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．《天工开物•作咸》中记录了井盐的生产过程。下图是古人从井中汲卤的示意图，顶端的装置是（   ） A．定滑轮——可以省力 B．定滑轮——可改变用力的方向 C．动滑轮——可以省力 D．动滑轮——可改变用力的方向 2．如图所示，作用在A点上的4个力中，力臂最长的是（　　） A． B． C． D． 3．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 4．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮重及摩擦，则（　　） A．F1<F2<F3<F4 B．F1>F2>F3>F4 C．F1>F2=F3=F4 D．F1<F2=F3=F4 5．小猴与小兔在分一个胡萝卜，它们想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，然后沿竖直方向切开，如图所示。则切开的胡萝卜质量（   ） A．左边的大 B．右边的大 C．两边一样大 D．无法判定 6．下图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重力为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和机械摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．绳子自由端移动的速度为0.2m/s D．工人做的功为960J 7．如下图所示，某同学用重的滑轮匀速提升重的物体。不计绳重和摩擦，则该同学所用的拉力F可能为（    ） A． B． C． D． 8．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为2m/s，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（    ） A．动滑轮重为50N B．滑轮组的机械效率为70% C．拉绳子的力F为250N D．拉绳子的力F的功率为500W 9．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 10．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． 11．小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小力拉起较重物体的装置，如图是甲、乙两种固体物质的图像，把体积相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计，如果要保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ处挂3个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 B．Ⅰ处挂6个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 C．Ⅰ处挂2个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 D．Ⅰ处挂1个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 二、填空题 12．如图所示，某工人将重150牛的铁桶在10秒内竖直向上匀速拉起4米，A装置是 （填“定”或“动”）。上升过程工人拉绳子的拉力为 牛，拉力移动的距离为 米．（滑轮、绳的重力及摩擦不计）。 13．螺丝钉上的螺纹展开后相当于斜面．如图所示，两根粗细相同的螺丝钉，螺纹 （选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力． 14．如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为 N，若拉力F端移动了2m，则物体A移动了 m。（不计滑轮和绳重及它们间的摩擦） 15．如图所示，物体A、B所受重力都为200N，滑轮重、绳重和摩擦不计。当用力分别匀速提起A和B时，力F1为 N，力F2为 N；若物体A、B均上升0.2m，用时1s，则力F1移动的距离为 m，力F2移动的距离为 m，力F1移动的速度为 m/s，力F2移动的速度为 m/s。 16．如图甲所示，小明将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，空吊篮上升的v﹣t图像如图丙所示，动滑轮重20N，在0~1s内空吊篮处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，空吊篮重为 N（忽略绳重、摩擦和空气阻力）；若绳子能承受的最大拉力为120N，则吊篮最多能装货物的质量为 kg。（g取10N/kg） 17．如图是使用手机和自拍杆拍照时的示意图，自拍杆可以看作是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2=3N；图中L1=10cm，L2=80cm，则手垂直于杆的动力F1= N。若仅将动力F1的方向变为水平向左，则动力F1将 。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将 。（后两空均填“变大”“变小”或“不变”） 三、作图题 18．如图所示，画出液压汽车起重机的阻力的力臂。 19．如图所示，为杠杆的支点，在处挂一小球，，为使杠杆在水平位置平衡，请画出施加在杠杆上的最小动力及相应的力臂。 20．如图所示的轻质杠杆OAB下悬挂一重物G，O为支点，现对轻质杠杆施加一拉力F使杠杆处于静止状态。请画出最小的拉力F以及阻力臂。 四、实验题 21．小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验 (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； (2)图-1中的A处悬挂4个钩码，需在B处悬挂 个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡； (3)如图-2所示，取走悬挂在B处的钩码，改用弹簧测力计在C处斜向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数F1。若在C处，改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为竖直向上，也让杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F2。两次弹簧测力计的示数关系为F1 （选填“>”“<”或“=”）F2。 五、计算题 22．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦），求： （1）绳自由端的移动距离是多少？ （2）动滑轮的重力是多少？ （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大？ （4）若作用在绳自由端的拉力为180N，提起的重物的重力是多少？ 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．B 【详解】由图可知，井架上端的滑轮是固定不动的，只用来改变绳索的方向，方便人站在井口上方拉绳将卤水提上来，即该滑轮为定滑轮，不可以省力，但可以改变力的方向，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．B 【详解】在杠杆中，力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。由图可知，F2与杠杆垂直，其力臂等于OA的长，F1、F3与杠杆不垂直，力臂小于OA的长，F4的作用线过支点，力臂为零，故F2的力臂最长。 故选B。 3．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。 4．D 【详解】物体重为G，由图可知，第一个是动滑轮，按此方式使用可以省一半的力，即 ；剩余的三个滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，即 F2=F3=F4=G 所以拉力的关系 F1<F2=F3=F4 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．A 【详解】将图中的小石块和胡萝卜视为一个杠杆，支点在小石块和胡萝卜的接触点上，左侧力臂小于右侧力臂；由杠杆平衡条件可知，支点左侧胡萝卜的重力大于支点右侧胡萝卜的重力，即切开的胡萝卜质量左边的更大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 6．C 【详解】A．由图知，动滑轮上端有3段绳子承担拉力，则绳子自由端移动的距离，故A正确，不符合题意； B．动滑轮的重力，故B正确，不符合题意； C．绳子自由端移动的速度，故C错误，符合题意； D．工人做的功，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力，而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子；不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担， 当沿竖直方向拉动时，拉力 图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是F＞50N，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．由乙图可知:当时，，由滑轮组的机械效率 故A错误； B．当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 故B错误； C．由图可知，动滑轮上有两根绳，，当某次运送4件货物时，绳子的拉力 故C正确。 D．绳子自由端移动的速度 拉绳子的力F的功率为 故D错误。 故选C。 9．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。 10．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。 11．B 【详解】由图1知，体积相等的甲、乙的质量大小关系是，即；由图2知，动滑轮上的绳子段数，则Ⅱ处受到的拉力等于Ⅰ处重力的，即。根据和可知，如果要滑轮组保持静止状态，在Ⅰ处挂的乙物质个数需是Ⅱ处挂的甲物质个数的6倍，故B正确，ACD错误。 故选B。 12． 动 75 8 【详解】[1]由图知，滑轮跟随重物一起移动，所以是动滑轮。 [2]根据动滑轮的平衡条件，因为滑轮、绳的重力及摩擦不计，所以拉力为 [3]根据动滑轮绳子自由端移动距离和物体移动距离的关系，拉力移动的距离为 13．密 【详解】螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长．因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力． 14． 10 4 【详解】[1]图示滑轮为动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力、省一半的距离，已知弹簧测力计的示数为5N，不计滑轮和绳重及它们间的摩擦，则拉力等于弹簧测力计示数的两倍，即拉力 F=2F示=2×5N=10N [2]因拉力端移动距离 则物体移动的距离 s物=2s=2×2m=4m 15． 100 200 0.4 0.2 0.4 0.2 【详解】[1][2]动滑轮有效绳子段数，定滑轮有效绳子段数，滑轮重、绳重和摩擦不计，所以动滑轮自由端拉力 定滑轮自由端拉力 [3][4][5][6]力F1移动的距离为 力F2移动的距离为 则力F1移动的速度为 力F2移动的速度 16． 非平衡 30 19 【详解】[1]由图丙可知，吊篮在0~1s处于加速运动状态，因此吊篮处于非平衡状态。 [2]由图丙可知，1~2s吊篮匀速运动，由图乙可知人的拉力F2=25N，此时吊篮处于平衡状态，由图甲可知，绳子承重段数为2，忽略绳重、摩擦和空气阻力，则有拉力 解得空吊篮的重力：GA=30N。 [3]忽略绳重、摩擦、空气阻力，提升重物时绳子最大拉力，则提升货物的最大重力 吊篮最多能装货物的质量 17． 费力 24 变大 变大 【详解】[1] O为自拍杆的支点，动力为手托举的力，阻力为手机的重力，则因手机比手离支点远，则阻力臂大于动力臂，因而是费力杠杆。 [2]由图可知，杠杆的动力为F1，动力臂为L1，阻力为F2，阻力臂为L2，由杠杆的平衡条件方程 解得F1=24N [3]若将动力F1的方向变为水平向左，则动力臂为支点到F1的作用线的垂线，动力臂将变小。由于阻力F2、阻力臂L2都不变，根据杠杆的平衡条件，动力F1将变大。 [4]若伸长自拍杆，即阻力臂L2变大，又因F1的作用点、方向及支点位置不变，则动力臂L1不变，再加上阻力F2不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力F1将变大。 18． 【详解】延长阻力画出力的作用线，然后从支点O向阻力的作用线作垂线段，即为的力臂，如图所示： 19． 【详解】杠杆平衡时，动力F1要最小，F1的力臂应最大，即CO为动力臂，力F1作用点在C点，方向竖直向上，如图 20． 【详解】重物通过绳子对杠杆向下的拉力为阻力，沿绳子方向竖直向下作出阻力F2示意图，然后从支点O向F2的作用线作垂线段就是阻力臂F2的力臂l2；由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长，过B点作垂直于OB且向上的最小动力F的示意图。如图所示 21．(1) 是 右 (2)2 (3)> 【详解】（1）[1]杠杆静止时，虽然左端下沉，但它是静止不动的，说明它处于平衡状态，只是不是水平平衡。 [2]左端下沉，说明左边重，右边轻。为了使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节。 （2）有图-1，根据杠杆平衡条件有，所以 因此为使杠杆仍保持水平位置平衡应在B处挂2个钩码。 （3）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，所以斜向上拉时力臂较小，竖直向上拉时力臂较大（等于OC的长度），由于阻力和阻力臂不变，动力臂越大，所需动力越小，即。 22．（1）6m；（2）120N；（3）250N；（4）420N 【详解】解：（1）由图可知，绳子股数为3，则绳子自由端移动距离 s=3h=3×2m=6m （2）不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 G动=3F-G=3×200N-480N=120N （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为 （4）若作用在绳自由端的拉力为180N，提起的重物的重力 G物=3F′′-G动=3×180N-120N=420N 答：（1）绳自由端的移动距离是6m； （2）动滑轮的重力是120N； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为250N； （4）若作用在绳自由端的拉力为180N，提起的重物的重力是420N。 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 $