第十二章 简单机械（单元自测基础夯实）-2025-2026学年人教版物理新教材八年级下册章节复习自测卷

第十二章 简单机械 单元自测•基础夯实 建议用时：100分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 1、 单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1．如图所示，物体和弹簧测力计均处于静止状态，物重G=20N，当弹簧测力计和细线的重力不计，且忽略一切摩擦，则弹簧测力计A和B的示数分别为（     ） A．20N，20N B．0N，20N C．20N，0N D．20N，40N 2．考生用黑色墨水签字笔答题时，签字笔相当于（　　） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 3．如图所示的工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．食品夹 C．钢丝钳 D．天平 4．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（     ） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 5．下图所示的是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。关于该装置中的滑轮，下列说法正确的是（　　） A．A为定滑轮，B为动滑轮 B．A、B都属于定滑轮 C．A为动滑轮，B为定滑轮 D．A、B组成的滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向 6．用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承受物重，若不计动滑轮重和摩擦，则提起物体的力就是物重的（　　） A．二倍 B．几倍 C．二分之一 D．几分之一 7．如图所示是用撬棒撬石头的情景，下列关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（   ） A． B． C． D． 8．如图所示，使用定滑轮匀速提升重力为的物体，分别用、、三个不同方向的力，不计绳重和摩擦，关于力的大小关系，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了（　　） A．改变拉力方向 B．减少拉力大小 C．减少物体的重力 D．减少拉力移动的距离 10．如图所示，下列关于定滑轮、动滑轮的说法中错误的是（　　） A．使用定滑轮不能省力，但可以改变施力的方向 B．使用动滑轮最多能省一半力，还能改变施力的方向 C．定滑轮实质上是一个等臂杠杆 D．动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 11．图中，拉力F拉着物体上升了 2m，物体重力为 10N（滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计），则（　　） A．F=5N，F移动了2m B．F=10N，F移动了4m C．F=10N，F 移动了2m D．F=5N，F 移动了4m 12．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等。如果在杠杆两侧钩码下端各增加一个质量相等的钩码，杠杆（　　） A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断 第Ⅱ卷 非选择题 2、 填空题（本大题共12个小题，每空1分，共28分） 13．简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示，汽车上的方向盘相当于___________（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），属于___________（选填“省力”或“费力”）机械。 14．下图所示的是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。当使用辘轳和水桶从井中提水时，对水桶做的功是_____________，对水做的功是_____________，手的拉力所做的功是_____________。（均选填“总功”“有用功”或“额外功”） 15．淮海战役的胜利，是人民群众用小车推出来的。如图是当时群众运粮用的独轮车，它属于______（选填“费力”、“等臂”或“省力”）杠杆，因为独轮车在使用过程中，动力臂______阻力臂（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 16．如图所示，小明用大小为100N、沿竖直方向向上的拉力将重为180N的物体匀速提升2m，用时10s。小明使用该滑轮是为了改变力的_________（选填“大小”或“方向”），此过程中克服物体所受重力做功_________J，拉力做功的功率是_________W。 17．如图所示的是某种塔式起重机，用该起重机搬运建筑材料时，起重机做的有用功是_____________，做的额外功是_____________。（均填序号） ①提起建筑材料做的功　②将挂钩、钢绳、动滑轮等提起做的功　③克服机械之间的摩擦做的功 18．如图所示的是维修工人常用的一种套筒扳手。使用时将金属手柄插入套筒，再将套筒套在需要拧动的螺栓或螺母上，扳动金属手柄使套筒转动，就可以拧动螺栓或螺母了。使用时，套筒扳手相当于一个_______________（选填“滑轮”或“轮轴”）。若想要扳动时更省力，则可以__________________________。 19．如图是小明同学做俯卧撑时的情形。点A为重心，已知小明双手支撑力F为350N，他自身的重力为_______N。 20．汽车在冰雪路面上行驶时，常把轮子安装上防滑链，这是通过增大_________的方法来增大汽车与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂OB时，吊臂属于_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 21．如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是___，若绳重和摩擦不计，动滑轮重小于物重，当分别用F1、F2匀速提起同一物体至同一高度，则F1、F2的大小关系是：F1___F2，（选填“大于”“等于”或“小于”，下同）绳子自由端运动的距离s1____s2，机械效率η甲____η乙。 22．人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆，当手托物件屈肘时，胳膊上的肱二头肌对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。 (1)前臂属于_________杠杆，这种结构的好处是_________。 (2)当将物件抬高时，阻力臂将_________（填“变小”、“变大”或“不变”）。 23．筷子是我国饮食文化的标志之一。如图所示，这是利用筷子夹糕点的场景，此时筷子ABC可看作一个_______杠杆；手离糕点越_____，人夹起糕点所用的力越小。 24．在“探究杠杆平衡条件”实验时，小明发现杠杆开始时静止在如图所示位置，此时杠杆__（填“平衡”或“不平衡”），要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向____调节。实验过程中，每次都使杠杆在水平位置平衡，目的是便于____；经过多次实验得到了杠杆平衡条件，小明多次实验的目的是____。 三、解答题（本题共8小题，共48分） 25．（本题4分）请画出图中力F₁的力臂l₁，以及杠杆受到的阻力F₂。 26．（本题4分）如图所示的是利用羊角锤撬钉子的情景，请在锤柄A点处画出所施加的最小动力F。 27．（本题4分）在图中用线代表绳子，连成最省力的滑轮组。 28．（本题7分）如图所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0.5N）。 (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_____（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，此时正确的操作是向________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是__________。 (2)在图乙中杠杆平衡时，若在A、B两处再各加挂一个相同的钩码，则杠杆的_______（选填“左”或“右”）侧会下降。 (3)如图丙所示，在A′点悬挂4个钩码，在B′点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力的大小为________N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由竖直方向缓慢转动到图中所示方向的过程中，其示数将变大，原因是____________ (4)通过多次实验，可以得到杠杆的平衡条件是__________（用字母表示）。 29．（本题5分）将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放，鸡蛋甲落到地板上，摔烂了；而鸡蛋乙落到一块海绵上，完好无损。这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象。为了进一步探究这种现象，兴趣小组的同学做了一个实验：先后三次让同一个同学骑同一辆自行车，从斜坡上的同一位置由静止开始滑下，每次到达坡底进入同一水平路面时用大小不同的力捏刹车，实验数据如表所示： 实验次数 捏刹车的用力情况 在水平面上滑行的时间 1 较小的力 40s 2 较大的力 17s 3 更大的力 4s (1)分析实验数据可得结论：在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来，作用时间越长，作用力越___________。 (2)生活中这样的例子是很多的，例如人从高处跳到地面上时，膝盖会无意识地弯一下，这是通过增大___________而减小地面对人的冲击力。 (3)下列现象中没有利用缓冲知识的是（　　） A．自行车坐垫上装减震弹簧 B．运动员跳远时跳到沙坑里 C．装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤 D．用撬棒撬石头 30．（本题8分）如图所示，工人用动滑轮提起木箱。如果木箱重，工人用的力内将木箱匀速提高3m，试求： (1)动滑轮对木箱做的功 (2)工人做功的功率 (3)动滑轮的机械效率 31．（本题8分）小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶。 (1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是多大？若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是多少m？ (2)若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多重？ 32．（本题8分）有一种升降座椅，它由滑轮组控制升降，其简化图如图所示。座椅和动滑轮的总重为150N，小华将小明匀速拉高2m，小华拉力为250N。不计摩擦和绳重，求该过程中： (1)小明的重力； (2)拉力做的功； (3)该滑轮组的机械效率。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 简单机械 单元自测•基础夯实 建议用时：100分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 1、 单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1．如图所示，物体和弹簧测力计均处于静止状态，物重G=20N，当弹簧测力计和细线的重力不计，且忽略一切摩擦，则弹簧测力计A和B的示数分别为（     ） A．20N，20N B．0N，20N C．20N，0N D．20N，40N 【答案】A 【详解】甲图弹簧测力计A，物体静止，重力与细线拉力是一对平衡力，所以细线对物体的拉力为20N，根据力的作用是相互的，物体对弹簧测力计挂钩端的拉力也是20N，因此，弹簧测力计A的示数为20N。 乙图弹簧测力计B，两侧物体均静止，每侧细线的拉力都等于物体重力20N，弹簧测力计B的挂钩端受到的拉力为20N，所以其示数也为20N。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．考生用黑色墨水签字笔答题时，签字笔相当于（　　） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 【答案】A 【详解】使用签字笔时，可将笔看作一个杠杆，其支点在笔的上端与手（如虎口）接触处，动力作用在手指握笔处，阻力作用在笔尖。因此，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，所以相当于费力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．如图所示的工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．食品夹 C．钢丝钳 D．天平 【答案】B 【详解】A．核桃夹在使用时，支点在顶端，动力作用在手柄上，阻力作用在夹核桃处。其动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．食品夹在使用时，支点在尾部连接处，动力作用在手夹持的位置，阻力作用在夹食物的前端。其动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．钢丝钳在使用时，支点在中间的转轴处，动力作用在手柄上，阻力作用在钳口处。其动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．天平的实质是等臂杠杆，其动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选 B。 4．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（     ） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 【答案】B 【详解】在图中，滑轮固定在房顶上，位置不随物体的移动而改变，因此这是一个定滑轮。定滑轮的特点是可以改变力的方向，但不省力。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．下图所示的是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。关于该装置中的滑轮，下列说法正确的是（　　） A．A为定滑轮，B为动滑轮 B．A、B都属于定滑轮 C．A为动滑轮，B为定滑轮 D．A、B组成的滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向 【答案】B 【详解】ABC．由图可知，装置中的两个滑轮在使用时轴的位置固定不动，所以都是定滑轮，故AC错误，B正确； D．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力但能改变力的方向，故D错误。 故选B。 6．用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承受物重，若不计动滑轮重和摩擦，则提起物体的力就是物重的（　　） A．二倍 B．几倍 C．二分之一 D．几分之一 【答案】D 【详解】使用滑轮组提起重物时，如果不计动滑轮重和摩擦，与动滑轮相连的绳子有几股，则有几个力共同承担物重，故提起物体用的力就是物体重的几分之一，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．如图所示是用撬棒撬石头的情景，下列关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．该图正确表示了支点O，动力F1和阻力F2的方向均为竖直向下，动力臂l1和阻力臂l2分别是从支点到动力作用线和阻力作用线的垂直距离，故A正确； B．阻力F2是石头对杠杆的力，方向应竖直向下，图中F2方向向上，故B错误； C．动力臂l1和阻力臂l2应为从支点到力的作用线的垂直距离，图中画的不是垂直距离，故C错误； D．动力臂l1和阻力臂l2应为从支点到力的作用线的垂直距离，而不是沿杠杆的长度，故D错误。 故选A。 8．如图所示，使用定滑轮匀速提升重力为的物体，分别用、、三个不同方向的力，不计绳重和摩擦，关于力的大小关系，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可知，图中滑轮的轴的位置固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力，因为物体匀速运动，忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，F1、F2、F3都与物体受到的重力G相等，所以三种拉法所用拉力一样大，即 故ABD错误，C正确。 故选C。 9．如图所示，建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了（　　） A．改变拉力方向 B．减少拉力大小 C．减少物体的重力 D．减少拉力移动的距离 【答案】B 【详解】建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了省力，即减小拉力大小。而改变拉力的方向是定滑轮的作用，减少物体的重力以及减少拉力移动的距离并不是使用动滑轮工作的作用。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．如图所示，下列关于定滑轮、动滑轮的说法中错误的是（　　） A．使用定滑轮不能省力，但可以改变施力的方向 B．使用动滑轮最多能省一半力，还能改变施力的方向 C．定滑轮实质上是一个等臂杠杆 D．动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 【答案】B 【详解】AC．定滑轮本质是等臂杠杆，使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向，故AC正确，不符合题意； BD．动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，故B错误，符合题意；D正确，不符合题意。 故选B。 11．图中，拉力F拉着物体上升了 2m，物体重力为 10N（滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计），则（　　） A．F=5N，F移动了2m B．F=10N，F移动了4m C．F=10N，F 移动了2m D．F=5N，F 移动了4m 【答案】D 【详解】由图可知，这是一个动滑轮，n=2，滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计，则拉力为 绳端移动的距离 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等。如果在杠杆两侧钩码下端各增加一个质量相等的钩码，杠杆（　　） A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断 【答案】B 【详解】设一个钩码重为G，一格的长度为L，在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆左侧力和力臂的乘积为3G×4L=12GL 杠杆右侧力和力臂的乘积为5G×2L=10GL 因为12GL>10GL 所以杠杆不再平衡，杠杆向逆时针方向转动，即左端下沉，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 第Ⅱ卷 非选择题 2、 填空题（本大题共12个小题，每空1分，共28分） 13．简单机械在生活中有很多实际应用。如图所示，汽车上的方向盘相当于___________（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），属于___________（选填“省力”或“费力”）机械。 【答案】 轮轴 省力 【详解】[1][2]汽车上的方向盘由一个大轮（方向盘）和固定在同一转轴上的小轴（转向杆）组成，符合轮轴的结构特点，因此它相当于轮轴。轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，使用轮轴时，动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，因此属于省力机械。 14．下图所示的是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。当使用辘轳和水桶从井中提水时，对水桶做的功是_____________，对水做的功是_____________，手的拉力所做的功是_____________。（均选填“总功”“有用功”或“额外功”） 【答案】 额外功 有用功 总功 【详解】[1][2][3]有用功：为达到目的必须做的功；额外功：不需要但不得不做的功；总功：有用功与额外功之和。当使用辘轳从井中提水时，目的是提水，所以对水做的功是有用功；对桶做的功是额外功；手的拉力所做的功是总功。 15．淮海战役的胜利，是人民群众用小车推出来的。如图是当时群众运粮用的独轮车，它属于______（选填“费力”、“等臂”或“省力”）杠杆，因为独轮车在使用过程中，动力臂______阻力臂（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 省力 大于 【详解】[1][2]独轮车在使用过程中，支点为轮子与地面的接触点，阻力为整车的总重力，动力为人在把手上施加的力，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 16．如图所示，小明用大小为100N、沿竖直方向向上的拉力将重为180N的物体匀速提升2m，用时10s。小明使用该滑轮是为了改变力的_________（选填“大小”或“方向”），此过程中克服物体所受重力做功_________J，拉力做功的功率是_________W。 【答案】 大小 360 40 【详解】[1]图中是动滑轮，动滑轮的特点是可以省力，即改变力的大小，但不改变力的方向。 [2]克服重力做功 [3]动滑轮的绳子段数 ，因此拉力移动的距离 拉力做功 拉力做功的功率 17．如图所示的是某种塔式起重机，用该起重机搬运建筑材料时，起重机做的有用功是_____________，做的额外功是_____________。（均填序号） ①提起建筑材料做的功　②将挂钩、钢绳、动滑轮等提起做的功　③克服机械之间的摩擦做的功 【答案】 ① ②③ 【详解】[1][2]有用功：为了达到目的必须做的功，是对人们有用的功。额外功：并非我们需要但又不得不做的功。①提起建筑材料做的功是有用功；②将挂钩、钢绳、动滑轮等提起做的功和③克服机械之间的摩擦做的功是额外功。 18．如图所示的是维修工人常用的一种套筒扳手。使用时将金属手柄插入套筒，再将套筒套在需要拧动的螺栓或螺母上，扳动金属手柄使套筒转动，就可以拧动螺栓或螺母了。使用时，套筒扳手相当于一个_______________（选填“滑轮”或“轮轴”）。若想要扳动时更省力，则可以__________________________。 【答案】 轮轴 使手的位置远离套筒 【详解】[1]套筒扳手在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴。 [2]轮轴转动时，作用在轮上的力和作用在轴上的力方向相反，沿顺时针扳动套在螺栓上的螺母，则螺母受到螺栓施加的力沿逆时针方向。若想要扳动时更省力，可以使手的位置远离套筒，目的是增大轮半径，从而更省力。 19．如图是小明同学做俯卧撑时的情形。点A为重心，已知小明双手支撑力F为350N，他自身的重力为_______N。 【答案】560 【详解】由图可知，支点为O，双手支撑力F为动力，动力臂为OB，重力为阻力，支点到重力作用线的垂直距离为阻力臂，根据杠杆平衡条件可得 可得 20．汽车在冰雪路面上行驶时，常把轮子安装上防滑链，这是通过增大_________的方法来增大汽车与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂OB时，吊臂属于_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 接触面粗糙程度 费力 【详解】[1]轮子上安装防滑链，增大了接触面的粗糙程度，从而增大了与路面之间的摩擦力。 [2]力臂是支点到力的作用线的距离，如图，根据杠杆原理，吊臂在使用时，动力臂小于阻力臂，因此吊臂属于费力杠杆。 21．如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是___，若绳重和摩擦不计，动滑轮重小于物重，当分别用F1、F2匀速提起同一物体至同一高度，则F1、F2的大小关系是：F1___F2，（选填“大于”“等于”或“小于”，下同）绳子自由端运动的距离s1____s2，机械效率η甲____η乙。 【答案】 乙 大于 小于 大于 【详解】[1]图乙的滑轮随物体一起运动，属于动滑轮。 [2]若绳重和摩擦不计，用F1的力提升重物时，用的是定滑轮，根据定滑轮不省力，故； 用F2的力提升重物时，用的是动滑轮，根据动滑轮能够省一半的力，故 因为动滑轮重小于物重，所以。 [3]提升物体至同一高度h，定滑轮（甲）的绳子自由端移动距离；动滑轮（乙）的绳子自由端移动距离，因此。 [4]绳重和摩擦不计，把同一物体提升至同一高度，则甲乙两滑轮做的有用功相同，定滑轮甲在使用中没有额外功，动滑轮乙在使用中额外功为克服动滑轮重力做的功，根据可知，。 22．人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆，当手托物件屈肘时，胳膊上的肱二头肌对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。 (1)前臂属于_________杠杆，这种结构的好处是_________。 (2)当将物件抬高时，阻力臂将_________（填“变小”、“变大”或“不变”）。 【答案】(1) 费力 省距离 (2)变小 【详解】（1）[1][2]若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，重物作用在手上产生的力是阻力。当屈肘将重物举起时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离。 （2）随着手臂的抬起，支点到阻力作用线的距离变小，阻力臂变小。 23．筷子是我国饮食文化的标志之一。如图所示，这是利用筷子夹糕点的场景，此时筷子ABC可看作一个_______杠杆；手离糕点越_____，人夹起糕点所用的力越小。 【答案】 费力 近 【详解】[1]使用筷子时，支点是A点，动力作用在B点，阻力作用在C点（糕点处）。此时动力臂（AB段）小于阻力臂（AC段），根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆。 [2]根据杠杆平衡条件，阻力（糕点的重力）和阻力臂不变时，手离糕点越近，动力臂（AB段）越长，则所需的动力越小。 24．在“探究杠杆平衡条件”实验时，小明发现杠杆开始时静止在如图所示位置，此时杠杆__（填“平衡”或“不平衡”），要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向____调节。实验过程中，每次都使杠杆在水平位置平衡，目的是便于____；经过多次实验得到了杠杆平衡条件，小明多次实验的目的是____。 【答案】 平衡 右 测量力臂 使结论具有普遍性 【详解】[1]由题意可知，此时杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态。 [2]由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右调节。 [3]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，所以每次都使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。 [4]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性。 三、解答题（本题共8小题，共48分） 25．（本题4分）请画出图中力F₁的力臂l₁，以及杠杆受到的阻力F₂。 【答案】 【详解】力臂为支点O到力的作用线的距离，延长的作用线，从支点作力的作用线延长线的垂线，垂线段的距离为力的力臂；阻力是绳对杠杆的拉力，以绳和杠杆的交点作为力的作用点，沿绳方向作出阻力，如图所示： 26．（本题4分）如图所示的是利用羊角锤撬钉子的情景，请在锤柄A点处画出所施加的最小动力F。 【答案】 【详解】由杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，当动力臂最大时，动力最小，最长的力臂即支点与作用点的连线，连接OA即为最长力臂l，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力F，如图所示： 27．（本题4分）在图中用线代表绳子，连成最省力的滑轮组。 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，就要尽可能多地增加承担重物的绳子段数。对于一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多可以有3段绳子承担重物。从动滑轮的挂钩开始，向上绕过定滑轮的边缘，再向下绕过动滑轮的边缘，如图所示： 28．（本题7分）如图所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0.5N）。 (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_____（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，此时正确的操作是向________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是__________。 (2)在图乙中杠杆平衡时，若在A、B两处再各加挂一个相同的钩码，则杠杆的_______（选填“左”或“右”）侧会下降。 (3)如图丙所示，在A′点悬挂4个钩码，在B′点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力的大小为________N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由竖直方向缓慢转动到图中所示方向的过程中，其示数将变大，原因是____________ (4)通过多次实验，可以得到杠杆的平衡条件是__________（用字母表示）。 【答案】(1) 是 右 便于测量力臂 (2)左 (3) 3 拉力的力臂变小 (4) 【详解】（1）[1][2][3]如图甲所示，杠杆处于静止状态，因此杠杆是平衡状态，但不是水平平衡状态；为了使杠杆水平平衡，由于杠杆此时右端上翘，应将平衡螺母向右调节；保持杠杆水平平衡便于力臂的读取，从而测量力臂。 （2）设每个钩码重力为G，杠杆上每小格长度为l，若在A、B两处下方各加一个钩码，则A端力与力臂乘积为 B端力与力臂乘积为 因为，所以左侧会下降。 （3）[1]根据杠杆的平衡条件可知 所以拉力大小为 [2]将弹簧测力计由竖直方向缓慢转动到图中所示方向的过程中，动力臂会减小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力会增大，示数变大。 （4）通过多次实验可知，杠杆的平衡条件为动力臂乘动力等于阻力臂乘阻力，即。 29．（本题5分）将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放，鸡蛋甲落到地板上，摔烂了；而鸡蛋乙落到一块海绵上，完好无损。这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象。为了进一步探究这种现象，兴趣小组的同学做了一个实验：先后三次让同一个同学骑同一辆自行车，从斜坡上的同一位置由静止开始滑下，每次到达坡底进入同一水平路面时用大小不同的力捏刹车，实验数据如表所示： 实验次数 捏刹车的用力情况 在水平面上滑行的时间 1 较小的力 40s 2 较大的力 17s 3 更大的力 4s (1)分析实验数据可得结论：在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来，作用时间越长，作用力越___________。 (2)生活中这样的例子是很多的，例如人从高处跳到地面上时，膝盖会无意识地弯一下，这是通过增大___________而减小地面对人的冲击力。 (3)下列现象中没有利用缓冲知识的是（　　） A．自行车坐垫上装减震弹簧 B．运动员跳远时跳到沙坑里 C．装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤 D．用撬棒撬石头 【答案】(1)小 (2)力的作用时间 (3)D 【解析】【小题1】由表可知，随着该同学捏刹车的力越大，车子在水平面上滑行的时间越来越短，因此可得出结论，在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来，作用时间越长，作用力越小。 【小题2】由（1）可知，人从高处跳到地面上时，膝盖会无意识地弯一下，这是通过增大作用力的作用时间来减小地面对人的冲击力。 【小题3】A．自行车坐垫上装减震弹簧，弹簧可以压缩，延长人与车座之间的作用时间，减小颠簸冲击，故A不符合题意； B．运动员跳远时跳到沙坑里，沙子松软，能延长落地时间，减小冲击力，故B不符合题意； C．橡胶锤弹性好，撞击时形变大，延长作用时间，减小对地砖的冲击力，故C不符合题意； D．用撬棒撬石头，撬棒是杠杆工具，用来省力或改变力的方向，不是为了延长作用时间或减小冲击力，故D符合题意。 故选D。 30．（本题8分）如图所示，工人用动滑轮提起木箱。如果木箱重，工人用的力内将木箱匀速提高3m，试求： (1)动滑轮对木箱做的功 (2)工人做功的功率 (3)动滑轮的机械效率 【答案】(1)1800J (2)40W (3)75% 【详解】（1）动滑轮对木箱做的功 （2）绳子自由端移动的距离 工人做的总功 工人做功的功率 （3）动滑轮的机械效率 31．（本题8分）小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶。 (1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是多大？若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是多少m？ (2)若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多重？ 【答案】(1)1m (2)20N 【详解】（1）由图可知，这是一个动滑轮，承担物重的绳子段数n=2。在不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，人拉绳子A端的动力F为水桶重力G的一半。根据公式 代入数据得人拉绳子A端的动力是 绳子自由端A移动的距离s是水桶上升高度h的2倍。根据公式 代入数据得 （2）在不计绳重及摩擦，但考虑动滑轮重力G动的情况下，拉力F'的大小为水桶重力G和动滑轮重力G动之和的一半。根据公式 ，将公式变形可得 代入数据得滑轮重是 32．（本题8分）有一种升降座椅，它由滑轮组控制升降，其简化图如图所示。座椅和动滑轮的总重为150N，小华将小明匀速拉高2m，小华拉力为250N。不计摩擦和绳重，求该过程中： (1)小明的重力； (2)拉力做的功； (3)该滑轮组的机械效率。 【答案】(1)600N (2)1500J (3)80% 【详解】（1）由图可知，动滑轮上有3段绳子，根据可知，小明的重力G=nF-G动和座椅=3×250N-150N=600N （2）绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m 拉力做功为W总=Fs=250N×6m=1500J （3）该滑轮组的机械效率 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $