15.命题训练卷(五)简单机械-【真题圈】2024-2025学年八年级下册物理练考试卷（人教版·新教材）山西专版

真题圈物理 同调研卷 八年级下3B 15.命题训练卷（五） 简单机械 尽 蜕 图细 命题点一 杠杆类型的判断 彐 1.（期末·23-24阳泉)如图1所示是汽车将进人大门，自动升 降栏杆打开瞬间。自动升降栏杆是一种杠杆，它的支点和电 动力装置都在小小的立柱桩里，这种自动升降栏杆是( A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D,栏杆越长越省力 图1 2.传统文化典籍公元前388年，墨子所著《墨经》中已有杠杆 製 原理的记述，他将动力臂叫“标”，阻力臂叫“本”。下列杠杆 属于“标长本短”的是( A.开瓶器 B.筷子 C.镊子 D.钓鱼竿 3.（期末·22-23太原)图2是我国空间站的机械臂，它类似于 人的手臂，可以省距离。在使用下列工具时，与机械臂原理相 总 同的是( A.用筷子夹食物 B.用动滑轮提起重物 C.用天平测质量 D.用瓶盖起子开瓶盖 崇 图2 图3 些加 H 4.如图3所示，同学们常用的燕尾夹，其中AB=BC,当用力摁住 锕 C点打开该夹子时，可把 点看作支点，此时夹子可近 显 似看作 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 回 命题点二 杠杆平衡条件及应用 5.劳育文化劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉 悦的体验也掌握了许多劳动技能。如图4所示，小富和小川 周末回到奶奶家帮助奶奶抬一袋粮食。哥哥小富为了减轻弟 弟小川的负担，他所采用的方法不可行的是( A.小富向前移 B.小川向前移 C.粮食向前移 D.粮食向后移 小川 小富 图4 图5 6.自行车是最常见的绿色交通工具，具有低碳环保的优点。停 放自行车时，若要从如图5的四点中选择一点施加竖直向上 的力，将后轮略微提起。其中最省力的是( A.A点 B.B点 C.C点 D.D点 7.（模考·2024太原二模)俯卧撑是一项常见的健身项目，图6 是运动员在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景，他的身 体与地面平行，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在 B点，身体的重心在A点。已知运动员的体重为600N,地面 对手的力F,与身体垂直，则F,的大小为( ) A.200N B.450N C.600N 0.9m T0.3m1B D.1800N 图6 8.（模考·2024晋中一模)“给饹”是山西的一种面食，如图7 所示为“给饹”压制工具的简化图。按压手柄，活塞挤压面团 形成一根根面条。选择按压手柄 (选填“A”或“B”) 处更轻松。为防止按压手柄时打滑，可采取的有效措施是 可绕O点旋转的手柄·A 天盔 B 左侧 右侧 活塞 钢丝 钢丝绳 横杆 面团且 00000 手摇器 图7 图8 9.（期末·23-24吕梁)如图8所示，这是小文家的晾衣架，横杆 上相邻孔间距离相等。若将质量为2kg的衣物挂到小孔上进 行晾晒，则挂在 (选填字母“B”“C”或“D”)小孔时 右侧钢丝绳受力最小，最小力是 N。(横杆、衣架和钢丝 绳等自重不计，g取10N/kg) 49 10.模型建构杠杆健身步道上的坐式划船训练器如图9所示。 人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至 身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 。若要增 加训练强度，应将配重盘向 (选填“a”或“b”)端移。 ,配重盘 图9 11.请你仔细观察如图10所示的漫画，小兔想：“它分得的萝卜 长，一定比小猴的重”。小兔的想法是 (选填“正确” 或“错误”)的，你判断的依据是 兔兄弟，看来 你是要 它中计了！ 我要那一头 我胜利了！】 图10 12.（模考·2023太原二模)为了便于维修城市地下铺设的雨水、 污水、路灯、供暖、自来水、天然气管道，城市道路的路面上留 有许多圆形窨井盖，每个井盖下都是一口检查井。如图11所 示，一个窨井盖重力为500N,直径约76cm,两渗水孔到井 盖边缘最近的距离都为10cm,此时检修人员正用一铁钩钩 住一个渗水孔向上施力。请你解答： (1)向上施力时，该窨井盖可看作一个 渗水孔 (填机械的名称)。 (2)检修人员掀起该窨井盖所需的最 10cm 小力（结果保留整数）。 图11 命题点三杠杆作图 13.（期末·23-24阳泉)在图12中画出杠杆B端所受拉力F 的力臂L。 图12 14.（期末·22-23忻州)小明将自行车的手刹构建为如图13所 示的杠杆ABO,O为支点，F,为阻力。请在图中作出刹车时 作用在A点的最小动力F,的示意图。 图13 15.（期末·21-22晋中)如图14甲所示，是古书《天工开物》中 描述人们用春(chong)来捣谷时的情景，当人用力踩横木上 B点后立即松脚，横木绕着O点转动，另一端碓(duì)头A下 落，打在石白内谷物上，去掉谷壳。请在图乙中画出人脚在B 点对春施加力F的力臂1。 金星教育 0 甲 图14 16.如图15所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面， 在拾起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个力的示意图， 并标出它的力臂1。 图15 命题点四机械效率的判断及计算 17.如图16所示，工人用动滑轮匀速提升重物。重物的重力为 G,动滑轮的重力为G,装置的机械效率为n。不计 绳重和一切摩擦，则拉力F不应该为( 号 B.G+G, 2 白 G2 D.G+nG 图16 C.20-n) 2n 18.(期末·22-23临汾尧都区)工人师傅用如图17所示的滑轮 组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，用40N的拉力，在10s内 将重100N的物体匀速提升3m,则该滑轮组( A.绳端移动的距离为6m B.有用功为120J C.机械效率为80% D.拉力做功的功率为36W 图17 图18 19.（期末·21-22太原)如图18所示，工人用600N的推力F, 将重1200N的木箱沿5m长的斜面，匀速推到距地面2m 高的车厢中。下列说法正确的是( A.工人做的总功为2400J B.木箱与斜面之间的摩擦力为1200N C.斜面的机械效率为80% D.若工人将木箱加速推上车，则所做的有用功变大 20.（期末·22-23太原)工人用相同的滑轮组装成图19所示的 A、B滑轮组，并提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则 F F,机械效率n 0（均选填“>”“=”或 “<”) Llkiz 卤 A B 图19 —50 21.如图20甲所示，为了方便特殊人群，某市地铁站设立了无障 碍电梯，其原理可简化为图乙所示的装置。若某次运行过程 中，电梯以0.5m/s的速度匀速上升了4s,电梯内乘客及物品 共重500kg,钢丝绳的拉力F为2000N。请你计算，此次运 行中：(g取10N/kg） 电动机一翻 滑轮 钢丝绳 甲 图20 (1)滑轮组提升乘客及物品所做的有用功。 (2)该滑轮组的机械效率。 印必 爱学子 拒绝盗印调节平衡螺母，力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在 水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺 刻度上直接读出来。(2)只通过一次测量，数据具有偶然性，不 具备普遍性，故小文的实验结论不合理。(3)实验中需要记录 动力、动力臂、阻力和阻力臂，为了得到普遍结论还需要多次测 量。(4)当弹簧测力计逐渐倾斜时，拉力的力臂变小，阻力和阻 力臂不变，所以拉力变大，故弹簧测力计示数变大。 13.(1)匀速直线(2)甲83.3%(3)大 【解析(1)实验中，应使钩码竖直向上做匀速直线运动。 (2)由表可知，第2次实验绳端移动距离是钩码上升距离的2 倍，则有两股绳子在动滑轮上，观察发现，应是图甲；滑轮组 的机核效率不院-陪=祭品893%。()分析 1、3次数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大， 滑轮组的机械效率越高。 14.(1)125(2)越大低头角度越大，重力G的力臂L越长，重 力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G·L= F·OB,因此肌肉的拉力F越大 【解析】(1)由表格中数据知，当低头角度为60时，若m=1kg, 细线的拉力为25N;若m=5kg,由于角度不变，所以动力臂和 阻力臂不变，则拉力F=5×25N=125N。 (2)图乙中，F的力臂为OB,作出乙图G 的力臂，如图1所示，由图知，低头角度 越大，重力G的力臂L越长，重力G和 肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆 图 平衡条件G·L=F·OB知肌肉的拉力F 越大。 15.（1)W=Fs（2)刻度尺 (3)①用木块作支撑物将长木板搭成斜面； ②将滑块沿斜面匀速拉到某一高度，记下电子测力计的示数 F,用刻度尺测量出滑块通过的距离、； ③再改变斜面的坡度，将滑块沿斜面匀速拉到相同高度，记下 电子测力计的示数F,用刻度尺测量出滑块通过的距离32； ④重复第③步实验； ⑤根据W=Fs求出三次实验功的大小，比较得出结论。 16.动力臂1大小错误 力臂概念不清 将左脚看作杠杆，拾脚跟时脚绕支点O转动，动力为F,阻力 为F2。根据杠杆平衡条件F弘=F弘，得小腿肌肉拉力 F=坠=300Nx0.12m=225N 0.16m 17.(1)力功(2)摩擦力力 18.答：此类机器的起升架笨重，机器提升起升架所做额外功较 -一形有知，机器的机械效率一般较低。提 多，根据三有=W有+W 高该平台的机械效率的措施：由于平台各器材不可替换，因此 可以通过增加工人及工具的重力（或加润滑油）来提高该平台 使用时的机械效率。 真题圈物理八年级下3B 19.如图2所示 AF 777777☑ A 图2 【解析】由图可知，O为支点，要使作用在A点的力最小，需力臂 最大，当OA作为力臂时，拉力的力臂最大，力最小。 20.【解】(1)滑轮组提升物体所做的有用功： W有=Gh=760N×10m=7600J; 物体以0.5ms的速度匀速提升到10m的高度，由⑦=可知， 运动的时间：号03=20s 由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J, 所以滑轮组提升物体的机械效率： 0- =95%。 (2)由图甲可知，承重的钢丝绳段数n=2, 所以钢丝绳自由端移动的距离：s=2h=2×10m=20m, 由W=可得拉力：F-W=8000J=400N； 20m 不计钢丝绳的重力和摩擦力，由F=)(G+G动)可得 动滑轮的重力：G动=2F-G=2×400N-760N=40N。 21.(1)省力减小【解析】由图甲可知，横杆在使用的过程中， 动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；支架下面垫有面积较大的石 块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 【解】(2)根据杠杆平衡条件F,=F2可知G×OA=F×OB, 为将图乙中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力： F=Gx04=1200Nx1-400N; OB 3 (3)在水平面上，F=G=1200N, 物块静止时对水平地面的压强： r号-2-480ma. 15.命题训练卷（五）简单机械 1.B【解析】由图知，动力和动力臂在立柱桩里，栏杆的重力为阻 力，从支点到重力作用线的距离为阻力臂，而阻力臂大于动力 臂，所以为费力杠杆。故选B。 2.A【解析】根据题意可知，“标长本短”是指动力臂长，阻力臂 短，属于省力杠杆。开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆，故A符合题意；筷子在使用过程中，动力臂小于阻 力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；镊子在使用过程中，动力臂 小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；钓鱼竿在使用过程 中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。 3.A【解析我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距 答案与解析 离，费力，属于费力杠杆。筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力 杠杆，故A符合题意。动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的 杠杆，省力费距离，故B不符合题意。天平本质上是等臂杠杆， 既不省力也不省距离，故C不符合题意。瓶盖起子的动力臂比 阻力臂长，属于省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 4.B等臂【解析】当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B 点转动的，故B为支点；由于AB=BC,故动力臂等于阻力臂，为 等臂杠杆。 5.C【解析】要减小小川的负担，在粮食的重力不能改变的情况 下，可以采取改变力臂的方法：可以增大小川的力臂，如：小川 向前移动、粮食向后移动；也可以减小小富的力臂，从而减小小 川的压力，小富可以向前移动；如果粮食向前移动，就会减小小 川的力臂，增大小川的压力，故C符合题意。 6.A【解析】由题可知，自行车可看作一个杠杆，根据杠杆平衡的 条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小；如图所 示，将后轮提起时，前轮的轴为支点，A点对应动力臂最长，所 以，最省力的是A点，故A正确。 7,B【解析】根据杠杆平衡可得：R×OB=G×OA,即F=器 0.9m ×G=09m+03m×600N=450N,故B正确。 8.A在手柄上刻花纹【解析】“给铬”的压制工具在使用过程 中，手柄相当于一个杠杆，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻 力臂不变的条件下，若想更轻松即更省力，选择按压手柄A处， 这样可以增大动力臂，从而减小动力。增大摩擦力的方法有： 增大压力、增大接触面粗糙程度、变滚动为滑动，由此可知为防 止按压手柄时打滑，可采取的有效措施是增大接触面的粗糙程 度即在手柄上刻花纹。 9.B5【解析】将横杆看成以A点为支点的杠杆，衣服对杠杆 拉力为阻力，右侧钢丝绳对杠杆拉力为动力，根据杠杆平衡条 件，在动力臂和阻力大小一定时，阻力臂越小，动力越小，当衣 物挂到B小孔时，右侧钢丝绳受力最小。设横杆上相邻孔间 距离为L,当衣物挂到B小孔时，阻力臂为L,动力臂为4L,阻 力为F,=G=mg=2kg×10N/kg=20N,根据杠杆平衡条件，有 ×4L-×L,则最小拉力R=令=20N-5N,则右侧锅丝绳 4 受力最小为5N。 10.变小α【解析】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手 拉至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于配重盘的重力，即阻 力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡 条件知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向α端移 动，增大阻力臂。 11.错误萝卜平衡时，粗的那端力臂短，根据杠杆的平衡条件可 知，粗的那端萝卜更重 12.【解】(1)杠杆 (2)检修人员用铁钩钩住一个渗水孔向上施力时，窨井盖可看 作一个杠杆模型 杠杆所受阻力F2=G=500N 动力臂l1=76cm-10cm=66cm 阻力臂左76038cm 6 根据Fl=Fh2得 向上提容井盖的最小力为F,=头-500N×38cm≈28N 66 cm 13.如图1所示【解析】首先延长力F画出力的作用线，然后由 支点O向F的作用线作垂线，则垂线段的长度即为F的力臂L。 FB ----- E 77777 0 图1 图2 14.如图2所示【解析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力跟阻力 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OA作为动力臂1，时最长；动力的方向应该垂直力臂向下， 过点A垂直于OA向下作出最小动力F,的示意图。 15.如图3所示 01 B 图3 16.如图4所示【解析】以桌腿上A点为转轴，课桌重力的力臂 一定，当所用力的力臂最大时，所用的力最小，而最大的力臂等 于AC间距离，则当力作用在C点且与AC连线垂直向上时，力 最小。 7777777777 图4 17.D【解析】使用动滑轮提升重物时，克服重物的重力做有用 功，即W有=G,h;自由端的拉力做总功，即W。=Fs=F×2h;根 帮机板效率公式得到你费路-品则有八易】 故A正确，D错误。不计绳重和一切摩擦，根据F=(G+C) 可得，F=G+G,故B正确；克服动滑轮的重力做的功是额 2 外功，那么颜外功和总功的比：警念-导则有： 户已切放c正确。 18.D【解析】由图可知，n=3,绳子自由端移动的距离s=3h=3× 3m=9m,故A错误。有用功为W有=Gh=100N×3m=300J, 故B错误。拉力做的总功为W=F=40N×9m=360J,拉力 做功的功率为P=W_360J Γ10s =36W,故D正确。机械效率为 r受×10%-0×100%=33%，故c循误 一W总 19.C【解析】工人做的总功为W总=Fs=600N×5m=3000J, 故A错误。有用功为W有=Gh=1200N×2m=2400J,则额 外功为W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,摩擦力为户 2_600J=20N,故B错误。斜面的机被效率为作 W有 5m =2400J =80%,故C正确。工人将木箱加速推上车，有用功依 3000J 然是克服木箱重力做的功，大小不变，故D错误。 20.<=【解析】由图知n分别为3、2，不计摩擦及绳重，提升 等重的建筑材料时拉力分别为F=(G物+G动，F=(G物+ G动)，比较可知F<F2;因不计摩擦及绳重，额外功的来源 W拉一 是克服动滑轮自重做的功，滑轮组的机械效率为作 G公急G。·因动带轮的聚力相等提起物休的取力 相同，故nA= 21.【解】(1)由v=三得：电梯上升高度h=ot=0.5m/s×4s=2m 乘客及物品的总重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N 有用功：W有=Gh=5000N×2m=1×10J。 (2)钢丝绳移动的距离：s=4×2m=8m 钢丝绳拉力做的总功：Ws=Fs=2000N×8m=1.6×104J 滑轮组的机械效率：= Wa=1x10'J =62.5%。 W1.6×104J 专题复习卷 16.专题复习卷（一）实验探究题 1.(1)a(2)相反钩码数量(3)不能同一条直线上（4)两 个力必须作用在同一物体上 【解析】(1)图乙小车与桌面之间是滚动摩擦，摩擦力较小，图 丙小卡片悬在空中，实验受摩擦力影响很小，小卡片重力小，可 忽略其重力对实验的影响，而木块放在水平桌面上，木块和桌 面之间存在较大摩擦力，实验要受到摩擦力影响，所以，用小车 B及小卡片C替换木块A,是为了减小摩擦力对实验结果的影 响。(2)在线的两端托盘上放入钩码的作用是使两个拉力的方 向相反，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。(3)将小 卡片扭转一个角度，两个拉力不在同一直线上，则松手后小卡 片不能平衡，设计此实验步骤的目的是说明二力平衡的条件之 一：作用在同一条直线上。(4)当小卡片静止时，用剪刀将小卡 片从中间剪开，由于二力不在同一物体上，所以松手后小卡片 的两部分不再静止，由此说明两个力必须作用在同一物体上才 能平衡。 2.(1)较慢的等于(2)F<F2<F3(3)不合理，没有控制压力 大小相同 【解析】(1)为了便于读数，实验时应该使弹簧测力计沿水平方 向拉着木块做较慢的匀速直线运动，木块在水平方向上受到平 衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩 擦力的大小。(2)在甲、乙、丙三次实验过程中，甲、乙的压力相 同，乙的接触面较粗糙，所以F<F2,乙、丙的接触面粗糙程度相 同，丙的压力较大，所以F2<F3,故弹簧测力计示数F、F2、F3的 真题圈物理八年级下3B 大小关系为F<F2<F。(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面积 大小是否有关，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，小 明将木块竖直切去一半，则压力变小了，因此小明的实验过程 不合理，理由是没有控制压力大小相同。 3.(1)0.4(2)压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 (3)蹬冰鞋鞋底用橡胶制成，在压力一定时，增大接触面粗糙程 度可增大摩擦(4)B(5)一方面不需要匀速拉动木板，方便 实验操作，另一方面，弹簧测力计甲固定不动，弹簧测力计示数 稳定，便于读数 【解析(1)甲图中，弹簧测力计分度值为0.2N,木块受到的 滑动摩擦力为0.4N。(2)对比乙、丙两图，压力相同，丙中接 触面更粗糙，丙中弹簧测力计示数较大，摩擦力较大，故可得 结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。(3)蹬 冰鞋鞋底用橡胶制成，在压力一定时，增大接触面粗糙程度可 增大摩擦。(4)弹簧测力计甲的示数稳定时读数为F,根据二力 平衡的知识可知，A对B的摩擦力的大小为F,方向水平向右 物体间力的作用是相互的，故B对A的摩擦力的大小为F,方向 水平向左：A还受到桌面对A水平向左的摩擦力，故弹簧测力计 乙的示数应大于F；弹簧测力计乙匀速拉动木板A可以测出木 板A与桌面间的摩擦力，故A、D正确。桌面对A的支持力等 于A和B受到的重力之和，故B错误。当加速向右拉动木板A时， 木块B对A的压力不变，A、B间接触面的粗糙程度不变，故A 对B的摩擦力的大小不变，故弹簧测力计甲示数不变，故C正确。 (5)小雨的方案中，一方面不需要匀速拉动木板，方便实验操作， 另一方面，弹簧测力计甲固定不动，弹簧测力计示数稳定，便于 读数。 4.(1)不漏气(2)B、D(3)液体密度(4)相等(5)1000 【解析】(1)根据装置气密性的知识可知，用手指按压橡皮膜，发 现U形管中的液面升降灵活，说明该装置不漏气。(2)通过比 较B、D两图，橡皮膜的朝向一致，液体的密度一定，深度越深， 液体的压强越大，所以，可得出结论：同一种液体的压强随深度 的增加而增大。(3)通过比较D、E两图，橡皮膜的朝向一致， 液体的深度是相同的，液体的密度不同，液体的压强就不同，所 以，可探究液体压强与液体密度的关系。(4)通过比较A、B、C 三图，液体密度和液体深度相同时，橡皮膜的向不同，U形管 的液面高度差相同，所以，可得出结论：同种液体在相同深度朝 各个方向的压强相等。(5)根据题意可知，U形管两侧水面高度 差为10cm,此时U形管内外的气压差为p=pgh=1×103kgm3 ×10N/kg×10×10-2m=1000Pa。 5.(1)竖直(2)4.8(3)排开液体的体积丙、丁越大(4)不 变(5)0.8×10 【解析】(1)在竖直方向上使用弹簧测力计，实验前，弹簧测力计 应在竖直方向调零。 (2)由图甲可知弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为4.8N。 (3)比较图乙、丙两次实验，液体的密度相同，排开液体的体积 不同，两图中弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知，石块受 到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是同一液体中，物 体排开液体的体积越大，所受的浮力越大；要探究浮力与液体 密度的关系，就要控制物体排开液体的体积相同，液体的密度不 同，所以比较丙、丁两图中弹簧测力计的示数，根据称重法可知，