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2022年八年级物理下册期末总复习单元突破和期末考试模拟试卷（人教版）
专题06 简单机械单元突破检测试卷
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（本题有8小题，每小题3分，共24分）
1.（2021广西梧州）如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器开瓶盖 B．筷子夹食物 C．定滑轮提升物体 D．天平称物体质量
【答案】B
【解析】起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；定滑轮实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，是等臂杠杆，故C不符合题意；天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。故选B。
2.（2021山东青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为（ ）
A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg
【答案】A
【解析】根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2；可知m鱼glOA= mglOB
即m鱼g×8cm= 0.2kg×g×40cm；解得m鱼=1.0kg
故A正确，符合题意，BCD错误，不符合题意。
3. （2021长春）图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。利用此“车梯”匀速提升重物时，下列说法正确的是（ ）
A. 绳端移动的距离是物体上升距离的5倍
B. 被提升的物重是绳子拉力的4倍
C. 增大物重，所做的有用功增大
D. 增大物重，“车梯”的机械效率变高
【答案】D
【解析】A．由图可知，n=4，s=4h， 即绳端移动的距离是物体上升距离的4倍，故A错误；
B．由于动滑轮自身有重力及克服绳和轮间的摩擦， 被提升的物重小于绳子拉力的4倍，故B错误；
C．增大物重，重物提升的高度不一定，所做的有用功不一定增大，故C错误；
D．增大物重，在动滑轮、摩擦不变的情况下（即额外功不变的情况下），有用功在总功中所占比例增大，所以机械效率增大，故D正确。
4.（2021湖北天门）光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m，送给楼上的熊大、熊二，所用的拉力是125N，不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．拉力做的功为750J
C．动滑轮重50N
D．该滑轮组的机械效率为75%
【答案】D
【解析】由图示知，滑轮组承重绳子的根数为2，则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×3m=6m；故A正确，不符合题意；
拉力做的功：W总=Fs=125N×6m=750J；故B正确，不符合题意；
不计桶重、绳重和摩擦时，据滑轮组的特点 F=(G+ G动)/n得，动滑轮的重力
G动=2F-G=2×125N-200N=50N；故C正确，不符合题意；
提升蜂蜜所做的有用功：W有=Gh=200N×3m=600J
该滑轮组的机械效率
故D错误，符合题意。故选D。
5．（2021内蒙古通辽）如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动距离为4m
B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C．额外功的功率为12W
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
【答案】C
【解析】（1）知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由图知，n＝3，根据s自由端＝3s物求出自由端移动的距离；
（2）知道机械效率和拉力大小，利用η＝＝＝＝求出滑动摩擦力；
（3）根据W总＝Fs求出总功，利用机械效率公式计算有用功，根据W额＝W总﹣W有，利用P＝求出额外功的功率；
（4）水平使用滑轮组，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，该滑轮组的机械效率的影响因素：一是物体受到的摩擦力，二是绳子与滑轮之间的摩擦。
A．由v＝可得，物体移动的距离：s物＝v物t＝0.1m/s×20s＝2m，
由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：s自由端＝3s物＝3×2m＝6m，故A错误；
B．由η＝＝＝＝×100%可得，物体与地面间的滑动摩擦力：f＝η×3F＝60%×3×100N＝180N，故B错误；
C．总功：W总＝Fs自由端＝100N×6m＝600J，
有用功：W有＝ηW总＝60%×600J＝360J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝600J﹣360J＝240J，
额外功的功率：P额＝＝＝12W，故C正确；
D．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时有用功、总功、额外功的计算以及影响滑轮组机械效率的因素，关键是知道水平使用滑轮组时克服物体与地面间摩擦力做的功为有用功。
6.（2021四川泸州）如图所示的滑轮组，动滑轮重3N，物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，则在本次实验中（ ）
A. 若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低
B. 物体A的重力为27N
C. 绳子自由端的拉力F大小为8N
D. 绳子自由端拉力的功率为30W
【答案】B
【解析】A．用同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高，若提升更重的物体，滑轮组的机械效率提高，故A不符合题意；
B．物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，做的额外功
由滑轮组的机械效率为90%，可知总功
有用功
物体A的重力
故B符合题意；
C．绳子自由端的拉力F大小为
故C不符合题意；
D．绳子自由端拉力的功率
故D不符合题意。
7.如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（ ）
A．B． C．D．
【答案】A
【解析】A．由图可知，动力臂是阻力臂的4倍，所以拉力F1＝G；
B．由图可知，动滑轮省一半的力，所以拉力F2＝G；
C．设斜面的高度为h，斜面长度为s，则＝sin30°＝，由功的原理可得，F3s＝Gh，所以F3＝G＝G；
D．由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，所以拉力F4＝G，
综上可知，当提起同一重物时，最省力的是A。
8．如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小
将（ ）
A．变大 B．不变 C．变小 D．不能确定
【答案】A
【解析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，力F始终水平向右，即动力臂不断变小，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力不变，阻力力臂变大，所以动力变大。
如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力将变大。
二、填空题（每空1分，共27分）
1．小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金
的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为 牛，肩对木棒的支持力大小
为 牛，人对地面的压力大小为 牛（g=10牛/千克）
【答案】20；60；560
【解析】（1）由题根据杠杆的平衡条件有：F×OB=G×OA，即：F×（0.6m﹣0.2m）=40N×0.2m，所以：F=20N；即手压木棒的压力大小为20N；肩对木棒的支持力大小为
F′=F+G=20N+40N=60N；
人对地面的压力大小为F″=G人+F′=mg+F′=50kg×10N/kg+60N=560N。
2. （2021青海）一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是______J，建筑工人做功的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。
【答案】 1800 240 75%
【解析】将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，该建筑工人所做的有用功是
绳子的有效段数为2，物体匀速提升了4m，则绳子自由端移动的距离
工人所做的总功是
建筑工人做功的功率是
该滑轮组的机械效率是
＝75%
3.农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25kg， 如果扁担的长度为1. 8m，则他在距扁担左端_____m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0. lm，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约_____kg （保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。
【答案】 (1) 1 (2) 右 (3) 0.7
【解析】（1）根据杠杆平衡条件有
则
扁担的长度为1. 8m，则他在距扁担左端
处将谷子挑起来才能使挑担水平，右筐距离0.8m。
（2）（3）将两筐谷子同时向内移动了0. lm，则左端距离变为0.9m，右端距离变为0.7m，此时
左边力与力臂乘积大于右边力与力臂乘积；要使挑担基本保持水平，根据杠杆平衡条件应该在右边增加谷子
4．小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是250N．此过程中绳端移动的距离为 m，滑轮组的机械效率是 。
【答案】4；80%。
【解析】（1）由图知，n＝2，绳端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；
（2）滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
5.如图,AB为轻质杠杆，O为悬点，放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A端．已知OA：OB=1：2，M的密度为3×103kg/m3，体积为8×10﹣3m3．物体的重力为____N.当B端悬挂一个质量为10kg重物时，杠杆水平平衡，则物体M对水平面的压力为 N（g取10N/kg）．
【答案】200N。40N。
【解析】设杠杆A端受到向下的拉力为F,则
FOA=GOB
OA：OB=1：2，
OB=2OA
FOA=G×2OA
F=2G=2mg=2×10kg×10N/kg=200N
对于放在水平面上的物体M，受到重力
GM=ρVg=3×103kg/m3×8×10﹣3m3×10N/kg=240N
地面对物体的支持力用N表示，则
GM=N+ F
N= GM- F=240N-200N=40N
6．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N．当OB＝10cm时，绳子的拉力为____N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，经过____s后，可使G1对地面的压力恰好为零．
【答案】10，10。
【解析】设绳子拉力为T,则T OA=G2 OB
T=G2 OB/OA=20N×10cm/20cm=10N
地面对G1的支持力设为N,则T+N=G1
N=PS=2×104 Pa×（5×10-2m）2=50N
所以G1=T+N=60N
设经过t秒后，可使G1对地面的压力恰好为零．则
G1OA=G2(OB+vt)
60N×20cm =20N(10cm+5cm/s×t)
t=10s
7.（2021四川泸州）在泸州市第36届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展示了如图所示的“硬币玩转杠杆”装置，活动中使用的硬币完全相同。在刻度均匀的杠杆上放硬币之前，杠杆在水平位置平衡，说明该杠杆的重心在_______点。在A点叠放两枚硬币时，则可在E点叠放_______枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保持A点叠放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余6个点上放硬币，有些点无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡，这些点是_______。
【答案】 D 6 B、C、D
【解析】杠杆在水平位置平衡时，其重心在杠杆的几何中心，即D点。
设杠杆上每两点间的距离为l，每个硬币的重为G，据题意及杠杆的平衡条件有
2G 3l=nG l
解得，在E点放置的硬币枚数
n=6枚
保持A点叠放的硬币不变，那么在B、C、D这三点放硬币无法让杠杆两次水平平衡，因为BC两点上放置硬币时，动力和阻力在杠杆的同一侧且力的方向相同，而D点放置硬币时，阻力作用在杠杆的重心上，那么杠杆只受到一个动力的作用，也无法平衡。
8.（2021哈尔滨）如图所示，小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂______阻力臂，所以撬棍是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。
【答案】 大于 省力
【解析】小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是一个省力杠杆。
9．某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为 W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）
【答案】动；60．
【解析】（1）图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮；
（2）滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉力做的功：
W=Gh=150N×4m=600J，
该工人拉力的功率：
P===60W．
10.（2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
【答案】320
【解析】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
总功
W总=Fs=100N×4m=400J
对重物做的有用功为
W有=W总η=400J×80%=320J
11.如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。则小张推木箱做功大小为________J,这个过程中，斜面的机械效率大小为_____（结果保留一位小数）。
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【答案】（1）1800J（2）83.3%
【解析】（1）W总=Fs=600N×3m=1800J
（2）W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J
η=W有用×100%/W总=1500J×100%/1800J≈83.3%
12. 某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m，则拉力F的功率为 W，此时滑轮组的机械效率为 %．（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）
【答案】240；80．
【解析】知道拉力大小，由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=3，则s=3h，利用W总=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；再利用效率公式求滑轮组的机械效率．[Z
（1）由图知，n=3，则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，
拉力F做的功：W总=Fs=400N×6m=2400J；
拉力F做功的功率：P===240W；
（2）重物的重力：G=mg=96kg×10N/kg=960N，
有用功：W有用=Gh=960N×2m=1920J；
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．
三、作图题（每小题4分，共8分）
1.（2021辽宁鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力，动力臂以及阻力臂。
【答案】如图所示：
【解析】当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起，要按下小车，则O为支点，阻力为车的重力G，根据力臂的定义，从O向重力作垂线段l2，即为阻力臂。因阻力和阻力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件F1×l1=F2×l2，当动力臂最大时，动力最小，动力臂最大为OA（l1），为使动力臂最大为OA，过A点作OA的垂线，因阻力使杠杆顺时针转动，故动力促使杠杆逆时针转动，可知力的方向应斜向下，售货员施加的最小动力为F1.
2.（2021青海）在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。
【答案】如图所示：
【解析】要找到让杠杆平衡的最小力，先确定力的作用点，作用点一定是在杠杆上离支点最远的点，这样才可能找到最长力臂最小力，然后连接支点到力的作用点，以这条连线作为该力的力臂时，力臂最长，力最小，再过力的作用点作该连线的垂线即可确定使杠杆平衡的最小力的方向。绳子对杠杆的拉力竖直向下，将拉力的示意图反向延长得到该力的作用线，再过支点作该力作用线的垂线即拉力的力臂。如图所示.
四、实验探究题（共15分）
1. （4分）（2021内蒙古兴安盟）某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下操作：
（1）将杠杆中点置于支架上，未挂钩码时杠杆静止在图甲位置，实验的需向___________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是便于测量___________；
（2）如图乙所示，在杠杆上A点挂4个钩码，要使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂_____个相同的钩码；杠杆水平平衡后，又将A、B点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格，杠
杆的______（选填 “左”或“右”）侧下沉。
【答案】(1) 左,力臂的大小 (2) 6; 右
【解析】（1）由图甲可知，杠杆的右端低，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向左调节，以减小这一侧的力臂，使杠杆在水平位置平衡。又因为重力的方向是竖直向下的，杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便。
（2）设一个钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡的条件得到 4G×3L=nG×2L；解得n=6；应在B点挂6个相同的钩码。
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL；右侧6G×3L=18GL；因为16GL＜18GL，所以杠杆不能平衡，右端下降。
2.（5分）（2021辽宁阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量______。
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第______格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是______。
（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 ① 平衡 ② 力臂 ③ 2 ④ 避免结论的偶然性，得出普遍规律 ⑤ 变大
【解析】（1）因杠杆静止，故此时杠杆处于平衡状态。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂。
（3）若杠杆在水平位置平衡，则此时杠杆左端力为2G，力臂为3，杠杆右端力为3G，则由杠杆原理可知，此时右端力臂为2，即需挂在杠杆O点右侧第2格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，可以对多组数据进行分析，避免结论的偶然性，得出普遍规律。
（5）弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，动力臂变小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆原理可知，动力变大，即弹簧测力计示数变大。
3.（6分）（2020天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计；
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示：
实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 蝇瑞移动的距离s/m 机械效率
1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
3 6.0 0.1 2.5 03
请你解答如下问题：
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______：根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
(2)分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”“越低”或“不变”）；
(3)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是______
【答案】 (1) 80.0% (2) (3)越高 (4)自重不同的滑轮
【解析】(1)第3次实验中，有用功W有=Gh=6.0N×0.1m=0.6J
通过滑轮组所做的总功W总=Fs=2.5N×0.3m=0.75J
滑轮组的机械效率
因为绳子端移动的距离是物体提升高度的3倍，所心滑轮组承重绳子的根数为3，那么滑轮组的绕线如图：
(2)分析表格数据知，用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高。
(3)猜想二，要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，换用自重不同的动滑轮进行实验。
五、综合应用与计算题（共26分）
1. （6分）如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒，可以绕O电转动，棒长4米，已知AB=8BO，当在B处悬挂150牛的重物G时，栏杆恰好平衡，求栏杆自身的重力是多少牛？
【答案】50N
【解析】设硬棒重为G，棒的重心在AB中点处，故AB重力的力臂为L﹣L=L，重物的力臂为L，
由杠杆平衡条件得：G L=L G′，
G=G′=×150N=50N．
2. （8分）（2021江苏扬州）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m用时为8s，工人所用拉力F为250N，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。
【答案】（1）80%；（2）125W
【解析】（1）由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=2，则滑轮组的机械效率为
η=80%
（2）绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×2m=4m
拉力F做的功为
W=Fs=250N×4m=1000J
则拉力F的功率为
P=125W
答：（1）滑轮组的机械效率为80%；
（2）拉力F的功率为125W。
3．（12）如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上，已知OM∶ON=1∶3，一个重为640N的人站在水平地面上，人与地面的接触面积为0.04m2；当人用力F拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.5×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa；若每个滑轮重为20N，g取10Nkg，不计装置的一切摩擦和绳重、杆重。M处的绳子不会断。求∶
（1）人站在地面上时对地面的压强为多少？
（2）物体B对地面的压力为多少？
（3）若滑轮组绳子能承受的最大拉力为95N，人缓慢拉动绳子使A对B的压力为零，这个过程中整个装置的最大机械效率是多少？（保留一位小数）
【答案】（1）；（2）206.25N；（3）88.2%
【解析】（1）人站在地面上时对地面的压力为自身重力，即
人与地面的接触面积为0.04m2，则对地面的压强为
（2）当人用力F拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa，可知绳对人的拉力为
滑轮组中n=2，根据受力分析可知滑轮组对杠杆的拉力为
则
根据杠杆平衡条件可知
则A上方绳的拉力为
A对B的压强为1.5×104Pa，则A对B的压力为
对A受力分析可知
A、B密度相同，则
则物体B对地面的压力为
（3）人缓慢拉动绳子使A对B的压力为零时，则A上方绳的拉力为
根据杠杆平衡条件可知
可解得
根据滑轮组的受力分析可知
可知绳对人的拉力为
小于绳子允许的最大拉力，由于额外功一定，则A对B的压力为零时机械效率最大，此时
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2022年八年级物理下册期末总复习单元突破和期末考试模拟试卷（人教版）
专题06 简单机械单元突破检测试卷
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（本题有8小题，每小题3分，共24分）
1.（2021广西梧州）如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器开瓶盖 B．筷子夹食物 C．定滑轮提升物体 D．天平称物体质量
2.（2021山东青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为（ ）
A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg
3. （2021长春）图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。利用此“车梯”匀速提升重物时，下列说法正确的是（ ）
A. 绳端移动的距离是物体上升距离的5倍
B. 被提升的物重是绳子拉力的4倍
C. 增大物重，所做的有用功增大
D. 增大物重，“车梯”的机械效率变高
4.（2021湖北天门）光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m，送给楼上的熊大、熊二，所用的拉力是125N，不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．拉力做的功为750J
C．动滑轮重50N
D．该滑轮组的机械效率为75%
5．（2021内蒙古通辽）如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动距离为4m
B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C．额外功的功率为12W
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
6.（2021四川泸州）如图所示的滑轮组，动滑轮重3N，物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，则在本次实验中（ ）
A. 若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低
B. 物体A的重力为27N
C. 绳子自由端的拉力F大小为8N
D. 绳子自由端拉力的功率为30W
7.如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（ ）
A．B． C．D．
8．如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小
将（ ）
A．变大 B．不变 C．变小 D．不能确定
二、填空题（每空1分，共27分）
1．小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金
的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为 牛，肩对木棒的支持力大小
为 牛，人对地面的压力大小为 牛（g=10牛/千克）
2. （2021青海）一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是______J，建筑工人做功的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。
3.农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25kg， 如果扁担的长度为1. 8m，则他在距扁担左端_____m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0. lm，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约_____kg （保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。
4．小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是250N．此过程中绳端移动的距离为 m，滑轮组的机械效率是 。
5.如图,AB为轻质杠杆，O为悬点，放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A端．已知OA：OB=1：2，M的密度为3×103kg/m3，体积为8×10﹣3m3．物体的重力为____N.当B端悬挂一个质量为10kg重物时，杠杆水平平衡，则物体M对水平面的压力为 N（g取10N/kg）．
6．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N．当OB＝10cm时，绳子的拉力为____N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，经过____s后，可使G1对地面的压力恰好为零．
7.（2021四川泸州）在泸州市第36届青少年科技创新大赛上，秋雨同学展示了如图所示的“硬币玩转杠杆”装置，活动中使用的硬币完全相同。在刻度均匀的杠杆上放硬币之前，杠杆在水平位置平衡，说明该杠杆的重心在_______点。在A点叠放两枚硬币时，则可在E点叠放_______枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保持A点叠放两枚硬币不变，在杠杆上已标出的其余6个点上放硬币，有些点无论放多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡，这些点是_______。
8.（2021哈尔滨）如图所示，小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂______阻力臂，所以撬棍是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。
9．某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为 W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）
10.（2021安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
11.如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。则小张推木箱做功大小为________J,这个过程中，斜面的机械效率大小为_____（结果保留一位小数）。
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12. 某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m，则拉力F的功率为 W，此时滑轮组的机械效率为 %．（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）
三、作图题（每小题4分，共8分）
1.（2021辽宁鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力，动力臂以及阻力臂。
2.（2021青海）在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。
四、实验探究题（共15分）1. （4分）（2021内蒙古兴安盟）某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下操作：
（1）将杠杆中点置于支架上，未挂钩码时杠杆静止在图甲位置，实验的需向___________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是便于测量___________；
（2）如图乙所示，在杠杆上A点挂4个钩码，要使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂_____个相同的钩码；杠杆水平平衡后，又将A、B点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格，杠
杆的______（选填 “左”或“右”）侧下沉。
2.（5分）（2021辽宁阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量______。
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第______格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是______。
（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
3.（6分）（2020天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计；
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示：
实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 蝇瑞移动的距离s/m 机械效率
1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
3 6.0 0.1 2.5 03
请你解答如下问题：
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______：根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
(2)分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”“越低”或“不变”）；
(3)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是______
五、综合应用与计算题（共26分）
1. （6分）如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒，可以绕O电转动，棒长4米，已知AB=8BO，当在B处悬挂150牛的重物G时，栏杆恰好平衡，求栏杆自身的重力是多少牛？
2. （8分）（2021江苏扬州）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m用时为8s，工人所用拉力F为250N，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。
3．（12）如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上，已知OM∶ON=1∶3，一个重为640N的人站在水平地面上，人与地面的接触面积为0.04m2；当人用力F拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.5×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa；若每个滑轮重为20N，g取10Nkg，不计装置的一切摩擦和绳重、杆重。M处的绳子不会断。求∶
（1）人站在地面上时对地面的压强为多少？
（2）物体B对地面的压力为多少？
（3）若滑轮组绳子能承受的最大拉力为95N，人缓慢拉动绳子使A对B的压力为零，这个过程中整个装置的最大机械效率是多少？（保留一位小数）
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