专题07 简单机械和机械效率（期中真题汇编，上海专用）八年级物理下学期

专题07 简单机械和机械效率 1．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图所示，一位商贩使用的杆秤秤砣被摔掉了一块，若他用这杆秤称量商品，称得的测量值与商品的真实质量相比会（　　） A．偏大 B．偏小 C．相等 D．无法确定 2．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 体育运动中蕴含着丰富的物理知识，从奥运冠军到业余爱好者，物理定律默默塑造着每一块奖牌、每一次突破。 3．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图甲中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。图乙中最合理的船桨模型是( ) 4．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图为一山脉的等高线图，若重力为500N的越野运动员自山顶B点匀速向半山腰A点运动，此过程中他的动能________，机械能________（均选填“变大”“变小”或“不变”）；到达A点时，重力已做功________J。 5．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)我校积极开展阳光体育运动，同学们课间在操场上进行各种项目的训练。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量________（填物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率P=________（用符号表示）。 （2）小明在操场上投实心球。图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹（实线）上a、b两点在同一高度，空气阻力忽略不计。关于球的运动，下列说法正确的是( ) A．最高点时球的速度为0 B．球在a点的速度大于b点的速度 C．球在a点的速度等于b点的速度 D．球在a点的速度小于b点的速度 E.球落地时的机械能最大 6．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 (1)B、C、D是挂衣处，一件重为4.5N的衣服挂在________点时，A点受到的支持力最小。请通过计算说明理由并求出该最小力F1min。 (2)请在图乙中：画出B点受到衣服的拉力F1及阻力臂l2。 航天先驱齐奥尔科夫斯基所说：“地球是人类的摇篮，但人类不能永远生活在摇篮里。”而物理学正是帮助我们走出摇篮的“钥匙”。 7．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。为了减重，航空器材中常采用高强度、________（选填“高”或“低”）密度的合金材料或碳纤维等复合材料。若质量为450g的合金块，体积为100cm3，其密度为________kg/m3，它表示________。 8．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图为月球探测车的机械臂工作的场景，机械臂应用的简单机械原理是（　　） A．动滑轮 B．定滑轮 C．斜面 D．杠杆 9．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)将制作火箭的一块合金投入装满水的容器中，溢出水的质量为10克。若将其投入装有酒精的同样容器中，则溢出酒精的质量（　　）（ρ酒精=0.8g/cm3） A．可能小于8克 B．可能等于10克 C．一定等于8克 D．一定大于10克 10．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作： (1)不挂钩码时，杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆在水平位置平衡； (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，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；测出杠杆水平平衡时的动力臂l₁和阻力臂l₂；多次实验并把数据填入下表： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 1.5 0.30 2.0 0.15 4 2.0 0.15 1.5 0.2 … 小明分析表格中的数据发现，第______次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂； (3)第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B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）______； A．2.0N B．2.5N C．3.0N D．3.5N (4)筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第______次实验时的杠杆类型相同； (5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O'点，此时______（选填“MO'”或“O'N”）段更重一些。 传统文化不仅是历史的见证，更是物理规律的早期“实验场”。今天，用现代科学重新解读这些遗产，既能焕发传统新生，也为科技创新提供灵感源泉。 11．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁，液态铁在四散飞溅的过程中发出的耀眼的光芒，最后变成固态铁。此过程中发生的物态变化是（　　） A．升华 B．凝华 C．熔化 D．凝固 12．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图甲为我国古代的“节能灯”———“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法，下列说法正确的是（　　） A．降低油的温度 B．减小油的表面积 C．减慢油表面上方的空气流动 D．减小油的体积 13．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一，被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示为一位艺术家篆刻的一枚方章，与篆刻前相比，篆刻后方章的体积________，质量________，密度________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图是汉代画像砖上描绘的《史记》中洒水取鼎”画面，士兵用绳子通过滑轮拉起掉落水中的青铜鼎。 （1）图中的这种滑轮________起到省力的作用，________改变用力的方向（均选填“能”或“不能”）。 （2）已知青铜鼎重800N，士兵施加在绳端的拉力F为1000N,在100s内将鼎匀速提升10m，此过程中滑轮的机械效率为________，绳端拉力做功的功率为________W。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 简单机械和机械效率 1．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图所示，一位商贩使用的杆秤秤砣被摔掉了一块，若他用这杆秤称量商品，称得的测量值与商品的真实质量相比会（　　） A．偏大 B．偏小 C．相等 D．无法确定 【答案】A 【详解】杆秤实质是杠杆，根据杠杆平衡条件分析：秤砣被摔掉一块，其重力变小，商品重力和商品重力的力臂不变，为使杠杆平衡，秤砣力臂需变大，而杆秤上刻度是根据正常秤砣标注，变大对应刻度值（测量值）就偏大。 故选A。 2．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．钓鱼竿，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤，使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意； C．筷子，使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C不符合题意； D．扫帚，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 体育运动中蕴含着丰富的物理知识，从奥运冠军到业余爱好者，物理定律默默塑造着每一块奖牌、每一次突破。 3．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图甲中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。图乙中最合理的船桨模型是( ) 4．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图为一山脉的等高线图，若重力为500N的越野运动员自山顶B点匀速向半山腰A点运动，此过程中他的动能________，机械能________（均选填“变大”“变小”或“不变”）；到达A点时，重力已做功________J。 5．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)我校积极开展阳光体育运动，同学们课间在操场上进行各种项目的训练。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量________（填物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率P=________（用符号表示）。 （2）小明在操场上投实心球。图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹（实线）上a、b两点在同一高度，空气阻力忽略不计。关于球的运动，下列说法正确的是( ) A．最高点时球的速度为0 B．球在a点的速度大于b点的速度 C．球在a点的速度等于b点的速度 D．球在a点的速度小于b点的速度 E.球落地时的机械能最大 【答案】3．B 4． 不变 变小 5． m C 【解析】3．如图甲所示，由题意得，左手撑住桨柄的末端为支点，右手给桨一个向后的拉力，则水就给桨叶一个向前的推力，驱动船前进；由图可知，此船桨属于费力杠杆，对比以上信息可得，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．[1][2]物体的动能与物体的质量和速度有关，物体的重力势能与物体的质量和高度有关，物体的动能和势能统称为机械能；当越野运动员由山顶B点向半山腰A点匀速运动时，他的质量和速度不变，则动能不变，重力势能因高度的变小而变小，故动能与重力势能的和变小，即机械能变小。 [3]由题意可知，当越野运动员由山顶B点到达半山腰A点时，运动员所处的高度减小了 已知运动员的体重为，所以，当运动员由B点到达A点时，重力所做的功为 5．[1][2]根据功的计算公式和功率的定义公式可知，要计算出小聪引体向上的功率，除测量出小聪一次上升的高度h和n次引体向上的时间t外，还需要测量出小聪受到的重力，但人的重力没有工具可以直接测量，所以，应测量人的质量m，可计算出小聪时间t内完成的功为 由此，可算出小聪引体向上的功率为 [3]A．当抛出的实心球到达最高点时，仍具有水平方向的速度，所以最高点时球的速度不为0，故A错误； BCD．由题意可知，空气阻力忽略不计，故实心球机械能守恒，已知轨迹（实线）上a、b两点在同一高度，则a、b两点的重力势能相等，则在这两点时动能相等，所以球在a点的速度等于b点的速度，故C正确，BD错误； E．实心球机械能守恒，所以，整个过程小球的机械能大小不变，而不是落地时的机械能最大，故E错误。 故选C。 6．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 (1)B、C、D是挂衣处，一件重为4.5N的衣服挂在________点时，A点受到的支持力最小。请通过计算说明理由并求出该最小力F1min。 (2)请在图乙中：画出B点受到衣服的拉力F1及阻力臂l2。 【答案】(1)B，理由见解析，5N (2) 【详解】（1）衣服挂在B、C、D时，对应的杠杆五要素如图所示： 当衣服挂在B、C、D处时，根据杠杆平衡条件可得， A点受到的支持力FB、FC、FD分别为： 衣服挂在B处时： 衣服挂在C处时： 衣服挂在D处时： 故衣服挂在B处时，A点受到的支持最小为 （2）B点受到的拉力由衣服的重力提供，大小等于衣服的重力，方向竖直向下；阻力为墙壁施加的支持力，方向水平向右，作用点为点A，从支点O用双向箭头做出阻力的垂线，标出l2和垂直符号。作出的拉力F1及阻力臂l2，如图所示： 航天先驱齐奥尔科夫斯基所说：“地球是人类的摇篮，但人类不能永远生活在摇篮里。”而物理学正是帮助我们走出摇篮的“钥匙”。 7．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。为了减重，航空器材中常采用高强度、________（选填“高”或“低”）密度的合金材料或碳纤维等复合材料。若质量为450g的合金块，体积为100cm3，其密度为________kg/m3，它表示________。 8．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图为月球探测车的机械臂工作的场景，机械臂应用的简单机械原理是（　　） A．动滑轮 B．定滑轮 C．斜面 D．杠杆 9．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)将制作火箭的一块合金投入装满水的容器中，溢出水的质量为10克。若将其投入装有酒精的同样容器中，则溢出酒精的质量（　　）（ρ酒精=0.8g/cm3） A．可能小于8克 B．可能等于10克 C．一定等于8克 D．一定大于10克 【答案】7． 低 4.5×103 1m3合金块的质量为4.5×103kg 8．D 9．A 【解析】7．[1]由质量公式可知，在体积一定时，使用密度小的合金材料可以减小航空器的质量。 [2][3]由密度公式可得该合金块的密度 该结果表示的含义是：1m3合金块的质量为4.5×103kg 8．由图可知，机械臂能够绕固定点支点转动，从而实现其功能，所以机械臂应用的简单机械原理是杠杆，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．由阿基米德原理可知当金属块投入水中，其所受浮力F水=m溢水g=10×10-3kg×9.8N/kg=0.098N 因为金属块的密度大于水的密度，所以将其投入水中后将沉底，此时金属块的体积等于金属块排开水的体积，则金属块的体积 将其投入装有酒精的同样容器中后，由于金属块的密度大于酒精的密度，所以金属块仍将沉底，则其所受浮力F酒=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-5m3=0.0784N 则排开酒精的质量 因为容器中可能未装满酒精，所以溢出酒精的质量可能小于8克。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作： (1)不挂钩码时，杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆在水平位置平衡； (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，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；测出杠杆水平平衡时的动力臂l₁和阻力臂l₂；多次实验并把数据填入下表： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 1.5 0.30 2.0 0.15 4 2.0 0.15 1.5 0.2 … 小明分析表格中的数据发现，第______次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂； (3)第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B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）______； A．2.0N B．2.5N C．3.0N D．3.5N (4)筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第______次实验时的杠杆类型相同； (5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O'点，此时______（选填“MO'”或“O'N”）段更重一些。 【答案】(1) 平衡 左 (2)3 (3)BCD (4)4 (5)O'N 【详解】（1）[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态。不挂钩码时，杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆静止，则处于平衡状态。 [2]小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，说明还是右端重，此时小明应向左调节杠杆右边的螺母，减轻右端的重量，使杠杆在水平位置平衡。 （2）分析表格中的数据可知，除了第3次实验外，均满足动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以第3次实验数据有误。 （3）根据杠杆平衡条件，当拉力的方向为竖直向上时，拉力的力臂最大，拉力的大小最小，设杠杆上一格的长度为，则有 解得最小拉力。当拉力不在竖直方向时，拉力的力臂变短，拉力将变大，故A不符合题意，BCD符合题意。 故选BCD。 （4）用筷子夹东西时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据表格数据可知，第4次实验中，动力臂小于阻力臂，故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。 （5）由图可知，MO'比O'N更长，MO'侧重心的位置更远，O'N侧重心的位置更近，则根据可知，O'N侧力臂较短，则O'N段更重一些。 传统文化不仅是历史的见证，更是物理规律的早期“实验场”。今天，用现代科学重新解读这些遗产，既能焕发传统新生，也为科技创新提供灵感源泉。 11．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁，液态铁在四散飞溅的过程中发出的耀眼的光芒，最后变成固态铁。此过程中发生的物态变化是（　　） A．升华 B．凝华 C．熔化 D．凝固 12．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图甲为我国古代的“节能灯”———“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法，下列说法正确的是（　　） A．降低油的温度 B．减小油的表面积 C．减慢油表面上方的空气流动 D．减小油的体积 13．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一，被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示为一位艺术家篆刻的一枚方章，与篆刻前相比，篆刻后方章的体积________，质量________，密度________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．(24-25八下·上海静安区上海西初级中学·期中)图是汉代画像砖上描绘的《史记》中洒水取鼎”画面，士兵用绳子通过滑轮拉起掉落水中的青铜鼎。 （1）图中的这种滑轮________起到省力的作用，________改变用力的方向（均选填“能”或“不能”）。 （2）已知青铜鼎重800N，士兵施加在绳端的拉力F为1000N,在100s内将鼎匀速提升10m，此过程中滑轮的机械效率为________，绳端拉力做功的功率为________W。 【答案】11．D 12．A 13． 变小 变小 不变 14． 不能 能 80% 100 【解析】11．表演过程中，铁由液态变成固态，是凝固过程，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．在灯芯点燃过程时，火焰的温度较高，油的温度也会有所变高，加水可以降低油的温度，在油的表面积、表面上方空气流速不变时，可以降低油的蒸发速度，故A正确，BCD错误。 故选A。 13．[1][2]在篆刻过程中，有部分材料掉落，印章所含物质变少，故篆刻后，印章的体积变小，质量变小。 [3]密度是物质的一种特性，不随物体的质量、体积变化而变化，故篆刻前后，印章的密度不变。 14．[1][2]如图所示，士兵拉起青铜鼎的过程中，滑轮的轴固定不动，是定滑轮，它的特点是：能改变力的方向，但是不省力。 [3]此过程中做的有用功 士兵做的总功 滑轮的机械效率 [4]绳端拉力做功的功率 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $