专题05 简单机械+做功和机械能（期中真题分类汇编，广东专用）八年级物理下学期

专题05 简单机械+做功和机械能 2大高频考点概览 考点01 杠杆 考点02 滑轮及滑轮组 考点03 做功和机械能 地 城 考点01 杠杆 一、单选题 1．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示，用扳手拧螺母，力施加在A点时比施加在B点时更容易将螺母拧紧或拧开，这是因为扳手是一个杠杆，力作用在A点时（　　） A．动力臂变长，阻力臂变长 B．阻力臂变短，动力臂不变 C．动力臂不变，阻力臂变短 D．阻力臂不变，动力臂变长 2．(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．划艇船桨 C．托盘天平 D．核桃夹子 3．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（   ） A．羊角锤 B．钢丝钳 C．镊子 D．开瓶器 4．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)如图所示，AB=BC，石头对杠杆的阻力F压，且方向垂直于杠杆。如在D端施加不同方向的外力，用杠杆撬起石头（忽略杠杆的质量）。其中F1和F3沿竖直方向，F2和F4垂直于杠杆，则这些外力（　　）    A．F1最小 B．F3最小 C．F2最小 D．F4最小 5．(24-25八下·广东湛江雷州四校联考·期中)如图所示，下列杠杆在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．自行车手闸 B．取盘子的夹子 C．起瓶器 D．独轮车 A．托盘天平 B．核桃夹 C．食品夹 D．瓶盖起子 7．(24-25八下·广东东莞·期中)公元前400多年，墨子所著《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”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A．  钢丝钳 B．  食品夹 C．  钓鱼竿 D．  筷子 8．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)如图所示的工具中，在使用时与其他三个属于不同类型杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．核桃夹 D．钢丝钳 9．(24-25八下·广东清远连州·期中)如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（  ） A．筷子 B．托盘天平 C．核桃夹 D．瓶起子 二、填空题 10．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图甲所示的是同学们常用的燕尾夹， AB=BC， 当用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，此时夹子可看作___________（省力/费力/等臂）杠杆。如图乙所示，手柄___________（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力，螺纹___________（密/疏）一些的螺丝钉拧起来更省力（螺纹相当于斜坡）。 11．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中___________（A/B/C）点是支点，此模型属于___________（选填“省力”或“费力”）杠杆：在屈肘举起重物过程中，肱二头肌的拉力___________ （不变/变大/变小）。 12．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)搬运砖块的独轮车，车厢和砖块的总重1000N，独轮车有关尺寸如图所示.该独轮车是一个________杠杆，动力F=__________N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是________________________（写出一条即，g=10N/kg）。 三、作图题 13．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)(1)我国传统节日有悬挂灯笼的习俗，请在图中画出灯笼的受力示意图。 (2)如图，请在图中画出杠杆的阻力F2及使杠杆平衡的最小动力F1的示意图。 (3)如图甲所示为汽车沿直线运动的速度-时间（v-t）图像。请在图乙中画出汽车在这段时间内运动的路程-时间（s-t）图像。 14．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)在图中画出力F的力臂并用字母L表示。 15．(24-25八下·广东东莞·期中)如图所示，O点为支点，画出杠杆处于静止状态时的阻力F2以及动力F1的动力臂L1。 16．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)图是用螺丝钳撬图钉的示意图，画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。 四、实验题 17．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每格长度均相等。 (1)当杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了___________，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向___________ （选填“右”或“左”）调节。 (2)如图乙所示，在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0   15.0   1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是___________，本次探究经过多次实验的目的是___________。 (3)如图乙所示，将A、B位置的钩码都向O点靠近相同的距离，杠杆将会___________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 (4)实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图丙所示，他在左侧C点悬挂三个钩码，每个钩码重0.5N，再用弹簧测力计（未画出）在D点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为___________。（选填序号）。 ①2.0N   ②2.5N   ③3.0N   ④3.5N 18．(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)小宁利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”，如图所示： (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量___________； (2)在A 点悬挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在 B点悬挂___________个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C 点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记录测力计的拉力大小；接着改变拉力的方向，使之沿虚线方向向上拉，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是力臂变___________； (3)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是避免偶然性，使实验结论具有___________。 19．(24-25八下·广东清远连州·期中)在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)实验前，小明发现杠杆右端低左端高，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； (2)如图甲所示，B点应该悬挂______个钩码可以使杠杆再次平衡；平衡后，如果在A点、B点各减少一个钩码，则杠杆的______（选填“左”或“右”）端会下沉； (3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉时测力计的示数为______N（每个钩码重0.5N），当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)实验能得到杠杆的平衡条件是______。 20．(24-25八下·广东湛江雷州四校联考·期中)在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆 ___________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________调节（选填“左”或“右”）； (2)要使图乙中杠杆在水平位置平衡，应在a处挂同样的钩码 ___________个； (3)小明同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离；与小组同学交流后，小华同学为了证明他的结论是错误的，如图丙所示，将弹簧测力计由竖直向左转动，仍使杠杆在水平位置静止，则弹簧测力计的示数将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。此实验 ___________（选填“能”或”不能”）说明小明结论是错误的？你的理由是 ___________； (4)而小军同学则利用图丁进行探究实验，测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是 ___________； (5)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 ___________。 A．减小摩擦 B．获取多组实验数据归纳出物理规律 C．多次测量取平均值减小误差 D．使每组数据更准确 21．(24-25八下·广东东莞·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和若干质量相同的钩码。 (1)杠杆静止在如图甲所示位置时，杠杆处于______选填“平衡”或“非平衡”状态，此时应向______选填“左”或“右”调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是______； (2)调节平衡后，在杠杆上A点处挂2个钩码，如图乙所示，则在B点处应挂______个钩码才能使杠杆再次在水平位置平衡，若平衡后在 AB两点各减少1个钩码，则杠杆______选填“左”或“右”端下沉； (3)如图丙所示，用弹簧测力计在B点斜向下拉杠杆，当测力计从b位置转到a位置时杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计数大小将______选填“变大”“变小”或“不变”；在探究过程中，小明在多次实验的目的是______。 22．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，其中杠杆的刻度均匀，每小格为5cm，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)如图甲所示，安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的________（选填“左”或“右”）端翘起。杠杆水平平衡后，在实验过程中________（选填“能”或“不能”）再次调节两侧的平衡螺母。 (2)如图乙所示，小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了3次实验，杠杆水平平衡时记录的数据如表。实验中使杠杆水平平衡是为了便于测量________。分析表格中的实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是________（用表格中的物理量符号表示）。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 3.0 0.20 6.0 0.10 (3)如图丙所示，在杠杆的左端A点处挂4个钩码，而在杠杆的右端B点处用弹簧测力计竖直往下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数________N；；当弹簧测力计由图丙中位置逐渐旋转至虚线位置时，杠杆始终处于水平位置平衡，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 23．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。 （1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）。 （2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量______。 （3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第______格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。 （4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是______。 （5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 五、计算题 24．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示的是小明自制的一把杆秤，O为杆秤提纽，不挂重物和秤碗时，手提提纽，秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.4kg的物体时，需要将秤砣移至B点，才能使秤杆再次水平平衡。已知OA=2cm，OB=4cm。取g=10N/kg，求： (1)秤盘中物体的重力？ (2)秤砣的质量？ (3)若该杆秤的最大测量值为2kg，则秤杆的总长度？ 25．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为51kg，其身体可视为杠杆，A点为重心。（取g=10N/kg） (1)该同学所受重力是多少； (2)求地面对他双手支持力的大小。 26．(24-25八下·广东东莞·期中)工人用一辆独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总质量为100kg，独轮车各部分如图所示，g取10N/kg。求： （1）车斗和泥土的总重力； （2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力。 27．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具。如图所示的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计秤杆自重，当在挂钩处悬挂被称物体后秤杆处于水平平衡状态。已知，秤砣的重力为10N，g取。 (1)求秤砣的质量。 (2)求被称物体的重力。 (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 六、综合题 28．(24-25八下·广东湛江雷州四校联考·期中)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 (1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 ___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。 (2)用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的 ___________点。 (3)设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，小轮转动的距离 ___________m，若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为 ___________N。（不计井绳的粗细和自重） (4)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 ___________（选填“①”或“②”）。 (5)你还知道生活中哪些应用利用了大轮、小轮的应用 ___________。 29．．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)如图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土轻便工具，某次搬运泥土时，车体和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手。图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图，已知：AO=1.2m，C为OB连线上一点，OC=0.3m，OB=1m。 （1）独轮车可看作是一个______ （选填“省力”或“费力”）杠杆。 （2）图乙所示位置时，手需要提供的最小拉力F为______ N；若继续向上拉动，所需最小拉力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向______ （选填“左”或“右”）移。 七、科普阅读题 30．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)阅读材料，回答问题。 变速自行车 如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为杠杆。A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度：L=18cm 后齿轮（7速）   齿数：12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径：D=60cm 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成，前后齿轮半径之比等于齿数之比。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数+后齿数），从而改变车速。表是小明的变速自行车的部分参数； (1)刹车时用力捏刹车闸，是通过增大___________来增大摩擦。 (2)保持链条在后齿轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条调至前齿轮齿数为___________齿更省力。理由是 ___________。 (3)小明调节自行车齿比为45/15，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动___________圈；若小明蹬脚踏转动一圈用时 1s， 则车速为___________m/s。（π取3） (4)小明调节自行车为最大齿比，此时地面对后轮的摩擦力为24N，作用在脚踏上的力至少为___________N； 地 城 考点02 滑轮及滑轮组 一、单选题 1．(24-25八下·广东东莞长安实验中学·期中)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，拉力F最大的是（    ） A． B． C． D． 2．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中)如图所示，小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗。关于该滑轮，下列说法正确的是（    ） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 3．(24-25八下·广东东莞光明中学·期中)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为 50N，滑轮组下端挂有物体B．滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A 相连，此时物体A 在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为 550N，此时物体 B 下降的速度大小为 5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，A所受摩擦力大小为A 重力的十分之一，g取 10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．物体A 所受摩擦力大小为 275N B．物体B的重力大小为 700N C．物体A 移动的速度为 1.5m/s D．物体A 的重力为 250N 4．(23-24八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示装置处于静止状态，不计滑轮重和绳重，如果物体的重力分别为G1和G2，那么G1和G2的关系是（  ） A．G1=G2 B．G1=2G2 C． D．无法判断 二、填空题 5．(24-25八下·广东东莞·期中)如图所示，用力F拉重为400N的木箱在水平地面上做匀速直线运动，木箱受到的摩擦力为200N，则方向为水平向___________；若木箱匀速运动了3m，则拉力F移动的距离为___________m，拉力F为___________N。（不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦） 6．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)工人用如图所示的滑轮组提升货物，已知货物重350N，每个滑轮重50N， 若物体在 10s内被提升了6m， 不计绳重和摩擦，则拉力F是___________N，绳自由端移动的速度是___________m/s； 若工人重600N， 在不借助其他物体时，工人能提升的最大重物为___________N。 7．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，使用这种滑轮的目的是改变施力的________；图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点О的距离变______（大/小）一些；图丙，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄__________（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力。 8．(24-25八下·广东东莞宏远外国语学校·期中)如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力F匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则物体在水平方向移动的速度为______m/s，绳子自由端移动的速度为______m/s，此物体受到的摩擦力为______N。（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦） 9．(24-25八下·广东肇庆某校·)如图所示，滑轮重5N，用10N的水平拉力F拉着物体G在水平桌面上做匀速直线运动，则物体G与水平桌面的摩擦力大小为_____N，若物体G在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是_____m/s，不计绳重和摩擦。 10．(24-25八下·广东肇庆四会肇庆华赋实验学校·期中)如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了1m，该滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为______N，拉力移动的距离为______m。 11．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中)位于肇庆市高要区蛟塘镇和高明区更合镇交界处的广湛高铁珠三角枢纽机场站现场，数百台重型设备正火力全开，加紧施工。钻机蓄势待发、起重机铁臂挥舞、台车吊机加紧作业、土方车来回穿梭……目之所及皆是火热的施工场景。如图所示，大型吊车是重要施工机械，发挥了不可替代的重要作用。 (1)吊臂前端装有滑轮组，能改变拉力方向的是______滑轮； (2)吊车装有很多车轮，可以______（选填“增大”或“减小”）压强；沉重的吊车底盘可以降低______，增加稳定性； (3)吊起的物体受到重力作用，重力的方向是______的；吊车的吊臂在2min内匀速提升了6m，则吊臂的速度为______m/s。 三、作图题 12．(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)(1)如图所示，小车在水平面上受到作用于A点的与水平面成30°角的斜向右上方100 N的拉力，请在图中画出小车受到的拉力的示意图； (2)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，请在图中画出最省力的绕绳方法； (3)如图所示，长方体重力为20N，请在图中画出F1的力臂和长方体所受重力的示意图 13．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)在图中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，人用力往下拉绳使重物升起。 14．(24-25八下·广东清远连州·期中)(1)在1图中画出反射光线和折射光线，并标出反射角的度数。 (2)画出2图中力F的力臂并用字母l表示。 (3)如3图所示，地面上的小明利用滑轮组提升重物，请画出绳子的绕法。 (4)在4图中画出木块所受重力和木块对斜面压力的示意图。 14．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)通过如图所示的滑轮组，用向下的300N的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳子的绕法。 15．(24-25八下·广东东莞宏远外国语学校·期中)按下列要求作图： (1)如甲所示，活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点，请在图中画出B点向上运动时所受的阻力和作用在手柄A点的最小动力及的力臂。 (2)如图所示，重5N的物体静止在斜面上，请在图中画出物体所受重力和斜面所受压力的示意图。 (3)如图所示，请画出人站在地面上利用滑轮组拉起重物时最佳的绕绳方法。 16．(24-25八下·广东茂名茂南部分学校·期中) (1)如图甲所示，画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 (2)如图乙所示，画出此杠杆受到的阻力F2和使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。 (3)如图丙所示，请画出静止在斜面上的物体的受力示意图。 17．(24-25八下·广东肇庆四会肇庆华赋实验学校·期中)(1)如图所示，乒乓球漂浮在水面，请在O点画出乒乓球受到的重力G的示意图； (2)如图所示，轻杆OB以O点为轴静止，请画出动力臂和阻力臂； (3)如图所示，要想用最小的力将汽车拖出来，请给滑轮组绕绳。 18．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中) (1)请在题图画出静止在斜面上的物体对斜面压力的示意图； (2)请在题图中画出滑轮组最省力的绕法； (3)如题图，O是支点，用力竖直向上拉杠杆，请画出物体的重力G和的力臂。 19．(24-25八下·广东东莞光明中学·期中) (1)飞行的球重力为5N，画出它所受重力的示意图。 (2)如图所示为轻质杠杆，o为支点，在B点处挂一个重物，请画出使杠杆在如图所示位置平衡时的最小动力F的示意图及力臂L； (3)按要求给滑轮组绕线。 四、计算题 20．(24-25八下·广东清远连州·期中)如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（g=10N/kg）求： (1)该滑轮组有几段绳子吊着动滑轮； (2)绳子自由端移动的距离及速度； (3)工人所用拉力F。 21．(24-25八下·广东茂名茂南部分学校·期中)如图甲，为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒，在起重机左边配有一个重物 ，已知AB=1m，BC=2m，CD=9m。现用起重机把货物匀速提起，不计绳重、摩擦和起重机本身重力，g取10N/kg。 (1)起重机可吊起货物的最大质量是多少？ (2)起重机吊臂前端的滑轮组如图乙所示（不考虑起重机倾倒），已知每个滑轮重力为2000N，若要匀速提起第（1）问中的货物，则拉力F是多少？ (3)若绳子以0.1m/s的速度匀速收紧，则3min内可以把货物提升多高？ 22．(24-25八下·广东东莞宏远外国语学校·期中)质量为70kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组绳端的拉力随货物重力变化的图象如图乙，不计摩擦及绳重（g取10N/kg）。求： (1)求动滑轮受到的重力。 (2)该工人竖直向下拉绳子运送货物时，最多能拉起质量是多少千克的物体？ 23．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中)如图所示，小美用120N的拉力，通过滑轮组使重力为200N的物体以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和滑轮摩擦，g取10N/kg，求： (1)绳子自由端在5s内移动的距离； (2)动滑轮的重力。 五、综合题 24．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产，如杠杆、滑轮、轮轴（g=10N/kg）。 (1)我国古代劳动人民提升重物或移动重物常用到滑轮组，如图甲、乙是用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组，分别将同一物体提升相同的高度，绳子自由端移动的距离分别为， 则=___________；丙图是利用滑轮组水平匀速拉动物体A，请在图中画出最省力的绳子绕法___________。 (2)如图丁所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境，其简化结构图如图戊所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，已知每块大理石的重力为280N， 吊筐的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看作___________ （选填“轮轴”或“滑轮”）： ②一位工匠的最大推力为400N， 在某次工作中，该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m； 在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起___________块大理石。 (3)桔槔（杠杆）是中国古代一项伟大的发明。如图己是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，O为支点且OA=3OB。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。桶重20N， 桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时，己向下拉杆的力为F，装满水后，水和桶总重为200N， 向上提桶的力仍为F， 则F=___________N；配重石块质量为___________kg。 地 城 考点03 做功和机械能 一、单选题 1．(24-25八下·广东江门·期中)某次篮球落地后的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（    ） A．篮球在整个过程中机械能守恒 B．篮球经过B、E两点时，动能可能相等 C．篮球第一次反弹后到达最高点D时，速度为0 D．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等 2．(24-25八下·广东江门·期中)下面四个实例中，人对物体做了功的是（    ） A．汽车未被推动 B．拉动沙袋上升 C．提着滑板水平前行 D．搬而未起 二、填空题 3．(24-25八下·广东江门·期中)2025 年央视春晚《秧 BOT》震撼来袭，一群穿花袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢抛出，这说明力可以改变物体的____________，手绢向上运动时动能转化为___________能。机器人静止站在舞台上时，重力与支持力是一对____________力（选填“平衡”或“相互作用”）。 4．(24-25八下·广东江门·期中)如图甲，物体受到方向不变的水平拉力F作用，在粗糙水平面上向右运动。F的大小随时间t变化的关系图像如图乙，物体的运动速度v随时间t变化的关系图像如图丙。由图像可知：当t＝1s时，物体受到的摩擦力为________N；在0～2s内，物体所受合力为________N；在2～3s内，拉力F做的功为________J。 5．(23-24八下·广东江门怡福中学·期中)小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为______J，推力做功的功率为______W，重力做功为______J。 三、实验题 6．(24-25八下·广东江门·期中)如图所示是某实验小组做“探究物体的动能大小与哪些因素有关”实验的场景。 (1)该实验小组探究的是__________（选填“小球”或“木块”）的动能大小与__________的关系，将同一小球从斜面不同高度处由静止释放的目的是_______； (2)实验中通过________来反映动能的大小，这种研究方法叫做__________法； (3)若水平面光滑，则该实验________（选填“能”或“不能”）完成，原因是_______； (4)若要继续探究“物体动能的大小与质量的关系”，则还应补充的实验器材是_______。 四、计算题 7．(24-25八下·广东江门·期中)如图所示为某品牌航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢，如表是它的部分技术参数，该无人机以最大速度竖直向上匀速移动40m。（g取10N/kg） 求： 总质量（含电池及桨） 900g 四脚着地总面积 10cm2 最大上升速度 8m/s 最大水平飞行速度 21m/s 最大速度上升时受到的空气阻力 1N 最长飞行时间 约46 min (1)该无人机匀速向上飞行的时间； (2)升力做的功； (3)升力做功的功率。 8．(23-24八下·广东江门·期中)新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐，某新能源汽车质量为1400kg，汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶7min，行驶过程中受到的阻力为1000N。g取10N/kg。求： （1）汽车受到的重力； （2）在上述行驶过程中，汽车牵引力做的功是多少； （3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。 五、综合题 9．(23-24八下·广东东莞东华中学·月考)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 (1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 ___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。 (2)用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的 ___________点。 (3)设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，小轮转动的距离 ___________m，若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为 ___________N。（不计井绳的粗细和自重） (4)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 ___________（选填“①”或“②”）。 (5)你还知道生活中哪些应用利用了大轮、小轮的应用 ___________。 10．(24-25八下·广东江门·期中)2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），从上海顺利起飞，历时2h到达北京，完成了首次商业载客飞行。图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的示意图，下表是飞机的部分技术参数。 最大起飞质量 72.5 t 客舱内气压 80 kPa 巡航速度 920 km/h 发动机巡航推力 (1)已知上海到北京的航程为1178 km，则C919由上海飞往北京的平均速度为________km/h； (2)C919喷气式客机通过飞机发动机向后喷射高速气流来产生向前的推力，使飞机前进， 这是因为___________； (3)在__________（选填“逆风”或“顺风”）时，飞机更容易起飞；飞机加速升空时，升力_____重力（选填“大于”“等于”或“小于”），动能__________，重力势能________（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”）（不考虑飞机质量的变化）； (4)C919完成起飞后，会进入万米高空进入续航状态以减少阻力和油耗。此时飞机维持此高度并保持匀速飞行，此时，机舱外气压大约为25 kPa，飞机上一透视窗（面积约为800 cm2）承受内、外气体的压力差约为__________N；假设客舱内“呼吸系统”使得舱内气压保持在标准大气压，则对飞机机身耐压能力的要求__________（选填“更高”或“更低”）； (5)飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼弦线与相对气流的夹角），飞机飞行时的升力大小除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关呢？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型等器材，按图甲所示的方式进行实验，处理相关数据得到升力与迎角的关系，如下图乙； 若某飞机以500 km/h和800 km/h的速度沿水平方向做匀速直线飞行时的对应迎角分别为θ1和θ2（θ1、θ2均小于15°），则θ1______θ2（选填“＞”“＜”或“＝”）。 四、科普阅读题 11．(23-24八下·广东梅州兴宁一中·期中)阅读短义，回答问题。 我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统出太阳能电池提供能量，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。 飞行高度/km 20 40 50 80 100 探测范围半径/km 194 347 414 589 695 飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。 表二： 平流层风速v/（m·s-1） 0 10 20 30 40 空气阻力f/N 0 90 360 810 1440 （1）下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是( ) A．孔明灯       B．飞机       C火箭       D．风筝 （2）飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将_______，探测范围将___________；（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若飞艇的气囊体积为3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为__________N，平流层空气密度取0.06kg/m3； （4）若飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从飞艇上掉下，随后飞艇将_________（填运动情况），设空气密度保持不变旦不考虑空气阻力的变化； （5）飞艇推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，由表二可知阻力与速度的关系为；当飞艇推进器的功率为2.025×104W，且飞艇悬停时，此时平流层风速为_________m/s。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 简单机械+做功和机械能 2大高频考点概览 考点01 杠杆 考点02 滑轮及滑轮组 考点03 做功和机械能 地 城 考点01 杠杆 一、单选题 1．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示，用扳手拧螺母，力施加在A点时比施加在B点时更容易将螺母拧紧或拧开，这是因为扳手是一个杠杆，力作用在A点时（　　） A．动力臂变长，阻力臂变长 B．阻力臂变短，动力臂不变 C．动力臂不变，阻力臂变短 D．阻力臂不变，动力臂变长 【答案】D 【详解】由图可知，力作用在A点时动力臂比在B点长，而阻力和阻力臂不变，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．划艇船桨 C．托盘天平 D．核桃夹子 【答案】B 【详解】杠杆根据动力臂和阻力臂的大小关系可分为三类：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故A不符合题意； B．划艇船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故B符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；故C不符合题意； D． 核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故D不符合题意。 故选B。 3．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（   ） A．羊角锤 B．钢丝钳 C．镊子 D．开瓶器 【答案】C 【详解】A．当用羊角锤拔钉子时，支点是锤头与木头的接触点，动力作用在手柄上，阻力是钉子与木头的摩擦力。此时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．钢丝钳用于剪断钢丝或电线，动力作用在手柄上，阻力在钳口。动力臂远大于阻力臂，因此是省力杠杆，故B不符合题意； C．镊子用于夹取细小物体，动力作用在镊子的中部，阻力在尖端。动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，故C符合题意； D．开瓶器用于开启瓶盖，支点在瓶盖边缘，动力作用在手柄上，阻力是瓶盖的阻力。动力臂远大于阻力臂，因此是省力杠杆，故D不符合题意。 故选 Ｃ。 4．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)如图所示，AB=BC，石头对杠杆的阻力F压，且方向垂直于杠杆。如在D端施加不同方向的外力，用杠杆撬起石头（忽略杠杆的质量）。其中F1和F3沿竖直方向，F2和F4垂直于杠杆，则这些外力（　　）    A．F1最小 B．F3最小 C．F2最小 D．F4最小 【答案】D 【详解】动力的方向向上时，以为A支点，有两个力F3、F4，力F4的方向与AD杠杆垂直，动力臂为AD的长度，力F3的方向竖直向上，此时动力臂长度小于AD的长度；动力的方向向下时，以C为支点，有F1，F2两个力可选择，力F2的方向与AD杠杆垂直，动力臂为CD的长度，力F1的方向竖直向下，此时动力臂长度小于CD的长度，因为AD>CD，由杠杆平衡可知，其他条件相同时，动力臂越长，动力越小，所以F4动力最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．(24-25八下·广东湛江雷州四校联考·期中)如图所示，下列杠杆在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．自行车手闸 B．取盘子的夹子 C．起瓶器 D．独轮车 【答案】B 【详解】A．自行车手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．取盘子的夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 6．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。下列生产和生活中的杠杆在正常使用时与筷子属于同一类型的是（　　） A．托盘天平 B．核桃夹 C．食品夹 D．瓶盖起子 【答案】C 【详解】A．筷子在使用的过程中动力臂小于阻力臂是费力杠杆，托盘天平的动力臂与阻力臂相等，属于等臂杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．食品夹的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 7．(24-25八下·广东东莞·期中)公元前400多年，墨子所著《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”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A．  钢丝钳 B．  食品夹 C．  钓鱼竿 D．  筷子 【答案】A 【详解】A．根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 8．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)如图所示的工具中，在使用时与其他三个属于不同类型杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．核桃夹 D．钢丝钳 【答案】A 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； C．核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 所属的杠杆类型与其他三个不同的工具是A。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．(24-25八下·广东清远连州·期中)如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（  ） A．筷子 B．托盘天平 C．核桃夹 D．瓶起子 【答案】A 【详解】A．筷子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．托盘天平使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．瓶起子使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 二、填空题 10．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图甲所示的是同学们常用的燕尾夹， AB=BC， 当用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，此时夹子可看作___________（省力/费力/等臂）杠杆。如图乙所示，手柄___________（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力，螺纹___________（密/疏）一些的螺丝钉拧起来更省力（螺纹相当于斜坡）。 【答案】 等臂 粗 密 【详解】[1]由图甲知，用力按住C点打开夹子时，AC是绕着B点转动的，可把B点看作支点，C点受到的力是动力，A点受到的力是阻力，由题意知AB=BC，即动力臂等于阻力臂，所以是等臂杠杆。 [2]如图乙知，螺丝刀在作用时相当于轮轴，手柄相当于动力臂，作用在手柄上的力是动力，据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，使用手柄粗一些的螺丝刀，相当于增大动力臂，可以减少动力，即更省力。 [3]螺丝钉的螺纹的作用相当于斜面，螺纹密一些的螺丝钉，相当于在斜面的高度不变时，增大斜面的长度，起到省力的作用。 11．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中___________（A/B/C）点是支点，此模型属于___________（选填“省力”或“费力”）杠杆：在屈肘举起重物过程中，肱二头肌的拉力___________ （不变/变大/变小）。 【答案】 C 费力 变小 【解析】【小题1】[1][2][3]由题可知，“肱二头肌在牵引下绕着肘关节转动”，那么转动的轴心（支点）就是肘关节，即图中的C点；此模型属于费力杠杆，从 C 到 A（动力臂）比从 B 到 C（阻力臂）短，因为肌肉附着点靠近关节，而手在远端，即动力臂小于阻力臂；初始状态：前臂水平，阻力臂最大，屈肘时，重物向肩膀靠近，阻力臂（支点到重力作用线的垂直距离）逐渐变小。在平衡时，动力臂（肌肉力臂）基本不变（肌肉附着点与关节的距离方向变化不大），阻力臂减小，所以肌肉拉力变小。 12．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)搬运砖块的独轮车，车厢和砖块的总重1000N，独轮车有关尺寸如图所示.该独轮车是一个________杠杆，动力F=__________N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是________________________（写出一条即，g=10N/kg）。 【答案】 省力 200 手向后移动（或砖往前移动） 【详解】[1]由图可知，独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以该独轮车是省力杠杆。 [2]根据杠杆平衡条件可得FL1＝GL2，即F×1.5m＝1000N×0.3m 解得F＝200N。 [3]已知车厢和砖头所受的总重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，增大动力臂(即手向后移动)或减小阻力臂(即重物向前移动)，能减小动力，更省力。 三、作图题 13．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)(1)我国传统节日有悬挂灯笼的习俗，请在图中画出灯笼的受力示意图。 (2)如图，请在图中画出杠杆的阻力F2及使杠杆平衡的最小动力F1的示意图。 (3)如图甲所示为汽车沿直线运动的速度-时间（v-t）图像。请在图乙中画出汽车在这段时间内运动的路程-时间（s-t）图像。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可知，灯笼挂在天花板上，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力，故过灯笼重心分别作出力的示意图，标上对应的符号，如下图所示： （2）由题可知，杠杆在图示位置平衡，阻力为物体对杠杆的拉力，大小为重力大小，方向竖直向下，由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，要使动力最小，需使动力臂最大，故连接OA即为最大动力臂，然后过A作OA的垂线，为动力作用线，由于重力竖直向下，所以动力应沿动力作用线向上，如下图所示： （3）由图甲可知，汽车在0-3s以2m/s的速度做匀速直线运动，3-5s速度为零，即处于静止状态，5-8s又以3m/s的速度做匀速直线运动，故汽车在这段时间内的路程-时间（s-t）图像如下图所示： 14．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)在图中画出力F的力臂并用字母L表示。 【答案】 【详解】延长力F的作用线，再由O向其作垂线，图中L表示的就是该力的力臂，如图所示： 15．(24-25八下·广东东莞·期中)如图所示，O点为支点，画出杠杆处于静止状态时的阻力F2以及动力F1的动力臂L1。 【答案】 【详解】杠杆处于静止状态时的阻力F2为绳子对它向下的拉力，方向沿绳子向下；由支点向动力作用线作垂线，垂线端即为动力F1的动力臂L1，故作图如下： 16．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)图是用螺丝钳撬图钉的示意图，画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。 【答案】 【详解】延长动力F1的作用线，作O点向F1的作用线画垂线，垂线段就是动力的力臂l1，阻力F2作用在B点，方向垂直于地面向下，O点到F2作用线的垂线段即为阻力臂l2，如图所示： 四、实验题 17．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每格长度均相等。 (1)当杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了___________，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向___________ （选填“右”或“左”）调节。 (2)如图乙所示，在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0   15.0   1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是___________，本次探究经过多次实验的目的是___________。 (3)如图乙所示，将A、B位置的钩码都向O点靠近相同的距离，杠杆将会___________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 (4)实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图丙所示，他在左侧C点悬挂三个钩码，每个钩码重0.5N，再用弹簧测力计（未画出）在D点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为___________。（选填序号）。 ①2.0N   ②2.5N   ③3.0N   ④3.5N 【答案】(1) 平衡 方便测量力臂 右 (2) 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 结论具有普遍性 (3)左端下沉 (4)②③④ 【详解】（1）[1]当杠杆静止或匀速转动时处于平衡状态，如图甲所示，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]如图甲所示，杠杆左低右高，所以实验时应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，此时力臂与标尺重合，便于测量力臂。 （2）[1]由表格中数据知，第一组数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm 第二组数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm 第三组数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm 可得杠杆的平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即 [2]该实验测多组数据的目的是为了避免偶然性，使得出的结论具有普遍性。 （3）如图乙，此时杠杆平衡，设每个钩码重为G，每格长为L，故有2G×3L=3G×2L，将A、B位置的钩码都向O点靠近相同的距离，高靠近的距离为L′，则左端力和力臂的乘积为2G×(3L-L′)=6GL-2GL′ 右端力和力臂的乘积为3G×(2L-L′)=6GL-3GL′ 可见，左端力和力臂的乘积较大，所以左端下沉。 （4）由题意可得，当作用在D点的拉力与杠杆垂直，力的方向竖直向上时，根据杠杆平衡条件可知， 代入数据可得，此时拉力为 当拉力不与杠杆垂直时，拉力力臂变小，拉力变大，所以F值需要大于或等于2.5N，故2.5N、3.0N、3.5N均可能。 18．(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)小宁利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”，如图所示： (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量___________； (2)在A 点悬挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在 B点悬挂___________个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C 点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记录测力计的拉力大小；接着改变拉力的方向，使之沿虚线方向向上拉，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是力臂变___________； (3)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是避免偶然性，使实验结论具有___________。 【答案】(1) 右 力臂 (2) 6 变大 短 (3)普遍性 【详解】（1）[1][2]杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡时，力臂正好在杠杆上，便于测量力臂。 （2）[1]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件得4G×3L=FB×2L 解得FB=6G，需在B点悬挂6个钩码。 [2][3]若拉力向右倾斜时，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，测力计的读数变大。 （3）探究杠杆的平衡条件需要测量多组数据，其目的是避免偶然性，使结论具有普遍性。 19．(24-25八下·广东清远连州·期中)在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)实验前，小明发现杠杆右端低左端高，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； (2)如图甲所示，B点应该悬挂______个钩码可以使杠杆再次平衡；平衡后，如果在A点、B点各减少一个钩码，则杠杆的______（选填“左”或“右”）端会下沉； (3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉时测力计的示数为______N（每个钩码重0.5N），当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)实验能得到杠杆的平衡条件是______。 【答案】(1) 左 水平 (2) 3 左 (3) 3 变大 (4)F1L1=F2L2 【详解】（1）[1]杠杆右端低左端高，说明杠杆的重心在支点右侧，要使杠杆平衡，应将右端的平衡螺母向左调节，通过改变杠杆重心的位置，使杠杆在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，支点到力的作用线的距离就是力臂，便于从杠杆上直接读出力臂的长度，同时也能消除杠杆自重对平衡的影响。 （2）[1]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格的长度为L。由图甲可知，A点挂 4 个钩码，力臂为3L，B点力臂为4L。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可得 4G×3L=F2×4L，解得F2=3G，即B点应悬挂3个钩码。 [2]平衡后，在A点、B点各减少一个钩码，此时A点的力和力臂的乘积为 3G×3L=9GL，B点的力和力臂的乘积为2G×4L=8GL。因为9GL＞8GL，所以杠杆的左端会下沉。 （3）[1]由图乙可知，左侧A点挂4个钩码，每个钩码重0.5N，总重力为 4×0.5N=2N，力臂为3L；C处力臂为2L。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可得 2N×3L=F×2L，解得F=3N，即弹簧测力计的示数为3N。 [2]当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的方向不再与杠杆垂直，力臂会变小。由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，要保持杠杆平衡，拉力需要变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 （4）通过多次实验，分析记录的数据可以得出，杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。 20．(24-25八下·广东湛江雷州四校联考·期中)在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆 ___________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________调节（选填“左”或“右”）； (2)要使图乙中杠杆在水平位置平衡，应在a处挂同样的钩码 ___________个； (3)小明同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离；与小组同学交流后，小华同学为了证明他的结论是错误的，如图丙所示，将弹簧测力计由竖直向左转动，仍使杠杆在水平位置静止，则弹簧测力计的示数将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。此实验 ___________（选填“能”或”不能”）说明小明结论是错误的？你的理由是 ___________； (4)而小军同学则利用图丁进行探究实验，测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是 ___________； (5)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 ___________。 A．减小摩擦 B．获取多组实验数据归纳出物理规律 C．多次测量取平均值减小误差 D．使每组数据更准确 【答案】(1) 是 右 (2)1 (3) 变大 能 见解析 (4)没有考虑杠杆自身重力对实验的影响 (5)B 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，处于平衡状态。由图甲知道，此时杠杆静止，是平衡状态。 [2]杠杆平衡调节原则是：右低将平衡螺母左调，左低将平衡螺母右调。由图甲知道，左侧低一些，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能水平平衡。 （2）设杠杆一格长度为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件知道， 解得n=1。 （3）[1]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件，可知弹簧测力计的拉力变大。 [2][3]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，弹簧测力计的拉力变大，动力变大，支点到动力作用点的距离不变，阻力和支点到阻力作用点的距离也不变，因此这个实验能说明小明的结论错误。 （4）丁图小军没有考虑杠杆自身重力对实验的影响，故测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。 （5）本实验多次测量的目的主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，避免实验结论的偶然性和特殊性，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 21．(24-25八下·广东东莞·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和若干质量相同的钩码。 (1)杠杆静止在如图甲所示位置时，杠杆处于______选填“平衡”或“非平衡”状态，此时应向______选填“左”或“右”调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是______； (2)调节平衡后，在杠杆上A点处挂2个钩码，如图乙所示，则在B点处应挂______个钩码才能使杠杆再次在水平位置平衡，若平衡后在 AB两点各减少1个钩码，则杠杆______选填“左”或“右”端下沉； (3)如图丙所示，用弹簧测力计在B点斜向下拉杠杆，当测力计从b位置转到a位置时杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计数大小将______选填“变大”“变小”或“不变”；在探究过程中，小明在多次实验的目的是______。 【答案】(1) 平衡 右 避免杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂 (2) 3 右 (3) 变小 寻找普遍规律 【详解】（1）[1]实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆在如图甲所示的位置静止，这时杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆右高左低，接着应把杠杆两端的平衡螺母向右调节，使杠杆在不挂钩码时，处于水平位置平衡。 [3]杠杆水平平衡，重力的作用线过支点，挂钩码后，动力臂和阻力臂可直接在杠杆上读出，因此目的是避免杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂。 （2）[1]设一个钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知：2G×3L=nG×2L 解得n=3，所以需在B点挂3个相同的钩码。 [2]在A、B两点各减少1个钩码，左侧变为G×3L=3GL 右侧变为2G×2L=4GL 4GL大于3GL，故杠杆右端下沉。 （3）[1]如图丙所示，保持B点不变，若拉力从b位置转到a位置时，此时F的力臂变长，根据杠杆的平衡条件，可知，当阻力和阻力臂不变时，动力臂变长，动力变小，弹簧测力计数大小将变小。 [2]该实验是探究杠杆的平衡条件，实验中测量多组数据，是为了寻找普遍性规律。 22．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，其中杠杆的刻度均匀，每小格为5cm，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)如图甲所示，安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的________（选填“左”或“右”）端翘起。杠杆水平平衡后，在实验过程中________（选填“能”或“不能”）再次调节两侧的平衡螺母。 (2)如图乙所示，小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了3次实验，杠杆水平平衡时记录的数据如表。实验中使杠杆水平平衡是为了便于测量________。分析表格中的实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是________（用表格中的物理量符号表示）。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 3.0 0.20 6.0 0.10 (3)如图丙所示，在杠杆的左端A点处挂4个钩码，而在杠杆的右端B点处用弹簧测力计竖直往下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数________N；；当弹簧测力计由图丙中位置逐渐旋转至虚线位置时，杠杆始终处于水平位置平衡，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 左 不能 (2) 力臂 (3) 3 变大 【详解】（1）[1]根据平衡螺母的调节规律可知，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始左端翘起。 [2]平衡螺母只能在实验前调节，调节杠杆平衡后，在接下来的实验过程中不能再通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1] 杠杆水平平衡，力臂在杠杆上，便于测出力臂。 [2]分析表格中的数据可得，第一次实验中 第二次实验中 第三次实验中 故可得出杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即 （3）[1]根据杠杆平衡原理 [2]根据杠杆的平衡条件分析，当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时，钩码的重力不变，其阻力臂不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在转动到虚线过程逐渐减小，动力F逐渐变大，即弹簧测力计的示数将逐渐变大。 23．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。 （1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）。 （2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量______。 （3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第______格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。 （4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是______。 （5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 平衡 力臂 2 避免结论的偶然性，得出普遍规律 变大 【详解】（1）[1]因杠杆静止，故此时杠杆处于平衡状态。 （2）[2]调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂。 （3）[3]若杠杆在水平位置平衡，则此时杠杆左端力为2G，力臂为3，杠杆右端力为3G，则由杠杆原理可知，此时右端力臂为2，即需挂在杠杆O点右侧第2格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。 （4）[4]实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，可以对多组数据进行分析，避免结论的偶然性，得出普遍规律。 （5）[5]弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，动力臂变小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆原理可知，动力变大，即弹簧测力计示数变大。 五、计算题 24．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示的是小明自制的一把杆秤，O为杆秤提纽，不挂重物和秤碗时，手提提纽，秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.4kg的物体时，需要将秤砣移至B点，才能使秤杆再次水平平衡。已知OA=2cm，OB=4cm。取g=10N/kg，求： (1)秤盘中物体的重力？ (2)秤砣的质量？ (3)若该杆秤的最大测量值为2kg，则秤杆的总长度？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由 G = mg 得，物体质量为 0.4 kg，取 g = 10 N/kg，秤盘中物体的重力G物= 0.4 kg × 10 N/kg = 4 N （2）设秤砣质量为 m，秤砣挂在 B 点(距支点 O 的距离为 OB = 4 cm)，物体挂在 A 点(距支点 O 的距离为 OA = 2 cm)。根据杠杆平衡条件，即(mg) × OB = G物× OA。代入数值m × 10 N/kg × 4 cm = 4 N × 2 cm，解得秤砣的质量m = 0.2 kg。 （3）若最大测量值为 2 kg，则此时物体最大重力 设秤杆OA距离仍为 2cm，秤砣的重力 根据杠杆平衡条件代入数据可得 解得l1=20cm，故整根秤杆总长为2cm + 20cm = 22cm。 25．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为51kg，其身体可视为杠杆，A点为重心。（取g=10N/kg） (1)该同学所受重力是多少； (2)求地面对他双手支持力的大小。 【答案】(1)510N (2)300N 【详解】（1）该同学所受重力 （2）由图可知，动力臂 阻力臂， 由杠杆平衡条件得 地面对双手的支持力 26．(24-25八下·广东东莞·期中)工人用一辆独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总质量为100kg，独轮车各部分如图所示，g取10N/kg。求： （1）车斗和泥土的总重力； （2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力。 【答案】（1）1000N；（2）200N 【详解】解：（1）车斗和泥土的总质量为100kg， 车斗和泥土的总重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N （2）由图可知，独轮车重力G的力臂为0.3m，动力F的力臂为1.5，根据杠杆平衡条件可得GLG=FLF，则 答：（1）车斗和泥土的总重力为1000N； （2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力为200N。 27．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具。如图所示的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计秤杆自重，当在挂钩处悬挂被称物体后秤杆处于水平平衡状态。已知，秤砣的重力为10N，g取。 (1)求秤砣的质量。 (2)求被称物体的重力。 (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 【答案】(1)1kg (2)100N (3)40cm 【详解】（1）由G秤砣=mg得，秤砣的质量 （2）由杠杆平衡条件得 即 解得 （3）由杠杆平衡条件可得， 即 可得 六、综合题 28．(24-25八下·广东湛江雷州四校联考·期中)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 (1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 ___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。 (2)用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的 ___________点。 (3)设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，小轮转动的距离 ___________m，若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为 ___________N。（不计井绳的粗细和自重） (4)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 ___________（选填“①”或“②”）。 (5)你还知道生活中哪些应用利用了大轮、小轮的应用 ___________。 【答案】(1)省力 (2)B (3) 1 30 (4)① (5)方向盘 【详解】（1）辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，可以省力。 （2）支点是绕着转动的固定点，即B点。 （3）[1][2]设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90N，使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升高度是小轮的周长，为大轮周长的，即1m，井绳对水桶做功 若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为F，根据杠杆的平衡条件有FR=Gr 则 （4）水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，故选择图中的①可以更省力。 （5）应用利用了大轮、小轮的应用如方向盘、扳手等。 29．．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)如图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土轻便工具，某次搬运泥土时，车体和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手。图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图，已知：AO=1.2m，C为OB连线上一点，OC=0.3m，OB=1m。 （1）独轮车可看作是一个______ （选填“省力”或“费力”）杠杆。 （2）图乙所示位置时，手需要提供的最小拉力F为______ N；若继续向上拉动，所需最小拉力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向______ （选填“左”或“右”）移。 【答案】 省力 250 变小 左 【详解】(1)[1]因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。 (2)[2][3]根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，当动力臂最长时，最省力，故当在A点垂直于OA的方向上用力，此时动力臂最长，最省力，可得 F×OA=G×OC 可得 若继续向上拉动，动力臂不变（等于OA），阻力臂（重力的力臂）减小，阻力G不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，所需最小拉力将变小。 (3)[4]为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向左移动，减小阻力臂，在阻力和动力臂一定时，可以使动力减小，能达到省力的目的。 七、科普阅读题 30．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)阅读材料，回答问题。 变速自行车 如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为杠杆。A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度：L=18cm 后齿轮（7速）   齿数：12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径：D=60cm 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成，前后齿轮半径之比等于齿数之比。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数+后齿数），从而改变车速。表是小明的变速自行车的部分参数； (1)刹车时用力捏刹车闸，是通过增大___________来增大摩擦。 (2)保持链条在后齿轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条调至前齿轮齿数为___________齿更省力。理由是 ___________。 (3)小明调节自行车齿比为45/15，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动___________圈；若小明蹬脚踏转动一圈用时 1s， 则车速为___________m/s。（π取3） (4)小明调节自行车为最大齿比，此时地面对后轮的摩擦力为24N，作用在脚踏上的力至少为___________N； 【答案】(1)压力 (2) 22 减小阻力臂 (3) 三 5.4 (4)150 【详解】（1）刹车时用力捏刹车闸，增大了刹车闸对车轮的压力，在接触面粗糙程度一定时，根据增大压力可以增大摩擦的原理，从而增大了摩擦。 （2）[1][2]前齿轮和脚踏板可以看作杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，动力臂不变，为尽量省力，根据杠杆平衡条件，阻力臂应尽量小，所以前齿轮齿数应选择22。 （3）[1]调节变速自行车的齿比为45/15，根据链条走过的距离相等，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，链条通过的距离为1×45×dcm=n×15×dcm 解得n=3，则后轮转动三圈。 [2]小明蹬脚踏转动一圈用时1s，自行车的齿比为45/15时，脚踏转动一圈后轮转动三圈，则车轮走过的距离为 根据得，车速为 （4）后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径， 根据杠杆平衡条件有……① 链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，根据杠杆条件……② 由于调节自行车为最大齿比，而前后齿轮半径之比等于齿数之比，即……③ 联立①②③可得，作用在脚踏板的力至少为 地 城 考点02 滑轮及滑轮组 一、单选题 1．(24-25八下·广东东莞长安实验中学·期中)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，拉力F最大的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力； B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力； C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力； D．动滑轮相当于省力杠杆，动力臂为阻力臂的2倍，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力； 综上，四种装置匀速提升同一重物，拉力F最大的是C中的装置，故C符合题意，ABD不符题意。 故选C。 2．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中)如图所示，小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗。关于该滑轮，下列说法正确的是（    ） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 【答案】D 【详解】由图可知，该滑轮的轴固定不动，是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，也不省距离，可以改变力的方向，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．(24-25八下·广东东莞光明中学·期中)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为 50N，滑轮组下端挂有物体B．滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A 相连，此时物体A 在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为 550N，此时物体 B 下降的速度大小为 5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，A所受摩擦力大小为A 重力的十分之一，g取 10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．物体A 所受摩擦力大小为 275N B．物体B的重力大小为 700N C．物体A 移动的速度为 1.5m/s D．物体A 的重力为 250N 【答案】B 【详解】A．对定滑轮受力分析，定滑轮受竖直向下重力G=50N，受测力计向上的拉力，及两段绳子向下的拉力，设每段绳子的拉力为F，定滑轮处于静止的平衡状态，根据平衡条件可得： ，A做匀速直线运动，水平方向拉力  F 与摩擦力  f  平衡，故  f = F = 250N，故A错误； B．根据滑轮组施加的拉力，n表示动滑轮上绳子的段数，此图n=3，，F=250N，代入数据，解得=700N；故B正确； C．动滑轮上绳子段数n = 3 ，由绳速与物速关系得 ，故C错误； D．由题意得A所受摩擦力大小为A 重力的十分之一，因为，解得，故D错误。 故选 B。 4．(23-24八下·广东茂名高州联考·期中)如图所示装置处于静止状态，不计滑轮重和绳重，如果物体的重力分别为G1和G2，那么G1和G2的关系是（  ） A．G1=G2 B．G1=2G2 C． D．无法判断 【答案】C 【详解】图中是一定一动的滑轮组，可以将G1由于重力而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力等于G1），最后一段绳子是由定滑轮引出的，承重绳子的股数是2，不计摩擦及滑轮重，则有，所以 ，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题 5．(24-25八下·广东东莞·期中)如图所示，用力F拉重为400N的木箱在水平地面上做匀速直线运动，木箱受到的摩擦力为200N，则方向为水平向___________；若木箱匀速运动了3m，则拉力F移动的距离为___________m，拉力F为___________N。（不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦） 【答案】 右 6 100 【详解】[1]滑动摩擦力的方向与木箱相对于地面滑动方向相反，为水平向右。 [2]由图可知，n=2，若木箱匀速运动了3m，则拉力F移动的距离为 [3]拉力F为 6．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)工人用如图所示的滑轮组提升货物，已知货物重350N，每个滑轮重50N， 若物体在 10s内被提升了6m， 不计绳重和摩擦，则拉力F是___________N，绳自由端移动的速度是___________m/s； 若工人重600N， 在不借助其他物体时，工人能提升的最大重物为___________N。 【答案】 200 1.2 1150 【详解】[1] 由图可知滑轮组承担物重的绳子段数n=2（动滑轮上有2段绳子）。不计绳重和摩擦时，拉力需克服货物重力和动滑轮重力，总重力G总=G物+G动=350N+50N=400N 由可得，拉力 [2] 物体被提升高度h=6m，绳端移动距离s=nh=2×6m=12m 绳自由端移动的速度 [3] 工人最大拉力等于自身重力F最大=G人=600N 由可得，人能提升的最大重物为G最大=nF最大-G动=2×600N-50N=1150N 7．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，使用这种滑轮的目的是改变施力的________；图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点О的距离变______（大/小）一些；图丙，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄__________（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答案】 方向 小 粗 【详解】[1]图甲中旗杆顶端的滑轮是定滑轮，定滑轮不省力但是可以改变力的方向。 [2]图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变小一些，即让阻力臂变小，据杠杆平衡条件，阻力不变，阻力臂变小，阻力与阻力臂的乘积变小，动力臂不变，动力变小。 [3]图丙，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄粗的一些的螺丝刀用起来更省力，阻力与阻力臂乘积不变，动力臂比较大，动力比较小。 8．(24-25八下·广东东莞宏远外国语学校·期中)如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力F匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则物体在水平方向移动的速度为______m/s，绳子自由端移动的速度为______m/s，此物体受到的摩擦力为______N。（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦） 【答案】 0.2 0.4 8 【详解】[1] 物体在水平方向移动的速度 [2]如图，有两根绳拉着物体，，绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 [3]不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，此物体受到的摩擦力 9．(24-25八下·广东肇庆某校·)如图所示，滑轮重5N，用10N的水平拉力F拉着物体G在水平桌面上做匀速直线运动，则物体G与水平桌面的摩擦力大小为_____N，若物体G在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是_____m/s，不计绳重和摩擦。 【答案】 20 0.1 【详解】[1][2]由图可知，承担物重的绳子股数为2，用10N的水平拉力F拉着物体G在水平桌面上做匀速直线运动，根据动滑轮的特点，此时动滑轮对物体G向左的拉力为 物体G做匀速直线运动，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。所以物体G与水平桌面的摩擦力大小为 物体G移动的速度为 绳子自由端运动的速度为 10．(24-25八下·广东肇庆四会肇庆华赋实验学校·期中)如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了1m，该滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为______N，拉力移动的距离为______m。 【答案】 动 200 2 【详解】[1]如图所示的滑轮，工作时，滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。 [2][3]动滑轮有效绳子段数，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为 拉力移动的距离为 11．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中)位于肇庆市高要区蛟塘镇和高明区更合镇交界处的广湛高铁珠三角枢纽机场站现场，数百台重型设备正火力全开，加紧施工。钻机蓄势待发、起重机铁臂挥舞、台车吊机加紧作业、土方车来回穿梭……目之所及皆是火热的施工场景。如图所示，大型吊车是重要施工机械，发挥了不可替代的重要作用。 (1)吊臂前端装有滑轮组，能改变拉力方向的是______滑轮； (2)吊车装有很多车轮，可以______（选填“增大”或“减小”）压强；沉重的吊车底盘可以降低______，增加稳定性； (3)吊起的物体受到重力作用，重力的方向是______的；吊车的吊臂在2min内匀速提升了6m，则吊臂的速度为______m/s。 【答案】(1)定 (2) 减小 重心 (3) 竖直向下 0.05 【详解】（1）定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向。 （2）[1]吊车装有很多车轮，可以在压力一定时通过增大受力面积减小压强。 [2]沉重的吊车底盘可以降低重心，增加稳定性，使得吊车不易侧翻。 （3）[1]重力的施力物体是地球，重力的方向始终竖直向下。 [2]臂的速度为 三、作图题 12．(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)(1)如图所示，小车在水平面上受到作用于A点的与水平面成30°角的斜向右上方100 N的拉力，请在图中画出小车受到的拉力的示意图； (2)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，请在图中画出最省力的绕绳方法； (3)如图所示，长方体重力为20N，请在图中画出F1的力臂和长方体所受重力的示意图 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1 ）拉力的作用点在小车右边缘的中点A点处，从A点与水平面成30°，斜向上画一条带箭头的线段，并标出力的大小和符号，如图所示： （2 ）图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则最多有3段绳子来拉动汽车，绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示： （3 ）由图可知支点是0点，从0点向动力F1的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L1；重力的方向总是竖直向下的，重心要画在物体上。如图所示： 13．(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)在图中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，人用力往下拉绳使重物升起。 【答案】 【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示： 14．(24-25八下·广东清远连州·期中)(1)在1图中画出反射光线和折射光线，并标出反射角的度数。 (2)画出2图中力F的力臂并用字母l表示。 (3)如3图所示，地面上的小明利用滑轮组提升重物，请画出绳子的绕法。 (4)在4图中画出木块所受重力和木块对斜面压力的示意图。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）入射光线与水面夹角为40°，则入射角为∠i=90°-40°=50° 根据光的反射定律，反射角等于入射角，也为50°，过入射点作法线，在法线另一侧画出反射光线，反射光线与法线的夹角即为50°。光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线另一侧的水中画出折射光线。如图所示： （2）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。先确定杠杆的支点，然后延长力F的作用线，从支点向力F的作用线作垂线，垂线段的长度即为力F的力臂，用字母l表示。如图所示： （3）要利用滑轮组提升重物，且人站在地面上拉绳子，绳子的绕法应从定滑轮开始，将绳子一端固定在定滑轮挂钩上，然后依次绕过动滑轮和定滑轮，确保拉力方向向下，这样人在地面上就能方便地拉绳子提升重物。如图所示： （4）重力的方向是竖直向下的，作用点在木块的重心，从木块重心竖直向下画一条带箭头的线段，表示木块所受重力，用G标注。木块对斜面的压力，作用点在木块与斜面的接触面上，方向垂直于斜面向下，从接触面上垂直斜面向下画一条带箭头的线段，表示压力，用F压标注。如图所示： 14．(24-25八下·广东茂名电白区·期中)通过如图所示的滑轮组，用向下的300N的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳子的绕法。 【答案】 【详解】此滑轮组承担物重的绳子的段数为 同时用力方向向下，如图： 15．(24-25八下·广东东莞宏远外国语学校·期中)按下列要求作图： (1)如甲所示，活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点，请在图中画出B点向上运动时所受的阻力和作用在手柄A点的最小动力及的力臂。 (2)如图所示，重5N的物体静止在斜面上，请在图中画出物体所受重力和斜面所受压力的示意图。 (3)如图所示，请画出人站在地面上利用滑轮组拉起重物时最佳的绕绳方法。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点， B点向上运动时，B点受到活塞连杆向下的拉力，即阻力，过B点沿连杆作向下的有向线段，即为阻力F2，要使作用在手柄A点的动力最小，需使的力臂最长，连接OA即为最长的力臂l1，过A点作OA的垂线段即为动力F1，如图 （2）重5N的物体静止在斜面上，物体所受重力竖直向下，过物体的重心作竖直向下的有向线段，标上力的符号和大小，即为重力的示意图；斜面所受压力垂直斜面向下，作用点在物体与斜面接触面的中心，过斜面上的作用点作垂直斜面向下的有向线段，标上力的符号F，即为压力的示意图，如图 （3）人站在地面向下拉绳，绳子从定滑轮出来，拉力的方向向下；绳子的起点在动滑轮上，绳子先绕过小定滑轮，绕过动滑轮后，从定滑轮出来，此时滑轮组最省力，为最佳绕法，如图 16．(24-25八下·广东茂名茂南部分学校·期中) (1)如图甲所示，画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 (2)如图乙所示，画出此杠杆受到的阻力F2和使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。 (3)如图丙所示，请画出静止在斜面上的物体的受力示意图。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）用该滑轮组提升重物时最省力，则需要吊起动滑轮的绳子段数最多，由题条件可知，绳子最多为3段。如图所示： （2）要作出使杠杆在图示位置平衡的最小动力，则要求动力臂最大，当支点到A点的距离是动力臂时，动力臂最大，动力最小，从图中可以看到，物体的重力是阻力，阻力方向竖直向下，那么动力方向应该斜向上，最小动力的示意图和该力的力臂。如图所示： （3）物体静止在斜面上，对它受力分析，它受到三个力的作用，竖直向下的重力G，作用点在物体重心，与斜面垂直向上的支持力F，作用点在物体重心，与斜面平行向上的摩擦力f，作用点也在重心。如图所示： 17．(24-25八下·广东肇庆四会肇庆华赋实验学校·期中)(1)如图所示，乒乓球漂浮在水面，请在O点画出乒乓球受到的重力G的示意图； (2)如图所示，轻杆OB以O点为轴静止，请画出动力臂和阻力臂； (3)如图所示，要想用最小的力将汽车拖出来，请给滑轮组绕绳。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）重力的方向竖直向下，作用在重心，作图如下： （2）绳子对杠杆B点的拉力为动力，杠杆A点受到绳子竖直向下的拉力为阻力，过支点O作动力作用线的垂线段即为动力臂，过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂，作图如下： （3）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，有效绳子段数最多，最省力，作图如下： 18．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中) (1)请在题图画出静止在斜面上的物体对斜面压力的示意图； (2)请在题图中画出滑轮组最省力的绕法； (3)如题图，O是支点，用力竖直向上拉杠杆，请画出物体的重力G和的力臂。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）静止在斜面上的物体对斜面的压力垂直指向斜面，作用在接触面的中心处，作图如下： （2）以动滑轮的挂钩为起点由内向外绕绳，最终有效绳子段数最多为3，最省力，作图如下： （3）物体的重力竖直向下，作用在物体的重心；过支点O作力作用线的垂线段即为力臂，作图如下： 19．(24-25八下·广东东莞光明中学·期中) (1)飞行的球重力为5N，画出它所受重力的示意图。 (2)如图所示为轻质杠杆，o为支点，在B点处挂一个重物，请画出使杠杆在如图所示位置平衡时的最小动力F的示意图及力臂L； (3)按要求给滑轮组绕线。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）飞行的球重力为5N，方向竖直向下，它所受重力的示意图，如图所示 （2）为使动力F最小，根据杠杆平衡条件，动力臂要最长，由图知道，支点为O点，动力作用在B端，动力臂L为OB最长，且拉力F的方向垂直于OB向右上方，据此作出最小动力F的示意图，如图所示 （3）将绳一端固定在下方动滑轮的挂钩处，绳子向上绕过上方定滑轮后再回到下方动滑轮，最后从动滑轮处引出绳端，供人向上拉绳。这样可实现最省力的绕法，如图所示: 四、计算题 20．(24-25八下·广东清远连州·期中)如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（g=10N/kg）求： (1)该滑轮组有几段绳子吊着动滑轮； (2)绳子自由端移动的距离及速度； (3)工人所用拉力F。 【答案】(1)2 (2)8m，0.4m/s (3)125N 【详解】（1）由图知，直接和动滑轮相连的绳子段数有2段，可知该滑轮组吊着动滑轮的绳子段数n=2。 （2）滑轮组绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的2倍，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，则绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m 则绳子自由端移动的速度 （3）动滑轮与物体的总重力G总=G动+G物=50N+200N=250N 因为不计绳重及轮与轴间的摩擦，吊着动滑轮的绳子段数为2段，故有2段绳子承担总重力，所以工人所用拉力 21．(24-25八下·广东茂名茂南部分学校·期中)如图甲，为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒，在起重机左边配有一个重物 ，已知AB=1m，BC=2m，CD=9m。现用起重机把货物匀速提起，不计绳重、摩擦和起重机本身重力，g取10N/kg。 (1)起重机可吊起货物的最大质量是多少？ (2)起重机吊臂前端的滑轮组如图乙所示（不考虑起重机倾倒），已知每个滑轮重力为2000N，若要匀速提起第（1）问中的货物，则拉力F是多少？ (3)若绳子以0.1m/s的速度匀速收紧，则3min内可以把货物提升多高？ 【答案】(1)103kg； (2)； (3)6m 【详解】（1）将起重机看成杠杆，C为支点，则动力，动力臂 阻力，阻力臂为 根据杠杆的平衡条件 得 所以 即 （2）由图知，滑轮组承担货物重力的绳子段数，绳重和摩擦不计，则 （3）绳子自由端移动的距离 货物被提升的高度 22．(24-25八下·广东东莞宏远外国语学校·期中)质量为70kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组绳端的拉力随货物重力变化的图象如图乙，不计摩擦及绳重（g取10N/kg）。求： (1)求动滑轮受到的重力。 (2)该工人竖直向下拉绳子运送货物时，最多能拉起质量是多少千克的物体？ 【答案】(1)100N (2)200kg 【详解】（1）如图，动滑轮上有三根绳承担物重，，绳端拉力，由图乙可知，物体的重力为50N时，拉力为50N，则动滑轮的重力 （2）工人的质量为70kg，工人拉绳子的最大拉力不超过工人的重力，最大拉力 该工人竖直向下拉绳子运送货物时，最多能拉起货物的重力 最多能拉起质量是 23．(24-25八下·广东肇庆广东肇庆中学·期中)如图所示，小美用120N的拉力，通过滑轮组使重力为200N的物体以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和滑轮摩擦，g取10N/kg，求： (1)绳子自由端在5s内移动的距离； (2)动滑轮的重力。 【答案】(1) (2)40N 【详解】（1）由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动速度为 则绳子自由端在5s内移动的距离 （2）不计绳重和滑轮摩擦，动滑轮的重力 五、综合题 24．(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产，如杠杆、滑轮、轮轴（g=10N/kg）。 (1)我国古代劳动人民提升重物或移动重物常用到滑轮组，如图甲、乙是用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组，分别将同一物体提升相同的高度，绳子自由端移动的距离分别为， 则=___________；丙图是利用滑轮组水平匀速拉动物体A，请在图中画出最省力的绳子绕法___________。 (2)如图丁所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境，其简化结构图如图戊所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，已知每块大理石的重力为280N， 吊筐的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看作___________ （选填“轮轴”或“滑轮”）： ②一位工匠的最大推力为400N， 在某次工作中，该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m； 在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起___________块大理石。 (3)桔槔（杠杆）是中国古代一项伟大的发明。如图己是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，O为支点且OA=3OB。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。桶重20N， 桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时，己向下拉杆的力为F，装满水后，水和桶总重为200N， 向上提桶的力仍为F， 则F=___________N；配重石块质量为___________kg。 【答案】(1) 2：3 (2) 轮轴 5 (3) 90 33 【详解】（1）[1]如图甲乙，可知，甲中n1=2，乙中n2=3，将同一物体提升相同的高度，绳子自由端移动的距离分别为、，则有 [2]如图丙，要使滑轮组最省力，则与动滑轮连接的绳子段数应为最大为3，绕法如下图所示： （2）[1][2]绞车可以看作轮轴（横杆相当于轮，滚轴相当于轴），由题有横杆长度与滚轴直径之比 ，轮轴平衡时有 工人以最大推力推动时有 即工人能吊起的最大总重 设最多能吊大理石板块则有 解得，即最多能吊起5块大理石板。 （3）[1][2]由题有桔槔是一种杠杆，由杠杆平衡条件，向下拉时有(20N−F)⋅OA=G石⋅OB 即 ① 同理，向上提满水桶时（桶与水总重 200 N）有(200N−F)⋅OA=G石⋅OB 即② 由①②可得，， 所以配重石块质量 地 城 考点03 做功和机械能 一、单选题 1．(24-25八下·广东江门·期中)某次篮球落地后的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（    ） A．篮球在整个过程中机械能守恒 B．篮球经过B、E两点时，动能可能相等 C．篮球第一次反弹后到达最高点D时，速度为0 D．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等 【答案】B 【详解】A．篮球在运动过程中会受到空气阻力，与地面碰撞时会有能量损失，因此机械能不守恒，故A错误； B．虽然篮球的机械能逐渐减小，但若B点的高度高于E点，篮球从B点到E点的重力势能转化的动能，所以B点可能与E点的动能相等，故B正确； C．由篮球的运动轨迹可知，篮球在竖直方向上运动，同时也在水平方向上运动，篮球第一次反弹后到达最高点D时，竖直方向的速度为0，但存在水平方向的速度不为0，因此速度不为0，故C错误； D．由于篮球的机械能不断减小，相同高度的B、C两点，C点的机械能一定小于B点，故D错误。 故选B。 2．(24-25八下·广东江门·期中)下面四个实例中，人对物体做了功的是（    ） A．汽车未被推动 B．拉动沙袋上升 C．提着滑板水平前行 D．搬而未起 【答案】B 【详解】物理学中，做功的两个必要条件是：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过了一段距离。 AD．汽车未被推动，搬石头，搬而未起，只有力作用在物体上，而物体在力的方向上没有运动距离，所以都没有做功，故AD不符合题意； C．提滑板的力是竖直向上的，而滑板是水平前行，在力的方向上也没有运动距离，所以没有做功，故C不符合题意； B．沙袋在向上的拉力作用下，沿力的方向通过了一段距离，人对沙袋做了功，故B符合题意。 故选B。 二、填空题 3．(24-25八下·广东江门·期中)2025 年央视春晚《秧 BOT》震撼来袭，一群穿花袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢抛出，这说明力可以改变物体的____________，手绢向上运动时动能转化为___________能。机器人静止站在舞台上时，重力与支持力是一对____________力（选填“平衡”或“相互作用”）。 【答案】 运动状态 重力势 平衡 【详解】[1]机器人将手绢抛出的过程改变了手绢的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态。从静止到运动，或改变运动方向都属于运动状态的改变。 [2]手绢向上运动时质量不变，速度减小，高度增加，动能逐渐转化为重力势能。 [3]机器人静止时处于平衡状态，受到的重力和舞台对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且作用在同一物体上，因此是一对平衡力。 4．(24-25八下·广东江门·期中)如图甲，物体受到方向不变的水平拉力F作用，在粗糙水平面上向右运动。F的大小随时间t变化的关系图像如图乙，物体的运动速度v随时间t变化的关系图像如图丙。由图像可知：当t＝1s时，物体受到的摩擦力为________N；在0～2s内，物体所受合力为________N；在2～3s内，拉力F做的功为________J。 【答案】 4 2 16 【详解】[1]据丙图可知，2～3s内物体做匀速直线运动，受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，据乙图可知，此时受到的拉力为4N，则摩擦力为4N，当t＝1s时，据丙图可知，物体做减速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，摩擦力仍为4N。 [2]在0～2s内，物体受到水平向左4N的摩擦力、水平向右2N的拉力，物体所受合力为 [3]在2～3s内，物体运动的速度是4m/s，则运动的距离为 拉力F做的功为 5．(23-24八下·广东江门怡福中学·期中)小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为______J，推力做功的功率为______W，重力做功为______J。 【答案】 150 15 0 【详解】[1]在整个过程中，推力做功 W = Fs = 15N×10m = 150J [2]推力做功的功率为 [3]购物车在水平地面上运动，购物车在重力的方向上没有移动距离，所以，重力不做功，即做功为0J。 三、实验题 6．(24-25八下·广东江门·期中)如图所示是某实验小组做“探究物体的动能大小与哪些因素有关”实验的场景。 (1)该实验小组探究的是__________（选填“小球”或“木块”）的动能大小与__________的关系，将同一小球从斜面不同高度处由静止释放的目的是_______； (2)实验中通过________来反映动能的大小，这种研究方法叫做__________法； (3)若水平面光滑，则该实验________（选填“能”或“不能”）完成，原因是_______； (4)若要继续探究“物体动能的大小与质量的关系”，则还应补充的实验器材是_______。 【答案】(1) 小球 速度 使小球到达斜面底端的速度不同 (2) 木块被撞击的距离 转换法 (3) 不能 木块将一直做匀速直线运动，无法比较距离的大小 (4)质量不同的小球 【详解】（1）[1]小球从斜面滚下过程中，小球的重力势能转化为动能，所以探究的是小球动能的大小。 [2][3]据图可知，小球的质量相同，在斜面上静止释放时的高度不同，小球运动到斜面底端的速度不同，因此探究的是小球动能大小与速度的关系，将同一小球从斜面不同高度处由静止释放的目的是使小球到达斜面底端的速度不同。 （2）[1][2]实验中动能大小是通过木块被撞击的距离来反映的，木块移动的距离越远，小球的动能越大，这是转换法的应用。 （3）[1][2]若水平面光滑，根据牛顿一定律，木块将一直在水平面做匀速直线运动，而实验中通过木块移动距离的远近来表示动能的大小，因此若水平面光滑，该实验不能完成。 （4）“物体动能的大小与质量的关系”，需要改变物体质量的大小，因此还需要质量不同的小球。 四、计算题 7．(24-25八下·广东江门·期中)如图所示为某品牌航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢，如表是它的部分技术参数，该无人机以最大速度竖直向上匀速移动40m。（g取10N/kg） 求： 总质量（含电池及桨） 900g 四脚着地总面积 10cm2 最大上升速度 8m/s 最大水平飞行速度 21m/s 最大速度上升时受到的空气阻力 1N 最长飞行时间 约46 min (1)该无人机匀速向上飞行的时间； (2)升力做的功； (3)升力做功的功率。 【答案】(1)5s (2)400J (3)80W 【详解】（1）该无人机以最大速度竖直向上匀速移动40m，则飞行的时间为 （2）无人机以最大速度匀速上升，受到竖直向上的升力、竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力，根据平衡力可得，升力为 升力做的功为 （3）升力做功的功率为 8．(23-24八下·广东江门·期中)新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐，某新能源汽车质量为1400kg，汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶7min，行驶过程中受到的阻力为1000N。g取10N/kg。求： （1）汽车受到的重力； （2）在上述行驶过程中，汽车牵引力做的功是多少； （3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。 【答案】（1）14000N；（2）8.4×106J；（3）20000W 【详解】解：（1）根据G=mg可得，汽车受到的重力为 G=mg=1400kg×10N/kg=14000N （2）汽车匀速行驶，根据二力平衡可得，汽车牵引力为 F=f=1000N 汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶7min，通过的路程为 s=vt=20m/s×7×60s=8400m 汽车牵引力做的功为 W=Fs=1000N×8400m=8.4×106J （3）汽车发动机的功率为 答：（1）汽车受到的重力为14000N； （2）在上述行驶过程中，汽车牵引力做的功是8.4×106J； （3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率为20000W。 五、综合题 9．(23-24八下·广东东莞东华中学·月考)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 (1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 ___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。 (2)用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的 ___________点。 (3)设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，小轮转动的距离 ___________m，若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为 ___________N。（不计井绳的粗细和自重） (4)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 ___________（选填“①”或“②”）。 (5)你还知道生活中哪些应用利用了大轮、小轮的应用 ___________。 【答案】(1)省力 (2)B (3) 1 30 (4)① (5)方向盘 【详解】（1）辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，可以省力。 （2）支点是绕着转动的固定点，即B点。 （3）[1][2]设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90N，使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升高度是小轮的周长，为大轮周长的，即1m，井绳对水桶做功 若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为F，根据杠杆的平衡条件有FR=Gr 则 （4）水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，故选择图中的①可以更省力。 （5）应用利用了大轮、小轮的应用如方向盘、扳手等。 10．(24-25八下·广东江门·期中)2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），从上海顺利起飞，历时2h到达北京，完成了首次商业载客飞行。图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的示意图，下表是飞机的部分技术参数。 最大起飞质量 72.5 t 客舱内气压 80 kPa 巡航速度 920 km/h 发动机巡航推力 (1)已知上海到北京的航程为1178 km，则C919由上海飞往北京的平均速度为________km/h； (2)C919喷气式客机通过飞机发动机向后喷射高速气流来产生向前的推力，使飞机前进， 这是因为___________； (3)在__________（选填“逆风”或“顺风”）时，飞机更容易起飞；飞机加速升空时，升力_____重力（选填“大于”“等于”或“小于”），动能__________，重力势能________（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”）（不考虑飞机质量的变化）； (4)C919完成起飞后，会进入万米高空进入续航状态以减少阻力和油耗。此时飞机维持此高度并保持匀速飞行，此时，机舱外气压大约为25 kPa，飞机上一透视窗（面积约为800 cm2）承受内、外气体的压力差约为__________N；假设客舱内“呼吸系统”使得舱内气压保持在标准大气压，则对飞机机身耐压能力的要求__________（选填“更高”或“更低”）； (5)飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼弦线与相对气流的夹角），飞机飞行时的升力大小除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关呢？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型等器材，按图甲所示的方式进行实验，处理相关数据得到升力与迎角的关系，如下图乙； 若某飞机以500 km/h和800 km/h的速度沿水平方向做匀速直线飞行时的对应迎角分别为θ1和θ2（θ1、θ2均小于15°），则θ1______θ2（选填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】(1)589 (2)力的作用是相互的 (3) 逆风 大于 增大 增大 (4) 4400 更高 (5)＞ 【详解】（1）上海到北京的航程为1178km，则C919由上海飞往北京的平均速度为 （2）飞机发动机向后喷射高速气流，即对气流施加一个力的作用，由于力的作用是相互的，高速气流会给飞机一个向前的力，使飞机前进。 （3）[1]飞机是利用升力来升空的，因此，逆风飞行时，机翼上下两个表面的空气流速差更大，从而能产生更大的升力，所以逆风起飞更容易升空。 [2]飞机加速升空时，合力方向向上，因此受到的升力大于重力。 [3][4]加速上升的过程中，质量不变，速度变大，则动能增加；高度升高，则重力势能增加。 （4）[1]飞机上一透视窗承受内、外气体的压强差为 面积约为800 cm2的透视窗承受内、外气体的压力差约为 [2]已知标准气压是，若舱内气压保持在标准大气压，此时内外压强差变大，根据可知，对飞机机身的压力变大，则对飞机机身耐压能力的要求更高。 （5）飞机迎角一定时，飞行速度越大升力越大。飞机飞行时受重力与升力大小相等，飞机飞行时重力不变，所以升力也不变，当飞行速度增大时，如果迎角不变，升力必然增大，再根据图乙，迎角小于15°时，升力随迎角的增大而增大。所以为了使升力不变，应该使迎角减小。 即θ1>θ2。 四、科普阅读题 11．(23-24八下·广东梅州兴宁一中·期中)阅读短义，回答问题。 我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统出太阳能电池提供能量，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。 飞行高度/km 20 40 50 80 100 探测范围半径/km 194 347 414 589 695 飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。 表二： 平流层风速v/（m·s-1） 0 10 20 30 40 空气阻力f/N 0 90 360 810 1440 （1）下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是( ) A．孔明灯       B．飞机       C火箭       D．风筝 （2）飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将_______，探测范围将___________；（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若飞艇的气囊体积为3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为__________N，平流层空气密度取0.06kg/m3； （4）若飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从飞艇上掉下，随后飞艇将_________（填运动情况），设空气密度保持不变旦不考虑空气阻力的变化； （5）飞艇推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，由表二可知阻力与速度的关系为；当飞艇推进器的功率为2.025×104W，且飞艇悬停时，此时平流层风速为_________m/s。 【答案】 A 变小 变大 1.8×104 减速运动 15 【详解】（1）[1]飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，其飞行原理与浮力有关，孔明灯灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重，孔明灯上升，其飞行原理与浮力有关，其升空原理与飞艇相同；飞机、风筝升空原理是流体压强与流速关系的应用，火箭升空是根据力的作用是相互的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）[2]飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将变小；由表一知道，探测范围将变大。 （3）[3]飞艇在平流层受到的浮力 （4）[4]飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从气球上掉下，重力减小，小于浮力，由力与运动的关系知道，飞艇做减速运动。 （5）[5][6]由表二数据知道，当速度增大为原来的2倍时，空气阻力增大为原来的4倍，当速度增大为原来的3倍时，空气阻力增大为原来的9倍，所以可知艇所受的空气阻力f与速度的平方v2成正比，设f=kv2，当v=10m/s时，飞艇受到的阻力f=90N，则有 解得k=0.9，所以 由题意可得飞艇推进器的功效 则此时飞艇推进器的推力为 飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，水平推力 则此时平流层风速 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $