第12章:简单机械期末试题选编2020-2021学年云南省部分地区人教版物理八年级下学期(Word版含答案)

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名称 第12章:简单机械期末试题选编2020-2021学年云南省部分地区人教版物理八年级下学期(Word版含答案)
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版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-03-05 00:00:00

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第12章:简单机械 练习题
一、单选题
1.(2021·云南·峨山彝族自治县教育科学研究所八年级期末)下列工具中属于省力杠杆的是(  )
A.筷子 B.镊子 C.瓶起子 D.天平
2.(2013·福建泉州·中考真题)如图所示的简单机械,在使用中属于费力杠杆的是( )
A.起子 B.镊子
C.钢丝钳 D.托盘天平
3.(2021·云南曲靖·八年级期末)以下学生分组实验中同时应用了控制变量法和转换法的是(  )
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
C.探究杠杆的平衡条件
D.探究影响压力作用效果的因素
4.(2021·云南昆明·八年级期末)用如图所示的滑轮或滑轮组将同一重物G匀速提升h高度,其中最省力的是(不计滑轮重、绳重及摩擦)(  )
A. B. C. D.
5.(2021·云南德宏·八年级期末)对图所示的几种简单机械,下列说法中,正确的是(  )
A.图甲所示的装置中OB是动力臂 B.使用图乙所示的装置可省一半力
C.图丙所示的装置是一种等臂杠杆 D.图丁所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
6.(2021·云南盘龙·八年级期末)关于功、能、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率一定越大
B.机械效率越高,功率越大
C.机械越省力,机械效率越大
D.能够做功的物体就具有能量,但不一定在做功
7.(2021·云南官渡·八年级期末)关于功、功率和效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率越大 B.做功时间越长,功率就越小
C.功率越大,做功越快 D.做功快的机械,机械效率一定高
8.(2021·云南五华·八年级期末)如图所示,用完全相同的滑轮组装成甲、乙两种滑轮组,分别提升重150N的物体。在甲滑轮组中,用竖直向上的拉力将物体匀速提升了0.5m;在乙滑轮组中,用大小为100N向下的拉力将物体匀速提升了0.6m。不计绳重和摩擦,则(  )
A.动滑轮的重力为150N
B.甲滑轮组中,额外功为25J
C.乙滑轮组中,拉力做的功是90J
D.由于甲滑轮组比乙滑轮组更省力,所以机械效率
9.(2021·云南昭通·八年级期末)日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边的一些常见物理量进行观测和估测的实践活动,以下符合实际的是(  )
A.一名中学生受到的重力大小约为50N B.把一枚鸡蛋举高1m所做的功约为500J
C.一个标准大气压大约能托起10m高的水柱 D.滑轮组的机械效率可以达到100%
二、填空题
10.(2021·云南华坪·八年级期末)如图是一辆装满同种货物的手推车,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下压扶手,这时手推车可看作杠杆,支点是_______点(填字母);当后轮遇到障碍物时,售货员向上提扶手,与前轮遇到障碍物时相比,此时较_________力(选填“省”或“费”)。
11.(2021·云南·峨山彝族自治县教育科学研究所八年级期末)(1)如图所示,弹簧测力计的读数是______N。
(2)如图所示,小球悬浮在水中,请画出此时小球所受力的示意图______。
(3)如图所示,杠杆OB可绕O点转动,在力F的作用下在水平位置平衡,画出力F的力臂l______。
12.(2021·云南德宏·八年级期末)(1)小岩的妈妈到菜市场买了3个西红柿,用托盘秤如图所示测量西红柿的质量,请您帮小岩的妈妈读出西红柿的质量是______kg。
(2)如图所示,体育课上,被推出的实心球落地后沿水平地面向前滚动,请画出实心球所受的重力示意图 。
(3)在图中画出力F1的力臂l1和力臂l2对应的力F2。
13.(2021·云南西山·八年级期末)如图所示,一轻质杠杆左端悬挂重力为20N的物体A,右端挂一边长为0.1m的正方体B,,,杠杆在水平位置平衡,则B对杠杆的拉力为______N,若支持面能承受的最大压强为,为使杠杆在水平位置平衡,物体B的重力最大为______N。
14.(2021·云南盘龙·八年级期末)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆OA,其中点B处挂一重力为100N的物体在A处施加竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F大小为______N;若始终保持拉力F的方向竖直向上,则在杠杆从水平位置匀速转动到图中虚线位置的过程中,拉力F大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(2021·云南五华·八年级期末)读数与作图。
(1)如图1所示,所测物体的长度为________cm;
(2)请在图2中画出站在匀速运动电动扶梯上的人所受支持力的示意图________;(图中的黑点是力的作用点)
(3)请在图3中画出力F的力臂l________。
16.(2021·云南昆明·八年级期末)如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40cm,AC长30cm。室外机质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处钉受到的水平拉力F为______N(支架重力忽略不计。为了安全,从力学角度分析,室外机的位置应尽量______(选填“远离”或“靠近”)墙壁。
17.(2021·云南官渡·八年级期末)小虎正在建筑工地用独轮手推车运送建筑材料,车和建筑材料的总重力为1000N,独轮车的有关尺寸如图所示,若把独轮车看成杠杆,独轮车属于______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,小虎推车时,手竖直向上的力F等于______N。
18.(2021·云南·峨山彝族自治县教育科学研究所八年级期末)如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2kg,杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.08m、0.2m,则被测物的质量为______kg。若秤砣有缺损时,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。
19.(2019·四川成都·中考真题)如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择_____(选填“A”、“B” 或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了省____.
20.(2019·福建·中考真题)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景.架在支架上的横杆属于_______杠杆(选填“省力” “费力”或“等臂” );支架下面垫有面积较大的石块,是为了______对地面的压强(选填“增大”或“减小” ).
21.(2021·云南西山·八年级期末)如图所示,利用滑轮提升重60N的物体,不计绳重、动滑轮重和摩擦,甲图中拉力______N,乙图中拉力______N
22.(2021·云南曲靖·八年级期末)如图所示,甲、乙、丙、丁是“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验设计,在研究定滑轮的特点时应选择图___________,研究动滑轮特点时应选择图___________。
23.(2021·云南德宏·八年级期末)某公园建设过程中,用如图所示的滑轮组将一质量为5.4t汉白玉雕像由水平地面匀速吊上3m高的高台,提升雕像时,拉力F的功率为6×103W,绳子自由端移动速度为0.3m/s,滑轮组将雕像提升到高台上需要______s,滑轮组的机械效率为______。(摩擦忽略不计)
24.(2021·云南盘龙·八年级期末)如图所示,在50N的水平拉力作用下,重250N的物体沿水平地面10s匀速向左运动了2m,物体与地面间的滑动摩擦力为120N,则该过程中绳子自由端移动的速度为______m/s,拉力做的功为______J,滑轮组的机械效率为______。
25.(2021·云南昭通·八年级期末)如图所示,用平行于斜面大小为3N的拉力将重6N的物体沿着长1m、高0.4m的斜面从底部匀速拉到顶端,拉力做的有用功为______J,该斜面的机械效率为______。
26.(2021·云南祥云·八年级期末)如图所示,斜面长s=1.5m,高h=0.3m.建筑工人将重G=500N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时, 沿斜面向上的拉力F=150N.忽略绳子重力,则该装置的机械效率是_____;货物箱在斜面上受的摩擦力大小为_____.
27.(2021·云南红河·八年级期末)如图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度(滑轮重小于物重),则所用拉力F甲_________F乙(选填“>”“<”或“=”,下同),机械效率η甲________η乙。
三、作图题
28.(2021·云南祥云·八年级期末)(1)如图所示,木块的长度是______cm;
(2)如图所示一小球沿弧形轨道下滑,画出小求在图中位置时受到重力的示意图;( )
(3)如图所示是街道边安装的路灯的杠杆模型,请在图中画出力F1的力臂l1;( )
29.(2021·云南华坪·八年级期末)如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆B点.请画出拉力F对支点O的力臂l.
( )
30.(2019·江苏淮安·中考真题)在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法.
( )
31.(2017·云南·中考真题)请在图中画出F的力臂L。
四、实验题
32.(2021·云南·峨山彝族自治县教育科学研究所八年级期末)某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时,选用的实验器材有支架、刻度均匀的硬杆(每小格为3cm)、细线、重0.5N的钩码若干、弹簧测力计、刻度尺。\
(1)实验开始前,杠杆如图图甲所示。此时,应将杠杆右端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在_______位置平衡。这样,既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,又便于直接测量__________。
(2)杠杆调节平衡后,他们在杠杆上挂上钩码,改变钩码的数量并移动钩码的位置,使杠杆重新平衡,测出力臂,把实验数据记录在下表中。
实验次数 F1/N l1/m F2/N l2/m
1 1 0.06 2 0.03
2 0.06 1 0.09
3 2 0.12 2 0.12
4 3 0.12 2 0.18
实验小组在进行第2次实验时,实验结果如图乙所示,动力F1的大小为_________N,此时杠杆属于_________(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
(3)通过对以上实验数据的分析处理,可以得到的实验结论:______。
如果小洁在测出了第一组数据后就得出了此结论,你认为她由一组实验数据就得出结论的做法是否合理 _______。
33.(2021·云南昆明·八年级期末)如图所示在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时的杠杆是 ______(填“平衡”或“不平衡”)的;接下来应该将杠杆右端的平衡螺母向 ______端移动直至杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:______
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上的每格均匀等距,每个钩码都相同;下列操作中,会使杠杆左端下倾的是 ______
①将两侧的钩码同时各向外移动相同距离
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码
③将两侧的钩码同时各向内移动相同距离
④在两侧钩码下同时各减少一个相同的钩码
A.①③
B.②③
C.②④
D.③④
(3)如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,若左边钩码离支点20cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为0.5N,则此时弹簧测力计示数应为 ______
(4)如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,此时拉力的力臂 ______15cm(填“大于”“小于”或“等于”)。
34.(2021·云南盘龙·八年级期末)学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆平衡条件。如图所示,她选择的器材有:铅笔、橡皮块若干(每块橡皮重力为0.1N)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,此时铅笔______(选填“是”或者“不是”)处于平衡状态,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向______(选填“左”或“右”)移动;
(2)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮块挂在杠杆支点两侧,移动其位置,使杠杆仍在水平位置平衡,如图乙所示,并将所测数据记录在下表中:
动力(N) 支点到动力作用点的距离OA(m) 阻力(N) 支点到阻力作用点的距离(m) () ()
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
记录数据后,小红便分析得出了如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。你认为小红实验中的不足之处是______,为了进一步完善实验,得到正确的结论,接下来的做法还应该多次改变力的______并进行实验;
(3)在实验过程甲,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁),则松手后铅笔______;
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
(4)本次实验在挂橡皮块之前,小红将铅笔调节在水平位置平衡,这样做的好处是:既可以消除铅笔重力对实验的影响,还可以______;
(5)小红发现杠杆在生活中应用比较广泛,其中我们吃饭时使用的筷子也是杠杆,它属于______杠杆;
(6)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将的单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?______(选填“可以”或“不可以”)。
35.(2021·云南祥云·八年级期末)小明在上学的路上看到村里的一群人正在撬动一个客井(各种地下管道到地面的这一段称为客井)盖。他觉得撬动井盖是一个杠杆问题,于是拍下照片如甲,邀约同学进行如下探究:
(1)对于此情景小明和同学们认为可以进行"探究阻力和阻力臂一定,当杠杆平衡时,动力和动力臂有怎样的关系"实验。实验前杠杆静止如乙图,此时杠杆处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应把杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图丙所示,他们让B点所挂钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂和动力F,数据,实验测出了正确的数据记录在下表中:
次数 动力F1 动力臂l1 阻力F2 阻力臂l2
1 1.5 8 3 4
2 2 6 3 4
3 3 4 3 4
4 5 2.4 3 4
①分析表中数据,同学们可以得出结论:当阻力和阻力臂一定,杠杆平衡时,______;
②小明通过表中的数据还得出杠杆的平衡条件:______(用字母表示)同学们探讨后认为得出的这个结论不妥,你认为他们想要得出杠杆的平衡条件,接下来应该______;
(3)结合上面的结论,同学们明白要想撬动图中的客井盖,最省力的是( )
A. B. C. D.
(4)实验结束后,小明提出了新的探究问题;“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现多次用弹簧测力计在不同的位置竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:______。
36.(2021·云南曲靖·八年级期末)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验,如图甲和乙所示,不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中:
次数 物重/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动距离/m 机械效率
1 1.5 0.1 1.0 0.3 50%
2 3.0 0.1 1.6 0.3 ___________
(1)根据测量的实验数据,可计算出表格中的横线上应填的数据大小为______(用百分数表示);
(2)分析实验数据,可初步得出的实验结论为:使用同一滑轮组提升重物时,被提升重物重力越______(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;
(3)如果不计绳重和摩擦,只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组,并利用图丙方案提升相同重量的物体,对比图甲和图丙所示的滑轮组的机械效率,可知______(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)小明认为测量滑轮组机械效率时,可以不测量重物及绳子自由端移动的距离,只需测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力就可以了。他的这种观点是______(选填“正确”或“不正确”)的;
(5)机械效率是衡量机械性能的一个重要指标,下列方法中不能提高滑轮组机械效率的是______
A.减轻绳重 B.减轻动滑轮重
C.减轻被提升重物重力 D.经常在滑轮与绳及转动部分加润滑油
(6)小明回家后观察到家中有:水龙头、扳手、红酒开瓶器、升降晾衣架上的滑轮等简单机械,其中属于斜面的是______。有一个长5m、高2m的粗糙斜面,将一个重为15N的物体匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为8N,物体受到的摩擦力大小为______N。
五、综合题
37.(2021·云南西山·八年级期末)读数作图题:
(1)如图所示,物体处于静止状态,弹簧测力计对物体的拉力是______N;
(2)请在图中画出小球在水中悬浮时所受浮力的示意图______;
(3)如图所示,请画出拔钉子时在A点施加最小动力F的示意图______。
38.(2021·云南官渡·八年级期末)读数与作图。
(1)如图甲所示,被测物体的长度是_______ cm。
(2)如图乙所示,有一铅球放在水平地面上,请画出地面所受压力F示意图____。
(3)如图丙所示,杠杆OAB处于平衡状态,请画出动力F1的力臂l1______。
39.(2021·云南昭通·八年级期末)(1)小明想用弹簧测力计测量一木块所受重力的大小。测量前小明观察弹簧测力计,发现指针指在图甲所示的位置,他应先___________后再测量,此弹簧测力计的量程是___________。由图乙可知此木块的重力是___________N。
(2)如图所示,请你根据要求完成下列作图:
①画出拉力F的力臂l;
②画出物体B所受重力的示意图。
( )
(3)小明要向下拉绳将重物提升,请你画出图中滑轮组的绕绳方法。( )
40.(2021·云南曲靖·八年级期末)(1)如图所示,在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,测出木块受到的摩擦力为___________N。如果水平拉动木块向右做加速运动,木块受到的摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)如图甲所示,是正在使用的核桃夹,上、下两部分都是杠杆,如图乙所示是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F的示意图。___________
(3)2021年5月15日,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功,实现了从地月系到行星际的跨越,在火星上首次留下中国人的印迹。如图甲所示是天问一号动力减速阶段反推发动机点火情况,图15乙所示为探测器的等效图,请以M点为力的作用点画出探测器所受火焰的推力F的示意图。___________
六、计算题
41.(2021·云南华坪·八年级期末)如图所示是用滑轮组将一个沉在水中,质量为10kg,体积为5dm3的实心物体吊起的过程。物体没有露出水面前,5s内被匀速吊起1m,已知此时绳子拉力为F=20N,求:(g取10N/kg)
(1)水对容器底部的压强;
(2)物体受到的浮力;
(3)滑轮组的机械效率(结果精确到0.1%)。
42.(2021·云南·峨山彝族自治县教育科学研究所八年级期末)小杰家装修房子时需要往楼上运送材料,她设计了如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用500N的拉力,在20s内将重为800N的物体匀速提高了10m,那么在此过程中请你解答以下问题:
(1)利用此滑轮组做的有用功是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)滑轮组提升重物的机械效率是多少?
43.(2021·云南西山·八年级期末)工人师傅利用如图所示装置提升一重物,已知滑轮组对物体的拉力为1080N,工人对绳子自由端的拉力为400N,物体沿竖直方向匀速提升3m,用时15s,不计绳重和摩擦。求:
(1)绳子自由端拉力F做的功:
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)绳子自由端拉力F的功率;
(4)动滑轮的重力。
44.(2021·云南官渡·八年级期末)如图所示是“测算滑轮组机械效率”的实验装置,每个钩码质量200g,钩码个数如图所示。某同学用2.5N的拉力匀速向上拉动细绳,若钩码在2s内上升了0.2m。(求:绳重和摩擦忽略不计,g=10 N/kg)
(1)动滑轮重力;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
45.(2021·云南红河·八年级期末)滑轮组在建筑工地中应用广泛,建筑工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体提至5m高处,所用拉力为500N,绳重及摩擦不计。求:
(1)有用功是多大?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)动滑轮的重力是多大?
(4)若绳子能承受的最大拉力是600N,则每次能提升物体的最大重力是多大?
46.(2021·云南昭通·八年级期末)同学们在测量滑轮组的机械效率时,用如图所示的滑轮组提升重0.9N的物体,使物体匀速上升5cm,弹簧测力计的示数为0.4N。不计一切摩擦和绳重,求:
(1)在此过程中弹簧测力计对绳子的拉力做的功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮受到的重力大小。
47.(2021·云南祥云·八年级期末)如图工人利用滑轮组将重为720N 物体匀速提升了1 m,所用时间为10 s,工人拉力F的功率为90 W,克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重,求:
(1)工人拉绳子的速度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重力。
48.(2021·云南曲靖·八年级期末)如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组,经过6min将体积为的物体由海底提升到海面(不计物体的高度、绳重和摩擦,,)。求:
(1)物体浸没在海水中时排开海水的重力。
(2)物体在海底时受到海水的压强。
(3)已知动滑轮的总质量为,物体匀速上升过程中,绳子自由端的拉力为F,求该滑轮组的机械效率(用已知量的字母表示)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】
起子、钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂,都是省力的杠杆;天平是等臂的杠杆;镊子使用时动力臂小于阻力臂,是费力的杠杆。
故选B。
3.D
【详解】
A.探究物体重力与质量的关系,需要改变物体质量,得到对应的重力,是采用多次实验得出普遍规律的方式进行的,没有用到控制变量法,故A不符合题意;
B.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,所用的是转换法排开液体的重力等于物体所受的浮力,故B不符合题意;
C.探究杠杆的平衡条件,需要改变动力、阻力、动力臂和阻力臂,是采用多次实验得出普遍规律的方式进行的,没有用到控制变量法,故C不符合题意;
D.探究影响压力作用效果的因素,分别控制接触面的大小和压力的大小采用了控制变量法,用接触面凹陷程度来反映压力的作用效果采用了转换法,故D符合题意。
故选D。
4.D
【分析】
【详解】
由题知,不计摩擦和动滑轮重。
A.使用的是定滑轮,F=G;
B.使用的是动滑轮,F=G;
C.使用的是滑轮组,n=2,F=G;
D.使用的是滑轮组,n=3,F=G;
由此可知D图中最省力,F=G。
故选D。
5.D
【分析】
【详解】
A.动力臂是支点到动力作用线的距离,不是支点到动力作用点的距离,图甲误把杠杆的长度当成了力臂,故A错误;
B.图乙所示的装置是定滑轮,不能省力,只能改变力的方向,故B错误;
C.图丙是一个动滑轮,其动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故C错误;
D.图丁汽车驾驶盘是一个轮轴,它也是一种简单机械,故D正确。
故选D。
6.D
【分析】
【详解】
A.由公式可知,不知道做功时间,做功越多,功率不一定越大,故A错误;
B.因为机械效率是指有用功与总功的比值,功率是表示做功的快慢,机械效率高的机器功率不一定大,故B错误;
C.机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与机械是否省力无关,故C错误;
D.能够做功的物体具有能量,但具有能量不一定做功,故D正确。
故选D。
7.C
【分析】
【详解】
A.功率反映做功的快慢,功率除了和做功的多少有关,还与做功的时间有关,故A错误;
B.功率的大小由功和时间共同决定,故B错误;
C.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大则做功快,功率小,做功慢,故C正确;
D.功率是功与时间的比值,机械效率是有用功与总功的比值,两者之间无关系,故D错误。
故选C。
8.B
【分析】
【详解】
A.根据图示可知,n甲=3,n乙=2,不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为
G动=2F乙-G=2×100N-150N=50N
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,甲滑轮组中,额外功为
W额甲=G动h1=50N×0.5m=25J
故B正确;
C.乙滑轮组中,拉力做的功是
W总乙=F乙s乙=100N×2×0.6m=120J
故C错误;
D.滑轮组的机械效率
因甲和乙所示的两种滑轮组,动滑轮和重物的重力都相同,故η甲=η乙,故D错误。
故选B。
9.C
【分析】
【详解】
A.一名中学生受到的重力大小约为500N,故A不符合题意;
B.将一枚鸡蛋举高lm做的功约为
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×1m=0.5J
故B不符合题意;
C.一个标准大气压大小与10m高的水柱产生的压强相等;即1标准大气压大约能托起10m高的水柱,故C符合题意;
D.使用滑轮组时,总要做一些额外功,故其机械效率不可能达到100%,故D不符合题意。
故选C。
10. C 省
【详解】
[1]当前轮遇到障碍物A时,售货员向下压扶手,手推车可看作杠杆,手推车绕着C点转动,C是支点。
[2]当后轮遇到障碍物A时,支点是B点,当前轮遇到障碍物A时,C是支点,在这两种情况下,阻力(手推车重力)与阻力臂不变,后轮遇到障碍物时的动力臂大于前轮遇到障碍物时的动力臂,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,因此与前轮遇到障碍物时相比,此时较省力。
11. 3.6
【分析】
【详解】
(1)如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数是3.6N。
(2)小球悬浮在水中,受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力大小相等,作用点在小球的重心,小球所受力的示意图如下所示:
(3)如图所示, O为支点,根据力臂的定义,从支点向力的作用线作垂线段即为F的力臂l,如下图所示:
12.(1)0.6 ;(2);(3)
【分析】
【详解】
(1)[1]托盘秤的分度值为0.1kg,量程为5kg,西红柿的质量为0.6kg。
(2)[2]体育课上,被推出的实心球落地后沿水平地面向前滚动,受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,以重心为起点做竖直向下的线段,标上重力的符号,如图
(3)[3]把F1的作用线向上延长,过支点做力F1作用线的垂线段,再标出垂
直符号和力臂符号l1;已知力臂l2,它与力F2的作用线垂直,过l2的上端做l2的垂线,交杠杆与一点,这个点就是F2的作用点,F2的方向斜向下,如图
13. 50 90
【分析】
【详解】
[1]根据杠杆平衡条件得
解得,B对杠杆的拉力为
[2]B的底面积为
支持面能承受的最大压力为
地面对B最大的支持力为
物体B的重力最大为
14. 50 不变
【分析】
【详解】
[1]如图所示,杠杆在水平位置平衡,据杠杆的平衡条件有
G OB=F OA

100N OB=F 2OB
解得
F=50N
[2]在杠杆转动过程中,动力和阻力的方向都不变,虽然动力臂与阻力臂都变小,但两者的大小关系不变,即转动过程中,总保持
l1=2l2
则动力与阻力的大小关系也保持不变,而阻力即物体重力不变,那么拉力F的大小也不变。
15. 2.50
【分析】
【详解】
(1)[1]左侧在7.00cm处,右侧在9.50cm,长度
L=9.50cm-7.00cm=2.50cm
(2)[2]支持力的方向竖直向上,如图:
(3)[3]延长F的作用线,从支点向力的作用线作垂线,垂线段l即为F的力臂,如图:
16. 200 靠近
【分析】
【详解】
[1]由题意可知,以C为支点,ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂,室外机对其压力的力臂为AB长的,由杠杆平衡条件可得
F×AC=mg×AB
即:
F×30cm=30kg×10N/kg××40cm
解得
F=200N
[2]为了安全,应减小A处的拉力(若拉力过大,支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险);在A处拉力和阻力G一定时,室外机的位置越靠近墙壁,室外机对支架压力力臂越小,根据杠杆平衡条件可知,A处的拉力将减小,以保证支架和室外机的安全。
17. 省力 300
【分析】
【详解】
[1]由图可知,独轮车的重力的力臂是0.3m,小虎向上抬独轮车的力F的力臂是1m,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件
带入数据
解得
18. 0.5 大于
【详解】
[1]秤纽为支点,根据杠杆的平衡条件,可知

则被测物的质量为
[2]若秤砣有缺损时,则秤砣到秤纽的距离变大,杆秤所示的质量值大于被测物的真实质量。
19. C 力
【详解】
第一空、第二空.剪铁皮需要较大的力,因此应选用省力的剪刀,三幅图中只有C图的剪刀动力臂是大于阻力臂的,是省力杠杆.
20. 省力 减小
【详解】
横杆移动木料时,在使用过程中,动力臂大于阻力臂时,能够省力,相当于省力杠杆; 支架下垫有石块是在压力一定时,增大受力面积,是为了减小对地面的压强.
21. 60 30
【详解】
[1]甲中滑轮属于定滑轮,定滑轮的特点是不省力。在不计绳重、摩擦、滑轮重的情况下,对绳子自由端的拉力等于被提升物体的重力。物重60N,图中拉力为60N。
[2]乙中滑轮为动滑轮,它的特点是省一半力。在不计绳重、摩擦、滑轮重的情况下,对绳子自由端的拉力等于被提升物体的重力的一半。物重60N,图中拉力为30N。
22. 甲 丙
【分析】
【详解】
[1]在研究定滑轮的特点时,应把绳子的固定端在弹簧测力计的挂钩上,弹簧测力计对物体的拉力才等于物体的重力。故应选择图甲。
[2]研究动滑轮特点时,弹簧测力计对物体的拉力方向要竖直向上,动滑轮才能省一半力,故应选择图丙。
23. 30 90%
【分析】
【详解】
[1]由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离
s=3h=3×3m=9m
所用的时间
[2]有用功
W有=Gh=mgh=5.4×103kg×10N/kg×3m=1.62×105J
总功
W总=Pt=6×103W×30s=1.8×105J
机械效率为
24. 0.6 300 80%
【分析】
【详解】
[1]物体移动的速度是
由图知,n=3,绳自由端移动的速度
[2]10s绳自由端移动的距离
拉力做功
[3]滑轮组的机械效率
25. 2.4 80%
【详解】
[1]拉力做的有用功为
W有=Gh=6N×0.4m=2.4J
[2]拉力做的总功为
W总=Fs=3N×1m=3J
则该斜面的机械效率为
η=
26. 66.7% 50N
【详解】
[1]拉力F做的功:
W总=Fs=150N×1.5m=225J;
有用功:
W有=Gh=500N×0.3m=150J,
该装置的机械效率:
[2]额外功:
W额=W总-W有=225J-150J=75J,
由W额=fs可得,货物箱在斜面上受的摩擦力大小:
27. > >
【分析】
【详解】
[1]由定滑轮的使用特点可知
F甲=G,F乙=(G+G动)
而G>G动;所以F甲>F乙;
[2]如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则所做的有用功一样大,由于要克服动滑轮重力的作用,所以使用动滑轮做的总功多,即W甲<W乙.由可知:定滑轮的机械效率高,即η甲>η乙。
28. 2.25
【分析】
【详解】
(1)[1]如图刻度尺的分度值为1mm,木块的起端对准了3.00cm,末端读数为5.25cm,木块的长度为
L=5.25cm-3.00cm=2.25cm
(2)[2] 重力作用点在小球的球心,过重心作竖直向下的有向线段,标出重力G,如图
(3)[3]支点到力的作用线的距离叫力臂,从支点O向F1的作用向做垂线,垂线段即为F1的力臂l1,如图
29.
【详解】
图中从支点O到力的作用线F的距离,即为F的力臂l.如图:
30.
【详解】
图中只有一个动滑轮和一个定滑轮,要求最省力,则由3段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法;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:
31.
【分析】
【详解】
图中杠杆支点为O,延长拉力F的作用线,过支点O作F作用线的垂线段,即力臂L,如下图所示:
32. 右 水平 力臂 1.5 费力 动力×动力臂=阻力×阻力臂 不合理
【分析】
【详解】
(1)[1][2][3]为了方便测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响,需要将杠杆在水平位置平衡,图甲中杠杆左端低说明左端较重,故需要将平衡螺母向右调节,直至在水平位置平衡。
(2)[4]观察图乙和表格可知,支点左侧为动力F1,此时左侧挂了3个钩码,每个钩码重0.5N,故动力
F1=3×0.5N=1.5N
[5]通过观察可知,此时动力臂小于阻力臂,故属于费力杠杆。
(3)[6]通过观察表中每组数据可以得出:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
[7]为了寻找普遍规律,需要进行多次实验,故小洁在测出了第一组数据后就得出了此结论的做法不合理,具有偶然性。
33. 平衡 右 便于测量力臂 B 2N 小于
【分析】
【详解】
(1)[1]实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图甲可知,杠杆右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节。
(2)[4]设一个钩码重为G,杠杆上的一个格为L,由图乙可知,左边3G×4L,右边4G×3L,由杠杆的平衡条件可知,当动力×动力臂>阻力×阻力臂时,就会满足杠杆左端下倾;
①将两侧的钩码同时各向外移动相同距离l,左边
3G×(4L+l)=12GL+3Gl
右边
4G×(4L+l)=16GL+4Gl
右边下倾;
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码,左边4G×4L,右边:5G×3L,左边下倾;
③将两侧的钩码同时各向内移动相同距离l,左边
3G×(4L-l)=12GL-3Gl
右边
4G×(4L-l)=16GL-4Gl
因为l<L,左边下倾;
④在两侧钩码下同时各减少一个相同的钩码,左边2G×4L,右边3G×3L,右边下倾。
(3)[5]根据杠杆平衡条件得
1.5N×20cm=F2×15cm
解答F2=2N。
(4)[6]杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上时,力的力臂在杠杆上,此时力臂最大,当如丙图,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,力臂不在杠杆上,动力臂变小。
34. 是 左 见解析 大小、方向和作用点 B 方便测量力臂 费力 不可以
【分析】
【详解】
(1)[1]图甲中,铅笔处于静止,是处于平衡状态。
[2]图甲中,细线左端铅笔下沉,则左端铅笔的质量大,所以应向左移动细线。
(2)[3]小红只进行了一次实验便得出结论,这样得出的结论具有偶然性。
[4]小红接下来应改变力的大小、方向和作用点,进行多次实验,才能得出具有普遍性的结论。
(3)[5]由图丁知,把折断的铅笔放到左端细线下方向固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知
G左L左杠杆不能在水平位置平衡,且右端会正沉,故B正确。
(4)[6]在实验前,调节铅笔在水平位置平衡,可以消除铅笔重力对实验的影响,还方便测量力臂。
(5)[7]吃饭时使用的筷子的动力臂小于阻力臂,使用时可以省距离,所以是费力杠杆。
(6)[8]功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,功的单位是J,而杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积不是功,不能把表格中的单位N m换成J。
35. 平衡 左 动力臂越大,需要的动力越小 多次改变阻力和阻力臂的大小,进行实验 D 杠杆的重力对实验有影响
【分析】
【详解】
(1)[1][2]如图乙所示,杠杆处于静止或者匀速转动时为杠杆的平衡状态,故图乙杠杆处于平衡;为了使之在水平位置平衡,重心偏右,故需要将平衡螺母向左移动。
(2)[3][4][5]当阻力和阻力臂一定,杠杆平衡时,动力臂越变越大,而动力越变越小,故当阻力和阻力臂一定,杠杆平衡时,动力臂越大,需要的动力越小;通过表中的数据,发现阻力乘以阻力臂的值是一个定值,而动力和动力臂的乘积也是一个定值,且两定值相同,故可以得出杠杆平衡的条件是;认为得出的这个结论不妥,因为每一次阻力和阻力臂的值是相同的,我们为了寻找普遍规律,需要多次改变阻力和阻力臂的大小进行实验。
(3)[6]在杠杆上找到离支点最远的那一点即为动力作用点,那么支点和动力作用点之间的距离作为动力臂,即为最大的力臂,故最小的动力垂直于杠杆,故D正确。
(4)[7]若支点不在杠杆的中点时,杠杆自重对实验是有影响的。
36. 62.5% 大 等于 正确 C 红酒开瓶器 2
【分析】
【详解】
(1)[1]根据测量的实验数据,2的机械效率为:
(2)[2]分析实验数据,可初步得出的实验结论为:使用同一滑轮组提升重物时,被提升重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(3)[3]不计绳重和摩擦,只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组,并利用图丙方案提升相同重量的物体,绳子的有效股数不同、动滑轮的个数相同、物体的重力相等,绳子的缠绕方式不同,两装置中,提升相同的物体上升相同的高度时所做的有用功相同,动滑轮的个数和摩擦力的大小相同所做的额外功相等,由
可知两者的机械效率相等,可知等于。
(4)[4]只测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力,根据
可求机械效率,他的这种观点是正确的。
(5)[5]A.减轻绳重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故B不符合题意;
C.减轻被提升重物重力,有用功减少,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故C符合题意;
D.经常在滑轮与绳及转动部分加润滑油,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故D不符合题意。
故选C。
(6)[6][7]水龙头、扳手、红酒开瓶器、升降晾衣架上的滑轮等简单机械,属于斜面的是红酒开瓶器,由题意可知,拉力所做的功为
所做的有用功为
故所做的额外功为
又因为
故物体受到的摩擦力大小为
37. 2.6
【分析】
【详解】
(1)[1] 由图知道,弹簧测力计1N之间平均分成5份,即分度值是0.2N;指针在“2”后3个小格处,所以弹簧测力计对物体的拉力是2.6N。
(2)[2]小球所受浮力的方向是竖直向上的。我们可以从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F,如下图
(3)[3]连接支点和动力作用点,即为最长动力臂,根据力和力臂的垂直关系可做出最小动力F,如下图
38. 3.45
【分析】
【详解】
(1)[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与1.00cm对齐,右侧与4.45cm对齐,所以物体的长度为
4.45cm-1.00cm=3.50cm
(2)[2]垂直作用在物体表面的力叫压力。铅球对水平地面的压力垂直地面向下,作用点在铅球与地面接触的位置。如下图所示:
(3)[3]作用在B点的拉力F1是动力,首先将F1作用线反向延长,然后从支点O作拉力F1的垂线段,垂线段即为动力力臂l1。如下图所示:
39. 调零 0~5N 3.6
【分析】
【详解】
(1)[1]由图甲可知,发现指针不是指在0刻度线上,必须要进行调零。
[2]由图甲可知,弹簧测力计的量程是0~5N。
[3]由图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是3.6N,木块的重力是3.6N。
(2)[4]从支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是拉力F的力臂l。重力的方向是竖直向下的,从重心起沿竖直向下的方向,画一条带箭头的线段;如图所示:
(3)[5]向下拉绳将重物提升,从绳子的自由端绕过定滑轮,再绕过动滑轮,挂在定滑轮的挂钩上,如图:
40. 1.2 不变
【分析】
【详解】
(1)[1]根据二力平衡知识可知,物体做匀速直线运动时,拉力和滑动摩擦力的大小相等,即弹簧测力计示数就是滑动摩擦力的大小,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则示数为1.2N,则滑动摩擦力为1.2N。
[2]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,所以加速运动并不会改变滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力不变。
(2)[3]由图乙可知,若要使动力最小,需要让动力臂最长,则最长动力臂就是OA,连接OA,夹核桃需要在A点,向下用力,所以力的方向为垂直于OA向下,如图所示:
(3)[4]在火星上探测器也会受到重力的作用,为了让探测器减速,需要反推发动机点火,则火焰推力的方向应该与重力方向相反,如图所示:
41.(1)5×104Pa;(2)50N;(3)83.3%
【详解】
解:(1)水对容器底部的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
(2)物体排开水的体积
V排=5dm3=5×10-3m3
物体受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=50N
(3)物体的重力
G=mg=10kg×10N/kg=100N
有用功
W有=(G-F浮)h'=(100N-50N)×1m=50J
动滑轮绕3段绳,绳子自由端移动的距离
s=nh'=3×1m=3m
拉力做总功
W总=Fs=20N×3m=60J
滑轮组的机械效率
答:(1)水对容器底部的压强是5×104Pa;
(2)物体受到的浮力是50N;
(3)滑轮组的机械效率是83.3%。
42.(1)8000J;(2)500W;(3)80%
【分析】
【详解】
解:(1)有用功
W有=Gh=800N×10m=8000J
(2)绳子自由端移动距离
s=2h=2×10m=20m
拉力做的功
W总=Fs=500N×20m=10000J
拉力做功的功率
P===500W
(3)动滑轮的机械效率
η==×100%=80%
答:(1)利用此滑轮组做的有用功是8000J;
(2)拉力做功率的功率是500W;
(3)滑轮组提升重物的机械效率是80%。
43.(1);(2);(3);(4)
【分析】
【详解】
解:(1)绳子自由端移动距离
绳子自由端拉力F做的功
(2)有用功
机械效率
(3)绳子自由端拉力F的功率
(4)动滑轮的重力
答:(1)绳子自由端拉力F做的功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)绳子自由端拉力F的功率;
(4)动滑轮的重力。
44.(1)1.5N;(2)0.75W;(3)80%
【分析】
【详解】
解:(1)每个钩码的质量为200g,三个钩码总质量为600g,钩码的总重力
承担物重的绳子股数n=3,可知
动滑轮重力
(2)承担物重的绳子股数n=3,则
拉力做的功
拉力做功的功率
(3)拉力做的有用功
滑轮组的机械效率
答:1)动滑轮重力为1.5N;
(2)拉力做功的功率为0.75W;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
45.(1)4000J;(2)80%;(3)200N;(4)1000N
【分析】
【详解】
解:(1)工人做的有用功是
(2)由图知道,n=2,拉力端移动的距离
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
(3)不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力
则动滑轮重力
(4)若绳子能承受的最大拉力F最大=600N,不计绳重和摩擦,由知道,可得能提升的最大物重
答:(1)有用功是4000J;
(2)滑轮组的机械效率是80%;
(3)动滑轮的重力是200N;
(4)若绳子能承受的最大拉力是600N,则每次能提升物体的最大重力是1000N。
46.(1);(2);(3)
【分析】
【详解】
(1)物体上升高度为
则绳子自由端移动的距离为
弹簧测力计对绳子的拉力做的功为
(2)有用功为
滑轮组的机械效率为
(3)动滑轮受到的重力为
答:(1)在此过程中弹簧测力计对绳子的拉力做的功为0.06J。
(2)该滑轮组的机械效率为75%。
(3)动滑轮受到的重力大小0.3N。
47.(1)0.3m/s;(2)80%;(3)120N
【分析】
【详解】
解(1)物体匀速上升的速度
由图可知,绳子承担重物的段数n为3,则工人拉绳子的速度
v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s
(2)物体上升过程中克服重力做的有用功
W有=Gh=720N×1m=720J
由可得绳子末端拉力做的总功
W总=Pt=90W×10s=900J
则滑轮组机械效率
(3)不计绳重,则对动滑轮做的功
W动=W总-W有-Wf=900J-720J-60J=120J
根据
可得动滑轮重力
答:(1)工人拉绳子的速度是0.3m/s;
(2)滑轮组的机械效率是80%;
(3)滑轮组中动滑轮的重力是120N。
48.(1)1200N;(2);(3)
【分析】
【详解】
解:(1)物体浸没在海水中,排开海水的体积
物体浸没在海水中时排开海水的重力
(2)由图知,,物体提升的速度
由题意可得,物体在海底时的深度
物体在海底时受到海水的压强
(3)设物体提升的高度为h,绳子自由端移动的距离为s,则总功
额外功
有用功
机械效率为
答:(1)物体浸没在海水中受到的浮力为1200N;
(2)物体在海底时受到海水的压强为;
(3)该滑轮组的机械效率为。
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