第六章 力和机械（单元自测）物理新教材沪粤版八年级下册

第六章 力和机械 单元测试 （考试时间90min 试卷满分100分） 一、选择题：（本题共10小题，1-7为单选题每题3分，8-10为多选题，每小题4分，共33分） 1．如图所示，小强用双桨在水中划动游船。为了使船头向左转，他应采用的划水方式是（   ） A．左、右桨同时向后划水 B．左、右桨同时向前划水 C．左桨向前划水，右桨向后划水 D．左桨向后划水，右桨向前划水 2．使用弹簧测力计测力的过程中，有如下操作： ①轻轻来回拉动挂钩两次。②把待测的力加在挂钩上。③观察弹簧测力计的量程和分度值。④调整弹簧测力计指针的位置。⑤待指针稳定后读数。以上操作，正确的顺序是（   ） A．①②③④⑤ B．②③④①⑤ C．④①②③⑤ D．③④①②⑤ 3．下列几项估测最符合实际的是（    ） A．一个苹果的重力约为50N B．托起一个鸡蛋所需的力约为0.5N C．中学生的握力约为3000N D．一名中学生的重力约为50kg 4．如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力 B．获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力 C．获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力 D．为了取胜，常选用体重较大的运动员，主要是因为他们力气大 5．在中医药典中，甘蔗具有清热生津、润燥和中的功效，古往今来被人们广为食用。如图是铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（　　） A．铡刀实质上是一种费力杠杆 B．铡刀实质上是一种省距离杠杆 C．甘蔗放在a点比放在b点更省力 D．甘蔗放在b点比放在a点更省力 6．如图所示，某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体，则该同学所用拉力F的可能值是（　　） A．20N B．25N C．30N D．32N 7．如图所示，杠杆OAB的自重与摩擦不计，与垂直，，在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向，此过程中始终保持在水平位置静止，则的大小（　　） A．不大于8N B．不小于6N C．逐渐变大 D．先变大后变小 8．如下图所示，在光滑的水平台面上，一根轻弹簧的左端固定，右端连接一个金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知），释放小球，探究小球在水平方向上所受弹力的大小和方向。则（    ） A．从A运动到O，弹力方向向右，弹力逐渐减小 B．从A运动到O，弹力方向向左，弹力逐渐减小 C．从O运动到B，弹力方向向左，弹力逐渐增大 D．从O运动到B，弹力方向向右，弹力逐渐增大 9．新时代女排精神可概括为“祖国至上、团结协作、顽强拼搏、永不言败”。这16个字体现了女排队员的精神风貌和中华民族的精神特质。如图所示是运动员扣球的情景。下列说法正确的是（　　） A．运动员扣球的力改变了排球的运动状态 B．排球落到地面上发生形变，使其发生形变的力是重力 C．排球受力发生形变后能恢复到原状，说明发生的是弹性形变 D．用大小不同的力扣球时，排球都能快速下落，说明力的大小不影响力的作用效果 10．如图所示，长1m重2N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌边沿4dm，其上方挂一诱饵，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，木板可能会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（　　） A．如不掉落，1N重的老鼠最多爬到距桌边沿2dm的地方 B．如不掉落，0.5N重的老鼠最多爬到距桌边沿3dm的地方 C．此机关对0.4N重的老鼠没有影响 D．木板重力的力臂为0.5dm 二、填空题。（每空2分，共24分） 11．体育课上，小强和同学进行足球比赛，一记头球攻门十分精彩，在此过程中小强用头将飞来的球顶入球门，表明了力可以改变物体的 。 12．运动员用手把弓弦拉弯时，弓弦发生的是 （选填“塑性”或“弹性”）形变。拉弓弦时，手对弓弦施加的力的大小 弓弦对手施加的力的大小。 13．由中国自行设计研制的月球车（如图所示）乘坐“嫦娥”三号探月卫星“亲近”月球，实 施无人登月探测。已知月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的 ，若将一个在地球上重为1200N的月球车放到月球上，它受到的重力是 N，质量是 kg。 14．如图所示，消防员在演练紧急集合时，往往会抓住竖直的杆从楼上滑下，此时消防员所受摩擦力的方向为竖直 。为保证安全，接近地面时，消防员握紧竖杆以达到减速的目的，这是采用 的方法来增大摩擦力。 15．做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重600N。动力臂为 m，则做俯卧撑时人可视为省力杠杆，两只手掌对地面的压力为 N。 16．如图所示，物体甲、乙在滑轮组的作用下均保持静止，物体甲重12N，乙重10N，不计滑轮重、绳重和摩擦时，则A点受到的力是 N，B点受到的力是 N，物体甲对地面的压力是 N。 三、作图题（6分） 17．按要求作图。 (1)在图中，以笔代线组装成最省力的滑轮组。 (2)图甲是打开的床柜，床板被液压杆支撑着，可以看作一个杠杆，如图乙。O是支点，F₂是液压杆作用在A点的阻力。请你在图乙中画出F₂的力臂及合上床板时所需的最小动力F₁的示意图。（不计床板的重力） (3)一根下方悬挂有重物的均匀长直木棒可以绕O点转动，此时施加如图所示的力F，杠杆保持静止，请画出力F的力臂l。 三、实验探究题（每空1分，共18分） 18．某物理兴趣小组在“探究影响物体重力大小的因素”的实验中，进行了如下实验探究，实验记录如下表所示。 实测物体 物体质量m/kg 重力G/N G与m的比值/（） 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 (1)在探究过程中，测量工具除了天平（带砝码），还需要 ； (2)根据表中实验数据分析，能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 ； (3)该组同学又利用身边的器材，选取了质量不同的课本、文具盒、计算器、电话手表等，并分别测出它们的质量和重力，从而探究物体所受重力大小与质量的关系。对此，你的评价是______。 A．不合理，因为他们没有用同种物质构成的物体做实验 B．不合理，因为他们没有使物体的质量成倍变化 C．合理，因为他们同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他们的操作比上一个实验更简便 19．为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的实验。 (1)为了使摩擦力与拉力相等，他应该用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动。 (2)图甲、乙两次实验表明：当接触面粗糙程度相同时，压力越 （选填“大”或“小”），滑动摩擦力越大。 (3)图 两次实验表明：当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。 (4)随后，小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究： 在图甲所示实验中，从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动，水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。若用2.3N的拉力使木块保持静止时，木块所受摩擦力大小为 N；若用2.3N的拉力拉木块做变速运动时，木块所受摩擦力大小为 N。 20．在学习杠杆的知识时，小明经历的部分学习过程如下。 (1)知识积累 当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于 状态； (2)观察与实验 图甲是一个平衡的杠杆，若将杠杆左侧钩码向右移动一格，会发生的现象是杠杆 ；如图乙所示，若用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线，会发生的现象是杠杆 ；（均选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”） (3)分析论证 小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验时，把获得的实验数据记录在表中。 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 0.5 0.2 1 0.1 请根据表中数据，说明分析数据的过程： 。 21．某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上，用刻度尺测出弹簧的自然长度L0=3.5cm，再将弹簧的上端挂在铁架台上，使弹簧处于竖直状态，如图（a）所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端，测出相应的弹簧总长度L，算出弹簧伸长量x=L-L0，记录实验数据，作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像，如图（b）所示。 (1)弹簧具有 （填“弹性”或“塑性”）； (2)图（b）中，直线没过坐标原点，可能的原因是 ； A．坐标标度选取不合理 B．钩码重力的测量值都偏大 C．弹簧自身重力的影响 (3)该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计，弹簧测力计的工作原理是 ，将该弹簧秤竖直放置，未挂重物时，指针与零刻度对齐，悬挂某一重物时，如图（c）所示读数为 N，此时弹簧总长为 cm。 四、计算题：本题共3小题，第22题5分，第23题6分，第24题8分，共19分。 22．随着社会的发展，人们的衣食住行都发生了很大的变化，电梯的出现极大地方便了人们的生活。某商场电梯最大载重为8000N，假定乘客的质量均为60kg，g取10N/kg。则： (1)每位乘客的重力为多少？ (2)此电梯一次最多能承载多少名乘客安全升降？ 23．某人利用如图所示的滑轮组，用200N 的拉力在20s内将重为480N 的物体匀速提高2m，若不计绳重和摩擦，求： (1)绳子自由端移动的速度。 (2)动滑轮的重力。 (3)若绳子能承受的最大拉力为300N，则该滑轮组最多能提起重力为多大的物体？ 24．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO=2cm，OD=20cm，秤砣的重力为10N，（g取10N/kg）求： (1)秤砣的质量； (2)被称物体的重力； (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 (4)若有人将原来的秤砣换成一个质量为0.8kg的秤砣，从杆秤上读出物体质量为3kg，则物体的实际质量是多少？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 力和机械 单元测试 （考试时间90min 试卷满分100分） 一、选择题：（本题共10小题，1-7为单选题每题3分，8-10为多选题，每小题4分，共33分） 1．如图所示，小强用双桨在水中划动游船。为了使船头向左转，他应采用的划水方式是（   ） A．左、右桨同时向后划水 B．左、右桨同时向前划水 C．左桨向前划水，右桨向后划水 D．左桨向后划水，右桨向前划水 【答案】C 【解析】AB．由于物体间力的作用是相互的，因此当左、右桨同时向后或向前划水时，船将向前或向后运动，故AB不符合题意； C．当左桨向前划水，右桨向后划水时，左桨受到向后的力，右桨受到向前的力，船头向左转，故C符合题意； D．当左桨向后划水，右桨向前划水时，左桨受到向前的力，右桨受到向后的力，船头向右转，故D不符合题意。 故选C。 2．使用弹簧测力计测力的过程中，有如下操作： ①轻轻来回拉动挂钩两次。②把待测的力加在挂钩上。③观察弹簧测力计的量程和分度值。④调整弹簧测力计指针的位置。⑤待指针稳定后读数。以上操作，正确的顺序是（   ） A．①②③④⑤ B．②③④①⑤ C．④①②③⑤ D．③④①②⑤ 【答案】D 【解析】使用弹簧测力计测量力的一般步骤： （1）估计待测力的大小并依此选择量程合适的弹簧测力计，观察弹簧测力计的量程和分度值； （2）使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零刻度线，如果没有指在零刻度线就需要调零，一般是通过移动指针来调零，再用手轻轻来回拉动挂钩，确保与外壳无摩擦； （3）把待测的力加在挂钩上，待测力的方向应与弹簧测力计的轴线方向一致； （4）待指针稳定后，让视线垂直于刻度盘表面读数。 由以上步骤可知选项D正确。 故选D。 3．下列几项估测最符合实际的是（    ） A．一个苹果的重力约为50N B．托起一个鸡蛋所需的力约为0.5N C．中学生的握力约为3000N D．一名中学生的重力约为50kg 【答案】B 【解析】A．一个苹果的质量约为200g即0.2kg，其重力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 故A不符合题意； B．一个鸡蛋的质量约为50g即0.05kg，其重力约G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 因此托起一个鸡蛋所需的力约为0.5N，故B符合题意； C．中学生的握力在300N~500N之间，故C不符合题意； D．该选项物理量和单位不符，中学生的质量大约是50kg，故D不符合题意。 故选B。 4．如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力 B．获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力 C．获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力 D．为了取胜，常选用体重较大的运动员，主要是因为他们力气大 【答案】B 【解析】A．比赛时穿钉鞋背书包，通过增加压力和接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； BC．两个队伍对对方的拉力大小相同，获胜方的拉力等于获胜方所受摩擦力，失败方的拉力大于失败方所受摩擦力，因此获胜方摩擦力大于失败方摩擦力，故B正确，C错误； D．为了取胜，常选用体重较大的运动员，主要是因为他们对地面的压力大，受到地面的摩擦力大，故D错误。 故选B。 5．在中医药典中，甘蔗具有清热生津、润燥和中的功效，古往今来被人们广为食用。如图是铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（　　） A．铡刀实质上是一种费力杠杆 B．铡刀实质上是一种省距离杠杆 C．甘蔗放在a点比放在b点更省力 D．甘蔗放在b点比放在a点更省力 【答案】C 【解析】AB．由图可知，铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，所以铡刀实质上是一种省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，故AB错误； CD．由图知，甘蔗放在b点比a点时的阻力臂更大，而甘蔗对铡刀的阻力一定，此时动力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知，动力会更大，会更费力，故C正确，D错误。 故选C。 6．如图所示，某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体，则该同学所用拉力F的可能值是（　　） A．20N B．25N C．30N D．32N 【答案】D 【解析】由题图可知，拉力F的方向不是竖直向上的，则力F的力臂将不再是动滑轮的直径，而是小于直径，如图所示： 根据杠杆的平衡条件Fl=(G动+G物)r 因为l<2r，所以 由题意可知 即F>30N，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．如图所示，杠杆OAB的自重与摩擦不计，与垂直，，在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向，此过程中始终保持在水平位置静止，则的大小（　　） A．不大于8N B．不小于6N C．逐渐变大 D．先变大后变小 【答案】A 【解析】当F1竖直向上时，动力臂的大小等于OA的长，在OA的中点挂一个12N的重物G，力臂是OA的一半，由杠杆平衡条件得 解得 可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，由力臂的定义，最大的动力臂是OB，即动力垂直于OB时，动力最大，因而动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大，动力最大时，动力臂为OB，根据勾股定理知 由杠杆平衡条件得 解得最小动力 当动力水平方向时，动力臂大小等于AB的长，是最小，动力最大，由杠杆平衡条件得 解得最大动力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．如下图所示，在光滑的水平台面上，一根轻弹簧的左端固定，右端连接一个金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知），释放小球，探究小球在水平方向上所受弹力的大小和方向。则（    ） A．从A运动到O，弹力方向向右，弹力逐渐减小 B．从A运动到O，弹力方向向左，弹力逐渐减小 C．从O运动到B，弹力方向向左，弹力逐渐增大 D．从O运动到B，弹力方向向右，弹力逐渐增大 【答案】AC 【解析】AB．小球从A运动到O的过程中，弹簧处于压缩状态，根据弹簧对小球力的方向指向其形变恢复的方向，则此时小球所受弹力方向向右，由于弹簧在逐渐恢复原状，压缩量在减小，根据在弹性限度内，物体的形变量越大，产生的弹力越大（反之越小），则弹簧对小球的弹力在逐渐减小，故从A运动到O的过程中，小球所受弹力方向向右、弹力逐渐减小，故A符合题意，B不符合题意； CD．小球从O运动到B的过程中，弹簧处于伸长状态，根据弹簧对小球力的方向指向其形变恢复的方向，则此时小球所受弹力方向向左，由于弹簧在逐渐被拉长，伸长量在逐渐增大，根据在弹性限度内，物体的形变量越大，产生的弹力越大，则弹簧对小球的弹力在逐渐增大，故小球从O运动到B的过程中，小球所受弹力方向向左、弹力逐渐增大，故C符合题意，D不符合题意。 故选AC。 9．新时代女排精神可概括为“祖国至上、团结协作、顽强拼搏、永不言败”。这16个字体现了女排队员的精神风貌和中华民族的精神特质。如图所示是运动员扣球的情景。下列说法正确的是（　　） A．运动员扣球的力改变了排球的运动状态 B．排球落到地面上发生形变，使其发生形变的力是重力 C．排球受力发生形变后能恢复到原状，说明发生的是弹性形变 D．用大小不同的力扣球时，排球都能快速下落，说明力的大小不影响力的作用效果 【答案】AC 【解析】A．运动员扣球的力，使球的速度与方向发生改变，改变了排球的运动状态，故A正确； B．排球落到地面上发生形变，使其发生形变的力是地面对排球的弹力，故B错误； C．物体受到力的作用发生形变，当撤去力的作用时，物体会恢复原状，此时物体发生的形变为弹性形变。排球受力发生形变后能恢复到原状，说明发生的是弹性形变，故C正确； D．用大小不同的力扣球时，排球都能快速下落，说明大小不同的力都能改变物体的运动状态，不能说明力的大小不影响力的作用效果，故D错误。 故选AC。 10．如图所示，长1m重2N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌边沿4dm，其上方挂一诱饵，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，木板可能会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（　　） A．如不掉落，1N重的老鼠最多爬到距桌边沿2dm的地方 B．如不掉落，0.5N重的老鼠最多爬到距桌边沿3dm的地方 C．此机关对0.4N重的老鼠没有影响 D．木板重力的力臂为0.5dm 【答案】BD 【解析】AD．木板的重力为2N，均匀木板的重心在其几何中心，重力的方向竖直向下，由图可知，均匀木板放在水平桌面上，木板的重心距离支点的距离是1dm，故木板重力的力臂是 根据杠杆平衡条件得，1N的老鼠最多可到达的距离 故A正确，不符合题意；D错误，符合题意； B．根据可得，0.5N重的老鼠最多到达的距离 故B错误，符合题意； C．为使木板不失去平衡，老鼠的最小重量 所以0.4N重的老鼠无法触发本机关，故C正确，不符合题意。 故选BD。 二、填空题。（每空2分，共24分） 11．体育课上，小强和同学进行足球比赛，一记头球攻门十分精彩，在此过程中小强用头将飞来的球顶入球门，表明了力可以改变物体的 。 【答案】运动状态 【解析】小强用头将飞来的球顶入球门，改变了球的速度和运动的方向，表明了力可以改变物体的运动状态。 12．运动员用手把弓弦拉弯时，弓弦发生的是 （选填“塑性”或“弹性”）形变。拉弓弦时，手对弓弦施加的力的大小 弓弦对手施加的力的大小。 【答案】 弹性 等于 【解析】[1]物体在力的作用下发生形变，当力撤销后，物体能恢复原状的形变叫做弹性形变；若物体在力的作用下发生形变，力撤销后不能恢复原状的形变叫做塑性形变。运动员用手把弓弦拉弯，当手松开后，弓弦能恢复到原来的形状，所以弓弦发生的是弹性形变。 [2]两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。拉弓弦时，手对弓弦施加力，同时弓弦也会对手施加一个反作用力，这两个力是一对作用力与反作用力，所以手对弓弦施加的力的大小等于弓弦对手施加的力的大小。 13．由中国自行设计研制的月球车（如图所示）乘坐“嫦娥”三号探月卫星“亲近”月球，实 施无人登月探测。已知月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的 ，若将一个在地球上重为1200N的月球车放到月球上，它受到的重力是 N，质量是 kg。 【答案】 200 120 【解析】[1][2]由题意可得，月球车放到月球上，它受到的重力 月球车在地球上的质量 因质量是物体本身的一种属性，和物体的形状、状态、位置无关，所以月球车在月球上的质量仍然为120kg。 14．如图所示，消防员在演练紧急集合时，往往会抓住竖直的杆从楼上滑下，此时消防员所受摩擦力的方向为竖直 。为保证安全，接近地面时，消防员握紧竖杆以达到减速的目的，这是采用 的方法来增大摩擦力。 【答案】 向上 增大压力 【解析】[1]滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，消防员会抓住竖直的杆从楼上滑下，此时消防员所受摩擦力的方向为竖直向上。 [2]接近地面时，接触面的粗糙程度不变，他增大握力，压力变大，则此时杆对手的摩擦力将变大。 15．做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重600N。动力臂为 m，则做俯卧撑时人可视为省力杠杆，两只手掌对地面的压力为 N。 【答案】 1.5 360 【解析】[1][2]做俯卧撑时，地面对两只手掌的支持力为动力，则动力臂 阻力臂，根据杠杆平衡条件可知F1l1=F2l2 即F1×1.5m=600N×0.9m 解得F1=360N，两只手掌对地面的压力和支持力是相互作用力，大小相等，所以两只手掌对地面的压力是360N。 16．如图所示，物体甲、乙在滑轮组的作用下均保持静止，物体甲重12N，乙重10N，不计滑轮重、绳重和摩擦时，则A点受到的力是 N，B点受到的力是 N，物体甲对地面的压力是 N。 【答案】 5 10 7 【解析】[1][2]由题知，物体乙重，因为提升物体乙的滑轮为动滑轮，所以绳子上的拉力 点受到的力 B点受到的力 地面对甲的支持力 由力的作用相互性可知，甲对地面的压力 三、作图题（6分） 17．按要求作图。 (1)在图中，以笔代线组装成最省力的滑轮组。 (2)图甲是打开的床柜，床板被液压杆支撑着，可以看作一个杠杆，如图乙。O是支点，F₂是液压杆作用在A点的阻力。请你在图乙中画出F₂的力臂及合上床板时所需的最小动力F₁的示意图。（不计床板的重力） (3)一根下方悬挂有重物的均匀长直木棒可以绕O点转动，此时施加如图所示的力F，杠杆保持静止，请画出力F的力臂l。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）最省力的滑轮组应使用动滑轮数量最多的绕线方式。绳子的一端固定在动滑轮的挂钩（或上方固定点），依次绕过定滑轮和动滑轮，最终拉力方向向上（便于施力）。如图所示： （2）力臂（L₂）的作法：从支点O向阻力F₂的作用线作垂线，该垂线段的长度即为F₂的力臂L₂。最小动力F₁的作法：要使动力最小，应使动力臂最长，因此F₁应垂直于床板（即沿与OA垂直的方向）。作用点应尽量远离支点O，以增大动力臂。如图所示： （3）作图步骤：延长力F的作用线（虚线表示），从支点O向该作用线作垂线，垂足到O的距离即为力臂l。如图所示： 三、实验探究题（每空1分，共18分） 18．某物理兴趣小组在“探究影响物体重力大小的因素”的实验中，进行了如下实验探究，实验记录如下表所示。 实测物体 物体质量m/kg 重力G/N G与m的比值/（） 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 (1)在探究过程中，测量工具除了天平（带砝码），还需要 ； (2)根据表中实验数据分析，能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 ； (3)该组同学又利用身边的器材，选取了质量不同的课本、文具盒、计算器、电话手表等，并分别测出它们的质量和重力，从而探究物体所受重力大小与质量的关系。对此，你的评价是______。 A．不合理，因为他们没有用同种物质构成的物体做实验 B．不合理，因为他们没有使物体的质量成倍变化 C．合理，因为他们同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 D．合理，因为他们的操作比上一个实验更简便 【答案】(1)弹簧测力计；(2)B；(3)C 【解析】（1）在探究影响物体重力大小的因素实验中，需要测量物体的质量及重力，所以需要的测量工具除了天平，还需要弹簧测力计。 （2）由表格数据知，每个物体对应的重力与质量的比值是一个定值，所以G与质量m关系的图像是过原点的倾斜直线，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）重力与质量的比值是一个定值，该值的大小与物质的种类无关，用质量不同的课本、文具盒、计算器、电话手表各一次做实验，不影响探究结果，更使结论更具有普遍性，所以该组同学的做法合理。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的实验。 (1)为了使摩擦力与拉力相等，他应该用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动。 (2)图甲、乙两次实验表明：当接触面粗糙程度相同时，压力越 （选填“大”或“小”），滑动摩擦力越大。 (3)图 两次实验表明：当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 （选填“大”或“小”）。 (4)随后，小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究： 在图甲所示实验中，从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动，水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。若用2.3N的拉力使木块保持静止时，木块所受摩擦力大小为 N；若用2.3N的拉力拉木块做变速运动时，木块所受摩擦力大小为 N。 【答案】(1)匀速直线；(2)大；(3)甲、丙 大；(4)2.3 2.2 【解析】（1）只有使用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上才能受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小。 （2）图甲、乙两次实验表明，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数也大，则滑动摩擦力较大，故当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[1][2]研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，要控制压力大小相同，图甲丙两次实验中，压力相同，丙的粗糙程度大，测力计示数也大，则滑动摩擦力较大，由此可得以下结论：当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）[1]在图甲所示实验中，从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动，水平拉力F随时间t变化的关系如图戊所示。在图甲所示实验中，最大静摩擦力为 2.4 N，若用 2.3 N 的拉力使木块保持静止时，根据二力平衡，木块所受摩擦力大小等于拉力的大小为 2.3 N。 [2]物体最终做匀速直线运动，此时受到的摩擦力等于拉力，摩擦力为 2.2 N，若用 2.3 N 的拉力拉木块做变速运动时，此时的摩擦力为滑动摩擦，由图戊知，受到的摩擦力为 2.2 N，因影响摩擦力的两个因素（压力和接触面粗糙程度）不变，故木块所受摩擦力大小为 2.2 N。 20．在学习杠杆的知识时，小明经历的部分学习过程如下。 (1)知识积累 当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于 状态； (2)观察与实验 图甲是一个平衡的杠杆，若将杠杆左侧钩码向右移动一格，会发生的现象是杠杆 ；如图乙所示，若用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线，会发生的现象是杠杆 ；（均选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”） (3)分析论证 小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验时，把获得的实验数据记录在表中。 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 0.5 0.2 1 0.1 请根据表中数据，说明分析数据的过程： 。 【答案】(1)平衡；(2)右端下沉 左端下沉；(3)见解析 【解析】（1）当动力和阻力的作用效果互相抵消时，杠杆处于静止状态或匀速转动状态，此时杠杆将处于平衡状态。 （2）[1]图甲是一个平衡的杠杆，若将杠杆左侧钩码向右移动一格，左侧力和力臂的乘积减小，右侧力和力臂的乘积大于左侧力和力臂的乘积，杠杆右端下沉。 [2]如图乙所示，用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线，杠杆右端力臂减小，杠杆右端力和力臂的乘积减小，杠杆左端力和力臂的乘积不变，杠杆左端力和力臂的乘积大于杠杆右端力和力臂的乘积，杠杆左端下沉。 （3）由表中数据可知0.5N×0.2m=1N×0.1m 得到F1l1=F2l2。 求出动力与动力臂、阻力与阻力臂的乘积，比较它们的大小关系。 21．某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上，用刻度尺测出弹簧的自然长度L0=3.5cm，再将弹簧的上端挂在铁架台上，使弹簧处于竖直状态，如图（a）所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端，测出相应的弹簧总长度L，算出弹簧伸长量x=L-L0，记录实验数据，作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像，如图（b）所示。 (1)弹簧具有 （填“弹性”或“塑性”）； (2)图（b）中，直线没过坐标原点，可能的原因是 ； A．坐标标度选取不合理 B．钩码重力的测量值都偏大 C．弹簧自身重力的影响 (3)该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计，弹簧测力计的工作原理是 ，将该弹簧秤竖直放置，未挂重物时，指针与零刻度对齐，悬挂某一重物时，如图（c）所示读数为 N，此时弹簧总长为 cm。 【答案】(1)弹性；(2)C；(3)在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比 3 10 【解析】【小题1】弹性形变可以还原，塑性形变不能还原，由于弹簧在一定范围内形变后可复原，故弹簧具有弹性。 【小题2】弹簧竖直悬挂时，由于自身重力的影响，会伸长一些，此时弹簧的长度比平放在水平面的弹簧长度更长，所以图（b）中，直线没过坐标原点，与坐标标度的选取和钩码的重力选取无关，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 【小题3】[1]该弹簧测力计是利用在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比原理制成的。 [2]由图（c）可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，故图中弹簧测力计的示数为3N。 [3]由图（b）可知，向上延长图像中的直线 根据表格数据解得直线为 受力3N此时弹簧的伸长量为 故弹簧总长 四、计算题：本题共3小题，第22题5分，第23题6分，第24题8分，共19分。 22．随着社会的发展，人们的衣食住行都发生了很大的变化，电梯的出现极大地方便了人们的生活。某商场电梯最大载重为8000N，假定乘客的质量均为60kg，g取10N/kg。则： (1)每位乘客的重力为多少？ (2)此电梯一次最多能承载多少名乘客安全升降？ 【答案】(1)600N；(2)13名 【解析】（1）假定乘客的质量均为60kg，则每位乘客的重力 （2）商场电梯最大载重为8000N，则电梯一次最多能承载乘客的人数 故电梯一次最多能承载13名乘客安全升降。 23．某人利用如图所示的滑轮组，用200N 的拉力在20s内将重为480N 的物体匀速提高2m，若不计绳重和摩擦，求： (1)绳子自由端移动的速度。 (2)动滑轮的重力。 (3)若绳子能承受的最大拉力为300N，则该滑轮组最多能提起重力为多大的物体？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 （2）不计绳重和摩擦，根据，则动滑轮的重力为 （3）绳子能承受的最大拉力为300N，根据，则该滑轮组最多能提起的重力为 24．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO=2cm，OD=20cm，秤砣的重力为10N，（g取10N/kg）求： (1)秤砣的质量； (2)被称物体的重力； (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 (4)若有人将原来的秤砣换成一个质量为0.8kg的秤砣，从杆秤上读出物体质量为3kg，则物体的实际质量是多少？ 【答案】(1)1kg；(2)100N；(3)40cm；(4)2.4kg 【解析】（1）秤砣的质量 （2）根据杠杆平衡条件可得 代入数据得 解得被称物体的重力G物=100N。 （3）当所能测物体的重力最大时，可得 代入数据得 解得OB的长度LOB=40cm。 （4）原秤砣的重力G砣=10N。当杆秤读数为m读=3kg时，表示在秤杆的某一位置，原秤砣能平衡物体的重力为 设此时秤砣的力臂为L读，根据杠杆平衡条件 即 解得L读=6cm。 换用质量为m'砣=0.8kg的新秤砣，其重力 将新秤砣放在读数为3kg的位置（即力臂L读=6cm处），设此时物体的实际重力为G实，根据杠杆平衡条件 即 解得 则物体的实际质量为 / 学科网（北京）股份有限公司 $