2025—2026学年下学期八年级分层次作业 简单机械专题(辽宁专用)
2026-06-24
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2份
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39页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 34.34 MB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 初中物理天地 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58469075.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2025-2026学年八年级暑假简单机械专题分层次作业,分必做(80分)与选做(20分),覆盖杠杆、滑轮、斜面等核心知识,通过生活情境与传统文化素材,适配不同学生暑假巩固与提升需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/28分|杠杆分类(笤帚/筷子)、滑轮特点(旗杆滑轮)、机械效率(车梯)|结合扫地、跷跷板等生活场景,融入《墨经》车梯等传统文化|
|填空题|11题/22分|杠杆平衡条件(自行车手闸)、轮轴(自行车把手)、机械效率计算|联系拉杆箱、盘山公路等实际应用,考查物理观念|
|作图题|2题/4分|杠杆最小动力、滑轮组绕法|注重科学思维中的模型建构|
|实验探究题|4题/24分|杠杆平衡条件、杆秤制作(跨学科)、滑轮组/斜面机械效率|体现科学探究全过程,渗透科学态度与责任(文化传承)|
|综合应用题|3题/22分|桔槔、滑轮组提矿石、辘轳|综合杠杆/滑轮知识,结合汉代滑轮、《天工开物》辘轳等传统文化,考查科学推理|
内容正文:
2025—2026学年度第二学期八年级暑假分层次作业
简单机械 专题
第一部分:基础知识专题训练(满分80分)必做题
一、选择题(本题共9小题,共18分。1~6题为单选题,每题2分;7~9题为多选题,每题2分,漏选得1分,错选得0分)
1.如图是某同学用笤帚扫地的场景,扫地时( )
A.省力、省功 B.费力、省功
C.省力、费距离 D.费力、省距离
2.如图所示的工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.筷子 B.天平
C.开瓶器 D.金属扳手
3.如图所示的修剪树枝的剪刀一般手柄都较长,这样设计的目的是使用时可以( )
A.省力 B.省功
C.省距离 D.改变施力的方向
4.周末,爸爸领着上小学的小梅玩跷跷板,如图,当两人双脚离地后,最有可能让跷跷板在水平方向保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,旗杆的顶部装有一个滑轮,下列关于该滑轮的说法正确的是( )
A.是动滑轮 B.能省力
C.能省功 D.能改变力的方向
6.如图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图乙是其等效示意图。当用拉力竖直向上匀速提升重460 N的货物时,动滑轮总重40 N,不计绳重和摩擦,则( )
A.拉力F为100 N
B.该“车梯”承担物重的绳子有5股
C.使用“车梯”可以省距离
D.货物重变为600 N时,“车梯”的机械效率增大
7.人的力量是有限的,但人的智慧是无穷的。小王把重为300 N的物体匀速运上高2 m的平台上,使用了如图所示的四种方法。丙、丁两图中不计绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.图甲中,小王把物体抱上高2 m的平台,做功为300 J
B.图乙中,使用光滑的斜面可以省力,但不能省距离
C.图丙中,若动滑轮重为20 N,拉力做功为640 J
D.图丁中,若提升重物越重,滑轮组的机械效率越低
8.如图所示,斜面长1m,高0.2m,将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N,下列说法正确的是( )
A.机械效率为80%
B.有用功为2.5J
C.重物上升过程中克服摩擦做了0.5J的额外功
D.为了提高该斜面的机械效率,应以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端竖直向下拉绳端
9.如图所示的滑轮组,在拉力作用下,使重物体沿水平地面匀速向左移动了,物体与地面间摩擦力为,不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力为
B.该滑轮组既能省力又可以省距离
C.滑轮组的挂钩对物体的拉力为
D.绳子自由端移动的距离为
二、填空题(本题包括6小题,每空1分,共12分)
10.图甲所示为自行车的手闸,将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆,忽略杠杆自身的重力,当杠杆平衡时,施加在B点的动力,测得,,则阻力________N,此杠杆属于________杠杆。
11.春假期间,小美外出游学,她在酒店用拉杆箱自制了一个挂衣架,如图甲所示。箱体可看成长方体,AB=0.6 m,AC=1 m。装满衣物的箱体总重为120 N,其重心在箱体的几何中心,为了让箱子保持静止,在C点最多可以挂 N的衣物(拉杆和轮子重力不计);若按图乙所示的方式放置行李箱,那么为了让箱子保持静止,在C点最多能挂的衣服的重力会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.图甲是自行车把手的示意图,自行车在转弯时,车把手相当于简单机械轮轴中的________(选填“轮”或“轴”)。图乙是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面,利用它可以________。
13.如图所示,小李用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长5m)底端匀速推到顶端,斜面的机械效率是___________,斜面对小车的摩擦力为___________N。
14.厦门老城修缮工程中,用如图所示的滑轮,该滑轮是一个________滑轮,该滑轮的机械效率为________%。
15.如图所示,工人利用滑轮组将质量为54kg的建筑材料匀速提升,建筑材料上升的速度为0.4m/s,动滑轮的质量为6kg,g取10N/kg,忽略绳重和摩擦,则工人对绳子的拉力做功的功率是____________W,此过程中该滑轮组的机械效率为____________%。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图甲为放置在红酒架上的红酒,我们可以把放置在红酒架上的红酒瓶看作一个杠杆。请在简化图乙中画出作用在点上最小动力及其力臂。
17.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按如图所示的方法安装滑轮,可将汽车从泥潭中拉出,请你在图中画出滑轮绳子中最省力的绕法。
四、实验探究题(本题共4小题,共24分)
18.在“探究杠杆的平衡条件”实验时,小明和小亮进行了如下探究:(每个钩码质量相同)
(1)轻质杠杆在水平桌面静止时如图甲所示,此时杠杆________(填“是”或“不是”)平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向________调节。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码(如图乙),移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,改变动力和动力臂大小,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。实验数据记录如下:
次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.0
10
0.5
20
3
2.0
15
1.5
20
根据实验数据,可以初步得出杠杆的平衡条件为:________(用字母表示),本实验进行多次实验的目的是________。
(3)小明用钩码和一个弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡。保持钩码位置不变,改变弹簧测力计与杠杆的角度,杠杆平衡时测力计示数发生变化,如图丙所示。由此小明认为影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关,还与________的大小有关。
(4)用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师不建议同学采用这种方式,该方式的不足主要是因为________。
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂的数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
19.杆秤作为华夏国粹,制作轻巧、使用方便,曾是商品流通中的重要度量工具。
【项目提出】跨学科实践小组决定自制杆秤
【项目分析】杆秤由秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成,结构如图所示。
称量时将物体放在秤盘中,移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡,
根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
制作杆秤时要考虑:材料的选择、提纽和秤盘位置的确定、零刻度及各刻度的标注等。
【项目实施】
(1)选材:选择秤杆时必须考虑________(选填“材质名贵”“外形美观”或“质地坚硬”);
(2)制作:①选取一根可忽略重力的杆做秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,在秤杆的B处系上绳子作为提纽;将10g的小盘系上细绳固定在A处做秤盘;将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤砣;手提提纽,若A端偏高,则应将秤砣向________(选填“左”或“右”)移动,使秤杆在水平位置平衡,如图所示,此时在________(选填“提纽”或“秤砣”)的位置标“0”刻度线;
②要制作最大称量100g、分度值2g的简易杆秤(“0”刻度线已标),在秤盘上放100g砝码,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤杆上挂绳所处的位置标注刻度并写上数字“100”,0和100之间分为50等份,每一等份表示2g,依次标上相应刻度和数字。
(3)称量:用做好的杆秤称量一个土豆的质量。已知,忽略绳重,当秤杆在水平位置平衡时,
秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是30cm,则此土豆的质量为_______g。
(4)交流评估:质量不同的秤盘_______(选填“会”或“不会”)影响零刻度线的位置;为增大杆秤的最大称量值,可采取的方法是______。(写出一种即可)
20.如图所示,“探究”小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据记录如下表。
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
弹簧测力计示数
绳端移动的距离/m
机械效率
1
2
0.1
0.8
0.3
83.3%
2
4
0.1
1.5
0.3
①
3
6
0.1
②
0.3
90.9%
4
6
0.2
0.6
90.9%
(1)实验时应沿________方向匀速拉动弹簧测力计,为了能准确测量绳子自由端的拉力,应该在弹簧测力计________(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数。
(2)表格中编号①处的数据为________(计算结果保留到0.1%),编号②处的数据为________(如丙图所示)。
(3)第二次实验中,若3 s内钩码上升的高度为0.1 m,则拉力的功率为________。
(4)分析前3次实验数据发现:采用________的方法可以提高滑轮组的机械效率。
(5)分析第3、4次实验数据,发现滑轮组的机械效率与________无关。
(6)为提高滑轮组机械效率,可采取的措施有________(多选)。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加绳端移动的距离
21.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做______运动。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。
次数
物体
物重G/N
拉升高度h/cm
拉力F/N
拉动距离s/cm
机械效率η/%
1
木块
6
8
1.20
80
50
2
小车
6
10
0.75
100
①第2次实验时斜面的机械效率为______%。
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与______的关系。
③第1次实验中,木块所受摩擦力为______N。
五、综合应用题(本题共3小题,22题8分,23题8分,24题6分,共22分)
22.如图乙是“桔槔”的简化模型图,通过在轻质“桔槔”上挂配重石块可以将井中的水桶打捞出来。其中长度为1m,长度为3m,木桶的重力为20N,装满水时水的质量为18kg。某次打捞时将100N的石块悬挂在点,石块匀速提升装满水的木桶至图示位置,若过程中不考虑水溢出,求:
(1)木桶中水的重力;
(2)长度;
(3)若只在A端固定悬挂60N的石块作为配重,水平位置平衡时,求人对绳向上的拉力。
23.我国很早就有使用滑轮的记载,如图1的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图2所示的装置,采矿工人用的拉力将重为的矿石从矿坑匀速提起,10 s内矿石上升了2 m。(忽略绳重及摩擦)求:
(1)滑轮组的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
24.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,提起水桶。
(1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照______(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的______点。请在丁图中画出最省力的情况下力的示意图______;
(2)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升______m;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为______N(不计井绳的粗细和自重);
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用______(选填“①”或“②”)。
第二部分:提升训练(满分20分)选做题
一、选择题(本题共5小题,共10分。1~3题为单选题,每题2分;4~5题为多选题,每题2分,漏选得1分,错选得0分)
1.如图所示,O为杠杆的支点,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置匀速旋转到水平位置,最终转到D位置,则此过程中拉力F的大小如何变化( )
A.一直变大 B.先变大再变小
C.先变小再变大 D.一直变小
2.如图是《天工开物》中记载的踏碓(duì)舂米情景。踏碓架在木杠上,可绕着固定点转动,踏碓前端装有圆锥状石块,脚反复踩踏碓后端,就可以舂米。已知碓头重为,为,为,不计木杠自重和转动过程中点处的阻力。关于该踏碓说法正确的是( )
A.被踩起的木杠属于省力杠杆
B.脚踩踏的位置离点越近越省力
C.若要使木杠水平平衡,点受力至少为
D.碓头抬起时,在点作用力的力臂不变
3.如图所示,小明用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重为6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( )
A.拉力做功为4J
B.物体受到摩擦力为1.5N
C.匀速拉动物体时,拉力与摩擦力是一对平衡力
D.若以2m/s的速度匀速拉动物体,机械效率仍为75%
4.某同学利用拉杆箱运物品,如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点,在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法正确的是( )
A.只伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.只将拉力F的方向沿顺时针方向改变20°,拉力F减小
C.拉力F的方向沿顺时针方向改变40°,拉杆箱无法保持静止
D.箱内物体下滑,重心由B变至,拉力F减小
5.如图所示,用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.在运动过程中若将拉力F增大到16N,则弹簧测力计的示数大于2N
B.地面受到的摩擦力为4N
C.绳子拉物体A的功率为1.2W
D.滑轮移动的速度为0.4m/s
二、填空题(本题包括5小题,每空1分,共10分)
6.如图所示是工人使用搬运车搬运石材的场景。当工人在C点施加竖直向下的力时,搬运车可视为绕O点转动的___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若AB=0.3m,BC=0.9m,搬运的石材重300N,则在C点要施加方向竖直向下、大小为___________N的力,才能使其水平平衡。(忽略机械自重)
7.在跨学科实践课上,同学们自制了如图所示的杆秤。A处挂小盆作为秤盘,B处系细线作为提纽,用细线系一个20g的钩码作为秤砣。拿出秤盘中的物体,调节秤砣的位置使秤杆平衡,标记此时秤砣细线的位置为定盘星O。在秤盘中放100g砝码,手提提纽,并调节秤砣的位置使秤杆平衡,标记此时秤砣细线在秤杆上的位置C,并记为100g。在定盘星O到C之间均匀地画上______条刻度线,每一格就表示2g。在某次称量时,若使左端秤盘下沉的秤杆恢复水平位置平衡,需将秤砣适当向______移。
8.如图是某电梯的工作原理图,A、B为滑轮,F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮______(填“A”或“B”)能省力。某次电梯轿厢以的速度将60kg的人匀速提升,电动机输出功率2000W,则此次电梯的机械效率为______。(g取)
9.用图甲中的滑轮组竖直提升物体,机械效率与物重关系如图乙。不计绳重和摩擦,动滑轮重为 N;用此滑轮组将重为30N的物体竖直提升2m,拉力F做功 J。
10.某同学利用图(a)中的装置将物体匀速提升2 m,做功情况如图(b)所示,其中有用功为140 J,则总功为_______J。若不计绳重与摩擦,动滑轮的重力为______N。
试卷第14页,共14页
试卷第13页,共14页
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2025—2026学年度第二学期八年级暑假分层次作业
简单机械 专题
第一部分:基础知识专题训练(满分80分)必做题
一、选择题(本题共9小题,共18分。1~6题为单选题,每题2分;7~9题为多选题,每题2分,漏选得1分,错选得0分)
1.如图是某同学用笤帚扫地的场景,扫地时( )
A.省力、省功 B.费力、省功
C.省力、费距离 D.费力、省距离
【答案】D
【详解】扫地时,支点在手握笤帚的上端,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力杠杆费力,但可以省距离。故选D。
2.如图所示的工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.筷子 B.天平
C.开瓶器 D.金属扳手
【答案】A
【详解】A.筷子正常使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.天平动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故B不符合题意;
CD.开瓶器和金属扳手正常使用时动力臂都大于阻力臂,属于省力杠杆,故C、D不符合题意。
故选A。
3.如图所示的修剪树枝的剪刀一般手柄都较长,这样设计的目的是使用时可以( )
A.省力 B.省功
C.省距离 D.改变施力的方向
【答案】A
【详解】根据杠杆平衡条件 ,修剪树枝的剪刀手柄更长,相当于增大了动力臂,阻力和阻力臂不变时,动力会减小,因此可以省力,但会费距离,任何机械都不能省功,故选A。
4.周末,爸爸领着上小学的小梅玩跷跷板,如图,当两人双脚离地后,最有可能让跷跷板在水平方向保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】爸爸受到的重力大于小梅受到的重力,那么爸爸对跷跷板的作用力大于小梅对跷跷板的作用力,根据杠杆的平衡条件可知,爸爸离跷跷板中心的距离应小于小梅离跷跷板中心的距离,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.如图,旗杆的顶部装有一个滑轮,下列关于该滑轮的说法正确的是( )
A.是动滑轮 B.能省力
C.能省功 D.能改变力的方向
【答案】D
【详解】由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,为定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力;根据功的原理可知,使用定滑轮也不能省功,故选D。
6.如图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图乙是其等效示意图。当用拉力竖直向上匀速提升重460 N的货物时,动滑轮总重40 N,不计绳重和摩擦,则( )
A.拉力F为100 N
B.该“车梯”承担物重的绳子有5股
C.使用“车梯”可以省距离
D.货物重变为600 N时,“车梯”的机械效率增大
【答案】D
【详解】AB. 滑轮组绳子的有效股数n=4,故该“车梯”承担物重的绳子有4股,拉力应为,不是100 N。故AB不符合题意;
C. 滑轮组能够省力,但不能省距离。绳端移动距离大于物体上升距离,因此不能省距离。故C不符合题意;
D. 机械效率公式为动滑轮重力不变时,货物重力增大,机械效率增大。故D符合题意。
故选D。
7.人的力量是有限的,但人的智慧是无穷的。小王把重为300 N的物体匀速运上高2 m的平台上,使用了如图所示的四种方法。丙、丁两图中不计绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.图甲中,小王把物体抱上高2 m的平台,做功为300 J
B.图乙中,使用光滑的斜面可以省力,但不能省距离
C.图丙中,若动滑轮重为20 N,拉力做功为640 J
D.图丁中,若提升重物越重,滑轮组的机械效率越低
【答案】BC
【详解】A.甲图中,克服物体重力做功就已经是
且小王还需要克服自身重力做功,总功一定大于,故A错误;
B.根据功的原理,使用任何机械都不省功;斜面是省力机械,省力的同时必然费距离,不能省距离,故B正确;
C.丙图中承担物重的绳子段数,不计绳重和摩擦,总功等于有用功加克服动滑轮重力的额外功:
故C正确;
D.不计绳重摩擦,同一滑轮组的机械效率 ,动滑轮重不变,提升重物越重(越大),机械效率越高,故D错误。
故选BC。
8.如图所示,斜面长1m,高0.2m,将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N,下列说法正确的是( )
A.机械效率为80%
B.有用功为2.5J
C.重物上升过程中克服摩擦做了0.5J的额外功
D.为了提高该斜面的机械效率,应以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端竖直向下拉绳端
【答案】AC
【详解】AB.将物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端所做总功
所做有用功
机械效率,故A正确,B错误;
C.重物上升过程中克服摩擦做的额外功,故C正确;
D.斜面的机械效率仅与斜面的倾斜程度和接触面粗糙程度有关,与拉动物体的速度无关,故D错误。
故选AC。
9.如图所示的滑轮组,在拉力作用下,使重物体沿水平地面匀速向左移动了,物体与地面间摩擦力为,不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力为
B.该滑轮组既能省力又可以省距离
C.滑轮组的挂钩对物体的拉力为
D.绳子自由端移动的距离为
【答案】CD
【详解】AC.如图所示的滑轮组绳子有效股数n=2,物体A沿水平地面匀速向左移动,物体A与地面间摩擦力为30N,故物体A在水平方向受到平衡力作用,滑轮组挂钩拉物体A的力等于摩擦力,为30N。
不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦,拉力
故A错误,C正确;
BD.该滑轮组能省力但不可以省距离,因为绳端移动的距离为物体A移动的距离的2倍,即
故B错误,D正确。
故选CD。
二、填空题(本题包括6小题,每空1分,共12分)
10.图甲所示为自行车的手闸,将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆,忽略杠杆自身的重力,当杠杆平衡时,施加在B点的动力,测得,,则阻力________N,此杠杆属于________杠杆。
【答案】 45 省力
【详解】根据杠杆平衡条件得到,即
阻力,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆。
11.春假期间,小美外出游学,她在酒店用拉杆箱自制了一个挂衣架,如图甲所示。箱体可看成长方体,AB=0.6 m,AC=1 m。装满衣物的箱体总重为120 N,其重心在箱体的几何中心,为了让箱子保持静止,在C点最多可以挂 N的衣物(拉杆和轮子重力不计);若按图乙所示的方式放置行李箱,那么为了让箱子保持静止,在C点最多能挂的衣服的重力会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】90 不变
【详解】如图甲,支点为B,动力臂阻 力臂,杠杆平衡条件,Gⅹ0.4m=120Nⅹ0.3m 解得G=90N
若按图乙所示的方式放置行李箱,那么为了让箱子保持静止,动力臂、阻力臂和阻力都没有改变,所以在C点最多能挂的衣服的重力不会改变。
12.图甲是自行车把手的示意图,自行车在转弯时,车把手相当于简单机械轮轴中的________(选填“轮”或“轴”)。图乙是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面,利用它可以________。
【答案】 轮 省力
【详解】[1]轮轴由“轮”和“轴”组成,自行车把手转动时,手握住的部分是轮(半径较大),与车把连接的轴是轴,因此车把手相当于轮轴中的轮。
[2]盘山公路是一种变形的斜面,其特点是“省力但费距离”。将上山公路修成盘山状,增大了行驶的距离,从而减小了上山所需的力,实现省力的效果。
13.如图所示,小李用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长5m)底端匀速推到顶端,斜面的机械效率是___________,斜面对小车的摩擦力为___________N。
【答案】 80% 30
【分析】额外功是克服摩擦力做的功,所以先通过求出额外功,再根据得出摩擦力。
【详解】有用功是克服小车重力做的功
推力做的总功
机械效率
额外功为克服摩擦力做的功
由得摩擦力
14.厦门老城修缮工程中,用如图所示的滑轮,该滑轮是一个________滑轮,该滑轮的机械效率为________%。
【答案】 动 75
【详解】由图可知,该滑轮可以随物体一起移动,是动滑轮;
从图中比例关系可知,有用功占总功的,额外功占总功的,因此机械效率
15.如图所示,工人利用滑轮组将质量为54kg的建筑材料匀速提升,建筑材料上升的速度为0.4m/s,动滑轮的质量为6kg,g取10N/kg,忽略绳重和摩擦,则工人对绳子的拉力做功的功率是____________W,此过程中该滑轮组的机械效率为____________%。
【答案】 240/ 90
【详解】建筑材料的重力
动滑轮的重力
滑轮组的动滑轮绕2段绳,因为不计绳重和摩擦,所以工人对绳子的拉力
绳子自由端移动的速度
工人对绳子的拉力做功的功率
因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图甲为放置在红酒架上的红酒,我们可以把放置在红酒架上的红酒瓶看作一个杠杆。请在简化图乙中画出作用在点上最小动力及其力臂。
【答案】
【详解】把放置在红酒架上的红酒瓶看作一个杠杆,为支点,动力作用在点;当为动力臂时,动力臂最大,此时动力是最小的,动力的方向垂直于向上。据此作图。
17.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按如图所示的方法安装滑轮,可将汽车从泥潭中拉出,请你在图中画出滑轮绳子中最省力的绕法。
【答案】
【详解】一个定滑轮和一个动滑轮最多可以让3段绳子拉动滑轮,最省力的绕法如图所示。
四、实验探究题(本题共4小题,共24分)
18.在“探究杠杆的平衡条件”实验时,小明和小亮进行了如下探究:(每个钩码质量相同)
(1)轻质杠杆在水平桌面静止时如图甲所示,此时杠杆________(填“是”或“不是”)平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向________调节。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码(如图乙),移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,改变动力和动力臂大小,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。实验数据记录如下:
次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.0
10
0.5
20
3
2.0
15
1.5
20
根据实验数据,可以初步得出杠杆的平衡条件为:________(用字母表示),本实验进行多次实验的目的是________。
(3)小明用钩码和一个弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡。保持钩码位置不变,改变弹簧测力计与杠杆的角度,杠杆平衡时测力计示数发生变化,如图丙所示。由此小明认为影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关,还与________的大小有关。
(4)用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师不建议同学采用这种方式,该方式的不足主要是因为________。
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂的数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
【答案】(1) 是 右
(2) 避免一次实验的偶然性,寻找普遍规律
(3)力臂
(4)C
【详解】(1)[1]物体静止或匀速直线运动都属于平衡状态,甲图杠杆静止,因此是平衡状态。
[2]甲图杠杆左端下沉、右端上翘,平衡螺母应向偏高一侧调节,即向右调,使杠杆水平平衡,水平平衡目的是便于直接从杠杆刻度读出力臂大小。
(2)[1]验证数据:
第1次:
第2次:
第3次:
可得杠杆平衡条件:,公式
[2]若只做一次实验,结论具有偶然性,多次实验能排除偶然因素,总结通用规律。
(3)弹簧测力计倾斜拉动时,拉力大小不变,但力臂(支点到力作用线的垂直距离)变短,示数变大,说明杠杆平衡效果与力臂大小有关。
(4)图中杠杆左侧1处挂钩码,右侧B、C两处同时挂钩码,杠杆存在两组阻力、两个阻力臂,力和力臂数量过多,变量复杂,不方便归纳杠杆平衡规律。故ABD错误,C正确。
故选C。
19.杆秤作为华夏国粹,制作轻巧、使用方便,曾是商品流通中的重要度量工具。
【项目提出】跨学科实践小组决定自制杆秤
【项目分析】杆秤由秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成,结构如图所示。
称量时将物体放在秤盘中,移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡,
根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
制作杆秤时要考虑:材料的选择、提纽和秤盘位置的确定、零刻度及各刻度的标注等。
【项目实施】
(1)选材:选择秤杆时必须考虑________(选填“材质名贵”“外形美观”或“质地坚硬”);
(2)制作:①选取一根可忽略重力的杆做秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,在秤杆的B处系上绳子作为提纽;将10g的小盘系上细绳固定在A处做秤盘;将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤砣;手提提纽,若A端偏高,则应将秤砣向________(选填“左”或“右”)移动,使秤杆在水平位置平衡,如图所示,此时在________(选填“提纽”或“秤砣”)的位置标“0”刻度线;
②要制作最大称量100g、分度值2g的简易杆秤(“0”刻度线已标),在秤盘上放100g砝码,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤杆上挂绳所处的位置标注刻度并写上数字“100”,0和100之间分为50等份,每一等份表示2g,依次标上相应刻度和数字。
(3)称量:用做好的杆秤称量一个土豆的质量。已知,忽略绳重,当秤杆在水平位置平衡时,
秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是30cm,则此土豆的质量为_______g。
(4)交流评估:质量不同的秤盘_______(选填“会”或“不会”)影响零刻度线的位置;为增大杆秤的最大称量值,可采取的方法是______。(写出一种即可)
【答案】(1)质地坚硬
(2) 左 秤砣
(3)110
(4) 会 换用质量更大的秤砣/将提纽向左移动,减小提纽到秤盘的距离
【详解】(1)选材时,杆秤需要秤杆不易变形保证测量准确,因此必须选择质地坚硬的材料。材质名贵、外形美观不影响使用,不是必须考虑的因素。
(2)[1][2]A端偏高,说明杠杆右侧(秤砣侧)的力和力臂的乘积更大,根据杠杆平衡条件,向左移动秤砣可以减小秤砣的力臂,使杠杆平衡;此时秤盘为空,平衡后秤砣所在位置就是零刻度线,因此在秤砣位置标0。
[3]见答案
(3)根据杠杆平衡条件,放土豆平衡时(是秤砣到提纽的距离)
化简得
代入数据得
(4)[1]零刻度线用来平衡秤盘自身重力,秤盘质量不同,平衡时秤砣位置不同,因此会影响零刻度位置。
[2]由第3问解析可知,杆秤的最大称量为,由此可知,为增大最大称量可以换更重的秤砣,或将提纽左移减小提纽到秤盘的距离。
20.如图所示,“探究”小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据记录如下表。
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
弹簧测力计示数
绳端移动的距离/m
机械效率
1
2
0.1
0.8
0.3
83.3%
2
4
0.1
1.5
0.3
①
3
6
0.1
②
0.3
90.9%
4
6
0.2
0.6
90.9%
(1)实验时应沿________方向匀速拉动弹簧测力计,为了能准确测量绳子自由端的拉力,应该在弹簧测力计________(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数。
(2)表格中编号①处的数据为________(计算结果保留到0.1%),编号②处的数据为________(如丙图所示)。
(3)第二次实验中,若3 s内钩码上升的高度为0.1 m,则拉力的功率为________。
(4)分析前3次实验数据发现:采用________的方法可以提高滑轮组的机械效率。
(5)分析第3、4次实验数据,发现滑轮组的机械效率与________无关。
(6)为提高滑轮组机械效率,可采取的措施有________(多选)。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加绳端移动的距离
【答案】(1) 竖直 缓慢匀速提升
(2) 88.9% 2.2
(3)0.15
(4)增加所提物体重力
(5)提升的高度/绳端移动的距离
(6)ABC
【详解】(1)[1]实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
[2]为了能准确测量绳子自由端的拉力,应该在弹簧测力计 缓慢匀速提升 时读数(因为在静止时,摩擦力会影响读数,不真实反映匀速拉动的力)。
(2)[1]
[2] 由图可知,测力计分度值为0.2N,指针指向0.2N,故示数为2.2N。
(3)第二次实验中,因为钩码上升高度,而绳子段数n=3,所以绳端移动距离为
那么拉力做的总功为
因此拉力的功率为
(4)前3次实验中,钩码重力逐渐增大,有用功占总功的比例提高,机械效率也随之提高。所以采用增加所提物体重力的方法可以提高滑轮组的机械效率。
(5)第3、4次实验中,钩码重力相同,提升高度不同,但机械效率均为90.9%。说明滑轮组的机械效率与提升的高度(或绳端移动的距离)无关。
(6)A.减少动滑轮自重带来的额外功可以提高机械效率,故A符合题意;
B.增加所提物体重,会增大有用功占比,提高机械效率,故B符合题意;
C.机械加润滑油,会减小摩擦,减少额外功,提高机械效率,故C符合题意;
D.增加绳端移动的距离,不影响有用功和总功的比例,机械效率不变,故D符合题意。
故选ABC。
21.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做______运动。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。
次数
物体
物重G/N
拉升高度h/cm
拉力F/N
拉动距离s/cm
机械效率η/%
1
木块
6
8
1.20
80
50
2
小车
6
10
0.75
100
①第2次实验时斜面的机械效率为______%。
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与______的关系。
③第1次实验中,木块所受摩擦力为______N。
【答案】(1)匀速直线
(2) 80 摩擦力 0.6
【详解】(1)沿斜面拉动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,便于读数,所以应尽量使物体做匀速直线运动。
(2)[1]斜面的机械效率
[2]由实验数据可知,物体的重力是相同的,小车和木块与斜面的接触面粗糙程度是不同的,受到的摩擦力也不同,一个是滚动摩擦力,一个是滑动摩擦力,故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的关系。
[3]沿斜面拉木块做的有用功
拉力做的总功
则额外功
由得,木块所受摩擦力
五、综合应用题(本题共3小题,22题8分,23题8分,24题6分,共22分)
22.如图乙是“桔槔”的简化模型图,通过在轻质“桔槔”上挂配重石块可以将井中的水桶打捞出来。其中长度为1m,长度为3m,木桶的重力为20N,装满水时水的质量为18kg。某次打捞时将100N的石块悬挂在点,石块匀速提升装满水的木桶至图示位置,若过程中不考虑水溢出,求:
(1)木桶中水的重力;
(2)长度;
(3)若只在A端固定悬挂60N的石块作为配重,水平位置平衡时,求人对绳向上的拉力。
【答案】(1)180N
(2)2m
(3)20N
【详解】(1)木桶中水的重力
(2)石块匀速提升装满水的木桶至图示位置时,“桔槔”的横杆处于水平位置,CO和OB的长度为杠杆的两个力臂,桶和水对杠杆的拉力
根据杠杆平衡条件可得
即。
(3)根据题意只在A端固定悬挂60N的石块,则石块对杠杆的拉力,石块的力臂,水桶的力臂
根据杠杆平衡条件可得桶对杠杆的拉力为
根据相互作用力可知,绳子对桶的拉力也为
则水平位置平衡时桶整体的受力情况为
则人对绳向上的拉力
23.我国很早就有使用滑轮的记载,如图1的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图2所示的装置,采矿工人用的拉力将重为的矿石从矿坑匀速提起,10 s内矿石上升了2 m。(忽略绳重及摩擦)求:
(1)滑轮组的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1400J
(2)160W
(3)87.5%
【详解】(1)滑轮组做有用功
(2)由图2可知,动滑轮上有2段绳子,即,拉力移动的距离
工人做的总功
工人做功的功率
(3)机械效率
24.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,提起水桶。
(1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照______(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的______点。请在丁图中画出最省力的情况下力的示意图______;
(2)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升______m;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为______N(不计井绳的粗细和自重);
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用______(选填“①”或“②”)。
【答案】(1) 省力 B
(2) 1 30
(3)①
【详解】(1)[1]由图乙得,辘轳使用时动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,是根据省力杠杆来设计的。
[2]由图得,用辘轳提水时相当与绕着B点转动,则B点为支点。
[3] 不计井绳的粗细和自重,由杠杆平衡条件得,当力臂最大时,力最小,作图如下所示:
(2)[1]设大轮与小轮的半径比为3︰1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮也转一圈,水桶匀速上升高度是小轮的周长,即为1m。
[2]根据图乙所示,大轮与小轮的半径比为3∶1,当动力臂为BC时,作用在C点的力最小,根据杠杆平衡条件可知
解得
(3) 图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,当水龙头开关的半径越大,相当于动力臂越大,越省力,则为了更省力,开关应选用①。
第二部分:提升训练(满分20分)选做题
一、选择题(本题共5小题,共10分。1~3题为单选题,每题2分;4~5题为多选题,每题2分,漏选得1分,错选得0分)
1.如图所示,O为杠杆的支点,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置匀速旋转到水平位置,最终转到D位置,则此过程中拉力F的大小如何变化( )
A.一直变大 B.先变大再变小
C.先变小再变大 D.一直变小
【答案】B
【详解】根据杠杆平衡条件(阻力为杠杆自身重力,大小不变):
①从竖直位置到水平位置:
拉力始终与杠杆垂直,因此动力臂等于杠杆长度(保持不变);阻力臂(重力的力臂)随杠杆转动逐渐变长,由平衡条件可知,动力会变大。
②从水平位置转到D位置:
动力臂仍保持不变;阻力臂随杠杆继续转动逐渐变短,由平衡条件可知,动力会变小。
综上,拉力的变化是“先变大再变小”。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图是《天工开物》中记载的踏碓(duì)舂米情景。踏碓架在木杠上,可绕着固定点转动,踏碓前端装有圆锥状石块,脚反复踩踏碓后端,就可以舂米。已知碓头重为,为,为,不计木杠自重和转动过程中点处的阻力。关于该踏碓说法正确的是( )
A.被踩起的木杠属于省力杠杆
B.脚踩踏的位置离点越近越省力
C.若要使木杠水平平衡,点受力至少为
D.碓头抬起时,在点作用力的力臂不变
【答案】C
【详解】A.该杠杆支点为,在木杆转动过程中,碓头的重力为阻力,脚的踩踏力为动力,由于动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,脚踩踏位置离越近,动力臂越小,所需动力越大,越费力,故B错误;
C.木杆水平平衡时,阻力臂为OA,当动力方向垂直杠杆时,动力臂最大为OB,动力最小。根据杠杆平衡得,即,故C正确;
D.碓头重力始终竖直向下,碓头抬起时杠杆倾斜,支点到重力作用线的距离(阻力臂)变小,因此力臂发生改变,故D错误。
故选C。
3.如图所示,小明用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重为6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( )
A.拉力做功为4J
B.物体受到摩擦力为1.5N
C.匀速拉动物体时,拉力与摩擦力是一对平衡力
D.若以2m/s的速度匀速拉动物体,机械效率仍为75%
【答案】AD
【详解】A.有用功
机械效率变形可得
故A正确;
B.直角三角形中30°所对应直角边是斜边的一半,高h=0.5m,则斜边长度L=2h=2×0.5m=1m
克服摩擦力所做的额外功为
根据公式可得,摩擦力
故B错误;
C.物体在斜面上匀速运动时,受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用,拉力和摩擦力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.斜面的机械效率
速度为2m/s时,公式中的物理量都没有发生变化,所以机械效率不变,故D正确;
故选AD。
4.某同学利用拉杆箱运物品,如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点,在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法正确的是( )
A.只伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.只将拉力F的方向沿顺时针方向改变20°,拉力F减小
C.拉力F的方向沿顺时针方向改变40°,拉杆箱无法保持静止
D.箱内物体下滑,重心由B变至,拉力F减小
【答案】CD
【详解】A.由图知道 ,O为支点,反向延长力F的作用线,由O点做F作用线的垂线,垂线段长为其力臂L,如下图:
其它条件不变时,仅伸长拉杆的长度,由图可知,动力臂会变大,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”知道,拉力F减小,故A错误;
B.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变20°,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F增大,故B错误;
C.使拉力F的方向沿顺时针改变40°,此时拉力与重力都是使得杠杆顺时针转动,杠杆不能平衡,无法保持静止,故C正确;
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F减小,故D正确。
故选CD。
5.如图所示,用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.在运动过程中若将拉力F增大到16N,则弹簧测力计的示数大于2N
B.地面受到的摩擦力为4N
C.绳子拉物体A的功率为1.2W
D.滑轮移动的速度为0.4m/s
【答案】BC
【详解】A. 物体B处于静止状态,B受到了平衡力,B受到了向左的拉力和向右的摩擦力,弹簧测力计的示数为2N,故摩擦力的大小为2N,当在运动过程中若将拉力F增大到16N,物体B受到的是滑动摩擦力,其大小不变,故拉力的大小不变,故A错误;
B.不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,一段绳子的拉力为
物体A对物体B的摩擦力是向右的,大小为2N,根据力的作用是相互的,物体B对A的摩擦力是向左的,其大小也为2N,对物体A分析,A受到了向左的拉力,其大小为6N,B对A向左的摩擦力,其大小为2N,还受到了地面对其的摩擦力,地面对其的摩擦力的大小为
故B正确;
C.绳子拉物体A的功率为
故正确;
D.滑轮移动的速度为
故D错误。
故选BC。
二、填空题(本题包括5小题,每空1分,共10分)
6.如图所示是工人使用搬运车搬运石材的场景。当工人在C点施加竖直向下的力时,搬运车可视为绕O点转动的___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若AB=0.3m,BC=0.9m,搬运的石材重300N,则在C点要施加方向竖直向下、大小为___________N的力,才能使其水平平衡。(忽略机械自重)
【答案】 省力 100
【详解】[1]当杠杆水平平衡时,阻力的力臂大小等于AB的长,动力的力臂等于BC的长,比较可知,动力臂大于阻力臂,故搬运车可视为绕O点转动的省力杠杆。
[2]A点阻力的大小等于石材的重力,根据杠杆的平衡条件可得,即C点动力的大小
7.在跨学科实践课上,同学们自制了如图所示的杆秤。A处挂小盆作为秤盘,B处系细线作为提纽,用细线系一个20g的钩码作为秤砣。拿出秤盘中的物体,调节秤砣的位置使秤杆平衡,标记此时秤砣细线的位置为定盘星O。在秤盘中放100g砝码,手提提纽,并调节秤砣的位置使秤杆平衡,标记此时秤砣细线在秤杆上的位置C,并记为100g。在定盘星O到C之间均匀地画上______条刻度线,每一格就表示2g。在某次称量时,若使左端秤盘下沉的秤杆恢复水平位置平衡,需将秤砣适当向______移。
【答案】 49 右
【详解】[1]定盘星O为0g,位置C,并记为100g,将其按照每个格2g,则需要,将OC之间均匀划分50个格,则需要再OC之间画上49条刻度线。
[2]根据杠杆的平衡条件,某次称量时,若要使左端秤盘下沉的秤杆,说明左侧变大,若让秤杆恢复水平位置平衡,则需要增大,故需要将秤砣适当向右移。
8.如图是某电梯的工作原理图,A、B为滑轮,F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮______(填“A”或“B”)能省力。某次电梯轿厢以的速度将60kg的人匀速提升,电动机输出功率2000W,则此次电梯的机械效率为______。(g取)
【答案】 A 30%
【详解】[1]由图可知,滑轮B是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,而滑轮A是动滑轮,能省力。
[2]由图可知,与动滑轮相接的绳子段数,则绳子自由端的速度
绳子自由端受到的拉力
人的重力
此次电梯的机械效率
9.用图甲中的滑轮组竖直提升物体,机械效率与物重关系如图乙。不计绳重和摩擦,动滑轮重为 N;用此滑轮组将重为30N的物体竖直提升2m,拉力F做功 J。
【答案】 10 80
【详解】[1]
[2]拉力F
绳子移动的距离S=2h=2ⅹ2m=4m 拉力做的功 W=FS=20Nⅹ4m=80J
10.某同学利用图(a)中的装置将物体匀速提升2 m,做功情况如图(b)所示,其中有用功为140 J,则总功为_______J。若不计绳重与摩擦,动滑轮的重力为______N。
【答案】 200 30
【详解】[1]
试卷第24页,共25页
试卷第25页,共25页
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