（大赛作品）黑龙江省齐齐哈尔市八年级物理下学期单元测试（人教版下册 第十二章 简单机械）

**基本信息** 人教版八年级物理下册第十二章简单机械单元卷，以生活情境与传统文化为载体，全面考查杠杆、滑轮、机械效率等核心知识，适配单元复习，注重物理观念与科学探究能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|10/20|杠杆分类、滑轮省力判断|原创题结合生活场景（如植树抬水杠杆分析）| |多项选择|3/9|机械效率、斜面计算|新考法对比不同重物做功情况| |探究实验|4/28|杠杆平衡条件、滑轮组效率|跨学科实践（杆秤制作）与数据论证| |综合应用|2/17|杠杆计算、功率求解|古代科技（桔槔）与实际问题结合|

应用场景：简单机械单元 齐齐哈尔八年级物理下学期单元测试（人教版下册第十二章） 测评时间90分钟 总分100分 注意：解答本试卷时，g取10N/kg 一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的） 1.（原创）如图所示，下列工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（ ） A. 鱼竿 B.钢丝钳 C. 硬棒 D.羊角锤 2.（情景）如图，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水。水桶挂在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计。若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 3. （考法新）简单机械在我们的生活中应用很广泛，下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中不省力的是（ ） A. B. C. D. 4.（原创）用滑轮组提升物体到某一高度时，求解相关物理量的计算问题，小明提出了自己的一些观点，其中有一项是错误的，你认为错误的是（ ） 选项 观点 A 拉力做的有用功：W有用=Gh（G是物体重力，h是物体被提升的高度） B 拉力做的总功：W总=Fs（F是绕过滑轮组绳子末端的拉力，s是绳子末端移动的距离） C 额外功：W额外=Gs（G是物体的重力，s是绳子末端移动的距离） D 滑轮组机械效率： 5. （情景）生活中，我们经常看到如图所示的起重机工作，下列说法正确的是（忽略空气阻力作用）（   ） A. 起重机的起重臂相当于省力杠杆 B．起重机钢丝绳下的动滑轮是为了省力 C．起重机工作时，放下支脚是为了增大压强 D．起重臂水平转动的过程中，它也对重物做了功 6. 如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　） A. F甲=200N，并向上移动4m B. F甲=100N，并向上移动2m C. F乙=200N，并向上移动1m D. F乙=400N，并向上移动lm 7．如图是某地区临时停水时，居民利用滑轮提水的情景。下列说法中正确的是（    ） A．对水做的功是有用功 B．对桶做的功是有用功 C．用此滑轮是为了省力 D．此装置的机械效率为 8. 如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是（　　） A. 井架上的滑轮是动滑轮 B. 利用这个滑轮可以省距离 C. 手拉绳子所做的功是总功 D. 提等量的水，水桶越重机械效率越高 9.（创新）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则（　　） A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 拉力F为800N C. 拉力F的功率为360W D. 动滑轮的机械效率为90% 10. 如图所示，工人用滑轮组提货物，使重为600N的货物以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则：（ ） A. 工人作用在绳自由端的拉力为200N B. 动滑轮所受重力100N C. 工人对绳自由端拉力的功率为150W D. 提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变 二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，全部选对得3分，选项正确但不全得1分，有错误选项的不得分） 11.（改编） 如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓（duì）舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能够上、下转动，杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以舂米。下列分析错误的是（　　）  A. 脚踏碓相当于省力杠杆 B. 石头重力做的功是额外功 C. 使用这种杠杆可以省功 D. 人对碓做的功是总功 12. （新考法）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则（　　） A. 第一次提升重物时机械效率较高 B. 第二次提升重物时的额外功较大 C. 先后两次提升重物的重力之比为7∶9 D. 先后两次提升重物的总功率之比为6∶5 13. （情景）在劳动实践中，某同学想将240kg的重物搬到距地面高h=2m的货车上，但力气不足，于是同学们想到课上讲的简单机械知识，在水平地面与车厢间用木板搭了长L=5m的斜面，如图所示，该同学用1200N的力花了2min将重物匀速推到车上，下列说法中正确的是（　　） A. 该同学所做的有用功为480J B. 该同学推力做功的功率为50W C. 此简易斜面装置的机械效率为80% D. 重物与斜面之间的摩擦力为1200N 三、填空题（本大题有7小题，每空1分，每小题2分，共14分） 14. 6月5日是世界环境日，如图为小明双手举旗在风中静止时的情景，右手握A点，左手握B点。旗杆BAC（自重不计）可视为一个杠杆，F2为风吹旗时旗对杠杆施加的阻力。则小明右手对A点施加力的方向大致向______（填“左”或“右”）。举旗过程中，杠杆BAC为一个______（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 15. （情景）小明用独轮车搬运砖头，车箱和砖头的总质量是120kg，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，独轮车是_____（选填“省力”、“费力”）杠杆；人手竖直向上的力F的大小是_______N 16.（改编）如图为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦。图中画出了杠杆的动力F1和阻力F2，其中正确的是_____图；若动力F1为300N，动力臂与阻力臂之比为5∶1，则阻力F2的大小为____。 17. 如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个_______（选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为_______N。 18.（古代科技）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的________，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，________（选填“增大”或“减小”）压强。 19．图甲盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是 （选填“省力”或“省距离”），图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力，螺丝刀相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”）。 20.如图所示的滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F=______N，可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。 四、探究与实验题（本大题有5道题，21题2分，22题7分，23题7分，24题7分，25题7分，共30分） 21. 如图所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。 22. （7分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡； （2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为_________cm； （3）分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________（用F1、F2、l1、l2表示）； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 第3次实验的杠杆类型属于_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠，请举一例：__________；并简要说明你的判断理由__________； （4）如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将_______。（填选项代码） A． 不变 B． 变小 C． 变大 D． 先变大后变小 23. （7分）（改编）如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m （a） 1 0.2 1 0.2 （b） 1 0.2 1.03 0.2 （c） 1 0.2 0.55 0.4 请你分析： （1）研究定滑轮特点实验时，如图（b）所示，测力计的操作方法是_______；（填序号） ①随意拉动重物        ②拉着重物保持静止        ③匀速向下拉动重物 （2）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是__________； （3）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是__________； （4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验，观察弹簧测力计移动的距离可知：使用动滑轮_______； （5）根据（c）实验的数据可计算出使用动滑轮提升物体，拉力做的总功为_________J, 有用功为_________J, 动滑轮的自重为______N（不计摩擦和绳重）。 24．（改编）（7分）小华在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示（分别用甲、乙、丙、丁所示绕绳方式测量），实验装置如图所示。 （1）实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计，使物体升高； （2）表格中，①②③三处的数据应该是______、______和______； 实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 甲 4 ① 2.7 0.2 74% 乙 4 0.1 1.8 0.3 74% 丙 8 0.1 3.1 0.3 86% 丁 8 0.1 2.5 ② ③ （3）通过比较______（填实验次序）两次实验数据得出结论：使用相同滑轮组提升相同重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （4）通过比较______（填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）要测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离______（选填“可以不测量”或“一定要测量”）； 25．（7分）（跨学科实践） “权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究： 活动一：了解杆秤的构造及物理原理： 如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成； （1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的____，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于____杠杆； 活动二：自制简易杆秤： 该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置； （2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量_______g的物体，D点处的刻度数为_______g； （3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用m1表示秤砣质量，m2表示物体和秤盘质量，L1表示B、C之间的距离，L2表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足___________（用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为_______g； （4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是______________（只写一条即可）。 五、分析与交流题（本大题有2道题，26题5分，27题5分，共10分） 26.（5分）阅读以下材料，回答问题。 轮轴和斜面 轻轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械——轮轴。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，如图所示，是一些轮轴的实例。 汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶？ 找一张直角三角形的纸，按照如图所示那样，可以模拟一个盘山公路的形状。可以想象若将盘山公路取直，就相当于将这张纸展开，汽车是沿它的斜边（斜面）爬到山峰的。汽车沿这个边爬到山峰，比起直通山顶的路，走的路程要长的多。 斜面也是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。 根据以上材料回答下列问题： （1）方向盘属于轮轴，我们也可以把它看成杠杆。如图所示，将方向盘轴中心看作支点O，其轴上所受的阻力为F2，请画出施加在A点的动力F1的示意图 ，并画出其力臂L1。进一步分析可知，方向盘本质上是一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （2）下列生活中的物品，属于杠杆的是 ，属于轮轴的是 ，属于斜面的是 。（选填序号） A．托盘天平 B．扳手.    C． 螺丝钉 27.（5分）出门旅行时，我们都习惯把重物放在行李箱的底部，这样拉动箱子时会感觉轻便一些。如图，稳定拉动行李箱时，可以把行李箱看做是一个平衡的杠杆，请用所学杠杆知识解释其中的道理。 六、综合与应用题（本大题有2道题，28题8分，29题9分，共17分） 28. （8分）桔槔是中国古代的一种汲水工具，桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图甲所示，横杆的一端用绳子与水桶相连，另一端绑上一块重石头。当要提水时，人用力向下拉绳子使水桶下降到水面以下并让水流入水桶。当水桶装满水后，就让另一端石头下降，通过杠杆作用，就可将水桶提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下，由于向下用力可以借助人的体重，因而大大减少了人们提水的疲劳程度。 （1）图乙是桔槔的模型，已知BO＝1m，AO＝2m，空水桶重20N，石头重400N。请计算人至少要用多大的力才能使空水桶匀速下降？ （2）若水桶装满水后的总重为190N，则把装水后的水桶从水井中拉起时，人需要给绳子向上的拉力吗？若无需拉力，请分析说明；若需要拉力，请计算大小。 29.（9分）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉着重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N。 请你根据题中给出的信息，提出求三个物理量大小的计算问题并写出求解过程。 （要求提出求解的三个物理量大小不涉及质量、拉力移动的距离。） 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 应用场景：简单机械单元 齐齐哈尔八年级物理下学期单元测试（人教版下册第十二章） 答案及解析 一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的） 1.【答案】A 【解析】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C.从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与木棒下面石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意； D．用羊角锤拔钉子的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故A选项正确。 2.【答案】A 【解析】由题意得，要分析前面同学抬水的情况，此时前面同学作用在杠杆M点一个向上的动力F1，后面同学所在的N点为支点，桶由于受重力的作用所以作用在杠杆P点一个向下的阻力F，故A符合题意，BCD不符合题意；故选A。 3.【答案】C 【解析】A．由图知，F1×4m=G×2m，所以F1=G； B．滑轮组由三段绳子承担，所以F2=G； C．由图知，是定滑轮，不能省力，所以F3=G； D．根据杠杆的平衡条件：F4×（L+2L）=G×L，所以F4=G． 由以上分析得，只有C不省力． 4.【答案】C 【解析】利用滑轮组提升物体到高度h时，拉力做的有用功为：W有用=Gh 拉力做的总功为：W总=Fs 滑轮组机械效率为： 额外功等于总功减去有用功：W额外=W总-W有用 根据以上分析，C选项错误，答案是C 。 5.【答案】B 【解析】A．起重机的起重臂的动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆，故A错误；     B. 动滑轮是省力杠杆，可以省一半的力，起重机钢丝绳下的动滑轮是为了省力，故B正确； C．起重机工作时，放下支脚是为了增大受力面积，减小压强，故C错误；     D．起重臂水平转动的过程中，它对重物的力与运动方向垂直，它对重物不做功，故D错误。 故选B。 6.【答案】D 【解析】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以 拉力端移动距离为 s=2h=2×2m=4m 故AB错误； CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力 F乙=2G物=400N 拉力端移动的距离为 故C错误，D正确。故选D。 7.【答案】A 【解析】AB．居民的目的是为了提水，则对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，故A正确，B错误； C．此滑轮为定滑轮，不省力，但能改变力的方向，故C错误； D．任何机械的机械效率都不可能达到100%，故D错误。故选A。 8.【答案】C 【解析】AB．井架上的滑轮工作时位置固定不动，是定滑轮，其作用是改变力的方向，既不省力，也不省距离。故AB错误； C．根据滑轮做功的特点，对物体所做的功为有用功，手拉绳子所做的功是总功，故C正确； D．提水时，对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功，提等量的水，有用功相同，水桶越重额外功越多，机械效率越低，故D错误。故选C。 9.【答案】D 【解析】A．由题意可知，根据得，货物的提升速度为 因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的移动速度为 故A不符合题意； B．不计绳重和轮与轴间的摩擦，卷扬机拉力为 故B不符合题意； C．由得，拉力F的功率为 故C不符合题意； D．由题意可得，该动滑轮的机械效率为 故D符合题意。故选D。 10.【答案】C 【解析】A．由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，根据 可得，工人作用在绳自由端的拉力为 故A不符合题意； B．根据 可得，动滑轮所受重力为 故B不符合题意； C．绳子自由端移动的速度为 则工人对绳自由端拉力的功率为 故C符合题意； D．根据 可知，当动滑轮的重力一定时，提升重力越大，此滑轮组机械效率越大，故D不符合题意。 故选C。 二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，全部选对得3分，选项正确但不全得1分，有错误选项的不得分） 11. 【答案】ABC 【解析】A．用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； B．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功对人们来说是有用的，属于有用功，故B错误； C．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误； D．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功是有用的，克服木杠重和摩擦做的功是额外功，因此人对碓做的功是总功，故D正确。故选ABC。 12. 【答案】AD 【解析】A．有用功和总功的比值等于机械效率，由图可知，第一次动滑轮的机械效率是75%，第二次动滑轮的机械效率是70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A符合题意； B．不计绳重和摩擦，使用动滑轮提升重物，额外功是克服动滑轮重力做的功，两次使用相同的动滑轮，克服动滑轮做的功相同，额外功相同，故B不符合题意； C．第一次的额外功为900J，第一次额外功25%，总功为 有用功W有1=W总1η1=3600J×75%=2700J 两次额外功相同，第二次额外功30%，总功为 有用功W有2=W总2η2=3000J×70%=2100J 先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，先后两次提升重物的重力之比为 故C不符合题意； D．先后两次提升重物的时间相同，先后两次提升重物的总功率之比 故D符合题意。故选AD。 13.【答案】BC 【解析】A．物体的重力 该同学所做的有用功 故A错误； B．推力做的功 推力做功的功率 故B正确； C．此简易斜面装置的机械效率 故C正确； D．此过程中克服摩擦力做的额外功 重物与斜面之间的摩擦力 故D错误。选BC。 三、填空题（本大题有7小题，每空1分，每小题2分，共14分） 14.【答案】 左 费力 【解析】由题意可知，旗对旗杆施加向右上方的阻力，所以要使举旗在风中静止，那么小明右手对A点施加力的方向应该大致向左。 举旗时，无论是A点或是B点作为旗杆的支点，F2为风吹旗时旗对杠杆施加的阻力，由图可知，杠杆BAC的动力臂都小于阻力臂，所以在举旗过程中，杠杆BAC为一个费力杠杆。 15.【答案】省力；360 【解析】由图可知，独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 砖头及车厢的总重 G=mg=120kg×10N/kg=1200N 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，人手竖直向上的力 F==360N 16.【答案】乙；1500N。 【解析】动力F1应是驾驶员踩踏板的力，方向通常向下。阻力F2是活塞对金属杆的反作用力，方向应与活塞运动方向相反，通常为斜向或水平。此时踏板向下，活塞向左运动，则阻力F2向右，即正确的是乙图。 根据杠杆平衡条件 得阻力 17.【答案】 定 300 【解析】图中滑轮不随着物体一起运动，所以是定滑轮。 定滑轮不能省力，所以人的拉力等于重力，为300N。 18.【答案】 方向 减小 【解析】定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力，也不距离，但可以改变用力方向。 把扁担做得较大是增大受力面积，在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强，压力的作用效果就不明显，这样人肩膀就不会感到疼。 19.【答案】 省力 轮轴 【解析】盘山公路相当于斜面，汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰时，虽然费了距离但是主要是省了力。 螺丝刀相当于一个轮轴，螺丝刀在旋转螺纹钉时，其手柄相当于轮，而螺纹钉部分则相当于轴。这种结构使得我们在旋转手柄时，能够带动螺纹钉一起旋转，从而将其旋进木板中，其实质是省力杠杆。 20.【答案】 动 50 【解析】如图所示，提升重物时，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮。 动滑轮省一半的力，故竖直向上的拉力为 四、探究与实验题（本大题有5道题，21题2分，22题7分，23题7分，24题7分，25题7分，共30分） 21.（2分）【答案】如图所示。 【解析】根据题滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，绳端拉力F大小与绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n的关系为 因此绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n越大，滑轮组越省力，由图示可知，题中绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数最大为n=3，故最省力的滑轮组绳子的绕法如图所示。 22.（7分）【答案】（1）右（1分） （2） 8.0（1分） （3）F1l1=F2l2 （1分） 费力（1分） 扫帚（1分） 扫帚在使用时，动力臂小于阻力臂（1分） （4）C（1分） 【解析】（1）实验前，杠杆左端下沉，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺的度数为8.0cm，则阻力臂l2为8.0cm。 （3）分析表中实验数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积，即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。 由表格数据可知，第3次实验时的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，该杠杆类型属于费力杠杆。 依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂，可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。 （4）如图丙所示，F始终杠杆垂直，动力臂l1不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，阻力G不变，阻力臂l2变大，根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2，F的大小将变大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 23.（7分）【答案】（1） ③（1分）  （2）省力 （1分）    （3）改变力的方向（1分）     （4）费距离（1分）    （5）0.22（1分）   0.2（1分）   0.1（1分）   【解析】（1）实验时，为了使弹簧测力计的拉力大小保持不变，要匀速向下拉动弹簧测力计，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 （2）由表格中数据得，使用动滑轮时，拉力大小小于物体重力大小，可以省力。 （3）由表格中数据得，使用定滑轮时，拉力大小略大于物体重力大小，不能省力，而由图得，可以向下拉物体，使物体上升，说明使用定滑轮可以改变力的方向。 （4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮，测力计移动的距离是物体提升距离的2倍，说明使用动滑轮费距离。 （5）由表格中数据得，使用动滑轮提升物体，拉力做的总功为 W=Fs=0.55N×0.4m=0.22J 有用功为 不计摩擦和绳重，克服动滑轮重力做的功为 动滑轮的自重为 24.（7分）【答案】（1）匀速（1分）  （2）0.1（1分）   0.4（1分）   80%（1分）  （3）甲乙（1分）  （4） 乙丙（1分）  （5） 可以不测量（1分）   【解析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，则由二力平衡可知，此时弹簧测力计的示数等于拉力大小。 （2）甲图中连在动滑轮上绳子有2段，所以物体上升距离为 丁图中连在动滑轮上绳子有4段，所以绳子移动的距离为 丁图实验中滑轮组的机械效率为 （3）甲、乙两次实验中使用相同滑轮组提升相同重物时，连在动滑轮上绳子段数不同，滑轮组的机械效率相同，说明滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 （4）由乙、丙两次实验数据可知，滑轮组相同，重物的重力增大，滑轮组的机械效率也增大，故可得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）若滑轮组的绕线一定，则连在动滑轮上绳子的段数一定，设为n，则拉动物体时，绳子移动距离与物体移动距离的关系为 则滑轮组的机械效率为 可知，此时机械效率与物体移动距离，绳子移动距离无关，故可以不测量钩码上升的高度和绳端移动距离。 25.（7分）【答案】（1）支点（1分）；省力（1分）；（2）1000（1分）；400（1分）；（3）m1L1=m2L2（1分）；160（1分）；（4）增加秤砣的质量（1分） 【解析】（1）图甲中杆秤使用时绕提纽转动，提纽相当于杠杆的支点。 “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆，起到省力的作用。 （2）由图甲可知，该杆秤量程为0~1000g，利用该杆秤最多可称量1000g的的物体，D点处的刻度数为400g。 （3）根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，则有m1gL1=m2gL2 化简得：m1L1=mgL2 当秤盘上不放物体时，秤砣零刻度线处，根据杠杆平衡条件，则有： m秤盘g×AB=m秤砣g×BC 则秤盘的质量为： （4）若想测量质量更大的物体，根据（3）中m1L1=mgL2，可以增加秤砣的质量，在力臂不变时，物体和秤盘质量m2更大，即测量的物体质量更大。 五、分析与交流题（本大题有2道题，26题5分，27题5分，共10分） 26.（5分）【答案】 （1） （1分） 省力（1分） （2）A （1分） B（1分） C（1分） 【解析】（1）由图知道，动力F1与阻力F2使杠杆的转动效果相反，则F1的方向为竖直向下，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段即为动力臂L1，如下图 方向盘本质上是一个轮轴，动力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 （2） A．托盘天平实质是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆； B．扳手由一个大轮和轴组成，将力作用在轮上，是轮轴，省力费距离； C．螺丝钉属于斜面，省力费距离。 27.（5分）【答案及评分】由杠杆平衡原理知，F1L1＝F2L2（1分），动力臂和阻力不变，（1分）把重物放在行李箱的底部，使得行李箱重心降低（1分），阻力臂减小（1分），这样动力减小，省力（1分），所以这样拉动箱子时会感觉轻便一些，避免因重心不稳导致的费力和倾倒风险。 六、综合与应用题（本大题有2道题，28题8分，29题9分，共17分） 28.（8分）【答案】（1）180N；（2）无需拉力 【解析】（1）当空水桶匀速下降时，此时人在向下拉绳子，根据杠杆的平衡条件可得 （G桶＋F）×LOA＝G石×LOB（2分） 则（20N＋F）×2m＝400N×1m（1分） 解得F＝180N（1分）。 （2）当装满水的水桶上升时，动力动力臂的乘积为 G石×LOB＝400N×1m＝400N·m（1分） 阻力阻力臂的乘积为 G总×LOA＝190N×2m＝380N·m（1分） 由于动力与动力臂的乘积大于阻力与阻力臂的乘积（1分），所以人无需给绳子向上的拉力（1分）。 答：（1）人至少要用180N的力才能使空水桶匀速下降； （2）人无需要给绳子向上的拉力。 29.（9分）【参考答案】（1）求物体上升的高度。 0.5m； （2）求滑轮组的机械效率。 70%； （3）求图中情景，人对地面的压强。 3×104Pa。 【解析与评分要求】（1）求物体上升的高度。 由v＝可得物体上升的高度： h＝vt＝0.1m/s×5s＝0.5m； （2）求滑轮组的机械效率。 由图可知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h， 滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝＝70%； 分步计算也给分。 （3）求图中情景，人对地面的压强。 此时人对地面的压力： F压＝G人﹣F＝850N﹣100N＝750N， 人对地面的压强： p＝＝＝3×104Pa。 提出符合题意要求的其他问题，解答正确，同样给分。 注意：学生能提出三个即可，提出一个问题给1分，解答过程正确给2分，保证每一个问题满分3分。三个问题满分是9分。如果学生提出四个或者更多的物理量计算的问题，并解答，只按照前3个问题评分处理。 1 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 齐齐哈尔八年物理下学期单元测试（人教版下册第十二章） 命题双向细目表 题号 题型 分值 知识点 难度系数 素养目标 创新举措 1 单项选择题 2 杠杆类型 0.9 物理观念 原创 2 单项选择题 2 杠杆示意图 0.8 物理观念 情景 3 单项选择题 2 简单机械特点 0.7 物理观念 情景 4 单项选择题 2 理解机械效率 0.7 科学思维 原创 5 单项选择题 2 简单机械应用 0.7 物理观念 情景 6 单项选择题 2 定滑轮动滑轮特点 0.7 物理观念 拓展 7 单项选择题 2 定滑轮应用 0.7 物理观念 情景 8 单项选择题 2 定滑轮应用 0.7 物理观念 情景 9 单项选择题 2 动滑轮机械效率和图像分析 0.7 物理观念和科学思维 改编 10 单项选择题 2 滑轮组机械效率 0.6 物理观念 情景 11 多项选择题 3 杠杆应用 0.6 物理观念 古代科技 12 多项选择题 3 动滑轮机械效率及饼形图分析 0.6 综合素养 情景 13 多项选择题 3 斜面机械效率相关的计算 0.6 物理观念 拓展 14 填空题 2 力的方向、杠杆类型 0.7 物理观念 情景 15 填空题 2 杠杆平衡条件应用 0.7 物理观念 改编 16 填空题 2 杠杆图示及平衡条件应用 0.7 物理观念 情景 17 填空题 2 定滑轮特点 0.7 物理观念 情景 18 填空题 2 轮轴应用 0.6 综合素养 古代科技 19 填空题 2 斜面杠杆模型应用 0.6 物理观念和科学思维 情景 20 填空题 2 动滑轮特点应用 0.7 物理观念 情景 21 探究实验题 2 滑轮组作图 0.6 科学探究 情景 22 探究实验题 7 探究“杠杆的平衡条件” 0.7 科学探究 情景 23 探究实验题 7 “研究定滑轮和动滑轮特点” 0.7 科学探究 情景 24 探究实验题 7 测滑轮组机械效率 0.6 科学探究 情景 25 探究实验题 7 杆秤的构造原理制作 0.7 科学探究 跨学科实践 26 分析交流题 5 轮轴与斜面 0.6 物理观念 改编 27 分析交流题 5 杠杆在生活中应用 0.7 物理观念 改编 28 综合应用题 8 杠杆平衡条件应用 0.6 物理观念 古代科技 29 综合应用题 9 滑轮组机械效率等相关计算 0.6 物理综合素养 开放题 Sheet2 Sheet3 $