第九章简单机械单元练习----2024-2025学年鲁科版（五四学制）物理八年级下学期

第九章 简单机械 单元练习 一、单选题 1．简单机械在生活中有广泛的应用，下列有关说法错误的是（  ） A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮 B．齿轮是轮轴，若动力作用在轮上能省力 C．钓鱼时，钓鱼杆是省力杠杆 D．盘山公路实质是一个斜面 2．在日常生活中，用的拉力能提起重的物体的简单机械是（　　） A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面 3．使用如图滑轮组匀速提起重物，在不计摩擦时，工人师傅拉绳子的力等于（　　） A．物重的 B．重物和动滑轮总重力的 C．物重的 D．重物和动滑轮总重力的 4．如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力F的力臂不断增大，F值逐渐变小 B．重力G的力臂逐渐增大，F大小不变 C．F先变大后变小，重力和重力力臂的乘积逐渐增大 D．F先变小后变大，F和F的力臂乘积不变 5．如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块长5m的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，则下列说法中正确的是（　　）    A．斜面不但可以省力，还可以省功 B．物体和斜面之间的摩擦力为400N C．斜面的机械效率为75% D．增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率不变 6．如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，在杠杆上悬挂一个重为16N的物体，B点用弹簧测力计竖直提起，OB长0.2m。下列说法错误的是（　　） A．此时B端受到的拉力为8N B．这个杠杆可以省力，但费距离 C．物体的悬点距O点0.1m D．弹簧测力计始终垂直杠杆拉起装置的过程中，示数将不变 7．下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。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（　　） A．减少横杆右端的人数 B．将支架向左移动 C．横杆右端的人向支架靠近 D．增大横杆上悬绳与支架间的距离 8．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（　　） A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．B物体下落速度为1m/s C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 9．如图是家庭阳台上的手摇晾衣架。晾衣架匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　）    A．滑轮B是定滑轮 B．上升速度越快，机械效率越高 C．利用该装置可以省距离 D．所挂衣物越重，机械效率越高 10．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 二、填空题 11．用独轮车搬运砖头，车箱和砖头所受的总重力为G，工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起。有关数据如图所示，独轮车是 （选填“省力”或“费力”）杠杆，为了更省力，可把车厢里的砖头尽量 （选填“靠近”或“远离”）工人。 12．如图所示，在斜面上将一个重4N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.5N，斜面长1m，高0.3m。此过程中的有用功为 J，额外功为 J，物体受到的摩擦力为 N。 13．如图所示用平行于斜面2.5的拉力将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m，则拉力做的有用功为 J，斜面的机械效率为 ，物体受到的摩擦力为 N。利用斜面移动物体可以 （选填“省力”、“省距”、“省功”），斜面在生活中应用有 （写出一条即可）。 14．“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 （填简单机械名称）模型，装置中轮轴B的作用是 （选填“省力”“省距离”或“省功”）；匀速提起摩托车，工人所用的拉力为500N，若不计摩擦、绳重和装置的自重，则摩托车的重力为 N。 15．如图，所示，用F＝20N的拉力使重物匀速上升1m，已知物体所受的重力为54N（不计绳重及摩擦），利用滑轮组提升物体可以 力，此时滑轮组的机械效率是 。 三、作图题 16．请在图中画出杠杆的动力臂和阻力臂。 四、实验题 17．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题： (1)实验开始前，杠杆的位置如图甲所示。小李通过调节杠杆的螺母，使杠杆在 位置平衡，然后进行下面的实验探究； (2)要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂 个钩码（题中的每个钩码都是相同的）； (3)当弹簧测力由图丙的竖直方向变成倾斜方向拉，保持杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （变大/不变/变小）； (4)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 ； A．减小摩擦    B．使每组数据更准确 C．多次测量取平均值减小误差    D．获取多组实验数据归纳出物理规律 (5)实验中，将所测数据记录在下衷臾，小李想能否将表格中“F1l1/N·m”单位N·m换成J？根据功的定义，你觉得可以换吗？ （可以/不可以）； 序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N·m F1l1/N·m 1 2 3 (6)根据实验结果，小李总结出：杠杆哪边重往哪边沉，他所说的“重”实际指的是 较大。 18．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示，得到的数据如表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计使钩码上升。实验中若缺少刻度尺 （能/不能）完成实验； (2)通过表中数据可分析出第1次实验是用 图所示装置做的实验； (3)通过第1次实验和第2次实验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，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 ； (4)小组同学再用第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绳端移动距离s= m，机械效率η= （百分号前保留一位小数）； (5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， ，机械效率越高； (6)如采用图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点，被提升物体所受的重力G为 N。（不计绳重和摩擦） 五、计算题 19．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊2400N的物体上升2m的过程中，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）求： (1)滑轮组做的有用功是多少？ (2)绳端的拉力F是多大？ (3)动滑轮重是多少？ 20．如图，一条长木板，一端垫高成为一个斜面斜面的高h=0.5m，斜面的长度s=1.0m。现用力F=2.5N沿斜面将质量为m=0.4kg的物体缓慢地从斜面底部拉到斜面的顶部，已知g=10N/kg。求： （1）有用功和总功分别是多？ （2）斜面的机械效率为多少？ （3）斜面的摩擦力？ 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 《第九章 简单机械 单元练习----2024-2025学年鲁科版（五四学制）物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C BCD B B C D B B D C 1．C 【详解】A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮，不省力但可以改变力的方向，故A正确，A不符合题意 B．轮轴实质是可绕固定轴传动的杠杆，其支点在轴心，阻力作用在轴上，动力作用在轮上；轮半径大干轴半径，轮轴实质是省力杠杆；齿轮是轮轴，若动力作用在轮上能省力，故B正确，B不符合题意； C．钓鱼杆钓鱼时，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故C错误，C符合题意； D．盘山公路相当于一个斜面，斜面模型加长了运动距离，即费距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，故D正确，D不符合题意。 故选C。 2．BCD 【详解】因为10N的拉力要提起重15N的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用10N的拉力不能提起重15N的物体。 故选BCD。 3．B 【详解】如图所示的滑轮组中，定滑轮不省力只改变力的方向。承担物重的绳子有两段，即对于滑轮组来说，受到向上的力为2F，向下的力为物重G和动滑轮的重力G动，可得 2F=G+G动 则工人师傅拉绳子的力为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动，在转动的过程中，阻力（杠杆的重力）大小不变，动力臂变大，阻力臂变大，根据三角形知识可知，动力臂和阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，动力的大小不变。故B正确，ACD错误。 故选B。 5．C 【详解】A．木箱重为1000N，但人只需要400N的拉力，就可以将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，斜面可以省力，但不可以省功，故A错误； B．人将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，这过程所做的有用功为 所做的总功为 总功等于有用功和额外功之和，那么这过程所做的额外功为 额外功为克服摩擦力所做的功，木板长5m，则摩擦力的大小为 物体和斜面之间的摩擦力为100N，故B错误； C．由B解析可知，有用功为1500J，总功为2000J，根据机械效率的公式，可知，斜面的机械效率为 斜面的机械效率为75%，故C正确； D．增大斜面的倾斜程度，物体对斜面的压力减小，摩擦力减小，额外功减小，有用功占总功的比例变大，则斜面的机械效率变大，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．由图可知，弹簧测力计分度值为0.4N，示数为8N，则B端受到的拉力为8N，故A正确，不符合题意； B．由图可知，动力臂大于阻力臂，这个杠杆是省力杠杆，可以省力，但费距离，故B正确，不符合题意； C．设物体的悬点距O点距离为，根据杠杆平衡条件则有 解得，故C正确，不符合题意； D．弹簧测力计始终垂直杠杆拉起装置的过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力变小，即弹簧测力计示数变小，故D错误，符合题意。 故选D。 7．B 【详解】A．如图所示，支架是杠杆支点，人对横杆右端施加向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就需要更大的动力，需要更多的人来参与给横杆施加向下的力，故A不符合题意； B．如果将支架向左移动，等于是动力臂减大，阻力臂增小，想要将巨木抬起需要比原来更小的动力，这是可行的，故B符合题意； C．横杆右端的人向支架靠近，则是动力臂减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，根据杠杆平衡条件可知，需要更大的动力才能把巨木抬起来，故C不符合题意； D．增大横杆上悬绳与支架间的距离，等同于是增大阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的条件下，需要的动力增大，才能把巨木抬起来，这种改进方式是不可行的，故D不符合题意。 故选B。 8．B 【详解】A．由图知，动滑轮上有2段绳子承担物重，所以 由物体间力的作用是相互的规律可知，物体A受到的拉力为 FA'＝FA＝15N 此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为 f＝FA'＝15N 故A错误； B．由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为 故B正确； CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的滑动摩擦力大小不变，方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力 F＝f+FA'＝15N+15N＝30N 则要使物体A向左做加速直线运动，由二力平衡的知识可知，向左拉物体A的力F拉＞30N，故CD错误。 故选B。 9．D 【详解】A．如图所示，B滑轮的轴是随着物体的上升而上升的，所以B滑轮是动滑轮，故A错误； B．匀速提升物体的速度越快，会改变做功的功率，不会改变有用功与总功的比值，所以上升速度不能改变滑轮组的机械效率，故B错误； C．由图可知n＝4，则绳子自由端移动的距离为 即使用该装置费距离，故C错误； D．所挂衣物越重，有用功增大，所做的额外功基本不变，则有用功在总功中所占的比重越大，所以它的机械效率越大，故D正确。 故选D。 10．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。 11． 省力 远离 【详解】[1]如图所示，独轮车车轮与地面接触的点为支点，重力为杠杆的阻力，工人竖直向上的力为杠杆的动力，且动力臂大于阻力臂，所以独轮车是省力。 [2]根据杠杆的平衡条件 为了省力，在阻力和动力臂不变的情况下，减小阻力臂，可以减小动力F，故可把车厢里的砖头尽量远离工人。 12． 1.2 0.3 0.3 【详解】[1][2][3]重物提升所做作的有用功为 W有=Gh=4N×0.3m=1.2J 所做的总功为 W总=Fs=1.5N×1m=1.5J 克服摩擦所做的额外功为 W额外=W总-W有=1.5J-1.2J=0.3J 由W=fs得摩擦力 13． 2 80% 0.5 省力 盘山公路 【详解】[1]拉力做的有用功为 [2]拉力做的总功为 斜面的机械效率为 [3]克服物体摩擦力做的额外功为 物体受到的摩擦力为 [4][5]根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，利用斜面移动物体可以省力，但费了距离，斜面在生活中应用有盘山公路。 14． 滑轮组 省力 2500 【详解】[1]轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮，提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。 [2]装置中轮轴B相当于动滑轮，可以省力。 [3]图中提升重物的绳子股数n=5，不计摩擦、绳重和装置的自重，则摩托车的重力为 15． 省 90％ 【详解】[1]滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。 [2]根据机械效率公式可知 此时滑轮组的机械效率是90％。 16． 【详解】力臂为支点到力的作用线的距离，过支点分别画动力F1作用线和阻力F2作用线的垂线段，分别表示杠杆的动力臂和阻力臂，如图所示： 17．(1)水平 (2)1 (3)变大 (4)D (5)不可以 (6)力与力臂的乘积 【详解】（1）实验中为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。 （2）设钩码的重力为G，一个的距离为L，根据杠杆平衡条件可得 解得，即应在a处挂1个钩码。 （3）弹簧测力计由竖直方向变成倾斜拉动时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 （4）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （5）功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，功的单位是焦耳(J)，杠杆平衡条件中力与力臂垂直， 所以力与力臂的乘积，F1l1/N·m不是功，所以不能把表格中F1l1/N·m单位N·m换成J。 （6）]通过多次实验，总结得出杠杆平衡的条件 所以，对于杠杆“哪边重往哪边沉”这句话的理解，这里的“重”实际指的是指力与力臂的乘积大。 18．(1) 匀速 能 (2)甲 (3)越低 (4) 0.3 83.3% (5)提升物体的重力越大 (6)12 【详解】（1）①实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，使装置处于受力平衡状态，并在拉动过程中进行读数。 ②实验中可不用刻度尺，只要测出被提起的物体的重力G、作用在绳子自由端的拉力F，数出吊着动滑轮的绳子的股数n，根据 即可求出滑轮组的机械效率。 （2）第一次实验和第二次实验钩码重力相同，所以第一次实验可能是图甲或者图乙，由滑轮组机械效率计算 可知，钩码重G一定时，动滑轮重G动越小，滑轮组效率越高，第一次机械效率高于第二次机械效率，因此是用甲图所示装置做的实验。 （3）第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次的机械效率，故使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）绳端的移动距离 机械效率 （5）第三次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。 （6）忽略绳重和摩擦，则克服动滑轮的重做的功为额外功的唯一来源，由 和图丙可知，当动滑轮重为4N时，机械效率为75%，则 故被提升物体所受的重力G=12N。 19．(1)4800J (2)1000N (3)600N 【详解】（1）滑轮组做的有用功为 （2）滑轮组的机械效率为80%，滑轮组做的总功为 图中连接动滑轮绳子的股数为3，则绳末端移动的距离为 绳末端的拉力为 （3）不计绳重及摩擦，根据可得，动滑轮的重力为 20．（1）2J； 2.5J；（2）80%；（3）0.5N 【详解】解：（1）拉力所做的有用功为 W有用=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×0.5m=2J 拉力所做的总功为 W总=Fs=2.5N×1.0m=2.5J （2）斜面的机械效率为 （3）拉力克服摩擦力所做的额外功为 W额外=W总-W有用=2.5J-2IJ=0.5J 因为W额外=fs，所以摩擦力 答：（1）有用功为2J，总功为2.5J； （2）斜面的机械效率为80%； （3）斜面的摩擦力为0.5N。 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 $$