第十二章 简单机械 培优卷【王牌物理】2026年八下阶段性调研试题十七 （河南专用）

**基本信息** 本卷为初中物理八年级下册第十二章简单机械培优卷，以生活、文化、科技情境为载体，覆盖杠杆、滑轮、机械效率等核心知识，难度系数0.45，适合单元复习中提升综合应用能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |填空题|6题14分|杠杆类型、力臂分析、压强|结合木雕工艺（汽化、费力杠杆）、春晚《青绿腰》（杠杆动态平衡）| |选择题|14题16分|滑轮组省力情况、机械效率计算|古代桔槔取水（杠杆平衡）、塔吊模型（滑轮组效率）| |作图题|2题4分|最小力及力臂作图|注重模型建构，考查科学思维| |实验探究题|3题19分|杠杆平衡条件、滑轮组效率测量|通过数据对比（不同滑轮组效率）培养科学探究能力| |计算题|2题17分|滑轮组绕法、机械效率综合计算|结合电动小车与滑轮组（牵引力功率），体现物理观念应用|

【王牌物理】2026八下阶段性调研试题十七 第十二章简单机械培优卷难度系数0.45 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 1、 填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（本题3分）木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现，锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆，每一环节都讲究科学的工艺流程。如图甲，木头风干时，成垛交叠，留有空隙，可以加快木头中水分的________（填物态变化）。如图乙，雕花时，正在挑起木屑的刻刀属于________杠杆（选填“省力”或“费力”）。刻刀要磨锋利使用，是为了增大________。 T1 T2 2．（本题3分）如图所示，水平地面上的一物体重力为10N，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体的速度v与时间t的关系如图丙所示。则4~6s内物体重力做功为______J，推力F对物体所做的功为______J，功率为______W。 3．（本题2分）如图是春晚舞蹈《青绿腰》的剧照，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂________________（选填“大于”“小于”或“等于”）阻力臂；假设动力F方向不变，随着舞者缓缓站起，她会觉得更________________（选填“省力”或“费力”）。 T3 T4 4．（本题2分）如图所示的三个滑轮中，若滑轮的自重、绳重和摩擦不计，当分别沿力方向匀速提起同一物体时，则的大小关系是__________。若滑轮自重不能忽略，摩擦和绳重不计，则机械效率最小的是__________。 5．（本题2分）某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测量液体密度。轻质杠杆AB可绕O点转动，OA：OB=1：2，在A端用细线悬挂一个重为5N、底面积为50cm2，高为2cm的圆柱体，将其浸没在待测液体中，在B端施加一个竖直向下的力F，使杠杆在水平位置平衡，此时力F的大小为2N。则圆柱体受到的浮力为___________N，待测液体的密度___________kg/m3。（g取10N/kg） T5 T6 6．（本题2分）如图所示的形硬质轻杆可绕中间转轴灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使右端的重物略微下降一小段距离后再松手请你判断轻杆将怎样转动并说明理由： (1)___________（选填“顺”或“逆”）时针转动； (2) 2、 选择题（共16分。其中第7—12小题为单选题，每小题2分。第13—14小题为双选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分） 7．（本题2分）桔槔是古代取水工具，结构为井边架横木，一端绑石块、一端绑竖杆并用绳连水桶。提水时，人先向下拉竖杆放下空桶，拉力为；当桶装满水后，向上拉竖杆将桶提起，拉力为。若支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的2倍，该装置提水过程中，竖杆及水桶所受的重力为，水桶的容积为6升，。不计横杆重力、绳重和摩擦，下列说法不正确的是（  ） A．向下拉竖杆放下空桶时，桔槔为省力杠杆 B．向下拉竖杆放下空桶时，为 C．石块所受的重力为 D．为了减小人向上提水时所需的拉力，可将配重石块远离支点 T7 T8 8．（本题2分）如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将一物体匀速推到高1.5m的车上，该过程中斜面的机械效率是75%，下列说法正确的是（　　） A．物体重为1500N B．工人师傅做的功是900J C．使用斜面是为了省力，且省了功 D．物体在斜面上受到的摩擦力为150N 9．（本题2分）如下列图片所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、、。它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 10．（本题2分）塔吊是工程建设中经常采用的起重装置，图甲是根据塔吊抽象出来的部分物理模型。某次施工中，将重为500N的重物竖直匀速提升，整个过程用时30s，重物被吊起的高度h与时间t的关系如图乙所示，滑轮组自由端绳子的拉力F与时间t的关系如图丙所示，不计绳重及摩擦，下列分析正确的是（     ） A．此模型为动滑轮 B．0~20s内重物做加速运动 C．动滑轮对重物的拉力为30N D．该装置的机械效率约为83.3% 11．（本题2分）如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为（　　） A．60N B．80N C．40N D．20N 12．（本题2分）如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加上一个同样的钩码，则（     ） A．杠杆仍保持平衡B．杠杆A端下降 C．杠杆B端下降 D．无法判断 13．（本题2分）如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．使用丙滑轮组与使用丁滑轮组一样省力 B．使用丁滑轮组最省力 C．其中 D．其中机械效率最高的是使用乙滑轮 14．（本题2分）三个肩部等高的人用两根扁担抬一桶水，如果第二根扁担的一端用绳拴在第一根扁担的中点，扁担剩余三个端点在人的肩部，为了使三人施加的力相等（不计扁担重和绳重），以下说法正确的有（　　） A．两根扁担相当于两个杠杆 B．两根扁担必须垂直放置 C．水桶应放在第二根扁担的中点 D．水桶应放在第二根扁担距离拴接点三分之一处 三、作图题（每题2分，共4分） 15．（本题2分）在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在如图所示的位置.试画出这个力的示意图以及它的力臂。 T15 T16 16． （本题2分）小明用如图所示装置提升一个重物，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡，请你在图中画出物体重力G、力F的力臂L、力F的示意图。 四、实验探究题（共3小题，每空1分，共19分） 17．（本题7分）如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)杠杆静止时如图甲所示，则应调节平衡螺母，使平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，直到杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡，这里有一个好处是：在实验中可以很方便地测量并读出______。 (2)如图乙所示，实验开始以后，在A点挂4个钩码，则应该在B点挂______个钩码，可使杠杆平衡；这时候，如果把挂在A点的钩码向左移动1格，为了使杠杆继续平衡，需要把挂在B点的钩码向______移动______格。 (3)如图丙所示，用弹簧测力计代替钩码进行实验。已知每个钩码重0.5N．弹簧测力计在1位置，沿竖直方向向上拉，使杠杆保持平衡，这时弹簧测力计的示数是______N；使弹簧测力计从1位置偏移到2位置倾斜着拉的时候，测力计的示数______（选填“变大”“变小”“不变”）。 18．（本题6分）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示（图中每个滑轮重相等）。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率 1 4 10 1.7 30 78.4% 2 4 10 1.6 40 62.5% 3 6 10 2.4 30 (1)实验中，测量绳端拉力F时，应尽量在竖直方向______拉动弹簧测力计； (2)根据表中数据可知，第2次实验用的是________（选填“甲”或“乙”）图所示装置； (3)分析________（填实验次数数字）两次数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低； (4)第3次实验的机械效率________%（结果保留百分号前一位小数），比较1、3两次实验可得出结论：使用同一滑轮组，______机械效率越高； (5)若每个滑轮的质量为100g，第2次实验中克服摩擦力做的额外功为______J（不计绳重）。 19．（本题6分）某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转，连接滑块和压块的细绳自然拉直，事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。 (1)此装置中定滑轮的作用是改变力的________ (2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外，还需控制的条件是________ ①水平传送带必须匀速运转        ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平 (3)开启电源，应使皮带轮上方的传送带向________运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向________。读出电子秤的示数，此时滑块所受滑动摩擦力大小________（用测得的物理量表示）。 (4)画出压块对电子秤的压力示意图。________ 五、计算题（共17分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位） 20．（本题8分）如图所示，工人利用滑轮组用最小为150N的力将重400N的物体拉起，绳子自由端匀速移动了9m，不计摩擦及绳重。 (1)在图中画出最省力的绳子绕法； (2)物体上升的高度是多少？ (3)若绳子所能承受的最大拉力为500N，用此滑轮组能提升的最大物重是多少？ 21．（本题9分）为了进一步理解所学知识，某物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滚动摩擦力为20N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.5kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求： (1)滑轮组在5秒内对物体做的有用功。 (2)细绳的拉力F。 (3)滑轮组的机械效率。 (4)玩具电动小车牵引力的功率P。 王牌物理 河南中考风向标 王牌物理 河南中考风向标 1 学科网（北京）股份有限公司 【王牌物理】2026八下阶段性调研试题十七 第十二章简单机械培优卷难度系数0.45 参考答案 1． 汽化 费力 压强 2． 0 16 8 3． 小于 省力 4． 丙 5． 1 1.0×103 6．(1)顺 (2)当右端重物下降后，右端重物的力臂大于左端重物的力臂，根据杠杆平衡条件，右端力与力臂的乘积大于左端，所以轻杆顺时针转动。 7．B 8．D 9．A 10．D 11．D 12．C 13．CD 14．AD 15． 16． 17．(1) 左 力臂的大小 (2) 2 右 2 (3) 1.2 变大 18．(1)匀速 (2)乙 (3)1、2 (4) 83.3 提升重物重力越大 (5)0.04/ 19．(1)方向 (2) (3) 左 左 (4) 20．(1)(2)3m (3)1450N 【详解】（1）为了最省力，应使承担动滑轮和物体重力的绳子股数n最大，图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，最省力的绕法是绳子始于动滑轮挂钩，此时向下的拉力对应的绳子股数n=3，故作图如下： （2）由最省力的绕法可知，承担物重的绳子股数n为3，绳子自由端匀速移动了9m，则物体上升的高度为 （3）不计摩擦及绳重。设动滑轮的重力为G动，提升的最大物重为G最大，则 根据初始条件计算动滑轮的重力 当绳子承受的最大拉力时，滑轮组能提升的最大物重 21． (1)10J (2)12.5N (3)80% =2.4 (4)6.5W 【详解】（1）由题意可知，物体5s内上升的高度 物体的重力 滑轮组在5s内做的有用功 （2）由题意可知，动滑轮的重力 由图可知，动滑轮由2段绳子承担，即，不计绳与滑轮间的摩擦，可得绳子的拉力 （3）由题图可知，绳子自由端移动的距离 总功 滑轮组的机械效率 （4）由题意可知，玩具电动小车的速度 小车做匀速直线运动，牵引力等于绳子拉力与滚动摩擦力之和，即 玩具电动小车牵引力的功率 学科网（北京）股份有限公司 $ 【王牌物理】2026八下阶段性调研试题十七 第十二章简单机械培优卷难度系数0.45 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 1、 填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（本题3分）木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现，锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆，每一环节都讲究科学的工艺流程。如图甲，木头风干时，成垛交叠，留有空隙，可以加快木头中水分的________（填物态变化）。如图乙，雕花时，正在挑起木屑的刻刀属于________杠杆（选填“省力”或“费力”）。刻刀要磨锋利使用，是为了增大________。 【答案】 汽化 费力 压强 【详解】[1]物质从液态变为气态的过程叫做汽化，水分在风干过程中由液态水变为水蒸气，散发到空气中，这个过程是汽化，故如图甲所示，木材风干时，成垛交叠，留有空隙，可以加快木材之间的空气流动速度，从而加快木头中水分的汽化。 [2]正在挑起木屑的刻刀动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，属于费力杠杆。 [3]刻刀要磨锋利使用，是为了减小受力面积从而增大压强。 2．（本题3分）如图所示，水平地面上的一物体重力为10N，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体的速度v与时间t的关系如图丙所示。则4~6s内物体重力做功为______J，推力F对物体所做的功为______J，功率为______W。 【答案】 0 16 8 【详解】[1]重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向运动，竖直方向没有移动一段距离。根据功的公式W=Fs（s是力的方向上的移动的距离），重力方向上移动的距离为 0，因此4~6s内物体重力做功为0J。 [2]由图乙可知，4~6s内推力F=2N；由图丙可知，4~6s内物体做匀速直线运动，速度v=4m/s。4~6s内物体运动的距离 推力F做的功 [3]推力F的功率 3．（本题2分）如图是春晚舞蹈《青绿腰》的剧照，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂________________（选填“大于”“小于”或“等于”）阻力臂；假设动力F方向不变，随着舞者缓缓站起，她会觉得更________________（选填“省力”或“费力”）。 【答案】 小于 省力 【详解】[1]若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆的动力臂小于阻力臂； [2]假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此她会觉得更省力。 4．（本题2分）如图所示的三个滑轮中，若滑轮的自重、绳重和摩擦不计，当分别沿力方向匀速提起同一物体时，则的大小关系是__________。若滑轮自重不能忽略，摩擦和绳重不计，则机械效率最小的是__________。 【答案】 丙 【详解】[1]若滑轮的自重、绳重和摩擦不计，甲图和乙图使用的均是定滑轮，根据定滑轮不省力可知， 丙图使用的是动滑轮，根据动滑轮省一半的力可知， 则、的大小关系是 [2]匀速提起同一物体，做的有用功相等，若滑轮自重不能忽略，摩擦和绳重不计，做的额外功大于和做的额外功，由可知，它们的机械效率，故机械效率最小的是丙。 5．（本题2分）某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测量液体密度。轻质杠杆AB可绕O点转动，OA：OB=1：2，在A端用细线悬挂一个重为5N、底面积为50cm2，高为2cm的圆柱体，将其浸没在待测液体中，在B端施加一个竖直向下的力F，使杠杆在水平位置平衡，此时力F的大小为2N。则圆柱体受到的浮力为___________N，待测液体的密度___________kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 1 1.0×103 【详解】[1]设端受到的拉力为，根据杠杆的平衡条件可知 即 因为 即 所以 对圆柱体进行受力分析，圆柱体受到向下的重力，向上的拉力和向上的浮力，根据力的平衡可知 则 [2]已知圆柱体底面积 高 则圆柱体排开液体的体积 根据阿基米德原理可得液体的密度 6．（本题2分）如图所示的形硬质轻杆可绕中间转轴灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使右端的重物略微下降一小段距离后再松手请你判断轻杆将怎样转动并说明理由： (1)___________（选填“顺”或“逆”）时针转动； (2)___________ 【答案】(1)顺 (2)当右端重物下降后，右端重物的力臂大于左端重物的力臂，根据杠杆平衡条件，右端力与力臂的乘积大于左端，所以轻杆顺时针转动。 【详解】（1）原来杠杆平衡，两端重物质量相等，力臂相等。当右端重物略微下降一小段距离后，右端重物的力臂会增大，左端重物的力臂会减小。根据杠杆平衡条件（F为重物重力，因质量相等，重力相等），右端力与力臂的乘积会大于左端，所以轻杆将沿顺时针方向转动。 （2）见答案 2、 选择题（共16分。其中第7—12小题为单选题，每小题2分。第13—14小题为双选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分） 7．（本题2分）桔槔是古代取水工具，结构为井边架横木，一端绑石块、一端绑竖杆并用绳连水桶。提水时，人先向下拉竖杆放下空桶，拉力为；当桶装满水后，向上拉竖杆将桶提起，拉力为。若支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的2倍，该装置提水过程中，竖杆及水桶所受的重力为，水桶的容积为6升，。不计横杆重力、绳重和摩擦，下列说法不正确的是（  ） A．向下拉竖杆放下空桶时，桔槔为省力杠杆 B．向下拉竖杆放下空桶时，为 C．石块所受的重力为 D．为了减小人向上提水时所需的拉力，可将配重石块远离支点 【答案】B 【详解】A．向下拉竖杆放下空桶时，左端的力为动力，右端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确，不符合题意； BC．不计横杆重力、绳重和摩擦，向下拉竖杆放下空桶时，由杠杆平衡条件(F下+G1)l1=G石l2 即(F下+20N)l1=G石l2① 桶装满水，水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×6×103cm3=6000g=6kg 水的重力G水=m水g=6kg×10N/kg=60N 该装置提水过程中，由杠杆平衡条件(G1+G水-F上)l1=G石l2② 即(20N+60N-F上)l1=G石l2② 已知③ 由①②③得到F上=F下=30N 支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的2倍，所以由①式得到(30N+20N)×2l2=G石×l2 石块的重力G石=100N，故C正确，不符合题意，B错误，符合题意； D．由(G1+G水-F上)l1=G石l2 可知将配重石块远离支点，即l2增大，G石、l1、G1和G水不变，可以得到F上减小，减小人向上提水时所需的拉力，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．（本题2分）如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将一物体匀速推到高1.5m的车上，该过程中斜面的机械效率是75%，下列说法正确的是（　　） A．物体重为1500N B．工人师傅做的功是900J C．使用斜面是为了省力，且省了功 D．物体在斜面上受到的摩擦力为150N 【答案】D 【分析】根据求工人师傅做的总功。利用计算工人师傅克服物体重力做的有用功，再利用可求出物体的重；克服摩擦力做的额外功，再利用可求出斜面对物体的摩擦力。使用斜面能省力，但是由于需要克服摩擦多做额外功，所以不能省功。 【详解】ABD．工人师傅做的总功为 由，可得工人师傅克服重力做的有用功为 则物体的重力文 克服摩擦力做的额外功 物体在斜面上受到的摩擦力 故AB错误，D正确； C．使用斜面是为了省力，但是由于需要克服摩擦多做额外功，所以不能省功，故C错误。 故选D。 9．（本题2分）如下列图片所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、、。它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：假设物块与地面的摩擦力为 �� ，左滑轮为定滑轮，处于绳端，所以 ；中滑轮为动滑轮， 处于绳端，则；右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力 等于向右的拉力 ，即 ，故，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．（本题2分）塔吊是工程建设中经常采用的起重装置，图甲是根据塔吊抽象出来的部分物理模型。某次施工中，将重为500N的重物竖直匀速提升，整个过程用时30s，重物被吊起的高度h与时间t的关系如图乙所示，滑轮组自由端绳子的拉力F与时间t的关系如图丙所示，不计绳重及摩擦，下列分析正确的是（     ） A．此模型为动滑轮 B．0~20s内重物做加速运动 C．动滑轮对重物的拉力为30N D．该装置的机械效率约为83.3% 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，该装置由1个定滑轮和1个动滑轮组成，属于滑轮组，故A错误； B．由图乙可知，0~20s内重物上升高度与时间成正比，说明重物做匀速直线运动，故B错误； C．重物竖直匀速提升，受力平衡，动滑轮对重物的拉力等于重物重力，即，故C错误； D．由图甲得承担物重的绳子段数，由图丙得拉力，滑轮组机械效率为 故D正确。 故选D。 11．（本题2分）如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为（　　） A．60N B．80N C．40N D．20N 【答案】D 【详解】设杠杆的重力为，金属杆的长度为，在最右端施加竖直向上的拉力为时，杆刚好离开支座，此时支点为，根据杠杆平衡条件可得 即 解方程可得 在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座，此时支点为，根据杠杆平衡条件可得 即 解方程可得 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．（本题2分）如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加上一个同样的钩码，则（     ） A．杠杆仍保持平衡 B．杠杆A端下降 C．杠杆B端下降 D．无法判断 【答案】C 【详解】设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，若在两边的钩码下各加一个同样的钩码，杠杆左端力与力臂的乘积为 杠杆右端力与力臂的乘积为 由于,所以杠杆B端下降，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．（本题2分）如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．使用丙滑轮组与使用丁滑轮组一样省力 B．使用丁滑轮组最省力 C．其中 D．其中机械效率最高的是使用乙滑轮 【答案】CD 【详解】ABC．不计绳子和滑轮间的摩擦，由图知，甲是动滑轮，所以绳子自由端的拉力为 乙是定滑轮，所以绳子自由端的拉力为 丙中通过动滑轮绳子的段数为，故绳子自由端的拉力为 丁中通过动滑轮绳子的段数为，故绳子自由端的拉力为 故把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）时，力的关系为，使用丙滑轮组最省力，故C正确，AB错误； D．由可知，把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同，因甲、丙、丁中都需要克服动滑轮的重力做额外功，乙不需要，由可知，乙滑轮的机械效率最高，故D正确。 故选CD。 14．（本题2分）三个肩部等高的人用两根扁担抬一桶水，如果第二根扁担的一端用绳拴在第一根扁担的中点，扁担剩余三个端点在人的肩部，为了使三人施加的力相等（不计扁担重和绳重），以下说法正确的有（　　） A．两根扁担相当于两个杠杆 B．两根扁担必须垂直放置 C．水桶应放在第二根扁担的中点 D．水桶应放在第二根扁担距离拴接点三分之一处 【答案】AD 【详解】A．两根扁担都可以在力的作用下绕固定点转动，相当于两个杠杆，故A正确； B．三人施加的力相等，只要调整桶的位置，满足杠杆的平衡条件即可，两根扁担不是必须垂直放置，故B错误； CD．如图所示： 使一根扁担的一端置于另一扁担中点B处（可用细绳固定），水桶悬挂在E点，三个人分别在A、C、D三点抬水。设桶及水重为G，扁担长为L，根据杠杆平衡条件 得到，当时 此时 若要 则，所以水桶应悬挂于离A点处。以E为支点，力臂如图所示： 综上分析可知，故C错误，D正确。 故选AD。 三、作图题（每题2分，共4分） 15．（本题2分）在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在如图所示的位置.试画出这个力的示意图以及它的力臂。 【答案】 【详解】由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，当动力臂最长时动力最小。动力臂最长即OB的长度，故连接OB两点，过B点作出OB的垂线，力F即最小的力，如图所示： 16．（本题2分）小明用如图所示装置提升一个重物，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡，请你在图中画出物体重力G、力F的力臂L、力F的示意图。 【答案】 【详解】重力的方向是竖直向下的。根据杠杆平衡的条件，重力乘以重力的力臂等于F乘以L，重力乘以重力的力臂为定值，当力臂是OA时，力臂最大，此时力F最小，画出力臂L和力F如图所示： 四、实验探究题（共3小题，每空1分，共19分） 17．（本题7分）如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)杠杆静止时如图甲所示，则应调节平衡螺母，使平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，直到杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡，这里有一个好处是：在实验中可以很方便地测量并读出______。 (2)如图乙所示，实验开始以后，在A点挂4个钩码，则应该在B点挂______个钩码，可使杠杆平衡；这时候，如果把挂在A点的钩码向左移动1格，为了使杠杆继续平衡，需要把挂在B点的钩码向______移动______格。 (3)如图丙所示，用弹簧测力计代替钩码进行实验。已知每个钩码重0.5N．弹簧测力计在1位置，沿竖直方向向上拉，使杠杆保持平衡，这时弹簧测力计的示数是______N；使弹簧测力计从1位置偏移到2位置倾斜着拉的时候，测力计的示数______（选填“变大”“变小”“不变”）。 【答案】(1) 左 力臂的大小 (2) 2 右 2 (3) 1.2 变大 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆平衡，左端高于右端，依据“哪边高向哪调”的规律，故应向左调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 [2]当杠杆平衡在水平位置时，力臂就是从支点到力的作用线的水平距离，可以根据杠杆上的刻度直接读出力臂的长度，所以说，使杠杆在水平位置平衡的主要好处是：在实验中可以很方便地测量并读出力臂的大小。 （2）[1]已知每个钩码的重量为，杠杆上的格线是准确而均匀的，杠杆的支点为O点；因为杠杆在水平位置平衡，作用在A点的杠杆的阻力大小为 阻力臂的大小为，作用在B点的动力臂的大小为，所以，根据杠杆平衡条件可得关系式： 解得： 因为每个钩码的重量为，所以应该在B点挂2个钩码，可使杠杆平衡。 [2][3]由题意得，当把挂在A点的钩码向左移动1格时，作用在A点的杠杆的阻力大小不变，仍为，阻力臂的大小为，作用在B点的动力大小不变，仍为，根据杠杆平衡条件可得关系式： 解得： 所以，为了使杠杆继续平衡，需要把挂在B点的钩码向右移动2格。 （3）[1]由图丙可知，杠杆在水平位置平衡，杠杆的阻力为，阻力臂的大小为；因为弹簧测力计在1位置，沿竖直方向向上拉，所以杠杆动力臂的大小为，根据杠杆平衡条件可得关系式： 解得：，即此时弹簧测力计的示数是1.2N。 [2]由图丙可知，因为仍保持杠杆在水平位置平衡，所以根据杠杆平衡条件可知，当弹簧测力计从1位置偏移到2位置倾斜着拉的时候，动力臂变小，因杠杆阻力及阻力臂均不变，所以杠杆的动力需变大，即弹簧测力计的示数变大。 18．（本题6分）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示（图中每个滑轮重相等）。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率 1 4 10 1.7 30 78.4% 2 4 10 1.6 40 62.5% 3 6 10 2.4 30 (1)实验中，测量绳端拉力F时，应尽量在竖直方向______拉动弹簧测力计； (2)根据表中数据可知，第2次实验用的是________（选填“甲”或“乙”）图所示装置； (3)分析________（填实验次数数字）两次数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低； (4)第3次实验的机械效率________%（结果保留百分号前一位小数），比较1、3两次实验可得出结论：使用同一滑轮组，______机械效率越高； (5)若每个滑轮的质量为100g，第2次实验中克服摩擦力做的额外功为______J（不计绳重）。 【答案】(1)匀速 (2)乙 (3)1、2 (4) 83.3 提升重物重力越大 (5)0.04/ 【详解】（1）为了使拉力稳定且等于实际拉力，需要让弹簧测力计做匀速直线运动，避免加速或减速导致弹簧测力计读数不准。 （2）由表可知，第二次实验，绳端移动距离为40cm，钩码上升的高度为10cm，即 说明承担动滑轮重的绳子段数为4，所以用的是如图乙所示的滑轮组。 （3）要比较“不同滑轮组”、“提升相同重物”，即要动滑轮重不同，也就是使用的动滑轮个数不同，由表可知，1和2实验，钩码重相同，上升高度相同，2使用的是图乙所示滑轮组，1使用的是 即图甲所示滑轮组，2实验使用的滑轮组多一个动滑轮，机械效率更低，因此分析1、2两次数据可得出结论，使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。 （4）[1][2]由表可知，第3次实验绳端移动距离为30cm，钩码上升的高度为10cm，即 所以使用的是图甲所示滑轮组，其机械效率 与1实验比较，其他相同，提升的重物重力更大，机械效率更大，因此可得出结论，使用同一滑轮组，提升的物重越大，机械效率越高。 （5）在第2次实验中，每个滑轮的质量为100g，即滑轮总重力为 所以第二次实验中，克服动滑轮重所做的额外功 总共做的额外功 所以克服摩擦力所做的额外功 19．（本题6分）某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转，连接滑块和压块的细绳自然拉直，事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。 (1)此装置中定滑轮的作用是改变力的________ (2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外，还需控制的条件是________ ①水平传送带必须匀速运转        ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平 (3)开启电源，应使皮带轮上方的传送带向________运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向________。读出电子秤的示数，此时滑块所受滑动摩擦力大小________（用测得的物理量表示）。 (4)画出压块对电子秤的压力示意图。________ 【答案】(1)方向 (2) (3) 左 左 (4) 【详解】（1）如图所示，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，此装置中定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）本实验要保证压块在电子秤上保持静止，滑块才能相对于压块保持静止，当传送带运转时滑块受到的摩擦力大小就等于压块对滑块的拉力，所以传送带不一定要匀速运转，但是滑块受到拉力的方向必须是水平向右的，否则滑块受到的拉力就不等于摩擦力。所以，实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外，还需控制的条件是：定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平。 （3）[1]因为滑块右端和细绳相连，要受到细绳的拉力，所以开启电源后，应使皮带轮上方的传送带向左运动。 [2]当传送带向左运动时，滑块相对于传送带向右运动，由于滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，所以受到传送带的滑动摩擦力方向为水平向左。 [3]如图所示，当传送带运转时，分析压块的受力情况，因为压块通过细绳对滑块的拉力等于滑块受到的摩擦力f，故此时压块受到细绳对它向上的拉力大小也就是f，由题意可知，压块还受到竖直向下的重力G2和竖直向上的支持力，也就是电子秤的示数G3；因为压块静止，受平衡力作用，所以压块受到细绳对它向上的拉力等于其受到的重力和支持力之差，即此时压块受到细绳对它向上的拉力等于滑块所受摩擦力大小为。 （4）压块对电子秤的压力，作用点在电子秤上，方向与接触面垂直，垂直于受力面向下。如图所示： 五、计算题（共17分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位） 20．（本题8分）如图所示，工人利用滑轮组用最小为150N的力将重400N的物体拉起，绳子自由端匀速移动了9m，不计摩擦及绳重。 (1)在图中画出最省力的绳子绕法； (2)物体上升的高度是多少？ (3)若绳子所能承受的最大拉力为500N，用此滑轮组能提升的最大物重是多少？ 【答案】(1) (2)3m (3)1450N 【详解】（1）为了最省力，应使承担动滑轮和物体重力的绳子股数n最大，图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，最省力的绕法是绳子始于动滑轮挂钩，此时向下的拉力对应的绳子股数n=3，故作图如下： （2）由最省力的绕法可知，承担物重的绳子股数n为3，绳子自由端匀速移动了9m，则物体上升的高度为 （3）不计摩擦及绳重。设动滑轮的重力为G动，提升的最大物重为G最大，则 根据初始条件计算动滑轮的重力 当绳子承受的最大拉力时，滑轮组能提升的最大物重 21．（本题9分）为了进一步理解所学知识，某物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滚动摩擦力为20N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.5kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求： (1)滑轮组在5秒内对物体做的有用功。 (2)细绳的拉力F。 (3)滑轮组的机械效率。 (4)玩具电动小车牵引力的功率P。 【答案】(1)10J (2)12.5N (3)80% (4)6.5W 【分析】根据滑轮组的工作原理，计算细绳的拉力、滑轮组对物体做的有用功、滑轮组的机械效率以及玩具电动小车牵引力的功率。 【详解】（1）由题意可知，物体5s内上升的高度 物体的重力 滑轮组在5s内做的有用功 （2）由题意可知，动滑轮的重力 由图可知，动滑轮由2段绳子承担，即，不计绳与滑轮间的摩擦，可得绳子的拉力 （3）由题图可知，绳子自由端移动的距离 总功 滑轮组的机械效率 （4）由题意可知，玩具电动小车的速度 小车做匀速直线运动，牵引力等于绳子拉力与滚动摩擦力之和，即 玩具电动小车牵引力的功率 王牌物理 河南中考风向标 王牌物理 河南中考风向标 1 学科网（北京）股份有限公司 $