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人教版八年级下册 第十二章 《简单机械》单元测试 基础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以
A．省力 B．省功
C．省距离 D．改变拉力方向
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 定滑轮实质上是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆，升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以改变拉力的方向，但不能省力，也不能省距离；根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，因此使用定滑轮不省功，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】 使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆，使用任何机械都不省功。
2．若要用30N的力刚好提起40N的物体，下列简单机械中可以采用的是（不计机械本身重和摩擦）（　　）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．一个滑轮组
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】 若要用30N的力刚好提起40N的物体， 那么必须使用可以省力的机械。
A．定滑轮不能省力，只故A不符合题意；
B． 动滑轮可以省力，但一般省一半力，即拉力大约在20N左右，而不是30N，故B不符合题意；
C．杠杆中包括省力杠杆，如果动力臂和阻力臂之比为4：3，那么可以达到目的，故C符合题意；
D．一个动滑轮组成的滑轮组一般可以省一半、 三分之一的力，不满足条件，故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据对常见简单机械的用途和特点分析判断。
3．公筷公勺是文明新“食尚”，当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了。下列工具中，按正常使用方法，与筷子属于同一类杠杆的是（　　）
A．船桨 B．扳手
C．羊角锤 D．核桃夹
【答案】A
【知识点】杠杆的分类；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】筷子在使用时动力臂（L1）小于阻力臂（L2），符合费力杠杆的特征。
A．船桨工作时，动力臂（L1）<阻力臂（l>2），属于费力杠杆，与筷子原理相同，故A正确；
BCD．扳手、羊角锤、核桃夹使用时均满足动力臂（L1）>阻力臂（L2），属于省力杠杆，故BCD错误。
正确答案：A。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
4．如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．食品夹 B．天平
C．手动榨汁机 D．筷子
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．食品夹：使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆（不符合题意）B．天平：使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆（不符合题意）
C．手动榨汁机：使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆（符合题意）
D．筷子：使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆（不符合题意）
正确答案为C。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
5．图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．园艺剪
B．筷子
C．瓶盖起子
D．核桃夹
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】ACD．使用园艺剪、瓶盖起子、核桃夹时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ACD不符合题意；
B．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意。
故选B。
【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
6．我国很早就有使用滑轮的记载。关于图中使用滑轮提升重物的说法正确的是（　　）
A．甲图是动滑轮，可以省力
B．甲图是定滑轮，改变了用力方向
C．乙图是定滑轮，可以省力
D．乙图是动滑轮，改变了用力方向
【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】AB．甲图是动滑轮，可以省力，不能改变力的方向，故A正确，B错误；
CD．乙图是定滑轮，不省力，不省距离，可以改变力的方向，故CD错误。
故选A。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，不省力；使用动滑轮，可以省力，不改变力的方向。
7．在图中所示的简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、此图中，动力臂是阻力臂的3倍，所以动力F=G；
B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；
C、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=G；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=G．
由以上可知：忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦，当提起相同重物时，最省力的是A．
故选A．
【分析】【学找切入点】 忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦，当提起相同重物时，①使用杠杆时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一；②定滑轮不能省力，拉力等于重力；③动滑轮可以省一半力；④使用滑轮组时，承担物重的绳子有几段，拉力就是物重的几分之一.
8．如图所示，在研究“使用动滑轮是否省功”的实验中，用甲、乙两种不同的方式将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，下列说法正确的是（　　）
A．甲种方法更省力 B．乙种方法更省功
C．两种方法做的有用功相等 D．两种方法的机械效率相等
【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点；机械效率的大小比较；有用功和额外功
【解析】【解答】AB．图乙中，是动滑轮，更省力，使用任何机械都不省功，故AB错误；
C．图中，钩码的重力G相同、被提高的高度h相同，根据W有=Gh，则有用功相等，故C正确；
D．图甲中，弹簧测力计直接提升钩码，图乙中，使用动滑轮提升钩码，需要克服动滑轮重力及摩擦做额外功，则乙的机械效率小于甲的机械效率，故D错误。
故选C。
【分析】使用动滑轮可以省力，但不省功；根据W=Gh，判断有用功的大小；有用功相同时，额外功越大，机械效率越小。
9．如图所示，用的拉力，在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．物体上升的速度为 B．滑轮的机械效率为62.5%
C．滑轮的机械效率为80% D．滑轮的机械效率为83.3%
【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A、根据速度公式计算可知物体上升的速度；
BCD、滑轮的拉力F=，解得G滑=2F-G=500N-400N=100N；根据效率公式计算可知滑轮的效率，故C正确，BD错误。
综上选C。
【分析】1、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
2、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
3、拉力的计算，F= ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
4、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
10．关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．机械越省力，机械效率越高
B．机械做功的功率越大，机械做功越快
C．有用功做的越多，机械效率越高
D．额外功做的越少，机械效率越高
【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A． 机械效率是有用功与总功的比值，与机械是否省力无关。故A错误；
B． 功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，说明单位时间内做的功越多，即机械做功越快，故B正确；
C．机械效率的高低取决于有用功与总功的比值，而非有用功的多少。即使有用功较多，但如果总功（有用功 + 额外功）更大，其比值（机械效率）可能仍较低，故C错误；
D． 机械效率与额外功的多少也无直接关系，而是取决于额外功与总功的比例。若额外功少，但有用功更少，总功也少，其机械效率可能并不高，故D错误。
故选B。
【分析】根据功、功率、机械效率的概念及它们之间的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值。
二、多选题（每题3分，共9分）
11．关于杠杆，亮亮有以下几种理解，其中正确的是
A．杠杆一定是直的
B．杠杆的支点一定在杠杆上
C．力臂是支点到力的作用点的连线长度
D．力臂是支点到力的作用线的距离
【答案】B,D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】 A.杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，只要它能够绕一个固定点转动，就可以视为杠杆，故A错误；
B.支点是杠杆绕其转动的固定点，位于杠杆上，故B正确；
C.力臂的定义是从支点到力的作用线的垂直距离，而不是从支点到力的作用点的连线长度，故C错误；
D.根据力臂的定义，力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，故D正确。
故选BD。
【分析】 需要根据杠杆的定义和特性来判断每个选项的正确性。
12．如图所示，相同质量的甲、乙两人，用不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台，动滑轮重力G动=20N，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．乙做的总功比甲多 B．甲的拉力小于乙的拉力
C．甲对平台的压力比乙大 D．两图中物体上升速度不同
【答案】B,C
【知识点】速度公式及其应用；力的合成与应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】AB、甲为动滑轮，拉力的计算为，乙为定滑轮，拉力等于物体的重力等于200N，根据做功公式计算可知W甲=110N×2s物=220s物；W乙=200N×s物=200s物；故A错误，B正确；
C、甲受到绳子的拉力等于甲对绳子的拉力等于110N，同理可知乙为200N，对甲进行受力分析可知，甲对平台的压力等于重力和拉力之差，所以甲对平台的压力大于乙，故C正确；
D、 不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台 ，根据V=s/t可知，速度相同，故D错误。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算，F ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
4、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
13．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．拉力的功率为150W
B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为90%
D．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
【答案】A,C
【知识点】功率的计算；动滑轮拉力的计算；机械效率
【解析】【解答】A、100N的拉力在4s移动6m，根据P==100N×6m/4s=150W，A正确；
B、绳子在相同时间下移动的距离是物体的3倍，所以动滑轮的绳子缠绕数目为3，根据F=，解得G滑=30N，B错误；
C、根据机械效率的计算公式η=，C正确；
D、 绳子自由端4s移动距离为6s，所以移动的速度为1.5m/s ，D错误。
综上选AC。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。3、总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
三、填空题（每空2分，共20分）
14．如图所示，斜面长s=8m，高h=4m，用沿斜面方向的拉力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。运动过程中所做的有用功　 　J；拉力做的总功为　 　J；斜面的机械效率　 　。
【答案】600；800；75%
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】有用功为克服物体重力做功，W有=Gh=150N×4m=600J，拉力做功为W=W有+W额=600J+200J=800J，机械效率.
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率： 。
15．如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是　 　（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越　 　（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。
【答案】省力；远离
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】根据图示分析，支架右侧的动力臂明显大于左侧的阻力臂，因此架设在支架上的横杆属于省力杠杆类型。
由杠杆平衡原理可知，在阻力与阻力臂不变的情况下，动力臂长度与所需动力成反比。因此当施力者（众人）向下压横杆的位置距离支架越远时，动力臂越长，操作就越省力。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂。
16．赛龙舟是端午节习俗之一。如图所示，选手们用力向后划水，龙舟向前运动，选手以桨上端为支点，另一只手握住桨的中部用力划水，桨属于　 　（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；赛龙舟比赛结束后，选手们陆续从龙舟上下来，龙舟所受浮力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】费力；变小
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）根据划水的动作可知，选手以桨上端为支点，另一只手握住桨的中部用力划水。此时动力臂小于阻力臂，则桨属于费力杠杆。
（2）龙舟漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，则它受到的浮力等于龙舟和人的总重力。选手们陆续从龙舟上下来，则龙舟的总重力变小，那么龙舟受到的浮力变小。
【分析】（1）比较动力臂和阻力臂大小，从而确定杠杆的分类；
（2）根据物体的漂浮条件分析浮力的变化。
17．如图所示，为著名的登封十八盘公路。盘山公路属于简单机械　 　，假设汽车的输出功率不变，在爬坡的过程中，司机会把汽车的速度调为　 　速挡（选填“高”或“低”），这样的目的是　 　车的动力（选填“增大”或“减小”）。
【答案】斜面；低；增大
【知识点】功率计算公式的应用；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】 在高度一定的情况下，盘山公路增加了路面的长度，盘山公路实际上是简单机械中的斜面，使用斜面可以省力；
由可知，在发动机的输出功率P一定时，换用低速挡降低行驶速度可以增大汽车的牵引力。
故答案为：斜面；低；增大。
四、实验探究题（每空2分，共8分）
18．小明在探究杠杆的平衡条件时，用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材。
（1）实验操作中，为了便于测量，常把杠杆调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端下落，此时应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节。
（2）如图-1，杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩码所挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡，多次实验并记录数据，如下表所示。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 15 1.5 10
2 1.5 10 1.5 10
3 2.0 5 0.5 20
… 　 　 　 　
分析实验数据可以得出，杠杆的平衡条件是　 　。
（3）小明进一步改进了实验方案，增加了弹簧测力计，并将固定挂钩改为可移动的挂环，如图-2所示。这样做的优点是　 　。
（4）如图-3，园林工人操作车载起重机拉起一棵大树，绳端作用在　 　(选填“A”或“B”)处更省力。
【答案】（1）左
（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂
（3）方便操作，使结论更具有普遍性
（4）A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）右端下移，为了杠杆保持平衡，应该向左移动平衡螺母。
（2）分析表格数据可知，动力臂和动力的乘积与阻力和阻力臂的乘积相同，即F1L1=F2L2，
（3） 将固定挂钩改为可移动的挂环 可以方便的读数以及改变力臂的大小，使得结论更具有普遍性。
（4）在A处的力臂更大，阻力阻力臂不改变的情况下，根据杠杆平衡可知，此时动力最小。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响。
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大。
五、计算题（共9分）
19．小吕要自制一个简易杆秤，她用一根木制长筷子作为秤杆，在杠杆重心O点系一根细线作为提纽，将一个20g的小盆挂在秤杆的A 点作为秤盘，AO长度3cm，用细线系一个6g的螺母作为秤砣。秤盘中放入某物体后，调节秤砣位置至B点，杠杆重新平衡，BO长度12cm。求：
（1）杆秤零刻度线与O点距离d；
（2）放入秤盘中物体的质量。
【答案】（1）解：零刻度线是秤盘为空时秤砣的位置。此时，小盆的重力为动力，秤砣的重力为阻力：
小盆质量，动力臂 ；
秤砣质量，阻力臂 。
根据杠杆平衡条件：
代入数值：
解得：
（2）解：放入物体后，小盆与物体的总重力为动力，秤砣的重力为阻力：
总质量 总盆物，动力臂 ；
秤砣质量 砣，阻力臂 。
根据杠杆平衡条件：
代入数值：
化简求解：
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】第 (1)问：零刻度时，秤盘(20g 小盆)与秤砣(6q 螺母)使杠杆平衡。根据杠杆平衡逻辑，小盆的“质量 x力臂(AO)"等于秤砣的“质量x力臂(d)”，由此可求出零刻度线与 0 点的距离d。
第(2) 问：放入物体后，秤盘总质量(小盆+物体)的“质量x力臂(AO)"与秤砣的“质量x力臂(BO)再次平衡。通过这一平衡关系，可推导出物体的质量。
总结：本题核心是运用杠杆平衡时“质量与力臂乘积相等”的逻辑，分别分析空秤和放物体的平衡状态，进而求解零刻度距离和物体质量。
（1）当秤盘中无其他物体时，杠杆平衡。设零刻度线与O点距离为 d，根据杠杆平衡条件，则有20 g ×10N/kg× 3 cm = 6 g ×10N/kg× d
解得d = 10 cm。
（2）放入质量为m的物体后，秤盘总质量为20g + m，秤砣距O点 12 cm；由杠杆平衡条件可得（20 g + m ）×10N/kg× 3 cm = 6 g×10N/kg × 12 cm
解得物体质量m = 4 g。
20．如图所示，工人用滑轮组在20s内将重为2000N的物体匀速提升了4m，此过程中工人施加的拉力是1200N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。求：
（1）工人做的有用功 W有用。
（2）工人做功的功率P。
（3）工人使用该滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。
【答案】（1）解：工人 做的有用功 W有用=Gh=2000N×4m=8000J.
（2）解：重物移动4m，缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以绳子移动为8m，所以做功W=Fs=1200N×8m=9600J，所以功率。
（3）解： 工人使用该滑轮组的机械效率
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】 对于第1小问，有用功是克服物体重力所做的功，根据公式 W有 用 = G h ，已知物体重力 G 和提升高度 h ，可直接计算；
对于第2小问，功率是总功与时间的比值，需先求出总功。总功是拉力做的功，根据 W总= F s ，需先确定绳子自由端移动的距离 s （由滑轮组绕绳情况确定 s = n h ， n 为承担物重的绳子段数），再计算总功，最后用 P = W总 /t 求功率；
对于第3小问，机械效率是有用功与总功的比值，即 η = W有 用 /W总 × 100 % ，利用前两问求得的 W 有 用 和 W总计算。
六、综合（每空2分，共12分）
21．端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游，见到如图甲所示的一个老式风扇车．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）如图乙所示，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；
（2）如图丙为风扇示意图，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　 　（前两空均选填“省力”或“费力”）一些；
（3）如图所示的生活实例中，不属于轮轴应用的是　 　；
A．自行车脚踏板与牙盘 B．螺丝刀拧螺丝
C．拧开水龙头 D．盘旋而上的盘山公路
（4）小华了解到，在风扇车被发明之前，传统的扬谷方法是在有风的时候将谷粒抛撒向空中，糠秕被风吹走，而籽粒就落在了地上，这样就很好地实现了糠、粒分离，根据你的理解，谈一谈“风扇车”相比于“传统的扬谷方式”有什么优点。　 　（写出一条即可）
【答案】A；质量；费力；省力；D；扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小。
【知识点】惯性及其现象；杠杆的分类；轮轴及其他常见简单机械；斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）第1空，第2空，风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒因为质量大，所以从出粮口B落下，故可说明谷粒的质量越大，惯性越大，物体的运动状态越不容易改变。
（2）第3空，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，动力作用在轴上，动力臂小于阻力臂，它相当于一个费力杠杆；第4空，根据杠杆原理，阻力和阻力臂不变时，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更省力。
（3）A、脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴，A不符合题意。
B、螺丝刀拧螺丝确实应用了轮轴的原理，B不符合题意。
C、拧水龙头的把手时可以省力，属于轮轴，C不符合题意。
D、盘山公路是利用了斜面的原理，D符合题意。%0D%0A（4）根据题意可知，扬谷方法都是需要靠老天帮忙，有大风的时候才可以采用，速度缓慢而又非常费力；而扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小，效率较高。
故答案为：（1）B；质量；（2）费力；省力；（3）D；（4）扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小。
【分析】（1）物体的质量越大，越不容易改变它的运动状态。
（2）轮轴是一种简单机械，动力作用在轮上省力、动力作用在轴上费力；生活中的扳手、方向盘等均属于轮轴。
（3）扬谷方法都是需要靠老天帮忙，有大风的时候才可以采用，速度缓慢而又非常费力。
七、科普阅读题（每空2分，共12分）
22． 如图甲是我国古代劳动人民运送巨木的劳动场景，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。简化装置如图乙所示（g=10N/kg）。
（1）如图甲，巨木下垫上圆木的目的是减小　 　，支架下端垫有面积较大的石头的目的是　 　；
（2）支架上的横杆属于　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆，下列四个选项中与横杆是同类杠杆的是　 　（填序号）；
A. 筷子 B. 镊子
C. 起子 D。 钓鱼竿
（3）如图乙，在横杆的一端用力抬起巨木时，沿 　 　（选填：“F1”或“F2”）方向用力会更省力；
（4）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案　 　。
【答案】（1）减小摩擦力；减小石头对地面的压强
（2）省力；C
（3）F1
（4）使用更长的横杆，力的作用点远离支点
【知识点】增大或减小摩擦的方法；增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用；杠杆的分类；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】1、 如图甲，巨木下垫上圆木的目的是减小 摩擦力， 支架下端垫有面积较大的石头的目的是 减小石头对地面的压强
综上第1空为减小摩擦力；第2空为减小石头对地面的压强
2、 支架上的横杆属于 省力杠杆，起子属于省力杠杆，筷子、镊子、钓鱼竿属于费力杠杆，C正确，ABD错误
综上第1空为省力；第2空为C
3、 在横杆的一端用力抬起巨木时，沿 F1更省力
综上 第1空为F1
4） 使用更长的横杆，力的作用点远离支点 可以抬起巨木
综上 第1空为使用更长的横杆，力的作用点远离支点
【分析】根据摩擦力的影响因素、杠杆的分类、杠杆的作用原理填空
1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
2、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，起子；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等
3、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂，当力臂较长时，力较小。
1 / 1人教版八年级下册 第十二章 《简单机械》单元测试 基础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以
A．省力 B．省功
C．省距离 D．改变拉力方向
2．若要用30N的力刚好提起40N的物体，下列简单机械中可以采用的是（不计机械本身重和摩擦）（　　）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．一个滑轮组
3．公筷公勺是文明新“食尚”，当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了。下列工具中，按正常使用方法，与筷子属于同一类杠杆的是（　　）
A．船桨 B．扳手
C．羊角锤 D．核桃夹
4．如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．食品夹 B．天平
C．手动榨汁机 D．筷子
5．图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．园艺剪
B．筷子
C．瓶盖起子
D．核桃夹
6．我国很早就有使用滑轮的记载。关于图中使用滑轮提升重物的说法正确的是（　　）
A．甲图是动滑轮，可以省力
B．甲图是定滑轮，改变了用力方向
C．乙图是定滑轮，可以省力
D．乙图是动滑轮，改变了用力方向
7．在图中所示的简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示，在研究“使用动滑轮是否省功”的实验中，用甲、乙两种不同的方式将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，下列说法正确的是（　　）
A．甲种方法更省力 B．乙种方法更省功
C．两种方法做的有用功相等 D．两种方法的机械效率相等
9．如图所示，用的拉力，在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．物体上升的速度为 B．滑轮的机械效率为62.5%
C．滑轮的机械效率为80% D．滑轮的机械效率为83.3%
10．关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．机械越省力，机械效率越高
B．机械做功的功率越大，机械做功越快
C．有用功做的越多，机械效率越高
D．额外功做的越少，机械效率越高
二、多选题（每题3分，共9分）
11．关于杠杆，亮亮有以下几种理解，其中正确的是
A．杠杆一定是直的
B．杠杆的支点一定在杠杆上
C．力臂是支点到力的作用点的连线长度
D．力臂是支点到力的作用线的距离
12．如图所示，相同质量的甲、乙两人，用不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台，动滑轮重力G动=20N，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．乙做的总功比甲多 B．甲的拉力小于乙的拉力
C．甲对平台的压力比乙大 D．两图中物体上升速度不同
13．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．拉力的功率为150W
B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为90%
D．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
三、填空题（每空2分，共20分）
14．如图所示，斜面长s=8m，高h=4m，用沿斜面方向的拉力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。运动过程中所做的有用功　 　J；拉力做的总功为　 　J；斜面的机械效率　 　。
15．如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是　 　（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越　 　（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。
16．赛龙舟是端午节习俗之一。如图所示，选手们用力向后划水，龙舟向前运动，选手以桨上端为支点，另一只手握住桨的中部用力划水，桨属于　 　（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；赛龙舟比赛结束后，选手们陆续从龙舟上下来，龙舟所受浮力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．如图所示，为著名的登封十八盘公路。盘山公路属于简单机械　 　，假设汽车的输出功率不变，在爬坡的过程中，司机会把汽车的速度调为　 　速挡（选填“高”或“低”），这样的目的是　 　车的动力（选填“增大”或“减小”）。
四、实验探究题（每空2分，共8分）
18．小明在探究杠杆的平衡条件时，用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材。
（1）实验操作中，为了便于测量，常把杠杆调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端下落，此时应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节。
（2）如图-1，杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩码所挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡，多次实验并记录数据，如下表所示。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 15 1.5 10
2 1.5 10 1.5 10
3 2.0 5 0.5 20
… 　 　 　 　
分析实验数据可以得出，杠杆的平衡条件是　 　。
（3）小明进一步改进了实验方案，增加了弹簧测力计，并将固定挂钩改为可移动的挂环，如图-2所示。这样做的优点是　 　。
（4）如图-3，园林工人操作车载起重机拉起一棵大树，绳端作用在　 　(选填“A”或“B”)处更省力。
五、计算题（共9分）
19．小吕要自制一个简易杆秤，她用一根木制长筷子作为秤杆，在杠杆重心O点系一根细线作为提纽，将一个20g的小盆挂在秤杆的A 点作为秤盘，AO长度3cm，用细线系一个6g的螺母作为秤砣。秤盘中放入某物体后，调节秤砣位置至B点，杠杆重新平衡，BO长度12cm。求：
（1）杆秤零刻度线与O点距离d；
（2）放入秤盘中物体的质量。
20．如图所示，工人用滑轮组在20s内将重为2000N的物体匀速提升了4m，此过程中工人施加的拉力是1200N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。求：
（1）工人做的有用功 W有用。
（2）工人做功的功率P。
（3）工人使用该滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。
六、综合（每空2分，共12分）
21．端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游，见到如图甲所示的一个老式风扇车．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）如图乙所示，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；
（2）如图丙为风扇示意图，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　 　（前两空均选填“省力”或“费力”）一些；
（3）如图所示的生活实例中，不属于轮轴应用的是　 　；
A．自行车脚踏板与牙盘 B．螺丝刀拧螺丝
C．拧开水龙头 D．盘旋而上的盘山公路
（4）小华了解到，在风扇车被发明之前，传统的扬谷方法是在有风的时候将谷粒抛撒向空中，糠秕被风吹走，而籽粒就落在了地上，这样就很好地实现了糠、粒分离，根据你的理解，谈一谈“风扇车”相比于“传统的扬谷方式”有什么优点。　 　（写出一条即可）
七、科普阅读题（每空2分，共12分）
22． 如图甲是我国古代劳动人民运送巨木的劳动场景，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。简化装置如图乙所示（g=10N/kg）。
（1）如图甲，巨木下垫上圆木的目的是减小　 　，支架下端垫有面积较大的石头的目的是　 　；
（2）支架上的横杆属于　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆，下列四个选项中与横杆是同类杠杆的是　 　（填序号）；
A. 筷子 B. 镊子
C. 起子 D。 钓鱼竿
（3）如图乙，在横杆的一端用力抬起巨木时，沿 　 　（选填：“F1”或“F2”）方向用力会更省力；
（4）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 定滑轮实质上是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆，升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以改变拉力的方向，但不能省力，也不能省距离；根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，因此使用定滑轮不省功，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】 使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆，使用任何机械都不省功。
2．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】 若要用30N的力刚好提起40N的物体， 那么必须使用可以省力的机械。
A．定滑轮不能省力，只故A不符合题意；
B． 动滑轮可以省力，但一般省一半力，即拉力大约在20N左右，而不是30N，故B不符合题意；
C．杠杆中包括省力杠杆，如果动力臂和阻力臂之比为4：3，那么可以达到目的，故C符合题意；
D．一个动滑轮组成的滑轮组一般可以省一半、 三分之一的力，不满足条件，故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据对常见简单机械的用途和特点分析判断。
3．【答案】A
【知识点】杠杆的分类；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】筷子在使用时动力臂（L1）小于阻力臂（L2），符合费力杠杆的特征。
A．船桨工作时，动力臂（L1）<阻力臂（l>2），属于费力杠杆，与筷子原理相同，故A正确；
BCD．扳手、羊角锤、核桃夹使用时均满足动力臂（L1）>阻力臂（L2），属于省力杠杆，故BCD错误。
正确答案：A。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
4．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．食品夹：使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆（不符合题意）B．天平：使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆（不符合题意）
C．手动榨汁机：使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆（符合题意）
D．筷子：使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆（不符合题意）
正确答案为C。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平。
5．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】ACD．使用园艺剪、瓶盖起子、核桃夹时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ACD不符合题意；
B．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意。
故选B。
【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
6．【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】AB．甲图是动滑轮，可以省力，不能改变力的方向，故A正确，B错误；
CD．乙图是定滑轮，不省力，不省距离，可以改变力的方向，故CD错误。
故选A。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，不省力；使用动滑轮，可以省力，不改变力的方向。
7．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、此图中，动力臂是阻力臂的3倍，所以动力F=G；
B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；
C、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=G；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=G．
由以上可知：忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦，当提起相同重物时，最省力的是A．
故选A．
【分析】【学找切入点】 忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦，当提起相同重物时，①使用杠杆时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一；②定滑轮不能省力，拉力等于重力；③动滑轮可以省一半力；④使用滑轮组时，承担物重的绳子有几段，拉力就是物重的几分之一.
8．【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点；机械效率的大小比较；有用功和额外功
【解析】【解答】AB．图乙中，是动滑轮，更省力，使用任何机械都不省功，故AB错误；
C．图中，钩码的重力G相同、被提高的高度h相同，根据W有=Gh，则有用功相等，故C正确；
D．图甲中，弹簧测力计直接提升钩码，图乙中，使用动滑轮提升钩码，需要克服动滑轮重力及摩擦做额外功，则乙的机械效率小于甲的机械效率，故D错误。
故选C。
【分析】使用动滑轮可以省力，但不省功；根据W=Gh，判断有用功的大小；有用功相同时，额外功越大，机械效率越小。
9．【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A、根据速度公式计算可知物体上升的速度；
BCD、滑轮的拉力F=，解得G滑=2F-G=500N-400N=100N；根据效率公式计算可知滑轮的效率，故C正确，BD错误。
综上选C。
【分析】1、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
2、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
3、拉力的计算，F= ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
4、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
10．【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A． 机械效率是有用功与总功的比值，与机械是否省力无关。故A错误；
B． 功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，说明单位时间内做的功越多，即机械做功越快，故B正确；
C．机械效率的高低取决于有用功与总功的比值，而非有用功的多少。即使有用功较多，但如果总功（有用功 + 额外功）更大，其比值（机械效率）可能仍较低，故C错误；
D． 机械效率与额外功的多少也无直接关系，而是取决于额外功与总功的比例。若额外功少，但有用功更少，总功也少，其机械效率可能并不高，故D错误。
故选B。
【分析】根据功、功率、机械效率的概念及它们之间的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值。
11．【答案】B,D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】 A.杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，只要它能够绕一个固定点转动，就可以视为杠杆，故A错误；
B.支点是杠杆绕其转动的固定点，位于杠杆上，故B正确；
C.力臂的定义是从支点到力的作用线的垂直距离，而不是从支点到力的作用点的连线长度，故C错误；
D.根据力臂的定义，力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，故D正确。
故选BD。
【分析】 需要根据杠杆的定义和特性来判断每个选项的正确性。
12．【答案】B,C
【知识点】速度公式及其应用；力的合成与应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】AB、甲为动滑轮，拉力的计算为，乙为定滑轮，拉力等于物体的重力等于200N，根据做功公式计算可知W甲=110N×2s物=220s物；W乙=200N×s物=200s物；故A错误，B正确；
C、甲受到绳子的拉力等于甲对绳子的拉力等于110N，同理可知乙为200N，对甲进行受力分析可知，甲对平台的压力等于重力和拉力之差，所以甲对平台的压力大于乙，故C正确；
D、 不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台 ，根据V=s/t可知，速度相同，故D错误。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算，F ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
4、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
13．【答案】A,C
【知识点】功率的计算；动滑轮拉力的计算；机械效率
【解析】【解答】A、100N的拉力在4s移动6m，根据P==100N×6m/4s=150W，A正确；
B、绳子在相同时间下移动的距离是物体的3倍，所以动滑轮的绳子缠绕数目为3，根据F=，解得G滑=30N，B错误；
C、根据机械效率的计算公式η=，C正确；
D、 绳子自由端4s移动距离为6s，所以移动的速度为1.5m/s ，D错误。
综上选AC。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。3、总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
14．【答案】600；800；75%
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】有用功为克服物体重力做功，W有=Gh=150N×4m=600J，拉力做功为W=W有+W额=600J+200J=800J，机械效率.
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率： 。
15．【答案】省力；远离
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】根据图示分析，支架右侧的动力臂明显大于左侧的阻力臂，因此架设在支架上的横杆属于省力杠杆类型。
由杠杆平衡原理可知，在阻力与阻力臂不变的情况下，动力臂长度与所需动力成反比。因此当施力者（众人）向下压横杆的位置距离支架越远时，动力臂越长，操作就越省力。
【分析】省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平；
杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂。
16．【答案】费力；变小
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；杠杆的分类
【解析】【解答】（1）根据划水的动作可知，选手以桨上端为支点，另一只手握住桨的中部用力划水。此时动力臂小于阻力臂，则桨属于费力杠杆。
（2）龙舟漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，则它受到的浮力等于龙舟和人的总重力。选手们陆续从龙舟上下来，则龙舟的总重力变小，那么龙舟受到的浮力变小。
【分析】（1）比较动力臂和阻力臂大小，从而确定杠杆的分类；
（2）根据物体的漂浮条件分析浮力的变化。
17．【答案】斜面；低；增大
【知识点】功率计算公式的应用；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】 在高度一定的情况下，盘山公路增加了路面的长度，盘山公路实际上是简单机械中的斜面，使用斜面可以省力；
由可知，在发动机的输出功率P一定时，换用低速挡降低行驶速度可以增大汽车的牵引力。
故答案为：斜面；低；增大。
18．【答案】（1）左
（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂
（3）方便操作，使结论更具有普遍性
（4）A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）右端下移，为了杠杆保持平衡，应该向左移动平衡螺母。
（2）分析表格数据可知，动力臂和动力的乘积与阻力和阻力臂的乘积相同，即F1L1=F2L2，
（3） 将固定挂钩改为可移动的挂环 可以方便的读数以及改变力臂的大小，使得结论更具有普遍性。
（4）在A处的力臂更大，阻力阻力臂不改变的情况下，根据杠杆平衡可知，此时动力最小。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响。
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大。
19．【答案】（1）解：零刻度线是秤盘为空时秤砣的位置。此时，小盆的重力为动力，秤砣的重力为阻力：
小盆质量，动力臂 ；
秤砣质量，阻力臂 。
根据杠杆平衡条件：
代入数值：
解得：
（2）解：放入物体后，小盆与物体的总重力为动力，秤砣的重力为阻力：
总质量 总盆物，动力臂 ；
秤砣质量 砣，阻力臂 。
根据杠杆平衡条件：
代入数值：
化简求解：
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】第 (1)问：零刻度时，秤盘(20g 小盆)与秤砣(6q 螺母)使杠杆平衡。根据杠杆平衡逻辑，小盆的“质量 x力臂(AO)"等于秤砣的“质量x力臂(d)”，由此可求出零刻度线与 0 点的距离d。
第(2) 问：放入物体后，秤盘总质量(小盆+物体)的“质量x力臂(AO)"与秤砣的“质量x力臂(BO)再次平衡。通过这一平衡关系，可推导出物体的质量。
总结：本题核心是运用杠杆平衡时“质量与力臂乘积相等”的逻辑，分别分析空秤和放物体的平衡状态，进而求解零刻度距离和物体质量。
（1）当秤盘中无其他物体时，杠杆平衡。设零刻度线与O点距离为 d，根据杠杆平衡条件，则有20 g ×10N/kg× 3 cm = 6 g ×10N/kg× d
解得d = 10 cm。
（2）放入质量为m的物体后，秤盘总质量为20g + m，秤砣距O点 12 cm；由杠杆平衡条件可得（20 g + m ）×10N/kg× 3 cm = 6 g×10N/kg × 12 cm
解得物体质量m = 4 g。
20．【答案】（1）解：工人 做的有用功 W有用=Gh=2000N×4m=8000J.
（2）解：重物移动4m，缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以绳子移动为8m，所以做功W=Fs=1200N×8m=9600J，所以功率。
（3）解： 工人使用该滑轮组的机械效率
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】 对于第1小问，有用功是克服物体重力所做的功，根据公式 W有 用 = G h ，已知物体重力 G 和提升高度 h ，可直接计算；
对于第2小问，功率是总功与时间的比值，需先求出总功。总功是拉力做的功，根据 W总= F s ，需先确定绳子自由端移动的距离 s （由滑轮组绕绳情况确定 s = n h ， n 为承担物重的绳子段数），再计算总功，最后用 P = W总 /t 求功率；
对于第3小问，机械效率是有用功与总功的比值，即 η = W有 用 /W总 × 100 % ，利用前两问求得的 W 有 用 和 W总计算。
21．【答案】A；质量；费力；省力；D；扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小。
【知识点】惯性及其现象；杠杆的分类；轮轴及其他常见简单机械；斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）第1空，第2空，风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒因为质量大，所以从出粮口B落下，故可说明谷粒的质量越大，惯性越大，物体的运动状态越不容易改变。
（2）第3空，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，动力作用在轴上，动力臂小于阻力臂，它相当于一个费力杠杆；第4空，根据杠杆原理，阻力和阻力臂不变时，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更省力。
（3）A、脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴，A不符合题意。
B、螺丝刀拧螺丝确实应用了轮轴的原理，B不符合题意。
C、拧水龙头的把手时可以省力，属于轮轴，C不符合题意。
D、盘山公路是利用了斜面的原理，D符合题意。%0D%0A（4）根据题意可知，扬谷方法都是需要靠老天帮忙，有大风的时候才可以采用，速度缓慢而又非常费力；而扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小，效率较高。
故答案为：（1）B；质量；（2）费力；省力；（3）D；（4）扇车不受天气的影响，能够改变风速的大小。
【分析】（1）物体的质量越大，越不容易改变它的运动状态。
（2）轮轴是一种简单机械，动力作用在轮上省力、动力作用在轴上费力；生活中的扳手、方向盘等均属于轮轴。
（3）扬谷方法都是需要靠老天帮忙，有大风的时候才可以采用，速度缓慢而又非常费力。
22．【答案】（1）减小摩擦力；减小石头对地面的压强
（2）省力；C
（3）F1
（4）使用更长的横杆，力的作用点远离支点
【知识点】增大或减小摩擦的方法；增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用；杠杆的分类；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】1、 如图甲，巨木下垫上圆木的目的是减小 摩擦力， 支架下端垫有面积较大的石头的目的是 减小石头对地面的压强
综上第1空为减小摩擦力；第2空为减小石头对地面的压强
2、 支架上的横杆属于 省力杠杆，起子属于省力杠杆，筷子、镊子、钓鱼竿属于费力杠杆，C正确，ABD错误
综上第1空为省力；第2空为C
3、 在横杆的一端用力抬起巨木时，沿 F1更省力
综上 第1空为F1
4） 使用更长的横杆，力的作用点远离支点 可以抬起巨木
综上 第1空为使用更长的横杆，力的作用点远离支点
【分析】根据摩擦力的影响因素、杠杆的分类、杠杆的作用原理填空
1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
2、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，起子；费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等
3、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂，当力臂较长时，力较小。
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