第12章 进阶突破-【支点·同步系列】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

进阶突破 …心考向聚焦心 填“变大”“变小”或“不变”)。 大轮 1.教材变式从物理学角度来看， 木制链条 刮水板 (选填“省力”或“费力”)杠杆因动力臂比 阻力臂长，可以实现“四两拨千斤”。我国传 水槽 统衡器“杆秤”是一种杠杆，要使如图所示的 4.《齐民要术》中提到“井深用辘轳，井浅用桔 秤杆在水平方向平衡，应将秤砣向 槔”，如下列图片所示。下列关于辘轳和桔 端移动。 槔的说法正确的是 ( 秤杆右 秤砣 秤盘 乙 第1题图 第2题图 2.物理学与日常生活如图所示的是家庭电路 辘销 桔槔 中常用的两种墙壁开关，这两种开关可以看 A.使用辘轳取水既可以省距离也可以省功 作 (填简单机械名称)。其中 B.使用桔槔取水既可以省力又可以省距离 较易损坏，按动这种开关时，相 C.用辘轳和桔槔提水，机械效率小于100% 比于另一种开关，其 较小， 故按动需用的力较大。 D.用辘轳和桔槔提水，其有用功一定相同 新情境·取水工具的演变从古至今， 5.物理学与工程实践如图甲所示，工作人员 正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑 为了更高效地获取水资源以满足生活、灌溉所 轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速 需，人们经过长期的实践探索，制造并改进了 提升2m,电动滑轮的机械效率为80%(g取 许多取水工具。例如利用杠杆原理的桔槔、使 用轮轴技术的辘轳、借助水力或风力的水车和 10N/kg)。以下分析正确的是 风车，以及现代的电泵等。这些工具的演变， 清晰地反映了人类智慧的积累与科技进步的 历程。据此回答3~4题。 3.龙骨水车（如下图所示）因其形如龙骨而得 名，是我国历史上的重要灌溉农具。车头大 轮与拐木组成了一个 (选填 A.电动滑轮做的总功为5×10J “斜面”“滑轮”或“轮轴”)。拐木长度大于大 B.飞船部件的重力为2×103N 轮半径，该机械相当于一个 C.绳子自由端移动的距离为2m (选填“省力”或“费力”)杠杆；用龙骨水车把 D.电动滑轮的功率为5×104W 水提到高处，水的机械能 (选 6.学科融合（多选)用某滑轮组提升重物时， 下册第十二章 绳子自由端拉力做的功随时间变化的关系 取10N/kg。求此次取水的过程中： 如下图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速 (1)人做的有用功。 移动16m,重物竖直匀速上升4m。已知动 (2)辘轳的机械效率。 滑轮总重力为100N,提升的物体重800N。 (3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功。 关于该过程，下列说法正确的是 () W(×103J) 0 5 101520s A.绳子自由端拉力做功的功率为200W B.额外功为400J C.绳子自由端拉力的大小为250N D.滑轮组的机械效率约为88.9% 7.新考法（2025天津，多选)用图甲所示的动 滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀 速提升相同高度，两次做功的情况如图乙所 示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩 擦，则 ( 挑战中考心 第一次 第二次 1.(2025安徽)图甲为自行车的手闸，将其 25% 30% AOB部分简化为图乙所示的杠杆，忽略杠 75% 70% 杆自身的重力。当杠杆平衡时，施加在B点 口有用功口额外功 的动力F1=15N,测得l1=12cm,l2= 甲 U 4cm,则阻力F2= N A.第一次提升重物时的机械效率较高 B.第二次提升重物时的额外功较大 C.先后两次提升重物的重力之比为7：9 D.先后两次提升重物的总功率之比为6：5 乙 8.古代科技早在3000年前，我 2.(2025南充)如下图所示，重力为100N的物 们的祖先就设计了结构很合 体在10N的水平拉力F的作用下，沿水平 理的辘轳，通常用于从井中提 面向左做匀速直线运动，物体受到的水平地 水。如上图所示，辘轳由辘轳头、支架、绳、 面的摩擦力是其重力的0.12倍。若物体在 水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量 10s内向左移动了10m,则拉力所做的功为 为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为 J,滑轮组做有用功的功率为 1kg,在这一过程中，人做的总功为500J,g 物理八年级RJ版 D.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大 阻力臂 3.(2025乐山)如下图所示，在斜面上将一个重 6.(2025济宁)将右图中的滑轮以不同的 10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉 绕线方式组装成甲、乙滑轮组（甲比乙 力F=6N,斜面的长度s=0.6m、高度h= 省力)。小明分别用甲、乙滑轮组，在 0.3m,则拉力所做的功为 J;把 5s内将重力为50N的物体竖直匀速 g 重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略 提升0.2m。每个滑轮重4N,忽略绳重和摩 弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物 擦，下列说法正确的是 体的摩擦力为 N A.使用甲滑轮组时的拉力为27N B.使用乙滑轮组时绳子的自由端移动了0.6m C.使用甲滑轮组时拉力的功率比乙滑轮组 的大 4.(2025河南)如右图所示，在 D.两个滑轮组的机械效率相等 植树活动中，两位同学用竹 7.(2025齐齐哈尔，多选)小明用下图所示的滑 竿拾水。水桶挂在水平竹 轮拉着重100N的物体A,使物体A以 竿的P处，与前、后同学的 0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线 距离分别为PM、PN,水桶对竹竿的作用力 运动5s,作用在绳端的水平拉力F=5N,该 为F,其中PM、PN及F的大小均已知，竹 滑轮的机械效率为80%。关于该过程，下列 竿的重力忽略不计。若要分析前面同学抬 说法正确的是 水的力F,的大小，下列建构的杠杆示意图 正确的是 ↑F A.物体A受到的重力所做的功是0J 支点) 支点) B.绳端移动的距离是2m B C.拉力F做功的功率是1W D.地面对物体A的摩擦力大小是8N 8.(2025烟台)为了方便快捷地从河中取水，小 支点 明利用身边的物品设计了一款“打水神器” C (如图甲)，其中无盖塑料瓶的质量为110g, 5.（2025北京)如右图所示 容积为2.5L,瓶底有一个圆孔，绳子穿过圆 园艺工人在修剪枝条。关 孔和瓶口，绳子上端系一根细棒A,A的长 于园艺剪的使用，下列说 度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径 法正确的是 略大于瓶口的小球B,小球的体积为 A.园艺剪对枝条的压力是阻力 50cm3,密度为7.8×103kg/m3。打水时， B.在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆 人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水 C.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力 中，水逐渐进入瓶子（如图乙）。水满后，将 下册第十二章 装置提起（如图丙），然后将塑料瓶口插入岸 9.(2025陕西B卷)小明在探究杠杆的平衡条 上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水 件时，用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质 桶（如图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体 杠杆、细线、弹簧测力计、钩码（每个钩码重 积，g取10N/kg,p水=1.0X103kg/m3。 0.5N)等实验器材。 可移动挂环 乙 (1)实验操作中，为了便于测量，常把杠杆调 (1)求小球B的重力。 至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右 (2)图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶 端下沉，此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。 子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘 (2)如图甲，杠杆在水平位置平衡后，小明在 均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一 杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，改 半时，求瓶子底部受到细棒的压力。 变钩码所挂位置，使杠杆重新在水平位置平 (3)图丙中，求“打水神器”离开水面后匀速 衡，多次实验并记录数据，如下表所示。 上升过程中的机械效率。（结果精确到 0.1%) 实验 动力 动力臂 阻力 阻力臂 次序 F/N 1/cm F2/N 12/cm 1.0 15 1.5 10 1.5 10 1.5 10 2.0 5 0.5 20 分析实验数据可以得出，杠杆的平衡条件是 。 (用表中字母表示) (3)小明进一步改进了实验方案，增加了弹 簧测力计，并将固定挂钩改为可移动的挂 环，如图乙所示。这样做的优点是 (4)如图丙，园林工人操作车载起重机拉起 棵大树，绳端作用在 (选填“A” 或“B”)处更省力。 72a 物理八年级RJ版变，所以有用功和额外功不变，则总功W。不变，由？ _W腿可知，机械效率？不变 W 专项提优九机械效率的综合计算 1.解：(1)物体移动距离s物=v物t=0.1m/s×10s=1m 由图知，动滑轮上绳子的有效段数=2，忽略绳重和 机械间的摩擦，由F=上(F'+G)可得，物体受到的 n 拉力F'=2F-G南=2×50N-10N=90N 对物体A做的有用功W有m=F's物=90NX1m=90J (2)由P= W_=F0得，拉力做功的总功率 P=Fv=Fnv物=50N×2×0.1m/s=10W (3)滑轮组的机械效率 =W×10%=FX100%= -Ws Fs nFX100%= 90N 2X50NX100%=90% 2.解：(1)由图乙可知n=2,矿石上升的高度h=2m,则 绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m 已知时间1=10s,绳子自由端移动的速度u=三 提-04m (2)矿石的重力Gr=mrg=70kg×10N/kg=700N 矿石上升的高度h=2m,所以W布用=Gh=700NX 2m=1400J 矿工的拉力做的总功W急=Fs=400N×4m=1600J 此滑轮组的机械效率？=W。 =w腿X10%=1400〉 1600J 100%=87.5% (3)矿工的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 矿工对地面的压力F压=G人一F=600N一400N= 200N 已知矿工双脚与地面的接触面积S=400cm= 0.04m 他对水平地面的压强= F压200N =5000Pa S0.04m2 3.解：(1)因为物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物 体A重力的0.2倍，物体A与地面间的滑动摩擦力 f=0.2G=0.2×2000N=400N _W有用×100%= (2)滑轮组的机械效率？=w。 FXns 400N 100%= FX100%=3x200NX100%≈66.7% (3)绳端移动的速度 o=3物=3×0.4m/s=1.2m/s 拉力F做功的功率 34 物理八年级RJ版 p=W_=F0=200NX1.2m/s=240w tt 4.解：(1)不计碓杆的重力和摩擦，根据力与力臂的垂直 关系可知，脚沿垂直于OB向下的方向踩可以用最小 力将碓头抬起；由杠杆平衡条件可得 F XOB=GXOA OAc=1.6m×40N=160N 所以F,=OBC=0.4m G (2)每踩一次碓杆，人对碓头做的功 W=Gh=40N×0.6m=24J (3)春的机械效率为60%，人踩一次碓杆做的功 24)=40J W=- 760% 若1min将B踩下30次，则人做功的功率 =W鱼=30w人=30X40 P= =20W t t 60s 5.解：(1)工人推货物时对货物做的有用功W有用=Gh 1000N×1.2m=1200J 则工人所做的总功W。= _W0题=1200】=3000J 740% 斜面长5m,则可得推力F= _We=3000J=600N 5 m (2)工人推力做功的功率P= we_3000J=50w t 60s (3)工人做的额外功W额外=W总一W有用=3000J一 1200J=1800J 所以货物所受斜面的摩擦力∫= W外=1800J 5 m 360N 进阶突破 考向聚焦 1.省力右【解析】动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡 条件知是省力杠杆。称量时，若秤杆右端向上翘起， 说明右边的力和力臂的乘积小于左边的力和力臂的 乘积，而左边的力和力臂与右边的力不变，根据杠杆 平衡条件可知，应该增大右边的力臂，即应将秤砣向 右端移动。 2.杠杆甲动力臂 3.轮轴省力变大 4.C 5.A【解析】飞船部件的重力G=mg=2000kg×10N/kg =2×10N,故B错误。电动滑轮做的有用功W有用= Gh=2×10N×2m=4×10'J,电动滑轮做的总功 布题=4×10」=5×10J,故A正确。由图可 Wa=- 780% 知，绳子有效段数n=2,则绳子自由端移动的距离s =nh=2×2m=4m,故C错误。电动滑轮的功率P _We=5X10J=5×10W,故D错误。 10s 6.AC【解析】由图像可知，当时间为20s时，拉力做的 功为4×103J,则绳子自由端拉力做功的功率P= _4X10」=200W,故A正确。有用功W有m=Gh= 20s 800NX4m=3200J,额外功W颜外=W总一W有用= 4000J一3200J=800J,故B错误。由W=Fs可 得，绳子自由端拉力的大小F=W=4000J 16m W有用 250N,故C正确。滑轮组的机械效率约为？=W X100%8000100%=80%,故D结误。 7.AD【解析】有用功和总功的比值等于机械效率。由 图可知，第一次动滑轮的机械效率是75%，第二次动 滑轮的机械效率是70%，所以第一次提升重物时的机 械效率较高，故A符合题意。不计绳重和摩擦，使用 动滑轮提升重物，额外功是克服动滑轮重力做的功， 两次使用相同的动滑轮，克服动滑轮做的功相同，额外 功相同，故B不符合题意。第一次的额外功为900J, 第一次的额外功占总功的25%，总功W1=W1 25%=3600小，有用功W有1=W17=3600JX75% 900J =2700J:两次额外功相同，第二次的额外功占总功的 30%,总功W=W型=900)=3000，有用功 72 30% W有用2=W®272=3000J×70%=2100J;先后将两个 不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，则先后两 W有用1 h 次提升重物的重力之比C二w有 W有=2700】 g=w有2100J h -号，故C不符合题意。先后两次提升重物的时间相 We P 同，则先后两次提升重物的总功率之比户，一W t We1_3600J_6 W@23000j5,故D符合题意。 8.解：(1)根据题意，人做的有用功 W有=G水h=m水gh=10kg×10N/kg×4m=400J (2)根据题意可知 400J W×100%会500X100%=80% 1一W总 (3)根据题意可知 W外=W总-W有=500J-400J=100J 克服水桶重力做的功 Wm=Gh=mgh=1kg×10N/kg×4m=40J 克服井绳重力及摩擦力做的功 W=W外-W桶=100J-40J=60J 挑战中考 1.45 2.30012【解析】由图可知，动滑轮上有3段绳子，则 绳子自由端移动的距离是物体移动的距离的3倍，拉 力做的功为W=Fs=10N×10m×3=300J。摩擦力 大小为f=0.12G=0.12×100N=12J,克服摩擦力 做的功为有用功，即W有=fs1=12J×10m=120J, 滑轮组做有用功的功率为P= w在_120J=12W。 t 10s 3.3.61【解析】拉力所做的功W=Fs=6N×0.6m =3.6J。重物被提升过程中所做的有用功W有用=Gh =10N×0.3m=3J,额外功W=W总-W有m=3.6J 一3J=0.6J,斜面对物体的摩擦力f= WM 0.6 J s0.6m 1N。 4.A5.C 6.D【解析】将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成 甲，乙滑轮组（甲比乙省力），根据F=(G+G),G 十G动都不变，甲比乙省力，可知甲滑轮组上绳子的有 效股数比乙滑轮组多，则甲滑轮组上绳子的有效股数 为3，乙滑轮组上绳子的有效股数为2。使用甲滑轮 组时的拉力P。=号G+G)=专×(0N+4N) 18N,故A错误。使用乙滑轮组时绳子的自由端移动 的距离s乙=2h=0.4m,故B错误。不计绳重及摩 擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和 动滑轮重力做的功为总功，由W有=Gh和W。=(G十 G动)h可知，两个滑轮组的拉力做的有用功和总功都 相等，又因为时间相同，所以由P二可知功率相同， =W车×100%可知，两个滑轮组的机械效率相 则由”一w。 等，故C错误，D正确。 7.ABD【解析】物体A没有在重力的方向上移动距离， 所以物体A受到的重力所做的功是0J,故A正确。 物体A移动的距离s物=t=0.2m/s×5s=1m,图中 滑轮为动滑轮，绳子的有效段数=2，则绳端移动的 距离s=s物=2X1m=2m,故B正确。拉力F做的 功W。=Fs=5N×2m=10J,则拉力F做功的功率 P=W=10」=2W,故C错误。有用功W有=w。 t W有 =80%×10J=8J,则地面对物体A的摩擦力f= 5物 下册参考答案 35 --8N放D正确， 8.解：(1)小球B的重力为G=mg=pVg=7.8×103kg/m ×50×10-6m3×10N/kg=3.9N (2)小球受到的浮力为F弹=P水gV排=P水gV=1.0X 103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N 匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到绳子的拉力 为F=G-Fm=3.9N-0.5N=3.4N 则细棒受到绳子的拉力为F'=F=3.4N 则瓶子底部受到细棒的压力为F=F'=3.4N (3)水满后，将装置提起，水的质量为m水=P水V水= 1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg 则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械 效率 W在×100%= W有 W色 W有十W ×100%= G水h G水 G东h+G#h+G方X100%= G水十G珠十G瓶 n水 100% ×100% m水十m球十m瓶 2.5kg 一×100%≈83.3% 3.9N 2.5 kg+10 N/kg +0.11kg 9.(1)左(2)Fl1=F2l2(3)便于改变动力臂、阻力 臂和力的方向(4)A 周周练 周周练一第七章第1节~第3节 1.形状相互2.形变力的大小 3.弹性等于4.下坡竖直向下 5.不同相同 6.B7.C 8.D【解析】物体间力的作用是相互的，且同时产生。 乙对甲的推力和甲对乙的推力是一对相互作用力，所 以乙对甲的推力等于60N,故A、B错误，D正确。乙 与甲不再接触时，就不再受到推力的作用，故C错误。 9.A【解析】气球受到手的压力，向下凹陷，气球在恢复 原状的过程中对手产生弹力，即气球由于发生形变而 产生的力是气球对手的支持力。 10.A11.BD 12.如下图所示 G ·0 ↑G2 古02 【解析】重力的方向竖直向下，在地球上，竖直向下是 指指向地心。 36 物理八年级RJ版 13.(1)托盘天平弹簧测力计(2)正比值号不变 (3)如下图所示(4)错误实验中没有保证橡皮泥 的质量不变 G/N 0.10.20.3m/kg 周周练二第八章第1节~第3节 1.力不需要 2.惯性头枕 3.><不是4.处于能 5.接触面的粗糙程度压力小 6.1525【解析】A和B匀速下滑时，为平衡状态，受 力平衡，A受到的摩擦力等于A与B的总重力，所以 摩擦力f=10N+5N=15N。根据影响摩擦力的因 素可知，当推力F保持不变时，A与墙面的摩擦力不 变，仍为15N;在A的下方施加一个力F1,使物体A 恰好向上做匀速直线运动，其仍然为平衡状态，即F 与A的重力和摩擦力平衡，故F,=GA+f=10N十 15N=25N。 7.B8.D9.B 10.C【解析】结合题意可知，物块受力平衡。由图乙可 知，重力与支持力不在同一直线上，不是平衡力，所 以另外两个力，即物块受到的拉力F与摩擦力f:也 不是一对平衡力，故A、B错误。物块受到的支持力 F、与斜面受到的压力F,大小相等、方向相反、作 用在同一条直线上，属于一对相互作用力，故C正 确。物块受到的拉力F与斜面受到的摩擦力∫？方 向相同，所以不是一对相互作用力，故D错误。 11.BD【解析】滑行时，塑料底的鞋比橡胶底的鞋受到 的摩擦力小，α鞋底由塑料制成，摩擦力小，运动状态 改变较慢，能滑更远，故A错误，B正确。滑行时，α 鞋相对于冰面向前运动，冰面对α鞋的摩擦力向后， 故C错误。蹬冰时，b鞋相对于冰面有向后运动的趋 势，因此冰面对b鞋的摩擦力向前，故D正确。 12.(1)受(2)匀速直线二力平衡(3)压力(4)A (5)2 周周练三第八章第1节~第4节 1.惯性质量 2.(1)不变(2)改变(3)直线运动 3.右匀速直线【解析】由图可知，传送带沿顺时针方 向转动，米袋刚放上去时，相对于传送带向左运动，因 此米袋受到的摩擦力方向向右。根据牛顿第一定律 可知，若米袋受到的力全部消失，原来运动的米袋将 做匀速直线运动。