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.杆秤是我国古代劳动人民的一项发明,是各种衡器中历史最悠久的一种。如图所示为某杆秤示意图,下列说法正确的是( ) A.杠杆是等臂杠杆 B.杆秤上的零刻度就在提纽O处 C.增大被测物的质量,秤砣将向右移动 D.若换用质量更小的秤砣,杆秤的量程会变大 2.关于杠杆,下列说法正确的是( ) A.杠杆一定是一根直的硬棒 B.杠杆一端转动的点,叫做支点 C.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上 D.杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反 3.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 4.用如图所示的滑轮组,匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体,手的拉力为20N,物体移动的速度为0.1m/s,物体受到地面的摩擦力为32N,不计绳重、滑轮组的摩擦,下列说法正确的是( ) A.滑轮组的机械效率为80% B.动滑轮重为5N C.拉力的功率为2W D.10s内物体的重力做功为35J 5.如图所示,工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是( ) A.绳子自由端移动的速度是3m/s B.物体受到的拉力为360N C.在2秒内拉力做的功为360J D.滑轮组的机械效率为83.3% 6.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 7.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 8.为了赶在雨季之前给住在山区的奶奶的房屋做一次维修,爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处,滑轮组的结构如下图所示。已知每个滑轮重50N,绳子能够承受的最大拉力是500N,忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料,下列说法错误的是( ) A.滑轮a是定滑轮,可以改变力的方向,但不省力 B.滑轮b是动滑轮,使用时可以省力 C.工人每次将材料匀速提起,需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力 D.工人以0.2m/s的速度拉绳子时,材料上升的速度为0.4m/s 二、填空题 9.人们把在力的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆。杠杆的平衡状态是指杠杆处于 或 状态。 10.如图所示,若绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,物重,则图甲中的拉力 N,图乙中的拉力 N.若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m,则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为 。 11.物理学中,这种在力的作用下能绕着 转动的硬棒就称为杠杆。 12.如图是商场的自动扶梯,扶梯的阶梯在电动机的带动下匀速上升。某次扶梯承载24人从商场一楼到二楼,用时6s,若24人总重,扶梯的机械效率为80%,则该过程中,扶梯对人做功的功率是 W,扶梯电动机的输出功率为 W。如果站在扶梯上的人数减少,扶梯的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 三、实验题 13.小成同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,进行了如下操作: (1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,他应将杠杆的平衡螺母向 (填“左”或“右”)端调节,才能使杠杆在水平位置平衡; (2)杠杆水平平衡后,他在A点挂三个钩码,如图乙所示,那么B点挂 个相同的钩码,可使杠杆在水平位置重新平衡; (3)A点悬挂钩码不动,B点钩码摘除,在C点挂上已调好的弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。若改为沿虚线方向拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡,测力计的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”); (4)图丙中的轻质杠杆全长1m,支点为杠杆的中点,小成在支点左侧某一固定位置挂一个重为G的物体,在支点右侧距离O点为L的位置施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡,多次移动拉力位置并根据多次测量的F、L的数据,画出如图丁所示的图象。已知当F最小的时候,F与G的比为4:5,结合杠杆平衡条件,重物G的重力为 N。 四、计算题 14.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。 15.如图所示,以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B,B放置在水平地面上;已知OM∶ON=1∶3。一个重为640N的人站在水平地面上时对地面的压强为1.6 104Pa。当人用力拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时,A对B的压强为1.4 104Pa,人对水平地面的压强变为1.45 104Pa。若每个滑轮重为20N,g取10N/kg。求: (1)人对绳的拉力? (2)合金块A的密度? (3)当人用80N的拉力拉绳时,杠杆仍水平平衡。求此时物体B对地面的压强。 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 A D B C D 1.C 【详解】A.由图可知,OA为阻力臂,OB为动力臂,杆秤动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误; B.由图可知,A处是秤钩,提起O处提纽,秤钩不挂物体,将秤砣移至提纽O点右侧,秤杆恰好水平平衡,这个点为杆秤的零刻度线,故B错误; C.由图可知,杆秤平衡,则 m秤砣gLOB=m物gLOA 由于秤砣的质量、由被测物体的重力而对杠杆产生的阻力的力臂不变,所以当被测物体的质量增大时,LOB将变大,故秤砣应该向右移动,故C正确, D.由图可知,换一个质量较小的秤砣,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故D错误。 故选C。 2.C 【详解】A.杠杆是能够绕着固定点转动的硬棒,杠杆不一定是直的,也可能是弯曲的,故A错误; B.杠杆绕着固定点转动的固定点,称为杠杆的支点,故B错误; C.力臂是过支点做力作用线的垂线段,因此可能不在杠杆上,故C正确; D.若动力与阻力不在支点的同一侧,为使杠杆平衡,动力和阻力方向相同,故D错误。 故选C。 3.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。 4.A 【详解】A.滑轮组的机械效率为 故A正确; B.动滑轮重为 故B错误; C.拉力的功率为 故C错误; D.重力与移动的距离垂直,不做功,10s内物体的重力做功为零,故D错误。 故选A。 5.D 【详解】A.由图示知,滑轮组承重绳子为2根,物体移动的速度为1m/s,绳子自由端移动的速度,故A错误; B.物体受到水平地面的摩擦力,物体做匀速直线运动,水平方向所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的拉力为300N,故B错误; C.在2秒内绳子移动的距离,拉力做的功,故C错误; D.滑轮组的机械效率,故D正确。 故选D。 6.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。 7.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。 8.D 【详解】A.在使用时,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。滑轮a是定滑轮,可改变力的方向,但不省力,故A正确,不符合题意; B.轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。滑轮b是动滑轮,使用时省力,但费距离,故B正确,不符合题意; C.由于滑轮组中有一个动滑轮b,承担物重的绳子股数为2,在忽略绳重和摩擦时,每次将材料提起,需要施加材料和动滑轮总重的一半的力,故C正确,不符合题意; D.动滑轮b上有两股绳,工人以0.2m/s的速度拉绳子时,材料上升的速度应该是 故D错误,符合题意。 故选D。 9. 固定点 静止 匀速转动 【详解】[1][2][3]能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆;当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时,我们称杠杆处于平衡状态。 10. 150 100 3∶2 【详解】[1][2]由图知,,,如果绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,则 [3]若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m,甲装置中物体被提升的高度为 乙装置中物体被提升的高度为 则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为。 11.固定点 【详解】杠杆指的是一根硬棒围绕着固定的点转动的机械,这个固定的点是支点。 12. 6000 7500 变小 【详解】[1]扶梯对人做功为 W有=Gh=1.2 104N 3h=3.6 104J 扶梯对人做功的功率即有用功的功率为 [2]扶梯的机械效率为80%,根据 可得,扶梯电动机的输出功率即总功功率为 [3]站在扶梯上的人数减少,说明有用功变小,在额外功不变时,有用功在总功中所占的比值会变小,则扶梯的机械效率会变小。 【点睛】 13.(1) 平衡 左 (2)2 (3)变大 (4)1.25 【详解】(1)[1]图甲中,杠杆静止,是处于平衡状态。 [2]此时杠杆在右端下沉,说明右端偏重,应向左调节平衡螺母,才能让杠杆在水平位置平衡。 (2)设杠杆每小格的长度为L,每个钩码的重力为G,据杠杆的平衡条件有 解得:n=2,B点挂钩码的个数是2。 (3)图乙中,测力计在C处竖直向上拉,杠杆处于水平平衡后,改为沿虚线方向拉测力计,此过程,阻力和阻力臂不变,测力计的拉力对应的动力臂减小,据杠杆的平衡条件知,动力增大,所以测力计的示数变大。 (4)由图丁知,F=2N在图丙中位置时,对应的力臂,据杠杆的平衡条件有 即① 轻质杠杆全长1m,支点为杠杆的中点,则杠杆左右两侧的最大力臂l=0.5m,当F最小,则对应的动力臂最大,此时有② 解①②两式得重物G的重力。 14.(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 15.(1)60N;(2)5.5 103kg/m3;(3)7.5 103Pa 【详解】解:(1)根据可得人与地面的接触面积 则当人用力拉住绳通过滑轮组时,人对水平地面的压力 由于人处于平衡状态,根据力的合成可得,拉力 (2)当人用力拉住绳通过滑轮组时,根据滑轮组的使用特点可知 则动滑轮对杠杆N的拉力 由于杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得,则 AB之间的受力面积 根据可得,A对B的压力 由于A处于静止状态,则根据力的合成可得金属块A的重力 则 A的体积 所以 (3)当人用80N的拉力拉绳时,动滑轮对杠杆N的拉力为 当杠杆在水平位置平衡,即 则A对B的压力 已知A和B是由同种材料制成的,则 B的体积 则 所以此时物体B对地面的压强为 答:(1)人对绳的拉力是60N; (2)合金块A的密度是5.5 103kg/m3; (3)当人用80N的拉力拉绳时,杠杆仍水平平衡。此时物体B对地面的压强为7.5 103Pa。 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 $$