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第十一章简单机械单元练习 一、单选题 1.下列生产和生活中的杠杆属于省力杠杆的是( ) A.羊角锤 B.镊子 C.钓鱼竿 D.托盘天平 2.如图用两个滑轮(不计绳重及摩擦,且动滑轮重小于物重)分别将重力都为100N的甲、乙两物体在10s匀速提升0.5m。所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为 甲、 乙。则( ) A.乙图中绳子的自由端移动的速度是0.5m/s B.拉力F甲、F乙做的有用功相等 C.拉力F甲、F乙做功的功率都是5W D.它们的机械效率 甲= 乙 3.使用机械做功时,下列说法正确的是( ) A.功率小的机器做功不一定慢 B.功率大的机器做功一定快 C.使用功率大的机器可以省功 D.功率小的机器的机械效率一定小 4.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、、,则最小的力是( ) A. B. C. D.无法确定 5.如图甲所示,用大小为450N的拉力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,滑轮重、绳重、摩擦不可忽略,绳子不可伸长,则( ) A.绳子自由端移动的速度为0.5m/s B.动滑轮受到的重力为180N C.拉力F的功率为225W D.动滑轮的机械效率为80% 6.一根原木放在水平地面上,粗略估计它的质量时,我们可认为它粗细相同,质量分布均匀。现抬起一端使它稍离地面,需要500N的力,则原木的质量大约为(g取10N/kg)( ) A.100kg B.250kg C.500kg D.1000kg 7.关于下图中的简单机械,说法正确的是( ) A.图甲中剪铁片的剪刀是费力杠杆 B.利用图乙中旗杆顶端的动滑轮改变力的方向 C.利用图丙中的滑轮提升重物可以省功 D.图丁中的盘山公路就是斜面的应用 8.在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则( ) A.杠杆不能水平平衡,左端上升 B.杠杆不能水平平衡,右端上升 C.杠杆仍能处于水平平衡状态 D.以上说法都不正确 9.如图,用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体(G轮<G物)至相同高度,不计绳重和摩擦,则以下说法中正确的是( ) A.图甲和图乙中的滑轮都相当于一个等臂杠杆 B.使用图乙中的滑轮可以省功 C.使用图甲中的滑轮比图乙中的滑轮更省力 D.图甲中的滑轮比图乙中的滑轮机械效率更高 10.如图所示,在水平桌面上放一个重200N的物体,物体匀速动时,它与桌面的摩擦力为40N,当不计滑轮重时,水平拉F是( ) A.200N B.100N C.20N D.80N 二、填空题 11.如图是某手摇晾衣架简化示意图。横梁和衣架总重56N,每个动滑轮都重2N,不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦,则静止时绳子自由端的拉力F=_N。若绳轴的直径是0.1m,手柄逆时针转动10周,可将横梁提升_m。( 取3.14) 12.如图所示,用的拉力将重为的物体匀速向左拉动,已知物体与地面间的摩擦力为物重的0.3倍,此过程中绳子自由端移动的距离为_,此时滑轮组的机械效率为_。 13.如图,斜面长,高,小华用平行于斜面向上的拉力F,将重为150N的物块从底端匀速拉到顶端,用时10s,该斜面的机械效率为75%。运动过程中拉力所做的有用功为_J,物块所受摩擦力为_N,拉力做功的功率为_W。 14.如图所示,工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m,所用时间为1min,则工人做的有用功是_J,工人做功的功率是_W,滑轮组的机械效率是_。 15.如图所示,轻质杠杆OA可绕0点无摩擦转动,A点悬挂一个重为120N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且OB:AB=2:1则F=_N,此杠杆是_杠杆(选填“省力”或“费力”)。 三、作图题 16.请用细绳把图滑轮连接起来,使我们提起物体的拉力是重力的。 四、实验题 17.小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验,实验用的每个钩码的重力均为0.5N,忽略杠杆自身重力。 (1)实验前杠杆处于如图甲所示位置,此时应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,最终使得杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_; (2)如图乙,小明在杠杆左边B处挂2个钩码,为了使杠杆水平平衡,应在杠杆右边A点悬挂_个钩码; (3)如图丙所示,杠杆在水平位置平衡,若弹簧测力计倾斜拉动,如图丁,则弹簧测力计的示数将_(选填“变大”“不变”或“变小”),请画出此时弹簧测力计拉力的力臂。_ 18.小明利用如图所示的装置探究使用滑轮组的机械效率与哪些因素有关。 小明作出了以下猜想: 猜想一:机械效率与被提升物体所受的重力有关。 猜想二:机械效率与动滑轮所受的重力有关。 猜想三:机械效率与绳子的绕绳方法有关。 为了验证猜想,准备的器材如下:两个滑轮组(如图甲和乙)、两根细绳、若干钩码、弹簧测力计。小明利用滑轮组提升不同数量的钩码进行了4次实验,数据如表所示: 序号 钩码的重力/N 钩码升高的高度/m 动滑轮的重力/N 绳子的拉力/N 绳端通过的距离/m 机械效率 1 4 0.1 0.2 1.5 0.3 88.9% 2 6 0.1 0.4 2.3 0.3 87.0% 3 6 0.1 0.2 2.2 0.3 ① 4 6 0.1 0.2 3.3 0.2 90.9% (1)实验时,为了更准确地测量滑轮组工作时的机械效率,读取弹簧测力计示数时应该使其处于_(选填“静止”或“竖直匀速运动”)状态; (2)如果想验证猜想一是否正确,我们可以选择_(填序号)两次实验数据进行分析; (3)根据第3次实验获得的数据,可知表中①处应该填写的是_; (4)分析表中的实验数据,可知猜想_是错误的; (5)分析表格中的实验数据后发现,绳子自由端的拉力F>n(G物+G动),造成这一现象的原因是_; (6)根据以上的实验数据,我们在实际生活中运用滑轮组时,为了尽可能地提高滑轮组的机械效率,可行的操作是_和_。 五、计算题 19.小李在家中自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的点将轻杆悬挂起来,,在轻杆的端悬挂重为的沙袋,在端施加竖直向下的力,使轻杆在水平位置平衡。小李重,脚与地面的接触总面积为。(不计杠杆自重)求: (1)轻杆在水平位置平衡时,小李的拉力; (2)轻杆在水平位置平衡时,小李对地面的压强; (3)在端施加竖直向下作用力,使沙袋匀速提升,小李做的功。 20.如图所示,为建设“2025安徽美丽乡村”工程,工人用滑轮组将重为900N的建材匀速吊起5m,作用在绳端的拉力为400N。求: (1)滑轮组所做的有用功。 (2)滑轮组的机械效率。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《第十一章简单机械单元练习-2025-2026学年沪科版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B B B A D B D C 1.A 【详解】A.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A符合题意; B.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意; C.钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意; D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,是等臂杠杆,故D不符合题意。 故选A。 2.B 【详解】A.图乙为动滑轮,由于 所以乙图中绳子的自由端移动的速度是 故A不符合题意; B.拉力F甲、F乙做的有用功为提升重物所做的功,所以 即拉力F甲、F乙做的有用功相等,故B符合题意; C.由于图甲为定滑轮,则有 拉力F甲做功的功率是 由于不计绳重及摩擦,且动滑轮重小于物重,所以有 即 即拉力F甲、F乙做功的功率不相等,故C不符合题意; D.由于机械效率为 而甲不用提升动滑轮,乙要提升动滑轮,所以它们的B机械效率为,故D不符合题意。 故选B。 3.B 【详解】AB.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大的机器做功一定快,功率小的机器做功一定慢,故A错误,B正确; C.使用任何机械都不省功,功率大的机器不可以省功,故C错误; D.机械效率表示有用功和总功之比,与功率是两个不同的物理量,功率小的机器的机械效率不一定小,故D错误。 故选B。 4.B 【详解】定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向,其拉力等于物体与地面的摩擦力,即F1 =f。动滑轮可以省一半的力,当动滑轮正常使用时,拉力F2=f。当动滑轮的动力作用在轴上时,此时费力,拉力F3=2f。则F2最省力,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选 B。 5.B 【详解】A.由图乙可知,货物上升的速度为 由图甲可知,有两根绳子承担重物,故绳子自由端移动的速度为 故A不符合题意; B.动滑轮受到的重力为 故B符合题意; C.拉力F的功率为 故C不符合题意; D.当滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计时,动滑轮的机械效率为 但题中指出滑轮重、绳重、摩擦不可忽略,故动滑轮的机械效率小于80%,故D不符合题意。 故选B。 6.A 【详解】如下图所示,设原木的全长为L,则动力臂是L,阻力臂是。抬起一端使它稍离地面时需要的力,因为动力 动力臂=阻力 阻力臂,则,代入数据得,解得,原木的质量,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 7.D 【详解】A.图甲中剪铁片的剪刀使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误; B.利用图乙中旗杆顶端的定滑轮改变力的方向,故B错误; C.利用图丙中的滑轮提升重物可以省力,但是不能省功,故C错误; D.图丁中的盘山公路是一个变形的斜面,可以使上山时更省力,是斜面在生活中的应用,故D正确。 故选D。 8.B 【详解】令一个钩码重为G,杠杆上一小格长度为L,则在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码后,左端拉力为,右端拉力为,左侧力臂,右侧力臂,故,,由于,所以杠杆不能水平平衡,左端会下降、右端会上升。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 9.D 【详解】A.图甲是定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力的方向,图乙是动滑轮,动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆,故A错误; B.根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,乙是动滑轮,不能省功,故B错误; C.因定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,所以 而动滑轮使用时,省一半的力,G轮<G物,故 故使用图乙中的滑轮比图甲中的滑轮更省力,故C错误; D.使用定滑轮,不计绳重与摩擦,拉力做的功等于克服物体重力做的功,即 使用动滑轮,不计绳重与摩擦,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功,即 所以,使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功,即使用动滑轮所做的总功大,根据可知,两者所做有用功相同,由于使用动滑轮所做的总功大,所以由可知,动滑轮的机械效率要小于定滑轮的机械效率,即图甲中的滑轮比图乙中的滑轮机械效率更高,故D正确。 故选D。 10.C 【详解】因物体在水平面上做匀速运动,故物体所受的拉力 由图知,故绳子末端拉力为 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 11. 15 0.785 【详解】[1]由图可知,与动滑轮相连的绳子股数为4,所以绳子自由端的拉力 [2]手柄逆时针转动10周,绳子自由端移动的距离s=10 d=10 3.14 0.1m=3.14m 则横梁上升的高度 12. 0.3 75% 【详解】[1][2]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子n=3,绳子自由端移动的距离 s=ns物=3 0.1m=0.3m 物体受到的摩擦力 f=0.3G=0.3 60N=18N 滑轮组的机械效率 13. 300 20 40 【详解】[1]运动过程中拉力所做的有用功为 [2]拉力做的总功为 拉力做的额外功为 物块所受摩擦力为 [3]拉力做功的功率为 14. 2400 50 80% 【详解】[1]工人做的有用功 [2]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,则拉力端移动距离 拉力做的总功 工人做功的功率 [3]滑轮组的机械效率 15. 180 费力 【详解】[1][2]OB∶AB=2∶1,则OB∶OA=2∶3;杠杆水平平衡时,A端受到的阻力大小FA=G物=120N 动力F的力臂为OB,阻力FA的力臂为OA,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得F OB=FA OA 因为OB<OA,所以F>FA,即杠杆为费力杠杆。动力的大小为 16. 【详解】由题意知,要求提起物体的拉力是重力的,则动滑轮上绳子的根数为3,根据偶定奇动,绳子应从动滑轮开始,如图所示: 17. 右 便于测量力臂 3 变大 【详解】(1)[1][2]小明发现杠杆右端低左端高,应将右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。 (2)[3]设一个钩码重G,一格为L,根据杠杆平衡条件可得 得 为了使杠杆水平平衡,应在杠杆右边A点悬挂3个钩码。 (3)[4]弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。 [5]力臂是支点到力的作用线的距离, 所以从支点作弹簧测力计拉力作用线的垂线即为力臂,如图所示: 18.(1)竖直匀速运动 (2)1、3 (3)90.9% (4)三 (5)存在绳重、绳子和滑轮之间的摩擦力 (6) 增加物重 减小动滑轮的重力 【详解】(1)在测滑轮组的机械效率,需要竖直匀速拉动绳子,并且要在拉动中读弹簧测力计的示数,如果静止读数,绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量,额外功就会减小,在有用功一定时,会导致机械效率变大。 (2)想验证猜想一,即机械效率与被提升物体所受的重力有关,应控制动滑轮的重力和被提升的高度相同,物体的重力不同,因此选择1、3两次实验数据进行分析。 (3)根据第3次实验获得的数据可得,机械效率为 (4)根据3、4两次实验数据,使用相同的滑轮,提升相同的物重,只是绕绳不同,机械效率不变,说明猜想三是错误的。 (5)由于提升物体过程中,存在绳重、绳子和滑轮之间的摩擦力,因此导致绳子自由端的拉力F>n(G物+G动)。 (6)[1][2]根据实验表格数据分析可知,当使用相同的滑轮组时,提升的物重越重,机械效率越高,因此可以通过增加物重提高机械效率;当提升的物重相同时,动滑轮的重力越小,机械效率越高,因此可以通过减小动滑轮的重力提高机械效率。 19.(1)400N (2) (3)100J 【详解】(1)根据杠杆的平衡条件可知 则小李的拉力 (2)小李对地面的压力 小李对地面的压强 (3)因为不计杠杆自重,所以使用杠杆做的功和不用杠杆做的功相等,则小李做的功 20.(1)4500J (2)75% 【详解】(1)滑轮组所做的有用功 (2)绳子自由端移动的距离 滑轮组做的总功 滑轮组的机械效率 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $