第九章 简单机械章末训练-2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册

第九章 简单机械 一、单选题 1．关于滑轮，下列说法中正确的是（　　） A．使用动滑轮一定可以改变力的方向 B．使用定滑轮一定可以省力 C．定滑轮实质上是一种等臂杠杆 D．动滑轮实质上是一种费力杠杆 2．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 3．如图所示的简单机械，属于斜面应用的是（　　） A．汽车方向盘 B．自行车刹车把 C．盘山公路 D．食品夹 4．人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆，如我们做抬头，抬腰，垫脚等动作时，就用到了身上各种各样的杠杆。如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上，用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。则（　　） A．，因为甲方法的动力臂长 B．，因为乙方法的动力臂长 C．，因为乙方法的动力臂长 D．，因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍 6．在对河道进行清淤工作时，利用如图所示的起重机将较重的挖掘机放入河道内。工作时，下列操作可能造成起重机侧翻的是（　　） A．放长吊绳 B．缩短吊绳 C．伸长吊臂 D．缩短吊臂 7．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．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．物体下落速度为4m/s C．若用F=30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 D．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30N 二、填空题 8．如图所示，物体重200N，动滑轮重10N，不计一切摩擦，绳子自由端的拉力F= N。 9．小洪在一次劳动中，欲将重为600N的货物搬到距地面2m高的平台上、他用长为4m的木板搭成斜面如图，并用沿着斜面向上大小为400N的力将货物匀速从底端推到顶端，小洪在该过程中做的有用功为 J，斜面起到了 。（选填“省力”或“省功”）的作用。 10．如图所示，两光滑斜面长度AB<AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底端以相同的速度拉到顶端，沿AB斜面拉力F1、做功W1、功率P1；沿AC斜面拉力F2、做功W2、功率P2.则有F1 F2，W1 W2，P1 P2（均选填“>”、“=”或“<”）。 11．同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则 （选填“甲”或“乙”）滑轮组更省力， （选填“甲”或“乙”）滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s甲= m，拉力F乙= N（不计绳重和摩擦）。 12．小明在学校运动会上是仪仗队手，如图所示。他竖直举旗前进时，风给红旗水平向右的阻力为20N，其作用点可以看成在A点。已知AB=1.6m，BC=0.4m小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆不让它下滑，另一只手用力（动力）不让它倾斜。则另一只手对旗杆施加的最小动力为 N，方向 。沿水平路面匀速前进10m的过程中最小动力做的功为 J。 三、实验题 13．在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节。 (2)如图乙所示，需要在B点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；若两侧各减小一个钩码，杠杆 侧会下降。 (3)多次实验后，记录的数据如表所示，可得杠杆平衡的条件是： （用表中的字母表示）。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 3 (4)如图丙所示，杆秤是我国古老的衡量工具，某杆秤的秤盘因不慎磕坏，缺了一小块，如果杆秤不进行调零，继续使用该杆秤，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题 14．杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用。图甲是《天工开物》中记载的井上汲水桔槔（jiégāo），其示意图如图乙所示。其中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，且OC=2OD。物体A悬挂在C端，静止在水平地面上的正方体B挂在D端，此时杠杆在水平位置平衡。已知，，正方体B的底面积为。杠杆、绳子的质量不计。求： (1)杠杆D端所受的拉力； (2)正方体B对地面的压强。 15．小聪用如图所示的滑轮组匀速拉动放在水平地面上的物体，小聪体重为500N，物体的重力为1000N，动滑轮的重力为40N，已知物体受到的摩擦力和重力成正比，他用80N的拉力将物体拉动了2m。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦） （1）请在图上画出滑轮组上绳子的绕法（要求）； （2）求绳子自由端移动的距离； （3）求物体受到的摩擦力； （4）求小聪所能拉动物体的最大重力。 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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D C B D C D 1．C 【详解】AD．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，故AD错误； BC．定滑轮的本质是等臂杠杆，使用时既不省力也不费力，优点是可以改变力的方向，故B错误，C正确。 故选C。 2．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。 3．C 【详解】A．汽车的方向盘是轮轴的应用，故A不符合题意； B．自行车刹车把是省力杠杆，故B不符合题意； C．斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物之困难，省力但是费距离，盘山公路是斜面的应用，故C符合题意； D．食品夹是费力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】做俯卧撑时，人的重心在腰部附近，将身体撑起时，可以看成是以脚为支点形成的杠杆，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以动力在头部，竖直向上，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】长方形水泥板厚度、密度均匀，所以重心在其几何中心，把甲、乙都看作是杠杆，则有 由图可知，甲、乙两图中，动力臂均为阻力臂的两倍，由杠杆平衡条件可知，动力臂是阻力臂的两倍，则动力为阻力的一半，两图中阻力均为水泥板的重力，所以两图中动力相等，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．C 【详解】AB．开始时杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可知，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂；当放长或缩短吊绳，阻力与阻力臂均不变，动力与动力臂也不变，因此不会侧翻，故AB不符合题意； C．当伸长吊臂时，阻力不变，阻力臂变长，阻力与阻力臂乘积变大，动力和动力臂都不变，动力乘动力臂大于阻力乘阻力臂，起重机容易倾翻，故C符合题意； D．当缩短吊臂时，阻力不变，阻力臂变短，阻力与阻力臂乘积变小，动力和动力臂都不变，动力乘动力臂小于阻力乘阻力臂， 因此不会侧翻，故D不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】A．绳子和滑轮间的摩擦不计，由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以A物体对绳子的拉力 由物体间力的作用是相互的可知，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受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以摩擦力的方向向左，其大小 f=FA'=15N 故A错误； B．由于滑轮组承重绳子为2根，绳子端移动的速度v绳=2v动，B物体下落速度为 故B错误； 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受到的摩擦力不变，方向向右，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 要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F>30N，故C错误，D正确。 故选D。 8．105 【详解】因为摩擦不计，动滑轮重G轮=10N，  绳子承重段数为2，所以匀速提升重物时绳子的拉力 9． 1200 省力 【详解】[1]小洪在该过程中做的有用功为 W有=Gh=600N×2m=1200J [2]物体的重力G=600N，沿斜面的推力F=400N，由于 F<G 所以斜面是一种省力的简单机械。 10． > = > 【详解】[1][2]斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2，斜面AC倾斜角度小于AB，更省力，所以物体沿AB运动时拉力较大，即F1>F2。 [3]根据公式 可知，速度相同，F1>F2，所以拉力沿AB运动时拉力F1做功的功率较大，即P1>P2。 11． 乙 甲 2 110 【详解】[1]由图可知，甲图中动滑轮上绳子股数n甲=2，乙图中动滑轮上绳子股数n乙=3，根据 可知，吊起同一物体用乙图所示滑轮组更省力。 [2]由图可知，使用甲图的滑轮组向上吊起物体，拉力的方向向下，所以甲图的滑轮组能改变力的方向。 [3]把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离 [4]物体重300N，如果不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为30N，则拉力 12． 80 水平向右 800 【详解】[1][2]小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂；若以B点为支点时，在C处用力，且动力的方向垂直于旗杆向右，BC为动力臂，AB为阻力臂。两种情况的动力臂均为BC，但以B为支点，阻力臂较小，根据杠杆的平衡条件知，此时的动力最小。根据杠杆的平衡条件：，所以最小的动力为 方向水平向右。 [3]沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为 13．(1) 是 右 (2) 4 右 (3) (4)偏小 【详解】（1）[1][2]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，因此图甲杠杆是处于平衡状态；由图甲可知，杠杆左低右高，根据“左高左调，右高右调”，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）[1]当左侧拉力 力臂时，由杠杆平衡条件知，，即 解得。故需要在B点挂4个钩码。 [2]当两边各减小一个钩码时，左侧 右侧 右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降。 （3）由记录的数据进行分析，， 可得、、、之间的关系是：。 （4）由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去不足缺口处的质量，所以，在m砣g×l砣不变时，测量结果偏小。 14．(1)60N (2)2000Pa 【详解】（1）杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件可得 则杠杆D端所受的拉力 （2）杠杆D端所受拉力为60N，则绳子对B的拉力也为60N，正方体B对地面的压力等于地面对B的支持力，则 则正方体B对地面的压强 15．（1）；（2）6m；（3）200N；（4）7300N 【详解】解：（1）要使得滑轮组更省力，且小聪可以向下拉绳子，因此绳子从动滑轮开始绕，滑轮组被3段绳子承担，如图所示： （2）由图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 （3）因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由可得，摩擦力为 （4）人对绳子的最大拉力为 能拉动物体的最大摩擦力为 物体受到的摩擦力和重力成正比，所以有 解得G大=7300N。 答：（1）见解析； （2）绳子自由端移动的距离为6m； （3）物体受到的摩擦力为200N； （4）小聪所能拉动物体的最大重力为7300N。 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 $$