶然性 右端下沉 (3)变大 (4) 大于 见解析 【详解】（1）[1]使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，这样做的目的是为了便于直接读出力臂。 [2]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，则应向上翘的右端调节平衡螺母。 （2）[1]只根据一次实验数据总结实验结论是不合理的，一次实验数据具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。 [2]设杠杆一格长度为L，一个钩码的重力为G，若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格，则左侧 右侧 因为，杠杆不能平衡，右端下沉。 （3）保持B点不变，若拉力F从a到b倾斜时，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，力F变大，弹簧测力计的示数变大。 （4）[1][2]图丁中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 14．(1)左 (2)校零 (3) 实验次数太少，所得结论具有偶然性 方向 (4) 4 见解析 【详解】（1）杠杆静止时的位置如图甲所示，左高右低，说明右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 （2）使用弹簧测力计时，首先进行的操作是校正“0”点，即将指针调到“0”刻度线上。 （3）[1]小明只完成一组实验，就得结论，实验次数太少，结论具有偶然性，应多测几组。 [2]用弹簧测力计替代钩码，可以很容易改变拉力方向。 （4）[1][2]每次实验总是在前一次实验的基础上改变F2、L1、L2中的一个量，1、2改变了F2，2、3改变了L1，3、4应该改变L2的大小，因此是第4次实验和第3次实验改变量相同。具体步骤为：保持F2和L1不变，改变L2的大小。 15．(1)3m (2)60N (3)1440N 【详解】（1）5s内物体移动的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m 动滑轮上有3股绳，绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m （2）由图可知，动滑轮上有3股绳，用120N的拉力拉300N的物体，则动滑轮重力 （3）因为工人师傅体重为500N，绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重 16．920N，5m 【详解】解：由图可知，由5段绳子吊着动滑轮，拉力为 由则货物重力为 G＝5F−G动总＝5×200N−40N×2＝920N 物体升高1m，则绳子自由端移动的距离为 s＝nh＝5×1m＝5m 答：货物重G是920N，物体升高1m，绳子自由端拉上5m。 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 $$