卷子答案网-一个不只有答案的网站第12章：简单机械
一、单选题
1．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）如图所示，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．瓶盖启子
C．钳子 D．托盘天平
2．（2022春·吉林松原·八年级统考期末）聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识，使用筷子夹菜时，筷子是一种杠杆、下列生活用具正常使用时也是杠杆，其中与筷子同类的是（ ）
A． 镊子
B． 剪子
C． 起子
D． 钳子
3．（2022春·吉林松原·八年级统考期末）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是
A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力
4．（2022春·吉林·八年级统考期末）某人用力 F 抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，F方向始终竖直向上，如图所示，则在抬起的过程中（ ）
A．F逐渐变大
B．保持不变
C．F逐渐变小
D．无法确定
5．（2022春·吉林四平·八年级统考期末）如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为G，它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，那么（ ）
A．F1=F2=F3 B．F1
6．（2022春·吉林·八年级统考期末）工人们为了搬运笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．所做的有用功为6J
B．动滑轮自重4N
C．拉力F做功的功率为5W
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
8．（2022春·吉林白城·八年级统考期末）如图所示，斜面长3m，高1m，用大小为10N，方向平行于斜面向上的拉力F，将重24N铝块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功10J B．有用功30J
C．物体受到的摩擦力为4N D．斜面的机械效率为80%
9．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
二、填空题
10．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把______点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）．
11．（2022春·吉林白山·八年级统考期末）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10-3m2，则它对地面的压强为______Pa；将车把向上拍起时，独轮车可视为绕O点转动的______(填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
12．（2022春·吉林四平·八年级统考期末）如图所示的装置中，两支笔构成了一个__________，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越__________.
13．（2022春·吉林四平·八年级统考期末）如图所示，物体的重力G=200N，人拉绳子的力F是______N，若人重400N，则人对地面的压力是______N。（不计绳重、摩擦、滑轮重）
14．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）如图所示，请回答下列问题：
（1）图甲中的茶壶是应用 _____原理工作的，图乙中要使杠杆保持水平平衡，用力最小的是 _____（选填“F1”“F2”或“F3”）；
（2）用起重机吊臂上的滑轮组吊起某箱式板房的情景如图丙所示，其中使用滑轮组上面的小滑轮的好处是 _____，最下面的大滑轮相当于 _____杠杆。
15．（2022春·吉林白山·八年级统考期末）如图所示，用滑轮组提升重物时，用大小为F的拉力将重400N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为________%，拉力F1做的总功为________J，如利用该装置使该物体沿竖直方向匀速下降时，绳子自由端的拉力为F2，则F1________F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
三、作图题
16．（2022春·吉林四平·八年级统考期末）如图所示，O为支点，请在图中画出力F的力臂L。
17．（2022春·吉林松原·八年级统考期末）如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图．
( )
18．（2022春·吉林·八年级统考期末）如图甲是钢丝钳剪钢丝的情景；图乙是单侧钢丝钳的杠杆模型示意图，A是用力点，B是剪钢丝处，O为支点，请在图乙中画出动力臂l1。
19．（2022春·吉林白城·八年级统考期末）如图用一个定滑轮和个动滑轮组成个最省力的滑轮组，请画出它的绕线方式。
四、实验题
20．（2022春·吉林白城·八年级统考期末）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等
（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时____（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的．
（2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）端调节．
（3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为___N．当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是________________________．
21．（2022春·吉林白山·八年级统考期末）小红和小华在做“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前，把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，小红将右端的平衡螺母向右调，小华认为也可以将左端的平衡螺母向 ______调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡；
（2）实验中，他多次在杠杆两端加挂钩码，并调节钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，这样做的目的是 ______；
（3）如图乙所示，始终保持杠杆在水平位置平衡，小红将弹簧测力计从①位置移动到②位置时，测力计的示数将 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
22．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）小王在学习完杠杆知识后，想利用杠杆和浮力知识测一石块的密度，设计实验如下，请你帮他完成本实验。
（1）取一个杠杆，调___________使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图甲，将石块用细线拴住，挂在杠杆左侧A位置，将另一个物体挂在杠杆右侧，并调节物体的位置，使杠杆再次在水平位置平衡，记下位置B，用刻度尺测出OB的距离，记作；
（3）如图乙，将石块浸没水中，调节物体的位置，使杠杆再次在___________，记下物体的位置，用刻度尺测出的距离；
（4）由以上步骤可得，石块的密度：___________（用、、水表示）。
23．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）在测滑轮组的机械效率时，老师给小红和小明同样的滑轮，他们却连成了不同的滑轮组，如图所示，小红说：我的滑轮组绳子段数多，所以更省力，因此机械效率也更大。小明说：我不信，我们通过实验看看吧。他们实验的数据如下：
次数 钩码重/N 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm
小红 2 10 0.8 40
小明 2 10 1.0 30
（1）小红测得滑轮组的机械效率为______，小明测得滑轮组的机械效率______（填“大于”、“小于”或“等于”）小红滑轮组的机械效率，比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知：______应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素；
（2）实验后小明想：对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢？思考后他认为：即使象图甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与______有关，并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是：______。
24．（2022春·吉林·八年级统考期末）如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：
次数 倾角 G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η/%
1 45° 1 0.7 0.9 1 0.7 0.9 77.8
2 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4
3 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4
（1）表格中缺少一个数据，请补充完整：___________（保留一位小数）；
（2）对比实验1、2的数据得出结论：斜面倾角越小越省力，其机械效率越___________；
（3）通过对比实验___________的数据（选填实验次数），得出的结论是：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力___________（选填“有关”或“无关”）。
五、计算题
25．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m,拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
26．（2022春·吉林长春·八年级统考期末）工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W，（g取10N/kg）求：
（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率。
27．（2022春·吉林松原·八年级统考期末）如图所示是一种小型千斤顶示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000 N的重物匀速抬高14cm。试求：
（1）工人做的功；
（2）此千斤顶的机械效率。
28．（2022春·吉林白山·八年级统考期末）如图所示，工人用500N拉力F，将重为900N的木箱匀速提升3m，所用时间为20s，求：
（1）拉力F做的有用功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）动滑轮的机械效率。
参考答案：
1．A
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；
D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】在使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；
B．剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
C．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。
故选A。
3．C
【详解】由图可知车厢绕着点C 转动,所以 点C为支点;
当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD 都不正确，故答案为 C.
4．B
【详解】如图所示：
若动力总是竖直向上，因为△ACE∽△AFD，所以＝为定值，即动力臂和阻力臂的比值为定值，因为阻力(木棒重)不变，根据F×OF＝G×OE可得：动力F保持不变。
故选B。
【点睛】分析支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂，分析动力臂、阻力臂、阻力的变化情况，根据杠杆平衡条件判断动力的变化。
5．D
【详解】三个图中，阻力和阻力臂都相同，因此只需判断动力臂的大小即可判断出拉力的大小关系，设杠杆的长为L，由图和杠杆的平衡条件知：
联立上述三式，易求得
F1＜F3＜F2
故选D。
6．C
【详解】接触面压力一定时滚动摩擦较滑动摩擦小，机器下放置圆形钢管可使滑动摩擦变为滚动摩擦，可知D方案拉力小于A方案中拉力，定滑轮只改变拉力的方向而不能改变拉力的大小，可知B方案拉力等于D方案拉力，动滑轮不能改变拉力的方向但能减小拉力，且由C选项图可知，绳子段数为2，则拉力大小为D方案拉力的一半，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．D
【详解】A．有用功为
W有=G物h=10N×1m=10J
故A错误；
B．由图可知n=2，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，可得
2F=G物+G动
故得
G动=2×6N-10N=2N
故B错误；
C．拉力F做的功为
W总=Fs=F×2h=6N×2×1m=12J
拉力F做功的功率为
故C错误；
D．该滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．拉力做功为
故A错误；
B．有用功
故B错误；
C．克服摩擦做的额外功为
物体受到的摩擦力为
故C错误；
D．斜面的机械效率为
故D正确；
故选D。
9．C
【详解】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
故AB错误；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
故C正确；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选C。
10． B 等臂
【详解】当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆．
11． 105 省力
【详解】[1] 已知，车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10-3m2，则它对地面的压强为
[2]如图所示，将车把向上拍起时，独轮车可视为绕O点转动，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。
12． 杠杆 小
【详解】杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒，由图可知，两支笔构成了一个杠杆；可以轻松地举起很重的书，
当小指离支点越远，即动力臂增大，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1L1=F2L2，可知，所用的力越小．
13． 100 300
【详解】[1]该滑轮组的动滑轮上有两股绳，则承担物重绳子的股数n=2，不考虑动滑轮重、绳重和摩擦，则绳端的拉力为物重的一半，即拉力F是
[2]人拉绳子的力F是100N，根据相互作用力，绳子对人的拉力也是100N。对人进行受力分析，人受到竖直向下的重力、绳子对人竖直向上的拉力、地面对人竖直向上的支持力，则地面对人的支持力为
F支=G-F'=400N-100N=300N
由于地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以人对地面的压力为300N。
14． 连通器 F2 改变力的方向 省力
【详解】（1）[1]茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通，利用了连通器的原理。
[2]图乙中，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，要使杠杆保持平衡用力最小，就应使动力臂最长，动力臂OA最长，F2的力臂是OA，因此最省力的是F2。
（2）[3]图丙中滑轮组上面的小滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。
[4]最下面的大滑轮是动滑轮，动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，是省力杠杆。
15． 80% 1000 等于
【详解】[1]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为
[2]滑轮组做的有用功为
由可知，拉力F1做的总功为
[3]利用该装置使该物体沿竖直方向匀速下降或匀速上升时，物体都处于平衡状态，所以，绳子自由端的拉力不变，即F1等于F2。
16．
【详解】根据力臂是表示支点到力的方向上的距离，延长力F，画出力F的作用线，然后由支点O向F的作用线作垂线，则垂线段的长度就是力F的力臂l，如图所示
17．
【详解】用力把桌腿A抬离地面时整个桌子绕B点旋转，即B为杠杆的支点，直接连接BC即为最长的动力臂，根据力与力臂垂直，结合实际情况即可做出最小力F．
18．
【详解】从支点O做F1作用线的垂线段就是F1的力臂l1，如图所示：
19．
【详解】绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示
20． 是 右 1.5 变大 使实验结论更具有普遍性/避免实验结论的偶然性
【详解】（1）平衡状态的含义为静止或匀速直线运动，甲图中杠杆虽未水平，但处于静止，属于平衡状态；
（2）杠杆调平遵循哪边高，就向那边调，故应往右调平衡螺母；
（3）由乙图可得，，则由，可得FB=1.5N，改为斜拉，则FB力臂变小，由杠杆平衡公式可得力臂变小，力变大；
（4）为验证杠杆平衡公式的普遍性，需进行多次实验．
21． 右 寻找普遍规律 变大
【详解】（1）[1]杠杆左端下沉，杠杆的右端上翘，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节。
（2）[2]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性。
（3）[3]将弹簧测力计从①位置移动到②位置时，拉力F力臂变小，由杠杆平衡条件可知，测力计的示数将变大。
22． 平衡螺母 水平位置平衡
【详解】（1）[1]如图甲，可以通过调节杠杆左、右两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
（3）[2]由于是根据杠杆平衡计算，第一次平衡在水平位置，那么第二次平衡也在水平位置，而且杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
（4）[3]根据第一次杠杆平衡可知，石头的重力为
根据第二次杠杆平衡可知，杠杆左侧受到的拉力为
经整理可得
石头的体积为
石头的质量为
石头的密度为
23． 62.5% 大于 动滑轮的重力 物重 通过改变所挂钩码的重力，多次实验来测机械效率。
【详解】（1）[1][2][3]根据表中数据，，钩码上升的高度为
根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力，自由端移动的距离
根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
同理对小明的情况分析根据表中数据，，钩码上升的高度为
根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力，自由端移动的距离
根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
故小明测得滑轮组的机械效率大于小红测的机械效率。比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知小明组实验的动滑轮比小红组的动滑轮的重力明显要小，因此可知应该是动滑轮的重力是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。
（2）[4][5]对于同一个滑轮组在拉动不同重力的物体时，机械效率也是不一样的，当滑轮组不变时，所拉重物的重力越大，机械效率越高。验证的方式可以通过改变所挂钩码的重力，多次实验来测机械效率。
24． 71.4 小 2、3 无关
【详解】（1）[1]由表中第3次数据可知，斜面的机械效率为
（2）[2]由实验1、2的数据可知，第2次斜面倾角较小，拉力较小，机械效率较小，可以得到斜面倾角越小越省力，其机械效率越小。
（3）[3][4]由2、3实验数据可知，斜面的倾角相同，物体的重力大小不同，斜面的机械效率相同，可以得到对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关。
25．（1）66.7%；（2）180W
【分析】（1）利用W有用=Gh即可求有用功；
根据s=nh求出拉力作用点移动的距离，由W=Fs求出总功，利用求动滑轮的机械效率；
（2）由求功率．
【详解】（1）做的有用功为：W有用=Gh=200N×3m=600J；
绳子的股数n=2，s=nh=2×3m=6m，
总功为：W总=Fs=150N×6m=900J，
动滑轮的机械效率为：
．
（2）根据得，拉力的功率：
．
26．（1）900J；（2）75%
【详解】解：（1） 货物的重力
G=mg=45kg×10N/kg=450N
有用功
W有=Gh=450N×2m=900J
（2）拉力做的总功
W总=Pt=120W×10s=1200J
滑轮组的机械效率
答：（1）有用功为900J；
（2）滑轮组的机械效率为75%。
27．（1）200J；（2）70 %
【详解】解：（1）工人做的功是总功
W总=Fs=100N×2m=200J
（2）所做的有用功
W有=Gh=1000N×0.14m=140J
千斤顶的机械效率
答：（1）工人做的功为200J；
（2）此千斤顶的机械效为70%。
28．（1）2700J；（2）150W；（3）90%
【详解】解：（1）拉力做的有用功
W有用=Gh=900N×3m=2700J
（2）由图可知，木箱由两段绳子提起，因此绳子自由端移动的距离
s=nh=2×3m=6m
拉力做的总功
W总=Fs=500N×6m=3000J
则拉力的功率
（3）动滑轮的机械效率
答：（1）拉力F做的有用功是2700J；
（2）拉力F做功的功率150W；
（3）动滑轮的机械效率90%。
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