北京课改版八下物理 第5章 简单机械 单元测试（有解析）

北京课改版八下物理 第5章 简单机械 单元测试
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 如图所示，古代护城河吊桥上安装的滑轮 是
A. 动滑轮、能省力 B. 定滑轮、能改变力的方向
C. 定滑轮、能省力 D. 动滑轮、能改变力的方向
2. 如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将
A. 左端下降 B. 右端下降 C. 仍然平衡 D. 无法判断
3. 下列力臂的画法正确的是
A. B.
C. D.
4. 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
A.
镊子
B.
剪子
C.
起子
D.
钳子
5. 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. 点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B. 点是支点，物体 放在车厢前部（靠近车头）可省力
C. 点是支点，物体 放在车厢后部（靠近车尾）可省力
D. 点是支点，物体 放在车厢前部（靠近车头）可省力
6. 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.
7. 如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 ，将杠杆缓慢地由位置 拉至位置 ，力 在这个过程中
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
8. 把质量相等的 、 两物体挂在如图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后
A. 上升 B. 下降 C. 、 均静止 D. 无法判断
二、双项选择题（共1小题；共4分）
9. 下列杠杆能平衡的是（杆重和摩擦均不计）
A. B.
C. D.
三、多项选择题（共1小题；共4分）
10. 如图是研究定滑轮和动滑轮特点的装置图，下列说法中正确的是
A. 使用定滑轮能够省距离 B. 使用定滑轮能够改变力的方向
C. 使用动滑轮能够省力 D. 使用动滑轮能够省功
四、填空题（共3小题；共18分）
11. 如图所示的是列车上出售食品的手推车。当前轮遇到障碍物 时，售货员向下按扶把 ，此时手推车可视为杠杆，支点是 （写出字母）；当后轮遇到障得物 时，售货员向上提扶把，这时支点是 ，手推车可以视为 力杠杆，这时 距离。
12. 生活中利用杠杆原理的工具极为常见，如：
（a）钢丝钳（b）理发剪刀（c）筷子（d）托盘天平（e）撬棒（f）定滑轮
用字母填写：省力杠杆有 ；费力杠杆有 ；等臂杠杆有 。
13. 如图所示，若使物体 在水平桌面上做匀速直线运动，挂在滑轮下的物体重为 牛，不计滑轮和绳的重力及其他摩擦，则 与水平桌面间的滑动摩擦力是 牛，弹簧测力计的示数是 牛。
五、实验题（共3小题；共30分）
14. 某同学在探究动滑轮的工作特点时：
（1）安装了如图所示的装置，他认为动滑轮也是一个变形的杠杆，它的支点在 点，动力 的力臂 是阻力 的力臂 的 倍，则根据杠杆平衡条件， 与 的大小关系应该是 ，而用弹簧测力计测的结果 ，这是怎么回事呢 该同学通过分析右表实验数据，得到拉力 的大小跟物重 、动滑轮重 ’的关系是 。
（2）该同学对图的探究实验中还发现：动滑轮与重物 一起被提升 高度时，绳子自由端在拉力 的作用下竖直向上拉起 ，若动滑轮和重物升高 时，则绳子自由端将要被提起 。从中他又得出结论：使用动滑轮工作时，可以省力，但是需要 。
15. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
（1）平衡时，应该让杠杆静止在 水平位置。
（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图所示，他们记录的数据为：动力 ，动力臂 ，阻力 ，则阻力臂 。
（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是 。
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（4）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到 、 两个阻力，结果会怎样 通过实验，他们得到了如图所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为： 。（ 、 、 的力臂分别用 、 、 表示）
16. 某同学在探究弹簧的特点时，得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图，请回答下列问题：
（1）这根弹簧的原长是 ；
（2）弹簧在受到 的拉力时，弹簧比原来伸长了 ，此时弹簧发生了 形变，它具有 能．
（3）分析图象中及有关数据，你可得出的结论是
六、作图题（共1小题；共13分）
17. 按照要求完成下列作图：
（1）如图所示， 是支点，请画出门手柄受到的压力 的力臂 。
（2）如图所示，人站在地面上用图中所示滑轮组提起重物，画出绳子的绕法。
七、科普阅读题（共1小题；共8分）
18. 仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题：
我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸，就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用 表示，即 ，式中 为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿 米，符号为 。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为：。
（1）力矩的表达式为： ，力矩的国际单位为 。
（2）用垂直于门的力推门，推力 ，手到门轴的距离为 ，则 对门轴的力矩 为 。
（3）如图所示，一根均匀木棒 可绕过 点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力 作用于该棒的 点，使棒从竖直位置缓慢转到偏角 的某一位置（缓慢转动可视为匀速转动），设 为力 对转轴的力矩，对此过程中 和 判断正确的是 。（选填字母）
A． 不断变大， 不断变大 B． 不断变大， 不断变小
C． 不断变小， 不断变大 D． 不断变小， 不断变小
八、计算题（共1小题；共13分）
19. 如图示，一把杆秤自重不计，已处于平衡状态，已知 厘米， 厘米，秤砣的质量为 千克，求：
（1）被称物体的质量；
（2）若这把秤所能测物体的最大质量为 千克，求 的长度。
九、综合应用题（共1小题；共13分）
20. 如图所示，甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。
（1） 滑轮组能改变动力的方向，而 滑轮组不能改变动力的方向。
（2）甲滑轮组有 段绳子承担物重，乙滑轮组有 段绳子承担物重，所以 滑轮组更省力些。
（3）如果都使物体上升 高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动 ，乙滑轮组的绳端必须向上移动 。
答案
第一部分
1. B
【解析】拉动吊桥时，滑轮的轴不动，所以古代护城河吊桥上安装的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。
2. B
【解析】设每个钩码的重力为 ，每个小格的长度为 ，根据杠杆平衡条件，若两侧各去掉一个钩码，则：左侧为 ，右侧为 ；因为 ，所以右端下降。
3. C
【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，图AD中 是力的作用线上截取的一部分，故AD错误。
动力臂应是支点 到到力的作用线的垂直距离，而图中所示 的没有垂直于力 的作用线，故B错误。
图中动力臂是支点 到到力 作用线的垂直距离，故C正确。
4. A
【解析】在使用筷子时，动力臂小于阻力臂；
A、镊子在使用过程中，是费力杠杆；
B、剪子在使用过程中，是省力杠杆；
C、起子在使用过程中，是省力杠杆；
D、钳子在使用过程中，是省力杠杆。
5. C
【解析】
由图可知，车厢绕着 点转动，所以 点为支点，液压杆施加的力是动力，货物的重力是阻力；当物体 放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，此时可省力，故ABD错误，C正确。
故选C。
6. A
【解析】A选项中，根据杠杆平衡条件，动力臂是阻力臂的 倍，则动力是阻力的三分之一，即 ；B选项中，定滑轮不省力也不费力，；C、D选项中，承担重物的绳子股数都是 ，则 。所以，A选项符合题意。
7. A
【解析】在杠杆缓慢由 到 的过程中，动力臂 的长度没有变化，阻力 的大小没有变化，而阻力臂 却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：，当 、 不变时， 越大，那么 越大。因此拉力 在这个过程中逐渐变大。
8. B
【解析】本题主要考查滑轮组相关知识，难度较小。由图可以看出，这是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，绳子的股数是 股，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，若要使 物体保持静止，绳子的拉力 ，现在绳子上的拉力为 物体的重力，且 ，因此放手后 会下降， 会上升，因此B选项正确。
第二部分
9. A， D
【解析】杆重和摩擦均不计，设一格长为 ，根据杠杆的平衡条件，当满足 杠杆平衡，
由图可知，，，
A选项中，，故杠杆能平衡；
B选项中，两个力均使杠杆逆时针转动，故不能使杠杆平衡；
C选项中，，故杠杆不能平衡；
D选项中，动力和阻力在支点的同侧，，故能使杠杆平衡。
第三部分
10. B， C
【解析】定滑轮的本质是等臂杠杆，使用时既不省力也不费力，也不能省距离，优点是可以改变力的方向；故A错误，B正确；
动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，C正确；
由功的原理得使用任何机械都不省功，故D错误。
第四部分
11. ；；省；费
12. （a）（e）；（b）（c）；（d）（f）
13. ；
第五部分
14. （1） ；；；
（2） ；多移动距离
15. （1） 水平
【解析】平衡时，应该让杠杆静止在水平位置，其目的是消去杠杆自重对实验的影响，便于测量力臂。
（2）
【解析】由记录的数据知：动力 ，动力臂 ，阻力 ，则由 得阻力臂 。
（3） A
【解析】由下列四个因素知，不会带来实验误差的是铁架台自身的重力足够大，故选A。
（4）
【解析】杠杆的平衡条件是动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，故在这种情况下杠杆的平衡条件为：。
16. （1）
【解析】分析图象可知，当弹簧不受拉力时，长度为 ，即弹簧原长为
（2） ；弹性；弹性势能
【解析】当弹簧受拉力为 时，弹簧长度为 ，除去原长，则弹簧伸长 ；此时弹簧发生了弹性形变即能够恢复原状的形变；当物体发生弹性形变时所具有的能叫弹性势能
（3） 在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比
【解析】根据图象中弹簧伸长的长度随所受拉力的变化规律可知，图象是一条正比例函数，说明在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比
第六部分
17. （1） 如图所示
【解析】从支点 向力 的作用线作垂线段，可得力 的力臂。
（2） 如图所示
【解析】人站在地面上用滑轮组提升重物，可以先由人手位置画出绳子自由端，从外向内依次画出绳子的绕法。
第七部分
18. （1） ；
【解析】由材料提供的信息可知，力矩的表达式为：，力矩的国际单位为 ；
（2）
【解析】用垂直于门的力推门，推力的力臂等于手到门轴的距离，，推力 对门轴的力矩 ；
（3）
【解析】以 点为转轴，重力的力臂增大，其力矩增大，根据力矩平衡条件可知，水平力 的力矩与重力的力矩平衡，则力 对转轴的力矩 不断变大。力 对转轴的力臂 减小，由力矩 ，分析可知， 不断变大，故A正确。
第八部分
19. （1）
【解析】秤砣的重力：
，
由杠杆平衡条件得：，
，
解得：；
被称物体的质量：。
（2）
【解析】物体的重力：
，
由杠杆平衡条件得：，
，
解得：。
第九部分
20. （1） 甲；乙
（2） ；；乙
（3） ；
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