第12章 简单机械 期末考试专题练 广东省2021—2022学年人教版物理八年级下册（含答案）
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| 名称 | 第12章 简单机械 期末考试专题练 广东省2021—2022学年人教版物理八年级下册（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 418.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-10 09:31:44 | ||
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文档简介
第12章 简单机械 期末考试专题练 广东省2021—2022学年人教版物理八年级下册
一．选择题（共6小题）
1．（2021秋 越秀区期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如表，下列说法正确的是（ ）
序号 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η
① 2 5 1 15 66.7%
② 4 5 1.7 15 78.4%
③ 4 10 1.7 30 78.4%
④ 6 5 2.4 15 83.3%
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n＝2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
2．（2021秋 阳江期末）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率一定越大
B．机器的功率越小，机械效率一定越低
C．功率不同的机器，做的功一定不相等
D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
3．（2021春 怀集县期末）A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的 A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
4．（2021春 高明区期末）我国无产阶级革命家、党和国家的卓越领导人陶铸说过“劳动是一切知识的源泉”，撬棍是人们在劳动中应用物理杠杆原理的工具。如图所示小方同学利用撬棍撬动大石头，撬棍上O点为杠杆的支点，下列分析正确的是（ ）
A．此时撬棍为等臂杠杆
B．力F的作用点远离O点更费力
C．应用此撬棍的主要目的是省力
D．应用此撬棍的主要目的是省距离
5．（2021春 封开县期末）如图所示，用F＝20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面之间的摩擦力的大小为（ ）
A．60N B．40N C．20N D．80N
6．（2021春 高要区期末）如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，F1、F2、G的大小关系是（ ）
A．F1＝F2＝G B．F2＞F1＞G C．F1＜F2＝G D．F1＞F2＞G
二．多选题（共1小题）
（多选）7．（2022 偃师市校级模拟）轻质杠杆OAB中，O为支点，OA⊥AB，OA＝24cm，AB＝7cm，在OA的中点悬吊的重物G＝5N，动力F作用在B点，使杠杆在竖直平面内绕O点逆时针缓慢转动，以下说法正确的是（ ）
A．动力 F作用在 B 点，则动力臂是 OA
B．当前位置，作用在B点的最小力F应沿竖直方向向上
C．当前位置，作用在B点的最小力F大小为2.4N
D．转动到虚线位置时，阻力臂变小
三．填空题（共2小题）
8．（2022 让胡路区校级模拟）如图所示为锅炉保险阀门的示意图，当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。要控制锅炉内蒸汽压强较小时，可适当将钩码向 （填“远离”或“靠近”）O点移动。如OB＝2m，OA＝0.5m，阀门的底面积S＝2cm2，锅炉内气体压强的安全值p＝6×105Pa，则此时阀门S受到锅炉内气体压力为 N，B所挂的重物G为 N（杠杆的重力，摩擦均不计，大气压为1.0×105Pa）。
9．（2021秋 东莞市期末）小明用如图所示的动滑轮将130N的水和10N的桶匀速提起0.2m，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为 N；小明做的有用功是 J；如果向水桶内再加入40N
的水，则提起时动滑轮的机械效率将 （选填“变大“变小”或“不变”）。
四．作图题（共1小题）
10．（2021秋 东莞市期末）为了探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关，根据探究目的测算出如图所示的滑轮组的机械效率后，请你在图乙中画出下一步实验所需的组装图。
五．实验探究题（共11小题）
11．（2021秋 惠城区期末）在“探究滑轮组的机械效率”时，小惠利用两组滑轮组进行了5次测量，用其中一个滑轮组测得前4组数据，用另一个滑轮组测得第5组数据，测得数据如表：
实验次数 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 钩码上升 高度h/m 动力 F/N 动力作用点 移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6
2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6
3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6
4 0.5 4 0.1 2 0.3 ①
5 1 4 0.1 ② 0.5
（1）实验时，小惠用弹簧测力计拉着绳的自由端 竖直向上运动，然后读出弹簧测力计示数；
（2）请分析表格数据，第2次实验是利用 滑轮组进行实验的；（选填“甲”或“乙”）
（3）表格中①处数据应为 ；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为 ；
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关；
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关；
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”，小惠认为这句话是错误的。她是用 两组数据对照分析来判断的。
12．（2022 邵阳模拟）在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时，同学们通过观察如图所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想：
①动力＝阻力
②动力×动力臂＝阻力×阻力臂
③
④动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离
改变图中A、B点的位置以及钩码的数量，得到杠杆平衡时的相关数据如表：
动力/N OA长度/cm 阻力/N OB长度/cm
3 2 1 6
（1）根据表中的数据，可推翻上述猜想中的 （选填上述猜想的对应序号）。
（2）要推翻猜想④需要做图中的哪一个实验？ （选填对应字母）。
（3）如图A所示、此时杠杆处于平衡状态，F1为动力，钩码对杠杆的作用力F2为阻力。
①请画出F1的力臂与F2的示意图；
②由杠杆平衡条件可知，F1 F2（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
13．（2021秋 越秀区校级期末）小明用图中的简单机械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，并完成部分实验报告的填写。
（1）实验目的： 。
（2）写出实验步骤（若需要可补充器材、可以画图或文字）。
（3）设计记录数据的表格。
14．（2021秋 天河区期末）小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响，又看到工人利用斜面搬运货时物，发现斜面的粗糙程度会影响人的作用力。对此小明猜想：“沿斜面匀速向上拉同一小车，同一木板搭建的斜面的坡度越大，平行于斜面的拉力越大”。请设计实验验证其猜想。
（1）除如图所示的器材以外，还需要的实验器材有 。
（2）画出记录实验数据的表格。
（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断相应的猜想是否正确的依据。
15．（2021秋 天河区期末）如图所示，小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力GM如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
F甲 F乙 GM
10N 5N 8N
（1）从表中数据可知：甲机械 （选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”），甲机械所做的有用功 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械所做的有用功；
（2）乙提升物体M时的机械效率是 。
16．（2022 福田区校级模拟）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止时右端较低，这时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。调节杠杆在水平位置平衡，这是为了 。
（2）杠杆水平平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，这时应在B位置挂上 个相同钩码，使杠杆在水平位置平衡。
（3）某同学在杠杆左、右两侧分别挂上不同数量的相同钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他的做法是 （选填“正确”或“错误”）的。
（4）小明在实验中记录了三次实验数据，如下表：
实验数据 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 2.0 10 1.0 20
3 2.0 20 4.0 10
由实验数据可得杠杆的平衡条件是 。（用字母表示）
（5）小明改用弹簧测力计在图乙中的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将 （选填“大于”“等于”或“小于”）1N。
17．（2022 岳阳模拟）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将 。
18．（2022 梧州模拟）在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该B点挂 个相同的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一格，则杠杆 （选填“左”或“右”）端将下降。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当弹簧测力计由a转到b位置时，其示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．经过几组实验后，同学发现了杠杆平衡的条件，当一杠杆的动力臂大于阻力臂时，该杠杆是 （省力、费力、等臂）杠杆，请列举一个生活中的此类杠杆 。
（4）某同学用图丁装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是： 。
19．（2021春 云浮期末）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图中M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N，若弹簧测力计斜向上拉（如图中N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数 （选填“大于”或“小于”）2.5N。
20．（2021春 龙岗区期末）在“测量沿轮组的机械效率”的实验中。某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。（忽略绳重和摩擦）
次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 88.9%
3 6 10 30 90.9%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A.71.6%
B.82.6%
C.92.4%
D.100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 。
A.大于12N
B.等于12N
C.小于12N
21．（2021春 韶关期末）（1）如图1中弹簧测力计的分度值为 N，量程是0～ N，图中存在的错误操作是 。
（2）杠杆静止在如图2位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的好处是 。
（3）杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码（如图3所示），为使杠杆仍在水平位置平衡，可在B点处挂 个钩码。
六．计算题（共3小题）
22．（2021春 惠东县期末）如图通过滑轮组用150N的拉力在10s内将重为400N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦）。
（1）绳自由端的移动的距离是多少？
（2）绳自由端的移动的速度是多大？
（3）动滑轮重是多少？
23．（2021春 佛山期末）佛山某楼盘工地，工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上3m高的工作面上，滑轮组的机械效率η随建材重量G变化的图象如图乙，当滑轮组的机械效率为60%时，求：（g取10N/kg）
（1）运送的建材重量G物；
（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有和总功W总；
（3）工人将建材送上工作面需拉动绳子的长度和拉力F的大小；
（4）不计摩擦和绳重，则动滑轮和载物台的总重量G动。
24．（2021春 龙岗区期末）质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中，大家正在一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小车顺利拉出。如图，若汽车所受阻力为车重的0.2，在拉力F1＝1500N的作用下，小车移动了6m（g取10N/kg）。求：
（1）小树承受的拉力F2；
（2）拉力F1做的功；
（3）滑轮组的机械效率。
七．综合能力题（共2小题）
25．（2021秋 天河区期末）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）
（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；
（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量 （选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在 （选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。
26．（2021秋 越秀区校级期末）如图所示，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动，且AB＝BO＝OC。在B点挂一重物甲，用手给AC硬棒某点施加一个动力F，恰好使硬棒在图示位置处于静止状态
（1）请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1。
（2）请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2。
（3）此杠杆是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），依据是 。
第12章 简单机械 期末考试专题练 广东省2021—2022学年人教版物理八年级下册
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．【解答】解：
A、数据④中，滑轮组所做的有用功：W有用＝Gh＝6N×0.05m＝0.3J，故A错误；
B、由s＝nh可得实验①中所用滑轮组承重绳段数：n3，故B错误；
C、由题知，某同学用同一滑轮组提升钩码；实验①②④中，提升的钩码重不同，其机械效率不同，所以可研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，故C正确；
D、对比数据③④可知，没有控制物重不变，所以不能得出滑轮组机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：
A、功率是功与时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故A错误；
B、机械效率是有用功与总功之比：η，机械功率是物体在单位时间内做的功，P，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；
C、由W＝Pt可知，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；
D、总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：
由图甲可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，
则ρA2g/cm3，ρB0.5g/cm3，
所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；
因为A、B的体积相同，
所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，
要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，
则有：N GBGA，
则N2。
故选：A。
4．【解答】解：ACD、由图可知，O点为杠杆的支点，在使用过程中，其动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费距离，故C正确，故A、D错误；
B、力F的作用点越远离O点时，动力臂越大，而阻力和阻力臂都不变，由杠杆平衡条件可知，其动力会变小，会更省力，故B错误。
故选：C。
5．【解答】解：因为用F＝20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，
缠绕在动滑轮上的绳子的段数为3段，此时绳子对物体的拉力即为物体与地面之间的摩擦力，
即f＝3F＝3×20N＝60N。
故选：A。
6．【解答】解：第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡时，F1的力臂为O到F1作用点的杆长L1，重力的力臂为杠杆的长L2＝OA，如下所示：
由杠杆平衡条件可得：F1 L1＝G L2，
由图可知：L1＜L2，故F1＞G；
当第二次杠杆在重物G和力F2的作用下时，F2的力臂为O到F2作用点的杆长为L1′，
由图知力臂L1′＜L1，为使杠杆仍在图中位置保持平衡，
因重力G和重力的力臂L2均无发生变化，又F2力臂L1′变小，故F2＞F1，
综合分析F2＞F1＞G，故B正确。
故选：B。
二．多选题（共1小题）
7．【解答】解：A、动力F作用在B点，动力方向不确定，动力臂也无法确定，故A错误；
B、当前位置，作用在B点的最小力F与OB垂直向上，如图所示：
故B错误；
C、由勾股定理可得OB25cm＝0.25m，
由杠杆平衡条件得：G×LG＝F×LF，即：GOA＝F×OB，
F2.4N，故C正确，
D、转动到虚线位置时，如图所示，阻力臂变小
故D正确。
故选：CD。
三．填空题（共2小题）
8．【解答】解：要控制锅炉内蒸汽压强较小时，即A处产生的压力变小，其力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，可以将钩码靠近O点，减小阻力臂；
由p可知，气体产生的向上的力：
F1＝p1S＝6×105Pa×2×10﹣4m2＝120N，
大气产生的向下的压力为：F2＝p2S＝1×105Pa×2×10﹣4m2＝20N，
则A点受到的向上的力为：F＝F1﹣F2＝120N﹣20N＝100N；
根据杠杆的平衡条件可知，F OA＝G OB，
所以物体的重力：G25N。
故答案为：靠近；120；25。
9．【解答】解：（1）小明拉绳子的动力：
F（G水+G桶+G动）（130N+10N+20N）＝80N；
（2）小明做的有用功：
W有用＝G水h＝130N×0.2m＝26J；
（3）其他条件不变的情况下，物体越重，机械效率越大，所以如果向水桶内再加入40N的水，则提起时动滑轮的机械效率将变大。
故答案为：80；26；变大。
四．作图题（共1小题）
10．【解答】解：
探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关时，应控制装置不变，改变滑轮组中细绳的绕法，
甲图从定滑轮绕起，所以要改变滑轮组的绕线方式，乙图需从动滑轮绕起，如下图所示：
五．实验探究题（共11小题）
11．【解答】解：（1）实验中应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
（2）由表示数据可知，第2次实验中，物体升高0.2m，绳子自由端移动0.6m，
由s＝nh可知，绳子的段数：n3，说明物体和动滑轮有3段绳子承担，所以实验2数据是由甲滑轮组进行的；
（3）①第4次实验的机械效率：η100%100%100%≈66.7%；
②由图知，测力计的分度值为0.2N，其示数为1.6N；
（4）由第1、2组数据可知，动滑轮重、钩码重均相同，钩码被提升的高度不同，但机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
（5）由第3、4组数据可知，动滑轮重、钩码被提升的高度相同，被提升的钩码重不同，机械效率不同，可知同一滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关；
（6）由表格数据可知，第5组数据中滑轮组由5段绳子承担物重，
此时的机械效率：η′100%100%100%＝50%；
由表格数据和计算可知，4和5两组实验中，滑轮组省力，但机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率越高”的说法错误。
故答案为：（1）匀速；（2）甲；（3）66.7；1.6；（4）物体被提升的高度；（5）被提升的物重；（6）4和5。
12．【解答】解：（1）由表中的数据可知：3N×2cm＝1N×6cm，同时因为杠杆处于水平平衡，即力臂等于支点到力的作用点距离。所以可以推翻①③猜想；
（2）要推翻猜想④，应该让力的作用线与杠杆不垂直（力臂不等于支点到力的作用点距离），即杠杆要平衡必需满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，而非动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离，故A符合题意，BCD不符合题意；
故选：A。
（3）过支点O作F1这个力的作用线的反向延长线的垂线即其力臂L1，钩码的重力大小等于F2，如图：
假设F1与水平方向的夹角为α，则其力臂L1＝4sin45°，
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，则有F1×4×sin45°＝F2×2，
解得：1，即F1小于F2。
故答案为：（1）①③；（2）A；（3）；小于。
13．【解答】解：
（1）由题意可知，实验的目的是：验证动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高；
（2）上图中，绳子的有效段数为2，故绳子自由端移动的距离为物体移动距离s的2倍，克服物体与地面之间的摩擦力f做的功为有用功，绳端拉力做的功为总功，根据η100%可知，要求出动滑轮的机械效率，需测出的物理量为：滑动摩擦力f、拉力F；
实验步骤：
①用测力计直接拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力f等于拉力；
②改用动滑轮拉动物体在同一水平面上做匀速直线运动，记下测力计的示数F，并求出动滑轮的机械效率；
③在物体上方放置不同数量的钩码，重复上面的实验两次；
④分析动滑轮的机械效率与物体重力的关系，检验猜想是否正确；
（3）根据需要记录的数据，设计记录数据的表格如下：
实验次数 物体重力G/N 拉力F/N 滑动摩擦力f/N 机械效率η
1
2
3
故答案为：（1）验证动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高；
（2）①用测力计直接拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力f等于拉力；
②改用动滑轮拉动物体在同一水平面上做匀速直线运动，记下测力计的示数F，并求出动滑轮的机械效率；
③在物体上方放置不同数量的钩码，重复上面的实验两次，比较机械效率大小得出结论；
④分析动滑轮的机械效率与物体重力的关系，检验猜想是否正确；
（3）表格如上所示。
14．【解答】解：（1）要探究斜面的坡度对拉力的大小的影响，需要在斜面长度不变时，多次改变斜面的坡度（即斜面的高度）来测量对应的拉力，那么在实验中所需的器材除了图示的之外，还需要用刻度尺来测量斜面的高度、用弹簧测力计来测量拉力。
（2）记录实验数据的表格如下：
（3）在实验中，其操作步骤如下：
①测量木块的高度h，将木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速将小车从木板底部拉到木板顶部，记下测力计此时的示数F。分别在表格中记录h和F；
②多次改变木块的高度，将木板的同一点斜放在木块上，从而改变斜面的坡度，重复步骤①。
比较所记录的数据，拉力F随着木块高度即斜面坡度的变大而变大，则小明的猜想正确。拉力F随着斜面坡度变大而变小或不变，则小明的猜想错误。
故答案为：（1）刻度尺、弹簧测力计；
（2）；
（3）①测量木块的高度h，将木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速将小车从木板底部拉到木板顶部，记下测力计此时的示数F。分别在表格中记录h和F；
②多次改变木块的高度，将木板的同一点斜放在木块上，从而改变斜面的坡度，重复步骤①。
比较所记录的数据，拉力F随着木块高度即斜面坡度的变大而变大，则小明的猜想正确。拉力F随着斜面坡度变大而变小或不变，则小明的猜想错误。
15．【解答】解：（1）由表格数据可知：F甲＞GM，则甲机械费力；
使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度时，由W有＝GMh可知，甲机械所做的有用功等于乙机械所做的有用功；
（2）当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍，
则乙提升物体M时的机械效率：η乙100%100%100%100%100%＝80%。
故答案为：（1）费力；等于；（2）80%。
16．【解答】解：（1）实验前，杠杆静止时右端较低，这时杠杆也是出于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，这是为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小；
（2）A点挂了两个钩码，设一个钩码的重力为G，则A点受到的力F1＝2G，由图甲可知，A点离支点距离为2格，B点为1格，则L1＝2，L2＝1，
根据杠杆平和条件F1L1＝F2L2，则F24G，故应在B处挂4个钩码；
（3）某同学的操作是错误的，杠杆调平后在探究过程中，不能再通过调节平衡螺母使杠杆平衡；
（4）分析表格数据可知F1L1＝F2L2，故杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（5）由图乙可知，如果弹簧测力计竖直下拉，根据F1L1＝F2L2，F21N，因为小明在C位置斜向下拉，L2减小F2增大故，F2＞1N。
故答案为：（1）平衡；便于在杠杆上直接读出力臂的大小；（2）4；（3）错误；（4）F1L1＝F2L2；（5）大于。
17．【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
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 杠杆不能平衡；
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大。
故答案为：（1）右；力臂；（2）6；不能；（3）变大。
18．【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
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 杠杆不能平衡，向右倾斜；
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
根据杠杆平衡的条件，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，该杠杆是省力杠杆，生活中开酒瓶的起子是省力杠杆；
（4）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
故答案为：（1）右；（2）6；右；（3）变大；省力；起子；（4）杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
19．【解答】解：（1）实验前，杠杆静止杠杆处于平衡状态；由于杠杆左端低、右端高，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动；
（2）如下图，弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时，动力臂是OA，当斜向上拉动杠杆时，动力臂变为OB，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数大于2.5N。
故答案为：（1）平衡；右；（2）大于。
20．【解答】解：
（1）实验中应该匀速竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
（2）纵向分析表中数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”，所以，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率可能为92.4%，而机械效率不可能为100%，故选C；
（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率：
η100%，
即75%100%
所以，被提升物体所受的重力：
G＝12N，故选B。
故答案为：（1）匀速向上缓慢；（2）高；（3）C；（4）B。
21．【解答】解：
（1）由图1知，该弹簧测力计上0.5N平均分成5等份，所以一份是0.1N，即该弹簧测力计的分度值是0.1N；
读图可知，弹簧测力计最大可称量2.5N的物体，所以其量程应记作0～2.5N；
使用弹簧测力计测量力的大小时，拉力方向必须与弹簧轴线方向一致；由图知，该图1中存在的操作错误是被测力的方向与弹簧的轴线方向不一致；
（2）杠杆停在如图2所示的位置，保持静止状态，杠杆处于平衡状态；要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂；
（3）杠杆平衡后，若在A点挂4个钩码，则左边点重力为4G，
又因为力臂OA＝3l，左边力臂OB＝4l，
所以由杠杆的平衡条件（F1l1＝F2l2）可知：
4G×3l＝F1×4l。
所以F1＝3G。
故应在B点应挂3个钩码，才能使杠杆恢复平衡。
故答案为：（1）0.1；2.5；拉力方向与弹簧测力计的轴线方向不在同一直线；（2）平衡；左；便于测量力臂；（3）3。
六．计算题（共3小题）
22．【解答】解：（1）由图示知，动滑轮和物体重由3股绳子承担着，
绳子自由端移动的距离为：S绳＝nh＝3×2m＝6m；
（2）绳子自由端移动的速度：v0.6m/s；
（3）由于不计绳重和摩擦，根据F（G物+G动）可得：
动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G物＝3×150N﹣400N＝50N。
答：（1）绳自由端的移动的距离是6m；
（2）绳自由端的移动的速度是0.6m/s；
（3）动滑轮重是50N。
23．【解答】解：（1）由乙图图象可知，当滑轮组的机械效率为60%时，运送的建材重量G物＝400N；
（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有＝G物h＝400N×3m＝1200J，
由η100%可知，总功：W总2000J；
（3）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m，
则拉力：F333N；
（4）因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮和载物台的总重量：
G动＝nF﹣G＝2×333N﹣400N＝266N。
答：（1）运送的建材重量G物为400N；
（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有为1200J，总功W总为2000J；
（3）工人将建材送上工作面需拉动绳子的长度为6m，拉力F的大小为333N；
（4）不计摩擦和绳重，则动滑轮和载物台的总重量G动为266N。
24．【解答】解：（1）汽车的重力：G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N，
由题意可得，汽车所受阻力：f＝0.2G＝0.2×1.8×104N＝3600N，
对滑轮组整体进行受力分析，可得到f＝F1+F2，
所以F2＝f﹣F1＝3600N﹣1500N＝2100N；
（2）由图可知n＝3，拉力端移动距离s＝ns车＝3×6m＝18m，
拉力F1做的功：
W＝F1s＝1500N×18m＝2.7×104J；
（3）滑轮组的机械效率：
η80%。
答：（1）小树承受的拉力F2为2100N；
（2）拉力F1做的功为2.7×104J；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
七．综合能力题（共2小题）
25．【解答】解：（1）悬挂秤砣的绳子对杆秤B点有竖直向下的拉力，从支点O到拉力FB的作用线的距离为FB的力臂lB，如图：
；
（2）作用在杠杆A点的力等于孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，作用在杠杆B点的力等于秤砣的重力，根据杠杆平衡条件可知，因为OA＜OB，所以孩子及秤钩和所坐篮子的总重力大于秤砣的重力，根据G＝mg可知孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量，若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，则作用在杠杆A点的力变小，动力臂不变，作用在杠杆B点的力不变，根据杠杆平衡条件可知阻力臂会变小，所以调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在B点左边。
故答案为：（1）如图；（2）大于；B点左边。
26．【解答】解：（1）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在最O点，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向上作出最小的力F1的示意图，如下图所示：
（2）重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的作用点在杠杆上，方向竖直向下，过支点O作阻力F2的作用线的垂线段，即为阻力力臂l2，如下图所示；
（3）根据杠杆平衡条件可知，该杠杆在使用的过程中，动力臂要大于阻力臂，因此为省力杠杆。
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）省力；动力臂大于阻力臂。
一．选择题（共6小题）
1．（2021秋 越秀区期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如表，下列说法正确的是（ ）
序号 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η
① 2 5 1 15 66.7%
② 4 5 1.7 15 78.4%
③ 4 10 1.7 30 78.4%
④ 6 5 2.4 15 83.3%
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n＝2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
2．（2021秋 阳江期末）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率一定越大
B．机器的功率越小，机械效率一定越低
C．功率不同的机器，做的功一定不相等
D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
3．（2021春 怀集县期末）A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的 A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
4．（2021春 高明区期末）我国无产阶级革命家、党和国家的卓越领导人陶铸说过“劳动是一切知识的源泉”，撬棍是人们在劳动中应用物理杠杆原理的工具。如图所示小方同学利用撬棍撬动大石头，撬棍上O点为杠杆的支点，下列分析正确的是（ ）
A．此时撬棍为等臂杠杆
B．力F的作用点远离O点更费力
C．应用此撬棍的主要目的是省力
D．应用此撬棍的主要目的是省距离
5．（2021春 封开县期末）如图所示，用F＝20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面之间的摩擦力的大小为（ ）
A．60N B．40N C．20N D．80N
6．（2021春 高要区期末）如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，F1、F2、G的大小关系是（ ）
A．F1＝F2＝G B．F2＞F1＞G C．F1＜F2＝G D．F1＞F2＞G
二．多选题（共1小题）
（多选）7．（2022 偃师市校级模拟）轻质杠杆OAB中，O为支点，OA⊥AB，OA＝24cm，AB＝7cm，在OA的中点悬吊的重物G＝5N，动力F作用在B点，使杠杆在竖直平面内绕O点逆时针缓慢转动，以下说法正确的是（ ）
A．动力 F作用在 B 点，则动力臂是 OA
B．当前位置，作用在B点的最小力F应沿竖直方向向上
C．当前位置，作用在B点的最小力F大小为2.4N
D．转动到虚线位置时，阻力臂变小
三．填空题（共2小题）
8．（2022 让胡路区校级模拟）如图所示为锅炉保险阀门的示意图，当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。要控制锅炉内蒸汽压强较小时，可适当将钩码向 （填“远离”或“靠近”）O点移动。如OB＝2m，OA＝0.5m，阀门的底面积S＝2cm2，锅炉内气体压强的安全值p＝6×105Pa，则此时阀门S受到锅炉内气体压力为 N，B所挂的重物G为 N（杠杆的重力，摩擦均不计，大气压为1.0×105Pa）。
9．（2021秋 东莞市期末）小明用如图所示的动滑轮将130N的水和10N的桶匀速提起0.2m，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为 N；小明做的有用功是 J；如果向水桶内再加入40N
的水，则提起时动滑轮的机械效率将 （选填“变大“变小”或“不变”）。
四．作图题（共1小题）
10．（2021秋 东莞市期末）为了探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关，根据探究目的测算出如图所示的滑轮组的机械效率后，请你在图乙中画出下一步实验所需的组装图。
五．实验探究题（共11小题）
11．（2021秋 惠城区期末）在“探究滑轮组的机械效率”时，小惠利用两组滑轮组进行了5次测量，用其中一个滑轮组测得前4组数据，用另一个滑轮组测得第5组数据，测得数据如表：
实验次数 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 钩码上升 高度h/m 动力 F/N 动力作用点 移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6
2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6
3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6
4 0.5 4 0.1 2 0.3 ①
5 1 4 0.1 ② 0.5
（1）实验时，小惠用弹簧测力计拉着绳的自由端 竖直向上运动，然后读出弹簧测力计示数；
（2）请分析表格数据，第2次实验是利用 滑轮组进行实验的；（选填“甲”或“乙”）
（3）表格中①处数据应为 ；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为 ；
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关；
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关；
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”，小惠认为这句话是错误的。她是用 两组数据对照分析来判断的。
12．（2022 邵阳模拟）在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时，同学们通过观察如图所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想：
①动力＝阻力
②动力×动力臂＝阻力×阻力臂
③
④动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离
改变图中A、B点的位置以及钩码的数量，得到杠杆平衡时的相关数据如表：
动力/N OA长度/cm 阻力/N OB长度/cm
3 2 1 6
（1）根据表中的数据，可推翻上述猜想中的 （选填上述猜想的对应序号）。
（2）要推翻猜想④需要做图中的哪一个实验？ （选填对应字母）。
（3）如图A所示、此时杠杆处于平衡状态，F1为动力，钩码对杠杆的作用力F2为阻力。
①请画出F1的力臂与F2的示意图；
②由杠杆平衡条件可知，F1 F2（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
13．（2021秋 越秀区校级期末）小明用图中的简单机械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，并完成部分实验报告的填写。
（1）实验目的： 。
（2）写出实验步骤（若需要可补充器材、可以画图或文字）。
（3）设计记录数据的表格。
14．（2021秋 天河区期末）小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响，又看到工人利用斜面搬运货时物，发现斜面的粗糙程度会影响人的作用力。对此小明猜想：“沿斜面匀速向上拉同一小车，同一木板搭建的斜面的坡度越大，平行于斜面的拉力越大”。请设计实验验证其猜想。
（1）除如图所示的器材以外，还需要的实验器材有 。
（2）画出记录实验数据的表格。
（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断相应的猜想是否正确的依据。
15．（2021秋 天河区期末）如图所示，小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力GM如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
F甲 F乙 GM
10N 5N 8N
（1）从表中数据可知：甲机械 （选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”），甲机械所做的有用功 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械所做的有用功；
（2）乙提升物体M时的机械效率是 。
16．（2022 福田区校级模拟）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆静止时右端较低，这时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。调节杠杆在水平位置平衡，这是为了 。
（2）杠杆水平平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，这时应在B位置挂上 个相同钩码，使杠杆在水平位置平衡。
（3）某同学在杠杆左、右两侧分别挂上不同数量的相同钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他的做法是 （选填“正确”或“错误”）的。
（4）小明在实验中记录了三次实验数据，如下表：
实验数据 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 2.0 10 1.0 20
3 2.0 20 4.0 10
由实验数据可得杠杆的平衡条件是 。（用字母表示）
（5）小明改用弹簧测力计在图乙中的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将 （选填“大于”“等于”或“小于”）1N。
17．（2022 岳阳模拟）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将 。
18．（2022 梧州模拟）在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该B点挂 个相同的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一格，则杠杆 （选填“左”或“右”）端将下降。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当弹簧测力计由a转到b位置时，其示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．经过几组实验后，同学发现了杠杆平衡的条件，当一杠杆的动力臂大于阻力臂时，该杠杆是 （省力、费力、等臂）杠杆，请列举一个生活中的此类杠杆 。
（4）某同学用图丁装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是： 。
19．（2021春 云浮期末）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图中M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N，若弹簧测力计斜向上拉（如图中N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数 （选填“大于”或“小于”）2.5N。
20．（2021春 龙岗区期末）在“测量沿轮组的机械效率”的实验中。某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。（忽略绳重和摩擦）
次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 88.9%
3 6 10 30 90.9%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A.71.6%
B.82.6%
C.92.4%
D.100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 。
A.大于12N
B.等于12N
C.小于12N
21．（2021春 韶关期末）（1）如图1中弹簧测力计的分度值为 N，量程是0～ N，图中存在的错误操作是 。
（2）杠杆静止在如图2位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的好处是 。
（3）杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码（如图3所示），为使杠杆仍在水平位置平衡，可在B点处挂 个钩码。
六．计算题（共3小题）
22．（2021春 惠东县期末）如图通过滑轮组用150N的拉力在10s内将重为400N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦）。
（1）绳自由端的移动的距离是多少？
（2）绳自由端的移动的速度是多大？
（3）动滑轮重是多少？
23．（2021春 佛山期末）佛山某楼盘工地，工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上3m高的工作面上，滑轮组的机械效率η随建材重量G变化的图象如图乙，当滑轮组的机械效率为60%时，求：（g取10N/kg）
（1）运送的建材重量G物；
（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有和总功W总；
（3）工人将建材送上工作面需拉动绳子的长度和拉力F的大小；
（4）不计摩擦和绳重，则动滑轮和载物台的总重量G动。
24．（2021春 龙岗区期末）质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中，大家正在一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小车顺利拉出。如图，若汽车所受阻力为车重的0.2，在拉力F1＝1500N的作用下，小车移动了6m（g取10N/kg）。求：
（1）小树承受的拉力F2；
（2）拉力F1做的功；
（3）滑轮组的机械效率。
七．综合能力题（共2小题）
25．（2021秋 天河区期末）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）
（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；
（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量 （选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在 （选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。
26．（2021秋 越秀区校级期末）如图所示，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动，且AB＝BO＝OC。在B点挂一重物甲，用手给AC硬棒某点施加一个动力F，恰好使硬棒在图示位置处于静止状态
（1）请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1。
（2）请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2。
（3）此杠杆是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），依据是 。
第12章 简单机械 期末考试专题练 广东省2021—2022学年人教版物理八年级下册
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．【解答】解：
A、数据④中，滑轮组所做的有用功：W有用＝Gh＝6N×0.05m＝0.3J，故A错误；
B、由s＝nh可得实验①中所用滑轮组承重绳段数：n3，故B错误；
C、由题知，某同学用同一滑轮组提升钩码；实验①②④中，提升的钩码重不同，其机械效率不同，所以可研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，故C正确；
D、对比数据③④可知，没有控制物重不变，所以不能得出滑轮组机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：
A、功率是功与时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故A错误；
B、机械效率是有用功与总功之比：η，机械功率是物体在单位时间内做的功，P，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；
C、由W＝Pt可知，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；
D、总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：
由图甲可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，
则ρA2g/cm3，ρB0.5g/cm3，
所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；
因为A、B的体积相同，
所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，
要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，
则有：N GBGA，
则N2。
故选：A。
4．【解答】解：ACD、由图可知，O点为杠杆的支点，在使用过程中，其动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费距离，故C正确，故A、D错误；
B、力F的作用点越远离O点时，动力臂越大，而阻力和阻力臂都不变，由杠杆平衡条件可知，其动力会变小，会更省力，故B错误。
故选：C。
5．【解答】解：因为用F＝20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，
缠绕在动滑轮上的绳子的段数为3段，此时绳子对物体的拉力即为物体与地面之间的摩擦力，
即f＝3F＝3×20N＝60N。
故选：A。
6．【解答】解：第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡时，F1的力臂为O到F1作用点的杆长L1，重力的力臂为杠杆的长L2＝OA，如下所示：
由杠杆平衡条件可得：F1 L1＝G L2，
由图可知：L1＜L2，故F1＞G；
当第二次杠杆在重物G和力F2的作用下时，F2的力臂为O到F2作用点的杆长为L1′，
由图知力臂L1′＜L1，为使杠杆仍在图中位置保持平衡，
因重力G和重力的力臂L2均无发生变化，又F2力臂L1′变小，故F2＞F1，
综合分析F2＞F1＞G，故B正确。
故选：B。
二．多选题（共1小题）
7．【解答】解：A、动力F作用在B点，动力方向不确定，动力臂也无法确定，故A错误；
B、当前位置，作用在B点的最小力F与OB垂直向上，如图所示：
故B错误；
C、由勾股定理可得OB25cm＝0.25m，
由杠杆平衡条件得：G×LG＝F×LF，即：GOA＝F×OB，
F2.4N，故C正确，
D、转动到虚线位置时，如图所示，阻力臂变小
故D正确。
故选：CD。
三．填空题（共2小题）
8．【解答】解：要控制锅炉内蒸汽压强较小时，即A处产生的压力变小，其力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，可以将钩码靠近O点，减小阻力臂；
由p可知，气体产生的向上的力：
F1＝p1S＝6×105Pa×2×10﹣4m2＝120N，
大气产生的向下的压力为：F2＝p2S＝1×105Pa×2×10﹣4m2＝20N，
则A点受到的向上的力为：F＝F1﹣F2＝120N﹣20N＝100N；
根据杠杆的平衡条件可知，F OA＝G OB，
所以物体的重力：G25N。
故答案为：靠近；120；25。
9．【解答】解：（1）小明拉绳子的动力：
F（G水+G桶+G动）（130N+10N+20N）＝80N；
（2）小明做的有用功：
W有用＝G水h＝130N×0.2m＝26J；
（3）其他条件不变的情况下，物体越重，机械效率越大，所以如果向水桶内再加入40N的水，则提起时动滑轮的机械效率将变大。
故答案为：80；26；变大。
四．作图题（共1小题）
10．【解答】解：
探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关时，应控制装置不变，改变滑轮组中细绳的绕法，
甲图从定滑轮绕起，所以要改变滑轮组的绕线方式，乙图需从动滑轮绕起，如下图所示：
五．实验探究题（共11小题）
11．【解答】解：（1）实验中应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
（2）由表示数据可知，第2次实验中，物体升高0.2m，绳子自由端移动0.6m，
由s＝nh可知，绳子的段数：n3，说明物体和动滑轮有3段绳子承担，所以实验2数据是由甲滑轮组进行的；
（3）①第4次实验的机械效率：η100%100%100%≈66.7%；
②由图知，测力计的分度值为0.2N，其示数为1.6N；
（4）由第1、2组数据可知，动滑轮重、钩码重均相同，钩码被提升的高度不同，但机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
（5）由第3、4组数据可知，动滑轮重、钩码被提升的高度相同，被提升的钩码重不同，机械效率不同，可知同一滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关；
（6）由表格数据可知，第5组数据中滑轮组由5段绳子承担物重，
此时的机械效率：η′100%100%100%＝50%；
由表格数据和计算可知，4和5两组实验中，滑轮组省力，但机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率越高”的说法错误。
故答案为：（1）匀速；（2）甲；（3）66.7；1.6；（4）物体被提升的高度；（5）被提升的物重；（6）4和5。
12．【解答】解：（1）由表中的数据可知：3N×2cm＝1N×6cm，同时因为杠杆处于水平平衡，即力臂等于支点到力的作用点距离。所以可以推翻①③猜想；
（2）要推翻猜想④，应该让力的作用线与杠杆不垂直（力臂不等于支点到力的作用点距离），即杠杆要平衡必需满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，而非动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离，故A符合题意，BCD不符合题意；
故选：A。
（3）过支点O作F1这个力的作用线的反向延长线的垂线即其力臂L1，钩码的重力大小等于F2，如图：
假设F1与水平方向的夹角为α，则其力臂L1＝4sin45°，
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，则有F1×4×sin45°＝F2×2，
解得：1，即F1小于F2。
故答案为：（1）①③；（2）A；（3）；小于。
13．【解答】解：
（1）由题意可知，实验的目的是：验证动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高；
（2）上图中，绳子的有效段数为2，故绳子自由端移动的距离为物体移动距离s的2倍，克服物体与地面之间的摩擦力f做的功为有用功，绳端拉力做的功为总功，根据η100%可知，要求出动滑轮的机械效率，需测出的物理量为：滑动摩擦力f、拉力F；
实验步骤：
①用测力计直接拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力f等于拉力；
②改用动滑轮拉动物体在同一水平面上做匀速直线运动，记下测力计的示数F，并求出动滑轮的机械效率；
③在物体上方放置不同数量的钩码，重复上面的实验两次；
④分析动滑轮的机械效率与物体重力的关系，检验猜想是否正确；
（3）根据需要记录的数据，设计记录数据的表格如下：
实验次数 物体重力G/N 拉力F/N 滑动摩擦力f/N 机械效率η
1
2
3
故答案为：（1）验证动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高；
（2）①用测力计直接拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力f等于拉力；
②改用动滑轮拉动物体在同一水平面上做匀速直线运动，记下测力计的示数F，并求出动滑轮的机械效率；
③在物体上方放置不同数量的钩码，重复上面的实验两次，比较机械效率大小得出结论；
④分析动滑轮的机械效率与物体重力的关系，检验猜想是否正确；
（3）表格如上所示。
14．【解答】解：（1）要探究斜面的坡度对拉力的大小的影响，需要在斜面长度不变时，多次改变斜面的坡度（即斜面的高度）来测量对应的拉力，那么在实验中所需的器材除了图示的之外，还需要用刻度尺来测量斜面的高度、用弹簧测力计来测量拉力。
（2）记录实验数据的表格如下：
（3）在实验中，其操作步骤如下：
①测量木块的高度h，将木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速将小车从木板底部拉到木板顶部，记下测力计此时的示数F。分别在表格中记录h和F；
②多次改变木块的高度，将木板的同一点斜放在木块上，从而改变斜面的坡度，重复步骤①。
比较所记录的数据，拉力F随着木块高度即斜面坡度的变大而变大，则小明的猜想正确。拉力F随着斜面坡度变大而变小或不变，则小明的猜想错误。
故答案为：（1）刻度尺、弹簧测力计；
（2）；
（3）①测量木块的高度h，将木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速将小车从木板底部拉到木板顶部，记下测力计此时的示数F。分别在表格中记录h和F；
②多次改变木块的高度，将木板的同一点斜放在木块上，从而改变斜面的坡度，重复步骤①。
比较所记录的数据，拉力F随着木块高度即斜面坡度的变大而变大，则小明的猜想正确。拉力F随着斜面坡度变大而变小或不变，则小明的猜想错误。
15．【解答】解：（1）由表格数据可知：F甲＞GM，则甲机械费力；
使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度时，由W有＝GMh可知，甲机械所做的有用功等于乙机械所做的有用功；
（2）当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍，
则乙提升物体M时的机械效率：η乙100%100%100%100%100%＝80%。
故答案为：（1）费力；等于；（2）80%。
16．【解答】解：（1）实验前，杠杆静止时右端较低，这时杠杆也是出于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，这是为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小；
（2）A点挂了两个钩码，设一个钩码的重力为G，则A点受到的力F1＝2G，由图甲可知，A点离支点距离为2格，B点为1格，则L1＝2，L2＝1，
根据杠杆平和条件F1L1＝F2L2，则F24G，故应在B处挂4个钩码；
（3）某同学的操作是错误的，杠杆调平后在探究过程中，不能再通过调节平衡螺母使杠杆平衡；
（4）分析表格数据可知F1L1＝F2L2，故杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（5）由图乙可知，如果弹簧测力计竖直下拉，根据F1L1＝F2L2，F21N，因为小明在C位置斜向下拉，L2减小F2增大故，F2＞1N。
故答案为：（1）平衡；便于在杠杆上直接读出力臂的大小；（2）4；（3）错误；（4）F1L1＝F2L2；（5）大于。
17．【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
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 杠杆不能平衡；
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大。
故答案为：（1）右；力臂；（2）6；不能；（3）变大。
18．【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
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 杠杆不能平衡，向右倾斜；
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
根据杠杆平衡的条件，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，该杠杆是省力杠杆，生活中开酒瓶的起子是省力杠杆；
（4）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
故答案为：（1）右；（2）6；右；（3）变大；省力；起子；（4）杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
19．【解答】解：（1）实验前，杠杆静止杠杆处于平衡状态；由于杠杆左端低、右端高，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动；
（2）如下图，弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时，动力臂是OA，当斜向上拉动杠杆时，动力臂变为OB，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数大于2.5N。
故答案为：（1）平衡；右；（2）大于。
20．【解答】解：
（1）实验中应该匀速竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
（2）纵向分析表中数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”，所以，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率可能为92.4%，而机械效率不可能为100%，故选C；
（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率：
η100%，
即75%100%
所以，被提升物体所受的重力：
G＝12N，故选B。
故答案为：（1）匀速向上缓慢；（2）高；（3）C；（4）B。
21．【解答】解：
（1）由图1知，该弹簧测力计上0.5N平均分成5等份，所以一份是0.1N，即该弹簧测力计的分度值是0.1N；
读图可知，弹簧测力计最大可称量2.5N的物体，所以其量程应记作0～2.5N；
使用弹簧测力计测量力的大小时，拉力方向必须与弹簧轴线方向一致；由图知，该图1中存在的操作错误是被测力的方向与弹簧的轴线方向不一致；
（2）杠杆停在如图2所示的位置，保持静止状态，杠杆处于平衡状态；要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂；
（3）杠杆平衡后，若在A点挂4个钩码，则左边点重力为4G，
又因为力臂OA＝3l，左边力臂OB＝4l，
所以由杠杆的平衡条件（F1l1＝F2l2）可知：
4G×3l＝F1×4l。
所以F1＝3G。
故应在B点应挂3个钩码，才能使杠杆恢复平衡。
故答案为：（1）0.1；2.5；拉力方向与弹簧测力计的轴线方向不在同一直线；（2）平衡；左；便于测量力臂；（3）3。
六．计算题（共3小题）
22．【解答】解：（1）由图示知，动滑轮和物体重由3股绳子承担着，
绳子自由端移动的距离为：S绳＝nh＝3×2m＝6m；
（2）绳子自由端移动的速度：v0.6m/s；
（3）由于不计绳重和摩擦，根据F（G物+G动）可得：
动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G物＝3×150N﹣400N＝50N。
答：（1）绳自由端的移动的距离是6m；
（2）绳自由端的移动的速度是0.6m/s；
（3）动滑轮重是50N。
23．【解答】解：（1）由乙图图象可知，当滑轮组的机械效率为60%时，运送的建材重量G物＝400N；
（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有＝G物h＝400N×3m＝1200J，
由η100%可知，总功：W总2000J；
（3）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m，
则拉力：F333N；
（4）因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮和载物台的总重量：
G动＝nF﹣G＝2×333N﹣400N＝266N。
答：（1）运送的建材重量G物为400N；
（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有为1200J，总功W总为2000J；
（3）工人将建材送上工作面需拉动绳子的长度为6m，拉力F的大小为333N；
（4）不计摩擦和绳重，则动滑轮和载物台的总重量G动为266N。
24．【解答】解：（1）汽车的重力：G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N，
由题意可得，汽车所受阻力：f＝0.2G＝0.2×1.8×104N＝3600N，
对滑轮组整体进行受力分析，可得到f＝F1+F2，
所以F2＝f﹣F1＝3600N﹣1500N＝2100N；
（2）由图可知n＝3，拉力端移动距离s＝ns车＝3×6m＝18m，
拉力F1做的功：
W＝F1s＝1500N×18m＝2.7×104J；
（3）滑轮组的机械效率：
η80%。
答：（1）小树承受的拉力F2为2100N；
（2）拉力F1做的功为2.7×104J；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
七．综合能力题（共2小题）
25．【解答】解：（1）悬挂秤砣的绳子对杆秤B点有竖直向下的拉力，从支点O到拉力FB的作用线的距离为FB的力臂lB，如图：
；
（2）作用在杠杆A点的力等于孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，作用在杠杆B点的力等于秤砣的重力，根据杠杆平衡条件可知，因为OA＜OB，所以孩子及秤钩和所坐篮子的总重力大于秤砣的重力，根据G＝mg可知孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量，若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，则作用在杠杆A点的力变小，动力臂不变，作用在杠杆B点的力不变，根据杠杆平衡条件可知阻力臂会变小，所以调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在B点左边。
故答案为：（1）如图；（2）大于；B点左边。
26．【解答】解：（1）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在最O点，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向上作出最小的力F1的示意图，如下图所示：
（2）重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的作用点在杠杆上，方向竖直向下，过支点O作阻力F2的作用线的垂线段，即为阻力力臂l2，如下图所示；
（3）根据杠杆平衡条件可知，该杠杆在使用的过程中，动力臂要大于阻力臂，因此为省力杠杆。
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）省力；动力臂大于阻力臂。