2025---2026学年八年级物理下册第十二章 简单机械(B卷)(原卷版+解析版)

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2025-2026学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第十二章 简单机械 (B卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第12章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于生活中常见的一些数据,下列说法中不正确的是( )
A.人正常骑自行车的功率约80W B.中学生正常从1楼爬到4楼做的功约为4500J
C.起重机的机械效率约为
D.将一本九年级物理书从地上捡起来放在桌子上人做功约
2、下列工具在正常使用时,属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹 B.筷子 C.核桃夹 D.镊子
3、使用下列装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是(  )
A. B. C. D.
4、图1为停车场的电子闸杆,其结构图如图2所示,闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆,闸杆质量分布均匀,摇杆质量不计。当力F作用于A点时,闸杆恰好开始向上转动,下列说法正确的是(  )
A.此装置可视为费力杠杆
B.力F的力臂为OA
C.闸杆重力的力臂为OB D.当力F垂直于OA向下时,F为最大值
5、仓储物流作为经济发展的“大动脉”,高效运转离不开各类搬运设备的助力。叉车常用于货物的搬运,如图所示是工人师傅用叉车运送货物的情景,下列说法正确的是(  )
A.举高货物的过程中,叉车对货物做了功
B.叉车举起的货物越重,所做的功越多
C.叉车举起货物越快,机械效率越高
D.叉车举起同一批货物用时越短,做功的功率越小
6、如图所示,工人用滑轮组匀速提升重为400N的重物,所用的竖直拉力为150N,重物上升的高度为10m,用时50s。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.此装置既可以省力又省距离 B.工人拉绳的速度为0.3m/s
C.动滑轮的重力为100N D.滑轮组的机械效率为88.9%
7、如图,手提起重物,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可简化为一种杠杆。下列工具使用时,和它属于同一类型杠杆的是(  )
A. B.
C. D.
8、端午节是我国的传统节日,赛龙舟是端午节的主要风俗,如图所示是赛龙舟的情景。下列相关的说法正确的是(  )
A.划龙舟的船桨是省力杠杆
B.在水面上高速前进的龙舟一定具有弹性势能
C.水对高速前进的龙舟做功
D.静止在水面上的龙舟所受重力小于所受浮力
9、如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为、机械效率为。若不计绳重与摩擦,则(  )
A., B.,
C., D.,
10、《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示“标”、“本”表示力臂,“权”、“重”表示力,以下说法符合杠杆原理的是(  )
A.增大“重”时,应把“权”向右移动
B.“权”小于“重”时,A端一定上扬
C.若使用有缺损的“权”来称“重”,测量结果会偏小
D.若将提纽O向B端移动一些,则杆秤测量的范围变大
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(11题7分,12题4分,13题6分,14题5分,15题4分,共26分)
11.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,杠杆静止的位置如图-1所示,此时应将右边螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量 ;选择杠杆的中点作为支点是为了消除 对实验的影响。
(2)杠杆平衡后,如图-2所示,位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在位置挂上 个同样的钩码,当杠杆平衡后,将两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆 (选填“左”或“右”)端会下沉
(3)如图-3所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图-4所示,为杠杆的中点,在位置挂质量为的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,请估算出杠杆的质量, (用给出的字母符号表示)。
12、小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
实验序号 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.5 0.3 80%
3 4 0.1 1.5 0.5 53%
(1)第1次实验测得的机械效率为 。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是用图 做的。(选填“甲”、“乙”或“丙”)
(3)分析第1、2两次实验数据可知:使用同一滑轮组,通过 (选填“增大”或“减小”)物重,可以提高滑轮组的机械效率。
(4)根据第1、2两次实验数据分析可知,该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。
A.1N B.1.5N C.2N
13、如图所示是小海同学研究定滑轮和动滑轮特点的实验装置。
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,下列操作方法正确的是_________。
A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止 C.匀速向上拉动钩码
(2)他按图示提起钩码时,测得的数据如上表所示。
比较弹簧测力计示数的大小,可知使用动滑轮的好处是 ;
比较弹簧测力计拉力的方向,可知使用定滑轮的好处是 ;
把钩码升高相同的高度,比较弹簧测力计移动的距离,可知使用动滑轮 。
(3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得不方便读数,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”),理由是 。
14、杆秤不仅是称量质量的工具,更承载中国历史文化与传统智慧,即便在现代,文化符号意义与工艺价值仍值得挖掘与保护。小华和他的小组对杆秤很感兴趣,由此开展制作简易杆秤的项目式学习。
【设计与制作】
(1)杆秤是根据 原理制作的。如图甲,用木棒作为秤杆,用细线系一个钩码作为秤砣,把空小盆挂在点作为秤盘,在点挂粗绳作为提纽,则 点相当于支点。
(2)在称量过程中,若杆秤左低右高,如图乙,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动;若称重时秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)被测物的真实质量值;
【优化与改进】
(3)为了增大杆秤的量程,小华改良出了双量程杆秤如图丙,在使用同一秤砣时,选用 (选填“”或“”)处提纽,量程将变大;
(4)若想测量质量更大的物体,你还可以如何改进杆秤: 。
15、小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,他猜想动滑轮拉动的物体越轻,机械效率越高,请设计实验检验其猜想,并填写实验报告。
(1)实验目的: ;
(2)实验器材:小明准备了钩码,除了图所示的器材,你还简要的测量工具有 ;
(3)实验步骤: 。
三、综合应用题(16题6分,17题4分,18题 4分,19题3分,20题7分, 共24分)
16.(1)在图中画出作用在杠杆上的动力F1的力臂l1及阻力F2;
(2)在图中画出最小力F的示意图及力臂L;
(3)利用如图所示的滑轮组提升物体G,请在图中画出既能省力又能改变力的方向的绕法。
17、如图所示是我们生活中常用的指甲剪,剪指甲时手指按在A点和按在B点,按在哪一个点 更省力?请说明理由。该现象还能说明力的作用效果与力的哪个要素有关?
18、阅读短文,回答问题。
中国古代农具——桔槔桔槔俗称“吊杆”“称杆”,是一种原始的汲水工具。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图所示,横长杆相当于硬棒,横长杆的中间通常由木桩支撑,相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器(提水的容器)相连,另一端绑上或悬挂一块重石。
当不提水时,横长杆绑重石的一端位置较低,横长杆的汲器一端位置较高;当要提水时,人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,与此同时另一端石头的位置会上升,当汲器装满水后,人缓缓放开绳子,通过另一端石头下降,就可将汲器提升。这种汲水方式中人的主要用力方向是向下,由于向下用力可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,大大减缓了人们汲水的疲劳程度。这种汲水工具,是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
(1)杠杆在生活及生产中无处不在,有的能省力,有的能省距离。人用力向下拉绳子时,桔槔的结构相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的机械能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”),此时对汲器做的功是 (选填“有用功”、“额外功”或“总功”);
(3)如何提高桔槔的机械效率,你的办法是 。
19、如下图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上的固定点O转动,股四头肌群收缩提供动力。
(1)请在图中画出动力臂。
(2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是 ,动力的变化情况是 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
20、图示为水下考古时打捞货物的示意图。若将体积大小为、重力大小为640kg的货箱提离水面后匀速拉起1.5m,此过程中滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。求:
(1)货物的平均密度;
(2)货物克服重力所做的功;
(3)绳子所受的拉力。
4题图
5题图
6题图
8题图
9题图
10题图
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第十二章 简单机械 (B 卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第 12章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的)
1.关于生活中常见的一些数据,下列说法中不正确的是( )
A.人正常骑自行车的功率约 80W B.中学生正常从 1楼爬到 4楼做的功约为 4500J
C.起重机的机械效率约为50%
D.将一本九年级物理书从地上捡起来放在桌子上人做功约0.2J
2、下列工具在正常使用时,属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 镊子
3、使用下列装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )
A. B. C. D.
4、图 1为停车场的电子闸杆,其结构图如图 2所示,闸杆和摇杆组成一根可绕转轴 O转动的杠杆,
闸杆质量分布均匀,摇杆质量不计。当力 F作用
于 A点时,闸杆恰好开始向上转动,下列说法正
确的是( )
A.此装置可视为费力杠杆
B.力 F的力臂为 OA
C.闸杆重力的力臂为 OB
D.当力 F垂直于 OA向下时,F为最大值
4题图
5、仓储物流作为经济发展的“大动脉”,高效运
转离不开各类搬运设备的助力。叉车常用于货物的搬运,如图所示是工人师傅用叉车运送货物的情景,
下列说法正确的是( )
A.举高货物的过程中,叉车对货物做了功
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B.叉车举起的货物越重,所做的功越多
C.叉车举起货物越快,机械效率越高
D.叉车举起同一批货物用时越短,做功的功率越小
6、如图所示,工人用滑轮组匀速提升重为 400N的重物,所用的竖直拉力
为 150N,重物上升的高度为 10m,用时 50s。不计绳重和摩擦,下列说法 5题图
正确的是( )
A.此装置既可以省力又省距离 B.工人拉绳的速度为 0.3m/s
C.动滑轮的重力为 100N D.滑轮组的机械效率为 88.9%
7、如图,手提起重物,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可简化为一种杠杆。下
列工具使用时,和它属于同一类型杠杆的是( )
6题图
A. B.
C. D.
8、端午节是我国的传统节日,赛龙舟是端午节的主要风俗,如图所示是赛龙舟的情景。下列相关的
说法正确的是( )
A.划龙舟的船桨是省力杠杆
B.在水面上高速前进的龙舟一定具有弹性势能
C.水对高速前进的龙舟做功
D.静止在水面上的龙舟所受重力小于所受浮力
9、如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙从地面提到二楼, 8题图
用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为 1;用乙滑轮所做的总功为W2、
机械效率为 2 。若不计绳重与摩擦,则( )
A.W1 W2, 1 2 B.W1 W2, 1 2
9题图
C.W1 W2, 1 2 D.W1 W2, 1 2
10、《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示“标”、“本”表示力臂,
“权”、“重”表示力,以下说法符合杠杆原理的是( )
A.增大“重”时,应把“权”向右移动
B.“权”小于“重”时,A端一定上扬
10题图
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C.若使用有缺损的“权”来称“重”,测量结果会偏小
D.若将提纽 O向 B端移动一些,则杆秤测量的范围变大
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(11 题 7 分,12 题 4 分,13 题 6 分,14 题 5 分,15 题 4 分,共 26 分)
11.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,杠杆静止的位置如图-1所示,此时应将右边螺母向 调节,使杠杆在水平位置
平衡,使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量 ;选择杠杆的中点作为支点是为了消除
对实验的影响。
(2)杠杆平衡后,如图-2所示,A位置挂 2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在 B位置挂上 个
同样的钩码,当杠杆平衡后,将 两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,
则杠杆 (选填“左”或“右”)端会下沉
(3)如图-3所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐
向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图-4所示,O为杠杆的中点,在D位置挂质量为m的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,请估
算出杠杆的质量,m杆 (用给出的字母符号表示)。
12、小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重 2N,测得的数据
如下表:
实验 钩码总 钩码上升的 测力计示 测力计移动 机械
序号 重 G/N 高度 h/m 数 F/N 的距离 s/m 效率
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.5 0.3 80%
3 4 0.1 1.5 0.5 53%
(1)第 1次实验测得的机械效率为 。
(2)分析表中数据可知:第 3次实验是用图 做的。(选填“甲”、“乙”或“丙”)
(3)分析第 1、2两次实验数据可知:使用同一滑轮组,通过 (选填“增大”或“减小”)物重,
可以提高滑轮组的机械效率。
(4)根据第 1、2两次实验数据分析可知,该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。
A.1N B.1.5N C.2N
13、如图所示是小海同学研究定滑轮和动滑轮特点的实验装置。
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(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,下列操作方法正确的是_________。
A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止 C.匀速向上拉动钩码
(2)他按图示提起钩码时,测得的数据如上表所示。
①比较弹簧测力计示数的大小,可知使用动滑轮的好处是 ;
②比较弹簧测力计拉力的方向,可知使用定滑轮的好处是 ;
③把钩码升高相同的高度,比较弹簧测力计移动的距离,可知使用动滑轮 。
(3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得不方便读数,于是把弹簧测力计倒过来,即
弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”),
理由是 。
14、杆秤不仅是称量质量的工具,更承载中国历史文化与传统智慧,即便在现代,文化符号意义与工
艺价值仍值得挖掘与保护。小华和他的小组对杆秤很感兴趣,由此开展制作简易杆秤的项目式学习。
【设计与制作】
(1)杆秤是根据 原理制作的。如图甲,用木棒作为秤杆,用细线系一个钩码作为秤砣,把空小
盆挂在 A点作为秤盘,在 B点挂粗绳作为提纽,则 点相当于支点。
(2)在称量过程中,若杆秤左低右高,如图乙,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往 (选填“左”
或“右”)侧移动;若称重时秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)
被测物的真实质量值;
【优化与改进】
(3)为了增大杆秤的量程,小华改良出了双量程杆秤如图丙,在使用同一秤砣时,选用 (选填“B1 ”
或“B2 ”)处提纽,量程将变大;
(4)若想测量质量更大的物体,你还可以如何改进杆秤: 。
15、小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体 A,他猜想动滑轮拉动的物体越轻,机械效率越
高,请设计实验检验其猜想,并填写实验报告。
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(1)实验目的: ;
(2)实验器材:小明准备了钩码,除了图所示的器材,你还简要的测量工具有 ;
(3)实验步骤: 。
三、综合应用题(16 题 6 分,17 题 4 分,18 题 4 分,19 题 3 分,20 题 7分, 共 24 分)
16.(1)在图中画出作用在杠杆上的动力 F1的力臂 l1及阻力 F2;
(2)在图中画出最小力 F的示意图及力臂 L;
(3)利用如图所示的滑轮组提升物体 G,请在图中画出既能省力又能改变力的方向的绕法。
17、如图所示是我们生活中常用的指甲剪,剪指甲时手指按在 A点和按在 B点,按在哪一个点 更省
力?请说明理由。该现象还能说明力的作用效果与力的哪个要素有关?
18、阅读短文,回答问题。
中国古代农具——桔槔桔槔俗称“吊杆”“称杆”,是一种原始的汲水工具。桔槔的结构相当于一个普通
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的杠杆。如图所示,横长杆相当于硬棒,横长杆的中间通常由木桩支撑,相当于支点。横杆的一端用
绳子与汲器(提水的容器)相连,另一端绑上或悬挂一块重石。
当不提水时,横长杆绑重石的一端位置较低,横长杆的汲器一端位置较高;当要提水时,人用力向下
拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,与此同时另一端石头的位
置会上升,当汲器装满水后,人缓缓放开绳子,通过另一端石头下降,就
可将汲器提升。这种汲水方式中人的主要用力方向是向下,由于向下用力
可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,大大减缓了人们汲水的疲劳
程度。这种汲水工具,是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
(1)杠杆在生活及生产中无处不在,有的能省力,有的能省距离。人用力向
下拉绳子时,桔槔的结构相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的机械能将 (选填“增大”、
“减小”或“不变”),此时对汲器做的功是 (选填“有用功”、“额外功”
或“总功”);
(3)如何提高桔槔的机械效率,你的办法是 。
19、如下图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上的固定点 O转动,股四头肌群收缩
提供动力 F1。
(1)请在图中画出动力臂 L1。
(2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是 ,动力的变化情况是 。
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
20、图示为水下考古时打捞货物的示意图。若将体积大小为128dm3、重力大小为 640kg 的货箱提离
水面后匀速拉起 1.5m,此过程中滑轮组的机械效率为 80%,g取 10N/kg。求:
(1)货物的平均密度;
(2)货物克服重力所做的功;
(3)绳子所受的拉力。
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第十二章 简单机械 (B卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第12章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于生活中常见的一些数据,下列说法中不正确的是( )
A.人正常骑自行车的功率约80W B.中学生正常从1楼爬到4楼做的功约为4500J
C.起重机的机械效率约为
D.将一本九年级物理书从地上捡起来放在桌子上人做功约
【答案】D
【详解】A.人匀速骑自行车时,自行车受到的阻力约为,则人施加的动力
骑自行车的速度约为,人正常骑自行车的功率
故A正确,不符合题意;
B.中学生的体重约500N,一层楼的高度在3m左右,所以中学生从1楼走上4楼做的功约为
故B正确,不符合题意;
C.起重机的机械效率约为,受机械自重、摩擦等因素的影响,效率不会太高,故C正确,不符合题意;
D.一本九年级物理书质量约为0.25kg,桌子的高度约为0.8m,将一本九年级物理书从地上捡起来放在桌子上人做功约
故D错误,符合题意。
故选D。
2、下列工具在正常使用时,属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹 B.筷子 C.核桃夹 D.镊子
【答案】C
【详解】A.食品夹的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故C符合题意;
D.镊子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
3、使用下列装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.A图是定滑轮、B图是动滑轮,单独使用都不能既省力、又改变力的方向,故AB不符合题意;
C.C图是滑轮组,与动滑轮连接的绳子有两段,可以省力,拉力方向与重物被提升的方向相反,改变了力的方向,故C符合题意;
D.D图是滑轮组,虽然可以省力,但拉力的方向和重物的提升方向相同,没有改变力的方向,故D不合题意。
故选C。
4、图1为停车场的电子闸杆,其结构图如图2所示,闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆,闸杆质量分布均匀,摇杆质量不计。当力F作用于A点时,闸杆恰好开始向上转动,下列说法正确的是(  )
A.此装置可视为费力杠杆
B.力F的力臂为OA
C.闸杆重力的力臂为OB D.当力F垂直于OA向下时,F为最大值
【答案】A
【详解】A.在升起闸杆时,施加在A端的力F为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
B.动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离,因此力F的力臂小于OA,故B错误;
C.闸杆质量分布均匀,重力的方向竖直向下,闸杆重力的力臂为OB,故C错误;
D.当力F垂直于OA向下时,动力臂最长,最省力,根据杠杆平衡条件可知,F为最小值,故D错误。
故选A。
5、仓储物流作为经济发展的“大动脉”,高效运转离不开各类搬运设备的助力。叉车常用于货物的搬运,如图所示是工人师傅用叉车运送货物的情景,下列说法正确的是(  )
A.举高货物的过程中,叉车对货物做了功
B.叉车举起的货物越重,所做的功越多
C.叉车举起货物越快,机械效率越高
D.叉车举起同一批货物用时越短,做功的功率越小
【答案】A
【详解】A.举高货物的过程中,货物在叉车的力的作用下移动了距离,叉车对货物做了功,故A正确;
B.由得,叉车举起的货物越重,当货物被提升的高度很小时,叉车对货物做的功小,故B错误;
C.当叉车举起货物的重物与提升高度一定时,叉车举起货物越快,叉车做功的功率越大,机械效率是有用功与总功的比值,叉车举起货物越快,有用功与总功的比值不一定越大,则机械效率不一定越高,故C错误;
D.叉车举起同一批货物用时越短,由得,叉车做功的功率越大,故D错误。
故选A。
6、如图所示,工人用滑轮组匀速提升重为400N的重物,所用的竖直拉力为150N,重物上升的高度为10m,用时50s。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.此装置既可以省力又省距离 B.工人拉绳的速度为0.3m/s
C.动滑轮的重力为100N D.滑轮组的机械效率为88.9%
【答案】D
【详解】A.滑轮组的特点是省力但费距离,不可能既省力又省距离,故A错误;
B.因为绳子自由端移动的距离为
所以根据可得工人在50s的时间内拉绳的速度为,故B错误;
C.不计绳重和摩擦时,拉力公式为,因为、、,所以通过计算可得动滑轮的重力为,故C错误;
D.根据可得对重物所做的有用功为
根据可得拉力做的总功为
因此根据可得滑轮组的机械效率为,故D正确。
故选D。
7、如图,手提起重物,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可简化为一种杠杆。下列工具使用时,和它属于同一类型杠杆的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】用手提起重物时,肘关节处是前臂杠杆的支点,肱二头肌给桡骨的力是动力,重物给前臂的力是阻力,由图可知,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
A.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
8、端午节是我国的传统节日,赛龙舟是端午节的主要风俗,如图所示是赛龙舟的情景。下列相关的说法正确的是(  )
A.划龙舟的船桨是省力杠杆
B.在水面上高速前进的龙舟一定具有弹性势能
C.水对高速前进的龙舟做功
D.静止在水面上的龙舟所受重力小于所受浮力
【答案】C
【详解】A.在划桨时,手移动很小的距离,船桨就能移动很大的距离,则使用船桨划船时省距离,是费力杠杆的特点,故船桨是费力杠杆,故A错误;
B.在水面上高速前进的龙舟没有发生弹性形变,所以龙舟具有动能,不具有弹性势能,故B错误;
C.水对高速前进的龙舟有力的作用,龙舟在力的方向上运动,则水对高速前进的龙舟做功,故C正确;
D.龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力,故D错误。
故选C。
9、如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为、机械效率为。若不计绳重与摩擦,则(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同; 甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,则总功比甲多,即, 由可知,当有用功一定时,总功越少,机械效率越高,则,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10、《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示“标”、“本”表示力臂,“权”、“重”表示力,以下说法符合杠杆原理的是(  )
A.增大“重”时,应把“权”向右移动
B.“权”小于“重”时,A端一定上扬
C.若使用有缺损的“权”来称“重”,测量结果会偏小
D.若将提纽O向B端移动一些,则杆秤测量的范围变大
【答案】D
【详解】A.根据可知,“权标=重本”,当“权”和“本”不变时,增大“重”时,应增大“标”,即应把“权”向左移动,故A错误;
B.“权”小于“重”时,“本”确定,但“标”是可以改变的,所以A端不一定上扬,故B错误;
C.若使用有缺损的“权”来称“重”时,由“权标=重本”可知,“权”变小,“重本”不变,则“标”增大,即测量结果会偏大,故C错误。
D.若将提纽O向B端移动一些,使得“本”减小,称量物体时“标”增大,在“权”不变时,需要增大“重”,故杆秤测量的范围变大,故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(11题7分,12题4分,13题6分,14题5分,15题4分,共26分)
11.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,杠杆静止的位置如图-1所示,此时应将右边螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量 ;选择杠杆的中点作为支点是为了消除 对实验的影响。
(2)杠杆平衡后,如图-2所示,位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在位置挂上 个同样的钩码,当杠杆平衡后,将两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆 (选填“左”或“右”)端会下沉
(3)如图-3所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图-4所示,为杠杆的中点,在位置挂质量为的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,请估算出杠杆的质量, (用给出的字母符号表示)。
【答案】(1) 左 力臂 杠杆自重 (2) 4 左 (3)变大 (4)
【详解】(1)[1]实验前杠杆静止位置如图-1所示,左端上翘,根据杠杆平衡螺母调节原则“左高左调,右高右调”,此时应将右边螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
[2]使杠杆在水平位置平衡,是因为此时力臂在杠杆上,便于测量力臂。
[3]选择杠杆的中点作为支点,是由于杠杆自身重力的作用线通过支点,力臂为零,可消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[1]设每个钩码重力为G,杠杆每格长度为L。根据杠杆平衡条件
A位置挂2个钩码,即
解得
所以应该在B位置挂上4个同样的钩码。
[2]当A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格时,左边力与力臂的乘积为
右边力与力臂的乘积为
因为,所以杠杆左端会下沉。
(3)如图-3所示,当测力计由竖直方向逐渐向左转时,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂变小,动力变大,所以测力计的示数将变大。
(4)设杠杆每格长度为L,O为杠杆中点,在D位置挂质量为m的钩码时杠杆平衡,根据杠杆平衡条件
解得
12、小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
实验序号 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.5 0.3 80%
3 4 0.1 1.5 0.5 53%
(1)第1次实验测得的机械效率为 。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是用图 做的。(选填“甲”、“乙”或“丙”)
(3)分析第1、2两次实验数据可知:使用同一滑轮组,通过 (选填“增大”或“减小”)物重,可以提高滑轮组的机械效率。
(4)根据第1、2两次实验数据分析可知,该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。
A.1N B.1.5N C.2N
【答案】(1)74% (2)丙 (3)增大 (4)A
【详解】(1)有用功
总功
机械效率
(2)滑轮组中,绳子自由端移动的距离s与钩码上升高度h的关系为,n为承担物重的绳子段数。第3次实验中,,,则
观察装置图:甲图中,乙图中,丙图中,因此是用丙图做的。
(3)分析第1、2次实验:同一滑轮组,动滑轮重力不变,物重从4N增大到6N,机械效率从约74%提高到80%,说明使用同一滑轮组,增大物重可以提高机械效率。
(4)不计绳重和摩擦时,拉力公式为。第1次实验中,,,,动滑轮的重力
由于实际实验中存在绳重和摩擦,动滑轮重力应略小于1.4N,最接近的是A。
故选A。
13、如图所示是小海同学研究定滑轮和动滑轮特点的实验装置。
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,下列操作方法正确的是_________。
A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止 C.匀速向上拉动钩码
(2)他按图示提起钩码时,测得的数据如上表所示。
比较弹簧测力计示数的大小,可知使用动滑轮的好处是 ;
比较弹簧测力计拉力的方向,可知使用定滑轮的好处是 ;
把钩码升高相同的高度,比较弹簧测力计移动的距离,可知使用动滑轮 。
(3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得不方便读数,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”),理由是 。
【答案】(1)C (2) 省力 可以改变力的方向 费距离
(3) 变小 忽略了弹簧测力计的重力大小
【详解】(1)研究该问题时,应该让物体保持静止状态或匀速运动状态,故弹簧测力计的操作方法可以是拉着重物保持静止或匀速向下拉动重物,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)[1]在丙中,拉力
故使用定滑轮时省力。
[2]在乙中,拉力基本不变,但是向下用力,故使用定滑轮可以改变用力的方向。
[3]乙中测力计移动的距离为0.2m,丙中测力计移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。
(3)[1][2]弹簧测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计示数会变小,原因是忽略了弹簧测力计的重力大小。
14、杆秤不仅是称量质量的工具,更承载中国历史文化与传统智慧,即便在现代,文化符号意义与工艺价值仍值得挖掘与保护。小华和他的小组对杆秤很感兴趣,由此开展制作简易杆秤的项目式学习。
【设计与制作】
(1)杆秤是根据 原理制作的。如图甲,用木棒作为秤杆,用细线系一个钩码作为秤砣,把空小盆挂在点作为秤盘,在点挂粗绳作为提纽,则 点相当于支点。
(2)在称量过程中,若杆秤左低右高,如图乙,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动;若称重时秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)被测物的真实质量值;
【优化与改进】
(3)为了增大杆秤的量程,小华改良出了双量程杆秤如图丙,在使用同一秤砣时,选用 (选填“”或“”)处提纽,量程将变大;
(4)若想测量质量更大的物体,你还可以如何改进杆秤: 。
【答案】(1) 杠杆平衡条件 B (2) 右 大于 (3)
(4)换用更重的秤砣/增长秤杆长度
【详解】(1)[1][2]杆秤是根据杠杆平衡条件工作的,支点是杠杆绕着转动的点,在B点挂粗绳作为提纽,秤杆绕着B点转动,故B是支点。
(2)[1]在称量过程中,若杆秤左低右高,如图乙,根据杠杆平衡条件,可知秤砣的力F2与力臂l2的乘积偏小,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往右侧移动来增大l2。
[2]若称重时秤砣有缺损,F2偏小,故在称量相同质量物体时需要将秤砣向右移动更大的距离以增大l2,使得杆秤平衡,则杆秤所示的质量值大于被测物的真实质量值。
(3)物体的质量变大,拉力F1变大,而秤砣的拉力F2不变。故为了增大杆秤的量程,根据杠杆平衡条件需要减小物体的拉力力臂l1,增大秤砣拉力的力臂l2,因而选B1提纽。
(4)若想测量质量更大的物体,F1变更大,根据杠杆平衡条件知,若力臂l1、l2保持不变,则可换用更重的秤砣使F2增大,使得杆秤平衡;若秤砣质量不变即F2不变,可增长秤杆长度,向右移动秤砣使l2增大,使得杆秤平衡。故改进措施有换用更重的秤砣或增长秤杆长度。
15、小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,他猜想动滑轮拉动的物体越轻,机械效率越高,请设计实验检验其猜想,并填写实验报告。
(1)实验目的: ;
(2)实验器材:小明准备了钩码,除了图所示的器材,你还简要的测量工具有 ;
(3)实验步骤: 。
【答案】(1)探究动滑轮在水平地面上拉动物体时,机械效率与物体轻重的关系
(2)弹簧测力计 (3)见解析
【详解】(1)猜想动滑轮拉动的物体越轻,机械效率越高。因此实验目的是探究动滑轮在水平地面上拉动物体时,机械效率与物体轻重的关系。
(2)要测出动滑轮的机械效率,根据可知,需要测出的物理量为:滑动摩擦力f,拉力F,则需要的测量工具是弹簧测力计。
(3)实验步骤如下:
①用测力计水平匀速拉动物体A在水平路面上运动一段距离s,测得滑动摩擦力f等于拉力为F1;
②改用动滑轮拉动物体A在同一路面匀速移动距离s,拉力为F2;
③在物体A上方增加重物,重复①②两次(以上);
④比较物体的重力及动滑轮机械效率,检验猜想是否正确。
三、综合应用题(16题6分,17题4分,18题 4分,19题3分,20题7分, 共24分)
16.(1)在图中画出作用在杠杆上的动力F1的力臂l1及阻力F2;
(2)在图中画出最小力F的示意图及力臂L;
(3)利用如图所示的滑轮组提升物体G,请在图中画出既能省力又能改变力的方向的绕法。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)支点到动力作用线的距离即为动力臂,故从支点O向动力作用线作垂线,可画出动力F1的力臂l1;阻力F2为绳子对杠杆竖直向下的拉力。如图所示:
(2)羊角锤可看作杠杆,由杠杆的平衡条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。最长的力臂即支点与作用点的连线,连接支点O和力的作用点A即是最大动力臂L,与之垂直的力即为最小动力,阻力使杠杆逆时针转动,则动力应使杠杆顺时针转动,方向应向右,如图所示:
(3)根据题意,可知使用该滑轮组时既省力又能改变施力方向,因此从定滑轮开始经动滑轮再经定滑轮,力的方向向下,如图所示:
17、如图所示是我们生活中常用的指甲剪,剪指甲时手指按在A点和按在B点,按在哪一个点 更省力?请说明理由。该现象还能说明力的作用效果与力的哪个要素有关?
【答案】见解析
【详解】手指拨在A点更省力。手指无论按在A点和按在B点,只是力的作用点不同,其阻力和阻力臂不变,但按在A点时动力臂大于按在B点时的动力臂,所以由杠杆的平衡条件可知,手指按在A点更省力,该现象还能说明力的作用效果与力的作用点有关。
18、阅读短文,回答问题。
中国古代农具——桔槔桔槔俗称“吊杆”“称杆”,是一种原始的汲水工具。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图所示,横长杆相当于硬棒,横长杆的中间通常由木桩支撑,相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器(提水的容器)相连,另一端绑上或悬挂一块重石。
当不提水时,横长杆绑重石的一端位置较低,横长杆的汲器一端位置较高;当要提水时,人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,与此同时另一端石头的位置会上升,当汲器装满水后,人缓缓放开绳子,通过另一端石头下降,就可将汲器提升。这种汲水方式中人的主要用力方向是向下,由于向下用力可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,大大减缓了人们汲水的疲劳程度。这种汲水工具,是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
(1)杠杆在生活及生产中无处不在,有的能省力,有的能省距离。人用力向下拉绳子时,桔槔的结构相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的机械能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”),此时对汲器做的功是 (选填“有用功”、“额外功”或“总功”);
(3)如何提高桔槔的机械效率,你的办法是 。
【答案】(1)省力 (2) 增大 额外功 (3)减小汲器的质量
【详解】(1)当人将提水的容器往下压,人对桔槔施加的力为动力,重石对桔槔施加的力为阻力,由图知,此时动力臂大于阻力臂,桔槔相当于一个省力杠杆。
(2)[1][2]当装满水的汲器在空中匀速上升时,其质量不变,速度不变,则动能不变,同时高度增加,其重力势能增加,因机械能等于动能与势能的总和,故汲器的机械能增加;此时对汲器做的功对我们来说是没有用的,是额外功。
(3)提高机械效率的方法,可以增加有用功,减小额外功,可以减小汲器质量,换用密度更小的汲器。
19、如下图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上的固定点O转动,股四头肌群收缩提供动力。
(1)请在图中画出动力臂。
(2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是 ,动力的变化情况是 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)
(2) 变大 变大
【详解】(1)由支点向动力作用线作垂线,垂线段即为动力臂,如图所示:
(2)[1][2]小腿的重力为阻力,小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力作用线离支点越来越远,阻力臂的变化情况是变大。阻力不变,阻力臂变大,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力将变大。
20、图示为水下考古时打捞货物的示意图。若将体积大小为、重力大小为640kg的货箱提离水面后匀速拉起1.5m,此过程中滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。求:
(1)货物的平均密度;
(2)货物克服重力所做的功;
(3)绳子所受的拉力。
【答案】(1) (2) (3)4000N
【详解】(1)货物的质量,体积
根据密度公式,可得货物的平均密度
(2)货物的重力大小为
货物克服重力所做的功
(3)滑轮组所做的总功
由图可知,承担货箱和动滑轮的绳子有效段数n=2,则绳子自由端移动的距离
可得绳子所受的拉力
4题图
5题图
6题图
8题图
9题图
10题图
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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