暑假作业专题:简单机械-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)(含解析)

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暑假作业专题:简单机械-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
一、单选题
1.下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.瓶盖起子
C.钓鱼竿 D.钳子
2.下列关于一些物理知识,说法中错误的是(   )
A.日常吃饭用的筷子是费力杠杆 B.静止在桌面的物体没有惯性
C.吸管做成尖细是为了增大压强 D.车轮上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力
3.如图所示,沿斜面向上拉一个重为10 N的物体到斜面顶端,斜面长5 m,高3 m,拉力大小为8 N,则斜面的机械效率为( )
A.75% B.65% C.80% D.90%
4.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540N的物体A匀速上升。已知两个滑轮的质量相等,不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦。下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力大小为100N B.滑轮组的机械效率为90%
C.工人对地面的压力大小为800N D.支架受到滑轮组的拉力大小为660N
5.如图所示,用钢丝钳剪钢丝时,常把手尽量往远离钢丝钳的转轴的位置,这样是为了( )
A.减小动力臂,方便使用 B.增大阻力臂,方便使用
C.增大动力臂,能够省力 D.减小阻力臂,能够省力
6.如图所示,小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子。如果不计绳重和摩擦,甲树受到300N拉力,则( )
A.他利用的是动滑轮可以省力 B.他利用的是定滑轮可以改变力的方向
C.小宝对绳子的拉力是600N D.乙树受到的拉力是300N
7.如图甲所示,是汉代砖刻记录的古人使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的滑轮组,采矿工人用500N的拉力将83kg的矿石和2kg的篮子从矿坑匀速提起,10s内矿石上升了2m。不计绳重及摩擦,关于该滑轮组下列分析正确的是( )
A.滑轮组做的有用功为1660J B.人拉力做功的功率为100W
C.该滑轮组的机械效率为85% D.提升更重的矿石时机械效率变小
8.质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中,在大家都一筹莫展的时候,小明很快想到了办法,利用所学滑轮组知识,带领大家将小汽车顺利拉出。如图,若小汽车所受阻力为车重的0.2倍,小汽车以0.1m/s的速度匀速向右运动。(滑轮重、绳重、绳子与滑轮之间的摩擦不计,)。则( )
A.小汽车所受阻力 B.绳子自由端拉力
C.树承受的拉力 D.拉力的功率
9.如图所示,在探究“二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上等质量的钩码,此时小卡片保持静止。下列说法错误的是( )
A.选择轻质小卡片是为了忽略重力对实验的影响
B.将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,说明二力平衡时两个力必须在同一直线上
C.为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,下一步的操作是将小卡片剪成两半
D.若左侧滑轮略高于右侧滑轮,则无法完成该实验
10.如图所示,工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速推上车厢。已知车厢高1.5 m,木板长3 m,货物重800 N,沿斜面所用的推力为500 N,则下列说法正确的是( )
A.利用斜面搬运货物可以省功
B.货物与斜面间摩擦力为100 N
C.此斜面的机械效率为62.5%
D.若只增加斜面的粗糙程度,其机械效率不变
二、填空题
11.如图甲是《天工开物》中记录的一种农业生产汲水装置——辘轳,图乙是它提水时的示意图,使用该装置时可以省______(选填“力”或“距离”);图丙中水龙头开关的设计也应用了同样的原理,开关选用______(选填“①”或“②”)效果更好。
12.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,其原理是______。如图所示,杆秤有两个提纽a、b,在使用提纽b称量货物时,该杆秤的称量范围较______。
13.如图所示,重900N的物体在60N的水平拉力F作用下,沿水平地面匀速直线运动了3m,则绳子自由端运动了______m,若物体与地面间滑动摩擦力为120N,滑轮组的机械效率为______,在这段时间内物体的重力做功______J。
14.如图所示装置每个滑轮重50 N,工人将重为450 N的物体匀速提高了2 m,在此过程中,不计绳重和摩擦,工人施加的拉力大小为________N,此过程中有用功为________J,滑轮组的机械效率为________。
15.某建筑工地用如题图甲所示的装置提升重物,在20 s内将480 N的物体A匀速提升2 m。该过程中,电动机拉绳子的功率恒定,电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图乙所示,不计绳重及摩擦,此时绳子自由端的移动速度是______m/s,电动机对绳子的拉力为______N,滑轮组的机械效率为______。
16.图1为某起重车的示意图,图2为起重车某次提升货物时,起重臂上滑轮组的示意图,货物在钢丝绳的拉力的作用下匀速上升了,货物的重力为,钢丝绳的拉力为。起重机轮胎上刻有花纹,是通过____________的方法实现增大摩擦的目的;提升货物过程中,拉力的机械效率为____________。若使提升的货物重量增大,仍使货物匀速上升,则其机械效率将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验题
17.在学校物理实验室,上善实验小组的同学们正在探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆在图甲所示位置静止,此时杠杆处于____________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为了便于在实验过程中测量力臂,接下来应向________调节平衡螺母,使杠杆在___________位置平衡。
(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码均重1牛,如图乙在A点挂两个钩码时,为了使杠杆恢复水平平衡,可以在C点挂________个钩码;或者在B点作用一个大小为________牛,方向竖直向________(选填“上”或“下”)的力。
18.小明注意到很多公共场所都有类似如图甲所示的提示牌。他想:摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢 为了探究这一问题,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图乙所示的实验装置。
(1)将长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋在地板砖上做_______________运动,根据_______________条件测出滑动摩擦力的大小;
(2)用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾来改变接触面的潮湿程度,记下喷雾次数及对应摩擦力大小,作出图丙所示的图像。由图像可知,随着地板砖潮湿程度的增大,滑动摩擦力的大小变化特点是___________。
(3)小明发现实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图丁所示的改进,改进的实验中,____________(选填“必须”或“不需要”)匀速拉动地板砖;装置中使用到了定滑轮,作用是改变_____________。
(4)为了让实验结论更具有普遍性,可以__________________________重复实验。
19.在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲、乙进行,后两次按图丙进行,并将测得的数据记录在表格中。
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
(1)由第1、2次实验的数据,可以得出使用定滑轮________(选填“能”或“不能”)省力、________(选填“能”或“不能”)省距离,________(选填“能”或“不能”)改变力的方向的结论,定滑轮实质上是一个________杠杆;
(2)在进行图乙实验时,若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将________;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(3)在进行图丙实验时,最好沿________匀速拉动绳子自由端;分析第3、4次实验数据发现,使用动滑轮________(选填“能”或“不能”)省力、________(选填“能”或“不能”)省距离,________(选填“能”或“不能”)改变力的方向的结论,动滑轮实质上是一个________杠杆;拉力的大小总比钩码重力的一半大,这主要是因为________。
(4)本实验中进行了多次实验,目的是________。
A.从多次实验中选取最准确的数据 B.多次测量取平均值,减小误差
C.得到普遍规律 D.利用控制变量法
四、计算题
20.工人师傅用如图所示装置把重为480N的物体从地面提升至3楼,所用拉力为300N,忽略绳重及摩擦,。求:
(1)动滑轮的重;
(2)用此滑轮组提升另一个重为1080N的物体时的机械效率。
21.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的重力为15N。求:
(1)被称物体的重力;
(2)若这杆秤所能测物体的最大重力为250N,求OB的长度。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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《暑假作业专题:简单机械-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A B C A A D D B
1.C
【详解】核桃夹、瓶盖起子、钳子,使用时动力臂都大于阻力臂,都属于省力杠杆;钓鱼竿使用时,支点在手握住鱼竿的位置,动力臂远小于阻力臂,属于费力杠杆。
故选C。
2.B
【详解】A.筷子使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B.惯性是一切物体固有的属性,所有物体不管运动还是静止都具有惯性,故B错误;
C.吸管做得尖细,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D.车轮上的凹凸不平的花纹,是在压力一定时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D正确。
本题选错误的,故选B。
3.A
【详解】有用功是克服物体重力做的功,公式为 ,代入数据得
总功是拉力做的功,公式为 ,代入数据得
机械效率
故选A。
4.B
【详解】A.由图可知,承担物重的绳子段数。不计绳重和轮轴间摩擦,由可得,动滑轮的重力
故A错误;
B.滑轮组的机械效率
故B正确;
C.工人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力和拉力,由力的平衡条件可得,地面对工人的支持力
由力的作用是相互的可知,工人对地面的压力
故C错误;
D.两个滑轮的质量相等,则定滑轮的重力
由图可知,绳子固定端系在定滑轮下端挂钩上,支架悬挂定滑轮,定滑轮受到竖直向下的重力、三段绳子竖直向下的拉力,则支架受到滑轮组的拉力
故D错误。
故选B。
5.C
【详解】钢丝钳属于杠杆,转轴是杠杆的支点,根据杠杆平衡条件 ,变形可得动力。 手往远离转轴的位置握时,阻力和阻力臂都不变,动力臂增大,因此动力减小,可以省力,故选C。
6.A
【详解】A.甲树是被拉动的对象,绳子绕过甲树,甲树随拉动改变位置,相当于动滑轮,因此可以省力,故A正确,B错误;
C.已知甲树受到的总拉力为300N,动滑轮由2段绳子共同承担拉力,不计绳重和摩擦时,同一根绳子拉力处处相等,因此小宝对绳子的拉力
乙树受到的拉力等于绳子的拉力,大小为150N,故CD错误。
故选A。
7.A
【详解】A.滑轮组做的有用功为
故A正确;
B.由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,提升过程中拉力做的功
提升过程中拉力做功的功率为
故B错误;
C.该滑轮组的机械效率为
故C错误;
D.提升更重的矿石,做的有用功就变大,而额外功不变,由可知机械效率变大,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】A.小汽车所受阻力为
且阻力的单位是,不是,故A不符合题意。
B.由图可知,共有段绳子承担小汽车和动滑轮。小汽车匀速运动,滑轮重、绳重、绳子与滑轮之间的摩擦不计,则绳子自由端的拉力为,故B不符合题意。
C.定滑轮受到两段绳子的拉力,树承受的拉力为这两个拉力的合力,每段拉力大小均为 ,故,故C不符合题意。
D.绳子自由端移动的速度为
拉力的功率为,故D符合题意。
故选D。
9.D
【详解】A.轻质小卡片的重力远小于受到的拉力,选择轻质小卡片的目的就是忽略重力对实验的影响,故A正确;
B.将小卡片转过一个角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,该现象能说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上,故B正确;
C.将小卡片剪成两半后,两个拉力分别作用在两个物体上,小卡片无法平衡,可以验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,故C正确;
D.即使两侧滑轮高度不同,只要两个拉力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,小卡片仍然可以保持静止,能够完成实验,故D错误。
本题要求选择说法错误的,故选D。
10.B
【详解】A.根据功的原理,使用任何机械都不能省功,斜面属于省力机械,省力但费距离,无法省功,故A错误;
B.工人做的总功
提升货物的有用功
额外功为
额外功是克服摩擦力做功,即,因此摩擦力为,故B正确;
C.斜面的机械效率为,故C错误;
D.若只增加斜面粗糙程度,货物重力和提升高度不变,因此有用功不变;斜面粗糙程度增大,摩擦力变大,额外功变大,总功变大,由可知,机械效率减小,故D错误。
故选B。
11. 力 ①
【详解】辘轳属于轮轴,动力作用在大轮上,轮半径大于轴半径,根据轮轴原理,省力但费距离;
水龙头开关也是轮轴结构,①的轮更大,轮半径更大,转动时需要的力更小,操作更省力,效果更好。
12. 杠杆平衡条件 大
【详解】杆秤是典型的杠杆类工具,工作原理是杠杆的平衡条件即。
提纽比更靠近秤盘,使用提纽b时,支点左移,货物重力的阻力臂更小,秤砣重力不变,秤砣能达到的最大动力臂更大。根据杠杆平衡条件,可得能称量的最大货物质量更大,因此称量范围更大。
13. 9 66.7% 0
【详解】由图可知,动滑轮上的绳子段数,因此绳子自由端移动距离
水平滑轮组拉动物体时,有用功是克服滑动摩擦力做的功,总功是拉力做的功,因此机械效率
重力方向竖直向下,物体沿水平方向运动,没有在重力方向移动距离,因此重力做功为。
14. 250 900 90%
【详解】由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,工人施加的拉力大小为
此过程中有用功为
滑轮组的机械效率为
15. 0.3 200 80%
【详解】承重绳子股数,物体在20s内移动2m,物体的速度为,则绳子自由端移动的速度为;由题可知,电动机拉绳子的功率恒定,当绳子速度为0.3m/s时,由乙图可知,拉力大小为200N;机械效率
16. 增大接触面粗糙程度 80% 变大
【详解】增大摩擦的方法有增大压力、增大接触面粗糙程度。起重机轮胎刻花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
由图2可知,滑轮组承担物重的绳子段数。
有用功
拉力端移动距离
总功
机械效率
同一滑轮组的额外功(克服动滑轮重、摩擦的功)基本不变;增大提升的物重,有用功增大,有用功在总功中的占比增大,因此机械效率变大。
17.(1) 平衡 左 水平
(2) 4 4 上
【详解】(1)杠杆在图甲所示位置静止,杠杆处于平衡状态。
杠杆的左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆重心通过支点,同时可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响。
(2)设每个格的长度为L,每个钩码重为1N,根据杠杆的平衡条件有
解得,即为了使杠杆恢复水平平衡,可以在C点挂4个钩码;
若作用力在B点,为使杠杆平衡,作用力方向应向上,根据杠杆的平衡条件有
解得
18.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)先增大后减小
(3) 不需要 力的方向
(4)更换不同材料的运动鞋/更换不同表面的地板砖
【详解】(1)根据二力平衡条件,当运动鞋做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力大小相等。通过测量拉力来间接得到滑动摩擦力的大小。
(2)观察图丙可知,横坐标为喷雾次数,代表接触面的潮湿程度;纵坐标为摩擦力 。滑动摩擦力的大小随地板砖潮湿程度的增大而先增大后减小。
(3)在图丁的改进装置中,运动鞋相对于地面是静止的,弹簧测力计的示数与运动鞋受到的滑动摩擦力是一对平衡力。无论地板砖是否做匀速运动,只要它在运动,滑动摩擦力的大小就是恒定的,因此弹簧测力计的示数稳定,所以不需要匀速拉动地板砖。
装置中的定滑轮可以改变力的方向,使得竖直向下的拉力可以转变为水平方向的力来拉动地板砖,方便实验操作。
(4)为了使实验结论更具有普遍性,避免偶然性,应该进行多次实验。可以通过更换不同材料的运动鞋(改变接触面材料)或更换不同表面的地板砖来重复实验,以验证结论的普适性。
19.(1) 不能 不能 能 等臂
(2)不变
(3) 竖直向上方向 能 不能 不能 省力 除了提升钩码,还需要额外克服动滑轮自身的重力、绳重以及滑轮转轴处的摩擦力
(4)C
【详解】(1)分析第1、2次实验数据,拉力F始终等于钩码重G,绳子自由端移动的距离s也始终等于钩码上升的高度h,拉力方向与物体方向相反,由此可以得出结论:使用定滑轮不能省力,不能省距离,可以改变力的方向。
定滑轮的实质是等臂杠杆,它的动力臂等于阻力臂,所以不省力也不省距离。
(2)定滑轮的实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂等于定滑轮的半径,当它沿水平向右的方向匀速拉动时,动力臂仍然等于定滑轮半径,所以拉力大小不变。
(3)做动滑轮实验时,最好沿竖直向上方向匀速拉动绳子自由端,这样能保证拉力的力臂最大且稳定,测量更准确。
分析第3、4次实验数据,拉力F始终小于钩码重,绳子自由端移动的距离s大于钩码上升的高度h,拉力和物体运动方向一致,由此可以得出结论:使用动滑轮能省力,不能省距离,不能改变力的方向。
使用动滑轮时,拉力小于物体重力,是省力杠杆。
实际在实验时,除了提升钩码,拉力还需要额外克服动滑轮自身的重力、绳重以及滑轮转轴处的摩擦力,因此实际拉力会大于钩码重力的一半。
(4)本实验是探究定滑轮和动滑轮的特点,多次实验的目的是为了得到普遍规律,避免偶然性,故选C。
20.(1)
(2)
【详解】(1)由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,忽略绳重及摩擦,动滑轮的重
(2)用此滑轮组提升另一个重为1080N的物体时的机械效率
21.(1)125N
(2)50cm
【详解】(1)秤砣在D点时杠杆平衡,支点为O,由杠杆平衡条件得 ,代入数据得
被称物体的重力
(2)秤砣移至B点时,所称物体重力最大,由杠杆平衡条件得, 代入数据得
OB的长度
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