第十二章简单机械同步练习-2025----2026学年物理人教版物理八年级下册

第十二章简单机械同步练习 一、单选题 1．如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。若在A、B两处再各加一个钩码，下列说法正确的是（　　） A．杠杆右边向下倾 B．杠杆左边向下倾 C．杠杆仍平衡 D．无法确定杠杆是否平衡 2．学习杠杆知识后，苗苗同学结合物理和生物学知识，对人体中的杠杆——前臂进行了研究。如图是她利用前臂举起重物的情景，对此过程分析正确的是（　　） A．前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离 B．前臂杠杆的支点在肘关节处 C．前臂杠杆的动力是桡骨对肱二头肌的力 D．前臂杠杆的阻力是重物的重力 3．为提高人们的居住品质，改善城市面貌，我市对老旧小区进行改造。改造中工人利用滑轮组将重640N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为400N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受重力为240N B．滑轮组所做的有用功为6400J C．工人所用拉力的功率为400W D．滑轮组的机械效率为90% 4．用力捏开夹子的过程，夹子可视为杠杆。下列四幅图中，夹子的支点、动力、阻力标注均正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，用扳手拧螺母，力施加在A点时比施加在B点时更容易将螺母拧紧或拧开，这是因为扳手是一个杠杆，力作用在A点时（   ） A．阻力臂不变，动力臂变长 B．阻力臂不变，动力臂变短 C．动力臂不变，阻力臂变短 D．动力臂不变，阻力臂变长 6．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 7．关于功、功率和机械效率的概念，下列说法正确的是（    ） A．做功越多的物体功率越大 B．做功越快的物体功率越大 C．功率越大的物体机械效率越高 D．物体做功时间越长的功率越小 8．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　） A．拉力F的功率为3W B．1min内物体移动的距离为36m C．1min内所做的有用功为1440J D．该滑轮组的机械效率为85% 二、填空题 9．如图所示，用定滑轮沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 （选填“F1最大”、“F2最大”、“F3最大”或“三个力一样大”）。学校旗杆的顶部安装有定滑轮，这是为了改变力的 。    10．船桨可看成一根杠杆，如图所示，A为支点，要使划船时所用的力小一些，则运动员两只手之间的距离应 （选填“增大”或“减小”）一些，船桨属于 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，使用它的优点是 （选填“省力”或“省距离”）。 11．如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为 J，若动滑轮重10N，则F= N。 12．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为180N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 。 13．影响滑轮组机械效率高低的主要因素 (1)动滑轮越重，个数越多则 相对就多； (2)提升重物越重，做的 相对就多； (3)各种摩擦越大，做的 就越多； (4)绕线方法和重物提升高度 滑轮组机械效率。 14．如图所示，重为15牛的物体挂在B处，O为轻质杠杆的支点，要想使杠杆保持水平平衡，若在F处施加的最小的力是 牛，方向 ；若在H处施加3牛的力，此时，杠杆 保持水平平衡（选填“一定”、“可能”或“一定不”）。 15．如图所示，物体A重5N，放在水平桌面上，通过绳子和滑轮连接重为4N的物体B，此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是 N，若在物体A上加一个水平向左的拉力F，使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动，则所加拉力的大小为 N（不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦） 三、作图题 16．画出图中提起重物最省力的绕绳。 17．图中，用羊角锤拔钉子时画出动力F1的力臂。 18．请你在下面图中画出一个竖直向上的力F使杠杆在水平位置平衡，并标出F的大小．（要求F小于2N）（每个钩码重为1N） ( ) 四、实验题 19．某同学选用相同的实验器材，用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示（他每次都是匀速提起钩码）。根据图中得到的信息，你认为该同学在研究 这一物理问题。 比较图中（a）、（b）两图可得出的初步结论是： 。 比较图中（b）、（c）图可得出的初步结论是： 。 20．小明和同学利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示： 实验次数 斜面的倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功 W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动； （2）根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为 J，克服摩擦力所做的额外功为 J，斜面的机械效率是 ； （3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 ； （4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下， ； （5）实验完成后，小红提出了自己的猜想，斜面的机械效率还可能和斜面的 有关。 五、计算题 21．如图所示，搬运工人在10s内将重为450N的重物匀速提升2m，不计绳重和摩擦，所用拉力为250N。求： （1）拉力F所做有用功的大小。 （2）此过程中动滑轮的机械效率。      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 1．A 【详解】设一个钩码的重力为G，一个格为L，根据杠杆的平衡条件知 2G×2L=G×4L现在在A、B两处再各加一个钩码，左边力和力臂的乘积为3G×2L，右边力和力臂的乘积为2G×4L，右边力和力臂的乘积大，所以杠杆右边向下倾，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．B 【详解】A．观察可知，在人的前臂举起重物的过程中，动力臂小于阻力臂。根据杠杆的分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，费力杠杆的优点是省距离，缺点是费力，故A错误； B．在这个情景中，前臂杠杆围绕着肘关节转动，根据杠杆支点的定义，杠杆绕着转动的点就是支点，所以支点在肘关节处，故B正确； C．动力是使杠杆转动的力，在前臂杠杆中，肱二头肌收缩产生的力使前臂杠杆转动，所以动力是肱二头肌对桡骨的力，而不是桡骨对肱二头肌的力，故C错误； D．阻力是阻碍杠杆转动的力，前臂杠杆的阻力F2是重物对手的压力，而不是重物的重力，重力的施力物体是地球，受力物体是重物，这里的阻力是重物对手的力，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，因为不计绳重和摩擦时，有 所以动滑轮的重力为G动=nF-G物=2×400N-640N=160N 故A错误； B．根据题意可知，滑轮组所做的有用功为W有=Gh=640N×10m=6400J 故B正确； C．根据题意可知，绳子自由端移动的距离为s=nh=2×10m=20m 拉力做的总功为W总=Fs=400N×20m=8000J 拉力做功的功率为 故C错误； D．根据题意可知，滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选B。 4．A 【详解】根据杠杆的支点定义可知夹子中间的轴的位置是支点，手作用的点为动力作用点，动力的方向斜向下，阻力的作用点为支点左端弹性铁圈与夹子接触的位置，阻力的方向斜向下，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．A 【详解】当用力方向垂直扳手时，力作用在A点时，动力臂比B点长，而阻力和阻力臂不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．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。 7．B 【详解】A D．根据公式可知，功率由做功的多少和时间的长短共同决定，做功越多的物体功率不一定越多，物体做功时间越长的功率不一定越小，故AD错误； B．功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快的物体功率越大，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，反映了机械的性能优劣，机械效率与功率大小没有直接关系，故C错误。 故选B。 8．C 【详解】A．拉力F的功率为 故A不符合题意； B．如图滑轮组，一共有3段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为 1min内物体移动的距离为 故B不符合题意； C．物体与地面间的滑动摩擦力为 1min内所做的有用功为 故C符合题意； D．1min内所做的总功为 该滑轮组的机械效率为 故D不符合题意。 故选C。 9． 三个力一样大 方向 【详解】[1]用定滑轮沿三种不同的方向拉绳使物体上升，三个力的力臂均为定滑轮的半径，即力臂相等。由杠杆平衡条件可知，三个力大小也相等。 [2]采用定滑轮的主要目的是改变力的方向。 10． 增大 费力 省距离 【详解】[1]由杠杆平衡条件可知，要使动力减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，要增大动力臂，也就是增大两只手之间的距离。 [2][3]船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。 11． 20 210 【详解】[1]此过程克服物体重力做的功为 [2]若动滑轮重10N，则 12． 20 18 90% 【详解】[1]拉力所做的功为 W总=Fs=80N×0.25m=20J [2]有用功 W有=Gh=180N×0.1m=18J [3]杠杆的机械效率为 13．(1)额外功 (2)有用功 (3)额外功 (4)不影响 【详解】（1）对动滑轮做的功为额外功，动滑轮越重，额外功越多。 （2）对物体做的功为有用功，提升的物体越重，有用功越多。 （3）克服各种摩擦力做的功属于额外功，各种摩擦越大，做的额外功越多。 （4）绕绳方法和重物提升高度对机械效率没有影响，物体重，动滑轮重，绳子重和摩擦对机械效率有影响。 14． 5 竖直向上 一定不 【详解】[1][2]由图可知，阻力臂为 动力臂为 当动力的方向垂直于杠杆OA向上时(即竖直向上)，动力臂最长，动力最小；根据杠杆平衡条件可知，最小动力为 [3]在H处提升物体的最小力为 若在H处施加3牛的力，此时杠杆一定不会保持水平衡。 15． 2 4 【详解】[1]由题知，不计绳子和滑轮质量以及绳子与滑轮间的摩擦，物体A水平向右运动时，物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力为 F=GB=×4N=2N 水平向左的摩擦力作用f，物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得 f=F=2N [2]物体A水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变、接触面粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f=2N；物体A水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力 F=GB=×4N=2N 水平向右的摩擦力f=2N，物体A处于平衡状态，由力的平衡条件得拉力 F′=F+f=2N+2N=4N 16． 【详解】要最省力，与动滑轮相连的绳子股数n需最多，只有一个动滑轮，所以n最多等于3，故从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，作图如下： 17． 【详解】从支点到力的作用线作垂线段，即可作出力臂，如图所示： 18． 【详解】根据受力分析可知，要使杠杆平衡，只能在左端施加竖直向上的力，设杠杆上一格为l，一个钩码重力为1N，根据杠杆平衡原理可知 解得，则需要在左端6格处施加竖直向上、大小为1N的力，如下图所示： 19． 定滑轮的使用特点 使用定滑轮提起重物时，不能省力，但可以改变用力方向 使用定滑轮匀速提起相同钩码时，向各个方向的力都相等 【详解】[1]该图中的轮轴是固定的，是定滑轮；第一次单独用弹簧秤提起钩码，第二次是经过定滑轮拉起钩码，第三次是改变拉力的方向拉，所以这是验证定滑轮的使用特点。 [2]当匀速拉动钩码时，拉力与重力大小相等；由图（a）、（b）可知，这几种情况下拉力的大小相同，都等于钩码的重力；所以可以得出的结论是：使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向。 [3]比较图中（b）、（c）图可知：力的方向不同，故得出的结论是：使用定滑轮时向各个方向的力都相等。 20． 匀速直线 1.25 0.3 80.6% 省力 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高 粗糙程度 【详解】（1）[1]为了保证弹簧测力计示数的稳定，便于读数，应让物体做匀速直线运动。 （2）[2][3][4]根据表中的数据，第3次实验中拉力所做的有用功为 故第3次实验中拉力所做的有用功为；从表格中可知，总功为1.55J，则克服摩擦力所做的额外功为 克服摩擦力所做的额外功为；机械效率为 机械效率为。 （3）[5]纵向比较表中数据，物体的重力均为5N，三次实验中沿斜面拉力都小于5N，但斜面越缓，沿斜面拉力越小，即越省力。 （4）[6]实验中，使用同一斜面，控制了物重相同，斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，根据表格中的数据可知：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高。 （5）[7]拉动物体的过程中，需要克服摩擦力做功，所以斜面的机械效率还可能和斜面的粗糙程度有关。 21．（1）900J；（2）90% 【详解】解：（1）拉力做的有用功 W有用=Gh=450N×2m=900J （2）由图可知，使用的是动滑轮，n=2，拉力端移动的距离 s=2h=2×2m=4m 拉力做的功 W总=Fs=250N×4m=1000J 动滑轮的机械效率 答：（1）拉力F所做有用功的大小为900J； （2）动滑轮的机械效率为90%。 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 $