专题06 简单机械（期末真题分类汇编，山东专用）八年级物理下学期

**基本信息** 聚焦简单机械核心考点，融合古今科技情境（如《天工开物》脚踏碓、中国空间站机械臂），汇编山东多地期末真题，适配初中物理期末复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择/多选题|30+题|杠杆分类与平衡、滑轮组特点、机械效率计算|以古代工具（杆秤、桔槔）和现代科技（高铁输电线补偿装置）为情境| |实验探究题|4题|跨学科实践（制作简易杆秤）|结合杠杆平衡条件，设计调零、刻度标注等真实操作任务| |计算/填空题|40+题|机械效率综合计算、滑轮组受力分析|联系生活场景（健身器材、独轮车），考查推理与应用能力|

专题06 简单机械 4大高频考点概览 考点01 杠杆 考点02 跨学科实践：制作简易杆秤 考点03 滑轮 考点04 机械效 地 城 考点01 杠杆 一．选择题 1．（24-25八下•山东菏泽•期末）（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，中国空间站的机械臂类似于人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能，可对空间站舱体表面进行巡检。选项图中工具在使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．鸡蛋夹 B．羊角锤 C．核桃钳 D．开瓶器 2．（24-25八下•山东烟台•期末）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，木杠的前端装有锥形石头。不断用脚踩踏木杠后端，就可以进行舂米。下列分析正确的是（　　） A．前端石头下端做成锥形是为了减少压强 B．使用脚踏碓舂米时动力臂大于阻力臂 C．脚踏碓舂米时相当于费力杠杆 D．使用脚踏碓舂米是费距离的 3．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力 C．手对杠杆的压力为动力 D．该杠杆为费力杠杆 4．（24-25八下•山东济宁•期末）如图所示是一种外型新颖的手动榨汁器。在C处用力下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄的杠杆模型是（　　） A． B． C． D． 5．（24-25八下•山东济南•期末）如图是山东济南某中学某物理兴趣小组的同学们自制的轻质拔草器，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，最费力的是哪幅图对应的操作（　　） A． B． C． D． 6．（24-25八下•山东泰安•期末）生活中有一种脚踏式垃圾箱，其简化结构如图所示。在A处向下踩动脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。关于这个装置，下列说法正确的是（　　） A．杠杆ABC是费力杠杆 B．杠杆EDF是省力杠杆 C．杠杆ABC工作时的阻力方向向上 D．杠杆EDF工作时的阻力方向向下 7．（24-25八下•山东烟台•期末）图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，B处比D处移动距离大 C．松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力 D．牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆 8．（24-25八下•山东烟台•期末）如图甲所示的条凳，人坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是（　　） A．压力作用于A点，可将条凳视为绕F点转动的杠杆 B．压力作用于凳面的中间，条凳也可能会上翘 C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘 D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘 9．（24-25八下•山东德州•期末）小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物，将重物悬挂在固定点B处，如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力，在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中，力F的大小变化是（　　） A．变大 B．变小 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大 10．（24-25八下•山东济宁•期末）一根杠杆两端分别挂着质量不等的两铁块，如图所示，此时杠杆静止。若将两铁块同时浸没于水中，杠杆将（　　） A．保持平衡 B．左边下降 C．右边下降 D．无法判断 11．（24-25八下•山东德州•期末）小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开（如图甲），在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中，可将窗户看作一个杠杆（如图乙），O为支点，B点为窗户的重心，已知窗户的重力为阻力，推力F为动力，则下列分析正确的是（　　） A．在缓慢推开的过程中，阻力臂逐渐减小 B．在缓慢推开的过程中，动力臂逐渐增大 C．在缓慢推开的过程中，阻力逐渐变大 D．在缓慢推开的过程中，动力逐渐变大 12．（24-25八下•山东济宁•期末）一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上，将木板从位置处截下，截下部分叠加在剩下的那段上面，如图所示，这时，在它的最左端恰好抬起木板，需要的力为（　　） A．8N B．10N C．12N D．16N 13．（24-25八下•山东临沂•期末）杆秤是我国古代的衡器，并沿用至今。如图用秤钩挂住物体称重时，秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点，AO为5cm，秤砣质量是500g，OB为20cm，若g取10N/kg，不计秤杆和秤钩的质量，物体的质量是（　　） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 14．（24-25八下•山东枣庄•期末）如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离lAO＝2lBO，现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是（　　） A．点燃前A、B蜡烛重力之比为2：1 B．经时间t，杠杆右端下沉 C．经时间t，杠杆左端下沉 D．经时间t，杠杆继续保持水平平衡 15．（24-25八下•山东济宁•期末）如图甲所示，早在春秋时期人们就使用桔槔提水，大大减轻了劳动强度。图乙是桔槔的简化模型，它相当于一根轻质杠杆，其中OB＝4OA，C为配重，重力为1200N。提水时，人拉绳子使桶下降；当水桶中装满水时，人用100N的力沿竖直方向向上拉绳子，使桔槔缓慢匀速提升水桶，此时杠杆处于平衡状态。则水桶和水的总重力为（　　） A．200N B．300N C．400N D．500N 16．（24-25八下•山东日照•期末）如图，O1、O2均是杆秤称量时的支点。当使用O1称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，O1A＝110cm，O1B＝10cm。下列说法正确的是（　　） A．所称物体质量是50kg B．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C．改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D．当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大 17．（24-25八下•山东青岛•期末）如图所示，是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，A是货物，B是液压支撑杆跟车厢的接触点，C是车厢底部的固定点。下列分析正确的是（　　） A．B点是支点 B．液压支撑杆施加的力是动力 C．只有货物的重力是阻力 D．货物A放在如图所示的位置时，车厢可视为省力杠杆 18．（24-25八下•山东济南•期末）如图所示，杠杆OA的B点挂有一重物，其A端通过绳子与圆弧形轨道PQ上的圆环M相连，且A点与圆弧形轨道的圆心重合。在将圆环M从P点缓慢滑至Q点的过程中，杆OA始终在水平位置保持静止，此过程中绳子对A端拉力的大小将（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 19．（24-25八下•山东淄博•期末）在跨学科实践活动中，“探物”小组开展了“探索人体中的杠杆”实践活动，下面说法正确的是（　　） A．如图甲，做仰卧起坐时，属于费力杠杆 B．如图乙，踮脚过程动力臂小于阻力臂 C．如图丙，做下压运动锻炼，动力臂如图所示 D．如图丁，手提重物时前臂是省力杠杆 20． （24-25八下•山东淄博•期末）菏泽丹阳路立交桥采用双塔单索面斜拉索结构，主塔高89米，如图甲所示。为探究主塔为什么建那么高，小华同学制作了斜拉索大桥模型，如图乙所示。他用质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连。下列说法错误的是（　　） A．桥面的模型OA是杠杆，OA的重力代表桥面的重力 B．若OA不动，只将细线一端的固定点B改至C，拉力F将变大 C．若OA不动，只将细线一端的固定点B改至C，拉力F将变小 D．若OA不动，只将细线一端的固定点A 向O移动一小段距离，拉力F将变大 21．（24-25八下•山东济南•期末）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（　　） A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短 B．F甲＜F乙，因为乙方法的阻力臂长 C．F甲＞F乙，因为乙方法时阻力臂短 D．F甲＝F乙 二．多选题 22．（24-25八下•山东日照•期末）（多选）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法正确的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬 B．“权”小于“重”时，若要使杠杆水平平衡，“标”一定大于“本” C．增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应把“权”远离提扭移动 D．若使用有缺损的“权”来称“重”，测量结果会偏大 23．（24-25八下•山东济南•期末）（多选）如图是小华制作的抛掷装置，橡皮筋一端固定在木条上，另一端可挂在位置不同的挂钩上。如图甲所示，先将小球用手指按压在木条一端的瓶盖内，橡皮筋被拉紧；松开手指后，如图乙所示，在橡皮筋的拉力作用下木条绕转轴转动，将小球抛出。下列有关说法正确的是（　　） A．手指下压木条使橡皮筋被拉紧的过程中，木条属于省力杠杆 B．橡皮筋可调的一端挂在离转轴最近的挂钩上时弹性势能最小 C．小球离开瓶盖在空中飞行时，运动状态不断发生改变 D．该抛掷装置抛出小球的整个过程中，没有对小球做功 24．（24-25八下•山东淄博•期末）（多选）如图所示，关于“杠杆平衡条件”实验的说法正确的是（　　） A．杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于平衡状态 B．加减钩码进行实验过程中，还可以调节平衡螺母 C．保持测力计悬挂的位置不变，杠杆始终水平位置平衡，若斜向下拉，示数会变大 D．实验中进行多次测量的目的是取平均值减少误差 三．填空题 25．（24-25八下•山东济南•期末）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（即碓头重力大小），不计横木的重力和摩擦，此时堾属于 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，为了省力些，可将脚踩点适当 （选填“远离”或“靠近”）O点。 26．（24-25八下•山东滨州•期末）如图所示是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，正常使用时，该剪刀属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；为使用时更省力，应将树枝放在 （选填“靠近”或“远离”）剪刀转动轴O处的位置。 27．（24-25八下•山东济宁•期末）杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种，映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图，O点为提纽悬点，A恰好是秤杆的重心。若该杆秤的秤砣质量为500g，秤杆和秤盘的总质量为250g，OA＝10cm，当秤砣移到距悬点25cm的B处水平平衡时，则秤盘所放物体质量为 g；因长期使用导致秤砣质量磨损，则所测物体的质量将 （选填“偏大”或“偏小”）。 28．（24-25八下•山东德州•期末）如图是某同学在家锻炼身体的情景．锻炼时，手支撑在竖直墙壁上，手臂弯曲、伸直交替进行，此时人体相当于一个 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆．已知此人重500N，其手掌到地面的距离是1.6m，CE＝1m，DE＝0.6m，此时此人对墙的推力是 N，如果要增加锻炼强度，脚应 （选填“靠近”或“远离”）墙。 29．（24-25八下•山东威海•期末）如图所示，推走独轮车之前，需先将其撑脚抬离地面。已知沙子和车斗总重为G＝400N，在车把手上施加竖直向上的力F，独轮车刚好被抬起，则F的大小为 N；如果想抬起此独轮车用力更小，可对独轮车进行哪些改进： 。（写出一种改进即可） 30．（24-25八下•山东聊城•期末）为了锻炼身体，某同学制作了如图所示的健身器材，将轻杆AB固定在支架上的O点，在A端挂一个质量为10kg的沙袋，沙袋的重力为 N，在B端施加一个竖直向下的拉力将轻杆缓慢拉至水平位置，已知OA：OB＝3：1。当轻杆在水平位置平衡时，该同学对轻杆的拉力为 N。（g取10N/kg） 31．（24-25八下•山东济宁•期末）如图甲所示，赛龙舟是中国端午节习俗之一。图乙是运动员划船桨示意图，OA＝0.6m，AB＝0.4m，运动员一只手在船桨上端O点，另一只手对船桨A处的拉力F1＝500N，水对该船桨的推力F2＝ N。为获得更大的推力，A点应 （选填“靠近”或“远离”）O点一些。 32．（24-25八下•山东威海•期末）如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一个12N的重物G，在A端用与水平地面成30°夹角的力F拉住，杠杆平衡时，拉力F＝ N，若拉力F的方向变为竖直向下拉，则大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 33． （24-25八下•山东滨州•期末）如图所示是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆，货车因超重导致桥面发生侧翻，此时支点是 （选填“A”或“B”）。若货车沿大桥 （选填“内”或“外”）侧车道行驶，桥面侧翻可能就不会发生。轿车静止时与桥面的接触面积为1000cm2，轿车总重为2×104N，轿车对桥面的压强为 Pa。 34．（24-25八下•山东滨州•期末）“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。人的头部A、颈椎和颈部肌肉B，可当成一个杠杆（支点在颈椎O处），颈部肌肉活动较少距离，头部就能运动较长距离。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的B处提供的拉力为零（如图甲），当头颅低下时，颈部肌肉会主动提供一定的拉力F1，使头颈部保持平衡，F1方向如图乙所示。 （1）如图乙所示，低头时，人的头部、颈椎和颈部肌肉所组成的杠杆为 （填“费力”或“省力”）杠杆。 （2）低头角度越大，颈部肌肉的拉力会 （填“越大”“越小”或“不变”）。 （3）请你就预防和延缓颈肌损伤提出一条合理化的建议： 。 35．（24-25八下•山东烟台•期末）如图所示，轻质木杆AB被一细线系于O点悬挂在天花板上，且AB保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍，在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上，O点左侧悬挂一可沿AB自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为 N；当乙悬挂在C点时，B点受到的拉力为 N，甲对地面的压强为 Pa。（g取10N/kg） 地 城 考点02 跨学科实践：制作简易杆秤 一．实验探究题 1．（24-25八下•山东济宁•期末）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，如图所示，其中：秤砣质量为100g，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。 （1）杆秤实质上是一个杠杆，如图所示的杠杆的支点是 点。俗话说“秤砣虽小压千斤”，基于这句话分析，图中所示的是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （2）忽略秤杆自身重力对杆秤平衡的影响，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。 （3）若对此杆秤进行改进，使它能够测量质量更大的物体，常采用两种改进方法： ①改变秤砣的质量，换用一个质量更 （选填“大”或“小”）的秤砣。 ②做两个提纽挂绳的位置，另一量程更大的提纽挂绳位置在B点的 （选填“左”或“右”）侧。 （4）不法商贩常在杆秤上做手脚以蒙蔽顾客。某不法商贩做的是收购和出售大米的生意。他家杆秤的AB段可以伸缩为短、中、长三种长度，调整AB段的长度在中间时，此杆秤测量准确，AB＝L。当他收购大米时，他会拉伸或压缩AB，使AB （选填“＞”或“＜”）L，以便使测量值偏 （选填“大”或“小”），达到花较少的钱收购更多大米的肮脏目的；反之，当他出售大米时，他会有相反的操作。 2．（24-25八下•山东日照•期末）杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。 （1）如图甲所示是常用的杆秤，制作杆秤的原理是： 。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会 （选填“大于”“小于”或“等于”）20kg。 （2）已知杆秤粗细不均匀，小刚通过分析可知，杆秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时，小刚只使用了提纽1称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 （选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。 （3）如图乙所示，小刚用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下： ①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）； ②接着他又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动；当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是 （选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为 kg。 3．（24-25八下•山东济南•期末）杆秤是中国古代的一大发明，秤砣、秤杆分别叫“权”和“衡”，寓意做任何事情都要权衡轻重。 小刚在学习完杠杆部分知识后决定自制一把杆秤。 步骤一：选材 小刚选取了一根较光滑的圆木棍作为杆秤的主体，同时准备了细线、塑料托盘、秤砣等材料，组装完成后如图甲所示。 （1）小刚设计杆秤所应用的物理学原理是： （用公式表示）； 步骤二：调零 （2）空秤盘时，调节秤砣的位置使秤杆水平平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的零刻度线，用记号笔标记此位置C。调节秤杆水平平衡的目的是 。 （3）步骤三：标刻度，定量程 在秤盘上放250g砝码，手提提纽，调节秤砣位置使秤杆水平平衡，标出此时秤砣细线在杆上位置为D（如图乙），记为250g。小刚仔细观察秤杆，发现它是前粗后细，根据杠杆的平衡条件， （选填“可以”或“不可以”）将CD均匀分为25份，每份为10g，标记刻度，再按照分度值为10g推算，在杆的最远端标出称量最大值； 步骤四：测试 （4）经测量，CB＝2.0cm，DB＝27.0cm。将一副眼镜放入秤盘，调节秤砣使杆秤水平平衡，此时秤砣细线到提纽的距离为5cm，则这副眼镜的质量为 g； （5）小刚联想起收废品的师傅总会说“秤给你低着点”如图丙所示，如果把秤砣施加的力看作动力，把废品施加的力看作阻力，这样做会增大 ，对顾客更有利。 4．（24-25八下•山东德州•期末）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）。 地 城 考点03 滑轮 一．选择题 1．（24-25八下•山东济南•期末）如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。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 2．（24-25八下•山东枣庄•期末）如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，运用所学滑轮知识，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中（　　） A．甲树相当于定滑轮 B．乙树相当于动滑轮 C．可以省距离 D．如果不计绳重和摩擦，乙树受到200N拉力，则甲树受到的拉力为400N 3． （24-25八下•山东济南•期末）“龙骨水车”作为我国古代的灌溉农具（如图所示），是农业机械史上一项重大改进，同学们可以感受到我国古人在创造农业机械方面的大智慧。下列哪种工具就是从这种水车进化、演变而来的（　　） A．绞吸式挖泥船 B．吊车 C．汲水的桔槔 D．舂米的舂 4．（24-25八下•山东德州•期末）家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，（不计动滑轮重、绳重及摩擦），以下说法正确的是（　　） A．静止时，绳子自由端的拉力是50N B．绕在动滑轮上的绳子段数是5段 C．如果晾衣架上升1m，则绳子自由端移动4m D．此滑轮组能省力，但不能改变力的方向 5．（24-25八下•山东滨州•期末）如图所示，小明沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3的力，匀速拉动物体A。忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，关于三个力的大小，下列说法正确的是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 6．（24-25八下•山东青岛•期末）用如图所示的滑轮升降重力为G的国旗时，在竖直方向上对绳子施力，分别使该国旗在空中静止、匀速上升、匀速下降，人对绳子的拉力分别为F1、F2、F3，忽略绳子重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．F1与G彼此平衡 B．F1＝F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＝F3＞F1 7．（24-25八下•山东烟台•期末）若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计，使用下列机械提升同一重物的情境中最省力的是（　　） A． B． C． D． 8．（24-25八下•山东烟台•期末）用图中的装置来提升重物，既省力又改变力的方向为（　　） A． B． C． D． 9．（24-25八下•山东潍坊•期末）如图所示，物体A重100N，物体B重20N，动滑轮重10N，此时物体B匀速下降，若不计绳重和摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为（　　） A．15N B．20N C．30N D．100N 10．（24-25八下•山东菏泽•期末）一同学正在用滑轮组提升一重60N的箱子，如图，以下说法错误的是（　　） A．滑轮组绳子股数n＝3 B．若他所用拉力为22N，不计绳重和摩擦，则动滑轮重4N C．若箱子上升5m，则他需要拉动绳子15m D．若他拉动绳子的速度为3m/s，则箱子上升的速度为1m/s 11．（24-25八下•山东东营•期末）小明用图中的装置提升重力为500N的物体，使其匀速上升，不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．利用此装置既可以省力，又可以省距离 C．人将绳子拉过1m，物体上升2m D．小明对绳子的拉力为250N 12．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮组（绕线方式不同），在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．绳端的拉力：F1＝F2 B．绳子自由端移动距离：s1＝s2 C．拉力做的功：W1＝W2 D．绳子拉力的功率：P1＞P2 13．（24-25八下•山东泰安•期末）如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，则最小的力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．无法确定 14．（24-25八下•山东泰安•期末）电气化铁路上的接触网补偿装置涉及滑轮组（如图所示），其作用是当温度变化时，绳索长度会发生变化，在重物的作用下借助滑轮组，自动调整绳索的松弛度。假设重物G＝3000N，绳索一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内重物G竖直上升了4cm，不计滑轮和绳索自重、摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A滑轮是动滑轮 B．B滑轮是定滑轮 C．绳索P点向右移动了2cm D．绳索P端受到的拉力为1500N 二．多选题 15．（24-25八下•山东枣庄•期末）（多选）轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。如图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图乙所示。根据杠杆的平衡条件，可得F1•R＝F2•r，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。以下说法错误的是（　　） A．轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上就可以省力 B．若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，动力是阻力的5倍 C．如图丙所示自行车，脚蹬和曲中柄带动齿盘转动是一个省力轮轴 D．如图丁所示螺丝的螺纹是一个省力轮轴 16．（24-25八下•山东淄博•期末）（多选）如图所示为我国古代的一种护城装置，城楼上的士兵用较小的力可以拉起较重的吊桥。下列说法正确的是（　　） A．C为定滑轮，可以改变力的方向 B．AB为吊桥，可以看做一个杠杆，动力为F′ C．吊桥受到的阻力方向始终是竖直向下的 D．拉起吊桥的过程中，阻力臂逐渐减小 三．填空题 17．（24-25八下•山东菏泽•期末）图甲国旗杆顶部这一机械的作用是 ；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB＞BC，其使用方法如图丙、丁所示，该工具使用时是一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），图 （选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 18． （24-25八下•山东枣庄•期末）如图所示是一张警用弓弩，在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上，使用滑轮组的目的是 （选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”）。用弩将箭水平射出时，机械能转化情况是 。 19．（24-25八下•山东临沂•期末）《齐民要术》中记载：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具（如图甲所示），但桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有F1R＝F2r，且R＞r，所以F1＜F2，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的长度。 （1）使用桔槔汲水，人提着水桶匀速上升的过程中，石头的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；辘轳是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； （2）使用桔槔汲水或辘轳汲水，水桶离开水面时人所需用的力比水桶浸没在水中时 （选填“大”或“小”）；与桔槔相比，辘轳的优势是 （写出一条即可）； （3）使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条 。 （4）请你再列举出一个生活中轮轴的实例： 。 20．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为6N，整个装置处于静止状态，则重物G＝ ，弹簧测力计的示数为： （不计绳重和摩擦）。 21．（24-25八下•山东济宁•期末）两个滑轮用如图所示的方式组合，用力F拉动绳端时，滑轮甲的作用是 ，当物体移动0.1m时，绳端移动 m。 22．（24-25八下•山东泰安•期末）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A（不计空气阻力），已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，则F1 （填“＞”“＝”或“＜”）F2。 23．（24-25八下•山东临沂•期末）图甲为高速铁路输电线，绷直的输电线采用坠砣牵引确保列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中A滑轮是 滑轮，要使输电线P端受到的拉力大小为1×105N，则坠坨的总重力为 N，若某段时间内坠坨串下降了0.3m，则输电线P端向左移动了 m。（不计滑轮、钢绳自重及摩擦） 24．（24-25八下•山东潍坊•期末）如图所示，某人用沿斜面向上大小为100N的力，把一个重为150N的木箱沿斜面推到顶端，斜面长为4m，高为2m，则木箱所受摩擦力大小 N。 25．（24-25八下•山东临沂•期末）小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘪谷。 （1）如图乙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个 杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更 （前两空均选填“省力”或“费力”），请举出生活中使用轮轴模型的一个例子如 ； （2）风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口 （选填“A”或“B”）落下，说明 越大，物体的运动状态越不容易改变。 26．（24-25八下•山东青岛•期末）如图甲所示，小明将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，空吊篮上升的v﹣t图象如图丙所示，动滑轮重20N，在0～1s内空吊篮处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，空吊篮重为 N（忽略绳重、摩擦和空气阻力）；若绳子能承受的最大拉力为120N，则吊篮最多能装货物的质量为 kg。（g取10N/kg） 27．（24-25八下•山东临沂•期末）使用机械可以为人们的生产生活带来很多方便。小明同学分别用下列简单机械提起重为300N的重物。请回答： （1）如图甲所示，轻质杆OB可以看做杠杆，O为支点，OA＝0.8m，AB＝0.4m，将重物缓慢提起时，小明所用的拉力F1为 N。若物体 （选填“靠近”或“远离”）支点O，则可以减小动力F1。 （2）如图乙所示，若用F1'拉动杠杆，请在乙图中画出拉力F1'的力臂l1。 （3）如图丙所示，不计绳重和摩擦，用重为10N的滑轮匀速提升物体时，所用的力F2为 N，若换为用力F3匀速拉动物体，则F3 （选填“大于”、“小于”或“等于”）F2。 （4）不更换滑轮，仅改变细绳的绕法，换用如图丁所示的方式将物体匀速提升1m，不计绳重和摩擦，则所用的拉力F4为 N，绳末端移动的距离为 m。 （5）如图戊所示，用150N的拉力F3将物体沿着长2m、高0.9m的斜面，从斜面底端一直拉到斜面顶端，用时5s，则拉力F5的功率为 W。（物体形状大小不计） 四．计算题 28．（24-25八下•山东烟台•期末）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的容器底部，水深0.45m，容器底面积为200cm2。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重、摩擦）。滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求： （1）A未露出水面时所受的浮力； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。（提示g＝10N/kg） 五．科普阅读题 29．（24-25八下•山东烟台•期末）阅读短文，回答后面问题。 风杯式风速计 风是由于空气流动而形成的，风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器，其原理如图乙所示，风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上，起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大，凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转，越转越快。当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时风速和风杯转速的关系为v＝2xRbn，其中v为风速，n为风杯转速（每秒转过的圈数），R为风杯转动半径，b为风速计常数，风杯的转轴连接一个电路板，风杯组件每旋转一周，电路中就会输出一个脉冲信号，其信号如图丙所示。该脉冲信号由计数器计数，经换其后就能得出实际风速值。 （1）因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，适当 （选填“增大”或“减小”）支架的长度，可以提高风速计的灵敏度。 （2）如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为 （选填“顺”或“逆”）时针。 （3）风杯转动时，使风杯转动的力臂 （选填“不变”或“变化”）。 （4）当风速一定时，风杯的转速也不再增大，是因为此时风杯转动时受到的风的压力与其对应力臂的乘积 （选填“＞”“＝”或“＜”）风杯转动受到的摩擦力等阻力与其对应力臂的乘积。 （5）若一个风速计的风杯转动半径为0.2m，风速计常数b为3，计算时x≈3.14，某次测量风速时，脉冲信号一时间图像如图丙所示，则此时风速为 m/s。 地 城 考点04 机械效率 一．选择题 1．（24-25八下•山东菏泽•期末）《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（　　） A．辘轳是一个动滑轮 B．克服水重和桶重做的功是有用功 C．增大转动摇把的速度不能提高辘轳的机械效率 D．通过现代科技改良后，可以将辘轳的机械效率提高到100% 2．（24-25八下•山东潍坊•期末）如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A．F1＞F2 η1＝η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2 C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＝P2 3．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，动滑轮重为G动（且G＞G动），不计绳重及摩擦的情况下，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的机械效率相等 B．甲比乙更省力，且 C．甲、乙、丙装置所做的有用功相等 D．若物重G＝100N，F3＝50N，丙的机械效率为75% 4．（24-25八下•山东东营•期末）如图，用滑轮组将重为150N的物体匀速提升4m，所用的拉力F大小为100N，不计绳重及摩擦，则（　　） A．动滑轮的重为50N B．拉力F做的总功为400J C．拉力F做的有用功为300J D．该滑轮组的机械效率为66.7% 5．（24-25八下•山东淄博•期末）小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　　） A．F1＞F2 η1＝η2 B．F1＞F2 η1＞η2 C．F1＜F2 η1＝η2 D．F1＜F2 η1＞η2 6．（24-25八下•山东德州•期末）甲、乙两人用如图所示的装置，在相同时间内把质量相等的货物从地面匀速提升到同一高度，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙做的有用功多 B．甲做的总功多。 C．乙做总功的功率大 D．甲、乙装置的机械效率相等 7．（24-25八下•山东德州•期末）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等。在提升过程中，若绳端拉力F1：F2＝3：2，下列说法错误的是（　　） A．物体的速度之比v1：v2＝1：2 B．有用功之比W有1：W有2＝2：1 C．总功之比W总1：W总2＝3：2 D．机械效率之比η1：η2＝4：3 8．（24-25八下•山东烟台•期末）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具是农民捣谷用的“舂”，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.5m，OB长0.3m，则（　　） A．使用舂捣谷时可以省力 B．不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用15N的力才可以将碓头抬起 C．每踩一次对碓头做的功是1800J D．若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是15W 9．（2024秋•山东济南•期末）工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体，物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升3m，用时30s，下列分析正确的是（　　） A．绳自由端上升了3m B．拉力的功率为60W C．物体移动速度为0.2m/s D．仅增加提升高度，滑轮机械效率增大 10．（24-25八下•山东青岛•期末）下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越多的机械，机械效率越高 C．省力的机械也可以省功 D．功率大的机械，做功一定快 11．（24-25八下•山东烟台•期末）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC。则（　　） A．ηA＜ηB＜ηC B．ηA＞ηB＞ηC C．ηA＜ηC＜ηB D．ηC＜ηA＜ηB 12．（24-25八下•山东淄博•期末）如图，用40N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重500N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为2m B．物体A受到的摩擦力为96N C．拉力F做的功为1000J D．拉力F的功率为19.2W 13．（24-25八下•山东德州•期末）用如图所示装置将物体从水中提出，已知物体的运动速度始终保持不变，不计绳重和摩擦。物体完全离开水面以后，与物体浸没在水中时相比，下列判断正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率变大 B．天花板所受的拉力变小 C．拉力F的大小保持不变 D．拉力F的功率可能不变 14．（24-25八下•山东菏泽•期末）一木箱重800N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面移动的距离s的关系如图乙所示，整个过程中额外功是320J，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F的大小为800N B．斜面的机械效率为60% C．斜面是一种费力的简单机械 D．斜面倾斜度与机械效率无关 15．（24-25八下•山东济宁•期末）如图所示，用轻质滑轮组（滑轮和绳子的重力忽略不计）拉着物体以0.05m/s的速度在足够长的木板上做匀速直线运动，绳子与滑轮之间存在一定的摩擦，此时木板处于静止状态。已知拉力F的大小为5N，地面对木板的摩擦力为2N，弹簧测力计的示数为9N，下列说法正确的是（　　） A．定滑轮受到墙的拉力为10N B．拉力F的功率为0.25W C．滑轮组的机械效率为70% D．若拉力F增大，弹簧测力计的示数也增大 16．（24-25八下•山东德州•期末）用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体，使物体在4s内匀速前进了4m。已知物体受到地面的摩擦力为60N，所用拉力大小为25N，忽略绳重、滑轮重。下列说法中（　　） ①使用该滑轮组省力但没省功 ②拉力做功的功率为50W ③该滑轮组的机械效率为80% ④物体克服摩擦力做的功为240J A．只有①③④正确 B．只有②③④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 17．（24-25八下•山东菏泽•期末）小明背着自己的书包上到教学楼三楼做功的功率和机械效率分别为P1和η1；某一天，遇到腿脚受伤的小华，于是小明帮忙把小华的书包（两人书包的重力相同）一起背上教学楼三楼，功率和机械效率分别为P2和η2，若小明两次上楼的速度相同，则下列选项正确的是（　　） A．P1＝P2 B．P1＞P2 C．η1＝η2 D．η1＜η2 18．（24-25八下•山东滨州•期末）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s B．拉力做的有用功为3000J C．拉力做功的功率为100W D．若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80% 19．（24-25八下•山东聊城•期末）如图所示，工人师傅在5s时间内，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝300N。拉动的距离s＝5m，物体提升的高度h＝2m。下面说法错误的是（　　） A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80% C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力的功率为240W 20．（24-25八下•山东青岛•期末）使用如图所示的滑轮组在10s内将质量为0.2kg的钩码竖直匀速提升0.1m，此过程中弹簧测力计的示数为1N。使用滑轮组所做的总功是（　　） 21．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，重力为300N的物体M在滑轮组的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了5s。滑轮组绳自由端拉力F为20N，滑轮组的机械效率为80%。在此过程中，下列说法正确的是（　　） ①拉力所做的总功为40J ②有用功的功率为60W ③滑轮A起到省力的作用 ④只增大物体的重力，则滑轮组的机械效率会提高 A．只有①④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有③④ 22．（24-25八下•山东泰安•期末）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码重力相同，小丽按照正确的操作步骤做实验，三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为F1、F2、F3，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为η1、η2、η3。下列说法错误的是（　　） A．实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B．本实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C．三次实验中拉力大小关系为F1＜F2＜F3 D．三次实验中机械效率大小关系为η1＞η2＞η3 二．多选题 23．（24-25八下•山东济南•期末）（多选）“龙骨水车”是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其主要构造和模拟工作场景如图。工作时，首先将水车的一端浸入水中、另一端固定于高处岸上，然后转动转轮带动装有刮水板的链条运转，刮水板将水刮进“上水槽”，然后继续在“上水槽”内刮水上行，最终将水带至出水口倾灌于地势较高的农田中。下列说法正确的是（　　） A．水源、农田不变，旋转一周所提升的水越多，对水做功越多 B．若所提升水量相同，农田、水源间落差越大，对水做功越多 C．如果水车每转一周所提升的水量相同，转速越快，功率越大 D．减小龙骨水车各部件之间的摩擦，可以提高水车的机械效率 24．（24-25八下•山东烟台•期末）（多选）利用如图甲所示的滑轮组装置将重为100N的物体提升一定高度，拉力F的随时间变化的关系如图乙所示，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（　　） A．0～1s内，地面对物体的支持力大于10N B．1～2s内，物体在做加速运动 C．2～3s内，拉力F的功率是100W D．2～3s内，滑轮组的机械效率是75% 25．（24-25八下•山东威海•期末）（多选）如图所示为小区里的高层电梯工作示意图，轿厢重4500N，重为500N的小明乘坐电梯匀速上升60m，用时60s，F＝3000N，忽略绳重与摩擦，电动机中的滑轮为定滑轮（图中未画出）。下列说法错误的是（　　） A．电梯的平均速度为1m/s B．动滑轮A重500N C．若乘坐电梯的乘客增多，动滑轮A的机械效率将增大 D．若轿厢匀速运动的速度增大，动滑轮A的机械效率将增大 26．（24-25八下•山东威海•期末）（多选）塔吊是工程建设中经常使用的机械，如图甲所示。图乙是根据塔吊抽象出来的物理模型，其水平臂AOB可视为杠杆，O为其支点，其中AO段长度为10m，OB段长度为50m。起吊重物的滑轮组可以在OB之间水平移动，配重可在AO之间水平移动，配重质量为5t。图丙是滑轮组的局部放大图，它将重为7000N的重物竖直匀速提升10m用时20s，电动机对绳的拉力F为4000N，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．此塔吊能够吊起货物的最大质量为25t B．滑轮组动滑轮重力为1000N C．拉力F的功率为2000W D．滑轮组的机械效率为87.5% 27．（24-25八下•山东烟台•期末）（多选）如图所示，甲、乙两个滑轮组中，每个滑轮质量相同，重为G的物体，在拉力的作用下匀速上升，已知乙滑轮组的效率为η，不计摩擦、绳重和木板重，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 B．每个滑轮重 C．甲、乙将重物提升相同的高度时，拉力的功率一定不相等 D．A、B点绳子受到拉力FA、FB关系：FB＞2FA 28．（24-25八下•山东淄博•期末）（多选）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，下列说法正确的是（　　） 实验次数 物重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 拉力通过的距离s/cm 滑轮组的机械效率η 1 2.0 10 1.2 30 55.6% 2 4.0 10 2.0 30 3 8.0 10 3.7 30 72.1% A．表中数据是通过图甲装置完成的 B．第二次实验滑轮组的机械效率为66.7% C．第二次实验所做的额外功为20J D．同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 29．（2024秋•山东滨州•期末）（多选）用图甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，所做有用功相同，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示。已知将物体M、N匀速提升1m所用时间相等，不计绳重和摩擦，下列有关此过程的说法正确的是（　　） A．提升物体时两拉力的功率大小关系 B．物体M、N的重力大小关系为GM＝GN C．乙滑轮组的机械效率为50% D．甲、乙两个滑轮组中，绳子自由端移动的距离之比为2：3 三．填空题 30．（24-25八下•山东德州•期末）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。 31．（24-25八下•山东烟台•期末）如图甲所示，用沿斜面向上的拉力F，在10s内将重物从底端匀速拉到顶端。该过程中，力做功占比如图乙所示；则斜面的机械效率为 ；克服摩擦力做功为 J；拉力做功的功率为 W。 32．（24-25八下•山东济南•期末）如图所示，用相同的滑轮组A、B匀速提升数目不等的钩码（每个钩码质量相同，且不计绳重和摩擦），两滑轮组绳子自由端的拉力F1 F2，两滑轮组的机械效率η1 η2（选填“大于”“小于”或“等于”）。 33．（24-25八下•山东德州•期末）《天工开物•作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮。已知盐卤桶重10N，盐卤重100N，人施加的拉力为125N，10s内将桶和盐卤升高2m，此滑轮提升盐卤的机械效率为 ，拉力的功率为 W。 34．（24-25八下•山东东营•期末）如图所示，用力F1直接将物体A匀速提升h，F1做功为300J；若借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同的高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的总功为 J，F2的大小为 N。 35．（24-25八下•山东德州•期末）如图甲是某居民楼前的无障碍通道（物理学中称之为斜面），小红对此进行了探究，如图乙所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车从A点运动到B点，AB间距离为1m，小车重力为2.0N，拉力为0.3N，小车上升高度为0.09m。则将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J，机械效率为 %，摩擦力为 N。 36．（24-25八下•山东烟台•期末）图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，用该装置提升物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机拉动绳子的功率保持不变，则提升物体B时卷扬机的拉力 N，B的重力 N，提升物体A时滑轮组的机械效率η是 。 37．（24-25八下•山东烟台•期末）如图所示，虚线框内是由两个滑轮组成的滑轮组，工人用200N竖直方向的拉力F将重为480N的物体匀速提升了3m，拉力F的功率恒为300W，动滑轮重100N。则此过程中工人做的额外功为 J，该滑轮组的机械效率为 ，6s内物体上升的高度为 m。 38．（24-25八下•山东临沂•期末）临沂市八年级学生科学实验比赛即将拉开帷幕，如图所示，物理代表队的同学设计了、用滑轮组（图中没有画出）和一个大量程弹簧测力计测量电动车的重量的装置。电动车被匀速拉起30cm用时10s，绳子自由端的移动速度为0.09m/s。已知动滑轮总重为100N，此过程中弹簧测力计的示数为300N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，试分析： （1）滑轮组中共有 段绳子承担物重； （2）电动车的质量为 kg，滑轮组的机械效率为 （百分号前保留一位小数）。 39．（24-25八下•山东烟台•期末）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用100N的拉力使重为1350N的物体A沿着水平地面匀速运动。A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦。则动滑轮所受重力 N，该装置的机械效率为 。若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 四．计算题 40．（24-25八下•山东德州•期末）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 （1）某块建材的重力为400N.匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； （2）若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 41．（24-25八下•山东日照•期末）如图是为了上山方便而修建的盘山公路。我们把盘山公路简化为一个斜面模型。一辆重为7.2×104N的小型货车以10m/s的速度匀速行驶，经过6min从山脚到达竖直高度为500m的山顶。已知从山脚开上山顶，货车受的牵引力和摩擦力保持不变，且牵引力大小为2.5×104N。求： （1）小货车从山脚开到山顶的过程中牵引力做的功； （2）该盘山公路的机械效率。 （3）行驶过程中汽车所受摩擦力的大小。 42．（24-25八下•山东东营•期末）某桥梁建设工地利用图中滑轮组将一混凝土工件从水中打捞上岸。该混凝土工件质量为0.42t，体积为0.16m3，位于水下6m处。混凝土工件完全露出水面匀速上升的过程中绳子自由端的拉力为1.6×103N，绳重及摩擦忽略不计，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求： （1）打捞前混凝土工件底部受到水的压强； （2）打捞前混凝土工件受到水的浮力； （3）动滑轮的重力； （4）混凝土工件完全露出水面匀速上升过程中滑轮组的机械效率。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 简单机械 4大高频考点概览 考点01 杠杆 考点02 跨学科实践：制作简易杆秤 考点03 滑轮 考点04 机械效 地 城 考点01 杠杆 一．选择题 1．（24-25八下•山东菏泽•期末）（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，中国空间站的机械臂类似于人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能，可对空间站舱体表面进行巡检。选项图中工具在使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．鸡蛋夹 B．羊角锤 C．核桃钳 D．开瓶器 【答案】A 【详解】解：A、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C、核桃钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 2．（24-25八下•山东烟台•期末）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，木杠的前端装有锥形石头。不断用脚踩踏木杠后端，就可以进行舂米。下列分析正确的是（　　） A．前端石头下端做成锥形是为了减少压强 B．使用脚踏碓舂米时动力臂大于阻力臂 C．脚踏碓舂米时相当于费力杠杆 D．使用脚踏碓舂米是费距离的 【答案】C 【详解】解：A、使用“锥形石头”是减小受力面积增大压强，故A错误； BC、用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误、C正确； D、用脚踏碓在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故D错误； 3．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力 C．手对杠杆的压力为动力 D．该杠杆为费力杠杆 【答案】C 【详解】解：A、杠杆绕着转动的点为支点，夹核桃时，核桃夹绕着M点转动，所以支点是M点，故A错误。B、阻力是阻碍杠杆转动的力，核桃对夹子的力是阻碍夹子转动的，所以核桃对杠杆的力为阻力，而不是核桃受到的压力为阻力，故B错误。 C、动力是使杠杆转动的力，手对杠杆的压力使杠杆转动，所以手对杠杆的压力为动力，故C正确。D、由图可知，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，所以该杠杆是省力杠杆，而不是费力杠杆，故D错误。 4．（24-25八下•山东济宁•期末）如图所示是一种外型新颖的手动榨汁器。在C处用力下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄的杠杆模型是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】解：榨汁器在使用过程中围绕A点转动，故A点是支点；动力作用在C点，阻力作用在B点，由图可知，故A符合题意、BCD不合题意。 5．（24-25八下•山东济南•期末）如图是山东济南某中学某物理兴趣小组的同学们自制的轻质拔草器，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，最费力的是哪幅图对应的操作（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】解：在阻力、阻力臂一定时，动力臂越短越费力，根据F1L1＝F2L2可知。拔同一植株时，阻力和阻力臂大小不变，因此动力（即所需施力）与动力臂成反比。动力臂越短，动力越大，越费力。由图可知C对应的操作动力臂最短，因此所需施力最大，最费力，故ABD不符合题意，C符合题意。 6．（24-25八下•山东泰安•期末）生活中有一种脚踏式垃圾箱，其简化结构如图所示。在A处向下踩动脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。关于这个装置，下列说法正确的是（　　） A．杠杆ABC是费力杠杆 B．杠杆EDF是省力杠杆 C．杠杆ABC工作时的阻力方向向上 D．杠杆EDF工作时的阻力方向向下 【答案】D 【详解】解：AB、由图可知，脚踏式垃圾箱的结构中存在两个杠杆，分别是ABC与EDF，对于杠杆ABC，支点是B，动力作用在A点，阻力作用在C点，在打开盖子的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；对于杠杆DEF，E点是支点，动力作用在竖杆上的顶点位置，阻力作用点大约在箱盖的中点，脚踩下踏板时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故AB错误； C、杠杆ABC工作时的阻力方向向下，故C错误； D、杠杆EDF工作时的阻力方向向下，故D正确。 7．（24-25八下•山东烟台•期末）图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，B处比D处移动距离大 C．松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力 D．牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆 【答案】C 【详解】解： A、按下按钮时，D处弹簧伸长，处于拉伸状态，故A错误； B、按下按钮时，根据图示可知，B到O点的距离要小于D到O点的距离，所以B处比D处移动距离小，故B错误； C、松开按钮时，弹簧恢复原状，D处受到弹簧向下的拉力，故C正确； D、牙签送出时，杆AOD的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，故D错误。 8．（24-25八下•山东烟台•期末）如图甲所示的条凳，人坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是（　　） A．压力作用于A点，可将条凳视为绕F点转动的杠杆 B．压力作用于凳面的中间，条凳也可能会上翘 C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘 D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘 【答案】D 【详解】解：A．当压力作用于A点时，左侧向下的压力使得杠杆逆时针转动，绕E点转动，因此条凳视为绕E点转动的杠杆，故A错误； B．当压力作用于凳面的中间，此时E、F两点受到的压力均是向下的，因此条凳不会上翘，故B错误； C．在A、D点同时施加压力，如果其中一点的力较大，较大的力与力臂的乘积大于另一侧的力与力臂乘积假设自重与力臂的乘积时，条凳将上翘，故C错误； D．如果在B或C点施加一个压力，则此时动力臂为零，因此条凳一定不会上翘，故D正确。 9．（24-25八下•山东德州•期末）小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物，将重物悬挂在固定点B处，如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力，在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中，力F的大小变化是（　　） A．变大 B．变小 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大 【答案】C 【详解】解：将重物从A位置缓慢提升到B位置，如图所示， 动力F方向始终垂直于杠杆，所以动力臂长度为杠杆的长且大小不变； 当杠杆在水平位置时，阻力的力臂最大、且阻力大小不变（等于物重），根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，此时动力最大，所以杠杆转动的过程中动力先变大、后变小。 10．（24-25八下•山东济宁•期末）一根杠杆两端分别挂着质量不等的两铁块，如图所示，此时杠杆静止。若将两铁块同时浸没于水中，杠杆将（　　） A．保持平衡 B．左边下降 C．右边下降 D．无法判断 【答案】A 【详解】解：如图所示： 在杠杆的两端挂质量不等的两铁块，杠杆处于平衡状态， 因为都为铁（设其密度为ρ），且杠杆平衡， 所以由杠杆平衡条件可得：G1×OM＝G2×ON， 结合重力和密度公式可得：ρV1g×OM＝ρV2g×ON， 所以V1×OM＝V2×ON， 若将两铁块同时浸没在水中，则： 左端拉力与力臂的乘积＝（G1﹣F浮1）×OM＝（ρV1g﹣ρ水V1g）×OM＝ρV1g×OM﹣ρ水V1g×OM， 右端拉力与力臂的乘积＝（G2﹣F浮2）×ON＝（ρV2g﹣ρ水V2g）×ON＝ρV2g×ON﹣ρ水V2g×ON， 又因为V1×OM＝V2×ON， 所以ρ水V1g×OM＝ρ水V2g×ON， 则ρV1g×OM﹣ρ水V1g×OM＝ρV2g×ON﹣ρ水V2g×ON， 因此杠杆仍然平衡。 11．（24-25八下•山东德州•期末）小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开（如图甲），在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中，可将窗户看作一个杠杆（如图乙），O为支点，B点为窗户的重心，已知窗户的重力为阻力，推力F为动力，则下列分析正确的是（　　） A．在缓慢推开的过程中，阻力臂逐渐减小 B．在缓慢推开的过程中，动力臂逐渐增大 C．在缓慢推开的过程中，阻力逐渐变大 D．在缓慢推开的过程中，动力逐渐变大 【答案】D 【详解】解：窗户可以从底部推开（如图甲），在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中，由于动力始终水平，故动力臂始终在竖直方向，即支点到窗户下边缘的竖直距离，故动力臂逐渐减小，而窗户的重力是阻力，阻力臂逐渐增大，此时阻力不变，根据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂知，动力逐渐增大，故ABC错误，D正确。 12．（24-25八下•山东济宁•期末）一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上，将木板从位置处截下，截下部分叠加在剩下的那段上面，如图所示，这时，在它的最左端恰好抬起木板，需要的力为（　　） A．8N B．10N C．12N D．16N 【答案】B 【详解】解：一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上，将木板从位置处截下，截下部分的重力为24N＝6N，剩下的那段重力为24N﹣6N＝18N， 在它的最左端恰好抬起木板，此时图中右端为支点，则动力F的力臂为1mm， 剩下的那段对应的力臂为1mm，截下部分对应的力臂为1mm， 根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得Fm＝18Nm+6Nm，解方程可得F＝10N。 13．（24-25八下•山东临沂•期末）杆秤是我国古代的衡器，并沿用至今。如图用秤钩挂住物体称重时，秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点，AO为5cm，秤砣质量是500g，OB为20cm，若g取10N/kg，不计秤杆和秤钩的质量，物体的质量是（　　） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 【答案】C 【详解】解：根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，即 G物×OA＝G砣×OB 结合G＝mg代入数据有 m×10N/kg×5cm＝0.5kg×10N/kg×20cm 解得： m＝2kg。 14．（24-25八下•山东枣庄•期末）如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离lAO＝2lBO，现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是（　　） A．点燃前A、B蜡烛重力之比为2：1 B．经时间t，杠杆右端下沉 C．经时间t，杠杆左端下沉 D．经时间t，杠杆继续保持水平平衡 【答案】B 【详解】解：A、点燃A、B蜡烛前，杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件可知：GALAO＝GBLBO，则：，故A错误； BCD、经时间t，蜡烛燃烧后减小的重力ΔG相同， 则支点左边力与力臂的乘积为：（GA﹣ΔG）LAO＝GALAO﹣ΔGLAO； 支点右边力与力臂的乘积为：（GB﹣ΔG）LBO＝GBLBO﹣ΔGLBO， 由于LAO＞LBO，所以ΔGLAO＞ΔGLBO；GALAO＝GBLBO， 则：GALAO﹣ΔGLAO＜GBLBO﹣ΔGLBO，所以杠杆右端下沉，故B正确，CD错误。 15．（24-25八下•山东济宁•期末）如图甲所示，早在春秋时期人们就使用桔槔提水，大大减轻了劳动强度。图乙是桔槔的简化模型，它相当于一根轻质杠杆，其中OB＝4OA，C为配重，重力为1200N。提水时，人拉绳子使桶下降；当水桶中装满水时，人用100N的力沿竖直方向向上拉绳子，使桔槔缓慢匀速提升水桶，此时杠杆处于平衡状态。则水桶和水的总重力为（　　） A．200N B．300N C．400N D．500N 【答案】C 【详解】解：由图可知，杠杆两端的拉力方向竖直向下，由数学知识可知，A端拉力的力臂与B端拉力的力臂之比：， 由杠杆平衡条件可得：FA×LA＝FB×LB， 解得：FBFAGC1200N＝300N， 由力的平衡条件可知，水桶和水的总重力：G总＝FB+F＝300N+100N＝400N。 16．（24-25八下•山东日照•期末）如图，O1、O2均是杆秤称量时的支点。当使用O1称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，O1A＝110cm，O1B＝10cm。下列说法正确的是（　　） A．所称物体质量是50kg B．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C．改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D．当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大 【答案】B 【详解】解：A、当使用O1称量时，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，m物g×10cm＝5kg×g×110cm，解得m物＝55kg，故A错误； B、换称质量较小的物体时，左边的力与力臂的乘积变小，秤砣质量m不变，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，秤砣应向A点左边移动，故B正确； C、改用O2称量物体时，与用O1称量物体相比，重物重力的力臂变小，秤砣重力的力臂变大，且秤砣质量m不变，由杠杆的平衡条件可得Mg×L重物＝mg×L秤砣，所以此时杆秤测得的最大质量变大，即杆秤的称量范围变大，故C错误； D、当秤砣在A点时，使用O1称量物体时，与用O2称量物体相比，重物重力的力臂较大，秤砣重力的力臂较小，且秤砣质量m不变，由杠杆的平衡条件可得Mg×L重物＝mg×L秤砣，所以此时杆秤称量的物体质量较小，故D错误。 17．（24-25八下•山东青岛•期末）如图所示，是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，A是货物，B是液压支撑杆跟车厢的接触点，C是车厢底部的固定点。下列分析正确的是（　　） A．B点是支点 B．液压支撑杆施加的力是动力 C．只有货物的重力是阻力 D．货物A放在如图所示的位置时，车厢可视为省力杠杆 【答案】B 【详解】解：A、根据题目描述，车厢可以绕C点转动，因此C点是支点，故A错误； B、液压支撑杆施加的力使得车厢能够绕C点转动，因此这个力是动力，故B正确； C、货物的重力作用在A点，阻碍了车厢的转动，因此货物的重力是阻力，另外摩擦力、撑杆的重力也属于阻力，故C错误； D、当货物A放在如图所示的位置时，即货物位于C点之前，动力臂大于阻力臂，因此车厢可视为省力杠杆，故D错误； 18．（24-25八下•山东济南•期末）如图所示，杠杆OA的B点挂有一重物，其A端通过绳子与圆弧形轨道PQ上的圆环M相连，且A点与圆弧形轨道的圆心重合。在将圆环M从P点缓慢滑至Q点的过程中，杆OA始终在水平位置保持静止，此过程中绳子对A端拉力的大小将（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】C 【详解】解：当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中，杠杆始终处于水平位置，物体的重不变，则阻力不变，阻力臂也不变； 拉力的力臂先变大、后变小（当MA垂直于OA时，拉力的力臂最大）； 根据F1×L1＝F2×L2，可知拉力先由大变小后由小变大。 19．（24-25八下•山东淄博•期末）在跨学科实践活动中，“探物”小组开展了“探索人体中的杠杆”实践活动，下面说法正确的是（　　） A．如图甲，做仰卧起坐时，属于费力杠杆 B．如图乙，踮脚过程动力臂小于阻力臂 C．如图丙，做下压运动锻炼，动力臂如图所示 D．如图丁，手提重物时前臂是省力杠杆 【答案】A 【详解】解：A、做仰卧起坐时，人体的腹部肌肉作为动力，腹部肌肉的附着点到腰椎的距离小于上半身重心到腰椎的距离，因此动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确；B、踮脚时，脚趾作为支点，小腿肌肉的附着点到脚趾的距离大于身体重心到脚趾的距离，因此动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；C、做下压运动锻炼时，即动力作用点到支点的距离大于阻力作用点到支点的距离，则动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；D、手提重物时，前臂肌肉作为动力，前臂肌肉的附着点到肘关节的距离小于重物到肘关节的距离，因此动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误；故答案为A。 20． （24-25八下•山东淄博•期末）菏泽丹阳路立交桥采用双塔单索面斜拉索结构，主塔高89米，如图甲所示。为探究主塔为什么建那么高，小华同学制作了斜拉索大桥模型，如图乙所示。他用质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连。下列说法错误的是（　　） A．桥面的模型OA是杠杆，OA的重力代表桥面的重力 B．若OA不动，只将细线一端的固定点B改至C，拉力F将变大 C．若OA不动，只将细线一端的固定点B改至C，拉力F将变小 D．若OA不动，只将细线一端的固定点A 向O移动一小段距离，拉力F将变大 【答案】B 【详解】解：A．由图可知，桥OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，所以桥面OA实质是一种杠杆，阻力是桥的重力，因而OA的重力代表桥面的重力，故A正确； BC．若OA 不动，只将细线一端的固定点 B改至C，AB倾斜程度变大，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力减小，故拉力F减小，故B错误，C正确； D．若OA 不动，只将细线一端的固定点A 向O移动一小段距离，动力臂减小，阻力臂和阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力增大，故拉力F将变大，故D正确。 21．（24-25八下•山东济南•期末）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（　　） A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短 B．F甲＜F乙，因为乙方法的阻力臂长 C．F甲＞F乙，因为乙方法时阻力臂短 D．F甲＝F乙 【答案】D 【详解】解：两次抬起水泥板时的情况如图所示： 在上述两种情况下，动力为F，阻力均为水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以动力臂都等于阻力臂的2倍； 根据杠杆的平衡条件可得：FG，所以前后两次所用的力相同，故ABC错误，D正确。 二．多选题 22．（24-25八下•山东日照•期末）（多选）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法正确的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬 B．“权”小于“重”时，若要使杠杆水平平衡，“标”一定大于“本” C．增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应把“权”远离提扭移动 D．若使用有缺损的“权”来称“重”，测量结果会偏大 【答案】BCD 【详解】解：由图可知“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，根据杠杆平衡条件知权×标＝重×本， A．“权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故A错误； B．“权”小于“重“时，由“权×标＝重×本”可知，“标”一定大于“本”，故B正确； C．增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标＝重×本”可知，“标”会增大，应把“权”远离提扭移动，故C正确； D．若使用有缺损的“权”来称“重”时，由“权×标＝重×本”可知，“权”变小，“重×本”不变，则“标”增大，即测量结果会偏大，故D正确。 23．（24-25八下•山东济南•期末）（多选）如图是小华制作的抛掷装置，橡皮筋一端固定在木条上，另一端可挂在位置不同的挂钩上。如图甲所示，先将小球用手指按压在木条一端的瓶盖内，橡皮筋被拉紧；松开手指后，如图乙所示，在橡皮筋的拉力作用下木条绕转轴转动，将小球抛出。下列有关说法正确的是（　　） A．手指下压木条使橡皮筋被拉紧的过程中，木条属于省力杠杆 B．橡皮筋可调的一端挂在离转轴最近的挂钩上时弹性势能最小 C．小球离开瓶盖在空中飞行时，运动状态不断发生改变 D．该抛掷装置抛出小球的整个过程中，没有对小球做功 【答案】ABC 【详解】解：A、手指下压木条，橡皮筋被拉紧，动力臂大于阻力臂，木条的实质是省力杠杆，故A正确； B、橡皮筋可调的一端挂在离转轴最近的挂钩上时，下压木条使橡皮筋被拉紧，橡皮筋的形变量最小，弹性势能最小，故B正确； C、小球离开瓶盖在空中飞行时，受重力作用，做曲线运动，运动状态不断发生改变，故C正确； D、该抛掷装置抛出小球的过程中，抛掷装置对小球施加了力，同时小球在力的作用下位置发生改变，装置对小球做了功，故D错误。 24．（24-25八下•山东淄博•期末）（多选）如图所示，关于“杠杆平衡条件”实验的说法正确的是（　　） A．杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于平衡状态 B．加减钩码进行实验过程中，还可以调节平衡螺母 C．保持测力计悬挂的位置不变，杠杆始终水平位置平衡，若斜向下拉，示数会变大 D．实验中进行多次测量的目的是取平均值减少误差 【答案】AC 【详解】解：A、杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆就处于平衡状态，故A正确； B、加减砝码进行实验过程中，不能调节平衡螺母，故B错误； C、弹簧测力计改为斜向下拉后，其力臂小于作用点到支点的距离，力臂变小，拉力就会大，因此弹簧测力计的示数将变大，故C正确； D、多次实验是为了得到普遍规律，故D错误。 三．填空题 25．（24-25八下•山东济南•期末）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（即碓头重力大小），不计横木的重力和摩擦，此时堾属于 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，为了省力些，可将脚踩点适当 （选填“远离”或“靠近”）O点。 【答案】费力；远离。 【详解】解：由图可知，O是支点，从O点向阻力F2的作用线引垂线，可得阻力臂，同理可知动力臂为L1，堾在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 如果想省力些，在阻力臂、阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，需要增大动力的力臂，所以脚踩点适当远离O点。 26．（24-25八下•山东滨州•期末）如图所示是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，正常使用时，该剪刀属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；为使用时更省力，应将树枝放在 （选填“靠近”或“远离”）剪刀转动轴O处的位置。 【答案】省力；靠近。 【详解】解：如图所示是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，正常使用时，该剪刀动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；为使用时更省力，应将树枝放在靠近剪刀转动轴O处的位置，进而减小阻力臂。 27．（24-25八下•山东济宁•期末）杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种，映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图，O点为提纽悬点，A恰好是秤杆的重心。若该杆秤的秤砣质量为500g，秤杆和秤盘的总质量为250g，OA＝10cm，当秤砣移到距悬点25cm的B处水平平衡时，则秤盘所放物体质量为 g；因长期使用导致秤砣质量磨损，则所测物体的质量将 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】1000；偏大。 【详解】解：物体、秤杆和秤盘的总质量为m1，秤砣的质量为m2，根据G＝mg结合杠杆平衡条件得：m1gL1＝m2gL2， 代入数据可得m1×10cm＝500g×25cm， 解得：m1＝1250g； 秤盘所放物体质量为m＝1250g﹣250g＝1000g； 长期使用导致秤砣质量磨损，m2变小，根据m1gL1＝m2gL2可知L2变大，则所测物体的质量将偏大。 28．（24-25八下•山东德州•期末）如图是某同学在家锻炼身体的情景．锻炼时，手支撑在竖直墙壁上，手臂弯曲、伸直交替进行，此时人体相当于一个 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆．已知此人重500N，其手掌到地面的距离是1.6m，CE＝1m，DE＝0.6m，此时此人对墙的推力是 N，如果要增加锻炼强度，脚应 （选填“靠近”或“远离”）墙。 【答案】省力；125；远离。 【详解】解：根据图中，动力臂是AE，阻力臂是DC，因为AE＞CD，所以人体相当于一个省力杠杆。 由图可知，人受到的重力为阻力，G＝500N， 阻力臂lCD＝lEC﹣lED＝1m﹣0.6m＝0.4m； 根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，FlAE＝GlDC，因此 ； 墙对人的推力与人对墙的推力是一对相互作用力，此时人对墙的推力为125N。 根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，要增加锻炼强度，就要增大人对墙的推力F，在重力G不变的情况下，当脚远离墙时，阻力臂变大，动力臂变小，则动力会变大，由此可知，推力F会增大。 29．（24-25八下•山东威海•期末）如图所示，推走独轮车之前，需先将其撑脚抬离地面。已知沙子和车斗总重为G＝400N，在车把手上施加竖直向上的力F，独轮车刚好被抬起，则F的大小为 N；如果想抬起此独轮车用力更小，可对独轮车进行哪些改进： 。（写出一种改进即可） 【答案】160；加长车把手，将车把手上施加的位置向后移动，增大动力臂。 【详解】解：车斗和砖头的总重：G总＝400N； 由图可知，LG＝0.8m，LF＝0.8m+1.2m＝2m， 由杠杆的平衡条件可得：G•LG＝F•LF， 即：400N×0.8m＝F×2m； 则图中人手竖直向上的力：F＝160N。 阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可以减小动力，因而想抬起此独轮车用力更小，加长车把手，将车把手上施加的位置向后移动，增大动力臂。 30．（24-25八下•山东聊城•期末）为了锻炼身体，某同学制作了如图所示的健身器材，将轻杆AB固定在支架上的O点，在A端挂一个质量为10kg的沙袋，沙袋的重力为 N，在B端施加一个竖直向下的拉力将轻杆缓慢拉至水平位置，已知OA：OB＝3：1。当轻杆在水平位置平衡时，该同学对轻杆的拉力为 N。（g取10N/kg） 【答案】100；300。 【详解】解：沙袋的重力G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N； 以点O为支点；动力臂l1＝OB，阻力臂l2＝OA；阻力F2＝G＝100N； 根据杠杆平衡条件得，同学对轻杆的拉力为：F300N。 31．（24-25八下•山东济宁•期末）如图甲所示，赛龙舟是中国端午节习俗之一。图乙是运动员划船桨示意图，OA＝0.6m，AB＝0.4m，运动员一只手在船桨上端O点，另一只手对船桨A处的拉力F1＝500N，水对该船桨的推力F2＝ N。为获得更大的推力，A点应 （选填“靠近”或“远离”）O点一些。 【答案】故答案为：300；远离。 【详解】解：由杠杆的平衡条件得：F1×OA＝F2×OB，代入数据有：500N×0.6m＝F2×（0.6m+0.4m）解得：F2＝300N；若想使水对龙舟产生更大的推力，即F2变大，阻力臂、动力不变，则应增大动力臂，即A点应尽量远离O点一些。 32．（24-25八下•山东威海•期末）如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一个12N的重物G，在A端用与水平地面成30°夹角的力F拉住，杠杆平衡时，拉力F＝ N，若拉力F的方向变为竖直向下拉，则大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】12；变小。 【详解】解：根据图中知，拉力F的力臂长LF＝OAsin30°＝（AB﹣OB）sin30°＝（1.2m﹣0.4m）0.4m， 由杠杆平衡条件可得：FLF＝GLG， F×0.4m＝12N×0.4m， 解得：F＝12N； 当拉力F的方向变为竖直向下拉，拉力的力臂LF将等于OA而变大，由FLF＝GLG可知拉力F会变小。 33． （24-25八下•山东滨州•期末）如图所示是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆，货车因超重导致桥面发生侧翻，此时支点是 （选填“A”或“B”）。若货车沿大桥 （选填“内”或“外”）侧车道行驶，桥面侧翻可能就不会发生。轿车静止时与桥面的接触面积为1000cm2，轿车总重为2×104N，轿车对桥面的压强为 Pa。 【答案】A；内；2×105。 【详解】解：由于货车严重超载，桥面将绕支撑点A逆时针转动，故支点为A；此时杠杆的动力为F货，动力臂为L1，阻力为G桥，阻力臂为l2，当F货L1＞G桥l2时，杠杆不再平衡，杠杆会沿逆时针转动，发生侧翻； 若货车沿大桥内侧车道行驶时，动力臂L1会变小，F货L1也会变小，悲剧可能就不会发生。 轿车总重为2×104N，压力F＝G＝2×104N， 则轿车对桥面的压强为：。 34．（24-25八下•山东滨州•期末）“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。人的头部A、颈椎和颈部肌肉B，可当成一个杠杆（支点在颈椎O处），颈部肌肉活动较少距离，头部就能运动较长距离。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的B处提供的拉力为零（如图甲），当头颅低下时，颈部肌肉会主动提供一定的拉力F1，使头颈部保持平衡，F1方向如图乙所示。 （1）如图乙所示，低头时，人的头部、颈椎和颈部肌肉所组成的杠杆为 （填“费力”或“省力”）杠杆。 （2）低头角度越大，颈部肌肉的拉力会 （填“越大”“越小”或“不变”）。 （3）请你就预防和延缓颈肌损伤提出一条合理化的建议： 。 【答案】（1）费力；（2）越大；（3）尽量减小低头的角度（或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等）。 【详解】解：（1）O点为支点，过支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂，可以发现动力臂小于阻力臂，因此颈部杠杆为费力杠杆。 （2）根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂一定时，低头角度越大，阻力臂越大，动力会越大，即颈部肌肉的拉力会越大。 （3）要预防和延缓颈椎损伤，可尽量减小低头的角度，不要长时间低头做事；低头时间久了要抬头休息等。 35．（24-25八下•山东烟台•期末）如图所示，轻质木杆AB被一细线系于O点悬挂在天花板上，且AB保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍，在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上，O点左侧悬挂一可沿AB自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为 N；当乙悬挂在C点时，B点受到的拉力为 N，甲对地面的压强为 Pa。（g取10N/kg） 【答案】60；40；2000。 【详解】解：乙的重力为G乙＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，则乙对杠杆A点的拉力也为FA＝20N。 题中给出AB＝4OB，AO＝3AC，可得AO＝3OB，CO＝2OB。 根据杠杆平衡原理可得：FB•OB＝FA•OA， 代入得20N×3OB＝FB×OB； 解得FB＝60N，即甲的重力为F＝60N。再将乙移动到C处，则FB'•OB＝FC•OC，其中FC＝G乙＝20N，代入得到FB'＝40N，因此甲对杠杆拉力为40N，而甲重60N，甲所受支持力F＝60N﹣40N＝20N， 根据相互作用力大小相等，得到甲对地面压力也为20N。再利用压强计算公式得出。 地 城 考点02 跨学科实践：制作简易杆秤 一．实验探究题 1．（24-25八下•山东济宁•期末）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，如图所示，其中：秤砣质量为100g，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。 （1）杆秤实质上是一个杠杆，如图所示的杠杆的支点是 点。俗话说“秤砣虽小压千斤”，基于这句话分析，图中所示的是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （2）忽略秤杆自身重力对杆秤平衡的影响，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。 （3）若对此杆秤进行改进，使它能够测量质量更大的物体，常采用两种改进方法： ①改变秤砣的质量，换用一个质量更 （选填“大”或“小”）的秤砣。 ②做两个提纽挂绳的位置，另一量程更大的提纽挂绳位置在B点的 （选填“左”或“右”）侧。 （4）不法商贩常在杆秤上做手脚以蒙蔽顾客。某不法商贩做的是收购和出售大米的生意。他家杆秤的AB段可以伸缩为短、中、长三种长度，调整AB段的长度在中间时，此杆秤测量准确，AB＝L。当他收购大米时，他会拉伸或压缩AB，使AB （选填“＞”或“＜”）L，以便使测量值偏 （选填“大”或“小”），达到花较少的钱收购更多大米的肮脏目的；反之，当他出售大米时，他会有相反的操作。 【答案】（1）B；省力。 （2）m1l1＝m2l2；80。 （3）大；左。 （4）＜；小。 【详解】解： （1）杠杆绕着转动的点叫支点，在杆秤中，杠杆绕着B点转动，所以支点是B点。“秤砣虽小压千斤”，说明动力臂大于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，所以图中所示的是省力杠杆。 （2）根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，此时动力为秤砣重力m1g，动力臂为l1，阻力为物体和秤盘重力m2g，阻力臂为l2，所以当秤砣在C点处平衡时，满足m1gl1＝m2gl2。当秤盘上不放物体时，秤砣在C点杆秤平衡，此时m2就是秤盘质量m盘，已知m1＝100g，l1＝8cm，l2＝10cm，由m1l1＝m盘l2可得。 （3）①根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在阻力臂和阻力一定时，动力臂不变，增大动力（即换用质量更大的秤砣），可以测量质量更大的物体。所以换用一个质量更大的秤砣。②做两个提纽挂绳的位置，当提纽挂绳位置向左移动时，阻力臂减小，动力臂变大，根据杠杆平衡条件，在动力不变的情况下，可以测量质量更大的物体。所以另一量程更大的提纽挂绳位置在B点的左侧。 （4）收购大米时，希望少付钱多收米，即测量值偏小。根据杠杆平衡条件m1gl1＝m2gl2，m1（秤砣质量）、l1（秤砣到支点距离）变长，缩短AB，使l2减小，m2的真实值偏大但是测量值就会偏小。所以使AB＜L，以便使测量值偏小。 2．（24-25八下•山东日照•期末）杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。 （1）如图甲所示是常用的杆秤，制作杆秤的原理是： 。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会 （选填“大于”“小于”或“等于”）20kg。 （2）已知杆秤粗细不均匀，小刚通过分析可知，杆秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时，小刚只使用了提纽1称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 （选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。 （3）如图乙所示，小刚用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下： ①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）； ②接着他又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动；当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是 （选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为 kg。 【答案】（1）杠杆平衡条件；小于；（2）均匀；靠近；（3）提纽；8。 【详解】解：（1）杆秤是一个杠杆，其原理为杠杆的平衡条件；由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知：当秤砣置于最远处，由提纽1改为提纽2时，l1增大而l2减小，G砣不变，则此时G物变小，即使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会小于20kg； （2）由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，因G砣和l1大小不变，当G物均匀增大时，l2均匀变大，故杆秤的刻度是均匀的。若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，l2减小，即第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置； （3）自制的杆秤相当于杠杆，杠杆可绕提纽转动，这个杠杆的支点是提纽所在位置；由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得G物×l1＝G砣×l2， 由G＝mg可知，上式可写成m物×l1＝m砣×l2， 秤钩上挂的重物的质量为： 。 3．（24-25八下•山东济南•期末）杆秤是中国古代的一大发明，秤砣、秤杆分别叫“权”和“衡”，寓意做任何事情都要权衡轻重。 小刚在学习完杠杆部分知识后决定自制一把杆秤。 步骤一：选材 小刚选取了一根较光滑的圆木棍作为杆秤的主体，同时准备了细线、塑料托盘、秤砣等材料，组装完成后如图甲所示。 （1）小刚设计杆秤所应用的物理学原理是： （用公式表示）； 步骤二：调零 （2）空秤盘时，调节秤砣的位置使秤杆水平平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的零刻度线，用记号笔标记此位置C。调节秤杆水平平衡的目的是 。 （3）步骤三：标刻度，定量程 在秤盘上放250g砝码，手提提纽，调节秤砣位置使秤杆水平平衡，标出此时秤砣细线在杆上位置为D（如图乙），记为250g。小刚仔细观察秤杆，发现它是前粗后细，根据杠杆的平衡条件， （选填“可以”或“不可以”）将CD均匀分为25份，每份为10g，标记刻度，再按照分度值为10g推算，在杆的最远端标出称量最大值； 步骤四：测试 （4）经测量，CB＝2.0cm，DB＝27.0cm。将一副眼镜放入秤盘，调节秤砣使杆秤水平平衡，此时秤砣细线到提纽的距离为5cm，则这副眼镜的质量为 g； （5）小刚联想起收废品的师傅总会说“秤给你低着点”如图丙所示，如果把秤砣施加的力看作动力，把废品施加的力看作阻力，这样做会增大 ，对顾客更有利。 【答案】（1）F1l1＝F2l2；（2）消除杆秤的自重对杆秤平衡的影响；（3）可以；（4）30；（5）动力作用点到支点的距离。 【详解】解：（1）杆秤的工作原理是杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2； （2）空盘时调节秤杆水平平衡的目的是：消除杆秤的自重对杆秤平衡的影响； （3）秤杆的前粗后细，杆秤的重心不在中心，由于空盘时杆秤在水平位置平衡，所以称量时杆秤水平平衡秤杆的前粗后细对平衡没有影响； （4）用刻度尺测出零刻度线到提纽的距离CB＝2.0cm，250g刻度线到提纽的距离DB＝27.0cm， 根据杠杆平衡条件可得，mg•AB＝m砣g×CD， 所以，250g×10N/kg×AB ＝m砣×10N/kg×（27.0cm﹣2.0cm）…………①； 将橡皮擦放入秤盘，调节秤砣使杆秤水平平衡，此时秤砣细线到提纽的距离为5cm， m'×10N/kg×AB ＝m砣×10N/kg×（5cm﹣2.0cm）…………②； 联立①②解得，眼镜的质量：m'＝30g； （5）秤梢低，秤杆不是水平平衡，此时动力作用点到支点的距离较大。 4．（24-25八下•山东德州•期末）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）。 【答案】（1）支点；省力；（2）1000；400；（3）m1•l1＝m2•l2；160；（4）增大秤砣的质量（或将提纽向左移）。 【详解】解： （1）提纽相当于支点，“秤砣虽小压千斤”得到这是一个省力杠杆。 （2）根据杆秤的标度直接得到最右端的质量为1000g，即最多可称1000g的物体。另外杠杆刻度均匀分布，故D点质量为400g。 （3）杠杆平衡原理是F1•l1＝F2•l2，其中F1＝m1g，F2＝m2g，代入得m1g•l1＝m2g•l2，将g约掉得到m1•l1＝m2•l2，代入得到秤盘的质量为160g。 （4）要测量质量更大的物体，若提纽的位置不变（支点不变、左侧力臂和右侧最大力臂均不变），根据杠杆的平衡条件可知需增大秤砣的质量；若秤砣的质量不变，可以将提纽左移，使左侧力和力臂的乘积适当减小，而右侧力臂增大，此时用原来的秤砣也能使杆秤平衡，从而测出更重物体的质量。 地 城 考点03 滑轮 一．选择题 1．（24-25八下•山东济南•期末）如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。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】解：由图可知，滑轮位置固定不动，属于定滑轮；使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故ACD错误，B正确。 2．（24-25八下•山东枣庄•期末）如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，运用所学滑轮知识，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中（　　） A．甲树相当于定滑轮 B．乙树相当于动滑轮 C．可以省距离 D．如果不计绳重和摩擦，乙树受到200N拉力，则甲树受到的拉力为400N 【答案】D 【详解】解：AB、把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子时，甲的树干要移动，而乙树不动，乙树并非动滑轮，则甲的树干相当于动滑轮，故AB错误； C、动滑轮在使用时可以省力，但费距离，故C错误； D、拉甲树干的绳子段数是2，不计绳重和摩擦，拉甲树的力由小欣和乙树的拉力共同平均分担，如果乙树受到的拉力大小为200N，等于1段绳子的拉力，则小欣对绳子的拉力： F拉＝F乙＝200 N；则甲树受到的拉力为： F甲＝nF拉＝2×200N＝400N，故D符合题意。 3． （24-25八下•山东济南•期末）“龙骨水车”作为我国古代的灌溉农具（如图所示），是农业机械史上一项重大改进，同学们可以感受到我国古人在创造农业机械方面的大智慧。下列哪种工具就是从这种水车进化、演变而来的（　　） A．绞吸式挖泥船 B．吊车 C．汲水的桔槔 D．舂米的舂 【答案】A 【详解】解： 由图可知，“龙骨水车”利用了轮轴工作。 A．绞吸式挖泥船也是利用轮轴工作，因此它是从“龙骨水车”进化、演变而来的，故A正确； B．吊车是利用滑轮组和杠杆工作的，因此它不是从“龙骨水车”进化、演变而来的，故B错误； C．汲水的桔槔是利用杠杆工作的，因此它不是从“龙骨水车”进化、演变而来的，故C错误； D．舂米的舂是利用杠杆工作的，因此它不是从“龙骨水车”进化、演变而来的，故D错误。 4．（24-25八下•山东德州•期末）家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，（不计动滑轮重、绳重及摩擦），以下说法正确的是（　　） A．静止时，绳子自由端的拉力是50N B．绕在动滑轮上的绳子段数是5段 C．如果晾衣架上升1m，则绳子自由端移动4m D．此滑轮组能省力，但不能改变力的方向 【答案】C 【详解】解：AB．如图，所用滑轮组由4个定滑轮和2个动滑轮组成，且有4根绳子与动滑轮相连，所以拉力是物重的，则可得绳子自由端的拉力为25N，故AB错误； C．晾衣架上升1m，则绳子自由端移动距离为4m，故C正确； D．手摇晾衣架的滑轮组是由4个定滑轮和2个动滑轮组成，能省力，也能改变力的方向，故D错误。 5．（24-25八下•山东滨州•期末）如图所示，小明沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3的力，匀速拉动物体A。忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦，关于三个力的大小，下列说法正确的是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 【答案】D 【详解】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A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A受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误、D正确。 6．（24-25八下•山东青岛•期末）用如图所示的滑轮升降重力为G的国旗时，在竖直方向上对绳子施力，分别使该国旗在空中静止、匀速上升、匀速下降，人对绳子的拉力分别为F1、F2、F3，忽略绳子重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．F1与G彼此平衡 B．F1＝F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＝F3＞F1 【答案】B 【详解】解：国旗是通过定滑轮来升降的，定滑轮的实质是等臂杠杆。根据杠杆的平衡条件由于动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力。在忽略绳子重及摩擦的情况下，使用定滑轮提升物体，无论物体是处于静止状态，还是匀速上升、匀速下降状态，这些状态都属于平衡状态，拉力都等于物体的重力。即F1＝F2＝F3＝G，故 B 正确，ACD 错误。 7．（24-25八下•山东烟台•期末）若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计，使用下列机械提升同一重物的情境中最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】解：A图是个斜面，根据杠杆平衡条件Gh＝Fs，则； B图是两个定滑轮，所以F＝G； C图由3段绳子承担物重，所以； D图是个杠杆，根据杠杆平衡条件Gl2＝Fl1，； 8．（24-25八下•山东烟台•期末）用图中的装置来提升重物，既省力又改变力的方向为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】解：A、图中是定滑轮，不省力，故A不符合题意； B、图中是动滑轮，省力但不能改变力的方向，故B不符合题意； C、图中是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，因拉力方向向下，达到既省力又改变力的方向，故C符合题意； D、图中是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，因拉力方向向上，达到最省力，但没有改变力的方向，故D不符合题意。 9．（24-25八下•山东潍坊•期末）如图所示，物体A重100N，物体B重20N，动滑轮重10N，此时物体B匀速下降，若不计绳重和摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为（　　） A．15N B．20N C．30N D．100N 【答案】A 【详解】解：动滑轮绳子股数为2，若不计绳重和摩擦，当物体B匀速下降，作用在绳子自由端的拉力为： ， 物体B匀速下降，物体A也做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小为f＝F拉＝15N，故A正确，BCD错误。 10．（24-25八下•山东菏泽•期末）一同学正在用滑轮组提升一重60N的箱子，如图，以下说法错误的是（　　） A．滑轮组绳子股数n＝3 B．若他所用拉力为22N，不计绳重和摩擦，则动滑轮重4N C．若箱子上升5m，则他需要拉动绳子15m D．若他拉动绳子的速度为3m/s，则箱子上升的速度为1m/s 【答案】B 【详解】解：A、由图知，使用滑轮组时，承担物重的绳子股数n＝3，故A正确； B、不计绳重和摩擦，拉力F（G+G动），则动滑轮的重力；G动＝nF﹣G＝3×22N﹣60N＝6N，故B错误； C、绳子自由端移动距离s＝nh＝3×5m＝15m，故C正确； D、拉动绳子的速度v＝3m/s，粽子上升的速度v′v3m/s＝1m/s，故D正确。 11．（24-25八下•山东东营•期末）小明用图中的装置提升重力为500N的物体，使其匀速上升，不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．利用此装置既可以省力，又可以省距离 C．人将绳子拉过1m，物体上升2m D．小明对绳子的拉力为250N 【答案】D 【详解】解：A．由图可知，下方的滑轮随物体一起运动，上方的滑轮固定不动，所以滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，故A错误； B．由于使用动滑轮可以省力，但费距离，所以使用该装置时，可以省力，但是要费距离，故B错误； C．动滑轮上有2股绳，所以人将绳子拉过1m，物体上升高度为0.5m，故C错误； D．不计摩擦、绳重和滑轮自重，则物体匀速上升时，人对绳子的拉力为 故D正确。 12．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮组（绕线方式不同），在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．绳端的拉力：F1＝F2 B．绳子自由端移动距离：s1＝s2 C．拉力做的功：W1＝W2 D．绳子拉力的功率：P1＞P2 【答案】C 【详解】解：A、不计绳重及摩擦，根据F，由图可知，甲滑轮组绳子的段数n＝2，乙滑轮组绳子的段数n＝3，则绳端的拉力分别为F1，F2，所以绳端的拉力：F1＞F2，故 A 错误。 B、由s ＝ nh可得，绳子自由端移动的距离分别为s1＝2h，s2＝3h，所以绳子自由端移动距离：s1＜s2，故 B 错误。 C、因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G动h、W有用＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，而总功W总＝W有用+W额，所以拉力做的总功相同，即W1＝W2，故 C 正确。 D、因为拉力做的总功相同，所用时间相同，根据P可知，绳子拉力的功率P1＝P2，故 D 错误。 13．（24-25八下•山东泰安•期末）如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，则最小的力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．无法确定 【答案】B 【详解】解： 用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，根据影响摩擦力大小的因素可知，物体受到水平面的摩擦力大小相等，设物体与水平面间的摩擦力为f， 不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦， （a）图滑轮为定滑轮，由定滑轮的特点可知，拉力F1＝f； （b）图滑轮为动滑轮，F2作用在绳端，由动滑轮的特点可知，拉力F2f； （c）图滑轮为动滑轮，但F3作用在动滑轮的轴上，滑轮受到向左的拉力F3等于向右的力2f，即F3＝2f；所以可得：F2＜F1＜F3，故最小的力为F2。 14．（24-25八下•山东泰安•期末）电气化铁路上的接触网补偿装置涉及滑轮组（如图所示），其作用是当温度变化时，绳索长度会发生变化，在重物的作用下借助滑轮组，自动调整绳索的松弛度。假设重物G＝3000N，绳索一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内重物G竖直上升了4cm，不计滑轮和绳索自重、摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A滑轮是动滑轮 B．B滑轮是定滑轮 C．绳索P点向右移动了2cm D．绳索P端受到的拉力为1500N 【答案】C 【详解】解：AB、由图可知，A滑轮固定不动，是定滑轮；B滑轮随输电线一起移动，是动滑轮，故AB错误； C、由图可知，n＝2，根据h＝nsP可知，输电线P端向左移动的距离为： sP2cm，故C正确； D、不计滑轮和钢绳自重、摩擦，根据GFP可知，输电线P端受到的拉力为： FP＝nG砣＝2×3000N＝6×103N，故D错误。 二．多选题 15．（24-25八下•山东枣庄•期末）（多选）轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。如图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图乙所示。根据杠杆的平衡条件，可得F1•R＝F2•r，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。以下说法错误的是（　　） A．轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上就可以省力 B．若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，动力是阻力的5倍 C．如图丙所示自行车，脚蹬和曲中柄带动齿盘转动是一个省力轮轴 D．如图丁所示螺丝的螺纹是一个省力轮轴 【答案】BD 【详解】解：A、由题中信息可知，轮轴可以绕共同转动轴O转动，所以轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上，此时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以就可以省力，故A正确； B、螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，即动力臂为阻力臂的5倍，由F1•R＝F2•r可知，动力是阻力的五分之一，即动力是阻力的0.2倍，故B错误； C、脚蹬到轴的距离大于齿盘到轴的距离，动力臂大于阻力臂，省力费距离，属于省力轮轴，故C正确； D、木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面，可以省力，故D错误； 16．（24-25八下•山东淄博•期末）（多选）如图所示为我国古代的一种护城装置，城楼上的士兵用较小的力可以拉起较重的吊桥。下列说法正确的是（　　） A．C为定滑轮，可以改变力的方向 B．AB为吊桥，可以看做一个杠杆，动力为F′ C．吊桥受到的阻力方向始终是竖直向下的 D．拉起吊桥的过程中，阻力臂逐渐减小 【答案】AD 【详解】解：A、定滑轮的特点是轴的位置固定不动，其功能是改变力的方向，但不能省力。在该护城装置中，C为定滑轮，那么城楼上的士兵就可以改变力的方向，从而方便地拉起吊桥，故A正确。 B、杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，AB为吊桥，确实可以看作一个杠杆。但动力是使杠杆转动的力，应该是对吊桥的拉力F，而不是 F′，故B错误。 C、吊桥受到的阻力是吊桥的重力，重力的方向始终是竖直向下的，但在拉起吊桥的过程中，吊桥还会受到摩擦力等其他力的作用，这些力的方向不是竖直向下的，而且从杠杆的角度看，阻力是阻碍杠杆转动的力，其方向不一定始终竖直向下，故C错误。 D、力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。在拉起吊桥的过程中，吊桥的重力作用点不变，重力方向竖直向下，而支点是吊桥与城墙的连接点，随着吊桥的升起，支点到重力作用线的垂直距离逐渐减小，即阻力臂逐渐减小，故D正确。 三．填空题 17．（24-25八下•山东菏泽•期末）图甲国旗杆顶部这一机械的作用是 ；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB＞BC，其使用方法如图丙、丁所示，该工具使用时是一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），图 （选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 【答案】改变力的方向；轮轴；丙。 【详解】解：图甲中国旗杆顶部的机械是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，其作用是改变力的方向， 图乙用于松紧内六角螺丝的扳手，在使用时，以螺丝的中心为轴转动，符合轮轴的特征（轮轴由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械），所以该工具使用时是一个轮轴。 轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2（F1、F2为动力和阻力，L1、L2为动力臂和阻力臂），在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。由图可知AB＞BC，图丙中动力作用在A点，动力臂为AB；图丁中动力作用在B点，动力臂为BC，所以图丙中的动力臂更大，使用图丙中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 18． （24-25八下•山东枣庄•期末）如图所示是一张警用弓弩，在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上，使用滑轮组的目的是 （选填“省力”“省距离”或“提高机械效率”）。用弩将箭水平射出时，机械能转化情况是 。 【答案】省力；将弹性势能转化为动能。 【详解】解：在弓的两端使用了滑轮组将弩弦拴绕在弓上，使用滑轮组的目的是省力。用弩将箭水平射出时，机械能转化情况是将弹性势能转化为动能。 19．（24-25八下•山东临沂•期末）《齐民要术》中记载：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具（如图甲所示），但桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有F1R＝F2r，且R＞r，所以F1＜F2，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的长度。 （1）使用桔槔汲水，人提着水桶匀速上升的过程中，石头的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；辘轳是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； （2）使用桔槔汲水或辘轳汲水，水桶离开水面时人所需用的力比水桶浸没在水中时 （选填“大”或“小”）；与桔槔相比，辘轳的优势是 （写出一条即可）； （3）使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条 。 （4）请你再列举出一个生活中轮轴的实例： 。 【答案】（1）减小；省力；（2）大；便于深井汲水；（3）使轮的半径更大些或轴的半径更小些；（4）汽车方向盘、水龙头旋钮、螺丝刀。 【详解】解：（1）使用桔槔汲水，人提着水桶匀速上升的过程中，石头匀速下降，质量不变，速度不变，则动能不变，高度降低，则重力势能减小，所以石头的机械能减小， 由题意知，辘轳的动力作用在轮上，阻力作用在轴上，轮半径R大于轴半径r，所以是省力杠杆； （2）水桶浸没在水中时受到竖直向上的浮力，所以使用桔槔汲水或辘轳汲水，水桶离开水面时人所需用的力比水桶浸没在水中时大； 桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求；动力作用在轮上可以省力； （3）根据F1R＝F2r知，要想更加省力，可以使轮半径更大些或轴半径更小些； （4）生活中轮轴的实例有汽车方向盘、水龙头旋钮、螺丝刀。 20．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为6N，整个装置处于静止状态，则重物G＝ ，弹簧测力计的示数为： （不计绳重和摩擦）。 【答案】10N；6N。 【详解】解：不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）得，G＝2F﹣G动＝2×6N﹣2N＝10N；弹簧测力计的示数等于拉力F的大小，即6N。 21．（24-25八下•山东济宁•期末）两个滑轮用如图所示的方式组合，用力F拉动绳端时，滑轮甲的作用是 ，当物体移动0.1m时，绳端移动 m。 【答案】改变力的方向；0.2。 【详解】解：根据题图，甲是定滑轮，可以改变力的方向，使用的滑轮组n＝2，绳子的自由端移动的距离s＝ns物＝2×0.1m＝0.2m。 22．（24-25八下•山东泰安•期末）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A（不计空气阻力），已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，则F1 （填“＞”“＝”或“＜”）F2。 【答案】＜。 【详解】解：将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，即斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，不计空气阻力，使用斜面AB更省力，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2。 23．（24-25八下•山东临沂•期末）图甲为高速铁路输电线，绷直的输电线采用坠砣牵引确保列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中A滑轮是 滑轮，要使输电线P端受到的拉力大小为1×105N，则坠坨的总重力为 N，若某段时间内坠坨串下降了0.3m，则输电线P端向左移动了 m。（不计滑轮、钢绳自重及摩擦） 【答案】定；5×104；0.15。 【详解】解：由图可知，A滑轮固定不动，是定滑轮； 由图可知，n＝2，不计滑轮、钢绳自重及摩擦，自由端的拉力为： FFP1×105N＝5×104N， 根据二力平衡可知，坠坨的总重力为G＝F＝5×104N； 若某段时间内坠坨串下降了0.3m，则输电线P端向左移动的距离为： s0.15m。 24．（24-25八下•山东潍坊•期末）如图所示，某人用沿斜面向上大小为100N的力，把一个重为150N的木箱沿斜面推到顶端，斜面长为4m，高为2m，则木箱所受摩擦力大小 N。 【答案】25 【详解】解：人做的有用功： W有用＝Gh＝150N×2m＝300J； 人做的总功： W总＝Fs＝100N×4m＝400J， 克服木箱在斜面上受到摩擦力做的额外功： W额＝W总﹣W有用＝400J﹣300J＝100J， 由W额＝fs可得，木箱在斜面上受到的摩擦力： f25N。 25．（24-25八下•山东临沂•期末）小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘪谷。 （1）如图乙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个 杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更 （前两空均选填“省力”或“费力”），请举出生活中使用轮轴模型的一个例子如 ； （2）风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口 （选填“A”或“B”）落下，说明 越大，物体的运动状态越不容易改变。 【答案】（1）费力；省力；扳手；（2）B；质量。 【详解】解：（1）风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，摇杆的半径小于扇叶的半径，动力臂小于阻力臂，动力作用在轴上费力、省距离，它相当于一个费力杠杆，根据杠杆原理，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更省力；生活中的扳手也是轮轴。 （2）风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口B落下，说明质量越大，谷粒的惯性越大，物体的运动状态越不容易改变。 26．（24-25八下•山东青岛•期末）如图甲所示，小明将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，空吊篮上升的v﹣t图象如图丙所示，动滑轮重20N，在0～1s内空吊篮处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，空吊篮重为 N（忽略绳重、摩擦和空气阻力）；若绳子能承受的最大拉力为120N，则吊篮最多能装货物的质量为 kg。（g取10N/kg） 【答案】非平衡；30；19。 【详解】解：（1）由图丙可知，在0～1s内空吊篮的速度在变大，所以在0～1s内空吊篮处于非平衡状态； （2）由图甲知，吊起动滑轮绳子的股数n＝2，由图丙可知，1～2s时，吊篮匀速运动，此时绳子的拉力F＝25N； 忽略绳重、摩擦和空气阻力，由公式F（GA+G动）可知，空吊篮重力GA＝nF﹣G动＝2×25N﹣20N＝30N； （3）忽略绳重、摩擦和空气阻力，当F大＝120N时，由公式F（G+GA+G动）可知，吊篮最多能装货物的重力G＝nF大﹣GA﹣G动＝2×120﹣30N﹣20N＝190N； 由G＝mg可知，货物的质量m19kg。 27．（24-25八下•山东临沂•期末）使用机械可以为人们的生产生活带来很多方便。小明同学分别用下列简单机械提起重为300N的重物。请回答： （1）如图甲所示，轻质杆OB可以看做杠杆，O为支点，OA＝0.8m，AB＝0.4m，将重物缓慢提起时，小明所用的拉力F1为 N。若物体 （选填“靠近”或“远离”）支点O，则可以减小动力F1。 （2）如图乙所示，若用F1'拉动杠杆，请在乙图中画出拉力F1'的力臂l1。 （3）如图丙所示，不计绳重和摩擦，用重为10N的滑轮匀速提升物体时，所用的力F2为 N，若换为用力F3匀速拉动物体，则F3 （选填“大于”、“小于”或“等于”）F2。 （4）不更换滑轮，仅改变细绳的绕法，换用如图丁所示的方式将物体匀速提升1m，不计绳重和摩擦，则所用的拉力F4为 N，绳末端移动的距离为 m。 （5）如图戊所示，用150N的拉力F3将物体沿着长2m、高0.9m的斜面，从斜面底端一直拉到斜面顶端，用时5s，则拉力F5的功率为 W。（物体形状大小不计） 【答案】（1）200；靠近；（2）；（3）300；等于；（4）155；2；（5）60。 【详解】解：（1）如图甲所示，轻质杆OB可以看做杠杆，O为支点，OA＝0.8m，AB＝0.4m，将重物缓慢提起时，根据杠杆平衡条件可知， G×OA＝F1×OB，即300N×0.8m＝F1×（0.8m+0.4m）， 解得：F1＝200N； 当阻力和动力臂不变时，要减小动力F1，根据杠杆平衡条件可知，可以减小阻力臂，即将物体靠近支点O； （2）由图乙可知，O是支点，从O点向F1'的作用线引垂线即为动力臂l1．如下图所示： ； （3）由图丙可知，该滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不能改变力的大小；不计绳重和摩擦，用重为10N的滑轮匀速提升物体时，F2＝G＝300N；若换为用力F3匀速拉动物体，F3＝F2； （4）动滑轮绳子股数为2，不计绳重和摩擦，所用的拉力F4为： F4（G+G动）（300N+10N）＝155N； 绳末端移动的距离为s＝nh＝2×1m＝2m； （5）拉力F5做的功为： W＝F5s＝150N×2m＝300J， 则拉力F5的功率为： P60W。 四．计算题 28．（24-25八下•山东烟台•期末）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的容器底部，水深0.45m，容器底面积为200cm2。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重、摩擦）。滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求： （1）A未露出水面时所受的浮力； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。（提示g＝10N/kg） 【答案】（1）A未露出水面时所受的浮力为10N； （2）滑轮组中动滑轮的重力为5N； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为4×103Pa。 【详解】解：（1）正方体A的体积VA＝（0.1m）3＝0.001m3， A未露出水面时排开水的体积：V排＝VA＝0.001m3， 所受的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N； （2）由图可知n＝2，当A完全脱离水面时，滑轮组绳子自由端的拉力达到最大值F＝12.5N， 不计绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦，根据F（G+G动）可知， 该滑轮组中的动滑轮的重力G动＝2F﹣G＝2×12.5N﹣20N＝5N； （3）当A完全脱离水面后，水面将会降低，水面下降的高度： Δh0.05m， 此时水深： h′＝h﹣Δh＝0.45m﹣0.05m＝0.4m， 水对容器底的压强： p＝ρgh′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4×103Pa。 答：（1）A未露出水面时所受的浮力为10N； （2）滑轮组中动滑轮的重力为5N； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为4×103Pa。 五．科普阅读题 29．（24-25八下•山东烟台•期末）阅读短文，回答后面问题。 风杯式风速计 风是由于空气流动而形成的，风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器，其原理如图乙所示，风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上，起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大，凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转，越转越快。当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时风速和风杯转速的关系为v＝2xRbn，其中v为风速，n为风杯转速（每秒转过的圈数），R为风杯转动半径，b为风速计常数，风杯的转轴连接一个电路板，风杯组件每旋转一周，电路中就会输出一个脉冲信号，其信号如图丙所示。该脉冲信号由计数器计数，经换其后就能得出实际风速值。 （1）因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，适当 （选填“增大”或“减小”）支架的长度，可以提高风速计的灵敏度。 （2）如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为 （选填“顺”或“逆”）时针。 （3）风杯转动时，使风杯转动的力臂 （选填“不变”或“变化”）。 （4）当风速一定时，风杯的转速也不再增大，是因为此时风杯转动时受到的风的压力与其对应力臂的乘积 （选填“＞”“＝”或“＜”）风杯转动受到的摩擦力等阻力与其对应力臂的乘积。 （5）若一个风速计的风杯转动半径为0.2m，风速计常数b为3，计算时x≈3.14，某次测量风速时，脉冲信号一时间图像如图丙所示，则此时风速为 m/s。 【答案】（1）增大；（2）顺；（3）不变；（4）＝；（5）7.536。 【详解】解：（1）此装置相当于轮轴杠杆，适当增大支架长度，增大动力臂，可以用较小的风力使风杯转到，提高了风速计的灵敏度； （2）起风时，气流冲击风杯，凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，由于风压差风杯开始转到，结合图乙风杯状态和风向可知风杯旋转方向为顺时针； （3）风杯的转动是风的动能转化成了风杯的机械能和由于摩擦产生的内能，当风速一定时，风的动能一定，由于摩擦力产生的内能基本不变，风杯的机械能不变，故风速转速增大到一定值时不再增大； （4）当风速一定，风杯转速不再增大时，风杯处于平衡状态，根据杠杆平衡条件，此时风杯转动受到的风的压力与其对应力臂的乘积等于风杯转动受到的摩擦力等阻力与其对应力臂的乘积； （5）从丙图可知，1s内风杯转动了2圈，即风杯转速n＝2r/s，已知风杯转动半径R＝0.2m，风速计常数b＝3，π＝3.14。根据公式v＝2π Rbn，可得：v＝2π Rbn＝2×3.14×0.2×3×2m/s＝7.536m/s。 地 城 考点04 机械效率 一．选择题 1．（24-25八下•山东菏泽•期末）《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（　　） A．辘轳是一个动滑轮 B．克服水重和桶重做的功是有用功 C．增大转动摇把的速度不能提高辘轳的机械效率 D．通过现代科技改良后，可以将辘轳的机械效率提高到100% 【答案】C 【详解】解：A．辘轳是一个轮轴，在使用时轮半径大于轴半径，属于省力杠杆，使用辘轳汲水时可以省力，故A错误； B．汲水时的目的是为了把水提上来，因此克服水重所做的功是有用功，对桶做的功是额外功，故B错误； C．增大转动摇把的速度，在水的重力不变的情况下，有用功不变，额外功不变，因此机械效率不变，故C正确； D．任何机械在使用过程中都会有额外功，特别是摩擦力做的功是无法避免的，因此通过现代科技改良后，辘轳的机械效率也不会达到100%，故D错误。 2．（24-25八下•山东潍坊•期末）如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A．F1＞F2 η1＝η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2 C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＝P2 【答案】B 【详解】解：不计绳重及摩擦， 因为拉力F（G+G轮），n1＝2，n2＝3， 所以绳子受到的拉力分别为：F1（G1+G轮），F2（G2+G轮），故F1＞F2；故C错误； 因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同； 由η可知，机械效率相同，η1＝η2； 又因为所用时间相同，由P可知，拉力做功的功率P1＝P2，故AD错误，B正确。 3．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，动滑轮重为G动（且G＞G动），不计绳重及摩擦的情况下，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的机械效率相等 B．甲比乙更省力，且 C．甲、乙、丙装置所做的有用功相等 D．若物重G＝100N，F3＝50N，丙的机械效率为75% 【答案】C 【详解】解：A、不计绳重及摩擦，甲装置需对动滑轮做额外功，乙装置不需要做额外功，拉力做的有用功相同，甲、乙装置做的总功不相等，根据η可知，甲、乙装置的机械效率不相等，故A错误； B、由图可知，甲是动滑轮、乙是定滑轮，不计绳重及摩擦，则绳子受的拉力分别为： F1（G+G动），F2＝G，又因为G＞G动，所以G＜F1＜G，则F1F2，故B错误； C、用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，由W＝Gh可知甲、乙、丙装置所做的有用功相同，故C正确； D、若物重G＝100N，F3＝50N，拉力做的有用功：W有＝Gh＝100N×2m＝200J，使用丙装置拉力做的总功为：W总＝F3l＝50N×5m＝250J， 丙装置的机械效率为：η100%＝80%，故D错误。 4．（24-25八下•山东东营•期末）如图，用滑轮组将重为150N的物体匀速提升4m，所用的拉力F大小为100N，不计绳重及摩擦，则（　　） A．动滑轮的重为50N B．拉力F做的总功为400J C．拉力F做的有用功为300J D．该滑轮组的机械效率为66.7% 【答案】A 【详解】解：A、由图可知，n＝2，根据F（G+G动）可知，动滑轮的重为： G动＝nF﹣G＝2×100N﹣150N＝50N，故A正确； B、拉力F做的总功为： W总＝Fs＝Fnh＝100N×2×4m＝800J，故B错误； C、拉力F做的有用功为： W有＝Gh＝150N×4m＝600J，故C错误； D、该滑轮组的机械效率： η100%＝75%，故D错误。 5．（24-25八下•山东淄博•期末）小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　　） A．F1＞F2 η1＝η2 B．F1＞F2 η1＞η2 C．F1＜F2 η1＝η2 D．F1＜F2 η1＞η2 【答案】A 【详解】解：因为忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1＝2，n2＝3， 所以两图所用拉力： F1（G物+G轮），F2（G物+G轮）， 因为滑轮相同，提升的物体重相同， 所以F1＞F2； 因为两图将同一物体匀速提高相同的高度， 所以做的有用功W有相同， 又因为忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额＝G轮h 所以额外功W额相同， 又因为W总＝W有+W额， 所以总功相同， 由η得两图的机械效率η相同，即η1＝η2。 6．（24-25八下•山东德州•期末）甲、乙两人用如图所示的装置，在相同时间内把质量相等的货物从地面匀速提升到同一高度，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙做的有用功多 B．甲做的总功多。 C．乙做总功的功率大 D．甲、乙装置的机械效率相等 【答案】C 【详解】解：A．甲、乙两人用不同的装置在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，在相同的时间内物体升高了相同的距离，由W有＝Gh可知两次提升物体所做的有用功相等，故A错误； B．因为不计绳重及滑轮的摩擦，所以甲使用定滑轮提升货物时不做额外功，即W甲总＝W有用，而乙使用动滑轮提升货物时要对动滑轮做额外功，即W乙总＞W有用，所以可判断甲做的总功小于乙做的总功，故B错误； C．已推理出甲做的总功小于乙做的总功，又因为两人做功时间相同，根据功率定义公式可知，乙做总功的功率大，故C正确； D．因为不计绳重及滑轮的摩擦，甲装置的机械效率为100%，乙装置因对动滑轮要做额外功，机械效率必定小于100%，两装置的机械效率不相等，故D错误。 7．（24-25八下•山东德州•期末）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等。在提升过程中，若绳端拉力F1：F2＝3：2，下列说法错误的是（　　） A．物体的速度之比v1：v2＝1：2 B．有用功之比W有1：W有2＝2：1 C．总功之比W总1：W总2＝3：2 D．机械效率之比η1：η2＝4：3 【答案】A 【详解】解：已知两种装置提升物体的质量相同，绳端在相同时间内移动的距离相等，绳端拉力F1：F2＝3：2， 设物体的重力为m，绳端移动的距离为s，运动时间t， 甲图中滑轮为定滑轮，由定滑轮的特点可知物体上升的高度h1＝s； 乙图中滑轮为动滑轮，由动滑轮的特点可知此时物体上升的高度h2； A、物体的速度之比： ，故A错误； B、有用功之比： ，故B正确； C、总功之比： ，故C正确； D、机械效率之比：η1：η2：4：3，故D正确。 8．（24-25八下•山东烟台•期末）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具是农民捣谷用的“舂”，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.5m，OB长0.3m，则（　　） A．使用舂捣谷时可以省力 B．不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用15N的力才可以将碓头抬起 C．每踩一次对碓头做的功是1800J D．若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是15W 【答案】D 【详解】解：A、由图乙可知，OB小于OA，动力臂小于阻力臂，故舂相当于简单机械中的费力杠杆，故A错误； B、碓头的重力为G，OB为动力臂L2，脚对B点的力为F，OA为阻力臂L1，根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2，有 ， 脚至少用150 N的力才可以将碓头抬起，故B错误； C、每踩一次对碓头做的功 ，故C错误； D、设人每踩一次做的总功为W总，机械效率为η，则总功 ， 若1min将B踩下30次，则人做的总功 W总′＝30×W总＝30×30J＝900J， 功率P15W，故D正确。 9．（2024秋•山东济南•期末）工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体，物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升3m，用时30s，下列分析正确的是（　　） A．绳自由端上升了3m B．拉力的功率为60W C．物体移动速度为0.2m/s D．仅增加提升高度，滑轮机械效率增大 【答案】B 【详解】解：A、由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：s＝2h＝2×5m＝10m，故A错误； BC．物体移动速度为则绳子自由端移动速度为v＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s则拉力的功率为P＝Fv＝300N×0.2m/s＝60W故B正确，C错误； D．滑轮机械效率为所以滑轮机械效率与提升高度无关，故D错误。 10．（24-25八下•山东青岛•期末）下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越多的机械，机械效率越高 C．省力的机械也可以省功 D．功率大的机械，做功一定快 【答案】D 【详解】解：A．机械效率等于有用功与总功的比值，与是否省力没有必然的联系，故A错误； B．机械效率是有用功在总功中所占比例，与做功的多少没有直接联系，故B错误； C．使用任何机械都不能省功，省力的机械也不能省功，故C错误； D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功快，故D正确。 11．（24-25八下•山东烟台•期末）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC。则（　　） A．ηA＜ηB＜ηC B．ηA＞ηB＞ηC C．ηA＜ηC＜ηB D．ηC＜ηA＜ηB 【答案】A 【详解】解：设物体的重力为G，OA、OB、OC的长度分别为LA、LB、LC，物体在A点上升0.1m时，由三角形相似得D点移动的距离h1， 对应的B点上升的高度为hB1A，由三角形相似得：， hB1A， 此次的额外功为W额A＝G木hB1A， 此次总功与有用功的比为ηA′11； 当物体在B点时，总功与有用功的比ηB′＝11； 当物体在C点上升0.3m，由三角形相似得D点移动的距离h2， 对应的B点上升的高度为hB2C，由三角形相似得： hB2C0.3m， 此次的额外功W额C＝G木hB2C， 所以当物体在C点时，总功与有用功的比ηC′1 因为LA＜LB＜LC，所以，所以ηA′＞ηB′＞ηC′， 故ηA＜ηB＜ηC。 12．（24-25八下•山东淄博•期末）如图，用40N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重500N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为2m B．物体A受到的摩擦力为96N C．拉力F做的功为1000J D．拉力F的功率为19.2W 【答案】B 【详解】解：A、由图可知，n＝3，绳子自由端移动的距离为s＝ns'＝nvt＝3×0.2m/s×10s＝6m，故A错误； B、根据η可知，物体A受到的摩擦力为： f＝ηnF＝80%×3×40N＝96N，故B正确； C、拉力F做的功为： W总＝Fs＝40N×6m＝240J，故C错误； D、拉力F的功率为： P24W，故D错误。 13．（24-25八下•山东德州•期末）用如图所示装置将物体从水中提出，已知物体的运动速度始终保持不变，不计绳重和摩擦。物体完全离开水面以后，与物体浸没在水中时相比，下列判断正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率变大 B．天花板所受的拉力变小 C．拉力F的大小保持不变 D．拉力F的功率可能不变 【答案】A 【详解】解：A、物体完全离开水面以后，由于没有浮力，滑轮组下端的拉力变大，有用功变大，额外功不变，因此机械效率变大，故A正确； B、物体完全离开水面以后，由于没有浮力，滑轮组下端的拉力变大，因此天花板所受的拉力变大，故B错误； C、物体完全离开水面以后，由于没有浮力，滑轮组下端的拉力变大，根据F（G+G动）可知，拉力F变大，故C错误； D、由C可知，拉力F变大，因物体的运动速度始终保持不变，即绳子自由端移动速度不变，根据PFv可知，拉力F的功率变大，故D错误。 14．（24-25八下•山东菏泽•期末）一木箱重800N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面移动的距离s的关系如图乙所示，整个过程中额外功是320J，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F的大小为800N B．斜面的机械效率为60% C．斜面是一种费力的简单机械 D．斜面倾斜度与机械效率无关 【答案】B 【详解】解：A、由图乙可知，拉力做的总功W总＝800J，木箱移动的距离s＝8m，由W＝Fs可得拉力大小：F100N，故A错误； B、克服箱子重力做的有用功：W有＝W总﹣W额＝800J﹣320J＝480J，斜面的机械效率：η100%＝60%，故B正确； C、因为拉力F＜G。所以使用斜面可以省力，故C错误； D、将同一重物提升相同的高度，做的有用功相同，在接触面粗糙程度不变时，斜面越陡，重物对斜面的压力越小，则重物受到斜面的摩擦力越小，额外功越小，总功也越小，根据η可知，斜面的机械效率越高，故D错误。 15．（24-25八下•山东济宁•期末）如图所示，用轻质滑轮组（滑轮和绳子的重力忽略不计）拉着物体以0.05m/s的速度在足够长的木板上做匀速直线运动，绳子与滑轮之间存在一定的摩擦，此时木板处于静止状态。已知拉力F的大小为5N，地面对木板的摩擦力为2N，弹簧测力计的示数为9N，下列说法正确的是（　　） A．定滑轮受到墙的拉力为10N B．拉力F的功率为0.25W C．滑轮组的机械效率为70% D．若拉力F增大，弹簧测力计的示数也增大 【答案】C 【详解】解：A、由图知，定滑轮固定在墙面上，处于平衡状态；绕在定滑轮上的绳子段数n1＝3， 则水平方向上定滑轮受到墙向左的拉力等于3段绳子向右的拉力之和， 即F墙＝n1F＝3×5N＝15N，故A错误； B、由图知，水平使用滑轮组，滑轮组中动滑轮上绳子的段数n2＝2， 拉力端移动速度：v＝n2v物＝2×0.05m/s＝0.1m/s， 由PFv可得，拉力F的功率：P＝Fv＝5N×0.1m/s＝0.5W，故B错误； C、因为弹簧测力计对木板向右的拉力为9N，木板相对地面有向右运动的趋势，所以地面对木板的摩擦力2N方向水平向左，且物体对木板的摩擦力与木板对物体的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，则物体受到的摩擦力是f＝f′＝F弹﹣f地＝9N﹣2N＝7N； 滑轮组的机械效率为： η100%＝70%，故C正确； D、若拉力F增大，物体做加速运动，物体对木板的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体和木板之间的滑动摩擦力不变，即木板的受力情况不变，则弹簧测力计的示数不变，仍为9N，故D错误。 16．（24-25八下•山东德州•期末）用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体，使物体在4s内匀速前进了4m。已知物体受到地面的摩擦力为60N，所用拉力大小为25N，忽略绳重、滑轮重。下列说法中（　　） ①使用该滑轮组省力但没省功 ②拉力做功的功率为50W ③该滑轮组的机械效率为80% ④物体克服摩擦力做的功为240J A．只有①③④正确 B．只有②③④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【答案】A 【详解】解：①使用滑轮组可以省力但费距离，因此不能省功，故①正确； ②由图可知，n＝3，拉力做功的功率为： P75W，故②错误； ③该滑轮组的机械效率为： η100%＝80%，故③正确； ④物体克服摩擦力做的功为： W＝fs＝60N×4m＝240J，故④正确。 17．（24-25八下•山东菏泽•期末）小明背着自己的书包上到教学楼三楼做功的功率和机械效率分别为P1和η1；某一天，遇到腿脚受伤的小华，于是小明帮忙把小华的书包（两人书包的重力相同）一起背上教学楼三楼，功率和机械效率分别为P2和η2，若小明两次上楼的速度相同，则下列选项正确的是（　　） A．P1＝P2 B．P1＞P2 C．η1＝η2 D．η1＜η2 【答案】D 【详解】解：两人书包的重力相同，假设书包重均为G，小明的重力为G人， 小明背着自己的书包上到教学楼三楼做的有用功：W有1＝Gh，做的总功：W总1＝（G+G人）h， 机械效率η1， 设上楼的时间为t，其功率P1； 小明把小华的书包一起背上教学楼三楼：W有2＝2Gh，人做的总功：W总2＝（2G+G人）h， 此时的机械效率η2＝ ， 根据题意可知上楼的时间仍然为t，此时的功率P2＝ ； 比较得η1＜η2，P1＜P2。 18．（24-25八下•山东滨州•期末）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s B．拉力做的有用功为3000J C．拉力做功的功率为100W D．若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80% 【答案】C 【详解】解：A、动滑轮绳子股数为2，绳子自由端的速度为： v绳＝2v物0.4m/s，故A错误； B、拉力做的有用功为： W有＝Gh＝400N×6m＝2400J，故B错误； C、拉力做功的功率为： P100W，故C正确； D、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝2F﹣G＝2×250N﹣400N＝100N， 若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为： η100%≈83.3%，故D错误。 19．（24-25八下•山东聊城•期末）如图所示，工人师傅在5s时间内，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝300N。拉动的距离s＝5m，物体提升的高度h＝2m。下面说法错误的是（　　） A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80% C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力的功率为240W 【答案】D 【详解】解：AD、拉力做的功：W总＝Fs＝300N×5m＝1500J，故A正确； 拉力的功率为：P300W，故D错误； B、提升物体过程中做的有用功：W有＝Gh＝600N×2m＝1200J， 斜面的机械效率：，故B正确； CD、克服物体受到的摩擦力做的额外功： W额＝W总﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J， 物体受到的摩擦力：，故C正确。 20．（24-25八下•山东青岛•期末）使用如图所示的滑轮组在10s内将质量为0.2kg的钩码竖直匀速提升0.1m，此过程中弹簧测力计的示数为1N。使用滑轮组所做的总功是（　　） A．0.02J B．0.1J C．0.2J D．0.3J 【答案】D 【详解】解：动滑轮上的绳子段数n＝3，弹簧测力计对细绳做的功，即使用滑轮组做的总功为W总＝Fs＝Fnh＝1N×3×0.1m＝0.3J 21．（24-25八下•山东临沂•期末）如图所示，重力为300N的物体M在滑轮组的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了5s。滑轮组绳自由端拉力F为20N，滑轮组的机械效率为80%。在此过程中，下列说法正确的是（　　） ①拉力所做的总功为40J ②有用功的功率为60W ③滑轮A起到省力的作用 ④只增大物体的重力，则滑轮组的机械效率会提高 A．只有①④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有③④ 【答案】A 【详解】解：①由图可知，n＝2，物体M移动的距离为s＝vt＝0.2m/s×5s＝1m，则拉力所做的总功为： W总＝Fs'＝Fns＝20N×2×1m＝40J，故①正确； ②拉力F做的有用功为： W有＝ηW总＝80%×40J＝32J， 有用功的功率为： P6.4W，故②错误； ③由图可知，A滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，故③错误； ④只增大物体的重力，物体与地面间的滑动摩擦力变大，有用功增加，额外功基本不变，滑轮组的机械效率会提高，故④正确。 22．（24-25八下•山东泰安•期末）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码重力相同，小丽按照正确的操作步骤做实验，三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为F1、F2、F3，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为η1、η2、η3。下列说法错误的是（　　） A．实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B．本实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C．三次实验中拉力大小关系为F1＜F2＜F3 D．三次实验中机械效率大小关系为η1＞η2＞η3 【答案】D 【详解】解：A、实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，故A正确； B、根据滑轮组机械效率的原理η可知需要测物重，拉力、物体升高的高度，绳端移动距离，故需要测力计和刻度尺，故B正确； C、物重越重所需拉力越大，故三次实验中拉力大小关系为F1＜F2＜F3，故C正确； D、同一滑轮组提升不同的物体，物重越重，机械效率越高，由图可知，η1＜η2＜η3，故D错误。 二．多选题 23．（24-25八下•山东济南•期末）（多选）“龙骨水车”是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其主要构造和模拟工作场景如图。工作时，首先将水车的一端浸入水中、另一端固定于高处岸上，然后转动转轮带动装有刮水板的链条运转，刮水板将水刮进“上水槽”，然后继续在“上水槽”内刮水上行，最终将水带至出水口倾灌于地势较高的农田中。下列说法正确的是（　　） A．水源、农田不变，旋转一周所提升的水越多，对水做功越多 B．若所提升水量相同，农田、水源间落差越大，对水做功越多 C．如果水车每转一周所提升的水量相同，转速越快，功率越大 D．减小龙骨水车各部件之间的摩擦，可以提高水车的机械效率 【答案】ABCD 【详解】解：A、水源、农田不变，旋转一周所提升的水越多，即水的质量越大，根据W＝Gh＝mgh可知，“龙骨水车”对水做功越多，故A正确； B、若所提升水量相同，农田、水源间落差越大，即h越大，根据W＝Gh＝mgh可知，“龙骨水车”对水做功越多，故B正确； C、如果水车每转一周所提升的水量相同，转速越快，即水车旋转一周的时间变短，根据PFv可知提升水的功率会变大，故C正确； D、减小龙骨水车各部件之间的摩擦，可以减小额外功，而有用功不变，根据η可知，水车的机械效率变大，故D正确。 24．（24-25八下•山东烟台•期末）（多选）利用如图甲所示的滑轮组装置将重为100N的物体提升一定高度，拉力F的随时间变化的关系如图乙所示，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（　　） A．0～1s内，地面对物体的支持力大于10N B．1～2s内，物体在做加速运动 C．2～3s内，拉力F的功率是100W D．2～3s内，滑轮组的机械效率是75% 【答案】AB 【详解】解：A、由图丁可知，在0～1s内，物体上升的距离为0，在水平地面上静止，由图乙可知，此时拉力F＝30N，以动滑轮和物体为研究对象，它们受到竖直向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态，则地面对重物的支持力： F支＝G﹣F′＝G﹣3F拉+G动＝100N﹣3×30N+G动＝G动+10N＞10N，故A正确； B、由图丙可知，在1～2s内，物体的速度由0增大到2.5m/s，所以物体做加速运动，故B正确； C、由图可知在2～3s内，物体做匀速运动，v3＝2.50m/s，拉力F3＝40N，n＝3， 拉力F的作用点下降的速度：v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s， 拉力做功的功率（总功率）：P总＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故C错误； D、2～3s内滑轮组的机械效率： ，故D错误。 25．（24-25八下•山东威海•期末）（多选）如图所示为小区里的高层电梯工作示意图，轿厢重4500N，重为500N的小明乘坐电梯匀速上升60m，用时60s，F＝3000N，忽略绳重与摩擦，电动机中的滑轮为定滑轮（图中未画出）。下列说法错误的是（　　） A．电梯的平均速度为1m/s B．动滑轮A重500N C．若乘坐电梯的乘客增多，动滑轮A的机械效率将增大 D．若轿厢匀速运动的速度增大，动滑轮A的机械效率将增大 【答案】BD 【详解】解： A．电梯上升的高度60m，用时60s，电梯的平均速度 故A正确，不符合题意； B．轿厢和小明的总重力G总＝G轿厢+G小明＝4500N+500N＝5000N 绳子的有效段数n＝2，根据可得，动滑轮A重GA＝nF﹣G总＝2×3000N﹣5000N＝1000N 故B错误，符合题意； C．若坐电梯的乘客增多，忽略绳重与摩擦，则额外功不变，有用功增加，则有用功占总功的比例增大，则机械效率增大，故C正确，不符合题意； D，由可知，机械效率与物体运动的速度无关。故D错误，符合题意。 26．（24-25八下•山东威海•期末）（多选）塔吊是工程建设中经常使用的机械，如图甲所示。图乙是根据塔吊抽象出来的物理模型，其水平臂AOB可视为杠杆，O为其支点，其中AO段长度为10m，OB段长度为50m。起吊重物的滑轮组可以在OB之间水平移动，配重可在AO之间水平移动，配重质量为5t。图丙是滑轮组的局部放大图，它将重为7000N的重物竖直匀速提升10m用时20s，电动机对绳的拉力F为4000N，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．此塔吊能够吊起货物的最大质量为25t B．滑轮组动滑轮重力为1000N C．拉力F的功率为2000W D．滑轮组的机械效率为87.5% 【答案】BD 【详解】解：A、已知配重的质量是5t，则配重的重力为G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，配重的重力不变，若其力臂为OA不变，当滑轮组的悬挂点距支点的距离越小时，由杠杆的平衡条件可知所能吊起货物的重力越大；由于吊起货物位置距离支点的距离可以小于AO段的，因此吊起货物的重力会大于配重重力的5倍，即此塔吊能够吊起货物的最大质量会大于25t，故A错误； B、由图丙可知，n＝2，若不计绳重和绳轮之间的摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮的重力为： G动＝nF﹣G＝2×4000N﹣7000N＝1000N，故B正确； C、重物竖直匀速提升10m用时20s，则绳子移动的速度为v1m/s，则拉力F的功率为： PFv＝4000N×1m/s＝4000W，故C错误； D、滑轮组的机械效率为： η100%＝87.5%，故D正确。 27．（24-25八下•山东烟台•期末）（多选）如图所示，甲、乙两个滑轮组中，每个滑轮质量相同，重为G的物体，在拉力的作用下匀速上升，已知乙滑轮组的效率为η，不计摩擦、绳重和木板重，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 B．每个滑轮重 C．甲、乙将重物提升相同的高度时，拉力的功率一定不相等 D．A、B点绳子受到拉力FA、FB关系：FB＞2FA 【答案】BD 【详解】解：A、由不计摩擦、绳重和木板重时η可知，两滑轮组中物体的重力相同，但乙中的动滑轮由两个滑轮组成，即乙中动滑轮的重力大于甲中动滑轮的重力，因此甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率，故A错误； B、由η乙可得，每个滑轮重力：G轮，故B正确； C、由图可知，n甲＝2，n乙＝4，不计摩擦、绳和木板的重，则两滑轮组绳子的拉力分别为：F1（G+G动）（2G+2G轮），F2（G+2G轮），则F1＞F2，甲、乙将重物提升相同的高度，拉力做功为总功，则F1与F2的功率分别为：P甲，P乙，由于t甲和t乙的关系不确定，因此F1与F2的功率可能相等，故C错误； D、由同一根绳子上的拉力处处相同可知，A点绳子受到的拉力：FA＝F2（G+2G轮），则2FA＝2F2＝2（G+2G轮）（G+2G轮）， B点绳子受到的拉力：FB＝2F2+G轮＝2（G+2G轮）+G轮（G+4G轮）， 则FB＞2FA，故D正确。 28．（24-25八下•山东淄博•期末）（多选）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，下列说法正确的是（　　） 实验次数 物重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 拉力通过的距离s/cm 滑轮组的机械效率η 1 2.0 10 1.2 30 55.6% 2 4.0 10 2.0 30 3 8.0 10 3.7 30 72.1% A．表中数据是通过图甲装置完成的 B．第二次实验滑轮组的机械效率为66.7% C．第二次实验所做的额外功为20J D．同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 【答案】ABD 【详解】解：A、由s＝nh得出n3， 表中数据是通过图甲装置完成的，故A正确； B、第二次实验滑轮组的机械效率为：η100%100%≈66.7%，故B正确； C、第二次实验所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝Fs﹣Gh＝2.0N×0.3m﹣4.0N×0.1m＝0.2J，故C错误； D、分析数据可得同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，故D正确。 29．（2024秋•山东滨州•期末）（多选）用图甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，所做有用功相同，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示。已知将物体M、N匀速提升1m所用时间相等，不计绳重和摩擦，下列有关此过程的说法正确的是（　　） A．提升物体时两拉力的功率大小关系 B．物体M、N的重力大小关系为GM＝GN C．乙滑轮组的机械效率为50% D．甲、乙两个滑轮组中，绳子自由端移动的距离之比为2：3 【答案】BC 【详解】解：A、由图丙得，使用甲、乙滑轮组做的总功W甲＝1200J，W乙＝800J，W甲＞W乙，滑轮将物体M、N匀速提升1m所用时间相等，由得，提升物体时两拉力的功率大小关系：，故A错误； B、使用甲、乙滑轮组的有用功分别为：W甲有＝W甲﹣W甲额＝1200J﹣800J＝400J，W乙有＝W乙﹣W乙额＝800J﹣400J＝400J，物体上升距离相同，由W有＝Gh得，物体M、N的重力大小关系为GM＝GN，故B正确； C、乙滑轮组的机械效率为η乙100%＝50%，故C正确； D、甲、乙两个滑轮组，承担物重的绳子股数分别为n甲＝3，n乙＝2，物体上升高度相同，由s＝nh得，绳子自由端移动的距离之比为s甲：s乙＝n甲h：n乙h＝n甲：n乙＝3：2，故D错误。 三．填空题 30．（24-25八下•山东德州•期末）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。 【答案】2；0.5。 【详解】解：由图乙可知，对物体A做的总功为3J，额外功为1J，故对物体A做的有用功W有＝WA总﹣WA额＝3J﹣1J＝2J； A、B是两个完全相同的物体，都拉到斜面顶端，故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同；由图乙可知，对物体B做的总功为2.5J，故对物体B做的额外功 WB额＝WB总﹣W有＝2.5J﹣2J＝0.5J。 31．（24-25八下•山东烟台•期末）如图甲所示，用沿斜面向上的拉力F，在10s内将重物从底端匀速拉到顶端。该过程中，力做功占比如图乙所示；则斜面的机械效率为 ；克服摩擦力做功为 J；拉力做功的功率为 W。 【答案】70%；150；50 【详解】解：使用斜面时，克服重力做的功为有用功，克服摩擦力做的功为额外功，总功等于有用功与额外功之和。 由图乙可知额外功占总功的百分比为30%，则有用功占总功的百分比，即斜面的机械效率为η＝1﹣30%＝70%； 根据η可得，拉力做的总功：W总500J， 则克服摩擦力做的额外功：W额＝30%W总＝30%×500J＝150J； 拉力做功的功率：P50W。 32．（24-25八下•山东济南•期末）如图所示，用相同的滑轮组A、B匀速提升数目不等的钩码（每个钩码质量相同，且不计绳重和摩擦），两滑轮组绳子自由端的拉力F1 F2，两滑轮组的机械效率η1 η2（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】小于；小于 【详解】解：由图可知，两个滑轮组动滑轮的绳子段数均为n＝3， 由图可知，A滑轮组中钩码的重力小于B滑轮组中钩码的重力， 不计绳重和摩擦，且动滑轮的重相同，根据F（G+G动）可知， 两滑轮组绳子自由端的拉力关系为F1小于F2； 不计绳重和摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功， 根据η可知， 两滑轮组的机械效率的大小关系为η1小于η2。 33．（24-25八下•山东德州•期末）《天工开物•作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮。已知盐卤桶重10N，盐卤重100N，人施加的拉力为125N，10s内将桶和盐卤升高2m，此滑轮提升盐卤的机械效率为 ，拉力的功率为 W。 【答案】80%；25。 【详解】解：使用定滑轮时既不省距离，也不费距离，即s＝h＝2m， 人做的有用功为W有＝Gh＝100N×2m＝200J， 总功为W总＝Fs＝125N×2m＝250J， 此滑轮提升盐卤的机械效率为： ； 拉力的功率为： 。 34．（24-25八下•山东东营•期末）如图所示，用力F1直接将物体A匀速提升h，F1做功为300J；若借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同的高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的总功为 J，F2的大小为 N。 【答案】750；500 【详解】解：借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同的高度，克服物重做的有用功等于用力F1直接将物体A匀速提升h做的功，即：W有＝300J，根据η可得， 借助斜面做的总功：W总750J， 根据W＝Fs可得，F2的大小：F2500N。 35．（24-25八下•山东德州•期末）如图甲是某居民楼前的无障碍通道（物理学中称之为斜面），小红对此进行了探究，如图乙所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车从A点运动到B点，AB间距离为1m，小车重力为2.0N，拉力为0.3N，小车上升高度为0.09m。则将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J，机械效率为 %，摩擦力为 N。 【答案】0.3；60%；0.12 【详解】解：拉力做的功：W总＝Fs＝0.3N×1m＝0.3J； 克服小车重力做的有用功：W有＝Gh＝2.0N×0.09m＝0.18J， 斜面的机械效率：。 克服小车受到的摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝0.3J﹣0.18J＝0.12J， 小车受到的摩擦力：。 36．（24-25八下•山东烟台•期末）图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，用该装置提升物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机拉动绳子的功率保持不变，则提升物体B时卷扬机的拉力 N，B的重力 N，提升物体A时滑轮组的机械效率η是 。 【答案】180；310；94.4%。 【详解】解：当提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，由图乙可知，卷扬机对绳子的拉力为450N，根据可知，卷扬机输出的功率为： P＝F1v1＝450N×0.2m/s＝90W； 卷扬机拉动绳子的功率保持不变，则用该装置提升物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，提升物体B时卷扬机的拉力为： F2180N； 由图甲可知，滑轮组有效绳子段数n＝2；当提升重为850N的物体A时，不计绳重及摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重力为： G动＝nF1﹣GA＝2×450N﹣850N＝50N， 则B的重力GB＝nF2﹣G动＝2×180N﹣50N＝310N； 提升物体A时滑轮组的机械效率为： 。 37．（24-25八下•山东烟台•期末）如图所示，虚线框内是由两个滑轮组成的滑轮组，工人用200N竖直方向的拉力F将重为480N的物体匀速提升了3m，拉力F的功率恒为300W，动滑轮重100N。则此过程中工人做的额外功为 J，该滑轮组的机械效率为 ，6s内物体上升的高度为 m。 【答案】360；80%；3。 【详解】解：若不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，n2.9，由于滑轮组绳子股数为整数，因此该滑轮组绳子股数为n＝3； 拉力F做的总功为： W总＝Fs＝Fnh＝200N×3×3m＝1800J， 克服物重做的有用功为： W有＝Gh＝480N×3m＝1440J， 则额外功为： W额＝W总﹣W有＝1800J﹣1440J＝360J； 该滑轮组的机械效率为： η100%＝80%； 根据PFv'＝Fnv可知，物体上升的速度为： v0.5m/s， 则6s内物体上升的高度为： h'＝vt＝0.5m/s×6s＝3m。 38．（24-25八下•山东临沂•期末）临沂市八年级学生科学实验比赛即将拉开帷幕，如图所示，物理代表队的同学设计了、用滑轮组（图中没有画出）和一个大量程弹簧测力计测量电动车的重量的装置。电动车被匀速拉起30cm用时10s，绳子自由端的移动速度为0.09m/s。已知动滑轮总重为100N，此过程中弹簧测力计的示数为300N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，试分析： （1）滑轮组中共有 段绳子承担物重； （2）电动车的质量为 kg，滑轮组的机械效率为 （百分号前保留一位小数）。 【答案】（1）3；（2）80；88.9%。 【详解】解：（1）电动车被匀速拉起30cm用时10s，绳子自由端的移动速度为0.09m/s，绳子自由端移动的距离为s＝vt＝0.09m/s×10s＝0.9m＝90cm， 绳子的段数为： n3； （2）不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，电动车的重力为： G＝nF﹣G动＝3×300N﹣100N＝800N， 电动车的质量为； 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为： η100%≈88.9%。 39．（24-25八下•山东烟台•期末）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用100N的拉力使重为1350N的物体A沿着水平地面匀速运动。A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦。则动滑轮所受重力 N，该装置的机械效率为 。若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】30；90%；增大。 【详解】解：A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，则f＝0.2G＝0.2×1350N＝270N； 由图可知，n＝3，不计绳重及滑轮组的摩擦，根据F（f+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣f＝3×100N﹣270N＝30N； 该滑轮组的机械效率为： η100%＝90%； 其它因素不变时，物重越大，压力越大，摩擦力越大，有用功越大，而额外功不变，由η可知，机械效率η变大。 四．计算题 40．（24-25八下•山东德州•期末）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 （1）某块建材的重力为400N.匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； （2）若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 【答案】（1）某块建材的重力为400N.匀速提升6m的过程中，有用功为2400J，总功为4800J； （2）若滑轮组的机械效率最大值为70%，工人的体重为80kg。 【详解】解：（1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，克服重力做的有用功为： W有＝Gh＝400N×6m＝2400J； 由图乙可知，建材的重力为400N时，滑轮组的机械效率为50%，根据η可知，工人做的总功为： ； （2）建材的重力为400N，有用功W有＝2400J，总功W总＝4800J，额外功W额＝W总﹣W有＝4800J﹣2400J＝2400J 额外功包括两克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重及摩擦所做的额外功，其中绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，W绳＝W总×10%＝4800J×10%＝480J 所以克服动滑轮重力所做的额外功W动＝W额﹣W绳＝2400J﹣480J＝1920J 动滑轮重力； 当这个滑轮组提升的物体最重，人施加的拉力等于人体重力时，滑轮组机械效率最大；绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，当滑轮组的机械效率最大值为70%时，克服动滑轮重做的额外功应该占总功的20%，列出等式G动h＝G人•2h×20%， 所以， 则工人的体重为：。 答：（1）某块建材的重力为400N.匀速提升6m的过程中，有用功为2400J，总功为4800J； （2）若滑轮组的机械效率最大值为70%，工人的体重为80kg。 41．（24-25八下•山东日照•期末）如图是为了上山方便而修建的盘山公路。我们把盘山公路简化为一个斜面模型。一辆重为7.2×104N的小型货车以10m/s的速度匀速行驶，经过6min从山脚到达竖直高度为500m的山顶。已知从山脚开上山顶，货车受的牵引力和摩擦力保持不变，且牵引力大小为2.5×104N。求： （1）小货车从山脚开到山顶的过程中牵引力做的功； （2）该盘山公路的机械效率。 （3）行驶过程中汽车所受摩擦力的大小。 【答案】（1）小货车从山脚开到山顶的过程中牵引力做的功为9×107J； （2）该盘山公路的机械效率为40%。 （3）行驶过程中汽车所受摩擦力的大小为1.5×104N。 【详解】解：（1）由可得货车行驶的距离： s＝vt＝10m/s×6×60s＝3600m； 牵引力做的总功： ； （2）克服货车重力做的功，即牵引力做的有用功： ， 该盘山公路的机械效率： ； （3）克服摩擦做的额外功： ， 由W额＝fs得汽车受摩擦力： 。 答：（1）小货车从山脚开到山顶的过程中牵引力做的功为9×107J； （2）该盘山公路的机械效率为40%。 （3）行驶过程中汽车所受摩擦力的大小为1.5×104N。 42．（24-25八下•山东东营•期末）某桥梁建设工地利用图中滑轮组将一混凝土工件从水中打捞上岸。该混凝土工件质量为0.42t，体积为0.16m3，位于水下6m处。混凝土工件完全露出水面匀速上升的过程中绳子自由端的拉力为1.6×103N，绳重及摩擦忽略不计，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求： （1）打捞前混凝土工件底部受到水的压强； （2）打捞前混凝土工件受到水的浮力； （3）动滑轮的重力； （4）混凝土工件完全露出水面匀速上升过程中滑轮组的机械效率。 【答案】（1）打捞前混凝土工件底部受到水的压强为6×104Pa； （2）打捞前混凝土工件受到水的浮力为1600N； （3）动滑轮的重力为600N； （4）混凝土工件完全露出水面匀速上升过程中滑轮组的机械效率为87.5%。 【详解】解：（1）打捞前混凝土工件底部受到水的压强为： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6m＝6×104Pa； （2）工件浸没在水中时，受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m3＝1600N； （3）由图可知，n＝3，绳重及摩擦忽略不计，根据F（G+G动）（mg+G动）可知，动滑轮的重力为： G动＝nF﹣mg＝3×1.6×103N﹣0.42×103kg×10N/kg＝600N； （4）该滑轮组的机械效率为： η100%＝87.5%。 答：（1）打捞前混凝土工件底部受到水的压强为6×104Pa； （2）打捞前混凝土工件受到水的浮力为1600N； （3）动滑轮的重力为600N； （4）混凝土工件完全露出水面匀速上升过程中滑轮组的机械效率为87.5%。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $