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）河北专版

真题圈物理 同步调研卷 八年级下RJ9G 15.命题训练卷（五） 湘 简单机械 嫩 书细 命题点一杠杆类型的判断 同期 1.（期末·23-24张家口宣化区)墨家的著作《墨经》中有大量 的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早两百多年， 墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”，下列杠杆中属于“本短 标长”的是( A.钢丝钳 B.镊子 C.钓鱼竿 D.天平 2.下列属于费力杠杆的是( 品图书 A.汽车方向盘 B.门把手 C.水龙头 D.雨刮器 些咖 3.如图1所示是同学们常用的燕尾夹，其中AB= 阳删 BC,当用力摁住C点打开该夹子时，可把 胞)均 点看作支点，此时夹子可近似看作 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 图1 命题点二杠杆平衡条件的应用 4.（期末·22-23衡水桃城中学)如图2所示，杠杆处于水平平 衡状态。在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码， 以下判断中正确的是( A.杠杆的左端下降 B.杠杆的右端下降 C.杠杆仍然保持水平平衡 D.以上情况都有可能发生 工 图2 图3 5.（期末·22-23保定十七中)如图3所示的是《天工开物》中 记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量 适当的配重。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的 拉力，下列操作可行的是() A.将配重靠近支点 B.将木桶远离支点 C.适当增大配重 D.将支点远离地面 6.（期末·22-23沧州)如图4所示的是杠杆（自重和摩擦不 计)，O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水 平位置平衡，在中点B处沿 (选填“F”“F”或“F”) 方向施加的力最小，为 N。 配重盘 图4 图5 7.模型建构杠杆健身用的坐式划船训练器如图5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。 8.(模考·2024保定竞秀区)爱自己，爱锻炼！如图6所示，人 的前臂可以看成杠杆，肘关节O为支点。小健用手托起一个 铁球时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，铁球对 前臂施加一个阻力，此时前臂属于 (选填“省力”“费 力”或“等臂”)杠杆，这种杠杆的好处是 。若 —39 阻力臂的长度为25cm,铁球的重力为20N,动力臂的长度为 5cm,则肱二头肌对前臂的拉力为 No 肱二头肌 图6 9.(期末·21-22石家庄新华区)如图7所示，大人和小孩在玩 跷跷板，已知板面AOB长为4m,O为跷跷板的中点，大人和 小孩的质量分别为70kg和35kg,此时小孩和大人所坐位置 分别为C、D,且CO=OD=1m,当跷跷板在水平位置平衡时， 小孩双脚悬空，大人双脚着地，且大人双脚与地面的接触面积 为400cm2。(g取10N/kg) (1)求大人对跷跷板的压力。 (2)求大人对地面的压强。 (3)若大人或小孩单独移动位置，可使大人对地面的压强为0， 求他们分别移动的距离。（移动后跷跷板仍然保持水平位置 平衡) C O D B 77777777777777 77777777777777 拒绝盗印 图7 命题点三杠杆作图 10.（期末·23-24张家口宣化区)请画出图8中阻力F,和动力 F的力臂1。 0 G 图8 图9 11.（期末·22-23石家庄裕华区)如图9所示，杠杆能绕0点 转动，请画出杠杆在A点所受的最小动力F1的示意图及 其力臂。 12.（期末·21-22邯郸永年区)如图10所示，小卓正在借用一 个平台做俯卧撑，此时可将他视为一个以脚尖为支点O的 杠杆，若重心在A点，请画出：①小卓受到重力G的示意图； ②小卓向上支撑时平台对手的支持力F及其力臂1。 图10 图11 精品图 13.（期末·21-22唐山路南区)如图11所示的是个杠杆式简 易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆 OBA可绕O点转动。请在图上画出动力臂1和阻力臂12。 14.（期末·22-23张家口桥西区)如图12所示，若想倒出水， 请在图中画出以O为支点，作用在A点的最小的动力F及其 对应的力臂1。 7777777777 7777777 图12 命题点四机械效率的相关计算 15.（期末·23-24石家庄裕华区)如图13所示，重100N的物 体A在水平拉力F的作用下在10s内匀速运动了1m,弹簧 测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。（不计绳 和滑轮重)下列说法正确的是() A.物体A重力做功为100J B.拉力F的功率是4W C.绳子自由端移动的速度是0.1m/s D.物体A受到的摩擦力是16N 77777777777777 图13 图14 16.（期末·23-24唐山古冶区)如图14所示，斜面长10m,高 4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重为100N的物体， 从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的 是() A.利用此装置既可以省力，也可以省功 B.物体受到的摩擦力为50N C.对物体所做的有用功为500J D.该斜面的机械效率为80% 17.(期末·22-23沧州)如图15所示，用一动滑轮拉物体A 以1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体A重为 40N,受到的摩擦力是物重的0.2，滑轮组的机械效率是80%， 则拉力F为 N,拉力的功率为 W。 1tikitiiitt B 777777777777777777777777777 77777777 甲 图15 图16 18.传统文化典籍图16甲是《墨经》中记载的古代用来提升重 物的工具“车梯”，图乙是其等效图。当重500N的工人利用 此“车梯”在10s内将重力为900N的物体匀速提升了2m时， 工人对绳子施加的拉力F为250N,忽略绳重和机械之间的 一切摩擦，则此时工人做功的功率为 W。若A点绳 子能承受的最大拉力为600N,B点绳子能承受的最大拉力为 1500N,该滑轮组的最大机械效率为 —40 19.（期末·22-23石家庄桥西区)如图17甲所示的装置，空吊 篮A的重力为30N,绳子B(与A相连)和C能承受的最大 拉力分别为300N和200N。质量为50kg的小明将A提升 到高处，A上升的速度)随时间t变化关系如图乙所示，施加 的拉力F随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，g 取10N/kg,求： 4lm·s) 2---- 1H A t/s 甲 FIN 35 30 15 10 5 0 1 2 t/s 丙 图17 (1)动滑轮的重力。 (2)第2s内拉力F的功率。 (3)提升不同重物，此装置的最大机械效率η。码和动滑轮的重力，观察滑轮组的绕线方式，故应采用图甲所 W有里=0.2J 示的滑轮组。(2)。=02483%。(3)由表中实验1,2 的数据可知，动滑轮相同，钩码重力不同，机械效率不同，提升 的钩码重力越大，滑轮组的机械效率越高。(4)由表中实验2、 3的数据可知，钩码重力相同，动滑轮重力不同，机械效率不同， 结合(2)中求得的数据，动滑轮越重，机械效率越低。(5)由表 中实验1、2的数据对比可知，根据控制变量法，控制滑轮材质 和提升钩码的高度不变，则克服动滑轮重所做的额外功相同， 又因为W总=W有用+W瓶外，W颗外1=0.08J,W额外2=0.1J,因此滑 轮组轴处的摩擦不同，且 【拓展】W额外=0.24J-0.2J=0.04J,设滑轮组克服绳重和摩擦做 的额外功为W,克服动滑轮重做的额外功为W,W+W,=0.04J, 形，=子W,联立解得形=0.016J,W=0.024J,即克服动滑轮重 做的额外功为0.024J。因为第3次实验中提升钩码的高度为 01m,塑料动游轮重C=要-202-024N。 18.(1)平衡螺母(2)2(3)2(4)①方便测量力臂的大小 ②0.4③2.5×103 【解析】(1)实验时调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位 置平衡。(2)图乙中所示的弹簧测力计的分度值是0.1N,指针 指在2上，故弹簧测力计的示数为2N。(3)若每个钩码重力为 G,每个小格长为L,如图丙所示，杠杆在水平位置平衡，根据杠 杆的平衡条件有3G×2L=nG×3L,解得n=2,则在D点处应挂 2个同样的钩码才能使杠杆水平平衡。(4)①调节筷子水平平衡， 可以消除筷子重力对实验的影响，同时方便测量力臂的大小。 ②根据杠杆平衡的条件Fl,=F,2,即G石×OB=G物×OA,即 m石×10N/kg×6cm=0.3kg×10N/kg×8cm,则m石=0.4kg0 ③石块的重力为G石=m石g=0.4kg×10Ng=4N,重物的重 力为G物=m物g=0.3kg×10Nkg=3N,根据杠杆平衡的条件 F,l=F,2,即(G石-F浮)×OC=G物×OA,即(4N-F浮）×10cm= 3N×8cm,则F#=1.6N,根据F#=P本8V得，V=Pkg 1.6N 1.0×103kg/m3×10N/kg =1.6×104m3,石块此时浸没，V石= 0.4kg ”,=16x10m,石块的寄度为P。=赞=16 2.5×103kg/m3e 19.【解】(1)由杠杆平衡条件得，B端绳的拉力： F。=FxA0=30Nx3=90N, OB 由力的相互作用得，B端绳对物块M的拉力：FM=Fa=90N。 (2)物块M受到重力、拉力、桌面支持力的作用静止，由平衡条 件得，物块M受到的支持力： F支=GM-FM=mg-FM=12kg×10N/kg-90N=30N, 由力的相互作用得，物块M对桌面的压力：F=F支=30N, 压30N 物块M对桌面的压强：p=号=0.2x0.2m=750Pa。 hGy OB. (3)由杠杆平衡条件得：2nCr40=-(C2mG 解得h=0.025m=2.5cm。 真题圈物理八年级下RJ9G 20.【解】(1)有用功：W有用=Gh=1200N×3m=3600J 总功：W总=Fs=500N×3×3m=4500J W省用_3600J=80%。 机械效率：作W。=43500丁 (2)拉力做功的功率：P-=4500J=150W。 t 30s (3)由F-G+0边可得，G=3F-G=3×500N-1200N=300N 3 拉力最大为F大=G人=m人g=70kg×10Ng=700N 物重最大为G大=3F最大-G动=3×700N-300N=1800N W省用最达=G大h G最大。 1800N Ga+GGaxG-1800 N+300 N-85.7%. 15.命题训练卷（五）简单机械 1,A【解析】由题意可知，“本短标长”指的是省力杠杆；钢丝钳 在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确。 镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错 误。钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆， 故C错误。天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂 杠杆，故D错误。 2.D【解析】J汽车方向盘、门把手、水龙头都属于轮轴，是轮转动 带动轴转动，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故A、B、C 不符合题意。雨刮器在使用时阻力臂大于动力臂，属于费力杠 杆，故D符合题意。 3.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。 4.A【解析】设一个钩码重为G,一小格长度为L,原来2G×3L= 3G×2L,杠杆平衡，现在各增加一个质量相同的钩码，则3G ×3L>4G×2L,所以杠杆不再平衡，杠杆的左端下沉。故选A。 5.C【解析如图1所示，O为支点，配 G 重A对杠杆的拉力作用在C点， D 木桶对杠杆的拉力作用在D点，且 B F尼重=G配重，F木箱=G木桶，人向上的拉 力作用在B处，如果杠杆平衡，则有 G配重'配重=（G术桶一F人)1木桶，木桶盛 满水后，木桶的重力不变；将配重靠 图1 近支点，则配重的重力的力臂变小，配重的重力和力臂的乘积 会变小，木桶的重力和力臂不变，则人向上提水时所需的拉力 变大，故A错误。将木桶远离支点，则木桶的重力的力臂变大， 木桶的重力不变，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提 水时所需的拉力变大，故B错误。适当增大配重，则配重的重 力和力臂的乘积会变大，木桶的重力和力臂不变，则人向上提 水时所需的拉力变小，故C正确。将支点远离地面，则木桶的 重力和力臂不变，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提 水时所需的拉力不变，故D错误。 6.F2100【解析】为使拉力最小，动力臂要最长，拉力的方向应 该垂直杠杆向上，即竖直向上(F2),动力臂最长为OB,杠杆在水 平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：F2×OB=G×OA,由于OA 一答案与解析 是OB的二倍，所以F=2G=100N。 7.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。 8.费力省距离100【解析】若把前臂看成杠杆，支点在时关 节处，肱二头肌收缩拾起前臂的力是动力，铁球作用在手上产 生的力是阻力；当用手托起一个铁球时，动力臂小于阻力臂，属 于费力杠杆，费力但省距离。根据杠杆的平衡条件可知，F× 0.05m=20N×0.25m,则F=100N。 9.【解1(1)大人的重力G大从=m大从8=70kg×10Nkg=700N, 小孩的重力G小孩=m小孩8=35kg×10NKg=350N, 设大人对跷跷板的压力大小为F,根据杠杆的平衡条件可 得：G小孩×OC=F,×OD,所以大人对跷跷板的压力大小为 FCX0C.3501m=350N。 OD 1m (2)跷跷板平衡时，大人受到的力有：重力、跷跷板对大人的支 持力、地面对大人的支持力，由于跷跷板对大人的支持力与大 人对跷跷板的压力是一对相互作用力，大小相等，即跷跷板对 大人的支持力F支持=F=350N,根据力的平衡可得，地面对大人 的支持力F,=G大人-F支持=700N-350N=350N,根据物体间力 的作用是相互的可知，大人对地面的压力Fs=F,=350N,大人 对地面的压强=是=350N S400x10m=8.75×10Pa。 (3)只移动大人位置时，使大人对地面的压强为0，设此时大 人移到了P点，根据杠杆的平衡条件可知：G小孩×OC=G大人 ×0P,0P的长度0P-Gx0C-350Nx1m-0.5m, G大人 700N 大人移动的距离L,=OD-OP=1m-0.5m=0.5m, 即大人向左移动的距离为0.5m; 只移动小孩位置时，使大人对地面的压强为0， 设此时小孩移到了2点，根据杠杆的平衡条件可知： G小孩×O2-G大从×OD, O0的长度og=G丛x0D G小孩 _700Nx1m=2m, 350N 小孩移动的距离L2=00-OC=2m-1m=1m, 即小孩向左移动的距离为1m。 10.如图2所示 图2 11.如图3所示【解析】由杠杆平衡条件Fl=F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， 当OA作为动力臂时，动力臂最长，动力最小，过点A垂直于OA 向上作出最小动力的示意图。 F A 10 F, Φ 图3 图4 12.如图4所示 13.如图5所示【解析】绳子对杠杆的拉力为动力，物体对杠杆 的拉力为阻力，从支点向动力作用线引垂线，作出动力臂1，；从 支点向阻力作用线引垂线，作出阻力臂！2 0 图5 图6 14.如图6所示【解析】根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡，阻力和 阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。所以，连接OA为最长 的力臂1，从A点垂直OA向上施加力，最省力，作力F的示意图。 15.B【解析】物体A水平移动，重力的方向竖直向下，物体在重 力的方向上没有移动距离，重力不做功，故A错误。由图知， n=2,则绳子自由端移动的距离为s=2s物=2×1m=2m,弹簧测 力计的示数为20N,则拉力F=20N,拉力做的功为Wa=Fs= 20N×2m=40J,拉力做功的功率为P=空=0=4W,故B t 10s 正确。绳子自由端移动的速度为0=m物=2×109 ,1m=0.2m/s, W有旺一 故C错误。不计绳和滑轮重，滑轮组的机械效率为刀= 会=。吾所以物体受到的率擦力为X=8%× 2×20N=32N,故D错误。 16.D【解析】此装置为斜面，可以省力，根据功的原理可知，使用 任何机械都不省功，故使用此装置不省功，故A错误。对物体 所做的有用功W有用=Gh=100N×4m=400J,故C错误。总功 -W组=400 ma==50N×10m=5001,机械效率作0-500=80%. 故D正确。额外功W外=W:-W有用=500J-400J=100J,物体 受到的摩擦力乒”处=100】=10N,故B错误。 10m 17510【解析】由7=准=阻物三阻可得F二， 02G_02x40N-5N,P平-F=X2=f×20= 27=2×80% t t t 5N×2×1m/s=10W。 18.20093.75%【解析】由图可知，提起动滑轮的绳子的有效段 数n=4, 绳子自由端移动的距离为s=nh=4×2m=8m, 工人对绳子施加的拉力F为250N, 工人做的总功为W=Fs=250N×8m=2000J, 工人做功的功率为P=平-2000J=20W; t 103 因为不计绳重和摩擦，根据户G+C边可得， 动滑轮的重力为G动=nF-G=4×250N-900N=100N, 不计绳重和摩擦时，B点的绳子能提起物体的最大重力为 G悬大=1500N,此时A点绳子的拉力为FG+C盘= 1500N+100N=400N,因为400N<600N,故A点绳子未断开， 4 故当提起的物体重力G最大=1500N时，该滑轮组的机械效率 最大为=-器影-5 19.【解】(1)由图甲可知，=2，由图乙可知，在1~2s内A被匀速 提升，由图丙可知，12s内拉力F=25N,忽略绳重及摩擦， 拉力为F=(G,+G动，则G动=2F-G2×25N-30N=20N。 (2)由图乙可知，第2s内A上升的速度v=2m/s, 拉力端移动速度为=w=2×2m/s=4ms 第2s内拉力F的功率为P=Fv=25N×4m/s=100W。 (3)忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力F。(F+G动) 则当C处最大拉力为200N时，B处拉力为 Fg=2F。-G=2×200N-20N=380N>300N 当B处最大拉力为300N时，此装置最多能匀速运载货物的重 力为G货物=F。-GF300N-30N=270N 则C处拉力为 Fg=2(F,+G)=2×(300N+20N)=160N<200N 所以当B处最大拉力为300N时，此装置有最大机械效率， 最大机械效率为 G货物h 270N 7Gh+G0h+Gh=270N+20N+30N84.49%。 专题复习卷 16.专题复习卷（一）坐标图像题 1.D 2.B【解析】由图可知，当甲、乙两种液体深度相同时，液体甲产 生的压强大于液体乙产生的压强，由p=Pgh可得，P甲>Pz,故 选B。 3.B【解析】机器人匀速直线运动时的速度为=0.5ms,由图乙 可知此时机器人所提供的推力为F=150N,则水平推力的功率 为P=”_=Fm=150Nx0.5mS=75W,放B正确。 4.B【解析】由图像可知，当m甲=mz=4g时，V甲=2cm3,Vz= 8m则甲，乙两种物质的密度分别为P,=受-温 2gm,P2-学-名品-05g6,用甲，乙两种物质制成质 量相等的两实心物体a和b,放在水中静止后，因P甲>P水pz, 所以，a沉底，b漂浮，故A、D错误；a、b质量相等，重力相同，a 沉底所受浮力小于重力，b漂浮所受浮力等于重力，故b所受浮 力大于a的，故B正确，C错误。 真题圈物理八年级下RJ9G 5.B【解析】当仁1s时，物体处于静止状态，根据二力平衡条件， 此时摩擦力等于拉力为1N,故A错误。由v-t图像可知，在4~ 6s内，物体做匀速直线运动，推力和摩擦力是一对平衡力，大小 相等，即推力等于摩擦力，推力为2N,摩擦力为2N;在2~4s 内，物体做匀加速运动，滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面 的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，在2~4s 内物体受到的摩擦力不变，所以仁3s时物体受到的摩擦力为 2N,故B正确，D错误。=6s时，将F撒掉，物体由于惯性，仍 然会向前运动，故C错误。 6.D【解析】由图可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N,此时圆 柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知G=F=12N,图像中CD 段是圆柱体浸没在水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F'= 4N,则圆柱体受到的最大浮力为F浮=G-F'=12N-4N-8N,故 A错误；圆柱体的体积为=V#= 8N Pxg-1x10'kg/m'x10 N/kg 8×10~m3,圆柱体密度为p=”=G- 12N Vg710NWkg×8x10m=15× 103kg/m3,故B错误；由图可知，圆柱体下降高度为3cm时，下 表面接触水面，下降7cm时，圆柱体刚好浸没水中，则圆柱体刚 好浸没时，下表面到水面的距离是4cm,下表面受到水的压强 为p=pkgh=1×103kgm3×10Nkg ↑FN ×0.04m=400Pa,故C错误；由于 12 A B 圆柱体浸没在水中后，烧杯对桌面 的压力等于烧杯和水的总重力及圆 4-----2 柱体排开水的重力（浮力）之和，则 烧杯对桌面的压力增加量为△F= 03 7 9 h/em F浮=8N,故D正确。 图1 7.>,~5=【解析】从图像中可以看出，0~1内速度在增大， 伞兵（含伞）受到的重力大于阻力；1，~1内速度减小，伞兵（含 伞)受到的重力小于阻力；，~‘内，速度不变，重力等于阻力， 重力不变，阻力不变，运动状态保持不变。 8.0.1100.05【解析】弹簧的弹力大小和弹簧形变量有关，当 弹簧为原长时，没有发生形变，弹力为0N,由图可知弹簧长度 是10cm=0.1m;当弹簧缩短5cm时，由图可知此时弹力大小 为10N,受的压力为10N;由图可知弹力大小为10N时，弹簧 伸长的长度△1=15cm-10cm=5cm=0.05m。 9.13.60.6【解析】由图乙可知，铁块在竖直向上运动时，速 度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作 用；铁块在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩 擦力f和竖直向上的拉力F,根据力的平衡条件可得F=∫+G, 所以铁块受到摩擦力大小仁F-G=3N-2N=1N。铁块在0~6s 内运动的距离s=vt=0.2m/s×6s=1.2m,因此拉力F做的功W= Fs=3N×1.2m=3.6J。拉力做功的功率P=Fv=3N×0.2m/s= 0.6W。 10.【解】(1)由图乙可知，当货物的重力为300N时，滑轮组的机 械效率是75%，不计摩擦与绳重，克服动滑轮重力所做的功是 4额外功，那么这种情况下，工人在10s内将货物匀速提高了